JP4082034B2 - Gear pump and power steering apparatus using the same - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに噛み合う一対のギアの回転によりポンプ作用をなすギヤポンプ及びこれを用いる動力舵取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ギヤポンプでは、一対のカバーにより両端が閉塞される筒状ボディのキャビティ内に、互いに噛み合う一対のギアを両側から挟む一対のサイドプレートを嵌め入れ、各サイドプレートにそれぞれ形成された一対の支持孔によって、各支軸の両端部をそれぞれ支持している。また、ギヤ同士の噛み合い位置を挟んだ両側に作動オイルの吐出室と吸込室を形成している。さらに、サイドプレートがギヤに接触する面の背面と、これに対向するカバーの面との間に略３の字状のオイルシールを介装し、この略３の字状のオイルシールによって、キャビティ内を高圧エリアと低圧エリアに区画している。
【０００３】
このオイルシールは、従来、前記のような高圧エリアと低圧エリアとを区画するシール機能の他に、高圧発生時に、サイドプレートのギヤ側側面が受ける油圧力に抗してサイドプレートの背面を弾力的に押圧することにより、サイドプレートのギヤ側側面とギヤの端面との間の緊迫力を維持し、これにより、サイドプレートのギヤ側側面に沿っての高圧側から低圧側への圧抜けを防止する機能を果たしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、前記の略３の字状のオイルシールはサイドプレートの周縁に沿うようにサイドプレートのカバー側側面に形成された略３の字状の収容溝に収容している。
したがって、ギヤポンプの組立時において、この略３の字状のオイルシールをサイドプレートの収容溝に一つずつ装着しながら組み立てることになり、このため、組立工数が多く、製造コストが高くなっている。
【０００５】
また、略３の字状のオイルシールの端部をキャビティ内に入れ込むことになるので、このときにオイルシールの端部がキャビティからはみ出す場合があり、これを防止するため慎重な作業が要求されるため、組立性が悪くなる。
また、カバーがキャビティを形成する筒状ボディと別体のエンドカバーである場合、略３の字状のオイルシールをサイドプレートの収容溝に組み付けた後に、エンドカバーを組み付けるときに、略３の字状のオイルシールが収容溝からはみ出してエンドカバーとサイドプレートの間に挟まれる不具合が生ずることがある（いわゆる噛み込み現象）。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、安価で組み立て易くしかも圧抜けのないギヤポンプ及びこれを用いる動力舵取装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
前記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、一対のギヤを収容するキャビティの端部を閉塞する端部材とギアとの間に介在するサイドプレートと、端部材及びサイドプレートの互いの対向面間に介在してサイドプレートをギヤの支軸の軸方向に移動可能に支持すると共にキャビティ内を高圧エリアと低圧エリアに仕切るオイルシールとを備えるギヤポンプにおいて、前記端部材に設けられ前記オイルシールを収容する収容溝をさらに備え、前記オイルシールは高圧エリアを取り囲む環状部を含む無端状をなし、前記環状部はサイドプレートの側面に略対応する略３の字状部を含み、前記オイルシールは、前記環状部の略３の字状部の一対の端部間を接続することで略３の字状部と共に低圧エリアを取り囲む低圧側接続部をさらに含み、前記オイルシールの低圧側接続部の断面幅を環状部の断面幅よりも狭くしてあることを特徴とするギヤポンプを提供するものである。
【０００８】
本発明では、オイルシールを無端状として端部材の収容溝に装着するようにしたので、従来のように略３の字状のオイルシールをサイドプレートの収容溝に組み入れてキャビティ内に嵌め込む場合と比較して、組み立て易くて製造コストを安くすることができる。また、従来の略３の字状のオイルシールのような端部がないので、組立時に端部のはみ出し等を考慮する必要がない結果、組み立て易い。さらに、オイルシールの環状部によって高圧エリアを取り囲むので、圧抜けを確実に防止することができる。
また、前記オイルシールは、前記環状部の略３の字状部の一対の端部間を接続することで略３の字状部と共に低圧エリアを取り囲む低圧側接続部をさらに含むので、低圧エリアから端部材に沿って油漏れが生ずることを確実に防止することができる。
また、前記オイルシールの低圧側接続部の断面幅を環状部の断面幅よりも狭くしてあるので、低圧側接続部の容量を低減することでオイルシール全体としての材料の量を低減できるので、製造コストを安くすることができる。なお、低圧側接続部であれば、高圧を受けることがないので、断面幅を狭くしても十分なシール性を確保できる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１において、前記端部材はキャビティを形成するためのボディと別体に形成されたエンドカバーを含むことを特徴とするものである。ギヤポンプの組立時において最後に組み付けられるエンドカバーの場合、従来の略３の字状をなす有端状のオイルシールとの組み合わせでは、略３の字状のオイルシールの特に端部が噛み込むおそれがあったが、本発明では、オイルシールが無端状であるので、エンドカバーの組み付け時に噛み込みが発生することがない。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２において、前記オイルシールの環状部は、前記略３の字状部と、この略３の字状部の一対の端部間を接続することで略３の字状部と共に高圧エリアを取り囲む高圧側接続部とからなることを特徴とするものである。本発明では、略３の字状部と高圧側接続部とで環状部を構成することで、圧抜けを防止することができる。しかも、高圧側接続部はサイドプレートに対向する必要がなく、高圧エリアのレイアウトに応じた自在なレイアウトを採用することが可能となる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一つに記載のギヤポンプを用いて操舵補助力を得ることを特徴とする動力舵取装置を提供するものである。本発明では、動力舵取装置において、請求項１ないし３の何れかと同様の作用効果を奏することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態に係るギヤポンプの縦断側面図であり、図２は別角度からの断面図であり、図３は図２のIII −III 線に沿う断面図であり、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図であり、図５は図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、図６は図１のVI−VI線に沿う断面図である。
【００１４】
図２を参照して、本ギヤポンプＡは、例えば自動車の動力舵取装置（パワーステアリング装置）Ｂの油圧源として用いられる電動ギヤポンプである。本ギヤポンプＡでは、吐出口３７から排出される高圧の作動油がコントロールバルブＣＶを介して、ラック軸４３の同軸上に配置されたパワーシリンダ４４の何れか一方の油室４５（又は４６）に択一的に供給される一方、他方の油室４６（又は４５）の作動油がコントロールバルブＣＶを介してサブタンクＴへ戻され、これにより、パワーシリンダ４４の発生する油圧力によってラック軸４３を軸長方向に移動させるための操舵補助力を得る。
【００１５】
主に図２を参照して、本ギヤポンプＡは、駆動軸１（モータ軸）を有する電動モータ２と、ドライブジョイント３を介して前記駆動軸１と連動するポンプ軸としてのギヤの支軸４と、この支軸４を介して駆動される駆動ギア５と、この駆動ギア５に噛み合う従動ギア６と、これら駆動及び従動ギア５，６の噛み合いにより形成される吸込室７１，吐出室７２（図３参照）を有するポンプハウジング７とを備える。
【００１６】
図１を参照して、ポンプハウジング７は、キャビティ３０を有する筒状のボディ７ａと、ボディ７ａの両側を支持する第１及び第２端部材８，９とを備える。キャビティ３０の両側開放部は第２及び第１の端部材９，８にそれぞれ対向する一対のサイドプレート７ｂ，７ｃが嵌め入れられて閉塞され、これにより、キャビティ３０内にポンプ室７０が区画される。第１の端部材８により、ポンプハウジング７のエンドカバーが構成される。
【００１７】
第２端部材９の筒部９ｂの被嵌め込み部９３には有底円筒状のノイズダンパ筒２０が嵌め込み固定されている。このノイズダンパ筒２０は、前記吐出室７２に連通し且つ吐出室７２よりも大容積のキャパシティ室２０ａを有している。
図２を参照して、１０は第１端部材８と組み合わされた状態でボディ７ａ及びノイズダンパ筒２０の外側を覆う有底円筒状のタンクハウジングである。
図１，図２および図３を参照して、ポンプハウジング７のボディ７ａのポンプ室７０は、互いに連通する長円形をなし駆動ギア５及び従動ギア６を収容している。図１を参照して、ポンプハウジング７は、サイドプレート７ｂ，７ｃに穿設された２組の軸受孔１１，１２に、前記支軸４及びこの支軸４と平行な従動軸５１を介して駆動ギア５及び従動ギア６を交互に噛み合わせて回転自在に支持し、この噛み合い位置を挟んだ両側に図３に示すように前記吸込室７１及び吐出室７２を形成して、吸込室７１に吸込まれた作動油を前記駆動及び従動ギア５，６の歯間に受け入れ、ポンプ室７０の内周面との間に封止して吐出室７２に送り出すポンプ作用をなすように構成されている。図１において、４９，５０は各サイドプレート７ｂ，７ｃと、対応する第２及び第１端部材９，８の板壁部９ａ，８ａとの間をそれぞれ密封するオイルシールである。
【００１８】
オイルシール４９及びオイルシール５０を用いる封止構造は同様の構成であるので、エンドカバーである第１端部材８と対応するサイドプレート７ｃとの間を封止するオイルシール５０に則して説明する。図５を参照して、サイドプレート７ｃの背面７ｄ（サイドプレート７ｃのギヤ側側面の背面であり、第１端部材８の板壁部８ａと対向する側面である）には、オイルシール５０を収容するための溝が設けられておらず、図６に示すように、オイルシール５０は第１端部材８の板壁部８ａに形成された収容溝５２に収容されている。
【００１９】
図５及び図６を参照して、オイルシール５０は、無端状をなし、第１端部材８の板壁部８ａとサイドプレート７ｃの間に介在してサイドプレート７ｃをギヤ５，６の支軸４，５１の軸方向に移動可能に支持する。またオイルシール５０はキャビティ３０内を高圧エリアＨと低圧エリアＬに仕切る働きをしている。
具体的には、オイルシール５０は、第１端部材８の板壁部８ａとサイドプレート７ｃの背面との間の空間を、吸込室７１に連通する低圧エリアＬと吐出室７２に連通する高圧エリア７２に区画することのできる略３の字状部５３を備える。この略３の字状部５３はサイドプレート７ｃの背面７ｄに対応しているが、略３の字状部５３の一対の端部５４，５５はボディ７ａ及び第１端部材８の対向面間に延び出している。
【００２０】
また、オイルシール５０は、略３の字状部５３の端部５４，５５間を接続することで、略３の字状部５３と共同して高圧エリアＨを取り囲むための環状部５８を構成する高圧側接続部５６を備える。さらに、オイルシール５０は、略３の字状部５３の端部５４，５５間を接続することで、略３の字状部５３と共同して低圧エリアＬを取り囲むための低圧側接続部５７を備える。高圧側接続部５６及び低圧側接続部５７はボディ７ａと第１端部材８の板壁部８ａとの間に配置される。
【００２１】
図６のVII −VII 線に沿う断面図である図７を参照して、低圧側接続部５７の断面幅Ｗ２を環状部５８の略３の字状部５３や高圧側接続部５６の断面幅Ｗ１よりも狭くしてある。低圧側接続部５７の容量を低減することでオイルシール５０全体としての材料の量を低減できるので、製造コストを安くすることができる。なお、低圧側接続部５７であれば、高圧を受けることがないので、断面幅Ｗ２を狭くしても十分なシール性を確保できる。また、収容溝５２の溝幅も各部５３，５６，５７の断面幅Ｗ１，Ｗ２に相当させてあるが、収容溝５２の深さは均一にしてあり、各部５３，５６，５７の高さも均一にしてある。
【００２２】
オイルシール４９の封止構造についてもオイルシール５０と全く同様の構成である。なお、図５を参照して、サイドプレート７ｃの背面７ｄには、低圧エリアＬにおいて各支持孔１１，１２と吸込室７１とをそれぞれ連通する一対の連通溝６０が形成されている。
図３を参照して、ボディ７ａの一箇所には、前記ポンプ室７０に開口する吸込口７３が、反対側には図２及び図３に示すように軸長方向に貫通する第２吐出油路７４が、さらに一方のサイドプレート７ｂには、前記吐出室７２に開口する吐出口を有する第１吐出油路７５（図２参照）がそれぞれ設けられている。図３を参照して、吸込口先であるタンクハウジング１０に連通する第１吸込管２９と、吸込口７３を形成するＬ字形の第２吸込管２７の間は、後記する低圧室の内周面に沿って上向きに延びるゴム製の消音管８０が接続されて、前記駆動及び従動ギア５，６の１組の噛み合い歯部間に封止された圧油が吸込室７１に戻されるときに生ずる音を消すことができるようにしている。前記の第１吸込管２９、消音管８０および第２吸込管２７により吸込油路３５が形成されている。
【００２３】
図２を参照して、吐出油路３６は、サイドプレート７ｂに穿設された前記第１吐出油路７５、第１連通孔９１、キャパシティ室２０ａ、第２連通孔９２、ポンプハウジング７のボディ７ａに形成された第２吐出油路７４、および第１端部材８に形成され連結口３７で開口するＬ字状の第３吐出油路８１を含む。前記の連結口３７は外部の吐出先、例えば動力舵取装置ＢのコントロールバルブＣＶへの管路に連結される連結口である。
【００２４】
図１及び図２を参照して、ボディ７ａを支持する第１端部材８は、前記電動モータ２のモータハウジング２ａに着脱可能に取り付けられ、さらに第２端部材９は、図３に示すように前記ボディ７ａの外面に沿って配置される４本の固定ボルト４０を介して前記第１端部材８の板壁部８ａ（図１参照）に着脱可能に取り付けられ、この第２端部材９の取り付けにより前記ボディ７ａを挟着固定するようにしている。
【００２５】
図２を参照して、第２端部材９は、前記第１吐出油路７５に連通する第１連通孔９１及び該第１連通孔９１と平行状に穿設された第２連通孔９２を有し、ボディ７ａの軸長方向一端に対接する板壁部９ａと、該板壁部９ａの外周部に連設された筒壁部９ｂとを備え、該筒壁部９ｂの開放端側内周に、後述する嵌め込み固定部２３がねじ嵌合される被嵌め込み部９３を設け、この被嵌め込み部９３の雌ねじに、第１吐出油路７５を介して前記吐出室７２に連通し、前記吐出室７２よりも大容積のキャパシティ室２０ａを有する有底のノイズダンパ筒２０を着脱可能に取り付けている。
【００２６】
筒壁部９ｂは、ノイズダンパ筒２０の開放端から底にかけて挿嵌される長さを有し、該筒壁部９ｂの板壁部９ａ側内周面と前記ノイズダンパ筒２０の開放部外周面との間にシール体１３を介在させて圧油の洩れを防止している。また、前記筒壁部９ｂの開放端側外周面には、二つの回転止め突起９４，９４を１８０度の位相差で一体に突設している。
図１及び図２を参照して、ノイズダンパ筒２０は、筒部２１の底部２２近くを嵌め込み固定部２３とし、該嵌め込み固定部２３の外周面には、前記雌ねじに螺合する雄ねじを設け、該雄ねじ部の雌ねじ部への螺着により、第２端部材９の被嵌め込み部９３に着脱可能に取り付けている。
【００２７】
図２及び図４を参照して、ノイズダンパ筒２０の底部２２の外周には、複数個の係合用凹部２４を周方向に等間隔で設け、この係合用凹部２４に工具を係合させ、さらに前記第２端部材９の回転止め突起９４に工具を係合させた状態でノイズダンパ筒２０を回すことにより、第２端部材９を共回りさせることなくノイズダンパ筒２０を取り付けることができるようにしている。
図２を参照して、第１端部材８は、前記第２吐出油路７４に連通する略Ｌ字形の第３吐出油路８１と、該第３吐出油路８１に開口するリリーフ油路８２と、該リリーフ油路８２に装着するリリーフ弁１４を介して前記リリーフ油路８２に連通する環状の油戻し路８３と、前記支軸４が挿通される挿通孔８４とを備える。この挿通孔８４とこれを貫通する支軸４との間はオイルシール１５によって封止されている。油戻し路８３は、前記タンクハウジング１０内に画成される低圧室１６と連通し、リリーフされた作動油を低圧室１６に戻すことができるようになっている。
【００２８】
リリーフ弁１４は、リリーフ通路８２を閉じる弁体１４ａと、該弁体１４ａを付勢する弁ばね１４ｂと、これら弁体１４ａ及び弁ばね１４ｂを保持する弁ハウジング１４ｃとを備えたカートリッジタイプであり、リリーフ通路８２を着脱自在に挿嵌保持され、前記第３吐出油路８１の過圧時、前記弁体１４ａが開くようにしている。また、弁ハウジング１４ｃは、前記第２ハウジング支持体９の板壁部９ａに当接して抜け止めされている。
【００２９】
タンクハウジング１０は、その開口部鍔縁１０ａに突き当てられたクランプ環１７及び該クランプ環１７を軸長方向に貫通する４本の固定ボルト４０を介して第１端部材８の一側面に着脱可能に取り付けられている。
タンクハウジング１０の内側は、作動油を収納する油タンクとして利用される。このタンクハウジング１０内に円形の仕切板１８を嵌め込み固定し、該仕切板１８と第１端部材８との間に、前記ボディ７ａ、第２端部材９及びノイズダンパ筒２０を囲繞する低圧室１６を、仕切板１８と底部１０ｂとの間にリターン室１９をそれぞれ画成している。このリターン室１９には、動力舵取装置ＢのサブタンクＴから返油管４２を通しての自由落下により作動油が供給され、さらにこのリターン室１９から仕切板１８の複数の油戻し穴１８ａ（図４参照）を経て減圧して低圧室１６に満杯になるまで供給される。
【００３０】
さらに前記第２端部材９の板壁部９ａには、前記吐出室７２に開口する弁孔９５が設けられ、該弁孔９５に弁体４７及び該弁体４７を付勢する弁ばね４８を有するチェック弁４１を設け、油圧作動機器の一方側作動室に圧油が供給されている状態で前記電動モータ２が故障などにより停止した場合、圧油が供給されている高圧側油圧路の作動油の一部を吐出室７２からチェック弁４１を経てノイズダンパ筒２０内へ返戻することができるようにしている。
【００３１】
以上のような構成のギヤポンプＡは、電動モータ２の駆動により、駆動軸１、支軸４（ポンプ軸）を介して駆動ギア５及び従動ギア６が回転し、これら駆動及び従動ギア５，６の回転に伴い低圧室１６の作動油が、吸込油路３５の消音管８０および第２吸込管２７から吸込室７１に吸い込まれ、さらに各歯部間の空間とギア室内周面とにより画成される各油室が吐出室７２に開放される都度、圧油が発生し、この圧油が吐出油路３６を介して吐出先に供給される。
【００３２】
本実施の形態によれば、オイルシール５０を無端状としてエンドカバーとしての第１端部材８の収容溝５２に装着するようにしたので、従来のように略３の字状のオイルシールをサイドプレートの収容溝に組み入れてキャビティ内に嵌め込む場合と比較して、組み立て易くて製造コストを安くすることができる。また、従来の略３の字状のオイルシールのような端部がないので、組立時に端部のはみ出し等を考慮する必要がない結果、組み立て易い。さらに、オイルシール５０の環状部５８によって高圧エリアＨを取り囲むので、圧抜けを確実に防止することができる。
【００３３】
特に、ポンプハウジング７のボディ７ａと別体に形成されたエンドカバーである第１端部材８は、ギヤポンプＡの組立時において最後に組み付けられるため、従来の略３の字状をなす有端状のオイルシールとの組み合わせでは、略３の字状のオイルシールの特に端部が噛み込むおそれがあったが、本実施の形態では、オイルシール５０が無端状であるので、エンドカバーとしての第１端部材８の組み付け時に噛み込みが発生することがない。
【００３４】
また、オイルシール５０の高圧側接続部５６はサイドプレート７ｃに対向する必要がなく、高圧エリアＨのレイアウトに応じた自在なレイアウトを採用することが可能となる。例えば、図８に示すように、吐出油路３６のうち、エンドカバーとしての第１端部材８に形成される略Ｌ字形の第３吐出油路８１が、板壁部８ａにおいて略３の字状部５３から比較的離れた位置に開口８１ａを有する場合には、高圧側接続部５６の途中部に迂回部５６ａを設けて、開口８１ａを含む広い高圧エリアＨをシールすることができる。
【００３５】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、例えば、本発明のギヤポンプを動力舵取装置以外の装置の流体圧源として用いることができ、その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の油圧ポンプとしてのギアポンプの断面図である。
【図２】ギアポンプの別角度からの断面図である。
【図３】図２のIII −III 線に沿う断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図１のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】図６のVII −VII 線に沿う断面図である。
【図８】本発明の別の実施の形態において、図６に相当する断面図である。
【符号の説明】
Ａ ギヤポンプ
Ｂ 動力舵取装置
１ 駆動軸
２ 電動モータ
４ 支軸
５ 駆動ギア
６ 従動ギア
７ ポンプハウジング
７ａ ボディ
７ｂ，７ｃ サイドプレート
７ｄ 背面（サイドプレートの側面）
８ 第１端部材（エンドカバー）
９ 第２端部材
８ａ，９ａ 板壁部
３０ キャビティ
Ｈ 高圧エリア
Ｌ 低圧エリア
４３ ラック軸
４４ パワーシリンダ
４５，４６ 油室
ＣＶ コントロールバルブ
Ｔ サブタンク
４９，５０ オイルシール
５２ 収容溝
５３ 略３の字状部
５４，５５ 端部
５６ 高圧側接続部
５６ａ 迂回部
５７ 低圧側接続部
５８ 環状部
Ｗ１，Ｗ２ 断面幅[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gear pump that performs a pump action by the rotation of a pair of gears that mesh with each other, and a power steering apparatus that uses the gear pump.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a gear pump, a pair of side plates sandwiching a pair of meshing gears from both sides are fitted into a cavity of a cylindrical body whose both ends are closed by a pair of covers, and a pair of supports formed on each side plate. Both ends of each spindle are supported by the holes. Further, a working oil discharge chamber and a suction chamber are formed on both sides of the meshing position of the gears. Furthermore, a substantially 3-shaped oil seal is interposed between the back surface of the surface where the side plate contacts the gear and the surface of the cover facing the side plate. The interior is divided into a high-pressure area and a low-pressure area.
[0003]
Conventionally, this oil seal has a sealing function that separates the high pressure area and the low pressure area as described above, and elastically pushes the back surface of the side plate against the oil pressure received by the gear side surface of the side plate when high pressure occurs. The pressure between the gear side surface of the side plate and the end surface of the gear to maintain the pressing force, thereby preventing pressure loss from the high pressure side to the low pressure side along the gear side surface of the side plate. Plays a function to prevent.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, the substantially three-shaped oil seal is accommodated in a substantially three-shaped accommodating groove formed on the side surface of the side plate on the cover side along the peripheral edge of the side plate.
Therefore, at the time of assembling the gear pump, it is necessary to assemble the substantially three-shaped oil seals one by one in the receiving grooves of the side plates, which increases the number of assembling steps and the manufacturing cost. .
[0005]
In addition, since the end of the approximately 3-shaped oil seal is inserted into the cavity, the end of the oil seal may protrude from the cavity at this time, requiring careful work to prevent this. As a result, the assemblability deteriorates.
Further, when the cover is a separate end cover from the cylindrical body forming the cavity, when the end cover is assembled after the substantially three-shaped oil seal is assembled into the receiving groove of the side plate, There may be a problem that the letter-shaped oil seal protrudes from the housing groove and is sandwiched between the end cover and the side plate (so-called biting phenomenon).
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a gear pump that is inexpensive, easy to assemble, and has no pressure loss, and a power steering apparatus using the gear pump.
[0007]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that the side plate interposed between the end member and the gear closing the end portion of the cavity accommodating the pair of gears, and the end member and the side plate are mutually connected. In the gear pump provided with an oil seal that is interposed between the opposed surfaces and supports the side plate so as to be movable in the axial direction of the support shaft of the gear, and that divides the cavity into a high-pressure area and a low-pressure area, comprising a receiving groove for accommodating the seal further the oil seal without the endless include an annular portion surrounding the high-pressure area, the annular portion is viewed contains a shaped portion of substantially 3 substantially corresponding to the side surface of the side plate, the The oil seal further includes a low-pressure side connecting portion that surrounds the low-pressure area together with the substantially three-shaped portion by connecting between a pair of ends of the substantially three-shaped portion of the annular portion, The cross-sectional width of the low pressure side connection of the serial oil seal is to provide a gear pump, characterized in that are narrower than the cross-sectional width of the annular portion.
[0008]
In the present invention, since the oil seal is endlessly mounted in the receiving groove of the end member, when the oil seal having a substantially three-letter shape is incorporated in the receiving groove of the side plate as in the conventional case, the oil seal is fitted into the cavity. Compared with, it is easy to assemble and can reduce the manufacturing cost. Further, since there is no end portion as in the conventional substantially 3-shaped oil seal, it is not necessary to consider the protrusion of the end portion at the time of assembly, and as a result, assembly is easy. Furthermore, since the high pressure area is surrounded by the annular portion of the oil seal, it is possible to reliably prevent pressure loss.
In addition, the oil seal further includes a low-pressure side connecting portion that surrounds the low-pressure area together with the substantially three-shaped portion by connecting between a pair of ends of the substantially three-shaped portion of the annular portion. It is possible to reliably prevent oil leakage from occurring along the end member.
In addition, since the cross-sectional width of the low-pressure side connection portion of the oil seal is narrower than the cross-sectional width of the annular portion, the amount of material as the whole oil seal can be reduced by reducing the capacity of the low-pressure side connection portion. Manufacturing cost can be reduced. In addition, since it will not receive a high voltage | pressure if it is a low voltage | pressure side connection part, sufficient sealing performance can be ensured even if cross-sectional width is narrowed.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the end member includes an end cover formed separately from a body for forming a cavity. In the case of an end cover that is assembled last when the gear pump is assembled, there is a risk that the end portion of the substantially 3-shaped oil seal may be bitten by the combination with the conventional end-shaped oil seal having a generally 3-shaped shape. However, in the present invention, since the oil seal is endless, no biting occurs when the end cover is assembled.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the annular portion of the oil seal connects the substantially three-shaped portion and a pair of end portions of the substantially three-shaped portion. It consists of a high voltage side connection part surrounding a high voltage area together with a substantially three-shaped part. In the present invention, the annular portion is formed by the substantially 3-shaped portion and the high-pressure side connection portion, thereby preventing pressure loss. In addition, the high voltage side connection portion does not need to face the side plate, and a flexible layout according to the layout of the high voltage area can be employed.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power steering apparatus characterized in that a steering assist force is obtained using the gear pump according to any one of the first to third aspects. In the present invention, the power steering apparatus can achieve the same operational effects as any one of claims 1 to 3 .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing embodiments thereof. 1 is a longitudinal side view of a gear pump according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view from another angle, FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2, FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 1, and FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
[0014]
Referring to FIG. 2, the gear pump A is an electric gear pump used as a hydraulic power source of a power steering device (power steering device) B of an automobile, for example. In this gear pump A, the high-pressure hydraulic oil discharged from the discharge port 37 enters the oil chamber 45 (or 46) of one of the power cylinders 44 arranged coaxially with the rack shaft 43 via the control valve CV. The hydraulic oil in the other oil chamber 46 (or 45), which is alternatively supplied, is returned to the sub tank T via the control valve CV, whereby the rack shaft 43 is moved by the oil pressure generated by the power cylinder 44. A steering assist force for moving in the axial direction is obtained.
[0015]
Referring mainly to FIG. 2, the gear pump A includes an electric motor 2 having a drive shaft 1 (motor shaft), and a support shaft 4 of a gear as a pump shaft that is linked to the drive shaft 1 via a drive joint 3. A drive gear 5 driven via the support shaft 4, a driven gear 6 meshed with the drive gear 5, and a suction chamber 71 and a discharge chamber 72 (which are formed by meshing of the drive and driven gears 5 and 6 ( And a pump housing 7 having a structure (see FIG. 3).
[0016]
Referring to FIG. 1, the pump housing 7 includes a cylindrical body 7 a having a cavity 30, and first and second end members 8 and 9 that support both sides of the body 7 a. The opening portions on both sides of the cavity 30 are closed by fitting a pair of side plates 7 b and 7 c facing the second and first end members 9 and 8, respectively, thereby partitioning the pump chamber 70 in the cavity 30. The The first end member 8 constitutes an end cover of the pump housing 7.
[0017]
A bottomed cylindrical noise damper cylinder 20 is fitted and fixed to the fitted section 93 of the cylindrical portion 9 b of the second end member 9. The noise damper cylinder 20 has a capacity chamber 20 a that communicates with the discharge chamber 72 and has a larger volume than the discharge chamber 72.
Referring to FIG. 2, reference numeral 10 denotes a bottomed cylindrical tank housing that covers the outside of the body 7 a and the noise damper cylinder 20 in a state combined with the first end member 8.
With reference to FIGS. 1, 2, and 3, the pump chamber 70 of the body 7 a of the pump housing 7 has an oval shape that communicates with each other and accommodates the drive gear 5 and the driven gear 6. Referring to FIG. 1, the pump housing 7 is inserted into two sets of bearing holes 11 and 12 formed in the side plates 7 b and 7 c via the support shaft 4 and a driven shaft 51 parallel to the support shaft 4. The drive gear 5 and the driven gear 6 are alternately meshed and supported rotatably, and the suction chamber 71 and the discharge chamber 72 are formed on both sides of the meshing position as shown in FIG. The sucked hydraulic oil is received between the teeth of the drive and driven gears 5 and 6, sealed between the inner peripheral surface of the pump chamber 70 and sent to the discharge chamber 72. . In FIG. 1, 49 and 50 are oil seals for sealing between the side plates 7b and 7c and the plate wall portions 9a and 8a of the corresponding second and first end members 9 and 8, respectively.
[0018]
Since the sealing structure using the oil seal 49 and the oil seal 50 has the same configuration, the description will be made in accordance with the oil seal 50 that seals between the first end member 8 that is an end cover and the corresponding side plate 7c. To do. Referring to FIG. 5, an oil seal 50 is accommodated on the rear surface 7 d of the side plate 7 c (the rear surface of the side surface of the side plate 7 c on the gear side and the side surface facing the plate wall portion 8 a of the first end member 8). As shown in FIG. 6, the oil seal 50 is accommodated in an accommodation groove 52 formed in the plate wall portion 8 a of the first end member 8.
[0019]
5 and 6, the oil seal 50 has an endless shape and is interposed between the plate wall portion 8a of the first end member 8 and the side plate 7c so that the side plate 7c is supported by the shafts of the gears 5 and 6. 4, 51 are supported so as to be movable in the axial direction. The oil seal 50 functions to partition the cavity 30 into a high pressure area H and a low pressure area L.
Specifically, the oil seal 50 includes a low pressure area L that communicates with the suction chamber 71 and a high pressure area that communicates with the discharge chamber 72 in the space between the plate wall portion 8 a of the first end member 8 and the back surface of the side plate 7 c. A substantially three-shaped portion 53 that can be divided into 72 is provided. The substantially three-shaped portion 53 corresponds to the back surface 7d of the side plate 7c, but the pair of end portions 54 and 55 of the substantially three-shaped portion 53 is between the opposing surfaces of the body 7a and the first end member 8. It extends to.
[0020]
Further, the oil seal 50 forms an annular portion 58 for surrounding the high-pressure area H in cooperation with the substantially three-shaped portion 53 by connecting the end portions 54 and 55 of the approximately three-shaped portion 53. The high voltage | pressure side connection part 56 to perform is provided. Further, the oil seal 50 connects the end portions 54 and 55 of the substantially three-shaped portion 53 so as to surround the low-pressure area L together with the substantially three-shaped portion 53. Is provided. The high-pressure side connection portion 56 and the low-pressure side connection portion 57 are disposed between the body 7 a and the plate wall portion 8 a of the first end member 8.
[0021]
Referring to FIG. 7, which is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6, the cross-sectional width W <b> 2 of the low-pressure side connecting portion 57 It is narrower than W1. By reducing the capacity of the low-pressure side connection portion 57, the amount of material as the entire oil seal 50 can be reduced, so that the manufacturing cost can be reduced. In addition, since it will not receive a high voltage | pressure if it is the low voltage | pressure side connection part 57, even if cross-sectional width W2 is narrowed, sufficient sealing performance is securable. Further, the groove width of the receiving groove 52 is also equivalent to the cross-sectional widths W1, W2 of the portions 53, 56, 57. However, the depth of the receiving groove 52 is uniform, and the heights of the portions 53, 56, 57 are also uniform. It is.
[0022]
The sealing structure of the oil seal 49 is the same as that of the oil seal 50. Referring to FIG. 5, a pair of communication grooves 60 that respectively connect the support holes 11 and 12 and the suction chamber 71 in the low pressure area L are formed on the back surface 7 d of the side plate 7 c.
Referring to FIG. 3, a suction port 73 that opens to the pump chamber 70 is provided at one location of the body 7a, and a second discharge oil that penetrates in the axial direction as shown in FIGS. 2 and 3 on the opposite side. The first discharge oil passage 75 (see FIG. 2) having a discharge opening that opens to the discharge chamber 72 is provided in each of the side plates 7b. Referring to FIG. 3, an inner peripheral surface of a low-pressure chamber, which will be described later, is between the first suction pipe 29 communicating with the tank housing 10 that is the suction port tip and the L-shaped second suction pipe 27 that forms the suction port 73. This occurs when a rubber silencer pipe 80 extending upward along the shaft is connected and the pressure oil sealed between the pair of meshing teeth of the drive and driven gears 5 and 6 is returned to the suction chamber 71. The sound can be muted. A suction oil passage 35 is formed by the first suction pipe 29, the muffler pipe 80 and the second suction pipe 27.
[0023]
Referring to FIG. 2, the discharge oil passage 36 includes a first discharge oil passage 75 formed in the side plate 7 b, a first communication hole 91, a capacity chamber 20 a, a second communication hole 92, and a pump housing 7. A second discharge oil passage 74 formed in the body 7 a and an L-shaped third discharge oil passage 81 formed in the first end member 8 and opened at the connection port 37 are included. The connection port 37 is a connection port connected to an external discharge destination, for example, a pipe line to the control valve CV of the power steering apparatus B.
[0024]
1 and 2, the first end member 8 that supports the body 7a is detachably attached to the motor housing 2a of the electric motor 2, and the second end member 9 is as shown in FIG. Are attached to the plate wall portion 8a (see FIG. 1) of the first end member 8 via four fixing bolts 40 arranged along the outer surface of the body 7a. The body 7a is clamped and fixed by attachment.
[0025]
Referring to FIG. 2, the second end member 9 includes a first communication hole 91 that communicates with the first discharge oil passage 75 and a second communication hole 92 that is formed in parallel with the first communication hole 91. A plate wall portion 9a that is in contact with one end in the axial direction of the body 7a, and a cylindrical wall portion 9b that is connected to the outer peripheral portion of the plate wall portion 9a. A fitting portion 93 into which a fitting fixing portion 23 to be described later is screwed is provided, and a female screw of the fitting portion 93 is communicated with the discharge chamber 72 via a first discharge oil passage 75, and the discharge chamber 72. The bottomed noise damper cylinder 20 having a larger capacity chamber 20a is detachably attached.
[0026]
The cylindrical wall portion 9b has a length that is inserted from the open end to the bottom of the noise damper cylinder 20, and is formed between the inner peripheral surface on the plate wall portion 9a side of the cylindrical wall portion 9b and the open outer peripheral surface of the noise damper cylinder 20. A seal body 13 is interposed therebetween to prevent leakage of pressure oil. Further, two rotation stop projections 94, 94 are integrally projected with a phase difference of 180 degrees on the outer peripheral surface on the open end side of the cylindrical wall portion 9b.
With reference to FIGS. 1 and 2, the noise damper cylinder 20 is provided with a fitting portion 23 near the bottom 22 of the cylinder portion 21, and a male screw that is screwed into the female screw is provided on the outer peripheral surface of the fitting fixing portion 23. The male screw portion is detachably attached to the fitting portion 93 of the second end member 9 by screwing the male screw portion to the female screw portion.
[0027]
2 and 4, a plurality of engagement recesses 24 are provided at equal intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the bottom 22 of the noise damper cylinder 20, and a tool is engaged with the engagement recesses 24. By rotating the noise damper cylinder 20 with the tool engaged with the rotation stop projection 94 of the second end member 9, the noise damper cylinder 20 can be attached without rotating the second end member 9 together. Yes.
Referring to FIG. 2, the first end member 8 includes a substantially L-shaped third discharge oil passage 81 that communicates with the second discharge oil passage 74, and a relief oil passage 82 that opens to the third discharge oil passage 81. And an annular oil return passage 83 communicating with the relief oil passage 82 via a relief valve 14 attached to the relief oil passage 82, and an insertion hole 84 through which the support shaft 4 is inserted. An oil seal 15 seals between the insertion hole 84 and the support shaft 4 penetrating the insertion hole 84. The oil return path 83 communicates with the low pressure chamber 16 defined in the tank housing 10 so that the hydraulic fluid that has been relieved can be returned to the low pressure chamber 16.
[0028]
The relief valve 14 is a cartridge type including a valve body 14a that closes the relief passage 82, a valve spring 14b that urges the valve body 14a, and a valve housing 14c that holds the valve body 14a and the valve spring 14b. The relief passage 82 is detachably inserted and held, and the valve body 14a is opened when the third discharge oil passage 81 is overpressured. Further, the valve housing 14c is in contact with the plate wall portion 9a of the second housing support 9 and is prevented from coming off.
[0029]
The tank housing 10 is attached to and detached from one side surface of the first end member 8 via a clamp ring 17 abutted against the opening flange 10a and four fixing bolts 40 penetrating the clamp ring 17 in the axial length direction. It is attached as possible.
The inside of the tank housing 10 is used as an oil tank that stores hydraulic oil. A low-pressure chamber 16 that surrounds the body 7 a, the second end member 9, and the noise damper cylinder 20 between the partition plate 18 and the first end member 8 is fitted and fixed in the tank housing 10. A return chamber 19 is defined between the partition plate 18 and the bottom 10b. The return chamber 19 is supplied with hydraulic oil from the sub-tank T of the power steering apparatus B through free fall through the oil return pipe 42, and further from the return chamber 19 a plurality of oil return holes 18a of the partition plate 18 (see FIG. 4). ) And the pressure is supplied until the low pressure chamber 16 is full.
[0030]
Further, the plate wall portion 9a of the second end member 9 is provided with a valve hole 95 that opens into the discharge chamber 72, and the valve hole 95 has a valve body 47 and a valve spring 48 that biases the valve body 47. When the check valve 41 is provided and the electric motor 2 is stopped due to a failure or the like while the pressure oil is supplied to the one-side working chamber of the hydraulically-operated device, the hydraulic oil in the high-pressure side hydraulic path to which the pressure oil is supplied A part of the gas can be returned from the discharge chamber 72 through the check valve 41 into the noise damper cylinder 20.
[0031]
In the gear pump A configured as described above, when the electric motor 2 is driven, the drive gear 5 and the driven gear 6 are rotated via the drive shaft 1 and the support shaft 4 (pump shaft). The hydraulic oil in the low pressure chamber 16 is sucked into the suction chamber 71 from the silencer pipe 80 and the second suction pipe 27 of the suction oil passage 35 as the rotation of the suction oil passage 35, and is further defined by the space between each tooth portion and the gear chamber inner circumferential surface. Each time each oil chamber is opened to the discharge chamber 72, pressure oil is generated, and this pressure oil is supplied to the discharge destination via the discharge oil passage 36.
[0032]
According to the present embodiment, the oil seal 50 is endless and is mounted in the receiving groove 52 of the first end member 8 as an end cover. Compared with the case where the plate is inserted into the receiving groove of the plate and fitted in the cavity, the assembly is easy and the manufacturing cost can be reduced. Further, since there is no end portion as in the conventional substantially 3-shaped oil seal, it is not necessary to consider the protrusion of the end portion at the time of assembly, and as a result, assembly is easy. Furthermore, since the high pressure area H is surrounded by the annular portion 58 of the oil seal 50, it is possible to reliably prevent pressure loss.
[0033]
In particular, the first end member 8, which is an end cover formed separately from the body 7 a of the pump housing 7, is assembled last when the gear pump A is assembled. However, in this embodiment, the oil seal 50 has an endless shape, so that the end cover as the end cover can be used. No biting occurs when the one-end member 8 is assembled.
[0034]
Further, the high-pressure side connection portion 56 of the oil seal 50 does not need to face the side plate 7c, and a flexible layout according to the layout of the high-pressure area H can be adopted. For example, as shown in FIG. 8, in the discharge oil passage 36, a substantially L-shaped third discharge oil passage 81 formed in the first end member 8 as an end cover has a substantially three-letter shape in the plate wall portion 8a. In the case where the opening 81a is provided at a position relatively away from the portion 53, the bypass portion 56a is provided in the middle of the high-pressure side connection portion 56, and the wide high-pressure area H including the opening 81a can be sealed.
[0035]
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the gear pump of the present invention can be used as a fluid pressure source for devices other than the power steering device. Various changes can be made.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a gear pump as a hydraulic pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view from another angle of the gear pump.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 6 in another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
A Gear pump B Power steering device 1 Drive shaft 2 Electric motor 4 Support shaft 5 Drive gear 6 Drive gear 7 Pump housing 7a Body 7b, 7c Side plate 7d Back surface (side surface of side plate)
8 First end member (end cover)
9 Second end member 8a, 9a Plate wall 30 Cavity H High pressure area L Low pressure area 43 Rack shaft 44 Power cylinder 45, 46 Oil chamber CV Control valve T Sub tank 49, 50 Oil seal 52 Housing groove 53 55 End portion 56 High pressure side connection portion 56a Detour portion 57 Low pressure side connection portion 58 Annular portion W1, W2 Cross section width

Claims (4)

一対のギヤを収容するキャビティの端部を閉塞する端部材とギアとの間に介在するサイドプレートと、
端部材及びサイドプレートの互いの対向面間に介在してサイドプレートをギヤの支軸の軸方向に移動可能に支持すると共にキャビティ内を高圧エリアと低圧エリアに仕切るオイルシールとを備えるギヤポンプにおいて、
前記端部材に設けられ前記オイルシールを収容する収容溝をさらに備え、
前記オイルシールは高圧エリアを取り囲む環状部を含む無端状をなし、前記環状部はサイドプレートの側面に略対応する略３の字状部を含み、
前記オイルシールは、前記環状部の略３の字状部の一対の端部間を接続することで略３の字状部と共に低圧エリアを取り囲む低圧側接続部をさらに含み、
前記オイルシールの低圧側接続部の断面幅を環状部の断面幅よりも狭くしてあることを特徴とするギヤポンプ。A side plate interposed between the gear and the end member that closes the end of the cavity that houses the pair of gears;
In a gear pump comprising an oil seal that is interposed between the opposing surfaces of the end member and the side plate so as to move the side plate in the axial direction of the shaft of the gear and partitions the inside of the cavity into a high pressure area and a low pressure area.
A receiving groove provided in the end member for receiving the oil seal;
The oil seal without the endless include an annular portion surrounding the high-pressure area, the annular portion is viewed contains a shaped portion of substantially 3 substantially corresponding to the side surface of the side plate,
The oil seal further includes a low-pressure side connecting portion that surrounds the low-pressure area together with the substantially three-shaped portion by connecting between a pair of ends of the substantially three-shaped portion of the annular portion,
A gear pump characterized in that the cross-sectional width of the low-pressure side connecting portion of the oil seal is narrower than the cross-sectional width of the annular portion . 請求項１において、前記端部材はキャビティを形成するためのボディと別体に形成されたエンドカバーを含むことを特徴とするギヤポンプ。  2. The gear pump according to claim 1, wherein the end member includes an end cover formed separately from a body for forming a cavity. 請求項１又は２において、前記オイルシールの環状部は、前記略３の字状部と、この略３の字状部の一対の端部間を接続することで略３の字状部と共に高圧エリアを取り囲む高圧側接続部とからなることを特徴とするギヤポンプ。  3. The annular portion of the oil seal according to claim 1, wherein the annular portion of the oil seal is connected to the substantially three-shaped portion and a pair of end portions of the substantially three-shaped portion so as to be high pressure together with the substantially three-shaped portion. A gear pump comprising a high-pressure side connection portion surrounding the area. 請求項１ないし３の何れか一つに記載のギヤポンプを用いて操舵補助力を得ることを特徴とする動力舵取装置。A power steering apparatus that obtains a steering assist force by using the gear pump according to any one of claims 1 to 3 .

Images