JP2021131020A - Pump device - Google Patents
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- F04C2/344—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
Abstract
Description
本発明は、ポンプ装置に関する。 The present invention relates to a pump device.
特許文献１には、エンジンのクランクシャフトにより回転駆動され、パワーステアリング装置に作動油を供給するポンプ装置が記載されている。このポンプ装置は、駆動軸部材により回転駆動されるロータと、ロータの外周に設けられた複数のベーンと、ロータを収容するカムリングとを有し、カムリングを揺動させることで各ポンプ室の容量を可変としている。
上記従来技術において、駆動軸部材間がギア駆動である場合、駆動軸部材を支持する軸受には、ヘリカルギアによるスラスト荷重を受ける機能が求められる。このため、軸受としてボールベアリング等の比較的高価な軸受を使わざるを得ず、コストアップを招くという問題があった。
本発明の目的は、コストダウンを図れるポンプ装置を提供することにある。
In the above-mentioned prior art, when the drive shaft members are gear-driven, the bearing supporting the drive shaft members is required to have a function of receiving a thrust load by the helical gear. For this reason, there is no choice but to use a relatively expensive bearing such as a ball bearing as the bearing, which causes a problem of increasing the cost.
An object of the present invention is to provide a pump device capable of reducing costs.
本発明のポンプ装置は、ロータに対する駆動軸部材の軸方向への移動を規制する規制部を備える。 The pump device of the present invention includes a regulating unit that regulates the axial movement of the drive shaft member with respect to the rotor.
よって、本発明にあっては、スラスト荷重を受ける機能を持たない安価な軸受を採用できるため、コストダウンを図れる。 Therefore, in the present invention, an inexpensive bearing having no function of receiving a thrust load can be adopted, so that the cost can be reduced.
〔実施形態１〕
実施形態１の可変容量形ベーンポンプ（以下、ポンプ1と称す。）は、車両の液圧式パワーステアリング装置に適用されるポンプ装置であって、パワーステアリング装置に作動液を供給する作動液供給源として機能する。パワーステアリング装置は、ステアリングギアボックスに設けられたパワーシリンダを有する。ポンプ1は、原動機として内燃機関により駆動され、リザーバタンクRESから作動液を吸入し、パワーシリンダへ作動液を吐出する。図１は、ポンプ1および作動液が流通する通路（液路）の模式図である。図２は、ポンプ1の軸方向断面図である。図３は、図２のS3-S3線矢視断面図である。図４は、プレッシャプレート2cの正面図である。図５は、フロントボディ2aの正面図である。以下、駆動軸（駆動軸部材）6の回転軸線Oが延びる方向にz軸を設定する。z軸に直交する平面内で、アダプタリング7の略楕円形である内周面の長軸方向にx軸を設定し、短軸方向にy軸を設定する。
[Embodiment 1]
The variable displacement vane pump (hereinafter referred to as pump 1) of the first embodiment is a pump device applied to a hydraulic power steering device of a vehicle, and serves as a hydraulic fluid supply source for supplying a hydraulic fluid to the power steering device. Function. The power steering device has a power cylinder provided in the steering gearbox. The
ポンプ1は、ポンプハウジング（ハウジング）2、ポンプ要素3および制御バルブ4を有する。ポンプハウジング2は、ポンプ要素3および制御バルブ4を収容する筐体であり、例えばアルミ系の金属材料で形成されている。ポンプハウジング2には、収容空間であるポンプ要素収容部およびバルブ収容部、リザーバタンクRESに連通する吸入口22およびパワーシリンダに連通する吐出口23が設けられている。ポンプハウジング2には、駆動軸6が回転軸線O周りの方向に回転自在に支持されている。駆動軸6は、エンジンのクランクシャフトと図外のギア組により接続されている。
ポンプ要素3は、ポンプ要素収容部に収容され、駆動軸6によって回転駆動されることでポンプ作用を行う。ポンプ要素3は、吸入口22から作動液を吸入すると共に、吐出口23へ作動液を吐出する。ポンプ要素3は、駆動軸6の１回転当たりにポンプ要素3が吐出する作動液量（以下、ポンプ容量と称す。）が可変に制御される可変容量形である。制御バルブ4は、バルブ収容部に収容され、ポンプ要素3の作動状態に基づきポンプ要素3から流体圧室91への作動油の供給状態を切り替えることで、ポンプ容量を制御する。
The
ポンプハウジング2には、液路として、吸入通路10、ドレン通路12、吐出通路14、高圧通路15、制御圧通路17、第１流体圧通路181、第２流体圧通路182、第１軸受潤滑通路191および第２軸受潤滑通路192が設けられている。吸入通路10は、リザーバタンクRESと吸入口22とを接続する。吸入通路10は、吸入口22と連通し、吸入口22と共に吸入領域を構成する。ドレン通路12は、制御バルブ4と吸入通路10とを接続する。吐出通路14は、吐出口23とステアリングギアボックス（パワーシリンダ）とを接続する。吐出通路14は、吐出口23と連通する。吐出通路14上には、メータリングオリフィス16が設けられている。メータリングオリフィス16は、吐出通路14の途中に設けられた絞り部である。
The
リリーフバルブ5は、バルブ収容部に収容され、吐出通路14の側の圧力が所定圧を超えたとき、吐出通路14の側の作動液を吸入領域の側へ排出する。高圧通路15は、吐出通路14におけるメータリングオリフィス16よりも吐出口23の側（以下、上流側と称す。）で吐出通路14から分岐し、吐出通路14における上記上流側と制御バルブ4とを接続する。制御圧通路17は、吐出通路14におけるメータリングオリフィス16よりもパワーシリンダの側（以下、下流側と称す。）で吐出通路14から分岐し、吐出通路14における上記下流側と制御バルブ4とを接続する。制御圧通路17上には、パイロットオリフィス170が設けられている。パイロットオリフィス170は、制御圧通路17の途中に設けられた絞り部である。第１流体圧通路181は、制御バルブ4とポンプ要素3（第１流体圧室91）とを接続する。第２流体圧通路182は、吸入通路10とポンプ要素3（第２流体圧室92）とを接続する。
The
ポンプハウジング2は、ハウジング本体およびプレッシャプレート2cを有する。ハウジング本体は、フロントボディ2aとリアボディ2bとに分割されている。フロントボディ2aとリアボディ2bとの分割面200は、z軸の方向、すなわち回転軸線Oが延びる方向に略直交する。以下、フロントボディ2a、リアボディ2bおよびプレッシャプレート2cに対応して設けられた各構成を区別する際には適宜符号に添字a,b,cを付す。フロントボディ2aには、収容凹部20、雌ねじ孔26a、雌ねじ孔27、軸受保持孔28a、オイルシール設置孔29、吸入圧室201、吐出圧室（高圧室）202、スプールバルブ収容孔21、ドレン通路12の一部12a、吐出通路14、制御圧通路17、第１流体圧通路181および第１軸受潤滑通路191が設けられている。
The
収容凹部20は、底部20aおよび筒状部211を有する有底円筒状に形成されている。収容凹部20は、z軸方向に延びてフロントボディ2aのz軸正方向側に開口する。フロントボディ2aのz軸正方向側における収容凹部20の開口部を取り囲む面200aは、接合面（分割面）として機能する。雌ねじ孔26aは、z軸方向に延び、z軸正方向端が上記面200aに開口する有底円筒状に形成されている。雌ねじ孔26aには、スクリュ2dがねじ込まれている。雌ねじ孔27は、x軸方向に延び、x軸負方向端が収容凹部20の内周面に開口し、x軸正方向端がフロントボディ2aの外周面に開口する。雌ねじ孔27には、栓部材2eがねじ込まれている。栓部材2eにより、フロントボディ2aの外周面における雌ねじ孔27の開口部が閉塞されている。栓部材2eの内周側には、有底円筒状に形成されたスプリング保持孔270が設けられている。
The
軸受保持孔28aは、円筒状に形成され、z軸方向に延びる。軸受保持孔28aのz軸正方向端は、収容凹部20の底部20aにおけるz軸正方向側の面に開口する。軸受保持孔28aの内周には、すべり軸受であるスライドブッシュ（第１ブッシュ）2gが設置されている。スライドブッシュ2gの内周側には、駆動軸6のz軸負方向側が挿入され、回転軸線O周りの方向に回転自在に支持されている。収容凹部20の底部20aにおけるz軸正方向側の面には、軸受保持孔28aの上記開口の外周を取り囲むように、環状のシール溝203が形成されている。このシール溝203には、環状のシール部材2fが設置されている。オイルシール設置孔29は、軸受保持孔28aのz軸負方向側に連続して設けられ、軸受保持孔28aよりも大径の円筒状に形成されている。オイルシール設置孔29のz軸負方向端は、フロントボディ2aの外周面に開口する。オイルシール設置孔29には、オイルシール2hが設置されている。
The
オイルシール2hは、駆動軸6の外周面に摺接する。フロントボディ2a（オイルシール設置孔29）からz軸負方向側に突出する駆動軸6のz軸負方向側端部（駆動軸第１端部）6aには、スプライン軸部（回転入力部）61が設けられている。スプライン軸部61は、図外のヘリカルギアに形成されたスプライン穴部とスプライン結合される。駆動軸6は、ヘリカルギアを含むギア組を介してエンジンのクランクシャフトにより回転駆動される。
吸入圧室201および吐出圧室202は、収容凹部20の底部20aに設けられた有底の凹部であり、底部20aにおけるz軸正方向側の面に開口する。収容凹部20の底部20aにおけるz軸正方向側の面には、吐出圧室202の開口の外周を取り囲むように、環状のシール溝204が形成されている。このシール溝204には、環状のシール部材2iが設置されている。シール部材2iによって、シール部材2iの内周側の高圧領域と外周側の低圧領域とが画成されている。
The
The
スプールバルブ収容孔21は、バルブ収容部として機能する。スプールバルブ収容孔21は略円筒状に形成され、収容凹部20のy軸正方向側をx軸方向（収容凹部20の軸心に対し直交する方向）に延びる。スプールバルブ収容孔21のx軸正方向端はフロントボディ2aの外周面に開口する。スプールバルブ収容孔21の上記開口部の内周には、雌ねじが形成されている。雌ねじには、栓部材2jがねじ込まれている。栓部材2jにより、スプールバルブ収容孔21の上記開口部が閉塞されている。栓部材2jの内周側には、有底円筒状のスプールバルブ保持孔210が設けられている。ドレン通路12の一部12aは、z軸方向に延び、z軸負方向端がスプールバルブ収容孔21の内周面に開口し、z軸正方向端がフロントボディ2aの面200aに開口する。面200aには、ドレン通路12の上記開口部を取り囲むように、環状のシール溝205が設けられている。
The spool
シール溝205には環状のシール部材（Oリング）2kが設置されている。吐出通路14は、y軸方向に延び、y軸負方向側が吐出圧室202に接続し、y軸正方向端がフロントボディ2aの外周面に開口する。制御圧通路17は、z軸方向に延び、z軸負方向端がパイロットオリフィス170を介して吐出通路14に接続し、z軸正方向端がスプールバルブ収容孔21の内周面に開口する。第１流体圧通路181は、略y軸方向に延び、y軸正方向端がスプールバルブ収容孔21の内周面に開口し、y軸負方向端が収容凹部20の内周面に開口する。第１軸受潤滑通路191は、略z軸方向に延び、z軸正方向端が吸入圧室201に接続し、z軸負方向端がオイルシール設置孔29の底面に開口する。
An annular seal member (O-ring) 2k is installed in the
プレッシャプレート2cは、例えばアルミ系の金属材料を用いて円板状に形成されている。なお、鉄系材料の焼結等によりプレッシャプレート2cを形成してもよい。プレッシャプレート2cには、軸収容孔28cと位置決め孔209cが設けられている。軸収容孔28cはプレッシャプレート2cの中心部を軸方向に貫通し、位置決め孔209cはプレッシャプレート2cの周縁部を軸方向に貫通する。プレッシャプレート2cのz軸正方向側の面には、吸入口22c、吐出口23c、吸入側背圧ポート24c、吐出側背圧ポート25cおよび連通口220が設けられている。以下、軸収容孔28cの軸心の周り方向を周方向という。
The
吸入口22cと吐出口23cは、周方向に略円弧状に延びる溝であり、軸収容孔28cを挟んで互いに対向する位置に設けられている。吸入側背圧ポート24cは、吸入口22cよりも軸収容孔28cの側（径方向内側）で周方向に略円弧状に延びる溝であり、周方向で吸入口22cと重なる範囲に設けられている。吐出側背圧ポート25cは、吐出口23cよりも径方向内側で周方向に略円弧状に延びる溝であり、周方向で吐出口23cと重なる範囲に設けられている。吐出側背圧ポート25cの周方向端部は、吸入側背圧ポート24cの周方向端部と連通する。連通口220は、吐出口23cよりも径方向外側に開口する溝であり、周方向で吐出口23cと重なる範囲に設けられている。プレッシャプレート2cはフロントボディ2aの収容凹部20の底部20aに設置されている。プレッシャプレート2cのz軸正方向側の面は収容凹部20の開口側（z軸正方向側）に面する。プレッシャプレート2cのz軸負方向側の面は収容凹部20の底部20aに対向する。
The
プレッシャプレート2cの軸収容孔28cは、フロントボディ2aの軸受保持孔28aに対向する。吸入口22cおよび連通口220は、連通孔30,31を介してフロントボディ2aの吸入圧室201に接続する。連通孔30は、プレッシャプレート2cを軸方向に貫通する４つの連通孔部301,302,303,304を有する。連通孔31は、プレッシャプレート2cを軸方向に貫通する２つの連通孔部311,312を有する。吐出口23cおよび吐出側背圧ポート25cは、連通孔32を介してフロントボディ2aの吐出圧室202に接続する。連通孔32は、プレッシャプレート2cを軸方向に貫通する４つの連通孔部321,322,323,324を有する。プレッシャプレート2cのz軸負方向側の面には、プレッシャプレート2cの外縁を取り囲むように、環状のシール溝206が形成されている。このシール溝206には環状のシール部材（Oリング）2lが設置されている。シール部材2lにより、プレッシャプレート2cの外周側の隙間を介した作動液の漏出が抑制されている。
The shaft
リアボディ2bは、収容凹部20を封止するように、フロントボディ2aのz軸正方向側に固定されている。フロントボディ2aに固定されている側であるリアボディ2bのz軸負方向側の面には、略円柱状に形成され略円形の平面を有する嵌合部207および嵌合部207の周りを囲む面200bが設けられている。嵌合部207は面200bに対して突出する。嵌合部207は収容凹部20の開口部に嵌合し、面200bはフロントボディ2aの面200aに接合する。嵌合部207の外周面には、嵌合部207を取り囲むように環状のシール溝208が設けられている。シール溝208には、環状のシール部材（Oリング）2mが設置されている。シール部材2mにより、接合面200a,200b間の隙間を介した作動液の漏出が抑制されている。
The
リアボディ2bには、ボルト孔26b、軸受保持孔（挿入穴）28b、吸入通路10、ドレン通路12の一部12b、第２流体圧通路182および第２軸受潤滑通路192が設けられている。ボルト孔26bは、z軸方向に延びてリアボディ2bを貫通し、z軸正方向端が面200bに開口する。ボルト孔26bには、スクリュ2dが挿入されている。リアボディ2bはスクリュ2dによりフロントボディ2aに締結固定されている。軸受保持孔28bは、有底円筒状に形成され、z軸方向に延びる。軸受保持孔28bの内周には、すべり軸受であるスライドブッシュ（第２ブッシュ）2nが設置されている。軸受2nの内周側には、駆動軸6のz軸正方向側端部（駆動軸第２端部）6bが挿入され、回転軸線O周りの方向に回転自在に支持されている。リアボディ2b（嵌合部207）のz軸負方向端面には、吸入口22bおよび吐出口23bと、吸入側背圧ポート24bおよび吐出側背圧ポート25bとが、プレッシャプレート2cに形成された各口22c,23cおよび各ポート24c,25cにそれぞれz軸方向で略対応する位置および同様の形状で、形成されている。また、第２流体圧通路182の開口部が、プレッシャプレート2cに形成された連通口220の開口部にz軸方向で略対応する位置および同様の形状で、形成されている。
The
吸入通路10は、大径通路100および小径通路101を有する。大径通路100は、y軸方向に延びる有底円筒状の比較的大径の通路であり、そのy軸正方向端がリアボディ2bの外周面に開口する。大径通路100の上記開口部には図外の吸入管が接続され、大径通路100は上記吸入管を介してリザーバタンクRESに接続されている。小径通路101は、z軸方向に延びる比較的小径の通路であり、そのz軸負方向端が吸入口22bの底面に開口し、z軸正方向端が大径通路100の内周面に開口する。第２流体圧通路182は、z軸方向に延び、z軸負方向端がリアボディ2b（嵌合部207）のz軸負方向端面に開口すると共に、z軸正方向端が大径通路100の内周面に開口する。
The
ドレン通路12の一部12bは、z軸方向に延び、z軸正方向端が大径通路100の内周面に開口し、z軸負方向端がリアボディ2bの面200bに開口する。ドレン通路12の一部12bは、フロントボディ2aの側におけるドレン通路12の一部12aとz軸方向で対向し、互いに接続することで、１つのドレン通路12を形成する。このドレン通路12は、分割面（接合面）200a,200bを跨ぐように設けられている。なお、シール部材2kにより、ドレン通路12から接合面200a,200b間の隙間を介した作動液の漏出が抑制される。第２軸受潤滑通路192は、y軸方向に延び、y軸正方向端が大径通路100の底面に開口し、y軸負方向端が軸受保持孔28bの内周面に開口する。
A
フロントボディ2aの収容凹部20には、プレッシャプレート2cのz軸正方向側に、アダプタリング7が設置されている。アダプタリング7は略円環状に形成され、アダプタリング7の外周は収容凹部20の内周に嵌合する。アダプタリング7の内周面は、z軸方向に延びる略筒状に形成され、z軸方向から見て略楕円形である。この内周面には、第１溝部71、第２溝部72、第１平面部73、第２平面部74、板部材75およびスプリング設置孔76が設けられている。第１平面部73はy軸正方向側に設けられ、アダプタリング7の中心（回転軸線O）に対向しつつz軸方向に延びる平面を有する。第１溝部71は第１平面部73に設けられ、z軸方向に延びる。第１溝部71のx軸負方向側に隣接して、アダプタリング7を径方向に貫通する第１流体圧通路181が設けられている。
An
板部材75は回転軸線Oに対向しつつz軸方向に延びる平面を有し、回転軸線Oを挟んで第１平面部73と対向する位置に設けられている。第２溝部72はz軸方向に延びる半円筒状に形成され、板部材のx軸正方向側に隣接して設けられている。第２平面部74はx軸負方向側に設けられ、回転軸線Oに対向しつつz軸方向に延びる平面を有する。第２平面部74は、アダプタリング7の周方向で第１平面部73と板部材75の間（略中間位置）に設けられている。スプリング設置孔76は、x軸正方向側に、回転軸線Oを挟んで第２平面部74と対向する位置に設けられ、アダプタリング7を径方向に貫通する。ポンプ要素3は、アダプタリング7の内周面、プレッシャプレート2cのz軸正方向側の面およびリアボディ2b（嵌合部207）のz軸負方向側の面により囲まれる空間内に収容されている。すなわち、上記空間がポンプ要素収容部として機能する。
The
ポンプ要素3は、ロータ8、ベーン81およびカムリング9を有する。ロータ8は、駆動軸6に対しセレーションにより連結され、駆動軸6によって回転駆動される。駆動軸6およびロータ8の詳細については後述する。ロータ8の外周には複数（11個）のスリット80が設けられている。以下、ロータ8の回転軸線Oの周り方向を周方向という。複数のスリット80は、ロータ8の外周部に周方向に並んで配置され、それぞれ略径方向に延びる。複数のスリット80は周方向で略等ピッチに切欠形成されている。なお、スリット80は、z軸方向から見て、回転軸線Oを通る放射状の直線に対し傾いていてもよい。各スリット80の径方向内側には背圧室80aが形成されている。各スリット80には、略平板状のベーン81がそれぞれ収容されている。
The
ベーン81は、スリット80に進退自在に設けられ、スリット80から出入り可能である。カムリング9は、略円環状に形成されており、その内周面は略円筒状である。カムリング9の外周面には、z軸方向に延びる半円筒状の溝部93が設けられている。カムリング9は、ポンプ要素収容部内にロータ8を囲んで配置されている。カムリング9は、ロータ8およびベーン81と共に複数のポンプ室82を形成する。すなわち、プレッシャプレート2cおよびリアボディ2b（嵌合部207）は、カムリング9およびロータ8の軸方向側面に配置されている。カムリング9の内周面とロータ8の外周面との間の環状の空間は、その軸方向両側がプレッシャプレート2cおよびリアボディ2b（嵌合部207）により封止される一方、複数のベーン81によって、11個のポンプ室82に区画されている。ベーン81は、上記環状の空間を周方向で仕切ることにより、カムリング9およびロータ8と共に複数のポンプ室82を形成する。
The
カムリング9はポンプ要素収容部内でｘｙ平面内を移動可能に設けられている。アダプタリング7の第２溝部72とカムリング9の溝部93との間には、ピン2oが嵌合して設置されている。ピン2oの一端側は、プレッシャプレート2cの位置決め孔209cを貫通してフロントボディ2aに設けられた位置決め孔209aに固定されている。ピン2oの他端側は、リアボディ2bに設けられた位置決め孔（不図示）に固定されている。ピン2oはハウジング本体に対するプレッシャプレート2cの回転を抑制する。また、ピン2oはポンプハウジング2に対するアダプタリング7の回転を抑制すると共に、アダプタリング7に対するカムリング9の回転を抑制する。
The
カムリング9は、アダプタリング7の内周側に、ポンプハウジング2に対して揺動自在に収容されている。カムリング9は、アダプタリング7に対して、板部材75で支持されている。カムリング9は、板部材75の上を転がって移動することで、板部材75を支点に揺動する。ロータ8（駆動軸6）の中心（回転軸線O）に対してカムリング9の内周面の中心（軸心）Pがずれる量を、以下、偏心量δという。カムリング9は、ロータ8の外周側に、ロータ8に対する偏心量δが変化する方向で揺動自在に設けられている。
The
ロータ8は図１，図３の反時計回り方向に回転する。カムリング9の中心Pが回転軸線Oに対して（x軸負方向側に）偏心した状態では、x軸正方向側からx軸負方向側に向かうに連れて、ロータ8の外周面とカムリング9の内周面との間の径方向距離（ポンプ室82の径方向寸法）が大きくなる。この距離の変化に応じ、ベーン81がカムリング9の内周面に向ってスリット80から出没することで、各ポンプ室82が隔成されている。x軸負方向側のポンプ室82の方がx軸正方向側のポンプ室82よりも容積が増大する。このポンプ室82の容積の差異により、回転軸線Oよりもy軸正方向側では、ロータ8が回転する（ポンプ室82がx軸負方向側に向かう）に連れてポンプ室82の容積が増大する一方、回転軸線Oよりもy軸負方向側では、ロータ8が回転する（ポンプ室82がx軸正方向側に向かう）に連れて、ポンプ室82の容積が減少する。ポンプ室82は回転軸線Oの周りを反時計回り方向に回転しつつ周期的に容積が増減する。吸入口22は、ロータ8（駆動軸6）の回転に伴いポンプ室82の容積が増大する吸入領域に開口する。吐出口23は、ロータ8の回転に伴いポンプ室82の容積が減少する吐出領域に開口する。
The
アダプタリング7の第１溝部71にはシール部材2rが設置されている。カムリング9が揺動する際には、アダプタリング7の板部材75がカムリング9の外周面に接すると共に、シール部材2rがカムリング9の外周面に接する。シール部材2rはアダプタリング7とカムリング9との間をシールする。板部材75はカムリング9の揺動支点として機能すると共に、カムリング9とアダプタリング7との間をシールするシール部材としても機能する。アダプタリング7の内周面とカムリング9の外周面との間の上記空間は、板部材75（とカムリング9の外周面との当接部）とシール部材2rとにより、液密に一対の空間に隔成されている。すなわち、カムリング9とポンプ要素収容部の間であって、カムリング9の径方向両側に、上記一対の空間として、流体圧室91,92がそれぞれ形成されている。
A
カムリング9の外周側において、偏心量δが増大する側であるx軸負方向側には第１流体圧室91が隔成され、δが減少する側であるx軸正方向側には第２流体圧室92が隔成されている。δが増大する側にカムリング9が移動するほど、第１流体圧室91の容積が減少し、第２流体圧室92の容積が増大する。第２流体圧室92の内部において、カムリング9の外周側には、スプリング94の一端が設置されている。スプリング94はアダプタリング7のスプリング設置孔76を貫通して栓部材2eのスプリング保持孔270に保持されている。スプリング94の他端はスプリング保持孔270の底面に設置されている。スプリング94は圧縮状態で設置され、アダプタリング7に対してカムリング9をx軸負方向側（第１流体圧室91の側）に常時付勢する。カムリング9のx軸負方向側への移動は、第１流体圧室91の内部においてカムリング9の外周面がアダプタリング7の第２平面部74に当接することで、規制されている。
On the outer peripheral side of the
制御バルブ4は、スプールバルブ収容孔21、スプールバルブ40、高圧室41、制御圧室42、低圧室43および制御バルブスプリング44を備える。スプールバルブ40は、スプールバルブ収容孔21内においてx軸方向に移動可能に設けられた弁体（スプール）である。スプールバルブ40は、略有底円筒状に形成され、その軸心が延びる方向（スプールバルブ40の移動方向）に直交する平面で切った断面の外形は略円形である。スプールバルブ40は、その内周側にリリーフバルブ収容孔403を有する。
The control valve 4 includes a spool
リリーフバルブ収容孔403は、その内周面を上記平面で切った断面が略円形に形成されている。リリーフバルブ収容孔403のx軸方向一方側は閉塞し、x軸方向他方側は開口する。リリーフバルブ収容孔403のx軸方向一方側の端部（底部）には、リリーフバルブ収容孔403における他の軸方向部位よりも径が若干小さいスプリング保持部405が設けられている。スプールバルブ40は、リリーフバルブ収容孔403のx軸方向他方側（開口部）がx軸正方向側となるように、スプールバルブ収容孔21の内部に収容されている。スプールバルブ40の移動方向はx軸方向となる。スプールバルブ40のx軸負方向側端部の外周側には、スプールバルブ40の軸心を中心とする径がx軸負方向側に向うに連れて徐々に小さくなるテーパ部406が設けられている。
The relief valve
スプールバルブ40は、軸部400と第１ランド部401と第２ランド部402とを有する。ランド部401,402の外径は軸部400の外径よりも大きく、スプールバルブ収容孔21の内周面の径よりも僅かに小さい。第１ランド部401は、スプールバルブ40のx軸方向中間位置よりも若干x軸負方向側に設けられている。第２ランド部402は、スプールバルブ40のx軸正方向端の開口部に設けられている。スプールバルブ40の略円形の断面の外形に沿う方向（スプールバルブ40の軸心の周り方向）を周方向としたとき、各ランド部401,402には、周方向に延びる溝401a,402aがそれぞれ設けられている。第１ランド部401と第２ランド部402との間の軸部400には、連通路（リリーフ孔）404が複数個（本実施形態では４個）設けられている。
The
スプールバルブ収容孔21の内部には、スプールバルブ40によって、高圧室41、制御圧室42および低圧室43がそれぞれ隔成されている。高圧室41は、スプールバルブ収容孔21内の空間であって、スプールバルブ40のx軸負方向側に設けられている。高圧室41は、主に、スプールバルブ収容孔21の内周面、栓部材2jのx軸負方向側の面（スプールバルブ保持孔210）、第１ランド部401のx軸負方向側の面および第１ランド部401よりもx軸負方向側の軸部400の外周面により囲まれる空間である。スプールバルブ収容孔21の内部におけるスプールバルブ40のx軸方向移動に依らず、高圧室41には高圧通路15が開口する。制御圧室42は、スプールバルブ収容孔21内の空間であって、スプールバルブ40のx軸正方向側に設けられている。制御圧室42は、主に、スプールバルブ収容孔21の内周面、第２ランド部402のx軸正方向側の面、x軸正方向側（リリーフバルブ収容孔403の開口側）の軸部400の内周面および後述するバルブシート部材51のx軸正方向端面により囲まれる空間である。スプールバルブ40のx軸方向移動に依らず、制御圧室42には制御圧通路17が開口する。
Inside the spool
低圧室43は、スプールバルブ収容孔21内の空間であって、スプールバルブ40の外周側に形成され、x軸方向において高圧室41と制御圧室42の間に設けられている。低圧室43は、主に、スプールバルブ収容孔21の内周面、第１ランド部401のx軸正方向側の面、第２ランド部402のx軸負方向側の面および両ランド部401,402に挟まれた軸部400の外周面により囲まれる空間である。低圧室43は、第１ランド部401により高圧室41との連通が常時遮断され、第２ランド部402により制御圧室42との連通が常時遮断される。スプールバルブ40のx軸方向移動に依らず、低圧室43にはドレン通路12が開口する。
The
連通路404は、リリーフバルブ収容孔403と低圧室43とを常時連通する。第１流体圧通路181は、スプールバルブ収容孔21において高圧通路15よりもx軸正方向側かつドレン通路12よりもx軸負方向側に接続すると共に、アダプタリング7を貫通して第１流体圧室91に接続する。制御バルブスプリング44は、スプールバルブ収容孔21内においてスプールバルブ40のx軸正方向側（制御圧室42）に、押し縮められた状態で設置されている。制御バルブスプリング44のx軸負方向端はスプールバルブ40のx軸正方向側端部（リリーフバルブ収容孔403の開口部を取り囲む面）に当接し、制御バルブスプリング44のx軸正方向端はスプールバルブ収容孔21のx軸正方向側の底部に当接する。制御バルブスプリング44は、スプールバルブ40をx軸負方向側（栓部材2jの反対側）に向けて常時付勢する。
The
リリーフバルブ5は、ポンプハウジング2の内部に設けられた弁部であって、スプールバルブ収容孔21の内部に収容されている。具体的には、リリーフバルブ5はスプールバルブ40の内部（リリーフバルブ収容孔403）に設けられている。リリーフバルブ5は、ボール50、バルブシート部材51、リテーナ52およびリリーフバルブスプリング53を備える。ボール50は球状の弁体である。バルブシート部材51は、円柱状の弁座部材であり、その軸心が延びる方向に直交する平面で切った断面の外形が、略円形に形成されている。バルブシート部材51の外径は、リリーフバルブ収容孔403の内周面の径と略同じである。バルブシート部材51は、貫通孔510を有する。
The
貫通孔510は、バルブシート部材51の略軸心上を延びてバルブシート部材51を貫通する。連通路404は、リリーフバルブ収容孔403の内周面において、バルブシート部材51の固定部位よりもx軸負方向側に開口する。貫通孔510は、リリーフバルブ収容孔403のx軸正方向側の開口部を介して制御圧室42に連通し、制御圧通路17を介して吐出通路14に連通する。ボール50は、バルブシート部材51のx軸正方向側の端面（シート面）に対向するように、バルブシート部材51のx軸負方向側に設置されている。リテーナ52は、ボール50を保持する弁体保持部材である。ボール50は、リテーナ52のx軸負方向側の端面（ボール保持面）に対向するように、リテーナ52のx軸正方向側に設置されている。リリーフバルブスプリング53は、コイルスプリングであり、リテーナ52よりもx軸負方向側に設置されている。
The through
リリーフバルブスプリング53のx軸正方向側の内周側には、リテーナ52の一部が挿入されている。リリーフバルブスプリング53のx軸負方向側の端部は、スプリング保持部405の内周側に設置されている。リリーフバルブスプリング53のx軸負方向端はリリーフバルブ収容孔403のx軸負方向側の底部に当接し、リリーフバルブスプリング53のx軸正方向端はリテーナ52に当接する。リリーフバルブスプリング53は、常に圧縮変形した状態となるように設けられている。リテーナ52は、リリーフバルブスプリング53の圧縮変形に基づく復元力により、ボール50をバルブシート部材51の側に向けて常時付勢する。リテーナ52は、ボール50とリリーフバルブスプリング53との間に設けられ、ボール50を保持する。
A part of the
次に、ロータ8および駆動軸6の形状について詳細に説明する。
ロータ8は、z軸方向に延びる円筒状に形成され、その中心には、駆動軸6が挿通される挿通孔83を有する。ロータ8のz軸負方向側端部（ロータ第１端部）8aは、ポンプ要素収容部を構成するプレッシャプレート2cのz軸正方向側面（第１対向面）2pと対向する。一方、ロータ8のz軸正方向側端部（ロータ第２端部）8bは、ポンプ要素収容部を構成するリアボディ2bのz軸負方向側面（第２対向面）2qと対向する。z軸正方向側面2pとz軸負方向側面2qは、z軸方向において互いに対向する１対の対向面である。z軸方向において、z軸正方向側面2pからz軸負方向側面2qまでの距離は、ロータ8のz軸負方向側端部8aからz軸正方向側端部8bまでの距離よりも長い。このため、ロータ8は、z軸方向において、z軸正方向側面2pおよびz軸負方向側面2qの一方に当接した状態から、他方に当接した状態となるまでの範囲を移動可能である。
Next, the shapes of the
The
挿通孔83の内周には、ロータ側セレーション部84が設けられている。ロータ側セレーション部84は、z軸方向に延びる凹部84aと凸部84bとが周方向において交互に連続するような形状を有する（図６参照）。ロータ側セレーション部84は、z軸方向において、挿通孔83の全域（z軸負方向側端部8aからz軸正方向側端部8bまでの領域）に亘って設けられている。
A rotor-
駆動軸6は、第１ジャーナル部6cおよび第２ジャーナル部6dを有する。z軸方向において、第１ジャーナル部6cは、スプライン軸部61のz軸正方向側に設けられ、第２ジャーナル部6dは、z軸正方向側端部6bに設けられている。第１ジャーナル部6cの外径は第２ジャーナル部6dの外径よりも大きい。第１ジャーナル部6cは、スライドブッシュ2gを介してポンプハウジング2（プレッシャプレート2c）に対し回転自在に支持されている。第２ジャーナル部6dは、軸受2nを介してポンプハウジング2（リアボディ2b）に対し回転自在に支持されている。
The
z軸方向において、駆動軸6の第１ジャーナル部6cと第２ジャーナル部6dとの間には、駆動軸側セレーション部64および荷重支持部65が設けられている。駆動軸側セレーション部64は、z軸方向に延びる凹部64aと凸部64bとが周方向において交互に連続するような形状を有する（図６参照）。凹部64aの外径は第２ジャーナル部64dの外径よりも小さい。凸部64bの外径は第２ジャーナル部64dの外径よりも大きく、第１ジャーナル部64cの外径よりも小さい。駆動軸側セレーション部64は、ロータ側セレーション部84と噛み合うことにより、駆動軸6からロータ8へ回転力を伝達する。
In the z-axis direction, a drive shaft
荷重支持部65は、駆動軸側セレーション部64のz軸負方向側に設けられている。荷重支持部65の外径は、第２ジャーナル部64dの外径と等しい。つまり、荷重支持部65の外径は、駆動軸側セレーション部64における凹部64aの外径よりも大きく、かつ、凸部64bの外径よりも小さい。荷重支持部65は、ロータ側セレーション部84の凸部84bと当接し、ロータ8からの荷重を受ける機能を持つ。z軸方向において、荷重支持部65は、駆動軸側セレーション部64よりも長く形成されている。径方向から見たとき、駆動軸6のロータ側セレーション部84とz軸方向にオーバーラップする領域のうち、荷重支持部65が占める割合は、駆動軸側セレーション部64が占める割合よりも大きい。また、径方向から見たとき、ロータ8のz軸方向における中央は、駆動軸6に対するロータ8の相対位置にかかわらず、荷重支持部65とオーバーラップする。
The
図６はポンプハウジング2に対して駆動軸6がz軸正方向側へ最大限移動した状態を示すポンプ1の要部拡大図、図７はポンプハウジング2に対して駆動軸6がz軸負方向側へ最大限移動した状態を示すポンプ1の要部拡大図である。
駆動軸6は、規制部としての第１段部66およびCリング部材67を有する。第１段部66は、z軸方向において、駆動軸6のz軸負方向側端部6aの側であって、荷重支持部65のz軸負方向側に設けられている。第１段部66の外径は、荷重支持部65の外径よりも大きく、かつ、第１ジャーナル部6cの外径よりも小さい。第１段部66は、z軸方向の断面形状が外側に凸となるR形状を有する。
FIG. 6 is an enlarged view of a main part of the
The
Cリング部材67は、z軸方向において、駆動軸6のz軸正方向側端部6bの側であって、駆動軸側セレーション部64のz軸正方向側に設けられている。Cリング部材67は、駆動軸6に形成された環状溝68に係止されている。Cリング部材67は、z軸方向の断面が円形状を有する。Cリング部材67の外径は、荷重支持部65の外径よりも大きく、かつ、第１ジャーナル部6cの外径よりも小さい。
ロータ8は、第２段部85a,85bを有する。第２段部85a,85bは、ロータ側セレーション部84における凸部84bのz軸方向両端部に設けられている。第２段部85a,85bは、z軸方向の断面形状が外側に凸となるR形状を有する。z軸方向において、z軸負方向側第２段部85aは第１段部66と当接可能であり、z軸正方向側第２段部85bはCリング部材67と当接可能である。
The C-
The
実施形態１のポンプ1は、z軸方向において、駆動軸6のポンプハウジング2に対する移動可能距離をTdh、駆動軸6のz軸正方向側端部6bと軸受保持孔28bの底面との距離をLdh、回転軸線OからCリング部材67の最外径までの距離をRc、回転軸線Oからロータ側セレーション部84の凹部84aまでの距離Rs、スライドブッシュ2gのz軸正方向側端部（第１ブッシュ第２端部）からプレッシャプレート2cのz軸正方向側面2pとは反対側のz軸負方向側面までの距離をLbp、スライドブッシュ2nのz軸負方向側端部（第２ブッシュ第１端部）からロータ8のz軸正方向側端部8bまでの距離をLbrとしたとき、下記の式(1)〜(3)が成立するように、ポンプハウジング2、駆動軸6およびロータ8の形状が設定されている。
Tdh＜Ldh …(1)
Rc＜Rs …(2)
Lbp＜Lbr …(3)
In the z-axis direction, the
Tdh <Ldh… (1)
Rc <Rs… (2)
Lbp <Lbr… (3)
ここで、駆動軸6のポンプハウジング2に対する移動可能距離Tdhは、駆動軸6のロータ8に対するスラストガタをTd、ロータ8のポンプハウジング2に対するスラストガタをTrとしたとき、下記の式(4)で表せる。
Ts＝Td＋Tr …(4)
なお、駆動軸6のロータ8に対するスラストガタTdは、z軸方向において、第１段部66とz軸負方向側第２段部85aとの当接位置と、Cリング部材67とz軸正方向側第２段部85bとの当接位置との距離をLdr、ロータ8の幅をLrとしたとき、下記の式(5)で表せる。
Td＝Ldr−Lr …(5)
また、ロータ8のポンプハウジング2に対するスラストガタTrは、z軸方向において、プレッシャプレート2cのz軸正方向側面2pとリアボディ2bのz軸負方向側面2qとの距離をLprとしたとき、下記の式(6)で表せる。
Tr＝Lpr−Lr …(6)
よって、式(4)は、下記の式(7)で表せる。
Ts＝Ldr＋Lpr−2Lr …(7)
Here, the movable distance Tdh of the
Ts ＝ Td ＋ Tr… (4)
The thrust backlash Td of the
Td ＝ Ldr－Lr… (5)
Further, the thrust backlash Tr with respect to the
Tr ＝ Lpr－Lr… (6)
Therefore, the equation (4) can be expressed by the following equation (7).
Ts ＝ Ldr ＋ Lpr－2Lr… (7)
次に、実施形態１の作用効果を説明する。
一般的に、パワーステアリング装置に用いられるポンプ装置の駆動方式は、プーリ駆動が多いが、トラック等の大型車に搭載されるポンプ装置の駆動方式は、ギア駆動が主流である。ギア駆動の場合、ポンプ装置の駆動時には、駆動軸にヘリカルギアによるスラスト荷重が入力される。このため、駆動軸の軸受には、スラスト荷重を保持する機能が求められる。従来、ギア駆動のポンプ装置は、駆動軸の軸受として比較的高価なボールベアリングを使用し、ボールベアリングによってスラスト荷重を受けているが、コスト低減効果の大きいすべり軸受を使用するためには、別にスラスト荷重を受ける機構を設ける必要がある。
Next, the action and effect of the first embodiment will be described.
Generally, the drive system of the pump device used in the power steering device is mostly pulley drive, but the drive system of the pump device mounted on a large vehicle such as a truck is mainly gear drive. In the case of gear drive, when the pump device is driven, the thrust load by the helical gear is input to the drive shaft. Therefore, the bearing of the drive shaft is required to have a function of holding a thrust load. Conventionally, gear-driven pump devices use relatively expensive ball bearings as drive shaft bearings and receive thrust loads from the ball bearings. It is necessary to provide a mechanism to receive the thrust load.
これに対し、実施形態１のポンプ1は、z軸方向において、ロータ8に対する駆動軸6の移動を規制する規制部（第１段部66、Cリング部材67）を備える。このため、ロータ8に対する駆動軸6の相対移動が規制されることにより、駆動軸6に作用するスラスト荷重はロータ8に入力される。このとき、ヘリカルギアの仕様（歯筋のねじれの向き）が、z軸負方向にスラスト荷重を生じさせる仕様である場合、駆動軸6およびロータ8はz軸負方向へ移動し、ロータ8のz軸負方向側端部8aがプレッシャプレート2cのz軸正方向側面2pと当接したとき、駆動軸6の移動が規制される。一方、ヘリカルギアの仕様が、z軸正方向にスラスト荷重を生じさせる仕様である場合、駆動軸6およびロータ8はz軸正方向へ移動し、ロータ8のz軸正方向側面2pがリアボディ2bのz軸負方向側面2qと当接したとき、駆動軸6の移動が規制される。これにより、ヘリカルギアの仕様によらず、駆動軸6に作用するスラスト荷重をロータ8の端面で受けられるため、軸受として安価なすべり軸受（スライドブッシュ2g,2n）を採用でき、コストダウンを図れる。また、すべり軸受はボールベアリングと比べて径方向の寸法が小さく、かつ重量も小さいため、ポンプ1の小型化および軽量化を図れる。
On the other hand, the
実施形態１のポンプ1において、駆動軸6のポンプハウジング2に対する移動可能距離Tdhは、駆動軸6のz軸正方向側端部6bと軸受保持孔28bの底面との距離Ldhよりも小さい（式(1)）。すなわち、駆動軸6の先端と軸受保持孔28bとの間のクリアランスを、駆動軸6の移動可能距離Tdhよりも大きく設定することにより、z軸正方向にスラスト荷重が生じる仕様において、駆動軸6がポンプハウジング2に対して最もz軸正方向側へ移動した状態であっても、駆動軸6の先端と軸受保持孔28bの底面との間にクリアランスを確保できる。この結果、z軸正方向にスラスト荷重が生じる仕様において、駆動軸6とポンプハウジング2との接触による焼き付きを防止できる。
規制部は、z軸方向において、駆動軸6のz軸負方向側端部6aの側に形成された第１段部66を有する。これにより、z軸正方向にスラスト荷重が生じる仕様において、駆動軸6とポンプハウジング2（軸受保持孔28bの底面）との接触による焼き付きを防止できる。また、規制部として別部材を追加する必要がないため、部品点数の増加を抑制できる。
In the
The regulating portion has a
駆動軸6の第１段部66は、ロータ8のz軸負方向側端部8aと当接可能である。これにより、ポンプ1の組み立ての際、駆動軸6をz軸正方向側端部6bの側からロータ8の挿通孔83に挿通させることにより、ロータ8を駆動軸6に組み付けられるため、組み付け時の作業性を向上できる。
第１段部66およびz軸負方向側第２段部85aは、z軸方向の断面形状が外側に凸となるR形状を有する。これにより、駆動軸6とロータ8とが相対的に傾いた場合であっても、両者66,85aの接触面積の変化を小さくできると共に、角部による局部当たりを抑制できる。
The
The
規制部は、駆動軸6に固定され、ロータ8のz軸正方向側端部8bと当接可能なCリング部材67を有する。これにより、z軸負方向にスラスト荷重が生じる仕様において、駆動軸6の脱落によるポンプ機能失陥を回避できる。また、駆動軸6に段部を設ける場合と比べて、径毎の研磨が不要となる。さらに、Cリング部材67は市販品を流用できるため、規制部を簡単に形成できる。加えて、ロータ8を駆動軸6に組み付ける際、駆動軸6をz軸正方向側端部6bの側からロータ8の挿通孔83に挿通できる。
Cリング部材67は、z軸方向の断面形状が外側に凸となるR形状を有する。これにより、駆動軸6とロータ8とに傾きが生じた場合であっても、Cリング部材67とz軸正方向側第２段部85bとの接触面積の変化を小さくできると共に、角部による局所当たりを抑制できる。
The regulating portion has a C-
The C-
径方向から見たとき、駆動軸6のロータ側セレーション部84とz軸方向にオーバーラップする領域のうち、荷重支持部65が占める割合は、駆動軸側セレーション部64が占める割合よりも大きい。ポンプ1の作動時、駆動軸6に撓みが生じると、ロータ8が傾斜する。この現象は、セレーション結合部が長いほど顕著となり、ポンプハウジング2に対してロータ8が片当たりすることで焼き付きが発生するおそれがある。よって、駆動軸側セレーション部64よりも荷重支持部65を長くすることにより、セレーション結合部を短くでき、駆動軸6の撓みに起因するロータ8の傾きを抑制できる。
径方向から見たとき、ロータ8のz軸方向の中央は、駆動軸6に対するロータ8の相対位置にかかわらず、荷重支持部65とオーバーラップする。これにより、ロータ8からの荷重の中心を荷重支持部65で受けることができるため、駆動軸6の撓みに起因するロータ8の傾きを抑制できる。
When viewed from the radial direction, the ratio of the
When viewed from the radial direction, the center of the
回転軸線OからCリング部材67の最外径までの距離Rcは、回転軸線Oからロータ側セレーション部84の凹部84aまでの距離Rsよりも短い（式(2)）。すなわち、Cリング部材67の径方向飛び出し量を抑制することにより、ヘリカルギアの仕様（歯筋のねじれの向き）がz軸負方向にスラスト荷重を生じさせる仕様である場合、z軸正方向側第２段部85bはCリング部材67と当接するため、Cリング部材67はロータ8からの反力を駆動軸6に形成された環状溝68で受けることができ、Cリング部材67が環状溝68から脱落することを防止できる。
スライドブッシュ2gのz軸正方向側端部からプレッシャプレート2cのz軸負方向側側面までの距離Lbpは、スライドブッシュ2nのz軸負方向側端部からロータ8のz軸正方向側端部8bまでの距離Lbrよりも短い（式(3)）。これにより、スライドブッシュ2gのz軸正方向側端部からロータ8のz軸負方向側端部8aまでの距離が、スライドブッシュ2nのz軸負方向側端部からロータ8のz軸正方向側端部までの距離よりも長くなるのを抑制できる。つまり、z軸方向において、両ブッシュ2g,2nの中間位置をロータ8の中央に近づけられるため、駆動軸6の撓みに起因するロータ8の傾きを抑制できる。
The distance Rc from the rotating axis O to the outermost diameter of the
The distance Lbp from the z-axis positive side end of the
〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
実施形態１では、ポンプ要素3は、駆動軸6の１回転当たりに吐出する作動液量が可変に制御される可変容量形である例を示したが、ポンプ要素3は、駆動軸6の１回転当たりに吐出する作動液量が一定であってもよい。
また、実施形態１では、第１段部66とz軸負方向側第２段部85aのうち、第１段部66のみを凸形状とした例を示したが、第１段部66とz軸負方向側第２段部85aを共に凸形状としてもよいし、z軸負方向側第２段部85aのみを凸形状としてもよい。つまり、第１段部66とz軸負方向側第２段部85aの少なくとも一方が凸形状を有していればよい。同様に、z軸正方向側第２段部85bは凸形状でなくてもよい。
[Other Embodiments]
Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to the configurations of the embodiments, and there are design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the invention. Is also included in the present invention.
In the first embodiment, the
Further, in the first embodiment, of the
以上説明した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
ポンプ装置は、その一つの態様において、駆動軸部材であって、回転入力部を有し、前記回転入力部は、前記駆動軸部材の回転軸線に沿う方向を軸方向としたとき、前記軸方向における１対の端部である駆動軸第１端部と駆動軸第２端部のうちの一方側に設けられた、前記駆動軸部材と、ロータであって、前記駆動軸部材により回転し、前記駆動軸部材が挿通される挿通孔と、スリットと、を有する、前記ロータと、前記スリットに進退可能に設けられたベーンと、カムリングであって、前記回転軸線の放射方向を径方向としたとき、前記径方向において、前記ロータの外側に設けられ、環状に形成され、前記ロータおよび前記ベーンと共にポンプ室を形成する、前記カムリングと、ハウジングであって、前記ロータ、前記ベーンおよび前記カムリングが収容される収容部を有し、前記収容部は、前記軸方向に対向する１対の対向面である第１対向面および第２対向面を含み、前記第１対向面は、前記軸方向において、前記ロータが前記駆動軸第２端部の側から前記駆動軸第１端部の側へ向けて移動したとき、前記ロータの両端部であるロータ第１端部およびロータ第２端部のうち前記ロータ第１端部と当接し、前記第２対向面は、前記軸方向において、前記ロータが前記駆動軸第１端部の側から前記駆動軸第２端部の側へ向けて移動したとき、前記ロータ第２端部と当接する、前記ハウジングと、前記軸方向において、前記ロータに対する前記駆動軸部材の移動を規制する規制部と、を備える。
The technical ideas that can be grasped from the embodiments described above are described below.
In one aspect thereof, the pump device is a drive shaft member and has a rotation input unit, and the rotation input unit has the axial direction when the direction along the rotation axis of the drive shaft member is the axial direction. The drive shaft member and the rotor, which are provided on one side of the drive shaft first end portion and the drive shaft second end portion, which are a pair of end portions in the above, are rotated by the drive shaft member. A rotor having an insertion hole through which the drive shaft member is inserted, a slit, a vane provided in the slit so as to be able to advance and retreat, and a cam ring, wherein the radial direction of the rotation axis is the radial direction. When, in the radial direction, the rotor, the vanes, and the cam rings, which are provided on the outside of the rotor and are formed in an annular shape to form a pump chamber together with the rotor and the vanes, and a housing, the rotor, the vanes, and the cam rings. The accommodating portion has an accommodating portion, the accommodating portion includes a first facing surface and a second facing surface which are a pair of facing surfaces facing each other in the axial direction, and the first facing surface is in the axial direction. When the rotor moves from the side of the second end of the drive shaft toward the side of the first end of the drive shaft, of the first end of the rotor and the second end of the rotor, which are both ends of the rotor. When the rotor comes into contact with the first end of the rotor and the second facing surface moves from the side of the first end of the drive shaft toward the side of the second end of the drive shaft in the axial direction. A housing that comes into contact with the second end of the rotor, and a regulating portion that regulates the movement of the drive shaft member with respect to the rotor in the axial direction.
より好ましい態様では、上記態様において、前記ハウジングは、前記駆動軸部材の前記駆動軸第２端部が挿入される有底の挿入穴を有し、前記軸方向において、前記駆動軸部材の前記ハウジングに対する移動可能距離をTdh、前記駆動軸第２端部と前記挿入穴の底部との距離をLdhとしたとき、Tdh＜Ldh満たす。
別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記規制部は、前記軸方向において、前記駆動軸部材の前記第１端部の側に形成された第１段部を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第１段部は、前記ロータ第１端部と当接可能である。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記ロータは、前記軸方向において、前記挿通孔の前記ロータ第１端部の側の開口縁に形成され、前記第１段部と当接可能な第２段部を有し、前記第１段部と前記第２段部の少なくとも一方は、前記軸方向の断面形状が凸形状である。
In a more preferred embodiment, in the above aspect, the housing has a bottomed insertion hole into which the second end of the drive shaft member of the drive shaft member is inserted, and in the axial direction, the housing of the drive shaft member. When the movable distance with respect to is Tdh and the distance between the second end of the drive shaft and the bottom of the insertion hole is Ldh, Tdh <Ldh is satisfied.
In another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the restricting portion has a first step portion formed on the side of the first end portion of the drive shaft member in the axial direction.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the first step can be in contact with the first end of the rotor.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the rotor is formed in the axial direction at the opening edge of the insertion hole on the side of the rotor first end and abuts on the first step. It has a possible second step portion, and at least one of the first step portion and the second step portion has a convex cross-sectional shape in the axial direction.
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記規制部は、前記駆動軸部材に固定され、前記ロータ第１端部または前記ロータ第２端部と当接可能なCリング部材を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記Cリング部材は、前記軸方向の断面形状が円形状である。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記ロータは、ロータ側セレーション部を有し、前記ロータ側セレーション部は、前記挿通孔の内周に設けられ、前記駆動軸部材周りの方向を周方向としたとき、前記周方向において、凹部と凸部とが交互に連続するような形状を有し、前記駆動軸部材は、駆動軸側セレーション部と、荷重支持部と、を有し、前記駆動軸側セレーション部は、前記駆動軸部材の外周に設けられ、前記周方向において、凹部と凸部とが交互に連続するような形状を有し、前記ロータ側セレーション部と噛み合うことにより、前記駆動軸部材から前記ロータへ回転力を伝達するものであり、前記荷重支持部は、前記駆動軸部材の外周に設けられ、前記径方向において、前記駆動軸側セレーション部の前記凹部と前記凸部との間に位置し、前記ロータ側セレーション部の凸部と当接することにより、前記ロータからの荷重を受けるものであり、前記径方向から見たとき、前記駆動軸部材の前記ロータ側セレーション部と前記軸方向にオーバーラップする領域のうち、前記荷重支持部が占める割合は、前記駆動軸側セレーション部が占める割合よりも大きい。
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the restricting portion has a C-ring member that is fixed to the drive shaft member and is capable of contacting the rotor first end or the rotor second end. ..
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the C-ring member has a circular cross-sectional shape in the axial direction.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the rotor has a rotor-side serration portion, the rotor-side serration portion is provided on the inner circumference of the insertion hole, and the direction around the drive shaft member. Has a shape in which concave portions and convex portions are alternately continuous in the circumferential direction, and the drive shaft member has a drive shaft side serration portion and a load support portion. The drive shaft side serration portion is provided on the outer periphery of the drive shaft member, has a shape in which concave portions and convex portions are alternately continuous in the circumferential direction, and engages with the rotor side serration portion. A rotational force is transmitted from the drive shaft member to the rotor, and the load support portion is provided on the outer periphery of the drive shaft member, and in the radial direction, the recess of the drive shaft side serration portion and the recess. It is located between the convex portion and receives the load from the rotor by coming into contact with the convex portion of the rotor side serration portion, and when viewed from the radial direction, the rotor side of the drive shaft member. The ratio of the load supporting portion to the region overlapping the serration portion in the axial direction is larger than the ratio occupied by the drive shaft side serration portion.
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記径方向から見たとき、前記ロータの前記軸方向の中央は、前記荷重支持部とオーバーラップする。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記規制部は、前記駆動軸部材に固定されたCリング部材を有し、前記径方向において、前記回転軸線から前記Cリング部材の最外径までの距離をRc、前記回転軸線から前記ロータ側セレーション部の前記凹部までの距離をRsとしたとき、Rc＜Rsを満たす。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第１ブッシュは、前記軸方向において、前記駆動軸部材の前記駆動軸第１端部の側を支持するものであり、両端部として前記駆動軸第１端部の側の第１ブッシュ第１端部および前記駆動軸第２端部の側の第１ブッシュ第２端部を含み、前記第２ブッシュは、前記軸方向において、前記駆動軸部材の前記駆動軸第２端部の側を支持するものであり、両端部として前記駆動軸第１端部の側の第２ブッシュ第１端部および前記駆動軸第２端部の側の第２ブッシュ第２端部を含み、前記ハウジングは、プレッシャプレートを有し、前記プレッシャプレートは、前記収容部内に設けられ、前記ロータおよび前記カムリングに対し前記軸方向の前記第１端部の側に配置され、前記第１対向面を含むものであり、前記軸方向において、前記第１ブッシュ第２端部から前記プレッシャプレートの前記第１対向面とは反対側の端面までの距離をLbpとし、前記第２ブッシュ第１端部から前記ロータ第２端部までの距離をLbrとしたとき、Lbp＜Lbrを満たす。
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the axial center of the rotor overlaps the load bearing when viewed from the radial direction.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the restricting portion has a C-ring member fixed to the drive shaft member, and in the radial direction, from the rotation axis to the outermost part of the C-ring member. When the distance to the diameter is Rc and the distance from the rotation axis to the recess of the rotor side serration portion is Rs, Rc <Rs is satisfied.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the first bush supports the side of the drive shaft first end of the drive shaft member in the axial direction and serves as both ends. The second bush includes the first end of the first bush on the side of the first end of the drive shaft and the second end of the first bush on the side of the second end of the drive shaft, and the second bush drives the drive in the axial direction. It supports the side of the second end of the drive shaft of the shaft member, and has both ends of the first end of the second bush on the side of the first end of the drive shaft and the side of the second end of the drive shaft. The housing includes a second end of the second bush, the pressure plate is provided in the accommodating portion, and the side of the first end portion in the axial direction with respect to the rotor and the cam ring. The distance from the second end of the first bush to the end face of the pressure plate opposite to the first facing surface in the axial direction is defined as Lbp. When the distance from the first end of the second bush to the second end of the rotor is Lbr, Lbp <Lbr is satisfied.
1 ポンプ（ポンプ装置）
2 ポンプハウジング（ハウジング）
2c プレッシャプレート
2g スライドブッシュ（第１ブッシュ）
2n スライドブッシュ（第２ブッシュ）
2p z軸正方向側面（第１対向面）
2q z軸負方向側面（第２対向面）
6a z軸負方向側端部（駆動軸第１端部）
6b z軸正方向側端部（駆動軸第２端部）
8 ロータ
8a z軸負方向側端部（ロータ第１端部）
8b z軸正方向側端部（ロータ第２端部）
9 カムリング
28b 軸受保持孔（挿入穴）
61 スプライン軸部（回転入力部）
64 駆動軸側セレーション部
65 荷重支持部
66 第１段部66（規制部）
67 Cリング部材（規制部）
80 スリット
81 ベーン
82 ポンプ室
83 挿通孔
84 ロータ側セレーション部
85a z軸負方向側第２段部（第２段部）
85b z軸正方向側第２段部（第２段部）
1 Pump (pump device)
2 Pump housing (housing)
2c pressure plate
2g slide bush (1st bush)
2n slide bush (second bush)
2p z-axis positive side surface (first facing surface)
2q z-axis negative direction side surface (second facing surface)
6a z-axis negative direction end (drive shaft first end)
6b z-axis positive direction end (drive shaft second end)
8 rotor
8a z-axis negative direction end (rotor first end)
8b z-axis positive side end (rotor second end)
9 cam ring
28b Bearing holding hole (insertion hole)
61 Spline shaft (rotation input)
64 Drive shaft side serrations
65 Load support
66 First stage 66 (Regulatory department)
67 C ring member (regulatory part)
80 slit
81 Vane
82 Pump room
83 Insertion hole
84 Rotor side serrations
85a z-axis negative direction side 2nd step (2nd step)
85b z-axis forward side 2nd step (2nd step)
Claims (11)
駆動軸部材であって、回転入力部を有し、
前記回転入力部は、前記駆動軸部材の回転軸線に沿う方向を軸方向としたとき、前記軸方向における１対の端部である駆動軸第１端部と駆動軸第２端部のうちの一方側に設けられた、
前記駆動軸部材と、
ロータであって、前記駆動軸部材により回転し、前記駆動軸部材が挿通される挿通孔と、スリットと、を有する、
前記ロータと、
前記スリットに進退可能に設けられたベーンと、
カムリングであって、前記回転軸線の放射方向を径方向としたとき、前記径方向において、前記ロータの外側に設けられ、環状に形成され、前記ロータおよび前記ベーンと共にポンプ室を形成する、
前記カムリングと、
ハウジングであって、前記ロータ、前記ベーンおよび前記カムリングが収容される収容部を有し、
前記収容部は、前記軸方向に対向する１対の対向面である第１対向面および第２対向面を含み、
前記第１対向面は、前記軸方向において、前記ロータが前記駆動軸第２端部の側から前記駆動軸第１端部の側へ向けて移動したとき、前記ロータの両端部であるロータ第１端部およびロータ第２端部のうち前記ロータ第１端部と当接し、
前記第２対向面は、前記軸方向において、前記ロータが前記駆動軸第１端部の側から前記駆動軸第２端部の側へ向けて移動したとき、前記ロータ第２端部と当接する、
前記ハウジングと、
前記軸方向において、前記ロータに対する前記駆動軸部材の移動を規制する規制部と、
を備えるポンプ装置。 It ’s a pump device,
It is a drive shaft member, has a rotation input unit, and has a rotation input unit.
When the direction along the rotation axis of the drive shaft member is taken as the axial direction, the rotation input unit has a pair of end portions in the axial direction, that is, a drive shaft first end portion and a drive shaft second end portion. Provided on one side,
With the drive shaft member
A rotor having an insertion hole and a slit, which are rotated by the drive shaft member and into which the drive shaft member is inserted.
With the rotor
A vane provided in the slit so that it can move forward and backward,
A cam ring, when the radial direction of the rotation axis is the radial direction, is provided on the outside of the rotor in the radial direction and is formed in an annular shape to form a pump chamber together with the rotor and the vane.
With the cam ring
The housing has a housing for accommodating the rotor, the vane and the cam ring.
The accommodating portion includes a first facing surface and a second facing surface, which are a pair of facing surfaces facing each other in the axial direction.
The first facing surface is a rotor first that is both ends of the rotor when the rotor moves from the side of the second end of the drive shaft toward the side of the first end of the drive shaft in the axial direction. Of the 1st end and the 2nd end of the rotor, it comes into contact with the 1st end of the rotor.
The second facing surface comes into contact with the second end of the rotor when the rotor moves from the side of the first end of the drive shaft toward the side of the second end of the drive shaft in the axial direction. ,
With the housing
A regulatory unit that regulates the movement of the drive shaft member with respect to the rotor in the axial direction,
A pump device equipped with.
前記ハウジングは、前記駆動軸部材の前記駆動軸第２端部が挿入される有底の挿入穴を有し、
前記軸方向において、前記駆動軸部材の前記ハウジングに対する移動可能距離をTdh、前記駆動軸第２端部と前記挿入穴の底部との距離をLdhとしたとき、
Tdh＜Ldh
を満たすポンプ装置。 The pump device according to claim 1.
The housing has a bottomed insertion hole into which the second end of the drive shaft of the drive shaft member is inserted.
When the movable distance of the drive shaft member with respect to the housing in the axial direction is Tdh, and the distance between the second end of the drive shaft and the bottom of the insertion hole is Ldh.
Tdh <Ldh
Pump device that meets.
前記規制部は、前記軸方向において、前記駆動軸部材の前記第１端部の側に形成された第１段部を有する、
ポンプ装置。 The pump device according to claim 1.
The restricting portion has a first step portion formed on the side of the first end portion of the drive shaft member in the axial direction.
Pump device.
前記第１段部は、前記ロータ第１端部と当接可能である、
ポンプ装置。 The pump device according to claim 3.
The first stage portion can come into contact with the first end portion of the rotor.
Pump device.
前記ロータは、前記軸方向において、前記挿通孔の前記ロータ第１端部の側の開口縁に形成され、前記第１段部と当接可能な第２段部を有し、
前記第１段部と前記第２段部の少なくとも一方は、前記軸方向の断面形状が凸形状である、
ポンプ装置。 The pump device according to claim 3.
The rotor has a second step portion that is formed at the opening edge of the insertion hole on the side of the rotor first end portion and is in contact with the first step portion in the axial direction.
At least one of the first step portion and the second step portion has a convex cross-sectional shape in the axial direction.
Pump device.
前記規制部は、前記駆動軸部材に固定され、前記ロータ第１端部または前記ロータ第２端部と当接可能なCリング部材を有する、
ポンプ装置。 The pump device according to claim 1.
The regulating portion has a C-ring member fixed to the drive shaft member and capable of contacting the first end portion of the rotor or the second end portion of the rotor.
Pump device.
前記Cリング部材は、前記軸方向の断面形状が円形状である、
ポンプ装置。 The pump device according to claim 6.
The C-ring member has a circular cross-sectional shape in the axial direction.
Pump device.
前記ロータは、ロータ側セレーション部を有し、
前記ロータ側セレーション部は、前記挿通孔の内周に設けられ、前記駆動軸部材周りの方向を周方向としたとき、前記周方向において、凹部と凸部とが交互に連続するような形状を有し、
前記駆動軸部材は、駆動軸側セレーション部と、荷重支持部と、を有し、
前記駆動軸側セレーション部は、前記駆動軸部材の外周に設けられ、前記周方向において、凹部と凸部とが交互に連続するような形状を有し、前記ロータ側セレーション部と噛み合うことにより、前記駆動軸部材から前記ロータへ回転力を伝達するものであり、
前記荷重支持部は、前記駆動軸部材の外周に設けられ、前記径方向において、前記駆動軸側セレーション部の前記凹部と前記凸部との間に位置し、前記ロータ側セレーション部の凸部と当接することにより、前記ロータからの荷重を受けるものであり、
前記径方向から見たとき、前記駆動軸部材の前記ロータ側セレーション部と前記軸方向にオーバーラップする領域のうち、前記荷重支持部が占める割合は、前記駆動軸側セレーション部が占める割合よりも大きい、
ポンプ装置。 The pump device according to claim 1.
The rotor has a serration portion on the rotor side and has a serration portion on the rotor side.
The rotor side serration portion is provided on the inner circumference of the insertion hole, and when the direction around the drive shaft member is the circumferential direction, the concave portion and the convex portion are alternately continuous in the circumferential direction. Have and
The drive shaft member has a drive shaft side serration portion and a load support portion.
The drive shaft side serration portion is provided on the outer periphery of the drive shaft member, has a shape in which concave portions and convex portions are alternately continuous in the circumferential direction, and meshes with the rotor side serration portion. The rotational force is transmitted from the drive shaft member to the rotor.
The load support portion is provided on the outer periphery of the drive shaft member, is located between the concave portion and the convex portion of the drive shaft side serration portion in the radial direction, and is located on the convex portion of the rotor side serration portion. By abutting against each other, the load from the rotor is received.
When viewed from the radial direction, the ratio of the load supporting portion to the region overlapping the rotor side serration portion of the drive shaft member in the axial direction is larger than the ratio occupied by the drive shaft side serration portion. big,
Pump device.
前記径方向から見たとき、前記ロータの前記軸方向の中央は、前記荷重支持部とオーバーラップする、
ポンプ装置。 The pump device according to claim 8.
When viewed from the radial direction, the axial center of the rotor overlaps with the load bearing portion.
Pump device.
前記規制部は、前記駆動軸部材に固定されたCリング部材を有し、
前記径方向において、前記回転軸線から前記Cリング部材の最外径までの距離をRc、前記回転軸線から前記ロータ側セレーション部の前記凹部までの距離をRsとしたとき、
Rc＜Rs
を満たすポンプ装置。 The pump device according to claim 8.
The regulating portion has a C-ring member fixed to the drive shaft member, and has a C-ring member.
In the radial direction, when the distance from the rotation axis to the outermost diameter of the C ring member is Rc, and the distance from the rotation axis to the recess of the rotor side serration portion is Rs.
Rc <Rs
Pump device that meets.
前記第１ブッシュは、前記軸方向において、前記駆動軸部材の前記駆動軸第１端部の側を支持するものであり、両端部として前記駆動軸第１端部の側の第１ブッシュ第１端部および前記駆動軸第２端部の側の第１ブッシュ第２端部を含み、
前記第２ブッシュは、前記軸方向において、前記駆動軸部材の前記駆動軸第２端部の側を支持するものであり、両端部として前記駆動軸第１端部の側の第２ブッシュ第１端部および前記駆動軸第２端部の側の第２ブッシュ第２端部を含み、
前記ハウジングは、プレッシャプレートを有し、
前記プレッシャプレートは、前記収容部内に設けられ、前記ロータおよび前記カムリングに対し前記軸方向の前記第１端部の側に配置され、前記第１対向面を含むものであり、
前記軸方向において、前記第１ブッシュ第２端部から前記プレッシャプレートの前記第１対向面とは反対側の端面までの距離をLbpとし、前記第２ブッシュ第１端部から前記ロータ第２端部までの距離をLbrとしたとき、
Lbp＜Lbr
を満たすポンプ装置。 The pump device according to claim 1 includes a first bush and a second bush.
The first bush supports the side of the first end of the drive shaft of the drive shaft member in the axial direction, and the first bush first on the side of the first end of the drive shaft as both ends. Includes the end and the second end of the first bush on the side of the second end of the drive shaft.
The second bush supports the side of the drive shaft second end portion of the drive shaft member in the axial direction, and the second bush first on the side of the drive shaft first end portion as both ends. Includes the end and the second end of the second bush on the side of the second end of the drive shaft.
The housing has a pressure plate
The pressure plate is provided in the housing portion, is arranged on the side of the first end portion in the axial direction with respect to the rotor and the cam ring, and includes the first facing surface.
In the axial direction, the distance from the second end of the first bush to the end surface of the pressure plate opposite to the first facing surface is defined as Lbp, and the distance from the first end of the second bush to the second end of the rotor is defined as Lbp. When the distance to the part is Lbr,
Lbp <Lbr
Pump device that meets.
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