(57)【要約】【課題】  コストアップを招くことなくシール性の向上を達成可能なギヤポンプを提供すること。【解決手段】  第１の解決手段としては、サイドプレートを、駆動軸に軸支される駆動軸側と、従動軸に軸支される従動軸側に分割し、それぞれにシール面を形成した。第２の解決手段としては、シールブロックを、各シール面にそれぞれ接触する第１シールブロックと、第２シールブロックに分割する一方、両シールブロックのシール面が相対的に可動となる可動機構を設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸により軸支される駆動側歯車と、従動軸により軸支される従動側歯車と、前記駆動軸及び従動軸の軸方向両側方に設けられたサイドプレートと、前記歯車の歯先をシールすると共に前記サイドプレートとのシール面との接触により第１油室を形成するシールブロックとから構成されたポンプ組立体と、
前記ポンプ組立体を収装し、第２油室を形成するケーシングと、
を備えたギヤポンプにおいて、
前記サイドプレートを、駆動軸に軸支される駆動軸側と、従動軸に軸支される従動軸側に分割し、それぞれにシール面を形成したことを特徴とするギヤポンプ。
【請求項２】
駆動軸により軸支される駆動側歯車と、従動軸により軸支される従動側歯車と、前記駆動軸及び従動軸の軸方向両側方に設けられたサイドプレートと、前記歯車の歯先をシールすると共に前記サイドプレートとのシール面との接触により第１油室を形成するシールブロックとから構成されたポンプ組立体と、
前記ポンプ組立体を収装し、第２油室を形成するケーシングと、
を備えたギヤポンプにおいて、
前記シールブロックを、各シール面にそれぞれ接触する第１シールブロックと、第２シールブロックに分割する一方、両シールブロックのシール面が相対的に可動となる可動機構を設けたことを特徴とするギヤポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載のギヤポンプにおいて、
前記駆動軸または従動軸の一方のみを前記ケーシングに軸支させたことを特徴とするギヤポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用ブレーキ装置等の油圧源として好適に用いられるギヤポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ギヤポンプのサイドプレートはシールブロックとの接触によりギヤの歯先面をシールする必要があることから、それぞれのギヤの歯先面に倣った形状にする必要があるため、ひょうたん型をしている。このひょうたん型の外周部分には、シールブロックと接触するシール面が設けられており、シール性を向上するには、ひょうたん型の形状に沿った揺動研磨等を施す必要があり、研磨が困難である。この課題を解決するギヤポンプとして例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報に記載のギヤポンプは、本体ケース内に、駆動ギヤを軸支する駆動軸と、従動ギヤを軸支する従動軸と、一対のサイドプレートと、シールブロックから構成されたポンプ組立体を収装している。このサイドプレートとシールブロックとの衝合面には、軟質のシール部材を配置し、シール性を確保している。
【特許文献１】特開２００１−２１４８７０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、シール性を高めるために別途軟質のシール部材を設けるため、コストアップとなる問題があった。
【０００４】
本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、コストアップを招くことなくシール性の向上を達成可能なギヤポンプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、第１の発明は、ギヤポンプにおいて、サイドプレートを、駆動軸に軸支される駆動軸側と、従動軸に軸支される従動軸側に分割し、それぞれにシール面を形成した。サイドプレートを分割することで、ひょうたん型の形状を、円筒部材を組み合わせることで達成できる。このとき、シール面の加工は、円筒部材の外周面を加工すればよく、揺動研磨等に比べて容易に研磨することができる。
【０００６】
また、第２の発明は、ギヤポンプにおいて、シールブロックを、各シール面にそれぞれ接触する第１シールブロックと、第２シールブロックに分割する一方、両シールブロックのシール面が相対的に可動となる可動機構を設けた。よって、シールブロックのシール面が可動し、サイドプレートのシール面に倣うため、シール性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明を実施する最良の形態を実施例として図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成について図１〜図３を用いて説明する。図１はギヤポンプの部分断面図である。尚、説明のためケーシング（ポンプハウジング１及びハウジングカバー２）のみ断面を取っており、ケーシング内に収装されるポンプ組立体３については側面図とする。図２はポンプ組立体３の斜視図である。図３はポンプ組立体３を表す分解構成図である。
【０００９】
（ケーシングについて）
ポンプハウジング１には、ポンプ組立体３を収装する円筒状のシリンダ孔１ｂが設けられている。このシリンダ孔１ｂの底面部には駆動軸支持孔１ａが設けられている。駆動軸支持孔１ａの内周には軸受け２０が設けられ、駆動軸支持孔１ａには後述する駆動軸１０Ａが回転可能に支持される。
【００１０】
シリンダ孔１ｂの内周面は、位置決め用の当接面１０１ｂと内壁１０２ｂから構成されている。当接面１０１ｂは、内壁１０２ｂよりも駆動軸支持孔１ａとの関係において高い精度により形成されている。ポンプハウジング１の径方向には、吐出ポート１ｃが設けられ、シリンダ孔１ｂと外部とを連通している。
【００１１】
駆動軸支持孔１ａと軸方向に対向する側には、ハウジングカバー２がボルトにより取り付けられ、シリンダ孔１ｂ及びハウジングカバー２によりポンプ組立体３を液密に収装している。ハウジングカバー２の軸方向には、後述する吸入通路１３と連通する吸入ポート２ａが設けられている。
【００１２】
（ポンプ組立体について）
ポンプ組立体３は、図２及び図３に示すように駆動軸１０Ａに設けられた駆動ギヤ１０と、従動軸１１Ａに設けられた従動ギヤ１１と、駆動軸１０Ａ及び従動軸１１Ａの軸方向両側に設けられた一対のサイドプレート７，８と、シールブロック１２から構成されている。駆動軸１０Ａには図外のモータが接続されている。尚、実施例１のポンプ組立体３は、ケーシングに対し駆動軸１０Ａのみで支持されており、従動軸１１Ａは支持されていないものとする。
【００１３】
〔サイドプレートの構成〕
【００１４】
サイドプレート７，８は、それぞれ駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２に分割されている。図４は駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２を衝合した状態における正面図である。
【００１５】
駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２の間であって、駆動軸１０Ａ及び従動軸１１Ａの軸線間には、図４において上下対称に形成された切欠部７１Ｂ，７２Ｂ，８１Ｂ，８２Ｂと、段部７１Ｃ，８１Ｃ，７２Ｃ，８２Ｃが形成されている。駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２は、共に駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１の外径と略同一の円筒部材に対して円筒研磨を施し、シールブロック１２との接触面７１Ｅ，８１Ｅ，７２Ｅ，８２Ｅを加工する。次に、切削加工を施し、切欠部７１Ｂ，７２Ｂ，８１Ｂ，８２Ｂ及び段部７１Ｃ，８１Ｃ，７２Ｃ，８２Ｃを形成する。すなわち、段部７１Ｃ，８１Ｃ，７２Ｃ，８２Ｃは駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２の外周と一致する円よりも内径側となるように形成される。
【００１６】
この段部７１Ｃ，８１Ｃ，７２Ｃ，８２Ｃには、駆動軸中心及び従動軸中心の略中心となる位置において分割したサイドプレートを衝合する衝合面710Ｃ，810Ｃ，720Ｃ，820Ｃが形成されている。この衝合面は液密とする必要があるため、平面接触させることで曲面での接触に比べて精度の向上を図っている。衝合面710Ｃ，810Ｃ，720Ｃ，820Ｃの幅α（駆動軸中心と従動軸中心とを結ぶ線に対して垂直方向の幅）は、駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１の噛み合いが１つ以上含まれる幅に形成されている。これにより、噛み合い部におけるシール性（低圧側と高圧側をシールする面）を確保している。ここで、衝合面710Ｃと720Ｃとの間、及び810Ｃと820Ｃとの間を第１シール部と定義する。
【００１７】
この衝合面710Ｃ，810Ｃ，720Ｃ，820Ｃの略中心には、位置決めピン７Ａ，８Ａが挿入される位置決め穴７１Ｄ，８１Ｄ，７２Ｄ，８２Ｄがそれぞれ設けられている。分割された駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２は、この位置決めピン７Ａ，８Ａを介して連結される。この位置決めピン７Ａ，８Ａは位置決め穴７１Ｄ，８１Ｄ，７２Ｄ，８２Ｄとの間で、所定のガタを持った状態で挿入されており、駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２との衝合後もある程度の相対移動が可能に形成されている。言い換えると、駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２との大きなズレは規制するが、小さなズレ（例えば衝合面の微妙な傾き等）を積極的に許容するものである。
【００１８】
駆動側サイドプレート７１，８１及び従動側サイドプレート７２，８２には、それぞれ駆動軸１０Ａ及び従動軸１１Ａを支持する支持孔７１Ａ，７２Ａ，８１Ａ，８２Ａが設けられ、駆動軸１０Ａ及び従動軸１１Ａの軸方向両側から挿入する。これにより駆動ギヤ１０と従動ギヤ１１が互いに噛み合って回転するように軸支すると共に、駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１と回転摺動により液密にシールしている。このサイドプレート７，８は硬度の高い材質から構成されている。
【００１９】
〔シールブロックの構成〕
【００２０】
シールブロック１２は、それぞれ駆動側シールブロック１２１と従動側シールブロック１２２に分割されている。図５及び図６は駆動側シールブロック１２１と従動側シールブロック１２２を衝合した状態における正面図である。
【００２１】
駆動側シールブロック１２１と従動側シールブロック１２２の間には、弾性部材１２４（可動機構に相当）を介して衝合する衝合面１２１Ａ，１２２Ａが形成されている。尚、弾性部材１２４としては例えばゴム等を焼き付けにより接着させればよく特に限定しない。衝合面１２１Ａ，１２２Ａには、揺動ピン１２３（可動機構に相当）と当接する揺動面１２１Ｂ，１２２Ｂが形成されている。駆動側シールブロック１２１と従動側シールブロック１２２の吸入通路１３側には、切り欠き１２１Ｃ，１２２Ｃが形成され、また、サイドプレートの接触面７１Ｅ，８１Ｅ，７２Ｅ，８２Ｅ側には、接触面に沿うように湾曲したシールブロック側接触面１２１Ｄ，１２２Ｄが形成されている。
【００２２】
上述のサイドプレート７１，７２，８１，８２にシールブロック１２を金属コイルばね６により着脱可能に巻結しポンプ組立体３を構成することで、切欠部７１Ｂ，７２Ｂ，８１Ｂ，８２Ｂ及び切り欠き１２１Ｃ，１２２Ｃにより、吸入通路１３（第１油圧室に相当）が形成される。金属コイルばね６は、液圧が発生していない時の仮止め部材であり、液圧が発生すると、ポンプ組立体３の外周に発生する高圧と、吸入通路１３の低圧の差圧によってサイドプレート７，８とシールブロック１２は接触力が高まり、第１シール部及び第２シール部のシール性が向上するよう構成されている。
【００２３】
図５は、駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２が若干近接していた場合を表す。このとき、駆動側シールブロック１２１と従動側シールブロック１２２は、この揺動ピン１２３を揺動中心として、弾性部材１２４の弾性変形を伴いながら互いに軸線に対して図５の矢印に示す方向に回動し、接触面７１Ｅ，８１Ｅ，７２Ｅ，８２Ｅとシールブロック側接触面１２１Ｄ，１２２Ｄとの間に形成されるシール面（以下、第２シール部と記載する）のシール性を確保する。図６は、駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２が若干離間していた場合を表す。このとき、駆動側シールブロック１２１と従動側シールブロック１２２は、この揺動ピン１２３を揺動中心として、弾性部材１２４の弾性変形を伴いながら互いに軸線に対して図６の矢印に示す方向に回動し、第２シール部のシール性を確保する。
【００２４】
（ポンプ駆動作用について）
次に、ポンプ駆動作用について説明する。モータにより駆動軸１０Ａが駆動されると、駆動ギヤ１０を介して従動ギヤ１１が駆動される。この作用によって吸入ポート２ａと連通する吸入通路１３から低圧の流体が導入され、シリンダ孔１ｂとポンプ組立体３の間に設けられた高圧室１６（第２油圧室に相当）に高圧の流体が出力される。この高圧の流体は吐出ポート１ｃから図外の油圧機器等に出力される。図７はシールブロック１２とサイドプレート７，８を組み付け、ポンプ駆動により油圧を発生させた場合の圧力分布を表す図である。図７に示すように、駆動軸１０Ａの駆動によってポンプ組立体３の外周が高圧となり、略中心部分に低圧の吸入油路１３が形成されるため、この低圧部に向かって各構成部品（サイドプレート７，８，シールブロック１２等）が凝集する。このとき、第１シール部及び第２シール部を形成する各部品は相対的に移動しながら最も密着する位置を取る。すなわち、第１シール部及び第２シール部のシール性が更に向上し、これに伴い低圧部（吸入油路１３）と高圧部（高圧室１６）との差圧をより効率よく確保でき、ポンプ性能の向上を図ることができる。
【００２５】
（上記構成に基づく作用効果）
次に、上記構成に基づく作用効果について説明する。
(1)サイドプレート７，８を駆動側及び従動側に分割した。これにより、円筒部材を組み合わせてサイドプレートを構成することが可能となり、第２シール部における接触面７１Ｅ，８１Ｅ，７２Ｅ，８２Ｅを円筒研磨により形成することができる。従来技術においては、サイドプレートはひょうたん型をしており、この接触面の研磨は揺動研磨等といった複雑な研磨を施す必要があった。これに対し、円筒研磨は回転体同士の接触によって達成でき、精度の高い研磨を低コストで達成できる。また、シールブロック１２側の駆動側及び従動側接触面にばらつきがあったとしても、一方の接触面の位置に他方の接触面の位置が拘束されないため、最適なシール性を確保することができる。
【００２６】
(2)分割したサイドプレートの衝合面710Ｃ，810Ｃ，720Ｃ，820Ｃを平面とした。これにより、平面接触させることが可能となり、簡単な加工で第１シール部のシール性を確保することができる。また、駆動軸中心と従動軸中心とを結ぶ線に対して垂直方向となるように衝合面710Ｃ，810Ｃ，720Ｃ，820Ｃが形成されているため、シールブロック１２との間で第２シール部を形成する際、垂直方向に各サイドプレートがずれたとしても、確実に第１シール部のシール性を確保することができる。
【００２７】
(3)分割したサイドプレートの衝合面710Ｃ，810Ｃ，720Ｃ，820Ｃに所定のガタを持った状態で位置決めピン７Ａ，８Ａを挿入した。これにより、ガタによってシール面を形成する際の若干の移動を確保しつつ、組み付け容易性を確保することができる。
【００２８】
(4)衝合面の幅αを、駆動ギヤ１０及び従動ギヤ１１の噛み合いが１つ以上含まれる幅に形成した。これにより、吸入通路１３と高圧室１６との間にギヤの噛み合いによるメカニカルシールを確保しつつ、ギヤ側面側とサイドプレートとの間にシール面を形成することが可能となり、ポンプ性能の向上を図ることができる。
【００２９】
(5)シールブロック１２を駆動側と従動側に分割し、弾性部材１２４を介して衝合させた。これにより、サイドプレート側の接触面７１Ｅ，８１Ｅ，７２Ｅ，８２Ｅにばらつきがあったとしても、シールブロック１２がそれぞれの接触面に倣って移動することが可能となり、第２シール部のシール性を向上することができる。また、駆動側サイドプレート７１，８１と従動側サイドプレート７２，８２の軸間距離に誤差があったとしても、その誤差に応じてシールブロック１２が移動するため、シールブロック１２側の接触面１２１Ｄ，１２２Ｄの誤差だけでなく、サイドプレート側の誤差をも吸収することができる。
【００３０】
(6)駆動側シールブロック１２１と従動側シールブロック１２２の間に、揺動ピン１２３を配置した。これにより、高圧の作用によって弾性部材１２４が押し潰されてしまい、変形による誤差吸収機能を損なうといったことがなく、確実に弾性部材１２４の変形量を確保することが可能となり、第２シール部のシール性を確保できる。
【００３１】
(7)ポンプ組立体３を、ケーシングに対し駆動軸１０Ａのみで支持することとした。これにより、駆動軸１０Ａと従動軸１１Ａとの軸間距離は、液圧が発生した時点で最もシール性が高くなる位置となるように決定でき、他の工作精度等によらず安定したシール性を確保することができる。
【００３２】
以上、実施例１について説明したが、本発明は、上記構成に限られるものではない。例えば、実施例１では、シールブロック１２とサイドプレート７，８の両方を分割した構成としたが、シールブロック１２のみ、もしくはサイドプレート７，８のみ分割した構成としても良い。また、実施例１では、駆動側シールブロック１２１と従動側シールブロック１２２の間に揺動ピン１２３を配置した構成を示したが、弾性部材１２４の特性として高圧が発生したとしても押し潰されないものを適用すれば、特に揺動ピン１２３を設けなくとも本願発明の目的は達成される。また、切欠部７１Ｂ，８１Ｂ，７２Ｂ，８２Ｂを上下対称となるように両側に設けたが、吸入通路１３を形成する側のみ切り欠いても良い。これにより、加工工数の低減を図りつつ、衝合面の幅αを長くすることが可能となり、更にシール性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１のギヤポンプを表す部分断面図である。
【図２】実施例１のポンプ組立体を表す斜視図である。
【図３】実施例１のポンプ組立体を表す分解構成図である。
【図４】実施例１のサイドプレートを表す正面図である。
【図５】実施例１の軸間距離が短い場合のシールブロックを表す正面図である。
【図６】実施例１の軸間距離が長い場合のシールブロックを表す正面図である。
【図７】実施例１のポンプ組立体に作用する圧力分布を表す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ポンプハウジング（ケーシング）
２  ハウジングカバー（ケーシング）
３  ポンプ組立体
７１，８１  駆動側サイドプレート
７２，８２  従動側サイドプレート
１０  駆動ギヤ
１０Ａ  駆動軸
１１  従動ギヤ
１１Ａ  従動軸
１２１  駆動側シールブロック（第１シールブロック）
１２２  従動側シールブロック（第２シールブロック）
１３  吸入通路（第１油圧室）
１６  高圧室（第２油圧室）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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