(57)【要約】  本発明は、ベーンポンプを例えば伝達装置の様な機器と組み合わせて使用する場合において、動力伝達効率の低下を防止することが出来るベーンポンプの提供を目的としている。そのため、本発明のベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）は、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）を有し、当該中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）は中空部に駆動源（１０２）の回転駆動軸（例えば図１に示す様な伝達装置の入力軸１０３、但し、駆動源１０２からカップリングを介さず直接伝達装置に入力される入力軸も含む）が挿通可能に構成されており、トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構（スプライン、キーとキー溝、その他）により中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）と回転駆動軸（１０３）が結合されている。
2018088148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空回転軸を有し、当該中空回転軸は中空部に駆動源の回転駆動軸が挿通可能に構成されており、トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構により中空回転軸と回転駆動軸が接続されていることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
前記中空回転軸にロータが取り付けられている請求項１のベーンポンプ。
【請求項３】
前記中空回転軸とロータは相対回転不能でかつワイヤーリングにより軸方向の移動を制限するように取り付けられており、中空回転軸に形成された軸側凹部とロータに形成されたロータ側段部が整合した状態で、軸側凹部とロータ側段部とを跨ぐ態様でワイヤーリングが配置されている請求項２のベーンポンプ。
【請求項４】
前記中空回転軸の軸方向両端部にメカニカルシールを設け、両端部のメカニカルシールを連通する回路を形成している請求項１〜３の何れか１項に記載のベーンポンプ。
【請求項５】
前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構は、中空回転軸の内周面と回転駆動軸に外周面に形成されたスプラインである請求項１〜４の何れか１項に記載のベーンポンプ。
【請求項６】
前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構は、キーとキー溝である請求項１〜４の何れか１項に記載のベーンポンプ。
【請求項７】
前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構は、中空回転軸を貫通する係合溝と回転駆動軸の貫通孔と当該係合溝及び貫通孔に挿入可能なスプリングピンを有する請求項１〜４の何れか１項に記載のベーンポンプ。
【請求項８】
前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構を回転駆動軸外周面及び回転中空軸内周面に形成されたスプラインで構成し、当該スプラインは回転駆動軸及び回転中空軸の軸方向におけるベーン近傍の領域のみに形成し、回転駆動軸及び回転中空軸のスプラインが設けられていない領域は潤滑油を充填する潤滑油充填空間を構成し、カバー部から離隔した側の領域には潤滑油のシール材が設けられている請求項１〜５の何れか１項に記載のベーンポンプ。
【請求項９】
前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構を回転駆動軸外周面及び回転中空軸内周面の軸方向全域に形成されたスプラインで構成し、カバー部から離隔した側の領域には潤滑油のシール材を配置し、当該シール材は、その外周に凹凸を形成しており、当該凹凸は中空回転軸内周面に形成されたスプラインに対応して形成されている請求項１〜５の何れか１項に記載のベーンポンプ。
【請求項１０】
中空回転軸はカバー部から離隔した側に配置されている支持部材及びカバー部近傍に配置されている支持部材により支持されている請求項１〜３、５〜９の何れか１項に記載のベーンポンプ。
【請求項１１】
カバー部側のメカニカルシールと吸入部とを連通する回路を形成する請求項１０のベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
内部空間の断面形状が非円形のカムリングと断面形状が円形のロータを有し、ロータに加工されている放射状溝内をベーン（羽根）が自由に動くベーンポンプは従来から種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
係るベーンポンプは、伝達装置に取り付けて使用される場合がある。【０００３】
図１２で示す様に、従来技術においてベーンポンプ１００（或いはギヤポンプ）を伝達装置１０１に取り付けて用いる場合には、伝達装置１０１には、駆動源１０２（例えばエンジン）から動力が伝達される入力軸１０３に加えて、ベーンポンプ１００（或いはギヤポンプ）を駆動するための第２の軸１０４を設けている。そして、軸１０３と第２の軸１０４とはオフセットされている。
図１２において、駆動源１０２の出力軸１０５は、第１のカップリング１０６を介して伝達装置１０１の入力軸１０３に結合されている。伝達装置１０１内部において入力軸１０３に歯車１０７が結合しており、歯車１０７は歯車１０８に螺合しており、歯車１０８は第２の軸１０４に結合している。そして第２の軸１０４は、第２のカップリング１０９を介してベーンポンプ１００に動力を供給している。
歯車１０７、１０８は、第２の軸１０４を入力軸１０３に対してオフセットするための歯車機構を構成している。【０００４】
しかし、図１２で示す構造においては、軸１０３を歯車１０７に結合する箇所、歯車１０７と歯車１０８との噛合部分、歯車１０８を第２の軸１０４に結合箇所、第２の軸１０４をベーンポンプ１００にカップリングする箇所等の各々において損失が存在し、軸１０３に伝達された動力をベーンポンプ１００に伝達する効率が低くなってしまうという問題が存在する。
また、第２の軸１０４とベーンポンプ１００の回転中心軸を一致させる作業、所謂「芯出し」が必要不可欠となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６３０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、ベーンポンプを例えば伝達装置と組み合わせて使用する場合における動力伝達効率の低下を防止することが出来るベーンポンプの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）は、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）を有し、当該中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）は中空部に駆動源（１０２）の回転駆動軸（例えば図１に示す様な伝達装置１０１の入力軸１０３：駆動源１０２からカップリングを介さず直接伝達装置に入力される入力軸も含む）が挿通可能に構成されており、トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構により中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）と回転駆動軸（１０３）が結合（接続）されていることを特徴としている。【０００８】
本発明において、前記中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）にロータ（２、２２）が取り付けられているのが好ましい。
ここで、前記中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）とロータ（２、２２）は相対回転不能でかつワイヤーリング（３、２３）により軸方向の移動を制限するように取り付けられており、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）に形成された軸側凹部（１Ａ）とロータ（２、２２）に形成されたロータ側段部（２Ａ）が整合した状態で、軸側凹部（１Ａ）とロータ側段部（２Ａ）とを跨ぐ態様でワイヤーリング（３、２３）が配置されているのが好ましい。
この場合、ロータ側段部（２Ａ）はロータ（２、２２）の両側面に形成され、ロータ側段部（２Ａ）の深さ寸法（ｄ１）はワイヤーリング（３、２３）の線材の直径（Ｄ１）よりも大きいことが好ましい。【０００９】
また本発明において、前記中空回転軸（１、２１）の軸方向両端部にメカニカルシール（４Ａ、４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ）を設け、両端部のメカニカルシール（４Ａ、４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ）を連通する回路（５、２５：保護用リリーフ回路）を形成しているのが好ましい。【００１０】
本発明の実施に際して、ロータ（２）とカムリング（６）は一つずつ設けられていても良いし、複数個（例えば２個）ずつ設けられていても良い。【００１１】
本発明において、前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構は、例えば中空回転軸（１、２１、５１、８１、９１）の内周面と回転駆動軸（１０３）に外周面に形成された雌スプラインと雄スプラインであっても良いし、キー（５２）とキー溝（５３）であっても良い。
また、前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構は、中空回転軸（６１）を貫通する係合溝（６１Ｂ）と回転駆動軸（１０３）の貫通孔と当該係合溝（６１Ｂ）及び貫通孔に挿入可能なスプリングピン（６２）を有することも好ましい。
或いは、中空回転軸（７１）の周方向等間隔に複数の収容部（７１Ｂ）を形成し、当該収容部（７１Ｂ）には球状部材（７２：係合ボール）及び当該球状部材（７２）を半径方向内方に押圧する半径方向押圧用部材（７３：押圧ボルト）が収容されており、複数の球状部材（７２：係合ボール）を半径方向内方に押圧することにより中空回転軸（７１）と回転駆動軸（１０３）を結合することも可能である。【００１２】
本発明において、前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構を回転駆動軸（１０３）外周面及び回転中空軸（８１）内周面に形成されたスプラインで構成し、当該スプラインは回転駆動軸（１０３）及び回転中空軸（８１）の軸方向におけるベーン近傍の領域（ベーン直下の領域）のみに形成し、回転駆動軸（１０３）及び回転中空軸（８１）のスプラインが設けられていない領域は潤滑油（例えばグリース油）を充填する潤滑油充填空間（大径部）を構成し、カバー部（７）から離隔した側の領域には潤滑油のシール材（８２：例えば角リング）が設けられているのが好ましい。
或いは、前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構を回転駆動軸（１０３）外周面及び回転中空軸（９１）内周面の軸方向全域に形成されたスプラインで構成し、カバー部（７）から離隔した側の領域には潤滑油のシール材（９２：スプラインシール）を配置し、当該シール材（９２）は、その外周に凹凸を形成しており、当該凹凸は中空回転軸（９１）内周面に形成されたスプライン（雌スプライン）に対応して形成されているのが好ましい。【００１３】
さらに本発明において、中空回転軸（５１、６１、７１、８１、９１）はカバー部（７）から離隔した側に配置されている支持部材及びカバー部（７）近傍に配置されている支持部材により支持されているのが好ましい。
この場合、前記中空回転軸（１、２１）の軸方向両端部のメカニカルシール（４Ａ、４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ）を連通する回路（５、２５：保護用リリーフ回路）に代えて、カバー部（７、２７）側のメカニカルシール（４Ｂ、２４Ｂ）と吸入部（吸入ポート１４）とを連通する回路（５５）を形成しているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上述の構成を具備する本発明のベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）によれば、ベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）は中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）を有しており、当該中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）の中空部分に駆動源（１０２）の回転駆動軸（例えば伝達装置１０１の入力軸１０３）を挿通し、トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構（スプライン、キーとキー溝、その他）により中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）と回転駆動軸（１０３）が結合することにより、別途カップリングを介装することなく、駆動源（１０２）の回転駆動軸（１０５）によりベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）が回転駆動される。
その結果、例えばベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）をその他の機器（例えば伝達装置１０１）に取り付けて使用する場合に、ベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）は、例えば伝達装置（１０１）の入力軸（１０３）により直接回転駆動されるので、回転駆動力伝達用の歯車機構（図１２における伝達装置１０１の内部の歯車機構１０７、１０８）、ベーンポンプ回転駆動用の軸（例えば第２の軸１０４：図１２参照）を別途設ける必要が無く、ベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）と駆動軸とのカップリング機構も不要となる。そのため、カップリング（図１２における第２のカップリング１０９）、入力軸と歯車、歯車同士の噛み合い部分等における各種の伝達損失が存在せず、本発明のベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）に入力される回転駆動力の伝達効率が向上し、伝達装置（１０１）を小さくすることが出来る。
また、ベーンポンプ回転駆動用の軸（第２の軸１０４：図１２参照）を別途設ける必要が無いためベーンポンプ回転駆動用の軸を軸支する軸受も不要となり、回転駆動力伝達用の歯車機構も不要であるため、本発明のベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）を取り付ける機器の構成部品点数が大幅に減少し、部品管理が極めて容易になる。
そして、ベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）の中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）の中空部に動力伝達軸（例えば伝達装置１０１の入力軸１０３）を挿通すれば良いため、組立の労力が著しく低減される。【００１５】
また本発明によれば、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）の半径方向内側の中空部分に、回転駆動源（１０２）の回転駆動軸（中実軸：例えば図１で示す伝達装置１０１の入力軸１０３）が挿入されるので、回転駆動軸（１０３、入力軸）に回転軸方向の力（スラスト方向の力）が作用しても、回転駆動軸（１０３）が中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）の中空部分を摺動するのみであり、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）は当該軸方向の力を受けない。そのため本発明では、ベーンポンプを回転駆動源に装着するときに作用する締結力が中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）を通じて回転駆動源（１０２）に及ぶことはない。
ここで、回転駆動源（１０２）が内燃機関の場合には、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）を半径方向に支持する軸受（例えば軸受ブッシュ）が必要である。しかし、回転駆動源（１０２）が電動モータの場合には、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）を半径方向に支持する軸受（例えば軸受ブッシュ）を省略することが可能である。【００１６】
本発明において、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）にロータ（２、２２）を取り付ければ、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）がベーンポンプ（１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０）から脱落してしまう事態が未然に防止される。
ここで、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）の半径方向内側の中空部分に、回転駆動源（１０２）の回転駆動軸（中実軸：例えば図１で示す伝達装置１０１の入力軸１０３）が挿入されるので、回転駆動軸（１０３）に回転軸方向の力（スラスト方向の力）が作用しても、回転駆動軸（１０３）が中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）の中空部分を摺動するのみであり、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）は当該軸方向の力を受けない。そのため、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）にロータ（２、２２）を取り付けても、回転駆動源（１０２）の回転駆動軸（１０３）の軸方向の力がロータ（２、２２）に伝達されることは無い。
そして中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）とロータ（２、２２）を相対回転不能でかつワイヤーリング（３、２３）により軸方向の移動を制限するように取り付けて、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）に形成された軸側凹部（１Ａ）と、ロータ（２、２２）に形成されたロータ側段部（２Ａ）とが整合した状態で、軸側凹部（１Ａ）とロータ側段部（２Ａ）とを跨ぐ様な態様でワイヤーリング（３、２３）を配置すれば、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）とロータ（２、２２）の取り付けには隙間（ガタ）が生じ、中空回転軸（１、２１、５１、６１、７１、８１、９１）が軸方向に移動しても当該隙間の分だけロータ（２、２２）が移動せず、ロータ（２、２２）がカバー部（７、２７）、プレッシャープレート（１８、３８）或いは中間プレート（４０）と衝突することが防止される。
ここで、ロータ側段部（２Ａ）はロータ（２、２２）の両側面に形成され、ロータ側段部（２Ａ）の深さ寸法（ｄ１）はワイヤーリング（３、２３）の線材の直径（Ｄ１）よりも大きければ、ロータ（２、２２）の内部にワイヤーリング（３、２３）を収容できるので、ワイヤーリング（３、２３）との干渉を避ける必要がなくなり、ロータ（２、２２）の両側面におけるポンプ構成の設計が容易になる。【００１７】
本発明において、ベーンポンプ（１０、２０）の軸方向両端部にメカニカルシール（４Ａ、４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ）を配置する場合がある。
しかし、従来のベーンポンプでは、軸方向の一方（例えば動力を供給する機器に近接した端部）のみにメカニカルシールを設け、他方（例えば動力を供給する機器から離隔した端部）にはメカニカルシールを設けていない。そして、メカニカルシールに作用する圧力を逃がすリリーフ回路も、メカニカルシールが設けられている側の端部のみに設け、他方（例えば動力を供給する機器から離隔した端部）にはリリーフ回路は形成されていないので、従来のベーンポンプの構造を本発明に適用した場合には、当該他方に設けられたメカニカルシールが破損する恐れがある。
これに対して、本発明において、当該他方（例えば動力を供給する機器から離隔した端部）のメカニカルシール（４Ｂ、２４Ｂ）と前記一方（例えば動力を供給する機器に近接した端部）のメカニカルシール（４Ａ、２４Ａ）を連通する回路（５、２５：保護用リリーフ回路）を設ければ、当該回路（５、２５）を介して、前記他方のメカニカルシール（４Ｂ、２４Ｂ）に作用する圧力を前記メカニカルシール用リリーフ回路（９、２９）に逃がすことが出来る。【００１８】
本発明において、中空回転軸（５１、６１、７１、８１、９１）はカバー部（７）から離隔した側に配置されている支持部材及びカバー部（７）近傍に配置されている支持部材により支持されていれば、中空回転軸（５１、６１、７１、８１、９１）を軸方向について離隔した２箇所で、いわゆる両持ち支持を行うので、単一の支持部材で支持する場合に比較して、回転駆動軸（１０３）に対して中空回転軸（５１、６１、７１、８１、９１）を正確に芯合わせすることが出来て、ポンプ効率を向上することが出来る。支持部材としては軸受ブッシュ（１９、５４）でも良いし、或いは、ケース（８）やカバー部（７）の中空回転軸（５１、６１、７１、８１、９１）の挿通孔の表面に、耐磨耗性を向上させる材料の被膜を形成して、直受けするように構成してもよい。
この場合、カバー部（７）近傍に配置されている支持部材（軸受ブッシュ５４）を設けることにより、中空回転軸（５１、６１、７１、８１、９１）の軸方向両端部のメカニカルシール（４Ａ、４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ）を連通する回路（中空回転軸１、２１における保護用リリーフ回路５、２５）を形成することが出来なくなる。
しかし本発明において、カバー部（７、２７）側のメカニカルシール（４Ｂ、２４Ｂ）と吸入部（吸入ポート１４）とを連通する回路（５５）を形成すれば、当該回路（５５）により、カバー部側のメカニカルシール（４Ｂ、２４Ｂ）に作用する圧力を吸入部（吸入ポート１４）に逃がすことが出来る。そして、カバー部（７、２７）側のメカニカルシール（４Ｂ、２４Ｂ）と吸入部（吸入ポート１４）とを連通する回路（５５）は、中空回転軸（１、２１）の軸方向両端部のメカニカルシール（４Ａ、４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ）を連通する回路（５、２５）に比較して長さ寸法が短く、管路抵抗が小さいため、カバー部側のメカニカルシール（４Ｂ、２４Ｂ）に作用する圧力を確実に逃がすことが出来、リリーフ回路としての作用効果を確実に発揮する。【００１９】
本発明において、前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構を回転駆動軸（１０３）外周面及び回転中空軸（８１）内周面に形成されたスプラインで構成し、当該スプラインは回転駆動軸（１０３）及び回転中空軸（８１）の軸方向におけるベーン近傍の領域（ベーン直下の領域）のみに形成し、回転駆動軸（１０３）及び回転中空軸（８１）のスプラインが設けられていない領域は潤滑油（例えばグリース油）を充填する潤滑油充填空間（大径部）を構成し、カバー部（７）から離隔した側の領域には潤滑油のシール材（８２：例えば角リング）が設ければ、潤滑油充填空間に潤滑油を充填しても、前記シール材（８２）で潤滑油がシールされ、潤滑油が充填された状態を持続できる。
回転駆動源を内燃機関とする場合、内燃機関特有のトルク変動が回転駆動軸（１０３）と中空回転軸（８１、９１）を通じて雄、雌のスプラインの歯同士が衝突して（歯同士の叩かれが生じ）、スプラインの歯面にダメージを与える恐れがあるが、潤滑油充填空間に潤滑油を充填することにより、雄、雌のスプラインの歯間に潤滑油が介在し、当該潤滑油がクッションとして緩衝作用を奏するので、歯同士が衝突して歯面が損傷することが軽減される。【００２０】
ここで、例えば角リングの様な潤滑油のシール材を設置するべき場合、前記トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構が回転駆動軸外周面及び回転中空軸内周面の軸方向全域に形成されたスプラインで構成されていると、潤滑油のシール材を設置するべき場所における（中空回転軸内周面の）スプラインを機械加工で切除して円筒面を形成し、その後で角リングを設置する必要がある。
それに対して本発明において、カバー部（７）から離隔した側の領域に設置される潤滑油のシール材（９２：スプラインシール）を、その外周に凹凸を形成しており、当該凹凸は中空回転軸（９１）内周面に形成されたスプライン（雌スプライン）に対応して形成されたシール材（９２：スプラインシール）にすれば、潤滑油用のシール材を設置するべき場所における（中空回転軸内周面の）スプラインを機械加工で切除して円筒面を形成することなく中空回転軸（９１）の加工コストを高めずに、当該スプラインシール（９２）を中空回転軸（９１）の先端側（図１１の右端側）から組み付け、当該スプラインシール（９２）の半径方向内方の空間に回転駆動軸（１０３）の外周面を挿入することにより、回転駆動軸（１０３）のスプラインと中空回転軸（９１）のスプラインとが係合した状態で、雄、雌のスプラインをシールする態様で潤滑油のシール材（９２：スプラインシール）を配置することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の概要を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】図２のＡ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】ワイヤーリングでロータを中空回転軸に取り付ける態様を示す説明図である。
【図５】メカニカルシールに作用する圧力を逃がす回路を模式的に示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示し、図７（Ａ）は断面図、図７（Ｂ）はキーとキー溝を係合した状態を示す部分側面図である。
【図８】本発明の第４実施形態を示し、図８（Ａ）は断面図、図８（Ｂ）はスプリングピンを係合した状態を示す部分平面図である。
【図９】本発明の第５実施形態を示し、図９（Ａ）は断面図、図９（Ｂ）は入力軸を中空回転軸に固定した状態を示す部分側面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態の変形例を示す図であり、図１１（Ａ）は断面図、図１１（Ｂ）はスプラインシールを設置した場合の中空回転軸を示す部分側面図である。
【図１２】従来のベーンポンプを伝達装置に取り付けた状態を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図１を参照して、本発明の実施形態の概要について説明する。なお、図１２を参照して説明したのと同一の部材には、同一の符号を付して説明を省略する。
図１において、駆動源１０２（例えば内燃機関）の出力軸１０５は、カップリング１０６を介して伝達装置１０１の入力軸１０３に結合されており、伝達装置１０１の駆動源１０２側の端面ＴＦにはベーンポンプ１０（或いは２０）が配置されている。
ベーンポンプ１０（２０）は、中空回転軸１（或いは２１）を有しており、その内周面には軸心方向にわたり雌スプラインを刻設している。当該中空回転軸１（２１）の中空部には、伝達装置１０１の入力軸１０３（カップリング１０６を介して駆動源１０２の回転駆動軸と結合）が挿通している。
明確には図示されていないが、伝達装置１０１の入力軸１０３は、伝達装置１０１側において、転がり軸受（図示せず）により確実に支持されている。
【００２３】
図１に示す様に、ベーンポンプ１０（２０）は伝達装置１０１の入力軸１０３に直接取り付けられている。そして、伝達装置１０１の入力軸１０３（駆動源１０２の回転駆動軸）において、ベーンポンプ１０（２０）の中空回転軸１（２１）と重合する外周面には、前記雌スプラインに嵌合する雄スプラインを刻設しており、前記雌スプラインと雄スプラインとのスプライン嵌合により入力軸１０３から中空回転軸への動力伝達が行われるようになっている。
そのため、別途カップリング（例えば図１２における第２のカップリング１０９）を設けることなく、伝達装置１０１の入力軸１０３がベーンポンプ１０（２０）を直接回転駆動している。
【００２４】
また、図１で示す実施形態では、ベーンポンプ１０（２０）は伝達装置１０１の入力軸１０３により直接回転駆動されるので、伝達装置１０１の内部の歯車機構（図１２の歯車１０７、１０８）や、第２の軸１０４（図１２）を設ける必要が無い。
すなわち、実施形態では、図１２の従来技術では発生する軸１０３と歯車１０７、第２の軸１０４と歯車１０８、歯車１０７と歯車１０８の噛み合い部分における損失が存在せず、ベーンポンプ１０（２０）と第２の軸１０４とを結合するカップリング（図１２における第２のカップリング１０９）の損失も存在しない。そのため、伝達効率が高くなり、伝達装置（１０１）を小さくすることが出来る。
【００２５】
さらに、図１で示す実施形態では、第２の軸１０４（従来技術を示す図１２）が設けられていないため、第２の軸１０４（図１２）を支持する軸受も不要であり、上述した通り伝達装置１０１の内部の歯車機構も不要であるため、構成部品点数が大幅に減少し、部品管理が極めて容易になる。
さらに、ベーンポンプ１０（２０）の中空回転軸１（２１）に伝達装置１０１の入力軸１０３を挿通（嵌合）すれば良いので、中空回転軸１（２１）と伝達装置１０１の入力軸１０３との芯出しが不要である。そのため、組立作業の労力が著しく低減される。
【００２６】
次に図２〜図５を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
図２〜図５の第１実施形態は、カムリングとロータを一つずつ設けたタイプのベーンポンプに係る実施形態である。
図２、図３において、ベーンポンプ１０の中央には中空の回転軸１が配置されており、図３で示す様に、中空回転軸１の内周面は雌のスプライン軸状に構成されている。中空回転軸１がスプライン形状であるため、図２において、中空回転軸１は上下端近傍が３本の線分で表現されている。
スプライン状の中空回転軸１の中空部には、例えば図１で示す様に伝達装置１０１にベーンポンプ１０を取り付ける場合には、伝達装置１０１の入力軸１０３（中実軸：図１）が挿入される。
図２、図３において、スプライン状の中空回転軸１の半径方向外方表面はロータ２の内周面にスプライン嵌合して相対回転不能に取り付けられており、中空回転軸１が回転することによりロータ２が回転する。なお、ロータ２は中空回転軸１上において軸方向移動不能に取り付けてもよいが、本実施形態では、後述するように、軸方向への移動を制限するように取り付けるのが好ましい。
【００２７】
ロータ２には半径方向に延在する複数の放射状ベーン溝１１Ｇ（図３）が形成されており、ベーン溝１１Ｇ内にはベーン１１が挿入されている。
ベーン１１はベーン溝１１Ｇに沿って半径方向に移動可能に構成されており、ベーンポンプ駆動時に吐出ポート１６から吐出される圧油の一部を、プレッシャーローディング用回路１７を介してベーン用圧油貯留部１２に供給することにより（プレッシャーローディング）、ベーン１１は半径方向外方に付勢されて突出し、ベーン１１の半径方向外方端部はカムリング６の内周面を摺動する。ここで、ベーン用圧油貯留部１２はロータ２内に形成されている（図３参照）。
ベーンポンプ１０の駆動時には、矢印Ａ方向（図３）にロータ２が回転し、ロータ２の回転に伴い作動流体がベーンポンプ１０における吸入ポート１４からカムリング６の吸入回路１３を介してポンプ室αに流入する。ここでポンプ室αは、隣接するベーン１１とロータ２の外表面とカムリング６の内周面により区画される。
【００２８】
ポンプ室αの位置はロータ２の回転に伴い（カムリング６の周方向位置に対応して）変化し、ポンプ室αの大きさ（容積）もロータ２の回転に伴い（カムリング６の周方向位置に対応して）変化する。
すなわち吸入ポート１４から供給された作動流体は、吸入回路１３を経由してポンプ室αに流入する。そしてポンプ室αの容積が収縮することによって圧力が付加されて、吐出回路１５を経由して吐出ポート１６から吐出される。
【００２９】
図２で示す様に、ベーンポンプ１０は本体部８とカバー部７を有している。
本体部８には、中空回転軸１、ロータ２、（ロータ２のベーン溝内を移動可能な）ベーン１１、カムリング６が収容される。
そして図２において、本体部８内にはプレッシャープレート１８が配置されている。上述した様に、ベーン用圧油貯留部１２に圧油供給を行うプレッシャーローディング用回路１７はプレッシャープレート１８に形成されている。
ロータ２とカムリング６等が収容されている本体部８において、その開口側（図２で左側）にカバー部７が配置され、カバー部７は本体部８に固定されている。
【００３０】
図２で示す様に、本体部８には作動流体の吸入ポート１４が設けられており、吸入ポート１４はカムリング６側（半径方向内側）の作動流体の吸入回路１３に連通している。
また本体部８には作動流体の吐出回路１５が設けられており、吐出回路１５は作動流体の出口ポート１６に連通している。
【００３１】
中空回転軸１の半径方向内側の中空部分には回転駆動軸（例えば図１で示す伝達装置１０１の入力軸１０３：図２では図示せず）が挿入されるので、回転駆動軸（例えば入力軸１０３）に対して回転軸方向の力（スラスト方向の力）が作用しても、当該回転軸は中空回転軸１の中空部分を摺動するのみである。換言すれば、例えば伝達装置１０１の入力軸１０３（図１）の軸方向（スラスト方向）の力が作用しても、中空回転軸１は当該軸方向の力（スラスト方向の力）を受けない。そのため、中空回転軸１にロータ２を取り付けても、回転駆動軸（伝達装置１０１の入力軸１０３）に作用する軸方向の力（スラスト方向の力）は、ロータ２に伝達されることは無く、当該力（スラスト方向の力）によりロータ２が損傷するなどの不都合が生じない。したがって、ロータ２を中空回転軸１に取り付けることが出来る。
ここで、ロータ２を中空回転軸１に取り付けることにより、中空回転軸１がベーンポンプ１０から脱落してしまう事態が未然に防止されるという作用効果が存在する。
【００３２】
ロータ２が回転するためには、ロータ２とロータ２に隣接するカバー部７或いはプレッシャープレート１８との間に隙間（例えば１０μｍ程度）が存在する必要がある。ここで、ロータ２と中空回転軸１が完全に(相対回転不能でかつ軸方向移動不能に)固定されてしまうと、中空回転軸１が軸方向に移動した場合に、ロータ２がカバー部７或いはプレッシャープレート１８と衝突してしまうという不都合が存在する。
それに対して、図示の実施形態では、ワイヤーリング３でロータ２を中空回転軸１に軸方向の移動を制限するように取り付ける態様として、図４で示す様に、ロータ２に対してカバー部７側及びプレッシャープレート１８側において、中空回転軸１側に軸側凹部１Ａを形成し、ロータ２側に段部２Ａを形成している。そして、中空回転軸側凹部１Ａとロータ側段部２Ａとを整合させた状態で、中空回転軸側凹部１Ａとロータ側段部２Ａとを跨ぐ様な態様で、ワイヤーリング３を配置している。また、軸方向に並設した軸側凹部１Ａ、１Ａ間の表面に雄スプラインを刻設し、同様に、軸方向に並設したロータ側段部２Ａ、２Ａ間の表面に雌スプラインを刻設し、前記雄スプラインと雌スプラインとをスプライン嵌合することにより、相対回転不能に連結され中空回転軸１からロータ２に動力伝達される。
ここで、ロータ側段部２Ａはロータ２の両側面に形成されている。図４では、深さ寸法ｄ１はワイヤーリング３の線材の直径Ｄ１よりも小さく表示されているが、ロータ側段部２Ａの深さ寸法ｄ１はワイヤーリング３の線材の直径Ｄ１よりも大きいことが好ましい（図７〜図１１参照）。ロータ側段部２Ａの深さ寸法ｄ１がワイヤーリング３の線材の直径Ｄ１よりも大きければ、ロータ２の内部にワイヤーリング３が収容されるので、ワイヤーリング３との干渉の恐れが無くなるため、ロータ２の両側面におけるポンプ構成の設計が容易になるからである。
図４で示す態様にすることにより、ワイヤーリング３により中空回転軸１とロータ２を取り付けた際に、中空回転軸１とロータ２には隙間（ガタ）が生じる。その様な隙間（ガタ）が存在することにより、中空回転軸１が軸方向に移動したとしても、当該隙間（ガタ）の分だけロータ２とカバー部７或いはプレッシャープレート１８の間に余裕が生じ、当該余裕により、ロータ２がカバー部７或いはプレッシャープレート１８と衝突することが防止される。
【００３３】
上述した様に、図２において、例えば伝達装置１０１の入力軸１０３（図１）の軸方向の力（スラスト方向の力）が作用しても、中空回転軸１は当該軸方向の力を受けず、入力軸１０３は中空回転軸１内の中空部を摺動するのみである。
また、中実軸である回転駆動軸（伝達装置１０１の入力軸１０３）が中空回転軸１内部の中空部に挿通されているので、回転駆動軸（伝達装置１０１の入力軸１０３）が歳差運動その他の半径方向に偏奇する動きをしない限り、中空回転軸１が半径方向に偏奇することはない。そして明確には図示されていないが、中実軸である回転駆動軸（例えば伝達装置１０１の入力軸１０３）は、伝達装置１０１側で転がり軸受（図示せず）により確実に支持されているので、半径方向に偏奇することはない。
しかし、万が一、中空回転軸１が半径方向に偏奇する事態が生じるとベーンポンプ１０に不都合が生じる。そのため、当該万が一の事態（中空回転軸１が半径方向に偏奇する事態）に備えて、図２で示す様に、本体部８側に軸受ブッシュ１９（滑り軸受）を配置し、中空回転軸１を軸受ブッシュ１９によって支持することにより、中空回転軸１が半径方向に偏奇することを防止している。
【００３４】
軸受ブッシュ１９は滑り軸受として作用し、そのため、図２〜図５の第１実施形態は、転がり軸受を省略して滑り軸受のみを設けている。
ここで、回転駆動源１０２が内燃機関の場合には、中空回転軸１を半径方向に支持する軸受である軸受ブッシュ１９が必要である。しかし、回転駆動源（１０２）が電動モータの場合には、中空回転軸１を半径方向に支持する軸受ブッシュ１９を省略することが可能である。
【００３５】
上述した様に、図２〜図５の第１実施形態では転がり軸受を使用せず、軸受ブッシュ１９により中空回転軸１をベーンポンプ１０の本体部８に支持しているが、軸受ブッシュ１９には作動流体である油をシールする機能はない。そのため図２で示す様に、ベーンポンプ１０の軸方向両端部（本体部８側端部とカバー部７側端部：図２では左右両端部）にはメカニカルシール４が配置されている。ここで、図２においては本体部８側端部のメカニカルシールが符号４Ａで示されており、カバー部７側端部のメカニカルシールが符号４Ｂで示されている。換言すれば、メカニカルシール４は、メカニカルシール４Ａ、４Ｂを包括的に示す表現である。
従来のベーンポンプであれば、図１２で示す様に、軸１０４により回転駆動力が供給されるが、軸１０４はベーンポンプ１００を貫通してはいない。そのため、図１２で示す従来のベーンポンプ１００であれば、ベーンポンプ１００内の軸１０４における伝達装置１０１から離隔した側（図１２では右側）にはメカニカルシールを設ける必要が無い。すなわち従来のベーンポンプにおいては、動力を供給する機器（伝達装置１０１）に近接した端部のみにメカニカルシール（図示しない）を設け、動力を供給する機器から離隔した端部にはメカニカルシールを設ける必要性が乏しい。
それに対して、中空回転軸１に中実軸（図２では図示せず）が貫通する第１実施形態に係るベーンポンプ１０では、軸方向の両端部にメカニカルシール４Ａ、４Ｂが設けられている。
そして、本体部８には、本体部８側端部の（図２で右側の）メカニカルシール４Ａの背部（図２で左側）と、吸入ポート１４と、メカニカルシール４Ａの背部と吸入ポート１４とを連通するメカニカルシール用リリーフ回路９が形成されている。
【００３６】
ここで、従来のベーンポンプであれば、軸方向の一端部のみにメカニカルシールが設けられているので、メカニカルシールに作用する圧力が許容値を上回らないようにするためのリリーフ回路も、メカニカルシールが設けられている側の端部のみに設ければ良い。そのため従来技術では、図２を参照して上述した通り、本体部８側端部の（右側の）メカニカルシール４Ａの背部（図２で左側）と吸入ポート１４を連通するメカニカルシール用リリーフ回路９（或いはそれに相当する回路）のみを設けていた。
【００３７】
しかし、軸方向両端部（本体部８側端部及びカバー部７側端部）にメカニカルシール４Ａ、４Ｂを配置している図示の実施形態では、軸方向他端部（図２の左端部でカバー部７側端部）に設けられたメカニカルシール４Ｂ（動力を供給する機器から離隔した端部のメカニカルシール：従来技術では設ける必要性が乏しいとされているメカニカルシール）に作用する圧力を逃がす機構が必要となる。
軸方向他端部（図２の左端部でカバー部７側端部）に設けられたメカニカルシール４Ｂの背圧が許容圧力を超えてしまう可能性が存在するからである。
図示の実施形態では、図２、図５で示す様に、メカニカルシール用リリーフ回路９が設けられていない側のメカニカルシール４Ｂの背圧を逃がすための機構が設けられている。
【００３８】
図２、図５において、上述した様に、本体部８側端部の（図２で右側の）メカニカルシール４Ａの背部と吸入ポート１４を連通するメカニカルシール用リリーフ回路９が形成されている。そして、メカニカルシール４Ａの背部とカバー部７側端部のメカニカルシール４Ｂ（メカニカルシール用リリーフ回路９から離隔した側のメカニカルシール：図２、図５の左側のメカニカルシール）の背部とは、保護用リリーフ回路５により連通している。この保護用リリーフ回路５は、カバー部７及び本体部８と中空回転軸１との境界部分に形成されており、図５では保護用リリーフ回路５は１本のみ設けられているが、複数本形成することも出来る。
換言すれば、カバー部７側端部のメカニカルシール４Ｂ（メカニカルシール用リリーフ回路９から離隔した側のメカニカルシール）は、保護用リリーフ回路５を介して、メカニカルシール用リリーフ回路９に連通している。
なお、図２、図５の符号１６は、本体部８に形成された吐出ポートである。
【００３９】
図２、図５において、カバー部７側端部のメカニカルシール４Ｂ（左側のメカニカルシール）の背部に作用した圧力は、保護用リリーフ回路５及び本体部８側端部のメカニカルシール４Ａ（右側のメカニカルシール）を介して、メカニカルシール用リリーフ回路９に伝達され、吸入ポート１４内に逃がされる。
そのため、図２、図５で、カバー部７側端部のメカニカルシール４Ｂ（左側のメカニカルシール）の背部に大きな圧力が生じても、当該圧力は保護用リリーフ回路５、本体部８側端部のメカニカルシール４Ａ（右側のメカニカルシール）、メカニカルシール用リリーフ回路９を経由して、直ちに吸入ポート１４内に逃がされる。そのため、カバー部７側端部のメカニカルシール４Ｂ（左側のメカニカルシール）の背部に大きな圧力が作用しても、メカニカルシール４Ｂの破損が防止される。
【００４０】
図３において、カバー部７及び本体部８を例えば伝達装置１０１の端面ＴＦ（図１参照）に取り付けるため、取付用ボルト孔Ｈが４箇所設けられている。取付用ボルト孔Ｈにカバー部７及び本体部８を挿通するボルト（図示せず）を挿入して、例えば伝達装置１０１の端面ＴＦにベーンポンプ１０を取り付ける。ベーンポンプ１０を伝達装置１０１の端面ＴＦ（図１）に取り付ける際には、ベーンポンプ１０のカバー部７側の端面７ＴＳ（図２）が伝達装置１０１の端面ＴＦ側に当接する態様で取り付けられる。
ここで、図３における接合用ボルトＢは、ベーンポンプ１０の本体部８とカバー部７とを接合するためのボルトである。すなわち、接合用ボルトＢにより本体部８とカバー部７とを接合した状態で、取付用ボルト孔Ｈに図示しないボルトを挿入して、例えば伝達装置１０１の端面ＴＦに取り付けることが出来る。
ただし、取付用ボルト孔Ｈに図示しないボルトを挿通してベーンポンプ１０を例えば伝達装置１０１に取り付ける場合には、ベーンポンプ１０の本体部８とカバー部７も当該図示しないボルトにより一体的に接合されるので、図３における接合用ボルトＢは省略することが出来る。
【００４１】
図１〜図５の実施形態に係るベーンポンプ１０によれば、スプライン状の中空回転軸１の中空部分に駆動源１０２の回転駆動軸（例えば伝達装置１０１の入力軸１０３）を嵌合（或いは挿通）することにより、別途カップリングを介装することなく、回転駆動軸１０３によりベーンポンプ１０を直接回転駆動することが出来る。
その結果、例えばベーンポンプ１０を伝達装置１０１に取り付けて使用する場合に、ベーンポンプ１０は伝達装置１０１の入力軸１０３により直接回転駆動されるので、回転駆動力伝達用の歯車機構、ベーンポンプ回転駆動用の軸を別途設ける必要が無く、ベーンポンプ１０と駆動軸とのカップリング機構も不要となる。そのため、カップリング、歯車同士の噛み合い等による伝達損失が存在せず、伝達効率が向上し、伝達装置１０１を小さくすることが出来る。
そして、回転駆動力伝達用の歯車機構等も不要であるため、構成部品点数が大幅に減少し、部品管理が極めて容易になる。
さらに、ベーンポンプ１０の中空回転軸１の中空部に動力伝達軸（例えば伝達装置１０１の入力軸１０３）を挿通すれば良く、両者の芯出しが不要であるため、ベーンポンプ１０を組み立てる際の作業労力が著しく低減される。
【００４２】
また、第１実施形態のベーンポンプ１０によれば、中空回転軸１の半径方向内側の中空部分に、回転駆動源１０２の回転駆動軸（中実軸：例えば図１で示す伝達装置１０１の入力軸１０３）が挿入されるので、回転駆動軸１０３（入力軸）に回転軸方向の力（スラスト方向の力）が作用しても、回転駆動軸１０３が中空回転軸１の中空部分を摺動するのみであり、中空回転軸１は当該軸方向の力を受けない。
また、中実軸である回転駆動軸１０３が歳差運動その他の半径方向に偏奇する動きをしない限り、中空回転軸１が半径方向に偏奇することはない。そして、回転駆動軸１０３が回転被駆動側（例えば伝達装置１０１）側で転がり軸受等により確実に支持されていれば、半径方向に偏奇することはない。
【００４３】
さらに、第１実施形態のベーンポンプ１０によれば、回転駆動源１０２の回転駆動軸１０３に回転軸方向の力（スラスト方向の力）が作用しても、上述した様に、中空回転軸１は当該軸方向の力を受けない。そのため、中空回転軸１にロータ２を取り付けても、回転駆動源１０２の回転軸１０３の軸方向の力がロータ２に伝達されることは無い。
そして、中空回転軸１とロータ２をワイヤーリング３により取り付け、中空回転軸１に形成された軸側凹部１Ａと、ロータ２に形成されたロータ側段部２Ａとが整合した状態で、軸側凹部１Ａとロータ側段部２Ａとを跨ぐ様な態様でワイヤーリング３を配置したので、中空回転軸１とロータ２を取り付けた部分には隙間（ガタ）が生じ、中空回転軸１が軸方向に移動しても当該隙間の分だけ余裕代が形成され、当該余裕代の分だけロータ２が移動せず、ロータ２がカバー部７或いはプレッシャープレート１８と衝突することが防止される。
【００４４】
それに加えて、第１実施形態のベーンポンプ１０によれば、ベーンポンプ１０の軸方向両端部（本体部８側端部及びカバー部７側端部）にメカニカルシール４Ａ、４Ｂを配置し、メカニカルシール用リリーフ回路９を介して吸入ポート１４と連通する本体部８側端部のメカニカルシール４Ａとカバー部７側端部のメカニカルシール４Ｂとを連通する保護用リリーフ回路５を設けているので、当該保護用リリーフ回路５を介して、カバー部７側端部のメカニカルシール４Ｂに作用する圧力を前記メカニカルシール用リリーフ回路９に逃がすことが出来る。
そのため、カバー部７側端部のメカニカルシール４Ｂに過大な圧力が作用しても、当該メカニカルシール４Ｂの破損が防止される。
【００４５】
次に図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
図２〜図５の第１実施形態ではカムリングとロータがそれぞれ１個ずつ設けられているが、図６に示す第２実施形態では、カムリングとロータがそれぞれ２個ずつ設けられている。
以下、図２〜図５の第１実施形態とは異なる点を主として説明する。
図６において、ベーンポンプ２０の中央にはスプライン軸状に構成された中空回転軸２１が配置されており、スプライン状の中空回転軸２１の中空部には、例えば図１で示す様に伝達装置１０１にベーンポンプ２０を取り付ける場合には、伝達装置１０１の入力軸１０３（図１参照）が挿入される。
【００４６】
ベーンポンプ２０は、本体部２８とカバー部２７を有する。
図６において左方に位置する本体部２８は、中空回転軸２１、ロータ２２、ベーン３１、カムリング２６を収容する。一方、図６において右方に位置するカバー部２７は、中空回転軸２１、ロータ２２、ベーン３１、カムリング２６を収容する。カバー部２７は本体部２８の開口側を覆い、本体部２８を固定している。
本体部２８及びカバー部２７にはそれぞれ軸受ブッシュ３９が配置され、軸受ブッシュ３９により中空回転軸２１は回転可能に支持されている。
【００４７】
本体部２８に収容されたロータ２２、カムリング２６のカバー部２７側（図６では右側）及びその反対側（図６で左側）にはプレッシャープレート３８が配置され、中間プレート４０は本体部２８に配置されている。
カバー部２７に収容されたロータ２２、カムリング２６の本体部２８側（図６では左側）と反対側（図６で右側）にはプレッシャープレート３８が配置される。
本体部２８に収容されたロータ２２、カムリング２６とカバー部２７に収容されたロータ２２、カムリング２６とは、中間プレート４０により適正な距離を確保して配置されている。
【００４８】
プレッシャープレート３８、３８にはプレッシャーローディング用回路３７が形成されており、プレッシャーローディング用回路３７は図示しないベーン用圧油貯留部と連通すると共に、後述する作動流体の吐出回路３５−１、３５−２に連通している。
ベーンポンプ２０の本体部２８には作動流体の吸入ポート３４が設けられており、吸入ポート３４は、本体部２８に収容された中間プレート４０の吸入回路３３を介して、ポンプ室（図６では図示せず）に連通している。
本体部２８、カバー部２７には、それぞれ作動流体の吐出ポート３６−１、３６−２が設けられており、吐出ポート３６−１、３６−２は（図示しない回路を介して）カムリング２６側の作動流体の吐出回路３５−１、３５−２にそれぞれ連通している。
【００４９】
図６で示す様に、本体部２８側及びカバー部２７側のロータ２２、２２は、ワイヤーリング２３によりそれぞれ中空回転軸２１に取り付けられている。
ベーンポンプ２０の軸方向両端部、すなわち、本体部２８側端部（図６で左側）とカバー２７側端部（図６で右側）にはそれぞれメカニカルシール２４が配置されている。ここで、図６においては本体部２８側端部のメカニカルシールが符号２４Ａで示されており、カバー部７側端部のメカニカルシールが符号２４Ｂで示されている。換言すれば、メカニカルシール２４は、メカニカルシール２４Ａ、２４Ｂを包括的に示す表現である。
本体部２８にはメカニカルシール用リリーフ回路２９が形成されており、メカニカルシール用リリーフ回路２９は、本体部２８側端部（図６で左端部）のメカニカルシール２４Ａの背部と吸入ポート３４を連通している。
【００５０】
さらに、本体部２８側端部（図６で左端部）のメカニカルシール２４Ａ（図６で左側のメカニカルシール）の背部とカバー２７側端部のメカニカルシール２４Ｂ（図６で右側のメカニカルシール）の背部とは、保護用リリーフ回路２５により連通している。図６では保護用リリーフ回路２５はカバー２７及び本体部２８と中空回転軸２１との境界部分に１本形成されているが、複数本形成することも可能である。
カバー２７側端部のメカニカルシール２４Ｂ（図６で右側のメカニカルシール）は保護用リリーフ回路２５、本体部２８側端部（図６で左端部）のメカニカルシール２４Ａ（図６で左側のメカニカルシール）を介して、メカニカルシール用リリーフ回路２９に連通している。
図６で示す第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図５を参照して説明した実施形態と同様である。
【００５１】
図７〜図１１を参照して、本発明の第３実施形態〜第６実施形態を説明する。図７〜図１１の第３実施形態〜第６実施形態は、図１〜図５に示す第１実施形態と同様、カムリングとロータを一つずつ設けたタイプのベーンポンプに係る実施形態である。図７〜図１１において、図１〜図５を参照して説明したのと同一の部材には、同一の符号を付して説明を省略する。
まず、図７を参照して、本発明の第３実施形態を説明する。
図１で示す様に伝達装置１０１にベーンポンプ５０を取り付ける場合には、図７において、ベーンポンプ５０の中空回転軸５１の中空部には伝達装置１０１の図示しない入力軸１０３（中実軸：図１参照）が挿入される。
図７において、入力軸１０３（回転駆動軸）と中空回転軸５１は、キー５２とキー溝５３を係合することにより、回転力（トルク）は伝達するがスラスト力は伝達しない態様で接続されている。すなわち、図７の第３実施形態では、「トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構」が、キー５２とキー溝５３で構成されている。
【００５２】
図７において、中空回転軸５１の内周面には、円周方向の少なくとも１箇所に、中空回転軸５１の長手方向の所定長さＬに亘って、中空回転軸の中心軸方向に延在するキー溝５３が形成される。一方、入力軸１０３（回転駆動軸、図１）においても、中空回転軸５１に挿入される領域（中空回転軸５１が被さる領域）の外周面の一部には、中空回転軸５１と同様に、所定長さＬのキー溝５３が形成されている。
図７で示す状態では、入力軸１０３のキー溝５３と中空回転軸５１のキー溝５３は、円周方向位置が整合する様に配置されており、キー溝５３には、同一幅寸法のキー５２が挿入されている（或いは取り付けられている）。ここで、キー溝５３の軸方向長さＬはキー５２の軸方向長さ以上に設定されている。なお、図７では入力軸１０３（回転駆動軸）の図示は省略する。
キー５２をキー溝５３内に挿入した結果、入力軸１０３と中空回転軸５１は、中空回転軸５１の軸方向についてはキー溝５３とキー５２の軸方向長さの差分だけ相対移動自在となり、入力軸１０３から中空回転軸６１へのスラスト力は伝達されない。しかし円周方向については、中空回転軸５１と入力軸１０３とは相対回転不能であり、入力軸１０３から中空回転軸５１へトルクが伝達される。
【００５３】
図１〜図５の第１実施形態では、軸受ブッシュ１９のみで中空回転軸１を支持している。
それに対して図７の第３実施形態では、中空回転軸５１の後端側（図７の左側）におけるカバー部７近傍において、カバー７側に中空回転軸５１を支持する軸受ブッシュ５４を設けている。これにより、中空回転軸５１は本体８側に配置されている軸受ブッシュ１９（カバー部７から離隔した側に配置されている軸受ブッシュ１９）とカバー部７近傍に配置されている軸受ブッシュ５４により、軸方向の２箇所で、いわゆる「両持ち支持」により、中空回転軸１を支持している。
軸受ブッシュ１９、５４（支持部材）により中空回転軸５１を両持ち支持することにより、単一の軸受ブッシュ（支持部材）で支持する場合に比較して、入力軸１０３に対して中空回転軸５１を平行に、高精度で、がたつき等が生じ難い態様で芯合わせすることが出来る。そのため、ポンプ効率をアップさせることが出来る。
支持部材としては図示のように軸受ブッシュ１９、５４で構成しても良い。或いは、ケース８やカバー部７の中空回転軸５１の挿通孔の表面に、耐磨耗性を向上させる材料の被膜を形成して、直受けしても良い。また、軸方向の片側に軸受ブッシュを用い、他側を直受けする構造であっても良い。
【００５４】
ここで、軸受ブッシュ５４を設けると、図１〜図６の実施形態における保護用リリーフ回路５、２５を形成することが出来ない。
そのため、第３実施形態の図７においては、前記保護用リリーフ回路５、２５（図２、図５、図６参照：中空回転軸の軸方向両端部のメカニカルシール４Ａ、４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂを連通する回路）に代えて、カバー部７側（図７の左側）のメカニカルシール４Ｂと吸入部（吸入ポート１４）とを直接連通させる流路５５を保護用リリーフ回路として形成している。この保護用リリーフ回路５５（メカニカルシール用リリーフ回路）により、カバー部７側のメカニカルシール４Ｂに作用する圧力を吸入部（吸入ポート１４）に逃がすことが出来る。
換言すれば、図７の第３実施形態では、本体部８側端部のメカニカルシール４Ａの背部に発生した圧力は、メカニカルシール用リリーフ回路９を介して吸入ポート１４に逃がされ、カバー部７側端部のメカニカルシール４Ｂの背部に発生した圧力は、メカニカルシール用リリーフ回路５５を介して吸入ポート１４に逃がされる。
保護用リリーフ回路５５（メカニカルシール用リリーフ回路）は、図１〜図６の実施形態における保護用リリーフ回路５、２５に比較して長さ寸法が短く、管路抵抗が小さいため、カバー部７側のメカニカルシール４Ｂに作用する圧力を確実に逃がして、リリーフ回路としての作用効果を確実に発揮する。
【００５５】
ここで、軸受ブッシュ１９に加えて軸受ブッシュ５４を設けることにより中空回転軸５１を両持ち支持する構成、及びカバー部７側のメカニカルシール４Ｂと吸入ポート１４を直接連通させる保護用リリーフ回路５５を設ける構成については、後述する第４実施形態、第５実施形態、第６実施形態及びその変形例でも使用することが出来る。
図７の第３実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図６の各実施形態と同様である。
【００５６】
次に図８を参照して、本発明の第４実施形態を説明する。
図８の第４実施形態では、スプリングピン６２を用いて、図示しない伝達装置１０１の入力軸１０３（中実軸：図１）とベーンポンプ６０の中空回転軸６１を、回転力（トルク）は伝達するがスラスト力は伝達しない態様で接続している。後述する様に、図８の第４実施形態では、前記「トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構」は、中空回転軸６１を貫通する係合溝６１Ｂと、回転駆動軸１０３の貫通孔（図示せず）と、係合溝６１Ｂ及び貫通孔に挿入可能なスプリングピン６２で構成されている。
図８において、中空回転軸６１の軸方向寸法をポンプケース（ベーンポンプ６０の本体部８とカバー部７）の幅より大きく設定し、その先端（図８では右端）をポンプケース端部（図８では右端：本体部８側端部）より突出させる（突出部６１Ａ）。
中空回転軸６１の突出部６１Ａには、スプリングピン６２を差し込むための係合溝６１Ｂが形成（開口）されており、係合溝６１Ｂは、中空回転軸６１の円周方向で、軸心に対して点対称の一対の位置で、中空回転軸６１の同一直径上に形成されている。
係合溝６１Ｂは本体部８側端部（図８で右側）が開口した長孔形状（或いは溝状）であり、幅寸法（中空回転軸円周方向寸法）が、収縮した際におけるスプリングピン６２の直径に略々等しく、中空回転軸６１の軸線方向寸法がスプリングピンの直径よりも大きく設定されている。
【００５７】
スプリングピン６２は、軸方向に切欠き部６２Ａを有する中空円筒状形状に形成されており、弾性反発力により直径が変化する（大きくなる）。スプリングピン６２は、係合溝６１Ｂ及び回転駆動軸１０３の図示しない貫通口に挿入された状態では、スプリングピン６２の直径が収縮した状態で篏合している。そしてスプリングピンの軸方向長さは、中空回転軸の直径よりも大きく設定されている。
図８では図示しない入力軸１０３（図１参照）には図示しないピン孔（貫通口）が形成されており、当該ピン孔は、入力軸１０３を中空回転軸６１に挿入した際に係合溝６１の位置と整合する位置に形成されている。そして当該ピン孔はスプリングピン６２を挿通可能な貫通孔（図示しない）であり、ピン孔の内径は収縮した際におけるスプリングピン６２の直径に略々等しく設定されている。
【００５８】
入力軸１０３と中空回転軸６１を接続するに際しては、スプリングピン６２を、中空回転軸６１の係合溝６１Ｂの一方、入力軸１０３（図８では図示せず）のピン孔、中空回転軸６１の他方の係合溝６１Ｂに差し込み、嵌合させる。その結果、入力軸１０３と中空回転軸６１は、中空回転軸６１の軸方向については係合溝６１Ｂの軸方向長さの分だけ相対移動自在となり、入力軸１０３から中空回転軸６１へのスラスト力は伝達されない。しかし円周方向については、中空回転軸６１と入力軸１０３とは相対回転不能となり、入力軸１０３から中空回転軸６１へのトルク伝達を可能としている。
入力軸１０３と中空回転軸６１を接続した状態では、スプリングピン６２は、その弾性反撥力により半径方向外方に拡がろうとして、中空回転軸６１の係合溝６１Ｂの一方、入力軸１０３（図８では図示せず）のピン孔、中空回転軸６１の他方の係合溝６１Ｂを押圧する。そのためスプリングピン６２は、入力軸１０３或いは中空回転軸６１から外れてしまうことが防止される。
図８の第４実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図６、図７の各実施形態と同様である。
【００５９】
図９を参照して、第５実施形態を説明する。
図９の第５実施形態では、複数本の押圧ボルト７３を用いて、図示しない伝達装置１０１（図１）の入力軸１０３（中実軸：図１）とベーンポンプ７０の中空回転軸７１を、回転力（トルク）は伝達するがスラスト力は伝達しない態様で接続している。後述するように、図９の第５実施形態における「トルクを伝達するがスラストは伝達しない機構」は、中空回転軸７１の周方向等間隔に複数の設けた収容部７１Ｂと、収容部７１Ｂに収容された複数の係合ボール７２（球状部材）と、複数の押圧ボルト７３（半径方向押圧用部材）を有している。
図９において、中空回転軸７１の軸方向寸法をポンプケース（ベーンポンプ７０の本体部８とカバー部７）の幅より大きく設定し、その先端（図９では右端）をポンプケース端部（図９では右端、本体部８側）より突出させる（突出部７１Ａ）。
中空回転軸７１の突出部７１Ａにおいて、係合ボール７２及び押圧ボルト７３を収容する複数の収容部７１Ｂを円周方向に等間隔に配置している。図９（Ｂ）で示されている様に、図９の第５実施形態では、収容部７１Ｂは、円周方向に等間隔に、中心角が１２０°間隔となる様に、合計３箇所に形成されている。
【００６０】
収容部７１Ｂの各々は、中空回転軸７１と一体に形成されており、中空回転軸７１の外周面から外方に突出した筒状に形成されている。
収容部７１Ｂの中空部は中空回転軸７１の半径方向に延在する様に形成されており、当該中空部の内周面には押圧ボルト７３に螺合する雌ネジが形成されている。
収容部７１Ｂの半径方向内方端部は中空回転軸７１の内周面側に開口しているが、収容部７１Ｂの半径方向内方端部における開口の面積は、係合ボール７２の断面積より小さく設定されている。そのため、係合ボール７２を収容部７１Ｂの中空部に配置すれば、係合ボール７２の先端側（中空回転軸７１の半径方向端部）のみが前記開口から中空回転軸７１の内周面側に突出するが、係合ボール７２全体は中空回転軸７１の内周面側に移動することはない。
【００６１】
各々の収容部７１Ｂにおける押圧ボルト７３を均等に締め込むことにより、係合ボール７２が押圧ボルト７３により半径方向内方に押圧され、係合ボール７２の先端が中空回転軸７１の内周面から入力軸１０３（図１参照）の外周面に均等に突出して入力軸１０３を押圧し、入力軸１０３と中空回転軸７１を接合する（結合する）。その結果、中空回転軸７１の円周方向及び半径方向について、入力軸１０３と中空回転軸７１が相対移動することなく（ガタつき無く）、入力軸１０３と中空回転軸７１との軸心が合致した状態で連結される。
【００６２】
ここで、収容部（係合ボール、押圧ボルト）の個数は、３個に限定される訳ではない。中空回転軸７１の円周方向に等間隔に配置するのであれば２個設けても良いし、或いは４個以上設けることが可能である。ただし、図９で示す様に、収容部７１Ｂを３個設ければ、力のバランスおよび締め込み作業の効率化の点で優れている。
収容部の個数は、入力軸１０３と中空回転軸７１との軸心がオフセットされなければ、特に個数について限定は無い。
なお、収容部７１Ｂは、図９に示す様に中空回転軸７１と一体に形成されても良いが、中空回転軸７１と別体に形成しても良い。
図９の第５実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図６、図７、図８の各実施形態と同様である。
【００６３】
次に図１０を参照して、第６実施形態を説明する。
図１０の第６実施形態では、回転力（トルク）は伝達するがスラスト力は伝達しない態様で接続する機構は、入力軸１０３（回転駆動軸）の外周面及び回転中空軸８１の内周面に形成されたスプラインで構成している。
【００６４】
図１０において、当該スプラインは、中空回転軸８１の軸線方向中央付近に位置するベーン１１（ロータ２）の直下付近の領域の内周面のみに形成され（中空回転軸８１のスプライン部８１Ａ）、中空回転軸８１の当該スプラインが形成された部分（スプライン部）は符号８１Ａで示されている。また入力軸１０３において、前記スプラインは、中空回転軸８１のベーン直下付近の領域（中空回転軸８１のスプライン部８１Ａ）と対応する入力軸１０３の外周面のみに形成され、入力軸１０３の当該スプラインが形成されて部分（入力軸スプライン部）は符号１０３Ａで示されている。
一方、中空回転軸８１において、先端側（ベーンポンプ本体部８側：図１０の右端側）、後端側（カバー部７側、図１０の左端側）には、それぞれ、スプラインの存在しない領域である大径部８１Ｂ、８１Ｃが形成している。そして入力軸１０３において、中空回転軸８１のスプラインの存在しない領域である大径部８１Ｂ、８１Ｃに対応する軸方向の領域には、それぞれスプラインは存在していない領域（非スプライン部）１０３Ｂ、１０３Ｃが形成されている。
中空回転軸８１の大径部８１Ｂ、８１Ｃ、入力軸１０３の非スプライン部１０３Ｂ、１０３Ｃは、潤滑油（例えばグリース油）を充填する潤滑油充填空間（大径部）を構成している。
【００６５】
図１０において、先端側（カバー部７から隔離した側：図１０で右端側）の大径部８１Ｂには、潤滑油のシール材として断面四角形状のリングである角リング８２（例えば、樹脂或いは耐油ゴム製）を設けている。角リング８２の内径は、入力軸１０３の外径と概略等しい。
中空回転軸８１の先端側、後端側（図１０の右端側及び左端側）の大径部８１Ｂ、８１Ｃにグリース油を充填した後、伝達装置１０１にベーンポンプ８０を付設すると、後端側（図１０の左端側）の大径部８１Ｃの空間は伝達装置１０１のハウジングで塞がれて、グリース油をシールすることが出来る。一方、先端側（図１０の右端側）の大径部８１Ｂの空間は、入力軸１０３におけるスプラインが刻設されていない非スプライン部１０３Ｂの外周面に前記角リング８２を設けることによりシールされ、グリースの充填状態を持続させることができる。
【００６６】
ベーンポンプを内燃機関で駆動する場合、内燃機関特有のトルク変動が入力軸を通じて雄、雌のスプラインの歯同士が衝突して（歯同士の叩かれが生じ）、スプラインの歯面にダメージを与える恐れがある。
これに対して、図１０の第６実施形態であれば、潤滑油であるグリース油が介在することにより、グリース油がクッションになり、スプラインの歯同士が衝突して歯面が損傷することの軽減を図ることが出来る。
図１０の第６実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図６、図７、図８、図９の各実施形態と同様である。
【００６７】
ここで図１１を参照して、第６実施形態の変形例について説明する。
図１０の第６実施形態では、中空回転軸８１の先端側（図１０の右端側）の大径部８１Ａにはスプラインは刻設されていないので、そのまま角リング８２を設置することが出来る。しかし、図１１（Ａ）で示す様に、ベーンポンプ９０の中空回転軸９１の軸方向全域にスプラインが形成されている場合には、図１０で示す様に角リング８２でシールをするのであれば、角リング８２を設置するべき箇所（中空回転軸９１の先端側（図１１の右端側））における（中空回転軸の内周面の）スプラインを機械加工で切除して円筒面を形成し、その後、当該箇所に角リング８２を設置する必要がある。
【００６８】
それに対して、第６実施形態の変形例では、図１１（Ｂ）で示す様に、中空回転軸９１の内周面の雌スプラインに対応する凹凸面をその外周に形成したスプラインシール９２（樹脂製）を、潤滑油のシール材として使用している。
図示しない入力軸１０３（回転駆動軸、図１）と中空回転軸９１を接続するに際しては、スプラインシール９２を中空回転軸９１の先端側（図１１の右端側）から組み付け、スプラインシール９２の半径方向内方の空間に入力軸１０３の外周面を挿入して、入力軸１０３の雄スプラインと中空回転軸９１の雌スプラインとが係合した状態とする。スプラインシール９２は、中空回転軸９１の内周面の雌スプラインに対応する凹凸面をその外周に形成しているので、入力軸１０３の雄スプライン、中空回転軸９１の雌のスプラインをシールすることが出来る。そして、スプラインシール９２を設置するべき箇所における（中空回転軸９１内周面の）スプラインを機械加工で切除して円筒面を形成する必要もない。そして、中空回転軸９１の全長に亘って雌スプラインを形成しつつ、加工コストを高めることなく、その内部に潤滑油を封入できる。
図１１の変形例におけるその他の構成及び作用効果は、図１０の第６実施形態と同様である。
【００６９】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
図示の実施形態では、伝達装置１０１の入力軸１０３が中空回転軸１、２１、５１、６１、７１、８１、９１の中空部に挿通している状態が示されているが、例えばモータ等の原動機１０２（駆動源）の出力軸１０５を中空回転軸１、２１、５１、６１、７１、８１、９１の中空部に挿入することも可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１、２１、５１、６１、７１、８１、９１・・・中空回転軸
１Ａ・・・軸側凹部
２、２２・・・ロータ
２Ａ・・・ロータ側段部
３、２３・・・ワイヤーリング
４（４Ａ、４Ｂ）、２４（２４Ａ、２４Ｂ）・・・メカニカルシール
５、２５・・・保護用リリーフ回路
６、２６・・・カムリング
７、２７・・・カバー部
８、２８・・・本体部
９、２９、５５・・・メカニカルシール用リリーフ回路
１０、２０、５０、６０、７０、８０、９０・・ベーンポンプ
１１、３１・・・ベーン
１１Ｇ・・・ベーン溝
１２・・・ベーン用圧油貯留部
１３、３３・・・吸入回路
１４、３４・・・吸入ポート
１５、３５（３５−１、３５−２）・・・吐出回路
１６、３６（３６−１、３６−２）・・・吐出ポート
１７、３７・・・プレッシャーローディング用回路
１８、３８・・・プレッシャープレート
１９、３９、５４・・・軸受ブッシュ
４０・・・中間プレート
５２・・・キー
５３・・・キー溝
６１Ｂ・・・係合溝
６２・・・スプリングピン
７１Ｂ・・・収容部
７２・・・係合ボール
７３・・・押圧ボルト
８２・・・角リング（潤滑油のシール材）
９２・・・スプラインシール（潤滑油のシール材）
１０１・・・伝達装置
１０２・・・駆動源
１０３・・・入力軸
１０５・・・出力軸
Ｂ・・・接合用ボルト
Ｈ・・・取付用ボルト孔
α・・・ポンプ室
【図１】
2018088148.tif 000003
【図２】
2018088148.tif 000004
【図３】
2018088148.tif 000005
【図４】
2018088148.tif 000006
【図５】
2018088148.tif 000007
【図６】
2018088148.tif 000008
【図７】
2018088148.tif 000009
【図８】
2018088148.tif 000010
【図９】
2018088148.tif 000011
【図１０】
2018088148.tif 000012
【図１１】
2018088148.tif 000013
【図１２】
2018088148.tif 000014
【国際調査報告】
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2018088148.tif 000016