JP2004084594A - ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】カバー側のオイルシールに高圧が作用しないベーンポンプを提供することである。
【解決手段】ロータ２０のボディ側側面２２から漏れた圧油を、シャフト１０の周囲からドレン通路１８に導くベーンポンプにおいて、上記シャフト１０を貫通させたロータ２０の貫通孔２０ａの内周又はシャフト１０の外周に、ロータ２０のボディ側側面２２とカバー側側面２３とを連通させる逃げ溝２１を形成するとともに、この逃げ溝２１によって、カバー側側面２３に漏れた圧油を、シャフト１０の周囲を介してドレン通路１８に導く構成にした。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内部リークを逃がすためのドレン通路を備えたベーンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示す従来のベーンポンプば、ボディ１に収納穴２を形成するとともに、この収納穴２にサイドプレート３を組み込んでいる。また、この収納穴２には、楕円形の内壁を持つカムリング４を組み込むとともに、このカムリング４内にはロータ５を設けている。このロータ５には、出没自在に複数枚のベーン６を放射状に組み込んでいる。そして、上記サイドプレート３、カムリング４、ロータ５、及びベーン６を組み込んだ状態で、収納穴２の開口部をカバー７によって塞いでいる。
【０００３】
上記ボディ１には軸穴８を形成し、カバー７には軸穴９を形成している。上記軸穴８のカバー７と反対側の開口部分にはベアリング１１を組み込み、上記軸穴９の内周にはブッシュ１２を組み込んでいる。そして、これらベアリング１１とブッシュ１２とによって、シャフト１０を回転自在に支持している。
上記シャフト１０は、ボディ１とカバー７とを貫通させているが、ロータ５に形成した貫通孔５ａも貫通させている。そして、このロータ５を貫通させたシャフト１０の外周及び貫通孔５ａの内周にスプラインを形成し、ロータ５とシャフト１０とをスプライン結合している。したがって、シャフト１０が回転すればロータ５も一体となって回転する。
【０００４】
上記ボディ１内には、オイルシール１３を組み込んでいる。また、カバー７内にもオイルシール１４を組み込んでいる。そして、これらオイルシール１３，１４によって、シャフト１０の周囲をシールするようにしている。なお、上記のようにオイルシール１３，１４をシャフト１０の両側に設けたのは、シャフト１０の両端が、ボディ１及びカバー７を貫通しているからである。
また、ボディ１から突出させたシャフト１０の端部１０ａには、プーリ１５ａを固定するとともに、このプーリ１５ａに図示していないベルトを介してエンジンなどの駆動源を連結するようにしている。また、カバー７から突出させたシャフト１０の端部１０ｂにもプーリ１５ｂを固定し、このプーリ１５ｂにコンプレッサーなどを連結するようにしている。
【０００５】
次に、この従来のベーンポンプの作用を説明する。
図示していない駆動源によってシャフト１０を回転させると、ロータ５も回転する。ロータ５が回転すると、このロータ５に組み込んだベーン６が遠心力によってロータ５から突出する。そして、このロータ５から突出したベーン６の先端が、カムリング４の内壁に押し付けられることによって、各ベーン６間に独立した室が形成される。これら室の容積というのは、楕円形のカムリング４の内壁面に沿ってベーン６が出入りすることで変化する。
【０００６】
そして、室の容積が拡大する行程においては、その室に油が吸い込まれる。また、室の容積が収縮する行程においては、その室から油が吐出される。つまり、ロータ５の回転に応じて、室が吸い込み行程と吐出行程とを繰り返す。このように室が吸い込み行程と吐出行程とを繰り返すことによって、ボディ１内に形成した高圧室１６に高圧の油が吐出される。高圧室１６に吐出された高圧油は、図示していない通路を通って外部に吐出される。
【０００７】
上記したように、ロータ５が回転することによって高圧の油が吐出されるが、この高圧の油は、各摺動箇所の微少隙間等により、どうしてもロータ５の両側に漏れてしまう。そこで、ロータ５のサイドプレート３側の側面に漏れた油を、シャフト１０の周囲の隙間１７に沿ってオイルシール１３側に導き、ドレン通路１８を介してバイパス通路１９に戻すようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一方、ロータ５のカバー７側の側面から漏れた油は、シャフト１０とブッシュ１２との隙間を介してオイルシール１４側に導かれる。このオイルシール１４側に導かれた圧油は、上記のようなドレン通路がないために、そこに圧力が残留してしまう。そして、この残留した圧力がオイルシール１４に作用すると、そのメインリップがシャフト１０に強く押し付けられることにより、その摩耗が激しくなる。つまり、ロータ５のカバー７側側面から漏れる圧油のために、オイルシール１４の製品寿命が短くなるという問題があった。
この発明の目的は、カバー側のオイルシールに高圧が作用しないベーンポンプを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ボディ内に設けたカムリングと、このカムリング内に回転自在に組み込んだロータと、このロータの周囲に突出自在に組み込んだ複数のベーンと、ボディの側面に固定したカバーと、上記ボディ、カバー及びロータを貫通するとともに、外周にロータを固定したシャフトと、ボディに組み込むとともに上記シャフトの外周をシールするボディ側シールと、上記カバーに組み込むとともにシャフトの外周をシールするカバー側シールと、ボディ内に形成したドレン通路とを備え、上記ロータのボディ側側面から漏れた圧油を、シャフトの周囲からドレン通路に導くベーンポンプにおいて、上記シャフトを貫通させたロータの貫通孔の内周又はシャフトの外周に、ロータのボディ側側面とカバー側側面とを連通させる逃げ溝を形成するとともに、この逃げ溝によって、カバー側側面に漏れた圧油を、シャフトの周囲を介してドレン通路に導く構成にしたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、ロータの貫通孔の内周またはシャフトの外周に、複数の逃げ溝を周方向等間隔に配置したことを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、ロータとシャフトとをスプライン結合するとともに、ロータまたはシャフトに形成したスプラインの一山又は複数山削除して、その削除したスペースを逃げ溝としたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に示すこの発明の一実施形態は、ロータ２０の形状に特徴を有するものであり、その他の構成要素については前記従来例と全く同じである。したがって、以下では、ロータ２０の構成を中心に説明し、従来と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
なお、この実施形態におけるオイルシール１３がこの発明のボディ側シールに相当し、オイルシール１４がこの発明のカバー側シールに相当する。
【００１３】
図１に示すように、カムリング４内にはロータ２０を回転自在に設けている。このロータ２０の貫通孔２０ａには、シャフト１０を貫通させている。そして、ロータ２０を貫通させたシャフト１０の外周にスプラインＳａを形成している。また、図２に示すように、ロータ２０の貫通孔２０ａの内周にもスプラインＳｂを形成している。ただし、このロータ２０側のスプラインＳｂは、貫通孔２０ａの内周全域に形成せずに、図３に示すように、スプライン山を一山分だけ削除している。そして、この削除した部分に対向するスプライン山も、一山分だけ削除している。つまり、スプライン山を２箇所削除している。
【００１４】
このようにスプライン山を部分的に削除したロータ２０の貫通孔２０ａに、シャフト１０を挿入すると、これら両者がスプライン結合される。ただし、図４に示すように、スプライン山を削除した部分には、この発明の逃げ溝に相当するスペース２１，２１が形成される。これらスペース２１、２１は、ロータ２０とシャフト１０との間に軸線方向に形成されている。したがって、これらスペース２１，２１を介してロータ２０のボディ側側面２２とカバー側側面２３とが連通する。
【００１５】
上記のようにロータ２０のボディ側側面２２とカバー側側面２３とを連通させたので、カバー側側面２３に漏れた圧油は、スペース２１，２１を介してボディ側側面２２に導かれる。そして、このボディ側側面２２に導かれた圧油は、シャフト１０の周囲の隙間１７を介してドレン通路１８に導かれる。つまり、カバー側側面２３に漏れた圧油は、オイルシール１４側に残留することなく、ドレン通路１８を介してタンク側に排出される。
したがって、オイルシール１４に高圧が作用することがなく、残留した圧油の影響で、オイルシール１４のメインリップの摩耗が激しくなるという従来の問題を防止することができる。
【００１６】
また、上記実施形態では、圧油を逃がすためのスペース２１を、ロータ２０の内周に二箇所形成しているが、このスペース２１は１箇所でもよいし、三箇所以上でもよい。ただし、複数の箇所に逃げ溝であるスペース２１を設ける場合には、その位置を貫通孔２０ａの内周等間隔に配置するとよい。等間隔にスペース２１を配置すれば、シャフト１０やロータ２０に作用する圧力がバランスするとともに、ロータ２０の質量による遠心力もバランスするため、シャフト１０やロータ２０に対する偏荷重を防止することができる。すなわち、シャフト１０やロータ２０に偏荷重が作用すると、それが騒音や振動の原因となるが、上記のように等間隔に逃げ溝を配置すれば、そのような不都合が生じない。
【００１７】
また、上記実施形態では、ロータ２０のスプライン山を削除してスペース２１を形成しているが、シャフト１０側のスプライン山を削除してスペース２１を形成してもよい。ただし、シャフト１０のスプラインＳａは、切削加工によって形成しているので、金型で製造するロータ２０側のスプライン山を削除した方がコストがかからない。なぜなら、金型の段階において予めスプライン山を一山削除しておけば、ロータについてはスプライン山を切削加工する必要がないからである。
【００１８】
さらに、この実施形態では、スプライン山を削除することによってこの発明の逃げ溝であるスペース２１を形成しているが、スプライン山を削除する変わりに、ロータの内周またはシャフトの外周に凹部を直接形成して、それを逃げ溝としてもよい。この場合でも、ロータ２０のカバー側側面２３に漏れた圧油を、ドレン通路側に逃がすことができる。
【００１９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、シャフトを貫通させたロータの貫通孔の内周又はシャフトの外周に、ロータのボディ側側面とカバー側側面とを連通させる逃げ溝を形成するとともに、この逃げ溝によって、カバー側側面に漏れた圧油を、シャフトの周囲を介してドレン通路に導く構成にしたので、カバー側シール側に漏れた圧油が残留しない。
したがって、カバー側シールにに高圧が作用することがなく、カバー側シールのメインリップの摩耗が激しくなるという従来の問題を防止することができる。
【００２０】
第２の発明によれば、ロータの内周またはシャフトの外周に、複数の逃げ溝を周方向等間隔に配置したので、ロータやシャフトに作用する圧力及びこれらロータやシャフトの質量による遠心力がバランスする。したがって、ロータやシャフトに偏荷重が作用することがなく、騒音や振動の発生を防止することができる。
【００２１】
第３の発明によれば、ロータとシャフトとを結合するためのスプライン山の一部を削ることによって逃げ溝を形成しているので、特別な加工を施す場合に比べて加工コストを安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図である。
【図２】ロータ２０の側面図である。
【図３】ロータ２０のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】貫通孔２０ａの説明図である。
【図５】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１　ボディ
４　カムリング
６　ベーン
７　カバー
１０　シャフト
１３　この発明のボディ側シールに相当するオイルシール
１４　この発明のカバー側シールに相当するオイルシール
１８　ドレン通路
２０　ロータ
２０ａ　貫通孔
２１　この発明の逃げ溝に相当するスペース
２２　ロータのボディ側側面
２３　ロータのカバー側側面
Ｓａ　スプライン
Ｓｂ　スプライン

Claims (3)

1. ボディ内に設けたカムリングと、このカムリング内に回転自在に組み込んだロータと、このロータの周囲に突出自在に組み込んだ複数のベーンと、ボディの側面に固定したカバーと、上記ボディ、カバー及びロータを貫通するとともに、外周にロータを固定したシャフトと、ボディに組み込むとともに上記シャフトの外周をシールするボディ側シールと、上記カバーに組み込むとともにシャフトの外周をシールするカバー側シールと、ボディ内に形成したドレン通路とを備え、上記ロータのボディ側側面から漏れた圧油を、シャフトの周囲からドレン通路に導くベーンポンプにおいて、上記シャフトを貫通させたロータの貫通孔の内周又はシャフトの外周に、ロータのボディ側側面とカバー側側面とを連通させる逃げ溝を形成するとともに、この逃げ溝によって、カバー側側面に漏れた圧油を、シャフトの周囲を介してドレン通路に導く構成にしたことを特徴とするベーンポンプ。
2. ロータの貫通孔の内周またはシャフトの外周に、複数の逃げ溝を周方向等間隔に配置したことを特徴とする請求項１記載のベーンポンプ。
3. ロータとシャフトとをスプライン結合するとともに、ロータまたはシャフトに形成したスプラインの一山又は複数山削除して、その削除したスペースを逃げ溝としたことを特徴とする請求項１又は２記載のベーンポンプ。

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