(57)【要約】【課題】駆動軸の周りに漏洩した作動流体が瞬間的に高圧になってもシール部材が脱落することを防止できるベーンポンプを提供すること。【解決手段】駆動軸１が軸受としてのブッシュ２０を介してポンプボディ１０に回転自在に支持され、駆動軸１に連結されたロータ２の回転に伴うポンプ室７の拡縮によって作動流体を吐出するベーンポンプ１００であって、駆動軸１が突出するポンプボディ１０の開口部に形成される環状のシール収容室３０と、シール収容室３０に圧入され、駆動軸１外周とブッシュ２０内周との間からの作動流体の漏洩を防止するためのオイルシール２２と、を備え、シール収容室３０の内周面に、オイルシール２２の一部が係止される係止溝３２が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸が軸受を介してポンプボディに回転自在に支持され、駆動軸に連結されたロータの回転に伴うポンプ室の拡縮によって作動流体を吐出するベーンポンプであって、
前記駆動軸が突出する前記ポンプボディの開口部に形成される環状のシール収容室と、
前記シール収容室に圧入され、前記駆動軸外周と前記軸受内周との間からの作動流体の漏洩を防止するためのシール部材と、を備え、
前記シール収容室の内周面に、前記シール部材の一部が係止される係止溝が形成されることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
前記係止溝は、前記シール収容室の開口端側の端部に垂直壁を備えることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
【請求項３】
前記シール部材の外周には、前記シール部材を前記シール収容室に圧入した際に、前記係止溝に進入可能な突起が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧機器の流体圧供給源として用いられるベーンポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のベーンポンプとして、駆動軸がポンプボディに設けられた軸受に回転自在に支持され、ポンプボディの端部には、駆動軸外周と軸受内周との間からの作動流体の漏洩を防止するためにシール部材が圧入されたものが知られている。ベーンポンプの運転中には、駆動軸の周りに潤滑用の作動流体を導き、ベーンポンプの吸込側へと還流させている。
【０００３】
特許文献１には、駆動軸外周と軸受内周との間に作動流体をリークさせ、シール部材でシールした油圧ポンプが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３６６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ドレーン流が多くなるなどの理由によって潤滑用に導かれた作動流体の圧力が瞬間的に高くなると、圧入されたシール部材の封止力を超えてシール部材が脱落するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は駆動軸の周りに導かれた作動流体が瞬間的に高圧になっても、シール部材が脱落することを防止できるベーンポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、駆動軸が軸受を介してポンプボディに回転自在に支持され、駆動軸に連結されたロータの回転に伴うポンプ室の拡縮によって作動流体を吐出するベーンポンプであって、前記駆動軸が突出する前記ポンプボディの開口部に形成される環状のシール収容室と、前記シール収容室に圧入され、前記駆動軸外周と前記軸受内周との間からの作動流体の漏洩を防止するためのシール部材と、を備え、前記シール収容室の内周面に、前記シール部材の一部が係止される係止溝が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シール収容室に係止溝を備えるため、シール収容室に圧入されたシール部材の一部が係止溝に係止されることでシール部材の脱落を防止する。
【０００８】
したがって、駆動軸の周りに導かれた作動流体が瞬間的に高圧になってもシール部材の脱落を防止することができる。また、止め輪などの別部材を使用する必要がないため、製造コストを増加させることなくシールの脱落防止を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係るベーンポンプ１００の全体構成について説明する。図１はベーンポンプ１００における駆動軸に平行な断面を示す断面図である。本実施形態では、流体圧として油圧を利用する。
【００１１】
ベーンポンプ１００は、車両に搭載される油圧機器、例えば、パワーステアリング装置や変速機等の油圧供給源として用いられるものである。
【００１２】
ベーンポンプ１００は、駆動軸１の端部に動力源としてのエンジン（図示省略）の動力が伝達され、駆動軸１に連結されたロータ２が回転するものである。
【００１３】
ベーンポンプ１００は、ロータ２に対して径方向に往復動可能に設けられる複数のベーン３と、ロータ２を収容すると共にロータ２の回転に伴って内周のカム面４ａにベーン３の先端部が摺動するカムリング４とを備える。
【００１４】
ロータ２には、外周面に開口部を有するスリットが所定間隔をおいて放射状に形成され、ベーン３は、そのスリットに摺動自在に挿入される。
【００１５】
カムリング４は、内周のカム面４ａが楕円形状をした環状の部材であり、カムリング４の内部には、隣り合うベーン３によって仕切られた複数のポンプ室７が画成される。カムリング４は、ポンプ室７の容積を拡張する吸込領域と、ポンプ室７の容積を収縮する吐出領域とを有する。本実施の形態では、カムリング４は、２つの吸込領域と２つの吐出領域とを有する。
【００１６】
ロータ２及びカムリング４の一側面（図１では左側）にはポンプカバー５が当接して配置され、他側面（図１では右側）にはサイドプレート６が当接して配置される。このように、ポンプカバー５とサイドプレート６は、ロータ２及びカムリング４の両側面を挟んだ状態で配置され、ポンプ室７を密閉する。
【００１７】
ポンプカバー５におけるロータ２が摺動する面には、カムリング４の吸込領域に向けて開口し、ポンプ室７に作動油（作動流体）を導く円弧状の２つの吸込ポート８が形成される。なお、吸込ポート８をポンプカバー５だけに形成するのではなく、サイドプレート６にも形成する構成であってもよい。このとき、サイドプレート６に形成する吸込ポート８は、カムリング４の外周などを通して、ポンプカバー５の吸込ポート８と軸方向に一致するように形成する。
【００１８】
サイドプレート６におけるロータ２が摺動する面には、カムリング４の吐出領域に向けて開口し、ポンプ室７が吐出する作動油が導かれる円弧状の２つの吐出ポート９が形成される。
【００１９】
各ポンプ室７は、ロータ２の回転に伴って、カムリング４の吸込領域にて吸込ポート８を通じて作動油を吸込み、カムリング４の吐出領域にて吐出ポート９を通じて作動油を吐出する。このように、各ポンプ室７は、ロータ２の回転に伴う拡縮によって作動油を給排する。
【００２０】
駆動軸１は、ポンプボディ１０に形成された軸受穴１０ａに挿入された軸受としてのブッシュ２０を介してポンプボディ１０に回転自在に支持される。駆動軸１は、軸受穴１０ａの開口部からポンプボディ１０の外部へと突出している。ポンプボディ１０から突出する駆動軸１の突出部１ａの端部には、ベルトを介してエンジンの動力が伝達されるプーリ（図示省略）が連結される。
【００２１】
ポンプボディ１０には、駆動軸１に連結されたロータ２が収容されるポンプ収容凹部１０ｂが形成される。ポンプ収容凹部１０ｂ内には、サイドプレート６とカムリング４とが積層して収容され、駆動軸１はサイドプレート６を挿通している。
【００２２】
ポンプボディ１０のフランジ部１０ｃにはポンプカバー５が締結され、ポンプボディ１０のポンプ収容凹部１０ｂはポンプカバー５によって封止される。
【００２３】
また、ポンプボディ１０には、吸込ポート８に連通し吸込ポート８に作動油を導く吸込通路１１と、吐出ポート９に連通し吐出ポート９から吐出された作動油が流入する高圧室１２と、図示しない通路で高圧室１２に連通し高圧室１２の作動油を外部の油圧機器へと供給する吐出通路１３とが形成される。
【００２４】
ベーン３とポンプカバー５及びサイドプレート６との摺動面から漏洩した作動油は、駆動軸１とポンプカバー５との隙間２７ａ、駆動軸１とロータ２のスプライン結合部との隙間２７ｂ、及び駆動軸１とサイドプレート６との隙間２７ｃを通り、駆動軸１の軸支持部の潤滑を実現すべく、駆動軸１の外周とブッシュ２０の内周との間を通過した後、駆動軸１の周囲に形成された油溜り２５に流入する。このように、駆動軸１の周囲には、駆動軸１と各部材との隙間２７ａ〜２７ｃによって、ポンプ室７から漏れる作動油が導かれる潤滑路２７が構成される。
【００２５】
そして、油溜り２５に導かれた作動油は、バイパス通路２６を介して吸込通路１１に還流する。
【００２６】
次に、図２及び図３を参照して、シール収容室３０及びオイルシール２２について説明する。図２は、ポンプボディ１０の駆動軸１に平行な断面を示す断面図であり、図３は、図２におけるシール収容室３０周辺を拡大して示した断面図である。
【００２７】
ポンプボディ１０の軸受穴１０ａの開口端部にはシール収容室３０が形成される。シール収容室３０には、駆動軸１外周とブッシュ２０内周との間に導かれた作動油をシールするためのオイルシール２２が圧入される。このオイルシール２２がシール部材に該当する。
【００２８】
オイルシール２２はリング状であり、内周に形成されるリップ部２２ａと外周の嵌合部２２ｂとを備える。リップ部２２ａは駆動軸１の外周と当接して作動油の外部への漏洩を防止し、嵌合部２２ｂはシール収容室３０の内周部３４に嵌合する。オイルシール２２は弾性部材であり、具体的にはニトリルゴムやフッ素ゴムなどのゴムや、四ふっ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）などの樹脂で形成される。
【００２９】
シール収容室３０は、軸受穴１０ａよりも大径の凹部である。シール収容室３０は、オイルシール２２の嵌合部２２ｂが嵌合する内周部３４と、オイルシール２２の前進端を決定する前端部３１とを備える。つまり、オイルシール２２は、内周部３４に圧入され、前端部３１に当接することでシール収容室３０に嵌合する。シール収容室３０の開口端には面取り部３３が形成され、オイルシール２２の圧入を容易にしている。
【００３０】
内周部３４における軸方向の略中央には、係止溝３２が形成される。係止溝３２は、内周部３４に環状に形成される断面形状が略直角三角形の切欠きである。係止溝３２は、オイルシール２２の嵌合部２２ｂと対峙する。
【００３１】
シール収容室３０に圧入されたオイルシール２２は、圧入により圧縮されて収縮している。しかし、係止溝３２を設けることで、係止溝３２と対峙する嵌合部２２ｂの一部は圧縮状態から元の径に戻ろうとする。オイルシール２２はシール収容室３０に圧入されているので、係止溝３２と対峙することで圧縮状態から解放されるためである。これにより、嵌合部２２ｂの一部は係止溝３２に入り込んで係止される。
【００３２】
ところで、ベーンポンプ１００の運転中には、駆動軸１の周りに潤滑のために導いた作動油をベーンポンプ１００の吸込通路１１へと還流させている。その作動油の圧力が、ドレーン流が多くなるなどの理由によって瞬間的に高くなると、圧力によってオイルシール２２が脱落するおそれがある。
【００３３】
しかし、係止溝３２を設けることで、オイルシール２２の嵌合部２２ｂの一部が係止溝３２に係止されて抜けにくくなる。したがって、オイルシール２２が脱落することを防止できる。
【００３４】
ここで、オイルシール２２の嵌合部２２ｂに係止溝３２に係止される突起を形成しても良い。突起は、オイルシール２２をシール収容室３０に圧入した際に、係止溝３２に進入可能な形状で形成する。本実施形態では、突起の断面形状を、係止溝３２の形状に対応した直角三角形で形成すると、突起が係止溝３２にぴったりと嵌まるためオイルシール２２をより強固に係止できる。
【００３５】
係止溝３２の端部には、内周部３４と略垂直な垂直壁３２ａが形成される。垂直壁３２ａは、オイルシール２２の開口端側への移動を防止するために、シール収容室３０開口端側の係止溝３２の端面に形成される。垂直壁３２ａには、係止溝３２に入り込んだ嵌合部２２ｂの一部が引っかかる。これにより、オイルシール２２を係止溝３２に更に強固に係止できる。
【００３６】
係止溝３２は、断面形状を垂直壁３２ａを備える直角三角形で形成することが望ましいが、半円形や矩形などの断面形状で形成してもよい。このとき、オイルシール２２の嵌合部２２ｂに突起を形成する場合は、係止溝３２と対応する形状で形成するとよい。
【００３７】
以上の実施の形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００３８】
ベーンポンプ１００の運転中には、駆動軸１の周りに潤滑のために導かれた作動油をベーンポンプ１００の吸込通路１１へと還流させている。その作動油の圧力が、ドレーン流が多くなるなどの理由によって瞬間的に高くなると、圧入されたオイルシール２２の封止力を超えてオイルシール２２が脱落するおそれがある。
【００３９】
しかし、係止溝３２と対峙する圧入されたオイルシール２２の嵌合部２２ｂの一部が圧縮状態から元の径に戻ろうとし、係止溝３２に入り込んで係止されることによって、作動油が瞬間的に高圧になってもオイルシール２２の脱落を防止することができる。また、止め輪などの別部材を使用する必要がないため、製造コストを増加させることなくオイルシール２２の脱落防止を実現できる。
【００４０】
更に、上述した理由によって作動油の圧力が瞬間的に高くなり、潤滑路２７や油溜り２５の作動油の圧力が高くなった場合には、オイルシール２２のリップ部２２ａと嵌合部２２ｂとの間に入り込んだ作動油の圧力も上昇する。これにより、オイルシール２２のリップ部２２ａを駆動軸２に押圧する力が増加し、また、オイルシール２２の嵌合部２２ｂをシール室３０へと押圧する力も増加する。よって、オイルシール２２の脱落防止は強固なものになっている。
【００４１】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係るベーンポンプは、車両用のパワーステアリング装置や変速機等の油圧供給源に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態に係るベーンポンプにおける駆動軸に平行な断面を示す断面図である。
【図２】ポンプボディの駆動軸に平行な断面を示す断面図である。
【図３】図２におけるシール収容室周辺を拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００  ベーンポンプ
１      駆動軸
２      ロータ
３      ベーン
４      カムリング
５      ポンプカバー
６      サイドプレート
７      ポンプ室
８      吸込ポート
９      吐出ポート
２０    ブッシュ
２２    オイルシール
２２ａ  リップ部
２２ｂ  嵌合部
２５    油溜り
３０    シール室
３１    前端部
３２    係止溝
３２ａ  垂直壁
３４    内周部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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