| 【発明の名称】 |
油圧ポンプ |
| 【発明者】 |
【氏名】小田 徹也
【氏名】山元 賢二
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| 【要約】 |
【課題】油圧ポンプにおいて、小型で油圧変動によるノイズを追従性良く低減でき、しかも油にガスが混入するおそれがないこと。
【解決手段】本ギアポンプでは、ポンプ室７０内に対となる駆動ギア５と従動ギア６とを配置し、両ギア５，６の回転によって吸込室７１から吐出室７２へ作動油を送り出す。吐出室７２に連通するキャパシティ室２０ａを有するノイズダンパ筒２０を設ける。ノイズダンパ筒２０の周壁面３０及び底壁面３１に密着固定される周壁部３３及び底壁部３４を有する有底筒状のエラストマ部材３２を設ける。エラストマ部材３２が容積変化して油圧変動を吸収する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】吸込室および吐出室を有するポンプハウジングの吐出室に連通するノイズダンパ筒を備える油圧ポンプにおいて、前記ノイズダンパ筒の内壁に略沿う有底筒状のエラストマ部材が収容されていることを特徴とする油圧ポンプ。
【請求項２】前記エラストマ部材は前記ノイズダンパ筒の内壁面に密着固定されていることを特徴とする請求項１記載の油圧ポンプ。
【請求項３】前記エラストマ部材の内面に表面積を増加させるための起伏形状が与えられていることを特徴とする請求項１又は２記載の油圧ポンプ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ギアポンプその他の油圧ポンプに関する。
【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、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】一方、近年、省エネを図る目的で、小型で高い吐出圧力を持つ高回転形のギアポンプが要望されているが、高速化により油圧ショックや脈動に起因するノイズが大きくなるおそれがある。この種の問題はギアポンプに限らず、トロコイドポンプその他の油圧ポンプにおいても存在する。そこで、従来より、アキュームレータが用いられている。アキュームレータは、ガス室と油圧室とを持ち、両室を仕切る隔壁にピストンや隔膜を設ける構造である。しかし、このアキュームレータでは、万一、故障が生じた場合、油圧室の油にガスが混入する。また、急速な油圧変化には追従できない。さらに、ガス室を設ける必要があり、構造が大型になる等の難点がある。
【０００４】そこで、本発明の課題は、小型で油圧変動によるノイズを追従性良く低減でき、しかも油にガスが混入するおそれのない油圧ポンプを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、吸込室および吐出室を有するポンプハウジングの吐出室に連通するノイズダンパ筒を備える油圧ポンプにおいて、前記ノイズダンパ筒の内壁に略沿う有底筒状のエラストマ部材が収容されていることを特徴とするものである。
【０００６】本構成では、油圧変動のショックや脈動をエラストマ部材の弾性による体積変化により吸収するので、追従性良く油圧変動を吸収することができる。また、従来のアキュームレータのようにガス室を設ける必要がなく、小型化を図ることができる。さらに、従来のアキュームレータのように油にガスが混入するおそれがない。特に、エラストマ部材をもともとあるノイズダンパ筒の内部に設けたので、構造が簡単であり、また、エラストマ部材をノイズダンパ筒の内壁に略沿う有底筒状としたので、従来からあるスペースを利用しながらも十分な受圧面積を確保できる。したがって、少しの油圧変動にもエラストマ部材の十分な量の容積変化を得ることができ、この点からも、油圧変動に対する追従性を非常に良くすることができ、油圧変動を確実に吸収することができる。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１において、前記エラストマ部材は前記ノイズダンパ筒の内壁面に密着固定されていることを特徴とするものである。本構成では、請求項１記載の発明と同様の作用効果を奏する。加えて、エラストマ部材がノイズダンパ筒の内壁面に密着固定されているので、エラストマ部材が組立時のエア抜き作業の障害となることがない。請求項３記載の発明は、請求項１又は２において前記エラストマ部材の内面に表面積を増加させるための起伏形状が与えられていることを特徴とするものである。本構成では、請求項１又は２記載の発明の作用効果と同様の作用効果を奏する。加えて、受圧面積をさらに広くすることにより、油圧変動に対する追従性をさらに良くし、油圧変動をより確実に吸収することができる。起伏形状としては、例えばひだ形状やいぼ形状を示すことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の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油圧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に示す油圧ポンプＡは電動のギアポンプからなる。主に図２を参照して、本油圧ポンプ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と連動する被駆動軸４（ポンプ軸）と、この被駆動軸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、このポンプハウジング７を両側から支持する第１及び第２ハウジング支持体８，９と、第１ハウジング支持体８と組み合わされた状態で第２ハウジング支持体９及びポンプハウジング７の外側を覆う有底円筒状のタンクハウジング１０とを備えている。
【０００９】図１を参照して、ポンプハウジング７の筒壁部７ｂに形成された被嵌め込み部９３に、有底のノイズダンパ筒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。本実施の形態の特徴とするところは、ノイズダンパ筒２０の内壁である、周壁面３１および底壁面３２に沿う有底筒状のゴム等のエラストマ部材３２を、ライニング（内張り）により固定し、脈動その他の油圧変動を簡単な構造にて効果的に抑制する点にある。
【００１０】キャパシティ室２０ａは有底筒状のエラストマ部材３２により実質的に区画される。エラストマ部材３２は独立気泡フォーム構造を有することが、容積変化を大きくできる点で好ましい。エラストマ部材３２をライニングするには、例えば焼き付けや接着を用いれば良い。図１，図２および図３を参照して、ポンプハウジング７は、駆動ギア５及び従動ギア６を収容し、互いに連通する長円形のギア室としてのポンプ室７０を有する筒状のボディ７ａと、前記ポンプ室７０の両側開放部を閉鎖する一対のサイドプレート７ｂ，７ｃとを備えている。ポンプハウジング７は、これらサイドプレート７ｂ，７ｃに穿設された２組の軸受孔１１，１２に、前記被駆動軸４及び該被駆動軸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、対応する支持体９，８の板壁９ａ，８ａとの間を密封するシール部材である。
【００１１】ボディ部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がそれぞれ設けられている。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】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ハウジング支持体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。ポンプハウジング７を支持する第１ハウジング支持体８は、前記電動モータ２のモータハウジングに着脱可能に取り付けられ、さらに第２ハウジング支持体９は、図３に示すように前記ボディ部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ハウジング支持体８の板壁部８ａに着脱可能に取り付けられ、この第２ハウジング支持体９の取り付けにより前記ポンプハウジング７を挟着固定するようにしている。
【００１３】第２ハウジング支持体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、ポンプハウジング７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。
【００１４】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。ノイズダンパ筒２０は、筒部２１の底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ハウジング支持固体９に着脱可能に取り付けている。
【００１５】ノイズダンパ筒２０の底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ハウジング仕切板体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ハウジング支持体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。ノイズダンパ筒２０の底２２の内面は、図１に示すように外周部から径方向中央にかけて連続して内側に湾曲する曲面形状とし、圧油の作用点を分散させ、高圧の圧油に耐えられるようにしている。
【００１６】第１ハウジング支持体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、前記被駆動軸４が挿通される挿通穴８４とを備え、該挿通穴８４にオイルシール１５を設けている。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。
【００１７】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。
【００１８】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ハウジング支持体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を挿嵌固定し、該仕切板１８と第１ハウジング支持体８との間に、前記ポンプハウジング７、第２ハウジング支持体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、サブタンク（図示せず）に貯蔵されている作動油が自重により落下供給され、さらにこのリターン室１９から３つの油戻し穴１８ａを経て低圧室１６に満杯になるまで供給される。
【００１９】仕切板１８の径方向下側には、前記油戻し穴１８ａが穿設され、リターン室１９の油戻し穴１８ａから低圧室１６に減圧して戻すようにしている。さらに前記第２ハウジング支持体９の板壁部９ａには、前記吐出室７２に開口る弁孔９５が設けられ、該弁孔９５に弁体及び該弁体を付勢する弁ばね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が故障なと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。
【００２０】駆動ギア５を支える被駆動軸（ポンプ軸）は、第１ハウジング支持体８の挿通孔８４を貫通して電動モータ２側に突出し、第１ハウジング支持体８の他側面に固定支持された電動モータ２の駆動軸１（モータ軸）に同軸的に突き合わせてあり、該駆動軸１と前記被駆動軸４とが、前記ドライブシャフト３によって連結されている。以上の如く取り付けられたドライブジョイント３は、電動ポンプにポンプ動作を行わせるべく、駆動源たる電動モータ２の回転を駆動軸１を介して被駆動軸４に伝える動作をなす。電動ポンプは、電動モータ２の駆動により、駆動軸１（セータ軸）、被駆動軸４（ポンプ軸）を経て駆動ギア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、この圧油が第１吐出油路７５及び第１連通路９１を経て、ノイズダンパ筒２０内に供給される。
【００２１】このノイズダンパ筒２０は、そのキャパシティ室２０ａが吐出室７２よりも大容積になっているので、圧油の脈動が小さくなる。特に、油圧変動のショックや脈動をエラストマ部材３２の弾性による体積変化により吸収するので、追従性良く油圧変動を吸収することができる。また、従来のアキュームレータのようにガス室を設ける必要がなく、小型化を図ることができる。さらに、従来のアキュームレータのように油にガスが混入するおそれがない。
【００２２】特に、エラストマ部材３２をもともとあるノイズダンパ筒２０の内部に設けたので、構造が簡単であり、また、エラストマ部材３２をノイズダンパ筒２０の内壁に略沿う有底筒状としたので、従来からあるスペースを利用しながらも十分な受圧面積を確保できる。したがって、少しの油圧変動にもエラストマ部材３２の十分な量の容積変化を得ることができ、この点からも、油圧変動に対する追従性を非常に良くすることができ、油圧変動を確実に吸収することができる。
【００２３】さらに、有底筒状のエラストマ部材３２をライニングによりノイズダンパ筒２０の内壁に密着させてあるので、エラストマ部材３２が組立時のエア抜き作業の障害となることがない。このようにノイズダンパ筒２０を設けて圧油の脈動を小さくするから、脈動による被駆動軸４の振動を小さくすることができる。ノイズダンパ筒２０内の圧油は、第２連通孔９２、第２及び第３吐出油路７４，８１を経て油圧作動機器の一方側作動室に供給される。油圧作動機器の他方側作動室に連通する返油管４２からリターン室１９に戻された作動油は仕切板１８の油戻し孔１８ａから減圧して低圧室１６に戻される。
【００２４】次いで、図５は本発明の他の実施の形態を示している。図５を参照して、本実施の形態が図１の実施の形態と異なるのは、本実施の形態のエラストマ部材３２Ａはノイズダンパ筒２０の内壁面である周壁面３０および底壁面３１に密着固定されておらず、エラストマ部材３２Ａの外面とこれに対向するノイズダンパ筒２０の内壁面との間に若干の隙間が設けられていることである。この隙間は密閉されておらず、油が充満している。また、エラストマ部材３２Ａの内面には、表面積を増加させるための起伏形状として蛇腹部３８が設けられている。
【００２５】本実施の形態では、図１と同様の作用効果を奏する。加えて、蛇腹部３８によって受圧面積をさらに広くすることにより、油圧変動に対する追従性をさらに良くし、油圧変動をより確実に吸収することができる。起伏形状としては、例えばいぼ形状やひだ形状であっても良い。なお、エラストマ部材３２Ａを内外に貫通する小孔を設けておいても良い。なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明をトロコイドポンプ等の他の公知の油圧ポンプに適用することができる。その他、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１２４７
【氏名又は名称】光洋精工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２４日（１９９９．１２．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５１５５
【弁理士】
【氏名又は名称】亀井 弘勝 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１８２６４８（Ｐ２００１−１８２６４８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月６日（２００１．７．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６７６４１ |
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