JP2005036686A - 油圧ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】サイドプレートのベーン摺接側に介在するコンタミを高圧ポートから低圧ポートまたは貫通穴にスムーズに導くことにより、ロータの異常摩擦や焼き付きを防止できる油圧ポンプの提供。
【解決手段】サイドプレート８のベーン摺接側に、高圧ポート１３と低圧ポート１０との間または高圧ポート１３と貫通穴８ａとの間に径方向に伸びた油溝が設けられ、前記油溝は高圧ポート１３から低圧ポート１０または貫通穴８ａ方向へ途中まで延びた高圧側油溝Ｈ（Ｈ１）と、低圧ポート１０または貫通穴８ａから高圧ポート１３方向へ途中まで延びた低圧側油溝Ｌ（Ｌ１）とから構成され、前記高圧側油溝Ｈ（Ｈ１）と低圧側油溝Ｌ（Ｌ１）とは径方向にオーバーラップして設けられることとした。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のパワーステアリング装置等のパワーソースに用いて好適な油圧ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の油圧ポンプは、ポンプハウジングとカムリングとの間にサイドプレートが介装され、該サイドプレートの貫通穴には駆動軸が貫通された構造となっている。
前記サイドプレートにはカムリングの吸入領域に連通する低圧ポートと、カムリングの吐出領域とポンプハウジング内の高圧室とに連通する高圧ポートが設けられている。
また、前記油圧ポンプは通常、ベーンを含むロータの回転側とサイドプレートとの間に僅かな隙間が設けられ、該隙間に作動油が流入することにより前記回転側とサイドプレートとの間の潤滑性が確保されている。
【０００３】
なお、前記隙間が大きすぎると高圧ポートから低圧ポートに作動油が大量に流入して高圧ポートの油圧が低下するためポンプとして機能しない。
また、前記隙間が小さすぎるとベーン及びロータがサイドプレートに当接して異常摩擦する。
【０００４】
そこで、前記サイドプレートのベーン摺接側に、低圧ポートに連なる油溝を形成することによって前記回転側とサイドプレートとの間の潤滑性の向上を図った油圧ポンプの技術が公知となっている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２６０８６号公報 （第１−３頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した特許文献１の発明にあっては、前記回転側とサイドプレートとの間にある程度の潤滑性は期待できるものの、前記隙間のリークする作動油にコンタミが混在した場合、該コンタミを低圧ポートまたは貫通穴へ積極的に導く手段がなく、結果、該コンタミが前記隙間に噛みこんでロータの異常摩擦や焼き付きを起こす虞があった。
なお、本発明でいうコンタミとはポンプユニットの駆動に伴って作動油に混入する異物を指す。
【０００７】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、サイドプレートのベーン摺接側に介在するコンタミを高圧ポートから低圧ポートまたは貫通穴にスムーズに導くことにより、ロータの異常摩擦や焼き付きを防止できる油圧ポンプを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、駆動軸が貫通する貫通穴と、カムリングの吸入領域に連通する低圧ポートと、該カムリングの吐出領域とポンプハウジング内の高圧室とに連通する高圧ポートと、を有してポンプハウジングとカムリングとの間に介装されるサイドプレートのベーン摺接側に、前記高圧ポートと低圧ポートとの間または高圧ポートと貫通穴との間に径方向に伸びた油溝が設けられ、前記油溝は高圧ポートから低圧ポートまたは貫通穴方向へ途中まで延びた高圧側油溝と、低圧ポートまたは貫通穴から高圧ポート方向へ途中まで延びた低圧側油溝とから構成され、前記高圧側油溝と低圧側油溝とは径方向にオーバーラップして設けられることとした。
【０００９】
従って、本発明の油圧ポンプではサイドプレートのベーン摺接側に高圧ポートから排出されたコンタミは、作動油と共に高圧ポートの高圧側油溝から低圧側油溝にスムーズに導かれて低圧ポートまたは貫通穴に流入し、結果、ロータの異常摩擦や焼き付きを防止できる。
【００１０】
また、前記高圧側油溝及び低圧側油溝はオーバーラップしていて連通していないため、高圧ポートの油圧が低下する虞がない上、ベーンの回転に伴って前記高圧側油溝から低圧側油溝へコンタミが流入し易い構造となる。
【００１１】
よって、従来の発明に比べてサイドプレートのベーン摺接側に高圧ポートから排出されたコンタミを低圧ポートまたは貫通穴へ積極的に導くことができ、結果、ベーンを含むロータの回転側とサイドプレートとの間に良好な潤滑性を得ることができる上、該コンタミによるロータの異常摩擦や焼き付きを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の油圧ポンプの実施の形態を説明する。
本実施の形態ではパワーステアリング装置の油圧ポンプ、詳しくはベーンポンプに適用した例について説明する。
なお、本発明の油圧ポンプはパワーステアリング装置の適用に限定されるものではなく、ポンプの形式もトロコイドポンプの様な内接歯車等の一般的な全ての液体ポンプに適用できる。
【００１３】
＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態１を説明する。
図１は本発明の実施の形態１の油圧ポンプを示す断面図、図２は本実施の形態の油圧ポンプのカバーを外した端面図、図３は本実施の形態のサイドプレートの摺接側を示す平面図、図４は本実施の形態のコンタミの移動を説明する図である。
【００１４】
図１、２に示すように、本実施の形態の油圧ポンプはポンプユニット１を収装するためのポンプカバー２と、貫通穴３ａが形成されたポンプハウジング３と、該貫通穴３ａを貫通する駆動軸２０を主要な構成としている。
【００１５】
前記ポンプユニット１のカムリング４は、後述するサイドプレート８とポンプカバー２に挟まれた状態で設けられ、該カムリング４内には複数のベーン５を半径方向に出没自在に取付けたロータ６が収装されている（図２参照）。
また、前記カムリング４内は隣り合うベーン５によって隔成されたポンプ室９が形成されている。
前記ポンプ室９はロータ６の回転によってその容積が変化し、この容積変化によって増加する部分に吸入領域が形成され、容積が減少する部分に吐出領域が形成されている。
【００１６】
また、前記サイドプレート８は前記カムリング４とポンプハウジング３との間で挟まれた状態で設けられ、該サイドプレート８の貫通穴８ａには後述する駆動軸２０が貫通した状態で設けられている。
また、前記サイドプレート８とカムリング４との間、換言するとサイドプレート８のベーン摺接側とベーン５を含むロータ６との間には、ロータ６をサイドプレート８に対して回転自在にするための僅かな隙間が形成されている。
【００１７】
また、前記サイドプレート８のベーン摺接側は、図３に示すように、前記吸入領域と所定の位置関係を保って連通される一対の低圧ポート１０と、前記吐出領域及びポンプハウジング３の高圧室１６と所定の位置関係を保って連通された一対の高圧ポート１１とが設けられている。
【００１８】
また、サイドプレート８にはベーン５の基部へ背圧を導くための通路１２に連なる高圧ポート１３が環状の溝部として所定の深さで４箇所形成されることにより、該ベーン背圧相互の連通は対抗するロータ６側に形成される環状溝により確保される。
【００１９】
そして、前記各高圧ポート１３から貫通穴８ａ方向へ途中まで高圧側油溝Ｈが２箇所ずつ、合計８箇所形成されている。
また、前記貫通穴８ａから高圧ポート１３方向へ途中まで低圧側油溝Ｌが８箇所形成されている。
【００２０】
そして、これら高圧側油溝Ｈと低圧側油溝Ｌは所定の深さで形成されると共に、貫通穴８ａに対して放射状にそれぞれ交互に配置される上、径方向にオーバーラップして設けられている。
また、前記低圧ポート１０はカバー２に形成された吸入通路１４を介してポンプハウジング３の低圧室１５に連通され、該低圧室１５は作動油の供給口である吸入コネクタＫや作動油の余剰油を図外のドレン口へ排出する流量調整弁Ｓに連通されている。
【００２１】
また、前記高圧ポート１１はポンプハウジング３の高圧室１６に連通され、該高圧室１６には作動油の流量を調整しながら図示しない通路から図外のパワーステアリング装置のアクチュエータへ送るための流量調整弁Ｓ１が設けられている。
前記ポンプハウジング３の貫通穴３ａの端部には後述する駆動軸２０を外部と封止するためのシール１７室及びシール部材１８が設けられている。
【００２２】
前記駆動軸２０はポンプユニット１を駆動するためのものであり、ポンプユニット１側のセレーション２０ａがサイドプレート８の貫通穴８ａを貫通してロータ６のセレーション孔６ａに嵌合され、これによって、駆動軸２０はロータ６を回転駆動、換言すればポンプユニット１を駆動するようになっている。
【００２３】
なお、前記駆動軸２０のポンプユニット１側の先端はカバー２の貫通穴内に遊嵌され、一方、ポンプハウジング３から突出した先端には図外の内燃機関によって回転駆動される図外のプーリ等の駆動手段が取付けられる。
【００２４】
以下、本実施の形態の油圧ポンプの作動について説明する。
このように構成された油圧ポンプにあっては、駆動手段によって駆動軸２０が回転することによりロータ６が回転駆動する。
そして、前記ロータ６の回転駆動に伴って吸入コネクタＫから供給された作動油は低圧室１５を介して吸入通路１４で軸直方向に２股に分かれてカムリング４の吸入領域のポンプ室９に吸入される。
【００２５】
次に、前記作動油はポンプ作用を受けた後、ポンプ室９の吐出領域から高圧室１６に移動し、流量制御弁Ｓ，Ｓ１によって流量調整されながら図示しない通路から図外のパワーステアリング装置のアクチュエータに吐出される。
そして、前記作動油はポンプユニット１から吐出される一方で、サイドプレート８とカムリング４、詳しくはサイドプレート８のベーン摺接側とベーン５及びロータ６との間の隙間に流入して潤滑油として作用する。
【００２６】
前記隙間に流入した作動油は圧力差によって高圧側から低圧側へ運ばれる。
具体的には、図４に示すように、回転軸が図中時計回りに回転する場合、作動油は高圧側である高圧ポート１３から低圧側である貫通穴８ａ方向に内に流入する。
この際、前記高圧ポート１３の作動油にコンタミが混在した場合、該コンタミは矢印Ｘで示すように高圧側油溝Ｈを乗り越えて前記隙間に流入した後、ロータ６の回転に伴う応力と前記圧力差によって隣接する低圧側油溝Ｌにスムーズに流入する。
【００２７】
なお、前記コンタミは低圧側油溝Ｌから貫通穴８ａを介してポンプユニット１のリーク油と合流して駆動軸２０のシール室１７側へ運ばれる。
また、サイドプレート８の高圧ポート１１にも所定の深さで周方向に伸びる油溝３０が形成されており、該高圧ポート１１から前記隙間に流入した作動油が潤滑油として均一に作用するよう考慮されている。
【００２８】
従って、本実施の形態の油圧ポンプにおいては、サイドプレート８のベーン摺接側にコンタミが介在した際、高圧ポート１３の高圧側油溝Ｈから貫通穴８ａの低圧側油溝Ｌへスムーズに導くことができ、結果、ベーン５を含むロータ６とサイドプレート８との間に良好な潤滑性を得ることができる上、該コンタミによるロータ６の異常摩擦や焼き付きを防止できる（請求項１に対応）。
【００２９】
また、本実施の形態では、高圧側油溝Ｈと低圧側油溝Ｌが貫通穴８ａに対して放射状にそれぞれ交互に配置される上、径方向にオーバーラップして設けられているため、作動油の圧力差とロータ６の回転に伴う応力によりコンタミが高圧側油溝Ｈから低圧側油溝Ｌに運ばれ易い構造となる（請求項１及び後述する（イ）に対応）。
また、高圧側油溝Ｈと低圧側油溝Ｌとは直接連通していないので高圧ポート１３の油圧が低下する虞がない。
また、本実施の形態では、高圧側油溝Ｈと低圧側油溝Ｌがロータ６に対応する位置に形成されているため、特にサイドプレート８とロータ６との間で作動油による良好な潤滑性が得られる。
【００３０】
＜実施の形態２＞
以下、本発明の実施の形態２を説明する。
なお、本実施の形態の油圧ポンプでは、高圧側油溝Ｈと低圧側油溝Ｌの設けた位置を変更したこと以外は前記実施の形態１と同様であるため、同一構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
図５は本発明の実施の形態２における油圧ポンプの断面図、図６は本実施の形態のサイドプレートの摺接側を示す平面図、図７は本実施の形態のコンタミの移動を説明する図である。
【００３１】
図５、６に示すように、本実施の形態の油圧ポンプは、各高圧ポート１３から各低圧ポート１０方向へ途中まで高圧側油溝Ｈ１が３箇所ずつ、合計６箇所形成されている。
また、前記各低圧ポート１０から高圧ポート１３方向へ途中まで低圧側油溝Ｌ１が２箇所ずつ、合計４箇所設けられている。
そして、これら高圧側油溝Ｈ１と低圧側油溝Ｌ１は所定の深さで貫通穴８ａに対して放射状にそれぞれ交互に配置される上、径方向にオーバーラップして設けられている。
【００３２】
以下、本実施の形態の油圧ポンプの作動について説明する。
なお、ポンプユニット１の作動についての説明は前記実施の形態１と同様であるため省略する。
本実施の形態の油圧ポンプにあっては、前記実施の形態１で説明したように、
作動油はポンプユニット１から吐出される一方で、サイドプレート８とカムリング４、詳しくはサイドプレート８のベーン摺接側とベーン５を含むロータ６との間の隙間に流入すると共に、該流入した作動油は圧力差によって高圧側から低圧側へ運ばれる。
【００３３】
具体的には、図７に示すように、回転軸が時計回りに回転する際には、作動油は圧力差により高圧ポート１３から低圧側である低圧ポート１０内に流入する。
この際、前記高圧ポート１３の作動油にコンタミが混在した場合、該コンタミは矢印Ｘ１で示すように高圧側油溝Ｈ１を乗り越えて前記隙間に流入した後、ロータ６の回転に伴う応力と前記圧力差によって隣接する低圧側油溝Ｌ１へスムーズに流入する。
前記低圧側油溝Ｌ１に流入したコンタミは低圧ポート１０を介してロータ６の回転によって再びカムリンク７の吸入領域に戻される。
【００３４】
従って、本実施の形態の油圧ポンプにおいては、サイドプレート８のベーン摺接側にコンタミが介在した際、該コンタミは作動油の圧力差とロータの回転に伴う応力により高圧ポート１３の高圧側油溝Ｈ１から低圧ポート１０の低圧側油溝Ｌ１にスムーズに導くことができ、結果、ベーン５を含むロータ６とサイドプレート８との間に良好な潤滑性を得ることができる上、該コンタミによるロータ６の異常摩擦や焼き付きを防止できる（請求項１に対応）。
【００３５】
また、本実施の形態では高圧側油溝Ｈ１と低圧側油溝Ｌ１が貫通穴８ａに対して放射状にそれぞれ配置される上、径方向にオーバーラップして設けられているため、ベーン５の回転に伴う応力によって高圧側油溝Ｈから低圧側油溝へコンタミが効率的に流入し易い構造となる（請求項１及び後述する（イ）に対応）。
また、高圧側油溝Ｈと低圧側油溝とは直接連通していないので高圧ポート１３の油圧が低下する虞がない。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
【００３７】
例えば、作動油が流通する各油溝の形状、位置、形成数については適宜設定することができる。
【００３８】
更に、上記実施の形態及び実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００３９】
（イ）請求項１記載の油圧ポンプにおいて、
前記高圧側油溝と低圧側油溝を貫通穴に対して放射状に交互に複数形成したことを特徴とする油圧ポンプ。
【００４０】
即ち、サイドプレートのベーン摺接側に介在するコンタミをより効率的に広い範囲で高圧側油溝から低圧側油溝に導くことができる上、特に、低圧側油溝を貫通穴に、高圧側油溝を高圧ポートに設けた際にはロータとサイドプレートとの間に作動油による良好な潤滑性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の油圧ポンプを示す断面図である。
【図２】本実施の形態の油圧ポンプのカバーを外した端面図である。
【図３】本実施の形態のサイドプレートの摺接側を示す平面図である。
【図４】本実施の形態のコンタミの移動を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態２における油圧ポンプの断面図である。
【図６】本実施の形態のサイドプレートの摺接側を示す平面図である。
【図７】本発明の本実施の形態２のコンタミの移動を説明する図である。
【符号の説明】
Ｈ、Ｈ１ 高圧側油溝
Ｋ 吸入コネクタ
Ｌ、Ｌ１ 低圧側油溝
Ｓ、Ｓ１ 流量調整弁
１ ポンプユニット
２ ポンプカバー
３ａ、８ａ 貫通穴
３ ポンプハウジング
４ カムリング
５ ベーン
６ ロータ
６ａ セレーション孔
８ サイドプレート
９ ポンプ室
１１、１３ 高圧ポート
１２ 通路
１４ 吸入通路
１５ 低圧室
１６ 高圧室
１７ シール室
１８ シール部材
２０ 駆動軸
２０ａ セレーション

Claims (1)

1. 駆動軸が貫通する貫通穴と、カムリングの吸入領域に連通する低圧ポートと、該カムリングの吐出領域とポンプハウジング内の高圧室とに連通する高圧ポートと、を有してポンプハウジングとカムリングとの間に介装されるサイドプレートのベーン摺接側に、前記高圧ポートと低圧ポートとの間または高圧ポートと貫通穴との間に径方向に伸びた油溝が設けられ、
   前記油溝は高圧ポートから低圧ポートまたは貫通穴方向へ途中まで延びた高圧側油溝と、
   低圧ポートまたは貫通穴から高圧ポート方向へ途中まで延びた低圧側油溝とから構成され、
   前記高圧側油溝と低圧側油溝とは径方向にオーバーラップして設けられることを特徴とする油圧ポンプ。

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