JP4783279B2 - パワーステアリング装置のための外歯車ポンプ - Google Patents

Description

本発明はハウジングを有する、ポンプ特にパワーステアリング装置のための液圧ポンプに関する。

このようなポンプは一般に多くの個々の部品から組立てられ、そのため、これらを組立てるのが極めて高価となる。例えば自動車のパワーステアリング装置のモータ／ポンプユニット内へのポンプの設置は一般に、ネジ又は同様の接続手段により複雑な方法で行われる。更に、ポンプの個々の素子はポンプの内部と外部との間の圧力差を考慮して設計すべきである。

それ故、労力を伴わずに手ごろなコストで組立てることができ、モータ／ポンプユニット等内へ設置できる、簡単にかつ小型に構成されるポンプの要求が存在する。

本発明によれば、最初に述べた形式のポンプにおいて、ポンプが組立てられた構造ユニットであり、この構造ユニットにおいては、ハウジングの端面がフランジ及びカバーによりそれぞれ閉じられ、フランジ及びカバーが少なくとも１つの保持部品により互いに締付けられる。本発明は、ポンプ自体によるか又はある他の手段による圧力の作用を受ける流体で充填した空間内へ本発明に係るポンプを収容できるという発見に基づく。それ故、ポンプの個々の部品を設計する際に、圧力が個々の部品の一緒の結合を促進し、構造ユニットとしてのポンプの固定をも促進するものと仮定することができる。この前提条件の下では、ポンプの始動を保証するために必要な個々の部品の押圧力は一層小さくて済む。この押圧力はポンプの吸引及び圧力領域をシールするために必要である。ポンプのハウジング、フランジ及びカバーに対する外部からの作用のため、ポンプの内部とポンプを取り巻く空間との間の力差はほんの僅かに存在するか又は全く存在しないことさえあり、そのため、ポンプの上述の素子の壁厚を最小にすることができる。更に、組立てられた構造ユニットとしてのポンプの構成は、配送又は設置前に各ポンプをテストすることができ、構造ユニットとしての設置が多数の別個の個々の部品の設置に比べて実質上簡単になるという利点を有する。更に、本発明に従って設計されたポンプの組立ての際は、フランジ及びカバーを個々にハウジングに接続する必要はない。保持部品は、この目的のために更なる固定手段を必要とせずに、フランジ及びカバーの双方をハウジングに対して押圧できるようにする。

本発明の実施の形態によれば、カバーからフランジへ延びるネジの形をした数個の保持部品を設ける。この実施の形態は、普通の手ごろな価格の素子を使用できるという利点を有する。

別の実施の形態によれば、保持部品はブラケット形状のバネ素子である。このようなバネ素子の使用は、組立て中に、ネジ接続を用いる場合のような汚染の危険性が存在しないという利点を有する。この実施の形態においては、フランジ及びカバーの高さを小さくなるように設計できる。その理由は、ネジ部を形成する必要がなく、ネジヘッドを受け入れる必要もないからである。

好ましくは、バネ素子はカバー又はフランジのくぼみ内に保持された中央の区分と、フランジ又はカバーの背後で係合する２つの区分とを有する。このようなバネ素子は製造が簡単で、設置が容易である。本発明の別の開発によれば、バネ素子は、例えばモータ／ポンプユニットの共振ベースと共振カバーとの間のような２つの対向する素子の間でポンプの締付けを提供できる波形の区分を有する。

モータ／ポンプユニット、特に本発明に係るポンプに使用するために、２つの噛み合う歯車を備えた歯車セットをハウジング内に収容するのが適切であり、これらの歯車は２つのシャフト上に配置されるか又はシャフトと一緒に一体部品として構成され、シャフトは２つの対向する軸受台に装着され、一方のシャフトはハウジングの端面から延び出す。

本発明の更なる特徴及び利点は以下の説明及び好ましい実施の形態を示す添付図面から明らかとなろう。

図１、２に示すポンプ１０はシリンダに類似するハウジング１２を有するいわゆる外歯車ポンプであり、ハウジングは、その中に位置する素子を見えるようにするために、図１では透明に示してある。２つの噛み合う歯車１４、１６を備えた歯車セットがハウジング１２内に収容され、これらの歯車は各々シャフト１８又は２０と一緒に一体部品としてそれぞれ構成される。シャフト１８、２０は２つの対向する軸受台２２、２４に装着され、駆動シャフト１８である一方のシャフトは端面でハウジング１２から出るように延びる。ハウジング１２のこの側はフランジ２６により閉じられ、このフランジは駆動シャフト１８のための開口と、吸引接続部２８とを有する。ハウジング１２の反対側の端面は圧力側接続部３２を中に形成したカバー３０により閉じられる。フランジ２６及びカバー３０はパンチ加工されるか、焼結加工されるか又はアルミニウムダイカスト加工された部品とすることができる。シール素子３４はハウジング１２とフランジ２６及びカバー３０との間に挿入される。フランジ２６及びカバー３０の正確な位置決めのために、フランジ２６上及びカバー３０上にセンタリングピン３６、３８をそれぞれ設け、これらのセンタリングピンはそれぞれハウジング１２及びカバー３０の対応するくぼみ内に係合する。フランジ２６のセンタリングピン３６はフランジ２６の両側へ延びる。

図１、２に示す本発明に係るポンプ１０の実施の形態においては、ポンプ１０の素子、特にハウジング１２、フランジ２６及びカバー３０は特別な形状のバネ素子４０の形をした保持部品により一緒に保持される。弾性的に変形可能なバネ素子４０は中央の波形の区分４０ａを備えたブラケットとして構成され、その両端には直角に屈曲した２つの側区分４０ｂが結合し、これらの側区分から、２つの短い保持区分４０ｃが直角に延びる。波形の区分４０ａはバネ素子４０の横方向の滑りを阻止するためにカバー３０のくぼみ４２内に保持される。２つの側区分４０ｂはハウジング１２の周辺壁に当接し、２つの保持区分４０ｃは保持区分４０ｃのための２つの取り付けくぼみ４４を有するフランジ２６の背後で係合する。しかし、バネ素子４０を逆の配置にすることも可能である。この場合、カバー３０及びフランジ２６のくぼみは交換される。

適所での個々のポンプ素子の固定に加え、ハウジング１２に関するカバー３０及び（又は）フランジ２６のセンタリングもバネ素子４０だけで行うようにもできる。この場合は、図２ｂに象徴的に示すセンタリングピン３６、３８及びそれぞれの素子内の対応するくぼみを省略することができる。

図３は自動車のパワーステアリング装置の構成部品とすることのできるモータ／ポンプユニット内に設置されたポンプ１０を示す。モータ／ポンプユニットのハウジング区分４６内には、共振空間４８が形成され、この空間内にポンプ１０を挿入する。フランジ２６に設けたセンタリングピン３６はフランジ２６に接して位置するハウジング区分４６の壁５０の対応するくぼみ内に係合する。この壁５０には、モータ室への開口５２が設けられ、駆動モータ（図示せず）のモータシャフトへの駆動シャフト１８の結合を可能にするため、駆動シャフト１８がこの開口内へ延びる。更に、開口５２はポンプ１０の吸引接続部２８を液圧流体リザーバとして作用するモータ室に接続する。共振空間４８はハウジング区分４６にネジ止めされた共振カバー５４により閉じられ、このカバー５４はポンプ１０のカバー３０上に位置する。バネ素子４０の波形の区分４０ａは共振カバー５４の反対側に位置する壁５０に対してポンプ１０を押圧し、それ故、共振空間４８内でのポンプ１０の締付けを提供する。それ故、バネ素子４０は共振空間４８内でのポンプ１０の吸引及び圧力区域のための及び個々のポンプ素子であるカバー３０、ハウジング１２及びフランジ２６のためのシール力を加える役目を果たす。共振空間４８はポンプ１０の高圧側接続部３２に直接接続され、そのため、ポンプ１０の作動においては、ポンプ１０に対する外部の作用が存在する。ここでは、ポンプ１０を取り巻く液圧流体内に結果として生じる圧力がシールの押圧力を支援する。

図４に示す実施の形態の構造は先に述べた実施の形態に実質上対応する。ここでは、ポンプ素子のセンタリング及び固定が生じるが、これは、バネ素子によってではなく、ネジ５６によって行われ、このネジにより、フランジ２６及びカバー３０は互いに締付けられる。共振空間（図３参照）内での設置状態におけるポンプ１０の締付けを可能にするために、カバーに形成されたくぼみ４２´内に挿入される例えば螺旋バネの形をした付加的なバネ素子が設けられる。

第１の実施の形態に従った本発明に係るポンプの分解部品図である。 図１のポンプを１つの方向から見た断面図である。 図１のポンプを図２Ａとは別の方向から見た断面図である。 設置状態における図１のポンプの断面図である。 第２の実施の形態に従った本発明に係るポンプの斜視図である。

Claims (10)

1. パワーステアリング装置のための外歯車ポンプであって、該外歯車ポンプが、ハウジング（１２）を有し該ハウジング（１２）の端面がフランジ（２６）及びカバー（３０）によりそれぞれ閉じられている液圧外歯車ポンプ（１０）を備えたものにおいて、
   上記外歯車ポンプ（１０）が、上記フランジ（２６）及び上記カバー（３０）が少なくとも１つの保持部品（４０，５６）により互いに締付けられた、組立てられた構造ユニットであり、
   上記外歯車ポンプ（１０）は、他のハウジング区分（４６）内に形成された共振空間（４８）に挿入されており、
   上記共振空間（４８）は上記外歯車ポンプ（１０）の高圧側接続部（３２）と接続し、これにより該外歯車ポンプ（１０）が作動するとき該ポンプに対する外部からの作用が存在する、即ち、該外歯車ポンプ１０を取り巻く液圧流体内に結果として生じる圧力が、カバー３０、ハウジング１２及びフランジ２６のためのシールの押圧力を支援する、
   ことを特徴とする、外歯車ポンプ。
2. 上記カバー（３０）から上記フランジ（２６）へ延びるネジ（５６）の形をした数個の上記保持部品が設けられることを特徴とする請求項１に記載の外歯車ポンプ。
3. 上記保持部品がブラケット形状のバネ素子（４０）であることを特徴とする請求項１に記載の外歯車ポンプ。
4. 上記バネ素子（４０）が上記カバー（３０）又は上記フランジ（２６）のくぼみ（４２）内に保持された中央の区分（４０ａ）と、当該フランジ（２６）又は当該カバー（３０）の背後で係合する２つの区分（４０ｃ）とを有することを特徴とする請求項３に記載の外歯車ポンプ。
5. 上記バネ素子（４０）が波形の区分（４０ａ）を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の外歯車ポンプ。
6. 上記波形の区分（４０ａ）が上記中央の区分（４０ａ）であることを特徴とする請求項４及び５に記載の外歯車ポンプ。
7. 上記ハウジング（１２）に関して上記フランジ（２６）及び上記カバー（３０）を位置決めするためのセンタリングピン（３６、３８）を設けたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の外歯車ポンプ。
8. 上記フランジ（２６）に、同フランジ（２６）に接して位置する素子に関して上記ポンプ（１０）を位置決めするためのセンタリングピン（３６）を設けたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の外歯車ポンプ。
9. 上記センタリングピン（３６）は上記ハウジング（１２）に関して上記フランジ（２６）を位置決めするためにも設けられていることを特徴とする請求項８に記載の外歯車ポンプ。
10. ２つの噛み合う歯車（１４、１６）を備えた歯車セットが上記ハウジング（１２）内に収容され、上記歯車がシャフト（１８、２０）上に各々配置されるか又はシャフト（１８、２０）と一緒に一体部品として構成され、上記シャフト（１８、２０）が２つの対向する軸受台（２２、２４）に装着され、一方の上記シャフトが当該ハウジング（１２）の上記端面から延び出ることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の外歯車ポンプ。

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