JP3547228B2 - 小型ポンプのドレーン構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動軸のオイルシールにかかる背圧を逃がすために形成された小型ポンプのドレーン構造の改良に関し、特に車両のパワーステアリング装置等の油圧源として最適なベーンポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車両では油圧を用いたパワーステアリング装置を備えており、油圧供給源としては、図6、図7に示すようなベーンポンプが採用されている。
【0003】
これは、ボディ107とカバー106の内部にロータ、ベーン、カムリングからなるポンプカートリッジ103を収装したもので、駆動軸110を回転させることによりポンプカートリッジ103から吐出された作動油は、サイドプレート108とボディ107に形成された高圧室111を通り、通路116よりフローコントロールバルブ105へ導かれ、所要流量のみがパワーステアリング装置へ供給される一方、余剰流量はサクションポート104からの作動油とともに、バイパスポート109からカバー106の内部に形成された通路102を通って、ポンプカートリッジ103へ吸入される。
【0004】
この際、ポンプカートリッジ103から漏れた作動油は、駆動軸110と軸受113の間隙から軸穴120に沿って形成されたドレーン溝114へ流入し、ドレーン溝114から図中斜め上方へ形成されたドレーン通路112を経てバイパスポート109へ還流し、再びポンプカートリッジ103に吸入され、駆動軸110のオイルシール118に加わる背圧を逃がしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のドレーン構造においては、駆動軸110に沿ったドレーン溝114とバイパスポート109を連通するドレーン通路112が、サクションポート104やフローコントロールバルブ105等の位置関係から駆動軸110の軸線に対して傾斜しており、ボディ107をダイキャストにより成型する際には、ダイキャストが終了した後に機械加工によって斜めのドレーン通路112を貫通形成しなければならず、加工工数が増大するだけでなく、斜めにドレーン通路112を形成するためには専用の治具等が必要となるに加えて、機械加工終了後にはバリや切り粉を除去する工程も必要となり、製造コストが増大するという問題があった。
【0006】
そこで本発明は、ダイキャスト終了後のドレーン通路の機械加工を不要にして製造コストを低減可能な小型ポンプのドレーン構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、ポンプボディに形成した軸穴を介して軸支される駆動軸と、前記駆動軸と直交する方向に形成されてポンプの吸込側と、ポンプ機能用の作動油を外部から導く油圧管路と、を連通するサクションポート穴と、前記駆動軸が外部へ突出した軸穴の端部に配設されたオイルシールと、前記軸穴の端部から少なくとも前記サクションポート穴の延長上までの間の軸穴内周で、駆動軸の軸線と平行に配設されたドレーン溝と、前記サクションポート穴の延長上で直線的に延設されてサクションポート穴とドレーン溝とを連通するドレーン通路とを備える。
【0008】
また、第2の発明は、前記第1の発明において、前記ドレーン通路の内径はサクションポート穴の内径以下に設定される。
【0009】
【作用】
したがって、第1の発明は、ポンプの吐出側から漏れた作動油は、駆動軸に沿って軸穴に形成されたドレーン溝からドレーン通路へ流入し、サクションポート穴へ還流して外部からの作動油とともに再び吸込側へ供給されてオイルシールに加わる背圧を逃がす。サクションポート穴の端部からはドレーン通路が直線的に延設され、サクションポート穴及びドレーン通路は駆動軸に沿って形成されたドレーン溝と直交して連通するため、ポンプボディをダイカスト等の鋳造により形成する場合には、サクションポート及びドレーン通路を構成する鋳抜きピン(または可動中子)と、軸穴及びドレーン溝を構成する鋳抜きピンとを直交させて端部を相互に当接させれば容易に成型することができる。
【0010】
また、第2の発明は、ポンプボディを鋳造により成型する際には、サクションポート穴を構成する鋳抜きピンの基端を太く、ドレーン通路を形成する鋳抜きピンの他端を細く形成することができ、離型の際には円滑に鋳抜きピンを抜くことができる。
【0011】
【実施の形態】
図1〜図4に本発明を適用したベーンポンプの一実施形態を示す。
【0012】
図1〜図4において、1は駆動軸9を軸支するとともに、フローコントロールバルブ5を収装するベーンポンプの第1のボディで、ボディ1にはローター6を回転自在に収装したカムリング8等からなるポンプカートリッジ3及びサイドプレート4を収装する第2ボディとしてのカバー2が結合され、ポンプカートリッジ3は、例えば、ベーン7、ローター6及びカムリング8等で構成される。
【0013】
ボディ1のほぼ中央部を貫通した軸穴17に配設された軸受メタル16を介して駆動軸9が軸支され、ボディ1の上部から一体に突設されたサクションポート10には図示しない油圧管路が結合される。なお、駆動軸9の図中右端には図示しないプーリ等が結合される。
【0014】
そして、ボディ1の内部にはフローコントロールバルブ5が収装され、流量を調整された作動油が図2、図3に示す吐出口5Aからベーンポンプの外部へ圧送される。
【0015】
図1に示すように、カバー2に面したボディ1の端面1Aにはポンプカートリッジ3が当接しており、ポンプカートリッジ3のカムリング8は、凹状に形成されたカバー2の底部と係合した円板状のサイドプレート4と端面1Aとの間で挟持される。
【0016】
ここで、ポンプカートリッジ3はカムリング8の内周で駆動軸9とスプライン結合したロータ6と、ロータ6に支持されてカムリング8の内周と摺接するベーン7とから構成され、カムリング8の内周は図2に示すように、ポンプカートリッジ3と対向するボディ1の端面1Aに形成された吸入ポート14、14及び吐出ポート15、15と所定の位相で連通する。
【0017】
一方、ボディ1に形成される作動油通路は、図1、図4において、サクションポート10の内周で駆動軸9の軸線と直交する鉛直方向に形成された吸入通路11の下部が、図中ほぼ水平方向に配設されて端面1Aに開口する吸入連通路12と連通し、さらに、この吸入連通路12の図1における右端はフローコントロールバルブ5の余剰流量を排出するバイパス側と連通して、端面1Aに開口した吸入連通路12からカバー2の内周へ作動油が流れ込む。
【0018】
そして、端面1Aには図2に示すように、一対の吸入ポート14、14が駆動軸9を挟んで二股に分岐されて所定の深さで凹状に形成され、これら吸入ポート14と吸入連通路12とを連絡する溝部12A、12Bが、カムリング8における外周の上方半円外周部分を取り囲むように所定の深さで形成される。
【0019】
溝部12A、12Bは相互に当接したポンプカートリッジ3におけるカムリング8の端面とボディ1の端面1Aとの間に間隙を形成して端面1Aに開口した吸入連通路12から吸入ポート14、14へ作動油を供給する二股状の低圧分配路を形成する。
【0020】
カムリング8の吐出領域は、カムリング8のカム面内周にローター6を収装して形成される閉じ込み空間とローター6の回転方向とによって定まる所定の位置で、図1、図2に示すように、駆動軸9を挟んだボディ1の端面で図中上下に開口した一対の吐出ポート15、15が対向位置して連通し、これら吐出ポート15、15はボディ1の内部に形成された環状の連通路19によって相互に連通するとともに、吐出通路13を介してフローコントロールバルブ5と連通し、フローコントロールバルブ5で余剰流量を調整された圧油が図2、図3に示す吐出口5Aから外部へ圧送される。
【0021】
なお、ボディ1の端面1Aにおけるローター6内のベーン7の基端に対応する所定の位置には、背圧導入溝31が環状に配置形成されて、ベーン7の基端へ背圧が導かれる。
【0022】
駆動軸9が突出する軸穴17の端面にはオイルシール18が設けられ、図1、図4に示すように、この軸穴17の端面から端面1A側へ向けてドレーン溝50が駆動軸9の軸線と平行に所定の深さで形成される。
【0023】
ドレーン溝50は軸穴17の端面から少なくともサクションポート穴11の直下まで形成され、サクションポート穴11とドレーン溝50との間には駆動軸9の軸線と直交する方向にドレーン通路51が貫通形成され、ドレーン通路51はサクションポート穴11の延長上で直線的に配設されて共に駆動軸9の軸線と直交する平面内に位置する。
【0024】
ドレーン通路51の内径はサクションポート穴11の内径よりも小さく形成されて、環状通路19との間に所定の肉厚を確保するとともに、ドレーン通路51は径方向の断面においてサクションポート穴11の内周に配設される。
【0025】
以上のように構成されたベーンポンプの作用について次に説明する。
【0026】
駆動軸9の回転によってポンプカートリッジ3のロータ6が駆動されると、サクションポート10のサクションポート穴11内の作動油は、吸入連通路12を介してカバー2の内部に各部品を組み立てることにより画成された低圧流路としての吸入通路20へ流入する。
【0027】
ベーン7、ローター6及びカムリング8等で構成されたポンプカートリッジ3は、ボディ1とサイドプレート4との間でそれぞれ形成された吸入ポート14によって作動油を吸い込み、吐出ポート15から圧送された作動油は、ボディ1内部の連通路19、吐出通路13を介してフローコントロールバルブ5へ導かれ、必要流量のみが吐出口5Aから供給されて、余剰流量は吸入連通路12へ還流され、サクションポート10のサクションポート穴11内の作動油と合流して、吸入通路20へ流入する。
【0028】
一方、ポンプカートリッジ3から漏れた作動油は、駆動軸9と軸受メタル16の間隙から軸穴17に沿って形成されたドレーン溝50へ流入し、さらにドレーン溝50から駆動軸9の軸線と直交する平面内に位置して鉛直方向に形成されたドレーン通路51を経て吸入連通路12へ還流し、再びポンプカートリッジ3に吸入され、オイルシール18に加わる背圧を吸入側へ逃がすことができる。
【0029】
ここで、ボディ1はダイカスト等の鋳造によって成型されるが、ドレーン通路51及びサクションポート穴11を駆動軸9と直交する平面内に位置するように配設するとともに、ドレーン通路51をサクションポート穴11の延長上に形成したため、この鋳造の際に軸穴17及びドレーン溝50を成形するのに加えて、ドレーン通路51及びサクションポート穴11も同時に形成することができる。
【0030】
すなわち、図5に示すように、150、160は図示しないダイの内周へ突出自在に形成された鋳抜きピン(又は可動中子)を示し、鋳抜きピン150は軸穴17の形状に応じた円柱状部材に、ドレーン溝50に対応した凸部151を軸線に沿った外周に突設したものである。
【0031】
一方、円柱状の鋳抜きピン160は、サクションポート穴11を形成する大径部160Aの延長上にドレーン通路51を形成する小径部160Bを延設し、鋳造の際には鋳抜きピン150、160が直交する交差関係にあるようにダイの内周へ突出させるとともに、小径部160Bの端部を鋳抜きピン150の凸部151に当接させて溶湯の注入を行う。そして、離型の際には直交する交差関係にある鋳抜きピン150、160をそれぞれ後退させることで円滑に鋳造を行うことができ、前記従来例のようにダイカスト終了後にドレーン通路を形成するための機械加工が不要となって生産性を向上させるとともに、製造コストの低減を実現でき、かつ、ポンプの小型化を推進することができる。
【0032】
なお、上記軸穴17の成型は、鋳抜きピン150に限定されることはなく、中子、特に樹脂中子などにより成形することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上のように第1の発明によれば、サクションポート穴の端部からはドレーン通路が直線的に延設され、サクションポート穴及びドレーン通路は駆動軸に沿って形成されたドレーン溝と直交する交差関係において連通するため、ポンプボディをダイカスト等の鋳造により形成する場合には、サクションポート及びドレーン通路を構成する鋳抜きピンと、軸穴及びドレーン溝を構成する鋳抜きピンとを直交する交差関係において端部を相互に当接させれば容易に連通成型することができ、前記従来例のような鋳造後のドレーン通路の機械加工を廃止して生産性を向上させるとともに、製造コストの低減を実現することができる。
【0034】
また、第2の発明は、ポンプボディを鋳造により成型する際には、サクションポート穴を構成する鋳抜きピンの基端を太く、ドレーン通路を形成する鋳抜きピンの先端を細く形成することができ、離型の際には円滑に鋳抜きピンを抜くことができ、ダイカスト等の鋳造によりドレーン通路及びサクションポート穴を一体に成型することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すベーンポンプの断面図である。
【図2】図1のA−A矢視断面図である。
【図3】ボディの側面図。
【図4】図3のB−B矢視断面図である。
【図5】鋳抜きピンの斜視図。
【図6】従来の例を示すベーンポンプの断面図である。
【図7】同じく図5の側面図。
【符号の説明】
1 ボディ
3 ポンプカートリッジ
5 フローコントロールバルブ
9 駆動軸
10 サクションポート
11 サクションポート穴
12 吸入連通路
17 軸穴
18 オイルシール
50 ドレーン溝
51 ドレーン通路
Claims (2)
- ポンプボディに形成した軸穴を介して軸支される駆動軸と、
前記駆動軸と直交する方向に形成されてポンプの吸込側と、ポンプ機能用の作動油を外部から導く油圧管路と、を連通するサクションポート穴と、
前記駆動軸が外部へ突出した軸穴の端部に配設されたオイルシールと、
前記軸穴の端部から少なくとも前記サクションポート穴の延長上までの間の軸穴内周で、駆動軸の軸線と平行に配設されたドレーン溝と、
前記サクションポート穴の延長上で直線的に延設されてサクションポート穴とドレーン溝とを連通するドレーン通路とを備えたことを特徴とする小型ポンプのドレーン構造。 - 前記ドレーン通路の内径はサクションポート穴の内径以下に設定されたことを特徴とする請求項1に記載の小型ポンプのドレーン構造。
Priority Applications (1)
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JP22262695A JP3547228B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 小型ポンプのドレーン構造 |
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JPH09184491A JPH09184491A (ja) | 1997-07-15 |
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ID=16785406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP22262695A Expired - Fee Related JP3547228B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 小型ポンプのドレーン構造 |
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JP (1) | JP3547228B2 (ja) |
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1995
- 1995-08-08 JP JP22262695A patent/JP3547228B2/ja not_active Expired - Fee Related
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