(57)【要約】      （修正有）【課題】より部品点数が少なく、ポンプの組み付け工数をより低減する回転斜板式プランジャポンプを提供することを目的とする。【解決手段】軸線２ａに垂直な面に対して傾斜するようにシャフトに固定された円盤状の斜板と、斜板に対向する一端面を有するシリンダブロック８０と、シリンダブロック８０に形成され、一端面に開口する複数のシリンダ８１と、シリンダ８１に往復運動可能に嵌合し、一端にて斜板に当接する複数のプランジャ１００と、プランジャ１００を斜板に当接させるように付勢するスプリングと、を備えた回転斜板式プランジャポンプであって、スプリングは、中心部をシリンダブロック８０の軸線２ａ上の固定点８０ｄに固定され、中心部から複数のプランジャ１００に向かって半径方向Ｒに延在する複数の突出部が各プランジャ１００に作用点Ａで係合するように形成される。【選択図】図７
2015059498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに軸線周りに回転可能に支持されるシャフトと、
前記軸線に垂直な面に対して傾斜するように前記シャフトに固定された円盤状の斜板と、
前記ハウジング内に固定され、前記斜板に対向する一端面を有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに、前記軸線方向に形成され、前記斜板に向けて前記一端面に開口する複数のシリンダと、
前記シリンダに往復運動可能に嵌合し、一端にて前記斜板に当接し、他端にて前記シリンダ内にポンプ室を画成する複数のプランジャと、
前記シリンダブロックに固定され、前記プランジャを前記斜板に当接させるように付勢するスプリングと、を備えた回転斜板式プランジャポンプであって、
前記スプリングは、中心部を前記軸線上の固定点に固定され、前記中心部から前記複数のプランジャに向かって半径方向に延在する複数の突出部が各前記プランジャに作用点で係合するように形成された、回転斜板式プランジャポンプ。
【請求項２】
前記突出部は、前記プランジャに前記軸線と直角に形成された係合面と係合する係合部が、前記斜板側に前記半径方向にて凸状となる曲面に形成され、
前記作用点の前記軸線方向の位置は、前記プランジャが往復運動する間、前記スプリングの前記固定点より前記斜板側に位置するように構成されている、請求項１の回転斜板式プランジャポンプ。
【請求項３】
前記スプリングの前記係合部は、前記プランジャが往復運動する間、前記プランジャの係合面と前記半径方向における前記プランジャの中央部で係合する、請求項２の回転斜式プランジャポンプ。
【請求項４】
前記プランジャの前記係合面は、前記プランジャの側面に前記軸線と直角に形成された溝の前記斜板側の溝側面であり、
前記突出部における前記プランジャとの係合部は、Ｕ字形状に形成されている、請求項１乃至請求項３の何れか一つの回転斜板式プランジャポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転斜板式プランジャポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、回転駆動する斜板によりコイルスプリング側に押圧された後に、コイルスプリングにより斜板側に付勢されることによって往復運動をする複数のプランジャを備えた回転斜板式プランジャポンプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２６４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されている回転斜板式プランジャポンプにおいては、プランジャの個数分だけコイルスプリングの個数が必要となるため、部品点数が多くなる傾向にある。部品点数が多くなることは、コスト面およびポンプの組み付け性に影響を及ぼす。
【０００５】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、より部品点数が少なく、ポンプの組み付け工数をより低減する回転斜板式プランジャポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る回転斜板式プランジャポンプは、ハウジングと、ハウジングに軸線周りに回転可能に支持されるシャフトと、軸線に垂直な面に対して傾斜するようにシャフトに固定された円盤状の斜板と、ハウジング内に固定され、斜板に対向する一端面を有するシリンダブロックと、シリンダブロックに、軸線方向に形成され、斜板に向けて一端面に開口する複数のシリンダと、シリンダに往復運動可能に嵌合し、一端にて斜板に当接し、他端にてシリンダ内にポンプ室を画成する複数のプランジャと、シリンダブロックに固定され、プランジャを斜板に当接させるように付勢するスプリングと、を備えた回転斜板式プランジャポンプであって、スプリングは、中心部を軸線上の固定点に固定され、中心部から複数のプランジャに向かって半径方向に延在する複数の突出部が各プランジャに作用点で係合するように形成される。
【０００７】
これによれば、複数のプランジャを備える場合であっても、一つのスプリングにより、各プランジャに往復運動をさせることができる。よって、各プランジャそれぞれにコイルスプリングを用いる場合に比べ、部品点数を少なくすることができる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る回転斜板式プランジャポンプにおいて、突出部は、プランジャに軸線と直角に形成された係合面と係合する係合部が、斜板側に半径方向にて凸状となる曲面に形成され、作用点の軸線方向の位置は、プランジャが往復運動する間、スプリングの固定点より斜板側に位置するように構成されている。
【０００９】
これによれば、スプリングは、プランジャが往復運動する間、スプリングの固定点より斜板側に位置する作用点において、斜板側に凸状に曲面に形成された係合部でプランジャの係合面と当接して、プランジャを斜板側に付勢する。よって、プランジャの係合面には、スプリングの係合部からプランジャの軸線方向にのみ付勢力が作用する。したがって、プランジャの往復運動する間、スプリングは、シリンダに対する傾きを抑制した状態でプランジャを斜板側に付勢することができる。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、請求項２に係る回転斜板式プランジャポンプにおいて、スプリングの係合部は、プランジャが往復運動する間、プランジャの係合面と半径方向におけるプランジャの中央部で係合する。
【００１１】
これによれば、プランジャが往復運動する間、プランジャの半径方向における中央部に作用点を位置するようにできる。よって、プランジャの往復運動する間、スプリングは、シリンダに対する傾きをより抑制した状態でプランジャを斜板側に付勢することができる。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３に係る回転斜板式プランジャポンプにおいて、プランジャの係合面は、プランジャの側面に軸線と直角に形成された溝の斜板側の溝側面であり、突出部におけるプランジャとの係合部は、Ｕ字形状に形成されている。
【００１３】
これによれば、Ｕ字形状に形成された係合部にプランジャの溝をはめ込むだけでスプリングと各プランジャを組み付けられるため、スプリングと各プランジャとの組み付け性を容易にし、ポンプの組み付け工数を低減することができる。また、スプリングの係合部がＵ字形状であるため、プランジャの外周円における直径上にプランジャの軸線を挟むように二つの作用点を位置させることができる。よって、プランジャの往復運動する間、スプリングは、シリンダに対する傾きをさらに抑制した状態でプランジャを斜板側に付勢することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による回転斜板式プランジャポンプの一実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すα−α線に沿った回転斜板式プランジャポンプの断面図である。
【図３】図１に示すスプリングの平面図である。
【図４】図３に示すβ−β線に沿ったスプリングの断面図である。
【図５】図１に示す回転斜板式プランジャポンプの要部拡大図であり、スプリングとプランジャとの係合の状態を表している。
【図６】図５に示すスプリングおよびプランジャのγ視における拡大図であり、スプリングとプランジャとの係合の状態を表している。
【図７】図１に示す回転斜板式プランジャポンプの要部拡大図であり、スプリングとプランジャとの係合の状態を表している。点線にて示すプランジャおよび二点破線にて示すスプリングは、プランジャがシリンダブロックから最も突出した場合の状態を表している。また、実線にて示すプランジャおよびスプリングは、プランジャがシリンダブロックに最も押し下げられた場合の状態を表している。
【図８】本発明による回転斜板式プランジャポンプの他の実施形態におけるプランジャの形状を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る回転斜板式プランジャポンプ１における第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。回転斜板式プランジャポンプ１は、例えば、内燃機関の冷却用オイルを循環させるポンプや、車両用の油圧ポンプ等に用いられるものである。図１に示すように、本実施形態における回転斜板式プランジャポンプ１は、電動モータ部２およびポンプ部３を備えている。
【００１６】
電動モータ部２は、モータハウジング１０（特許請求の範囲のハウジングに相当）、ロータ２０、ステータ３０を備えている。モータハウジング１０は、軸受１１，１２を備えている。軸受１１，１２は、ロータ２０を電動モータ部２の軸線２ａ周りに回転可能に支持するものであり、軸受１１は、例えば、すべり軸受または玉軸受によって構成されている。軸受１２は、例えばすべり軸受によって構成されている。また、本実施形態において、軸受１２は、後述する液室４２とモータハウジング１０内を連通する複数の貫通穴１２ａを有している。
【００１７】
ロータ２０は、モータハウジング１０内に配置され、電動モータの回転子を構成するものである。ロータ２０は、シャフト２１、ホルダ２２およびマグネット２３を備えている。シャフト２１は、モータハウジング１０に軸線２ａ周りに回転可能に支持されるものである。シャフト２１は、具体的には、軸受１１，１２によってモータハウジング１０に回転可能に支持されている。
【００１８】
ホルダ２２は、軸線２ａ方向に円柱状に形成され、例えばスプライン結合によりシャフト２１に、シャフト２１に対して回転不能に固定されている。マグネット２３は、軸線２ａ方向に円筒状に形成され、ホルダ２２の外周に固定されている。本実施形態において、マグネット２３は、プラスチックマグネット（例えば、フェライト系プラスチックマグネット）である。プラスチックマグネットは、マグネット原料に樹脂材料を混合し、射出成形により形成されるものである。そして、マグネット２３は、軸線２ａの周方向に多極着磁されている。マグネット２３は、例えば、インサート成形によってホルダ２２に、ホルダ２２に対して回転不能に固定されている。
【００１９】
ステータ３０は、コア３１およびコイル３２を備えている。コア３１は、マグネット２３に対向してモータハウジング１０に配置される。具体的には、コア３１における軸線２ａ方向の寸法が、マグネット２３における軸線２ａ方向の寸法よりも大きくなるように形成され、コア３１がマグネット２３の外周面の全領域に対向するように配置されている。本実施形態において、コア３１は、複数の電磁鋼板が重ねられることにより構成される積層鋼板である。
【００２０】
コイル３２は、コア３１に設けられ、通電されることによりコア３１を磁化させるものである。コイル３２は、コア３１の周方向に複数個ならべて配置され、複数の相を有する。そして、後述する制御装置Ｓからの制御信号により、励磁されるコイル３２の相が切り替えられる。これにより、ロータ２０を回転させる回転磁界が発生する。
【００２１】
ポンプ部３は、ポンプハウジング４０（特許請求の範囲のハウジングに相当）、斜板５０、底板６０、複数の吐出弁７０、シリンダブロック８０、複数の流入弁９０、複数のプランジャ１００およびスプリング１１０を備えている。ポンプハウジング４０は、モータハウジング１０に、例えばネジ締結によって固定され、外部からポンプハウジング４０内に液体Ｌを吸入する第一ポート４０ａ、ポンプハウジング４０内から外部へ液体Ｌを吐出する第二ポート４０ｂおよび底面４０ｃを有する凹部４０ｄが形成されている。また、ポンプハウジング４０は、液体Ｌの漏洩を防ぐＯリング４１および液室４２を備えている。液体Ｌは、例えば、内燃機関の冷却用オイルである。液室４２は、ポンプハウジング４０内に、例えば円柱状に形成され、第一ポート４０ａに連通する。本実施形態において、第一ポート４０ａは、ポンプハウジング４０における液室４２の側面側に配置されている。
【００２２】
斜板５０は、液室４２内に収納され、軸線２ａに垂直な面に対して傾斜するようにシャフト２１に固定された円盤状のものである。斜板５０は、ロータ２０から軸線２ａ方向に隔てられて、液室４２内にシャフト２１に固定されている。すなわち、本実施形態において、斜板５０は、ロータ２０と別体に構成されている。そして、斜板５０は、例えばスプライン結合によりシャフト２１に、シャフト２１に対して回転不能に固定されている。すなわち、シャフト２１が回転することにより、斜板５０が回転駆動する。また、斜板５０は、各プランジャ１００が摺動する摺動面５０ａを有している。
【００２３】
底板６０は、凹部４０ｄの底面４０ｃに、例えば圧入により、密着した状態で当接するようにハウジング４０に対して回転不能に固定され、円板状に形成されるものである。底板６０は、底板６０を軸線２ａ方向に貫通する複数の流路６１を有している。また、底板６０の第二ポート４０ｂ側の面および底面４０ｃに形成された溝形状によって、第二ポート４０ｂと流路６１とを連通する流路４０ｅが形成されている。
【００２４】
各吐出弁７０は、流路４０ｅ内に配置され、流路６１をそれぞれ開閉するものである。吐出弁７０は、流路６１の直径より大きい直径を有する球状に形成されている。また、ポンプ部３は、複数のスプリング７１をさらに備えている。そして、吐出弁７０は、スプリング７１により、底板６０側に付勢されている。これにより、吐出弁７０が流路６１の端部に密着し、吐出弁７０が流路６１を閉状態とする。
【００２５】
シリンダブロック８０は、ポンプハウジング４０に固定され、斜板５０に対向する一端面８０ａおよび一端面８０ａから離間して形成された他端面８０ｂを有している。シリンダブロック８０は、他端面８０ｂを底板６０の液室４２側の面に密着した状態で接するように凹部４０ｄに、例えば圧入により、ポンプハウジング４０に対し回転不能に固定され、例えば円柱状に形成されている。
【００２６】
また、シリンダブロック８０は、複数のシリンダ８１を備えている。各シリンダ８１は、シリンダブロック８０内に軸線２ａ方向に形成され、斜板５０に向けて一端面８０ａに開口するものである。本実施形態において、シリンダ８１は、軸線２ａを中心とする図２に示す円周８０ｃ上に軸線８１ａを有する円筒状に形成され、シリンダ８１における一端面８０ａ側の開口部は液室４２に対向する。一方、シリンダ８１における他端面８０ｂ側の開口部は、流路６１に対向する。
【００２７】
また、シリンダブロック８０および底板６０によって、複数の流路８２が形成されている。各流路８２は、シリンダ８１より軸線２ａ側に形成され、液室４２とシリンダ８１とを連通するものである。本実施形態において、流路８２は、シリンダブロック８０内にシリンダ８１より軸線２ａ側に形成された円筒部８２ａ，８２ｂおよび他端面８０ｂに形成された溝８２ｃ並びに底板６０の液室４２側の面により構成されている。また、円筒部８２ａの直径は、円筒部８２ｂ円筒部より小さく形成されている。
【００２８】
各流入弁９０は、流路８２内に配置され、流路８２をそれぞれ開閉するものである。本実施形態において、流入弁９０は、円筒部８２ｂに配置され、円筒部８２ａの直径より大きい直径を有する球状に形成されている。また、ポンプ部３は、複数のスプリング９１をさらに備えている。そして、流入弁９０は、スプリング９１により、斜板５０側に付勢されている。これにより、流入弁９０が円筒部８２ａの端部に密着し、流入弁９０が流路８２を閉状態とする。
【００２９】
各プランジャ１００は、シリンダ８１に往復運動可能に嵌合し、一端１００ａにて斜板５０に当接するものである。本実施形態において、プランジャ１００は、シリンダ８１に斜板５０側から挿入され、プランジャ１００の側面がシリンダ８１の内周面に対して密着かつ摺動可能に形成されている。すなわち、プランジャ１００は、円柱状に形成され、プランジャ１００の軸線１００ｃとシリンダ８１の軸線８１ａとは同じ軸線となる。
【００３０】
また、各プランジャ１００は、斜板５０に対して摺動可能に当接するように構成されている。本実施形態において、プランジャ１００における斜板５０側の一端１００ａは、球状に形成されている。そして、プランジャ１００は、スプリング１１０により、斜板５０側に付勢されている。これにより、プランジャ１００の一端１００ａが斜板５０に摺動可能に当接する。
【００３１】
さらに、プランジャ１００は、他端１００ｂにてシリンダ８１内にポンプ室８３を画成するものである。ポンプ室８３は、液体Ｌの圧力を高め、液体Ｌを移送するポンプを構成するものである。すなわち、ポンプ室８３に流入する液体Ｌがポンプ室８３にて圧縮され、液体Ｌの圧力が高められた後に、ポンプ室８３から吐出される。本実施形態において、ポンプ室８３は、シリンダ８１内において、プランジャ１００の他端１００ｂと底板６０との間に形成される。そして、流路６１および流路８２がポンプ室８３に連通する。すなわち、ポンプ１は、ポンプ室８３と液室４２とを流入弁９０を介して連通し、ポンプ室８３と第二ポート４０ｂとを吐出弁７０を介して連通する。また、ポンプ１は、ポンプ室８３と液室４２とを、流入弁９０を介してシリンダ８１より軸線２ａ側で連通する。
【００３２】
また、図２に示すように、本実施形態において、流路６１、シリンダ８１、流路８２およびプランジャ１００は、軸線２ａの周方向に各３個ずつ均等に配置されている。よって、吐出弁７０、スプリング７１、流入弁９０およびスプリング９１も同様に、軸線２ａの周方向に各３個ずつ均等に配置されている。
【００３３】
スプリング１１０は、シリンダブロック８０に固定され、各プランジャ１００を斜板５０に当接させるように付勢するものである。本実施形態において、スプリング１１０は、貫通孔に形成された中心部１１０ａをシリンダブロック８０に形成された軸線２ａ上の固定点８０ｄに配置し、例えば螺子による締結によって固定される。
【００３４】
また、スプリング１１０は、図３に示すように、中心部１１０ａから複数のプランジャ１００に向かって半径方向Ｒに延在する複数の突出部１１１を有している。そして、突出部１１１は、プランジャ１００と係合する係合部１１２が形成されている。本実施形態において、図３に示すように、係合部１１２は、平面視において、Ｕ字形状に形成されている。また、図４に示すように、係合部１１２は、側面視において、斜板５０側に半径方向Ｒにて凸状となる曲面１１２ａに形成されている。
【００３５】
そして、係合部１１２は、プランジャ１００に形成された係合面１００ｄと係合する。係合面１００ｄは、プランジャ１００に軸線１００ｃと直角に形成されたものである。具体的には、図５に示すように、係合面１００ｄは、プランジャ１００に軸線１００ｃと直角に形成された溝１００ｅの斜板５０側の溝側面１００ｄである。また、本実施形態において、溝１００ｅは、軸線１００ｃ方向に一定幅にて、プランジャ１００の円周方向に環状に形成されている。また、図６に示すように、係合部１１２のＵ字形状の内側に溝１００ｅを挟むことにより、スプリング１１０の係合部１１２とプランジャ１００の溝１００ｅとが係合する。
【００３６】
そして、スプリング１１０は、突出部１１１がプランジャ１００に作用点Ａで係合する。また、作用点Ａは、図５に示すように、溝１００ｅの斜板５０側の溝側面１００ｄに位置する。作用点Ａは、スプリング１１０による付勢力がプランジャ１００に作用する点である。ここで、プランジャ１００が往復運動する間、作用点Ａの軸線２ａ方向の位置が固定点８０ｄよりも斜板５０側に位置するように、ポンプ部３が構成されている。すなわち、図７に示す固定点８０ｄよりも斜板５０側であるプランジャ１００の往復運動範囲Ｈ内で、作用点Ａが移動するように、係合部１１２の曲面１１２ａ、斜板５０の傾斜角度、円周８０ｃの大きさ、シリンダ８１の軸線２ａ方向の長さおよびプランジャ１００の軸線２ａ方向の長さ等が形成されている。
【００３７】
また、スプリング１１０の係合部１１２は、プランジャ１００が往復運動する間、プランジャ１００の係合面１００ｄと半径方向Ｒにおけるプランジャ１００の中央部で係合する。半径方向Ｒにおけるプランジャ１００の中央部は、図６に示すように、本実施形態において、円周８０ｃとプランジャ１００の軸線１００ｃとの交点における円周８０ｃの接線と軸線１００ｃとにより形成される平面１００ｆと溝側面１００ｄとの交線１００ｇである。交線１００ｇは、溝側面１００ｄにおいて、プランジャ１００の外周円の円周８０ｃに接する直径上にプランジャ１００の軸線１００ｃを挟むように形成される二つの線分である。
【００３８】
そして、プランジャ１００が往復運動する間、スプリング１１０の係合部１１２がプランジャ１００と交線１００ｇ上で係合する。すなわち、プランジャ１００が往復運動する間、作用点Ａは、交線１００ｇ上に位置するように、ポンプ部３が構成されている。また、スプリング１１０の係合部１１２がＵ字形状であるため、プランジャ１００の外周円における直径上にプランジャ１００の軸線１００ｃを挟むように二つの作用点Ａが位置する。
【００３９】
そして、プランジャ１００が往復運動する間、プランジャ１００の軸線１００ｃ方向のみに、係合部１１２がプランジャ１００を付勢するように、曲面１１２ａが形成されている。すなわち、本実施形態において、図７に示すように、プランジャ１００の往復運動範囲Ｈにおいて、プランジャ１００が往復運動する間、スプリング１１０の付勢力Ｆが各プランジャ１００における作用点Ａに、軸線１００ｃ方向のみに作用するように、ポンプ部３が構成されている。
【００４０】
また、ポンプ１は、直流電圧変換器としてのコンバータＣ（図示せず）に電気的に接続されている。そして、コンバータＣは、ポンプ1を制御する制御装置Ｓ（図示せず）に電気的に接続されている。制御装置Ｓは、液体Ｌの吐出量を所定の吐出量にするように、ロータ２０を所定回転数にて駆動または停止するように制御する。具体的には、制御装置Ｓは、コンバータＣに制御指令を送信し、ステータ３０に所定の直流電圧を供給または供給を停止するように制御する。
【００４１】
次に、ポンプ１における作動について説明する。ポンプ１が作動していない状態においては、吐出弁７０および流入弁９０はスプリング７１，９１により、流路６１，８２を閉じている状態である。そして、第一ポート４０ａは、図示しない液体Ｌが貯留されているタンクに図示しない管によって接続されている。
【００４２】
制御装置Ｓからの制御信号によって、コンバータＣから所定電圧がステータ３０に供給されることにより、モータハウジング１０内に回転磁界が発生する。これにより、ロータ２０が所定回転数にて回転し、斜板５０が回転駆動する。斜板５０の回転駆動により、斜板５０が各プランジャ１００を周期的にシリンダブロック８０側に押し下げる。一方、スプリング１１０が各プランジャ１００を押し上げる方向に付勢しているため、各プランジャ１００が往復運動する。
【００４３】
ここで、図７に点線にて示すプランジャ１００がシリンダブロック８０から最も突出した状態において、スプリング１１０は、係合部１１２の曲面１１２ａにおける点ａにて、プランジャ１００を作用点Ａで付勢する。そして、プランジャ１００が斜板５０によって押し下げられることにより、プランジャ１００を付勢するスプリング１１０における位置が係合部１１２の曲面１１２ａに沿って、軸線２ａに向かって移動するように、突出部１１１が弾性変形する。
【００４４】
また、図７に実線にて示すプランジャ１００がシリンダブロック８０に最も押し下げられた状態において、スプリング１１０は、係合部１１２の曲面１１２ａにおける点ｂにて、プランジャ１００を作用点Ａで付勢する。点ｂは、点ａよりも係合部１１２における軸線２ａ側の部位に位置する。すなわち、プランジャ１００が往復運動する間、スプリング１１０の突出部１１１は、係合部１１２の曲面１１２ａにおける点ａと点ｂとの間の部位で、プランジャ１００を作用点Ａにて軸線１００ｃ方向のみに付勢するように、弾性変形する。
【００４５】
そして、プランジャ１００が往復運動することにより、ポンプ室８３が周期的に膨張と圧縮とを繰り返す。ポンプ室８３が膨張するときに、ポンプ室８３に負圧が発生する。そして、ポンプ室８３に発生する負圧と液室４２内の圧力の差によって生じる荷重が流入弁９０に作用し、流入弁９０がスプリング９１の付勢力に抗して底板６０側に移動する。これにより、流路８２が開かれた状態になるため、液室４２とポンプ室８３が連通する。そして、外部から第一ポート４０ａ、液室４２および流路８２を介して、液体Ｌがポンプ室８３に流入する。なお、ポンプ室８３が膨張する場合は、吐出弁７０は底板６０側に付勢されているため作動せず、流路６１を閉じた状態が保たれることにより、液体Ｌの逆流を防止する。
【００４６】
また、液体Ｌが液室４２を介してポンプ室８３に流入するため、液室４２内において、液体Ｌが斜板５０によって撹拌される。これにより、摺動面５０ａおよび軸受１２が潤滑される。また、液室４２から貫通穴１２ａを介して、モータハウジング１０内に液体Ｌが流入するため、軸受１１が潤滑される。
【００４７】
一方、ポンプ室８３が圧縮するときに、ポンプ室８３に流入した液体Ｌが加圧される。そして液体Ｌの圧力と流路４０ｅの圧力の差によって生じる荷重が吐出弁７０に作用し、吐出弁７０がスプリング７１の付勢力に抗して第二ポート４０ｂ側に移動する。これにより、流路６１が開かれた状態になるため、ポンプ室８３と流路４０ｅが連通する。そして、ポンプ室８３から流路６１、流路４０ｅおよび第二ポート４０ｂを介して、外部へ液体Ｌが吐出する。なお、ポンプ室８３が圧縮する場合は、吐出弁７０は、斜板５０側に付勢されているため作動せず、流路８２を閉じた状態が保たれることにより、液体Ｌの逆流を防止する。そして、プランジャ１００の往復運動の周期に合わせ、ポンプ室８３が圧縮されるため、ポンプ室８３から液体Ｌが周期的に吐出する。
【００４８】
ここで、斜板５０が所定回転数にて回転し、かつ３個のプランジャ１００が軸線２ａの周方向に均等に配置されているため、各プランジャ１００の往復運動の周期に一定のずれが、各プランジャ１００の間に等しく生じる。これにより、各ポンプ室８３から各流路６１に液体Ｌを吐出する周期に一定のずれが、各ポンプ室８３の間に等しく生じるため、第二ポート４０ｂから外部へ液体Ｌが脈動の少ない状態で一定の吐出量にて吐出する。なお、液体Ｌの吐出量は、ロータ２０の回転数、ポンプ室８３における体積の変化量および各流路面積等によって定まる。
【００４９】
次に、プランジャ１００およびスプリング１１０をシリンダブロック８０に組み付ける方法について説明する。はじめに、スプリング１１０の係合部１１２にポンプ１に用いる全てのプランジャ１００をプランジャ１００の溝１００ｅに嵌合させる。その後、各プランジャ１００を各シリンダ８１に一度に挿入する。そして、スプリング１１０をシリンダブロック８０における固定点８０ｄに螺子によって締結する。
【００５０】
本実施形態によれば、ポンプ１が複数のプランジャ１００を備える場合であっても、一つのスプリング１１０により、各プランジャ１００を往復運動させることができる。よって、各プランジャ１００それぞれにコイルスプリングを用いる場合に比べ、部品点数を少なくすることができる。したがって、ポンプ１の組み付け工数を低減できる。そして、各ポンプ室８３にコイルスプリングを配置する必要がないため、ポンプ室８３の体積を有効活用することができる。
【００５１】
また、スプリング１１０は、プランジャ１００が往復運動する間、スプリング１１０の固定点８０ｄより斜板５０側に位置する作用点Ａにおいて、斜板５０側に凸状に曲面に形成された係合部１１２でプランジャの係合面１００ｄと当接して、プランジャ１００を斜板５０側に付勢する。よって、プランジャ１００の係合面１００ｄには、スプリング１１０の係合部１１２からプランジャ１００の軸線１００ｃ方向にのみ付勢力Ｆが作用する。したがって、プランジャ１００の往復運動する間、スプリング１１０は、シリンダ８１に対する傾きを抑制した状態でプランジャ１００を斜板５０側に付勢することができる。
【００５２】
また、プランジャ１００が往復運動する間、プランジャ１００の半径方向Ｒにおける中央部に作用点Ａを位置するようにできる。よって、プランジャ１００の往復運動する間、スプリング１１０は、シリンダ８１に対する傾きを、さらに抑制した状態でプランジャ１００を斜板５０側に付勢することができる。
【００５３】
また、Ｕ字形状に形成された係合部１１２にプランジャ１００の溝１００ｅをはめ込むだけでスプリング１１０と各プランジャ１００を組み付けられるため、スプリング１１０と各プランジャ１００との組み付け性を容易にし、ポンプ１の組み付け工数を低減することができる。また、スプリング１１０の係合部１１２がＵ字形状であるため、プランジャ１００の外周円における直径上にプランジャ１００の軸線１００ｃを挟むように二つの作用点Ａを位置させることができる。よって、プランジャ１００の往復運動する間、スプリング１１０は、シリンダ８１に対する傾きをさらに抑制した状態でプランジャ１００を斜板側に付勢することができる。
【００５４】
なお、本発明による回転斜板式プランジャポンプ１の他の実施形態として、本実施形態は、プランジャ１００における係合部１１２との係合部は、溝１００ｅに形成されていたが、これに代えて、図８に示すように、円柱形状１００ｈに形成するようにしても良い。円柱形状１００ｈの軸線は、軸線１００ｃと直交する。そして、円柱形状１００ｈにおける他端１００ｂに最も近い側面に作用点Ａが位置するように構成すると良い。
【００５５】
また、本実施形態において、マグネット２３は、プラスチックマグネットにて構成されていたが、これに代えて、複数の磁石をホルダ２２の周方向に配置しても良い。この場合、ホルダ２２の周方向において、マグネットの磁極を交互に配置するようにすると良い。
【００５６】
また、本実施形態において、流路６１、吐出弁７０、スプリング７１、シリンダ８１、流路８２、ポンプ室８３、流入弁９０、スプリング９１およびプランジャ１００は、軸線２ａの周方向に各３個ずつ均等に配置されているが、各３個以外の個数としても良い。この場合、液体Ｌの吐出する際に生じる脈動を小さくするために、奇数個かつ多数個とすると良い。
【符号の説明】
【００５７】
１…回転斜板式プランジャポンプ、２…電動モータ部、２ａ…軸線、３…ポンプ部、１０…モータハウジング、１１，１２…軸受、２０…ロータ、２１…シャフト、２２…ホルダ、２３…マグネット、３０…ステータ、４０…ポンプハウジング、４０ａ…第一ポート、４０ｂ…第二ポート、４０ｃ…底面、４０ｄ…凹部、４０ｅ…流路、４２…液室、５０…斜板、５０ａ…摺動面、６０…底板、６１…流路、７０…吐出弁、７１…スプリング、８０…シリンダブロック、８０ａ…一端面、８０ｂ…他端面、８０ｃ…円周、８０ｄ…固定点、８１…シリンダ、８１ａ…軸線、８２…流路、８３…ポンプ室、９０…流入弁、９１…スプリング、１００…プランジャ、１００ａ…一端、１００ｂ…他端、１００ｃ…軸線、１００ｄ…係合面（溝側面）、１００ｅ…溝、１００ｆ…平面、１１０…スプリング、１１０ａ…中心部、１１１…突出部、１１２…係合部、１１２ａ…曲面、Ａ…作用点、ａ，ｂ…点、Ｆ…付勢力、Ｈ…往復運動範囲、Ｌ…液体、Ｒ…半径方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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