JP4082035B2 - Gear pump and power steering apparatus using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプハウジング内に互いに噛み合う一対のギヤを収容するギアポンプ及びこれを用いる動力舵取装置に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来より、ギアポンプは、簡単な構造を有する小型軽量のポンプとして、自動車における動力舵取装置、自動変速装置等の他、種々の産業分野に用いられている。
この種のギアポンプの構造としては、ポンプハウジング内部の空洞に一対のサイドプレートを嵌め合わせてポンプ室を区画し、このポンプ室の内部に互いに噛み合う一対のギアを収容して、各ギアの支軸を各サイドプレートに形成した支持孔によって嵌合支持すると共に、前記ポンプ室の内部に両ギアの噛み合い位置を挟んで作動油を吸い込むための低圧室および作動油を吐出するための高圧室を形成したタイプのものが一般的である。
【0003】
一対のギヤのうち駆動側のギヤの支軸はポンプハウジングの挿通孔を貫通して外部に導出され、駆動源からのトルク伝達を受けることになる。ポンプハウジングの挿通孔と、これを挿通する駆動側のギヤの支軸との間は、オイルシールによって封止されている。
ポンプハウジングの内圧が高くなると、オイルシールがギヤの支軸から抜脱するおそれがあるので、これを防止するため、オイルシールの組み付け後に、オイルシールの抜け止め防止用の止め輪を挿通孔内に圧入して組み付けている。
【0004】
しかしながら、この止め輪は非常に小さな部品であり、このように小さな個々の止め輪を組立に際して圧入機にセットする作業は煩雑で多大な工数を要している。
また、止め輪の未組立が発生しないように、工程飛びを防止するための製造ライン構成が必要となり、製造コストが高くなる。
そこで、本発明の課題は、安価で油漏れ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。
【0005】
【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、互いに噛み合う一対のギヤを収容するポンプハウジングの挿通孔とこの挿通孔を貫通するギヤの支軸との間がオイルシールによって封止されるギヤポンプにおいて、前記挿通孔の内周面に周溝を設け、前記周溝に嵌合する突起が、オイルシールの外周面に、当該外周面の周方向に間隔を隔てて複数配設され、前記周溝は断面略V字形形状をなし、オイルシール挿入方向の下流側傾斜面の勾配が上流側傾斜面の勾配よりも緩やかであり、前記オイルシールの外周面に、前記複数配設された突起のオイルシール挿入方向上流側に近接する逃がし部を設け、この逃がし部はオイルシールを挿通孔に組み付けるときに、前記複数配設された突起が周溝に収容されるまでの間、前記複数配設された突起の肉を逃がすことを特徴とするギヤポンプを提供するものである。
本発明では、オイルシールの複数配設された突起が挿通孔の周溝に嵌まり合うことで、オイルシールを抜け難くすることができる。したがって、従来の抜け止め防止用の止め輪を廃止できる結果、製造コストを安くすることができる。
【0006】
また、前記周溝は断面略V字形形状をなし、オイルシール挿入方向の下流側傾斜面の勾配が上流側傾斜面の勾配よりも緩やかであるので、下記の利点がある。すなわち、オイルシールを組み付ける際には、組み付け易く、組み付け時にオイルシールが損傷することもない。しかも、組み付けた後のオイルシールが抜脱し難くすることができる。
また、前記オイルシールの外周面に、前記複数配設された突起のオイルシール挿入方向上流側に近接する逃がし部を設け、この逃がし部はオイルシールを挿通孔に組み付けるときに、前記複数配設された突起が周溝に収容されるまでの間、前記複数配設された突起の肉を逃がすので、下記の利点がある。すなわち、オイルシールを挿通孔に圧入するときに、複数配設された突起が一旦、逃がし部側へ弾力的に逃げるので、突起を破損することなくオイルシールを容易に組み付けることができる。
請求項2の発明は、請求項1において、前記逃がし部は、前記複数配設された突起に近接して前記オイルシールの外周面に設けられた周溝からなることを特徴とするものである。
【0007】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載のギヤポンプにより発生させた流体圧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又は2と同様の作用効果を得ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその参考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る。
図1〜図4に示すギヤポンプAは、例えば自動車のパワーステアリング装置の油圧源として用いられる電動ギヤポンプである。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。
【0009】
図1及び図2を参照して、ポンプハウジング7は、ポンプ室70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。ポンプ室70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により閉塞される。
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。
【0010】
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9a,8aとの間をそれぞれ密封するシール部材である。
【0011】
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。上記の第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。
【0012】
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。上記の連結口37は外部の吐出先、例えばパワーステアリング装置に連結される連結口である。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
図5を参照して、オイルシール15は、環状をなすゴム製のシール部材61と、このシール部材61にモールドされ、環状にて断面L字形形状をなす補強用の芯金62とを備える。
シール部材61は支軸4に接触するリップ63を形成する内周部64と、挿通孔84の内周面85に圧入される外周部65とを備える。シール部材61の内周部64においてリップ63の背面には、引っ張りコイルばねからなる締め付けリング66が巻き回されている。
【0018】
一方、挿通孔84の内周面85には周溝86が設けられ、オイルシール15のシール部材61の外周部65の外周面65aには、前記周溝86に嵌合する環状突起67が形成されている。環状突起67は断面山形をなす。オイルシール15の外周部65の外周面65aに、環状突起67のオイルシール挿入方向X上流側に近接する逃がし部68を設けてある。この逃がし部68は挿通孔84内へオイルシール15を組み付けるときに環状突起67の肉を一時的に逃がすためのものであり、例えば、オイルシール挿入方向Xの上流側にいくにしたがって細くなるテーパ部により構成される。
【0019】
図5及び図6を参照して、前記周溝86は断面略V字形形状をなし、オイルシール挿入方向Xの下流側傾斜面87の勾配が上流側傾斜面88の勾配よりも緩やかである。
再び、図2を参照して、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。
【0020】
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。
【0021】
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、パワーステアリング装置等の油圧作動機器の一方の作動室に連通する返油管42から作動油が供給され、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。
【0022】
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43及び該弁体43を付勢する弁ばね44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。
【0023】
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を吐出先に供給される。
【0024】
本参考形態によれば、オイルシール15の環状突起67がポンプハウジング7の挿通孔84の周溝86に嵌まり合うことで、オイルシール15を抜け難くすることができる。したがって、従来の抜け止め防止用の止め輪を廃止できる結果、製造コストを安くすることができる。
また、周溝86が断面略V字形形状をなし、オイルシール挿入方向Xの下流側傾斜面87の勾配が上流側傾斜面88の勾配よりも緩やかであるようにしてあるので、オイルシール15を組み付ける際には、組み付け易く、組み付け時にオイルシール15が損傷することもない。しかも、組み付けた後のオイルシール15が抜脱し難くすることができる。
【0025】
特に、オイルシール15の外周面65aに逃がし部68を設けてあるので、挿通孔84内へオイルシール15を組み付けるときに、環状突起67が周溝84までに移動するまでの間、環状突起67の肉を一時的に逃がし部68側へ弾力的に逃がすことができる。したがって、環状突起67を破損することなくオイルシール15を容易に組み付けることが可能となる。
なお、本発明の実施の形態として、下記を例示することができる。すなわち、前記各参考形態において、例えば、環状突起67を有するオイルシール15に代えて、図7に示すようなシール部材61の外周面65aの円周方向に沿って複数配設された複数の突起67aを有するオイルシール15Aを用いても良い。
【0026】
また、逃がし部68として環状突起67や環状に配列された複数の突起67aに近接する周溝を設けるようにしても良い。
また、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】 本発明の一参考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1のIII −III 線に沿う断面図である。
【図4】図1のIV−IV線に沿う断面図である。
【図5】支軸がポンプハウジングの第1端部材を貫通する部分の拡大断面図である。
【図6】ポンプハウジングの第1端部材の要部の拡大断面図である。
【図7】 本発明の実施の形態のオイルシールの概略図である。
【符号の説明】
A ギヤポンプ
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
8 第1端部材
9 第2端部材
15,15A オイルシール
61 シール部材
62 芯金
65 外周部
65a 外周面
67 環状突起
67a 突起
68 逃がし部
84 挿通孔
85 内周面
86 周溝
87 下流側傾斜面
88 上流側傾斜面
X オイルシール挿入方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gear pump that houses a pair of gears that mesh with each other in a pump housing, and a power steering apparatus that uses the gear pump.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, the gear pump is used in various industrial fields as a small and light pump having a simple structure, in addition to a power steering device and an automatic transmission in an automobile.
As a structure of this type of gear pump, a pair of side plates are fitted into a cavity inside a pump housing to define a pump chamber, and a pair of gears meshing with each other are accommodated inside the pump chamber, and a support shaft of each gear is accommodated. Are fitted and supported by support holes formed in each side plate, and a low pressure chamber for sucking hydraulic oil and a high pressure chamber for discharging hydraulic oil are formed inside the pump chamber with the meshing position of both gears interposed therebetween. This type is common.
[0003]
Of the pair of gears, the driving shaft of the driving gear passes through the insertion hole of the pump housing and is led to the outside, and receives torque transmitted from the driving source. An oil seal seals between the insertion hole of the pump housing and the support shaft of the drive side gear through which the insertion hole is inserted.
If the internal pressure of the pump housing increases, the oil seal may be removed from the shaft of the gear. To prevent this, a retaining ring for preventing the oil seal from coming off is installed in the insertion hole after the oil seal is assembled. Press-fit into the assembly.
[0004]
However, this retaining ring is a very small component, and the work for setting such small retaining rings to the press-fitting machine at the time of assembly is complicated and requires a great number of man-hours.
Further, a production line configuration for preventing the skipping of the process is necessary so that the retaining ring is not assembled, and the production cost is increased.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a gear pump that is inexpensive and does not leak oil, and a power steering apparatus that uses the gear pump.
[0005]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention according to
In the present invention, since the projections are multiple arrangement of the oil seal mate in a circumferential groove of the insertion hole, it can be easily released to the oil seal. Therefore, as a result of eliminating the conventional retaining ring for preventing the retaining, the manufacturing cost can be reduced.
[0006]
Further, the circumferential groove forms a generally V-shaped section shape, since the slope of the downstream-side inclined surface of the oil seal insertion direction is gentler than the slope of the upstream-side inclined surface is advantageous in the following. That is , when assembling the oil seal, it is easy to assemble, and the oil seal is not damaged during the assembling. Moreover, the oil seal after assembly can be made difficult to remove.
Moreover, the the outer circumferential surface of the oil seal, the plurality disposed to the relief portion adjacent to the oil seal insertion direction upstream side of the protrusion is provided with, when the relief portion for assembling the oil seal into the insertion hole, said plurality arranged has been until projection is received in the circumferential groove, so releasing the plurality disposed to meat protrusions, there are the following advantages. That is, when press-fitting the oil seal into the insertion hole, once projections are multiple arranged is, since resiliently escape to the escape portion side, the oil seal can be easily assembled without damaging the projection.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the escape portion includes a circumferential groove provided on an outer peripheral surface of the oil seal in proximity to the plurality of protrusions. .
[0007]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a power steering apparatus characterized in that a steering assist force is obtained using the fluid pressure generated by the gear pump according to the first or second aspect. In the present invention, in the power steering apparatus, it is possible to obtain the same effects as those of the first or second aspect .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing reference 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. These are sectional drawings which follow the IV-IV line of FIG.
The gear pump A shown in FIGS. 1 to 4 is an electric gear pump used as a hydraulic power source of a power steering device of an automobile, for example. Referring mainly to FIG. 2, the gear pump A includes an
[0009]
1 and 2, the
A bottomed cylindrical
[0010]
Referring to FIG. 2,
With reference to FIGS. 1, 2, and 3, the
[0011]
Referring to FIG. 3, a
[0012]
Referring to FIG. 2, the
[0013]
1 and 2, the
[0014]
Referring to FIG. 2, the
[0015]
The
With reference to FIGS. 1 and 2, the
[0016]
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
Referring to FIG. 2, the
[0017]
Referring to FIG. 5, the
The
[0018]
On the other hand, a
[0019]
5 and 6, the
Referring again to FIG. 2, the
[0020]
The
[0021]
The
The inside of the
[0022]
Further, the
[0023]
In the gear pump A configured as described above, when the
[0024]
According to this preferred embodiment, since the
Further, since the
[0025]
In particular, since the
In addition, the following can be illustrated as embodiment of this invention . Ie upon each reference embodiment, for example, instead of the
[0026]
Moreover, you may make it provide the surrounding groove | channel close to the cyclic |
Further, the gear pump of the present invention can be used as a fluid pressure source for apparatuses other than the power steering apparatus, and various other modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view of a gear pump as the hydraulic pump one reference 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.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the support shaft passes through the first end member of the pump housing.
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part of a first end member of the pump housing.
7 is a schematic view of the oil seal implementation of the present invention.
[Explanation of symbols]
A
Claims (3)
前記挿通孔の内周面に周溝を設け、前記周溝に嵌合する突起が、オイルシールの外周面に、当該外周面の周方向に間隔を隔てて複数配設され、
前記周溝は断面略V字形形状をなし、オイルシール挿入方向の下流側傾斜面の勾配が上流側傾斜面の勾配よりも緩やかであり、
前記オイルシールの外周面に、前記複数配設された突起のオイルシール挿入方向上流側に近接する逃がし部を設け、この逃がし部はオイルシールを挿通孔に組み付けるときに、前記複数配設された突起が周溝に収容されるまでの間、前記複数配設された突起の肉を逃がすことを特徴とするギヤポンプ。In a gear pump in which an oil seal seals between a through hole of a pump housing that houses a pair of gears that mesh with each other and a support shaft of a gear that passes through the through hole.
The insertion provided a circumferential groove on the inner peripheral surface of the hole, before SL that fit match to the circumferential groove collision force is, on the outer peripheral surface of the oil seal, a plurality arranged at intervals in the circumferential direction of the outer peripheral surface,
The circumferential groove has a substantially V-shaped cross section, and the slope of the downstream slope in the oil seal insertion direction is gentler than the slope of the upstream slope.
On the outer peripheral surface of the oil seal, there is provided a relief portion close to the upstream side in the oil seal insertion direction of the plurality of projections, and the relief portion is provided when the oil seal is assembled to the insertion hole. A gear pump characterized in that the plurality of protrusions disposed between the protrusions are allowed to escape until the protrusions are received in the circumferential grooves .
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