JPS631030Y2

JPS631030Y2 -

Info

Publication number: JPS631030Y2
Application number: JP1981049270U
Authority: JP
Priority date: 1981-04-06
Filing date: 1981-04-06
Publication date: 1988-01-12
Also published as: DE3212856A1; US4492545A; JPS57160984U; DE3212856C2

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、自動車用パワーステアリング装置の
ベーンポンプに関する。

一般に、この種のベーンポンプは、燃費低減の
ための軽量化と、装着スペースの関係からの小型
化が望まれるとともに、小型車への適用を可能に
するためのより低廉化とが強く要求される。

しかし乍ら、従来のこの種ベーンポンプにおい
ては、ポンプケーシング内にカムリングやサイド
プレート及びカバー等を収納する形式（例えば、
特公昭45−9110号）の場合、その収容穴の仕上加
工と、カバー及びサイドプレートに対する円周シ
ールのための溝加工が奥まつた円周内面の機械加
工作業となり加工の難しさと共に加工時間、加工
費が嵩むほか、カムリング外周に低圧環状通路を
確保する構造のためにその分大径化して重量も嵩
むものであり、また、上記の円周シールを端面シ
ールに変更して加工上の容易性を得るようポンプ
ボデ、カムリング、サイドプレート及びカバー等
を共締めした形式（例えば特公昭49−49123号）
の場合には、端面シール溝加工は機械加工が容易
であつても加工上円形の環状シールとならざるを
得ないので、吸入、吐出ポートを単一のシールで
囲むとなるとどうしても大径化を余儀なくされて
小型軽量化できない設計上の制約があり何れの形
式の場合にも、上記の要求のすべてを満たすよう
なベーンポンプではない。

そこで、本出願人は、この種ベーンポンプにお
ける機械加工に伴なう加工上及び構造上の制約や
不具合を解消する目的の基に、焼結カムリングを
利用した共締型のベーンポンプを開発し、例え
ば、特開昭56−69491号として既に提案している。

このベーンポンプは、例えば第１図及び第２図
に示すように、フローコントロールバルブ１４を
内装したポンプハウジング１と、このポンプハウ
ジング１に対向するカバープレート２との間にカ
ムリング３が挟持され、このカムリング３のカム
孔４内にはベーン５付きのロータ６が収められて
いる。前記ロータ６は、ポンプ軸２１（第１図参
照）により外部から回転駆動され、このロータ６
の回転に伴ない吸入口７より吸込まれた作動油
は、低圧連絡通路８を通してカムリング３の吸込
区域に供給される。この場合、前記低圧連絡通路
８は、ポンプハウジング１とカムリング３および
カバープレート２に亙つてそれぞれの外壁の一側
における一部分のみを隆起させ、かつ、その両側
面部分はできるだけポンプ回転軸側へ近ずくよう
内方へ減肉させた形状に形成されたポンプ軸と略
平行な膨出部２２ａ，２２ｂ，２２ｃに設けら
れ、カバープレート２では二又に分岐し、ここで
カムリング３の吸込区域に連通するとともに、さ
らにバランス孔９を通つてポンププハウジング１
の摺接面１０に設けた吸込ポート１１からもカム
リング３の反対側の吸込区域に連通する。

カムリング３の吸込区域に導入された作動油
は、ロータ６の回転に伴うベーン５の伸び側での
膨張による吸込作用によりベーン５間の作動室に
閉じ込められ、約1/4回転してベーン５の縮み側
での圧縮による吐出作用を受け、ポンプハウジン
グ１の摺接面１０に形成したそれぞれの吐出ポー
ト１２を介して当該ポンプハウジング１内にかた
ちづくつた高圧室１３に吐出され合流する。

そして、高圧室１３の圧油の大部分はフローコ
ントロールバルブ１４を通つて吐出口１５へと流
れるが、その途中でこのフローコントロールバル
ブ１４により流量制御を受け、吐出口１５からパ
ワーステアリング本体へと圧送される作動油の量
の過剰分は前記低圧連絡通路８に戻される。

ところで、カムリング３は、ロータ６の回転に
より常にベーン５の先端がカム孔４の内面に直接
接触し、かつ、このカム孔４の形状精度によつて
ポンプ効率が決るため、正確な加工と良好な耐摩
耗性、潤滑性を要求される。これらの要求を満足
させるためには、例えば、特公昭55−4959号にも
あるように、前記カムリング３を焼結合金により
製作してやることが好ましい。すなわち、これに
よれば、焼結合金の性質上カムリング３は、非円
形のシール溝や孔の加工等の複雑な機械加工なし
で正確にかつ大量生産で造ることができ加工費の
低減は勿論のこと、そのポーラスな組織に作動油
がしみ込むために良好な潤滑性、耐摩耗性をも得
られ、ポンプ性能と耐久性が著しく向上する。

しかし、その反面、カムリング全体を高価な合
金粉末を用いて成形するために、材料費の面では
依然としてコスト高になるという問題とともに、
良好な潤滑性を得る反面ポーラスな組織を通じた
外部への油のにじみ防止対策が必要な問題として
残つていた。

従つて、本考案の目的は、上記の焼結カムリン
グを使用した共締型のベーンポンプの問題を更に
改良することにより、前記した如き、自動車用パ
ワーステアリング装置に使用されるベーポンプの
要求を満足できるような改良された新規のこの種
ベーンポンプを提供することである。

そこで、本考案にあつては、フローコントロー
ルバルブを内装したポンプハウジングと、このポ
ンプハウジングに対向するカバープレートとの間
に、ポンプ軸により回転されるロータを収めたカ
ムリングを挟んで締結し、前記ポンプハウジング
内には高圧室を、また、その摺接面には吐出ポー
トを形成し、かつ、前記ポンプハウジングとカム
リングおよびカバープレートの外壁の一側をポン
プ軸と略平行に膨出させ、かつその膨出部に軸方
向に伸びる低圧連絡通路を設け、この低圧連絡通
路の末端をカムリングの吸込区域に連通する一
方、前記カムリングは、カム孔を含んで焼結合金
により形成した内側部と、この内側部を包囲して
作動油のにじみが起きない材料でつくつた外側部
とでかたちづくり、さらに、上記ポンプハウジン
グとカムリングにおける外側部の間、およびこの
外側部とカバープレートとの間の両合せ面におい
て、外側部の両面にそれぞれカム孔と低圧連絡通
路に近接してこれらを非円形に取囲む単一のシー
ル溝を形成し、このシール溝にシールリングをそ
れぞれ嵌合するようにしたのである。

以下、本考案の実施例を図面にもとずいて説明
する。

本実施例は、第３図にみられるように、カムリ
ング３の全体を焼結合金でつくるのではなく、カ
ム孔４を含む内側部３ａを焼結合金でつくり、外
側部３ｂは比較的安価でかつ作動油のにじみが起
きない材料たとえば合成樹脂材でつくることで改
良を図つたのである。

カムリングを除くその他の部分は第１図、第２
図の場合と同一であるので説明は省略するが、前
記内側部３ａは、カム孔４を含むほかに、前記低
圧連絡通路８とバランス孔９およびカムリング３
をポンプハウジング１とカバープレート２に対し
て回転止めする共通のピン１６（第２図参照）を
挿入するための貫通孔１７をも備える。

これに対し、外側部３ｂの内周端面には、両合
せ面に内側部３ａおよび低圧連絡通路８をできる
だけ近接して取り囲むようにシールリング１８
（第２図参照）を嵌合するための非円形のシール
溝１９を形成する一方、その外側部３ｂの外形は
ポンプハウジング１ならびにカバープレート２の
合せ面と同一の外径形状に形成される。なお、符
号２０は、これらポンプハウジング１とカバープ
レート２およびカムリング３を一体に締結するた
めに複数の共締め用ボルトを挿通するための挿入
孔であり、これら各挿入孔２０，２０相互間の外
側面部分はできるだけポンプ回転軸側内方へ減肉
されて軽量化が考慮され、また、内側部３ａと外
側部３ｂとの一体化は、外側部３ｂの射出成型時
にそのインジエクシヨンモールドに予め焼結成型
した内側部３ａを配置して合成樹脂材を射出する
か、もしくは、内側部３ａと外側部３ｂを別々に
つくり、合せ面を研摩加工する前に両者を嵌め合
わせる（遊びバメ、止りバメ、締りバメのいずれ
でも良い）ことにより行う。

このように、内側部３ａのみ合金粉末をつかつ
て焼結成型し、外側部３ｂは他の比較的安価な材
料で形成したので、高価な合金粉末の使用量が節
減でき、材料費の低減とポンプ全体としてのコス
トの大巾な低下がはかれる。

また、本実施例では、外側部３ｂの成型材料と
して合成樹脂材を使用したので、内側部３ａの外
周に特に作動油のにじみ防止処理（たとえば、メ
ツキ層の形成や、ポリエステル樹脂の含浸による
ポーラス組織の封孔）を施す必要もなく、そのう
え、合成樹脂材を使用した分だけカムリング３ひ
いてはベーンポンプの軽量化を更に促進できるの
である。

なお、内側部３ａの形状構成は、必ずしも上記
実施例に示したものに限定されず、要するにカム
孔４の内圧を支える肉厚ｔに形成してあればよ
く、貫通孔１７以外の吸込用の低圧連絡通路８と
バランス孔９は外側部３ｂの方に形成するように
してもよい。

ところで、上記の実施例では、外側部３ｂの材
料として合成樹脂材を使用しているが、それ以外
の比較的安価な適当な材料で形成することもでき
る。たとえば、亜鉛合金ダイカスト、アルミダイ
カスト、アルミ鋳物で成型しても同様の効果が得
られ、この場合、ロストワツクス法で成型すれば
さらに製品精度を高め得る。

以上説明したように、本考案によれば、カムリ
ングを構成するに当り、カム孔を含んで焼結合金
により形成した内側部と、この内側部を包囲して
作動油のにじみが起きない材料でつくつた外側部
とでかたちづくるようにしたため、焼結合金製の
内側部により、ベーンポンプとしての作動の円滑
化を保持しつつ、同時に外側部によつて作動油が
外部ににじみでるのを防止することができるの
で、メツキや樹脂含浸等の特別なにじみ防止処理
を施す必要がなくなり、しかも、特に、このよう
にして、高価な焼結合金製の部分を少なくするよ
うにしたため材料費を節減でき加工費の低減と相
俊つて著しく生産コストの低下をもはかり得るの
である。

また、本考案では、カムリングの外側部の両面
に非円形の環状溝を形成し、上記ポンプハウジン
グとカムリングにおける外側部の間、およびその
反対側の外側部とカバープレートとの間の両合せ
面にカム孔と低圧連絡通路に近接してこれらを非
円形に取囲む単一のシールリングをそれぞれ設
け、これらシールリングでポンプハウジングとカ
ムリングの間、およびカムリングとカバープレー
トとの間をシールするようにしたから、カム孔と
低圧連絡通路を別々にシールする構造に比べシー
ルリングの短縮化と共に密封構造を著しく単純化
することができ、特に、カムリングの外側部は、
その構造上外周面、内周面さらにはボルト挿通孔
など全てがポンプ回転軸と略平行な面で形成され
ポンプ回転方向に型抜きができるので、シールリ
ングを嵌合する環状溝が非円形であつても、一体
的にモールデイングにより成型でき、したがつて
シール溝の機械加工を全く不要にできて加工時
間、加工費の低減を図り得ると共に、シールリン
グの非円形化に伴い、円形シールリングの採用に
比較して外径をコンパクトにして無駄肉を省くこ
ともできる。

なお、この点シール溝をポンプハウジングやカ
バープレートに形成しようとすると、これらの構
造、形状が複雑であつて単純なモールデイングの
型抜きができないため、非円形のシール溝を一体
成型することは、実用的には不可能に近く、機械
的な溝加工が必要となり、また、加工上の問題か
ら円形溝とせざるを得なくなる。しかも、シール
溝を加工する際に機械加工では、加工上最少限必
要な強度を確保するためにシール溝を形成する側
壁部の肉厚の限界寸法が大きかつたが、本考案の
ものでは加工強度を考慮せずともよいので、シー
ル溝形成のための側壁肉厚寸法を小さくすること
ができるとともに異形溝であつても容易に加工で
きる。

以上のように、本考案では、複雑なカム孔形状
の加工や非円形の端面シール溝の加工を精密機械
加工によることなく、焼結成型により容易にかつ
大量に成型加工可能となり加工時間、加工費を節
減できて生産性の向上をはかり得ことができ実用
上の効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案を適用する共締型ベーンポン
プの一実施例を示す縦断正面図、第２図は、同上
分解斜視図、第３図はカムリングの分解斜視図で
ある。１……ポンプハウジング、２……カバープレー
ト、３……カムリング、３ａ……内側部、３ｂ…
…外側部、４……カム孔、６……ロータ、７……
吸入口、８……低圧連絡通路、１０……摺接面、
１１……吸込ポート、１２……吐出ポート、１３
……高圧室、１４……フローコントロールバル
ブ、１８……シールリング、２１……ポンプ軸。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

フローコントロールバルブを内装したポンプハ
ウジングと、このポンプハウジングに対向するカ
バープレートとの間に、ポンプ軸により回転され
るロータを収めたカムリングを挟んで締結し、前
記ポンプハウジング内には高圧室を、また、その
摺接面には吐出ポートを形成し、かつ、前記ポン
プハウジングとカムリングおよびカバープレート
の外壁の一側をポンプ軸と略平行に膨出させ、か
つその膨出部に軸方向に伸びる低圧連絡通路を設
け、この低圧連絡通路の末端をカムリングの吸込
区域に連通する一方、前記カムリングは、カム孔
を含んで焼結合金により形成した内側部と、この
内側部を包囲して作動油のにじみが起きない材料
でつくつた外側部とでかたちづくり、さらに、上
記ポンプハウジングとカムリングにおける外側部
の間、およびこの外側部とカバープレートとの間
の両合せ面において、外側部の両面にそれぞれカ
ム孔と低圧連絡通路に近接してこれらを非円形に
取囲む単一のシール溝を形成し、このシール溝に
シールリングをそれぞれ嵌合したことを特徴とす
る自動車用パワーステアリング装置のベーンポン
プ。