JPS60135679A - ラジアルピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はラジアルピストンポンプに関するものであり、
例えば自動車のパワーステアリング用電動ポンプとして
用いて有効である。

〔従来技術〕

従来のラジアルピストンポンプは第１図に示す様に、モ
ータ部１００とポンプ部２００は別体であり、単独でも
その機能をはだすことは可能である様構成される。具体
的に言えば、モータアーマチャ１は軸受２ａ及び２ｂで
支えられ、ポンプ部２００を取り去った状態においても
モータ部１゜０は単体にて回転駆動源の役目をはたすこ
とができる。またポンプ部２００においてもモータ部１
００を取り去った状態において、ポンプシリンダ３が軸
受４ａ及び４ｂにて支えられているためなんらかの駆動
手段においてポンプシリンダ３を回動すれば、ポンプの
役目をはたすことができる。

ところがこの様な構成においては、モータ部１００とポ
ンプ部２００が別体であるため、両者の回転中心軸を一
致させる加工精度は非常にきびしいものであった。また
モータ部１００とポンプ２００の他に、作動油をリザー
ブするための作動油タンクが配設されていた。そのため
、この作動油タンク（図示せず）モータ部１００、ポン
プ部２０Ｏからなる油圧源を、車両のエンジンルーム内
に搭載する場合、空間上の制限を考慮する必要があった
。

さらにモータ部１００においては、モータ部１００の通
電にともなう発熱が問題であった。特に、モータ部１０
Ｏを小型し、且つ大出力を得る目的のために、モータ部
１００に大電流を流す場合は、上述の問題が顕著となる
。この解決策として、従来のモータ部には、冷却風をモ
ータ部内に取り入れるファンが取付けられていた（図示
せず）。ところが、前述の解決策は、モータ部の小型化
を相反するものであった。

さらに、作動油の粘性が大きい場合、たとえば作動油の
温度が低い時やポンプの始動を開始する前は、モータ部
１０Ｏは、ポンプ部２００を駆動するための高負荷がか
かり、発熱が大きくなるという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みて、モータ部を効率的に冷却し
、且つ低温の作動流体の昇温を促進し、且つ空間上の制
限を解決したコンパクトなラジアルピストンポンプの提
供を目的とする。

そこで、本発明は、モータ部、ポンプ部、作動油タンク
を一体化、且つモータハウジングの外周にタンクハウジ
ングを設け、導入口（モータハウジングまたはタンクハ
ウジングに設けられる）からフィルタ部材（モータハウ
ジングとタンクハウジングの間に設けられる）を経てポ
ンプ部の吸入ポートに至る作動流体の流通路を設けるこ
とにより上記の目的を達成するものである。

〔実施例〕

次に本発明を自動車のパワーステアリング用電動ポンプ
として用いた場合の実施例を図に基づいて説明する。

第２図は本実施例を示す縦断面図である。

まずモータ部について説明する。図中１はモータアーマ
チャで、その一端は軸受６を介して第１モータハウジン
グ７に軸支されている。この第１モータハウジング７に
はブラシ８を介して電流を前記モータアーマチャ１に供
給するための電極端子９が固定されており、前記モータ
アーマチャ１の外周は第２モータハウジング１０によっ
て覆われている。この第２モータハウジング１０の内周
面には磁石１１が固定され、前記モータアーマチャ１の
外周を覆っている。また、前記第１モータハウジング７
と前記第２モータハウジングＩＯとはＯリング１２を介
して接合している。

１３はタンクハウジングで、前記モータアーマチャ１、
第１．第２モークハウジング７．１０等を囲んでいる。

このタンクハウジング１３と前記第２モータハウジング
１０との間には作動油が流れるための流通路１４が形成
されている。この流通路１４中には作動油中の不純物を
取り除くためのフィルター１５が配設される。フィルタ
一部材１５は通常のオイルフィルターとして用いられる
材質である。さらに金属性のフィン等をフィルタ１５の
内周に配してもよい。また、前記第１モータハウジング
７には、パワーステアリングのパワーシリンダ（省図示
）内の作動油を流通路１４内に導くための導入口１６が
穿設されている。尚、タンクハウジング１３と前記第１
モータハウジング７とはＯリング１７を介して接続され
ている。

次にポンプ部について説明する。

前記モータアーマチャ１の他端にはスプライン部１ａが
形成されており、このスプライン部１ａに第３図に示す
様なポンプシリンダ３が接続されている。このポンプシ
リンダ３は第３図にも示す様に、円板部３ａと円柱部３
ｂとからなり、円柱部３ｂの自由端３ｃ側に前記モータ
アーマチャ１のスプライン部１ａが結合され、モータア
ーマチャ１と共に回転する。

前記ポンプシリンダ３の円板部３ａには、その外周内部
に７個のシリンダ孔１８が穿設されており、この各シリ
ンダ孔１８内には円柱形状のピストン１９が配設されて
いる。このシリンダ孔１８の底面とピストン１９との間
にはスプリング２０が介在しており、ピストン１９を外
方に向かつて付勢している。また、ポンプシリンダ３の
円柱部３ｂには、ピストン１９の数を同じだけの吐出孔
２１と吸入孔２２が穿設されており、この各吐出品２１
及び吸入孔２２は、円柱部３ｂ内部に設けた連通路２３
によって前記シリンダ孔１８の各々に連通している。

２４はポンプシリンダ３の外形を覆うポンプハウシング
で、前記第２モータハウジング１０と０リング２５を介
して接合され、前記タンクハウジング１３とはＯリング
２６を介して接合されている。このポンプハウジング２
４の前記ポンプシリンダ３の円板部３ａに対向する位置
、つまり円板部３ａの外周内部を覆う位置にカムリング
２７が固定されている。このカムリング２７は通常よく
用いられるポールヘアリングで、内リング２７ａ１外リ
ング２７ｂ１そして両者の間に介在する多数個の鋼球２
７ｃからなる。外リング２７ｂは後述する制御ピストン
によって固定されているが、内リング２７ａは回転自在
である。そして、前記ポンプシリンダ３のシリンダ穴１
８に配設したピストン１９のＲ形状をなす先端が、この
内リング２７ａの内周面に当接し、摺動する。尚、前記
ポンプリング３の中心軸と、このカムリング２７の中心
軸とは偏心して配置されている。

５は前記円柱部３ｂの軸受作用も兼ねる円筒状の弁で、
前記円柱部３ｂと前記ポンプハウジング２４との間に配
設されており、この円筒状の弁５は前記ポンプハウジン
グ２４に固定されているが、前記円柱部３ｂは円筒状の
弁５に対し油密を保って回転自在である。この円筒状の
弁５には全外周にわたって２本の溝が形成されている。

つまり、前記吐出孔２１に対向する位置には吐出溝２８
が形成され、前記吸入穴２２に対向する位置には吸入溝
２９が形成されている。

第４図及び第５図は第２図のＩＶ−ＩＶ凹断面び■−■
断面を示す図である。第２図及び第４図かられかる様に
、前記円筒状の弁５の吸入溝２９のうち、図中路上半分
には吸入切欠３０が形成されており、この吸入切欠３Ｏ
を介して前記吸入溝２９と前記吸入孔２２とが連通して
いる。また、第２図及び第５図かられかる様に、前記円
筒状の弁５の吐出溝２８のうち、図中略下半分には突出
切欠３１が形成されており、この吐出切欠３１を介して
前記吐出溝２８と前記吐出孔２Ｉとが連通している。

次に作動油タンクについて説明する。

前記ポンプハウジング２４と前記タンクハウジング１３
との間には作動油タンク３２が形成されており、前記導
入口１６から前記フィルタ１５を介して前記流通路１４
を流れてきた作動油が、この作動油タンク３２に流れ入
る。また、５４は前記作動油タンク３２に設けたキャン
プで、作動油タンク３２内の作動油が減少してきたら、
このキャップ５４を取りはずして、作動油を供給する。

５５はオイルレベルゲージで、作動油タンク３２内の作
動油量を計測するものである。５６はハウジングプレー
トで、Ｏリング５７を介してポンプハウジング２４に接
合されている。

前記ポンプハウジング２４には、この作動油タンク３２
と前記吸入溝２９とを連通ずる吸入ポート３３が形成さ
れており、さらに前記吐出溝２８と導出孔３４（第７図
に図示）とを連通ずる吐出ポート３５が形成されている
。

また第６図は第２図のＶＴ−ＶＴ断面図である。この第
６図及び第２図からもかわる様に、円筒状の弁５内周壁
のうち図中上半分にはバランス溝３６が形成されており
、このバランス溝３６と前記吐出溝２８とは連通３７に
よって連絡されている。

前述した様に、吐出切欠３１は第２図及び第５図中下方
に設けられ、吸入切欠３０は第２図及び第６図中上方に
設けられているので、吐出切欠３１内にある高圧の吐出
流体が、ポンプシリンダ３の円柱部３ｂを上方に向かっ
て押し上げようとする。

したがって、もし前記バランス溝３６が存在しないと、
円柱部３ｂは偏圧力を受けて円筒状弁５との接触面圧が
偏ってしまい良好に軸支されないのであるが、本発明で
は前記吐出切欠３１に対向する位置にバランス溝３６を
設け、このバランス溝３６に吐出油を流入させているの
で、吐出切欠３１内の吐出油が円柱部３ｂに作用する力
と、バランスミゾ３６内の吐出油が円柱部３ｂに作用す
る力とがお互いにバランスして打ち消し会い円柱部３ｂ
は良好に軸支されるのである。

尚、第２図中５３はオイルシールで、モータアーマチャ
の端部１ｂを伝って作動油がモータ部に流れ入るのを防
止している。さらに、第１モータハウジング７には穴５
８が設けられている。これはモータ部の内部の空間とモ
ータ部の外部の空間とを連通ずるものである。従ってモ
ータ内部は常に大気圧と等しい圧力に保たれる。つまり
、モータ内部の空間が完全に密閉されていると、その内
部の空気の膨張、収縮にともなって圧力が変化し、オイ
ルシール５３、あるいは他のシール部分よりポンプ内部
へオイルが浸入してしまう。これを妨げるため穴５日が
形成されているが、他にリード線引出し部等において、
外気と連通するようにしてもよい。

第７図は、第２図の■−■断面図である。この図からも
わかる様に前記カムリング２７はその直径直線上対向す
る様に配された第１制御ピストン３８と第２制御ピスト
ン３９にはさまれている。

この第１．第２制御ピストン３８．３９はポンプハウジ
ング２４の突出部２４．ａ、２４ｂ内に収納されており
、各々の制御ピストン３８．３９の先端には、シャフト
４０．４１によってローラ４２．４３が軸支されており
、カムリング２７とローラ４２．４３がころがり接触を
成す様に構成されている。又、前記突出部２４ａ、２４
ｂ内には、ガイドリング４４．４５が圧入されており、
第１、第２制御ピストン３８．３９が、第７図中の左右
方向に移動は可能であるが、回動は規制される構造とな
っている。第１制御ピストン３８は、前記突出２４ａ内
に配したスプリング４６によって第７図中の左方向に付
勢されており、この付勢力によってカムリング２７も第
７図中左方向に押しやられている。４７は前記突出部２
４ａ内に穿設したドレン孔であり前記作動油タンク３２
に連通される。４８は制御シリンダで、第７図中左側の
突出部２４ｂ内に圧入されていて、第２制御ピストン３
９とは摺動自在に油密的に嵌合されている。

尚、４９．５０は、突出部２４ａ、２４ｂ内部を外部よ
り封止するめくら栓であり、このめくら栓４９．５０と
突出部２４ａ、２４ｂの内壁との間にはＯリング５１．
５２が配されシールを保っている。３４．３５は前述し
た吐出口３４及び吐出ボート３５である。

尚、第７図に示されるものはカムリング２７が第１制御
ピストン３８によって図中量も左に押しやられている状
態で、ポンプシリンダ３の中心軸０とカムリング２７の
中心軸０′との偏心量ｅが最大になっている。従って、
カムリング２７の内リング２７ａに摺接しながら回転す
るピストン１９の往復動中も最大になり、ポンプ容量も
最大となっているが、第１制御ピストン３８を変位させ
て偏心量ｅを変化させれば、ポンプ容量も変化させるこ
とができる。

第８図は第７図の■−■断面を拡大したものである。こ
の図かられかる様にガイドリング４４の外形は円柱上で
あり、第１制御ピストン３８の先端部は角柱形状をして
いる。従って、第１制御ピストン３８は軸方向の移動は
可能であるが、軸中心の回転は規制されている。

第９図は第２図のｌＸ−ｌＸ断面を示す図である。

この図からもわかる様に、波状に折りまげたフィルター
１５が流通路１４の全周にわたって配置されている。

次に本実施例の作動について説明する。まず、モータア
ーマチャ１に電力が供給されて回転しはじめる。すると
、その回転力を受けてポンプシリンダ３が第７図中左回
転する。第７図中、第１制御ピストン３８と第２制御ピ
ストン３９とを結ぶ直線より上方に位置するピストン１
９は、ポンプシリンダ３の回転に伴いスプリング２０の
付勢によって外方に突出してくる。するとシリンダ孔１
８の容積が拡大し、作動油タンク３２内の作動油が、吸
入ポート３３、吸入溝２９、吸入切欠３０、吸入孔２２
、通路２３を順次通ってシリンダ孔１８内に吸入される
。また作動油は、第１モータハウジング７に設けられた
導入口１６から吸入される。次に、作動油は第１モータ
ハウジング７及び第２モータハウジング１０の外周に沿
って流れる。

そして、連通路１４内のフィルタ１５を通った後、作動
タンク３２内に流れ込む。この時、作動油はモータから
発生する熱を吸収し、昇温される。

一方、第７図中、第１制御ピストン３８と第２制御ピス
トン３９とを結ぶ直線より下方に位置するピストン１９
はポンプシリンダ３の回転に伴いシリンダ孔１８内に押
し戻される。するとシリンダ孔１８内の作動油はピスト
ン１９に押され、通路２３、吐出孔２１、吐出切欠３１
、吐出溝２８、吐出ボート３５を順次取って導出口３４
よりハワーステアリングのパワーシリンダ（省図示）に
送られる。

以上の様な作動をなすわけであるが、前述した様に吸入
切欠き３０は第７図中下半分に設けられ、吐出切欠き３
１は第５図中略下半分に設けられているので、第７図中
上半分の位置、つまり吸入工程にある通路２３は吸入切
欠３０のみに連通し、第７図中下半分の位置、つまり吐
出工程にある通路２３は吐出切欠き３１のみに連通して
いる。

尚、第４図及び第５図からも明らかな様に、吸入切欠き
３０及び吐出切欠き３１は完全に上半分、下半分に設け
られているのではなく、その切欠きの両端部と円筒状弁
５の中心とを結ぶ線のなず角度は１８０°以下である。

つまり、一つの通路２３が吸入切欠き３０と吐出切欠き
３１とに同時に連通ずるのを防止しているのである。

また、前述した様にバランス溝３６にも連通３７を通っ
て吐出作動油が流入しておき、このバランス溝３６内の
圧力と吐出切欠き３１内の圧力とが良好にバランスして
あり、互いの円柱部３ｂに及ぼず力が打ち消し合って、
円柱部３ｂは良好に支持されている。

尚、上述の実施例において、第１モータハウジング７に
導入口１６が設けられているが、この導入口１６はタン
クハウジング１３に形成されていても良い。また、第２
モータハウジング１０の外周に設けられるフィルタ１５
は、通常のオイルフィルタを用いたが、金属性のメ・ノ
シュ等のフィルタであっても良い。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、ポンプ部と、このポンプを駆動する
モータ部と、作動油タンクを一体として形成したことに
より、コンパクトで信頼性の高い電動式ラジアルピスト
ンポンプを提供することができる。さらに、この一体化
にともなって、モータ部の外周部に作動油の流通路が形
成されたため、モータ部から発生する熱が冷却されると
いう効果がある。また、作動油の粘性が大きい場合には
、たとえば作動油の温度が低い時やポンプの始動を開始
する前、モータ部にはポンプ部を駆動するための高負荷
が加わることになる。この場合、モータ部からの発熱量
は通常の運動時よりも多くなる。

ところが、この発生する熱は流通路内の作動油によって
冷却される。そして、作動油がすみやかに昇温し、その
粘性は小さくなる。その結果モータ部の負荷が低減され
、モータ及びポンプの作動が速やかに円滑になるという
優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す縦断面図、第２図は本発明の第１
実施例を示す縦断面図、第３図はポンプシリンダを示す
斜視図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ断面図、第５図は
第２図のＶ−Ｖ断面図、第６図は第２図のｖｒ−ｖｒ断
面図、第７図は第２図の■−■断面図、第８図は第７図
の■−■断面図、第９図は第２図のｌＸ−ｌＸ断面図で
ある。 ■・・・モータアーマチャ、３・・・ポンプシリンダ、
７・・・第１モータハウジング、１０・・・第２モータ
ハウジング、１３・・・タンクハうジング、１４・・・
流通路、１５・・・フィルタ、１６・・・導入口、１８
・・・シリンダ孔、１９・・・ピストン、２４・・・ポ
ンプハウジング、２７・・・カムリング、３２・・・作
動油タンク、３３・・・吸入ポート。 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプ部の外形を形成するポンプハウジングと、このポ
   ンプハウジングに設けられてポンプ内に作動流体を吸入
   する吸入ポートと外部動力を受けて回転するポンプシリ
   ンダと、このポンプシリンダに放射状に穿設された複数
   のシリンダ孔と、このシリンダ孔に各々収納されたピス
   トンと、前記ポンプシリンダと偏心して設けられ、且つ
   前記ピストンの外方先端がその内面に摺接するカムリン
   グと、前記ポンプシリンダを回転するためのモータ部と
   、このモータ部の外形を形成するモータハウジングと、
   このモータハウジングの外周に設けられ、且つ作動油タ
   ンク室を形成するタンクハウジングと、前記モータハウ
   ジングと前記タンクハウジングの間に設けられたフィル
   タ部材と、前記モータハウジング又は前記タンクハウジ
   ングに設けられて作動流体を吸入する導入口とを具備し
   、前記導入口から前記フィルタ部材を経て前記吸入ボー
   トに至る作動流体の流通路が、前記モータハウジングと
   前記タンクハウジングとの間に設けられたことを特徴と
   するラジアルピストンポンプ。