(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転自在に軸承されたポンプ軸と、前記ハウジング内に設けられて前記ポンプ軸により回転駆動されるポンプ部と、前記ハウジングの一端部から突出する前記ポンプ軸の先端部に同軸的に固定された回転駆動部材を備えてなるポンプ装置において、前記ポンプ軸は前記ハウジングの前記一端部内に配置した軸受により軸承し、前記回転駆動部材は、前記ポンプ軸の先端部に固定されるボス部と、このボス部と同軸的に一体形成されて前記一端部の外周の少なくとも一部を覆うように前記ボス部に対し軸線方向にオフセットされたリム部と、このリム部の外周に形成された駆動力入力部よりなり、この駆動力入力部はその幅方向の中心面が前記軸受の中心に位置するよう配置したことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
前記軸受は互いに接近して配置された２個の軸受にて構成され、前記駆動力入力部はその幅方向の中心面が前記２個の軸受の各軸受中心の間に位置するよう配置した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】
前記駆動力入力部は駆動ベルトが掛けられる溝部であり、この溝部はその幅方向の中心面が前記軸受の中心に位置するよう配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記駆動力入力部は駆動ギヤと噛合する歯部であり、この歯部はその幅方向の中心面が前記軸受の中心に位置するよう配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポンプ装置。
【請求項５】
前記ポンプ部は平衡形ベーンポンプである請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比較的小形のポンプ装置、特にそのポンプ軸駆動部分の構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用動力舵取装置などに作動流体を供給する小形のポンプ装置としては、例えば図３に示すようなものがある。これはハウジング１内に設けたポンプ部５を回転駆動するポンプ軸２を玉軸受３および軸受メタル４により軸承し、ハウジング１から突出するポンプ軸２の先端部にプーリ９を固定したものである。プーリ９の外周部には溝部９ａが形成され、この溝部９ａに掛けられる駆動ベルト（図示省略）により車両のエンジンの回転がポンプ軸２に伝達されてポンプ部５は作動され、吸入口６からポンプ部５内に吸入された作動流体は、圧力室７を経て吐出口８から吐出される。この種の車両用動力舵取装置用のポンプ装置としては、通常は平衡形ベーンポンプを使用している。平衡形ベーンポンプには、吸入・吐出のためのポートが複数箇所（通常は２箇所）ずつ、それぞれ対称の位置に設けられており、ポンプ軸２に作用する半径方向の力は互いに釣り合うので、ポンプ軸２に使用する軸受にはほとんど荷重がかからず、本来は片持ち支持の小負荷容量のもので足りる。
【０００３】
またこの種の小形のポンプ装置としては、例えば図４に示すように、ポンプ部１４を回転駆動するポンプ軸１１を、ポンプ部１４の前後部となるハウジング１０の２箇所に設けた軸受メタル１２，１３により両持ち支持し、ハウジング１０から突出するポンプ軸１１の先端部にギヤ１７を固定したものもある。車両のエンジンの回転は、ギヤ１７の歯部１７ａと噛合する駆動ギヤによりポンプ軸１１に伝達されてポンプ部１４は作動され、吸入口１５からポンプ部１４内に吸入された作動流体は、圧力室１６を経て吐出口（図示省略）から吐出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、車両用動力舵取装置用に使用する平衡形ベーンポンプでは、ポンプ軸に使用する軸受は本来は片持ち支持の小負荷容量のもので足りる。しかし動力舵取装置用のポンプ装置は、通常は上述のように駆動ベルトを介してエンジンにより駆動され、駆動ベルトには滑りを防ぐためにかなり大きな張力が与えられている。このため、図３に示す従来技術のポンプ軸２には、玉軸受３より先端側となるプーリ９の溝部９ａに掛けられる駆動ベルトの中心面Ｌ１上において駆動ベルトによる軸直角方向の大きな張力Ｗ１が作用して、ポンプ軸２を傾斜させようとするモーメントが生じ、また玉軸受３に加わる荷重は張力Ｗ１よりも大となる。したがって玉軸受３を負荷容量の大きいものとし、また２つの軸受３，４間の距離を大きくする必要があるので、ハウジング１の軸受支持部が大形化するという問題がある。図３における２つの軸受３，４を、両方とも玉軸受とし、または軸受メタルとした場合でも、あるいは１つの長い軸受メタルとした場合でも、上述したハウジング１の軸受支持部が大形化するという問題は常に存在する。
【０００５】
また図４に示す従来技術では、ポンプ軸１１を両持ち支持する２つの軸受メタル１２，１３は互いにねじ止め固着される２つの部品に取り付けられ、軸中心を一致させるのが困難であるので、ポンプ軸１１の円滑な回転は期待できず、このため摩擦トルクが増大したり、振動や騒音が発生するという問題がある。本発明はこのような各問題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるポンプ装置は、ハウジングに回転自在に軸承されたポンプ軸と、ハウジング内に設けられてポンプ軸により回転駆動されるポンプ部と、ハウジングの一端部から突出するポンプ軸の先端部に同軸的に固定された回転駆動部材を備えてなるポンプ装置において、ポンプ軸はハウジングの一端部内に配置した軸受により軸承し、回転駆動部材は、ポンプ軸の先端部に固定されるボス部と、このボス部と同軸的に一体形成されて一端部の外周の少なくとも一部を覆うようにボス部に対し軸線方向にオフセットされたリム部と、このリム部の外周に形成された駆動力入力部よりなり、この駆動力入力部はその幅方向の中心面が軸受の中心に位置するよう配置したことを特徴とするものである。駆動力入力部はその幅方向の中心面が軸受の中心に位置するよう配置されているので、駆動力入力部に加わる軸直角方向の力によりポンプ軸を傾斜させようとするモーメントは生じない。
【０００７】
前項の発明の軸受は互いに接近して配置された２個の軸受にて構成し、駆動力入力部はその幅方向の中心面が２個の軸受の各軸受中心の間に位置するよう配置することが好ましい。このようにすれば駆動力入力部に加わる軸直角方向の力は、２個の軸受により分担して受け止められる。
【０００８】
前２項の発明は、駆動力入力部を駆動ベルトが掛けられる溝部とし、この溝部はその幅方向の中心面が軸受の中心に位置するよう配置してもよい。あるいは、駆動力入力部を駆動ギヤと噛合する歯部とし、この歯部はその幅方向の中心面が軸受の中心に位置するよう配置してもよい。
【０００９】
前各項の発明のポンプ部は平衡形ベーンポンプとすることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
先ず図１に示す第１の実施の形態により、本発明の説明をする。この実施の形態のポンプ装置は、ハウジング２０に回転自在に軸承されたポンプ軸２１と、ハウジング２０内に設けられてポンプ軸２１により回転駆動されるポンプ部２３と、ハウジング２０の一端部２０ａから突出するポンプ軸２１の先端部に同軸的に固定されたプーリ（回転駆動部材）２８を主な構成部材としている。ハウジング２０には略円筒形の一端部２０ａが形成され、この一端部２０ａの内周面には２個の玉軸受２２の外輪が互いに隣接して嵌合支持されている。各玉軸受２２の内輪にはポンプ軸２１が嵌合支持され、その軸線方向移動は２個の止め輪２１ａにより阻止されている。
【００１１】
ポンプ部２３は、ハウジング２０に固定されたカムリング２３ａと、ポンプ軸２１の内端部に結合されて回転されるロータ２３ｂと、ロータ２３ｂに形成された複数の半径方向スリット２３ｃに摺動自在に支持されてカムリング２３ａの内周に形成された略楕円形のカム面に常に当接されているベーン（図示省略）よりなるベーンポンプである。このベーンポンプ２３は、吸入・吐出のためのポートが各２箇所それぞれ直径方向に対向して設けられて、ポンプ軸２１に結合されたロータ２３ｂに作用する半径方向の力が互いに釣り合うようにした平衡形ベーンポンプである。ハウジング２０内には、リザーバ（図示省略）内の作動流体をベーンポンプ２３の吸入ポートに導く吸入通路２４、およびベーンポンプ２３の吐出ポートと吐出口２６の間に位置する圧力室２５が形成され、また吸入通路２４と圧力室２５の間を開閉する制御弁２７が設けられている。
【００１２】
プーリ２８は互いに同軸的に一体成形されたボス部２８ａとリム部２８ｂよりなり、ボス部２８ａはハウジング２０の一端部２０ａから突出するポンプ軸２１の先端部に固定されている。リム部２８ｂは、各玉軸受２２を支持するハウジング２０の一端部２０ａの外周の大部分を覆うように、ボス部２８ｂに対し軸線方向にオフセットされており、このリム部２８ｂの外周には駆動ベルト（図示省略）を掛ける複数のＶ溝よりなる溝部（駆動力入力部）２８ｃが形成されている。この実施の形態では、溝部２８ｃは、その幅方向の中心面Ｌが個々の玉軸受２２の玉と玉の丁度中央に位置するよう配置されている。
【００１３】
プーリ２８に掛けた駆動ベルトを介して車両のエンジンの回転がポンプ軸２１に伝達されてベーンポンプ２３のロータ２３ｂが回転されれば、リザーバ（図示省略）内の作動流体は吸入通路２４からベーンポンプ２３内に吸入され、圧力室２５を経て吐出口２６から吐出される。このポンプ装置は、ポンプ軸２１の回転速度の増大にともないベーンポンプ２３からの吐出量が増大して圧力室２５内の圧力が所定圧を越えれば、スプリングに抗して後退してポンプ吐出量の一部を吸入通路２４側に戻す制御弁２７を備えている。
【００１４】
上述した第１の実施の形態によれば、駆動ベルトを掛ける溝部２８ｃはその幅方向の中心面Ｌが２個の玉軸受２２の玉と玉の丁度中央に位置するよう配置されているので、駆動ベルトにより回転駆動部材２８に与えられる軸直角方向の張力Ｗは、２つの玉軸受２２により均等に分担して受け止められ、各玉軸受２２に加わる荷重は駆動ベルトによる張力Ｗの半分となる。また両玉軸受２２により支持されるポンプ軸２１を傾斜させようとするモーメントも生じないので、両玉軸受２２の間の距離を小さくすることもできる。したがって各玉軸受２２は負荷容量の小さい小形のものを使用できるとともにそれらの間の距離を小さくすることができるので、各玉軸受２２を支持するハウジング２０の一端部２０ａを小形化して、ポンプ装置全体を小形化することができる。さらに２個の玉軸受２２はハウジング２０の一端部２０ａ内に互いに接近して配置したので相互に心ずれを生じることはなく、したがってこの玉軸受２２により軸承されるポンプ軸２１の回転が不円滑になることはない。
【００１５】
なお、上述した実施の形態では、駆動ベルトを掛ける溝部２８ｃの幅方向の中心面Ｌが２個の玉軸受２２の玉と玉の丁度中央に位置するよう配置しており、これによれば各玉軸受２２に加わる荷重は駆動ベルトによる張力Ｗの半分となるが、本発明はこれに限られるものではなく、溝部２８ｃの幅方向の中心面Ｌが２個の玉軸受２２の各玉の間に位置するように配置して実施してもよい。この場合は２つの玉軸受２２に加わる荷重は均等にはならず何れか一方の荷重の方が大となるが張力Ｗより大きくなることはなく、また両玉軸受２２により支持されるポンプ軸２１を傾斜させるモーメントが加わることもない。したがって、図３および図４に示す実施の形態に比して、各玉軸受２２を負荷容量の小さい小形のものとし、またそれらの間の距離を小さくして、各玉軸受２２を支持するハウジング２０の一端部２０ａを小形化し、ポンプ装置全体を小形化するという効果は得られる。  また上述した実施の形態では、ポンプ軸２１を支持する軸受として２個の玉軸受２２を使用しているが、この軸受は玉軸受に限られるものではなく、軸受メタルによる軸受や針状ころ軸受など任意のものを使用することができる。なお軸受メタルや針状ころ軸受などを使用した場合は、溝部２８ｃはその幅方向の中心面Ｌが２個の軸受の各軸受中心の間に位置するように配置すればよい。またポンプ軸２１を支持する軸受は必ずしも上述したように２個使用する必要はなく、複列玉軸受のようなころがり軸受やある程度の長さのある軸受メタルの場合は１個で足り、溝部２８ｃはその幅方向の中心面Ｌが１個の軸受の軸受中心付近に位置するように配置すればよい。
【００１６】
次に、図２に示す第２の実施の形態の説明をする。上述した第１の実施の形態ではポンプ軸２１の先端部に固定する回転駆動部材２８としてプーリを使用しているが、この第２の実施の形態では、第１の実施の形態のプーリ２８とほゞ同一形状であるが、外周には溝部２８ｃに代えて歯部（駆動力入力部）２８ｃを形成したギヤ２８を使用した点が第１の実施の形態と異なるだけである。歯部２８ｃは、第１の実施の形態と同様、その幅方向の中心面Ｌが個々の玉軸受２２の玉と玉の丁度中央に位置するよう配置されている。この第２の実施の形態では、このギヤ２８の外周の歯部２８ｃが車両のエンジンにより回転駆動される駆動ギヤ（図示省略）と噛合して、ポンプ軸２１が回転されるようになっている。そして駆動ギヤと噛合するギヤ２８の歯部２８ｃは、その幅方向のギヤ中心面Ｌａが２個の玉軸受２２の玉と玉の丁度中央に位置するよう配置されており、これにより駆動ギヤから歯部２８ｃに与えられる軸直角方向の推力Ｗａは、２つの玉軸受２２により均等に分担して受け止められるようになっている。その他の構成、作用および効果ならびに適用の範囲は前述した第１の実施の形態と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００１７】
上述した各実施の形態では、ポンプ部２３としてポンプ軸２１に作用する半径方向の力が互いに釣り合うようにした平衡形ベーンポンプを使用しており、このような平衡形ベーンポンプは回転駆動部材２８に加わる力（張力または推力）がポンプ軸２１を傾斜させることがないようにした本発明に使用するのに適している。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、トロコイドポンプやギヤポンプなどに適用することも可能で、その場合も前述した作用効果を得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、ポンプ軸を傾斜させようとするモーメントが生じないので、ポンプ軸の支持構造を片持ち支持かつかつコンパクトな構成とすることができる。また軸受を２個で構成した場合、２個の軸受の間の距離を小さくすることができる。さらに駆動ベルトまたは駆動ギヤにより回転駆動部材に与えられる張力または推力は、２つの軸受により分担して受け止められるので、各軸受に加わる荷重は加わる張力または推力よりも小さくなる。したがって軸受は負荷容量の小さい小形のものを使用できるとともに軸受を２個とした場合はそれらの間の距離を小さくすることができるので、軸受を支持するハウジングの一端部を小形化して、ポンプ装置全体を小形化することができる。さらに軸受を２個とした場合はポンプ軸を軸承する軸受はハウジングの一端部内に互いに接近して配置したので心ずれを生じることはなく、したがってポンプ軸の回転が不円滑になるおそれもない。
【００１９】
またポンプ部を平衡形ベーンポンプとしたものによれば、ポンプ部はポンプ軸に対し半径方向の力を加えることがないので、ポンプ部からポンプ軸に加わる力によりポンプ装置の小形化が阻害されることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるポンプ装置の第１の実施形態の全体構造を示す縦断面図である。
【図２】  本発明によるポンプ装置の第２の実施形態の変更部分を示す部分断面図である。
【図３】  従来技術によるポンプ装置の一例を示す断面図である。
【図４】  従来技術によるポンプ装置の別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
２０…ハウジング、２０ａ…一端部、２１…ポンプ軸、２２…軸受（玉軸受）、２３…ポンプ部（ベーンポンプ）、２８…回転駆動部材（プーリ、ギヤ）、２８ａ…ボス部、２８ｂ…リム部、２８ｃ…駆動力入力部（溝部、歯部）、Ｌ…ベルト中心面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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