JPS6237963Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は往復動ポンプに係り、プランジヤのス
トロークと押圧力を流体圧クツシヨンシリンダに
よつて無段階かつ連続的に変更することによつて
ポンプ吐出圧力及び吐出量を変化すべく構成した
ポンプの細部に関する。

従来、所謂プランジヤポンプと呼ばれるものに
おいて設定圧力を調節する場合、流体の吐出回路
に設けた圧力調整弁から設定圧力を超える分の流
体をリリーフさせて外部へ放出するものが多い。
一方、容量の調節においてはクランク軸の偏心量
を変えることによつて調節したり、ポンプの回転
数を調節したり、プランジヤの径を変えることに
よつて調節する方法が用いられている。しかしな
がら、前記せる従来の方法では機構的に複雑にな
つたり、操作が煩雑であつたり、徒に無用の動力
を費やすものであり、安定した吐出量が得難い等
の欠点を有していた。

そこで本願出願人において、これらの従来の欠
点を解消すべく、構造簡単かつ圧力及び容量を容
易に変更し得る圧力・容量調節機構を具えた往復
動ポンプを発明し既に出願した。すなわち駆動軸
とプランジヤとの間にプランジヤのストロークを
吸収可能となした流体圧クツシヨンシリンダを設
けて該クツシヨンシリンダに供給される流体圧力
を調節することによつてポンプ吐出圧力と吐出量
を同時に調節可能に成したものである。

本考案は、前出願装置の細部に関するもので詳
細には流体圧発生装置と流体圧クツシヨンシリン
ダとを連結する連結機構に関するものである。

本考案を図示の実施例により説明する。

第１図は本考案に関連する往復動ポンプの基本
原理を示す図で、１はポンプ装置、２はクランク
軸、３は一端は該クランク軸２に回転自在に枢着
されたコネクテイングロツドで、その他端はクロ
スヘツド４に回転自在に枢着されている。クロス
ヘツド４はベース５上に固設された支承部材６に
軸方向に摺動自在に貫装されてクランク軸２及び
コネクテイングロツド３を介して往復動可能であ
ると共にその先端側にはピストンロツド７が一体
に延設されて端部に所定加圧断面積を有するピス
トン８が設けられている。

９はピストン８と該ピストン８を摺接自在に内
装しかつ先端にプランジヤ１０を連設したクツシ
ヨンシリンダ１１とよりなるシリンダ・ピストン
装置１２と、該シリンダ・ピストン装置１２の吐
出ヘツド２０側に送油管１３を介して連通配設さ
れた油圧発生装置１４及び蓄圧器１５とからなる
緩衝機構で、蓄圧器１５の容積はシリンダ室１６
の容積より極めて大となるように形成され、ピス
トン８の後端面１７はクツシヨンシリンダ内壁後
端面１８に当接自在に構成されている。１９はシ
リンダ室１６と送油管１３を連通する通孔であ
る。

１０はクツシヨンシリンダ１１の先端中央部に
一体に連設された所定の加圧断面積を有するプラ
ンジヤ、２０はベース５上所定位置に固設された
上記プランジヤ１０を摺動自在に嵌合支承する吐
出ヘツド、２１はパツキング、２２は吐出ヘツド
２０に連結された吐出回路である。

第２図は本考案の好適な実施例であつて、３１
はクツシヨンシリンダ１１に固定された摺動箱で
通孔１９によつてシリンダ室１６に連通する蓄油
室３２を有する。３３は送油棒で摺動箱を貫通し
て装置され、パツキング３４及び３５に摺接して
蓄油室３２を密閉すると共に一端側から送油穴３
６を穿設し、通孔３７によつて蓄油室３２に連通
せしめる一方、端部は支承部材６に設けた油路３
８に連通すべく係止されている。

次に本考案における作用及び効果について説明
する。

先ず原動機（図示せず）を駆動してクランク軸
２を回転せしめる。この時、シリンダ室１６、通
孔１９、送油管１３、蓄圧器１５から成る緩衝回
路内の圧力は、大気圧乃至はそれと同程度の低い
圧力に保たれていると共に、蓄圧器１５の容量が
シリンダ室１６の容量に比べて、極めて大きく、
シリンダ室１６の容量を全て収納しても、緩衝回
路内の圧力が極くわずかしか変動しない様に構成
されていることと相俟つて、吐出回路２２が閉塞
されていても、クランク軸２は極めて軽微な負荷
で運転することができる。原動機乃至はクランク
軸２が定常回転に達すると、油圧発生装置１４を
起動せしめて、緩衝回路内の油圧を所望圧力まで
昇圧し、次いで緩衝回路との連結を遮断して油圧
発生装置１４を停止する。ここで、油圧発生装置
１４は、緩衝回路内を昇圧するだけで、ポンプ装
置１の容量には関与しないため、極く小容量の装
置で良い。緩衝回路内が昇圧されてからは、クラ
ンク軸２の回転によつて、コネクテイングロツド
３、クロスヘツド４を介してクロスヘツド４の延
長部に設けたピストン８は前後に往復運動する
際、圧縮行程においては、緩衝回路内の圧力に抗
して前進し、シリンダ室１６内の油を蓄圧器１５
に圧入するため、圧力；Ｐ、容量；Ｖの油を押し
のける仕事；Ｗ＝Ｐ×Ｖを成すことになる。

一方、吸入行程においては、緩衝回路内の圧力
によつてピストン８が押し戻され、圧縮行程とは
逆に仕事；Ｗ＝Ｐ×Ｖを受けることになる。圧
力；Ｐは前記の通り、蓄圧器１５の容積がシリン
ダ室１６の容積に比べて極めて大きく構成されて
いるため、圧縮行程の始点と終点乃至は吸入行程
の始点と終点における差は極めて小さいものであ
る。

吐出回路２２が開かれて所定量の吐出がある
と、吐出量に応じてプランジヤ１０が往復動す
る、すなわちクツシヨンシリンダ１１、プランジ
ヤ１０、摺動箱３１が一体となつて往復動するも
のである。いまプランジヤ１０が最水ストローク
で往復動している場合、クツシヨンシリンダ１１
とピストン８との間に相対的に移動がなくシリン
ダ室１６の圧油は充満されたままで出入りは無
い。ところが吐出回路２２においてノズル装置
（図示せず）などによつて吐出量が制限された場
合、吐出量に応じた分だけプランジヤ１０が前進
して流体を吐出回路２２から吐出せしめ、吐出量
以上のストロークはピストン８がクツシヨンシリ
ンダ１１内を前進してシリンダ室１６内の圧油を
蓄圧器１５内へ送入することによつてクツシヨン
シリンダ１１に吸収されるものである。このよう
にピストン８とプランジヤ１０すなわちクツシヨ
ンシリンダ１１との間に相対的な移動がある場
合、すなわち圧縮行程で、クロスヘツド４に設け
たピストン８はクランク軸２の回転によつて前進
運動するが、ここでポンプ装置１の構成上、吐出
回路２２乃至は吐出ヘツド２０内の圧力とプラン
ジヤの加圧断面積との積とシリンダ室１６の圧力
とピストン８の加圧断面積との積が常に平衡する
ように作動するのであるが、吐出回路２２が絞ら
れて、吐出容量がプランジヤ１０の全行程容量よ
りも小さい場合は、クロスヘツド４すなわちピス
トン８の前進速度よりもプランジヤ１０すなわち
クツシヨンシリンダ１１の前進速度が遅くなり、
ピストン８はクツシヨンシリンダ１１との速度差
で相対的にクツシヨンシリンダ１１内を摺動し、
それによつて押しのけられたシリンダ室１６の油
は通孔１９、蓄油室３２、通孔３７、送油穴３
６、油路３８、送油管１３を経て蓄圧器１５に圧
入される。クツシヨンシリンダ１１が前進する
と、摺動箱３１も一体的に前進するもので、送油
棒３３にガイドされて好適に摺動する。吸入行程
においては、緩衝回路内の圧力によつてピストン
８は押圧されてクツシヨンシリンダ１１内を後退
するが、この時、圧縮行程においてピストン８が
クツシヨンシリンダ１１内を前進した距離の間は
クツシヨンシリンダ１１は停止したままであり、
クツシヨンシリンダ１１内をピストン８のみが移
動するものである。そして、ピストン後端面１７
がシリンダ後端面１８に当接してからは、クラン
ク軸２の回転によつてクロスヘツド４を後退せし
め、ピストン８、クツシヨンシリンダ１１を介し
てプランジヤ１０を後退せしめるものであり、プ
ランジヤ１０は必要最少限のストロークのみ往復
動することになる。そしてクツシヨンシリンダ１
１の後退と一体的に送油棒３３にガイドされた摺
動箱３１も後退する。送油棒３３に穿設した通孔
３７はクツシヨンシリンダ１１が最大ストローク
で移動しても摺動箱３１内の蓄油室３２に常に連
通すべく所定位置に設けられているため、摺動箱
３１がクツシヨンシリンダ１１と共に移動しても
シリンダ室１６は常に蓄圧器１５に連通している
ものである。ここで、複数組のポンプ装置を位相
をずらして並列配置した場合、前記したと同様の
作用により、実質的に要する動力はプランジヤ１
０の行程に要する動力のみであり、ピストン８の
シリンダ１１内における移動は互いに補償され、
消費動力には関与しないものである。

このような作用をなすものであるから、摺動箱
３１と送油棒３３とを本考案のごとく構成するこ
とによつて、送油棒３３に対する蓄油室３２内の
油圧力をバランスさせることができるため、送油
棒３３に対する摺動箱３１の移動はパツキング３
４及び３５による摺動抵抗のみの極めて軽負荷で
作動可能であり、更に送油棒３３の一端を吐出ヘ
ツド２０に固定すればクツシヨンシリンダ１１の
ガイドとして有効に作用し得るものである。一
方、第３図に示す実施例においては、クツシヨン
シリンダ１１に一体的に固設された送油棒３３
は、クツシヨンシリンダ１１と一体的に往復動
し、かつポンプ本体に固設した摺動箱３１に貫通
摺動するもので、シリンダ室１６の圧油は送油棒
３３に穿設した送油穴３６を通して油圧発生装置
１４及び蓄圧器１５に連通しているものであり、
第２図に示す実施例と同様、好適にその効果を発
揮し得るものである。

これを従来のものと比較すると、第４図に示す
ように可撓管１３′を用いたものにおいては、繰
り返し屈曲によつて可撓管１３′が早期破損を来
たし、第５図及び第６図に示す方式においては、
送油棒３３′に作用する油圧力によつてクツシヨ
ンシリンダ１１が常に前方に押圧されるように力
が作用するため後退時に無用の動力を要し、ある
いは、プランジヤ１０と送油棒３３′の力の作用
線が異なるため、ピストン８とクツシヨンシリン
ダ１１やプランジヤ１０とパツキング２１との間
の摺動抵抗が大きくなり、更には、本ポンプ装置
の増圧比がピストン８の受圧面積とシリンダ室１
６の圧力対プランジヤ１０の受圧面積と吐出回路
２２の圧力の比であるのに対して、第５図及び第
６図の装置においては送油棒３３′の有効受圧面
積が増圧比に影響を及ぼすものであるが、本考案
の装置によれば、これらの従来の欠点を全て解消
し得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る往復動ポンプの原理を示
す図、第２図及び第３図は本考案の実施例を示す
縦断側面図、第４図乃至第６図は従来装置の縦断
側面図である。 ２：クランク軸、１０：プランジヤ、１１：ク
ツシヨンシリンダ、１４：油圧発生装置、１５：
蓄圧器、１６：シリンダ室、３１：摺動箱、３
２：蓄油室、３３：送油棒、３６：送油穴。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 駆動軸を介してプランジヤを往復動せしめる
   往復動ポンプで、駆動軸とプランジヤとを圧力
   調節可能な流体圧発生装置に送液手段によつて
   連通させた流体圧クツシヨンシリンダで連結
   し、該流体圧クツシヨンシリンダに連通する蓄
   圧器を配設して成る往復動ポンプにおいて、ク
   ツシヨンシリンダと一体的に往復動すべく構成
   した移動部材と、ポンプ本体に一体的に固設さ
   れた固定部材とからなり、移動部材乃至は固定
   部材を固定部材乃至は移動部材に貫通せしめて
   摺動自在に支承すると共に、クツシヨンシリン
   ダのシリンダ室から移動部材を経て、固定部材
   に連通せしめた送液手段に連通する送液路を設
   けて成る、往復動ポンプにおけるクツシヨンシ
   リンダへの給液装置。 (2) クツシヨンシリンダのシリンダ室に連通する
   蓄液室を有しクツシヨンシリンダと一体的に構
   成した摺動箱に送液棒を摺動自在に貫通支承
   し、かつ送液棒の一端をポンプ本体に固定する
   と共に、固定端から所定深さの送液穴を穿設し
   て前記摺動箱に設けた蓄液室に連通せしめ、か
   つ固定端において流体圧発生装置に連通する送
   液手段に連通せしめてなる、実用新案登録許求
   の範囲第１項に記載の装置。 (3) 流体圧発生装置に連通する送液手段に連通せ
   しめた蓄液室を有する摺動箱をポンプ本体に固
   設すると共に、クツシヨンシリンダと一体的に
   構成した送液棒を前記摺動箱に貫通支承せしめ
   てなり、かつクツシヨンシリンダのシリンダ室
   と摺動箱の蓄液室を連通すべく送液穴を送液棒
   に穿設してなる、実用新案登録許求の範囲第１
   項に記載の装置。