JPH0243037B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ケーシング、該ケーシング内に支持
されたカムリング、駆動軸によつて駆動される半
径方向スリツト付きのロータ、該ロータの半径方
向スリツト内に摺動自在にはめ込まれかつ前記カ
ムリングに気密に当接する作動翼、および少くと
も１枚の制御板を有し、ポンプの部分が加圧鋳造
で作られているような特にパワーステアリング装
置の高圧ポンプに関する。

この種の周知の高圧ポンプ（西ドイツ特許第
2020675号明細書および同第2047040号明細書）
は、ポンプおよび油槽に対して一体のケーシング
を有している。その場合ケーシングの形状は、ケ
ーシングを加圧鋳造法で作れるようにすることに
よつて再加工が避けられるように決められてい
る。その場合ケーシングポンプ室内に収納される
ポンプ部分は、駆動側制御板、カムリング、ロー
タの半径スリツト内に案内され半径方向外方に移
動できかつ前記カムリングに当接する作動翼、お
よびポンプの吐出側に設けられた別の制御板から
構成されている。吐出側の制御板はポンプの運転
中において搬送圧力が作用するので、全ポンプ部
品は互いに密に押圧され、駆動軸の制御板を介し
てケーシング内に支持されている。比較的大きな
押圧力およびその際に生ずる滑り摩擦のために良
好な耐摩耗性をうるため、制御板は焼結合金で作
られている。この焼結合金の制御板は、形状精度
および寸法精度に対する高い要求を満足するとい
う利点はあるが、その製作費用が高いという欠点
がある。

本発明の目的は、耐摩耗性、形状および寸法精
度、および液密性について従来適用されている基
準を十分に維持した状態において、この種の高圧
ポンプの製作コストおよび重量を低減することに
ある。

この目的は本発明によれば、冒頭に述べた形式
の高圧ポンプにおいて、少くとも１枚の制御板が
真空鋳造法で作られた高シリコン含有合金から構
成され、その扁平度が再加工しない状態において
0.1mm以下であることによつて達成される。

本発明に基づく高圧ポンプの有利な実施形態は
特許請求の範囲第２項ないし第４項に記載されて
いる。

上述の西ドイツ特許第2047040号公報によつて、
高圧ポンプのケーシングを加圧鋳造で作ることは
知られているが、従来加圧鋳造で作られた制御板
を使用することは大きな偏見で反対されていた。
すなわち加圧鋳造品は焼結合金に比べて応力が小
さく、また制御板に作用するキヤビテーシヨン、
摩擦および曲げの負荷がかなり大きいために、従
来加圧鋳造品はこのポンプ部品に対する材料とし
て不適当と思われていた。むしろロータと作動翼
との当接面の領域における制御板の早期の摩耗あ
るいは小さな伸び率に条件づけられた破損などが
考慮されていた。この考えは加圧鋳造品の組織に
おける大きな多孔性と空胴形成とが原因となつて
いる。

更に加圧鋳造品の弾性係数が小さい場合運転中
に制御板に過度の変形が生じてしまい、これがポ
ンプの運転に不利な影響を及ぼすと思われてい
た。しかしこれらの予想された欠点は実際には生
ぜず、むしろ寿命試験によれば、本発明に基づく
ポンプは運転性能および摩耗特性において周知の
ポンプの値に達することが確かめられた。最初真
空鋳造法で作られた高シリコン含有アルミニウム
合金で構成された制御板を使用することによつ
て、空胴が最も少なくかつ耐摩耗性の表面領域を
もつた均質な組織が得られた。このようにして作
られた制御板は製作コストがかなり安く、その場
合同時に重量も節減される。

圧力を制限するために、制御板の吐出側におい
て圧力が作用する面積は軸方向パツキンによつて
有利に小さくされている。それによつて液圧的な
端面空隙調整が行なわれ、この制御板の過負荷が
防止される。

以下図面に示す翼室形ポンプの実施例に基づい
て本発明を詳細に説明する。

補強リブ１Ａを備えたポンプケーシング１は、
真空鋳造法で作られた高シリコン含有合金で構成
され、その場合周知のように油路２，３ないし２
Ａ，３Ａを備えている駆動側制御板４は、ケーシ
ングと一体に形成されている。ケーシング１の中
には駆動軸５が伸びており、この駆動軸５はキー
を介してロータ６と接続されている。ロータ６は
図面でははつきりしないが多数の半径方向スリツ
トを有し、これらのスリツトの中には、半径方向
に移動できかつカムリング７に当接している作動
翼８が滑動自在にはめ込まれている。カムリング
７には動き易い制御板１０が支持されており、こ
の制御板１０には周知のように作用する吐出ポー
ト１１，１１Ａおよび作動翼８の下側に対する円
弧状油路１３，１３Ａが設けられている。作動翼
８間の搬送室、すなわちロータ６とカムリング７
との間の搬送室は、吸込室１５，１５Ａおよび吸
込口１７を介して油槽（図示せず）に接続されて
いる。作動翼８によつて搬送される圧油は吐出ポ
ート１１ないし１１Ａを通つて吐出口１８に接続
されている吐出室２０に送られる。制御板１０に
はパツキンリング２１に対する溝が設けられてい
る。このパツキンリング２１は吐出圧が作用する
制御板１０の所定の圧力領域を境界づけているの
で、この制御板１０は高いポンプ圧の場合でも過
度にはたわまない。制御板１０に作用する吐出圧
は、軸方向の遊隙を平衡するため、およびロータ
側から制御板１０に作用する内圧を平衡するため
に用いられる。

本発明のような高圧ポンプでは、異質の材料が
組合せられ用いられるので、制御板４，１０の摩
耗負荷が非常に大きい。すなわち、本発明の高圧
ポンプのロータ６と作動翼８は、通常、鋼からな
り、一方、ケーシング１および制御板４，１０は
本発明のようなアルミシリコン合金からなつてい
る。高圧ポンプの運転中においては、制御板１０
は、吐出室２０に作用する作動圧力の下で駆動軸
５の方向に僅かに弯曲するため、ロータ６と作動
翼８の端面は、両方の制御板４，１０上を滑り接
触することになる。その結果、作動翼８と制御板
４，１０との間に線接触状態が生じ、これによつ
て制御板４，１０は、極端な摩耗負荷に曝され
る。

さらに、本発明のような高圧ポンプの場合に
は、このような極端な摩耗負荷に加えて、キヤビ
テーシヨンによる負荷をも生じる。すなわち、圧
油によつて引き起こされるキヤビテーシヨンは、
高圧ポンプの加圧領域と吸込領域との間の狭い範
囲で急激に発生し、制御板等の材料を浸食する。

しかし、制御板４，１０を本発明のように高シ
リコン含有合金をダイキヤスト等の真空鋳造法で
製造すると、急速冷却の際にシリコン結晶は鋳造
品の表面では非常に細かく析出し薄い境界層を形
成し、これに対して鋳造品中の深い層では粗い結
晶が析出する。この鋳造品表面の細かいシリコン
析出は摩耗とキヤビテーシヨンに十分耐え得る表
面層を形成することが分つた。とくに、焼結合金
で作られた制御板と比べて格別顕著な耐摩耗性を
示す。そのため、本発明では、この表面層を機械
加工せずに真空鋳造したままの状態で使用する。

この種のポンプ構造部品には高い精度が要求さ
れるにも拘らず、真空鋳造法で作られた制御板な
いしケーシングと一体成形された制御鏡面は高価
な再加工なしに使用できる。制御板の扁平度は再
加工しない状態において0.1mm以下であるので、
制御鏡面における加工の要求は極端に少ない。従
つて表面における細かな組織が維持され、耐摩耗
性が害されることはない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に基づく高圧ポンプの断面図であ
る。 １…ケーシング、４…制御板、５…駆動軸、６
…ロータ、７…カムリング、８…作動翼、１０…
制御板、２０…吐出室、２１…パツキンリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシング、該ケーシング内に支持されたカ
   ムリング、駆動軸によつて駆動される半径方向ス
   リツト付きのロータ、該ロータの半径方向スリツ
   ト内に摺動自在にはめ込まれかつ前記カムリング
   に気密に当接する作動翼、および少くとも１枚の
   制御板を有し、ポンプ本体が加圧鋳造で作られて
   いるようなパワーステアリング装置の高圧ポンプ
   において、少くとも１枚の制御板１０が、真空鋳
   造法で鋳造された高シリコン含有合金から構成さ
   れ、かつ、制御板の扁平度が真空鋳造したままの
   状態において0.1mm以下であることを特徴とする
   高圧ポンプ。 ２ ポンプの吐出側に配置されている制御板１０
   が、真空鋳造法で鋳造された高シリコン含有合金
   で構成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の高圧ポンプ。 ３ 制御板１０の吐出室２０側が、パツキング２
   １によつて仕切られた圧力領域を有していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
   記載の高圧ポンプ。 ４ ポンプの駆動側にケーシング１と一体成形さ
   れた制御板４が設けられ、該ケーシングが真空鋳
   造法で鋳造されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載
   の高圧ポンプ。