(57)【要約】【課題】自装置単体で吐出量を制御可能なベーンポンプを提供する。【解決手段】本発明のベーンポンプ１０は、第１ドライブシャフト１０１と、トーションバー１０３を介して第１ドライブシャフト１０１と連結される第２ドライブシャフト１０５と、第２ドライブシャフト１０５に連結され第２ドライブシャフト１０５とともに回転するロータ２２と、ロータ２２に複数設けられたベーン２４と、ロータ２２および複数のベーン２４を囲むように配置されるカムリング３０と、トーションバー１０３の捩れを用いてベーン２４による作動油の搬送量を変更するスリーブ１０７とを備える。【選択図】図２
2016180368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸に連結され当該回転軸とともに回転するロータと、
前記ロータに複数設けられたベーンと、
前記ロータおよび前記複数のベーンを囲むように配置されるカムリングと、
前記回転軸の捩れを用いて前記ベーンによる作動流体の搬送量を変更する変更手段と
を備えることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
前記変更手段は、前記カムリングを変位させて前記ベーンによる作動流体の搬送量を変更する
ことを特徴とする請求項１記載のベーンポンプ。
【請求項３】
前記変更手段は、前記回転軸の捩れを用いて、前記カムリングへ供給される作動流体の流路を切り替える
ことを特徴とする請求項１または２記載のベーンポンプ。
【請求項４】
前記回転軸はトーションバーを備え、
前記トーションバーが捩れることにより前記回転軸と前記ロータとの相対位置が変化する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のベーンポンプ。
【請求項５】
回転軸と、
前記回転軸に接続されたトーションバーと、
前記トーションバーを介して前記回転軸に連結され当該回転軸とともに回転するロータと、
前記ロータに複数設けられたベーンと、
前記ロータおよび前記複数のベーンを囲むように配置されるカムリングと、
前記回転軸を囲むように配置されかつ前記ロータに対して連結される外周体と
を備え、
前記回転軸の外周面に、作動流体を流す第１流路が形成され、
前記外周体の内周面に、前記第１流路と連続し作動流体を流す第２流路が形成される
ことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項６】
前記第２流路は、
前記トーションバーが第１捩れ角にあると前記第１流路と連続し、
前記トーションバーが前記第１捩れ角よりも捩れ角が大きい第２捩れ角にあると前記第１流路と不連続となる
ことを特徴とする請求項５記載のベーンポンプ。
【請求項７】
前記第２流路は、前記トーションバーの捩れ角に応じて、前記第１流路と対峙する領域の面積が変化する
ことを特徴とする請求項５記載のベーンポンプ。
【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】
例えば、特許文献１には、ハウジングの段付開口部にはケースの突出部が嵌着されているモニタリングスイッチ機構付可変ベーンポンプが開示されている。この段付開口部には本体内に連通する貫通孔が形成され、同心の小径部及び大径部を有する段付貫通穴がケースに形成されている。貫通孔及び小径部にはプッシュピンが摺動自在に嵌挿されている。大径部には第１のスペーサ、リング、第２のスペーサが順次配設されている。プッシュピンはばね部材の弾発力によりカムリングの外周面に接触する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１５３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ベーンポンプの吐出量を調整可能とする場合において、例えばベーンポンプの外部から制御圧などを受けて吐出量を変化させる構成を採用する態様が考えられるが、この態様においては、ベーンポンプ単体での吐出量の制御ができない。
本発明は、自装置単体で吐出量を制御可能なベーンポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的のもと、本発明は、回転軸と、前記回転軸に連結され当該回転軸とともに回転するロータと、前記ロータに複数設けられたベーンと、前記ロータおよび前記複数のベーンを囲むように配置されるカムリングと、前記回転軸の捩れを用いて前記ベーンによる作動流体の搬送量を変更する変更手段とを備えることを特徴とするベーンポンプである。
ここで、前記変更手段は、前記カムリングを変位させて前記ベーンによる作動流体の搬送量を変更するとよい。
また、前記変更手段は、前記回転軸の捩れを用いて、前記カムリングへ供給される作動流体の流路を切り替えるとよい。
また、前記回転軸はトーションバーを備え、前記トーションバーが捩れることにより前記回転軸と前記ロータとの相対位置が変化するとよい。
他の観点から捉えると、本発明は、回転軸と、前記回転軸に接続されたトーションバーと、前記トーションバーを介して前記回転軸に連結され当該回転軸とともに回転するロータと、前記ロータに複数設けられたベーンと、前記ロータおよび前記複数のベーンを囲むように配置されるカムリングと、前記回転軸を囲むように配置されかつ前記ロータに対して連結される外周体とを備え、前記回転軸の外周面に、作動流体を流す第１流路が形成され、前記外周体の内周面に、前記第１流路と連続し作動流体を流す第２流路が形成されることを特徴とするベーンポンプである。
また、前記第２流路は、前記トーションバーが第１捩れ角にあると前記第１流路と連続し、前記トーションバーが前記第１捩れ角よりも捩れ角が大きい第２捩れ角にあると前記第１流路と不連続となるとよい。
また、前記第２流路は、前記トーションバーの捩れ角に応じて、前記第１流路と対峙する領域の面積が変化するとよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、自装置単体で吐出量を制御可能なベーンポンプを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態が適用されるベーンポンプを示す断面図である。
【図２】図１に示すII−II線の断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、第１ドライブシャフトを説明する図である。
【図４−１】（ａ）乃至（ｃ）は、スリーブを説明する図である。
【図４−２】（ｄ）乃至（ｅ）は、スリーブを説明する図である。
【図５】（ａ）乃至（ｃ）は、第１ドライブシャフトとスリーブとの相対位置を説明する図である。
【図６】（ａ）乃至（ｄ）は、トルクに応じた第１ドライブシャフトおよびスリーブの相対位置の変化を説明する図である。
【図７】ベーンポンプにおける作動油の流れを説明する図である。
【図８】（ａ）乃至（ｄ）は、トルクの変化に応じた作動油の流れの変化を説明する図である。
【図９】ベーンポンプにおける入力トルクと吐出量との関係を示す図である。
【図１０】ベーンポンプにおける入力トルクと発生する油圧との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態が適用されるベーンポンプ１０を示す断面図である。
図２は、図１に示すII−II線の断面図である。
【０００９】
（ベーンポンプ１０）
ベーンポンプ１０は、例えば車両の内燃機関の動力により駆動され、例えば油圧式パワーステアリングや油圧式の無段変速機（Continuously Variable Transmission、CVT）などの流体機器に対して、作動油を供給するためのオイルポンプとして用いられる。
【００１０】
図１に示すベーンポンプ１０は、所謂可変容量式である。本実施形態のベーンポンプ１０は、ハウジング１１と、ハウジング１１の開口を覆うカバープレート１２と、ハウジング１１およびカバープレート１２に収容されるポンプユニット２０とを備えている。なお、ハウジング１１とカバープレート１２とは、複数のボルト１４により締結されることで互いに固定される。
【００１１】
ハウジング１１は、図２に示すように、ポンプユニット２０を収容する凹部形状のポンプ収容部１１Ａを有している。また、ハウジング１１は、ハウジング１１のポンプ収容部１１Ａの最奥部に、後述するサイドプレート３２によって区画される高圧力室５４を形成する。
カバープレート１２は、図２に示すように、ハウジング１１のポンプ収容部１１Ａの開口を覆う。また、カバープレート１２は、ポンプユニット２０のスリーブ１０７（後述）を収容する凹部形状のスリーブ収容部１２Ａを有している。
【００１２】
ここで、カバープレート１２は、ベーンポンプ１０の外部から作動油を吸い込む吸込口４３と、吸込口４３から吸い込んだ作動油のポンプユニット２０への通路を形成する吸込通路４２とを備える。また、カバープレート１２は、ポンプユニット２０内からの作動油の通路を形成する吐出通路５２と、吐出通路５２を通る作動油をベーンポンプ１０の外部へと吐出する吐出口５３とを備える。
【００１３】
また、本実施の形態におけるカバープレート１２は、吐出通路５２から分岐しスリーブ１０７への作動油の通路を形成する分岐通路５５と、スリーブ１０７から第２圧力室Ｒ２（後述）への作動油の通路を形成する第１通路５８と、スリーブ１０７から第１圧力室Ｒ１（後述）への作動油の通路を形成する第２通路５９とを備える。なお、図１に示すように、第１通路５８における第２圧力室Ｒ２（後述）への開口を第２ポート６２とし、第２通路５９における第１圧力室Ｒ１（後述）への開口を第１ポート６１とする。
【００１４】
ポンプユニット２０は、図１に示すように、回転軸体１００と、回転軸体１００に固定されるロータ２２と、ロータ２２に摺動自在に設けられる複数のベーン２４と、ロータ２２およびベーン２４を囲むカムリング３０と、カムリング３０を囲むアウタケース３４とを備えている。また、ポンプユニット２０は、図２に示すように、回転軸体１００の軸方向において、ロータ２２、ベーン２４、カムリング３０およびアウタケース３４を挟んでカバープレート１２と対向して設けられ、カバープレート１２とともにこれらの部材を挟み込むサイドプレート３２を備えている。
【００１５】
また、回転軸体１００は、第１軸受１５および第２軸受１６によって回転可能に支持される。具体的には、回転軸体１００は、ハウジング１１に設けられる第１軸受１５と、カバープレート１２に設けられる第２軸受１６とによって回転可能に支持される。また、図１に示すように、回転軸体１００は、図１中矢印Ｄ方向に回転するように構成されている。なお、回転軸体１００については、詳細に後述する。
【００１６】
ここで、以下の説明においては、回転軸体１００の軸方向を単に軸方向、回転軸体１００の径方向を単に径方向、回転軸体１００の周方向を単に周方向ということがある。また、回転軸体１００の軸方向において、外部の駆動源（不図示）と接続される側（図２における右側）を単に根元側といい、回転軸体１００の先端側（図２における左側）を単に先端側ということがある。
【００１７】
ロータ２２は、図１に示すように、概形が円柱状をした部材である。このロータ２２は、ロータ２２を貫通する回転軸体１００と固定的に連結される。また、ロータ２２には、周方向における複数の位置にベーン溝２３が形成される。
【００１８】
ここで、ベーン溝２３は、放射方向（径方向）に沿って設けられる。また、ベーン溝２３は、ロータ２２の外周面および両側面に開口する溝である。そして、ベーン溝２３は、各ベーン２４を収容し、収容したベーン２４を径方向に摺動自在に保持する。また、ベーン溝２３は、底部（ロータ２２の中心側）に周方向の幅が広い底部空間２３Ａを有している。
【００１９】
ベーン２４は、板状の部材であって上述のようにロータ２２のベーン溝２３にそれぞれ取り付けられる。また、このベーン２４は、ベーン溝２３の底部空間２３Ａに導入された高圧吐出油の圧力により、ベーン２４の先端をカムリング３０の内周面３０Ｃ（後述）に押し当てて当接される。
そして、ベーン２４は、ロータ２２の回転にともない、ベーン溝２３内で径方向に摺動し、ベーン溝２３外に押し出される向き、あるいはベーン溝２３内に押し込まれる向きで移動することを繰り返す。
【００２０】
カムリング３０は、図１に示すように、筒形状であり、カム面を形成する内周面３０Ｃと、円形の外周面３０Ｓとを有する。またカムリング３０は、筒状の内部、すなわち内周面３０Ｃに囲まれる領域にロータ２２およびベーン２４を収容する。そして、内周面３０Ｃとロータ２２との間には油室Ｙが形成される。
【００２１】
ここで、カムリング３０は、ロータ２２と所定の偏心量をもって配置されている。そのため、油室Ｙは、内周面３０Ｃとロータ２２の外周面との径方向の間隔が広い領域および狭い領域を有する。なお、図１においては図示を省略するが、油室Ｙのロータ回転方向上流側の吸込領域には、カバープレート１２に設けられた吸込通路４２（図２参照）が開口する。また、油室Ｙのロータ回転方向下流側の吐出領域には、カバープレート１２に設けられた吐出通路５２（図２参照）が開口する。
【００２２】
サイドプレート３２は、概形が円板形状をした部材であって、中心部に回転軸体１００が貫通される軸孔３２Ａを備えている。ここで、サイドプレート３２は、油室Ｙのロータ回転方向下流側の吐出領域から高圧力室５４への作動油の通路を形成する高圧路３５と、底部空間２３Ａへの作動油の通路を形成する背圧溝５７とを備える。
【００２３】
上記のように構成されたベーンポンプ１０にあっては、例えば内燃機関などのベーンポンプ１０の外部の駆動源（不図示）により駆動を受けることによって回転軸体１００が回転する。この回転軸体１００の回転によって、ベーン２４がベーン溝２３内で摺動しながら、ロータ２２が回転する。
【００２４】
ここで、ベーンポンプ１０は、ロータ２２が回転するとき、油室Ｙのロータ回転方向上流側において、隣り合うベーン２４間とカムリング３０の内周面３０Ｃとが囲む容積を回転とともに拡大させ、作動流体を吸込通路４２から吸込む。また、ベーンポンプ１０は、油室Ｙのロータ回転方向下流側において、隣り合うベーン２４間とカムリング３０とが囲む容積を回転とともに減縮させ、作動流体を吐出通路５２から吐出する。
【００２５】
さて、上記では説明を省略したが、ポンプユニット２０は、カムリング３０とアウタケース３４とを接続する揺動支持ピン３３と、カムリング３０を一方向に付勢する付勢ばね３７と、この付勢ばね３７を押さえるばね押さえ３８と、カムリング３０とアウタケース３４との間を封止するスリッパーシール３９とを備える。
【００２６】
揺動支持ピン３３は、カムリング３０の外周面３０Ｓとアウタケース３４の内周面３４Ｃとの間で軸方向に沿って設けられる。この揺動支持ピン３３は、アウタケース３４の内周面３４Ｃにてカムリング３０を揺動可能に支持する。
付勢ばね３７は、カムリング３０の外周面３０Ｓに一端が突き当てられて設けられる。図示の例の付勢ばね３７は、揺動支持ピン３３およびスリッパーシール３９を結ぶ仮想線と交差（直交）する方向に、カムリング３０を付勢する。さらに説明をすると、図示の例における付勢ばね３７は、油室Ｙの容積（ポンプ容積）を最大とする方向に、カムリング３０を付勢する。
【００２７】
ばね押さえ３８は、ハウジング１１に対して固定して設けられ、付勢ばね３７におけるカムリング３０とは反対側の端部を支持する。
スリッパーシール３９は、カムリング３０を挟んで揺動支持ピン３３と反対側に設けられる。このスリッパーシール３９は、カムリング３０の外周面３０Ｓとアウタケース３４の内周面３４Ｃとの間に設けられる。
【００２８】
さて、カムリング３０の外周面３０Ｓとアウタケース３４の内周面３４Ｃとの間に形成される空間は、揺動支持ピン３３およびスリッパーシール３９により、第１圧力室Ｒ１と第２圧力室Ｒ２とに区画される。また、本実施の形態においては、回転軸体１００に加えられる入力トルクに応じて、回転軸体１００が第１圧力室Ｒ１と第２圧力室Ｒ２内の作動油の圧力バランスを変化させる。このことにより、カムリング３０が移動し油室Ｙの容積を変化させることにより、ベーンポンプ１０の吐出量が制御される。
【００２９】
詳細は後述するが、回転軸体１００に加えられる入力トルクが小さい場合には、第１圧力室Ｒ１および第２圧力室Ｒ２に対して分岐通路５５からの高圧吐出油が供給される。一方、回転軸体１００に加えられる入力トルクが大きい場合には、第１圧力室Ｒ１に対して分岐通路５５から高圧吐出油が供給される一方で、第２圧力室Ｒ２に対して分岐通路５５から高圧吐出油は供給されない。このように、回転軸体１００は、第２圧力室Ｒ２に対する分岐通路５５からの高圧吐出油の供給を制御し、カムリング３０の位置を変化させることにより、ベーンポンプ１０の吐出量を切り替える。
【００３０】
（回転軸体１００）
以下では、回転軸体１００について詳細に説明をする。
図２に示すように、回転軸体１００は、第１ドライブシャフト１０１と、トーションバー１０３を介して第１ドライブシャフト１０１と接続される第２ドライブシャフト１０５と、第１ドライブシャフト１０１の外周に設けられるとともに第２ドライブシャフト１０５に固定されるスリーブ１０７とを備える。ここで、第１ドライブシャフト１０１、トーションバー１０３、および第２ドライブシャフト１０５は、回転軸の一例である。
【００３１】
第１ドライブシャフト１０１は、略円筒状の中空部材である。第１ドライブシャフト１０１は、例えば内燃機関などのベーンポンプ１０の外部の駆動源（不図示）からの駆動を受けて回転する。また、第１ドライブシャフト１０１の先端側には、トーションバー１０３が挿入される。なお、この第１ドライブシャフト１０１に挿入されたトーションバー１０３の根元側端部１０１Ａは、連結ピン１１８を介して第１ドライブシャフト１０１と連結される。
【００３２】
第２ドライブシャフト１０５は、略円筒状の中空部材である。第２ドライブシャフト１０５の根元側端部には、トーションバー１０３が挿入される。なお、トーションバー１０３の両端は、各々第１ドライブシャフト１０１および第２ドライブシャフト１０５に挿入された状態となる。また、トーションバー１０３における第２ドライブシャフト１０５に挿入される部分には図示しないセレーションが形成され、このセレーションを介して、トーションバー１０３と第２ドライブシャフト１０５とが固定的に連結される。
【００３３】
また、上述したように、第２ドライブシャフト１０５は、ロータ２２を貫通して設けられる。なお、第２ドライブシャフト１０５の外周面には、図示しないセレーションが形成され、このセレーションを介して、第２ドライブシャフト１０５とロータ２２とが固定的に連結される。
【００３４】
変更手段および外周体の一例であるスリーブ１０７は、略円筒状の中空部材である。このスリーブ１０７には、第１ドライブシャフト１０１が貫通して設けられる。また、スリーブ１０７は、第１ドライブシャフト１０１に設けられたサークリップ１１６によって、軸方向の移動が抑制される。
このスリーブ１０７は、ロータ２２に接続して設けられる。より具体的には、スリーブ１０７は、平坦部１７０Ｃ（後述）を介してロータ２２と固定的に連結される。さらに説明をすると、スリーブ１０７は、ロータ２２を介して第２ドライブシャフト１０５と連結された状態となる。
【００３５】
上記のように構成された回転軸体１００においては、外部の駆動源（不図示）から駆動を受けることにより、第１ドライブシャフト１０１と第２ドライブシャフト１０５とはともに回転する。
一方で、本実施の形態の回転軸体１００においては、第１ドライブシャフト１０１に加えられる入力トルクに応じて、トーションバー１０３が捩れ、周方向における第１ドライブシャフト１０１と第２ドライブシャフト１０５との相対位置がずれる（捩れが生じる）。
【００３６】
このとき、第２ドライブシャフト１０５に固定されたスリーブ１０７の内周面１７０Ｂと、第１ドライブシャフト１０１の外周面１１０Ａとの相対位置がずれる。本実施の形態においては、このスリーブ１０７の内周面１７０Ｂと、第１ドライブシャフト１０１の外周面１１０Ａとの相対位置のずれ（捩れ位相差）を利用して、作動流体路の切り替えが実行される。言い替えると、第１ドライブシャフト１０１とスリーブ１０７との捩れによって、作動流体路が切り替えられる。そして、本実施の形態においては、この作動流体路の切り替えにより、ベーンポンプ１０の吐出量が変化する。
【００３７】
（作動流体路の切り替え）
以下では、本実施の形態において作動流体路を切り替える構成、具体的には、第１ドライブシャフト１０１およびスリーブ１０７の構成、第１ドライブシャフト１０１およびスリーブ１０７の相対位置について説明した後に、作動流体路を切り替える動作について詳細に説明をする。
【００３８】
（第１ドライブシャフト１０１）
図３（ａ）および（ｂ）は、第１ドライブシャフト１０１を説明する図である。具体的には、図３（ａ）は、第１ドライブシャフト１０１の側面図を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線の断面図を示す。
【００３９】
まず、図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら、第１ドライブシャフト１０１について説明をする。
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、第１ドライブシャフト１０１は略円筒状であり、外周面１１０Ａおよび内周面１１０Ｂを備える。なお、図示の第１ドライブシャフト１０１は、先端側が根元側よりも径が大きく、軸方向中央よりも根元側にテーパー部１１９が形成されている。
【００４０】
第１ドライブシャフト１０１は、軸方向の互いに異なる位置に設けられた貫通孔１１１を複数備える。具体的には、軸方向における先端側から根元側に向かう向きに、第１シャフト孔１１１Ａ、第２シャフト孔１１１Ｂ、および第３シャフト孔１１１Ｃをこの順で備える。なお、第１シャフト孔１１１Ａ乃至第３シャフト孔１１１Ｃは、周方向において互いに一致した位置に設けられる。
【００４１】
第１シャフト孔１１１Ａは、スリーブ１０７（図２参照）の第２スリーブ孔１７１Ｂ（後述）を介して第１通路５８（図２参照）から供給される作動油を第１ドライブシャフト１０１の内側へと流す。また、第２シャフト孔１１１Ｂは、第１ドライブシャフト１０１の内側の作動油を外側へと流す。また、第３シャフト孔１１１Ｃには、連結ピン１１８が挿入される。
【００４２】
また、第１ドライブシャフト１０１は、外周面１１０Ａにおける周方向の互いに異なる位置に設けられるとともに、各々が軸方向に延びる軸方向溝１１３を複数備える。これらの複数の軸方向溝１１３は、軸方向の中央部の位置に第１シャフト孔１１１Ａが形成されている第１軸方向溝１１３Ａと、第１シャフト孔１１１Ａが形成されていない第２軸方向溝（第１流路）１１３Ｂとを有する。
【００４３】
なお、第１シャフト孔１１１Ａおよび第２軸方向溝１１３Ｂは、軸方向において互いに一致した位置に設けられ、軸方向の長さも互いに一致した長さで形成されている。また、図示の例においては、予め定めた間隔で８つの軸方向溝１１３（第１シャフト孔１１１Ａおよび第２軸方向溝１１３Ｂ）が形成されており、周方向において１つおきに第１シャフト孔１１１Ａが配置され、この第１シャフト孔１１１Ａ同士の間に第２軸方向溝１１３Ｂが配置される。
【００４４】
また、図示の例においては、複数の第２軸方向溝１１３Ｂのうちの一部には、軸方向の根元側に第１外周溝１１７Ａ（後述）に連続する逃がし溝１１５が形成されている。この逃がし溝１１５は、軸方向に沿って形成され、第２軸方向溝１１３Ｂ内の作動油を、第１外周溝１１７Ａに設けられるシール１１４（後述）へと流す。
【００４５】
さて、第１ドライブシャフト１０１は、外周面１１０Ａにおける軸方向の互いに異なる位置に設けられ、各々周方向に延びる周方向溝１１７を複数備える。具体的には、第１ドライブシャフト１０１は、軸方向における先端側から根元側に向かう向きに、第１外周溝１１７Ａおよび第２外周溝１１７Ｂをこの順で備える。
ここで、第１外周溝１１７Ａには、先端側の作動油が根元側へと流れることを抑制するシール１１４（図２参照）が配置される。また、第２外周溝１１７Ｂには、スリーブ１０７の軸方向位置ずれを抑制するサークリップ１１６（図２参照）が配置される。
【００４６】
（スリーブ１０７）
図４（ａ）乃至（ｅ）は、スリーブ１０７を説明する図である。具体的には、図４（ａ）はスリーブ１０７の斜視図を示し、図４（ｂ）はスリーブ１０７の側面図を示し、図４（ｃ）は図４（ｂ）に示すＩＶｃ−ＩＶｃ線の断面図を示し、図４（ｄ）は図４（ｂ）に示すＩＶｄ−ＩＶｄ線の断面図を示し、図４（ｅ）は図４（ｂ）に示すＩＶｅ−ＩＶｅ線の断面図を示す。
【００４７】
次に、図４（ａ）乃至（ｅ）を参照しながら、スリーブ１０７について説明をする。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、スリーブ１０７は略円筒状であり、外周面１７０Ａおよび内周面１７０Ｂを備える。なお、図示のスリーブ１０７は、内周面１７０Ｂにロータ２２（図２参照）と噛み合う平坦部１７０Ｃが複数（２つ）形成されている。
【００４８】
また、図４（ｂ）に示すように、スリーブ１０７は、軸方向及び周方向の互いに異なる位置に設けられ、スリーブ１０７の内周側と外周側とを連続させる貫通孔１７１を複数備える。具体的には、スリーブ１０７の軸方向における中央部に設けられた第１スリーブ孔１７１Ａと、第１スリーブ孔１７１Ａよりも先端側に設けられた第２スリーブ孔１７１Ｂと、第１スリーブ孔１７１Ａよりも根元側に設けられた第３スリーブ孔１７１Ｃとを備える。これらの第１スリーブ孔１７１Ａ、第２スリーブ孔１７１Ｂおよび第３スリーブ孔１７１Ｃは、周方向において各々複数（４つ）設けられる。
【００４９】
ここで、スリーブ１０７は、カバープレート１２に設けられたスリーブ収容部１２Ａ内に配置される（図２参照）。このスリーブ収容部１２Ａ内に設けられた状態において、第１スリーブ孔１７１Ａは、スリーブ１０７の分岐通路５５と対峙し、第２スリーブ孔１７１Ｂはスリーブ１０７の第１通路５８と対峙し、第３スリーブ孔１７１Ｃはスリーブ１０７の第２通路５９と対峙する位置に設けられる。
【００５０】
上記のように配置されることにより、第１スリーブ孔１７１Ａは、分岐通路５５（図２参照）から供給される作動油を、スリーブ１０７の内側へと流す。また、第２スリーブ孔１７１Ｂは、スリーブ１０７の内側の作動油を、カバープレート１２の第１通路５８（図２参照）へと流す。また、第３スリーブ孔１７１Ｃは、スリーブ１０７の内側の作動油をカバープレート１２の第２通路５９（図２参照）へと流す。
【００５１】
なお、図示の例においては、第１スリーブ孔１７１Ａの径方向外側端部と内側端部とは軸方向で同じ位置である。一方、第２スリーブ孔１７１Ｂおよび第３スリーブ孔１７１Ｃの径方向外側端部と内側端部とは、軸方向において互いに異なる位置である。すなわち、第２スリーブ孔１７１Ｂおよび第３スリーブ孔１７１Ｃは、スリーブ１０７の外周面１７０Ａに対して傾斜して形成されている。
【００５２】
具体的には、図４（ｄ）に示すように、第２スリーブ孔１７１Ｂは、径方向外側端部が内側端部よりも先端側に位置する向きに傾斜して形成されている。このことにより、第２スリーブ孔１７１Ｂをスリーブ１０７の内側から外側に向けて流れる作動油は、軸方向において、根元側から先端側に向かう向きに流れる。
また、図４（ｅ）に示すように、第３スリーブ孔１７１Ｃは、径方向外側端部が内側端部よりも根元側に位置する向きに傾斜して形成されている。このことにより、第３スリーブ孔１７１Ｃをスリーブ１０７の内側から外側に向けて流れる作動油は、軸方向において、先端側から根元側に向かう向きに流れる。なお、この向きは、上記第２スリーブ孔１７１Ｂを流れる作動油とは反対向きである。
【００５３】
さて、再び図４（ｃ）を参照しながら説明をすると、スリーブ１０７は、内周面１７０Ｂにおける周方向の互いに異なる位置に設けられ、各々が軸方向に延びる内周溝１７３を複数備える。これらの複数の内周溝１７３には、第２スリーブ孔１７１Ｂおよび第３スリーブ孔１７１Ｃのいずれかが形成されている。
【００５４】
具体的に説明をすると、図示の例においては、予め定めた間隔で８つの内周溝１７３が形成される。この８つの内周溝１７３のうちの周方向で１つおきに位置する第１内周溝１７３Ａには、第３スリーブ孔１７１Ｃが形成され、第１内周溝１７３Ａ同士の間に位置する第２内周溝（第２流路）１７３Ｂには、第２スリーブ孔１７１Ｂが形成されている。
【００５５】
なお、第１内周溝１７３Ａおよび第２内周溝１７３Ｂは、軸方向において互いに一致した位置に設けられ、軸方向の長さも互いに一致した長さで形成されている。
また、内周面１７０Ｂの周方向における第１内周溝１７３Ａおよび第２内周溝１７３Ｂの間に、第１スリーブ孔１７１Ａが形成されている。
【００５６】
また、スリーブ１０７は、外周面１７０Ａにおける軸方向の互いに異なる位置に設けられ、周方向に延びる外周溝１７７および１７９を備える。
外周溝１７７は、軸方向における先端側から根元側に向けて第１外周溝１７７Ａ〜第４外周溝１７７Ｄをこの順で備える。第１外周溝１７７Ａ〜第４外周溝１７７Ｄの各々には、作動油が軸方向に流れることを抑制するシール１７８（図２参照）が配置される。
【００５７】
また、外周溝１７９は、軸方向における第１外周溝１７７Ａ〜第４外周溝１７７Ｄ各々の間に設けられる、第１外周室１７９Ａ〜第３外周室１７９Ｃを備える。
さらに説明をすると、第１外周室１７９Ａは、第２外周溝１７７Ｂおよび第３外周溝１７７Ｃの間に形成される。また、第１外周室１７９Ａには、第１スリーブ孔１７１Ａが開口する。第２外周室１７９Ｂは、第１外周溝１７７Ａおよび第２外周溝１７７Ｂの間に形成される。また、第２外周室１７９Ｂには、第２スリーブ孔１７１Ｂが開口する。第３外周室１７９Ｃは、第３外周溝１７７Ｃおよび第４外周溝１７７Ｄの間に形成される。また、第３外周室１７９Ｃには、第３スリーブ孔１７１Ｃが開口する。
【００５８】
さて、上記のように構成されたスリーブ１０７においては、第１スリーブ孔１７１Ａ、第２スリーブ孔１７１Ｂ、および第３スリーブ孔１７１Ｃの各々が、それぞれ以下のような態様で、スリーブ１０７の外側と内側とを連続させる。
【００５９】
まず、図４（ｃ）に示すように、第１スリーブ孔１７１Ａは、第１外周室１７９Ａとスリーブ１０７の内側とを連続させる。また、図４（ｄ）に示すように、第２スリーブ孔１７１Ｂは、第２外周室１７９Ｂと第２内周溝１７３Ｂとを連続させる。また、図４（ｅ）に示すように、第３スリーブ孔１７１Ｃは、第３外周室１７９Ｃと第１内周溝１７３Ａとを連続させる。
【００６０】
（第１ドライブシャフト１０１とスリーブ１０７との相対位置）
図５（ａ）乃至（ｃ）は、第１ドライブシャフト１０１とスリーブ１０７との相対位置を説明する図である。具体的には、図５（ａ）は、第１ドライブシャフト１０１およびスリーブ１０７の斜視図を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＶｂ−Ｖｂ線の断面図を示し、図５（ｃ）は図５（ａ）に示すＶｃ−Ｖｃ線の断面図を示す。
【００６１】
次に、図５（ａ）乃至（ｃ）を参照しながら、第１ドライブシャフト１０１がスリーブ１０７に挿入された状態における、第１ドライブシャフト１０１とスリーブ１０７との位置関係について説明をする。なお、ここでは、第１ドライブシャフト１０１には外部の駆動源（不図示）からのトルクがかかっていない状態を説明する。
【００６２】
まず、図５（ａ）に示すように、第１ドライブシャフト１０１がスリーブ１０７に挿入された状態においては、第１ドライブシャフト１０１の第２外周溝１１７Ｂよりも先端側の外周をスリーブ１０７が覆う。
ここで、図５（ｂ）に示すように、第１ドライブシャフト１０１の軸方向溝１１３は、スリーブ１０７の第１スリーブ孔１７１Ａ、第２スリーブ孔１７１Ｂおよび第３スリーブ孔１７１Ｃと対峙する位置に設けられる。
また、図５（ｃ）に示すように、第１ドライブシャフト１０１の軸方向溝１１３は、周方向において、第２スリーブ孔１７１Ｂが形成された第２内周溝１７３Ｂと、第３スリーブ孔１７１Ｃが形成された第１内周溝１７３Ａとの間に配置される。
【００６３】
（トルクに応じた作動流体路の切り替え動作）
図６（ａ）乃至（ｄ）は、トルクに応じた第１ドライブシャフト１０１およびスリーブ１０７の相対位置の変化を説明する図である。
具体的には、図６（ａ）および（ｂ）は、予め定めた値よりも低いトルク（低トルク）が付与された際の相対位置を示し、図６（ｃ）および（ｄ）は予め定めた値よりも高いトルク（高トルク）が付与された際の相対位置を示す。また、図６（ａ）および（ｃ）は、第１ドライブシャフト１０１およびスリーブ１０７の側面図を示し、図６（ｂ）および（ｄ）は、第１ドライブシャフト１０１およびスリーブ１０７の軸方向と交差する面における断面図を示す。
【００６４】
次に、図６（ａ）乃至（ｄ）を参照しながら、トルクに応じた第１ドライブシャフト１０１およびスリーブ１０７の相対位置の変化について説明をする。
まず、図６（ａ）および（ｂ）を参照しながら、低トルクが付与された状態（あるいはトルクが付与されていない状態）における、第１ドライブシャフト１０１およびスリーブ１０７の相対位置について説明をする。なお、低トルクが付与された状態とは、例えば第１ドライブシャフト１０１が低速度で一定回転を行っている場合や、第１ドライブシャフト１０１の回転速度が低下している場合などがある。また、低トルクが付与された際のトーションバー１０３においては、捩れ角がゼロ（第１捩れ角）であるとする。
【００６５】
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、第１ドライブシャフト１０１の第２軸方向溝１１３Ｂは、周方向において、スリーブ１０７の第２内周溝１７３Ｂおよび第１内周溝１７３Ａを跨いで配置される。言い替えると、第２軸方向溝１１３Ｂは、周方向における両端において、第１内周溝１７３Ａおよび第２内周溝１７３Ｂと重複して配置される。図示の例においては、第２軸方向溝１１３Ｂが第１内周溝１７３Ａと対峙する領域の面積Ａ１は、第２軸方向溝１１３Ｂが第２内周溝１７３Ｂと対峙する領域の面積Ａ２よりも小さい。
なお、第１ドライブシャフト１０１の第１軸方向溝１１３Ａは、周方向において、第２スリーブ孔１７１Ｂが形成された第２内周溝１７３Ｂと、第３スリーブ孔１７１Ｃが形成された第１内周溝１７３Ａとを跨いで配置される。
【００６６】
次に、図６（ｃ）および（ｄ）を参照しながら、高トルクが付与された状態における、第１ドライブシャフト１０１およびスリーブ１０７の相対位置について説明をする。なお、高トルクが付与された状態とは、例えば第１ドライブシャフト１０１が高速度で回転し高負荷がかかっている場合や、第１ドライブシャフト１０１の回転速度が増加している場合などがある。また、高トルクが付与された際のトーションバー１０３においては、捩れ角がゼロよりも大きい（第２捩れ角）ものとする。
まず、図６（ｃ）および（ｄ）に示すように、高トルクが付与されると、低トルクが付与されている状態と比較して、トーションバー１０３（図２参照）が捩れ、第１ドライブシャフト１０１とスリーブ１０７との相対位置が周方向においてずれる。
【００６７】
具体的には、第１ドライブシャフト１０１が図中矢印Ｄ方向に回転する。このことにより、第１ドライブシャフト１０１の第２軸方向溝１１３Ｂは、周方向において、第３スリーブ孔１７１Ｃが形成された第１内周溝１７３Ａと重複する（対峙する）領域を広げる一方で、第２スリーブ孔１７１Ｂが形成された第２内周溝１７３Ｂとは重複しない（対峙しない）位置となる。図示の例においては、第２軸方向溝１１３Ｂが第１内周溝１７３Ａと対峙する領域の面積Ａ１は、第２軸方向溝１１３Ｂが第２内周溝１７３Ｂと対峙する領域の面積Ａ２よりも大きくなる。
【００６８】
なお、第１ドライブシャフト１０１が図中矢印Ｄ方向に回転することにより、第１ドライブシャフト１０１の第１軸方向溝１１３Ａは、周方向において、第２スリーブ孔１７１Ｂが形成された第２内周溝１７３Ｂと重複する領域を広げる一方で、第３スリーブ孔１７１Ｃが形成された第１内周溝１７３Ａとは重複しない位置となる。
【００６９】
（作動油の流れ）
図７は、ベーンポンプ１０における作動油の流れを説明する図である。
図８（ａ）乃至（ｄ）は、トルクの変化に応じた作動油の流れの変化を説明する図である。具体的には、図８（ａ）および（ｂ）は、低トルクが付与された状態を示し、図８（ｃ）および（ｄ）は高トルクが付与された状態を示す。また、図８（ａ）および（ｃ）は、第１ドライブシャフト１０１およびスリーブ１０７における作動油の流れを示し、図８（ｂ）および（ｄ）は、カムリング３０の位置を示す。
図９は、ベーンポンプ１０における入力トルクと吐出量との関係を示す図である。
図１０は、ベーンポンプ１０における入力トルクと発生する油圧との関係を示す図である。
【００７０】
次に、図７乃至図１０を参照しながら、ベーンポンプ１０における作動油の流れについて説明をする。
図７に示すように、ベーンポンプ１０は、内燃機関などのベーンポンプ１０の外部の駆動源（不図示）により入力トルクを受け回転軸体１００が回転することにともない、外部の作動油を吸込口４３および吸込通路４２から吸い込み（矢印Ｆ１参照）、吐出通路５２および吐出口５３から外部へと吐出する（矢印Ｆ２参照）。なお、吐出口５３から吐出される作動油は、不図示のオリフィスによりその流路が絞られた領域を通過する。
【００７１】
ここで、吐出通路５２を通過する作動油の一部は、分岐通路５５を介して、スリーブ１０７へと供給された後（矢印Ｆ３参照）に、さらに第１スリーブ孔１７１Ａを通りスリーブ１０７内部へと導かれる。ここで、回転軸体１００に低トルクが付与された際には、スリーブ１０７内部へと導かれた作動油は、第１ドライブシャフト１０１の第２軸方向溝１１３Ｂを介して、軸方向および周方向に拡がりながら、スリーブ１０７の第２スリーブ孔１７１Ｂおよび第３スリーブ孔１７１Ｃへと流れる（図７の矢印Ｆ４、Ｆ５、図８（ａ）の矢印Ｆ１２、Ｆ１３参照）。
【００７２】
そして、図７に示すように第２スリーブ孔１７１Ｂを通る作動油（矢印Ｆ４参照）は、第１通路５８および第２ポート６２を経て、第２圧力室Ｒ２（図８（ｂ）参照）へと供給される。また、第３スリーブ孔１７１Ｃを通る作動油（矢印Ｆ５参照）は、第２通路５９および第１ポート６１を経て、第１圧力室Ｒ１（図８（ｂ）参照）へと供給される。
【００７３】
ここで、図８（ａ）に示すように、低トルクが付与されている状態においては、第１スリーブ孔１７１Ａを介してスリーブ１０７内部へと導かれた作動油（矢印Ｆ１１参照）は、スリーブ１０７の第２スリーブ孔１７１Ｂおよび第３スリーブ孔１７１Ｃへそれぞれ分かれて流れる（矢印Ｆ１２、Ｆ１３参照）。そして、各々第１圧力室Ｒ１（図８（ｂ）参照）および第２圧力室Ｒ２（図８（ｂ）参照）へと供給される。
また、図８（ｂ）に示すように、カムリング３０の偏心量は、後述する図８（ｄ）に示す状態よりも小さくなる。
【００７４】
一方、図８（ｃ）に示すように、高トルクが付与されている状態においては、上記図６（ｃ）および（ｄ）を参照しながら説明したように、第１ドライブシャフト１０１の第１軸方向溝１１３Ａが、周方向において、第２スリーブ孔１７１Ｂが形成された第２内周溝１７３Ｂと重複する一方で、第３スリーブ孔１７１Ｃが形成された第１内周溝１７３Ａとは重複しない。
【００７５】
このことにより、第１スリーブ孔１７１Ａを介してスリーブ１０７内部へと導かれた作動油（矢印Ｆ２１参照）は、スリーブ１０７の第３スリーブ孔１７１Ｃへと流れる（矢印Ｆ２３参照）が、第２スリーブ孔１７１Ｂには流れない。このことにより、第１圧力室Ｒ１へと作動油が供給される一方で、第２圧力室Ｒ２へは作動油は供給されない。
【００７６】
その結果、第１圧力室Ｒ１内の作動油の圧力の方が、第２圧力室Ｒ２内の作動油の圧力よりも大きくなる。そして、第１圧力室Ｒ１の容積が大きくなる向きにカムリング３０が移動（図８（ｄ）における右側へ移動）し、カムリング３０の偏心量が大きくなる。
なお、第１圧力室Ｒ１の容積が大きくなる向きへのカムリング３０の移動、すなわち第２圧力室Ｒ２の容積が小さくなる向きのカムリング３０の移動にともない、第２圧力室Ｒ２内の作動油が、第１通路５８（図２参照）、第２スリーブ孔１７１Ｂ、および第１シャフト孔１１１Ａを経て、第１ドライブシャフト１０１内側へと供給される（矢印Ｆ２４参照）。
【００７７】
なお、図７に示すように、第１シャフト孔１１１Ａを経て、第１ドライブシャフト１０１の内側へと供給された作動油は、軸方向の根元側へ流れ、第２シャフト孔１１１Ｂを通過して第１ドライブシャフト１０１の外側へと流れる（矢印Ｆ６参照）。そして、この作動油は、カバープレート１２との間を通過しベーンポンプ１０外へと排出される（矢印Ｆ７参照）。
【００７８】
上記のように、本実施の形態においては、回転軸体１００に付与されるトルクに応じて、カムリング３０の偏心量を切り替える。そして、このカムリング３０の偏心量の変化により、ベーンポンプ１０の吐出量が切り替えられる。
【００７９】
さらに説明をすると、図９に示すように、回転軸体１００への入力トルクが増加することにともない、ベーンポンプ１０の吐出量が増加する。また、図示の例においては、入力トルクがゼロからトルクＴ０の範囲では、上に凸のグラフを描く。すなわち、入力トルクが増加するに従い、ベーンポンプ１０の吐出量の増加量が減少する。一方で、入力トルクがトルクＴ０を超えると、入力トルクの増加に対するベーンポンプ１０の吐出量の増加量が一定となる。
【００８０】
付言すると、本実施の形態のベーンポンプ１０においては、入力トルクを変更することにより吐出量を変更し得る。また、例えばトーションバー１０３の捩れ剛性を変更することにより、入力トルクに応じたベーンポンプ１０の吐出量の変化（図９においてはグラフの傾き）を調整し得る。
【００８１】
また、図１０に示すように、本実施の形態においては、回転軸体１００への入力トルクが変化することにともない、第１圧力室Ｒ１内の作動油の圧力が連続的に変化する（調圧される）。
さらに説明すると、図示の例においては、入力トルクがゼロからトルクＴ１までの範囲では、第１圧力室Ｒ１内の作動油の油圧が徐々に増加するのに対して、トルクＴ１を超えると油圧の増加量が増える。さらに、図示の例においては、入力トルクがトルクＴ２を超えると油圧の増加量が減り、入力トルクが増加したとしても、油圧が安定した状態となる。
【００８２】
このように、本実施の形態においては、ベーンポンプ１０内に回転軸体１００（油圧制御機構）を持つことにより、ベーンポンプ１０単体にて吐出量が制御される。言い替えると、ベーンポンプ１０の外部から制御圧や制御信号を受けた可変構造による調圧を必要とすることなく、吐出量の切り替えが行われる。また、例えば外部からの制御圧を必要とする構成と比較して、制御圧の伝達が早く、応答遅れが発生し難く、さらに、ベーンポンプ１０以外の部材を製造するためのコストが抑制される。
【００８３】
ここで、本実施の形態のベーンポンプ１０においては、回転軸体１００にロータリバルブ構造を入れ込んだ構成として捉えることができる。また、この入れ込まれたロータリバルブ構造により、吐出通路５２を通過する作動油の吐出圧を、第１圧力室Ｒ１および第２圧力室Ｒ２内へ流れる作動油の圧力に分ける。そして、分けられた圧力を用いて、カムリング３０を移動させ、吐出容量を変化させる。さらに説明をすると、このロータリバルブ構造により、吐出圧を第１圧力室Ｒ１および第２圧力室Ｒ２内へ流れる作動油の圧力に分けて、その圧力を用いて、切り替え制御弁を制御する。
【００８４】
なお、本実施の形態においては、回転軸体１００へ入力される駆動トルクに応じた吐出量を、無段あるいは有段で制御され得るため、ベーンポンプ１０による無駄な仕事が削減される。また、本実施の形態とは異なり、例えばソレノイドなどの切替手段を採用した場合などと比較して、レイアウト設定が容易となる。付言すると、本実施の形態においては、ベーンポンプ１０の吐出流量をフィードバックする態様や、レギュレータバルブの排出流量を利用してベーンポンプ１０の可変制御を実施する態様などと比較して、制御応答性が高く、ベーンポンプ１０の吸入性能が確保され得る。
【００８５】
（変形例）
上記の説明においては、ベーンポンプ１０として実施の形態を説明したが、これに限定されない。上記の実施形態は、駆動源を用いて回転軸を回転させる種々の装置に適用され得る。
【００８６】
さらに説明をすると、上記の実施の形態においては、可変容量式のベーンポンプ１０を説明した。例えば、このベーンポンプ１０における容量の変更は、無段であっても有段であってもよい。さらに説明をすると、容量２段切り替え型のベーンポンプ（不図示）においても、上記の実施の形態の構成は適用され得る。すなわち、このベーンポンプが、ポンプ室をメインポンプ室とサブポンプ室に分け、サブポンプ室の吐出油路の途中に切り替え制御弁を持つ構成においては、この制御弁の切り替えを、上記吐出圧を第１圧力室Ｒ１および第２圧力室Ｒ２内へ流れる作動油の圧力を利用して実行してもよい。
【００８７】
また、上記の図６（ｂ）の説明において、第１ドライブシャフト１０１の第１軸方向溝１１３Ａが、周方向において、第２スリーブ孔１７１Ｂが形成された第２内周溝１７３Ｂと、第３スリーブ孔１７１Ｃが形成された第１内周溝１７３Ａとを跨いで配置されることを説明したが、これに限定されない。
【００８８】
例えば、高トルクが付与された状態において、第１軸方向溝１１３Ａが周方向において第２内周溝１７３Ｂと重複する構成であれば、低トルクが付与された状態における配置は特に限定されない。すなわち、低トルクが付与された状態において、第１軸方向溝１１３Ａが、周方向で第１内周溝１７３Ａおよび第２内周溝１７３Ｂのいずれか一方と重複する配置や、いずれとも重複しない配置であってもよい。
【００８９】
また、上記の説明においては、第１ドライブシャフト１０１および第２ドライブシャフト１０５を、トーションバー１０３を介して接続することを説明したが、これに限定されない。第１ドライブシャフト１０１および第２ドライブシャフト１０５を、捩れを許容しながら連結する構成であればよく、例えば磁気ばねなど周知の構成により接続をしてもよい。
【００９０】
また、上記の説明においては、トーションバー１０３、第２ドライブシャフト１０５およびロータ２２がセレーション（不図示）により固定されることを説明したが、これに限定されない。例えばスプラインなど周知の構成により固定してもよい。
【００９１】
なお、上記では種々の変形例を説明したが、これらの変形例どうしを組み合わせて構成してももちろんよい。
また、本開示は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１０…ベーンポンプ、１００…回転軸体、１０１…第１ドライブシャフト、１０３…トーションバー、１０５…第２ドライブシャフト、１０７…スリーブ、１１３Ｃ…第３軸方向溝、１７３Ａ…第１内周溝、１７３Ｂ…第２内周溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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