WO2017013932A1 - ポンプ装置 - Google Patents

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WO2017013932A1
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pump element
bearing
housing
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茂行 宮澤
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • F04C2240/00Components
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Definitions

  • the present invention relates to a pump device in which a plurality of pumps are connected in series.
  • Patent Document 1 As a conventional pump device, for example, the one described in Patent Document 1 below is known.
  • the drive shaft of the first pump and the drive shaft of the second pump are connected with a predetermined joint structure, and the seal member is provided on the outer peripheral side of the drive shaft of the first pump. The inflow of fluid from the second pump side is suppressed.
  • the present invention has been devised in view of the actual situation of the conventional pump device, and has a problem that the bending deformation of the drive shaft related to the pump element on one side reaches the drive shaft related to the pump element on the other side. It aims at providing the pump apparatus which can be suppressed.
  • the present invention connects a first drive shaft for driving the first pump element and a second drive shaft for driving the second pump element via a third drive shaft,
  • the shafts of the third drive shaft and the second drive shaft and the third drive shaft are connected by a first joint and a second joint that allow a change in the joint angle or eccentricity between the shafts.
  • first drive shaft and the second drive shaft are connected via the third drive shaft, and the connection between the drive shafts (between the first and third drive shafts and between the second and third drive shafts) )
  • first and second joints that allow changes in the joining angle or eccentricity, thereby suppressing the problem that the bending deformation on one side of the first and second drive shafts affects the other side. can do.
  • the present invention connects a first drive shaft for driving the first pump element constituting the variable displacement vane pump and a second drive shaft for driving the second pump element via a joint,
  • a bearing is provided between the joint and the second pump element, and a pair of seal members is provided between the bearing and the second pump element.
  • the first pump element which is a so-called unbalanced pump, is likely to bend and deform.
  • the influence of the first drive shaft on the seal member is affected. Can be suppressed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. It is a disassembled perspective view of the 2nd pump element shown in FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of the pump apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a longitudinal cross-sectional view of the pump apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is a longitudinal cross-sectional view of the pump apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. It is a longitudinal cross-sectional view of the pump apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention.
  • the present invention is applied to a pump device in which a variable displacement vane pump and a fuel pump, which are hydraulic pressure sources of an automobile power steering device, are integrally configured.
  • a pump device in which a variable displacement vane pump and a fuel pump, which are hydraulic pressure sources of an automobile power steering device, are integrally configured.
  • the left side (first pump element E1 side) in FIG. 1 is defined as the front
  • the right side (second pump element E2 side) is defined as the rear.
  • the radial direction orthogonal to the “axial direction” will be referred to as the “radial direction”.
  • the pump device 1 includes a first pump element accommodating portion 11a, a second pump element accommodating portion 12a, , A first pump element E1 accommodated in the first pump element accommodating portion 11a, a first drive shaft 20 for driving the first pump element E1, and the second pump element
  • the third drive shaft 50 is connected mainly to the drive shaft 40.
  • the pump housing 10 is divided into three parts along the axial direction of the first to third drive shafts 20, 40, 50, and has a first pump element accommodating portion 11a that accommodates the first pump element E1 therein.
  • the third pump housing 13 that houses the third drive shaft 50 is connected in series along the axial direction of the first to third drive shafts 20, 40, 50.
  • the first pump housing 11 has a substantially bottomed cylindrical shape, is configured to surround the outer peripheral side of the first drive shaft 20, and has a cylindrical portion 11b that forms the first pump element accommodating portion 11a on the inner peripheral side. And a bottom portion 11c that is provided on one end side in the axial direction of the cylindrical portion 11b (on the side opposite to the second drive shaft 40) and that constitutes the front end wall of the first pump element accommodating portion 11a.
  • a shaft insertion hole 14 through which the first drive shaft 20 is inserted is formed in the center portion of the bottom portion 11c along the axial direction, and a front end portion of the first drive shaft 20 facing the outside through the shaft insertion hole 14 is formed.
  • a driving force is input from the engine by linking with an engine (not shown) via a gear (not shown).
  • the shaft insertion hole 14 is formed in a stepped diameter increasing shape toward the front end side, and a bearing B3 accommodated and held in the large diameter portion 14a on the front end side and a bearing B4 accommodated and held in the small diameter portion 14b on the rear end side.
  • the bearing B3 is constituted by a well-known ball bearing
  • the bearing B4 is constituted by a well-known plain bearing
  • the bearing B4 is lubricated by hydraulic fluid flowing out from the first pump element E1 side.
  • the medium diameter portion 14c formed between the large diameter portion 14a and the small diameter portion 14b accommodates and holds a seal member S0, which is a known seal member, and the seal member S0 lubricates the bearing B4.
  • the outside outflow of the hydraulic fluid that has flowed out from the first pump element E1 side is suppressed.
  • the first pump element E1 includes an annular adapter ring 23 fitted on the peripheral wall of the first pump element accommodating portion 11a, and an inner peripheral side of the adapter ring 23.
  • An annular cam ring 24 that is accommodated eccentrically with respect to an axis (rotation center of a rotor 21 to be described later) Q, and a first drive shaft that is rotatably accommodated on the inner peripheral side of the cam ring 24.
  • a rotor 21 that is rotationally driven by 20 and a plurality of slots that are recessed along the radial direction on the outer periphery of the rotor 21 so as to be retractable.
  • a rectangular plate-like vane 22 that separates a plurality of pump chambers Px is provided in a space formed between the cam ring 24 and the rotor 21 by sliding contact with the inner peripheral surface of 24.
  • a pin 25a serving as a detent for the cam ring 24 is held in an arc-shaped groove formed in the upper end portion of the inner peripheral surface thereof, and the arc-shaped groove in FIG.
  • a plate member 25b as a support portion for supporting the swinging of the cam ring 24 is held over substantially the entire axial width.
  • a seal member is provided along the axial direction at a position substantially opposite to the plate member 25b in the radial direction, and the adapter ring 23 is formed by the seal member and the plate member 25b.
  • the first fluid pressure chamber P ⁇ b> 1 and the second fluid pressure chamber P ⁇ b> 2 used for swing control of the cam ring 24 are separated between the cam ring 24 and the cam ring 24 in the radial direction.
  • the cam ring 24 is supported on the plate member 25b and can swing to the first fluid pressure chamber P1 side or the second fluid pressure chamber P2 side so as to roll on the plate member 25b. Further, the cam ring 24 can be prevented from rotating by the engagement groove having a substantially semicircular cross section formed in the outer peripheral portion thereof being engaged with the pin 25a.
  • the first pump element E1 includes a substantially disk-shaped pressure plate 26a and a side plate 26b disposed on the rear end side of the first pump element housing portion 11a and adjacent to the front end side of the third pump housing 13. And are held in a sandwiched state.
  • a plurality of pump chambers Px are defined by a pair of adjacent vanes 22, 22, a pressure plate 26a, and a side plate 26b.
  • the volume of each pump chamber Px is increased or decreased by swinging in the left-right direction, thereby changing the specific discharge amount.
  • the second fluid pressure chamber P2 is provided with a coil spring 27 supported by a retainer screwed to a side portion of the first pump housing 11, and has a coil spring 27 to which a preload is applied by the retainer.
  • the cam ring 24 is constantly urged in the direction in which the amount of eccentricity (hereinafter simply referred to as “the amount of eccentricity”) with respect to the first fluid pressure chamber P1 side, that is, the rotation center Q of the rotor 21, is maximized. Yes.
  • the pressure plate 26a on the rear end side of the first pump element accommodating portion 11a is in a region where the internal volume of each pump chamber Px gradually expands as the rotor 21 rotates (hereinafter referred to as “suction region”).
  • suction region a region where the internal volume of each pump chamber Px gradually expands as the rotor 21 rotates.
  • suction region a region where the internal volume of each pump chamber Px gradually expands as the rotor 21 rotates
  • suction region a substantially crescent-shaped intake port 28a represented by an imaginary line is cut out along the circumferential direction.
  • the suction port 28a is connected to a suction passage 28b having a substantially L-shaped longitudinal section from the lower end portion of the third pump housing 13, so that the outside (reservoir tank not shown) is connected via the suction passage 28b.
  • the working fluid introduced from the above is introduced into each pump chamber Px located in the suction region.
  • discharge region a substantially crescent-shaped discharge port 29a indicated by an imaginary line in FIG. 2 extends along the circumferential direction. Notches are formed.
  • the discharge port 29a is connected to a discharge passage 29b formed inside the first pump housing 11, so that the pressurized operation is performed in each pump chamber Px located in the discharge region via the discharge passage 29b.
  • the liquid is discharged to the outside (power steering device PS).
  • the discharge passage 29b is bifurcated on the downstream side, and a part of the discharge oil passes through the first discharge passage 29c, and a first pressure chamber, which will be described later, of the control valve 30. 33 and a part of the discharged oil is guided to the outside (power steering device PS) via the other second discharge passage 29d.
  • Reference numeral 35 in the figure denotes a metering orifice that serves to generate a differential pressure for operating the control valve 30 with respect to the discharge pressure.
  • the control valve 30 is slidably accommodated in a valve hole 31 formed in the lower end side of the first pump housing 11 so that the inside of the valve hole 31 is on the left side in FIG.
  • the first pressure chamber 33 and the right second pressure chamber 34 are separated.
  • the fluid pressure on the upstream side of the metering orifice 35 guided to the first pressure chamber 33 through the first discharge passage 29c is guided to the first pressure chamber 33, and the metering to the second pressure chamber 34 through the second discharge passage 29d.
  • the hydraulic pressure downstream of the orifice 35 is guided through the pilot orifice 39.
  • the low pressure which is the suction pressure
  • the suction pressure is introduced into the first fluid pressure chamber P1 through the communication path 36, so that the cam ring 24 is coiled.
  • the discharge pressure adjusted by the control valve 30 in the first fluid pressure chamber P1 that is, By introducing the pressure adjusted by the control valve 30 to the discharge pressure, the cam ring 24 is pressed by the biasing force based on the internal pressure of the first fluid pressure chamber P1, and the biasing force of the coil spring 27 is applied. It moves in the direction in which the amount of eccentricity decreases against this.
  • a relief valve 37 is provided inside the valve body 32 so as to be disposed in the second pressure chamber 34 and discharge the hydraulic pressure in the second pressure chamber 34.
  • the relief valve 37 is configured such that its downstream side communicates with the suction side through the communication passage 38, and when the hydraulic pressure in the second pressure chamber 34 reaches a predetermined level or more, that is, on the load side (the power steering device PS side).
  • the pressure reaches a predetermined value or more, the pressure is released to generate a pressure difference in the pilot orifice 39, and the valve body 32 is moved to the right side in FIG. It has the function of.
  • the second pump housing 12 has a substantially bottomed cylindrical shape divided into two along the axial direction of the second drive shaft 40, and the outer periphery of the second drive shaft 40.
  • a substantially cylindrical pump body 15 constituting the second pump element accommodating portion 12a on the inner peripheral side, and a second pump element accommodating portion provided on the rear end side of the pump body 15.
  • a cover member 16 constituting the rear end wall of 12a.
  • a shaft insertion hole 15b through which the second drive shaft 40 is inserted is formed in the bottom portion 15a closing the front end side of the second pump element housing portion 12a along the axial direction.
  • the shaft insertion hole 15b The front end portion of the second drive shaft 40 that faces the outside through the third drive shaft 50 is connected to the first drive shaft 20 via the third drive shaft 50.
  • the driving force of the engine (not shown) is input from the first drive shaft 20 to the second drive shaft 40 via the third drive shaft 50.
  • the cover member 16 has a substantially plate shape and is fastened to the third pump housing 13 together with the pump body 15 via a plurality of bolts T1.
  • the second pump element E2 is provided on the outer peripheral side of the second drive shaft 40 so as to be rotatable integrally with the second drive shaft 40, and has a drive gear 41 having a plurality of teeth 41a on the outer periphery, and a second drive shaft.
  • a driven gear 42 provided on the outer peripheral side of the driven shaft 43 arranged in parallel with the driven shaft 43 so as to be integrally rotatable with the driven shaft 43 and having a plurality of tooth portions 42a meshable with the drive gear 41 on the outer peripheral portion.
  • the two gears 41 and 42 are housed in the second pump element housing portion 12a.
  • the second drive shaft 40 has a front end recessed through the cover member 16 at the front end via a bearing B5 that is housed and held in the axially intermediate portion of the shaft insertion hole 15b of the pump body 15.
  • the shafts are supported by bearings B6 accommodated in the bearing portions 16a.
  • both the bearings B5 and B6 are constituted by well-known needle bearings, and are lubricated by fuel flowing out from the second pump element E2.
  • the driven shaft 43 also has a front end side via a bearing B7 accommodated in the bottom portion 15a of the pump body 15 and a rear end side via a bearing B8 accommodated in the cover member 16 as in the second drive shaft 40. Are supported on each axis.
  • a pair of suction ports 17a and discharge ports 18a communicating with the second pump element housing portion 12a are formed in the lower end portion of the pump body 15.
  • the suction port 17a is provided on one side in the width direction of the pump body 15 and the discharge port 18a is provided on the other side in the width direction of the pump body 15, respectively.
  • the discharge port 18a communicates with the other side of both gears 41 and 42 through the internal discharge passage 18b, while communicating with one side of both gears 41 and 42 through the suction passage 17b.
  • the third pump housing 13 has a substantially cylindrical shape and is fastened to the first pump housing 11 via a plurality of bolts T ⁇ b> 2 that pass through a flange portion 13 a provided on the outer peripheral portion on the front end side. ing.
  • a shaft insertion hole 19 through which the first to third drive shafts 20, 40, 50 are inserted is formed at substantially the center of the third pump housing 13 along the axial direction.
  • a bearing portion 19a used for the bearing of the first drive shaft 20 is formed at the front end portion of the shaft insertion hole 19, and the rear end portion of the first drive shaft 20 is supported by the bearing B9 accommodated and held in the bearing portion 19a. Is supported.
  • the bearing B9 is constituted by a known plain bearing, and is lubricated by the hydraulic fluid flowing out from the first pump element E1 side.
  • a bearing portion 19b that serves as a bearing for the third drive shaft 50 is formed with a larger diameter, and the bearing B0 accommodated and held in the bearing portion 19b allows the third drive shaft 50 to move.
  • the rear end is pivotally supported.
  • the bearing B0 is a well-known ball bearing and is lubricated by fuel flowing out from the second pump element E2.
  • the third drive shaft 50 is connected to the first drive shaft 20 via the first joint 51 and is connected to the second drive shaft 40 via the second joint 52.
  • the first joint 51 and the second joint 52 are constituted by Oldham joints that allow a change in the amount of eccentricity between the drive shafts 20, 40, 50.
  • both of them are cylindrical and are provided on one end side in the axial direction as first recesses that engage with the two-surface width portions 20a and 40a that are the protrusions of the first drive shaft 20 and the second drive shaft 40.
  • First engagement grooves 51a and 52a, and second engagement as second recesses provided on the other end side and engaged by two-surface width portions 50a and 50d as projections described later of the third drive shaft 50.
  • a change in the amount of eccentricity between the first and second drive shafts 20 and 40 and the third drive shaft 50 is allowed.
  • the first and second joints 51 and 52 are not limited to those that allow a change in the amount of eccentricity between the drive shafts 20, 40, and 50, and the drive shafts 20, 40, and 50 are not limited. A change in the joining angle between them may be allowed. And as a joint which accept
  • the third drive shaft 50 interposed between the first and second drive shafts 20 and 40 connected via the first and second joints 51 and 52 is formed in a flat shape at the front end, and the first joint 51, a first double-sided width portion 50a provided for connection to the shaft 51, a seal portion 50b provided for a later-described seal provided in an axially intermediate portion, and a diameter-expanded rear end side of the seal portion 50b. It has a bearing portion 50c that is supported by B0, and a second two-surface width portion 50d that is formed in a flat shape at the rear end portion and serves for connection to the second joint 52.
  • the first two-surface width portion 50a is engaged and connected to the second engagement groove 51b of the first joint 51 from the front end side, and the second two-surface width portion 50d is connected from the rear end side.
  • the second joint 52 is engaged and connected to the second engagement groove 52b.
  • first seal member S1 and second seal member S2 for sealing between the third drive shaft 50 and the shaft insertion hole 19 are fitted on the outer periphery of the seal portion 50b of the third drive shaft 50. It is worn. That is, the first and second seal members S1 and S2 are disposed between the first joint 51 and the second joint 52 and between the first joint 51 and the bearing B0. Inflow of hydraulic fluid flowing out from the first pump element E1 side to the second pump element E2 side is suppressed, and fuel flowing out from the second pump element E2 side to the first pump element E1 side by the second seal member S2 Inflow is suppressed.
  • a communication passage 53 that opens to a space portion R defined between the first and second seal members S 1 and S 2 and communicates the space portion R with the outside. However, it is formed penetrating along the radial direction downward in the vertical direction.
  • the communication path 53 is open to the atmosphere, so that the pressure between the first and second seal members S1 and S2 can be adjusted, and flows out from the one pump element E1 and E2 side, thereby the seal members S1 and S2.
  • the first pump element constitutes a non-equilibrium type pump element
  • a biased internal pressure is generated by the pumping action of the non-equilibrium type pump element.
  • the first drive shaft to be driven is bent and deformed from the high pressure (discharge pressure) side to the low pressure (suction pressure) side. Then, as a result of the eccentric deformation of the first drive shaft due to the bending deformation, a gap (radial gap) is generated between the first drive shaft and the seal member fitted to the first drive shaft.
  • the fluid related to the pump element may flow (mix) from one pump element side to the other pump element side.
  • the first drive shaft 20 and the second drive shaft 40 are connected via the third drive shaft 50, and the drive shafts (first, Since the first and second joints 51 and 52 permitting a change in the joint angle or the eccentricity between the third drive shafts 20 and 50 and between the second and third drive shafts 40 and 50 are connected, the first Even if the second drive shafts 20 and 40 are bent and deformed, the deformation can be absorbed by the first and second joints 51 and 52. A problem that the bending deformation affects the other side can be suppressed.
  • the first pump element E1 constitutes a pump element of a variable displacement pump that is a so-called unbalanced type
  • the first drive shaft 20 is likely to bend and deform.
  • a merit which can suppress more effectively the influence on the other side of the bending deformation of the one side of the 1st, 2nd drive shafts 20 and 40.
  • the discharge port 29a related to the first pump element E1 is positioned above the suction port 28a in the vehicle mounted state, the first drive is performed by gravity. A part of the upward bending deformation of the shaft 20 is suppressed (cancelled), and there is an advantage that leakage of the hydraulic fluid due to the follow-up delay of the seal member S0 based on the bending deformation can be suppressed.
  • the third drive shaft 50 is supported by the third pump housing 13 by the bearing B0, the supportability of the third drive shaft 50 is improved and the third drive shaft 50 is stabilized. As a result of the support, the influence on the other side of the bending deformation on one side of the first and second drive shafts 20 and 40 can be more effectively suppressed.
  • engagement grooves as first recesses with which the end portions (the two-surface width portions 20a and 40a) of the first and second drive shafts 20 and 40 are engaged, respectively.
  • 51a and 52a are provided
  • engagement grooves 51b and 52b are provided as second recesses with which the end portions (first and second two-surface width portions 50a and 50d) of the third drive shaft 50 are engaged. Since the drive shafts 20, 40, 50 can be directly eccentric with respect to the second joints 51, 52, the axial lengths (total length) of the drive shafts 20, 40, 50 can be shortened. Is also provided.
  • FIG. 4 shows a pump device according to a second embodiment of the present invention, in which the third drive shaft 50 according to the first embodiment is supported by a pair of bearings. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the same configuration is denoted by the same reference numeral as that of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted (the following embodiments). Same about.)
  • both end portions of the seal portion 50b of the third drive shaft 50 are pivotally supported by the first bearing B1 and the second bearing B2 that are the pair of bearings, and the The pair of first and second seal members S1 and S2 are disposed between the first and second bearings B1 and B2.
  • the first and second bearings B1 and B2 are both known ball bearings, and an inner ring fitted on the outer peripheral surface of the third drive shaft 50 and an inner periphery of the shaft insertion hole 19 of the third pump housing 13.
  • the first bearing B1 includes the inner ring that is press-fitted into the outer peripheral surface of the third drive shaft 50 from the front end side of the third drive shaft 50 and the second bearing B1.
  • the bearing B ⁇ b> 2 is configured such that the outer ring is press-fitted into the inner peripheral surface of the shaft insertion hole 19 from the rear end side of the third drive shaft 50.
  • the third drive shaft 50 is configured to be supported by a pair of bearings including the first and second bearings B1 and B2. As a result of being able to suppress the tilting of 50, the influence on the other side of the bending deformation on one side of the first and second drive shafts 20 and 40 can be more effectively suppressed.
  • the supportability of the third drive shaft 50 can be improved and the assembly of the pump device can be achieved. It is also used to improve the performance.
  • the first bearing B1 is press-fitted from the front end side of the third drive shaft 50, and the second bearing B2 is pressed from the rear end side of the third drive shaft 50. Since it is configured to be press-fitted, the assemblability of each of the bearings B1 and B2 becomes better than when both the bearings B1 and B2 are assembled from one side, and the assemblability of the pump device can be improved.
  • a first seal member S1 is provided between the first bearing B1 and the second bearing B2, and a second seal is provided between the first seal member S1 and the second bearing.
  • each pump element is supplied by the hydraulic fluid and fuel according to the first and second pump elements E1 and E2.
  • the bearings B1 and B2 on the E1 and E2 sides can be lubricated.
  • the space R defined between the first and second seal members S1 and S2 is opened to the atmosphere by the communication path 53, so that the pair of seal members S1 , S2 can also be adjusted.
  • FIG. 5 shows a pump device according to a third embodiment of the present invention, in which the first joint 51 according to the second embodiment is abolished and replaced with another connection structure.
  • the female spline 20x is recessed at the rear end portion of the first drive shaft 20, and the male spline 50x is formed at the front end portion of the third drive shaft 50.
  • the drive shafts 20 and 50 are connected by spline coupling that can move in the axial direction.
  • connection structure of the drive shafts 20 and 50 is not limited to the above spline coupling, and for example, hexagonal concave / convex (male / female) fitting may be employed.
  • FIG. 6 shows a fourth embodiment of the pump device according to the present invention.
  • the pump device 4 according to the present embodiment is a second bearing B2 made of a ball bearing according to the third embodiment.
  • the bearing B2x is replaced.
  • FIG. 7 shows a pump device according to a fifth embodiment of the present invention, in which the second drive shaft 40 and the third drive shaft 50 in the third embodiment are integrated, and the second bearing B2 is eliminated. .
  • the front end portion of the second drive shaft 40 is extended so as to face the shaft insertion hole 19 of the third pump housing 13.
  • the front end portion is configured as a seal portion 40b.
  • the pair of first and second seal members S1 and S2 are fitted on the outer periphery of the seal portion 40b, and the front end portion of the seal portion 40b is pivotally supported by a bearing B0 which is a well-known ball bearing.
  • the bearing B0 can be lubricated by the hydraulic fluid that has flowed out from the first pump element E1 side, as in the third embodiment.
  • the first pump element E1 which is a so-called unbalanced pump, is likely to bend and deform in the first drive shaft 20, but the bearing B0 and the bearing B0 on the second drive shaft 40 side.
  • the pair of seal members S1 and S2 it is possible to suppress the influence of the bending deformation of the first drive shaft 20 on the seal members S1 and S2.
  • the joint related to the connection of the third drive shaft 50 (the first and second joints 51). , 52)
  • the axial length of the pump device 5 can be shortened, and the number of components of the pump device 5 can be reduced, thereby improving the productivity and reducing the manufacturing cost.
  • the present invention is not limited to the configuration exemplified in each of the above-described embodiments, and can be freely changed according to the specification of the application target and the like as long as it can achieve the effects of the present invention.
  • variable displacement type vane pump element is applied to the first pump element E1 and the fixed displacement type external gear pump element is applied to the second pump element E2.
  • the pump device according to the invention is not limited to both types of pump elements, and it goes without saying that all pump elements driven by the first and second drive shafts 20 and 40 are included.
  • a pump housing having a first pump element accommodating portion and a second pump element accommodating portion therein, and a pump housing provided in the first pump element accommodating portion, A first pump element that discharges, a second pump element that is provided in the second pump element housing portion and sucks and discharges hydraulic fluid, and is pivotally supported by the pump housing, and rotationally drives the first pump element
  • a first drive shaft that is pivotally supported by the pump housing and rotationally drives the second pump element, and is pivotally supported by the pump housing and the first drive shaft in the axial direction of the first drive shaft.
  • a third drive shaft provided between the first drive shaft and the second drive shaft and transmitting a rotational force between the first drive shaft and the second drive shaft; the first drive shaft; 3 drive shafts And a rotational force is transmitted between the first drive shaft and the third drive shaft, and a change in a joint angle or an eccentric amount between the first drive shaft and the third drive shaft is provided.
  • a first joint that permits rotation, a rotational force is transmitted between the second drive shaft and the third drive shaft, and the second drive shaft and the third drive shaft.
  • a second joint that allows a change in a joint angle or an eccentric amount between the second drive shaft and the third drive shaft.
  • a bearing that pivotally supports the third drive shaft is provided.
  • the bearing in any one of the aspects of the pump device, includes a first bearing provided on the first drive shaft side in the axial direction of the third drive shaft, and more than the first bearing. And a second bearing provided on the second drive shaft side.
  • a first seal member is provided between the first bearing and the second bearing in the axial direction of the third drive shaft, A second seal member is provided between the first seal member and the second bearing.
  • the pump housing has one end opened to a space between the pump housing and the third drive shaft, and the other end opened to the outside.
  • a communication path is provided, and one end side of the communication path is formed between the first seal member and the second seal member in the axial direction of the third drive shaft.
  • the first bearing includes a first inner ring, a first outer ring, and a plurality of balls interposed between the inner and outer rings.
  • the second bearing is a ball bearing having a second inner ring, a second outer ring, and a plurality of balls interposed between the inner and outer rings.
  • the second outer ring is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the housing while the second outer ring is press-fitted into the outer peripheral surface of the third drive shaft.
  • the first pump element is housed in the first pump element housing portion and is driven to rotate by the first drive shaft
  • the rotor A plurality of vanes respectively housed in a plurality of slots formed in a notch, and disposed in the first pump element housing portion so as to be eccentrically movable with respect to an axis of the first drive shaft, and the rotor and the An annular cam ring that forms a plurality of pump chambers together with a plurality of vanes, and the cam ring is formed to be opposed to both sides with the cam ring interposed between the first pump element housing portion and the cam ring.
  • the driving is controlled by a control means for controlling the internal pressures of the fluid pressure chamber and the second fluid pressure chamber.
  • the pump housing is formed on an outer peripheral side of the first drive shaft, and includes a cylindrical portion that houses the first pump element, and the cylindrical shape.
  • a first pump housing having a bottom portion provided at an end opposite to the second drive shaft in the axial direction, and the second drive shaft side in the axial direction of the tubular portion,
  • a third pump housing that houses the third drive shaft, and the third drive shaft is pivotally supported by a pair of bearings provided in the third pump housing.
  • one of the pair of bearings is inserted from one end side of the third pump housing, and the other is The third pump housing is inserted from the other end side.
  • a discharge port that opens in a region where the volume of each pump chamber decreases as the rotor rotates in a state where the pump apparatus is mounted on a vehicle. It is provided so as to be positioned above the suction port that opens in a region where the volume of each pump chamber increases with rotation.
  • the first joint includes a convex portion provided on one side of an end portion of the first drive shaft and an end portion of the third drive shaft.
  • a first recess that engages, and a second recess that engages with a protrusion provided on the other side of the ends of the two drive shafts, and the second joint is an end of the second drive shaft.
  • a pump housing having a first pump element accommodating portion and a second pump element accommodating portion therein, and the first pump element accommodating portion are provided and operated.
  • a first pump element that sucks and discharges fluid; a second pump element that is provided in the second pump element housing portion and sucks and discharges hydraulic fluid; and is pivotally supported by the pump housing;
  • a joint for transmitting a rotational force between the first drive shaft and the second drive shaft and allowing a change in a joint angle or an eccentric amount between the first drive shaft and the second drive shaft.
  • the second A bearing provided between the joint and the second pump element in an axial direction of the dynamic shaft, and supporting the second drive shaft; and in the axial direction of the second drive shaft, the bearing and the second pump A pair of seal members provided between the rotor and the first pump element housed in the first pump element housing portion and driven to rotate by the first drive shaft;
  • a plurality of vanes respectively housed in a plurality of slots formed in a notch in the rotor, and disposed in the first pump element housing portion so as to be eccentrically movable with respect to the axis of the first drive shaft;
  • An annular cam ring that forms a plurality of pump chambers together with the plurality of vanes.

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Abstract

第1ポンプ要素E1を駆動する第1駆動軸20と第2ポンプ要素E2を駆動する第2駆動軸40とを第3駆動軸50を介して接続すると共に、第1駆動軸20と第3駆動軸50及び第2駆動軸40と第3駆動軸50の各軸間を、それぞれ該各軸間の偏心量の変化を許容する第1継手51及び第2継手52により連結したことで、第1、第2駆動軸20,40で生じた撓み変形を第1、第2継手51,52により吸収でき、第1、第2駆動軸20,40の一方側の撓み変形が他方側に及んでしまう不具合を抑制することができる。

Description

ポンプ装置
 本発明は、複数のポンプを直列に連結してなるポンプ装置に関する。
 従来のポンプ装置としては、例えば以下の特許文献1に記載されたものが知られている。
 すなわち、このポンプ装置は、第1のポンプの駆動軸と第2のポンプの駆動軸とが所定の継手構造をもって連結され、前記第1のポンプの駆動軸の外周側に設けられたシール部材によって前記第2のポンプ側からの流体の流入が抑制されている。
特開2005-330969号公報
 しかしながら、前記従来のポンプ装置によれば、一方のポンプに偏った内圧が発生した場合に、相互に接続される駆動軸全体が前記偏った内圧に基づいて高圧(吐出圧)側から低圧(吸入圧)側へと撓み変形し偏心状態となる結果、前記駆動軸と前記シール部材との間に隙間(径方向隙間)が生じてしまい、該隙間を通じて前記一方のポンプに係る流体が一方のポンプ側から他方のポンプ側へと流入(混入)してしまうおそれがあった。
 本発明は、前記従来のポンプ装置の実情に鑑みて案出されたもので、一方側のポンプ要素に係る駆動軸の撓み変形が他方側のポンプ要素に係る駆動軸へと及んでしまう不具合を抑制し得るポンプ装置を提供することを目的としている。
 本発明は、とりわけ、第1ポンプ要素の駆動に供する第1駆動軸と、第2ポンプ要素の駆動に供する第2駆動軸とを第3駆動軸を介して接続すると共に、第1駆動軸と第3駆動軸及び第2駆動軸と第3駆動軸の各軸間を、それぞれ該各軸間の接合角度又は偏心量の変化を許容する第1継手及び第2継手によって連結したことを特徴としている。
 このように、第1駆動軸と第2駆動軸とを第3駆動軸を介し接続すると共に、該接続にあたって各駆動軸間(第1、第3駆動軸間及び第2、第3駆動軸間)を接合角度又は偏心量の変化を許容する第1、第2継手でもって連結したことで、第1、第2駆動軸の一方側の撓み変形が他方側へと影響してしまう不具合を抑制することができる。
 また、本発明は、可変容量形ベーンポンプを構成する第1ポンプ要素の駆動に供する第1駆動軸と、第2ポンプ要素の駆動に供する第2駆動軸とを継手を介して接続すると共に、前記第2駆動軸における前記継手と前記第2ポンプ要素との間に軸受を設け、かつ該軸受と前記第2ポンプ要素との間に1対のシール部材を設けたことを特徴としている。
 すなわち、いわゆる非平衡型ポンプである第1ポンプ要素は撓み変形が発生しやすいところ、第2駆動軸側に軸受及びシール部材を設けることによって、シール部材に対する第1駆動軸の撓み変形の影響を抑制することができる。
 本発明によれば、第1、第2駆動軸のうち一方側の撓み変形が他方側へと影響してしまう不具合を抑制することができる。
本発明の第1実施形態に係るポンプ装置の縦断面図である。 図1のX-X線に沿う断面図である。 図1に示す第2ポンプ要素の分解斜視図である。 本発明の第2実施形態に係るポンプ装置の縦断面図である。 本発明の第3実施形態に係るポンプ装置の縦断面図である。 本発明の第4実施形態に係るポンプ装置の縦断面図である。 本発明の第5実施形態に係るポンプ装置の縦断面図である。
 以下、本発明に係るポンプ装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、下記の各実施形態では、本発明を、自動車のパワーステアリング装置の液圧源である可変容量形ベーンポンプと燃料ポンプとを一体的に構成してなるポンプ装置について適用したものを例示して説明する。なお、以下の説明においては、図1中の左側(第1ポンプ要素E1側)を前、右側(第2ポンプ要素E2側)を後と定義すると共に、各駆動軸の軸線方向を単に「軸方向」と称し、かかる「軸方向」に直交する放射方向を「径方向」と称して説明する。
 〔第1実施形態〕
 図1~図3は、本発明に係るポンプ装置の第1実施形態を示し、このポンプ装置1は、図1に示すように、第1ポンプ要素収容部11aと第2ポンプ要素収容部12aとを内部に有するポンプハウジング10と、前記第1ポンプ要素収容部11a内に収容された第1ポンプ要素E1と、該第1ポンプ要素E1を駆動する第1駆動軸20と、前記第2ポンプ要素収容部12a内に収容された第2ポンプ要素E2と、該第2ポンプ要素E2を駆動する第2駆動軸40と、前記ポンプハウジング10内に収容され、前記第1駆動軸20と前記第2駆動軸40とを接続する第3駆動軸50と、から主として構成されている。
 前記ポンプハウジング10は、第1~第3駆動軸20,40,50の軸方向に沿って3分割に構成され、内部に第1ポンプ要素E1を収容する第1ポンプ要素収容部11aを有する第1ポンプハウジング11と、内部に第2ポンプ要素E2を収容する第2ポンプ要素収容部12aを有する第2ポンプハウジング12と、これら第1、第2ポンプ要素収容部11a,12a間に介装され、前記第3駆動軸50を収容する第3ポンプハウジング13と、が前記第1~第3駆動軸20,40,50の軸方向に沿って直列的に接続されることによって構成されている。
 前記第1ポンプハウジング11は、ほぼ有底円筒状を呈し、第1駆動軸20の外周側を包囲するように構成され、内周側に第1ポンプ要素収容部11aを構成する筒状部11bと、該筒状部11bの軸方向一端側(第2駆動軸40と反対側)に設けられ、第1ポンプ要素収容部11aの前端壁を構成する底部11cと、を有する。
 前記底部11cの中央部には、第1駆動軸20が挿通する軸挿通孔14が軸方向に沿って貫通形成され、該軸挿通孔14を通じて外部に臨んだ第1駆動軸20の前端部が図示外のギヤを介して図示外のエンジンと連係することにより、該エンジンから駆動力が入力されるようになっている。
 また、前記軸挿通孔14は前端側に向かって段差拡径状に形成され、前端側の大径部14aに収容保持される軸受B3と後端側の小径部14bに収容保持される軸受B4とによって第1駆動軸20の前端側が軸支されている。ここで、前記軸受B3は周知のボールベアリング、前記軸受B4は周知のプレーンベアリングによって構成されると共に、前記軸受B4については、第1ポンプ要素E1側から流出する作動液によって潤滑されている。
 一方、前記大径部14aと前記小径部14bの間に形成される中径部14cには、周知のシール部材であるシール部材S0が収容保持され、該シール部材S0によって、前記軸受B4の潤滑に係る第1ポンプ要素E1側から流出した作動液の外部流出が抑制されている。
 前記第1ポンプ要素E1は、図1、図2に示すように、第1ポンプ要素収容部11aの周壁に嵌着された円環状のアダプタリング23と、該アダプタリング23の内周側に第1駆動軸20の軸心(後述するロータ21の回転中心)Qに対し偏心可能に収容された環状のカムリング24と、該カムリング24の内周側に回転可能に収容配置され、第1駆動軸20によって回転駆動されるロータ21と、該ロータ21の外周部に径方向に沿って凹設された複数のスロット内にそれぞれ出没可能に収容保持され、ロータ21の回転時に外方へ飛び出してカムリング24の内周面に摺接することでカムリング24とロータ21との間に形成される空間に複数のポンプ室Pxを隔成する矩形板状のベーン22と、を備える。
 前記アダプタリング23は、その内周面の上端部に形成された円弧状溝内に、カムリング24の回り止めに供するピン25aが保持されると共に、当該内周面において前記円弧状溝の図2中の左側に隣接して設けられた矩形状溝内に、カムリング24の揺動を支持する支持部としての板部材25bが軸方向幅のほぼ全体に亘って保持されている。また、このアダプタリング23の内周面には、前記板部材25bと径方向においてほぼ対向する位置にシール部材が軸方向に沿って設けられ、該シール部材と板部材25bとによって、アダプタリング23とカムリング24との径方向間に、カムリング24の揺動制御に供する第1流体圧室P1と第2流体圧室P2が隔成されている。
 前記カムリング24は、前記板部材25b上に支持され、該板部材25b上を転がるように第1流体圧室P1側又は第2流体圧室P2側へ揺動可能となっている。また、このカムリング24は、その外周部に切欠形成された横断面ほぼ半円状の係合溝がピン25aと係合することで、前記回り止めが可能となっている。
 そして、前記第1ポンプ要素E1は、第1ポンプ要素収容部11aの後端側であって第3ポンプハウジング13の前端側に隣接して配置されたほぼ円盤状のプレッシャプレート26aとサイドプレート26bとにより挟持状態に保持されている。かかる構成から、カムリング24とロータ21の径方向間には、隣り合う1対のベーン22,22とプレッシャプレート26aとサイドプレート26bとによって複数のポンプ室Pxが画成され、カムリング24が図2中の左右方向へと揺動することで前記各ポンプ室Pxの容積が増減し、これによって固有吐出量が変化するようになっている。
 ここで、前記第2流体圧室P2には、第1ポンプハウジング11の側部に螺着されるリテーナにより支持されたコイルばね27が設けられ、該リテーナによって予圧が付与されたコイルばね27をもって、カムリング24が第1流体圧室P1側、すなわちロータ21の回転中心Qに対する偏心量(以下、単に「偏心量」と略称する。)が最大となる方向へ常時付勢される構成となっている。
 また、前記第1ポンプ要素収容部11a後端側のプレッシャプレート26aには、ロータ21の回転に伴い前記各ポンプ室Pxの内部容積が漸次拡大する領域(以下、「吸入領域」という。)に、図2中に仮想線で表したほぼ三日月状の吸入ポート28aが、周方向に沿って切欠形成されている。この吸入ポート28aは、第3ポンプハウジング13の下端部から縦断面ほぼL字状に構成された吸入通路28bに接続されることで、該吸入通路28bを介して外部(図示外のリザーバタンク)から導入された作動液が、前記吸入領域に位置する各ポンプ室Pxへと作動液が導入されることとなる。
 他方、前記第1ポンプ要素収容部11a後端側のプレッシャプレート26a及び前端側のサイドプレート26bにおける、車両搭載状態で前記吸入ポート28aよりも鉛直方向上側となる位置であって、ロータ21の回転に伴い前記各ポンプ室Pxの容積が漸次縮小する領域(以下、「吐出領域」という。)には、図2中に仮想線で表したほぼ三日月状の吐出ポート29aが、周方向に沿って切欠形成されている。この吐出ポート29aは、第1ポンプハウジング11の内部に形成された吐出通路29bに接続されることで、該吐出通路29bを介して前記吐出領域に位置する各ポンプ室Pxにおいて加圧された作動液が、外部(パワーステアリング装置PS)へと吐出されることとなる。
 なお、前記吐出通路29bは、図2に示すように、下流側が二股状に分岐形成され、一方の第1吐出通路29cを介して吐出油の一部が制御弁30の後述する第1圧力室33へと導かれると共に、他方の第2吐出通路29dを介して吐出油の一部が外部(パワーステアリング装置PS)へと導かれるようになっている。同図中の符号35は、吐出圧について、制御弁30を作動させるための差圧の発生に供するメータリングオリフィスである。
 前記制御弁30は、第1ポンプハウジング11の下端側内部に形成された弁穴31内に弁体32が摺動可能に収容されることで、当該弁穴31内が図2中の左側の第1圧力室33と右側の第2圧力室34とに隔成されている。そして、前記第1圧力室33には、第1吐出通路29cを通じて導かれるメータリングオリフィス35の上流側の液圧が導かれ、前記第2圧力室34には、第2吐出通路29dを通じてメータリングオリフィス35の下流側の液圧がパイロットオリフィス39を介して導かれるようになっている。
 かかる構成から、弁体32が図2中の左側に位置する場合は、第1流体圧室P1には連通路36を介して吸入圧である低圧が導入されることにより、カムリング24がコイルばね27の付勢力によって最大偏心状態に保持される一方、弁体32が図2中の右側に位置する場合には、第1流体圧室P1には前記制御弁30によって調整された吐出圧、すなわち吐出圧に対して制御弁30により調整された圧力が付加されたものが導入されることで、カムリング24が第1流体圧室P1の内圧に基づく付勢力により押圧され、コイルばね27の付勢力に抗して偏心量が減少する方向へ移動することとなる。
 また、前記弁体32の内部には、第2圧力室34に臨設され該第2圧力室34の液圧を排出するリリーフ弁37が設けられている。このリリーフ弁37は、その下流側が連通路38を通じて吸入側と連通するように構成され、第2圧力室34の液圧が所定以上に到達したとき、すなわち負荷側(前記パワーステアリング装置PS側)の圧力が所定以上に到達したときにこれを開放することで、前記パイロットオリフィス39に圧力差を発生させ、弁体32を図2中の右側へと移動させて吐出流量を減少させる、パイロットリリーフの機能を有する。
 前記第2ポンプハウジング12は、図1、図3に示すように、第2駆動軸40の軸方向に沿って2分割に構成されたほぼ有底筒状を呈し、第2駆動軸40の外周側を包囲するかたちで構成され、内周側に第2ポンプ要素収容部12aを構成するほぼ筒状のポンプボディ15と、該ポンプボディ15の後端側に設けられ、第2ポンプ要素収容部12aの後端壁を構成するカバー部材16と、から構成される。
 前記ポンプボディ15は、第2ポンプ要素収容部12aの前端側を閉塞する底部15aに、第2駆動軸40が挿通する軸挿通孔15bが軸方向に沿って貫通形成され、該軸挿通孔15bを通じて外部へと臨んだ第2駆動軸40の前端部が第3駆動軸50を介して第1駆動軸20に接続されている。これによって、第1駆動軸20から第3駆動軸50を介して第2駆動軸40へと前記図示外のエンジンの駆動力が入力されるようになっている。一方、前記カバー部材16は、ほぼ板状を呈し、複数のボルトT1を介してポンプボディ15と共に第3ポンプハウジング13に締結される。
 前記第2ポンプ要素E2は、第2駆動軸40の外周側に該第2駆動軸40と一体回転可能に設けられ、外周部に複数の歯部41aを有する駆動ギヤ41と、第2駆動軸40と平行に配置される従動軸43の外周側に該従動軸43と一体回転可能に設けられ、外周部に前記駆動ギヤ41と噛合可能な複数の歯部42aを有する従動ギヤ42と、から構成され、この両ギヤ41,42が第2ポンプ要素収容部12a内に収容されている。
 ここで、前記第2駆動軸40は、前端側がポンプボディ15の軸挿通孔15bの軸方向中間部に収容保持される軸受B5を介して、また、後端側がカバー部材16に凹設された軸受部16aに収容される軸受B6介して、それぞれ軸支されている。ここで、前記両軸受B5,B6は、共に周知のニードルベアリングによって構成され、第2ポンプ要素E2側から流出する燃料によって潤滑されるようになっている。一方、前記従動軸43についても、前記第2駆動軸40と同様、前端側がポンプボディ15の底部15aに収容された軸受B7を介して、後端側がカバー部材16に収容された軸受B8を介して、それぞれ軸支されている。
 また、前記ポンプボディ15の下端部には、第2ポンプ要素収容部12aと連通する1対の吸入口17a及び吐出口18aが開口形成されている。具体的には、前記吸入口17aがポンプボディ15の幅方向一方側に、前記吐出口18aがポンプボディ15の幅方向他方側に、それぞれ開口するように設けられ、前記吸入口17aは内部の吸入通路17bを通じて両ギヤ41,42の一方側と連通する一方、前記吐出口18aは内部の吐出通路18bを通じて両ギヤ41,42の他方側と連通するようになっている。
 前記第3ポンプハウジング13は、図1に示すように、ほぼ筒状を呈し、前端側外周部に設けられたフランジ部13aを挿通する複数のボルトT2を介して第1ポンプハウジング11に締結されている。この第3ポンプハウジング13のほぼ中央部には、第1~第3駆動軸20,40,50が挿通する軸挿通孔19が、軸方向に沿って貫通形成されている。
 この軸挿通孔19の前端部には、第1駆動軸20の軸受に供する軸受部19aが拡径形成され、該軸受部19aに収容保持された軸受B9によって第1駆動軸20の後端部が軸支されている。ここで、前記軸受B9は、周知のプレーンベアリングによって構成され、第1ポンプ要素E1側から流出する作動液によって潤滑されるようになっている。
 一方、この軸挿通孔19の後端部には、第3駆動軸50の軸受に供する軸受部19bが拡径形成され、該軸受部19bに収容保持された軸受B0によって第3駆動軸50の後端部が軸支されている。ここで、前記軸受B0は、周知のボールベアリングであって、第2ポンプ要素E2側から流出する燃料によって潤滑されるようになっている。
 前記第3駆動軸50は、第1継手51を介して第1駆動軸20と接続されると共に、第2継手52を介して第2駆動軸40と接続される。本実施形態では、前記第1継手51及び第2継手52は、各駆動軸20,40,50間の偏心量の変化を許容するオルダム継手によって構成される。具体的には、共に円柱状を呈し、軸方向一端側に設けられ、第1駆動軸20及び第2駆動軸40の凸部である二面幅部20a,40aが係合する第1凹部としての第1係合溝51a,52aと、他端側に設けられ、第3駆動軸50の後述する凸部としての二面幅部50a,50dが係合する第2凹部としての第2係合溝51b,52bと、を有し、前記第1係合溝51a,52aと前記第2係合溝51b,52bとでもって第1、第2継手51,52に対する前記各駆動軸20,40,50の径方向の相対移動が許容されることで、第1、第2駆動軸20,40と第3駆動軸50との偏心量の変化が許容されるようになっている。
 なお、前記第1、第2継手51,52は、前記各駆動軸20,40,50間の偏心量の変化を許容するものに限定されるものではなく、前記各駆動軸20,40,50間の接合角度の変化を許容するものであってもよい。そして、当該駆動軸間の接合角度の変化を許容する継手としては、カルダンジョイント等の自在継手(ユニバーサルジョイント)を採用することができる。
 かかる第1、第2継手51,52を介して接続第1、第2駆動軸20,40間に介装される前記第3駆動軸50は、前端部に扁平状に形成され、第1継手51との接続に供する第1二面幅部50aと、軸方向中間部に設けられ、後述するシールに供するシール部50bと、該シール部50bよりも後端側に拡径形成され、前記軸受B0により軸受けされる軸受部50cと、後端部に扁平状に形成され、第2継手52との接続に供する第2二面幅部50dと、を有する。そして、前記第1二面幅部50aについては、前端側から第1継手51の第2係合溝51bに係合接続されると共に、前記第2二面幅部50dについては、後端側から第2継手52の第2係合溝52bに係合接続される。
 また、前記第3駆動軸50のシール部50bの外周には、該第3駆動軸50と軸挿通孔19との間をシールする1対の第1シール部材S1及び第2シール部材S2が嵌着されている。すなわち、この第1、第2シール部材S1,S2は、第1継手51と第2継手52の間であって、第1継手51と軸受B0の間に配置され、第1シール部材S1によって第1ポンプ要素E1側から流出した作動液の第2ポンプ要素E2側への流入が抑制されると共に、第2シール部材S2によって第2ポンプ要素E2側から流出した燃料の第1ポンプ要素E1側への流入が抑制されるようになっている。
 ここで、前記第3ポンプハウジング13の周壁には、第1、第2シール部材S1,S2間に隔成される空間部Rに開口して該空間部Rと外部とを連通する連通路53が、鉛直方向下方側へ向けて径方向に沿って貫通形成されている。この連通路53は、大気開放されていることによって、第1、第2シール部材S1,S2間の圧力調整が図れると共に、一方のポンプ要素E1,E2側から流出し前記各シール部材S1,S2を通過した作動液又は燃料を外部に排出することによって、該作動液又は燃料が他方のポンプ要素E1,E2側へと流入(混入)してしまう不具合を抑制している。
 以下、本実施形態に係るポンプ装置の特徴的な作用効果につき、前記従来のポンプ装置と対比して説明する。
 前記従来のポンプ装置によれば、第1ポンプ要素が非平衡型のポンプ要素を構成する場合に、該非平衡型ポンプ要素のポンプ作用により偏った内圧が発生することで、該第1ポンプ要素を駆動する第1駆動軸が、高圧(吐出圧)側から低圧(吸入圧)側へと撓み変形することになる。すると、かかる撓み変形によって第1駆動軸が偏心する結果、該第1駆動軸と該第1駆動軸に嵌着されるシール部材との間に隙間(径方向隙間)を生じ、これによって一方側のポンプ要素に係る流体が一方のポンプ要素側から他方のポンプ要素側へと流入(混入)してしまうおそれがあった。
 これに対し、本実施形態に係る前記ポンプ装置1によれば、第1駆動軸20と第2駆動軸40とを第3駆動軸50を介して接続し、該各駆動軸間(第1、第3駆動軸20,50間及び第2、第3駆動軸40,50間)の接合角度又は偏心量の変化を許容する第1、第2継手51,52でもって連結したことから、第1、第2駆動軸20,40に撓み変形が発生しても該撓み変形は前記第1、第2継手51,52により吸収できる結果、前記第1、第2駆動軸20,40の一方側の撓み変形が他方側に影響してしまう不具合を抑制することができる。
 特に、本実施形態では、第1ポンプ要素E1がいわゆる非平衡型となる可変容量形ポンプのポンプ要素を構成することから、第1駆動軸20には撓み変形が生じやすくなるところ、上記構成をとることにより、第1、第2駆動軸20,40の一方側の撓み変形の他方側への影響をより効果的に抑制できるメリットがある。
 しかも、本実施形態の場合には、車両搭載状態において第1ポンプ要素E1に係る吐出ポート29aが吸入ポート28aよりも鉛直方向上側に位置するように構成されていることから、重力によって第1駆動軸20の上方への撓み変形の一部が抑制(相殺)され、この撓み変形に基づくシール部材S0の追従遅れによる作動液の漏出を抑制できるメリットもある。
 また、前記第3駆動軸50については、軸受B0によって第3ポンプハウジング13に軸支するようにしたことから、第3駆動軸50の支持性が向上し、該第3駆動軸50の安定した支持が図れる結果、第1、第2駆動軸20,40の一方側の撓み変形の他方側への影響をより効果的に抑制することができる。
 さらに、前記第1、第2継手51,52につき、それぞれ、第1、第2駆動軸20,40の端部(二面幅部20a,40a)が係合する第1凹部としての係合溝51a,52aを設け、かつ第3駆動軸50の端部(第1、第2二面幅部50a,50d)が係合する第2凹部としての係合溝51b,52bを設け、当該第1、第2継手51,52に対して前記各駆動軸20,40,50を直接偏心可能に構成したことから、該各駆動軸20,40,50の軸方向長さ(全長)の短縮化にも供される。
 〔第2実施形態〕
 図4は、本発明に係るポンプ装置の第2実施形態を示し、前記第1実施形態に係る第3駆動軸50を1対の軸受で軸支する構成としたものである。なお、基本的な構成については前記第1実施形態と同様であるから、該同様の構成については前記第1実施形態と同一の符号を付すことにより、詳細な説明は省略する(以下の実施形態について同じ。)。
 すなわち、本実施形態に係るポンプ装置2では、第3駆動軸50のシール部50bの両端部が、前記1対の軸受である第1軸受B1及び第2軸受B2により軸支されると共に、該第1、第2軸受B1,B2間に、前記1対の第1、第2シール部材S1,S2が配置されている。
 前記第1、第2軸受B1,B2は、共に周知のボールベアリングであって、第3駆動軸50の外周面に嵌着される内輪と、第3ポンプハウジング13の軸挿通孔19の内周面に嵌着される外輪と、これら内外輪間に介装される複数のボールと、を備え、それぞれ第1ポンプ要素E1側及び第2ポンプ要素E2側から流出した作動液及び燃料によって潤滑されるようになっている。
 ここで、前記1対の軸受B1,B2うち、前記第1軸受B1は、前記内輪が第3駆動軸50の前端側から該第3駆動軸50の外周面に圧入されると共に、前記第2軸受B2は、前記外輪が第3駆動軸50の後端側から軸挿通孔19の内周面に圧入される構成となっている。
 以上のことから、本実施形態によれば、前記第3駆動軸50を、第1、第2軸受B1,B2からなる1対の軸受によって軸支する構成としたことで、当該第3駆動軸50の倒れを抑制できる結果、第1、第2駆動軸20,40の一方側の撓み変形の他方側への影響をより一層効果的に抑制することができる。
 しかも、前記1対の軸受B1,B2を、第1ポンプハウジング11側でなく、第3ポンプハウジング13に配置したことで、第3駆動軸50の支持性の向上が図れるうえ、ポンプ装置の組立性の向上にも供される。
 特に、本実施形態では、前記1対の軸受B1,B2のうち、第1軸受B1は第3駆動軸50の前端側から圧入し、第2軸受B2は第3駆動軸50の後端側から圧入する構成となっているため、当該両軸受B1,B2を一方側から組み付ける場合に比べて、該各軸受B1,B2の組付性が良好となり、ポンプ装置の組立性の向上が図れる。
 また、前記第3駆動軸50の軸方向において、第1軸受B1と第2軸受B2との間に第1シール部材S1を設け、該第1シール部材S1と第2軸受との間に第2シール部材S2を設ける構成としたことによって、前記1対の軸受B1,B2の軸方向外側に前記1対のシール部材S1,S2を配置する場合に比べて、当該軸受B1,B2間の距離(スパン)を大きくとることが可能となり、第3駆動軸50の支持安定性を向上させることができる。
 一方、前記1対の軸受B1,B2の内側に前記1対のシール部材S1,S2を配置したことによって、前記第1、第2ポンプ要素E1、E2に係る作動液及び燃料により当該各ポンプ要素E1,E2側の軸受B1,B2を潤滑できるメリットがある。
 また、前記第1実施形態と同様、前記第1、第2シール部材S1,S2間に隔成される空間部Rは連通路53によって大気開放されていることから、当該1対のシール部材S1,S2間の圧力調整も図ることができる。
 〔第3実施形態〕
 図5は、本発明に係るポンプ装置の第3実施形態を示し、前記第2実施形態に係る第1継手51を廃止し、他の接続構造に置換したものである。
 すなわち、本実施形態に係るポンプ装置3では、第1駆動軸20の後端部に雌スプライン20xが凹設されると共に、第3駆動軸50の前端部に雄スプライン50xが形成され、これら両駆動軸20,50が軸方向に相対移動可能なスプライン結合によって接続されている。
 なお、かかる両駆動軸20,50の接続構造としては、上記スプライン結合に限定されるものではなく、例えば六角形状の凹凸(雄雌)嵌合を採用することもできる。
 かかる構成によっても、前記第2実施形態と同様の作用効果が奏せられる。
 〔第4実施形態〕
 図6は、本発明に係るポンプ装置の第4実施形態を示し、本実施形態に係るポンプ装置4は、前記第3実施形態に係るボールベアリングからなる第2軸受B2をプレーンベアリングからなる第2軸受B2xに置換して構成したものである。
 これにより、前記第2軸受B2xによる軸受構造が簡素化され、ポンプ装置の組立性の向上や製造コストの低減に供される。
 〔第5実施形態〕
 図7は、本発明に係るポンプ装置の第5実施形態を示し、前記第3実施形態における第2駆動軸40と第3駆動軸50とを一体化し、第2軸受B2を廃止したものである。
 すなわち、本実施形態に係るポンプ装置5では、前記第3駆動軸50を削除する代わりに、第2駆動軸40の前端部が第3ポンプハウジング13の軸挿通孔19に臨むように延設されると共に、該前端部がシール部40bとして構成されている。
 そして、このシール部40bの外周に前記1対の第1、第2シール部材S1,S2が嵌着されると共に、当該シール部40bの前端部が、周知のボールベアリングである軸受B0によって軸支されている。なお、この軸受B0については、前記第3実施形態と同様、第1ポンプ要素E1側から流出した作動液によって潤滑可能となっている。
 以上のことから、本実施形態によれば、いわゆる非平衡型ポンプである第1ポンプ要素E1によっては第1駆動軸20に撓み変形が発生しやすいところ、第2駆動軸40側に軸受B0及び1対のシール部材S1,S2を設けることで、該各シール部材S1,S2に対する前記第1駆動軸20の撓み変形の影響を抑制することができる。
 また、特に、本実施形態では、前記各実施形態のように前記第3駆動軸50を介在させることがないため、該第3駆動軸50の接続に係る継手(前記第1、第2継手51,52)分だけポンプ装置5の軸方向長さを短縮化できると共に、ポンプ装置5の構成部品点数の削減及びこれによる生産性の向上や製造コストの低減が図れるといったメリットもある。
 本発明は前記各実施形態に例示した構成に限定されるものではなく、本発明の作用効果を奏し得るような態様であれば、適用対象の仕様等に応じて自由に変更可能である。
 特に、前記各実施形態では、前記第1ポンプ要素E1に可変容量形のベーンポンプ要素を、前記第2ポンプ要素E2に固定容量形の外接ギヤポンプ要素を適用したものを例示して説明したが、本発明に係るポンプ装置は当該両形式のポンプ要素に限定されるものではなく、第1、第2駆動軸20,40によって駆動されるあらゆるポンプ要素が含まれることは言うまでもない。
 以上説明した実施形態に基づくポンプ装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。
 すなわち、当該ポンプ装置は、その1つの態様において、内部に第1ポンプ要素収容部及び第2ポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、前記第1ポンプ要素収容部内に設けられ、作動液の吸入及び吐出を行う第1ポンプ要素と、前記第2ポンプ要素収容部内に設けられ、作動液の吸入及び吐出を行う第2ポンプ要素と、前記ポンプハウジングに軸支され、前記第1ポンプ要素を回転駆動する第1駆動軸と、前記ポンプハウジングに軸支され、前記第2ポンプ要素を回転駆動する第2駆動軸と、前記ポンプハウジングに軸支され、かつ前記第1駆動軸の軸線方向において前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間に設けられ、前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間で回転力を伝達する第3駆動軸と、前記第1駆動軸と前記第3駆動軸との間に設けられ、前記第1駆動軸と前記第3駆動軸との間で回転力を伝達すると共に、前記第1駆動軸と前記第3駆動軸との間の接合角度又は偏心量の変化を許容する第1継手と、前記第2駆動軸と前記第3駆動軸との間に設けられ、前記第2駆動軸と前記第3駆動軸との間で回転力を伝達すると共に、前記第2駆動軸と前記第3駆動軸との間の接合角度又は偏心量の変化を許容する第2継手と、を有する。
 前記ポンプ装置の好ましい態様において、前記第3駆動軸を軸支する軸受が設けられている。
 別の好ましい態様では、前記ポンプ装置の態様のいずれかにおいて、前記軸受は、前記第3駆動軸の軸線方向において前記第1駆動軸側に設けられた第1軸受と、該第1軸受よりも前記第2駆動軸側に設けられた第2軸受と、から構成される。
 さらに別の好ましい態様では、前記ポンプ装置の態様のいずれかにおいて、前記第3駆動軸の軸線方向において、前記第1軸受と前記第2軸受との間に第1シール部材が設けられると共に、該第1シール部材と前記第2軸受との間に第2シール部材が設けられている。
 さらに別の好ましい態様では、前記ポンプ装置の態様のいずれかにおいて、前記ポンプハウジングには、一端側が該ポンプハウジングと前記第3駆動軸との間の空間に開口すると共に他端側が外部へと開口する連通路が設けられ、前記連通路の一端側は、前記第3駆動軸の軸線方向における前記第1シール部材と前記第2シール部材との間に開口形成されている。
 さらに別の好ましい態様では、前記ポンプ装置の態様のいずれかにおいて、前記第1軸受は、第1内輪と第1外輪と該両内外輪の間に介装された複数のボールとを有するボールベアリングであって、前記第2軸受は、第2内輪と第2外輪と該両内外輪の間に介装された複数のボールとを有するボールベアリングであって、前記第1内輪は、内周側が前記第3駆動軸の外周面に圧入される一方、前記第2外輪は、外周側が前記ハウジングの内周面に圧入固定される。
 さらに別の好ましい態様では、前記ポンプ装置の態様のいずれかにおいて、前記第1ポンプ要素は、前記第1ポンプ要素収容部内に収容され、前記第1駆動軸によって回転駆動されるロータと、前記ロータに切欠形成される複数のスロットにそれぞれ出没自在に収容された複数のベーンと、前記第1ポンプ要素収容部内において前記第1駆動軸の軸心に対し偏心移動可能に配置され、前記ロータと前記複数のベーンと共に複数のポンプ室を形成する環状のカムリングと、を備え、前記カムリングは、前記第1ポンプ要素収容部と前記カムリングとの間に該カムリングを挟んで両側に対向形成される第1流体圧室及び第2流体圧室の各内圧を制御する制御手段によって駆動制御される。
 さらに別の好ましい態様では、前記ポンプ装置の態様のいずれかにおいて、前記ポンプハウジングは、前記第1駆動軸の外周側に形成され、前記第1ポンプ要素を収容する筒状部と、該筒状部のうち前記第2駆動軸とは軸線方向反対側の端部に設けられた底部と、を有する第1ポンプハウジングと、前記筒状部の軸線方向における前記第2駆動軸側に配置され、前記第3駆動軸を収容する第3ポンプハウジングと、を備え、前記第3駆動軸は、前記第3ポンプハウジング内に設けられた1対の軸受によって軸支されている。
 さらに別の好ましい態様では、前記ポンプ装置の態様のいずれかにおいて、前記第3駆動軸の軸線方向において、前記1対の軸受のうち一方は前記第3ポンプハウジングの一端側から挿入され、他方は前記第3ポンプハウジングの他端側から挿入される。
 さらに別の好ましい態様では、前記ポンプ装置の態様のいずれかにおいて、車両への搭載状態において、前記ロータの回転に伴い前記各ポンプ室の容積が減少する領域に開口する吐出口が、前記ロータの回転に伴い前記各ポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入口よりも鉛直方向上側に位置するように設けられる。
 さらに別の好ましい態様では、前記ポンプ装置の態様のいずれかにおいて、前記第1継手は、前記第1駆動軸の端部と前記第3駆動軸の端部の一方側に設けられた凸部が係合する第1凹部と、前記両駆動軸の端部の他方側に設けられた凸部が係合する第2凹部と、を有し、前記第2継手は、前記第2駆動軸の端部と前記第3駆動軸の端部の一方側に設けられた凸部が係合する第1凹部と、前記両駆動軸の端部の他方側に設けられた凸部が係合する第2凹部と、を有する。
 さらに別の好ましい態様では、前記ポンプ装置の態様のいずれかにおいて、内部に第1ポンプ要素収容部及び第2ポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、前記第1ポンプ要素収容部内に設けられ、作動液の吸入及び吐出を行う第1ポンプ要素と、前記第2ポンプ要素収容部内に設けられ、作動液の吸入及び吐出を行う第2ポンプ要素と、前記ポンプハウジングに軸支され、前記第1ポンプ要素を回転駆動する第1駆動軸と、前記ポンプハウジングに軸支され、前記第2ポンプ要素を回転駆動する第2駆動軸と、前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間に設けられ、前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間で回転力を伝達すると共に、前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間の接合角度又は偏心量の変化を許容する継手と、前記第2駆動軸の軸線方向において前記継手と前記第2ポンプ要素との間に設けられ、前記第2駆動軸を軸支する軸受と、前記第2駆動軸の軸線方向において、前記軸受と前記第2ポンプ要素との間に設けられた1対のシール部材と、を備え、前記第1ポンプ要素は、前記第1ポンプ要素収容部内に収容され、前記第1駆動軸によって回転駆動されるロータと、前記ロータに切欠形成される複数のスロットにそれぞれ出没自在に収容された複数のベーンと、前記第1ポンプ要素収容部内において前記第1駆動軸の軸心に対し偏心移動可能に配置され、前記ロータと前記複数のベーンと共に複数のポンプ室を形成する環状のカムリングと、を備える。

Claims (12)

  1.  内部に第1ポンプ要素収容部及び第2ポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、
     前記第1ポンプ要素収容部内に設けられ、作動液の吸入及び吐出を行う第1ポンプ要素と、
     前記第2ポンプ要素収容部内に設けられ、作動液の吸入及び吐出を行う第2ポンプ要素と、
     前記ポンプハウジングに軸支され、前記第1ポンプ要素を回転駆動する第1駆動軸と、
     前記ポンプハウジングに軸支され、前記第2ポンプ要素を回転駆動する第2駆動軸と、
     前記ポンプハウジングに軸支され、かつ前記第1駆動軸の軸線方向において前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間に設けられ、前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間で回転力を伝達する第3駆動軸と、
     前記第1駆動軸と前記第3駆動軸との間に設けられ、前記第1駆動軸と前記第3駆動軸との間で回転力を伝達すると共に、前記第1駆動軸と前記第3駆動軸との間の接合角度又は偏心量の変化を許容する第1継手と、
     前記第2駆動軸と前記第3駆動軸との間に設けられ、前記第2駆動軸と前記第3駆動軸との間で回転力を伝達すると共に、前記第2駆動軸と前記第3駆動軸との間の接合角度又は偏心量の変化を許容する第2継手と、
     を有することを特徴とするポンプ装置。
  2.  前記第3駆動軸を軸支する軸受が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のポンプ装置。
  3.  前記軸受は、前記第3駆動軸の軸線方向において前記第1駆動軸側に設けられた第1軸受と、該第1軸受よりも前記第2駆動軸側に設けられた第2軸受と、から構成されることを特徴とする請求項2に記載のポンプ装置。
  4.  前記第3駆動軸の軸線方向において、前記第1軸受と前記第2軸受との間に第1シール部材が設けられると共に、該第1シール部材と前記第2軸受との間に第2シール部材が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のポンプ装置。
  5.  前記ポンプハウジングには、一端側が該ポンプハウジングと前記第3駆動軸との間の空間に開口すると共に他端側が外部へと開口する連通路が設けられ、
     前記連通路の一端側は、前記第3駆動軸の軸線方向における前記第1シール部材と前記第2シール部材との間に開口形成されることを特徴とする請求項4に記載のポンプ装置。
  6.  前記第1軸受は、第1内輪と第1外輪と該両内外輪の間に介装された複数のボールとを有するボールベアリングであって、
     前記第2軸受は、第2内輪と第2外輪と該両内外輪の間に介装された複数のボールとを有するボールベアリングであって、
     前記第1内輪は、内周側が前記第3駆動軸の外周面に圧入される一方、
     前記第2外輪は、外周側が前記ハウジングの内周面に圧入固定されることを特徴とする請求項3に記載のポンプ装置。
  7.  前記第1ポンプ要素は、
     前記第1ポンプ要素収容部内に収容され、前記第1駆動軸によって回転駆動されるロータと、
     前記ロータに切欠形成される複数のスロットにそれぞれ出没自在に収容された複数のベーンと、
     前記第1ポンプ要素収容部内において前記第1駆動軸の軸心に対し偏心移動可能に配置され、前記ロータと前記複数のベーンと共に複数のポンプ室を形成する環状のカムリングと、
     を備え、
     前記カムリングは、前記第1ポンプ要素収容部と前記カムリングとの間に該カムリングを挟んで両側に対向形成される第1流体圧室及び第2流体圧室の各内圧を制御する制御手段によって駆動制御されることを特徴とする請求項1に記載のポンプ装置。
  8.  前記ポンプハウジングは、
     前記第1駆動軸の外周側に形成され、前記第1ポンプ要素を収容する筒状部と、該筒状部のうち前記第2駆動軸とは軸線方向反対側の端部に設けられた底部と、を有する第1ポンプハウジングと、
     前記筒状部の軸線方向における前記第2駆動軸側に配置され、前記第3駆動軸を収容する第3ポンプハウジングと、
     を備え、
     前記第3駆動軸は、前記第3ポンプハウジング内に設けられた1対の軸受によって軸支されていることを特徴とする請求項7に記載のポンプ装置。
  9.  前記第3駆動軸の軸線方向において、前記1対の軸受のうち一方は前記第3ポンプハウジングの一端側から挿入され、他方は前記第3ポンプハウジングの他端側から挿入されることを特徴とする請求項8に記載のポンプ装置。
  10.  車両への搭載状態において、前記ロータの回転に伴い前記各ポンプ室の容積が減少する領域に開口する吐出口が、前記ロータの回転に伴い前記各ポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入口よりも鉛直方向上側に位置するように設けられることを特徴とする請求項7に記載のポンプ装置。
  11.  前記第1継手は、前記第1駆動軸の端部と前記第3駆動軸の端部の一方側に設けられた凸部が係合する第1凹部と、前記両駆動軸の端部の他方側に設けられた凸部が係合する第2凹部と、を有し、
     前記第2継手は、前記第2駆動軸の端部と前記第3駆動軸の端部の一方側に設けられた凸部が係合する第1凹部と、前記両駆動軸の端部の他方側に設けられた凸部が係合する第2凹部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のポンプ装置。
  12.  内部に第1ポンプ要素収容部及び第2ポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、
     前記第1ポンプ要素収容部内に設けられ、作動液の吸入及び吐出を行う第1ポンプ要素と、
     前記第2ポンプ要素収容部内に設けられ、作動液の吸入及び吐出を行う第2ポンプ要素と、
     前記ポンプハウジングに軸支され、前記第1ポンプ要素を回転駆動する第1駆動軸と、
     前記ポンプハウジングに軸支され、前記第2ポンプ要素を回転駆動する第2駆動軸と、
     前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間に設けられ、前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間で回転力を伝達すると共に、前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間の接合角度又は偏心量の変化を許容する継手と、
     前記第2駆動軸の軸線方向において前記継手と前記第2ポンプ要素との間に設けられ、前記第2駆動軸を軸支する軸受と、
     前記第2駆動軸の軸線方向において、前記軸受と前記第2ポンプ要素との間に設けられた1対のシール部材と、
     を備え、
     前記第1ポンプ要素は、
     前記第1ポンプ要素収容部内に収容され、前記第1駆動軸によって回転駆動されるロータと、
     前記ロータに切欠形成される複数のスロットにそれぞれ出没自在に収容された複数のベーンと、
     前記第1ポンプ要素収容部内において前記第1駆動軸の軸心に対し偏心移動可能に配置され、前記ロータと前記複数のベーンと共に複数のポンプ室を形成する環状のカムリングと、
     を備えることを特徴とするポンプ装置。
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