(57)【要約】【課題】ギヤポンプ内部の液体漏れを抑制しながら、圧力応答性を高めることができ、駆動トルクの増加を抑制することができるギヤポンプとそれに用いられるシール部材を提供する。【解決手段】ドライブシャフト８とドリブンシャフト９と、それらにそれぞれ回転可能に支持され、歯先同士が噛み合う一対のギヤ２、３と、一対のギヤ２、３の双方の両側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’に隣接して配置された一対の側板１０と、ドライブシャフト８とドリブンシャフト９とギヤ２、３と側板１０とを収容するハウジング１８と、ハウジング１８と側板１０との間に配置され、ギヤ２、３の回転によって１８ハウジングと側板１０との間に形成される高圧領域と低圧領域とを区画する無端環状のシール部材１７と、を備え、シール部材１７は、ハウジング１８と当接する面Ｐ１の最大押圧部６７と側板１０と当接する面Ｐ３の最大押圧部６８とが、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’に直交する方向に視て異なる位置に配置されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの軸と、
前記軸にそれぞれ回転可能に支持され、歯先同士が噛み合う一対のギヤと、
前記一対のギヤの双方の両側面に隣接して配置された一対の側板と、
前記軸と前記ギヤと前記側板とを収容するハウジングと、
前記ハウジングと前記側板との間に配置され、前記ギヤの回転によって前記ハウジングと前記側板との間に形成される高圧領域と低圧領域とを区画する無端環状のシール部材と、を備えるギヤポンプであって、
前記シール部材は、前記ハウジングと当接する面の最大押圧部と前記側板と当接する面の最大押圧部とが、前記ギヤの側面に直交する方向に視て異なる位置に配置されていることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項２】
前記側板及び／又は前記ハウジングは、前記シール部材の前記ハウジングと当接する面と前記側板と当接する面を繋ぐ側面と当接する当接面を有していることを特徴とする請求項１に記載のギヤポンプ。
【請求項３】
前記当接面は、前記シール部材の前記ハウジングと当接する面と前記側板と当接する面を繋ぐ側面のうち前記低圧領域側の側面と当接することを特徴とする請求項２に記載のギヤポンプ。
【請求項４】
前記シール部材は、前記ハウジングと当接する面が前記側板と当接する面よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のギヤポンプ。
【請求項５】
前記シール部材は、前記側板に向かって凸となる形状を有していることを特徴とする請求項４に記載のギヤポンプ。
【請求項６】
前記シール部材の前記ハウジングと当接する面と前記側板と当接する面を繋ぐ側面が曲面であることを特徴とする請求項１に記載のギヤポンプ。
【請求項７】
前記シール部材は、該シール部材の前記ハウジングと当接する面と前記側板と当接する面を繋ぐ側面の環状方向の全周もしくはその一部にシール反転防止部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のギヤポンプ。
【請求項８】
前記シール反転防止部は、前記ハウジング及び／又は前記側板とは当接しないことを特徴とする請求項７に記載のギヤポンプ。
【請求項９】
前記シール部材は分割型を用いて成形されており、前記シール部材は前記分割型の境界に対応する位置にパーティングラインを有しており、前記パーティングラインは、前記ハウジングと当接する面と前記側板と当接する面を繋ぐ側面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のギヤポンプ。
【請求項１０】
ギヤポンプ内に形成される高圧領域と低圧領域とを区画するための無端環状のシール部材であって、
前記シール部材は、該シール部材の輪郭の内側に位置する第１の凸部と、該第１の凸部よりも該シール部材の輪郭の外側に位置する第２の凸部と、該第２の凸部よりも該シール部材の輪郭の外側に位置する第３の凸部と、各凸部を接続する接続面と、を備えると共に、前記第２の凸部と前記第３の凸部とはそれぞれ、前記第１の凸部に対し前記シール部材の上下方向の反対側に配置されていることを特徴とするシール部材。
【請求項１１】
前記シール部材は、前記第１の凸部と前記第３の凸部を接続する接続面が平面であり、前記第２の凸部に向かって凸となる形状を有していることを特徴とする請求項１０に記載のシール部材。
【請求項１２】
前記シール部材の前記第１の凸部と前記第２の凸部を接続する接続面が曲面であることを特徴とする請求項１０に記載のシール部材。
【請求項１３】
前記シール部材は、前記第２の凸部と前記第３の凸部を接続する接続面の環状方向の全周もしくはその一部にシール反転防止部を備えていることを特徴とする請求項１０に記載のシール部材。
【請求項１４】
前記シール部材は、ギヤポンプ内に収容された第１の部材と第２の部材との間に配置され、前記第１の部材と前記第２の部材との間に形成される高圧領域と低圧領域とを区画するためのものであり、前記第１の部材と当接する面の最大押圧部と前記第２の部材と当接する面の最大押圧部とが、該シール部材を挟持する前記第１の部材と前記第２の部材とが対向する方向に視て異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載のシール部材。
【請求項１５】
前記シール部材は、前記第１の部材と当接する面が前記第２の部材と当接する面よりも大きいことを特徴とする請求項１４に記載のシール部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤポンプ及びそれに用いられるシール部材に関し、例えば車両用ブレーキ装置等の液圧源として用いられるギヤポンプとその内部で形成される高圧側と低圧側を区画するシール部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等に搭載されるポンプとして、ピストンポンプやギヤポンプ等が知られている。ピストンポンプは、シール性に優れるものの、一回の動作における吐出流量が大きいため、音や振動等の面で課題のあるポンプである。一方で、ギヤポンプは、例えばピストンポンプと比較して、吐出時の音や振動を小さくすることが容易であるため、静粛な動作が求められる環境下において極めて優れたポンプである。
【０００３】
上記するギヤポンプの従来技術としては、特許文献１、２に開示されているギヤポンプが挙げられる。
【０００４】
特許文献１に開示されているギヤポンプは、側板に段差部や溝部を形成し、前記段差部や溝部に断面円形のシール部材を配置して、ギヤポンプ内に形成された高圧領域と低圧領域とのシール性を確保したものである。
【０００５】
また、特許文献２に開示されているギヤポンプは、側板の端面に溝を形成し、前記溝に断面階段状の圧力区画シール（シール部材）を配置して、リアケース内の吐出圧力と吸込ポート部の吸込圧力とを区画したものである。
【０００６】
特許文献１、２に開示されているギヤポンプによれば、シール部材は弾性を有しており、ギヤポンプに組付けられた際にハウジングと側板とで挟まれて潰される潰し代を有していることから、その潰し代によってシール部材と側板あるいはハウジングとの間で接触圧力を発生させることができ、シール部材と側板あるいはハウジングとを密着させることができ、高圧の液体が低圧側へ漏れないようにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−５９９３１号公報
【特許文献２】特開平１０−２５２５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来のギヤポンプは、駆動軸に回転可能に支持された歯先同士が噛み合う一対のギヤの側面に隣接して側板が配置されており、この側板とハウジングとの間にシール部材が圧縮された状態で配置されている。
【０００９】
シール部材の潰し代が小さく、シール部材と側板あるいはハウジングとの接触圧力が小さい場合には、シール部材と側板あるいはハウジングを密着させることができず、高圧側の液体が低圧側へ漏れてポンプの効率が低下する可能性がある。
【００１０】
一方で、シール部材の潰し代が大きい場合には、シール部材が組付けられた際にシール部材の反発力が大きくなり、ギヤの側面に隣接して配置された側板が前記ギヤ側面を押圧する力が大きくなる。これにより、側板とギヤ側面との間の摩擦力が増大し、ポンプ始動時の圧力応答性が低下するといった問題がある。さらに、ポンプ駆動時には、シール部材が高圧液体によって圧縮され、側板がギヤ側面を押圧する力が増大し、側板とギヤ側面との間の摩擦力が更に増大するため、ポンプの効率が低下する可能性があり、例えばポンプ駆動源のモータ等を大容量化するなどといった対策が要求される場合がある。
【００１１】
特許文献２に開示されているギヤポンプにおいては、シール部材の断面を階段状とすることで、シール部材が変形もしくは膨張する際の空間を形成することができ、側板によるギヤ側面への押圧力の増加を抑制することができるものの、シール部材と側板あるいはハウジングとの密着性を確保するためには、シール部材に所定の潰し代を設け、シール部材を所定の面積で側板やハウジングと接触させて十分な接触圧力を発生させる必要がある。そのため、側板とハウジングとが対応する方向、すなわちギヤ側面に直交する方向の押圧力を低減することができず、側板とギヤ側面との間の摩擦力の発生を十分に抑制することができないといった課題がある。
【００１２】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ポンプ内における液体漏れを抑制すると共に、ポンプ始動時の圧力応答性を向上し、ポンプ駆動時の駆動トルクの増大を抑制することのできるギヤポンプとそれに用いられるシール部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記する課題を解決するために、本発明に係るギヤポンプは、少なくとも２つの軸と、前記軸にそれぞれ回転可能に支持され、歯先同士が噛み合う一対のギヤと、前記一対のギヤの双方の両側面に隣接して配置された一対の側板と、前記軸と前記ギヤと前記側板とを収容するハウジングと、前記ハウジングと前記側板との間に配置され、前記ギヤの回転によって前記ハウジングと前記側板との間に形成される高圧領域と低圧領域とを区画する無端環状のシール部材と、を備えるギヤポンプであって、前記シール部材は、前記ハウジングと当接する面の最大押圧部と前記側板と当接する面の最大押圧部とが、前記ギヤの側面に直交する方向に視て異なる位置に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るシール部材は、ギヤポンプ内に形成される高圧領域と低圧領域とを区画するための無端環状のシール部材であって、前記シール部材は、該シール部材の輪郭の内側に位置する第１の凸部と、該第１の凸部よりも該シール部材の輪郭の外側に位置する第２の凸部と、該第２の凸部よりも該シール部材の輪郭の外側に位置する第３の凸部と、各凸部を接続する接続面と、を備えると共に、前記第２の凸部と前記第３の凸部とはそれぞれ、前記第１の凸部に対し前記シール部材の上下方向の反対側に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のギヤポンプとシール部材によれば、ハウジングと当接する面の最大押圧部と側板と当接する面の最大押圧部とが、ギヤの側面に直交する方向に視て異なる位置に配置されているため、シール部材のハウジング側の最大押圧部と側板側の最大押圧部がずれた位置に配置されており、シール部材の側板に対する押圧力を低減することができ、側板のギヤ側面に垂直な方向への押圧力を抑制することができる。これにより、ハウジングと側板との密着性を確保しながら、ギヤ側面に作用する摩擦力を低減することができ、ポンプ始動時の圧力応答性を向上させることができ、ポンプ駆動時の駆動トルクの増大を抑制することができる。
【００１６】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るギヤポンプの実施例１の基本構成を示す横断面図。
【図２】図１に示すギヤポンプのＡ−Ａ断面図。
【図３】図１に示すギヤポンプのＢ−Ｂ断面図。
【図４】図３に示すギヤポンプのＣ−Ｃ断面図。
【図５】図１に示すギヤポンプのＤ−Ｄ断面図。
【図６】図３に示すギヤポンプのＥ部拡大図であって、実施例１のギヤポンプで適用されるシール部材のポンプ組立完了前の状態を示す図。
【図７】図３に示すギヤポンプのＥ部拡大図であって、実施例１のギヤポンプで適用されるシール部材のポンプ組立完了後の状態を示す図。
【図８】図３に示すギヤポンプのＥ部拡大図であって、実施例１のギヤポンプで適用されるシール部材のポンプ駆動時の状態を示す図。
【図９】ギヤポンプ駆動時のポンプ吐出圧力と側板のギヤ側面に対する押圧力との関係を示す図。
【図１０】実施例１のギヤポンプで適用されるシール部材の他例を示す図。
【図１１】実施例１のギヤポンプで適用されるシール部材の更に他例を示す図。
【図１２】本発明に係るギヤポンプの実施例２で適用されるシール部材の製造工程を説明する図。
【図１３】本発明に係るギヤポンプの実施例３で適用されるシール部材の全体構成を示す下面図。
【図１４】実施例３のギヤポンプで適用されるシール部材のポンプ組立完了前の状態を示す図。
【図１５】実施例３のギヤポンプで適用されるシール部材のポンプ組立完了後の状態を示す図。
【図１６】本発明に係るギヤポンプの実施例４で適用されるシール部材のポンプ組立完了前の状態を示す図。
【図１７】本発明に係るギヤポンプの実施例４で適用されるシール部材のポンプ組立完了後の状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るギヤポンプの実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
［実施例１］
図１は、本発明に係るギヤポンプの実施例１の基本構成を示したものである。また、図２は、図１に示すギヤポンプのＡ−Ａ断面図、図３は、図１に示すギヤポンプのＢ−Ｂ断面図、図４は、図３に示すギヤポンプのＣ−Ｃ断面図、図５は、図１に示すギヤポンプのＤ−Ｄ断面図である。
【００２０】
図１に示すギヤポンプ１は、駆動源（不図示）に接続されたドライブシャフト８とドリブンシャフト９と、それらに回転可能に支持され、歯先同士が噛み合う一対のギヤ２、３と、一対のギヤ２、３の双方の側面に隣接して配置された一対の側板１０、１０’（図２参照）と、ドライブシャフト８とドリブンシャフト９と一対のギヤ２、３と一対の側板１０、１０’とを収容するフロントカバー４（図２参照）及びリアケース５からなるハウジング１８と、を備えている。
【００２１】
図２に示すように、ドライブシャフト８は、フロントカバー４とリアケース５に設けられた軸受６、７を介してハウジング１８に回転可能に軸支され、ギヤ２は、ドライブシャフト８と一体となって回転するように支持されている。
【００２２】
また、ギヤ３はドリブンシャフト９に支持されており、ギヤ３の歯先はギヤ２の歯先と噛み合っていて、ギヤ２が回転するとギヤ３はドリブンシャフト９と一体となって回転するようになっている。
【００２３】
また、ギヤ２、３の両側面にはそれぞれ、ギヤ２、３の双方の側面（図中、上下面）２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’と隣接するように側板１０、１０’が配置されており、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’のシールを行うようになっている。ギヤポンプ１の駆動時にギヤ２、３が回転すると、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’は側板１０、１０’と摺接してギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’がシールされる。なお、側板１０、１０’はそれぞれ、ドライブシャフト８とドリブンシャフト９を通す貫通孔を有しており、この側板１０、１０’の貫通孔にドライブシャフト８とドリブンシャフト９を通すことによって、ドライブシャフト８とドリブンシャフト９の双方の軸が平行かつ所定の間隔を置いて支持されるようになっている。
【００２４】
また、ハウジング１８のリアケース５は、横断面が略円形（図１参照）の凹部５ａを有しており、その開放端部にフロントカバー４が取り付けられることで、ポンプ液を密封するための空間が形成される。ここで、フロントカバー４をリアケース５に取り付ける際には、フロントカバー４及びリアケース５と側板１０、１０’との間に無端環状のシール部材１７、１７’が配置され、フロントカバー４とリアケース５とで、ギヤ２、３と側板１０、１０とシール部材１７、１７’を挟持している。
【００２５】
なお、フロントカバー４は、リアケース５との間に溝１９を有しており、この溝１９にハウジングシール１１が配置された状態でフロントカバー４がリアケース５に取り付けられる。これにより、ハウジングシール１１はリアケース５とフロントカバー４の溝１９の壁面に密着し、フロントカバー４とリアケース５を組立てた際に双方の間に生じ得る隙間をシールして、リアケース５内の液体が外部へ漏れるのを防止している。
【００２６】
また、フロントカバー４のうちリアケース５とは反対側の面（図中、下面）には凹部２０が設けられ、その内部かつドライブシャフト８の周囲にはオイルシール１２が配設されている。このオイルシール１２の外周面は、フロントカバー４の凹部２０へ圧入されることにより、凹部２０の壁面と密着しており、ポンプ駆動時に、オイルシール１２の内面はドライブシャフト８の外周面と摺接することにより、ドライブシャフト８とフロントカバー４の軸受６との隙間をシールし、それらの隙間を介して内部の液体が外部へ漏れ出さないようにしている。
【００２７】
ここで、側板１０、１０’は略同一形状を有すると共に、図１、４に示すように、吸込用流通孔となる吸込ポート１３を有している。また、この吸込ポート１３近傍における側板１０、１０’の外縁は、ギヤ２、３の歯先円の外形とほぼ等しい形状を有している。
【００２８】
また、ギヤ２、３の周囲には、吸込ポート１３近傍においてギヤ２、３の歯先をシールするために、ギヤ２、３に隣接してシールブロック１４が配置されている。このシールブロック１４の側板１０、１０’との当接面は、側板１０、１０’の円弧部分と略同一の形状を有しており、シールブロック１４と側板１０、１０’は、その当接面１５にて密着している。なお、このシールブロック１４は、フロントカバー４やリアケース５とは別部材で構成されている。
【００２９】
このように、吸込ポート１３は、側板１０、１０’とシールブロック１４とリアケース５とで形成されており、吐出ポート１６は、図５に示すように、リアケース５に形成された流路２１にて形成され、リアケース５の内部空間と連通している。
【００３０】
次に、ギヤポンプ１を駆動した際の、リアケース５の内部空間に形成される高圧領域と低圧流域とのシールについて説明する。
【００３１】
ギヤポンプ１が駆動され、リアケース５の内部に吐出ポート１６近傍の吐出圧力（高圧側）と吸込ポート１３近傍の吸込圧力（低圧側）との圧力差が発生すると、側板１０、１０’は、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’と摺接しながらシールを行い、リアケース５の内部の液体がギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’と側板１０、１０’との隙間を介して連通しないようにする。
【００３２】
また、無端環状のシール部材１７、１７’は、図５に示すように、側板１０、１０’及びシールブロック１４の両端面に形成された肩部１０ａ、１０ａ’、１４ａ、１４ａ’の外周面とシール部材１７、１７’の内側側面とが当接するように、フロントカバー４とリアケース５と側板１０、１０’及びシールブロック１４との間に配置されており、ギヤ２、３の回転によってフロントカバー４とリアケース５と側板１０、１０’及びシールブロック１４との間に形成される高圧領域と低圧領域とを区画している。すなわち、シール部材１７、１７’は、側板１０、１０’またはシールブロック１４とフロントカバー４またはリアケース５の壁面とで密着してシールを行い、リアケース５の内部の液体が側板１０、１０’とフロントカバー４あるいはリアケース５との隙間を介して連通しないようにしている。
【００３３】
なお、吸込ポート１３の上流には、ギヤポンプ１へ液体を供給するタンク（不図示）等が接続されており、吐出ポート１６の下流には、バルブやシリンダ（不図示）等が接続されてポンプ吐出圧を調整することができる。また、ドライブシャフト８には、モータ等の駆動源（不図示）が接続されている。
【００３４】
次に、本実施例１のギヤポンプ１の動作について説明する。ここで、ドライブシャフト８は、上記するように不図示のモータ等の駆動源によって駆動され、ドライブシャフト８と一体に支持されたギヤ２は、図１に示す矢印Ｒ１方向へ回転し、ギヤ２と歯先同士が噛み合ったギヤ３は、矢印Ｒ２方向へドリブンシャフト９と一体となって回転している。
【００３５】
まず、吸込ポート１３を介してリアケース５の内部に流入した液体は、ギヤ２、３の回転に伴い、ギヤ２、３の歯溝に収容されてギヤ２、３の回転方向へ搬送される。
【００３６】
次いで、吐出ポート１６側でギヤ２、３が再度噛み合うと、ギヤ２、３の歯溝から液体が押し出される。ギヤ２、３が完全に噛み合うと、この噛み合い部分でシールされるため、液体は吸込ポート１３側へ流入しない。
【００３７】
このように、ギヤポンプ１は、ギヤ２、３の回転により連続して液体を吐出ポート１６側へ搬送し、吐出ポート１６側の圧力が上昇すると、吐出ポート１６から液体が吐出される。その際、ギヤ２、３の歯先は、シールブロック１４によりシールされるため、ギヤポンプ１の内部では、吸込ポート１３の周辺のシール部材１７、１７’の内側のみが低圧となり、それ以外の部分は高圧となる。
【００３８】
本実施例１のギヤポンプ１は、上記するように、側板１０、１０’がハウジング１８に固定されていない可動側板タイプのものである。このタイプのギヤポンプ１は、側板１０、１０’の背面（側板１０、１０’のフロントカバー４またはリアケース５と対向する面）の圧力分布と、側板１０、１０’の内面（側板１０、１０’のギヤ２、３と摺接する面）の圧力分布を各面の形状や寸法等によって調整することができる。すなわち、各面の形状や寸法、シール部材の構成等によって、ドライブシャフト８やドリブンシャフト９の軸方向で発生する力をバランスさせることができ、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’に対して垂直な方向（図中、Ｚ方向）の押圧力が小さくなるような設計や、ギヤポンプ１の駆動によって生じた圧力を用いてギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’に側板１０、１０’を押付ける方向の力を発生させ、高圧時に密着性を高める設計等が可能となっている。
【００３９】
そこで、図６〜図８を参照して、本実施例１のギヤポンプ１の側板１０とリアケース５との間に配置されるシール部材１７についてより詳細に説明する。
【００４０】
図６は、図３に示すギヤポンプのＥ部拡大図であって、実施例１のギヤポンプで適用されるシール部材１７のポンプ組立完了前の状態を示したもの、図７は、そのポンプ組立完了後の状態を示したもの、図８は、そのポンプ駆動時の状態を示したものである。なお、図６〜図８に示すように、側板１０の肩部１０ａは、肩上部１０ｅ、肩壁部１０ｂ、肩底Ｒ部１０ｃ、肩底部１０ｄにて形成されている。
【００４１】
図６に示すように、シール部材１７は、このシール部材１７の輪郭の内側に位置する凸部６３と、この凸部６３よりもシール部材１７の輪郭の外側に位置する凸部６１と、この凸部６１よりもシール部材１７の輪郭の外側に位置する凸部６２と、各凸部を接続する接続面と、を備えると共に、前記凸部６１と凸部６２とはそれぞれ、凸部６３に対しシール部材１７の上下方向の反対側に配置されている。また、凸部６３と凸部６２を接続する面Ｐ１（リアケース５と当接する面）が略平面からなり、凸部６１に向かって（側板１０に向かって）凸な形状を有している。より具体的には、シール部材１７は、該シール部材１７の軸心と直交する断面において、側板１０の肩部１０ａに配置した際、側板１０の肩部１０ａの肩底部１０ｄに最初に接触する凸部６１と、リアケース５と最初に接触する凸部６２と、肩壁部１０ｂ側へ向かって肩上部１０ｅとリアケース５の間に位置する凸部６３と、を有し、凸部６１と凸部６２は曲線部６４で接続され、凸部６２と凸部６３は略直線状の直線部６６で接続され、凸部６３と凸部６１は曲線部６５で接続されている。ここで、凸部６１は凸部６２よりも無端環状のシール部材１７の輪郭の内側、すなわち、側板１０とリアケース５とが対向する方向（Ｚ方向）に視て内側に位置するように配置されている。
【００４２】
次いで、リアケース５が側板１０の方向に向かって押圧され、リアケース５と側板１０によってシール部材１７が潰されてギヤポンプ１が組み立てられると、シール部材１７は、図７に示すような状態になる。より具体的には、リアケース５が側板１０の方向に向かって押圧され、凸部６２がリアケース５と接触すると、凸部６２近傍は圧縮されながら側板１０の方向へ押し下げられる。その際、上記するように凸部６１は凸部６２よりも側板１０とリアケース５とが対向する方向に視て内側に位置するように配置されているため、シール部材１７には矢印Ｒ３方向（図中、時計回り方向）に回転力が発生し、凸部６１は肩底部１０ｄ上をシール部材１７の輪郭の内側方向へ移動する。すなわち、シール部材１７は、リアケース５と側板１０の間で回転する。
【００４３】
ここで、シール部材１７は環状に閉じた構造を有しているため、シール部材１７の曲線部６５は、側板１０の肩壁部１０ｂ側へせり出すように変形する。また、凸部６１は側板１０の肩底部１０ｄ上及び肩底Ｒ部１０ｃ上を滑動して肩壁部１０ｂ側へ近接し、曲線部６５は肩壁部１０ｂと密着して当接する。すなわち、シール部材１７の低圧領域側の側面Ｐ２が、側板１０の低圧領域側に設けられた肩部１０ａの肩壁部１０ｂや肩底Ｒ部１０ｃの外周面と当接する。また、直線部６６はリアケース５と密着して当接する。なお、本実施例１では、シール部材１７の低圧領域側の側面Ｐ２と当接する面を側板１０の肩部１０ａにて形成したが、例えば、ハウジング１８に肩部や溝部等のシール収容部を形成し、当該肩部や溝部等のシール収容部の適宜の側面にシール部材１７の低圧領域側の側面Ｐ２と当接する面を形成してもよい。
【００４４】
図７に示す状態においては、シール部材１７のハウジング１８（リアケース５）と当接する面Ｐ１の最大押圧部６７と側板１０と当接する面Ｐ３の最大押圧部６８とが、側板１０とリアケース５とが対向する方向（Ｚ方向）に視て異なる位置に配置されているため、側板１０とリアケース５とが対向する方向のシール部材１７の反発力を抑制することができる。したがって、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’に直交する方向（Ｚ方向）のシール部材１７の押圧力を効果的に低減することができ、側板１０によるギヤ２、３の回転や移動を阻害する摩擦力の発生を効果的に抑制することができる。
【００４５】
また、側板１０の肩部１０ａをシール部材１７の低圧領域側の側面Ｐ２側に設けることにより、凸部６１の側板１０の肩底部１０ｄ上及び肩底Ｒ部１０ｃ上での更なる滑動を抑制することができ、シール部材１７の低圧領域側の側面Ｐ２と側板１０の肩部１０ａの肩壁部１０ｂを密着させることができる。
【００４６】
これにより、ポンプ始動時のトルクを低減することができ、ギヤ２，３の歯先がシールブロック１４の歯先シール部に対して差圧による力で寄せられて密着するまでの時間を短縮でき、ギヤポンプ１の駆動指令に対する圧力応答性を格段に向上させることができる。
【００４７】
さらに、リアケース５とシール部材１７を直線部６６で当接させることができ、側板１０とシール部材１７を側板１０の肩部１０ａの肩壁部１０ｂで平面的に当接させることができるため、シール部材１７とリアケース５及び側板１０との接触面圧を確保することができ、シール部材１７とリアケース５及び側板１０を十分に密着することができる。したがって、ギヤポンプ１が駆動され、高圧領域と低圧領域が形成された場合であっても、高圧側から低圧側への液体の漏れを効果的に抑制することができる。
【００４８】
なお、図示するように、凸部６１と凸部６２を曲線部６４によって接続する、すなわち、シール部材１７のハウジング１８と当接する面Ｐ１と側板１０と当接する面Ｐ３を繋ぐ側面Ｐ２、Ｐ４のうち高圧側の側面Ｐ４を曲面で形成することによって、曲線部６４での応力集中を抑制して、曲線部６４で発生する力を効率的に側板１０の肩部１０ａの肩壁部１０ｂ側へ伝達することができる。すなわち、ギヤポンプ１の駆動によって高圧領域と低圧領域とが形成された場合であっても、高圧領域の液体によるシール部材１７の曲線部６４への押圧力は、リアケース５と側板１０の肩部１０ａの肩壁部１０ｂ側へ配向され、シール部材１７はリアケース５と側板１０の肩上部１０ｅの隙間の方向へ向かって押圧されるため、ギヤポンプ１の駆動時の密着性を効果的に高めることができる。なお、直線部６６は、図示するように組立完了前に直線状でなくても、例えばリアケース５向きに凸となるような曲線で凸部６２と凸部６３を接続してもよい。
【００４９】
また、ギヤポンプ１を駆動し、低圧領域と高圧領域の圧力差が大きくなると、シール部材１７は、図８に示すような状態になる。すなわち、シール部材１７はリアケース５側へ向かって押圧されるため、高圧側の液体は、シール部材１７のリアケース５側よりも側板１０側から低圧領域側へ侵入しようとする。
【００５０】
このような状態であっても、シール部材１７は、リアケース５と肩上部１０ｅとの隙間近傍に配置される凸部６３を中心とした扇形形状を有しており、シール部材１７の輪郭の内側の側面Ｐ２が側板１０の肩部１０ａの肩壁部１０ｂ側と当接しているため、高圧領域と低圧領域のシール性を確保することができると共に、シール部材１７の圧縮によるシール反発力の増大に起因する側板１０のギヤ２、３側への押圧力の増加を抑制することができる。すなわち、低圧領域と高圧領域の圧力差が大きい場合であっても、ギヤ２、３の側面の摩擦力を効果的に低減することができ、ポンプ駆動時の駆動トルクの増大を抑制することができるため、例えばポンプ駆動に小型モータを用いることができ、ギヤポンプ１全体の小型化を図ることができる。
【００５１】
なお、図８に示すように、リアケース５と側板１０の肩上部１０ｅとの隙間を埋めるようにシール部材１７が変形すれば、低圧領域と高圧領域のシール性をより高めることができると考えられる。また、図６に示すように、シール部材１７の凸部６１と凸部６３を曲線部６５によって接続し、側板１０の肩部１０ａの肩壁部１０ｂに対してシール部材１７の曲面を対向させることで、ポンプ駆動前の状態において曲線部６５を肩壁部１０ｂに確実に密着させながら、低圧領域と高圧領域の圧力差が大きくなった場合にシール部材１７の変形量を抑制することができる。そのため、当該ギヤポンプ１を低圧から高圧まで頻繁に切り替えた際にも、シール部材１７の変形量を抑制することができ、その耐久性を効果的に向上させることができる。
【００５２】
図９は、ギヤポンプ駆動時のポンプ吐出圧力と側板のギヤ側面に対する押圧力との関係を示したものであり、図中実線Ｌ１は、本実施例１におけるシール部材１７を用いた場合のポンプ吐出圧力と側板のギヤ側面に対する押圧力との関係、破線Ｌ１’は、従来の円形断面のシール部材を用いた場合のポンプ吐出圧力と側板のギヤ側面に対する押圧力との関係を示したものである。
【００５３】
図９から明らかなように、シール部材１７をギヤポンプ１に適用することによって、低圧時と高圧時の双方においてギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’に対する側板１０の押圧力を格段に低減することができる。
【００５４】
次に、図１０は、実施例１のギヤポンプ１で適用されるシール部材の他例を示したものであり、図１１は、実施例１のギヤポンプ１で適用されるシール部材の更に他例を示したものである。
【００５５】
図１０に示すシール部材１０７はその一部に突起１０１を有し、当該突起１０１がリアケース５に近接していて、ギヤポンプ１の組立時に最初にリアケース５に当接する。しかしながら、突起１０１は極めて小さいため、大きな押圧力を発生しない。
【００５６】
したがって、無端環状のシール部材１０７の軸心に直交する断面において、例えば突起１０１が側板１０と当接する凸部１０２よりも内側に存在したとしても、ギヤポンプ１の組立時の突起１０１の押圧力は凸部１０３近傍での押圧力よりも小さいため、シール部材１０７のリアケース５との当接面Ｐ１の最大押圧部１０５が側板１０との当接面Ｐ３の最大押圧部１０４よりも外側に配置され、上記するシール部材１７と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
また、図１１に示すように、シール部材１１７の凸部１１１と凸部１１２を直線部１１４で接続し、凸部１１１と凸部１１３を直線部１１５で接続した形状としても、ポンプ組立時にシール部材１１７を矢印Ｒ４方向へ回動させることができ、シール部材１１７のリアケース５との当接面Ｐ１と側板１０との当接面Ｐ３を繋ぐ側面Ｐ２、Ｐ４のうち低圧領域側の側面Ｐ２を肩壁部１０ｂと密着して当接させることができ、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’に対する側板１の押圧力を低減して、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’に作用する摩擦力を効果的に抑制することができる。
【００５８】
［実施例２］
図１２は、本発明に係るギヤポンプの実施例２で適用されるシール部材の製造工程を説明したものである。上記する実施例１のギヤポンプ１で適用されるシール部材は、例えば単一の成形型を用いて製造することができる。一方で、本実施例２のギヤポンプで適用されるシール部材１７Ａは、上型と下型とからなる２つの成形型を用いて製造したものである。なお、その他の構成は実施例１と同様であるため、実施例１と同様の構成には同様の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１２（ａ）に示すように、シール部材１７Ａは、当該シール部材１７Ａの上方部分に対応するキャビティを画定する上型Ｋ１と、シール部材１７Ａの上方部分に対応するキャビティを画定する下型Ｋ２と、からなる成形型を用いて製造される。このような分離型Ｋ１、Ｋ２を用いて成形品を製造する際には、分離型の境界に対応する位置にパーティングライン１２３Ａが形成される。
【００６０】
そこで、シール部材１７Ａを成形する際、上型Ｋ１と下型Ｋ２の分割位置は、シール部材１７Ａがギヤポンプ内に配置された際にリアケース５または側板１０と当接しない位置に配置する。具体的には、例えば図１２（ｂ）に示すように、曲線部６４Ａや曲線部６５Ａの凸部６３Ａ寄りに配置する。
【００６１】
これにより、シール部材１７Ａの成形時に形成され得るパーティングライン（バリ）１２３Ａに起因するシール部材１７Ａとリアケース５や側板１０との密着性の低下を抑制することができ、高圧側の液体が低圧側へ漏れることを簡単に抑制することができる。
【００６２】
［実施例３］
図１３は、本発明に係るギヤポンプの実施例３で適用されるシール部材の全体構成を示したものであり、図１４は、実施例３のギヤポンプで適用されるシール部材のポンプ組立完了前の状態、図１５は、そのポンプ組立完了後の状態を示したものである。
【００６３】
図１３〜図１５に示す実施例３のギヤポンプで適用されるシール部材は、実施例１のギヤポンプで適用されるシール部材１７に対して張出し部（シール反転防止部）を設けた点が相違しており、その他の構成は実施例１と同様であるため、実施例１と同様の構成には同様の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６４】
図１３は、シール部材１７Ｂを側板１０側から視た下面図であり、シール部材１７Ｂは、無端環状のシール部材１７Ｂの環状方向の一部に外側へ延出する張出し部（シール反転防止部）１３１Ｂを備えている。なお、本実施例３において、張出し部１３１Ｂは、シール部材１７Ｂの環状方向に複数個所に分けて設けられているが、例えばシール部材１７Ｂの環状方向の全周に亘って形成することもできる。
【００６５】
図１４及び図１５に示すように、シール部材１７Ｂの張出し部１３１Ｂは、ギヤポンプに組付けられ、リアケース５と側板１０によって挟持された際に、張出し底部１３１Ｂｂが側板１０の肩部１０ａの肩底部１０ｄと接触しない高さｈを有している。これにより、シール部材１７Ｂを組付ける際にシール部材１７Ｂが反転することを防止することができると共に、リアケース５を側板１０方向へ押圧してシール部材１７Ｂをリアケース５と側板１０とで挟持する際、シール部材１７Ｂが矢印Ｒ５方向へ回動することが阻害されることがなく、シール部材１７Ｂの曲線部６５Ｂを側板１０の肩部１０ａの肩壁部１０ｂへ確実に密着させることができる。
【００６６】
なお、この張出し部１３１Ｂの高さｈは、リアケース５と側板１０の少なくとも一方と当接しない設定とすれば、シール部材１７Ｂをリアケース５と側板１０との間に配置する際、シール部材１７Ｂを滑らかに回動させることができる。
【００６７】
［実施例４］
図１６は、本発明に係るギヤポンプの実施例４で適用されるシール部材のポンプ組立完了前の状態を示したものであり、図１７は、そのポンプ組立完了後の状態を示したものである。
【００６８】
図１６及び図１７に示す実施例４のギヤポンプで適用されるシール部材は、実施例１のギヤポンプで適用されるシール部材１７やリアケース５に対してシール部材やリアケースの断面形状が相違しており、その他の構成は実施例１と同様であるため、実施例１と同様の構成には同様の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６９】
図１６に示すように、実施例４のギヤポンプで適用されるシール部材１７Ｃは、側板１０とリアケース５Ｃとで挟持される前は略円形断面を有している。また、リアケース５Ｃの側板１０に対向する面は、側板１０側へ向かう傾斜面１５１Ｃを有している。
【００７０】
図示するように、シール部材１７Ｃが略円形断面を有している場合であっても、リアケース５Ｃの側板１０に対向する面が側板１０側へ向かう傾斜面１５１Ｃを有することで、実施例１のギヤポンプと同様、ポンプ組立時におけるシール部材１７のリアケース５との最初の接触部１７１Ｃと側板１０との最初の接触部１７２Ｃを、リアケース５Ｃと側板１０の対向する方向に視て異なる位置に配置することができる。具体的には、シール部材１７のリアケース５との最初の接触部１７１Ｃを側板１０との最初の接触部１７２Ｃよりも、無端環状のシール部材１７Ｃの輪郭の外側に配置することができる。
【００７１】
これにより、シール部材１７Ｃのリアケース５Ｃとの当接面Ｐ１の最大押圧部（接触部）１７１Ｃと側板１０との当接面Ｐ３の最大押圧部（接触部）１７２Ｃを、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’に直交する方向に視て異なる位置に配置することができ、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’へ向かう押圧力を低減することができる。
【００７２】
また、リアケース５Ｃの側板１０に対向する面が傾斜面１５１Ｃを有していることで、図１７に示すように、ポンプ組立時におけるリアケース５Ｃのシール部材１７Ｃに対する押圧力を側板１０の肩部１０ａの肩壁部１０ｂの方向（矢印Ｑ１方向）へ向けることができるため、シール部材１７Ｃのリアケース５Ｃと当接する面Ｐ１と側板１０と当接する面Ｐ３を繋ぐ側面Ｐ２、Ｐ４のうち低圧領域側の側面Ｐ２を側板１０の肩部１０ａの肩壁部１０ｂ等の表面と密着して当接させることができ、リアケース５Ｃと側板１０との間に形成される低圧領域と高圧領域とのシール性を確保することができる。
【００７３】
したがって、実施例１のギヤポンプと同様に、ギヤ２、３の側面２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’に対する押圧力を低減することができ、ポンプ始動時の圧力応答性を高めることができ、ポンプ駆動時の駆動トルクの減少を抑制することができる。また、リアケース５Ｃ及び側板１０の肩部１０ａの肩壁部１０ｂに対する密着性を確保することができるため、高圧領域から低圧領域への液体の漏れを効果的に抑制することができる。
【００７４】
なお、本実施例４においては、シール部材１７のリアケース５との最初の接触部１７１Ｃを側板１０との最初の接触部１７２Ｃよりも、無端環状のシール部材１７Ｃの輪郭の外側に配置する形態を説明したが、例えば側板１０の当接面の形状を変更して、シール部材１７のリアケース５との最初の接触部１７１Ｃを側板１０との最初の接触部１７２Ｃよりも無端環状のシール部材１７Ｃの輪郭の内側に配置してもよい。
【００７５】
また、上記する実施例１〜４においては、ハウジング１８を構成するリアケース５と側板１０との間に形成される低圧領域と高圧領域とを区画するためのシール部材について説明したが、ギヤポンプ内の部材同士の間に形成される低圧領域と高圧領域の間に当該シール部材を適用すれば、低圧領域と高圧領域とのシール性を確保しながら、シール部材を介して部材同士の間に発生する押圧力を効果的に低減することができる。
【００７６】
なお、本発明は上記した実施例１〜４に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例１〜４は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例１〜４の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１  ギヤポンプ
２、３  ギヤ
２ａ、２ａ’、３ａ、３ａ’  ギヤの側面
４  フロントカバー
５  リアケース
５ａ  リアケースの凹部
６、７  軸受
８  ドライブシャフト（軸）
９  ドリブンシャフト（軸）
１０、１０’  側板（第２の部材）
１０ａ、１０ａ’  側板の肩部
１０ｂ  肩壁部
１０ｃ  肩底Ｒ部
１０ｄ  肩底部
１０ｅ  肩上部
１１  ハウジングシール
１２  オイルシール
１３  吸込ポート
１４  シールブロック
１４ａ、１４ａ’  シールブロックの肩部
１５  側板の当接面
１６  吐出ポート
１７、１７’  シール部材
１８  ハウジング
１９  フロントカバーの溝
２０  フロントカバーの凹部
２１  リアケースの流路
６１、６２、６３  シール部材の凸部
６４、６５  シール部材の曲線部
６６  シール部材の直線部
６７  ハウジング（リアケース）と当接する面の最大押圧部
６８  側板と当接する面の最大押圧部
１０１  シール部材の突起
１０２、１０３  シール部材の凸部
１０４  側板と当接する面の最大押圧部
１０５  ハウジング（リアケース）と当接する面の最大押圧部
１０７  シール部材
１１１、１１２、１１３  シール部材の凸部
１１４、１１５、１１６  シール部材の直線部
１１７  シール部材
１２３Ａ  パーティングライン（バリ）
１３１Ｂ  張出し部（シール反転防止部）
１３１Ｂｂ  張出し底部
Ｋ１  上型
Ｋ２  下型
Ｐ１  シール部材のハウジング（リアケース）との当接面
Ｐ２  シール部材の低圧領域側の側面
Ｐ３  シール部材の側板との当接面
Ｐ４  シール部材の高圧領域側の側面
【図１】
2013170552.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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