(57)【要約】【課題】作動中の損失トルクを低減可能な歯車ポンプを提供する。【解決手段】内接歯車ポンプは、吸入ポート３ａ及び吐出ポート３ｂと連通するポンプ室３をもつ第１、２ハウジング１、２と、ポンプ室３内で回転駆動されるドライブギヤ４と、ポンプ室３内でドライブギヤ４と噛合し、ドライブギヤ４により回転従動されるドリブンギヤ５とを備えている。この内接歯車ポンプは、ドライブギヤ４及びドリブンギヤ５がなす歯面間に吸入ポート３ａから作動油を吸入し、歯面間から吐出ポート３ｂに作動油を吐出させる。第１ハウジング１は、ハウジング本体１ａと、ハウジング本体１ａに対して可動な可動部１ｂとからなり、これによりポンプ室３は吸入ポート３ａと吐出ポート３ｂとが短絡するように拡大可能になっている。【選択図】        図１
2005042627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入ポート及び吐出ポートと連通するポンプ室をもつハウジングと、該ポンプ室内で回転駆動されるドライブギヤと、該ポンプ室内で該ドライブギヤと噛合し、該ドライブギヤにより回転従動されるドリブンギヤとを備え、該ドライブギヤ及び該ドリブンギヤがなす歯面間に該吸入ポートから作動流体を吸入し、該歯面間から該吐出ポートに該作動流体を吐出させる歯車ポンプにおいて、
前記ポンプ室は前記吸入ポートと前記吐出ポートとが短絡するように拡大可能に構成されていることを特徴とする歯車ポンプ。
【請求項２】
前記ドライブギヤは外歯歯車であり、前記ドリブンギヤは内歯歯車であることを特徴とする請求項１記載の歯車ポンプ。
【請求項３】
前記ドライブギヤ及び前記ドリブンギヤは外歯歯車であることを特徴とする請求項１記載の歯車ポンプ。
【請求項４】
前記ハウジングは、ハウジング本体と、該ハウジング本体に対して可動であり、常態において前記ポンプ室を縮小する方向に第１付勢力をもつ第１付勢手段によって付勢された可動部とを有し、
該第１付勢力に抗して該ポンプ室を拡大する方向に第２付勢力を付与可能な第２付勢手段が備えられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の歯車ポンプ。
【請求項５】
前記吐出ポート及び前記ドリブンギヤは２個以上であり、前記第２付勢手段は、該ポンプ室を拡大する方向に前記作動流体を供給する制御用管路と、前記吸入ポートと短絡しない該吐出ポートから吐出される該作動流体を該制御用管路に導入可能な切換弁とからなることを特徴とする請求項４記載の歯車ポンプ。
【請求項６】
前記可動部は径方向に可動することを特徴とする請求項４又は５記載の歯車ポンプ。
【請求項７】
前記可動部は軸方向に可動することを特徴とする請求項４又は５記載の歯車ポンプ。
【請求項８】
前記ハウジングは、軸方向に積層され、それぞれピンが挿入される軸方向に延びるピン穴が形成された少なくとも２部材からなり、各該部材の各該ピン穴にはそれぞれＯリングを介して該ピンが挿入されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の歯車ポンプ。
【請求項９】
前記ハウジングには軸方向に延びるシャフトが設けられ、該シャフトの外周面には軸方向に延びるメタルブッシュが設けられ、該シャフト及び該メタルブッシュの一方が回転することにより他方との間で相対的に回転摺動し、互いに対面する該シャフトの外周面及び該メタルブッシュの内周面の少なくとも一方には潤滑油を保持する無数のディンプルが凹設されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の歯車ポンプ。
【請求項１０】
前記シャフトは回転せず、該シャフトの外周面のうち、前記吐出ポートから前記吸入ポートに向かう方向に対面する部分のみに前記各ディンプルが凹設されていることを特徴とする請求項９記載の歯車ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歯車ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１０〜１２に示すような内接歯車ポンプが知られている（例えば、特許文献１）。この内接歯車ポンプでは、図１０に示すように、軸方向に積層される第１、２ハウジング８１、８２によりハウジングが構成されている。第２ハウジング８２には、図１１にも示すように、吸入ポート８３ａ及び吐出ポート８３ｂと連通するポンプ室８３が形成されている。ポンプ室８３内には、外歯歯車からなるドライブギヤ８４と内歯歯車からなるドリブンギヤ８５とが互いに噛み合って収納されている。また、図１０に示すように、第１、２ハウジング８１、８２には中空状のステータシャフト８６が固定されており、ステータシャフト８６の外周面には、図１２にも示すように、スズ等の摺動性に富む材質からなるメタルブッシュ８７が回転摺動可能に設けられている。メタルブッシュ８７の外面側にはドライブギヤ８４が固定されている。ドライブギヤ８４の内周面には、図１１にも示すように、径方向で一対をなす嵌合穴８４ａ、８４ｂが凹設されている。また、第１、２ハウジング８１、８２には、それぞれピン８８が挿入される軸方向に延びるピン穴８８ａが複数個形成されているとともに、それぞれボルト８９が挿入される軸方向に延びるボルト穴８９ａも複数個形成されている。そして、第１、２ハウジング８１、８２は、各ピン穴８８ａにピン８８が挿入されることにより位置決めされ、この状態で各ボルト穴８９ａにボルト８９が螺合されることにより締結されている。ピン穴８８ａ及びピン８８とボルト穴８９ａ及びボルト８９とはポンプ室８３の周囲で交互に設けられている。
【０００３】
この種の内接歯車ポンプでは、嵌合穴８４ａ、８４ｂに図示しないドライブシャフトを嵌合し、ドライブシャフトを回転駆動することにより作動される。作動時には、ドライブギヤ８４がメタルブッシュ８７とともにポンプ室８３内で回転駆動され、これによってドリブンギヤ８５がポンプ室８３内で回転従動される。このため、ドライブギヤ８４及びドリブンギヤ８５がなす歯面間に吸入ポート８３ａから作動油等の作動流体が吸入され、歯面間から吐出ポート８３ｂに作動流体が吐出されることとなる。
【０００４】
また、図１３〜１５に示すような外接歯車ポンプも知られている（例えば、特許文献２〜４）。この外接歯車ポンプでは、図１３に示すように、軸方向に積層される第１〜３ハウジング９１〜９３によりハウジングが構成されている。第２ハウジング９２には、図１４にも示すように、それぞれ２個の吸入ポート９２ａ、９２ｂ及び吐出ポート９２ｃ、９２ｄと連通するポンプ室９４が形成されている。ポンプ室９４内には、外歯歯車からなるドライブギヤ９５と２個の外歯歯車からなるドリブンギヤ９６、９７とが縦一方向で互いに噛み合って収納されている。また、図１３に示すように、第１、３ハウジング９１、９３にはそれぞれ３本の軸孔９１ａ〜９１ｃ、９３ａ〜９３ｃが軸方向に貫設されている。軸孔９１ａ、９３ａ内にはメタルブッシュ９１ｄ、９３ｄが固定され、メタルブッシュ９１ｄ、９３ｄ内にはドリブンギヤ９６と一体をなすドリブンシャフト９６ａが回転摺動可能に設けられている。軸孔９１ｂ、９３ｂ内にもメタルブッシュ９１ｅ、９３ｅが固定され、メタルブッシュ９１ｅ、９３ｅ内にはドライブギヤ９５と一体をなすドライブシャフト９５ａが回転摺動可能に設けられている。また、軸孔９１ｃ、９３ｃ内にもメタルブッシュ９１ｆ、９３ｆが固定され、メタルブッシュ９１ｆ、９３ｆ内にはドリブンギヤ９７と一体をなすドリブンシャフト９７ａが回転摺動可能に設けられている。また、第１〜３ハウジング９１〜９３には、図１５に示すように、それぞれ中空状のピン９８が挿入される軸方向に延びるピン穴９８ａ〜９８ｃが複数個形成されているとともに、それぞれボルト９９が挿入される軸方向に延びるボルト穴９９ａも複数個形成されている。そして、第１〜３ハウジング９１〜９３は、各ピン穴９８ａ〜９８ｃにピン９８が挿入されることにより位置決めされ、この状態で各ボルト穴９９ａにボルト９９が螺合されることにより締結されている。ピン穴９８ａ〜９８ｃ及びピン９８とボルト穴９９ａ及びボルト９９とはポンプ室９４の周囲で交互に設けられている。
【０００５】
また、特許文献４開示の外接歯車ポンプにあっては、図１４に示すように、一つの吐出ポート９２ｄに管路９０ａが接続され、他の一つの吐出ポート９２ｃにも管路９０ｂが接続され、管路９０ｂと管路９０ａとがアクチュエータに繋がる吐出管路９０ｃに接続されている。管路９０ａには切換弁９０が接続されている。切換弁９０は、吐出ポート９２ｄと吐出管路９０ｃとを連通させる第１の状態と、吐出ポート９２ｄと吐出管路９０ｃとを連通させず、吐出ポート９２ｄとドレンとを連通させる第２の状態とを切り換え可能になっている。
【０００６】
この種の外接歯車ポンプでは、ドライブシャフト９５ａを回転駆動することにより作動される。作動時には、ドライブギヤ９５がドライブシャフト９５ａとともにポンプ室９４内で回転駆動され、これによってドリブンギヤ９６、９７がポンプ室９４内で回転従動される。このため、ドライブギヤ９５及びドリブンギヤ９６、９７がなす歯面間に吸入ポート９２ａ、９２ｂから作動流体が吸入され、歯面間から吐出ポート９２ｃ、９２ｄに作動流体が吐出されることとなる。
【０００７】
特許文献４開示の外接歯車ポンプでは、切換弁９０が第１の状態になり、吐出ポート９２ｄと吐出管路９０ｃとが連通されておれば、吐出ポート９２ｃ、９２ｄから吐出される作動流体が吐出管路９０ｃに供給され、アクチュエータに供されることとなる。他方、切換弁９０が第２の状態になり、吐出ポート９２ｄとドレンとが連通されておれば、吐出ポート９２ｄから吐出される作動流体はドレンに供給され、吐出ポート９２ｃから吐出される作動流体だけが吐出管路９０ｃに供給され、アクチュエータに供されることとなる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−４８０７４号公報
【特許文献２】特開平１１−９３８５４号公報
【特許文献３】特開２００１−３２７７９号公報
【特許文献４】ＵＳＰ５,０８７,１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記従来の内接歯車ポンプ及び外接歯車ポンプは、作動中、ドライブギヤ及びドリブンギヤがポンプ室内の狭い一定の隙間を回転し続けるものである。このため、作動中、ドライブギヤ及びドリブンギヤには、比較的大きな摩擦抵抗、粘性抵抗等が作用し続けることとなり、これが損失トルクとなる。この種の歯車ポンプを駆動するための駆動トルクは、作動流体が必要とされる吐出量で吐出されるための理論トルクと、摩擦抵抗等による損失トルクとの和であることから、その損失トルクによって駆動トルクの低減に制限を生じるのである。
【００１０】
特許文献４開示の上記外接歯車ポンプにおいて、一つの吐出ポートを吐出管路に連通させないこととしても、全ての吐出ポートから作動流体を吐出させていることに相違はなく、やはり摩擦抵抗、粘性抵抗等による損失トルクが依然として大きく生じたままなのである。
【００１１】
このため、この種の歯車ポンプにおいて、例えば制御圧を大きくすべく、大型化により吐出ポートから吐出される作動流体の吐出量を多くしようとすると、それに伴って駆動トルクも極端に大きくなってしまう。このため、その歯車ポンプを車両に用いる場合には、車両の燃費等の悪化を生じてしまう。
【００１２】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、作動中の損失トルクを低減可能な歯車ポンプを提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の歯車ポンプは、吸入ポート及び吐出ポートと連通するポンプ室をもつハウジングと、該ポンプ室内で回転駆動されるドライブギヤと、該ポンプ室内で該ドライブギヤと噛合し、該ドライブギヤにより回転従動されるドリブンギヤとを備え、該ドライブギヤ及び該ドリブンギヤがなす歯面間に該吸入ポートから作動流体を吸入し、該歯面間から該吐出ポートに該作動流体を吐出させる歯車ポンプにおいて、前記ポンプ室は前記吸入ポートと前記吐出ポートとが短絡するように拡大可能に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
この歯車ポンプでは、作動中にポンプ室を拡大できることから、これによってドライブギヤ及びドリブンギヤがポンプ室内の広い隙間を回転することが可能になる。このため、作動中、ドライブギヤ及びドリブンギヤに作用する摩擦抵抗が小さくなる。また、その際に吸入ポートと吐出ポートとを短絡させることから、ドライブギヤ及びドリブンギヤに作用する粘性抵抗も小さくなる。
【００１５】
したがって、この歯車ポンプは作動中の損失トルクを低減可能である。このため、この歯車ポンプは、例え制御圧を大きくすべく、大型化により吐出ポートから吐出される作動流体の吐出量を多くしても、それに伴う駆動トルクの極端な増大を防止することができる。このため、この歯車ポンプを車両に用いる場合には、車両の燃費を向上させることができる。
【００１６】
本発明の歯車ポンプは、ドライブギヤが外歯歯車であり、ドリブンギヤが内歯歯車であるものに具体化可能である。この場合、本発明は内接歯車ポンプとなる。また、本発明の歯車ポンプは、ドライブギヤ及びドリブンギヤが外歯歯車であるものにも具体化可能である。この場合、本発明は外接歯車ポンプとなる。ドリブンギヤを複数備えたものに具体化することも可能である。
【００１７】
本発明の歯車ポンプでは、ハウジングは、ハウジング本体と、このハウジング本体に対して可動であり、常態においてポンプ室を縮小する方向に第１付勢力をもつ第１付勢手段によって付勢された可動部とを有し得る。そして、第１付勢力に抗してポンプ室を拡大する方向に第２付勢力を付与可能な第２付勢手段が備えられていることができる。この場合、第２付勢手段が第２付勢力を付与しなければ、ハウジングの可動部が第１付勢手段によって付勢され、ハウジング本体に対してポンプ室を縮小する方向に移動し、常態の仕事が可能となる。他方、第２付勢手段が第１付勢力に抗して第２付勢力を付与することにより、ハウジングの可動部がハウジング本体に対してポンプ室を拡大する方向に移動し、損失トルクを低減することが可能になる。
【００１８】
吐出ポート及びドリブンギヤが２個以上である場合、第２付勢手段としては、ポンプ室を拡大する方向に作動流体を供給する制御用管路と、吸入ポートと短絡しない吐出ポートから吐出される作動流体をその制御用管路に導入可能な切換弁とからなることができる。この場合、歯車ポンプは、吸入ポートと短絡する吐出ポートと、吸入ポートと短絡しない吐出ポートとを有し得る。このため、切換弁により、吸入ポートと短絡しない吐出ポートから吐出される作動流体を制御用管路に導入しなければ、ポンプ室を拡大する方向にその作動流体は導かれず、吸入ポートと短絡しない複数の吐出ポートによって常態の仕事が可能となる。他方、切換弁により、吸入ポートと短絡しない吐出ポートから吐出される作動流体を制御用管路に導入し、ポンプ室を拡大する方向にその作動流体を供給することができる。これにより、吸入ポートと短絡しない吐出ポートによって仕事を継続することが可能でありながら、損失トルクを低減することが可能になる。
【００１９】
可動部は径方向に可動することができる。また、可動部は軸方向に可動することもできる。
【００２０】
上記従来の内接歯車ポンプは、図１１に示すように、第１、２ハウジング８１、８２にピン穴８８ａが形成され、各ピン穴８８ａにピン８８が挿入されることにより位置決めされるようになっている。上記従来の外接歯車ポンプも、図１４及び図１５に示すように、第１〜３ハウジング９１〜９３にピン穴９８ａ〜９８ｃが形成され、各ピン穴９８ａ〜９８ｃにピン９８が挿入されることにより位置決めされるようになっている。この場合、軸方向に積層されてハウジングを構成する各部材の径方向の相対位置はピンとピン穴との隙間によって決定され、これによって歯車ポンプ毎の性能のばらつき等を吸収することとしている。しかしながら、各部材の径方向の相対位置をこうして決定する場合、各部材の位置決めを行った状態で各部材の予備的な締結を行い、この段階で各部材の相対位置を確認しなければならない。この確認において相対位置が不適切な場合には、その予備的な締結を外し、再度各部材の位置決めを行い、この状態で各部材の予備的な締結を行い、改めて各部材の相対位置を確認しなければならない。このように相対位置を決定することは、組付性の低下により、生産性の低下を生じるものである。
【００２１】
このため、本発明の歯車ポンプは、組付性を向上させ、ひいては生産性を向上させるため、以下のものであることが好ましい。すなわち、前記ハウジングは、軸方向に積層され、それぞれピンが挿入される軸方向に延びるピン穴が形成された少なくとも２部材からなり、各該部材の各該ピン穴にはそれぞれＯリングを介して該ピンが挿入されていることが好ましい。この場合、ピンは、Ｏリングの弾性力によってピン穴内で偏ることなく中央位置に保持される。こうして、ハウジングを構成する軸方向に積層される各部材は径方向の相対位置が適切に決定され、歯車ポンプ毎の性能のばらつき等が吸収される。このため、組付性が向上し、生産性も向上する。また、ピン穴の位置の精度向上のためにハウジングの各部材を共加工する場合、各部材の材質が異なると、同じ刃具でもピン穴の径に数〜十数μｍ程度の差が生じるが、その差もＯリングの弾性力によって吸収される。
【００２２】
また、上記従来の内接歯車ポンプは、図１０〜１２に示すように、第１、２ハウジング８１、８２にステータシャフト８６が固定されており、ステータシャフト８６の外周面にドライブギヤ８４と同期回転するメタルブッシュ８７が回転摺動可能に設けられている。上記従来の外接歯車ポンプも、図１３及び図１４に示すように、第１、３ハウジング９１、９３の軸孔９１ａ〜９１ｃ、９３ａ〜９３ｃ内にメタルブッシュ９１ｄ〜９１ｆ、９３ｄ〜９３ｆが固定され、メタルブッシュ９１ｄ〜９１ｆ、９３ｄ〜９３ｆ内にドリブンシャフト９６ａ又はドライブシャフト９５ａが回転摺動可能に設けられている。この場合、ステータシャフト８６、ドリブンシャフト９６ａ又はドライブシャフト９５ａであるシャフトの外周面は、作動中、各メタルブッシュの内周面に対して相対的に回転摺動するのであるが、各メタルブッシュがスズ等の摺動性に富む材質からなるため、ステータシャフト８６とメタルブッシュ８７との焼付きはこれによって防止されている。より過酷な条件下でこれらが相対的に回転摺動する場合には、図１２に示すように、メタルブッシュ８７の内周面に潤滑油を保持するように油溝８７ａを刻設し、油溝８７ａ内に順次潤滑油が供給されるように油溝８７ａの前後を開放するようにすることも行われている。しかしながら、このような油溝８７ａでは、回転初期に反って潤滑油が掻き取られてしまうおそれがあるのである。
【００２３】
このため、本発明の歯車ポンプは、ステータシャフトとメタルブッシュとがより優れた耐焼付き性を発揮するようにするため、以下のものであることが好ましい。すなわち、ハウジングには軸方向に延びるシャフトが設けられ、該シャフトの外周面には軸方向に延びるメタルブッシュが設けられ、該シャフト及び該メタルブッシュの一方が回転することにより他方との間で相対的に回転摺動し、互いに対面する該シャフトの外周面及び該メタルブッシュの内周面の少なくとも一方には潤滑油を保持する無数のディンプルが凹設されていることが好ましい。この場合、シャフトの外周面及びメタルブッシュの内周面の少なくとも一方に無数のディンプルが凹設され、各ディンプルに潤滑油が保持されることとなる。このようなディンプルであれば、回転初期においても潤滑油を掻き取ってしまうことがない。このため、この歯車ポンプでは、シャフトとメタルブッシュとがより過酷な条件下で相対的に回転摺動しても、これらの焼付きをより一層防止することができる。
【００２４】
上記のように、各ディンプルはシャフトの外周面及びメタルブッシュの内周面の少なくとも一方に凹設され得るが、シャフトの外周面にのみ各ディンプルを凹設することが好ましい。外周面に各ディンプルを凹設する方が内周面に各ディンプルを凹設するよりも容易だからである。特に、シャフトが回転しないものである場合、該シャフトの外周面のうち、前記吐出ポートから前記吸入ポートに向かう方向に対面する部分のみに前記各ディンプルが凹設されていることが好ましい。メタルブッシュは、作動流体の圧力によって吐出ポートから吸入ポートに向かう方向に押し付けられ、シャフトのその方向に対面する部分に常に強く当接する。このため、その部分にだけ各ディンプルを凹設すれば十分であり、これによって加工コストの低廉化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施例１〜４を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２６】
実施例１の歯車ポンプは、図１〜３に示す内接歯車ポンプである。この内接歯車ポンプは、車両のＣＶＴに用いられるものであり、作動油の吐出量を多くして制御圧力を大きくすべく、従来よりも大型化されている。
【００２７】
この内接歯車ポンプでは、図１に示すように、軸方向に積層される第１、２ハウジング１、２によりハウジングが構成されている。第２ハウジング２には、図２にも示すように、吸入ポート３ａ及び吐出ポート３ｂと連通するポンプ室３が形成されている。ポンプ室３内には、外歯歯車からなるドライブギヤ４と内歯歯車からなるドリブンギヤ５とが互いに噛み合って収納されている。また、図１に示すように、第１、２ハウジング１、２には中空状のステータシャフト６が固定されており、ステータシャフト６の外周面には、図３にも示すように、スズ等の摺動性に富む材質からなるメタルブッシュ７が回転摺動可能に設けられている。メタルブッシュ７の外面側にはドライブギヤ４が固定されている。ドライブギヤ４の内周面には、図１にも示すように、径方向で一対をなす嵌合穴４ａ、４ｂが凹設されている。また、第１、２ハウジング１、２には、図２に示すように、それぞれピン８が挿入される軸方向に延びるピン穴８ａが複数個形成されているとともに、それぞれボルト９が挿入される軸方向に延びるボルト穴９ａも複数個形成されている。そして、第１、２ハウジング１、２は、各ピン穴８ａにピン８が挿入されることにより位置決めされ、この状態で各ボルト穴９ａにボルト９が螺合されることにより締結されている。ピン穴８ａ及びピン８とボルト穴９ａ及びボルト９とはポンプ室３の周囲で交互に設けられている。
【００２８】
この内接歯車ポンプの特徴的な構成として、第１ハウジング１は、ハウジング本体１ａと、このハウジング本体１ａに対して軸方向に可動な可動部１ｂとからなる。図２に可動部をハッチングを付して示す。可動部１ｂのポンプ室３側の端面はドライブギヤ４とドリブンギヤ５との歯面間に対面している。この可動部１ｂには、軸方向への動力を付与する図示しないステッピングモータ、油圧シリンダ、エアーシリンダ等の駆動装置が接続されている。
【００２９】
また、図３に示すように、ステータシャフト６の外周面のうち、メタルブッシュ７と対面する部分には、無数のディンプル６ａが凹設されている。各ディンプル６ａは、吐出ポート３ｂから吸入ポート３ａに向かう方向に対面する部分のみに設けられている。
【００３０】
以上のように構成された内接歯車ポンプは、図１及び図２に示すように、吸入ポート３ａ、吐出ポート３ｂ及びポンプ室３内に作動油が満たされる。そして、嵌合穴４ａ、４ｂに図示しないドライブシャフトが嵌合され、車両のエンジンによってドライブシャフトを回転駆動することによりこの内接歯車ポンプが作動される。作動時には、ドライブギヤ４がメタルブッシュ７とともにポンプ室３内で回転駆動され、これによってドリブンギヤ５がポンプ室３内で回転従動される。
【００３１】
駆動装置によって可動部１ｂがポンプ室３に近づくように軸方向に移動している状態では、ポンプ室３が縮小され、吸入ポート３ａと吐出ポート３ｂとは短絡しない。このため、ドライブギヤ４及びドリブンギヤ５がなす歯面間に吸入ポート３ａから作動油が吸入され、歯面間から吐出ポート３ｂに作動油が吐出されることとなる。
【００３２】
他方、駆動装置によって可動部１ｂがポンプ室３から遠ざかるように軸方向に移動している状態では、ポンプ室３が拡大される。このため、ドライブギヤ４及びドリブンギヤ５がポンプ室３内の広い隙間を回転することが可能になり、ドライブギヤ４及びドリブンギヤ５に作用する摩擦抵抗が小さくなる。また、その際に吸入ポート３ａと吐出ポート３ｂとが短絡することから、ドライブギヤ４及びドリブンギヤ５に作用する粘性抵抗も小さくなる。
【００３３】
したがって、この内接歯車ポンプは作動中の損失トルクを低減可能である。このため、この内接歯車ポンプは、大型化されていても、駆動トルクの極端な増大を防止することができるものであるため、車両の燃費を向上させることができる。
【００３４】
また、この内接歯車ポンプでは、ステータシャフト６の外周面に無数のディンプル６ａが凹設されている。より詳細には、ステータシャフト６は回転しないものであり、ステータシャフト６の外周面のうち、吐出ポート３ｂから吸入ポート３ａに向かう方向に対面する部分のみに各ディンプル６ａが凹設されている。各ディンプル６ａには潤滑油が保持されている。メタルブッシュ７は、作動油の圧力によって吐出ポート３ｂから吸入ポート３ａに向かう方向に押し付けられ、ステータシャフト６のその方向に対面する部分に常に強く当接する。各ディンプル６ａによって、回転初期においても潤滑油が掻き取られることがない。このため、この内接歯車ポンプでは、ステータシャフト６とメタルブッシュ７とが過酷な条件下で相対的に回転摺動しても、これらの焼付きをより一層防止することができる。また、ステータシャフト６の外周面に各ディンプル６ａを凹設することは比較的容易であり、しかもその外周面の一部にだけ各ディンプル６ａを凹設すれば十分な潤滑作用を確保できるため、加工コストの低廉化も実現できる。
【実施例２】
【００３５】
実施例２の歯車ポンプは、図４〜６に示す外接歯車ポンプである。この外接歯車ポンプでは、図６に示すように、軸方向に積層される第１〜３ハウジング１１〜１３によりハウジングが構成されている。第２ハウジング１２には、図４及び図５に示すように、それぞれ２個の吸入ポート１２ａ、１２ｂ及び吐出ポート１２ｃ、１２ｄと連通するポンプ室１４が形成されている。ポンプ室１４内には、外歯歯車からなるドライブギヤ１５と２個の外歯歯車からなるドリブンギヤ１６、１７とが縦一方向で互いに噛み合って収納されている。また、第１〜３ハウジング１１〜１３には、図６に示すように、それぞれ中空状のピン１８が挿入される軸方向に延びるピン穴１８ａ〜１８ｃが複数個形成されているとともに、図４及び図５に示すように、それぞれボルト１９が挿入される軸方向に延びるボルト穴１９ａも複数個形成されている。ピン穴１８ａ〜１８ｃ及びピン１８とボルト穴１９ａ及びボルト１９とはポンプ室１４の周囲で交互に設けられている。
【００３６】
この外接歯車ポンプの特徴的な構成として、第２ハウジング１２は、ハウジング本体１２ｅと、このハウジング本体１２ｅに対して径方向に可動な可動部１２ｆとからなる。可動部１２ｆのポンプ室１４側の端面はドリブンギヤ１７の歯面に対面している。この可動部１２ｆのポンプ室１４とは逆側の端面には駆動装置２０が設けられている。この駆動装置２０は、可動部１２ｆのポンプ室１４とは逆側の端面に固定されたロッド２０ａと、このロッド２０ａの先端に固定されたピストン２０ｂと、可動部１２ｆが径方向に移動可能なようにピストン２０ｂを摺動可能に案内するケース２０ｃと、ピストン２０ｂの先端面とケース２０ｃの内面との間に設けられ、常態において可動部１２ｆがポンプ室１４に近づくようにピストン２０ｂを第１付勢力によって付勢する第１付勢手段としてのバネ２０ｄとを有している。また、この駆動装置２０には、ピストン２０ｂの背面とケース２０ｃの内面との間に作動油を供給可能な制御ポート２０ｅが形成されており、制御ポート２０ｅには制御用管路２０ｆが接続されている。
【００３７】
また、この外接歯車ポンプでは、一つの吐出ポート１２ｄに管路２１ａが接続され、他の一つの吐出ポート１２ｃにも管路２１ｂが接続され、管路２１ｂと管路２１ａとがアクチュエータに繋がる吐出管路２１ｃに接続されている。管路２１ａには切換弁２１が接続されている。切換弁２１は、吐出ポート１２ｄと吐出管路２１ｃとを連通させ、制御用管路２０ｆと管路２１ａとを連通させず、制御用管路２０ｆとドレンとを連通させる第１の状態と、吐出ポート１２ｄと吐出管路２１ｃとを連通させず、制御用管路２０ｆと管路２１ａとを連通させ、制御用管路２０ｆとドレンとを連通させない第２の状態とを切り換え可能になっている。制御用管路２０ｆと切換弁２１とが第２付勢手段である。
【００３８】
さらに、図６に示すように、第１〜３ハウジング１１〜１３の各ピン穴１８ａ〜１８ｃにはそれぞれＯリング２２ａ〜２２ｃを介してピン１８が挿入されている。他の構成は実施例１並びに図１３及び図１４に示す従来のものと同様であり、同一の構成については同一の符号を付している。
【００３９】
以上のように構成された外接歯車ポンプも、図４及び図５に示すように、吸入ポート１２ａ、１２ｂ、吐出ポート１２ｃ、１２ｄ及びポンプ室１４内に作動油が満たされる。そして、ドライブシャフト９５ａを回転駆動することにより作動される。作動時には、ドライブギヤ１５がドライブシャフト９５ａとともにポンプ室１４内で回転駆動され、これによってドリブンギヤ１６、１７がポンプ室１４内で回転従動される。
【００４０】
図４に示すように、切換弁２１が第１の状態になり、吐出ポート１２ｄと吐出管路２１ｃとが連通されておれば、ドライブギヤ１５及びドリブンギヤ１６、１７がなす歯面間に吸入ポート１２ａ、１２ｂから作動油が吸入され、歯面間から吐出ポート１２ｃ、１２ｄに作動油が吐出され、吐出ポート１２ｃ、１２ｄから吐出される作動油が吐出管路２１ｃに供給され、アクチュエータに供されることとなる。この際、制御用管路２０ｆは、管路２１ａとは連通しておらず、ドレンと連通しているため、駆動装置２０のピストン２０ｂの背面とケース２０ｃの内面との間には作動油が供給されない。このため、第２ハウジング１２の可動部１２ｆは駆動装置２０のバネ２０ｄの第１付勢力に屈してハウジング本体１２ｅに対してポンプ室１４を縮小する方向に移動し、常態の仕事が可能となっている。
【００４１】
他方、図５に示すように、切換弁２１が第２の状態になり、吐出ポート１２ｄと吐出管路２１ｃとが連通されなければ、ドライブギヤ１５及びドリブンギヤ１６、１７がなす歯面間には吸入ポート１２ａから作動油が吸入され、歯面間から吐出ポート１２ｃに作動油が吐出される。この際、制御用管路２０ｆは、管路２１ａと連通され、ドレンとは連通されていないため、吐出ポート１２ｃから吐出される作動油は、管路２１ｂ、２１ａ、切換弁２１、制御用管路２０ｆ及び制御ポート２０ｅを経て、駆動装置２０のピストン２０ｂの背面とケース２０ｃの内面との間に供給される。このため、その作動油がバネ２０ｄの第１付勢力に抗して第２付勢力を付与することとなり、第２ハウジング１２の可動部１２ｆがハウジング本体１２ｅに対して下降し、ポンプ室１４を拡大する。このため、吸入ポート１２ｂからは作動油が吸入されず、吐出ポート１２ｄには作動油が吐出されない。こうして、この外接歯車ポンプでは、作動中にポンプ室１４の一部を拡大できることから、これによってドライブギヤ１５及びドリブンギヤ１７がポンプ室１４内の広い隙間を回転することが可能になる。なお、ドライブギヤ１５及びドリブンギヤ１６は常態と同様にポンプ室１４内の狭い隙間を回転する。このため、作動中、ドライブギヤ１５及びドリブンギヤ１７に作用する摩擦抵抗が小さくなる。また、その際に吸入ポート１２ｂと吐出ポート１２ｄとを短絡させることから、ドライブギヤ１５及びドリブンギヤ１７に作用する粘性抵抗も小さくなる。なお、吸入ポート１２ａと吐出ポート１２ｃとは短絡していない。このため、吐出ポート１２ｃから吐出される作動油だけが吐出管路２１ｃに供給され、アクチュエータに供されることとなる。このため、この外接歯車ポンプも作動中の損失トルクを低減可能である。
【００４２】
また、この外接歯車ポンプは、組付時において、図６に示すように、各ピン穴１８ａ〜１８ｃにそれぞれＯリング２２ａ〜２２ｃを介してピン１８が挿入されているため、ピン１８は、Ｏリング２２ａ〜２２ｃの弾性力によってピン穴１８ａ〜１８ｃ内で偏ることなく中央位置に保持される。こうして、第１〜３ハウジング１１〜１３は径方向の相対位置が適切に決定され、外接歯車ポンプ毎の性能のばらつき等が吸収される。このため、組付性が向上し、生産性も向上する。また、ピン穴１８ａ〜１８ｃの位置の精度向上のために第１〜３ハウジング１１〜１３を共加工する場合、第１〜３ハウジング１１〜１３の材質が異なったとしても、同じ刃具によるピン穴１８ａ〜１８ｃの径の差もＯリング２２ａ〜２２ｃの弾性力によって吸収される。
【実施例３】
【００４３】
実施例３の歯車ポンプは、図７に示す外接歯車ポンプである。この外接歯車ポンプの第２ハウジング１２は、ハウジング本体１２ｇと、このハウジング本体１２ｇに対して径方向に可動な可動部１２ｈとからなる。可動部１２ｈのポンプ室１４側の端面はドライブギヤ１５の歯面に対面している。他の構成は実施例２の外接歯車ポンプと同様であるため、同一の構成については同一符号を付している。
【００４４】
この外接歯車ポンプにおいては、切換弁２１が第２の状態になれば、第２ハウジング１２の可動部１２ｈがハウジング本体１２ｇに対して水平に移動し、ポンプ室１４を拡大する。このため、吸入ポート１２ａからは作動油が吸入されず、吐出ポート１２ｄには作動油が吐出されない。また、その際に吸入ポート１２ａと吐出ポート１２ｄとを短絡させることから、ドライブギヤ１５及びドリブンギヤ１６、１７の一部に作用する粘性抵抗も小さくなる。なお、吸入ポート１２ｂと吐出ポート１２ｃとは短絡していない。この外接歯車ポンプにおいても、実施例２と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例４】
【００４５】
実施例４の歯車ポンプは、図８及び図９に示す外接歯車ポンプである。この外接歯車ポンプでは、軸方向に積層される第１〜３ハウジング３１〜３３によりハウジングが構成されている。この外接歯車ポンプの第３ハウジング３３は、ハウジング本体３３ａと、このハウジング本体３３ａに対して軸方向に可動な円筒状の可動部３３ｂとからなる。可動部３３ｂのポンプ室１４側の端面はドリブンギヤ１７の端面に対面しており、可動部３３ｂ内に軸孔９３ｃが形成され、軸孔９３ｃ内にメタルブッシュ９３ｆが固定されている。他の構成は実施例２の外接歯車ポンプと同様であるため、同一の構成については同一符号を付している。
【００４６】
この外接歯車ポンプにおいては、切換弁２１が第１の状態であれば、図８に示すように、常態の仕事が可能になっている。他方、切換弁２１が第２の状態になれば、図９に示すように、第３ハウジング３３の可動部３３ｂがハウジング本体３３ａに対して軸方向に移動し、ポンプ室１４を拡大する。また、その際にドライブギヤ１５とドリブンギヤ１７との歯面間に繋がる図示しない吸入ポートと吐出ポートとを短絡させることから、ドライブギヤ１５の一部及びドリブンギヤ１７の一部に作用する粘性抵抗も小さくなる。なお、ドライブギヤ１５とドリブンギヤ１６との歯面間に繋がる図示しない吸入ポートと吐出ポートとは短絡していない。この外接歯車ポンプにおいても、実施例２と同様の作用効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の歯車ポンプは油圧ポンプとして車両のＣＶＴ（無段変速機）に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例１の内接歯車ポンプの縦断面図である。
【図２】実施例１の内接歯車ポンプに係り、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】実施例１の内接歯車ポンプに係り、ステータシャフト、メタルブッシュ及びドライブギヤの拡大一部断面図である。
【図４】実施例２の外接歯車ポンプの軸直角断面図である。
【図５】実施例２の外接歯車ポンプの軸直角断面図である。
【図６】実施例２の外接歯車ポンプの拡大断面図である。
【図７】実施例３の外接歯車ポンプの軸直角断面図である。
【図８】実施例４の外接歯車ポンプの軸平行断面図である。
【図９】実施例４の外接歯車ポンプの軸平行断面図である。
【図１０】従来の内接歯車ポンプの縦断面図である。
【図１１】従来の内接歯車ポンプに係り、図１０のＸＩ−ＸＩ矢視断面図である。
【図１２】従来の内接歯車ポンプに係り、ステータシャフト、メタルブッシュ及びドライブギヤの拡大一部断面図である。
【図１３】従来の外接歯車ポンプの軸平行断面図である。
【図１４】従来の外接歯車ポンプの軸直角断面図である。
【図１５】従来の外接歯車ポンプの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
３ａ、１２ａ、１２ｂ…吸入ポート
３ｂ、１２ｃ、１２ｄ…吐出ポート
３、１４…ポンプ室
１、２、１１〜１３、３１〜３３…ハウジング
４、１５…ドライブギヤ
５、１６、１７…ドリブンギヤ
１ａ、１２ｅ、１２ｇ、３３ａ…ハウジング本体
２０ｄ…第１付勢手段（バネ）
１ｂ、１２ｆ、１２ｈ、３３ｂ…可動部
２０ｆ、２１…第２付勢手段（２０ｆ…制御用管路、２１…切換弁）
１８…ピン
１８ａ〜１８ｃ…ピン穴
２２ａ〜２２ｃ…Ｏリング
６、９５ａ、９６ａ、９７ａ…シャフト
７、９１ｄ〜９１ｆ、９３ｄ〜９３ｆ…メタルブッシュ
６ａ…ディンプル
【図１】
2005042627.tif 000003
【図２】
2005042627.tif 000004
【図３】
2005042627.tif 000005
【図４】
2005042627.tif 000006
【図５】
2005042627.tif 000007
【図６】
2005042627.tif 000008
【図７】
2005042627.tif 000009
【図８】
2005042627.tif 000010
【図９】
2005042627.tif 000011
【図１０】
2005042627.tif 000012
【図１１】
2005042627.tif 000013
【図１２】
2005042627.tif 000014
【図１３】
2005042627.tif 000015
【図１４】
2005042627.tif 000016
【図１５】
2005042627.tif 000017