JP4340187B2 - ギヤポンプ - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両用ブレーキ装置等の油圧源として好適に用いられるギヤポンプに関する。

従来、ギヤポンプとして例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報に記載のギヤポンプは、本体ケース内に、駆動ギヤを軸支する駆動軸と、従動ギヤを軸支する従動軸と、一対の側板と、シールブロックから構成されたポンプ組立体を収装している。また、側板とシールブロックとの衝合面には軟質のシール部材を配置し、シール性の向上を図っている。
WO０１／００９５１４

しかしながら、上述の従来技術にあっては、側板もしくはシールブロックと別部材となるシール部材を設けるため部品点数が増加し、部品管理が煩雑になり、コストアップとなる問題があった。

本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、シール性を確保しつつ低コストを達成可能なギヤポンプを提供することを目的としている。

上述の目的を達成するため、本発明のギヤポンプは、駆動軸により軸支される駆動側歯車と、従動軸により軸支される従動側歯車と、前記駆動軸及び従動軸の軸方向であって前記各歯車の一方にのみ設けられた側板と、前記歯車の歯先をシールするシールブロックとから構成されたポンプ組立体と、前記ポンプ組立体を収装するハウジングとを備え、前記シールブロックは、前記ハウジングとの間に第１シール部を形成し、前記側板との間に第２シール部を形成し、前記第１シール部と前記第２シール部とで、吸入ポートに連通する低圧室と吐出ポートに連通する高圧室とを画成すると共に、前記高圧室に導かれた流体により前記第１及び第２シール部側に押圧される。

よって、第１シール部及び第２シール部の２つのシール部を形成できるため、シール性の向上を図りつつシール部材を別途設ける必要が無い。また、側板を少なくとも１枚廃止することができるため、部品点数を削減することができる。

以下に、本発明を実施する最良の形態を実施例として図面に基づいて説明する。

まず、構成について図１〜図４を用いて説明する。図１はギヤポンプのＡ−Ａ部分断面図，図２はギヤポンプのＢ−Ｂ断面図，図３はギヤポンプのＣ−Ｃ断面図である。また、図４はポンプ組立体３を表す分解構成図である。

（ケーシングについて）
ポンプハウジング１には、ポンプ組立体３を収装する円筒状のシリンダ孔１ｂが設けられている。ポンプハウジング１には、シリンダ孔１ｂと外部とを連通する吐出ポート１ａと吸入ポート１ｃが設けられている。

シリンダ孔１ｂの開口部には、ハウジングカバー２が設けられている。ハウジングカバー２とポンプハウジング１との当接面にはオイルシール２２が設けられ、シリンダ孔１ｂ内を液密としている。ハウジングカバー２には、内周に軸受け２０ａを備え外部と連通する駆動軸支持孔２ａが設けられ、後述する駆動軸１０Ａが回転可能に支持される。また、駆動軸１０Ａとハウジングカバー２との間にはオイルシール２１が設けられている。ハウジングカバー２のシリンダ孔１ｂ側には、軸受け２０ｂを備えた従動軸支持部２ｂが設けられ、後述する従動軸１１Ａが回転可能に支持される。ポンプ組立体３は、シリンダ孔１ｂ及びハウジングカバー２により液密に収装されている。

（ポンプ組立体について）
ポンプ組立体３は、図４に示すように駆動軸１０Ａに設けられた駆動ギヤ１０と、従動軸１１Ａに設けられた従動ギヤ１１と、駆動軸１０Ａ及び従動軸１１Ａの軸方向ポンプハウジング側に設けられた側板７と、シールブロック１２から構成されている。駆動軸１０Ａには図外のモータが接続されている。

駆動軸１０Ａ及び従動軸１１Ａに対し、支持孔７Ａ，７Ｂが設けられた側板７を軸方向ポンプハウジング側から挿入する。これにより駆動ギヤ１０と従動ギヤ１１が互いに噛み合って回転するように軸支すると共に、駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１と回転摺動により液密にシールしている。

側板７には、シールブロック１２との当接面側であって、支持孔７Ａと７Ｂとの間に円弧状の切り欠き７Ｃが設けられている。この切り欠き７Ｃは軸方向に側板７の全幅にわたって形成されている。支持孔７Ａ，７Ｂの外周であってシールブロック１２との当接面には凸湾曲面７１が設けられている。また、側板７とポンプハウジング１との間には、シールリング１９が設けられている。シールリング１９は側板７及びシールブロック１２とポンプハウジング１の間を液密にシールするよう構成されている。

シールブロック１２には、側板７との当接面側に、駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１の歯先に沿って凹湾曲状に切り欠かれた凹湾曲面１２Ａ，１２Ｂが設けられている。また、凹湾曲面１２Ａ，１２Ｂの間であって、切り欠き７Ｃと当接する位置には、円弧状の円弧溝１２Ｃがシールブロック１２の全幅にわたって設けられている。上述の側板７にシールブロック１２を金属コイルばね６により着脱可能に巻結しポンプ組立体３を構成することで、切り欠き７Ｃ及び円弧溝１２Ｃにより、吸入通路１３が形成される。

尚、金属コイルばね６は、液圧が発生していない時の仮止め部材であり、液圧が発生すると、ポンプ組立体３の外周に発生する高圧と、吸入通路１３の低圧の差圧によって側板７とシールブロック１２は接触力が高まるよう構成されている。シールブロック１２の径方向外側（ポンプハウジング側）には、支持点１２Ｄが設けられている。この支持点１２Ｄは、シリンダ孔１ｂの内周面と線接触するように鋭角に形成されている。

側板７の凸湾曲面７とシールブロック１２の凹湾曲面１２Ａ，１２Ｂとの接触面には、第１シール部１２１が形成され、シールブロック１２のハウジングカバー２側端面とハウジングカバー２との接触面には、第２シール部１２２が形成されている。また、駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１の側面部は、一方を側板７との当接面によってシールし、他方をハウジングカバー２との当接面によってシールしている。

（ポンプ駆動作用について）
次に、ポンプ駆動作用について説明する。モータにより駆動軸１０Ａが駆動されると、駆動ギヤ１０を介して従動ギヤ１１が駆動される。この作用によって吸入ポート１ｃと連通する吸入通路１３から低圧の流体が導入され、シリンダ孔１ｂとポンプ組立体３の間に設けられた高圧室１６に高圧の流体が出力される。この高圧の流体は吐出ポート１ａから図外の油圧機器等に出力される。

（シールブロックによるシール性について）
次に、シールブロック１２によるシール性について説明する。高圧室１６に高圧の流体が導入されると、ポンプ組立体３の外周には高圧が作用する。このとき、シールブロック１２に作用する高圧の流体圧は、第１シール部１２１及び第２シール部１２２の両方を押しつける側に作用する。よって、２つのシール部を形成できるため、シール性の向上を図りつつシール部材を別途設ける必要が無い。また、従来技術のように駆動ギヤ及び従動ギヤの軸方向両側から側板を挿入するものに比べ、側板を少なくとも１枚廃止することができる。

以上説明したように、実施例１の構成にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(1)．一枚の側板７からギヤポンプを構成したため、部品点数を削減しつつ軸方向寸法を短縮化することができる。

(2).シールブロック１２によって低圧室である吸入油路１３と高圧室１６を画成する際、第１シール部１２１と第２シール部１２２によってシールすることが可能となり、別部材を設けることなくシール性の向上を図ることができる。また、第２シール部１２２は平面接触であるため、容易に精度を確保することが可能となり、加工コストの削減を図ることができる。

(3).駆動軸１０Ａと従動軸１１Ａとをハウジングカバー２のみによって軸支するため、ポンプハウジング１側に軸受けを設ける必要が無く、また、ポンプハウジング１とハウジングカバー２との間の組み付け誤差をさほど考慮する必要がない。よって、軸方向寸法の短縮化を図りつつ、組み付け容易性、加工容易性の向上を図ることができる。

(4).駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１を、側板７及びハウジングカバー２との間に配置し、各ギヤ１０，１１の側面をシールするため、当接面となるハウジングカバー２のみ表面精度を高くし、ポンプハウジング１側の精度をさほど要求する必要がない。よって、加工コストの低減を図ることができる。

次に、実施例２について説明する。まず、構成について図５〜図７を用いて説明する。図５はギヤポンプのＢ−Ｂ断面図，図６はギヤポンプのＣ−Ｃ断面図である。また、図７はポンプ組立体３を表す分解構成図である。

（ケーシングについて）
ポンプハウジング１には、ポンプ組立体３を収装する円筒状のシリンダ孔１ｂが設けられている。ポンプハウジング１には、シリンダ孔１ｂと外部とを連通する吐出ポート１ａと吸入ポート１ｃが設けられている。また、シリンダ孔１ｂの底面部には、軸受け１００ａを備えた駆動軸支持部１００が設けられ、駆動軸１０Ａが回転可能に支持される。更に、軸受け１０１ａを備えた従動軸支持部１０１が設けられ、従動軸１１Ａが回転可能に支持される。

シリンダ孔１ｂの開口部には、ハウジングカバー２が設けられている。ハウジングカバー２とポンプハウジング１との当接面にはオイルシール２２が設けられ、シリンダ孔１ｂ内を液密としている。ハウジングカバー２には、内周に軸受け２０ａを備え外部と連通する駆動軸支持孔２ａが設けられ、駆動軸支持部１００とで駆動軸１０Ａが回転可能に両端支持される。また、駆動軸１０Ａとハウジングカバー２との間にはオイルシール２１が設けられている。ポンプ組立体３は、シリンダ孔１ｂ及びハウジングカバー２により液密に収装されている。

（ポンプ組立体について）
ポンプ組立体３は、図７に示すように駆動軸１０Ａに設けられた駆動ギヤ１０と、従動軸１１Ａに設けられた従動ギヤ１１と、駆動軸１０Ａ及び従動軸１１Ａの軸方向ハウジングカバー２側に設けられた側板８と、シールブロック１２から構成されている。駆動軸１０Ａには図外のモータが接続されている。

駆動軸１０Ａ及び従動軸１１Ａに対し、支持孔８Ａ，８Ｂが設けられた側板８を軸方向ハウジングカバー側から挿入する。これにより駆動ギヤ１０と従動ギヤ１１が互いに噛み合って回転するように軸支すると共に、駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１と回転摺動により液密にシールしている。

側板８には、シールブロック１２との当接面側であって、支持孔８Ａと８Ｂとの間に円弧状の切り欠き８Ｃが設けられている。この切り欠き８Ｃは軸方向に側板８の全幅にわたって形成されている。支持孔８Ａ，８Ｂの外周であってシールブロック１２との当接面には凸湾曲面８１が設けられている。また、側板８とハウジングカバー２との間には、シールリング１９が設けられている。シールリング１９は側板８及びシールブロック１２とハウジングカバー２の間を液密にシールするよう構成されている。

シールブロック１２には、側板８との当接面側に、駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１の歯先に沿って凹湾曲状に切り欠かれた凹湾曲面１２Ａ，１２Ｂが設けられている。また、凹湾曲面１２Ａ，１２Ｂの間であって、切り欠き８Ｃと当接する位置には、円弧状の円弧溝１２Ｃがシールブロック１２の全幅にわたって設けられている。上述の側板８にシールブロック１２を金属コイルばね６により着脱可能に巻結しポンプ組立体３を構成することで、切り欠き８Ｃ及び円弧溝１２Ｃにより、吸入通路１３が形成される。

尚、金属コイルばね６は、液圧が発生していない時の仮止め部材であり、液圧が発生すると、ポンプ組立体３の外周に発生する高圧と、吸入通路１３の低圧の差圧によって側板８とシールブロック１２は接触力が高まるよう構成されている。シールブロック１２の径方向外側（ポンプハウジング側）には、支持点１２Ｄが設けられている。この支持点１２Ｄは、シリンダ孔１ｂの内周面と線接触するように鋭角に形成されている。

側板８の凸湾曲面８１とシールブロック１２の凹湾曲面１２Ａ，１２Ｂとの接触面には、第１シール部１２１が形成され、シールブロック１２のシリンダ孔１ｂの底面側端面とポンプハウジング１との接触面には、第２シール部１２２が形成されている。また、駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１の側面部は、一方を側板８との当接面によってシールし、他方をポンプハウジング１の底面部との当接面によってシールしている。

（ポンプ駆動作用について）
次に、ポンプ駆動作用について説明する。モータにより駆動軸１０Ａが駆動されると、駆動ギヤ１０を介して従動ギヤ１１が駆動される。この作用によって吸入ポート１ｃと連通する吸入通路１３から低圧の流体が導入され、シリンダ孔１ｂとポンプ組立体３の間に設けられた高圧室１６に高圧の流体が出力される。この高圧の流体は吐出ポート１ａから図外の油圧機器等に出力される。

（シールブロックによるシール性について）
次に、シールブロック１２によるシール性について説明する。高圧室１６に高圧の流体が導入されると、ポンプ組立体３の外周には高圧が作用する。このとき、シールブロック１２に作用する高圧の流体圧は、第１シール部１２１及び第２シール部１２２の両方を押しつける側に作用する。よって、２つのシール部を形成できるため、シール性の向上を図りつつシール部材を別途設ける必要が無い。また、従来技術のように駆動ギヤ及び従動ギヤの軸方向両側から側板を挿入するものに比べ、側板を少なくとも１枚廃止することができる。

以上説明したように、実施例２の構成にあっては、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

ただし、駆動軸１０Ａはポンプハウジング１とハウジングカバー２の両方によって両端支持されるため、ポンプハウジング１とハウジングカバー２との組み付け誤差を小さくする必要がある。よって、ポンプハウジング１とハウジングカバー２との間に別途位置決めピン等を設けることが望ましい。また、ハウジングカバー２のシリンダ孔１ｂ側の表面はさほど精度を要求しないが、シリンダ孔１ｂ底面部の表面精度については精度が要求される。

更に、上記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。

（イ）請求項１に記載のギヤポンプにおいて、
前記第１シール部を、前記シールブロック端面と前記ハウジングの平面部との面接触により形成したことを特徴とするギヤポンプ。

よって、平面同士のシール部を形成することが可能となり、加工容易性を確保することができる。

（ロ）請求項１及び上記（イ）に記載のギヤポンプにおいて、
前記ハウジングを、前記ポンプ組立体が収装されるポンプハウジングと、該ポンプハウジングの蓋体として機能するハウジングカバーから構成し、
前記ハウジングカバーに、前記駆動軸を片持ち支持する駆動軸支持部と、前記従動軸を片持ち支持する従動軸支持部を設けたことを特徴とするギヤポンプ。

よって、ハウジングカバーのみ精度良く加工すればよいため、加工コストを削減することができる。

（ハ）上記（ロ）に記載のギヤポンプにおいて、
前記駆動側歯車及び前記従動側歯車を、前記ハウジングカバーと前記側板の間に配置したことを特徴とするギヤポンプ。

よって、各歯車と前記ハウジングカバーとの接触面の精度を確保するのみで、ポンプハウジング側の加工精度を要求する必要が無く、加工コストを削減することができる。

実施例１のギヤポンプを表すＡ−Ａ断面図である。 実施例１のギヤポンプを表すＢ−Ｂ断面図である。 実施例１のギヤポンプを表すＣ−Ｃ断面図である。 実施例１のポンプ組立体を表す分解構成図である。 実施例２のギヤポンプを表すＢ−Ｂ断面図である。 実施例２のギヤポンプを表すＣ−Ｃ断面図である。 実施例２のポンプ組立体を表す分解構成図である。

符号の説明

１ ポンプハウジング
１ａ 吐出ポート
１ｂ シリンダ孔
１ｃ 吸入ポート
２ ハウジングカバー
２ａ 駆動軸支持孔
２ｂ 従動軸支持部
３ ポンプ組立体
６ 金属コイルばね
７，８ 側板
７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂ 支持孔
７Ｃ，８Ｃ 切り欠き
１０ 駆動ギヤ
１０Ａ 駆動軸
１１ 従動ギヤ
１１Ａ 従動軸
１２ シールブロック
１２Ａ，１２Ｂ 凹湾曲面
１２Ｃ 円弧溝
１２Ｄ 支持点
１３ 吸入通路
１６ 高圧室
１９ シールリング
２０ 軸受け
２１ オイルシール
１００ 駆動軸支持部
１００ａ 軸受け
１０１ 従動軸支持部
１０１ａ 軸受け
１２１ 第１シール部
１２２ 第２シール部

Claims (1)

1. 駆動軸により軸支される駆動側歯車と、従動軸により軸支される従動側歯車と、前記駆動軸及び従動軸の軸方向であって前記各歯車の一方にのみ設けられた側板と、前記歯車の歯先をシールするシールブロックとから構成されたポンプ組立体と、
   前記ポンプ組立体を収装するハウジングと、
   を備え、
   前記シールブロックは、前記ハウジングとの間に第１シール部を形成し、前記側板との間に第２シール部を形成し、前記第１シール部と前記第２シール部とで、吸入ポートに連通する低圧室と吐出ポートに連通する高圧室とを画成すると共に、前記高圧室に導かれた流体により前記第１及び第２シール部側に押圧されることを特徴とするギヤポンプ。

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