(57)【要約】【課題】  この発明は、高価なボールベアリングを用いないでもよいタンデムベーンポンプを提供することを目的とする。【解決手段】  この発明は、ボディＢにフロントポンプ機構Ｐ1とリアポンプ機構Ｐ2とを設けるとともに、これら両ポンプ機構Ｐ1，Ｐ2の駆動軸４，５を別々にしてそれら駆動軸４，５をカップリング１３で連結し、かつ、これら両ポンプ機構Ｐ1，Ｐ2の駆動軸４，５であって、カップリング１３で連結した連結端とは反対側をブッシュ８およびブッシュ１５で支持した点に特徴を有する。【選択図】  図１
2005282485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディにフロントポンプ機構とリアポンプ機構とを設けるとともに、これら両ポンプ機構の駆動軸を別々にしてそれら駆動軸をカップリングで連結し、かつ、これら両ポンプ機構の駆動軸であって、カップリングで連結した連結端とは反対側をブッシュで支持したタンデムベーンポンプ。
【請求項２】
フロントポンプ機構側を駆動側とし、リアポンプ機構側を従動側として高速回転させたとき、リアポンプ機構をフロントポンプ機構に対して高負荷ポンプとした請求項１記載のタンデムベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボディに一対のポンプ機構を設けるとともに、これらポンプ機構を回転させる駆動軸を備えたタンデムベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
タンデムベーンポンプとして、特許文献１に開示されたものが従来から知られている。この従来のタンデムベーンポンプは、ボディにフロントポンプ機構とリアポンプ機構とを組み込むとともに、１本の軸をもって、両ポンプ機構の駆動軸を兼ねる構成にしている。そして、この駆動軸であって、エンジン等の駆動源に連係する側の駆動軸端をボールベアリングで支持している。このように１本の軸で、両ポンプ機構の駆動軸を兼ねる構造では、上記したように必ずボールベアリングを用いなければならないが、その理由は以下のとおりである。
【０００３】
例えば、フロントポンプ機構を、高速回転時に高負荷ポンプとして利用した場合、その負荷が大きければ大きいほど、プーリーのベルトの張力を大きくしなければならない。ところがプーリーのベルト張力を大きくすると、駆動軸が傾きやすくなる。もし、駆動軸が傾けば、フロントポンプ機構のロータも傾いてしまう。特に、１本の軸で両ポンプ機構の駆動軸を兼ねていると、上記プーリーとは反対側における駆動軸の先端側の傾きや偏心量が大きくなる。
【０００４】
上記のように駆動軸の傾きや偏心量が大きくなればなるほど、駆動軸と一体回転する両ポンプ機構のロータは、ボディ、カバーあるいは、カムリングに対して、その傾きや偏心量も大きくなる。
このようにロータが傾けば、ロータは、その側面に設けたサイドプレートやカバーと偏接触することになる。特に、高速回転時に高負荷となる使用条件を持つフロントポンプ機構では、その吐出圧によりサイドプレートをロータ側に押圧するプレッシャーローディング力がより大きくなる。しかも、高速回転になればなるほど、サイドプレートとロータとの接触部の周速が速くなるとともに、そのときの油温上昇が激しくなるので、高速回転・高負荷時にはフロントポンプ機構で、ロータがサイドプレートやカバーに焼き付くという問題が発生する。
【０００５】
一方、高速回転時に高負荷となる使用条件におかれないリアポンプ機構は、上記したプレッシャローディング力と周速との相乗作用が起こり得ないことから、このような問題は発生しない。
また、この高速回転時に高負荷となる使用条件におかれるポンプ機構を、フロント側ではなくリア側に配置したとしても、駆動軸が傾いている以上、上記した問題と同じ不具合が生じる。
さらに、高速回転・高負荷時に、ロータがサイドプレートやカムリングに対して偏心して回転すると、その分、ロータの１回転で複数回実行される作動流体の吸い込みタイミングや吐出タイミング等にバラツキが生じ、これに起因した吐出脈動、振動あるいは騒音等が発生するという問題も発生する。
【０００６】
そこで、従来は、プーリーのベルト張力が大きくなっても、その張力の影響が駆動軸に及ばないようにするために、ボディ内において、プーリーを設ける側の駆動軸をボールベアリングで支持するようにしている。このようにボールベアリングを用いるのは、ボールベアリングはその剛性が高く、しかも駆動軸とのクリアランスも小さくできるという利点があるからである。
【特許文献１】特開平６−２８０７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように駆動軸をボールベアリングで支持すれば、当該駆動軸がしっかりと支持されるので、プーリーのベルト張力を大きくしても駆動軸が傾いたりしないが、高価なボールベアリングを用いる分、全体のコストが上昇するという問題があった。
この発明の目的は、高価なボールベアリングを用いなくても、ロータの焼き付きや心ずれによる異常騒音の発生を防止できるとともに、ベアリングの寿命を伸ばすことができるタンデムベーンポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、ボディにフロントポンプ機構とリアポンプ機構とを設けるとともに、これら両ポンプ機構の駆動軸を別々にしてそれら駆動軸をカップリングで連結し、かつ、これら両ポンプ機構の駆動軸であって、カップリングで連結した連結端とは反対側をブッシュで支持した点に特徴を有する。
【発明の効果】
【０００９】
第１の発明によれば、両ポンプ機構の駆動軸を別々にするとともに、それら両駆動軸をカップリングで連結したので、そのカップリングの部分で両駆動軸の傾斜やたわみが吸収される。したがって、一方の駆動軸の傾斜やたわみが、他方の駆動軸に影響することがない。このように一方の駆動軸の傾斜やたわみが他方の駆動軸に影響することがないので、駆動軸を安価なブッシュで支持することができる。つまり、この発明は、それぞれの駆動軸をブッシュで支持しているので、従来のボールベアリングに比べてそのコストを大幅に軽減させることができ、軸受のフリーメンテナンス化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に示したこの発明の実施形態は、ボディＢを、フロント側ボディ部材１と、リア側ボディ部材２と、これら両ボディ部材１，２の間に介在させたカバー部材３とで構成している。そして、フロント側ボディ部材１にはフロントポンプ機構Ｐ1を組み込み、リア側ボディ部材２にはリアポンプ機構Ｐ2を組み込んでいる。しかも、両者を高速回転させた際、フロントポンプ機構Ｐ1に対して、リアポンプ機構Ｐ2の方が高負荷に対応できるようにしている。言い換えると、高速回転させた際に、フロントポンプ機構Ｐ1を低負荷で使用するポンプ機構とし、リアポンプ機構Ｐ2を高負荷で使用できるポンプ機構としている。
【００１１】
そして、フロントポンプ機構Ｐ1には駆動軸４を設け、リアポンプ機構Ｐ2には駆動軸５を設け、それら駆動軸４，５を別々にしている。
上記フロント側の駆動軸４は、フロントポンプ機構Ｐ1のロータ６を貫通してその一端をカバー部材３内に突出させるとともに、その突出端にはセレーション７を形成している。このようにした駆動軸４は、上記ロータ６を境にしてカバー部材３とは反対側をフロント側ボディ部材１に設けたブッシュ８で回転自在に支持し、しかも、その支持側先端をフロント側ボディ部材１の外方に突出させている。そして、この駆動軸４の外方突出端には、図示していないプーリーを取り付けるとともに、このプーリーには、同じく図示していないエンジン等の駆動源に連係するためのベルトを掛けている。
【００１２】
なお、上記ロータ６にはベーン９を設けるとともに、このベーン９はロータ６の外方に設けたカムリング１０に沿って回るようにしている。また、上記ロータ６の一方の側面すなわちカバー部材３とは反対の側面にサイドプレート１１を組み込んでいる。このようにしたフロントポンプ機構Ｐ1の作動原理は従来公知のポンプ機構と同様である。
【００１３】
一方、リアポンプ機構Ｐ2に設けた上記駆動軸５は、フロント側の駆動軸４とその軸線を一致させつつ、その一端をカバー部材３内において駆動軸４と対向させている。さらに、この駆動軸５の対向端にもセレーション１２を形成し、前記駆動軸４のセレーション７および駆動軸５のセレーション１２にカップリング１３をはめ、これら駆動軸４，５を、カップリング１３を介して連結している。
なお、上記カップリング１３とセレーション７，１２とは、その連結部に多少のガタを持たせているが、このようなポンプ機構は一般的に一方向回転であることから、このガタはそれほど問題にならない。
上記のようにした駆動軸５は、リアポンプ機構Ｐ2のロータ１４を貫通させるとともに、その貫通端側を、リア側ボディ部材２に設けたブッシュ１５で回転自在に支持している。
【００１４】
なお、上記ロータ１４にもベーン１６を設けるとともに、このベーン１６はロータ１４の外方に設けたカムリング１７に沿って回るようにしている。また、上記ロータ１４の一方の側面すなわちカバー部材３とは反対の側面にサイドプレート１８を組み込んでいるが、このようにしたリアポンプ機構Ｐ2の作動原理は、従来公知のポンプ機構と同様である。
【００１５】
今、前記エンジン等の駆動源を駆動すると、その駆動源の回転力は、フロントポンプ機構Ｐ1の駆動軸４に設けたプーリーを介して当該駆動軸４に伝達される。このようにして駆動軸４が回転すると、その回転力が、カップリング１３を介してリアポンプ機構Ｐ2の駆動軸５に伝達される。
【００１６】
上記のようにしたこの実施形態のタンデムベーンポンプによれば、両駆動軸４，５を、カップリング１３を介して連結しているので、例えば、フロントポンプ機構Ｐ1側の駆動軸４が傾いたり偏心したりしたとしても、その傾きや偏心は、カップリング１３と駆動軸４，５間に設けたセレーション結合部分のクリアランスで吸収され、それがリアポンプ機構Ｐ2の駆動軸５の傾きや偏心には影響を及ぼさない。このように駆動軸５に軸の傾きや偏心が起こらない構造としたことから、リアポンプ機構Ｐ2側を高速回転・高負荷ポンプとすることができ、駆動軸５の支持もブッシュ１５でまかなえる。
【００１７】
この発明では、従来のボールベアリングよりも駆動軸４の外径とのクリアランスがラフなブッシュ８を軸受部に使用したことにより、駆動軸４の軸心は従来よりもごくわずかであるが傾きが大きくなる。
しかし、フロントポンプ機構Ｐ1が、低速回転時に高負荷対応のポンプであり、高速回転・高負荷という使用条件にはならないように設定しているので、たとえ高負荷になったとしても、ロータ６の周速は遅くなる。このようにロータ６の周速が遅くなれば、当然のこととしてロータ６の焼き付きも発生しなくなる。
また、駆動軸４の軸心がカムリングやサイドプレートに対する偏心量が大きくなって、ロータ１回転当たりにおける吸い込みタイミングや吐出タイミングなどにバラツキが生じたとしても、フロントポンプ機構Ｐ1が高速回転・高負荷という使用条件下におかれない以上、上記タイミングのバラツキに起因した吐出脈動、振動、騒音が発生することはない。
【００１８】
また、駆動軸４の軸受として軸潤滑作用があるブッシュ８を使用したことにより、プーリーからの偏荷重が直接作用する軸受部のフリーメンテナンス化も実現できる。
さらには、この発明は、非常に高価なボールベアリングが不要なので、たとえカップリング１３が増えたとしても、相対的には装置のトータルコストを低減することができる。
結局、この実施形態では、フロントポンプ機構Ｐ1の駆動軸４の傾きやたわみ等を小さく押さえられる上に、その傾きやたわみ等が高速回転・高負荷であるリアポンプ機構Ｐ2の駆動軸５に影響を及ぼさないので、高速回転・高負荷であるリアポンプ機構Ｐ2の軸受の負担も小さくできる。
このような理由から、両ポンプ機構Ｐ1，Ｐ2の駆動軸４，５をブッシュ８，１５で支持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
Ｂ      ボディ
Ｐ1     フロントポンプ機構
Ｐ2     リアポンプ機構
４      フロント側の駆動軸
５      リア側の駆動軸
８      ブッシュ
１３    カップリング
１５    ブッシュ
【図１】
2005282485.tif 000003