(57)【要約】【課題】ギアの側面とケースとの間のオイル洩れを抑制することができるオイルポンプを提供する。【解決手段】オイルを送るための互いに噛合する二つのギア２、３をケース４内に収容すると共に、上記ギア２、３の側面５、６を上記ケース４に摺接させてオイル洩れをシールするようにしたオイルポンプ１において、上記ギア２、３の側面５、６と該側面５、６に対向する上記ケース４の内面７とのいずれか一方または両方に被膜層８を形成し、該被膜層８を上記ギアの慣らし回転により削って上記ギアの側面と上記ケース４の内面との間にシール層９を形成してなるものである。【選択図】図１
2010159724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルを送るための互いに噛合する二つのギアをケース内に収容すると共に、上記ギアの側面を上記ケースに摺接させてオイル洩れをシールするようにしたオイルポンプにおいて、
上記ギアの側面と該側面に対向する上記ケースの内面とのいずれか一方または両方に被膜層を形成し、該被膜層を上記ギアの慣らし回転により削って上記ギアの側面と上記ケースの内面との間にシール層を形成してなることを特徴とするオイルポンプ。
【請求項２】
上記被膜層が、固体潤滑剤を塗布して形成された請求項１記載のオイルポンプ。
【請求項３】
オイルを送るための互いに噛合する二つのギアをケース内に収容すると共に、上記ギアの側面を上記ケースに摺接させてオイル洩れをシールするようにしたオイルポンプにおいて、
上記ギアの側面と該側面に対向する上記ケースの内面との間に仕切り板を設けると共に、その仕切り板と上記ケースの内面との間に、上記仕切り板を上記ギアの側面に押し付けて摺接させる付勢手段を設けたことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項４】
上記付勢手段は、上記ケースの内面と上記仕切り板との間に設けられ、それらの間へのオイル洩れをシールするためのＯリングである請求項３記載のオイルポンプ。
【請求項５】
上記ギアの側面と該側面に摺接する上記仕切り板の側面とのいずれか一方または両方に、固体潤滑剤からなる被膜層が形成された請求項３記載のオイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに噛合する二つのギアを備えたオイルポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンにおいては潤滑や冷却のために、例えば、互いに噛合する一対のギアにてオイルを液送するオイルポンプが使用される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなオイルポンプでは、ケース内に密接させて一対のギアを収容し、それらギアの回転により歯先空間内のオイルを吐出側に送り出すようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０５３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、オイルポンプには、ギアの側面（軸方向端面）とケースとの間に隙間があるため、吐出側から吸込み側へオイルが逆流（洩れ）し、オイルポンプの効率が下がってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ギアの側面とケースとの間のオイル洩れを抑制することができるオイルポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、オイルを送るための互いに噛合する二つのギアをケース内に収容すると共に、上記ギアの側面を上記ケースに摺接させてオイル洩れをシールするようにしたオイルポンプにおいて、上記ギアの側面と該側面に対向する上記ケースの内面とのいずれか一方または両方に被膜層を形成し、該被膜層を上記ギアの慣らし回転により削って上記ギアの側面と上記ケースの内面との間にシール層を形成してなることを特徴とするオイルポンプ。
【０００８】
好ましくは、上記被膜層が、固体潤滑剤を塗布して形成された請求項１記載のオイルポンプ。
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、オイルを送るための互いに噛合する二つのギアをケース内に収容すると共に、上記ギアの側面を上記ケースに摺接させてオイル洩れをシールするようにしたオイルポンプにおいて、上記ギアの側面と該側面に対向する上記ケースの内面との間に仕切り板を設けると共に、その仕切り板と上記ケースの内面との間に、上記仕切り板を上記ギアの側面に押し付けて摺接させる付勢手段を設けたものである。
【００１０】
好ましくは、上記付勢手段は、上記ケースの内面と上記仕切り板との間に設けられ、それらの間へのオイル洩れをシールするためのＯリングであるものである。
【００１１】
好ましくは、上記ギアの側面と該側面に摺接する上記仕切り板の側面とのいずれか一方または両方に、固体潤滑剤からなる被膜層が形成されたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ギアの側面とケースとの間のオイル洩れを抑制することができるという優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る第１の実施形態によるオイルポンプの概略側断面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態によるオイルポンプのケース本体の正面図である。
【図３】図３（ａ）−（ｃ）は、第１の実施形態によるオイルポンプの組み立て方法を説明するための図である。
【図４】図４は、第２の実施形態によるオイルポンプの概略側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
（第１の実施形態）
本実施形態のオイルポンプは、ギアとケースとの間の軸方向の隙間をなくしたものである。そのオイルポンプは、例えば、車両に搭載されたエンジンに取り付けられ、そのエンジンにより駆動されエンジンの摩擦部に潤滑オイルを送るために使用される。
【００１６】
図１から図３に基づき本実施形態のオイルポンプの概略構造を説明する。
【００１７】
図１および図３に示すように、オイルポンプ１は、オイルを送るための互いに外接噛合する一対のギア２、３をケース４内に収容すると共に、ギア２、３の側面５、６をケース４に摺接させてオイル洩れをシールするようにしたものであり、ギアの側面５、６と該ギアの側面５、６に対向するケース４の内面７とのいずれか一方または両方に被膜層８を形成し、該被膜層８を、ギアの慣らし回転により削って、ギア２、３の側面５、６とケース４の内面７との間にシール層９を形成してなるものである。
【００１８】
ケース４は、ギア２、３を収容するための凹部１１（図２および図３参照）が形成されたケース本体１２と、そのケース本体１２に取り付けられケース本体１２の凹部１１を閉塞するカバー１３とからなる。図例のケース本体１２とカバー１３とはボルト接合されており、そのボルト接合のための複数のねじ穴１４がケース本体１２に形成されると共に、ボルトが通る貫通孔１５がカバー１３に形成される。
【００１９】
図２に示すように、これらケース本体１２の凹部１１とカバー１３とにより区画される空間（ギア室）は、その内部に収容されたギア２、３の噛合部を境にして吸込み側と吐出側とに区分される。吸込み側の凹部１１またはカバー１３には、エンジンのオイルパンに連通する吸込み口 （図示せず）が形成され、吐出側の凹部１１には、エンジンの摺動部や軸受部に連通する吐出口１６が形成される。
【００２０】
図１および図３に戻り、凹部１１は、ギア２、３の幅（厚さ）と同じ深さ（図１の左右方向の長さ）に形成される。凹部１１は、ギア２、３の歯先に対向する内面（以下、ケース内周面２２という）と、ギアの側面５、６に対向するケース４の内面（以下、ケース内側面という）７とを有する。
【００２１】
そのケース内側面７には、後述する駆動側ギア２のための駆動シャフト３５と従動側ギア３のための従動シャフト３６とが挿通するシャフト穴２３、２４が各々形成される。同様に、カバー１３にも、駆動シャフト３５と従動シャフト３６とが挿通するシャフト穴２５、２６が各々形成される。これらシャフト穴２５、２６内に、駆動シャフト３５と従動シャフト３６とを回転自在に支持するための環状の軸受部材（ブッシュ）２８が各々嵌め入れられる。
【００２２】
ギア２、３は、エンジンからの回転駆動力が伝達される駆動側ギア２と、その駆動側ギア２により回転駆動される従動側ギア３とからなる。
【００２３】
これら駆動側ギア２および従動側ギア３は、凹部１１内に噛合状態で配置され、一方の側面（以下、ギア側面という）５、６がケース内側面７に対向し、他方の側面３１、３２がカバー１３の側面３３に対向する。また、駆動側ギア２および従動側ギア３の歯先が、ケース内周面２２に密に接する。
【００２４】
駆動側ギア２は、ケース本体１２およびカバー１３に回転自在に支持された駆動シャフト３５に固定される。その駆動シャフト３５には、図示しないエンジンのクランク軸にギアトレーンを介して連結されたヘッドギア３７が固定される。具体的には、駆動シャフト３５の端部（図１では右端部）がカバー１３のシャフト穴２５を貫通してケース４の外部に突出し、その突出する端部にヘッドギア３７が固定される。従動側ギア３は、ケース本体１２およびカバー１３に回転自在に支持された従動シャフト３６に固定される。
【００２５】
詳しくは後述するが、本実施形態では、駆動側ギア２と従動側ギア３との各ギア側面５、６の表面に、被膜層８が一部削り取られてなるシール層９が形成されている。そのシール層９によりギア側面５、６は、その全面がケース内側面７に隙間なく当接（摺接）する。
【００２６】
次に、図３（ａ）から図３（ｃ）に基づき本実施形態のオイルポンプ１の組み立て方法を説明する。
【００２７】
本実施形態では、ギア側面５、６（ケース内側面７との摺動面）に、樹脂をバインダとしたモリブデン（ＭｏＳ2）またはグラファイトなどの固体潤滑剤を、ギア２、３とケース４との隙間より１０μｍ程度厚く塗り（すなわち塗り厚さ＝隙間＋約１０μｍ）、その後、オイルポンプ１の組み付け後の慣らし回転で、その固体潤滑剤の１０μｍ程度厚い部分を削り取り、ギア２、３とケース４との隙間がちょうど０となるようにする。
【００２８】
まず、図３（ａ）に示すように、微細粒子（直径０．１〜２μｍ程度）の固体潤滑剤を樹脂に含有させ、その樹脂を駆動側ギア２および従動側ギア３のギア側面５、６に塗布し乾燥させて、ギア側面５、６に所定厚さの被膜層８を形成する。
【００２９】
ここで、被膜層８の厚さは、好ましくは、２０μｍ以上５０μｍ未満、より好ましくは３０μｍである。
【００３０】
これは、被膜層８の厚さが２０μｍ未満だと、ギア２、３の側面５、６とケース４の内面７との隙間より薄くなってしまい、他方、５０μｍ以上だと、ギア２、３の慣らし回転の際、ギア２、３の渋り（回転抵抗）が大きくなり、生産に適さなくなるためである。
【００３１】
また、固体潤滑剤は、エンジンの内部に混入しても悪影響を及ぼさないものが好ましい。
【００３２】
次に、図３（ｂ）に示すように、被膜層８が形成された駆動側ギア２および従動側ギア３をケース４に組み付ける。
【００３３】
具体的には、駆動側ギア２を駆動シャフト３５に、従動側ギア３を従動シャフト３６に各々焼きばめ、それらギア２、３およびシャフト３５、３６をケース本体１２の凹部１１に収容する。そのケース本体１２にカバー１３を取付けてボルトで締め付ける。
【００３４】
ボルト締めは、カバー１３がケース本体１２に当接してケース本体１２の凹部１１が液密に密封されるまで行う。このボルト締めされた状態のオイルポンプ１は、被膜層８の厚さの分だけ、ケース本体１２、被膜層８、駆動側ギア２、従動側ギア３、カバー１３が微少変形して組み付けられており、それらの剛性（反発力）によってギア側面５、６の被膜層８がケース内側面７に押し付けられる。
【００３５】
このボルト締め後、さらに、駆動シャフト３５にヘッドギア３７を焼きばめる。
【００３６】
次に、図３（ｃ）に示すように、ケース４に組み付けられた駆動側ギア２および従動側ギア３を慣らし回転させる。
【００３７】
慣らし回転は、凹部１１内にオイルがない状態（つまり、オイルポンプ１が仕事をしない状態）で、ヘッドギア３７を回転させることで行う。例えば、オイルポンプ１をエンジンに組み付ける前にポンプ単体でヘッドギア３７を工具などで回転させる。
【００３８】
ヘッドギア３７を回転させると、駆動側ギア２と従動側ギア３とが回転し、それらギア２、３の被膜層８がケース内側面７に対して摺動する。このとき、上述したように被膜層８がケース内側面７に押し付けられていることから、被膜層８には摩擦力が作用することになる。
【００３９】
この慣らし回転により、駆動側ギア２および従動側ギア３の被膜層８が削り取られる。削り取られる被膜層８は、ギア側面５、６（被膜層８を含まず）とケース内側面７との間の距離が狭い部分ほど多くなる。
【００４０】
以上の慣らし回転は、駆動側ギア２および従動側ギア３がスムーズに回転するまで行う。すなわち、ヘッドギア３７を回転させる際には、被膜層８が削り取られるにつれて回転に必要なトルクが低下していくので、例えば、そのトルクを測定して、その測定されたトルクが所定値以下となるまでヘッドギア３７を回転させる。
【００４１】
これにより、ギア側面５、６とケース内側面７との間に、オイル洩れをシールするためのシール層９が形成され、そのシール層９（ギア側面５、６）とケース内側面７との隙間が０となる。同時に、カバー１３に対向するギアの側面３１、３２（図１の右側面）とカバー１３の側面３３との隙間も０となる。
【００４２】
次に、本実施形態のオイルポンプ１の作用を説明する。
【００４３】
オイルポンプ１の作動時、エンジンからの回転駆動力により駆動側ギア２および従動側ギア３が回転する。それら回転する駆動側ギア２および従動側ギア３の歯先によって、凹部１１内の吸込み側のオイルがケース内周面２２に沿って吐出側に送られる。その吐出側に送られたオイルは、駆動側ギア２および従動側ギア３の噛み合いによって吐出口１６から送り出される。このとき、吐出側のオイルは吸込み側よりも圧力が高くなり圧力差が生じる。
【００４４】
ここで、本実施形態では、ギア側面５、６とケース内側面７との隙間が０となっているため、圧力差が生じたとしても、ギア側面５、６とケース内側面７との間を通りオイルが逆流することがない。
【００４５】
このように本実施形態のオイルポンプ１によれば、ギア側面５、６とケース内側面７との隙間を実質的に０とすることで、オイルポンプ１の内部洩れが減り、ポンプ効率を上げることができる。
【００４６】
それにより、同一吐出量のオイルポンプ１であればポンプ駆動力を下げることができ、エンジンの燃費を向上させることが可能である。
【００４７】
その他にも、被膜層８を固体潤滑剤から形成することで、摩擦による損失を低減することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
次に、図４に基づき第２の実施形態を説明する。
【００４９】
本実施形態は、上述した第１の実施形態に対して、ギア側面５、６とケース内側面７との間に、シール層９を設けない点、シール層９の代わりに後述する仕切り板および付勢手段を設けた点が主に異なり、それ以外はほぼ同じ構造を有する。そこで、第１の実施形態と同一要素には、同一符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
図４に示すように、本実施形態のオイルポンプ４０は、ギア２、３とケース４の間に仕切り板４１を入れ、ゴム、バネなどの弾性体４２もしくは磁石の反発力を付勢力として利用して、仕切り板４１をギア２、３に押し付ける。
【００５１】
ここで、いずれの付勢力を用いる場合でも、Ｏリング４２を使い仕切り板４１の裏側へのオイル洩れを防ぐ（シール）ことが必要である。詳しくは後述するが、Ｏリング４２であれば、このシール機能と弾性体の機能とを兼ねさせることができる。
【００５２】
より具体的には、仕切り板４１は、ギア側面５、６とケース内側面７との間に設けられる。仕切り板４１は、ケース内側面７とほぼ同じ形状で、凹部１１内に配置できるようにケース内側面７よりも僅かに小さく形成される。仕切り板４１には、駆動シャフト３５と従動シャフト３６とが貫通する貫通孔４３、４３が各々形成され、各貫通孔には図示しないシール部材が設けられる。この仕切り板４１によりケース本体１２は、駆動側ギア２および従動側ギア３に対向する内面が二重に形成される。
【００５３】
その仕切り板４１とケース内側面７との間にはＯリング４２が設けられる。そのＯリング４２は、凹部１１内のオイルがケース内側面７と仕切り板４１との間に侵入するのを防いでケース内側面７と仕切り板４１との間を液密に保つためのものであり、仕切り板４１（およびケース内側面７）の縁部（輪郭）に沿った形状に形成される。
【００５４】
また、Ｏリング４２は、仕切り板４１をギア側面５、６に向けて付勢して仕切り板４１をギア側面５、６に押し付け摺接させるための付勢手段をなす。すなわち、Ｏリング４２は、仕切り板４１とケース内側面７との間に圧縮状態で配置され、その弾性復元力によって、仕切り板４１をギア側面５、６に向けて押圧する。
【００５５】
このようにＯリング４２が仕切り板４１をギア側面５、６に押圧すると、仕切り板４１とギア側面５、６との間に摩擦が生じる。そこで本実施形態では、摩擦を低減させるために、ギア側面５、６とそのギア側面５、６に摺接する仕切り板４１の側面とのいずれか一方、または両方に、固体潤滑剤の塗布もしくはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン被膜形成）、ＰＶＤ、ＷＰＣ（ショットピーニング）などの表面処理が施される。
【００５６】
本実施形態でも上述の実施形態と同様に、ギア２、３の側面５、６とケース４との間のオイル洩れを抑制することができる。
【００５７】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【００５８】
例えば、上述の実施形態のオイルポンプ１は、一対のギアが互いに外接噛合するギアポンプであるが、本発明はこれに限定されず、内歯ギアと外歯ギアとを備えたトロコイドポンプなどの他形式のポンプにも採用可能である。
【００５９】
また、第１の実施形態ではギア側面５、６にのみ被膜層８を形成したが、これに限定されず、ケース内側面７にのみ、またはギア側面５、６とケース内側面７との両方に被膜層を形成してもよく、ギアの側面３１、３２とカバー１３の側面３３との間にシール層９を形成することも考えられる。
【００６０】
また、第２の実施形態では付勢手段をＯリングとしたがこれに限定されない。
【符号の説明】
【００６１】
１  オイルポンプ
２、３  ギア
４  ケース
５、６  側面（ギア側面）
７  内面（ケース内側面）
８  被膜層
９  シール層
４１  仕切り板
４２  Ｏリング（付勢手段）
【図１】
2010159724.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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