JP2014119011A - Rotating machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケースとこれに挿通されたシャフトとの間にリング状の樹脂部材およびゴム製リングを有するシール部材を配置し、シャフト側に樹脂部材を密着させることによってシールする回転機械に関するもので、例えばギヤポンプに適用されると好適である。 The present invention relates to a rotary machine that seals by placing a seal member having a ring-shaped resin member and a rubber ring between a case and a shaft inserted through the case and bringing the resin member into close contact with the shaft side. For example, it is suitable when applied to a gear pump.
従来、特許文献1において、回転式ポンプが備えられたブレーキ装置が開示されている。このブレーキ装置に備えられた回転式ポンプでは、回転式ポンプを駆動するための駆動軸(シャフト)と回転式ポンプを収容するケースとの間に樹脂部材とゴム製リングとを有するシール部材を配置している。このシール部材により、駆動軸とケースとの間のブレーキ液洩れを抑制している。具体的には、シール部材は、樹脂部材が駆動軸に接し、かつ、ゴム製リングがケース側に接するように配置され、ゴム製リングの弾性力によって樹脂部材が駆動軸に押圧されるようにしている。 Conventionally, Patent Document 1 discloses a brake device provided with a rotary pump. In the rotary pump provided in this brake device, a seal member having a resin member and a rubber ring is disposed between a drive shaft (shaft) for driving the rotary pump and a case housing the rotary pump. doing. This seal member suppresses brake fluid leakage between the drive shaft and the case. Specifically, the seal member is arranged so that the resin member is in contact with the drive shaft and the rubber ring is in contact with the case side, and the resin member is pressed against the drive shaft by the elastic force of the rubber ring. ing.
また、樹脂部材の先端には、樹脂部材の軸方向および周方向に対して傾斜させられた傾斜面を有する凹部(切り欠き)が形成されており、ケースには凹部内に挿通されるピンが形成されている。これら凹部およびピンにて回転規制部を構成しており、駆動軸に接触させられる樹脂部材が駆動軸の回転に伴って供回りさせられたときに、傾斜面とピンとが当接することでシール部材の回転を規制している。そして、樹脂部材のうちピンとの当接する部分を傾斜面としていることから、駆動軸の回転に伴う力が樹脂部材をケースの挿入方向へ付勢する力に変換される。これにより、樹脂部材におけるケースへの挿入方向先端がケースのストッパ面に当接し、駆動軸の軸方向へのシール部材の移動を規制することが可能となる。 Further, a recess (notch) having an inclined surface inclined with respect to the axial direction and the circumferential direction of the resin member is formed at the tip of the resin member, and a pin inserted into the recess is formed in the case. Is formed. These recesses and pins constitute a rotation restricting portion, and when the resin member brought into contact with the drive shaft is rotated along with the rotation of the drive shaft, the inclined surface and the pin come into contact with each other so that the seal member The rotation of the is regulated. And since the part which contact | abuts with a pin among resin members is made into the inclined surface, the force accompanying rotation of a drive shaft is converted into the force which urges | biases a resin member to the insertion direction of a case. As a result, the front end of the resin member in the insertion direction into the case comes into contact with the stopper surface of the case, and the movement of the seal member in the axial direction of the drive shaft can be restricted.
しかしながら、ケースにピンを備えるために、ピンが必要になると共にピンをケースに形成した穴へ圧入するための工程が必要になる。このため、高精度な穴加工が要求されると共に、ピンの圧入によるバリの発生が問題となる。 However, since a pin is provided in the case, a pin is required and a process for press-fitting the pin into a hole formed in the case is required. For this reason, high-precision hole machining is required, and the occurrence of burrs due to press-fitting of pins becomes a problem.
さらに、シール部材の回転規制のためにピンと樹脂部材の凹部とを当接させているが、当接時に樹脂部材に対して径方向外方、つまり樹脂部材を変形させる方向に荷重が掛かることになる。このため、樹脂部材の剛性が必要となり、剛性を得るために樹脂部材の体格が大きくなるという問題も発生させる。 Furthermore, the pin and the concave portion of the resin member are brought into contact with each other for restricting the rotation of the seal member, but at the time of contact, a load is applied to the resin member in the radially outward direction, that is, in the direction in which the resin member is deformed. Become. For this reason, the rigidity of the resin member is required, and there is a problem that the size of the resin member becomes large in order to obtain the rigidity.
本発明は上記点に鑑みて、ピンを必要としなくてもシール部材の回転規制が行え、かつ、シール部材に対して径方向外方への荷重が加わらないようにすることで、樹脂部材の剛性強化に伴う大型化を抑制できる回転機械を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention can restrict the rotation of the seal member without requiring a pin, and prevents the resin member from being subjected to a radially outward load on the seal member. It aims at providing the rotary machine which can suppress the enlargement accompanying rigidity reinforcement.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、樹脂部材(132)の溝部(132b)内に弾性リング(131)を嵌め込むことでシール部材(130)が構成されており、樹脂部材(132)のうちケース(72)に形成された第2中心孔(72a)の内壁面に当接させられる部分には、回転軸(54)の軸方向の一方側に向かって徐々に該樹脂部材の中心軸からの距離が短くなる傾斜線を含む第1回転規制部(132d)が備えられ、第2中心孔の内壁面には、回転軸の回転により傾斜線と当接して該傾斜線に対して前記軸方向の一方側と反対側に力(Fa)を加える第2回転規制部(72d)が備えられていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the sealing member (130) is formed by fitting the elastic ring (131) into the groove (132b) of the resin member (132), The portion of the member (132) that is brought into contact with the inner wall surface of the second center hole (72a) formed in the case (72) is gradually moved toward one side in the axial direction of the rotating shaft (54). The first rotation restricting portion (132d) including an inclined line that shortens the distance from the central axis of the resin member is provided, and the inner wall surface of the second central hole comes into contact with the inclined line by the rotation of the rotating shaft and the inclined line A second rotation restricting portion (72d) for applying a force (Fa) to one side opposite to the axial direction with respect to the line is provided.
このような構成では、弾性リングの弾性力によって回転軸に樹脂部材が当接させられているため、回転軸の回転に伴ってシール部材が供回りさせられる。しかしながら、第1回転規制部がケースに当接すると、それによりシール部材の供回りが規制される。このように、弾性リングと樹脂部材のみによってシール部材の供回りを規制できるため、特許文献1のようにピンを使用して供回りを規制する必要がなくなる。 In such a configuration, since the resin member is brought into contact with the rotation shaft by the elastic force of the elastic ring, the seal member is rotated along with the rotation of the rotation shaft. However, when the first rotation restricting portion comes into contact with the case, the rotation of the seal member is thereby restricted. As described above, since the circulation of the seal member can be regulated only by the elastic ring and the resin member, it is not necessary to regulate the circulation using a pin as in Patent Document 1.
さらに、第1回転規制部を前記軸方向の一方側に向かって徐々に中心軸からの距離が短くなる傾斜線を有する構成としている。このため、回転軸の回転トルクに基づくケースと樹脂部材との接触力(Ft)が、第1回転規制部の傾斜によって前記軸方向の一方側と反対側の力(Fa)と、径方向内方の力(Fb)とに変換されるようにできる。したがって、回転軸の回転伴って樹脂部材に対して前記軸方向の一方側と反対側の力(Fa)を加えることができ、軸方向におけるシール部材の移動を規制することも可能となる。 Furthermore, the first rotation restricting portion has an inclined line that gradually decreases in distance from the central axis toward one side in the axial direction. For this reason, the contact force (Ft) between the case and the resin member based on the rotational torque of the rotation shaft is equal to the force (Fa) on the opposite side to the one side in the axial direction due to the inclination of the first rotation restricting portion. Can be converted into a force (Fb). Therefore, a force (Fa) opposite to the one axial side can be applied to the resin member with the rotation of the rotary shaft, and the movement of the seal member in the axial direction can be restricted.
また、同時に発生させられる力(Fb)は、樹脂部材に対して径方向外方に加えられるのではなく、径方向内方に加えられる。このため、シール部材に対して変形方向への荷重を加えるのではなく、シール部材の内周面がより回転軸に当接させられる方向への荷重を加えることになり、シール部材の変形を防止しつつ、よりシール性の向上を図ることも可能となる。そして、樹脂部材に対して径方向内方に加えられる力(Fb)を回転軸にて支えることができるため、樹脂部材の剛性も高くなくて済み、樹脂部材の剛性強化に伴う大型化を抑制できる。 Further, the force (Fb) generated at the same time is not applied radially outward to the resin member but applied radially inward. For this reason, the load in the direction in which the inner peripheral surface of the seal member is brought into contact with the rotation shaft is applied rather than the load in the deformation direction on the seal member, and the deformation of the seal member is prevented. However, it is possible to further improve the sealing performance. And since the force (Fb) applied to the inside of the resin member in the radial direction can be supported by the rotating shaft, the rigidity of the resin member does not need to be high, and the increase in size due to the strengthening of the rigidity of the resin member is suppressed. it can.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
図1を参照して、本発明の一実施形態にかかる回転機械であるギヤポンプ装置を適用した車両用ブレーキ装置1について説明する。ここでは前後配管の油圧回路を構成する車両に本発明にかかる車両用ブレーキ装置1を適用した例について説明するが、右前輪と左後輪を第1配管系統、左前輪と右後輪を第2配管系統とするX配管などにも適用可能である。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1, a vehicle brake device 1 to which a gear pump device that is a rotating machine according to an embodiment of the present invention is applied will be described. Here, an example in which the vehicle brake device 1 according to the present invention is applied to a vehicle constituting a hydraulic circuit for front and rear piping will be described. The right front wheel and the left rear wheel are connected to the first piping system, and the left front wheel and the right rear wheel are connected to the first. The present invention can also be applied to an X pipe that is a two-pipe system.
図1に示されるように、車両用ブレーキ装置1には、ブレーキペダル11と、倍力装置12と、M/C13と、W/C14、15、34、35と、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ50とが備えられている。また、車両用ブレーキ装置1にはブレーキECU70が備えられ、このブレーキECU70にて、車両用ブレーキ装置1が発生させる制動力を制御している。
As shown in FIG. 1, the vehicle brake device 1 includes a
ブレーキペダル11は、倍力装置12およびM/C13に接続されており、ドライバがブレーキペダル11を踏み込むと、倍力装置12にて踏力が倍力され、M/C13に配設されたマスタピストン13a、13bを押圧する。これにより、マスタピストン13a、13bによって区画されるプライマリ室13cとセカンダリ室13dとに同圧のM/C圧が発生させられる。このM/C13に発生させられるM/C圧が、液圧経路を構成するブレーキ液圧制御用アクチュエータ50を通じて各W/C14、15、34、35に伝えられる。
The
また、M/C13には、プライマリ室13cおよびセカンダリ室13dそれぞれと連通された通路を有するマスタリザーバ13eが接続されている。マスタリザーバ13eは、M/C13内にブレーキ液を供給したり、M/C13内の余剰のブレーキ液を貯留したりする。
The M /
ブレーキ液圧制御用アクチュエータ50は、第1配管系統50aと第2配管系統50bとを有している。第1配管系統50aは、右後輪RRと左後輪RLに加えられるブレーキ液圧を制御するリア系統、第2配管系統50bは、左前輪FLと右前輪FRに加えられるブレーキ液圧を制御するフロント系統とされる。
The brake fluid
以下、第1、第2配管系統50a、50bについて説明するが、第1配管系統50aと第2配管系統50bとは、略同様の構成であるため、ここでは第1配管系統50aについて説明し、第2配管系統50bについては第1配管系統50aを参照する。
Hereinafter, the first and
第1配管系統50aは、上述したM/C圧を左後輪RLに備えられたW/C14および右後輪RRに備えられたW/C15に伝達し、W/C圧を発生させる主管路となる管路Aを備えている。この管路Aを通じて各W/C14、15それぞれにW/C圧が発生させられることで、制動力が発生させられる。
The
管路Aには、連通状態と差圧状態に制御できる差圧制御弁16が備えられている。この差圧制御弁16は、ドライバによるブレーキペダル11の操作に対応した制動力を発生させる通常ブレーキ時(運動制御が実行されていない時)には連通状態となるように弁位置が調整されている。そして、差圧制御弁16は、差圧制御弁16に備えられるソレノイドコイルに電流が流されると、この電流値が大きいほど大きな差圧状態となるように弁位置が調整される。この差圧制御弁16が差圧状態とされていると、W/C圧がM/C圧よりも差圧量分高くなるようにブレーキ液の流動が規制される。
The pipe line A is provided with a differential
管路Aは、この差圧制御弁16よりも下流になるW/C14、15側において、2つの管路A1、A2に分岐する。管路A1にはW/C14へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁17が備えられ、管路A2にはW/C15へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁18が備えられている。
The pipe A branches into two pipes A1 and A2 on the W / C 14 and 15 side downstream of the differential
増圧制御弁17、18は、連通・遮断状態を制御できる2位置電磁弁により構成されている。増圧制御弁17、18は、増圧制御弁17、18に備えられるソレノイドコイルに制御電流が流されない非通電時には連通状態、ソレノイドコイルに制御電流が流される通電時には遮断状態に制御されるノーマルオープン型とされている。
The pressure
管路Aにおける増圧制御弁17、18および各W/C14、15の間と調圧リザーバ20とを結ぶ減圧管路としての管路Bには、減圧制御弁21と減圧制御弁22とがそれぞれ配設されている。これら減圧制御弁21、22は、連通・遮断状態を制御できる2位置電磁弁により構成され、非通電時に遮断状態となるノーマルクローズ型とされている。
A pressure reduction control valve 21 and a pressure
調圧リザーバ20と管路Aとの間には、還流管路となる管路Cが配設されている。この管路Cには調圧リザーバ20からM/C13側あるいはW/C14、15側に向けてブレーキ液を吸入吐出するように、モータ60によって駆動される自吸式のギヤポンプ19が設けられている。
Between the
そして、調圧リザーバ20とM/C13の間には補助管路となる管路Dが設けられている。この管路Dを通じ、ギヤポンプ19にてM/C13からブレーキ液を吸入し、管路Aに吐出することで、横滑り防止制御やトラクション制御などの運動制御時において、W/C14、15側にブレーキ液を供給し、制御対象輪のW/C圧を加圧する。
A conduit D serving as an auxiliary conduit is provided between the
一方、上述したように、第2配管系統50bは、第1配管系統50aにおける構成と略同様となっている。具体的には、差圧制御弁16は、差圧制御弁36に対応する。増圧制御弁17、18は、それぞれ増圧制御弁37、38に対応し、減圧制御弁21、22は、それぞれ減圧制御弁41、42に対応する。調圧リザーバ20は、調圧リザーバ40に対応する。ギヤポンプ19は、ギヤポンプ39に対応する。また、管路A、管路B、管路C、管路Dは、それぞれ管路E、管路F、管路G、管路Hに対応する。以上のようにして、車両用ブレーキ装置1の液圧回路が構成されており、ギヤポンプ装置は、これらのうちのギヤポンプ19、39を一体化したものである。ギヤポンプ装置の詳細構造については後述する。
On the other hand, as described above, the
ブレーキECU70は、車両用ブレーキ装置1の制御系を司るもので、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成される。ブレーキECU70は、ROMなどに記憶されたプログラムに従って各種演算などの処理を実行し、横滑り防止制御等の車両運動制御を実行する。具体的には、ブレーキECU70は、図示しないセンサ類の検出に基づいて各種物理量を演算し、その演算結果に基づいて車両運動制御を実行するか否かを判定する。そして、ブレーキECU70は、車両運動制御を実行する際には、制御対象輪に対する制御量、すなわち制御対象輪のW/Cに発生させるW/C圧を求める。その結果に基づいて、ブレーキECU70が各制御弁16〜18、21、22、36〜38、41、42およびギヤポンプ19、39を駆動するためのモータ60を制御することで、制御対象輪のW/C圧が制御され、車両運動制御が行われる。
The
例えば、トラクション制御や横滑り防止制御のようにM/C13に圧力が発生させられていないときには、ギヤポンプ19、39を駆動すると共に、差圧制御弁16、36を差圧状態にする。これにより、管路D、Hを通じてブレーキ液を差圧制御弁16、36の下流側、つまりW/C14、15、34、35側に供給する。そして、増圧制御弁17、18、37、38や減圧制御弁21、22、41、42を適宜制御することで制御対象輪のW/C圧の増減圧を制御し、W/C圧が所望の制御量となるように制御する。
For example, when pressure is not generated in the M /
また、アンチスキッド(ABS)制御時には、増圧制御弁17、18、37、38や減圧制御弁21、22、41、42を適宜制御すると共に、ギヤポンプ19、39を駆動することでW/C圧の増減圧を制御し、W/C圧が所望の制御量となるように制御する。
Further, at the time of anti-skid (ABS) control, the pressure
次に、上記のように構成される車両用ブレーキ装置1におけるギヤポンプ装置の詳細構造について、図2および図3を参照して説明する。なお、図2は、ポンプ本体100をブレーキ液圧制御用アクチュエータ50のハウジング101に組付けたときの様子を示しており、例えば、紙面上下方向が車両天地方向となるように組付けられる。
Next, the detailed structure of the gear pump device in the vehicle brake device 1 configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a state in which the
上述したように、車両用ブレーキ装置1は、第1配管系統50aと第2配管系統50bの2系統から構成されている。このため、ポンプ本体100には第1配管系統50a用のギヤポンプ19と、第2配管系統50b用のギヤポンプ39の2つが備えられている。
As described above, the vehicle brake device 1 includes two systems, the
ポンプ本体100に内蔵されるギヤポンプ19、39は、モータ60が第1ベアリング51および第2ベアリング52で支持された回転軸54を回転させることによって駆動される。ポンプ本体100の外形を構成するケーシングは、アルミニウム製のシリンダ71およびプラグ72によって構成されており、第1ベアリング51はシリンダ71に配置され、第2ベアリング52はプラグ72に配置されている。
The gear pumps 19 and 39 built in the pump
シリンダ71とプラグ72が同軸的に配置された状態でシリンダ71の一端側がプラグ72に対して圧入されることで一体化され、ポンプ本体100のケースが構成されている。そして、シリンダ71やプラグ72と共にギヤポンプ19、39や各種シール部材等が備えられることによりポンプ本体100が構成されている。
In a state where the
このようにして一体構造のポンプ本体100が構成されている。この一体構造とされたポンプ本体100が、アルミニウム製のハウジング101に形成された略円筒形状の凹部101a内に紙面右方向から挿入されている。そして、凹部101aの入口に掘られた雌ネジ溝101bにリング状の雄ネジ部材(スクリュー)102がネジ締めされて、ポンプ本体100がハウジング101に固定されている。この雄ネジ部材102のネジ締めによってポンプ本体100がハウジング101から抜けない構造とされている。
In this way, the
なお、本明細書では、このポンプ本体100のハウジング101の凹部101aへの挿入方向のことを単に挿入方向という。また、ポンプ本体100の軸方向や周方向(回転軸54の軸方向や周方向)を単に軸方向や周方向という。
In the present specification, the direction of insertion of the
凹部101aにおける挿入方向前方の先端位置、つまり凹部101aの底部のうち回転軸54の先端(図2における左側端部)と対応する位置において、円形状の第2の凹部101cが形成されている。この第2の凹部101cの径は、回転軸54の径よりも大きくされ、この第2の凹部101c内に回転軸54の先端が位置し、回転軸54がハウジング101と接触しないようにされている。
A circular second
シリンダ71およびプラグ72には、それぞれ、中心孔71a、72aが備えられている。これら中心孔71a、72a内に回転軸54が挿入され、シリンダ71における中心孔71aの内周に固定された第1ベアリング51とプラグ72における中心孔72aの内周に固定された第2ベアリング52にて支持されている。
The
第1ベアリング51の両側、つまり第1ベアリング51よりも挿入方向前方の領域と第1、第2ベアリング51、52に挟まれた領域それぞれに、ギヤポンプ19、39が備えられている。
The gear pumps 19 and 39 are provided on both sides of the
図3に示すように、ギヤポンプ19は、シリンダ71の一端面を円形状に凹ませた凹部にて構成されるロータ室(収容部)100a内に配置されている。ギヤポンプ19は、ロータ室100a内に挿通された回転軸54によって駆動される内接型ギヤポンプ(トロコイドポンプ)で構成されている。
As shown in FIG. 3, the
具体的には、ギヤポンプ19は、内周に内歯部が形成されたアウターロータ19aと外周に外歯部が形成されたインナーロータ19bとからなる回転部を備えており、インナーロータ19bの中心にある孔内に回転軸54が挿入された構成となっている。そして、回転軸54に形成された穴54a内にキー54bが嵌入されており、このキー54bによってインナーロータ19bへのトルク伝達がなされる。
Specifically, the
アウターロータ19aとインナーロータ19bは、それぞれに形成された内歯部と外歯部とが噛み合わさって複数の空隙部19cを形成している。そして、回転軸54の回転によって空隙部19cが大小変化することで、ブレーキ液の吸入吐出が行われる。
The
一方、図2に示すように、ギヤポンプ39は、シリンダ71のもう一方の端面を円形状に凹ませた凹部にて構成されるロータ室(収容部)100b内に配置されており、ロータ室100b内に挿通される回転軸54にて駆動される。ギヤポンプ39も、ギヤポンプ19と同様にアウターロータ39aおよびインナーロータ39bを備え、これらの両歯部が噛み合わさって形成される複数の空隙部39cにてブレーキ液の吸入吐出を行う内接型ギヤポンプで構成されている。このギヤポンプ39は、回転軸54を中心としてギヤポンプ19をほぼ180°回転させた配置となっている。このように配置することで、ギヤポンプ19、39のそれぞれの吸入側の空隙部19c、39cと吐出側の空隙部19c、39cとが回転軸54を中心として対称位置となるようにし、吐出側における高圧なブレーキ液圧が回転軸54に与える力を相殺できるようにしている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
これらギヤポンプ19、39は、基本的には同じ構造となっているが、軸方向厚さを異ならせてあり、リア系統に備えられるギヤポンプ19と比較して、フロント系統に備えられるギヤポンプ39の方が、軸方向長さが長くされている。具体的には、ギヤポンプ39の各ロータ39a、39bの方がギヤポンプ19の各ロータ19a、19bよりも軸方向長さが長くされている。このため、ギヤポンプ39の方がギヤポンプ19よりもブレーキ液の吸入吐出量が多くなり、フロント系統に対してリア系統より多くのブレーキ液を供給できる。
These gear pumps 19 and 39 have basically the same structure, but have different axial thicknesses, and the
シリンダ71の一端面側において、ギヤポンプ19を挟んでシリンダ71と反対側、つまりシリンダ71およびギヤポンプ19とハウジング101との間には、ギヤポンプ19をシリンダ71側に押圧するシール機構111が備えられている。また、シリンダ71のもう一方の端面側において、ギヤポンプ39を挟んでシリンダ71と反対側、つまりシリンダ71およびギヤポンプ39とプラグ72との間には、ギヤポンプ39をシリンダ71側に押圧するシール機構115が備えられている。
On one end surface side of the
シール機構111は、回転軸54が挿入される中空部を有するリング状部材で構成されている。このシール機構111にて、アウターロータ19aおよびインナーロータ19bをシリンダ71側に押圧することにより、ギヤポンプ19のうちの一端面側での比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とをシールしている。具体的には、シール機構111は、ハウジング101の外郭となる凹部101aの底面およびアウターロータ19aやインナーロータ19bの所望位置と当接することでシール機能を発揮している。
The
また、シール機構111の外径は、少なくとも図2の紙面上方においてハウジング101の凹部101aの内径よりも小さくされている。このため、紙面上方におけるシール機構111とハウジング101の凹部101aとの間の隙間を通じてブレーキ液が流動できる構成とされている。この隙間が吐出室80を構成しており、ハウジング101の凹部101aの底部に形成された吐出用管路90に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ19は、吐出室80および吐出用管路90を吐出経路としてブレーキ液を排出することができる。
Further, the outer diameter of the
シリンダ71には、ギヤポンプ19の吸入側の空隙部19cと連通する吸入口81が形成されている。この吸入口81は、シリンダ71のうちギヤポンプ19側の端面から外周面に至るように延設されており、ハウジング101の凹部101aの側面に設けられた吸入用管路91に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ19は、吸入用管路91および吸入口81を吸入経路としてブレーキ液を導入することができる。
The
一方、シール機構115も、回転軸54が挿入される中心部を有するリング状部材で構成されている。このシール機構115にて、アウターロータ39aおよびインナーロータ39bをシリンダ71側に押圧することにより、ギヤポンプ39のうちの一端面側での比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とをシールしている。具体的には、シール機構115は、プラグ72のうちシール機構115が収容される部分の端面およびアウターロータ39aやインナーロータ39bの所望位置と当接することでシール機能を発揮している。
On the other hand, the
このシール機構115は、シール機構111と基本構造は同じ構造であるが、上記したシール機構111とシールを構成する面が反対側となっていることから、それに合わせて構造を変えてある。具体的には、シール機構115については、シール機構111に対する対称形状で構成してあり、回転軸54を中心としてシール機構111に対して180°位相をずらして配置してある。それ以外については、シール機構115は、シール機構111と同様の構造である。
The basic structure of the
なお、シール機構115の外径は、少なくとも紙面下方においてプラグ72の内径よりも小さくなっている。このため、紙面下方におけるシール機構115とプラグ72との間の隙間を通じてブレーキ液が流動できる構成とされている。この隙間が吐出室82を構成しており、プラグ72に形成された連通路72bおよびハウジング101の凹部101aの側面に形成された吐出用管路92に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ39は、吐出室82や連通路72bおよび吐出用管路92を吐出経路としてブレーキ液を排出することができる。
The outer diameter of the
一方、シリンダ71のうちギヤポンプ19、39側の端面もシール面とされ、このシール面にギヤポンプ19、39が密着することでメカニカルシールが為されている。これにより、ギヤポンプ19、39のうちの他端面側での比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とをシールしている。
On the other hand, the end surface of the
また、シリンダ71には、ギヤポンプ39の吸入側の空隙部39cと連通する吸入口83が形成されている。この吸入口83は、シリンダ71のうちギヤポンプ39側の端面から外周面に至るように延設されており、ハウジング101の凹部101aの側面に設けられた吸入用管路93に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ39は、吸入用管路93および吸入口83を吸入経路としてブレーキ液を導入することができる。
Further, the
なお、図2において、吸入用管路91および吐出用管路90が図1における管路Cに相当し、吸入用管路93および吐出用管路92が図1における管路Gに相当する。
In FIG. 2, the
また、シリンダ71の中心孔71aのうち第1ベアリング51よりも挿入方向後方には、径方向断面がU字状とされた環状樹脂部材120aと、環状樹脂部材120a内に嵌め込まれた環状ゴム部材120bとを備えたシール部材120が収容されている。このシール部材120により、シリンダ71の中心孔71a内での2系統の間のシールがなされている。
In addition, an
プラグ72の中心孔72aは、挿入方向後方から前方に向かって内径が複数段に縮径させられて段付き形状とされており、その挿入方向前方側の段付部にシール部材130が収容されている。このシール部材130は、弾性リング131と樹脂部材132とを有した構成とされ、樹脂部材132が回転軸54と接することで軸シールを行う。このシール部材130が本発明の特徴となる構成を備えたものである。このシール部材130の詳細構造については後で説明する。
The
また、プラグ72の中心孔72aにおけるシール部材130よりも挿入方向後方には、ストッパリング140が備えられている。このストッパリング140は、中心孔72a内に圧入固定されており、このストッパリング140により、挿入方向後方においてシール部材130の中心孔72aからの抜けが防止されている。
A
さらに、ストッパリング140よりも挿入方向後方の段付部には、オイルシール(シール部材)150が備えられている。このような構成とすることで、基本的には、シール部材130によって中心孔72aを通じた外部へのブレーキ液洩れが防止されるようにしつつ、オイルシール150によって、より確実に外部へのブレーキ液洩れが生じないようにしている。
Furthermore, an oil seal (seal member) 150 is provided at the stepped portion behind the
なお、中心孔72aは、挿入方向前方から後方に向かっても内径が複数段に縮径されている。このうち、挿入方向後方の段付部に、上述したシール機構115が収容されている。上述した連通路72bは、この段付部からプラグ72の外周面に至るように形成されている。また、中心孔72aのうち最も挿入方向前方側となる段付部には、シリンダ71の挿入方向後方側の端部が圧入されている。シリンダ71のうちプラグ72の中心孔72a内に嵌め込まれる部分は、シリンダ71の他の部分よりも外径が縮小されている。このシリンダ71のうち外径が縮小されている部分の軸方向寸法が中心孔72aの最も挿入方向前方側の段付部の軸方向寸法よりも大きくされているため、シリンダ71がプラグ72の中心孔72a内に圧入されたときに、プラグ72の先端位置にシリンダ71とプラグ72とによる溝部74cが形成されるようになっている。
Note that the inner diameter of the
このように構成されたポンプ本体100の外周において、各部のシールを行うように環状シール部材としてのOリング73a〜73dが備えられている。これらOリング73a〜73dにより、ハウジング101に形成された2系統の系統同士の間や各系統の吐出経路と吸入経路との間などにおけるブレーキ液をシールしている。Oリング73aは、吐出室80および吐出用管路90と吸入口81および吸入用管路91との間に配置されている。Oリング73bは、吸入口81および吸入用管路91と吸入口83および吸入用管路93の間に配置されている。Oリング73cは、吸入口83および吸入用管路93と吐出室82および吐出用管路92の間に配置されている。Oリング73dは、吐出室82および吐出用管路92とハウジング101の外部の間に配置されている。Oリング73a、73c、73dは、回転軸54を中心として周方向を一周囲むように単に円形状に配置されているが、Oリング73bは、回転軸54を中心として周方向を囲んでいるものの軸方向にずらして配置されることで、回転軸54の軸方向において寸法縮小を可能にしている。
O-
また、Oリング73a〜73dが配置できるように、ポンプ本体100の外周には溝部74a〜74dが備えられている。溝部74a、74bは、シリンダ71の外周を部分的に凹ませることで形成されている。溝部74cは、シリンダ71の外周の凹ませた部分とプラグ72の先端部分によって形成されている。溝部74dは、プラグ72の外周を部分的に凹ませることで形成されている。このような各溝部74a〜74d内にOリング73a〜73dが嵌め込まれた状態でポンプ本体100をハウジング101の凹部101a内に挿入することで、各Oリング73a〜73dが凹部101aの内壁面に押し潰され、シールとして機能させられる。
Further,
なお、プラグ72の外周面は、挿入方向後方において縮径され、段付き部を構成している。上記したリング状の雄ネジ部材102はこの縮径された部分に嵌装され、ポンプ本体100が固定されるようになっている。
In addition, the outer peripheral surface of the
以上のような構造によってギヤポンプ装置が構成されている。次に、上述したシール部材130の詳細構造およびシール部材130が配置される部分におけるプラグ72の中心孔72aの詳細構造について、図4〜図7を参照して説明する。
The gear pump device is configured by the structure as described above. Next, the detailed structure of the sealing
図4に示されるように、シール部材130は、弾性部材からなるリング状の弾性リング131を樹脂部材132に嵌め込んだ構成とされ、中心孔72aに対して回転軸54の軸方向の一方側に向けて、つまり挿入方向後方側から嵌め込まれている。弾性リング131は、例えば断面四角状とされたゴムシールにて構成され、内周面が樹脂部材132に当接すると共に、外周面が中心孔72aの内壁面に当接することで、樹脂部材132とプラグ72との間をシールしている。この弾性リング131が樹脂部材132とプラグ72とによって押しつ潰されたことによる弾性力によって樹脂部材132が径方向内方に押圧されている。
As shown in FIG. 4, the
樹脂部材132は、略円筒状部材にて構成されており、中心軸に沿って一定径で形成された中心孔132aに回転軸54が挿通されている。樹脂部材132の外周面には、樹脂部材132の径方向を深さ方向とする溝部132bが形成されており、この溝部132b内に弾性リング131が嵌め込まれている。樹脂部材132は、弾性リング131によって径方向内方に押圧されることで、中心孔132aの内壁面が回転軸54に当接させられる。これにより、樹脂部材132と回転軸54との間のシールが為されている。
The
また、図7に示すように、樹脂部材132における挿入方向前方側の先端は、外形が円錐状とされた円錐状部(第1円錐状部)132cと、円錐状部132cに対して径を変化させた回転規制部(第1回転規制部)132dとを有した形状とされている。円錐状部132cは、樹脂部材132の中心軸を挟んだ両側、本実施形態の場合は図7の紙面上下に対称に形成されている。回転規制部132dは、両円錐状部132cが配置された方向と垂直な方向において、樹脂部材132の中心軸を挟んだ両側、本実施形態の場合は図7の紙面左右方向に対称に形成されている。本実施形態の場合、回転規制部132dは両円錐状部132cが並べられた方向に平行な平面で構成されている。
As shown in FIG. 7, the front end of the
円錐状部132cおよび回転規制部132dは、共に、挿入方向前方に向かって徐々に中心軸からの距離が短くなる先細り形状とされ、中心軸に対して傾斜したテーパ面とされている。このため、円錐状部132cと回転規制部132dとの境界線も、中心軸に対して傾斜した傾斜線となっている。
Both the
一方、図4〜図6に示すように、プラグ72も、中心孔72aの内周寸法がシール部材130の形状に合わせて設定されている。上記したように、プラグ72の中心孔72aは、挿入方向後方から前方に向かって内径が複数段に縮径させられて段付き形状とされている。このうち、最も縮径された部分がストッパ部として機能し、この部分が樹脂部材132の先端に当接させられることで、樹脂部材132の挿入方向前方側への移動が規制されている。このストッパ部として機能する中心孔72aの内壁面には、円錐状部132cおよび回転規制部132dと対向させられて勘合する円錐状部(第2円錐状部)72cおよび回転規制部(第2回転規制部)72dが形成されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 4 to 6, the
このような構造のシール部材130を備えると共に、シール部材130に対応する形状のプラグ72を備えることにより、ポンプ本体100が構成されている。このように構成されたポンプ本体100では、内蔵されたギヤポンプ19、39が回転軸54がモータ60によって回転させられることにより、ブレーキ液を吸入・吐出するというポンプ動作を行う。このような動作を行うに際し、本実施形態では、上記のように構成したシール部材130を備えていることから、以下の効果を得ることができる。
The
具体的には、本実施形態にかかるシール部材130は、弾性リング131と樹脂部材132のみによって構成されている。このようなシール部材130は、ポンプ動作が行われるときに、回転軸54に樹脂部材132が当接させられているため、回転軸54の回転に伴って供回りさせられる。しかしながら、回転規制部132dが回転規制部72dに当接すると、それによりシール部材130の供回りが規制される。このように、弾性リング131と樹脂部材132のみによってシール部材130の供回りを規制できるため、特許文献1のようにピンを使用して供回りを規制する必要がなくなる。
Specifically, the
さらに、回転規制部72d、132dを挿入方向前方側に向かって徐々に中心軸からの距離が短くなるテーパ面としている。このため、回転軸54の回転トルクに基づくプラグ72と樹脂部材132との接触力Ftが、回転規制部72d、132dの傾斜によって図4中に示したように挿入方向後方側の力Faと、径方向内方の力Fbとに変換されるようにできる。したがって、回転軸54の回転伴って樹脂部材132に対して挿入方向後方向きの力Faを加えることができ、軸方向におけるシール部材130の移動を規制することも可能となる。
Further, the
また、同時に発生させられる力Fbは、樹脂部材132に対して径方向外方に加えられるのではなく、径方向内方に加えられる。このため、シール部材132に対して変形方向への荷重を加えるのではなく、シール部材132の内周面がより回転軸54に当接させられる方向への荷重を加えることになり、シール部材132の変形を防止しつつ、よりシール性の向上を図ることも可能となる。そして、樹脂部材132に対して径方向内方に加えられる力Fbを回転軸54にて支えることができるため、樹脂部材132の剛性も高くなくて済み、樹脂部材132の剛性強化に伴う大型化を抑制できる。
Further, the force Fb generated at the same time is not applied radially outward to the
なお、各回転規制部132dのうち回転軸54が回転させられるときに回転規制部72dと接触する部分は、各回転規制部132dのうち各円錐状部132cとの境界に構成される両境界線のうち回転方向後端側に位置する側の境界線である。このため、この境界線が挿入方向前方側に向かって徐々に中心軸からの距離が短くなる傾斜線となっていれば、回転軸54の回転により傾斜線が回転規制部72dに当接して挿入方向後方側の力Faが加えられ、上記効果を得ることができる。
A portion of each
以上説明したように、本実施形態によれば、ピンを必要とせず、かつ、シール部材130に対して径方向外方への荷重を加えなくても、シール部材130の回転規制を行うことが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the rotation of the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対してプラグ72の構成を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the configuration of the
図8に示すように、本実施形態では、プラグ72にストッパ部72eを備えた構成、つまりプラグ72を本体とストッパ部72eとを有する2部材で構成し、ストッパ部72eに円錐状部72cや回転規制部72dを備えた構成としている。また、シール部材130を第1実施形態で説明した一方側からその反対側に向けてプラグ72の中心孔72a内に嵌め込んでいる。そして、シール部材130よりも一方側において、ストッパ部72eをプラグ72の本体と一体化し、中心孔72aを蓋閉めすることで、ストッパ部72eが中心孔72aの内壁面の一部を構成するようにしている。プラグ72の本体へのストッパ部72eの一体化は、圧入や溶接など、どのような方法であっても構わない。
As shown in FIG. 8, in this embodiment, the
このように、プラグ72を本体とストッパ部72eの2部材で構成し、ストッパ部72eに円錐状部72cや回転規制部72dを備えた構成とすれば、シール部材130を第1実施形態と逆方向から中心孔72aに嵌め込む構成にできる。
Thus, if the
そして、このような構成の場合、ストッパ部72eがプラグ72のうち樹脂部材132に当接される内壁面を構成する部分となり、第1実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。
And in such a structure, the
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.
例えば、回転規制部132dを2箇所に形成したが、1箇所もしくは3箇所以上形成してあっても良い。ただし、上記実施形態のように、回転規制部132dを樹脂部材132の中心軸に対して対称に形成されるようにすれば、より挿入方向後方向きの力Faを大きくすることが可能となる。
For example, although the
また、回転規制部72d、132dについては、少なくとも回転軸54の回転時に当接させられる部分が挿入方向前方側に向かって徐々に中心軸からの距離が短くなるように傾斜させられていれば良い。円錐状部132cと回転規制部132dとの境界や円錐状部72cと回転規制部72dとの境界は必ずしも線状になっていなくても良く、丸まっていても良い。しかしながら、その場合であっても、それらの境界となる曲面に含まれる境界線において樹脂部材132がプラグ72に当接することで、挿入方向後方側の力Faと径方向内方の力Fbを発生させることになり、上記効果を得ることができる。
In addition, the
また、上記実施形態では、回転機械の一例を示したが、回転機械の構成要素について適宜変更することもできる。例えば、回転機械としてギヤポンプ装置を例に挙げたが、回転軸54などの回転軸と回転軸の周囲を囲むプラグ72などのケースとの間の隙間を通じて液体が流動することを抑制する環状のシール部材130を有する他の回転機械であっても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although an example of the rotary machine was shown, it can also change suitably about the component of a rotary machine. For example, a gear pump device has been described as an example of a rotating machine, but an annular seal that suppresses the flow of liquid through a gap between a rotating shaft such as the rotating
100…ポンプ本体、101…ハウジング、19、39…ギヤポンプ、54…回転軸、71…シリンダ、72…プラグ、72a…中心孔(第2中心孔)、72c…円錐状部、72d…回転規制部、80、82…吐出室、81、83…吸入口、130…シール部材、131…弾性リング、132…樹脂部材、132a…中心孔(第1中心孔)、132b…溝部、132c…円錐状部、132d…回転規制部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1中心孔内に挿通された回転軸(54)と、
前記回転軸が挿通されると共に、前記シール部材が配置される第2中心孔(72a)が形成され、該第2中心孔に対して前記シール部材が嵌め込まれると共に、該第2中心孔の内壁面が前記樹脂部材に当接させられるケース(72)と、を有し、
前記樹脂部材のうち前記第2中心孔の内壁面に当接させられる部分には、前記回転軸の軸方向の一方側に向かって徐々に該樹脂部材の中心軸からの距離が短くなる傾斜線を含む第1回転規制部(132d)が備えられ、
前記第2中心孔の内壁面には、前記回転軸の回転により前記傾斜線と当接して該傾斜線に対して前記軸方向の一方側と反対側に力(Fa)を加える第2回転規制部(72d)が備えられていることを特徴とする回転機械。 A resin member (132) having a ring shape in which a first center hole (132a) along the central axis is formed, and having a groove portion (132b) having a radial direction as a depth direction on an outer peripheral surface; A seal member (130) having a ring-shaped elastic ring (131) made of an elastic member fitted in
A rotating shaft (54) inserted through the first central hole;
A second center hole (72a) in which the rotating shaft is inserted and the seal member is disposed is formed. The seal member is fitted into the second center hole, and the second center hole is inserted into the second center hole. A case (72) in which a wall surface is brought into contact with the resin member,
In the portion of the resin member that is brought into contact with the inner wall surface of the second central hole, an inclined line in which the distance from the central axis of the resin member gradually decreases toward one side in the axial direction of the rotation shaft. A first rotation restricting portion (132d) including
A second rotation restriction is applied to the inner wall surface of the second center hole so as to abut against the inclined line by rotation of the rotating shaft and to apply a force (Fa) to the inclined line on one side opposite to the one side in the axial direction. A rotating machine comprising a portion (72d).
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7517042B2 (en) | 2020-09-30 | 2024-07-17 | 株式会社アドヴィックス | Gear Pump Equipment |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH031246U (en) * | 1989-05-29 | 1991-01-09 | ||
| JP2000054968A (en) * | 1998-04-28 | 2000-02-22 | Denso Corp | Pump device |
-
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