(57)【要約】【課題】  ベーンポンプの焼き付きを防止する。【解決手段】  駆動軸と一体的に回転するロータ１１と、このロータに径方向の出入り自在に設けられた複数のベーン１２と、前記ロータとベーンを収装し、前記ベーン先端が形成された内周面に摺接しつつ前記ロータが回転するカムリング１３と、前記駆動軸を回転自在に軸支するとともに、前記カムリングを収装するボディ３と、このボディとカムリングとの間に挟持されて、カムリング内から吐出される作動油をボディ内の油室に導くポートとを設けたサイドプレート１と、前記ボディの開口端を塞ぐようにボディ面に結合するとともに、前記駆動軸の一端を回転自在に軸支し、かつ前記ロータ及び前記ベーンと摺接するカバー４とからなり、前記カバーと前記ロータとの摺接面にオイルシ−ル７を備える。【選択図】    図１
2006037831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸と一体的に回転するロータと、
このロータに径方向の出入り自在に設けられ、ポンプ室を形成する複数のベーンと、
前記ロータとベーンを内装し、前記ベーン先端が形成された内周面に摺接しつつ前記ロータが回転するカムリングと、
前記駆動軸を回転自在に軸支するとともに、前記カムリングを収装するボディと、
このボディとカムリングとの間に挟持されて、前記ポンプ室内から吐出される作動油をボディ内の油室に導くポートとを設けたサイドプレートと、
前記ボディの開口端を塞ぐようにボディ面に結合するとともに、前記駆動軸の一端を回転自在に軸支し、かつ前記ロータ及び前記ベーンと摺接するカバーとからなり、
前記カバーと前記ロータとの摺接面にオイルシールを備えることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
前記オイルシールは、前記駆動軸を取り囲むように設置され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】
前記オイルシールは、前記ロータ及び前記カバーのいずれかの摺接面に形成された環状の凹溝に設置されることを特徴とする請求項１または２に記載のベーンポンプ。
【請求項４】
前記オイルシールは、Ｏリングと低摩擦係数を有する表面処理を施した環状のリングからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のベーンポンプ。
【請求項５】
前記表面処理は、ダイヤモンドライクカーボン処理であることを特徴とする請求項４に記載のベーンポンプ。
【請求項６】
前記ロータと前記サイドプレートの間に第２のオイルシールを設けることを特徴とする請求項１から５のいずれかひとつ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、例えば車両のパワーステアリング装置等の油圧源として用いられるベーンポンプの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一端面をカバーで封止されたボディの内周にベーンを有するロータとカムリングを収装したベーンポンプにおいて、ボディの他端面で外部に開口したシール溝と、このシール溝に嵌合するオイルシールからなるベーンポンプ軸のシール構造に関する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−４２１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術においては、ベーンポンプの軸の一端を軸支するカバーに設置された軸受部にシール構造が形成されておらず、流入した作動油の圧力によりカバーのロータに摺接する面が変形し、軸受部の低圧側に作動油が漏れ、容積効率が低下するという問題がある。
【０００４】
また、カバーの変形によりロータとカバーとの間の間隙が増大し、ベーンの作用により高圧となった作動油が、この広がった間隙にも作用することになり、高圧領域が増大する。また、サイドプレート側は、その裏面（ロータ摺動面の反対面）に作用する高圧によりサイドプレートがロータに近接するように変形し、ロータとサイドプレート間での高圧領域は、カバー側の領域より小さくなる。したがって、カバー側とサイドプレート側とでの圧力が異なるため、ロータに作用する圧力による力のバランスが崩れ、結果としてロータの焼き付きが発生しやすくなるという懸念が生じる。
【０００５】
そこで本発明は、カバー軸受部への作動油の漏出を防止するとともに、ロータに作用する圧力分布の不均等を是正し、ロータの焼き付きを防止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、ベーンポンプであって、駆動軸と一体的に回転するロータと、このロータに径方向の出入り自在に設けられ、ポンプ室を形成する複数のベーンと、前記ロータとベーンを内装し、前記ベーン先端が形成された内周面に摺接しつつ前記ロータが回転するカムリングと、前記駆動軸を回転自在に軸支するとともに、前記カムリングを収装するボディと、このボディとカムリングとの間に挟持されて、前記ポンプ室内から吐出される作動油をボディ内の油室に導くポートとを設けたサイドプレートと、前記ボディの開口端を塞ぐようにボディ端面に結合するとともに、前記駆動軸の一端を回転自在に軸支し、かつ前記ロータ及び前記ベーンと摺接するカバーとからなり、前記カバーと前記ロータとの摺接面にオイルシ−ルを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、カバーとロータとの摺接面にオイルシールを設置するので、作動油がオイルシールの内側に位置する駆動軸側に漏洩することがなく、容積効率の低下を防止できる。
【０００８】
また、作動油の圧力がオイルシールの変形に作用し、カバーの変形が抑制でき、ロータに作用する圧力分布の不均等を是正し、ロータの焼き付きを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１に示すように、ベーンポンプは、図示されない動力源により回転駆動される駆動軸６を備え、駆動軸６の途中にはロータ１１がスプライン結合し、駆動軸６とロータ１１が一体に回転する。
【００１１】
ロータ１１の外周から出入り自在に設置された複数のベーン１２が回転による遠心力と背圧の作用により突出し、ベーン１２の先端は、カムリング１３に形成された内周面１３ａに摺接しながら移動する。内周面１３ａは略楕円状に形成され、この内周面に沿ってベーン先端が移動することで、ベーン１２が伸縮し、隣接するベーン１２間、内周面１３ａ及びロータ１１により形成されるポンプ室の容積が拡縮する。なお、ベーン１２は、回転により遠心力と、ベーン１２の基端に作用する作動油の圧力により内周面１３ａに押し付けられる。
【００１２】
カムリング１３は、サイドプレート１およびカバー４とにより軸方向に挟持され、内周面１３ａ内の作動油は所定のポート１５、１６から出入りする。
【００１３】
ロータ１１には複数の切り欠きが放射状に所定間隔で形成され、各切り欠きにベーン１２がロータ１１のラジアル方向に出入り可能に収装される。ロータ１１が回転すると、切り欠きから伸び出したベーン１２の先端がカムリング１３の内周面１３ａに摺接し、各ベーン１２の間に画成された各ポンプ室が拡縮する。
【００１４】
サイドプレート１には、駆動軸６を挟んで対称な位置に一対の高圧ポート１５が開口し、ベーン１２により形成された吐出側ポンプ室に連通し、またカバー４には、駆動軸６を挟んで対称な位置に、かつ高圧ポート１５と略直交する位置に一対の低圧ポート１６が形成される。低圧ポート１６は図示しないタンクと連通しており、タンクからの作動油が低圧ポート１６からポンプ室に供給され、ポンプ室の容積の拡縮により高圧化して、高圧ポート１５からボディ３の油室に排出されることで、作動油の給排が行われる。
【００１５】
サイドプレート１の背面には高圧ポート１５と連通する圧力室１７が形成され、これによりサイドプレート１をロータ１１に向けて圧着する。
【００１６】
駆動軸６が貫通し、カムリング１３およびサイドプレート１等が収容されるボディ３が設けられ、その開口した一端面３ｂは、カバー４により図示しないボルトを介して閉口される。駆動軸６はボディ３内に設置された軸受９ａ及びカバー４内に設置された軸受９ｂにより回転自在に軸支される。
【００１７】
円盤状のサイドプレート１は、ロータ１１およびベーン１２に摺接する摺接面１８と、ボディ３の内壁面３ａに当接する当接面１９とを有し、摺接面１８と当接面１９はそれぞれ平面に機械加工される。同様にカバー４のロータ１１およびベーン１２に摺接する摺接面４ａもまた平面に機械加工される。そして、組み立て時において、カバー４をボディ３の端面３ｂにボルトを用いて所定の締結トルクにより締め付けることとカムリング１３とロータ１１との高さの違いにより、カバー４とロータ１１間の摺動面の間隙、およびロータ１１とサイドプレート１間の摺動面の間隙を所定量に制御することができる（ここで、間隙は例えば数十μｍである）。
【００１８】
さらに本発明のベーンポンプでは、図２に示すように、ロータ１１側面に摺接するカバー４の摺接面４ａに、オイルシール７を収装する環状の凹溝４ｂを駆動軸６周りに形成する。このオイルシール７によってロータ１１とカバー４の摺接面４ａとの間隙を通じて、低圧ポート１６から軸受９ｂへ流れる作動油の漏洩を防止する。
【００１９】
ここで、オイルシール７は、例えば凹溝４ｂに弾性体（例えば、Ｏリング）７ａを配置し、さらにこのＯリング７ａとロータ１１との間に摩擦抵抗の低い、かつ耐摩耗性に優れた表面処理を施した薄肉環状のリング７ｂを配置したものである。このリング７ｂは、樹脂や鉄系材料からなり、その表面に低摩擦係数を有する表面処理、例えば炭素を主成分とするアモルファス構造体であるダイヤモンドライクカーボンをコーティング処理したものである。
【００２０】
また図１に示すように、ロータ１１に摺接するサイドプレート１の摺接面１８に、Ｏリング２０ａとリング２０ｂからなる第２のオイルシール２０を摺装する環状の凹溝２１を形成してもよい。この場合、カバー４側に形成した凹溝と同径に形成し、収装される第２のオイルシール２０により、ロータ１１とサイドプレート１の摺接面１８との間から駆動軸６側に漏洩する作動油の漏出を防止するようにする。
【００２１】
なお、第２のオイルシール２０を設置する凹溝２１をロータ１１の摺接面に形成するようにしてもよい。
【００２２】
このように本発明においては、ロータ１１とカバー４の摺接面及びロータ１１とサイドプレート１の摺接面にオイルシール７を備えたので、作動油が軸受６ｂや駆動軸６側に漏洩することがなく、ベーンポンプの容積効率が低下することが防止できる。
【００２３】
また、カバー４の変形に伴って、高圧が作用する領域が増大するが、オイルシールを設定することにより、オイルシール内側に高圧領域が形成されることが防止でき、高圧領域の増大を抑制し、ロータに生じるカバー側とサイドプレート側との高圧力領域の不均一を減少して、圧力のバランスを均等化して、ロータの焼き付きを防止することができる。
【００２４】
またオイルシールが、Ｏリングと低摩擦係数を有する表面処理、例えば、ダイヤモンドライクカーボン処理であるを施した環状のリングからなるため、摺動抵抗を抑制することができる。
【００２５】
さらにロータとサイドプレートの摺動面に第２のオイルシールを設けたので、駆動軸側の作動油を漏洩をさらに抑制し、容積効率の向上を図ることができる。
【００２６】
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】
【００２７】
本発明のベーンポンプは、容積効率の向上とロータの焼き付きを防止し、自動車に適用するのに最適である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態を示すベーンポンプの正面断面図である。
【図２】カバーの正面図である。
【図３】同じく側面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  サイドプレート
３  ボディ
４  カバー
４ａ  摺接面
４ｂ  凹溝
６  駆動軸
７  オイルシール
９ａ、９ｂ  軸受
１１  ロータ
１２  ベーン
１３  カムリング
１３ａ  内周面
１５  高圧ポート
１６  低圧ポート
１８  摺接面
１９  当接面
２０  第２のオイルシール
【図１】
2006037831.tif 000003
【図２】
2006037831.tif 000004
【図３】
2006037831.tif 000005