油圧ポンプ：種類、動作原理および応用分野

油圧ポンプは、機械の電気的または機械的な入力を、実際に作業を行う加圧流体に変換する部位です。掘削機のアームが荷を上げるとき、金属成形用プレスが作動するとき、航空機の操縦面が舵を切るとき——これらすべての動作は、回転エネルギーを流体の流れに変換するポンプから始まります。ポンプがこの変換を実現するさまざまな方式を理解することで、なぜ異なる用途に異なる設計のポンプが必要となるのかが明確になります。

基本原理

すべての容積式油圧ポンプは、同じ基本的な原理で動作します。すなわち、可動部品が膨張する容積を生じさせ、低圧側から流体を吸い込み、その後収縮する容積によって吐出側で加圧して流体を押し出します。このポンピング要素（ギア歯間、ベーン空隙、ピストンボアなど）は、ポンプの回転に伴って連続的に循環します。各種ポンプの違いは、この要素の幾何学的形状およびその往復運動または回転運動をどのように実現するかにあります。

歯車ポンプ

密閉された高精度ハウジング内に配置された2つの外歯車が噛み合い、歯面の隙間に流体を挟んで外周部を回転させながら送液します。構造が単純で、広範囲の運転回転速度に対応可能であり、他のポンプ形式と比較して異物混入に対する耐性が高く、製造および修理コストも低廉です。ただし、欠点として騒音が挙げられます。すなわち、同程度の回転速度において、ギアポンプはベーンポンプやピストンポンプよりも大きな騒音を発生します。また、実用上の作動圧力上限は通常250バールを超えることはほとんどありません。

バルンポンプ

スロット付きロータ内を半径方向にスライドするベーンが、偏心カムリングの輪郭に沿って移動し、ロータの回転に伴って容積を拡大・収縮させます。この方式により、ギアポンプに比べてより滑らかな流量特性が得られ、運転時の騒音も明確に低減されます。ダブルインレット／アウトレットポートを備えたバランス型設計では、非バランス型設計で寿命を短縮させる原因となるラジアル軸受荷重が相殺されるため、中圧域における安定した産業用油圧ポンプ用途において、信頼性の高い選択肢となります。

軸方向ピストンポンプ

駆動シャフトと平行に配置されたピストンが、シリンダーバレルの回転に伴い、傾斜したスワッシュプレートに対して往復運動します。アキシアルピストンポンプは、他の構造では達成できない高圧および高効率で動作します。スワッシュプレートの角度調整による可変吐出量制御機能が、この構造を厳しい産業用およびモバイル油圧用途において主流の選択肢としています。

ラジアルピストンポンプは、さらに高い耐圧性能を実現し、ピストンが偏心カムに対して放射状に作動します。HOVOO／HOUFUは、あらゆる種類の油圧ポンプ向けにシールキットを提供しています。ご使用のポンプに対応する製品は、hovooseal.com でご確認ください。

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