JP2010150958A - Vane pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体圧機器の流体圧供給源として用いられるベーンポンプに関するものである。 The present invention relates to a vane pump used as a fluid pressure supply source of a fluid pressure device.
従来のベーンポンプとして、駆動軸がポンプボディに設けられた軸受に回転自在に支持され、ポンプボディの端部には、駆動軸外周と軸受内周との間からの作動流体の漏洩を防止するためにシール部材が圧入されたものが知られている。ベーンポンプの運転中には、駆動軸の周りに潤滑用の作動流体を導き、ベーンポンプの吸込側へと還流させている。 As a conventional vane pump, the drive shaft is rotatably supported by a bearing provided in the pump body, and at the end of the pump body, leakage of working fluid from between the outer periphery of the drive shaft and the inner periphery of the bearing is prevented. There is known one in which a seal member is press-fitted. During operation of the vane pump, a working fluid for lubrication is guided around the drive shaft and is returned to the suction side of the vane pump.
特許文献1には、駆動軸外周と軸受内周との間に作動流体をリークさせ、シール部材でシールした油圧ポンプが開示されている。
しかしながら、ドレーン流が多くなるなどの理由によって潤滑用に導かれた作動流体の圧力が瞬間的に高くなると、圧入されたシール部材の封止力を超えてシール部材が脱落するおそれがある。 However, if the pressure of the working fluid introduced for lubrication increases momentarily due to reasons such as an increase in the drain flow, the sealing member may drop beyond the sealing force of the press-fitted sealing member.
そこで、本発明は駆動軸の周りに導かれた作動流体が瞬間的に高圧になっても、シール部材が脱落することを防止できるベーンポンプを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vane pump that can prevent the seal member from dropping even when the working fluid guided around the drive shaft instantaneously becomes high pressure.
本発明は、駆動軸が軸受を介してポンプボディに回転自在に支持され、駆動軸に連結されたロータの回転に伴うポンプ室の拡縮によって作動流体を吐出するベーンポンプであって、前記駆動軸が突出する前記ポンプボディの開口部に形成される環状のシール収容室と、前記シール収容室に圧入され、前記駆動軸外周と前記軸受内周との間からの作動流体の漏洩を防止するためのシール部材と、を備え、前記シール収容室の内周面に、前記シール部材の一部が係止される係止溝が形成されることを特徴とする。 The present invention is a vane pump in which a drive shaft is rotatably supported by a pump body via a bearing, and discharges a working fluid by expansion and contraction of a pump chamber accompanying rotation of a rotor connected to the drive shaft. An annular seal housing chamber formed in the projecting opening of the pump body, and press-fitted into the seal housing chamber, for preventing leakage of working fluid from between the drive shaft outer periphery and the bearing inner periphery And a locking groove in which a part of the sealing member is locked is formed on the inner peripheral surface of the seal housing chamber.
本発明によれば、シール収容室に係止溝を備えるため、シール収容室に圧入されたシール部材の一部が係止溝に係止されることでシール部材の脱落を防止する。 According to the present invention, since the seal housing chamber is provided with the locking groove, a part of the seal member press-fitted into the seal housing chamber is locked by the locking groove, thereby preventing the seal member from falling off.
したがって、駆動軸の周りに導かれた作動流体が瞬間的に高圧になってもシール部材の脱落を防止することができる。また、止め輪などの別部材を使用する必要がないため、製造コストを増加させることなくシールの脱落防止を実現できる。 Therefore, even if the working fluid guided around the drive shaft instantaneously becomes a high pressure, the seal member can be prevented from falling off. Further, since it is not necessary to use a separate member such as a retaining ring, it is possible to prevent the seal from falling off without increasing the manufacturing cost.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、図1を参照して、本発明の実施の形態に係るベーンポンプ100の全体構成について説明する。図1はベーンポンプ100における駆動軸に平行な断面を示す断面図である。本実施形態では、流体圧として油圧を利用する。
First, an overall configuration of a
ベーンポンプ100は、車両に搭載される油圧機器、例えば、パワーステアリング装置や変速機等の油圧供給源として用いられるものである。
The
ベーンポンプ100は、駆動軸1の端部に動力源としてのエンジン(図示省略)の動力が伝達され、駆動軸1に連結されたロータ2が回転するものである。
In the
ベーンポンプ100は、ロータ2に対して径方向に往復動可能に設けられる複数のベーン3と、ロータ2を収容すると共にロータ2の回転に伴って内周のカム面4aにベーン3の先端部が摺動するカムリング4とを備える。
The
ロータ2には、外周面に開口部を有するスリットが所定間隔をおいて放射状に形成され、ベーン3は、そのスリットに摺動自在に挿入される。
In the
カムリング4は、内周のカム面4aが楕円形状をした環状の部材であり、カムリング4の内部には、隣り合うベーン3によって仕切られた複数のポンプ室7が画成される。カムリング4は、ポンプ室7の容積を拡張する吸込領域と、ポンプ室7の容積を収縮する吐出領域とを有する。本実施の形態では、カムリング4は、2つの吸込領域と2つの吐出領域とを有する。
The cam ring 4 is an annular member having an inner
ロータ2及びカムリング4の一側面(図1では左側)にはポンプカバー5が当接して配置され、他側面(図1では右側)にはサイドプレート6が当接して配置される。このように、ポンプカバー5とサイドプレート6は、ロータ2及びカムリング4の両側面を挟んだ状態で配置され、ポンプ室7を密閉する。
The pump cover 5 is disposed in contact with one side surface (left side in FIG. 1) of the
ポンプカバー5におけるロータ2が摺動する面には、カムリング4の吸込領域に向けて開口し、ポンプ室7に作動油(作動流体)を導く円弧状の2つの吸込ポート8が形成される。なお、吸込ポート8をポンプカバー5だけに形成するのではなく、サイドプレート6にも形成する構成であってもよい。このとき、サイドプレート6に形成する吸込ポート8は、カムリング4の外周などを通して、ポンプカバー5の吸込ポート8と軸方向に一致するように形成する。
On the surface of the pump cover 5 on which the
サイドプレート6におけるロータ2が摺動する面には、カムリング4の吐出領域に向けて開口し、ポンプ室7が吐出する作動油が導かれる円弧状の2つの吐出ポート9が形成される。
On the surface of the side plate 6 on which the
各ポンプ室7は、ロータ2の回転に伴って、カムリング4の吸込領域にて吸込ポート8を通じて作動油を吸込み、カムリング4の吐出領域にて吐出ポート9を通じて作動油を吐出する。このように、各ポンプ室7は、ロータ2の回転に伴う拡縮によって作動油を給排する。
Each
駆動軸1は、ポンプボディ10に形成された軸受穴10aに挿入された軸受としてのブッシュ20を介してポンプボディ10に回転自在に支持される。駆動軸1は、軸受穴10aの開口部からポンプボディ10の外部へと突出している。ポンプボディ10から突出する駆動軸1の突出部1aの端部には、ベルトを介してエンジンの動力が伝達されるプーリ(図示省略)が連結される。
The
ポンプボディ10には、駆動軸1に連結されたロータ2が収容されるポンプ収容凹部10bが形成される。ポンプ収容凹部10b内には、サイドプレート6とカムリング4とが積層して収容され、駆動軸1はサイドプレート6を挿通している。
The
ポンプボディ10のフランジ部10cにはポンプカバー5が締結され、ポンプボディ10のポンプ収容凹部10bはポンプカバー5によって封止される。
The pump cover 5 is fastened to the
また、ポンプボディ10には、吸込ポート8に連通し吸込ポート8に作動油を導く吸込通路11と、吐出ポート9に連通し吐出ポート9から吐出された作動油が流入する高圧室12と、図示しない通路で高圧室12に連通し高圧室12の作動油を外部の油圧機器へと供給する吐出通路13とが形成される。
The
ベーン3とポンプカバー5及びサイドプレート6との摺動面から漏洩した作動油は、駆動軸1とポンプカバー5との隙間27a、駆動軸1とロータ2のスプライン結合部との隙間27b、及び駆動軸1とサイドプレート6との隙間27cを通り、駆動軸1の軸支持部の潤滑を実現すべく、駆動軸1の外周とブッシュ20の内周との間を通過した後、駆動軸1の周囲に形成された油溜り25に流入する。このように、駆動軸1の周囲には、駆動軸1と各部材との隙間27a〜27cによって、ポンプ室7から漏れる作動油が導かれる潤滑路27が構成される。
The hydraulic fluid leaked from the sliding surfaces of the
そして、油溜り25に導かれた作動油は、バイパス通路26を介して吸込通路11に還流する。
Then, the hydraulic oil guided to the
次に、図2及び図3を参照して、シール収容室30及びオイルシール22について説明する。図2は、ポンプボディ10の駆動軸1に平行な断面を示す断面図であり、図3は、図2におけるシール収容室30周辺を拡大して示した断面図である。
Next, the
ポンプボディ10の軸受穴10aの開口端部にはシール収容室30が形成される。シール収容室30には、駆動軸1外周とブッシュ20内周との間に導かれた作動油をシールするためのオイルシール22が圧入される。このオイルシール22がシール部材に該当する。
A
オイルシール22はリング状であり、内周に形成されるリップ部22aと外周の嵌合部22bとを備える。リップ部22aは駆動軸1の外周と当接して作動油の外部への漏洩を防止し、嵌合部22bはシール収容室30の内周部34に嵌合する。オイルシール22は弾性部材であり、具体的にはニトリルゴムやフッ素ゴムなどのゴムや、四ふっ化エチレン樹脂(PTFE)などの樹脂で形成される。
The
シール収容室30は、軸受穴10aよりも大径の凹部である。シール収容室30は、オイルシール22の嵌合部22bが嵌合する内周部34と、オイルシール22の前進端を決定する前端部31とを備える。つまり、オイルシール22は、内周部34に圧入され、前端部31に当接することでシール収容室30に嵌合する。シール収容室30の開口端には面取り部33が形成され、オイルシール22の圧入を容易にしている。
The
内周部34における軸方向の略中央には、係止溝32が形成される。係止溝32は、内周部34に環状に形成される断面形状が略直角三角形の切欠きである。係止溝32は、オイルシール22の嵌合部22bと対峙する。
A
シール収容室30に圧入されたオイルシール22は、圧入により圧縮されて収縮している。しかし、係止溝32を設けることで、係止溝32と対峙する嵌合部22bの一部は圧縮状態から元の径に戻ろうとする。オイルシール22はシール収容室30に圧入されているので、係止溝32と対峙することで圧縮状態から解放されるためである。これにより、嵌合部22bの一部は係止溝32に入り込んで係止される。
The
ところで、ベーンポンプ100の運転中には、駆動軸1の周りに潤滑のために導いた作動油をベーンポンプ100の吸込通路11へと還流させている。その作動油の圧力が、ドレーン流が多くなるなどの理由によって瞬間的に高くなると、圧力によってオイルシール22が脱落するおそれがある。
By the way, during operation of the
しかし、係止溝32を設けることで、オイルシール22の嵌合部22bの一部が係止溝32に係止されて抜けにくくなる。したがって、オイルシール22が脱落することを防止できる。
However, by providing the
ここで、オイルシール22の嵌合部22bに係止溝32に係止される突起を形成しても良い。突起は、オイルシール22をシール収容室30に圧入した際に、係止溝32に進入可能な形状で形成する。本実施形態では、突起の断面形状を、係止溝32の形状に対応した直角三角形で形成すると、突起が係止溝32にぴったりと嵌まるためオイルシール22をより強固に係止できる。
Here, a protrusion that is locked in the locking
係止溝32の端部には、内周部34と略垂直な垂直壁32aが形成される。垂直壁32aは、オイルシール22の開口端側への移動を防止するために、シール収容室30開口端側の係止溝32の端面に形成される。垂直壁32aには、係止溝32に入り込んだ嵌合部22bの一部が引っかかる。これにより、オイルシール22を係止溝32に更に強固に係止できる。
A
係止溝32は、断面形状を垂直壁32aを備える直角三角形で形成することが望ましいが、半円形や矩形などの断面形状で形成してもよい。このとき、オイルシール22の嵌合部22bに突起を形成する場合は、係止溝32と対応する形状で形成するとよい。
The locking
以上の実施の形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above embodiment, there exist the effects shown below.
ベーンポンプ100の運転中には、駆動軸1の周りに潤滑のために導かれた作動油をベーンポンプ100の吸込通路11へと還流させている。その作動油の圧力が、ドレーン流が多くなるなどの理由によって瞬間的に高くなると、圧入されたオイルシール22の封止力を超えてオイルシール22が脱落するおそれがある。
During the operation of the
しかし、係止溝32と対峙する圧入されたオイルシール22の嵌合部22bの一部が圧縮状態から元の径に戻ろうとし、係止溝32に入り込んで係止されることによって、作動油が瞬間的に高圧になってもオイルシール22の脱落を防止することができる。また、止め輪などの別部材を使用する必要がないため、製造コストを増加させることなくオイルシール22の脱落防止を実現できる。
However, a part of the
更に、上述した理由によって作動油の圧力が瞬間的に高くなり、潤滑路27や油溜り25の作動油の圧力が高くなった場合には、オイルシール22のリップ部22aと嵌合部22bとの間に入り込んだ作動油の圧力も上昇する。これにより、オイルシール22のリップ部22aを駆動軸2に押圧する力が増加し、また、オイルシール22の嵌合部22bをシール室30へと押圧する力も増加する。よって、オイルシール22の脱落防止は強固なものになっている。
Furthermore, when the hydraulic oil pressure increases momentarily for the reasons described above and the hydraulic oil pressure in the lubrication path 27 and the
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
本発明に係るベーンポンプは、車両用のパワーステアリング装置や変速機等の油圧供給源に適用することができる。 The vane pump according to the present invention can be applied to a hydraulic power supply source such as a power steering device or a transmission for a vehicle.
100 ベーンポンプ
1 駆動軸
2 ロータ
3 ベーン
4 カムリング
5 ポンプカバー
6 サイドプレート
7 ポンプ室
8 吸込ポート
9 吐出ポート
20 ブッシュ
22 オイルシール
22a リップ部
22b 嵌合部
25 油溜り
30 シール室
31 前端部
32 係止溝
32a 垂直壁
34 内周部
100
Claims (3)
前記駆動軸が突出する前記ポンプボディの開口部に形成される環状のシール収容室と、
前記シール収容室に圧入され、前記駆動軸外周と前記軸受内周との間からの作動流体の漏洩を防止するためのシール部材と、を備え、
前記シール収容室の内周面に、前記シール部材の一部が係止される係止溝が形成されることを特徴とするベーンポンプ。 A vane pump, in which a drive shaft is rotatably supported by a pump body via a bearing, and discharges working fluid by expansion and contraction of a pump chamber accompanying rotation of a rotor connected to the drive shaft,
An annular seal housing chamber formed in the opening of the pump body from which the drive shaft projects;
A seal member that is press-fitted into the seal housing chamber and prevents leakage of working fluid from between the outer periphery of the drive shaft and the inner periphery of the bearing,
A vane pump characterized in that a locking groove for locking a part of the seal member is formed on an inner peripheral surface of the seal housing chamber.
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2008
- 2008-12-24 JP JP2008327806A patent/JP2010150958A/en active Pending
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