JP2004278451A - オイルポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】シール室に流れ込む作動液の流速の増大に拘らず、シール装置部分からの作動液の漏出を確実に防止する。
【解決手段】ポンプハウジング１の支持孔１２と駆動軸１１の間の隙間通路１６を介して軸受ブッシュ１３とメカニカルシール１５に作動液を供給し、シール室１４に流れ込んだ作動液を、隙間通路１６の径方向外側に配置されている戻し通路１８からポンプ吸入側に戻す。このようなオイルポンプにおいて、メカニカルシール１５の前面側で作動液の向きを径方向外側に変える誘導壁２６をシール室１４内に設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、自動車のパワーステアリング装置等の油圧源として用いられるオイルポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のオイルポンプとして、以下のようなものが開発されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
このオイルポンプは、ポンプ本体を駆動するための駆動軸がポンプハウジングの支持孔に軸受ブッシュを介して支持され、ポンプハウジングと駆動軸の間が、支持孔の端部近傍においてメカニカルシール等のシール装置によってシールされている。そして、軸受ブッシュの軸方向一端側は支持孔と駆動軸の間の隙間通路を通して作動液の漏出領域に連通し、軸受ブッシュの軸方向他端側は前記シール装置に臨むシール室に連通しており、そのシール室は、支持孔の径方向外側位置に形成された戻し通路を通してポンプ吸入側に接続されている。
【０００４】
したがって、このオイルポンプの場合、ポンプ吐出側の漏出作動液が隙間通路を通して軸受ブッシュを潤滑し、さらにシール室に流れ込んでシール装置を潤滑した後にポンプ吸入側の戻し通路へと戻される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１３６５０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のオイルポンプにおいては、軸受ブッシュを通り抜けた作動液が駆動軸の外周面沿ってシール室に流れ込むため、その作動液の流れがシール装置と駆動軸のシール面に対して真直ぐに入り込む向きとなる。このため、ポンプ吐出側の漏出作動液の流量が少ない間は問題が生じないが、部品間の摩耗等によって作動液の漏出流量が増大すると、シール装置のシール面に直撃する作動液の流速が速くなり、それによって作動液が外部に漏れ出ることが心配される。
【０００７】
そこでこの出願の発明は、シール室に流れ込む作動液の流速の増大に拘らず、シール装置部分からの作動液の漏出を確実に防止することのできるオイルポンプを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、この出願の発明は、シール室に、シール装置の前面側で作動液の向きを径方向外側に変える誘導壁を設けるようにした。
【０００９】
この発明の場合、隙間通路を通ってシール室に流れ込んだ作動液は誘導壁に当たって径方向外側に向きを変え、シール装置のシール面に直撃することなくスムーズに戻し通路へと戻される。したがって、シール室に流れ込む作動液の流速が増大しても作動液の流速によってシール面が浮き上がることがなく、シール装置部分からの作動液の漏出を確実に防止することができる。
【００１０】
前記誘導壁はシール装置の外周壁に取り付け、シール装置の外周壁から駆動軸の外周面にかけてを連続的に覆うようにしても良い。この場合、隙間通路から戻し通路への作動液の流れをよりスムーズに変えることが可能となる。
【００１１】
また、前記誘導壁は、シール装置の駆動軸外周に密接する環状シール部に一体に形成するようにしても良い。この場合、部品点数が少なくなるうえ、製造も容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、この出願の発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１３】
この実施形態のオイルポンプは、車両のエンジンによって回転駆動されるベーン形のポンプであり、図外のオイルタンクから吸い込んだ作動液を、流量を制限しつつパワーステアリング装置等の油圧機器に送り出す基本構成となっている。
【００１４】
図１に示すように、ポンプハウジング１は、吸入通路２と吐出通路３を有するブロック状のポンプボディ４と、そのポンプボディ４に結合されたポンプカバー５とから成り、このポンプボディ４とポンプカバー５の間にポンプ本体６を収容する空間部が設けられている。ポンプ本体６は、複数のベーン（図示せず。）を放射状に取り付けたベーンロータ７と、このベーンロータ７の周域に配置されたカムリング８と、カムリング８の両側に配置された一対のサイドプレート９，１０と、を備え、ベーンロータ７が、サイドプレート９，１０を貫通する駆動軸１１によって回転駆動されるようになっている。
【００１５】
駆動軸１１は、ポンプボディ４に形成された支持孔１２内に挿入され、その支持孔１２に、金属製の一対の軸受ブッシュ１３，１３を介して回転自在に支持される共に、ポンプボディ４から突出した一方の端部に駆動伝達用のプーリ１９が取り付けられている。また、支持孔１２の駆動軸１１の突出する側の端部には円環状のシール室１４が設けられ、このシール室１４の側壁を成すように後述するメカニカルシール１５（シール装置）が配置されている。
【００１６】
また、支持孔１２と駆動軸１１の間には隙間通路１６が設けられ、この隙間通路１６の一端がポンプ本体６の漏出領域に連通している。尚、この漏出領域は、例えばベーンロータ７とサイドプレート１０の隙間のようにある程度加圧された作動液（ポンプ吐出側の作動液）が漏れ出る領域である。隙間通路１６に導入された漏出作動液は軸受ブッシュ１３，１３に流れ込むが、各軸受ブッシュ１３の内周面には、図２に示すように２条の螺旋溝１７が形成され、ブッシュ１３に導入された作動がその螺旋溝１７内を通過するようになっている。作動液はこの螺旋溝１７を通過する際に軸受ブッシュ１３と駆動軸１１の間に供給される。
【００１７】
一方、隙間通路１６のうちの軸受ブッシュ１３の他端側領域は前記シール室１４の前面に連通し、軸受ブッシュ１３の螺旋溝１７を通過した漏出作動液がシール室１４内に導入されるようになっている。
【００１８】
また、隙間通路１６の径方向外側位置には、先細りのテーパ孔状の戻し通路１８が軸方向に沿って形成され、シール室１４に流れ込んだ作動液がこの戻し通路１８を通して吸入通路２に戻されるようになっている。
【００１９】
ところで、シール室１４に臨んで配置されたメカニカルシール１５は、図３，図４に示すようにシール室１４の内周面に圧入固定される外周壁２０と、その外周壁２０の内側に端部壁２１を介して断面Ｌ字状に屈曲して形成された内周壁２２（環状シール部）とを有し、この内周壁２２がリング２３に締付けられて駆動軸１１の外周面に摺動自在に密接している。尚、外周壁２０から内周壁２２にかけては概ねゴム弾性体によって形成されているが、外周壁２０と端部壁２１の一部は金属によって形成されている。
【００２０】
そして、前記外周壁２０の前端部内周には別体のリング状部材２４が圧入固定されている。このリング状部材２４は円筒状の圧入部２５に径方向内側に延びる円環プレート状の誘導壁２６が延設されて成り、誘導壁２６によってメカニカルシール１５の前面側を覆うようになっている。尚、圧入部２５と誘導壁２６の外周縁部は金属によって形成されているが、誘導壁２６の内周縁部はゴム弾性体によって先端側に向かって収斂するように形成されている。
【００２１】
一方、駆動軸１１の外周面のシール室１４内に臨む位置には図３に示すように環状凹部２７が形成され、この環状凹部２７内に前記誘導壁２６の内周縁部が挿入されている。この環状凹部２７の軸方向断面は、隙間通路１６側が軸線方向に傾斜し、メカニカルシール１５側が軸直角方向に立ち上がっている。誘導壁２６のゴム弾性体から成る内周縁部は隙間通路１６側から作動液の圧力を受けたときに環状凹部２７の立ち上がり面２７ａに当接し、それによってメカニカルシール１５側への捲くれ変形を規制される。また、環状凹部２７内の軸受ブッシュ１３側の傾斜部分は環状凹部２７に対する誘導壁２６の内周縁の挿入を容易化する。
【００２２】
尚、図１において、２８は、ポンプ吐出側に配置されて余剰分の作動液をドレーンさせる流量制御弁である。
【００２３】
このオイルポンプは以上のような構成であるため、ポンプ本体６の隙間領域から漏れ出た作動液は隙間通路１６を通して軸受ブッシュ１３に供給され、さらにそのブッシュ１３を通過した後にシール室１４に流れ込む。そして、シール室１４に流れ込んだ作動液はメカニカルシール１５に供給されると共に向きを変えてポンプ吸入側の戻し通路１８に戻される。
【００２４】
このとき、隙間通路１６からシール室１４に流れ込む作動液は駆動軸１１の軸線方向に沿って流入し、しかも、その流速はポンプ本体６からの作動液の漏れ流量に応じて増大するが、シール室１４においては、メカニカルシール１５の前面側を覆うように誘導壁２６が配置されているため、作動液の流れはメカニカルシール１５に直撃することなく、誘導壁２６によって径方向外側にスムーズに向きを変える。したがって、このオイルポンプにおいては、ポンプ本体６の部材相互の摩耗等によって隙間通路１６を流れる作動液の流量が増大した場合であっても、メカニカルシール１５部分から作動液が外部に漏出する不具合は確実に防止することができる。
【００２５】
特に、この実施形態のポンプにおいては、誘導壁２６がメカニカルシール１５の外周壁２０から駆動軸１１の外周面に向かって延出するように設けられているため、作動液の速い流れがメカニカルシール１５のシール面以外の部分にも直撃しなくなるうえ、誘導壁２６の平坦な面によって作動液の流れをよりスムーズに変えることができる。
【００２６】
さらに、この実施形態の場合、駆動軸１１の外周面に環状凹部２７が設けられ、誘導壁２６の内周縁部がその環状凹部２７内に配置されているため、駆動軸１１の外面に沿って直進してきた作動液の流れを誘導壁２６によってほぼ直角に受け、メカニカルシール１５のシール面側に直進しようとする作動液の速い流れを確実に遮断することができる。そして、誘導壁２６に当たる作動液の流れが速いときには、環状凹部２７の立ち上がり面２７ａで誘導壁２６の変形を規制することができるため、これによってメカニカルシール１５に作用する作動液の流速を確実に抑制することができると共に、前述のように誘導壁２６の捲くれ変形をも抑制することができる。
【００２７】
また、この実施形態の誘導壁２６は、メカニカルシール１５と別体の部品であるリング状部材２４に設けられ、このリング状部材２４をメカニカルシール１５の外周壁２０に圧入することで同シール１５に固定されるようになっているため、既存のメカニカルシール１５にリング状部２４材を取り付けるだけで上記の機能を実現でき、このことから製造コストを削減できるという利点もある。
【００２８】
つづいて、図５に示す他の実施形態について説明する。尚、図１〜図４に示した実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【００２９】
ポンプの全体的な構成は前述の実施形態とほぼ同様であるが、誘導壁がメカニカルシール１５の内周壁２２（環状シール部）に一体に形成されている点が前述の実施形態と異なっている。即ち、メカニカルシール１５の内周壁２２の先端部には、駆動軸の外周面に向かって先細り状に屈曲した延長壁３０が設けられ、その延長壁３０が作動液の流れを径方向外側に変える誘導壁として機能するようになっている。
【００３０】
この実施形態の場合、前述の実施形態と同様に作動液の流れがメカニカルシール１５のシール面に直撃するのを延長壁３０によって防止することができる。そして、さらにこの実施形態のものは、メカニカルシール１５の内周壁２２を延長させただけの簡単な構成であるため、部品点数が少なくなるうえ、製造が容易になるという利点がある。
【００３１】
次に、上記の実施形態から把握し得る請求項に記載以外の発明について、以下にその作用効果と共に記載する。
【００３２】
（イ） 誘導壁の少なくとも内周縁部を弾性部材で形成したことを特徴とする請求項２に記載のオイルポンプ。
【００３３】
この場合、誘導壁が駆動軸に接触してもその接触は弾性接触となるため、摺動抵抗の増大や異音の発生を確実に防止することができる。したがって、誘導壁を駆動軸に充分に近接させて、シール装置への作動液の直撃をより確実に防止することができる。
【００３４】
（ロ） 駆動軸のシール室に臨む位置に環状凹部を形成し、誘導壁の内周縁部をその環状凹部内に挿入したことを特徴とする前記（イ）に記載のオイルポンプ。
【００３５】
この場合、駆動軸の一般外周面の延長上に誘導壁が交差して配置されるため、駆動軸の外周面に沿ってシール装置側に直進しようとする作動液の流れを確実に抑制することができる。
【００３６】
（ハ） 前記環状凹部の軸方向断面は、隙間通路側が軸線方向に傾斜し、シール装置側が軸直角方向に立ち上がっていることを特徴とする前記（ロ）に記載のオイルポンプ。
【００３７】
この場合、隙間通路側の傾斜面によって環状凹部に対する誘導壁内周縁の挿入を容易にすることができるうえ、シール装置側の立ち上がり面によって誘導壁の内周縁の捲くれ変形を確実に規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の一実施形態を示す断面図。
【図２】同実施形態を示す分解斜視図。
【図３】同実施形態を示す要部の拡大断面図。
【図４】同実施形態を示す要部部品の斜視図。
【図５】この出願の発明の他の実施形態を示す要部の拡大断面図。
【符号の説明】
１…ポンプハウジング
１１…駆動軸
１２…支持孔
１３…軸受ブッシュ
１４…シール室
１５…メカニカルシール
１６…隙間通路
１８…戻し通路
２０…外周壁
２２…内周壁（環状シール部）
２６…誘導壁
３０…延長壁（誘導壁）

Claims (3)

1. 駆動軸がポンプハウジングの支持孔に軸受ブッシュを介して支持される一方、前記支持孔の端部近傍にポンプハウジングと駆動軸の間を摺動自在にシールするシール装置が配置され、前記支持孔と駆動軸の間の隙間通路のうちの軸受ブッシュの一端側領域がポンプ吐出側に連通すると共に、他端側領域が前記シール装置に臨むシール室に連通し、そのシール室が、前記支持孔の径方向外側位置でポンプ吸入側への戻し通路に接続されたオイルポンプにおいて、
   前記シール室に、シール装置の前面側で作動液の向きを径方向外側に変える誘導壁を設けたことを特徴とするオイルポンプ。
2. 前記誘導壁をシール装置の外周壁に取り付け、その誘導壁によってシール装置の外周壁から駆動軸の外周面にかけてを連続的に覆ったことを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。
3. シール装置の駆動軸外周に密接する環状シール部に前記誘導壁を一体に形成したことを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。

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