(57)【要約】【課題】装置全体の小型化を図る。【解決手段】内周に内歯３２を有すると共に、外周に外周歯３３を有するアウタロータ３０と、外周に内歯３２と噛合して内歯３２との間にポンプ室３１を区画する外歯２１を有すると共に、アウタロータ３０の回転軸心に対して偏心して配置されたインナロータ２０と、アウタロータ３０及びインナロータ２０を収容すると共に、外周歯３３の一部を露出させて駆動ギヤ６５と噛合させる開口部１６を有するハウジング１１と、ポンプ室３１に流体を吸入する吸入口４０と、ポンプ室３１から流体を吐出する吐出口４１とを備える内接型のポンプ１０であって、吸入口４０が、アウタロータ３０の回転軸心に対して駆動ギヤ６５とは反対側に配置されており、吐出口４１が、アウタロータ３０の回転軸心に対して駆動ギヤ６５側に配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に内歯を有すると共に、外周に第１外歯を有するアウタロータと、外周に前記内歯と噛合して該内歯との間にポンプ室を区画する第２外歯を有すると共に、前記アウタロータの回転軸心に対して偏心して配置されたインナロータと、前記アウタロータ及び前記インナロータを収容すると共に、前記第１外歯の一部を露出させて駆動ギヤと噛合させる開口部を有するハウジングと、前記ポンプ室に流体を吸入する吸入口と、前記ポンプ室から流体を吐出する吐出口と、を備える内接型のポンプであって、
前記吸入口が、前記アウタロータの回転軸心に対して前記駆動ギヤとは反対側に配置されており、前記吐出口が、前記アウタロータの回転軸心に対して前記駆動ギヤ側に配置されている
ことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプを備えるギヤ装置であって、
前記流体が封入されたギヤケースと、該ギヤケースに回転可能に軸支されて前記駆動ギヤを支持する回転軸と、を備える
ことを特徴とするギヤ装置。
【請求項３】
前記駆動ギヤの歯数が、前記外周歯の歯数よりも多く設定されている
請求項２に記載のギヤ装置。
【請求項４】
前記ハウジングが有底筒状に形成されると共に、その筒開口を前記ギヤケースの側壁によって閉塞されており、前記吸入口が前記側壁に設けられると共に、前記吐出口が前記ハウジングに設けられている
請求項２又は３に記載のギヤ装置。
【請求項５】
前記流体は前記ギヤケースの底部に貯留されると共に、前記ギヤケース内には、前記流体を少なくとも軸方向に流通可能な軸方向流路を有するシャフトが設けられており、
前記ギヤケースの底部と前記吸入口とを接続する第１流体流路と、前記吐出口と前記軸方向流路とを接続する第２流体流路とをさらに備える
請求項２から４の何れか一項に記載のギヤ装置。
【請求項６】
前記ギヤケースは変速機のケースであり、該ケース内には、メインシャフトに設けられたリバース用メインギヤ、カウンタシャフトに設けられたリバース用カウンタギヤ及び、前記回転軸に支持されて前記リバース用メインギヤと前記リバース用カウンタギヤとに噛合するアイドルギヤが配されており、前記駆動ギヤが、前記アイドルギヤ又は該アイドルギヤと一体回転可能なギヤである
請求項２から５の何れか一項に記載のギヤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ポンプ及び、ポンプを備えるギヤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、変速機等のギヤ装置のケース内には、噛合要素や摺動要素に発生する摩耗を低減するための潤滑油が封入されている。例えば、特許文献１，２には、変速機ケース内の潤滑油を内接型のギヤポンプによって圧送循環するようにした構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２２３１４０号公報
【特許文献２】特開２０１７−１４５８７１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、上記特許文献１，２記載の構造では、ギヤポンプのハウジング内に収容されたインナロータに駆動シャフトを接続し、該駆動シャフトからインナロータに軸方向から伝達される動力でギヤポンプを駆動させている。このため、駆動シャフトの軸方向長さを、少なくともインナロータやハウジングの軸方向幅よりも長く確保する必要があり、装置全体の大型化を招くことになる。
【０００５】
本開示の技術は、装置全体の小型化を図ることがきるポンプ及びギヤ装置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】
【０００６】
本開示のポンプは、内周に内歯を有すると共に、外周に第１外歯を有するアウタロータと、外周に前記内歯と噛合して該内歯との間にポンプ室を区画する第２外歯を有すると共に、前記アウタロータの回転軸心に対して偏心して配置されたインナロータと、前記アウタロータ及び前記インナロータを収容すると共に、前記第１外歯の一部を露出させて駆動ギヤと噛合させる開口部を有するハウジングと、前記ポンプ室に流体を吸入する吸入口と、前記ポンプ室から流体を吐出する吐出口と、を備える内接型のポンプであって、前記吸入口が、前記アウタロータの回転軸心に対して前記駆動ギヤとは反対側に配置されており、前記吐出口が、前記アウタロータの回転軸心に対して前記駆動ギヤ側に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本開示のギヤ装置は、前記ポンプを備えるギヤ装置であって、前記流体が封入されたギヤケースと、該ギヤケースに回転可能に軸支されて前記駆動ギヤを支持する回転軸と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記駆動ギヤの歯数が、前記外周歯の歯数よりも多く設定されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記ハウジングが有底筒状に形成されると共に、その筒開口を前記ギヤケースの側壁によって閉塞されており、前記吸入口が前記側壁に設けられると共に、前記吐出口が前記ハウジングに設けられていることが好ましい。
【００１０】
また、前記流体は前記ギヤケースの底部に貯留されると共に、前記ギヤケース内には、前記流体を少なくとも軸方向に流通可能な軸方向流路を有するシャフトが設けられており、前記ギヤケースの底部と前記吸入口とを接続する第１流体流路と、前記吐出口と前記軸方向流路とを接続する第２流体流路とをさらに備えることが好ましい。
【００１１】
また、前記ギヤケースは変速機のケースであり、該ケース内には、メインシャフトに設けられたリバース用メインギヤ、カウンタシャフトに設けられたリバース用カウンタギヤ及び、前記回転軸に支持されて前記リバース用メインギヤと前記リバース用カウンタギヤとに噛合するアイドルギヤが配されており、前記駆動ギヤが、前記アイドルギヤ又は該アイドルギヤと一体回転可能なギヤであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の技術によれば、装置全体の小型化を図ることがきる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るポンプ及び、ポンプを備えたギヤ装置を示す模式的な断面図である。
【図２】（Ａ）は、本実施形態に係るポンプをギヤ径方向に切り欠いて示す模式的な断面図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係るポンプをギヤ回転軸方向に切り欠いて示す模式的な断面図である。
【図３】本実施形態に係るポンプのハウジングを切り欠いて示す模式的な斜視図である。
【図４】本実施形態に係るポンプの作用を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係るポンプ及び、ポンプを備えるギヤ装置について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１５】
［全体構成］
図１は、本実施形態に係るポンプ１０及び、ポンプ１０を備えたギヤ装置５０を示す模式的な断面図である。
【００１６】
図１に示すように、ギヤ装置５０は、例えば、減速ギヤ列７５が出力側に配されたアウトプットリダクションタイプの変速機である。変速機５０の変速機ケース５１（ギヤケースの一例）内には、潤滑油が封入されている。また、変速機ケース５１内には、不図示のベアリングを介して回転可能に軸支されたインプットシャフト５２、アウトプットシャフト５３及び、カウンタシャフト５４が配置されている。
【００１７】
インプットシャフト５２及び、アウトプットシャフト５３は同軸上に配置されている。また、カウンタシャフト５４は、インプットシャフト５２及びカウンタシャフト５３に対して略平行に配置されている。これらシャフト５２〜５４のうち、少なくともインプットシャフト５２には、潤滑油を流通させる軸方向油路５５や複数本の径方向油路５６〜５９が設けられている。
【００１８】
インプットシャフト５２には、入力側から順に、リバース用メインギヤ６０及び、複数の前進段用メインギヤ７０が設けられている。また、カウンタシャフト５４には、入力側から順にリバース用カウンタギヤ６１及び、複数の前進段用カウンタギヤ７１が設けられている。また、カウンタシャフト５４及びアウトプットシャフト５３の出力端側には、互いに常時噛合して減速ギヤ列７５を構成する一対のギヤ７６，７７が、各シャフト５３，５４にそれぞれ一体回転可能に設けられている。
【００１９】
前進段用メインギヤ７０及び、前進段用カウンタギヤ７１は、互いに常時噛合する。前進段用メインギヤ７０は、インプットシャフト５２に相対回転可能に設けられている。前進段用カウンタギヤ７１は、カウンタシャフト５４に一体回転可能に設けられている。前進段用メインギヤ７０は、同期装置９０によってインプットシャフト５２と選択的に結合可能に構成されている。
【００２０】
リバース用メインギヤ６０は、インプットシャフト５２に一体回転可能に設けられている。リバース用カウンタギヤ６１は、カウンタシャフト５４に相対回転可能に設けられており、同期装置９１によってカウンタシャフト５４と選択的に結合可能に構成されている。リバース用メインギヤ６０及び、リバース用カウンタギヤ６１は、アイドルギヤ６２と常時噛合する。
【００２１】
アイドルギヤ６２は、変速機ケース５１にアイドルシャフト６３（回転軸の一例）を介して回転可能に軸支されている。アイドルギヤ６２とアイドルシャフト６３との間には、例えば、ニードルベアリング６４が介装されている。
【００２２】
ポンプ１０は、いわゆる内接型のギヤポンプであって、アイドルギヤ６２と隣接する変速機ケース５１の側壁５１Ａ内側のうち、アイドルシャフト６３よりも上方の部位に設けられている。具体的には、ポンプ１０は、ハウジング１１と、ハウジング１１内に収容されたインナロータ２０及び、アウタロータ３０とを備えている。また、側壁５１Ａには吸入口４０が設けられ、ハウジング１１には吐出口４１が設けられている。
【００２３】
吸入口４０は、第１油路８０（第１流体流路の一例）を介して変速機ケース５１の底部に接続されている。第１油路８０は、変速機ケース５１に形成された油路やホース部材等で形成されている。
【００２４】
吐出口４１は、第２油路８１（第２流体流路の一例）及び、径方向油路５６を介して軸方向油路５５に接続されている。第２油路８１は、吐出口４１と径方向油路５６とを連通させる配管部材等により形成されている。吸入口４０及び、吐出口４１の位置関係は、吐出口４１が吸入口４０よりも下方（アイドルシャフト６３側）となるように設けられている。
【００２５】
本実施形態において、ポンプ１０は、アイドルギヤ６２と一体回転可能な駆動ギヤ６５によって駆動される。ポンプ１０が駆動すると、変速機ケース５１の底部に貯留されている潤滑油が第１油路８０を介して汲み上げられると共に、第２油路８１からインプットシャフト５２の径方向油路５６を介して軸方向油路５５及び、各径方向油路５７，５８，５９に供給されるようになっている。以下、ポンプ１０の詳細について説明する。
【００２６】
［ポンプ］
図２（Ａ）は、本実施形態に係るポンプ１０をギヤ径方向に切り欠いて示す模式的な断面図であり、図２（Ｂ）は、本実施形態に係るポンプ１０をギヤ回転軸方向に切り欠いて示す模式的な断面図であり、図３は、本実施形態に係るポンプ１０のハウジング１１を切り欠いて示す模式的な斜視図である。
【００２７】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ポンプ１０は、ハウジング１１と、インナロータ２０と、アウタロータ３０とを備えて構成されている。
【００２８】
ハウジング１１は、側壁５１Ａ側が開口する有底筒状に形成されている。具体的には、ハウジング１１は、各ロータ２０，３０の側面と対向する略円盤状のハウジング側壁部１２と、アウタロータ３０の外周と対向する略円環状のハウジング周壁部１３とを有する。
【００２９】
ハウジング周壁部１３の開口周縁にはフランジ部１５が設けられている。ハウジング１１は、フランジ部１５を変速機ケース５１の側壁５１Ａに着座させると共に、該フランジ部１５をボルト等で側壁５１Ａに締結固定することにより、変速機ケース５１に取り付けられている。すなわち、変速機ケース５１の側壁５１Ａが、ハウジング１１の側壁５１Ａ側の開口（筒開口）を閉塞する蓋部材として機能するようになっている。なお、ハウジング１１の開口を閉塞する蓋部材を別個に備えるように構成してもよい。
【００３０】
ハウジング周壁部１３のうち、駆動ギヤ６５の歯先に臨む部位には、詳細を後述するアウタロータ３０の外周歯３３の少なくとも１歯以上を露出させる開口部１６が切り欠き形成されている。開口部１６から露出するアウタロータ３０の外周歯３３には、駆動ギヤ６５のギヤ歯６６が常時噛合する。
【００３１】
インナロータ２０は、ハウジング１１内に収容されており、支持シャフト２２を軸心に回転可能に支持されている。支持シャフト２２は、一端側をハウジング側壁部１２に、他端側を変速機ケース５１の側壁５１Ａにそれぞれ回転可能に軸支されている。
【００３２】
インナロータ２０及び、支持シャフト２２は、その回転軸心をアウタロータ３０の回転軸心に対して横方向（アウタロータ３０の回転軸心と駆動ギヤ６５の回転軸心とを結ぶ直線に対して直交する方向）にオフセットして設けられている。インナロータ２０の外周には、複数（図示例では計５個）の外歯２１（第２外歯の一例）が設けられている。
【００３３】
アウタロータ３０は、全体として略円環状に形成されており、ハウジング１１内に回転自在に収容支持されている。また、アウタロータ３０の内周には、インナロータ２０の外歯２１との間にポンプ室３１を区画する複数（図示例では外歯２１よりも１個多い計６個）の内歯３２が設けられている。内歯３２は、外歯２１と部分的に噛合する。なお、外歯２１及び内歯３２の個数は、特に限定されず、好ましくは、内歯３２の歯数が外歯２１の歯数よりも多くなるに設定すればよい。
【００３４】
図３に示すように、アウタロータ３０の外周には、ハウジング１１の内周面に摺接支持される摺接面３４が周方向に設けられている。また、アウタロータ３０の外周には、駆動ギヤ６５のギヤ歯６６と常時噛合する外周歯３３（第１外歯の一例）が設けられている。駆動ギヤ６５が図中矢印Ａ方向に回転すると、アウタロータ３０が図中矢印Ｂ方向に回転するようになっている。
【００３５】
駆動ギヤ６５のギヤ歯６６の歯数は、好ましくは、アウタロータ３０の外周歯３３の歯数よりも多く設定されている。すなわち、駆動ギヤ６５がアイドルギヤ６２（図１参照）と一体回転すると、駆動ギヤ６５によってアウタロータ３０が増速回転されるように構成されている。
【００３６】
図２に戻り、アウタロータ３０が図２（Ａ）中の矢印Ｂ方向に回転すると、これに伴い、アウタロータ３０のポンプ室３１内は、アウタロータ３０の回転軸心に対して駆動ギヤ６５とは反対側（図中上方）の領域Ｘが負圧領域となり、アウタロータ３０の回転軸心に対して駆動ギヤ６５側（図中下方）の領域Ｙが加圧領域となる。本実施形態において、吸入口４０は、変速機ケース５１の側壁５１Ａのうち、負圧領域Ｘに対応する部位に設けられている。また、吐出口４１は、ハウジング１１のハウジング側壁部１２のうち、加圧領域Ｙに対応する部位に設けられている。
【００３７】
すなわち、図４に示すように、駆動ギヤ６５の矢印Ａ方向への回転に伴い、アウタロータ３０が矢印Ｂ方向に回転すると、これに伴い吸入口４０からポンプ室３１内に潤滑油が吸入される。ポンプ室３１内に吸入された潤滑油は、ポンプ室３１内を吐出口４１が設けられた駆動ギヤ６５側に向けて流されて、吐出口４１から吐出される。この際、アウタロータ３０には、ポンプ室３１内を流れる潤滑油の油圧力Ｆが、駆動ギヤ６５との噛み合いによる反力Ｒを相殺する方向に作用するようになる。これにより、アウタロータ３０が駆動ギヤ６５から離反する方向に押され、外周歯３３の歯先をハウジング１１の内周面に接触させることを効果的に防止することが可能になる。
【００３８】
以上詳述した本実施形態によれば、ポンプ１０のハウジング１１に、アウタロータ３０の外周歯３３を露出させる開口部１６を設け、該開口部１６から露出するアウタロータ３０の外周歯３３に駆動ギヤ６５のギヤ歯６６を噛合させることにより、駆動力がハウジング１１内にギヤ径方向から取り込まれるように構成されている。これにより、駆動力を軸方向から取り入れる従前構造に比べ、変速機５０の軸方向長さを効果的に短縮することが可能となり、変速機５０の小型化を図ることができる。
【００３９】
また、駆動力をギヤ径方向から取り込むことで、ハウジング１１内のインナロータ２０又はアウタロータ３０に駆動力を軸方向から伝達するための駆動シャフト等の連結部品が不要となり、部品点数を効果的に削減することができる。
【００４０】
また、ポンプ室３１に臨む吸入口４０をアウタロータ３０の回転軸心に対して駆動ギヤ６５とは反対側に設けると共に、ポンプ室３１に臨む吐出口４１をアウタロータ３０の回転軸心に対して駆動ギヤ６５側に設けたことにより、アウタロータ３０には、ポンプ室３１内を流れる潤滑油の油圧力Ｆが、駆動ギヤ６５との噛み合いによる反力Ｒを相殺する方向に作用するように構成されている。これにより、アウタロータ３０の外周歯３３の歯先がハウジング１１の内周面に接触することを防止することが可能となり、外周歯３３及び、又は、ハウジング１１の摩耗を効果的に抑止することができる。
【００４１】
また、潤滑油の油圧力Ｆによってアウタロータ３０が駆動ギヤ６５側に押し付けられることで、アウタロータ３０の外周歯３３と駆動ギヤ６５のギヤ歯６６との噛合力が効果的に確保されるようになり、駆動力の伝達効率を確実に向上することができる。
【００４２】
また、リバース用のアイドルギヤ６２と一体的に設けられた駆動ギヤ６５にポンプ１０のアウタロータ３０を噛合させることで、アイドルギヤ６２の回転に伴う振動がアウタロータ３０の押し付け力によって抑制されるようになり、リバース用ギヤ列６０〜６２の騒音等を効果的に低減することが可能になる。
【００４３】
［その他］
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。
【００４４】
例えば、ポンプ１０に駆動力を伝達するギヤは駆動ギヤ６５に限定されず、アイドルギヤ６２をアウタロータ３０に噛合させて、アイドルギヤ６２から直接的に駆動力を取り出すように構成してもよい。
【００４５】
また、アウタロータ３０とインプットシャフト５２側のメインギヤ６０とを噛合させてもよく、或いは、アウタロータ３０とカウンタシャフト５４側のカウンタギヤ７１とを噛合させることにより、ポンプ１０の駆動力を取り出してもよい。
【００４６】
また、変速機５０は、アウトプットリダクションタイプに限定されず、インプットリダクションタイプであってもよい。インプットリダクションタイプの場合は、変速機ケース５１内の出力側にポンプ１０を配置し、隣接する出力側のギヤから駆動力を取り出すように構成すればよい。
【００４７】
また、ポンプ１０のハウジング１１は、変速機ケース５１の側壁５１Ａによって閉塞されるものとして説明したが、蓋部材を別個に備えるように構成してもよい。蓋部材を備える場合には、ポンプ１０を変速機ケース５１内の任意の場所に配置することができる。
【００４８】
また、本実施形態の適用は、変速機５０のポンプに限定されず、例えば、デファレンシャル装置やエンジン等、潤滑油を圧送する他の装置のポンプにも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  ポンプ
１１  ハウジング
１２  ハウジング側壁部
１３  ハウジング周壁部
１６  開口部
２０  インナロータ
２１  外歯（第２外歯）
３０  アウタロータ
３１  ポンプ室
３２  内歯
３３  外周歯（第１外歯）
４０  吸入口
４１  吐出口
５０  変速機（ギヤ装置）
５１  変速機ケース（ギヤケース）
５２  インプットシャフト
５４  カウンタシャフト
６０  リバース用メインギヤ
６１  リバース用カウンタギヤ
６２  アイドルギヤ
６３  アイドルシャフト（回転軸）
６５  駆動ギヤ
６６  ギヤ歯
８０  第１油路（第１流体流路）
８１  第２油路（第２流体流路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020133400.tif 000005
【図４】
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