JP5997635B2

JP5997635B2 - ポンプ装置

Info

Publication number: JP5997635B2
Application number: JP2013056744A
Authority: JP
Inventors: 広喜今永; 淳添田
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2033-03-19
Also published as: JP2014181612A

Description

本発明は、ポンプ装置に関する。

この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。特許文献1には、ロータの回転方向に対して、約半周の領域が吸入領域であって、また約半周の領域が吐出領域となっている可変容量型ベーンポンプが開示されている。

特開2011-132812号公報

特許文献1に記載の可変容量型ベーンポンプでは、ロータには吐出領域から吸入領域に向かって力が作用している。駆動軸はフロントハウジングとリアハウジングにおいて、ロータの両端外側で支持されているため、駆動軸のロータとの接合部を頂点とする曲げ変形が生じる。
また駆動軸の軸方向において、フロントハウジング側にはプレッシャプレートがあるため、ロータの中央部とフロントハウジング側の駆動軸の軸支部との距離は、ロータの中央部とリアハウジング側の駆動軸支部との距離よりも長く形成されている。そのため、駆動軸に生じる曲げ変形の頂点がフロントハウジング側となり、これによりロータが傾き、プレッシャプレートやリアハウジングに側面にロータが片当たりしてかじりが発生するおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、ロータによるかじりを抑制することができるポンプ装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明のポンプ装置では、駆動軸の第2軸受側の軸心部を中空に形成した中空部を有し、中空部の軸方向一方側端部を、第2軸受の軸方向一方側端部よりも軸方向一方側に設け、駆動軸を、軸方向において、ロータの中間点を含む軸方向の所定範囲を第1領域とし、第1領域の軸方向他方側に隣接し第2軸受のロータに近い側の端部を含む軸方向所定範囲を第2領域としたとき、第2領域における駆動軸の曲げ剛性が第1領域における駆動軸の曲げ剛性よりも小さくなるように形成した。

よって、ロータの片当たりを抑制し、かじりを抑制することが出来る。

実施例1の可変容量型ベーンポンプの軸方向断面図である。実施例1の可変容量型ベーンポンプの径方向断面図である。実施例1の駆動軸部分の拡大図である。実施例1の駆動軸部分の拡大図である。実施例2の駆動軸部分の拡大図である。

［実施例1］
〔ベーンポンプの概要〕
図1は、実施例1の可変容量型ベーンポンプ1の軸方向断面図（図2のI-I断面図）、図2は可変容量型ベーンポンプ1の径方向断面図（図1のII-II断面図）である。図2はカムリング4が最もy軸負方向に位置する場合（偏心量最大）を示す。
実施例1の可変容量型ベーンポンプ1は、車両に搭載されるパワーステアリング装置に作動液を供給するものであり、図外のエンジンにベルト等を介して駆動されるプーリに駆動軸2が連結されている。図2の断面図は、ポンプ機能の説明を簡便にするべく、油路構成等を概略的に示すものである。なお、駆動軸2の軸方向をx軸とし、ポンプボディ10に対して駆動軸が挿入される方向を正方向とする。また、カムリング4の揺動を規制するカムスプリング201（図2参照）の軸方向であってカムリング4を付勢する方向をy軸負方向、x，y軸と直行する軸であって吸入通路IN側をz軸正方向とする。実施例1のベーンポンプは、リザーバタンクから吸入した作動液を必要な圧に昇圧し、必要な流量をパワーステアリング装置に供給する。

可変容量型ベーンポンプ1は、駆動軸2と、ロータ3と、カムリング4と、アダプタリング5と、ポンプボディ10とを有する。駆動軸2はポンプボディ10に回転自在に支持される。駆動軸2のx軸負方向側端部にはプーリが連結されている。駆動軸2のロータ3が設けられる部分にはセレーション24が形成されている。またロータ3の内周面にもセレーション34が形成されている。駆動軸2のセレーション24とロータ3のセレーション34とが嵌め合うことにより駆動軸2の回転駆動力がロータ3に伝達される。なお、駆動軸２のセレーション24の軸方向長さは、ロータ3の軸方向長さよりも短く形成されている。ロータ3の外周には軸方向溝である複数のスリット31が放射状に形成されている。この各スリット31には、ロータ3と略同じx軸方向長さを有する板状のベーン32が径方向に進退自在に挿入される。また、各スリット31の内径側端部には背圧室33が設けられ、作動液が供給されてベーン32を径方向外側に付勢する。

ポンプボディ10はフロントボディ11およびリアボディ12から形成されている。フロントボディ11はx軸正方向側に開口する有底カップ形状であり、フロントボディ11の内周部には筒状のポンプ要素収容部112が形成されている。ポンプ要素収容部112のx軸負方向側は底部111によって閉塞されている。この底部111には円盤状のプレッシャプレート6が収装されている。フロントボディ11とリアボディ12は複数のボルトによって締結固定されている。ポンプ要素収容部112内であって、プレッシャプレート6のx軸正方向側には、アダプタリング5、カムリング4およびロータ3が収装されている。リアボディ12は、x軸正方向側からアダプタリング5、カムリング4およびロータ3と液密に当接し、アダプタリング5、カムリング4およびロータ3はプレッシャプレート6およびリアボディ12に狭持される。

アダプタリング5は、筒状部であるポンプ要素収容部112内に設けられ、内部にカムリング収容部54が形成される円環状の部材である。なお、アダプタリング5の形状は、内部に収容空間が形成されるように少なくとも円弧形状の部分を備えていればよく、リング状に限らずCの字状に形成されていてもよい。アダプタリング5のy軸正方向端部には、径方向貫通孔51が設けられている。また、フロントボディ11のy軸正方向端部にはプラグ部材挿入孔114が設けられ、有底カップ形状のプラグ部材73が螺合されてフロントボディ11と外部との液密性を確保する。このプラグ部材73の内周にはカムスプリング201がy軸方向に伸縮可能に挿入され、アダプタリング5の径方向貫通孔51を貫通してカムリング4に当接し、y軸負方向へ付勢する。カムスプリング201は揺動量が最大となる方向にカムリング4を付勢し、圧力の安定しないポンプ始動時において吐出量（カムリング揺動位置）を安定させるものである。

アダプタリング5のカムリング収容部54内にはカムリング4が収容されている。カムリング4の内周面（カムリング内周面41）にはベーン32の先端が当接しながら回転し、カムリング内周面41、ロータ3およびベーン32により複数のポンプ室13を形成する。カムリング4は、アダプタリング5のカムリング収容部54内に駆動軸2に対して移動可能に設けられる。
アダプタリング5とカムリング4との間には、ピン40aが設けられている。このピン40aによりポンプ駆動時にアダプタリング5がフロントボディ11内で回転しないようにしている。

カムリング収容部54のｚ軸正方向端部にはシール部材50が設けられ、ｚ軸負方向端部には支持面Nが形成され、支持面Nには支持板40が設けられている。カムリング4は支持板40上をy軸方向に揺動可能に設けられている。支持板40とシール部材50により、カムリング4とアダプタリング5との間の第1流体圧室A1と第2流体圧室A2との隔成している。第1流体圧室A1は、カムリング収容部54内で、かつ、カムリング4の外周側に設けられ、複数のポンプ室13の容積が増大する方向にカムリング4が移動するとき内部容積が減少する側に形成されている。第2流体圧室A2は、カムリング収容部54内で、かつ、カムリング4の外周側に設けられ、複数のポンプ室13の容積が増大する方向にカムリング4が移動するとき内部容積が増大する側に形成されている。
アダプタリング5のz軸正方向側であってシール部材50のy軸負方向側には貫通孔52が設けられている。この貫通孔52はそれぞれフロントボディ11内に設けられた制御圧油路113を介してスプール70へ連通し、y軸負方向側の第1流体圧室A1とスプール70を接続する。

〔フロントボディの構成〕
フロントボディ11には、駆動軸2を軸支する軸支部117が形成されている。この軸支部117は底部111に貫通形成されている。軸支部117と駆動軸2との間には円筒状の第1ブッシュ14（滑り軸受け）が設けられている。軸支部117のプーリ9側端部にはオイルシール15が設けられ、ポンプ内の液密性を確保している。フロントボディ11のz軸正方向側には第1流体圧室A1内の圧力を制御することによりカムリング4の偏心量を制御する圧力制御手段であるスプール70を収装する制御バルブ収容孔116と、吸入通路INからの作動液をスプール70に導入する制御弁用吸入油路115と、第1流体圧室A1内に制御圧を吐出する制御圧油路113とを有する。
また底部111には、後述するプレッシャプレート6の第2吸入口62と対向する位置に窪ませて形成された吸入溝111bと、第2吐出口63と対向する位置に窪ませて形成された吐出溝111aと、吸入側背圧溝64のx軸負方向側面に対向する吐出圧導入溝111cと、吐出溝111aに接続されパワーステアリング装置に作動液を送出する吐出通路20とを有する。吸入溝111bには吸入圧が作用し、吐出溝111aと吐出圧導入溝111cには吐出圧が作用する。吸入溝111bには潤滑油路118がx軸に対して斜めに穿設され、第1ブッシュ14と駆動軸2との間を潤滑するため作動液を供給している。

〔プレッシャプレートの構成〕
プレッシャプレート6は、筒状部であるポンプ要素収容部112内に設けられ、アダプタリング5と底部111との間に配置されている。また、プレッシャプレート6は、アダプタリング5の軸方向一方側の端面と当接する当接面61と、駆動軸2が貫通可能に形成された孔部であって駆動軸2と軸方向に相対移動可能となるように形成された貫通孔66を有する。
プレッシャプレート6のx当接面61には、z軸正方向側に円弧状に配置された第2吸入口62と、z軸負方向側に円弧状に配置された第2吐出口63と、背圧室33に吐出圧を導入する吸入側背圧溝64および吐出側背圧溝65とが形成されている。第2吸入口62は、カムリング4の軸方向一端面に対向するように配置され、駆動軸2の回転に伴い複数のポンプ室13の容積が増大する吸入領域に開口するように形成されている。
またプレッシャプレート6は、吐出溝111aと吐出圧導入溝111cの吐出圧がx軸負方向側面67に作用することによりアダプタリング5側に付勢される。

〔リアボディの構成〕
リアボディ12には、作動液を貯留するリザーバタンクから第1吸入口122に作動液を導入する吸入通路12aがz軸方向に形成されている。吸入通路12aのz軸正方向側にはスプール70に作動液を供給する油路12dが形成されている。リアボディ12の略中心部には駆動軸2を軸支する有底状の軸支部12cが形成されている。軸支部12cと駆動軸2との間には円筒状の第2ブッシュ16（滑り軸受け）が設けられている。吸入通路12aの下端には軸支部12cと連通する潤滑油路12bが形成され、第2ブッシュ16と駆動軸2との間を潤滑するため作動液を供給している。
リアボディ12のx軸負方向側には円形状に***したポンプ形成面120を有する。ポンプ形成面120には、カムリング4のx軸正方向側側面に対向するように配置され、吸入領域に開口するように第1吸入口122が形成されている。また、カムリング4のx軸方向側側面に対向するように配置され、吐出領域に開口するように第1吐出口123が形成されている。また、ポンプ形成面120には、背圧室33に吐出圧を導入する吸入側背圧溝124および吐出側背圧溝125が形成されている。

〔制御部の構成〕
可変容量型ベーンポンプ1の制御部は、第1流体圧室A1、第2流体圧室A2、制御バルブ7と吐出通路20から構成されている。
吐出通路20は、ポンプボディ10内において各部を接続する作動液の通路である。フロントボディ11には、y軸方向に延びる略円筒状の制御バルブ収容孔116が形成されており、制御バルブ収容孔116には制御バルブ7が収容される。
制御バルブ7はスプール70の位置を変位させることで、第1流体圧室A1への作動液の供給を切り替える。図2の状態では、制御圧油路113と後述する低圧室116bが連通した状態となっており、第1流体圧室A1には吸入圧が作用している。
スプール70のy軸正方向側にはバルブスプリング71が圧縮状態で設置され、スプール70をy軸負方向側に常時付勢している。スプール70のy軸負方向側には制御バルブ収容孔116の開口部を閉塞する蓋部材72が螺合されている。

スプール70は、y軸負方向側から順に、第1小径部70a、第1ランド部70b、第2小径部70c、第2ランド部70dが形成されている。第1ランド部70bと第2ランド部70dの外径は制御バルブ収容孔116の内径とほぼ同径に形成されており、また、第1小径部70aと第2小径部70cの外径は制御バルブ収容孔116の内径よりも小径に形成されている。制御バルブ収容孔116内は、制御バルブ収容孔116の内周、第1小径部70aの外周、蓋部材72、第1ランド部70bに囲まれた空間により高圧室116aが形成されている。また制御バルブ収容孔116の内周、第2小径部70cの外周、第1ランド部70b、第2ランド部70dに囲まれた空間により低圧室116bが形成されている。また制御バルブ収容孔116の内周およびy軸正方向側端面、第2ランド部70dにより中圧室116cが形成されている。
高圧室116aと中圧室116cは共に吐出通路20と連通している。吐出通路20は吐出溝111aに連通し、通路21と通路22に分岐する。通路22は高圧室116aに接続し、通路21は中圧室116cに接続する。通路21の途中にメータリングオリフィス23が設けられている。メータリングオリフィス23により、可変容量型ベーンポンプ1の吐出流量が多くなるほど、メータリングオリフィス23の前後の差圧が大きくなる。すなわち、吐出圧が高くなるほど、高圧室116aの圧力に対して、中圧室116cの圧力は低くなる。

スプール70の内部にはy軸正方向側が開口するリリーフバルブ収容孔70eが形成されている。リリーフバルブ収容孔70eには、リリーフバルブ8が収容される。リリーフバルブ8は、中圧室116cの圧力が高くなりすぎたときに中圧室116cと低圧室116bとを連通するものである。リリーフバルブ8はy軸負方向側から順に、バルブスプリング80、スプリング保持部材81、ボールプラグ82、シート部材83が設けられている。シート部材83は軸方向に貫通する貫通孔83aが形成されており、リリーフバルブ収容孔70e内に圧入されている。バルブスプリング80はリリーフバルブ収容孔70eのy軸負方向側の底面と、スプリング保持部材81との間に圧縮した状態で設けられており、スプリング保持部材81を介してボールプラグ82をシート部材83方向に付勢している。スプール70には、ボールプラグ82が位置する付近にリリーフバルブ収容孔70eと第2小径部70cの外周とを貫通する貫通孔70fが形成されている。すなわち、リリーフバルブ収容孔70eのボールプラグ82よりy軸負方向側は低圧室116bと連通している。

〔駆動軸の構成〕
図3は駆動軸2付近の拡大図である。駆動軸2のうち、セレーション24が形成される領域を第1領域D1とし、第1領域D1に隣接し第2ブッシュ16のx軸負方向側端部を含む領域を第2領域D2としている。セレーション24は、図3に示すようにロータ3の軸方向中央部分に形成されている。回転方向の荷重は駆動軸2のセレーション24部分で受け、ラジアル方向の荷重についてもセレーション24部分で受けている。
駆動軸2のx軸負方向側端部の軸心部には、中空部25が形成されている。中空部25のx軸正方向側端部は開口しており、x軸正方向側端部は第2ブッシュ16のx軸負方向側端部よりもx軸負方向側（第2領域D2）まで伸びている。言い換えると、中空部25のx軸正方向側は第2ブッシュ16が設けられる範囲に形成され、中空部25のx軸負方向側端部は第2領域D2内に形成されるようにした。
これにより駆動軸２の曲げ剛性は、中空部25が形成される第2領域D2は、中空部25が形成されていない第1領域D1より小さくなる。さらに第1領域D1にはセレーション24が形成されており、同径で密に形成された他の駆動軸2の部分よりも曲げ剛性は大きくなっている。

〔作用〕
（第1および第2流体圧室への作動液の供給）
次に、作動液の供給に関する作用について説明する。
制御バルブ収容孔116の高圧室116aには通路21が接続し、中圧室116cには通路22が接続する。通路22の途中に設けられたメータリングオリフィス23により、可変容量型ベーンポンプ1の吐出流量が多くなるほど、メータリングオリフィス23の前後の差圧が大きくなる。すなわち、吐出流量が多くなるほど、高圧室116aの圧力に対して中圧室116cの圧力は低くなる。このときの差圧とスプール70のy軸正方向側に設けられたバルブスプリング71の付勢力によってスプール70の位置が制御され、制御圧を生成する。

具体的には、可変容量型ベーンポンプ1の吐出流量が少なく、メータリングオリフィス23前後の差圧が小さいときには、高圧室116a内の圧力と中圧室116c内の圧力との差圧は小さい。そのため、スプール70が中圧室116c内の圧力とバルブスプリング71から受けるy軸負方向の付勢力に対して、高圧室116a内の圧力から受けるy軸正方向の付勢力が小さく、スプール70はy軸負方向側に移動している（スプール70は図2に示す位置に位置する）。このとき第1流体通路A1は低圧室116bと連通し、制御圧として吸入圧が導入されることとなる。

可変容量型ベーンポンプ1の吐出流量が多くなると、吐出流量の上昇に伴いメータリングオリフィス23前後の差圧が大きくなる。これに伴い、スプール70が中圧室116c内の圧力とバルブスプリング71から受けるy軸負方向の付勢力に対して、高圧室116a内の圧力から受けるy軸正方向の付勢力が大きくなると、スプール70はy軸正方向側に移動し始める。スプール70がy軸正方向側に移動すると、第1ランド部70bによって低圧室116bに開口する制御圧油路113の開口面積が徐々に小さくなり、逆に高圧室116aに開口する制御圧油路113の開口面積が徐々に大きくなる。最後には、低圧室116bと制御圧油路113との連通は遮断され、高圧室116aと制御圧油路113とが連通されることとなる。このとき第1流体圧室A1には制御圧として吐出圧が導入されることとなる。なお制御圧油路113が、高圧室116aと低圧室116bの両方に開口しているときには、それぞれの開口割合に応じた圧力に調圧されたものが制御圧として第1流体圧室A1に導入される。
前述のように、第1流体圧室A1にはスプール70の位置に応じた制御圧が導入される。一方、第2流体圧室A2は第2吸入口62と第1吸入口122と連通し、吸入圧が導入される。したがって、第2流体圧室A2には常時吸入圧が導入され、これにより可変容量型ベーンポンプ1は第1流体圧室A1の圧力P1のみ制御される。第2流体圧室A2の圧力P2は制御されず常時P2＝吸入圧となるため、第2流体圧室A2は安定した圧力を得ることが可能となり、圧力外乱を防止して安定したカムリング4の揺動制御が実行可能となる。

（カムリングの偏心動作）
カムリング4が第1流体圧室A1の圧力P1から受けるy軸正方向の付勢力が、第2流体圧室A2の圧力P2とカムスプリング201から受けるy軸負方向の付勢力の和よりも大きくなれば、カムリング4は支持板40上を転がりながらy軸正方向に移動する。この移動によりy軸正方向側のポンプ室13は容積が拡大し、y軸負方向側のポンプ室13は容積が減少する。
y軸負方向側のポンプ室13の容積が減少すると、単位時間当たりに吸入側から吐出側に供給される油量が減少し、メータリングオリフィス23の上流圧と下流圧との差圧が低下する。これにより、スプール70はバルブスプリング71により押し戻され、スプール70の制御圧が下げられる。よって、第1流体圧室A1の圧力P1も低下し、y軸負方向への付勢力の和に抗し切れなくなると、カムリング4はy軸負方向側に移動する。

y軸正・負方向の付勢力がほぼ等しくなると、カムリング4に作用するy軸方向の力がつりあってカムリング4は静止する。これにより油量が増加するとメータリングオリフィス23の差圧が上昇し、スプール70はバルブスプリング71を押してバルブ制御圧が上昇する。このため、上記とは逆にカムリング4はy軸正方向へ移動する。実際にはカムリング4は移動ハンチングを起こすことなく、メータリングオリフィス23のオリフィス径とバルブスプリング71とにより設定された流量が一定となるようにカムリング4の偏心量が決定される。

（駆動軸の曲げ変形位置の調整）
可変容量型ベーンポンプ1では、ポンプ室13のうち駆動軸2の軸心に対しz軸負方向側にある約半周の領域のポンプ室13は吐出領域にあり、z軸正方向側にある約半周の領域のポンプ室13は吸入領域にある。そのためロータ3は吐出領域から吸入領域に向かって（z軸負方向側から正方向側に向かって）力が作用している。駆動軸2はロータ3の軸方向両外側で第1ブッシュ14と第2ブッシュ16によって軸支されている。したがって、駆動軸2の曲げ変形は第1ブッシュ14と第2ブッシュ16との間で生じる。
図4は駆動軸2付近の拡大図である。図4に示すように、ロータ3の軸方向の中間点から第1ブッシュ14のx軸正方向側端面までの距離L1は、第2ブッシュ16のx軸負方向側端面までの距離L2よりも長い。これは第1ブッシュ14とロータ3との間にはプレッシャプレート6が介在するためである。

駆動軸2の曲げ剛性が均一であるとすると、駆動軸2の曲げ変形の頂点はロータ3の軸方向の中間点よりもx軸負方向側となる。そのため、駆動軸2に曲げ変形が生じたときにロータ3が傾き、プレッシャプレート6の当接面61またはリアボディ12のポンプ形成面120に片当たりし、ロータ3によるかじりが生じるおそれ、またロータ3の摺動抵抗が大きくなるおそれがある。
そこで実施例1では、駆動軸2を、第2領域D2における駆動軸2の曲げ剛性が第1領域における駆動軸2の曲げ剛性よりも小さくなるように形成した。これにより、駆動軸2の第2領域D2が曲がりやすくなり、駆動軸2の曲げ変形の頂点をロータの軸方向の中間点付近に持ってくることが可能となる。よって、ロータ3の傾きを抑制し、プレッシャプレート6やリアボディ12へのかじりを抑制し、ロータ3の摺動抵抗を小さくすることができる。

駆動軸2の第2領域D2の曲げ剛性を小さくするためには、第2領域D2を含むx軸正方向側の径を小さくすれば良い。しかし、第2ブッシュ16が設けられる範囲まで駆動軸2の径を小さくしてしまうと、第2ブッシュ16と駆動軸２との摺動面積が小さくなり、第2ブッシュ16の強度を担保できなくなる。
そこで実施例1では、駆動軸2の第2領域D2の軸心部分に中空部25を形成するようにした。これにより、駆動軸2の外径を小さくすることなく、第2領域D2の曲げ剛性を小さくすることができる。よって、駆動軸2と第2ブッシュ16の摺動面積を確保することができる。

駆動軸2の第2ブッシュ16が設けられる部分は曲げ剛性が小さくなっても第2ブッシュ16により軸支されているため曲げ変形が生じない。そこで実施例1では、中空部25の軸方向一方側端部を、第2ブッシュ16の軸方向一方側端部よりも軸方向一方側に設けた。これにより、第2ブッシュ16に直接軸支されていない第2領域D2の曲げ剛性を小さくすることができ、第2領域D2における曲げ変形量を大きくすることができる。
駆動軸2にセレーション24が形成される部分は他の部分よりも曲げ剛性が大きくなる。そこで実施例1では、セレーション24を第1領域D1のみに形成し、第2領域には形成しないようにした。これにより、第2領域D2の曲げ剛性を小さくすることができ、第2領域D2における曲げ変形量を大きくすることができる。

前述のように、駆動軸2の第2ブッシュ16が設けられる部分は曲げ剛性が小さくなっても第2ブッシュ16により軸支されているため曲げ変形が生じない。そのため、曲げ剛性を小さくする部分は第2領域D2のみで良いが、駆動軸2の端部ではない第2領域D2に中空部25を設けることは作業場困難であった。そこで実施例1では、中空部25を駆動軸2のx軸正方向側端部から第2ブッシュ16が設けられる範囲を通り、第2領域D2まで貫通するようにした。これにより、駆動軸２の第2領域D2に容易に中空部25を形成することができるとともに、駆動軸2の軽量化を図ることができる。

〔効果〕
以下、実施例1から把握される本発明の可変容量型ベーンポンプ1の効果を列挙する。
（１）内部にポンプ要素収容部112を有するポンプボディ10と、ポンプハウジング10内に回転自在に設けられる駆動軸2と、ポンプ要素収容部112内に収容され、駆動軸2によって回転駆動され、外周側に複数のスリット31を有するロータ3と、複数のスリット31の夫々に進退自在に設けられた複数のベーン32と、ポンプ要素収容部112内に移動可能に設けられ、環状に形成され、ロータ3およびベーン32と共に複数のポンプ室13を形成するカムリング4と、ポンプボディ10に設けられ、複数のポンプ室13のうちロータ3の回転に伴い容積が増大する領域に開口する第1吸入口122（吸入口）と、ポンプボディ10に設けられ、作動液を貯留するリザーバタンクから第1吸入口122へ作動液を供給する吸入通路12aと、ポンプボディ10に設けられ、複数のポンプ室13のうちロータ3の回転に伴い容積が減少する領域に開口する第1吐出口123（吐出口）と、ポンプボディ10に設けられ、第1吐出口123から吐出された作動液を外部の流体利用機器に供給するための吐出通路20と、カムリング4の偏心量を制御する制御バルブ7（制御機構）と、ポンプボディ10に設けられ、駆動軸2を軸支する軸受であって、駆動軸2の回転軸の方向を軸方向としたとき、軸方向においてロータ3の軸方向一方側に設けられた第1ブッシュ14（第1軸受）と、ポンプボディ10に設けられ、駆動軸2を軸支する軸受であって、ロータ3の軸方向他方側に設けられた第2ブッシュ16（第2軸受）と、を備え、第1ブッシュ14の軸方向両端部のうちロータ3に近い側の端部とロータ3の軸方向の中間点との距離が、第2ブッシュ16の軸方向両端部のうちロータ3に近い側の端部とロータ3の中間点との距離よりも大きくなるように設けられた可変容量型ベーンポンプ1（ポンプ装置）において、駆動軸2を、軸方向において、ロータ3の中間点を含む軸方向の所定範囲を第1領域D1とし、第1領域D1の軸方向他方側に隣接し第2ブッシュ16のロータ3に近い側の端部を含む軸方向所定範囲を第2領域D2としたとき、第2領域D2における駆動軸2の曲げ剛性が第1領域における駆動軸2の曲げ剛性よりも小さくなるように形成した。
よって、ロータ3の傾きを抑制し、プレッシャプレート6やリアボディ12へのかじりを抑制し、ロータ3の摺動抵抗を小さくすることができる。

(2) 駆動軸2の第2領域の軸心部を中空に形成した中空部25を設けた。
よって、第2領域D2の曲げ剛性を小さくしつつ、駆動軸2と第2ブッシュ16の摺動面積を確保することができる。
(3) 中空部25の軸方向一方側端部を、第2ブッシュ16の軸方向一方側端部よりも軸方向一方側に設けた。
よって、第2領域D2における曲げ変形量を大きくすることができる。
(4) 駆動軸2の外周にロータ3の内周と噛み合うセレーション24を形成し、セレーション24を、第1領域D1に形成するとともに第2領域D2に形成しないようにした。
よって、第2領域D2における曲げ変形量を大きくすることができる。
(5) 中空部25を、駆動軸2の軸方向において第2ブッシュ16が設けられる範囲に形成した。
よって、駆動軸２の第2領域D2に容易に中空部25を形成することができるとともに、駆動軸2の軽量化を図ることができる。

［実施例2］
実施例2の可変容量型ベーンポンプ1について説明する。実施例2では駆動軸2の第2領域D2の曲げ剛性を小さくするために、中空部25ではなく小径部26を形成することとした。実施例1と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
〔駆動軸の構成〕
図5は駆動軸2付近の拡大図である。駆動軸2の第2領域D2に、他の部分よりも外径が小さい小径部26を形成した。この小径部26の軸方向両端部は、中心部にかけて徐々に小径となるように形成されている。

〔作用〕
駆動軸2の第2領域D2の曲げ剛性を小さくするためには、第2領域D2を含むx軸正方向側の径を小さくすれば良い。しかし、第2ブッシュ16が設けられる範囲まで駆動軸2の径を小さくしてしまうと、第2ブッシュ16と駆動軸２との摺動面積が小さくなり、第2ブッシュ16の強度を担保できなくなる。
そこで実施例2では、第2領域D2第1領域D1における駆動軸の外径よりも小径な小径部26を形成した。これにより、駆動軸2の外径を小さくすることなく、第2領域D2の曲げ剛性を小さくすることができる。よって、駆動軸2と第2ブッシュ16の摺動面積を確保することができる。
駆動軸2の曲げ剛性が小さい部分には応力集中しやすい。そこで実施例2では、小径部26の軸方向端部から中心部にかけて徐々に小径となるように形成した。これにより、小径部26に係る応力を分散させることができる。
〔効果〕
(6) 第2領域D2に、第1領域D1における駆動軸2の外径よりも小径な小径部26を形成した。
よって、第2領域D2の曲げ剛性を小さくしつつ、駆動軸2と第2ブッシュ16の摺動面積を確保することができる。
(7) 小径部26の軸方向端部から中心部にかけて徐々に小径となるように形成した。
よって、小径部26に係る応力を分散させることができ、駆動軸2の全体強度を確保することができる。

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例1および実施例2に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例1または実施例2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。

〔請求項以外の技術的思想〕
更に、上記実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
(A) 請求項１に記載のポンプ装置において、
前記駆動軸の前記第2軸受側の軸心部を中空に形成した中空部を有することを特徴とするポンプ装置。
よって、第2領域の曲げ剛性を小さくしつつ、駆動軸と第2軸受の摺動面積を確保することができる。
(B) 請求項1に記載のポンプ装置において、
前記第2領域に、前記第1領域における前記駆動軸の外径よりも小径な小径部を形成したことを特徴とするポンプ装置。
よって、第2領域の曲げ剛性を小さくしつつ、駆動軸と第2軸受の摺動面積を確保することができる。

(C) 上記(A)に記載のポンプ装置において、
前記中空部の軸方向一方側端部を、前記第2軸受の軸方向一方側端部よりも軸方向一方側に設けたことを特徴とするポンプ装置。
よって、第2領域における曲げ変形量を大きくすることができる。
(D) 請求項1、上記(A)または上記(B)に記載のポンプ装置において、
前記駆動軸の外周に前記ロータの内周と噛み合うセレーションを形成し、
前記セレーションを、前記第1領域に形成するとともに前記第2領域に形成しないようにしたことを特徴とするポンプ装置。
よって、第2領域における曲げ変形量を大きくすることができる。

(E) 上記(B)に記載のポンプ装置において、
前記小径部の軸方向端部から中心部にかけて徐々に小径となるように形成したことを特徴とするポンプ装置。
よって、小径部26に係る応力を分散させることができ、駆動軸の全体強度を確保することができる
(F) 上記(A)に記載のポンプ装置において、
前記中空部を、前記駆動軸の軸方向において前記第2軸受が設けられる範囲に形成したことを特徴とするポンプ装置。
よって、駆動軸の第2領域に容易に中空部を形成することができるとともに、駆動軸の軽量化を図ることができる。

1 可変容量型ベーンポンプ（ポンプ装置）
2 駆動軸
3 ロータ
4 カムリング
7 制御バルブ（制御機構）
10 ポンプハウジング
12a 吸入通路
13 ポンプ室
14 第1ブッシュ（第1軸受）
16 第2ブッシュ（第2軸受）
20 吐出通路
24 セレーション
26 小径部
31 スリット
32 ベーン
112 ポンプ要素収容部
122 第1吸入口（吸入口）
123 第1吐出口（吐出口）
A 第1領域
B 第2領域

Claims

内部にポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、
前記ポンプハウジング内に回転自在に設けられる駆動軸と、
前記ポンプ要素収容部内に収容され、前記駆動軸によって回転駆動され、外周側に複数のスリットを有するロータと、
前記複数のスリットの夫々に進退自在に設けられた複数のベーンと、
前記ポンプ要素収容部内に移動可能に設けられ、環状に形成され、前記ロータおよび前記ベーンと共に複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記複数のポンプ室のうち前記ロータの回転に伴い容積が増大する領域に開口する吸入口と、
前記ポンプハウジングに設けられ、作動液を貯留するリザーバタンクから前記吸入口へ作動液を供給する吸入通路と、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記複数のポンプ室のうち前記ロータの回転に伴い容積が減少する領域に開口する吐出口と、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記吐出口から吐出された作動液を外部の流体利用機器に供給するための吐出通路と、
前記カムリングの偏心量を制御する制御機構と、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記駆動軸を軸支する軸受であって、前記駆動軸の回転軸の方向を軸方向としたとき、前記軸方向において前記ロータの軸方向一方側に設けられた第1軸受と、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記駆動軸を軸支する軸受であって、前記ロータの前記軸方向他方側に設けられた第2軸受と、
を備え、
前記第1軸受の軸方向両端部のうち前記ロータに近い側の端部と前記ロータの前記軸方向の中間点との距離が、前記第2軸受の軸方向両端部のうち前記ロータに近い側の端部と前記ロータの中間点との距離よりも大きくなるように設けられたポンプ装置において、
前記駆動軸の前記第2軸受側の軸心部を中空に形成した中空部を有し、
前記中空部の軸方向一方側端部を、前記第2軸受の軸方向一方側端部よりも軸方向一方側に設け、
前記駆動軸は、前記軸方向において、前記ロータの中間点を含む前記軸方向の所定範囲を第1領域とし、前記第1領域の前記軸方向他方側に隣接し前記第2軸受の前記ロータに近い側の端部を含む前記軸方向所定範囲を第2領域としたとき、前記第2領域における前記駆動軸の曲げ剛性が前記第1領域における前記駆動軸の曲げ剛性よりも小さくなるように形成されることを特徴とするポンプ装置。