JP2000110737A - プランジャポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プランジャポンプにおいて，プランジャの吐出
行程時でも，シール部材がプランジャ外周面とポンプハ
ウジングのシリンダ孔内周面との間の狭い間隙に食い込
まないようにして，その耐久性を確保する。 【解決手段】ポンプ室２０に前端面を臨ませるプランジ
ャ１１の外周に，ポンプ室２０に吸入弁２７を介して連
通する環状の入口室１９を形成し，入口室１９及びポン
プ室２０間のプランジャ１１外周面に，弾性シール部材
４４を装着する環状のシール溝４０を形成したプランジ
ャポンプにおいて，入口室１９及びシール溝４０間のプ
ランジャ１１外周面に，母線がシール溝４０の後壁面４
０ａと鈍角θをなして交わるテーパ面４１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，主として油圧ポン
プに適用されるプランジャポンプに関し，特に，シリン
ダ孔を有するポンプハウジングと，そのシリンダ孔に摺
動自在に嵌合して，シリンダ孔内のポンプ室に前端面を
臨ませるプランジャと，このプランジャの外周面及びシ
リンダ孔内周面間に形成された環状の入口室からポンプ
室への一方向に流体の流れを許容する吸入弁とを備え，
入口室及びポンプ室間のプランジャ外周面に形成された
環状のシール溝に，シリンダ孔内周面に密接する弾性シ
ール部材を装着したものゝ改良に関する。

【０００２】

【従来の技術分野】かゝるプランジャポンプは，例えば
特開平６−１２９３４８号公報に開示されているよう
に，既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図３に示すように，従
来のプランジャポンプでは，プランジャ０１１の外周面
は，シール部材０４４を装着するシール溝０４０の両側
においてストレートの円筒面に形成されており，したが
って，上記シール溝０４０の前後には，プランジャ０１
１外周面とポンプハウジング０２のシリンダ孔０４内周
面との間にできる狭い摺動間隙０４３が隣接している。
こうしたものでは，プランジャ０１１がポンプ室０２０
の容積を縮小させる方向へ摺動する吐出行程時，高圧と
なるポンプ室０２０と低圧の入口室０１９との間に生じ
た大なる圧力差により，シール溝０４０内のシール部材
０４４が入口室０１９側へ強く押圧されるため，その外
周後端部がシール溝０４０から入口室０１９側へ食み出
して，狭い摺動間隙０４３に食い込み，集中応力により
損傷することがあり，このようなシール部材の損傷は，
ポンプ室から入口室側への圧力洩れを起こしてポンプ効
率を低下させる一因となる。

【０００４】本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたも
ので，プランジャの吐出行程時でも，シール部材がプラ
ンジャ外周面とポンプハウジングのシリンダ孔内周面と
の間の狭い間隙に食い込まないようにして，その耐久性
を確保し，高いポンプ効率を長期間維持することができ
る，前記プランジャポンプを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，シリンダ孔を有するポンプハウジングと，
そのシリンダ孔に摺動自在に嵌合して，シリンダ孔のポ
ンプ室に前端面を臨ませるプランジャと，このプランジ
ャの外周面及びシリンダ孔内周面間に形成された環状の
入口室からポンプ室への一方向に流体の流れを許容する
吸入弁とを備え，入口室及びポンプ室間のプランジャ外
周面に形成された環状のシール溝に，シリンダ孔内周面
に密接する弾性シール部材を装着した，プランジャポン
プにおいて，入口室及びシール溝間のプランジャ外周面
に，母線がシール溝の後壁面と鈍角をなして交わるテー
パ面を形成したことを特徴とする。

【０００６】この特徴によれば，上記テーパ面とシリン
ダ孔内周面との間に，シール溝の後壁面に向かって間隔
が広がる断面三角形状の環状スペースができるので，プ
ランジャの吐出行程時，高圧となるポンプ室と低圧の入
口室との間の高い圧力差により，シール部材が後方へ強
く押圧されると，その外周後端部は，上記環状スペース
に入り込むが，この環状スペースの断面三角形状によ
り，上記外周後端部の応力は後方へ行くに従い徐々に増
加することになるため，応力集中が少ない。その上，環
状スペースの狭い後端部まで入り込んだ上記外周後端部
の先端では，応力が既に充分増大しているから，プラン
ジャ及びシリンダ孔間の狭い摺動間隙に食い込むまでに
は至らず，したがって損傷を受けない。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を，添付図面
に示す本発明の実施例に基づいて，以下に説明する。

【０００８】図１は本発明の第１実施例に係るプランジ
ャポンプの縦断面図，図２は本発明の第２実施例を示
す，図１と同様の断面図である。

【０００９】先ず，本発明の第１実施例の説明より始め
る。図１において，プランジャポンプ１のポンプハウジ
ング２には，その一側に開口するカム室３と，このカム
室３を挟んで同軸線上に並ぶ一対のシリンダ孔４（図に
は，その一方のみを示す）とが設けられる。シリンダ孔
４は，カム室３に一端を開口する小径孔４ａと，その他
端に連なる大径孔４ｂとからなっている。またポンプハ
ウジングには，上記大径孔４ｂに連なる更に大径の取付
け孔５及びねじ孔６が設けられる。

【００１０】ポンプハウジング２の一側面には電動モー
タ７が取付けられており，その出力軸８の端部外周に嵌
着された偏心カム軸９と，この偏心カム軸９外周に装着
されたボールベアリング１０とが上記カム室３に収めら
れる。

【００１１】シリンダ孔４にはプランジャ１１が摺動自
在に嵌合され，また取付け孔５には，その内端側からそ
れぞれ円筒状のポンプ室体１２及び出口室体１３が順次
嵌装される。その際，ポンプ室体１２及び出口室体１３
は，両者の外周に合成樹脂製の連結筒１４を軽圧入する
ことにより相互に仮連結され，また出口室体１３外周面
及び取付け孔５内周面間には，シール部材１５が介裝さ
れる。

【００１２】ねじ孔６には，出口室体１３を内方へ押圧
するねじ栓１６が螺着され，これによりポンプ室体１２
及び出口室体１３は，相互に当接した状態に保持され，
同時にポンプ室体１２は，取付け孔５及び大径孔４ｂ間
の段部に当接した状態に保持される。

【００１３】プランジャ１１は，シリンダ孔４の大径孔
４ｂに嵌合する大径ピストン部１１ｂと，シリンダ孔４
の小径孔４ａに嵌合する小径ピストン部１１ａとを一体
に結合してなるもので，小径ピストン部１１ａの後端を
前記ボールベアリング１０の外周面に当接させるように
配置される。

【００１４】プランジャ１１の外周面には，小径及び大
径ピストン部１１ａ，１１ｂ間で環状の入口室１９が形
成され，これはポンプハウジング２に穿設された吸入ポ
ート２１に連通する。

【００１５】ポンプ室体１２は，大径ピストン部１１ｂ
の前端面との間にポンプ室２０を画成するもので，プラ
ンジャ１１には，このポンプ室２０に開口する弁座孔２
２と，この弁座孔２２に前記入口室１９を連通させる放
射状配列の複数の通孔２３とが設けられ，入口室１９及
び通孔２３間にフィルタ２４が介裝される。

【００１６】ポンプ室２０には，プランジャ１１を前記
偏心カム軸９側へ付勢する戻しばね２５の他に，弁座孔
２２の開口端に形成された弁座２６に着座し得る球状の
吸入弁２７と，この吸入弁２７を弁座２６側へ付勢する
弁ばね２８とが収容される。

【００１７】ポンプ室体１２は，出口室体１３との間に
出口室２９を画成するもので，この出口室２９をポンプ
室２０に連通する弁座孔３０がポンプ室体１２に設けら
れる。この弁座孔３０の出口室２９への開口端に形成さ
れた弁座３１に着座し得る球状の吐出弁３２と，これを
弁座３１側へ付勢する弁ばね３６とが出口室２９に収容
される。

【００１８】出口室２９は，出口室体１３内端の連通溝
３３と，前記連結筒１４に設けられた複数の通孔３４と
を介して，ポンプハウジング２に穿設された吐出ポート
３５に連通する。

【００１９】プランジャ１１の，入口室１９及びポンプ
室２０間に挟まれる部分，即ち大径ピストン部１１ｂの
外周面には，断面コ字形で環状のシール溝４０と，この
シール溝４０の後壁面４０ａと母線が鈍角θをなして交
わるテーパ面４１とが形成される。これにより，テーパ
面４１とシリンダ孔４の大径孔４ｂ内周面との間に，シ
ール溝４０に向かって間隔が広がる断面三角形状の環状
スペース４２ができ，この環状スペース４２の後端は，
大径ピストン部１１ｂ及び大径孔４ｂ間の通常の摺動間
隙４３へと続く。

【００２０】シール溝４０にはシール部材４４が装着さ
れる。このシール部材４４はゴム等の弾性材料からなる
もので，大径孔４ｂ内周面に摺動自在に密接する環状リ
ップ４４ａを有する。

【００２１】また小径ピストン部１１ａの外周にも環状
のシール溝４５が形成され，これに，小径孔４ａ内周面
に摺動自在に密接するシール部材４６が装着される。

【００２２】次に，この第１実施例の作用について説明
する。

【００２３】電動モータ７を作動させて偏心カム軸９を
回転させると，ボールベアリング１０の偏心運動と戻し
ばね２５の反発力との協働により，プランジャ１１は，
偏心カム軸９の偏心量ｅの２倍のストロークをもって，
ポンプ室２０の容積を拡大させる方向へ摺動する吸入行
程と，ポンプ室２０の容積を縮小させる方向へ摺動する
吐出行程とを繰り返す。

【００２４】而して，プランジャ１１の吸入行程では，
ポンプ室２０の減圧により，吐出弁３２が閉じると共に
吸入弁２７が開くので，入口室１９の流体がフィルタ２
４を通過し，通孔２３及び弁座孔２２を経てポンプ室２
０に吸入される。その際，入口室１９では，その容積の
縮小による加圧を伴うので，この入口室１９からポンプ
室２０への流体の流れを促進させることになる。

【００２５】次いで，プランジャ１１が吐出行程に移る
と，ポンプ室２０の加圧により，今度は吸入弁２７が閉
じると共に吐出弁３２が開くので，ポンプ室２０の流体
が弁座孔３０から出口室２９へ，更に連通溝３３を経て
吐出ポート３５へと圧送される。その際，入口室１９で
は，その容積の拡大により減圧するので，吸入ポート２
１から流体を吸入して，次の吸入行程に備える。

【００２６】このようなプランジャ１１の作動中，その
大径ピストン部１１ｂのシール溝４０に装着されたシー
ル部材４４は，大径孔４ｂの内周面に密接して，ポンプ
室２０及び入口室１９間での圧力洩れを阻止するもので
あるが，特に，プランジャ１１の吐出行程では，高圧と
なるポンプ室２０と低圧の入口室１９との間に大なる圧
力差が発生するため，その圧力差により，シール部材４
４は後方，即ち入口室１９側へ強く押圧される。

【００２７】ところで，大径ピストン部１１ｂの外周面
には，母線がシール溝４０の後壁面４０ａと鈍角θをな
して交わるテーパ面４１が形成され，このテーパ面４１
とシリンダ孔４の大径孔４ｂ内周面との間に，シール溝
４０に向かって間隔が広がる断面三角形状の環状スペー
ス４２ができているから，後方へ強く押圧されるシール
部材４４の外周後端部４４ｂ（図１に鎖線示）は，上記
環状スペース４２に入り込むが，この環状スペース４２
の断面三角形状により，上記外周後端部４４ｂの応力は
後方へ行くに従い徐々に増加することになるため，応力
集中が少ない。その上，環状スペース４２の狭い後端部
まで入り込んだ上記外周後端部４４ｂの先端では，応力
が既に充分増大しているから，大径ピストン部１１ｂ及
び大径孔４ｂ間の狭い摺動間隙４３に食い込むまでには
至らない。こうして，シール部材４４は損傷を免れ，耐
久性を確保し得るので，長期にわたりポンプ室２０及び
入口室１９間の圧力洩れを防ぎ，ポンプ効率を高めるこ
とができる。

【００２８】次に，図２により本発明の第２実施例につ
いて説明する。

【００２９】この第２実施例では，ポンプハウジング２
に，耐摩耗性の高いシリンダスリーブ５０を嵌装し，そ
れに形成したシリンダ孔４にプランジャ１１を嵌装し，
シリンダスリーブ５０に穿設された通孔５１を介して入
口室１９をポンプハウジング２の吸入ポート２１に連通
させたものである。その他の構成は前実施例と略同様で
あるので，図中，前実施例との対応部分には，同一の参
照符号を付して，その説明を省略する。

【００３０】尚，本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更
が可能である。例えば，プランジャ１１の前後両端部に
直径差を設けず，プランジャ１１の往復動によるも入口
室１９に容積変化が起こらないようにすることもでき
る。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば，プランジ
ャポンプにおいて，入口室及びシール溝間のプランジャ
外周面に，母線がシール溝の後壁面と鈍角をなして交わ
るテーパ面を形成することにより，上記テーパ面とシリ
ンダ孔内周面との間に，シール溝の後壁面に向かって間
隔が広がる断面三角形状の環状スペースができるように
したので，プランジャの吐出行程時，高圧となるポンプ
室と低圧の入口室との間の高い圧力差により，シール部
材が後方へ強く押圧されても，その外周後端部が上記環
状スペースに入り込んだときの応力集中は少ないこと，
及びその外周後端部は上記環状スペースからプランジャ
及びシリンダ孔間の狭い摺動間隙に食い込むまでには至
らないことによって，シール部材の損傷を回避して，そ
の耐久性を確保することができ，したがって高いポンプ
効率を長期間維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るプランジャポンプの
縦断面図。

【図２】本発明の第２実施例を示す，図１と同様の断面
図。

【図３】従来のプランジャポンプの要部拡大断面図。

【符号の説明】

１・・・・プランジャポンプ ２・・・・ポンプハウジング ４・・・・シリンダ孔 １１・・・プランジャ １９・・・入口室 ２０・・・ポンプ室 ２７・・・吸入弁 ４０・・・シール溝 ４１・・・テーパ面 ４３・・・摺動間隙 ４４・・・シール部材 θ・・・・鈍角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H070 AA01 BB02 BB07 CC07 CC22 CC29 DD28 DD35 DD66 3H071 AA03 BB01 CC13 CC26 CC28 DD01 DD03 DD12 DD13 DD53

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ孔（４）を有するポンプハウジ
   ング（２）と，そのシリンダ孔（４）に摺動自在に嵌合
   して，シリンダ孔（４）内のポンプ室（２０）に前端面
   を臨ませるプランジャ（１１）と，このプランジャ（１
   １）の外周面及びシリンダ孔（４）内周面間に形成され
   た環状の入口室（１９）からポンプ室（２０）への一方
   向に流体の流れを許容する吸入弁（２７）とを備え，入
   口室（１９）及びポンプ室（２０）間のプランジャ（１
   １）外周面に形成された環状のシール溝（４０）に，シ
   リンダ孔（４）内周面に密接する弾性シール部材（４
   ４）を装着した，プランジャポンプにおいて，入口室
   （１９）及びシール溝（４０）間のプランジャ（１１）
   外周面に，母線がシール溝（４０）の後壁面（４０ａ）
   と鈍角（θ）をなして交わるテーパ面（４１）を形成し
   たことを特徴とする，プランジャポンプ。