(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸（１８）を中心として所定の角度間隔で配設された複数のシリンダ（１２）と、
前記各シリンダ（１２）内において摺動可能で、半径方向内側に端面（１８０）を有する複数のピストン（１４０）と、
前記駆動軸（１８）の偏心部（２４）において回転可能なカム（２８８）と、
複数のパッド（１６２）であって、該パッド（１６２）の各々は、前記内側の端面（１８０）が、復帰バネ（１６６）が保持手段（１８６）を介してピストン（１４０）に作用することにより前記各パッド（１６２）に当接するように、前記ピストン（１４０）の１つに取着されており、前記パッド（１６２）は、また、前記カム（２２８）の平坦部（２３２）と係合し、該パッド（１６２）と前記平坦部（２３２）との間の摩擦抵抗（Ｑ）が、前記駆動軸（１８）に対して垂直に方向付けられるようした複数のパッドと、
作動中に、前記パッド（１６２）が、前記ピストン（１４０）から分離することを防止するための前記保持手段（１８６）と、
前記ピストン（１４０）の前記半径方向内側の端面（１８０）を収容するために前記パッド（１６２）の各々に設けられた座（１８５）と、を具備し、
前記パッド（１６２）は円形をしており、かつ、肩部（１９８）が形成されており、
前記保持手段（１８６）は、前記パッド（１６２）に取着され前記ピストン（１４０）に軸方向に結合された保持ディスク（１８６）を具備しており、
前記保持ディスク（１８６）は、前記肩部（１９８）と係合する少なくとも１つの係止腕（１８８）を具備し、かつ、該保持ディスク（１８６）には、前記ピストン（１４０）に取着するための中央開口部（１９２）が形成され、
前記ピストン（１４０）は、少なくとも前記中央開口部（１９２）に隣接する部分において、前記保持ディスク（１８６）の平坦面（１９０）を弾性変形して、前記中央開口部（１９２）の内側に圧入されることにより、前記平坦面（１９０）の内周部（１９４）はピストン（１４０）の正面端面（１８０）に向けて曲がっている、ラジアルピストンポンプ。
【請求項２】
前記パッド（１６２）は、少なくとも１つの半径方向の肩部（１９８）を具備し、
前記保持ディスク（１８６）は円対称形で、かつ前記肩部（１９８）に係止（クッリク）されるように弾性を有していることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記保持ディスク（１８６）には、前記復帰バネ（１６６）を支持するための円形座（１９６）が形成されており、
前記座（１９６）は、前記復帰バネ（１６６）を半径方向に配置するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項４】
前記シリンダ（１２）の円筒内面（６４）には円筒形のインサート（３６）が嵌合しており、該インサート（３６）は孔（２３８）を有し、該孔（２３８）内に前記ピストン（１４０）が摺動自在に案内され、前記ディスク（１８６）は、その断面において、前記円筒内面（６４）の内径（Ｗ）よりも小さな直径を有しており、以て、前記インサート（３６）に対して前記ピストン（１４０）の各々により前記摩擦抵抗（Ｑ）が吸収されるようになっている請求項１に記載のポンプ。
【請求項５】
前記円筒内面（６４）には前記インサート（３６）を支持するための凹部が形成されている請求項４に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、駆動軸の回りで所定の角度間隔で配置された複数のシリンダと、前記各シリンダ内において摺動可能で、半径方向内側に端面を有する複数のピストンと、前記駆動軸の偏心部において回転可能なカムとを具備するラジアルピストンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述の種のポンプが、ヨーロッパ特許公報第304743号に記述されており、該ポンプにおいて、半径方向に配置されると共に、バネによりカム上に支持された３つのピストンが具備されている。駆動軸が回転すると、上記ピストンは、カム面に対して動作し、両者間の摩擦により磨耗すると共に発熱する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、非常に単純で、かつ信頼性の高い上述した種のラジアルピストンポンプを提供することにあり、該ポンプにおいて、上記摩擦は、可及的に低減され、適宜に吸収される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明では、駆動軸（１８）を中心として所定の角度間隔で配設された複数のシリンダ（１２）と、前記各シリンダ（１２）内において摺動可能で、半径方向内側に端面（１８０）を有する複数のピストン（１４０）と、前記駆動軸（１８）の偏心部（２４）において回転可能なカム（２８８）と、複数のパッド（１６２）であって、該パッド（１６２）の各々は、前記内側の端面（１８０）が、復帰バネ（１６６）が保持手段（１８６）を介してピストン（１４０）に作用することにより前記各パッド（１６２）に当接するように、前記ピストン（１４０）の１つに取着されており、前記パッド（１６２）は、また、前記カム（２２８）の平坦部（２３２）と係合し、該パッド（１６２）と前記平坦部（２３２）との間の摩擦抵抗（Ｑ）が、前記駆動軸（１８）に対して垂直に方向付けられるようした複数のパッドと、  作動中に、前記パッド（１６２）が、前記ピストン（１４０）から分離することを防止するための前記保持手段（１８６）と、前記ピストン（１４０）の前記半径方向内側の端面（１８０）を収容するために前記パッド（１６２）の各々に設けられた座（１８５）とを具備し、前記パッド（１６２）は円形をしており、かつ、肩部（１９８）が形成されており、前記保持手段（１８６）は、前記パッド（１６２）に取着され前記ピストン（１４０）に軸方向に結合された保持ディスク（１８６）を具備しており、前記保持ディスク（１８６）は、前記肩部（１９８）と係合する少なくとも１つの係止腕（１８８）を具備し、かつ、該保持ディスク（１８６）には、前記ピストン（１４０）に取着するための中央開口部（１９２）が形成され、前記ピストン（１４０）は、少なくとも前記中央開口部（１９２）に隣接する部分において、前記保持ディスク（１８６）の平坦面（１９０）を弾性変形して、前記中央開口部（１９２）の内側に圧入されることにより、前記平坦面（１９０）の内周部（１９４）はピストン（１４０）の正面端面（１８０）に向けて曲がっているラジアルピストンポンプが提供される。
【０００５】
【実施例】
図１、２を参照すると、本発明に係るラジアルピストンポンプ１０は、３つのシリンダ１２−１、１２−２、１２−３を具備しており、各々のシリンダの中心軸４１が１２０°の角度間隔で配置されている。以下に詳説するように、各シリンダ１２にはピストン４０が摺動自在に配置されており、シリンダ１２のシリンダ室の中心面１４が、ポンプ１０の駆動軸１８の中心軸１６と交差している。
駆動軸１８は、２つの滑り軸受け（フリクションベアリング）２０、２２の間に、偏心部２４を有している。偏心部２４は、中心軸１６に関して距離ＭＥだけ偏心している。偏心部２４は、滑り軸受け（フリクションベアリング）２６を有しており、該軸受により偏心カム２８の中央穴３０の内側で回転自在に構成されている。偏心カム２８は、３つの平坦部３２−１、３２−２、３２−３を有する側面により略多角形に形成されている。上記平坦部は、シリンダ１２−１、１２−２、１２−３の各中心軸４１に対して垂直となっており、６０°の角度αを形成する。
偏心カム２８は、ポンプ１０のピストン４０により、図２に示す一定の角度位置に維持される。駆動軸１８が回転すると、偏心カム２８の中心３４が、中心軸１６を中心として半径ＭＥの円形経路に沿って回転すると共に、同偏心カム２８の各平坦部３２が、それ自体の平面に対して平行に、ある円形経路に沿って動作し、ピストン４０が各シリンダ１２内において周期的に動作する。
【０００６】
各シリンダ１２の内側には、中心軸４１と同軸の案内孔３８を有する円筒形のインサート３６が取着されており、上記案内孔３８において各ピストン４０が摺動するように構成されている。ピストン４０の半径方向外側の端面は、案内孔３８において可変容量ポンプ室４２を形成しており、該ポンプ室は、１方向弁４６を収容する入口４４と、１方向弁５０を収容する出口４８とを有している。
入口４４は、経路５２を介して、より高い容量を有する予圧ポンプ５４に接続されており、該予圧ポンプ５４はタンクＴに接続されると共に、経路を介して、例えば軸受面や弁体等ポンプ１０の最も熱的応力のかかる部分に冷却液を供給する（詳細に説明せず）。各ポンプ室４２の出口４８は、圧力逃がし弁５８に接続された経路５６と連通している。圧力逃がし弁５８の停止手段５８ａは、出口４８における最大流体圧力を調圧または制御するために、電磁気装置６０により変化する圧力を受ける。
【０００７】
ピストン４０の半径方向内側の端面には、当接面８０が形成されており（図３参照）、該当接面８０は、偏心カム２８の平坦部３２に配置されたパッド６２に当接している。パッド６２は、好ましくは、シリンダ１２の内面６４の内径Ｗ（図１参照）よりも、僅かに小さな直径の円形断面を有しており、インサート３６のための凹部が形成されている。
ピストン４０は、予荷重の負荷された圧縮コイルバネ６６（一点鎖線で示す）から成る付勢手段により、半径方向内側に付勢されており、上記圧縮コイルバネ６６は、インサート３６の肩部６８に当接している。こうして、ピストン３２は、偏心カム２８の平坦部３２の偏心動作に従動して、半径方向内側に動作しポンプ室４２の容積を拡大する。
【０００８】
偏心カム２８が偏心して動作する際、該偏心カム２８とパッド６２との間の摩擦抵抗により、中心軸４１に対して垂直の作用力Ｑが発生し、該作用力Ｑによりパッド６２は、偏心カム２８の平坦部に対して往復摺動する。従って、ポンプサイクルの間、パッド６２とピストン４０の軸方向のアライメントを確保するための措置が必要となる。
本発明によれば、パッド６２とピストン４０のアライメント、およびその結果として、図１の平面に垂直な摩擦抵抗の吸収は、各ピストン４０と、インサート３６の案内孔３８により達成される。図３に示すように、パッド６２は、スリーブ７２と一体的に形成された円形のディスク７０を具備しており、スリーブ７２の内径は、ピストン４０に取着された案内ディスク７４の外径よりも僅かに大きく成っている。
より詳細には、案内ディスク７４は、ピストン４０の内側端面近傍に形成された環状溝７６に取着されており、従って該案内ディスク７４は、ピストン４０に軸方向に固定されてコイルバネ６６の支持部として作用する。環状溝７６は、ピストン４０の剛性の低下を可及的に小さくするために、必要最小の深さに形成される。
【０００９】
パッド６２のディスク７０には、偏心カム２８の平坦部３２に対して滑りながら係合する摺動面８２と、該摺動面と平行に形成され、ピストン４０の当接面８０を支持する支持面７８とが形成されている。
案内ディスク７４とスリーブ７２の内面との間の間隙Ｓは、パッド６２の動作に悪影響を与えない充分な大きさとする。スリーブ７２の長さは、偏心両ＭＥの２倍とし、ピストン４０の全行程において、常時、該スリーブ７２がピストン４０の周囲を取り囲むようにする。
パッド７２は、独立しているので、コイルバネ６６の作用により分離することもある。スリーブ７２は、従って、パッド６２がピストン４０から分離することを防止する、保持手段として作用する。ピストン４０がインサート３６の案内孔３８の上死点（図１の頂部）で停止した場合にも、上記パッド６６の分離が防止される。
【００１０】
図４の実施例によれば、パッド１６２は円形ディスクより成り、そして、各々の偏心カムの平坦部と係合する円形の支持面１８２を有している。パッド１６２の支持面１８２の反対側の、各々のピストン１４０を収容する面は、強固で、外方に面した円滑なシリンダより成る。ピストン１４０の正面１８０は、盲孔１８４の底面１８５に当接し、横断方向の作用力Ｑが、パッド１６２により盲孔１８４の側面を介してピストン１４０に伝達される。そして、ピストン１４０は、各シリンダ１２のインサート３６の案内孔（図２参照）に正確に案内される。
ピストン１４０（図４参照）と各パッド１６２との分離を防止するために、スリーブにより形成されたクランプ部１８８を有する、好ましくは、実質的に弾性の保持ディスク１８６から成る保持手段を具備している。パッド１６２の円錐側面により、スリーブ１８８の曲がった端部が、パッド１６２の肩部１９８に係止される。
【００１１】
保持ディスク１８６は、バネ１６６を支持するための円形座１９６を有する弾性の平坦部１９０が形成されており、そして該平坦部１９０は、保持ディスク１８６をピストン１４０に取着するように設けられている。この目的のために、平坦部１９０には、ピストン１４０の直径よりも小さな直径の中央開口部１９２が形成されている。ピストン１４０が中央開口部１９２を内側に押接するとき、平坦部１９０の開口１９２に隣接する内周部１９４が、変形し或いは撓み、予荷重が提供される。
ポンプの作動中において、前記偏心カムは、支持面１８２を介してパッド１６２に作用し、そして、パッド１６２が上記偏心カムの動作を、盲孔１８４の底面１８５を介して、ピストン１４０の当接面１８０に伝達する。これにより、ピストン１４０は、図４において上方に動作する。ピストン１４０の戻り行程は、保持ディスク１８６に作用するバネ１６６により制御される。
保持ディスク１８６の平坦部１９０は、該平坦部１９０にかかるバネ１６６の作用により、中央開口部１９２によりピストン１４０の面に負荷される圧力が増加するように、ピストン１４０に取着されており、これにより、ピストン１４０とパッド１６２との分離に対して安全を確保する。
【００１２】
図５から図７は、図４と同様の実施例を示しており、該実施例において各ピストン２４０のパッド２６２は、カム２２８の平坦部２３２と係合する円形の支持面２８２を有する円形ディスクを備えている。パッド２６２には、各ピストン２４０が正確に係合する盲孔２４２が形成されており、ピストンの当接面が、該盲孔２８４の底面に当接する。ピストン２４０の中心軸２４１に対して垂直な作用力は、ピストン２４０と盲孔２８４との結合により吸収される。
この場合、パッド２６２とピストン２４０の分離を防止するために、弾性ディスク、或いは中心軸２４１に平行な複数の係止腕２８８を有する凸型の座金２８６が備えられる。各係止腕２８８には、内側に曲げられたタブ２８８ａが形成されており、該タブ２８８ａがパッド２６２の肩部２９８に係合する。座金２８６には中央孔２９２が形成されており、ピストン２４０が挿入される。中央孔２９２の内周は、凸角（コンベックスアングル）を形成するように外方（図５において上方）に曲げられて、カラー２９４が形成されている。
座金２８６は、円形断面を有する固定リング２９９により、ピストン２４０に軸方向に固定され、前記固定リング２９９は、ピストン２４０の内側の端部に形成された環状溝２７６に正確に保持される。環状溝２７６の深さは、固定リング２９９がピストン２４０の側面から突出して、座金２８６のカラー２９４が、固定リング２９９の上記突出部に係合して固定されるような深さとする。
【００１３】
図５は、上死点にあるピストン２４０を示している。ピストン２４０の吸入行程は、座金２８６に支持されたバネ２６６により制御される。カラー２９４と固定リング２９９とが結合しているので、カム２２８の平坦部２３２が変移すると、ピストン２４０は、座金２８６により半径方向内側に引かれる。この目的のために、パッド２６２とピストン２４０との間に間隙が存在しないようにする。これは、係止腕２８８の僅かに予負荷するタブ２８８ａにより、パッド２６２により簡単に達成される。
図６、７に示すように、座金２８６は、成形ダイにより簡単に形成される。座金２８６の平坦部と、カラー２９４と、係止腕２８８は同時に形成される。係止腕２８８は、座金２８６の周囲に等角度間隔で形成される。座金２８６には、図７において左方向に突出する突出部２９７が形成されており、該突出部２９７にバネ２６６が支持されて、バネ２６６の角度位置が固定される。
カラー２９４は、図７において上方に曲げられて、固定リング２９９と対面する面に半径Ｒが形成され、該半径Ｒによりカラー２９４は、パッド２６２がピストン２４０に取着されるとき、固定リング２９９の突出面に正確に係合する。
【００１４】
図５から図７に示す座金２８６を組み立てるために、先ず、固定リング２９９がピストン２４０の環状溝２７６に取着され、次いで、カラー２９４が固定リング２９９と接触するまで、ピストン２４０が座金２８６の中央開口部２９２に挿通される。そして、係止腕２８８を半径方向に撓ませ、かつタブ２８８ａがパッ２６２の円錐側面２６１に沿って摺動して、該タブ２８８ａが所定の予荷重を以て前記肩部２９８に係合するように、パッド２６２を座金２６８の内側に押接する。このようにして形成された上記組体を、各ポンプシリンダの案内孔２３８に挿入する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によるラジアルピストンポンプの利点を以下に詳説する。第１に、所定のピストン径に対してカム上のパッドの接触面を増加すると共に、その特定圧力を低減すると共に、強制潤滑装置が不要となる。第２に、ピストンとパッドとの間の結合によりパッド上の横断方向の作用力が直接ピストンに伝達され、従って、結合部における集中から生じる応力が除去される。第３に、種々の要素間の間隙が補償されるので、ポンプの寿命が延長される。第４に、ポンプの構成要素の機械加工精度は精密なものが要求されないために、製造コストが低減される。
【００１６】
本発明の請求の範囲を逸脱することなく、本発明の実施例を変更可能であることは当業者の当然とするところである。例えば、図４の実施例において、半径方向の開口部により分離された可撓性のタブにより、保持ディスク１８６を圧着してもよい。バネ１６６を半径方向に位置決めするための溝を省略してもよい。パッド１６２の肩部１９８に係止されるように形成された、保持ディスク１８６のスリーブ１８８は、他の形状、例えば、パッド１６２の環状溝と係合するように形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるラジアルピストンポンプの略示断面図である。
【図２】図２は、図１の矢視線ＩＩＡ−ＩＩＡに沿う略示断面図（図２において左側）と、矢印ＩＩＢ−ＩＩＢに見た略示側面図である。
【図３】図２のＩＩＩで示される部分の拡大詳細図である。
【図４】本発明の第２の実施例によるラジアルピストンポンプの、部分拡大断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例によるラジアルピストンポンプの略示断面図である。
【図６】図５のラジアルピストンポンプの座金の拡大図正面図である。
【図７】図６の矢視線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う断面図である。
【符号の説明】
１２…シリンダ
１８…駆動軸
２４…偏心部
２８…偏心カム
３２…平坦部
４０…ピストン
６２…パッド
６６…復帰バネ（コイルバネ）
７２…保持手段
８０…内側の端面（当接面）
１４０…ピストン
１６２…パッド
１８０…内側の端面（当接面）
１８６…保持手段
２２８…偏心カム
２３２…平坦部
２４０…ピストン
２６２…パッド
２８６…保持手段
【図１】
0003800246.tif 000002
【図２】
0003800246.tif 000003
【図３】
0003800246.tif 000004
【図４】
0003800246.tif 000005
【図５】
0003800246.tif 000006
【図６】
0003800246.tif 000007
【図７】
0003800246.tif 000008