JP2004360506A

JP2004360506A - 油圧ポンプのシール構造

Info

Publication number: JP2004360506A
Application number: JP2003157629A
Authority: JP
Inventors: Kazuharu Tamura; 和治田村
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】油圧ポンプのシール性を高め、油漏れを確実に防止する。
【解決手段】ポンプ駆動軸１１の外周にシール部材１２を設け、このシール部材１２よりも大気側の位置においてポンプケースのエンドカバー１３の内周に、漏れ出た油を溜める油溜まり１４を設ける。また、ポンプ駆動軸１１の外周に、全周に亘って鍔状に突出する油切り１５を設け、ポンプ駆動軸１１を伝って外部に出ようとする油をこの油切り１５によって遮断し、油溜まり１４に滴下させるようにした。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧ショベル等の油圧式作業機械に油圧源として用いられる油圧ポンプ内からの油漏れを防止するシール構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば油圧ショベルの油圧ポンプにおいては、図６，７に示すようにポンプ駆動軸１の入力側の外周にシール部材（オイルシール）２が設けられ、このシール部材２によってポンプ内と大気を遮断し、ポンプ内からの油漏れを防止する構成がとられている。
【０００３】
ところが、このシール構造では、低温下で使用する場合に、シール部材２が硬化して追従性を失い、起動時にリップが開いて図７中に矢印で示すように油がポンプ外に漏れ出る場合がある。
【０００４】
リップは起動後、ポンプ駆動軸３との摺動摩擦熱により温度が上昇して追従性が回復し、油漏れも止まるが、これが繰り返されると漏れ出た油がエンジン側のフライホイールハウジング３に流入し、放熱または水抜き用の穴４から外部に流出する。
【０００５】
この油漏れは、少量で機能的には大きな問題とならないが、ユーザーに不安を抱かせるため防止する必要がある。
【０００６】
従来、このような油漏れを防止するシール構造として、液圧シリンダにおいて、ロッドカバーの内周壁におけるシール部材よりも大気側の位置に油溜まりを設け、シール部材から漏れた油をこの油溜まりに溜めて外部への流出を防止する構造が公知である（たとえば特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
実開平５−８３４１０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、油溜まりを設けただけの公知技術によると、油圧ポンプにおいては、ポンプ駆動軸３を伝って外部に出る油は止めることができず、この点でシール性が不十分となっていた。
【０００９】
また、上記公知技術では、油溜まりに溜まった油が外部に流出しないように油溜まりのさらに大気側に第２のシール部材を設けているが、この第２のシール部材も低温下ではリップが開くため、油漏れは確実には止められない。
【００１０】
そこで本発明は、シール性を高め、油漏れを確実に防止することができる油圧ポンプのシール構造を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ポンプ駆動軸の外周にポンプ内からの油漏れを防止するシール部材が設けられ、このシール部材よりも大気側の位置において、ポンプケースの内周下部に上記シール部材から漏れ出た油を溜める凹部としての油溜まりが設けられるとともに、上記ポンプ駆動軸の外周に上記油溜まり側に向けて鍔状に突出する油切りが設けられたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、シール部材よりも大気側の位置において、ポンプケースの内周壁に、大気側に向かって上り傾斜となる傾斜面が設けられたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、ポンプケースに、油溜まり内の油を外部に抜くドレン通路と、このドレン通路を開閉する栓体が設けられたものである。
【００１４】
請求項４の発明は、ポンプ内からの油漏れを防止するシール部材として、シールリップの大気側の面に全周に亘ってねじ溝を有し、ねじポンプ作用によって漏れ出た油をポンプ内部に吸引するねじ溝付きシール部材がポンプ駆動軸の外周に設けられるとともに、ポンプケースの内周側に、上記シール部材によって吸引される油を一時的に溜める凹部としての油溜まりが上記シール部材に対して大気側に隣接して設けられたものである。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項４の構成において、油溜まりよりも大気側の位置においてポンプ駆動軸の外周にダストシールが設けられたものである。
【００１６】
請求項１〜３の構成によると、シール部材から漏れ出た油が油溜まりに溜められ、これによって基本的な油漏れ防止作用が行われる。
【００１７】
また、ポンプ駆動軸の外周に油溜まり側に向けて鍔状の油切りを設けているため、ポンプ駆動軸を伝って外部に出ようとする油をこの油切りで遮断し、油溜まりに滴下させることができる。
【００１８】
この油溜めと油切りという二つの作用により、ポンプ外への油漏れを確実に防止することができる。
【００１９】
加えて、請求項２の構成によると、ポンプケースの内周壁に大気側に向かって上り傾斜となる傾斜面を設けているため、ポンプケース内周壁を伝って漏れ出ようとする油を傾斜面によって油溜まり側に戻し、油漏れをさらに抑えることができる。
【００２０】
また、請求項３の構成によると、定期的に栓体を開き、溜まった油をドレン通路を介して外部に抜き出すことができる。このため、長期使用により油溜まりが満杯となって外部に漏れ出る現象を防止することができる。
【００２１】
一方、請求項４，５の構成によると、シール部材から漏れ出て油溜まりに溜められた油が、ねじ溝付きシール部材のねじポンプ（吸引）作用によってポンプ内部に戻されるため、油漏れを確実に防止することができる。
【００２２】
しかも、油漏れ防止のための付加構造としては油溜まりだけですむため、構造が簡単でコストが安くてすむ。
【００２３】
この場合、請求項５の構成によると、油溜まりよりも大気側の位置においてポンプ駆動軸の外周にダストシールを設けているため、油溜まりへのダストの侵入を防止し、ダストが油とともにポンプ内部に吸い込まれる事態を回避することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。
【００２５】
第１実施形態（図１，２参照）
１１はポンプ駆動軸で、このポンプ駆動軸１１の外周に、ポンプ内からの油漏れを防止するシール部材（オイルシール）１２が設けられるとともに、このシール部材１２よりも大気側の位置においてポンプケースのエンドカバー１３の内周下部に凹状の油溜まり１４が設けられ、低温下での起動時等にシール部材１２から漏れ出た油がこの油溜まり１４に溜められるように構成されている。
【００２６】
また、ポンプ駆動軸１１の外周における油溜まり１４に対応する位置に油切り１５が一体に設けられている。
【００２７】
この油切り１５は、図示のように軸全周に亘って油溜まり１４側に突出する鍔状に形成され、シール部材１２から漏れ出た油のうち、ポンプ駆動軸１１の外周を伝ってポンプ外部に向かう油がこの油切り１５によって遮断され、油溜まり１４に滴下する。
【００２８】
こうして、油溜まり１４による油溜め作用と油切り１５による油切り作用とによってポンプ外部への油漏れを確実に防止することができる。
【００２９】
なお、油溜まり１４に臨む油切り１５の外周面は、油切り作用を強化するために図示のように大気側に向かって上り傾斜となる傾斜面に形成するのが望ましいが、水平面としてもよい。
【００３０】
また、エンドカバー内周面は、この油切り外周面の傾斜に合わせて大気側に向かって上り傾斜となる傾斜面に形成されている。これにより、エンドカバー内周面の大気側の端部が相対的に小径となり、その下部に、油溜まり１４からの油のオーバーフローを抑える堰１６が形成されている。
【００３１】
さらに、エンドカバー１３に、油溜まり１４内の油をエンドカバー外周側に導くドレン通路１７と、このドレン通路１７を開閉する栓体としてのプラグ１８（コックでもよい）とが設けられている。
【００３２】
これにより、定期的にこのプラグ１８を開いて油を外部に抜き出し、長期使用により油溜まり１４が満杯となって外部に漏れ出る現象を防止することができる。
【００３３】
第２実施形態（図３参照）
第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００３４】
第２実施形態においては、エンドカバー１３の内周壁における油溜まり１４に対応する位置に、大気側に向かって上り傾斜となる傾斜面１９が設けられている。
【００３５】
この傾斜面１９は、図示のように上側半周部分のみに設けてもよいし、全周に亘って設けてもよい。
【００３６】
この傾斜面１９により、油がエンドカバー１３の内周壁を伝って漏れ出る現象を抑えることができるため、油漏れ防止効果をさらに高めることができる。
【００３７】
第３実施形態（図４，５参照）
第３実施形態においては、ポンプ駆動軸１１の外周に、ポンプ内からの油漏れを防止するシール部材として、第１、第２両実施形態で用いられた、基本的にシール機能のみを果たす通常のシール部材１２に代えて、ヘリコンシール等と呼ばれる溝付きシール部材２０が設けられている。
【００３８】
この溝付きシール部材２０は、シールリップの大気側の面に全周に亘ってねじ溝を有し、漏れ出た油をねじポンプ作用によってポンプ内部に吸引する機能を果たす。
【００３９】
また、この溝付きシール部材２０よりも大気側の位置において、同シール部材２０と隣接して油溜まり２１が設けられている。
【００４０】
この油溜まり２１は、溝付きシール部材２０によって吸引される比較的少量の油を一時的に溜めればよいため、第１及び第２両実施形態における油溜まり１４よりも小容積でよい。このため、図示のように浅い凹部として形成され、かつ、シール部材２０に吸引され易いようにシール部材２０のリップに臨む状態で設けられている。
【００４１】
この構成によると、漏れ出た油を単に油溜まり２１に溜めるのではなく、積極的にポンプ内部に吸引して戻すため、油漏れをより確実に防止することができる。
【００４２】
しかも、油漏れ防止のために付加すべき構造としては油溜まり２１だけですむため、構造が簡単でコストが安くてすむ。
【００４３】
さらに、この実施形態においては、油溜まり２１よりも大気側の位置においてポンプ駆動軸１１の外周にダストシール２２が設けられ、このダストシール２２によって油溜まり２１へのダストの侵入を防止し、ダストが油とともにポンプ内部に吸い込まれる事態を防止するように構成されている。
【００４４】
また、予想外に多量の油が漏れ出た場合に、ダストシール２２によって油溜まり２１からの油のオーバーフローを防止することができる。
【００４５】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、シール部材から漏れ出た油を油溜まりに溜める一方で、ポンプ駆動軸を伝って外部に出ようとする油を油切りで遮断し、油溜まりに滴下させることができるため（請求項１〜３）、またはシール部材から漏れ出て油溜まりに溜められた油を、ねじ溝付きシール部材のねじポンプ（吸引）作用によってポンプ内部に戻すため（請求項４，５）、ポンプ外部への油漏れを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すポンプの部分断面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す図１相当図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す図１相当図である。
【図５】図４の一部拡大図である。
【図６】本発明の適用対象である油圧ポンプの一部断面正面図である。
【図７】図６の一部拡大図である。
【符号の説明】
１１ポンプ駆動軸
１２シール部材
１３ポンプケースのエンドカバー
１４油溜まり
１５油切り
１７ドレン通路
１８栓体としてのプラグ
１９ポンプケース（エンドカバー）内周壁の上り傾斜の傾斜面
２０溝付きシール部材
２１油溜まり
２２ダストシール

Claims

ポンプ駆動軸の外周にポンプ内からの油漏れを防止するシール部材が設けられ、このシール部材よりも大気側の位置において、ポンプケースの内周下部に上記シール部材から漏れ出た油を溜める凹部としての油溜まりが設けられるとともに、上記ポンプ駆動軸の外周に上記油溜まり側に向けて鍔状に突出する油切りが設けられたことを特徴とする油圧ポンプのシール構造。
シール部材よりも大気側の位置において、ポンプケースの内周壁に、大気側に向かって上り傾斜となる傾斜面が設けられたことを特徴とする請求項１記載の油圧ポンプのシール構造。
ポンプケースに、油溜まり内の油を外部に抜くドレン通路と、このドレン通路を開閉する栓体が設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の油圧ポンプのシール構造。
ポンプ内からの油漏れを防止するシール部材として、シールリップの大気側の面に全周に亘ってねじ溝を有し、ねじポンプ作用によって漏れ出た油をポンプ内部に吸引するねじ溝付きシール部材がポンプ駆動軸の外周に設けられるとともに、ポンプケースの内周側に、上記シール部材によって吸引される油を一時的に溜める凹部としての油溜まりが上記シール部材に対して大気側に隣接して設けられたことを特徴とする油圧ポンプのシール構造。
油溜まりよりも大気側の位置においてポンプ駆動軸の外周にダストシールが設けられたことを特徴とする請求項４記載の油圧ポンプのシール構造。