(57)【要約】ピストンポンプは、吸入マニホールド、排出マニホールド、及びこれらの間に挟まれたピストンリングを備える。吸入マニホールドは吸入面及び少なくとも１つの出口が形成された排出面を有する。排出マニホールドは吸入面及び排出面を有し、その吸入面に形成された少なくとも１つの入口を備える。ピストンリングは、吸入面及び排出面を有し、吸入マニホールドの排出面と排出マニホールドの吸入面の間に挟まれ、その中に形成された少なくとも１つの半径方向に延びるシリンダを有する。さらに、ピストンリング中に、その吸入面とシリンダの間で、吸入マニホールドと流体連通して形成された吸入通路を備える。往復運動するためピストンがシリンダ中に設けられ、そのピストンの往復運動は流動体を吸入通路を通ってシリンダ中に送り込み、排出通路を通ってシリンダの外へ排出する。
2006525470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入面（１１２）及び排出面（１１４）、並びに該排出面（１１４）に形成された少なくとも１つの供給通路の出口（１３０）を有する吸入マニホールド（２６）と、
吸入面（１３４）及び排出面（１３６）、並びに該吸入面（１３４）に形成された少なくとも１つの排出通路の入口（４６）を有する排出マニホールド（２８）と、
前記吸入マニホールドの排出面（１１４）に対向する吸入面（３０）及び前記排出マニホールドの吸入面（１３４）に対向する排出面（３２）を有し、少なくとも１つの半径方向に延びるシリンダ（３８）が形成された第１のピストンリング（２４，３２４，４２４）と、
往復動作するため前記シリンダ（３８）中に設けられるピストンであって、該ピストン（２２）の往復動作が前記吸入マニホールド（２６）から前記シリンダ（３８）中に流動体を送り、該シリンダ（３８）から前記排出マニホールド（２８）へ流動体を排出するピストン（２２）と、
前記ピストンリング（２４）に形成され、前記吸入面（３０）から前記シリンダ（３８）へ延び、前記出口（１３０）と流体連通する吸入通路（４４）と、
前記ピストンリング（２４）に形成され、前記シリンダ（３８）から前記排出面（３２）へ延び、前記入口（４６）と流体連通する排出通路（４６）と、を備え、
前記シリンダ（３８）が前記ピストンリング（２４）に形成され前記ピストン（２２）と摺動自在に係合し、前記ピストンリング（２４）が吸入逆止弁（４８）及び排出逆止弁（６０）を有し、該吸入逆止弁（４８）が前記シリンダ（３８）と前記吸入面（３０）の間の前記吸入通路（４４）に設けられ前記シリンダ（３８）から前記吸入面（３０）の方向へ流動体が流れるのを防止し、前記排出逆止弁（６０）が前記シリンダ（３８）と前記排出面（３２）の間の前記排出通路（４６）に設けられ前記シリンダ（３８）から前記排出面（３２）へ流動体が流れるのを防止することを特徴とするピストンポンプ。
【請求項２】
前記吸入マニホールド（２６）が、流動体を供給通路の入口（１３０）に引き込み、前記供給通路の出口（１３０）から排出する請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項３】
前記吸入通路（４４）及び前記排出通路（４６）が同一線上にある請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項４】
第２のピストンリング（３２５）が、前記第１のピストンリング（３２４）、並びに前記吸入マニホールド（２６）及び前記排出マニホールド（２８）の一方の間に設けられる請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項５】
中間マニホールド（４１１）が、前記第１及び第２のピストンリング（２４，３２５，４２４，４２６）の間に設けられる請求項４に記載のピストンポンプ。
【請求項６】
前記吸入マニホールドの排出面（１１４）に形成された流通路（１３２）が、前記供給通路の出口（１３０）及び前記吸入通路（４４）と流体連通する請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項７】
前記ピストンリング（２４）の一部を構成し、前記排出通路（４６）と流体連通するバイパス弁（６６）を含む請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項８】
前記吸入通路（４４）及びバイパス通路（９２，９４）が、前記排出通路（４６）中の流動体が所定圧力に達すると、前記バイパス弁（６６）と流体連通する請求項７に記載のピストンポンプ。
【請求項９】
複数のシリンダ（３８）が前記ピストンリング（２４）中に形成され、ピストン（２２）が該シリンダ（３８）のそれぞれに設けられる請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項１０】
吸入通路（４４）がそれぞれの前記シリンダ（３８）及び前記吸入面（３０）から延び、前記吸入マニホールドの排出面（１１４）に形成された流通路（１３２）が、それぞれの前記吸入通路（４４）及び少なくとも１つの前記出口（１３０）と流体連通する請求項９に記載のピストンポンプ。
【請求項１１】
偏心ロータ（２１，２２１）が、前記シリンダ（３８）中の流動体を圧縮するよう前記ピストン（２２）を半径方向外側に付勢する請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項１２】
前記偏心ロータ（２１）が軸（１６２）によって回転駆動される請求項１１に記載のピストンポンプ。
【請求項１３】
前記偏心ロータ（２２１）が、該ロータの回転軸から軸を外して置かれた回転軸を持つモーター軸（２２０）によって回転駆動される請求項１１に記載のピストンポンプ。
【請求項１４】
前記偏心ロータ（２１）を囲むカムリング（３１）が、該偏心ロータ（２１）によって付勢され前記ピストン（２２）と係合する請求項１１に記載のピストンポンプ。
【請求項１５】
前記排出マニホールド（２８）、ピストンリング（２４）、及び吸入マニホールド（２６）の少なくとも１つを半径方向に貫いて形成される排出口（３５）が、前記シリンダ（３８）中の前記ピストン（２２）を通り越して漏れる流動体を排出する請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項１６】
ピストンリング（２４，３２４，４２４）を有するラジアルピストンポンプであって、該ピストンリング（２４）が、
少なくとも１つの半径方向に延びるシリンダ（３８）、
流動体を圧縮するため該シリンダ（３８）中に往復自在にはめ込まれたピストン（２２）、
流動体を前記シリンダ（３８）中へ誘導する吸入通路（４４）、
前記ピストン（２２）によって圧縮された流動体を前記シリンダ（３８）の外へ誘導する排出通路（４６）、を備え、
前記排出通路（４６）中の圧力が所定レベルを超えると、前記吸入通路（４４）から流動体を排出するために、バイパス弁（６６）が前記吸入通路（４４）及び排出通路（４６）と流体連通することを特徴とするラジアルピストンポンプ。
【請求項１７】
前記ピストンリング（２４）が吸入面（３０）及び排出面（３２）を有し、前記ラジアルピストンポンプが吸入面（１１２）及び排出面（１１４）を有し、該排出面（１１４）に形成された少なくとも１つの供給通路の出口（１３０）を有する吸入マニホールド（２６）、並びに吸入面（１３４）及び排出面（１３６）を有し、該吸入面（１３４）に形成された少なくとも１つの排出通路の入口（４６）を有する排出マニホールド（２８）を備え、前記ピストンリング（２４）が、前記吸入マニホールドの排出面（１１４）と前記排出マニホールドの吸入面（１３４）の間に挟まれ、前記吸入通路（４４）が前記出口（１３０）と流体連通し、前記排出通路（４６）が前記入口（４６）と流体連通する請求項１６に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項１８】
前記吸入マニホールド（２６）が、供給通路の入口（１３０）中に流動体を引き込み、前記供給通路の出口（１３０）から流動体を排出するギアポンプ（１６０）を備える請求項１７に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項１９】
前記吸入通路（４４）及び前記排出通路（４６）が同一線上にある請求項１７に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項２０】
逆止弁（４８）が前記吸入通路（４４）に設けられる請求項１７に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項２１】
逆止弁（６０）が前記排出通路（４６）に設けられる請求項１７に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項２２】
第２のピストンリング（３２５，４２６）が、前記第１のピストンリング（３２４，４２４）並びに、前記吸入マニホールド（２６）及び前記排出マニホールド（２８）の一方の間に設けられる請求項１７に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項２３】
中間マニホールド（４１１）が、前記第１及び第２ピストンリング（４２４，４２６）の間に設けられる請求項２２に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項２４】
前記吸入マニホールドの排出面（１１４）に形成された流通路（１３２）が、前記供給通路の出口（１３０）及び前記吸入通路（４４）と流体連通する請求項１７に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項２５】
複数のシリンダ（３８）が前記ピストンリング（２４）中に形成され、ピストン（２２）が該シリンダ（３８）のそれぞれに設けられる請求項１７に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項２６】
吸入通路（４４）がそれぞれの前記シリンダ（３８）及び前記吸入面（３０）から延び、前記吸入マニホールドの排出面（１１４）に形成された流通路（１３２）が、それぞれの前記吸入通路（４４）及び少なくとも１つの前記出口（１３０）と流体連通する請求項２５に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項２７】
偏心ロータ（２１，２２１）が、前記シリンダ（３８）中の流動体を圧縮するよう前記ピストン（２２）を半径方向外側に付勢する請求項１７に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項２８】
前記偏心ロータ（２１）が軸（１６２）によって回転駆動される請求項２７に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項２９】
前記偏心ロータ（２２１）が、該ロータの回転軸から軸を外して置かれた回転軸を持つモーター軸（２２０）によって回転駆動される請求項２８に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項３０】
前記偏心ロータ（２１）を囲むカムリング（３１）が、該偏心ロータ（２１）によって付勢され前記ピストン（２２）と係合する請求項２８に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項３１】
前記排出マニホールド（２８）、ピストンリング（２４）、及び吸入マニホールド（２６）の少なくとも１つを半径方向に貫いて形成される排出口（３５）が、前記シリンダ（３８）中の前記ピストン（２２）を通り越して漏れる流動体を排出する請求項１７に記載のラジアルピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半径方向に延びるシリンダ内でピストンを往復動作するように偏心ロータが構成された型のラジアルピストンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
既知のラジアルピストンポンプ、例えば米国特許第５５０９３４７号、第５５４２８２３号、及び５６４７７２９号などは、ケーシングで囲まれたピストンリングを備える。複数のシリンダがピストンに対して形成される。各シリンダは、そのシリンダ中で偏心ロータによって往復動作されるピストンを嵌合する。例えば油圧油などの流動体は、液体リザーバと流体連通する吸入通路を通って各シリンダに引き込まれる。その流動体はシリンダからシリンダの半径方向外側端を通って圧力弁を通り過ぎ、ピストンリングの半径方向外側面と、ピストンリングとケーシングの間に挟まれた環状部材との間に設けられる円周状通路中へ排出される。その円周状通路中の圧縮流動体は、ピストンリング中に形成され半径方向に向いた通路を通り、軸方向に延びる圧力ラインとの連結部へ流れる。
【特許文献１】米国特許第５５０９３４７号明細書
【特許文献２】米国特許第５５４２８２３号明細書
【特許文献３】米国特許第５６４７７２９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のラジアルピストンポンプは十分な機能を果たす。しかしながら、ポンプを修理する場合、ピストンリングに対して作業をするにはケーシングを取り除く必要がある。また、圧力弁の１つに修理が必要な場合には、環状部材までも取り除く必要がある。その上、より高性能なポンプが必要となれば、増設シリンダが付いた異なるピストンリング、若しくはもっと大型のシリンダが付いた異なるピストンリングを取り付け無ければならず、そのことはポンプ業者が提供できるポンプ性能の範囲を制限する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、吸入マニホールド、排出マニホールド、並びに吸入マニホールド及び排出マニホールドの間に挟まれたピストンリングを備えるピストンポンプを提供する。吸入マニホールドは、吸入面及び少なくとも１つの出口が形成された排出面を有する。排出マニホールドは吸入面及び排出面を有し、その吸入面に形成された少なくとも１つの入口を有する。ピストンリングは、吸入面及び排出面を有し、吸入マニホールドの排出面と排出マニホールドの吸入面の間に挟まれ、その中に形成された少なくとも１つの半径方向に延びるシリンダを有する。さらにピストンリングは、その吸入面とシリンダの間で、ピストンリング中に、吸入マニホールドと流体連通して形成された吸入通路を備える。また、ピストンリングは、シリンダとその排出面の間で、排出マニホールドの入口と流体連通して形成された排出通路を有する。往復運動するようにピストンがシリンダ中に設けられ、そこでのピストンの往復運動は流動体を吸入通路を通ってシリンダ中に送り込み、排出通路を通ってシリンダの外へ排出する。
【０００５】
本発明の全般的な目的は、組立及び保守が容易なラジアルピストンポンプを提供することにある。本目的は、吸入マニホールドと排出マニホールドの間に挟まれた内蔵型ピストンリングを備える積層型ラジアルピストンポンプを提供することで実現できる。
【０００６】
本発明の別の目的は、所望の出力流量を実現するため容易に改良が可能なラジアルピストンポンプを提供することにある。本目的は、所望の出力流量を実現するため、ピストンリングを連続して積み重ねることによって実現できる。
【０００７】
本発明に係る前述の及びその他の目的及び効果は、以下の明細書から明らかとなるであろう。当該明細書において、その一部を構成する添付図面を参照するが、これは本発明の好ましい実施形態を説明する目的で開示するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１から図１１に示したラジアルピストンポンプ１０は、吸入マニホールド２６及び排出マニホールド２８の間に挟まれたピストンリング２４を備え、例えばオイル、油圧油などの流動体中に浸される。ポンプ１０はカバー板１４の片側１２に取り付けられ、カバー板１４の反対側１８に取り付けられた電気モーター１６によって駆動される。カバー板１４は流動体を貯めておくリザーバに設けられた開口部を覆う。
【０００９】
電気モーター１６は、ピストンリング２４の中に形成されたシリンダ３８に往復自在に嵌合されたピストン２２を回転駆動するため、カバー板１４を貫いて延びる回転軸２０を有する。モーター１６は、例えば電気モーター、燃焼機関、空気ポンプなど、回転軸を有するどんな機器であってもよい。図１から図１１に示した実施形態において、モーター軸２０はピストンリング２４の中心と同心であり、偏心ロータ２１を回転駆動する。圧入などによって偏心ロータ２１に取り付けられたカウンタバランス３９は、ロータ２１の偏心によって起こる振動を抑制する。ベアリング１２６，１４２は、マニホールド２６，２８及びピストンリング２４を貫いて延びる軸２０を回転自在に支持する。ロータ２１を取り囲むシール４３は流動体がモーター１６中へ漏れるのを防止する。
【００１０】
ピストンリング２４は電気モーター１６によって駆動される内蔵式ポンプユニットである。低圧流動体は吸入マニホールド２６を介してピストンリング２４に供給され、高圧流動体は排出マニホールド２８を介してピストンリング２４から外へ排出される。ピストンリング２４及びマニホールド２６，２８は簡素化し使い易くするため一体として積み重ねられ、以下に記載するようなその他の効果を実現する。
【００１１】
図２及び図４から図７に示したように、ピストンリング２４は、内径の半径方向内側に向いている面３４及び外径の半径方向外側に向いている面３６をつなぎ合わせる吸入面３０及び排出面３２を有する環状リングである。吸入面３０は吸入マニホールド２６に隣接し、排出面３２は排出マニホールド２８に隣接する。望ましくは、ピストンリング２４は金属、例えばスチール、鉄、アルミニウムなどからなり、吸入面３０，排出面３２は実質的に平らに機械加工される。
【００１２】
等間隔で半径方向に広がる６つのシリンダ３８がピストンリング２４を貫いて形成され、半径方向内側及び半径方向外側に向いた面３４，３６の間に設ける。望ましくは、各シリンダ３８はピストンリング２４の中を通って半径方向内側にドリルで穴を空けることで形成される。各シリンダ３８の半径方向外側端４２に螺合されているプラグ４０は、それぞれのシリンダ３８の半径方向外側端を閉じる。ピストンリング内に半径方向に等間隔で設けた６つのシリンダを開示したが、１又は複数のシリンダを本発明の要旨を逸脱しない範囲で設けることができる。好ましくは、半径方向に等間隔に３以上のシリンダを設けることで、過度に振動することなく作動するバランスのとれたポンプを提供できる。
【００１３】
円筒型ピストン２２は、各シリンダ３８の半径方向内側端へ摺動自在に半径方向に延び、半径方向内側端２３及び半径方向外側端２５を有する。その内側端２３は偏心ロータに係合するヘッド２７を含む。ヘッド２７とピストンリングの半径方向内側に向いている面３４との間に設けられたバネ２９は、半径方向内側にピストン２２をバイアスする。
【００１４】
各ピストン２２は偏心ロータ２１によって往復自在に駆動され、その偏心ロータ２１はバネ２９の力に逆らって半径方向外側にピストン２２を推し進め、シリンダ３８中の流動体を圧縮する。偏心ロータ２１はモーター１６によって回転駆動され、吸入マニホールド及び排出マニホールド２６，２８に形成されたキャビティ１２４，１４０に取り付けられたベアリング１２６，１４２によってピストンリング２４の中央に支持される。ピストン２２を通り過ぎて漏洩する流動体は偏心ロータ２１やベアリング１２６，１４２の潤滑油として機能する。また有利にも、ピストン２２を通り過ぎて漏洩する流動体はピストン２２、偏心ロータ２１、及びベアリング１２６，１４２を冷却し、排出口３５を通ってリザーバに戻る。
【００１５】
自由に遊動するカムリング３１は、環状ピストンリング２４の中央に設けられ、偏心ロータ２１が回転するときに、偏心ロータ２１によってピストン２２と順次係合して付勢される。カムリング３１はピストン２２をピストンリング２４に形成されたシリンダ３８中へ半径方向外側に順次付勢し、シリンダ３８中の流動体を圧縮する。カムリング３１は多角形であり、ピストンの数に相当する少なくとも複数の平坦面を有することが望ましい。ただし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、円形リングなどの平坦面の無いピストンリングを設けることもできる。
【００１６】
ピストン２２は、低圧流動体をシリンダ３８中へ誘導する吸入通路４４から、高圧流動体を各シリンダ３８から外へ誘導する排出通路４６へ流動体をポンプで送り込む。各シリンダ３８の通路４４，４６は実質的に同じであり、このため、その他の吸入通路及び排出通路４４，４６は実質的に同一であるという了解の下で、シリンダ３８のうちの１つに関して記載することにする。
【００１７】
図４から図７を参照すると、ピストンリング２４に形成された各吸入通路４４は、吸入面３０からシリンダ３８へ延び、リザーバ中の流動体と流体連通する。シリンダ３８中へ流れる流動体は、吸入通路４４に設けられた吸入逆止弁４８を流れ過ぎる。吸入逆止弁４８は吸入通路４４中にプレス加工された弁座５０を含む。ボール５２はバネ５４によって弁座５０に逆らって付勢され、所定開放圧力に満たない圧力の流動体がボール５２を通過してシリンダ３８中に流れるのを防止する。バネ５４は、排出通路４６からシリンダ３８を通って延びる円錐台形のボール止め５６によってボール５２と一直線に並べられる。ボール止め５６は、排出通路４６中にプレス加工された弁座５８により定位置に保持される。
【００１８】
吸入逆止弁４８の開放圧力は、バネ５４及びシリンダ３８中の流動体によってボール５２に加えられる力に相当する。有利なことに、吸入逆止弁４８はその開放圧力より高い圧力の流動体をシリンダ３８中へ流すことができ、かつ流動体がシリンダ３８から吸入通路４４を通ってリザーバ中へ逆流するのを防止する。
【００１９】
ピストンリング２４に設けられた各排出通路４６は、シリンダ３８から排出面３２まで延び、シリンダ３８の中から外への圧縮流動体の通り道を与える。シリンダ３８の中から外へ排出通路４６を通って流れる流動体は、排出通路４６に設けられた排出逆止弁６０を通り過ぎて流れる。排出逆止弁６０は排出通路４６中でプレス加工された弁座５８を含む。ボール６２はバネ６４によって弁座５８に逆らって付勢され、所定開放圧力に満たない圧力の流動体がボール６２を通過して排出通路４６中に流れるのを防止する。バネ６４は、弁座５８に設けられた溝６８に入った止め輪６７によって定位置に保持される。
【００２０】
排出逆止弁６０の開放圧力は、バネ６４及びシリンダ３８中の流動体によってボール６２に加えられる力に相当する。有利にも、排出逆止弁６０はその開放圧力より高い圧力の流動体を排出通路４６中へ逃がすことができ、かつ排出通路４６中の流動体がシリンダ３８中へ逆流するのを防止する。より低圧の流動体が吸入通路４４からシリンダ３８へ流れ込み、より高圧の流動体が排出通路４６を通ってシリンダ３８から排出されるのを確実なものとするために、排出逆止弁６０の開放圧力は吸入逆止弁４８の開放圧力より高くするのが望ましい。
【００２１】
各シリンダ３８ごとの吸入通路及び排出通路４４，４６は、ドリルでピストンリング２４を貫通する軸方向の座繰り穴を空けて形成され、その穴はシリンダ３８の半径方向外側端に近接する部分と交差する。吸入逆止弁及び排出逆止弁４８，６０は、シリンダ３８とは異なる側の穴に配列され、このことは製造や組立を簡素化する。さらに、修理のため逆止弁４８，６０に手を加える場合、ここに記載したように、一列に並んだ逆止弁４８，６０を備えることで従来技術が大幅に改善される。
【００２２】
ピストンリング２４の一部を構成する図４から図６及び図８に示したバイパス弁６６は、排出通路４６中の流動体が所定圧力を超えると、低圧流動体を放出してリザーバに戻す。バイパス弁６６は、ピストンリング２４の半径方向外側に向いている面３６に形成されたボア６８に収容され、つる巻きバネ７２により半径方向内側にバイアスされたプランジャ７０を備える。バネ７２及びプランジャ７０の末端７４は、ボア６８に螺合するキャップ７６に収容される。キャップ７６はバネ７２を押し込み、プランジャ７０を半径方向内側に付勢する。
【００２３】
ボア６８は、外側部７８、中間部８０、及び内側部８２を含み、各部７８，８０，８２は異なる径を有する。外側部７８はピストンリング２４の半径外側に向いている面３６に対して剥き出し状態であり、キャップ７６と螺合する。中間部８０は外側部７８と同軸であり、外側部７８より径が短い。内側部８２は中間部８０と同軸であり、プランジャ７０に弁座を設けるため中間部８０より僅かに径が短い。
【００２４】
ボア６８はパイロット通路８４を介して各シリンダ３８の排出通路４６と流体連通し、排出通路４６中の圧力が所定圧力を超えるとバイパス弁６６が作動する。パイロット通路８４は、排出マニホールド２８及びピストンリング２４を貫いて形成され、排出マニホールド２８中に形成された排出連絡通路１４４と交差してパイロット通路８４と排出通路４６を流体連通する。ピストンリング２４に形成されたパイロット通路８４部分は、ボア６８の内側部８２とその半径方向内側端８６で交差する。パイロット通路８４を囲んでピストンリング２４の排出面３２に形成された凹部８８には、ピストンリング２４と排出マニホールド２８間の接合面でパイロット通路８４をシールするためＯリング９０をはめる。
【００２５】
ピストンリング２４に形成されたバイパス通路９２，９４は、ボア６８の中間部８０と交差し、各吸入逆止弁４８の流れに逆らって各シリンダ３８の吸入通路４４と流体連通する。バイパス通路９２，９４のうちの第１部分９２は、排出通路４６中の圧力が所定圧力を超えると、低圧流動体に吸入逆止弁４８の流れに逆らってシリンダ３８を通過してボア６８へ向かう通り道を与える。
【００２６】
側路へ出された流動体は、バイパス通路９２，９４のうちの第２部分９４を通ってボア６８と流体連通するリザーバへ排出される。バイパス通路９２，９４のうちの第２部分は排出マニホールド２８及びピストンリング２４に形成され、ボア６８の外側部７８と結合する。ピストンリング２４の排出面３２に形成され、バイパス通路９２，９４のうちの第２部分９４を囲む凹部９６は、ピストンリング２４と排出マニホールド２８間の接合面をシールするためＯリング９８をはめる。バイパス通路の第２部分９４に設けられた連結部１４７は、側路へ出された流動体をリザーバへ誘導するため、ホースにつなげることができる。
【００２７】
プランジャ７０は、半径方向内側に尖っている円錐部１０４により分離された先端１００及び末端７４を有し、ボア６８の内側部８２に向かって半径方向内側にバネ７２によって付勢される。末端７４はボア６８の外側部７８及びバネ７２の中心を通りキャップ７６中まで及ぶ。バネ７２は円錐部１０４に力を加え、円錐部１０４の突出部１０６を中間部８０の中へ付勢して中間部８０を外側部７８からシールする。先端１００はボア６８の中間部８０を通って内側部８２の中まで及ぶ。先端１００に形成された半径方向の溝１０８にはＯリング１０８とバックアップワッシャ１１０をはめる。Ｏリング１０８は、高圧流動体が内側部８２からその他の部分７８，８０へプランジャ７０を通り越して流れるのを防止するため、内側部８２と密閉して係合する。
【００２８】
パイロット通路８４中の高圧流動体は先端１００に力を付加し、バネ７２の力に逆らって半径方向外側にプランジャ７０を付勢する。パイロット通路８４中の流動体の圧力がバネ７２によってプランジャ７０に付加される力を超えると、プランジャ７０はバネ７２の力に逆らって半径方向外側に動き、プランジャ７０の円錐部１０４の位置が中間部８０からずれる。円錐部１０４の位置がずれると、バイパス通路９２からの低圧バイパス流動体が中間部８０中へ流れ、円錐部１０４を通り過ぎて外側部７８中へ流れ、側路へ出された流動体をリザーバへ戻すバイパス通路９４を流れる。中間部８０から円錐部１０４の位置をずらし、流動体がバイパス通路９２からボア６８を通ってバイパス通路９４中へ流れるようにするため、バネ７２は、パイロット通路８４中で要求される所望の特定流動体圧力によって決まるバネ定数を有する。
【００２９】
図４，図９から図１１を参照すると、吸入マニホールド２６はピストンリング２４の吸入面３０に隣接し、吸入面１１２及び排出面１１４を有する。吸入マニホールド２６の円周端１１８から半径方向に広がるフランジ１１６は、半径方向に等間隔で設けた複数の軸方向孔１２０を含む。各孔１２０は、ピストンリング２４を貫通し、ピストンリング２４をマニホールド２６，２８の間で挟むため排出マニホールド２８と螺合するボルトがはまる。吸入マニホールド２６の排出面１１４に形成された中央キャビティ１２４は、モーター１６により回転駆動されるロータ１２８を回転自在に取り付けるようベアリング１２６を収容し、ロータ２１と同軸の中央開口１２９と交差する。
【００３０】
供給通路１３０は吸入面１１２から排出面１１４まで吸入マニホールド２６を貫通して延び、吸入マニホールド２６の排出面１１４の表面に形成された円形流通路１３２と交差する。流通路１３２は、各シリンダ３８ごとにピストンリング２４に形成された吸入通路４４へ流動体を流通させ、バイパス弁６６のバイパス通路９２と流体連通する。吸入マニホールド２６とピストンリング２４の間に設けられたＯリング１３４，１３６は、流動体が吸入マニホールド２６とピストンリング２４の間で流通路１３２から漏洩するのを防止する。密封するにはＯリングが好ましいが、任意の密封手段、例えばガスケットを設けることや、厳しい精度で表面を機械加工するなどが、漏洩を防止するのに使用できる。吸入マニホールドの排出面１１２の表面に流通路１３２を形成することは、製造や組立を簡素化し有利である。
【００３１】
図２から図４に示した排出マニホールド２８は、ピストンリング２４の排出面３２に隣接し、吸入面１３４と排出面１３６を有する。軸方向に延びる複数のネジ孔１３８がピストンリング２４の排出面３２に隣接する吸入面１３４に形成される。マニホールド２６，２８間でピストンリング２４を挟むため、各ネジ孔１３８はピストンリング２４を貫通して延びるボルト１２２の１つと螺合する。排出マニホールド２８の吸入面１３４に形成された中央のキャビティ１４０は、ロータ１２８を回転自在に取り付けるようベアリング１４２を収容する。
【００３２】
半径方向内側及び外側で吸入面及び排出面１３４，１３６の間に設けられた半径方向に延びる排出口３５は、中央のキャビティ１４０中の流動体をリザーバへ排出する。排出口３５は排出マニホールドに形成するのが望ましいが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、ピストンリング及び／又は吸入マニホールドに形成しても良い。
【００３３】
排出マニホールド２８に穴をあけ形成した排出連絡通路１４４は、各シリンダ３８やバイパス弁６６のパイロット通路８４と流体連通して排出マニホールド２８に形成された排出通路４６の一部分と接続する。排出連絡通路１４４の１つの開口端は、ホースと接続するための取り付け具１４８と螺合する。排出連絡通路１４４の別の開口端に設けられた安全弁１４９は、その排出連絡通路１４４中での圧力が所定レベルを超えるとその圧力を開放する。排出連絡通路１４４のその他の開口端は、その開口端の各々と螺合するプラグ１５２で閉じられる。
【００３４】
図１，図２及び図４を参照すると、ロータ２１は吸入マニホールド２６の吸入面１１２に取り付けられた主要低圧ギアポンプをも回転駆動するのが望ましい。ギアポンプ軸１６２を回転駆動し、かつ組立を簡単にするため、吸入マニホールド２６に形成された中央開口１２９を通って延びる軸１６２は、ロータの端１６８に形成された溝１６６と係合する柄状部１６４を備える。ギアポンプ１６０は、流動体をリザーバから吸入フィルタ１７０を通ってピストンリング２４に形成された供給通路１３０（図１０に示した）中に送り込む。
【００３５】
図１から図１１を参照すると、使用中、ロータ２１はギアポンプ１６０を回転駆動し、そのギアポンプは吸入マニホールド２６に形成された供給通路１３０を通って各シリンダ３８の吸入通路４４に流動体を分配する流通路１３２中へ流動体を送り込む。吸入通路４４中の流動体が吸入逆止弁４８を通り抜けるのに十分な圧力を有する場合、その流動体はシリンダ３８を満たして半径方向内側にピストン２２を付勢する。偏心ロータ２１の回転及びピストン２２とカムリング３１との係合によって、シリンダ３８中の流動体を圧縮する加圧工程中、ピストン２２はシリンダ３８の中へ半径方向外側に付勢される。排出逆止弁６０の開放圧力より高い圧力を有する圧縮流動体の一部分は、排出逆止弁６０を通り過ぎて排出通路４６中へ逃れる。ピストンの加圧工程が終了次第、吸入通路４４を通ってシリンダ３８へ入る低圧流動体は、再度ピストン２２を半径方向内側にピストンリング２４の中央方向へ向けて付勢する。有利なことに、排出逆止弁６０の流れに沿った流動体の通り道がふさがれて排出通路４６中の圧力を所定レベルを超えて上昇すると、排出通路４６中の高圧流動体はバイパス弁６６を開放し、吸入通路４４中の流動体を側路へ出しリザーバへ戻す。
【００３６】
図１２から図１４に示した別の実施形態において、ラジアルピストンポンプ２１０は吸入マニホールド２２６と排出マニホールド２２８の間に挟まれたピストンリング２２４を備え、上記に開示した如く、偏心ロータ２２１はモーター２１６から延びるモーター軸２２０により回転駆動される。ただし、図１２から図１４に開示した実施形態における偏心ロータ２２１を駆動するモーター軸２２０は、ロータ軸から軸をはずして置かれる。モーター軸２２０は、ロータの一部を構成するヘリカルギア２１７を回転駆動するピニオン２１５を備える。ヘリカルギア２１７は、不均一な偏心ロータをオフセットして振動を抑制するため、例えばドリルによってギア２１７の材料を除去するなどして不均一にするのが望ましい。図１４に示したように、ピストンリング２２４は、軸をはずして置かれたモーター軸２２０に対応するよう切欠き２２５を含む。
【００３７】
図１５に示した別の実施形態において、ラジアルピストンポンプ３１０は、第１のピストンリング３２４と吸入マニホールド３２６の間に挟まれた第２のピストンリング３２５を備える。第２のピストンリング３２５は流動体を第１のピストンリング３２４中へ送り込み、その第１のピストンリング３２４は流動体が排出マニホールド３２８を通ってポンプ３１０から抜け出る前の流動体圧力をさらに上昇する。有利なことに、排出マニホールドを出る流動体を所望の出力圧力とするため、任意の数のピストンリングを設けることができる。
【００３８】
第１のピストンリングの吸入逆止弁中へ流動体をそのまま送り込むのを防ぐため、第２のピストンリングに形成された排出通路は、第１の、即ち下流のピストンリングの吸入通路から中心をずらして設けるのが望ましい。第２のピストンリングに形成された排出通路は、第１のピストンリングに対して第２のピストンリングを回転することによって、並びに第２のピストンリングの排出通路及び第１のピストンリングの吸入通路と流体連通する通路を第２のピストンリングの排出面に形成することによって、第１のピストンリングの吸入通路から中心をずらして設けることができる。
【００３９】
図１６に示したもう一つの代替形態では、ラジアルピストンポンプ４１０は第１と第２のピストンリング４２４，４２５の間に挟まれた中間マニホールド４１１を備える。中間マニホールド４１１は、第２のピストンリングの排出通路及び第１のピストンリングの吸入通路と流体連通する連絡通路を有する。その連絡通路は、オフセットシリンダと流体的に連結するか、或いは第１のピストンリングの吸入逆止弁中に流動体をじかに送り込まないようにするバッフルを備えても良い。
【００４０】
現在考えられる本発明の好ましい実施形態につき開示及び記載したが、添付した特許請求の範囲によって規定される本発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な変更や改良が為し得ることは当業者であれば明らかであろう。したがって、様々な代替案や具体案が、本発明と見なされる対象を特に指定し明確に請求する特許請求の範囲の範囲内にあるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明を組み込んだラジアルピストンポンプの切断側面図である。
【図２】図１のポンプを分解組立図で示した斜視図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図３の４−４線に沿った断面図である。
【図５】図１のピストンリングの上面図である。
【図６】図５の６−６線に沿った断面図である。
【図７】図６の７−７線に沿った断面図である。
【図８】図５の８−８線に沿った断面図である。
【図９】図１の取入マニホールドの下面図である。
【図１０】図９の取入マニホールドの上面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線に沿った断面図である。
【図１２】本発明を組み込んだ別のラジアルピストンポンプの斜視図である。
【図１３】図１２のポンプの切断側面図である。
【図１４】図１２のピストンリングの上面図である。
【図１５】２以上のピストンリングを有する本発明を組み込んだ別のラジアルピストンポンプの切断側面図である。
【図１６】２以上のピストンリングを有する本発明を組み込んださらに別のラジアルピストンポンプの切断側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    ラジアルピストンポンプ
１４    カバー板
１６    電気モーター
２１    偏心ロータ
２２    ピストン
２４    ピストンリング
２６    吸入マニホールド
２８    排出マニホールド
３０    吸入面
３１    カムリング
３２    排出面
３８    シリンダ
３９    カウンタバランス
４０    プラグ
４４    吸入通路
４６    排出通路
４８    吸入逆止弁
５０、５８    弁座
５２、６２    ボール
５４、６４    バネ
５６    ボール止め
６０    排出逆止弁
６６    バイパス弁
６８    ボア
７０    プランジャ
７２    バネ
７６    キャップ
８４    パイロット通路
９０、９８    Ｏリング
９２、９４    バイパス通路
１１０    バックアップワッシャ
１１２    吸入面
１１４    排出面
１１６    フランジ
１２４    中央キャビティ
１２６、１４２    ベアリング
１２８    ロータ
１２９    中央開口
１３０    供給通路
１３２    流通路
１３４、１３６    Ｏリング
１４４    排出連絡通路
１６０    ギアポンプ
１７０    吸入フィルタ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
2006525470.tif 000019
2006525470.tif 000020