(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプカートリッジのローターを一端に結合する駆動軸の軸穴を設けたアルミ製ポンプボディと、タンクからの作動油を上記ポンプボディ内のポンプカートリッジへ導入する配管の接続用サクションコネクタをポンプボディに突設するアルミポンプにおいて、前記サクションコネクタを前記駆動軸と直交する平面内に位置するように配置して前記ポンプボディと一体にアルミ鋳造成形し、かつ、このサクションコネクタ部からポンプボディ内に連なる吸込通路を上記アルミ鋳造成形時の鋳抜きピンまたは中子の抜き穴により形成したことを特徴とするアルミポンプ。
【請求項２】
上記吸込通路と、その下端から上記ポンプボディ内部の前記駆動軸穴へ向けて延設されるドレーン穴とを上記アルミ鋳造成形時の段付き鋳抜きピンまたは段付き中子の抜き穴により形成したことを特徴とする請求項１に記載のアルミポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部タンクからの作動油供給配管とポンプの吸込口との接続を行うアルミポンプにおけるサクションコネクタの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両では油圧を用いたパワーステアリング装置を備えており、油圧供給源としてはベーンポンプが採用されており、このようなベーンポンプでは軽量化の為にボディをアルミ等の軽合金で鋳造成型しており、ポンプの吸込口と外部タンクからの作動油供給配管との接続を行うサクションコネクタとしては、図７、図８に示すようなものがある。
【０００３】
これは、アルミ等の軽合金で形成されたボディ１０７の図中上面に吸込口１０４を開口形成し、フランジ１０１を備えたサクションパイプ１０２をボディ１０７に締結して、吸込口１０４とサクションパイプ１０２を接続して外部の作動油供給配管と連結するものである。
【０００４】
フランジ１０１はサクションパイプ１０２の端部外周に溶接またはろう付けされ、フランジ１０１を貫通したボルト１１８がボディ１０７に形成されたボルト孔１１６に螺合することで、サクションパイプ１０２はボディ１０７に結合される。
【０００５】
そして、フランジ１０１と対向するボディ１０７には、吸込口１０４の周囲にシール溝１２０が形成され、このシール溝１２０に介装されたシール部材１１９によってサクションパイプ１０２と吸込口１０４の接合部が封止され、作動油の漏れを防いでいる。
【０００６】
なお、このポンプは、ボディ１０７とカバー１０６の内部にロータ、ベーン、カムリングからなるポンプカートリッジ１０３を収装したベーンポンプを構成し、駆動軸１１０を回転させることによりポンプカートリッジ１０３から吐出された作動油は、サイドプレート１０８とボディ１０７とにより形成された高圧室１１１から図示しない通路を介してフローコントロールバルブ１０５へ導かれ、所要流量のみがパワーステアリング装置へ供給される一方、余剰流量は吸込口１０４からの作動油とともに、バイパス通路１０９からカバー１０６の内部に形成された通路１１２を通って、ポンプカートリッジ１０３へ吸入される。
【０００７】
また、特公昭６１−４６６６８号公報に開示されるように、鋳造成型したボディに吸込口を機械的に穿孔形成し、この吸込口にネジ切り加工を施して、外部からの作動油供給配管と螺合接続させるものも知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記前者の従来例においては、サクションパイプ１０２とフランジ１０１を溶接により結合するため、加工工数が増大するのに加えて、溶接不良またはろう付け不良によっては油漏れが発生するという問題があり、溶接またはろう付けの際に、加熱によってフランジ１０１及びサクションパイプ１０２にはスケール（金属酸化被膜）が形成され、このスケールを除去するために酸洗い等の後処理工程が必要となり、酸洗いによってフランジ１０１及びサクションパイプ１０２に腐食が発生する場合があって、品質を安定させるのが難しく、また、フランジ１０１やサクションパイプ１０２の組み立てに加えて、シール溝１２０の加工やシール部材１１９が必要であるため、部品点数及び加工工数が増大して製造コストを増大させていた。
【０００９】
さらに、上記後者の従来例においては、吸込口を機械的に穿孔加工した後にネジ切り加工を行うため加工時間がかかり、その分製造コストが増大するという問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、鋳造後の機械加工を不要にして製造コストを低減可能なアルミポンプを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ポンプカートリッジのローターを一端に結合する駆動軸の軸穴を設けたアルミ製ポンプボディと、タンクからの作動油を上記ポンプボディ内のポンプカートリッジへ導入する配管の接続用サクションコネクタをポンプボディに突設するアルミポンプにおいて、前記サクションコネクタを前記駆動軸と直交する平面内に位置するように配置して前記ポンプボディと一体にアルミ鋳造成形し、かつ、このサクションコネクタ部からポンプボディ内に連なる吸込通路を上記アルミ鋳造成形時の鋳抜きピンまたは中子の抜き穴により形成する。
【００１２】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、上記吸込通路と、その下端から上記ポンプボディ内部の前記駆動軸穴へ向けて延設されるドレーン穴とを上記アルミ鋳造成形時の段付き鋳抜きピンまたは段付き中子の抜き穴により形成する。
【００１３】
【作用】
したがって、ポンプボディをアルミダイカスト等の鋳造により成形する際には、サクションコネクタ部の吸込通路を成形する鋳抜きピンまたは中子を、駆動軸の軸穴の軸線と直交関係にある平面内に配置することにより鋳造時の型抜きを支障なく行い得ると共に、鋳造時の鋳抜きピン等の抜き穴をそのまま吸込通路とすることができ、サクションコネクタの内周に成形された吸込通路は、鋳造後に機械加工を施すことがなくそのまま作動油通路として利用することができる。
【００１４】
【実施の形態】
図１〜図４に本発明をベーンポンプに適用した場合の一実施形態を示す。
【００１５】
図１〜図４において、１は駆動軸９を軸支するとともに、フローコントロールバルブ５を収装するベーンポンプのボディで、このボディ１にはローター６を回転自在に収装したカムリング８等からなるポンプカートリッジ３及びサイドプレート４を収装する第２ボディとしてのカバー２が結合され、ポンプカートリッジ３は、例えば、ベーン７、ローター６及びカムリング８等で構成される。
【００１６】
ボディ１のほぼ中央部を貫通した軸穴１７に配設された軸受メタル１６を介して駆動軸９が軸支され、ボディ１の上部から一体に鋳造成形されたサクションコネクタ１０には図示しない油圧配管が結合される。なお、駆動軸９の図中右端には図示しないプーリ等が結合される。
【００１７】
そして、ボディ１の内部にはフローコントロールバルブ５が収装され、流量を調整された作動油が図２、図３に示す吐出口５Ａからベーンポンプの外部へ圧送される。
【００１８】
図１に示すように、カバー２に面したボディ１の端面１Ａにはポンプカートリッジ３が当接しており、ポンプカートリッジ３を構成するカムリング８は、凹状に形成されたカバー２の底部と係合した円板状のサイドプレート４と端面１Ａとの間で挟持される。
【００１９】
ここで、ポンプカートリッジ３におけるポンピング領域は、カムリング８の内周で駆動軸９とスプライン結合したロータ６と、ロータ６に支持されてカムリング８の内周と摺接するベーン７とから構成され、カムリング８の内周は図２に示すように、ポンプカートリッジ３と対向するボディ１の端面１Ａに形成された吸入ポート１４、１４及び吐出ポート１５、１５と所定の位相で連通する。
【００２０】
一方、ボディ１に形成される作動油通路は、図１、図４において、駆動軸９の軸線と直交する平面内において略鉛直方向に形成された吸込通路１１をサクションコネクタ１０の内周部分からボディ１の内部に向けて形成され、さらに、その吸込通路１１の下部が、図中ほぼ水平方向に配設されて端面１Ａに開口する吸入連通路１２と連通し、さらに、この吸入連通路１２の右端はフローコントロールバルブ５の余剰流量を排出するバイパス側と連通して、端面１Ａに開口した吸入連通路１２からカバー２の内周へ作動油が流れ込む。
【００２１】
そして、端面１Ａには図２に示すように、一対の吸入ポート１４、１４が駆動軸９を挟んで二股に分岐されて所定の深さで凹状に形成され、これら吸入ポート１４と吸入連通路１２とを連絡する溝部１２Ａ、１２Ｂが、カムリング８における外周の上方半円外周部分を取り囲むように所定の深さで形成される。
【００２２】
溝部１２Ａ、１２Ｂは相互に当接したポンプカートリッジ３におけるカムリング８の端面とボディ１の端面１Ａとの間に間隙を形成して端面１Ａに開口した吸入連通路１２から吸入ポート１４、１４へ作動油を供給する二股状の低圧分配路を形成する。
【００２３】
カムリング８の吐出領域は、カムリング８のカム面内周にローター６を収装して形成される閉じ込み空間とローター６の回転方向とによって定まる所定の位置で、図１、図２に示すように、駆動軸９を挟んだボディ１の端面で図中上下に開口した一対の吐出ポート１５、１５が対向位置して連通し、これら吐出ポート１５、１５はボディ１の内部に形成された環状の連通路１９によって相互に連通するとともに、吐出通路１３を介してフローコントロールバルブ５と連通し、フローコントロールバルブ５で余剰流量を調整された圧油が図４に示す吐出口５Ａから外部へ圧送される。
【００２４】
ここで、ボディ１はアルミ等の軽合金をダイカスト等の鋳造により成形したもので、その成形時にボディ１の図中上部から駆動軸９の軸線と直交する平面内において上方へ向けてサクションコネクタ１０が一体に突設成形される。
【００２５】
サクションコネクタ１０はボディ１の上部から所定の高さに突設されて、図示しないパワーステアリング装置の作動油供給用配管に接続される。
【００２６】
そして、サクションコネクタ１０内の吸込通路１１は、アルミボディ１の鋳造の際に鋳抜きピンまたは可動中子によって同時に成形され、これら鋳抜きピン等の鋳抜き穴をそのまま通路として利用するものである。
【００２７】
なお、駆動軸９が突出する軸穴１７の端面にはオイルシール１８が設けられ、図３、図４に示すように、この軸穴１７の端面から端面１Ａ側へ向けてドレーン溝５０が駆動軸９の軸線と平行に所定の深さで形成される。
【００２８】
ドレーン溝５０は軸穴１７の端面から少なくとも吸込通路１１の直下まで形成され、吸込通路１１とドレーン溝５０との間には駆動軸９の軸線と直交する平面内においてドレーン通路５１が貫通形成され、ドレーン通路５１は吸込通路１１の延長上で直線的に配設される。また、ドレーン通路５１の内径は吸込通路１１の内径よりも小さく形成されて、ドレーン通路５１も吸込通路１１と同時に、例えば段付き鋳抜きピン等による抜き穴により鋳造時に成形される。
【００２９】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【００３０】
駆動軸９の回転によってポンプカートリッジ３のロータ６が駆動されると、サクションコネクタ１０の吸込通路１１内の作動油は、吸入連通路１２を介してカバー２の内部に各部品を組み立てることにより画成された低圧流路としての吸入通路２０へ流入する。
【００３１】
ベーン７、ローター６及びカムリング８等で構成されたポンプカートリッジ３は、ボディ１とサイドプレート４との間でそれぞれ形成された吸入ポート１４によって作動油を吸い込み、吐出ポート１５から圧送された作動油は、ボディ１内部の連通路１９、吐出通路１３を介してフローコントロールバルブ５へ導かれ、必要流量のみが吐出口５Ａから供給されて、余剰流量は吸入連通路１２へ還流され、サクションコネクタ１０の吸込通路１１内の作動油と合流して、吸入通路２０へ流入する。
【００３２】
一方、ポンプカートリッジ３から漏れた作動油は、駆動軸９と軸受メタル１６の間隙から軸穴１７に沿って形成されたドレーン溝５０へ流入し、さらにドレーン溝５０から鉛直方向に形成されたドレーン通路５１及び吸込通路１１を経て吸入連通路１２へ還流し、再びポンプカートリッジ３に吸入され、オイルシール１８に加わる背圧を吸入側へ逃がすことができる。
【００３３】
ここで、ボディ１はアルミ等の軽合金でダイカスト等の鋳造によって成型されるが、ドレーン通路５１及び吸込通路１１を駆動軸９の軸穴１７と直交する平面内に位置するように配設するとともに、ドレーン通路５１を吸込通路１１の延長上に形成したため、この鋳造の際にドレーン通路５１及び吸込通路１１を例えば段付き鋳抜きピンの抜き穴により同時に成形することができる。
【００３４】
すなわち、図５に示すように、１６０は吸込通路１１及びドレーン通路５１を形成する為に図示しないダイの内周へ突出自在に構成された段付き鋳抜きピン（又は可動中子）を示し、一方、樹脂中子（又は鋳抜きピン）１５０は軸穴１７の形状に応じた円柱状部材に、ドレーン溝５０に対応した凸部１５１を軸線に沿った外周に突設したものである。
【００３５】
上記円柱状の鋳抜きピン１６０は、吸込通路１１を形成する大径部１６０Ａの延長上にドレーン通路５１を形成する小径部１６０Ｂを延設し、鋳造の際には鋳抜きピン１６０を軸穴１７の成形用樹脂中子１５０と略直交するようにダイの内周へ突出させるとともに、小径部１６０Ｂの端部を軸穴１７の成形用中子１５０の凸部１５１に当接させた状態で成形型の中に溶湯の注入を行う。そして、離型の際には鋳抜きピン１６０を鋳型とともに後退させることで円滑に鋳造を行うことができる。
【００３６】
こうして、サクションコネクタ１０をボディ１から突出させて一体に形成するとともに、内周の吸込通路１１及びドレーン通路５１を鋳抜きピンにより鋳造し、その抜き穴により形成するようにしたため、鋳造後に機械加工を施すことなく抜き穴を吸込通路１１としてそのまま利用でき、前記従来例に比して部品点数及び加工工数を大幅に削減して製造コストを低減することが可能となるとともに、製品の品質を安定させて信頼性を向上させることが可能となるのである。
【００３７】
図６は第２の実施形態を示し、前記従来例の図７、図８に示したベーンポンプに本発明を適用した場合を示し、前記第１実施形態と同様に、駆動軸１１０の軸線と直交する平面内で、ボディ１０７の図中上面からサクションコネクタ１０Ａを一体に突設し、サクションコネクタ１０Ａ内周の吸込通路１０４を鋳抜きピン等の抜き穴をそのまま利用するよう成形したもので、上記と同様に鋳造後の機械加工を不要にして、製造コストの低減を実現することができるのである。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ポンプボディをアルミダイカスト等の鋳造により成形する際には、サクションコネクタを成形する鋳抜きピンを、駆動軸の軸線と直交する平面内に位置するように配置することにより、鋳造時の型抜きを支障なく行うことができ、サクションコネクタの内周に鋳抜きピンの抜き穴により形成された吸込通路は、鋳造後に機械加工を施すことがなくそのまま作動油通路として利用することが可能となり、前記従来例に比して部品点数及び加工工数を大幅に削減して製造コストを低減することができ、さらに、製品の品質を安定させて信頼性を向上させることも可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すベーンポンプの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】ボディの側面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】鋳抜きピンの斜視図。
【図６】第２の実施形態を示すベーンポンプの断面図である。
【図７】従来の例を示すベーンポンプの断面図である。
【図８】同じくサクションコネクタの拡大図。
【符号の説明】
１  ボディ
９  駆動軸
１０  サクションコネクタ
１１  吸込通路
１７  軸穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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