JPH0633778B2 - オイルポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複数の流体機器に個別に圧力流体を提供す少な
くとも２組のポンプ要素を内蔵したオイルポンプに関す
る。

［従来の技術］ 少なくとも２組のポンプ要素を内蔵したいわゆるタンデ
ム形式のオイルポンプは知られているが、とくにポンプ
組込み部の部品点数を削減して構成の簡素化を図ったも
のに特開昭５８−１８０７９０号公報開示の発明があ
る。この発明のオイルポンプは、２組のポンプの圧力流
体を一つの流体機器である自動車用動力舵取装置に選択
的に供給するものであって、具体的には、ポンプの吐出
量がエンジンの回転数に比例して増減するため、常時は
一方のポンプのみを圧油供給用として用い、他方はタン
ク側に接続して無負荷状態とし、必要時にのみ両ポンプ
からの圧力流体を合流して供給するようにした省エネ型
オイルポンプの改良である。

そしてその構成は第５図に示すように、リヤボディａの
中央部のフロントボディｂ側に開口する有底のポンプ収
納空間ｃが形成され、このポンプ収納空間ｃ内でその底
部側からメインの第１ポンプｄとサブの第２ポンプｅと
がサイドプレートｆを挟んで配設されており、これらの
ポンプｄ、ｅはフロントボディｂに支承されて延出する
共通の駆動軸ｇによって回動駆動されるよう結合されて
いる。一方ポンプ収納空間ｃの底部には第１ポンプｄか
ら圧油が導入される吐出側圧力室ｈが形成され、この吐
出側圧力室ｈに作用する流体圧力により、該吐出側圧力
室ｈと第１ポンプｄとの間に配設されたプレッシャプレ
ートｉを介して、層状をなすポンプ部全体をフロントボ
ディｂの内端面に押し付け、これにより両ポンプｄ、ｅ
のサイドシールを確保するよう構成されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記例示のように省エネ型のオイルポンプでは、両ポン
プｄ、ｅのサイドシールを確保するための吐出側圧力室
ｈへの圧油の供給が、常に優先して作動する第１ポンプ
ｄによって行われ、第２ポンプｅが第１ポンプｄと共働
した場合でも、第２ポンプｅの吐出側圧力室を兼ねるサ
ブ通路ｊと上記吐出側圧力室ｈとの受圧面積差によっ
て、サイドシールは問題なく確保されるものである。

ところが両ポンプが複数の流体機器に別個に圧力流体を
供給するという使用目的のもとに構成された場合には、
必ずしも第１ポンプｄが優先作動するとは限らず、たと
えば第１ポンプｄと連通した流体機器が非作動で無負荷
の状態に置かれ、一方第２ポンプｅに連通した流体機器
の作動によりその負荷が増加するという現象も生じる。
このとき無負荷の第１ポンプｄから流体の供給を受ける
吐出側圧力室ｈは当然に低圧であるため、逆に負荷圧の
上昇した上記サブ通路ｊの圧力により第２ポンプｅはフ
ロントボディｂから遊離する方向へ付勢される結果、上
記サイドシールの確保はきわめて困難となる。

本発明は少なくとも２組のポンプ要素から個別に圧力流
体の供給を受ける複数の流体機器が、相互に全く無関係
に作動した場合でも、ポンプ全体のサイドシールを着実
に確保することのできるオイルポンプの現出を解決すべ
き技術課題とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記課題解決のため、二つのハウジングの結合
によって形成された密封状収納空間と、一方のハウジン
グの回転自在に支承されて上記収納空間内へ延出した駆
動軸と、該駆動軸上に軸方向の移動を許容されて回転的
に結合され、かつ上記収納空間内に多層状に並設された
少なくとも２組のベース形ポンプ要素とを備え、上記収
納空間の一端壁に上記側板と対向させて各ポンプ要素の
吐出通路と個別に連通する圧力室をそれぞれ独立して形
成したという技術的手段を講じている。

［作用］ 本発明ポンプにおける軸方向に並設された上記ポンプ要
素の一方の吐出流体は、内蔵された流量制御弁機構を介
してたとえば自動車用動力舵取装置へ供給されると同時
に、上記収納空間の一端壁に形成された環状の圧力室へ
と供給され、そしてポンプ要素の他方の吐出流体は上記
収納空間の一端壁に形成された円板状の圧力室を経てエ
ンジン冷却用ファン駆動装置へ直接に供給される。

従って、流体機器の作動に基づきいずれのポンプ要素の
負荷圧が上昇した場合でも、その吐出流体圧力がそれぞ
れ収納空間の一端壁に独立して形成された圧力室に作用
し、対向する側板を介してポンプ要素のすべてを包括的
に収納空間の他端壁に向け付勢するので、各ポンプ要素
のサイドシールは常に良好に確保される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図ないし第３図は本発明に係るオイルポンプの第１
実施例を示すものであり、本実施例では２組のベーン形
ポンプ要素を内蔵し、各ポンプ要素がたとえば自動車用
動力舵取装置及びエンジン冷却用ファン駆動装置のよう
な異なった流体機器にそれぞれ個別的に吐出流体を供給
する形式のものを示している。

図において、１は第１ハウジング、２は第２ハウジング
で、第１ハンウジング１の中央部には第２ハウジング２
側に向けて開口する有底状の収納空間３が形成さ、この
収納空間３は第２ハウジング２により密封状に閉塞され
ている、４は第１ハウジング１の中央部を貫通して該収
納空間３内に延出した駆動軸で、該駆動軸４上には第１
ハウジング１側から第１及び第２のポンプ要素５、６が
配置され、該ポンプ要素５、６の側面部を挟持するよう
に上記収納空間３の周壁に密嵌された第１ないし第３の
側板７、８、９を介して多層状に並設されている。そし
て各ポンプ要素５、６は第１ハウジング１に一対の軸受
１０、１１を介して支承された上記共通の駆動軸４によ
って回動駆動せしめられる。なお、１２は軸封装置であ
る。

上記第１及び第２のポンプ要素５、６は従来周知のベー
ン形ポンプであり、それぞれ上記駆動軸４にスプライン
結合されて複数枚のベーン１３を有するロータ１４と、
このロータ１４を収容して作動室を形成するカムリング
１５とを有している。そして各ポンプ要素５、６及び各
側板７、８、９は、これらの一括挿通する位置決めピン
１６により第１ハウジング１に対して回転方向の位置決
めが施されているが、軸方向の移動は許容されている。
１７は上記収納空間３の第１ハウジング１側端壁に形成
されたほぼ環状の凹陥部１７ａと、上記第２ポンプ要素
６の外周部を囲むように凹設された環状空所１７ｂと、
これら凹陥部１７ａ及び環状空所ｂを接続するように、
上記第１ハウジング１の下部に穿設された連通孔１７ｃ
とによって形成された吸入室で、第１図に鎖線で示す吸
入孔１８は諸凹陥部１７ａと連通させるとともに、上記
軸封装置１２近傍にリークしたオイルを回収する鎖線で
示す回収油路１９ととも連通されている。なお、回収油
路１９を経て送給された作動油は軸受１１の潤滑のほ
か、さらに第１、第２側板７、８の内孔を経由して各ロ
ータ１４におけるスプライン結合部の潤滑にも供され
る。

また、上記凹陥部１７ａは第２図に小判状の破線で示さ
れている第１側板７を貫通した対の吸入通路２０、及び
該吸入通路２０と第１ポンプ要素５のカムリング１５に
貫設された小孔２１を介して連通され、かつ同吸入通路
２０を整合するように第２側板８上に刻設された吸入通
路２０′を経て、第１ポンプ要素５に形成された作動室
２２の吸入位置と連通されている。一方、上記環状空所
１７ｂは第３図に山形状の破線で示されている第２、第
３側板８、９上に対称的に刻設された対の吸入通路２
３、２３′を介して、第２ポンプ要素６に形成された作
動室２４の吸入位置と連通されている。

２５は上記環状空所１７ｂと同様の形態で第１ポンプ要
素５の外周部を囲むように環状に凹設された吐出室で、
第２図に山形状の破線で示されている第１、第２側板
７、８上に対称的に刻設された対の吐出通路２６、２
６′を介して、第１ポンプ要素５に形成された作動室２
２の吐出位置と連通されている。そして上記吐出室２５
は第１ハウジング１の上部において軸方向に延びるほぼ
長方形断面の連通路２７を介して流量調整弁機構２８と
連通され、制御された余剰油は図示しないタンク又はバ
イパス路４０を経て上記凹陥部１７ａへ還流される。こ
の流量調整弁機構は従来周知の構成であり、とくにこの
構成の差異が本発明を制限するものでないので詳しい図
示及び説明は省略するが、第１吐出孔２９と連なる流体
機器が本実施例のごとき自動車用動力舵取装置の場合
は、一般に動力損失、作動油加熱等を防止する変量調整
機能と、回路保護及び操舵機構に過大な力が働くのを防
止する圧力調整機能とを具備した弁機構が採用される。
ただし、第１ポンプ要素５と連通する流体機器の種別如
何によっては、該流量調整弁機構２８を省略実施しうる
ことは言うまでもない。また、第２ポンプ要素６に形成
された作動室２４の吐出位置には、第３側板９を貫通し
て小判状に形成された対の吐出通路３０が開口し、該吐
出通路３０は圧力バランスを図るため第２側板８上に整
合して小判状に形成された吐出溝３０′と、第２ポンプ
要素６のカムリング１５に貫設された小孔２１を介して
連通されている。

一方、第１ハウジング１に形成された収納空間３の開口
端にはカラー３１を介して第２ハウジング２が嵌合固定
され、該カラー３１と第２ハウジング２のフランジ部２
ａとの間に環状の第１圧力室３２が形成されるととも
に、第２ハウジング２の内端面と第３側板９との間には
円板状の凹部を含めて上記第１圧力室３２とは独立した
第２圧力室３３が形成さている。そして第１圧力室３２
には上記連通路２７から分岐した導圧孔３４を介して第
１ポンプ要素５からの吐出流体が供給され、第２圧力室
３３には上記吐出通路３０から直接に第２ポンプ要素６
の吐出流体が供給されるが、該第２圧力室３３は短い通
路を介して第１図に鎖線で示した第２吐出孔３５と連通
されているので、結果的に第２圧力室３３は第２ポンプ
要素６の吐出室を兼ねる構成となされている。ただし、
第１ポンプ要素５の作動時、第１、第３側板７、９にて
第１、第２ポンプ要素５、６及び第２側板８を両側の圧
力差によって挟持するために、上記第１圧力室３２によ
る第３側板９の受圧面積は、吐出通路２６、２６′によ
る上記第１、第２側板７、８の受圧面積よりも大きく設
定することが必要である。なお、本実施例では上記第２
吐出口３５は流量調整を要しないエンジン冷却用ファン
駆動装置と連通されている。３６ａ、３６ｂおよび３７
ａ、３７ｂは第１、第２ポンプ要素５、６のベーン溝基
部へ圧油を供給するために、それぞれの吐出系と連通す
るよう各側板７、８、９に穿設された導油孔及び導油溝
であるが、これらを含めて既述した吸入及び吐出系の各
種溝孔類を効果的に形成するため、各側板７、８、９は
焼結合金で製作することが望ましい。また、３８は初期
シールの目的をもって第３側板９を付勢すべく上記第２
圧力室３３内に配設されたコイルばね、３９は上記カラ
ー３１の寸動を防止するため上記第１圧力室３２内に配
設された波形座金である。

上述のように構成されたオイルポンプにおいて、エンジ
回転と連動して駆動軸４が回転駆動されると、タンク内
の作動油は吸入孔１８から吸入室１７並びに各吸入通路
２、２０′及び２３、２３′を経て第１、第２ポンプ要
素５、６の作動室２２、２４へと流入し、第１ポプ要素
５から吐出された圧油は吐出通路２６、２６′、吐出室
２５、連通路２７及び流量調整弁機構２８を経由して第
１吐出孔２９から動力舵取装置へと送り出され、第２ポ
ンプ要素６から吐出される圧油は吐出通路３０、第２圧
力室３３及び第２吐出孔３５を経てエンジン冷却用ファ
ン駆動装置へと供給される。運転初期のようにエンジン
回転数が低速であるか若しくはある程度高速となった場
合でも、いずれの流体機器も非作動で負荷が加わってい
ない状態では、各回路中の流体圧は低圧であり、このと
きの各ポンプ要素５、６のサイドシールは主として第２
力室３３内に配設されたコイルばね３８に依存した形で
確保される。その後たとえば動力舵取装置の作動により
第１ポンプ要素５の負荷が増加すると、導圧孔３４より
第１圧力室３２に導かれた高圧油はカラー３１を介して
第３側板９を付勢し、このときの第３側板９の受圧面積
は既述のように吐出通路２６、２６′による第１、第２
側板７、８の受圧面積よりも大きく設定されているの
で、第１、第２ポンプ要素５、６及び第２側板８は第
１、第３側板７、９間で挟持され、そのサイドシールは
良好に確保される。また、動力舵取装置が非作動の状態
の下にエンジン冷却用ファン駆動装置のみが作動した場
合は、第３側板９が第２圧力室３３内の高圧油により第
２ポンプ要素６の吐出通路３０よりも格段に大きい受圧
面積で付勢されるので、上記と同様両ポンプ要素のサイ
ドシールは良好に確保される。勿論流体機器の双方が共
に作動した場合でも上記サイドシールの機能にみささか
も支承をきたすものではない。

以上の実施例は収納空間３の一端壁に第３側板９と対向
して設けられる圧力室を、第２ハウジング２とカラー３
１とを介してそれぞれ第１及び第２の圧力室３２、３３
に分離独立せしめたものであるが、第２実施例として第
４図に示すように、第３側板９の外周部分を第２ハウジ
ング２方向に一体的に延在させた第３側板９′となし、
該第３側板９′と第２ハウジング２とにより両圧力室３
２、３３を分離するようにすれば、カラー３１、波形座
金３９の省略など構成の簡素化にも貢献することができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のオイルポンプは、内蔵され
た少なくとも２組のポンプ要素に個別に連通した流体機
器の作動により、いずれかの負荷圧が上昇した場合で
も、その吐出流体圧力がそれぞれ収納空間の一端壁に独
立して形成した圧力室に作用し、対向する側板を介して
ポンプ要素のすべてを包括的に収納空間の他端壁に向け
て付勢するようにしており、しかもその圧力はそれぞれ
のポンプの要素からの吐出流体が吐出通路を介して側板
に作用する反力よりも大きく設定されているので、複数
の流体機器の作動如何にとらわれることなく、常に良好
なシール機能を発揮してリークを防止し、容積効率を着
実に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るオイルポンプの第１実施例であっ
て、その全体構成を略示した縦断面図、第２図及び第３
図は第１図におけるII−II線及びIII−III線断面図、第
４図は同じく第２実施例の要部のみを略示した縦断面
図、第５図は従来のオイルポンプの全体を略示した縦断
面図である。 １……第１ハウジング、２……第２ハウジング ３……収納空間、４……駆動軸 ５……第１ポンプ要素、６……第２ポンプ要素 ７……第１側板、８……第２側板 ９……第３側板、１７……吸入室 ２２、２４……作動室、２５……吐出室 ２６、２６′、３０……吐出通路 ３１……カラー、３２……第１圧力室 ３３……第２圧力室、３４……導油孔 ３８……コイルばね、３９……波形座金

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二つのハウジングの結合によって形成され
   た密封状収納空間と、一方のハウジングに回転自在に支
   承されて上記収納空間内へ延出した駆動軸と、該駆動軸
   上に軸方向の移動を許容されて回転的に結合され、かつ
   上記収納空間内に側板を介して多層状に並設された少な
   くとも２組のベーン形ポンプ要素とを備え、上記収納空
   間の一端壁に上記側板と対向させて各ポンプ要素の吐出
   通路と個別に連通する圧力室をそれぞれ独立して形成し
   たことを特徴とするオイルポンプ。