(57)【要約】【課題】ベーンポンプのラジアル方向力による振動を抑える。【解決手段】ポンプ装置１００は、二つのベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂを備え、二つのべーンポンプ５０Ａ、５０Ｂのそれぞれは、ロータ２Ａ、２Ｂとカムリング４Ａ、４Ｂとの間で隣り合うベーン３Ａ、３Ｂによって仕切られるポンプ室１１８Ａ、１８Ｂを備えており、カムリング４Ａ、４Ｂは、ロータ２Ａ、２Ｂの回転に伴ってポンプ室１８Ａ、１８Ｂの容積を拡張する吸込区間と、ロータ２Ａ、２Ｂの回転に伴ってポンプ室１８Ａ、１８Ｂの容積を収縮する吐出区間と、を有し、二つのベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂは、駆動軸１Ａ、１Ｂが互いに平行に配置され、かつ、吸込区間同士または吐出区間同士が互いに対向して配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つのベーンポンプを備えたポンプ装置であって、
前記二つのべーンポンプのそれぞれは、駆動軸に連結されたロータと、前記ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、前記ロータを収容すると共に前記ロータの回転に伴って内周のカム面に前記ベーンの先端部が摺接し、前記ロータの中心に対して偏心したカムリングと、前記ロータと前記カムリングの間で隣り合う前記ベーンによって仕切られるポンプ室と、を備え、
前記カムリングは、前記ロータの回転に伴って前記ポンプ室の容積を拡張する吸込区間と、前記ロータの回転に伴って前記ポンプ室の容積を収縮する吐出区間と、を有し、
前記二つのベーンポンプは、前記駆動軸が互いに平行に配置され、かつ、前記吸込区間同士または前記吐出区間同士が互いに対向して配置されたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
前記二つのべーンポンプは、前記ロータに対する前記カムリングの偏心量が変化することによって吐出容量が変化する可変容量型ベーンポンプであって、
前記二つのべーンポンプのそれぞれは、
前記カムリング外周の収容空間内に画成され、互いの圧力差によって前記ロータに対して前記カムリングを偏心させる第一流体圧室と第二流体圧室と、
ポンプ吐出圧に応じて動作し、前記ロータの回転速度の増加に伴って前記ロータに対する前記カムリングの偏心量が小さくなるように前記第一流体圧室と前記第二流体圧室の作動流体の圧力を制御する制御バルブと、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記制御バルブはスプールを有し、
前記スプールは、前記二つのベーンポンプのうちの一方のベーンポンプの前記第一流体圧室に対するタンク又は吐出通路の連通を切り換える第一ランド部と、前記一方のベーンポンプの前記第二流体圧室と前記タンクとの連通又は遮断を切り換える第二ランド部と、前記二つのベーンポンプのうちの他方のベーンポンプの前記第一流体圧室に対するタンク又は吐出通路の連通を切り換える第三ランド部と、前記他方のベーンポンプの第二流体圧室と前記タンクとの連通又は遮断を切り換える第四ランド部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記二つのべーンポンプのそれぞれは、前記第一流体圧室と前記制御バルブとを連通する第一連通路と、前記第二流体圧室と前記制御バルブとを連通する第二連通路と、を備え、
前記二つのべーンポンプのそれぞれの前記第一連通路は互いに流路長が等しく、
前記二つのべーンポンプのそれぞれの前記第二連通路は互いに流路長が等しいことを特徴とする請求項２または３に記載のポンプ装置。
【請求項５】
前記二つのベーンポンプを同期して駆動する歯車機構を備え、
前記二つのベーンポンプの前記駆動軸の回転方向が互いに逆方向であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のポンプ装置。
【請求項６】
前記二つのベーンポンプを同期して駆動するチェーン機構またはベルト機構を備え、
前記二つのベーンポンプの前記駆動軸の回転方向が互いに同方向であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベーンポンプを二つ備えたポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のベーンポンプとして、特許文献１には、凹部が形成されたハウジングと、 凹部に取り付けられ内部の空間部と凹部とで収納空間部を形成する筒状のアウターケースと、収納空間部内に回転可能に収納されベーンを有するロータと、収納空間部内に移動可能に収納され、ロータとの間に流体を吸入する吸入領域又は流体を吐出する吐出領域をそれぞれ形成するとともにアウターケースとの間に第１圧力室及び第２圧力室をそれぞれ形成するカムリングと、を有するベーンポンプが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３３７１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載のベーンポンプでは、駆動時に吸入領域と吐出領域との間に圧力差が生じる。このとき、回転軸と直交する平面において、吐出領域側から吸入領域側に向かってラジアル方向力が生じる。吐出領域と吸入領域内の圧力は、時間ととも変化する。吐出領域と吸入領域との圧力が変化するとラジアル方向力が変化し、ラジアル方向に振動を引き起こしてしまう。
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ベーンポンプのラジアル方向力による振動を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、二つのベーンポンプを備えたポンプ装置であって、前記二つのべーンポンプのそれぞれは、駆動軸に連結されたロータと、前記ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、前記ロータを収容すると共に前記ロータの回転に伴って内周のカム面に前記ベーンの先端部が摺接し、前記ロータの中心に対して偏心したカムリングと、前記ロータと前記カムリングの間で隣り合う前記ベーンによって仕切られるポンプ室と、を備え、前記カムリングは、前記ロータの回転に伴って前記ポンプ室の容積を拡張する吸込区間と、前記ロータの回転に伴って前記ポンプ室の容積を収縮する吐出区間と、を有し、前記二つのベーンポンプは、前記駆動軸が互いに平行に配置され、かつ、前記吸込区間同士または前記吐出区間同士が互いに対向して配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、二つのベーンポンプは吸込区間同士または吐出区間同士が対向して配置されるため、ラジアル方向力が相殺され、ポンプ装置の振動を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るポンプ装置の駆動軸方向の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るポンプ装置のポンプカバーを外した状態の上面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るポンプ装置の油圧回路図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るポンプ装置の油圧回路図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るポンプ装置の油圧回路図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態に係るポンプ装置１００について説明する。図１はポンプ装置１００における駆動軸１Ａ、１Ｂの軸線方向における断面を示す断面図であり、図２はポンプ装置１００のポンプカバー５を外した状態の上面図であり、図３はポンプ装置の油圧回路図であって、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂの吐出流量最大時の油圧回路図である。
【００１０】
ポンプ装置１００は、車両に搭載される油圧機器、例えば、パワーステアリング装置や無段変速機等の油圧供給源として用いられるものである。ポンプ装置１００は、二つのベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂを備える。
【００１１】
なお、ベーンポンプ５０Ａとベーンポンプ５０Ｂは同じ構成であるため、以下では、ベーンポンプ５０Ａを中心に説明し、ベーンポンプ５０Ｂについてはベーンポンプ５０Ａと同一の構成には図中に同じ数字の符号を付して説明を省略する。ベーンポンプ５０Ａの構成には符号に「Ａ」又は「ａ」を付し、ベーンポンプ５０Ｂの構成には符号に「Ｂ」又は「ｂ」を付して区別する。
【００１２】
ベーンポンプ５０Ａは、駆動軸１Ａと、駆動軸１Ａに固定されたロータ２Ａと、ロータ２Ａに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーン３Ａと、ロータ２Ａを収容すると共に、ロータ２Ａの回転に伴って内周のカム面４ａにベーン３Ａの先端部が摺接しロータ２Ａの中心に対して偏心可能なカムリング４Ａと、を備える。
【００１３】
駆動軸１Ａは、ブッシュ１５Ａを介してポンプボディ１０及びポンプカバー５に回転自在に支持される。ポンプボディ１０には、カムリング４Ａを収容するポンプ収容凹部１０Ａが形成される。
【００１４】
ポンプ収容凹部１０Ａの底面には、ロータ２Ａ及びカムリング４Ａの一側部に当接するサイドプレート６Ａが配置される。ポンプカバー５は、端面がロータ２Ａ及びカムリング４Ａの他側部に当接し、ポンプ収容凹部１０Ａの開口部を封止する。ポンプカバー５は、ポンプボディ１０に設けられたボルト取付穴１９にボルト（図示せず）を締結することでポンプボディ１０に固定される。
【００１５】
このように、ポンプカバー５とサイドプレート６Ａは、ロータ２Ａ及びカムリング４Ａの両側面を挟んだ状態で配置される。これにより、ロータ２Ａとカムリング４Ａとの間には、隣り合うベーン３Ａによって仕切られたポンプ室１８Ａが画成される。
【００１６】
なお、一つのポンプボディ１０にポンプ収容凹部１０Ａ及びポンプ収容凹部１０Ｂを設けているが、ポンプ収容凹部１０Ａ及びポンプ収容凹部１０Ｂを個別のポンプボディに設けてもよい。
【００１７】
駆動軸１Ａには歯車１２Ａが連結され、駆動軸１Ｂには歯車１２Ｂが連結される。歯車１２Ａ、１２Ｂは互いに噛み合うように構成され、歯車１２Ａまたは歯車１２Ｂの一方にエンジン（図示せず）の動力が伝達されることで、駆動軸１Ａ、１Ｂに連結されたロータ２Ａ、２Ｂが回転する。歯車１２Ａ、１２Ｂは歯数が等しくなるように構成され、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂを同期して駆動する動力伝達機構を構成する。図２では、ロータ２Ａは反時計回りに回転し、ロータ２Ｂは時計回りに回転する。なお、動力伝達機構は、歯車機構に限らず、チェーン機構、ベルト機構であってもよい。
【００１８】
ポンプ収容凹部１０Ａの内周面には、カムリング４Ａを取り囲むようにして環状のアダプタリング８Ａが嵌装される。アダプタリング８Ａは、ロータ２Ａ及びカムリング４Ａと同様に、両側面がポンプカバー５とサイドプレート６Ａとによって挟まれる。
【００１９】
アダプタリング８Ａの内周面には、駆動軸１Ａと平行に延在すると共に、両端部がそれぞれポンプカバー５及びサイドプレート６Ａに挿入された支持ピン９Ａが支持される。支持ピン９Ａにはカムリング４Ａが支持され、カムリング４Ａはアダプタリング８Ａの内部で支持ピン９Ａを支点に揺動する。
【００２０】
支持ピン９Ａは、両端部がそれぞれポンプカバー５及びサイドプレート６Ａに挿入されると共にカムリング４を支持するため、カムリング４Ａに対するポンプカバー５とサイドプレート６Ａの相対回転を規制する。
【００２１】
アダプタリング８Ａの内周面における支持ピン９Ａと軸対称の位置には、駆動軸１Ａと平行にカムリング４Ａの揺動時にカムリング４Ａの外周面が摺接するシール材１１Ａが装着される。
【００２２】
このように、カムリング４Ａ外周の収容空間であるカムリング４Ａの外周面とアダプタリング８Ａの内周面との間には、支持ピン９Ａとシール材１１Ａとによって、第一流体圧室１６Ａと第二流体圧室１７Ａとが画成される。
【００２３】
カムリング４Ａは、環状の部材であり、ロータ２Ａの回転に伴ってポンプ室１８Ａの容積を拡張する吸込区間と、ポンプ室１８Ａの容積を収縮する吐出区間と、を有する（図２参照）。ポンプ室１８Ａは、吸込区間にて作動流体としての作動油を吸込み、吐出区間にて作動油を吐出する。図２では、ベーンポンプ５０Ａの支持ピン９Ａとシール材１１Ａを結ぶ線に対してカムリング４Ａの中心を通る垂直な線の右側が吸込区間、垂直な線の左側が吐出区間であり、ベーンポンプ５０Ｂの支持ピン９Ｂとシール材１１Ｂを結ぶ線に対してカムリング４Ｂの中心を通る垂直な線の左側が吸込区間、垂直な線の右側が吐出区間である。
【００２４】
カムリング４Ａは、第一流体圧室１６Ａと第二流体圧室１７Ａの作動油の圧力差によって、支持ピン９Ａを支点に揺動する。カムリング４Ａが支持ピン９Ａを支点に揺動することによって、ロータ２Ａに対するカムリング４Ａの偏心量が変化し、ポンプ室１８Ａの吐出容量が変化する。第一流体圧室１６Ａの圧力が第二流体圧室１７Ａの圧力よりも大きい場合には、ロータ２Ａに対するカムリング４Ａの偏心量が小さくなり、ポンプ室１８Ａの吐出容量は小さくなる。これに対して、第二流体圧室１７Ａの圧力が第一流体圧室１６Ａの圧力よりも大きい場合には、ロータ２に対するカムリング４Ａの偏心量が大きくなり、ポンプ室１８Ａの吐出容量は大きくなる。このように、ベーンポンプ５０Ａは、第一流体圧室１６Ａと第二流体圧室１７Ａとの圧力差によってロータ２に対するカムリング４Ａの偏心量が変化し、吐出容量が変化する。
【００２５】
サイドプレート６Ａには、吸込区間のポンプ室１８Ａに対応して円弧状に開口する吸込ポート１３Ａと、吐出区間のポンプ室１８Ａに対応して円弧状に開口する吐出ポート１４Ａが形成される。なお、吸込ポート１３Ａと吐出ポート１４Ａは、吸込区間と吐出区間のポンプ室１８Ａの形状に近い円弧状に形成するのが望ましいが、吸込区間と吐出区間のポンプ室１８Ａに連通する位置であれば、どのような形状でもよい。
【００２６】
ポンプカバー５及びカムリング４Ａに対するサイドプレート６Ａの相対回転は支持ピン９Ａによって規制されるため、吸込区間及び吐出区間のポンプ室１８Ａに対する吸込ポート１３Ａ及び吐出ポート１４Ａの位置ずれが防止される。
【００２７】
吸込ポート１３Ａは、タンク３０の作動油をポンプボディ１０に形成された吸込通路３１及び吸込通路３１から分岐した吸込通路３１Ａを通じて吸込区間のポンプ室１８Ａへと導く。
【００２８】
また、吐出ポート１４Ａは、ポンプボディ１０に形成された吐出通路３４Ａに連通して形成され、吐出区間のポンプ室１８Ａから吐出される作動油を吐出通路３４Ａへと導く。吐出通路３４Ａは、ポンプボディ１０に形成され作動油をポンプ装置１００の外部の油圧機器へと導く吐出通路３４に接続される。
【００２９】
ポンプカバー５には、駆動軸１Ａ、１Ｂの軸方向と直交する向きにバルブ収容穴２５が形成される。バルブ収容穴２５には、第一流体圧室１６Ａ、１６Ｂと第二流体圧室１７Ａ、１７Ｂの作動油の圧力を制御する制御バルブ２０が収容される。
【００３０】
次に、図３を参照して、制御バルブ２０について説明する。
【００３１】
制御バルブ２０は、バルブ収容穴２５に摺動自在に挿入されたスプール２１と、スプール２１の一端とバルブ収容穴２５の底部との間に画成された第一スプール室２４と、スプール２１の他端とバルブ収容穴２５を封止する図示しないプラグとの間に画成された第二スプール室２３と、第二スプール室２３内に収装され第二スプール室２３の容積を拡張する方向にスプール２１を付勢するリターンスプリング２２と、を備える。
【００３２】
スプール２１は、バルブ収容穴２５の内周面に沿って摺動する第一ランド部２１ａ及び第二ランド部２１ｂと、第一ランド部２１ａと第二ランド部２１ｂとの間に形成された環状溝２１ｃと、を備える。
【００３３】
第一スプール室２４には、スプール２１が第一スプール室２４の容積を収縮する方向に移動した場合にバルブ収容穴２５の底部に当接してスプール２１の所定以上の移動を規制する第一ストッパ部２１ｄが第一ランド部２１ａに結合して配置される。
【００３４】
また、第二スプール室２３には、スプール２１が第二スプール室２３の容積を収縮する方向に移動した場合にプラグに当接してスプール２１の所定以上の移動を規制する第二ストッパ部２１ｅが第二ランド部２１ｂに結合して配置される。リターンスプリング２２は、第二ストッパ部２１ｅを取り囲んで第二スプール室２３内に収装される。
【００３５】
制御バルブ２０には、第一流体圧室１６Ａ及び第二流体圧室１７Ａにそれぞれ連通する第一流体圧通路３５及び第二流体圧通路３６と、環状溝２１ｃに連通すると共にタンク３０に連通するドレン通路３７と、第一スプール室２４に連通すると共に吐出通路３４に連通する導圧通路３２と、第二スプール室２３に連通すると共に吐出通路３４に連通する導圧通路３８と、が接続されている。
【００３６】
第一流体圧通路３５は、第一流体圧室１６Ａに連通するポンプ側第一流体圧通路３５ａと、第一流体圧室１６Ｂに連通するポンプ側第一流体圧通路３５ｂと、に分岐する。第一流体圧通路３５とポンプ側第一流体圧通路３５ａとによって、第一流体圧室１６Ａと制御バルブ２０とを連通する第一連通路３５Ａが構成され、第一流体圧通路３５とポンプ側第一流体圧通路３５ｂとによって、第一流体圧室１６Ｂと制御バルブ２０とを連通する第一連通路３５Ｂが構成される。
【００３７】
第二流体圧通路３６は、第二流体圧室１７Ａに連通するポンプ側第二流体圧通路３６ａと、第二流体圧室１７Ｂに連通するポンプ側第二流体圧通路３６ｂと、に分岐する。第二流体圧通路３６とポンプ側第二流体圧通路３６ａとによって、第二流体圧室１７Ａと制御バルブ２０とを連通する第二連通路３６Ａが構成され、第二流体圧通路３６とポンプ側第二流体圧通路３６ｂとによって、第二流体圧室１７Ｂと制御バルブ２０とを連通する第二連通路３６Ｂが構成される。
【００３８】
吐出通路３４にはオリフィス３３が設けられる。オリフィス３３の上流の作動油は、導圧通路３２を通じて第一スプール室２４に導かれ、オリフィス３３の下流の作動油は、導圧通路３８を通じて第二スプール室２３に導かれる。
【００３９】
つまり、第一スプール室２４には、オリフィス３３を介さずに吐出通路３４Ａ、３４Ｂの作動油が導圧通路３２を通じて導かれると共に、第二スプール室２３には、吐出通路３４Ａ、３４Ｂの作動油がオリフィス３３を介して吐出通路３４、導圧通路３８を通じて導かれる。なお、オリフィス３３は、ポンプ室１８Ａ、１８Ｂから吐出された作動油の流れに抵抗を付与するものであれば、可変型、固定型のどちらでもよい。
【００４０】
スプール２１は、両端に画成された第一スプール室２４及び第二スプール室２３に導かれる作動油の圧力による荷重と、リターンスプリング２２の付勢力とがバランスした位置で止まる。スプール２１の位置によって、第一流体圧通路３５及び第二流体圧通路３６が、それぞれ第一ランド部２１ａ及び第二ランド部２１ｂによって開閉され、第一流体圧室１６Ａ及び第二流体圧室１７Ａに作動油が給排される。
【００４１】
第二スプール室２３の圧力による荷重とリターンスプリング２２の付勢力との合計荷重が第一スプール室２４の圧力による荷重よりも大きい場合には、リターンスプリング２２が伸長し、スプール２１は第一ストッパ部２１ｄがバルブ収容穴２５の底部に当接した状態となる。
【００４２】
この状態では、図３に示すように、第一流体圧室１６Ａと導圧通路３２との連通が遮断されると共に、第二流体圧室１７Ａとドレン通路３７とも連通も遮断される。このとき、第一ランド部２１ａには環状溝２１ｃに連通する連通路２１ｇが形成されているため、第一流体圧通路３５が第一ランド部２１ａによって導圧通路３２との連通が遮断された状態では、第一流体圧室１６Ａは、第一流体圧通路３５、連通路２１ｇ、及び環状溝２１ｃを通じてドレン通路３７に連通した状態となる。一方、第二流体圧室１７Ａには絞り通路３９Ａを介して吐出通路３４の作動油が常時導かれている。
【００４３】
したがって、第二流体圧室１７Ａの圧力が第一流体圧室１６Ａの圧力よりも大きくなり、カムリング４Ａはロータ２に対する偏心量が大きくなる方向に移動する。
【００４４】
これに対して、第一スプール室２４の圧力による荷重が第二スプール室２３の圧力による荷重とリターンスプリング２２の付勢力との合計荷重よりも大きい場合には、スプール２１はリターンスプリング２２の付勢力に抗して移動する。この状態では、第一流体圧通路３５は第一ランド部２１ａによってドレン通路３７と遮断され、かつ第一流体圧通路３５は導圧通路３２と連通した状態となる。また、第二流体圧通路３６はスプール２１の第二ランド部２１ｂによって吐出通路３４と遮断され、第二流体圧通路３６は環状溝２１ｃを通じてドレン通路３７と連通した状態となる。これにより、第一流体圧室１６Ａは導圧通路３２と連通し、第二流体圧室１７Ａは環状溝２１ｃを通じてタンク３０と連通する。
【００４５】
したがって、第一流体圧室１６Ａの圧力が第二流体圧室１７Ａの圧力よりも大きくなり、カムリング４Ａはロータ２に対する偏心量が小さくなる方向に移動する。
【００４６】
なお、第二流体圧通路３６と環状溝２１ｃの連通は、スプール２１の第二ランド部２１ｂに形成されたノッチ２１ｆを介して行われる。したがって、スプール２１の移動量に応じて第一流体圧室１６に対するドレン通路３７の開口面積が増減する。
【００４７】
次に、図３を参照してベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂの動作について説明する。図３はベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂの吐出流量最大時を示す。
【００４８】
駆動軸１Ａに図示しないエンジンの動力が伝達されロータ２Ａが回転すると、ロータ２Ａの回転に伴って吸込区間に位置するポンプ室１８Ａは拡張し、吸込通路３１Ａ、吸込ポート１３Ａを通じてタンク３０から作動油を吸込む。また、吐出区間に位置するポンプ室１８Ａは収縮して、吐出ポート１４Ａを通じて作動油を吐出通路３４Ａに吐出する。吐出通路３４Ａに吐出された作動油は、吐出通路３４を通じて油圧機器へと供給される。
【００４９】
作動油が吐出通路３４を通過する際、吐出通路３４に介装されたオリフィス３３の前後には圧力差が生じ、オリフィス３３上流及び下流の圧力はそれぞれ第一スプール室２４及び第二スプール室２３に導かれる。制御バルブ２０のスプール２１は、第一スプール室２４と第二スプール室２３に導かれる作動油の圧力差による荷重と、リターンスプリング２２の付勢力とがバランスした位置に移動する。
【００５０】
ポンプ始動時には、ロータ２の回転速度が小さいため、オリフィス３３の前後差圧は小さい。このため、図３に示すように、スプール２１は、リターンスプリング２２の付勢力によって移動し、第一ストッパ部２２ｄがバルブ収容穴２５の底部に当接した状態となる。
【００５１】
この場合には、第一流体圧室１６Ａは、導圧通路３２との連通が遮断され、第一ランド部２１ａに形成された連通路２１ｇを通じてドレン通路３７に連通する。また、第二流体圧室１７Ａは、ドレン通路３７との連通が遮断される。このとき、第二流体圧室１７Ａには絞り通路３９Ａを介して吐出通路３４の作動油が常時導かれている。
【００５２】
したがって、カムリング４Ａは、第二流体圧室１７Ａに導かれる吐出通路３４の作動油によってロータ２Ａに対する偏心量が大きくなる方向の圧力を受けるため、ロータ２Ａに対する偏心量が最大となる。
【００５３】
このようにしてベーンポンプ５０Ａは、最大吐出容量で作動油を吐出し、ロータ２Ａの回転速度に略比例した流量を吐出する。これにより、ロータ２Ａの回転速度が小さい場合でも、油圧機器に対して十分な流量の作動油を供給することができる。
【００５４】
ロータ２Ａの回転速度が増加するのに伴って、オリフィス３３の前後差圧が大きくなる。これにより、スプール２１は、リターンスプリング２２の付勢力に抗して移動する。
【００５５】
この場合には、第一流体圧室１６Ａは第一スプール室２４を通じて導圧通路３２に連通すると共に、ドレン通路３７と遮断される。また、第二流体圧室１７Ａはドレン通路３７と連通する。したがって、第一流体圧室１６Ａには導圧通路３２の作動油が供給され、第二流体圧室１７Ａの作動油はドレン通路３７へと排出される。これにより、カムリング４Ａは、第一流体圧室１６Ａと第二流体圧室１７Ａとの圧力差に応じて、ロータ２Ａに対する偏心量が小さくなる方向へと移動する。
【００５６】
スプール２１の移動に伴って、第一流体圧室１６Ａへと供給される作動油の流量、及び第二流体圧室１７Ａから排出される作動油の流量は増加するが、スプール２１の移動は第二ストッパ部２１ｅが図示しないプラグに当接することによって規制される。したがって、第一流体圧室１６Ａへと供給される作動油の流量、及び第二流体圧室１７Ａから排出される作動油の流量は所定流量以上には増加することなく制限される。このように、第二ストッパ部２１ｅは、ロータ２Ａに対するカムリング４Ａの偏心量が小さくなる際における第二流体圧室１７Ａの作動油の排出流量を制限する。
【００５７】
なお、ロータ２に対するカムリング４Ａの偏心量が小さくなる際における制御バルブ２０を通過する作動油の流量の制限は、第二ストッパ部２１ｅの長さを調整することによって行うことができる。つまり、第二ストッパ部２１ｅを長くするほど、制御バルブ２０を通過する作動油の流量は減少する。
【００５８】
ロータ２Ａに対するカムリング４Ａの偏心量が小さくなっていくと、カムリング４Ａの外周面がアダプタリング８Ａの内周面に当接して、カムリング４Ａの移動が規制される。これにより、ロータ２に対するカムリング４Ａの偏心量が最低となり、ポンプ室１８Ａは最低吐出容量となる。
【００５９】
このようにしてベーンポンプ５０Ａは、吐出通路３４のオリフィス３３の前後差圧に応じたポンプ吐出容量に調整され、ロータ２Ａの回転速度の増加に伴って圧力が上昇すると吐出容量が次第に減少する。また、ロータ２Ａに対するカムリング４Ａの偏心量が最低である場合でも、最低吐出容量で作動油を吐出する。これにより、油圧機器に対して供給される作動油は適度に調節される。
【００６０】
次に、図１から図３を参照して、ポンプ装置１００及びラジアル方向力について説明する。
【００６１】
ポンプ装置１００は、ベーンポンプ５０Ａとベーンポンプ５０Ｂが駆動軸１Ａと駆動軸１Ｂとが互いに平行に配置され、最適には、図２に示す中心線Ｏに対して、ベーンポンプ５０Ａとベーンポンプ５０Ｂの断面形状が線対称になるように配置される。ポンプ装置１００は、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂの吸込区間同士が対向するように配置される。なお、中心線Ｏとは、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂの駆動軸１Ａ、１Ｂの中心線の中間に位置し、駆動軸１Ａ、１Ｂの中心線に対し垂直な線である。
【００６２】
ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂが駆動されると、ポンプ室１８Ａの容積を拡張する吸込区間と、ポンプ室１８Ａの容積を収縮する吐出区間との間に圧力差が生じる。この圧力差によって、図２に矢印で示すように駆動軸１Ａ、１Ｂと直交する方向にラジアル方向力が発生する。ポンプ室１８Ａ、１８Ｂは、ロータ２Ａ、２Ｂの回転とともに容積や圧力が変化する。そのためラジアル方向力も変化し、振動が発生する。このとき、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂのラジアル方向力は互いに対向しているので、ラジアル方向力が相殺され、ポンプ装置１００の振動が抑えられる。
【００６３】
また、第一連通路３５Ａと第一連通路３５Ｂの流路長が等しくなるように構成され、第二連通路３６Ａと第二連通路３６Ｂの流路長が等しくなるように構成される。これにより、第一連通路３５Ａと第一連通路３５Ｂの圧力損失が等しく、第二連通路３６Ａと第二連通路３６Ｂの圧力損失が等しくなるため、制御バルブ２０の動作に対応して、カムリング４Ａ、４Ｂは同期して動作する。このように、カムリング４Ａ、４Ｂを同期して動作させることで、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂのラジアル方向力の大きさや変化が等しくなり、ラジアル方向力が相殺されポンプ装置１００の振動をより一層抑えられる。
【００６４】
なお、図２、３に示す第１実施形態は、吸込区間同士が対向するように配置されているが、吐出区間同士を対向するように配置させてもよい。この場合、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂのラジアル方向力は、それぞれ図２の矢印とは反対向きに作用するが、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂのラジアル方向力は互いに反対方向に作用しているので、ラジアル方向力は相殺されポンプ装置１００の振動が抑えられる。
【００６５】
以上の第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００６６】
二つのベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂは吸込区間同士または吐出区間同士が対向して配置されるため、ラジアル方向力が相殺され、ポンプ装置１００の振動が抑えられる。また、ポンプ装置１００が二つのベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂで構成されることで、一つのベーンポンプで構成される場合に比べ、一つあたりの吐出流量が小さくできるため、ポンプの脈動が低減される。さらに、ポンプ室１８Ａ、１８Ｂの容量が小さくなるので、ポンプとしての昇圧特性が向上する。
【００６７】
＜第２実施形態＞
次に、図４を参照して、第２実施形態に係るポンプ装置２００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態に係るポンプ装置１００と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
ポンプ装置２００は、ベーンポンプ５０Ｂのロータ２Ｂと、ベーンポンプ５０Ａのロータ２Ａと、が同方向に回転するように構成されている点で、上記第１実施形態と相違する。
【００６９】
具体的には、駆動軸１Ａ、１Ｂは、それぞれ図示しないスプロケットが連結され、このスプロケットにチェーンを噛み合わせて駆動軸１Ａ、１Ｂが同方向に回転するように構成される。このスプロケットは歯数が等しくなるように構成され、スプロケットとチェーンによってベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂを同期して駆動する動力伝達機構を構成する。なお、動力伝達機構は、チェーン機構に限らず、ベルト機構、あるいは３つの歯車を噛み合わせた歯車機構であってもよい。図４では、ロータ２Ａとロータ２Ｂは、ともに反時計回りに回転する。
【００７０】
駆動軸１Ａ、１Ｂと直交する断面のベーンポンプ５０Ａとベーンポンプ５０Ｂは、その断面形状が、駆動軸１Ａ、１Ｂの中心点同士を結ぶ線の中間に位置する点を中心として点対称になるように配置される。ポンプ装置２００は、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂの吸込区間同士が対向するように配置される。
【００７１】
ポンプ装置２００は、第一流体圧室１６Ａ及び第二流体圧室１７Ａと、第一流体圧室１６Ｂ及び第二流体圧室１７Ｂとが点対称になるように配置されるため、第一連通路３５Ｂと第二連通路３６Ｂの通路の取り回しが第１実施形態とは異なる。
【００７２】
以上のように構成されたポンプ装置２００におけるベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂの動作は、第１実施形態に係るポンプ装置１００と同一であるので、説明を省略する。
【００７３】
上記の第２実施形態によれば、ポンプ装置２００のベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂの吸込区間同士が対向するように配置されるため、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂのラジアル方向力が対向することでラジアル方向力が相殺され、ポンプ装置２００の振動が抑えられる。
【００７４】
なお、図４では、吸込区間同士が対向するように配置されているが、吐出区間同士を対向するように配置させてもよい。この場合、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂのラジアル方向力は互いに外向きに作用するが、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂのラジアル方向力は互いに反対方向に作用しているので、ラジアル方向力は相殺されポンプ装置２００の振動を抑えられる。
【００７５】
＜第３実施形態＞
次に、図５を参照して、第３実施形態に係るポンプ装置３００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態に係るポンプ装置１００と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
ポンプ装置３００は、ベーンポンプ５０Ａの第一流体圧室１６Ａ、ベーンポンプ５０Ａの第二流体圧室１７Ａ、ベーンポンプ５０Ｂの第一流体圧室１６Ｂ、及びベーンポンプ５０Ｂの第二流体圧室１７Ｂと、制御バルブ１２０と、が第一連通路１３５Ａ、１３５Ｂ及び第二連通路１３６Ａ、１３６Ｂによって、それぞれ個別に連通するように制御バルブ１２０が構成されている点で、上記第１実施形態と相違する。以下に具体的に説明する。
【００７７】
制御バルブ１２０は、バルブ収容穴２５に摺動自在に挿入されたスプール１２１と、スプール１２１の一端とバルブ収容穴２５の底部との間に画成された第一スプール室１２４と、スプール１２１の他端とバルブ収容穴２５を封止する図示しないプラグとの間に画成された第二スプール室１２３と、第二スプール室１２３内に収装され第二スプール室１２３の容積を拡張する方向にスプール１２１を付勢するリターンスプリング１２２と、を備える。
【００７８】
スプール１２１は、バルブ収容穴２５の内周面に沿って摺動し、第一スプール室１２４側から第一ランド部１２１ａ、第二ランド部１２１ｂ、第三ランド部１２１ｈ、及び第四ランド部１２１ｉを備える。
【００７９】
第一ランド部１２１ａは、ベーンポンプ５０Ａの第一流体圧室１６Ａに対するタンク３０に連通するドレン通路３７又は吐出通路３４に連通する導圧通路３２の連通を切り換える。第二ランド部１２１ｂは、ベーンポンプ５０Ａの第二流体圧室１７Ａとタンク３０に連通するドレン通路３７との連通又は遮断を切り換える。第三ランド部１２１ｈは、ベーンポンプ５０Ｂの第一流体圧室１６Ｂに対するタンク３０に連通するドレン通路３７又は吐出通路３４に連通する導圧通路１３２の連通を切り換える。第四ランド部１２１ｉは、ベーンポンプ５０Ｂの第二流体圧室１７Ｂとタンク３０に連通するドレン通路３７との連通又は遮断を切り換える。
【００８０】
さらに、スプール１２１は、第一ランド部１２１ａと第二ランド部１２１ｂとの間に形成された第一環状溝１２１ｃと、第二ランド部１２１ｂと第三ランド部１２１ｈとの間に形成された第二環状溝１２１ｎと、第三ランド部１２１ｈと第四ランド部１２１ｉとの間に形成された第三環状溝１２１ｊと、を備える。
【００８１】
制御バルブ１２０には、ベーンポンプ５０Ａの第一流体圧室１６Ａ及び第二流体圧室１７Ａにそれぞれ連通する第一連通路１３５Ａ及び第二連通路１３６Ａと、ベーンポンプ５０Ｂの第一流体圧室１６Ｂ及び第二流体圧室１７Ｂにそれぞれ連通する第一連通路１３５Ｂ及び第二連通路１３６Ｂと、第一環状溝１２１ｃに連通すると共にタンク３０に連通するドレン通路３７と、第三環状溝１２１ｊに連通すると共にタンク３０に連通するドレン通路３７と、第二環状溝１２１ｎに連通すると共に吐出通路３４に連通する導圧通路１３２と、第一スプール室１２４に連通する導圧通路３２と、第二スプール室１２３に連通すると共に吐出通路３４に連通する導圧通路３８と、が接続されている。
【００８２】
なお、第二連通路１３６Ａと環状溝２１ｃの連通は、スプール１２１の第二ランド部１２１ｂに形成されたノッチ１２１ｆを介して行われ、第二連通路１３６Ｂと第三環状溝１２１ｊの連通は、スプール１２１の第四ランド部１２１ｉに形成されたノッチ１２１ｋを介して行われる。
【００８３】
第一スプール室１２４には、スプール１２１が第一スプール室１２４の容積を収縮する方向に移動した場合にバルブ収容穴２５の底部に当接してスプール１２１の所定以上の移動を規制する第一ストッパ部１２１ｄが第一ランド部１２１ａに結合して配置される。
【００８４】
また、第二スプール室１２３には、スプール１２１が第二スプール室１２３の容積を収縮する方向に移動した場合にプラグに当接してスプール１２１の所定以上の移動を規制する第二ストッパ部１２１ｅが第四ランド部１２１ｉに結合して配置される。リターンスプリング１２２は、第二ストッパ部１２１ｅを取り囲んで第二スプール室１２３内に収装される。
【００８５】
以上のように構成されたポンプ装置３００における制御バルブ１２０とベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂの動作は、第１実施形態に係るポンプ装置１００と同一であるので、説明を省略する。
【００８６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００８７】
ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂは、固定容量型であってもよい。また、ベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂは、アダプタリング８Ａ、８Ｂを廃止し、ポンプボディ１０とカムリング４Ａ，４Ｂの間に第一流体圧室１６Ａ、１６Ｂ、第二流体圧室１７Ａ、１７Ｂを画成した構成であってもよい。さらに、ポンプ装置１００は、ポンプボディ１０及びポンプカバー５をベーンポンプ５０Ａ、５０Ｂで共通としたが、これらを別体として構成し、一つの構造体に取り付けてもよい。この場合でも第１から第３実施形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００８８】
１００、２００、３００    ポンプ装置
１Ａ、１Ｂ    駆動軸
２Ａ、２Ｂ    ロータ
３Ａ、３Ｂ    ベーン
４Ａ、４Ｂ    カムリング
５    ポンプカバー
９Ａ、９Ｂ    支持ピン
１０    ポンプボディ
１３Ａ、１３Ｂ    吸込ポート
１４Ａ、１４Ｂ    吐出ポート
１６Ａ、１６Ｂ    第一流体圧室
１７Ａ、１７Ｂ    第二流体圧室
１８Ａ、１８Ｂ    ポンプ室
２０、１２０    制御バルブ
３１、３１Ａ、３１Ｂ    吸込通路
３２、３８、１３２    導圧通路
３４、３４Ａ、３４Ｂ    吐出通路
３５Ａ、３５Ｂ、１３５Ａ、１３５Ｂ    第一連通路
３６Ａ、３６Ｂ、１３６Ａ、１３６Ｂ    第二連通路
５０Ａ、５０Ｂ    ベーンポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016065485.tif 000006
【図５】
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