(57)【要約】【課題】  耐焼付き性の向上されたポンプロータを提供する。【解決手段】  外歯２１が形成されたインナー側ポンプロータ２０と、外歯２１と噛み合う内歯３１が形成されたアウター側ポンプロータ３０と、流体が吸入される吸入ポート５１および流体が吐出される吐出ポート５２が形成されたケーシング５０とを備え、両ロータ２０、３０が噛み合って回転するときに両ロータ２０、３０の歯面間に形成されるセルＣの容積変化により流体を吸入吐出することによって流体を搬送する内接型ギヤポンプ１０に用いられるポンプロータ２０、３０において、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｃ系の焼結材により形成され、密度が６．６ｇ／ｃｍ３以上７．１ｇ／ｃｍ３以下とされるとともに、少なくともアウター側ポンプロータ外周面３０ｂ、および両ロータ２０、３０の回転軸に直交する両端面は、非研削面とされて、その十点平均粗さＲｚが４μｍ以上１０μｍ以下とされている。【選択図】    図１
2006233771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外歯が形成されたインナー側ポンプロータと、該外歯と噛み合う内歯が形成されたアウター側ポンプロータと、流体が吸入される吸入ポートおよび流体が吐出される吐出ポートが形成されたケーシングとを備え、両ロータが噛み合って回転するときに両ロータの歯面間に形成されるセルの容積変化により流体を吸入吐出することによって流体を搬送する内接型ギヤポンプに用いられるポンプロータにおいて、
Ｆｅ−Ｃｕ−Ｃ系の焼結材により形成され、密度が６．６ｇ／ｃｍ３以上７．１ｇ／ｃｍ３以下とされるとともに、少なくとも前記アウター側ポンプロータの外周面、および前記両ロータの回転軸に直交する両端面は、非研削面とされて、その十点平均粗さＲｚが４μｍ以上１０μｍ以下とされていることを特徴とするポンプロータ。
【請求項２】
請求項１記載のポンプロータにおいて、
前記両端面と前記歯面との交差稜線部は、当該端面から回転軸線方向に向けた立上がり量が０．０１ｍｍ以下とされるとともに、前記歯面から径方向に向けた突出量が０．０５ｍｍ以下とされていることを特徴とするポンプロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナー側ポンプロータとアウター側ポンプロータとの歯面間に形成されるセルの容積変化によって流体を吸入吐出する内接型ギヤポンプに用いられるポンプロータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のポンプロータは、従来から、自動車の潤滑油用ポンプや自動変速機用オイルポンプ等の内接型ギヤポンプに広く利用されている（例えば下記特許文献１参照）。内接型ギヤポンプは、外歯が形成されたインナー側ポンプロータと、該外歯と噛み合う内歯が形成されたアウター側ポンプロータと、流体が吸入される吸入ポートおよび流体が吐出される吐出ポートが形成されたケーシングとを備え、両ロータが噛み合って回転するときに、両ロータの歯面間に形成されるセルの容積変化により流体を吸入吐出することによって流体を搬送する構成とされている。そして、前記両ロータは、ケーシングの内面と、両ロータの回転軸線方向における両端面およびアウター側ポンプロータの外周面とが摺接しながら、噛み合って回転するようになっている。
【０００３】
ところで、このような内接型ギヤポンプは、一般に、流体（例えば潤滑油）の供給先（例えばシリンダヘッド）と、流体が貯蔵されたオイルパンとの間に配設されており、内接型ギヤポンプはストレーナを介してオイルパンと連通された構成とされている。そして、内接型ギヤポンプが駆動されると、ストレーナからオイルパン内の流体が内接型ギヤポンプの内部に供給されて、該内部において、前述のように、前記セルの容積変化により流体を吸入吐出することによって、シリンダヘッド等に流体が供給されるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−３４３９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内接型ギヤポンプを駆動する際、ケーシングの内面と、両ロータの回転軸線方向における両端面およびアウター側ポンプロータの外周面との間の潤滑性は、前記オイルパンから該ポンプの内部に供給された流体により確保されるようになっている。すなわち、内接型ギヤポンプの内部に、前記潤滑性を確保するために潤滑油を供給する独立した手段を設けることは一般になされていない。
したがって、該内接型ギヤポンプを再始動する際、ケーシングの内面と、前記両端面およびアウター側ポンプロータの外周面との間には、潤滑油が存在しない、あるいは存在しても僅かしかなく、ケーシングの内面と前記両端面および外周面との間の潤滑性を確保することが困難であった。そのため、内接型ギヤポンプを繰り返し使用するうちに、ポンプロータが焼付き易くなるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、耐焼付き性の向上されたポンプロータ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】
上記の課題を解決するために、本発明のポンプロータは、外歯が形成されたインナー側ポンプロータと、該外歯と噛み合う内歯が形成されたアウター側ポンプロータと、流体が吸入される吸入ポートおよび流体が吐出される吐出ポートが形成されたケーシングとを備え、両ロータが噛み合って回転するときに両ロータの歯面間に形成されるセルの容積変化により流体を吸入吐出することによって流体を搬送する内接型ギヤポンプに用いられるポンプロータにおいて、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｃ系の焼結材により形成され、密度が６．６ｇ／ｃｍ３以上７．１ｇ／ｃｍ３以下とされるとともに、少なくとも前記アウター側ポンプロータの外周面、および前記両ロータの回転軸に直交する両端面は、非研削面とされて、その十点平均粗さＲｚが４μｍ以上１０μｍ以下とされていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、内接型ギヤポンプの駆動時に、ケーシングの内面と摺接することになる、少なくとも前記アウター側ポンプロータの外周面および前記両ロータの回転軸に直交する両端面が、非研削面とされて、その十点平均粗さＲｚが４μｍ以上１０μｍ以下とされているので、内接型ギヤポンプの駆動後、これを停止した際に、当該駆動時に内部に吸入された流体の一部を、少なくとも前記外周面および両端面に保持させることが可能になる。すなわち、内接型ギヤポンプの前記停止時に、前記非研削面に開口する微小な孔内に前記流体の一部を保持させて、いわば前記外周面および両端面の表層部に、前記流体の一部を染み込ませておくことが可能になる。したがって、この内接型ギヤポンプを前記停止後、再始動したときに、前記流体の一部を、ケーシングの内面と、アウター側ポンプロータの外周面および前記両ロータの前記両端面との間で、潤滑油として作用させることが可能になり、ポンプロータの耐焼付き性の向上を図ることができる。
【０００８】
しかも、ポンプロータが、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｃ系の焼結材により、密度が６．６ｇ／ｃｍ３以上７．１ｇ／ｃｍ３以下とされて形成されているので、当該ポンプロータの破壊強度および面圧強度を必要最小限確保することが可能になる。ここで、当該ポンプロータは、圧粉体を成形した後に、これを焼成し、さらにサイジング加工を施して形成されるものであるが、該ロータが前記の材質および密度とされていることから、前記サイジング加工時に、ポンプロータの、前記両端面と前記歯面との交差稜線部が潰されて、当該稜線部の面取り量が大きくなることを抑えることが可能になる。これにより、内接型ギヤポンプの駆動時に、前記セル内の流体が、前記交差稜線部から前記両端面とケーシングの内面との間に漏洩することを抑えることが可能になり、当該交差稜線部と歯面とケーシングの内面とで仕切られる前記セルに、高い液密性を具備させることができる。
【０００９】
ここで、前記両端面と前記歯面との交差稜線部は、当該端面から回転軸線方向に向けた立上がり量が０．０１ｍｍ以下とされるとともに、前記歯面から径方向に向けた突出量が０．０５ｍｍ以下とされていることが望ましい。
【００１０】
この場合、前記交差稜線部が、前記立上がり量および突出量で形成されているので、このポンプロータを有する内接型ギヤポンプにおいて、前記交差稜線部をケーシングの内面に当接させることが可能になる。これにより、前記セルは、前記交差稜線部と歯面とケーシングの内面とで仕切られることになるので、該セルに高い液密性を具備させることが可能になり、内接型ギヤポンプの駆動時に、前記セル内の流体が、前記両端面とケーシングの内面との間に漏洩することを確実に抑えることが可能になる。
【００１１】
しかも、前記立上がり量が前記範囲に設定されることにより、前記両端面の中で、前記交差稜線部が限定的にケーシングの内面に摺接することによって、該内面が偏摩耗し易くなり、内接型ギヤポンプの寿命が短くなることを回避することができる。
また、前記突出量が前記範囲に設定されることにより、前記噛み合い時に、外歯および内歯において、前記交差稜線部同士は当接するものの、両ロータの厚さ方向中央部は当接しなくなることを回避することが可能になる。これにより、個々の前記セルを周方向で確実に仕切ることができ、流体の搬送性能が低下することを回避することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、ポンプロータの耐焼付き性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１に示す内接型ギヤポンプ１０は、ｎ枚（ｎは自然数、本実施形態においてはｎ＝９）の外歯２１が形成されたインナー側ポンプロータ２０と、各外歯２１と噛み合う（ｎ＋１）枚（本実施形態では１０枚）の内歯３１が形成されたアウター側ポンプロータ３０と、インナー側ポンプロータ２０に形成された取付け孔２２に挿入された駆動軸６０とを備え、これらがケーシング５０の内部に収納された構成とされている。
【００１４】
そして、駆動軸６０がその軸心Ｏ１回りに回転されることにより、取付け孔２２にその回転駆動力が伝達されて、インナー側ポンプロータ２０も軸心Ｏ１回りに回転され、さらに、該ロータ２０の回転駆動力が、外歯２１が内歯３１に噛み合うことによってアウター側ポンプロータ３０に伝達され、該ロータ３０が軸心Ｏ２回りに回転されるようになっている。
この際、両ロータ２０、３０は、ケーシング５０の内面５０ａと、両ロータ２０、３０の回転軸線Ｏ１、Ｏ２方向における両端面、言い換えると回転軸線Ｏ１、Ｏ２に直交する両端面２０ａ、３０ａおよびアウター側ポンプロータ３０の外周面３０ｂとが摺接しながら回転される。
【００１５】
ここで、インナー側ポンプロータ２０、アウター側ポンプロータ３０の歯面間には、両ロータ２０、３０の回転方向に沿ってセルＣが複数形成されている。各セルＣは、両ロータ２０、３０の回転方向前側と後側で、インナー側ポンプロータ２０の外歯２１とアウター側ポンプロータ３０の内歯３１とがそれぞれ接触することによって個別に仕切られ、かつ両側面をケーシング５０の内面によって仕切られており、これによって独立した流体搬送室を形成している。そして、セルＣは両ロータ２０、３０の回転に伴って回転移動し、１回転を１周期として容積の増大、減少を繰り返すようになっている。
【００１６】
ケーシング５０には容積が増大するときのセルＣに連通する吸入ポート５１と、減少するときのセルＣに連通する吐出ポート５２とが設けられていて、吸入ポート５１からセルＣに吸入された流体が両ロータ２０、３０の回転に伴い搬送されて吐出ポート５２から吐出されるようになっている。
【００１７】
ここで、本実施形態の前記両ロータ２０、３０は、Ｃｕを１ｗｔ％以上４ｗｔ％以下、Ｃを０．２ｗｔ％以上１．０ｗｔ％以下、少なくとも含有するＦｅ−Ｃ−Ｃｕ系の焼結材、例えばＦｅ−０．７Ｃ−２．０Ｃｕ、若しくはＦｅ−０．８Ｃ−１．５Ｃｕ−４．０Ｎｉ−０．５Ｍｏ等により形成されている。Ｃｕについては、１％未満になるとＦｅの固溶強化（硬さ、強度）が不十分となり、４％を超えると焼結時の膨張が大きくなり、ロータを高精度に形成するのが困難になる。Ｃについては、０．２％未満になるとＦｅへの固溶強化（硬さ、強度）が不十分になり、１．０％を超えると粉末成形時の粉末の流動性が低下し、ロータの密度を全域に亙って均等にすることが困難になる。
また、前記両ロータ２０、３０は、密度が６．６ｇ／ｃｍ３以上７．１ｇ／ｃｍ３以下とされるとともに、少なくともアウター側ポンプロータ３０の外周面３０ｂ、および前記両ロータ２０、３０の回転軸線Ｏ１、Ｏ２方向における両端面２０ａ、３０ａは、非研削面とされて、その十点平均粗さＲｚが４μｍ以上１０μｍ以下とされている。さらに、前記両ロータ２０、３０は、空孔率が１０％以上２０％以下とされている。
【００１８】
本実施形態では、前記両端面２０ａ、３０ａおよび前記外周面３０ｂを含む、前記両ロータ２０、３０各々における外表面の全域が、非研削面とされるとともに、十点平均粗さＲｚが前記範囲とされている。さらに、前記両ロータ２０、３０各々における前記両端面２０ａ、２０ａ間、および３０ａ、３０ａ間の距離（厚さ）Ｒ１のばらつきは、各々の端面２０ａ、３０ａの全域において、０．０２ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の範囲内に収まっている。
【００１９】
なお、アウター側ポンプロータ３０の外径Ｒ２のばらつきは、０．０６ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下の範囲内に収まっている。また、ケーシング内面５０ａの内径と、アウター側ポンプロータ３０の外径Ｒ２との差は、０．０６ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下とされるとともに、ケーシング内面５０ａの深さと、前記両ロータ２０、３０の前記厚さＲ１との差は、０．０２ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下とされている。
【００２０】
さらに、本実施形態では、前記両ロータ２０、３０の各々において、前記両端面２０ａ、３０ａと、前記歯面との交差稜線部２０ｃ、３０ｃは、前記端面２０ａ、３０ａから回転軸線Ｏ１、Ｏ２方向に向けた立上がり量Ｙが０．０１ｍｍ以下とされるとともに、前記歯面から径方向に向けた突出量Ｚが０．０５ｍｍ以下とされている。すなわち、各交差稜線部２０ｃ、３０ｃは、前記立上がり量Ｙおよび突出量Ｚがそれぞれ前記範囲内で、インナー側ポンプロータ２０においては径方向外方へ曲面状に凸とされ、アウター側ポンプロータ３０では径方向内方へ曲面状に凸とされた構成とされている。
【００２１】
次に、以上のように構成されたインナー側ポンプロータ２０およびアウター側ポンプロータ３０の製造方法について説明する。両ロータ２０、３０はともに、粉末を圧縮成形して圧粉体を形成した後に、該圧粉体を焼成し、その後、これをサイジングし、さらに、表面研削を経ることなく、ばりを除去することによって得られるものである。まず、前記圧粉体を形成する方法について説明する。
【００２２】
該圧粉体を形成する粉末成形装置１００の要部を図５から図８に示す。これらの図において、符号１１０は上パンチ、符号１２０は下パンチ、符号１３０はコアロッド、符号１４０はダイ、符号１５０はシューボックス、符号１６０は両パンチ間距離を測定する測定手段（下死点補正用リニアスケール）、Ｐは原料粉末である。
【００２３】
ダイ１４０には成形用穴が設けられており、この成形用穴の中心にコアロッド１３０が配されている。成形用穴とコアロッド１３０との間に形成される円筒状の空間は、下方から嵌合された円筒状の下パンチ１２０および上方から嵌合される円筒状の上パンチ１１０によって閉鎖され、キャビティ１００ａとされる。このキャビティ１００ａ内で原料粉末Ｐを加圧して、キャビティ１００ａの形状に沿った圧粉体Ｚ１（図８）を成形する。
【００２４】
キャビティ１００ａ内に原料粉末Ｐを充てんするシューボックス１５０は、下面が開放された箱形に形成されていて、下面をダイ１４０上面に接した状態で前後（図の左右方向）に往復摺動される。シューボックス１５０は、その内部に図示されないホッパーから原料粉末Ｐが供給されるようになっており、図５に示す位置に前進してキャビティ１００ａ上に位置することにより、内部に保持した原料粉末Ｐをキャビティ１００ａ内に落とし込み、充てんするようになっている。
【００２５】
上パンチ１１０は、フレーム１７０を介して基盤１００ｂに対して上下移動可能に保持された上パンチ保持部材１１０Ａに固定され、上パンチ保持部材１１０Ａと一体に上下動することができるようになっている。上パンチ１１０が固定された上パンチ保持部材１１０Ａは、例えばクランク機構や、ナックルプレス、カム機構等の機構（一次駆動装置）により機械的に上下駆動され、下死点まで上パンチ１１０を下降させることにより、キャビティ１００ａ内に充てんされた原料粉末Ｐを加圧することができるようになっている。
【００２６】
下パンチ１２０は、下パンチ保持部材１２０Ａに固定され、基盤１００ｂに固定された流体圧シリンダ（二次駆動装置）１８０のピストン１８１によって、下パンチ保持部材１２０Ａと一体に上下動することができるようになっている。この下パンチ１２０（下パンチ保持部材１２０Ａ）と基盤１００ｂとの間には、基盤１００ｂに対する下パンチ１２０の位置を検出するための充てん量補正用リニアスケール１６１が取り付けられている。この充てん量補正用リニアスケール１６１からの検出信号を受けた制御部１９０が流体圧シリンダ１８０内の流量を制御することにより、ピストン１８１すなわち下パンチ１２０を任意位置へと移動させることができるようになっている。
【００２７】
下死点補正用リニアスケール（測定手段）１６０は、上パンチ保持部材１１０Ａと下パンチ保持部材１２０Ａとの間に取り付けられ、上パンチ保持部材１１０Ａと下パンチ保持部材１２０Ａとの距離、すなわち上パンチ１１０と下パンチ１２０との間隔を測定した測定値を信号として出力する。この信号が入力される制御部１９０には予め目標値が設定してあり、測定値がこの目標値となるように流体圧シリンダ１８０内の流量を制御することができるようになっている。目標値は、上パンチ１１０と下パンチ１２０との間で、キャビティ１００ａの厚さが成形目標厚さとなる値とされている。
なお、制御部１９０には、図示されないシューボックス位置検出センサから出力されシューボックス１５０の位置を示すシューボックス位置検出信号も入力される。
【００２８】
次に、以上のように構成された粉末成形装置１００を用いて、前記圧粉体を形成する方法について説明する。
まず加圧成形に際して、上パンチ１１０、下パンチ１２０およびダイ１４０を、それぞれ初期位置に配置しておく。
〔充てん工程〕
シューボックス１５０を前進させて（前進工程）、図５に示すようにキャビティ１００ａ上に開口させ、原料粉末Ｐを充てんする。このとき、シューボックス１５０は後方（図５の右方）から前方（図５の左方）へ前進して、図５に示す位置へ移動するので、始めにキャビティ１００ａの後方側上に開口してから前方側上に開口する。したがって、キャビティ１００ａは、後方側で長時間シューボックス１５０の開口部と対向することになり、該後方側ほど原料粉末Ｐが高密度に充てんされる。
【００２９】
次に、図６に示すようにシューボックス１５０を後退させてキャビティ１００ａ上から退避させながら（退避工程）、この退避工程の初期において下パンチ１２０をダイ１４０に対して上昇させる。つまり、シューボックス１５０を後退させて、ダイ１４０およびコアロッド１３０上に乗せられた余分の原料粉末Ｐを、シューボックス１５０の前側の壁部によって掻き取るのであるが、該壁部がキャビティ１００ａの前方側よりも後退してから下パンチ１２０を上昇させることによって、キャビティ１００ａの後方側に充てんされた原料粉末Ｐの一部をダイ１４０上に押し上げると同時にシューボックス１５０により掻き取らせ、キャビティ１００ａに充てんされる原料粉末Ｐの量を前後部で補正する。これにより、キャビティ１００ａ前方側では原料粉末Ｐの体積が大きく、キャビティ１００ａ後方側では原料粉末Ｐの体積が小さくなる。
【００３０】
さらに、図７に示すように、シューボックス１５０が完全にキャビティ１００ａ上から退避した後で、上昇させた下パンチ１２０をダイ１４０に対して下降させて初期位置へと戻す。これにより、ダイ１４０上に押し上げられたキャビティ１００ａ前方側の原料粉末Ｐはキャビティ１００ａ内（ダイ１４０内）に戻され、キャビティ１００ａ内の原料粉末Ｐは、その充てん高さが前方側で大きく後方側で小さくなる。
【００３１】
つまり、原料粉末Ｐはシューボックス１５０から自然落下によりキャビティ１００ａ内に落とし込まれるので、シューボックス１５０の開口部と長時間対向しているキャビティ１００ａの後方側ほど大量に原料粉末Ｐが充てんされることになる。したがって、全体に同じ高さで充てんされると、キャビティ１００ａの後方側ほど多量の原料粉末Ｐが充てんされてしまい、このような充てん状態の原料粉末Ｐを加圧成形した圧粉体の密度は不均一となってしまう。
これに対して本実施形態では、原料粉末Ｐの充てん高さを低密度の前方側で高く、高密度の後方側で低くすることにより、シューボックス１５０の進退方向による充てん量の不均一をなくし、キャビティ１００ａの全体に均一に原料粉末Ｐを充てんしている。
【００３２】
〔パンチ駆動工程〕
図８に、上下パンチを駆動して行う加圧成形の過程を示す。
（一次駆動工程）
まず図８（ａ）に示すように、下パンチ１２０を固定した状態で、上パンチ１１０を下死点（機械的移動限界位置）まで下降させ、キャビティ１００ａ内の原料粉末Ｐを圧縮する。この装置では、上パンチ１１０が理想下死点まで下降するように設計されているが、装置の撓み等のために実際には、該パンチ１１０を理想下死点まで到達させることはできない。
【００３３】
この上パンチ１１０の前記理想下死点は、初期位置に固定された下パンチ１２０との間に、圧粉体の成形目標厚さよりも例えば約１ｍｍ程度大きい厚さのキャビティ１００ａを形成するように設定されている。つまり、もし装置の撓みや伸び等が生じず上パンチ１１０が理想下死点まで下降した場合でもキャビティ１００ａの厚さは成形目標厚さよりも大きい状態となり、成形目標厚さよりも厚さが小さい圧粉体が成形されることはない。
【００３４】
（二次駆動工程）
次に図８（ｂ）に示すように、上パンチ１１０を機械駆動するクランクを停止し上パンチ１１０を下死点で固定した状態で、流体圧シリンダ１８０を駆動して下パンチ１２０を初期位置からキャビティ１００ａの厚さが成形目標厚さとなるまで上昇させる。このときの下パンチ１２０の移動は、下死点補正用リニアスケール１６０による測定値をフィードバックして行われる。
【００３５】
すなわち、充てん量補正用リニアスケール１６１からの検出信号を受けた制御部１９０が流体圧シリンダ１８０の流量を制御するとともに、下死点補正用リニアスケール１６０で両パンチ１１０、１２０の間隔を測定して、その値が成形目標厚さとなるまで、制御部１９０により流体圧シリンダ１８０を駆動制御して、下パンチ１２０を上昇させる。
【００３６】
このとき、下パンチ１２０が上昇することにより、上パンチ１１０が若干押し上げられることもあるが、両パンチ１１０、１２０の間隔の測定値をフィードバックして下パンチ１２０を上昇させるので、結局キャビティ１００ａの厚さが成形目標厚さとなるまで下パンチ１２０が駆動されて上パンチ１１０の下降不足分が補正され、圧粉体の厚さを目標値とすることができる。
【００３７】
そして図８（ｃ）に示すように、上パンチ１１０を上昇させるとともに、コアロッド１３０およびダイ１４０を下パンチ１２０に対して下降させて、成形された圧粉体Ｚ１をダイ１４０から抜き出す。また、二次駆動工程において上昇させた下パンチ１２０は初期位置に戻し、次の圧粉体を成形する準備状態とする。
以上のようにして、全体に均一な密度で成形目標厚さに成形された圧粉体Ｚ１を得ることができる。
【００３８】
次に、この圧粉体Ｚ１を焼成した後に、これに周知の方法によりサイジング加工を施して矯正し、その後、表面研削加工を施すことなく、ばり取り加工を施すことによって、インナー側ポンプロータ２０、アウター側ポンプロータ３０を形成する。
【００３９】
以上説明したように本実施形態に係るポンプロータ２０、３０によれば、内接型ギヤポンプ１０の駆動時に、ケーシング５０の内面５０ａと摺接することになる、少なくともアウター側ポンプロータ３０の外周面３０ｂおよび前記両ロータ２０、３０の回転軸線Ｏ１、Ｏ２方向における両端面２０ａ、３０ａが、非研削面とされて、その十点平均粗さＲｚが４μｍ以上１０μｍ以下とされているので、内接型ギヤポンプ１０の駆動後、これを停止した際に、当該駆動時に内部に吸入された流体の一部を、少なくとも前記外周面３０ｂおよび両端面２０ａ、３０ａに保持させることが可能になる。
【００４０】
すなわち、内接型ギヤポンプ１０の前記停止時に、図４（ａ）に示すように、前記非研削面に開口する微小な孔Ｂ１内に前記流体の一部Ｂ２を保持させて、いわば前記外周面３０ｂおよび両端面２０ａ、３０ａの表層部に、前記流体の一部Ｂ２を染み込ませておくことが可能になる。したがって、この内接型ギヤポンプ１０を前記停止後、再始動したときに、前記流体の一部Ｂ２を前記孔Ｂ１から滲出させ、ケーシング５０の内面５０ａと、アウター側ポンプロータ３０の外周面３０ｂおよび前記両ロータ２０、３０の前記両端面２０ａ、３０ａとの間で、潤滑油として作用させることが可能になり、ポンプロータ２０、３０の耐焼付き性の向上を図ることができる。
【００４１】
一方、前記外周面３０ｂおよび両端面２０ａ、３０ａに研削加工を施すと、その十点平均粗さＲｚが約０．８μｍ以上約３．２μｍ以下と小さくなり、図４（ｂ）に示すように、これらの表面３０ｂ、２０ａ、３０ａに、当該研削加工が施される前には開口していた前記孔Ｂ１が塞がれ、しかもその空間体積も小さくなるので、図４（ａ）に示す本実施形態のように、前記流体の一部Ｂ２を保持させることは困難になり、耐焼付き性を具備させることが困難になる。
【００４２】
また、本実施形態では、前記両ロータ２０、３０が、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｃ系の焼結材により、密度が６．６ｇ／ｃｍ３以上７．１ｇ／ｃｍ３以下とされて形成されているので、当該ロータ２０、３０の破壊強度および面圧強度を必要最小限確保することが可能になるとともに、前記サイジング加工時に、前記両ロータ２０、３０の交差稜線部２０ｃ、３０ｃが潰されて、当該稜線部２０ｃ、３０ｃの面取り量が大きくなることを抑えることが可能になる。これにより、内接型ギヤポンプ１０の駆動時に、前記セルＣ内の流体が、交差稜線部２０ｃ、３０ｃから前記端面２０ａ、３０ａとケーシング内面５０ａとの間に漏洩することを抑えることが可能になり、当該交差稜線部２０ｃ、３０ｃと前記歯面とケーシング内面５０ａとで仕切られる前記セルＣに、高い液密性を具備させることができる。
【００４３】
特に本実施形態では、交差稜線部２０ｃ、３０ｃが前記サイジング加工時に面取りされず、前記端面２０ａ、３０ａから回転軸線Ｏ１、Ｏ２方向に向けた立上がり量Ｙが０．０１ｍｍ以下とされるとともに、前記歯面から径方向に向けた突出量Ｚが０．０５ｍｍ以下とされているので、内接型ギヤポンプ１０において、前記交差稜線部２０ｃ、３０ｃをケーシング内面５０ａに当接させることが可能になる。これにより、前記セルＣは、交差稜線部２０ｃ、３０ｃと前記歯面とケーシング内面５０ａとで仕切られることになるので、該セルＣに高い液密性を具備させることが可能になり、内接型ギヤポンプ１０の駆動時に、前記セルＣ内の流体が、前記両端面２０ａ、３０ａとケーシング内面５０ａとの間に漏洩することを抑えることが可能になる。したがって、内接型ギヤポンプ１０の流体の搬送性能を向上させることができる。
【００４４】
しかも、前記立上がり量Ｙが前記範囲に設定されることにより、前記両端面２０ａ、３０ａの中で、前記交差稜線部２０ｃ、３０ｃが限定的にケーシング内面５０ａに摺接することによって、該内面５０ａが偏摩耗し易くなり、内接型ギヤポンプ１０の寿命が短くなることを回避することができる。
【００４５】
また、前記突出量Ｚが前記範囲に設定されることにより、前記噛み合い時に、外歯２１および内歯３１において、前記交差稜線部２０ｃ、３０ｃ同士は当接するものの、両ロータ２０、３０の厚さ方向中央部が当接しなくなることを回避することが可能になる。これにより、個々の前記セルＣを周方向で確実に仕切ることができ、流体の搬送性能が低下することを回避することができる。
【００４６】
さらにまた、本実施形態では、両ロータ２０、３０を、図５から図８に示す粉末成形装置１００により形成された圧粉体Ｚ１に基づいて形成したので、前記サイジング加工後に、前記両端面２０ａ、３０ａに研削加工を施さなくても、これらのロータ２０、３０の回転軸線Ｏ１、Ｏ２方向における大きさ、つまり厚さの精度が低下することを防ぐことが可能になる。したがって、前記両ロータ２０、３０を製造する工程から、この研削加工の工程を削除することが可能になり、耐焼付き性の向上された前記両ロータ２０、３０を精度を低下させることなく高効率に形成することができる。
【００４７】
以上説明した作用効果のうち、形成されたポンプロータの耐焼き付け性について検証試験を実施した。
この試験に供する試験片は、前記サイジング加工後に研削加工を施したもの、および前記サイジング加工後に研削加工を施さないものの２種類それぞれを、Ｃｕを１．５ｗｔ％〜２．５ｗｔ％、Ｃを０．６ｗｔ％〜０．７５ｗｔ％、少なくとも含有するＦｅ−Ｃ−Ｃｕ系の焼結材により円板状に形成し、これらの各種類について密度および表面粗さＲｚを異ならせた５種類（合計１０種類）を用意した。
そして、これらの試験片各々について耐焼付荷重を測定した。ここで、耐焼付荷重とは、ＦＣ材からなる板状の被試験材（表面粗さ３．２Ｒｚ）の表面に、前記試験片を配置し、該試験片および被試験材の各当接面の間に潤滑油を供給しながら、試験片をその軸線回りに周速約３．１ｍ／ｓで回転させる。この過程において、前記試験片にその厚さ方向に段階的に荷重をかけていき、試験片の前記当接面に焼付けが発生したときの荷重を測定した。そして、該荷重を試験片の前記当接面の面積で除して、この値を耐焼付荷重とした。
【００４８】
結果を図９に示す。この結果、前記材質において、密度が６．６ｇ／ｃｍ３以上７．１ｇ／ｃｍ３以下とされ、かつ十点平均粗さＲｚが４μｍ以上１０μｍ以下とされると、耐焼付荷重の向上を図ることが可能になることが確認された。
【００４９】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、外歯２１および内歯３１の歯数は前記実施形態に限られるものではない。また、交差稜線部２０ｃ、３０ｃを各々前記曲面状に凸とした構成を示したが、前記サイジング加工時に、Ｃ（面取り量）が０．２ｍｍ以下であれば、面取りするようにしてもよい。
【００５０】
さらに、図５から図８に示した粉末成形装置１００に代えて、次のような構成を採用してもよい。
図１０を参照して説明する。この図に示すＣＮＣプレス装置２０１は、原料粉末Ｐが充てんされるキャビティ２００ａを有するダイ２０５、上パンチ２０８がそれぞれ上下駆動され、下パンチ２０９は常に固定された構成となっている。
【００５１】
ダイ２０５は、下方ラム２０４を介して下方ガイド２０２内を滑動する下方スライダ２０３に取り付けられ、ボールネジ機構等の駆動手段（図示せず）の駆動により上下に移動される。ダイ２０５の下方には、固定板２１３に固定された下パンチ２０９が、キャビティ２００ａ内に下方から嵌合するように配置されている。
【００５２】
下パンチ２０９の上方には、キャビティ２００ａ内に出入可能な上パンチ２０８が、下パンチ２０９に対向して同軸に配置されている。この上パンチ２０８は、上パンチプレート２２３が取り付けられた油圧ピストン２２２および油圧シリンダ２０１からなる上方ラム２０７を介して、上方スライダ２０６内を滑動する上方ガイド２１０に取り付けられている。上方スライダ２０６は、駆動モータＭ（一次駆動装置）によって回転されるクランク軸２１２に、リンク機構２１１を介して連結されている。駆動モータＭは、コンピュータ（制御部）２２０に記憶されているプログラムに沿って駆動、停止制御されるサーボモータである。
【００５３】
上方ラム２０７は、上方ガイド２１０に固定された油圧シリンダ２２１と、上パンチプレート２２３に取り付けられた油圧ピストン２２２とを有している。油圧シリンダ２２１には油圧供給口２２１ａが設けられ、ここに接続された油圧供給管２２５を介して油圧ユニット２２６（二次駆動装置）から油圧が供給される。油圧の制御は、油圧供給管２２５に備えられコンピュータ２２０によって駆動される油圧サーボ弁２２４により行われる。
すなわち上方ラム２０７は、全体が駆動モータ（一次駆動装置）Ｍによって上下駆動されるとともに、油圧ピストン２２２が油圧ユニット（二次駆動装置）２２６によって上下に駆動される構成となっている。
【００５４】
さらにこの装置２０１には、上パンチ２０８が固定された上パンチプレート２２３と、下パンチ２０９が固定された固定板２１３との間に、上パンチプレート２２３と固定板２１３との間隔を測定するためのリニアスケール（測定手段）２１４が設けられている。このリニアスケール２１４の測定値はコンピュータ２２０に送信され、コンピュータ２２０は、この測定値に基づいて駆動モータＭの駆動信号および油圧サーボ弁２２４の駆動信号を算出してこれを出力するようになっている。
【００５５】
以上のように構成されたＣＮＣプレス装置２０１を用いた圧粉体の製造方法について説明する。
〔パンチ駆動工程〕
加圧成形に際し予め、上パンチ２０８、下パンチ２０９およびダイ２０５は、それぞれ初期位置に配置しておく。
【００５６】
（一次駆動工程）
下パンチ２０９およびダイ２０５を固定した状態で、上方ラム２０７を下死点（機械的移動限界位置）まで下降させ、原料粉末Ｐの充てんされたキャビティ２００ａを閉鎖する。
【００５７】
（二次駆動工程）
クランク角度が上方ラム２０７が下死点に達する１８０°になると、コンピュータ２２０により、上方ラム２０７を機械駆動する駆動モータＭが停止され、上方ラム２０７の下降による上パンチ２０８の下降が停止される。そして、上方ラム２０７の下降停止とともに油圧サーボ弁２２４を駆動して、リニアスケール２１４からの測定値が設定値（キャビティ２００ａの厚さが成形目標厚さとなる値）となるまで油圧シリンダ２２１に油圧を供給し、油圧ピストン２２２すなわち上パンチ２０８を下降させる。さらに、油圧により上パンチ２０８を下降させるのと同時に、上パンチ２０８の下降ストロークの半分だけダイ２０５を下降させることにより、キャビティ２００ａ内の原料粉末Ｐは、上下両側から押圧され、均一な加圧力を受けて上下方向に均一な密度に圧縮されることとなる。
【００５８】
そして、リニアスケール２１４の測定値が設定値となると、コンピュータ２２０により油圧サーボ弁２２４が制御され油圧ピストン２２２が上昇して上パンチ２０８が上昇し、駆動モータＭの回転が再開されて上方ラム２０７とともに上パンチ２０８が上昇し、ダイ２０５が下降する。これにより、成形目標厚さに成形された圧粉体がダイ２０５（キャビティ２００ａ）から抜き出され、下パンチ２０９上に載置される。
以上のようにしても、成形目標厚さに成形された圧粉体を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
耐焼付き性の向上されたポンプロータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る一実施形態として示したポンプロータを有する内接型ギヤポンプの断面平面図である。
【図２】図１に示す内接型ギヤポンプのＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】図１に示す内接型ギヤポンプの拡大図である。
【図４】（ａ）本発明に係る一実施形態として示したアウター側ポンプロータの外周面、またはアウター側ポンプロータおよびインナー側ポンプロータの両端面の拡大断面図、（ｂ）本発明に係る従来例として示したアウター側ポンプロータの外周面、またはアウター側ポンプロータおよびインナー側ポンプロータの両端面の拡大断面図である。
【図５】図１に示すポンプロータを形成するための粉末成形装置の要部の一実施形態を示すものであって、充てん工程を説明する断面図である。
【図６】図５に示す粉末成形装置において、シューボックスの退避工程における下パンチ上昇工程を示す図である。
【図７】図６に示す状態から、下パンチを下降させ原料粉末の充てんが完了した状態の粉末成形装置の要部を示す断面図である。
【図８】図５から図７に示す粉末成形装置の要部であって、（ａ）上パンチを下死点まで下降させる機械駆動工程、（ｂ）キャビティの厚さが成形目標厚さとなるまで下パンチを上昇させる調整工程、（ｃ）成形された圧粉体をダイから抜き出す工程を示す断面図である。
【図９】本発明に係る一実施形態として示したポンプロータの作用効果を検証した結果を示す図である。
【図１０】図１に示すポンプロータを形成するための粉末成形装置の要部の他の実施形態を示すものである。
【符号の説明】
【００６１】
１０  内接型ギヤポンプ
２０  インナー側ポンプロータ（ポンプロータ）
２０ａ、３０ａ  端面
２０ｃ、３０ｃ  交差稜線部
２１  外歯
３０  アウター側ポンプロータ（ポンプロータ）
３０ｂ  アウター側ポンプロータの外周面
３１  内歯
５０  ケーシング
５１  吸入ポート
５２  吐出ポート
Ｃ  セル
Ｙ  立上がり量
Ｚ  突出量
【図１】
2006233771.tif 000003
【図２】
2006233771.tif 000004
【図３】
2006233771.tif 000005
【図４】
2006233771.tif 000006
【図５】
2006233771.tif 000007
【図６】
2006233771.tif 000008
【図７】
2006233771.tif 000009
【図８】
2006233771.tif 000010
【図９】
2006233771.tif 000011
【図１０】
2006233771.tif 000012