(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送液先からの戻り口を備えるリザーブタンクの内部の作動液を、該リザーブタンク中に開口する吸込口を経てポンプ本体に吸込み、該ポンプ本体内にて昇圧して送液先に送り出す一方、該送液先からの戻り液を前記戻り口を経てリザーブタンク内に戻して循環使用する構成としたポンプ装置において、
前記リザーブタンクは、前記ポンプ本体の外側を囲繞する有底の筒体を、該ポンプ本体の支持ブラケットに支持して構成してあり、
前記筒体の内部に、該筒体の周面に沿って配してある板状の分流体と、前記周面に開口する前記戻り口に対向するように前記分流体に設けられた分流突起とを備え、前記戻り口からの戻り液の一部を前記分流突起との衝突により分流して前記吸込口に導く分流手段を具備することを特徴とするポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リザーブタンク内の作動液をポンプに吸込み、送液先に圧送した後リザーブタンクに戻し、循環使用する構成としたポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動車には、動力舵取装置、自動変速装置等、油圧により作動し、運転操作を補助するための多くの補機が装備されており、これらの補機の作動油圧を発生すべく、ポンプ作用をなすポンプ本体と、作動油を貯留するリザーブタンクと、これらと送油先とを連通する配管とを備えて構成されたポンプ装置が搭載されている。
【０００３】
このようなポンプ装置のポンプ本体としては、小型でありながら高油圧を発生することが要求されることから、ベーンポンプ、ギヤポンプ等の回転容積形のポンプが用いられており、特に、高いポンプ効率が得られるギヤポンプが用いられることが多い。また、以上のポンプ装置は、一般的にエンジンを駆動源として駆動されるが、走行中に広範囲に回転速度を変えるエンジンは駆動源として好ましいものではなく、エンジンを駆動源とした場合、ポンプの駆動のための動力の消費が燃費の低下を招来し、更には、エンジンからの伝動のためにポンプの配設位置が限定される等の種々の問題があり、近年においては、エンジンに代えて車載バッテリからの給電により駆動される電動モータを駆動源とする電動ポンプが用いられるようになっている。
【０００４】
更に、本願出願人による特開平10-82377号公報等に開示されているように、ポンプ本体の一側に筒形の支持ブラケットを介して電動モータを取り付け、ポンプ本体の同側に突出するポンプ軸に連結すると共に、前記支持ブラケットにポンプ本体の外側を囲繞するように有底の筒体を取付けてリザーブタンクを形成し、該リザーブタンク及び電動モータをポンプ本体と一体に構成し、車両への搭載性を高めたポンプ装置として構成されたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて以上の如く構成されたポンプ装置においては、ポンプ本体として用いられているギヤポンプが、その回転に応じて間欠的な吐出動作をなすことから、吐出側に脈動が発生することが避けられず、この脈動に起因する騒音（脈動音）が発生するという問題があり、このような脈動音の低減のため、従来においては、一回転当たりの吐出量を下げて脈動成分を減じる一方、ポンプ本体の回転速度を上げて所望の流量を確保するようにしている。
【０００６】
ところがポンプ本体の運転中には、例えば、吸込側に発生するキャビテーションに起因する騒音（キャビテーション音）等、前記脈動音以外に回転速度に関連する周波数を有する種々の騒音が発生することから、脈動対策のためにポンプ本体の回転速度を上げた場合、これらの騒音の周波数が全般に高くなり、特に、前記キャビテーション音が耳障りな高周波音となって聴取され、運転者に無用な不安感を抱かせるという問題があった。
【０００７】
また、電動モータを駆動源とするポンプ装置においては、走行状態に応じた種々の制御が可能であり、例えば、動力舵取装置の作動油圧の発生源として用いられているポンプ装置においては、動力舵取装置の作動が舵取りがなされている間にのみ必要であることから、ポンプ本体の駆動のための無為な動力の消費を抑制して総合的な燃費の向上を図るべく、舵取り操作がなされたか否かを検出し、操作中にのみポンプ本体を駆動し、この駆動を舵取りがなされていない直進走行中には休止する制御、所謂、ストップ／ゴー制御が実施されている。
【０００８】
ところが、以上の如きストップ／ゴー制御を実施した場合、舵取り操作の検出に応じて休止状態にあるポンプ本体が起動された後の過渡期に、該ポンプ本体の吸込側の流れが不安定となりキャビテーションが発生し易くなる。この結果、舵取り操作がなされる都度、耳障りな高周波のキャビテーション音が高レベルにて発生することとなり、このキャビテーション音を聴取した運転者が抱く不安感が一層助長されるという問題があった。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ポンプの吸込側に発生するキャビテーションを抑制し、吐出側での脈動対策のために高速度にて運転される場合であっても、起動直後の過渡期に発生する高周波のキャビテーション音の発生を効果的に低減することができ、運転者に無用な不安感を抱かせることのないポンプ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るポンプ装置は、送液先からの戻り口を備えるリザーブタンクの内部の作動液を、該リザーブタンク中に開口する吸込口を経てポンプ本体に吸込み、該ポンプ本体内にて昇圧して送液先に送り出す一方、該送液先からの戻り液を前記戻り口を経てリザーブタンク内に戻して循環使用する構成としたポンプ装置において、前記リザーブタンクは、前記ポンプ本体の外側を囲繞する有底の筒体を、該ポンプ本体の支持ブラケットに支持して構成してあり、前記筒体の内部に、該筒体の周面に沿って配してある板状の分流体と、前記周面に開口する前記戻り口に対向するように前記分流体に設けられた分流突起とを備え、前記戻り口からの戻り液の一部を前記分流突起との衝突により分流して前記吸込口に導く分流手段を具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、リザーブタンクを構成する筒体の内部に周面に沿って板状の分流体を配し、この分流体に周面に開口する戻り口に対向する分流突起を設けて、送液先からリザーブタンクに戻る作動液を分流突起に衝突させて両側に分流し、一側に分流された作動液の一部をポンプ本体の吸込側に導き、吸込側の流れを安定化してキャビテーションの発生を抑制し、高周波のキャビテーション音を低減する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係るポンプ装置の要部を破断して示す側面図、図２は、図１のII−II線による横断面図である。
【００１７】
本発明に係るポンプ装置は、その一面側にポンプ本体１を支持する短寸円筒形の支持ブラケット２の他面側に駆動用の電動モータ３を取り付け、ポンプ本体１への入力軸としてのポンプ軸10と、電動モータ３の出力軸としてのモータ軸30とを、前記支持ブラケット２の内側にて同軸上に突き合わせ、これらを嵌め込み式のカップリング４により連結して、モータ軸30に取り出される電動モータ３の駆動力を、カップリング４を介してポンプ軸10に伝え、ポンプ本体１を駆動する構成となっている。
【００１８】
ポンプ本体１は、ハウジング11に形成された長円形断面の空洞部（ギヤ室）に駆動ギヤ12と従動ギヤ13とを互いに噛合させて配し、これらの噛合部の一側に設けた吸込室18（図２参照）内の作動油を、両ギヤの回転により夫々の歯間と前記空洞部の内周面との間に閉じ込めて搬送しつつ昇圧し、噛合部の他側に設けた吐出室（図示せず）に吐出する公知のギヤポンプとして構成されている。なお図１の従動ギヤ13は、紙面の手前側の駆動ギヤ12に一部を重ねた状態で図示されている。
【００１９】
駆動ギヤ12と従動ギヤ13とは、夫々の両側からハウジング11の空洞部に嵌挿された一対のサイドプレート14，14により、前述した噛合状態を保って回転自在に両持ち支持されており、このように構成されたポンプ本体１は、ハウジング11の一側端面を支持ブラケット２の支持面に突き当て、他側端面に重ねたエンドプレート15と共に、周方向に複数本（図においては４本）の固定ボルト16，16…により前記支持ブラケット２の端面に共締めして固定されている。
【００２０】
前記ポンプ軸10は、駆動ギヤ12の軸心部に嵌着され、一方のサイドプレート14を貫通して支持ブラケット２の側に突出せしめられ、電動モータ３のモータ軸30に前記カップリング４を介して連結されており、ポンプ本体１によるポンプ動作は、電動モータ３の回転が、モータ軸30、カップリング４及びポンプ軸10を介して駆動ギヤ12に伝達され、該駆動ギヤ12が、これに噛合する従動ギヤ13と共にハウジング11の内側空洞部内にて回転することにより生じるようになしてある。
【００２１】
以上の如くポンプ本体１を支持する支持ブラケット２には、薄肉の板材により構成された有底の円筒形をなすタンク筒５が、ポンプ本体１の取り付け側端面の外周近傍に周設されたインロー部にその開口側周縁を嵌め合わせ、ポンプ本体１の外側を囲繞するように取付けてあり、このタンク筒５の内側に作動油を貯留するリザーブタンクＴが構成されている。
【００２２】
図２に示す如くタンク筒５には、その周壁を貫通して内面に開口する戻り口が周方向の一か所に形成してあり、この戻り口は、タンク筒５の外側に突設された戻り管50を介して図示しない送油先に接続されており、該送油先からの戻り油が戻り管50を経てリザーブタンクＴの内部に還流するようになしてある。
【００２３】
本発明に係るポンプ装置において、タンク筒５の内側には、前記戻り口に対向するように分流体６が取付けてある。図３は、分流体６の構成を示す斜視図である。本図に示す如く分流体６は、タンク筒５の内面に対応する湾曲形状を有する部分円の形態をなす底板60の周縁部に、湾曲円の外方に向けて張り出す所定幅の鍔板61を周設し、湾曲した底を有する浅底の箱体として成形された合成樹脂製の部材である。
【００２４】
前記底板60の湾曲方向の略中央部には、湾曲円の外方に向けて３角形状に突出する分流突起62が突設されており、該分流突起62により区切られた底板60の一側半部には、該底板60を表裏に貫通する複数（図においては６個）の戻り孔63，63…が形成されている。また分流突起62により区切られた底板60の他側半部は、その端部の鍔板61の略中央部に連設された導出管64により外部に連通されている。
【００２５】
また底板60の一方の湾曲縁を縁取る鍔板61の外側には、これと略直交する向きに複数本（図においては３本）の支持突起65，65…が突設されており、更に前記鍔板61には、前記支持突起65，65…の夫々と干渉しない位置を貫通する貫通孔66が形成され、該貫通孔66の鍔板61の内側への開口部は、適宜の距離だけ隔てて対向する邪魔板67により覆ってある。
【００２６】
以上の如く構成された分流体６は、図２に示す如く、その開口側を外向きとしてタンク筒５の内周に沿わせ、前記分流突起62が、前記戻り管50の基端に開口する戻り口の内側に対向するように周方向に位置決めされて固定されている。
【００２７】
このような分流体６の固定は、前記支持突起65，65…の夫々を、支持ブラケット２の端面の該当位置に形成された格別の支持孔20，20…（図３中に２点鎖線により示す）に嵌合させることにより実現される。これらの支持突起65，65…の夫々は、図３に示す如く、支持孔20，20…の内径よりもやや大なる外径を有する円筒体の周面の一部に切欠き部を設けて構成されており、分流体６の支持は、このような支持突起65，65…を、夫々の切欠き部の変形を伴いつつ各別の支持孔20，20…に押し込むことにより、容易に、しかも安定して実現することができる。
【００２８】
このような分流体６の取付けにより、前述の如く戻り管50を経て還流する送油先からの戻り油は、図２中に矢符にて示す如く、戻り管50の基部に開口する戻り口に対向する分流突起62に衝突して両側に分流せしめられ、一側（図２の右側）に分流された戻り油は、同側の底板60に形成された戻り孔63，63…の夫々を経てタンク筒５内に戻される。また、他側（図２の左側）に分流された戻り油は、タンク筒５の内面と分流体６の底板60との間の環状の空間に沿って流れ、同側端部の鍔板61に連設された導出管64を経て外部に導出される。
【００２９】
図２に示す如く、タンク筒５の内側のポンプ本体１には、ハウジング11内部の吸込室18に連通する吸込管17が接続されている。該吸込管17は、ハウジング11から放射状に突出し、タンク筒５の内面に沿って湾曲せしめられた大径のゴム製パイプ、又は樹脂製パイプであり、前記導出管64の先端部は、タンク筒５の周方向に開口する前記吸込管17内に差し込まれている。
【００３０】
而して、前記分流突起62に衝突し、図２の左側に分流された戻り油は、前記導出管64を経て吸込管17内に導出され、吸込管17の残りの開口部を経てリザーブタンクＴ内から導入される作動油と共にポンプ本体１内部の吸込室18に導入され、前述した如く、駆動ギヤ12及び従動ギヤ13の回転により昇圧されて、前記吸込室18の他側に構成された図示しない吐出室に吐き出される。
【００３１】
ポンプ本体１及びタンク筒５を支持する支持ブラケット２には、所定の内容積を有するダンパ室21が、前記ポンプ軸10とモータ軸30との連結部の外側を囲繞する環状の室として構成されており、ポンプ本体１の前記吐出室は、このダンパ室21に連通させてある。また支持ブラケット２の外周の一か所には、図２に示す如く吐出座22が突設されており、この吐出座22の中央に開口する吐出口23は、支持ブラケット２の内側の前記ダンパ室21に連通させてある。
【００３２】
以上の構成によりポンプ本体１からの吐出油は、前記ダンパ室21に一旦導入され、前記吐出口23を経て図示しない送油先に送出される。このとき前記ダンパ室21は、ポンプ本体１の吐出室から導入される吐出油の脈動成分を吸収し、吐出口からの送出油の脈動を軽減する作用をなす。ポンプ本体１からの吐出油の脈動成分は、ロータとしての駆動ギヤ12及び従動ギヤ13の回転数と、一回転当たりの吐出回数となる駆動ギヤ12及び従動ギヤ13の歯数との積に相当する周波数を主成分としており、この積に基づいてダンパ室21の内容積を設定することにより、前記脈動の吸収を有効に行なわせることができる。
【００３３】
なお前記ダンパ室21は、図示しないリリーフ弁を介して前記分流体６に形成された貫通孔66に連通しており、ダンパ室21内にて過剰な圧力上昇が生じた場合、この上昇圧力は、前記リリーフ弁の動作により前記貫通孔66を経て分流体６の内部に解放され、更に前記戻り孔63，63…を経てタンク筒５の内部に解放されるようになしてある。
【００３４】
以上の如きポンプ動作中、前記吸込室18には、リザーブタンクＴ内に貯留された作動油が吸込管17を経て吸込まれると共に、送油先から戻り管50を経て還流する戻り油の一部が、前記分流体６の作用により分流され、導出管64を経て所定の圧力及び速度を有して導入される。
【００３５】
ポンプ本体１が停止している間、リザーブタンクＴ内の作動油は速度を有さずに滞留した状態にあり、この状態でポンプ本体１が起動された直後には、リザーブタンクＴ内への吸込管17の開口部での吸込み状態は不安定となり、キャビテーションが発生し易く、耳障りなキャビテーション音が発生する虞れがある。本発明に係るポンプ装置においては、送油先からの戻り油が前記導出管64を経て吸込管17に送り込まれ、ポンプ本体１の起動直後から吸込管17内に作動油の流れが生じており、この流れの作用により前記リザーブタンクＴからの吸込みが助長される結果、吸込状態が安定化されてキャビテーションの発生を効果的に抑制することができる。
【００３６】
なお以上の実施の形態においては、ポンプ本体１の外側に作動油を貯留するリザーブタンクＴを一体に設けたポンプ装置について説明したが、リザーブタンクＴとポンプ本体１とを別体に備えたポンプ装置においても本発明の適用は可能である。また、リザーブタンクＴへの戻り油の一部をポンプ本体１の吸込側に分流する分流手段は、実施の形態に示す分流体６に限らず、他の構成を有するものであってもよい。
【００３７】
また以上の実施の形態においては、動力舵取装置、自動変速装置等の油圧作動装置の作動油を得るべく、自動車に搭載して用いられるポンプ装置について説明したが、本発明は、自動車用以外に用いられるポンプ装置、更には、油以外の液体を取り扱い対象とするポンプ装置においても適用可能であることは言うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係るポンプ装置においては、リザーブタンクを構成する筒体の内部に周面に沿って板状の分流体を配し、この分流体に周面に開口する戻り口に対向する分流突起を設けてなる分流手段を備え、送液先からリザーブタンクに戻る作動液の一部を、前記分流突起との衝突により分流してポンプ本体の吸込側に戻すから、簡素な構成によりポンプ本体の起動直後の過渡期において吸込側の流れを安定化し、キャビテーションの発生を抑制することができ、吐出側での脈動対策のために高速度にて運転される場合であっても高周波のキャビテーション音の発生を有効に低減することができ、自動車用として用いた場合、前記キャビテーション音を聴取した運転者に無用な不安感を抱かせることがない。
【００３９】
また、ポンプ本体の支持ブラケットに有底の筒体を支持してリザーブタンクを一体に構成したから、キャビテーション音が小さく、静粛な運転が可能なポンプ装置をコンパクトに構成することができ、静粛な運転が可能な小型化されたポンプ装置を実現することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポンプ装置の要部を破断して示す側面図である。
【図２】図１のII−II線による横断面図である。
【図３】分流体の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    ポンプ本体
２    支持ブラケット
３    電動モータ
５    タンク筒
６    分流体
12    駆動ギヤ
13    従動ギヤ
17    吸込管
50    戻り管
60    底板
62    分流突起
64    導出管
Ｔ    リザーブタンク
【図１】
0003982115.tif 000002
【図２】
0003982115.tif 000003
【図３】
0003982115.tif 000004