(57)【要約】      （修正有）【課題】振動や騒音を抑制することができるポンプ装置を提供する。【解決手段】電動モータ２のモータ回転軸２ａにジョイント４０を介して接続されるポンプ駆動軸３８を、ポンプハウジング３２の軸支部において、流体軸受を介して支持する。これにより、駆動軸とモータ回転軸との軸ずれが抑制され、ポンプ要素の回転がスムースとなり、振動や騒音を抑制することができる。【選択図】図１
2016180313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングに回転自在に設けられたポンプ駆動軸と、
前記ポンプ要素収容部内に設けられ、前記ポンプ駆動軸によって回転駆動され、作動液の吸入および吐出を行うポンプ要素と、
前記ポンプ駆動軸とジョイントを介して接続されるモータ回転軸を有する電動モータと、
前記ポンプハウジングに設けられ、流体軸受を介して前記ポンプ駆動軸を軸支する軸支部と、
を有することを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
請求項1に記載のポンプ装置において、
前記ポンプ要素は、前記ジョイントを介して前記モータ回転軸と接続される前記ポンプ駆動軸に設けられた第一歯車と、
前記第一歯車と噛合う第二歯車と、
を有することを特徴とするポンプ装置。
【請求項３】
請求項2に記載のポンプ装置において、
前記第一歯車は外歯歯車であって、
前記第二歯車は、前記第一歯車の外歯と噛合う外歯を有することを特徴とするポンプ装置。
【請求項４】
請求項3に記載のポンプ装置において、
前記ポンプハウジングは、前記ポンプ駆動軸が回転し、前記ポンプ要素に作動液の圧力が作用する状態において、前記ポンプ駆動軸の回転軸の径方向における前記第一歯車の前記ポンプ駆動軸と前記軸支部の間の隙間のうち最小となる部分の隙間が前記第一歯車の前記外歯と前記ポンプ要素収容部の間の隙間のうち最小となる部分の隙間より大きくなるように形成されることを特徴とするポンプ装置。
【請求項５】
請求項4に記載のポンプ装置において、
前記ポンプハウジングは、前記第一歯車の歯先によって前記ポンプ要素収容部の内周面が削られるように形成されることを特徴とするポンプ装置。
【請求項６】
請求項2に記載のポンプ装置において、
前記流体軸受は動圧軸受であることを特徴とするポンプ装置。
【請求項７】
請求項6に記載のポンプ装置において、
前記第一歯車の前記ポンプ駆動軸の外周側または前記軸支部の内周側に設けられた複数の溝を備え、
前記流体軸受は、前記複数の溝内を移動する前記作動液であって、前記複数の溝が、前記ポンプ駆動軸の回転に伴い前記作動液の粘性によって前記作動液を前記複数の溝に沿って前記溝の所定箇所に向かって移動させ、前記複数の溝の前記所定箇所における圧力を上昇させることを特徴とするポンプ装置。
【請求項８】
請求項7に記載のポンプ装置において、
前記複数の溝は、前記ポンプ駆動軸が回転し、前記ポンプ要素に作動液の圧力が作用する状態において、前記ポンプ駆動軸の回転軸の径方向における前記第一歯車の前記ポンプ駆動軸と前記軸支部の隙間のうち最小となる部分の隙間より前記複数の溝の深さが大きくなるように形成されることを特徴とするポンプ装置。
【請求項９】
請求項7に記載のポンプ装置において、
前記複数の溝は、前記ポンプ駆動軸が回転し、前記ポンプ要素に作動液の圧力が作用する状態において、前記ポンプ駆動軸の回転軸の径方向における前記第一歯車の前記ポンプ駆動軸と前記軸支部の間の隙間のうち最大となる部分の隙間より前記複数の溝の深さが小さくなるように形成されることを特徴とするポンプ装置。
【請求項１０】
請求項1に記載のポンプ装置において、
前記軸支部は、前記軸支部の内周側に設けられ、前記ポンプ駆動軸側に向かって開口し前記作動液が導入される作動液導入溝を有することを特徴とするポンプ装置。
【請求項１１】
請求項10に記載のポンプ装置において、
前記ポンプ要素は、前記ジョイントを介して前記モータ回転軸と接続される前記ポンプ駆動軸に設けられた第一歯車と、前記第一歯車と噛合う第二歯車と、を有し、
前記作動液導入溝は、前記ポンプ駆動軸が回転し、前記ポンプ要素に作動液の圧力が作用する状態において、前記ポンプ駆動軸の回転軸の径方向における前記第一歯車の前記ポンプ駆動軸と前記軸支部の間の隙間のうち最小となる部分から前記ポンプ駆動軸の回転軸の周方向においてずれた位置に設けられることを特徴とするポンプ装置。
【請求項１２】
請求項10に記載のポンプ装置において、
前記ポンプ要素は、前記ジョイントを介して前記モータ回転軸と接続される前記ポンプ駆動軸に設けられた第一歯車と、前記第一歯車と噛合う第二歯車と、を有し、
前記軸支部は、前記ポンプ駆動軸の回転軸方向における前記第一歯車側の端部に設けられ前記作動液導入溝と連通する環状溝を有することを特徴とするポンプ装置。
【請求項１３】
ポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングに回転自在に設けられたポンプ駆動軸と、
前記ポンプ要素収容部内に設けられ、前記ポンプ駆動軸によって回転駆動され、作動液の吸入および吐出を行うポンプ要素と、
前記ポンプハウジングに設けられ、流体軸受を介して前記ポンプ駆動軸を軸支する軸支部と、
を有することを特徴とするポンプ装置。
【請求項１４】
請求項13に記載のポンプ装置において、
前記ポンプ要素収容部内に移動可能に設けられた環状のカムリングと、
前記ポンプ駆動軸に設けられ、前記カムリング内に配置され、略径方向に延びる複数のスリットが夫々周方向に配置して形成されたロータと、
前記スリットに進退自在に設けられ、前記カムリング及び前記ロータと共に複数のポンプ室を形成するベーンと、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記ロータの回転に伴い前記複数のポンプ室のうち容積が増大する領域に開口する吸入口と、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記ロータの回転に伴い前記複数のポンプ室のうち容積が減少する領域に開口する吐出口と、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記吸入口に連通し、前記吸入口と共に吸入領域を構成する吸入通路と、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記吐出口に連通する吐出通路と、
前記ポンプ要素収容部と前記カムリングとの間に形成される空間であって、前記カムリングの偏心量が増大する側に前記カムリングが移動するほど容積が減少する側に設けられた第一流体圧室及び前記カムリングの偏心量が増大する側に前記カムリングが移動するほど容積が増大する側に設けられた第二流体圧室と、
前記ポンプハウジング内に設けられ、前記第一流体圧室または前記第二流体圧室の圧力を制御することにより、前記カムリングの偏心量を制御する制御手段（制御バルブ）と、
を有することを特徴とするポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。特許文献1には、互いに噛み合う2つの歯車から構成されるギヤポンプが開示されている。歯車が回転することにより、低圧吸い込み側空間から高圧吐き出し空間に作動液を送ることにより、ポンプとして駆動している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2000-009054号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献1の技術では、高圧吐き出し空間内の作動液により、歯車が低圧吸い込み空間側に押圧されるため、歯車の軸の位置がずれる。駆動源の駆動軸と接続する入力軸の位置がずれると、振動や騒音が生じるおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、振動や騒音を抑制することができるポンプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、第一発明のポンプ装置では、電動モータのモータ回転軸にジョイントを介して接続されるポンプ駆動軸を、ポンプハウジングの軸支部において、流体軸受を介して支持するようにした。
また第二発明のポンプ装置では、ポンプ駆動軸を、ポンプハウジングの軸支部において、流体軸受を介して支持するようにした。
【発明の効果】
【０００６】
第一発明および第二発明のポンプ装置においては、振動や騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例1のポンプ装置の断面図である。
【図２】実施例1のポンプ装置の断面図である。
【図３】実施例1のポンプ装置の断面図である。
【図４】実施例1のサイドプレートを示す図である。
【図５】実施例1のポンプ装置が駆動されているときのサイドプレートと駆動軸および従動軸とを示す図である。
【図６】実施例1のポンプ装置が駆動されているときのポンプ要素収容部と駆動歯車および従動歯車とを示す図である。
【図７】実施例1の駆動歯車、従動歯車、駆動軸および従動軸を示す図である。
【図８】実施例1の流体軸受発生溝と作動液の流れとの関係を示す図である。
【図９】実施例1のポンプ装置が駆動されているときの様子を示す図である。
【図１０】実施例1のサイドプレートと駆動軸および従動軸とを示す図である。
【図１１】実施例2のポンプ装置の断面図である。
【図１２】実施例2のポンプ装置の断面図である。
【図１３】実施例2のポンプ装置が駆動されているときの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施例1〕
［ポンプ装置の全体構成］
図1はポンプ装置1の部分断面図である。図2は図1におけるA-A断面図である。図3は図1におけるB-B断面図である。
ポンプ装置1は電動モータ2とポンプ3とから構成されている。電動モータ2は駆動時にモータ回転軸2aを回転駆動させる。
ポンプ3は電動モータ2により駆動される外接ギヤポンプである。ポンプ3の外側は、ポンプケース30により覆われている。ポンプケース30は第一ポンプケース30aと第二ポンプケース30bとから構成されている。ポンプケース30の内部の低圧室30c内に、ポンプユニット31が収容されている。
ポンプユニット31は、ポンプハウジング32を有する。ポンプハウジング32は、内部にポンプ要素収容部32aと高圧室32bの空間を有する。
ポンプ要素収容部32aは、ポンプハウジング32の軸方向（モータ回転軸方向）に貫通して形成されている。ポンプ要素収容部32aの軸方向一方側の開口部は、ポンプカバー33により閉塞されている。ポンプ要素収容部32aの軸方向他端側の開口部は、第二ポンプケース30bにより閉塞されている。ポンプ要素収容部32aは低圧室30cと連通している。
【０００９】
高圧室32bは、ポンプカバー33側が開口しており、その開口部はポンプカバー33によって閉塞されている。高圧室32bは第二ポンプケース30bに形成された吐出口34に連通している。高圧室32bはポンプ要素収容部32aに連通している。
ポンプ要素収容部32a内にはポンプ要素35が収容されている。ポンプ要素35は、駆動歯車36と従動歯車37とから構成されている。駆動歯車36および従動歯車37は外接歯車であり、互いの外歯が噛み合っている。駆動歯車36には、駆動歯車36と一体に形成された駆動軸38が設けられている。従動歯車37には、従動歯車37と一体に形成された従動軸39が設けられている。駆動軸38は、ジョイント40を介してモータ回転軸2aと接続している。
ポンプ要素収容部32a内であって、駆動歯車36および従動歯車37の軸方向両側にはサイドプレート41が設けられている。サイドプレート41は2つ設けられているが、同一形状のものが用いられている。サイドプレート41には、軸方向に貫通する2つの貫通孔41aが形成されている。貫通孔41aにはそれぞれ駆動軸38、従動軸39が挿入されている。ポンプカバー33側に配置されたサイドプレート41は、ポンプカバー33の側面と当接している。第二ポンプケース30b側に配置されたサイドプレート41は、第二ポンプケース30bの側面と当接している。ポンプカバー33の側面、第二ポンプケース30bの側面と当接するサイドプレート41の面には、シール溝41bが形成されている。シール溝41bにはシール部材42が設けられている。シール部材42によって、高圧室32bから低圧室30c側への作動液が流出することを抑制している。
【００１０】
［サイドプレートの構成］
図4はサイドプレート41を示す図である。図4(a)はサイドプレート41をポンプカバー33または第二ポンプケース30b側から見た図である。図4(b)はサイドプレート41の軸方向断面図である。図4(c)はサイドプレート41を駆動歯車36および従動歯車37側から見た図である。
図5はポンプ装置1が駆動されているときのサイドプレート41と駆動軸38および従動軸39とを示す図である。ポンプ装置1が駆動されると駆動歯車36と従動歯車37の回転により、低圧室30cの作動液が高圧室32bに送られることとなる。そのため、高圧室32b内の圧力は低圧室30c内の圧力よりも高くなる。この圧力差により、駆動歯車36および従動歯車37は低圧室30c側に押圧され、駆動歯車36および従動歯車37に一体に形成されている駆動軸38および従動軸39は低圧室30c側に移動する。そのため、駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの間の隙間は、高圧室32b側の隙間（隙間C）が最大となり、低圧室30c側の隙間（隙間D）が最小となる。
貫通孔41aの内周面には、軸方向に向かって延びる作動液導入溝41cが形成されている。作動液導入溝41cは、隙間Dとなる位置に対して貫通孔41aの周方向にずれた位置に形成されている。
貫通孔41aのポンプカバー33または第二ポンプケース30b側の開口部には、貫通孔41aの全周に渡って環状溝41dが形成されている。環状溝41dは作動液導入溝41cと連通している。
【００１１】
［ポンプ要素収容部］
図6はポンプ装置1が駆動されているときのポンプ要素収容部32aと駆動歯車36および従動歯車37とを示す図である。
ポンプ装置1を出荷する前に、ポンプ装置1を低回転（例えば、2000[rpm]）で駆動させる。前述のように、ポンプ装置1が駆動されているときには、駆動軸38および従動軸39は低圧室30c側に押圧され、駆動軸38および従動軸39は低圧室30c側に移動する。そのため、駆動歯車36および従動歯車37も低圧室30c側に移動する。このとき、駆動歯車36および従動歯車37の歯先が、ポンプ要素収容部32aの低圧室30c側の側面に当接し、その側面を削る（ワイプ処理）。これにより、ポンプ要素収容部32aの低圧室30c側の側面の形状を、駆動歯車36および従動歯車37の歯先の軌跡に沿った形状とすることができる。ワイプ処理は、ポンプ装置1を出荷する前だけでなく、車両搭載後にも行われている。
ポンプ装置1が駆動されているときには、駆動歯車36および従動歯車37とポンプ要素収容部32aとの間の隙間は、低圧室30c側の隙間（隙間E）が最小となる。この隙間Eは、駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの間の最小隙間（隙間D）よりも小さくなるように設定されている。
【００１２】
［流体軸受発生溝］
図7は駆動歯車36、従動歯車37、駆動軸38および従動軸39を示す図である。駆動軸38および従動軸39の外周面であって、サイドプレート41の貫通孔41aに挿入されている部分に複数の流体軸受発生溝43が形成されている。流体軸受発生溝43は、駆動軸38および従動軸39の径方向から見たときにV字状に形成されている。流体軸受発生溝43は、駆動軸38および従動軸39の回転方向逆方向に向かうにつれて2本の溝が近づくように形成され、その先端で接続している。流体軸受発生溝43の深さは、駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの間の最大隙間Cの幅よりも小さく（浅く）、最小隙間Dの幅よりも大きく（深く）なるように形成されている。
図8は流体軸受発生溝43と作動液の流れとの関係を示す図である。駆動軸38および従動軸39が回転すると、作動液の流れは見かけ上、駆動軸38および従動軸39の回転方向となる。そのため図8に示すように、作動液は流体軸受発生溝43の2本の溝が開いている方向から閉じている方向へ流れることとなる。このとき作動液の粘性によって、流体軸受発生溝43に沿って作動液が移動し、流体軸受発生溝43の幅方向中心部に作動液が集中する。そして、流体軸受発生溝43の幅方向中心部の作動液の圧力は、幅方向中心部以外の部分の作動液の圧力よりも高くなる。
【００１３】
［作用］
図9はポンプ装置1が駆動されているときの様子を示す図である。図9において断面を示すハッチングは描いておらず、濃いハッチングは高圧の作動液の領域を示し、薄いハッチングは低圧の作動液の領域を示している。矢印は駆動歯車36および従動歯車37の回転方向を示す。図10はサイドプレート41と駆動軸38および従動軸39とを示す図である。図10（a）は流体軸受が作用していないときの状態を示す。図10（b）は流体軸受が作用しているときの状態を示す。
ポンプ装置1が駆動されると駆動歯車36と従動歯車37の回転により、低圧室30cの作動液が高圧室32bに送られることとなる。そのため、高圧室32b内の圧力は低圧室30c内の圧力よりも高くなる。高圧室32bと低圧室30cの圧力差により、駆動歯車36および従動歯車37は低圧室30c側に押圧される。駆動歯車36および従動歯車37に一体に形成されている駆動軸38および従動軸39も低圧室30c側に移動する。
駆動軸38が移動することにより、モータ回転軸2aの軸に対して駆動軸38の軸がずれる。ジョイント40によって両者の軸がずれたとしてもモータ回転軸2aから駆動軸38へ回転駆動力を伝達することはできる。しかし、軸ずれによりこじるような回転となり、駆動軸38のスムーズな回転が阻害され、ポンプ装置1の振動や騒音の増大につながるおそれがあった。
【００１４】
また、駆動歯車36と従動歯車37は外歯歯車である。駆動歯車36と従動歯車37が低圧室30c側に移動すると、駆動歯車36および従動歯車37の歯先がポンプ要素収容部32aの内周面に押し付けられる。それにより、駆動歯車36および従動歯車37のスムーズな回転が阻害され、ポンプ装置1の振動や騒音の増大につながるおそれがあった。
そこで実施例1では、サイドプレート41の貫通孔41aの内周面と駆動軸38および従動軸39の外周面との間に、作動液からなる流体軸受を生成し、流体軸受によって駆動軸38および従動軸39を軸支することとした。流体軸受は、貫通孔41aの内周面と駆動軸38および従動軸39の外周面との間にある作動液のことを示す。
駆動軸38および従動軸39の回転により、作動液は自身の粘性によって流体軸受発生溝43に沿って移動する。そのため、流体軸受発生溝43の幅方向中心部に作動液が集まり、流体軸受発生溝43の幅方向中心部の作動液の圧力は、幅方向中心部以外の部分の作動液の圧力よりも高くなる。
【００１５】
駆動軸38および従動軸39が低圧室30c側にあるときは、駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの間の隙間は、低圧室30c側の隙間の方が高圧室32b側の隙間よりも狭くなっている（図10(a)）。そのため、駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの間の隙間にある作動液の圧力は、低圧室30c側の圧力の方が高圧室32b側の圧力よりも高くなる。駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの間の隙間にある作動液の圧力差により、駆動軸38および従動軸39は高圧室32b側に押し戻される（図10(b)）。これにより、駆動軸38とモータ回転軸2aとの軸ずれを抑制することができ、ポンプ装置1の振動や騒音を低減することができる。
実施例1では、ポンプ装置1が駆動されている状態で、駆動軸38の回転軸の径方向における駆動歯車36の駆動軸38と貫通孔41aの間の隙間のうち最小となる部分の隙間（隙間D）が駆動歯車36の外歯とポンプ要素収容部32aの間の隙間のうち最小となる部分の隙間（隙間E）より大きくなるようにした。
これにより、駆動歯車36および従動歯車37の外歯とポンプ要素収容部32aとの間の隙間を小さくすることができる。駆動歯車36および従動歯車37の歯先からの作動液の漏れを抑制し、ポンプ効率を向上させることができる。
【００１６】
実施例1では、ポンプ装置1が駆動されている状態で、駆動歯車36および従動歯車37の歯先が、ポンプ要素収容部32aの低圧室30c側の側面に当接し、その側面を削る。
これにより、ポンプ要素収容部32aの低圧室30c側の側面の形状を、駆動歯車36および従動歯車37の歯先の軌跡に沿った形状とすることができる。駆動歯車36および従動歯車37の歯先からの作動液の漏れを抑制し、ポンプ効率を向上させることができる。
ポンプ装置1の駆動時において、駆動軸38および従動軸39の軸ずれは流体軸受により抑制される。そのため、駆動歯車36および従動歯車37の歯先によりポンプ要素収容部32aの内周面が過度に削られることを抑制することができる。ポンプ要素収容部32aの内周面のうち、駆動歯車36および従動歯車37の歯先により削られる部分と削られない部分との間の段差が小さくなり、歯先からの作動液の漏れを抑制し、ポンプ効率を向上させることができる。
流体軸受を発生させるためには、駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの間の作動液の圧力を高める必要がある。作動液の圧力を高めるためには、外部のポンプから作動液を供給する方法がある。このようにして発生させた流体軸受は静圧軸受と呼ばれる。一方、実施例1のように、外部のポンプに頼らず、駆動軸38および従動軸39の回転により作動液の圧力を高めて発生させた流体軸受は動圧軸受と呼ばれる。動圧軸受では、駆動軸38および従動軸39の流体軸受発生溝43のような構成が必要であるものの、外部のポンプ等を用いる必要がない。
【００１７】
実施例1では、低圧室30c側の駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの隙間のうち最小となる部分の隙間（隙間D）よりも、流体軸受発生溝43の深さが大きくなるように形成した。また高圧室32b側の駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの隙間のうち最大となる部分の隙間（隙間C）よりも、流体軸受発生溝43の深さが小さくなるように形成した。
狭い空間内と広い空間のそれぞれに同量の作動液を供給した場合を考える。広い空間内に作動液を供給したときよりも狭い空間内に作動液を供給した方が、圧力の上昇は大きい。高圧室32b側の駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの隙間よりも、低圧室30c側の駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの隙間は狭い。よって、駆動軸38および従動軸39を高圧室32b側に押し戻す力を強くすることができ、駆動軸38および従動軸39の軸ずれを抑制することができる。
実施例1では、貫通孔41aの内周面に、軸方向に向かって延びる作動液導入溝41cを形成した。これにより、作動液を駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの間に積極的に供給することができ、流体軸受の機能を向上させることができる。
【００１８】
実施例1では、作動液導入溝41cを、低圧室30c側の駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの隙間のうち最小となる部分の隙間（隙間D）となる位置に対して貫通孔41aの周方向にずれた位置に形成した。駆動軸38および従動軸39を高圧室32b側に押圧するために、低圧室30c側の駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの隙間の作動液の圧力はできるだけ高くしたい。作動液導入溝41cから低圧室30c側の駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの隙間の作動液の流出を抑制することができる。よって、駆動軸38および従動軸39を高圧室32b側に押し戻す力を強くすることができ、駆動軸38および従動軸39の軸ずれを抑制することができる。
実施例1では、貫通孔41aのポンプカバー33または第二ポンプケース30b側の開口部に、貫通孔41aの全周に渡って環状溝41dを形成した。環状溝41dから作動液導入溝41cへ作動液を送り、作動液を駆動軸38および従動軸39と貫通孔41aとの間に積極的に供給することができ、流体軸受の機能を向上させることができる。
【００１９】
［効果］
(1) ポンプ要素収容部32aを有するポンプハウジング32と、ポンプハウジング32に回転自在に設けられた駆動軸38（ポンプ駆動軸）と、ポンプ要素収容部32a内に設けられ、駆動軸38によって回転駆動され、作動液の吸入および吐出を行うポンプ要素35と、駆動軸38とジョイント40を介して接続されるモータ回転軸2aを有する電動モータ2と、ポンプハウジング32に設けられ、流体軸受を介して駆動軸38を軸支するサイドプレート41の貫通孔41a（軸支部）と、を有する。
よって、駆動軸38とモータ回転軸2aとの軸ずれが抑制され、ポンプ要素35の回転がスムーズとなり、振動や騒音を抑制することができる。
(2) ポンプ要素35は、ジョイント40を介してモータ回転軸2aと接続される駆動軸38に設けられた駆動歯車36（第一歯車）と、駆動歯車36と噛合う従動歯車37（第二歯車）と、を有する。
よって、駆動軸38とモータ回転軸2aとの軸ずれが抑制され、ポンプ要素35の回転がスムーズとなり、振動や騒音を抑制することができる。
【００２０】
(3) 駆動歯車36は外歯歯車であって、従動歯車37は、駆動歯車36の外歯と噛合う外歯を有する。
よって、駆動歯車36および従動歯車37の軸ずれが抑制され、ポンプ要素35の回転がスムーズとなり、振動や騒音を抑制することができる。
(4) ポンプハウジング32は、駆動軸38が回転し、ポンプ要素35に作動液の圧力が作用する状態において、駆動軸38の回転軸の径方向における駆動歯車36の駆動軸38と貫通孔41aの間の隙間のうち最小となる部分の隙間（隙間D）が駆動歯車36の外歯とポンプ要素収容部32aの間の隙間のうち最小となる部分の隙間（隙間E）より大きくなるようにした。
よって、ポンプ効率を向上させることができる。
(5) ポンプハウジング32は、駆動歯車36の歯先によってポンプ要素収容部32aの内周面が削られるように形成されるようにした。
よって、駆動歯車36の歯先からの作動液の漏れを抑制し、ポンプ効率を向上させることができる。
【００２１】
(6) 流体軸受を動圧軸受とした。
よって、外部のポンプ等を用いる必要がなく、装置の簡略化を図る事ができる。
(7) 駆動歯車36の駆動軸38の外周側または貫通孔41aの内周側に設けられた複数の流体軸受発生溝43（溝）を備え、流体軸受は、複数の流体軸受発生溝43内を移動する作動液であって、複数の流体軸受発生溝43が、駆動軸38の回転に伴い作動液の粘性によって作動液を複数の流体軸受発生溝43に沿って流体軸受発生溝43の所定箇所に向かって移動させ、複数の流体軸受発生溝43の所定箇所における圧力を上昇させるようにした。
よって、外部のポンプ等を用いる必要がなく、装置の簡略化を図ることができる。
(8) 複数の流体軸受発生溝43は、駆動軸38が回転し、ポンプ要素35に作動液の圧力が作用する状態において、駆動軸38の回転軸の径方向における駆動歯車36の駆動軸38と貫通孔41aの隙間のうち最小となる部分の隙間（隙間D）より複数の流体軸受発生溝43の深さが大きくなるように形成されるようにした。
よって、駆動軸38および従動軸39の軸ずれを抑制することができる。
【００２２】
(9) 複数の流体軸受発生溝43は、駆動軸38が回転し、ポンプ要素35に作動液の圧力が作用する状態において、駆動軸38の回転軸の径方向における駆動歯車36の駆動軸38と貫通孔41aの間の隙間のうち最大となる部分の隙間（隙間C）より複数の溝の深さが小さくなるように形成されるようにした。
よって、駆動軸38および従動軸39を低圧室30c側から高圧室32b側に押し戻す力を強くすることができ、駆動軸38および従動軸39の軸ずれを抑制することができる。
（10） 貫通孔41aは、貫通孔41aの内周側に設けられ、駆動軸38側に向かって開口し作動液が導入される作動液導入溝41cを有するようにした。
よって、流体軸受の機能を向上させることができる。
（11）ポンプ要素35は、ジョイント40を介してモータ回転軸2aと接続される駆動軸38に設けられた駆動歯車36と、駆動歯車36と噛合う従動歯車37と、を有し、作動液導入溝41cは、駆動軸38が回転し、ポンプ要素35に作動液の圧力が作用する状態において、駆動軸38の回転軸の径方向における駆動歯車36の駆動軸38と貫通孔41aの間の隙間のうち最小となる部分から駆動軸38の回転軸の周方向においてずれた位置に設けられるようにした。
よって、駆動軸38および従動軸39を低圧室30c側から高圧室32b側に押し戻す力を強くすることができ、駆動軸38および従動軸39の軸ずれを抑制することができる。
【００２３】
(12) ポンプ要素35は、ジョイント40を介してモータ回転軸2aと接続される駆動軸38に設けられた駆動歯車36と、駆動歯車36と噛合う従動歯車37と、を有し、貫通孔41aは、駆動軸38の回転軸方向における駆動歯車36側の端部に設けられ作動液導入溝41cと連通する環状溝41dを有するようにした。
(13) ポンプ要素収容部32aを有するポンプハウジング32と、ポンプハウジング32に回転自在に設けられた駆動軸38と、ポンプ要素収容部32a内に設けられ、駆動軸38によって回転駆動され、作動液の吸入および吐出を行うポンプ要素35と、ポンプハウジング32に設けられ、流体軸受を介して駆動軸38を軸支するサイドプレート41の貫通孔41aと、を有することとした。
よって、駆動軸38とモータ回転軸2aとの軸ずれが抑制され、ポンプ要素35の回転がスムーズとなり、振動や騒音を抑制することができる。
【００２４】
〔実施例2〕
実施例2では、可変容量ベーンポンプであるポンプ装置1のロータ51を回転駆動させる駆動軸50を流体軸受により軸支するようにした点で実施例1と相違する。
〔可変容量ベーンポンプの概要〕
図11はポンプ装置1の軸方向断面図である。図12は図11におけるA-A断面図である。
ポンプ装置1は、駆動軸50、ロータ51、カムリング52、アダプタリング53、プレッシャプレート59等が、ポンプハウジング55内のポンプ要素収容部55aに収容されている。
駆動軸50はポンプハウジング55に回転自在に支持される。駆動軸50の端部にはプーリが連結されている。プーリはベルト等を介してエンジンの駆動軸に連結されており、ポンプ装置1はエンジンの駆動力により駆動される。駆動軸50にはロータ51が一体回転可能に設けられている。
ロータ51には複数のスリット51aが形成されている。この各スリット51aには、ロータ51の軸方向長さとほぼ同じ幅を有する板状のベーン56が径方向に進退自在に挿入される。また、各スリット51aの内径側端部には背圧室51bが設けられている。背圧室51bには、作動液が供給されてベーン56を径方向外側に付勢する。
【００２５】
ポンプハウジング55はフロントハウジング57およびリアハウジング58から形成されている。フロントハウジング57は有底カップ形状である。有底カップ形状であるフロントハウジング57の内周部は筒状であり、ポンプ要素収容部55aを構成している。有底カップ形状であるフロントハウジング57の底は底部55bを構成している。
底部55bには円盤状のプレッシャプレート59が収装されている。フロントハウジング57とリアハウジング58は複数のボルトによって締結固定されている。ポンプ要素収容部55aには、ロータ51、カムリング52およびアダプタリング53が収装されている。リアハウジング58は、フロントハウジング57の開口部を閉塞するように取り付けられる。リアハウジング58は、ロータ51、カムリング52およびアダプタリング53と液密に当接する。
アダプタリング53は、内部にカムリング収容部53aが形成される円筒形状の部材である。なお、アダプタリング53の形状は、内部に収容空間が形成されるように少なくとも円弧形状の部分を備えていれば良く、軸方向から見た形状がOの字状に限らずCの字状に形成されていても良い。フロントハウジング57の側面にプラグ部材60が螺合されている。プラグ部材60にはカムスプリング61が保持されている。カムスプリング61は揺動量が最大となる方向にカムリング52を付勢し、圧力の安定しないポンプ始動時において吐出量（カムリング揺動位置）を安定させるものである。
【００２６】
アダプタリング53のカムリング収容部53a内にはカムリング52が収容されている。カムリング52の内周面（カムリング内周面52a）にベーン56の先端が当接しながら、ロータ51が回転する。カムリング内周面52a、ロータ51およびベーン56により複数のポンプ室70を構成している。ロータ51、ベーン56およびカムリング52がポンプ要素71を構成している。
カムリング52は、アダプタリング53のカムリング収容部53a内に駆動軸50に対して移動可能に設けられる。カムリング52とアダプタリング53との間には、ピン62が設けられている。このピン62によりカムリング52およびアダプタリング53がフロントハウジング57内で回転しないようにしている。
アダプタリング53のカムリング収容部53aにはシール部材63が設けられている。カムリング収容部53aであってシール部材63が設けられる位置からほぼ半周の位置に支持板64が設けられている。カムリング52は支持板64を支点として揺動可能に設けられている。支持板64とシール部材63により、カムリング52とアダプタリング53との間の第一流体圧室G1と第二流体圧室G2との隔成している。第一流体圧室G1および第二流体圧室G2は、カムリング収容部53a内で、かつ、カムリング52の外周側に設けられている。第一流体圧室G1は、図12中の右側に設けられている。第二流体圧室G2は、図12中の左に設けられている。
【００２７】
フロントハウジング57には、制御バルブ65が設けられている。制御バルブ65は第一流体圧室G1内に供給する作動液を切り替える。第二流体圧室G2には常に吸入圧の作動液が供給されている。ポンプ装置1の駆動初期には、第一流体圧室G1には吸入圧の作動液が供給される。このとき第一流体圧室G1に作用する液圧と、第二流体圧室G2に作用する液圧は拮抗している。そのため、カムスプリング61の付勢力によって、カムリング52は図12の右側に揺動する。このとき、ポンプ装置1の一回転あたりの吐出容量は大きくなる。
ポンプ装置1の駆動が安定してくると、第一流体圧室G1には吐出圧の作動液が供給される。このとき第一流体圧室G1に作用する液圧が、第二流体圧室G2に作用する液圧およびカムリング52の付勢力に対して勝るため、カムリング52は図2の右側に揺動する。このとき、ポンプ装置1の一回転あたりの吐出容量は小さくなる。
リアハウジング58には、外部から作動液を吸入する吸入口66が形成されている。吸入口66はロータ51の回転によりポンプ室70の容量が増大する領域に連通している。吸入口66とポンプ室70とは吸入通路68により接続されている。フロントハウジング57には、外部に作動液を吐出する吐出口67が形成されている。吐出口67はロータ51の回転によりポンプ室70の容量が減少する領域に連通している。吐出口67とポンプ室70とは吐出通路69により接続されている。
【００２８】
［流体軸受発生溝］
駆動軸50の外周面であって、ポンプハウジング55に挿入されている部分に複数の流体軸受発生溝43が形成されている。流体軸受発生溝43は、駆動軸38の径方向から見たときにV字状に形成されている。流体軸受発生溝43は、駆動軸38および従動軸39の回転方向逆方向に向かうにつれて2本の溝が近づくように形成され、その先端で接続している。
【００２９】
［作用］
図13はポンプ装置1が駆動されているときの様子を示す図である。図13において断面を示すハッチングは描いておらず、濃いハッチングは高圧の作動液の領域を示し、薄いハッチングは低圧の作動液の領域を示している。矢印は駆動軸50の回転方向を示す。
ポンプ装置1が駆動されると、ポンプ室70の容量が増大する領域の作動液に対して、ポンプ室70の容量が減少する領域の作動液は高圧となる。以下、ポンプ室70の容量が増大する領域を低圧領域、ポンプ室70の容量が減少する領域を高圧領域と称する。
高圧領域と低圧領域の作動液の圧力差により、ロータ51は低圧領域側に押圧される。ロータ51に一体に形成されている駆動軸50も低圧領域側に移動する。駆動軸50が移動することにより、エンジンの駆動軸の軸に対して駆動軸50の軸がずれる。軸ずれによりこじるような回転となり、駆動軸50のスムーズな回転が阻害され、ポンプ装置1の振動や騒音の増大につながるおそれがあった。
【００３０】
そこで実施例2の可変容量形ベーンポンプであるポンプ装置1においても、駆動軸50を流体軸受によって軸支することとした。駆動軸50が低圧領域側にあるときは、駆動軸50とポンプハウジング55との間の隙間は、低圧領域側の隙間の方が高圧領域側の隙間よりも狭くなっている。そのため、駆動軸50とポンプハウジング55との間の隙間にある作動液の圧力は、低圧領域側の圧力の方が高圧領域側の圧力よりも高くなる。駆動軸50とポンプハウジング55との間の隙間にある作動液の圧力差により、駆動軸50は高圧領域側に押し戻される。これにより、駆動軸50とエンジンの駆動軸との軸ずれを抑制することができ、ポンプ装置1の振動や騒音を低減することができる。
【００３１】
［効果］
(14) ポンプ要素収容部55a内に移動可能に設けられた環状のカムリング52と、駆動軸50（ポンプ駆動軸）に設けられ、カムリング52内に配置され、略径方向に延びる複数のスリット51aが夫々周方向に配置して形成されたロータ51と、スリット51aに進退自在に設けられ、カムリング52及びロータ51と共に複数のポンプ室70を形成するベーン56と、ポンプハウジング55に設けられ、ロータ51の回転に伴い複数のポンプ室70のうち容積が増大する領域に開口する吸入口66と、ポンプハウジング55に設けられ、ロータ51の回転に伴い複数のポンプ室70のうち容積が減少する領域に開口する吐出口67と、ポンプハウジング55に設けられ、吸入口66に連通し、吸入口66と共に吸入領域を構成する吸入通路68と、ポンプハウジング55に設けられ、吐出口67に連通する吐出通路69と、ポンプ要素収容部55aとカムリング52との間に形成される空間であって、カムリング52の偏心量が増大する側にカムリング52が移動するほど容積が減少する側に設けられた第一流体圧室G1及びカムリング52の偏心量が増大する側にカムリング52が移動するほど容積が増大する側に設けられた第二流体圧室G2と、ポンプハウジング55内に設けられ、第一流体圧室G1または第二流体圧室G2の圧力を制御することにより、カムリング52の偏心量を制御する制御バルブ65（制御手段）と、を有するようにした。
よって、駆動軸50の軸ずれが抑制され、ポンプ要素71の回転がスムーズとなり、振動や騒音を抑制することができる。
【００３２】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例1および実施例2に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例1および実施例2に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。実施例1のポンプ装置1は一対の歯車を有するものであったが、二対の歯車を有するタンデム式でも良いし、それ以上であっても良い。実施例1のポンプ装置1では電動モータ2により駆動されていたが、エンジン等の他の駆動源により駆動されるものであっても良い。実施例2のポンプ装置1ではエンジンにより駆動されていたが、電動モータ等の他の駆動源により駆動されるものであっても良い。
［請求項以外の技術的思想］
更に、上記実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下に記載する。
(A) 請求項13に記載のポンプ装置において、前記ポンプ要素は、前記ポンプ駆動軸に設けられた第一歯車と、前記第一歯車と噛合う第二歯車と、を有することを特徴とするポンプ装置。
(B) 上記(A)に記載のポンプ装置において、
前記第一歯車は外歯歯車であって、
前記第二歯車は、前記第一歯車の外歯と噛合う外歯を有することを特徴とするポンプ装置。
(C) 上記(B)に記載のポンプ装置において、
前記ポンプハウジングは、前記ポンプ駆動軸が回転し、前記ポンプ要素に作動液の圧力が作用する状態において、前記ポンプ駆動軸の回転軸の径方向における前記第一歯車の前記ポンプ駆動軸と前記軸支部の間の隙間のうち最小となる部分の隙間が前記第一歯車の前記外歯と前記ポンプ要素収容部の間の隙間のうち最小となる部分の隙間より小さくなるように形成されることを特徴とするポンプ装置。
(D) 請求項16に記載のポンプ装置において、
前記ポンプハウジングは、前記第一歯車の歯先によって前記ポンプ要素収容部の内周面が削られるように形成されることを特徴とするポンプ装置。
(E) 請求項13に記載のポンプ装置において、
前記ポンプ要素は、前記ジョイントを介して前記モータ回転軸と接続される前記ポンプ駆動軸に設けられた第一歯車と、前記第一歯車と噛合う第二歯車と、を有し、
前記第一歯車の前記ポンプ駆動軸の外周側または前記軸支部の内周側に設けられた複数の溝を備え、
前記流体軸受は、前記複数の溝内を移動する前記作動液であって、前記複数の溝が前記ポンプ駆動軸の回転に伴い前記作動液の粘性によって前記作動液を前記複数の溝に沿って前記溝の所定箇所に向かって移動させ、前記複数の溝の前記所定箇所における圧力を上昇させることを特徴とするポンプ装置。
(F) 請求項18に記載のポンプ装置において、
前記複数の溝は、前記ポンプ駆動軸が回転し、前記ポンプ要素に作動液の圧力が作用する状態において、前記ポンプ駆動軸の回転軸の径方向における前記第一歯車の前記ポンプ駆動軸と前記軸支部の隙間のうち最小となる部分の隙間より前記複数の溝の深さが大きくなるように形成されることを特徴とするポンプ装置。
(G) 請求項18に記載のポンプ装置において、
前記複数の溝は、前記ポンプ駆動軸が回転し、前記ポンプ要素に作動液の圧力が作用する状態において、前記ポンプ駆動軸の回転軸の径方向における前記第一歯車の前記ポンプ駆動軸と前記軸支部の間の隙間のうち最大となる部分の隙間より前記複数の溝の深さが小さくなるように形成されることを特徴とするポンプ装置。
【符号の説明】
【００３３】
2    電動モータ
2a    モータ回転軸
32    ポンプハウジング
32a    ポンプ要素収容部
35    ポンプ要素
36    駆動歯車（第一歯車）
37    従動歯車（第二歯車）
38    駆動軸（ポンプ駆動軸）
40    ジョイント
41    サイドプレート
41a    貫通孔（軸支部）
43    流体軸受発生溝（溝）
50    駆動軸（ポンプ駆動軸）
51    ロータ
51a    スリット
52    カムリング
55    ポンプハウジング
56    ベーン
65    制御バルブ（制御手段）
66    吸入口
67    吐出口
68    吸入通路
69    吐出通路
70    ポンプ室
【図１】
2016180313.tif 000003
【図２】
2016180313.tif 000004
【図３】
2016180313.tif 000005
【図４】
2016180313.tif 000006
【図５】
2016180313.tif 000007
【図６】
2016180313.tif 000008
【図７】
2016180313.tif 000009
【図８】
2016180313.tif 000010
【図９】
2016180313.tif 000011
【図１０】
2016180313.tif 000012
【図１１】
2016180313.tif 000013
【図１２】
2016180313.tif 000014
【図１３】
2016180313.tif 000015