(57)【要約】      （修正有）【課題】カバーをケーシングにかしめ固定するにあたり、押し型の荷重を低減させて、ケーシングの変形や磨耗、装置の大型化等の不具合を抑える。【解決手段】内接歯車ポンプのカバー２０をケーシング１０にかしめ固定するにあたり、カバー収容凹部１３にカバー２０を収容し、複数の押圧部がカバー２０の外周縁部に対応して環状に配設された押し型を用いて、カバー収容凹部１３の周壁の肉部を押圧部で押圧して複数の第１かしめ固定部７１をスポット的に設け、次いで、押し型を回転させて押圧部の位相をずらし、再び押し型の押圧部によってカバー収容凹部１３の周壁の肉部を押圧して、第１かしめ固定部７１の間に第２かしめ固定部７２を設ける。【選択図】図３
2013160220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ収容凹部および該ロータ収容凹部の開口周囲にカバー収容凹部を有するケーシングと、
前記ロータ収容凹部に回転自在に収容される内歯を有するアウタロータと、
このアウタロータ内に回転自在に収容され、前記内歯に内接する外歯を有するインナロータと、
このインナロータの軸心に同軸的に固定される駆動シャフトと、
この駆動シャフトが貫通し、かつ、前記カバー収容部に配設されて前記ロータ収容凹部を閉塞し、外周縁部が前記ケーシングにかしめ固定される円板状のカバーと、
を備え、
前記カバーで閉塞される前記ロータ収容凹部内に、前記内歯と前記外歯の噛み合い作用によって、流体が吸入される吸入側容積室と、吸入した流体を吐出させる吐出側容積室とが形成される内接歯車ポンプにおいて、
前記カバーを前記ケーシングにかしめ固定するにあたり、
前記カバー収容凹部に前記カバーを収容した状態で、
複数の押圧部が前記カバーの前記外周縁部に対応して環状に配設された押し型を用い、
該押し型の前記押圧部により、前記カバー収容凹部の周壁の肉部を押圧して塑性変形させて複数の第１かしめ固定部を設け、
次いで、前記ケーシングに対し前記押し型を相対回転させて前記押圧部の位相をずらし、再び該押圧部により前記カバー収容凹部の周壁の肉部を押圧して塑性変形させて、前記第１かしめ固定部の間に、該第１かしめ固定部と同様の次のかしめ固定部を設ける工程を、少なくとも１回行うことを特徴とする内接歯車ポンプの製造方法。
【請求項２】
前記カバーを前記ケーシングの前記カバー収容凹部に収容し、かしめる前の状態で、カバー収容凹部の周壁高さがカバーの表面高さよりも高く、その差であるかしめ代を０．５〜０．７ｍｍに設定し、前記押圧部で前記周壁を押圧する押圧量を０．１５〜０．３５ｍｍとすることを特徴とする請求項１に記載の内接歯車ポンプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油等の流体を圧送するのに適した内接歯車ポンプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のポンプとしては、トロコイド歯形を有するアウタロータおよびインナロータがケーシング内に回転自在に収容され、ケーシング内に通じる吸入口および吐出口を有するトロコイドポンプが知られている。アウタロータの内周部には複数の内歯が、また、インナロータの外周部にはアウタロータの内歯よりも歯数が１つ少ない外歯が形成され、アウタロータにインナロータが内接し、双方のロータの間には閉塞された複数の空間が形成される。
【０００３】
インナロータには軸心に駆動シャフトが固定され、この駆動シャフトを回転駆動するとインナロータが回転し、インナロータの外歯がアウタロータの内歯に噛み合いながらアウタロータが同一方向に連れ回りする。このときケーシング内においては、アウタロータとインナロータとの間形成される閉塞された複数の空間のうち、容積が増大する空間が吸入側容積室となり、容積が減小する空間が吐出側容積室となる。吸入側容積室には吸入口が、また、吐出側容積室には吐出口が通じており、各ロータの回転に伴い、作動油等の流体が吸入口から吸入側の容積室に吸入され、次いで吸入側の容積室が吐出側の容積室に変わって流体が吐出口から吐出される構成となっている（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２９０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記ケーシングにはアウタロータおよびインナロータの収容凹部を閉塞するカバーが固定される。カバーをケーシングに固定する手段としては、比較的簡単に固定可能である理由から、ケーシング側の肉を塑性変形させるかしめが採用される。例えば図８および図９（ａ）に示すように、アウタロータ３０およびインナロータ４０を収容したケーシング１０のロータ収容凹部１２の、開口周囲に形成した環状のカバー収容凹部１３にカバー２０を嵌め込んだ後、カバー収容凹部１３の周壁の肉部を塑性変形させてカバー２０の外周縁部にかしめている。
【０００６】
このかしめ固定部は、必要十分な固定強度が得られることから、図８に示すように、複数のかしめ固定部７５を等間隔にスポット的に設けている。このようにスポット的にかしめるには、図９（ａ）に示すように、位置決め孔を有する受け型６５にケーシング１０をセットし、受け型６５の上方に配した複数の爪状の押圧部６１を有する押し型６０を下降させ、押圧部６１によってかしめるといった方法が採られる。
【０００７】
しかしながらこの方法では、かしめ固定部７５の数が多い場合、それに応じて押圧部６１の数を多くすることになるが、その場合には押し型６０でケーシング１０を押圧する際の荷重が大きくなり、図９（ｂ）に示すようにケーシング１０の変形を招くおそれがある。また、荷重の増大は押圧部６１が磨耗しやすくなったり、押し型６０を押圧させる装置の大型化を招いたりするといった問題も生じる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、カバーをケーシングにかしめ固定するにあたり、押し型の荷重を低減させることができ、これによってケーシングの変形や押圧部の磨耗、装置の大型化を抑えることができる内接歯車ポンプの製造方法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】
【０００９】
本発明の内接歯車ポンプの製造方法は、ロータ収容凹部および該ロータ収容凹部の開口周囲にカバー収容凹部を有するケーシングと、前記ロータ収容凹部に回転自在に収容される内歯を有するアウタロータと、このアウタロータ内に回転自在に収容され、前記内歯に内接する外歯を有するインナロータと、このインナロータの軸心に同軸的に固定される駆動シャフトと、この駆動シャフトが貫通し、かつ、前記カバー収容部に配設されて前記ロータ収容凹部を閉塞し、外周縁部が前記ケーシングにかしめ固定される円板状のカバーとを備え、前記カバーで閉塞される前記ロータ収容凹部内に、前記内歯と前記外歯の噛み合い作用によって、流体が吸入される吸入側容積室と、吸入した流体を吐出させる吐出側容積室とが形成される内接歯車ポンプにおいて、前記カバーを前記ケーシングにかしめ固定するにあたり、前記カバー収容凹部に前記カバーを収容した状態で、複数の押圧部が前記カバーの前記外周縁部に対応して環状に配設された押し型を用い、該押し型の前記押圧部により、前記カバー収容凹部の周壁の肉部を押圧して塑性変形させて複数の第１かしめ固定部を設け、次いで、前記ケーシングに対し前記押し型を相対回転させて前記押圧部の位相をずらし、再び該押圧部により前記カバー収容凹部の周壁の肉部を押圧して塑性変形させて、前記第１かしめ固定部の間に、該第１かしめ固定部と同様の次のかしめ固定部を設ける工程を、少なくとも１回行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明は、カバーをケーシングにかしめ固定するにあたり、カバーの外周縁部の複数箇所を押し型の押圧部でスポット的にかしめ固定する方法である。本発明は、必要数のかしめ固定部のうちの一部を押し型を用い第１かしめ固定部として初めに設け、次いで複数の第１かしめ固定部の間に、同じ押し型を用いて次のかしめ固定部を設けるもので、押し型でかしめ固定部を設ける押圧工程は、少なくとも初めの押圧工程を含めて２回行い、必要に応じてかしめ固定部の間にかしめ固定部を設ける工程を繰り返す。
【００１１】
本発明では、必要数のかしめ固定部の全てを１回の押圧工程で設けるのではなく、必要数のかしめ固定部を少なくとも２回に分けて設けるということを骨子とするものである。このため、全てのかしめ固定部を１回の押圧工程で設ける場合よりも、押圧工程での押し型の荷重は小さくて済む。その結果、かしめ固定部を設ける際にケーシングの変形や押圧部の磨耗が抑えられ、また、押し型を備えた装置も従来のものより小型化が可能である。
【００１２】
本発明では、前記カバーを前記ケーシングの前記カバー収容凹部に収容し、かしめる前の状態で、カバー収容凹部の周壁高さがカバーの表面高さよりも高く、その差であるかしめ代を０．５〜０．７ｍｍに設定し、前記押圧部で前記周壁を押圧する押圧量を０．１５〜０．３５ｍｍとすることを特徴とすることにより、かしめ固定部に十分な固定強度を与えてカバーの保持力を確保することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、カバーをケーシングにかしめ固定するにあたり、押し型の荷重を低減させることができ、その結果、ケーシングの変形や押圧部の磨耗、装置の大型化を抑えることができる内接歯車ポンプの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る内接歯車ポンプの（ａ）：平面図、（ｂ）：（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】同ポンプのアウタロータおよびインナロータを示す平面図である。
【図３】同ポンプにおいてケーシングにカバーをかしめ固定する工程を示す平面図である。
【図４】同工程を示す断面図である。
【図５】一実施形態によるかしめ固定の状況を詳細に示す断面図である。
【図６】かしめ固定の不適切な一例を示す断面図である。
【図７】かしめ固定の不適切な他の例を示す断面図である。
【図８】従来のかしめ固定の方法でケーシングにカバーが固定された状態を示す内接歯車ポンプの平面図である。
【図９】従来のかしめ固定の方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形態に係るトロコイド型の内接歯車ポンプ（以下、ポンプ）１を示す平面図および断面図である。この歯車１は、円板状のケーシング１０およびカバー２０を備え、さらに、ケーシング１０内に収容されるアウタロータ３０およびインナロータ４０、インナロータ４０に固定される駆動シャフト５０とを備えている。図２は、アウタロータ３０およびインナロータ４０の平面図である。
【００１６】
ケーシング１０は、図１（ｂ）に示すように背面（同図で下面）側に円筒状の凸部１１が突出形成されており、凸部１１とは反対側の表面側には、円形状のロータ収容凹部１２が形成されている。このロータ収容凹部１２の開口周囲には、表面に向かって環状のカバー収容凹部１３およびかしめ段部１９が階段状に形成されている。凸部１１、ロータ収容凹部１２、カバー収容凹部１３およびかしめ段部１９は、ケーシング１０の中心と同心状に形成されている。
【００１７】
図１（ｂ）に示すＯ１はケーシング１０の中心であり、凸部１１、ロータ収容凹部１２、カバー収容凹部１３およびかしめ段部１９は、このケーシング１０の中心Ｏ１と同心状に形成されている。図１（ａ）に示すように、ロータ収容凹部１２の底部には、背面側からロータ収容凹部１２に連通する吸入口１４および吐出口１５が形成されている。カバー収容凹部１３にはカバー２０が嵌め込まれてかしめ固定され、ロータ収容凹部１２はカバー２０で閉塞される。ケーシング１０のロータ収容凹部１２の周囲には、複数（この場合３つ）の取付孔１６が形成されている。これら取付孔１６は、当該ポンプ１を所定の機器に取り付けるためのボルトを通す孔である。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、ケーシング１０の外周面の所定箇所には、軸方向に延びる位置決め溝１７が形成されている。また、ロータ収容凹部１２の周壁１２ａの所定箇所には、半円弧状の切欠き１８が形成されている。ケーシング１０は、例えばアルミ合金をダイカスト法によって成形するなどの方法で製造される。
【００１９】
ロータ収容凹部１２には環状のアウタロータ３０が摺動回転自在に収容され、このアウタロータ３０内に、インナロータ４０が内接する状態で回転自在に収容される。図２に示すように、アウタロータ３０の内周面には複数の内歯３１が形成されており、インナロータ４０の外周面にはアウタロータ３０の内歯３１に噛み合う外歯４１が形成されている。インナロータ４０の外歯４１の数は、アウタロータ３０の内歯３１よりも１つ少なく、
図２および図１（ｂ）に示すように、インナロータ４０の中心Ｏ２はアウタロータ３０の中心Ｏ１に対し偏心している。
【００２０】
図２に示すように、各ロータ３０，４０の内歯３１と外歯４１は仕切点Ｐで互いに接触し、仕切点Ｐ間およびカバー２０とロータ収容凹部１２の底部との間に囲まれて形成される空間が、吸入側あるいは吐出側の容積室Ｒとなる。インナロータ４０の中心には、駆動シャフト５０の断面略Ｄ字状に形成された先端駆動部５１が嵌合して固定される駆動シャフト嵌合孔４２が形成されている。この駆動シャフト嵌合孔４２の周囲には、環状のボス４３が突出形成されている。アウタロータ３０およびインナロータ４０は、例えば粉末冶金法による焼結等の製法で製造される。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、カバー２０には、インナロータ４０のボス４３に嵌合して駆動シャフト５０が貫通する円形状の駆動シャフト貫通孔２１が形成されている。この駆動シャフト貫通孔２１はカバー２０の中心に対し偏心している。カバー２０の外周縁の所定箇所には、ケーシング１０の切欠き１８に嵌合する突起２２が形成されている。カバー２０は、例えば板金の打ち抜きによって製造される。
【００２２】
カバー２０は、突起２２を切欠き１８に嵌合させ、かつ、駆動シャフト貫通孔２１をインナロータ４０のボス４３に嵌合させてカバー収容凹部１３に嵌め込まれる。図５（ａ）に示すように、カバー収容凹部１３の深さはカバー２０の厚さよりも深く、すなわちカバー２０がカバー収容凹部１３に収容された状態で、カバー収容凹部１３の周壁１３ａの高さはカバー２０の表面高さよりも高い。
【００２３】
図１に示すように、ロータ収容凹部１２内のインナロータ４０は、カバー収容凹部１３に嵌め込まれたカバー２０の駆動シャフト貫通孔２１と同心状（図１（ａ）のＯ２が中心）になることが可能であり、駆動シャフト５０は、カバー２０と同心状になったインナロータ４０の駆動シャフト嵌合孔４２に嵌合されて固定される。すなわち、駆動シャフトの軸心はＯ２に一致し、かつ、アウタロータ３０の回転中心（ケーシングの中心Ｏ１と同じ）に対し偏心しており、駆動シャフト５０は、インナロータ４０のボス４３を介してカバー２０に回転自在に支持された状態となる。ケーシング１０に形成された吸入口１４と吐出口１５は、アウタロータ３０の回転中心Ｏ１と駆動シャフト５０の軸心Ｏ２とを結ぶ線Ｌを対称線として対称位置に形成されている。
【００２４】
上記本実施形態のポンプ１は、モータ等の駆動源によって駆動シャフト５０が回転駆動され、インナロータ４０が回転させられる。図２のインナロータ４０上に示す矢印は回転方向であり、インナロータ４０が回転すると、外歯４１が内歯３１に噛み合いながらアウタロータ３０が同一方向に連れ回りする。ここで、仕切点Ｐ間に形成される容積室Ｒは、各ロータ３０，４０の回転方向に応じて、容積が増大する吸入側と、容積が減小する吐出側とに分かれる。吸入口１４は吸入側の容積室に、吐出口１５は吐出側の容積室にそれぞれ対応して設定される。
【００２５】
各ロータ３０，４０の回転に伴い、作動油等の流体が吸入口１４から吸入側の容積室に吸入され、次いで吸入側の容積室が吐出側の容積室に変わって流体が吐出口１５から吐出されるポンプ作用が連続的に行われる。
【００２６】
さて、上記構成を有する本実施形態のポンプ１は、ロータ収容凹部１２にアウタロータ３０を収容し、アウタロータ３０内にインナロータ４０を収容し、カバー収容凹部１３にカバー２０を嵌め込み、カバー２０をケーシング１０にかしめ固定し、この後、駆動シャフト５０をインナロータ４０の駆動シャフト嵌合孔４２に嵌合して固定し、組み立てられる。
【００２７】
カバー２０をケーシング１０にかしめ固定する方法が本発明に係るものであり、以下、その例を示す。図３（ａ）に示すように、突起２２を切欠き１８に嵌合させ、駆動シャフト貫通孔２１をインナロータ４０のボス４３に嵌合させて、カバー２０をカバー収容凹部１３に嵌め込む。
【００２８】
次に、図４に示す押し型６０により、ケーシング１０のカバー収容凹部１３の周壁１３ａをカバー２０の外周縁部に対しスポット的にかしめてカバー２０を固定する。押し型６０は、下面に複数（この場合、４つ）の爪状の押圧部６１が等間隔をおいて環状に配設されたもので、受け型６５の上方に昇降可能、かつ、鉛直軸を中心に回転可能に配設されている。
【００２９】
受け型６５はケーシング１０の背面側の凸部１１が嵌め込まれる位置決め孔６５ａを有しており、上側から凸部１１を位置決め孔６５ａに嵌め込んで図４（ａ）に示すようにケーシング１０を受け型６５にセットする。次いで、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、押し型６０を下降させ押圧部６１をかしめ段部１９の内周側に当ててケーシング１０のカバー収容凹部１３の周壁１３ａを押圧し、第１かしめ固定部７１を設ける第１段階の押圧工程を行う。
【００３０】
押圧部６１はカバー２０の外周縁部に対応する位置であって、図５（ａ）に示すように、カバー２０の外周縁部とカバー収容凹部１３の周壁１３ａにまたがる位置に配設されている。押圧部６１が下降すると、図５（ｂ）に示すようにカバー収容凹部１３の周壁１３ａの肉部が押圧部６１によって上から潰され、塑性変形してカバー２０側に突出していき、カバー２０の外周縁部に被さり圧着させられる。これによってカバー２０の外周縁部がケーシング１０にかしめ固定され、図３（ｂ）に示すように、押圧部６１の数に応じて４箇所にスポット的に第１かしめ部７１が設けられる。
【００３１】
上記第１段階の押圧工程を終えたら、続いて、押し型６０を上方に一旦退避させ、押し型６０を回転させて図４（ｂ）に示すように押圧部６１の位相をずらし、再び押し型６０を下降させて、図３（ｃ）に示すように、第１かしめ固定部７１の間に第１かしめ固定部７１と同様の第２かしめ固定部７２を設ける。この場合、第２かしめ固定部７２は第１かしめ固定部７１の間の中間位置に設けているが、双方の位置関係はこれに限定はされない。
【００３２】
また、本実施形態においては、図５（ａ）に示すように、カバー２０をケーシング１０のカバー収容凹部１３に収容し、かしめる前の状態で、カバー収容凹部１３の周壁１３ａの高さ（かしめ段部１９の高さ）とカバー２０の表面高さの差であるかしめ代Ｈ１を０．５〜０．７ｍｍに設定し、この状態で上記のように押し型６０によりかしめを行い、図５（ｂ）に示す押圧部６１で周壁１３ａを上から押圧する押圧量Ｈ２を、０．１５〜０．３５ｍｍとする。
【００３３】
上記のようにしてスポット的にかしめ固定部７１，７２を設けてカバー２０をケーシング１０に固定する本実施形態によれば、必要数のかしめ固定部の全て（この場合、８箇所）を１回の押圧工程で設けるのではなく、押し型６０の押圧部６１の数を少なくして、必要数のかしめ固定部を２回に分けて設けている。このため、全てのかしめ固定部を１回の押圧工程で設ける場合よりも、押圧工程での押し型６０の荷重は小さくて済む。その結果、かしめ固定部を設ける際に、図９（ｂ）で示したようにケーシング１０が変形するおそれを回避することができる。また、荷重の軽減によって押圧部６１の磨耗が抑えられるとともに、押し型６０を備えた装置も従来のものより小型化が可能である。
【００３４】
また、図５に示したように、かしめ代Ｈ１を０．５〜０．７ｍｍに設定してかしめを行い、かしめる際の押圧量Ｈ２を０．１５〜０．３５ｍｍとすることにより、かしめ固定部７１，７２に十分な固定強度を与えてカバー２０の保持力を確保することができる。また、この条件によると図５（ｂ）に示すようにカバー収容凹部１３の周壁１３ａが内側に膨出してカバー２０の外周面に圧接する膨出部１３ｂが形成されることも期待でき、この膨出部１３ｂが形成されると、カバー２０を保持する強度を一層高くすることができる。
【００３５】
本実施形態のようにかしめ代Ｈ１を０．５〜０．７ｍｍに設定せず、この範囲よりも小さいかしめ代でかしめを行った場合には、図６に示すようにかしめ固定部７０の厚さが小さく、保持力は小さくなる。これとは逆に、かしめ代Ｈ１を０．５〜０．７ｍｍを超える範囲に設定すると、図７に示すようにかしめ固定部７０がカバー２０の表面に到達せず、十分な保持力を得ることができない。本実施形態のように、かしめ代Ｈ１を０．５〜０．７ｍｍとし、かつ、かしめる際の押圧量Ｈ２を０．１５〜０．３５ｍｍとすることにより、適切なかしめ固定部を得ることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、押圧工程が２回であるが、本発明は必要数のかしめ固定部の全てを１回の押圧工程で設けるのではなく、必要数のかしめ固定部を少なくとも２回に分けて設けるということを骨子とするものであり、押圧工程の回数は、押し型６０の押圧部６１の数や必要なかしめ部の数等に応じて適宜設定される。
【符号の説明】
【００３７】
１…内接歯車ポンプ
１０…ケーシング
１２…ロータ収容凹部
１３…カバー収容凹部
１３ａ…カバー収容凹部の周壁
２０…カバー
３０…アウタロータ
３１…内歯
４０…インナロータ
４１…外歯
５０…駆動シャフト
６０…押し型
６１…押圧部
７１…第１かしめ固定部
７２…第２かしめ固定部（次のかしめ固定部）
Ｈ１…かしめ代
Ｈ２…押圧量
Ｒ…容積室
【図１】
2013160220.tif 000003
【図２】
2013160220.tif 000004
【図３】
2013160220.tif 000005
【図４】
2013160220.tif 000006
【図５】
2013160220.tif 000007
【図６】
2013160220.tif 000008
【図７】
2013160220.tif 000009
【図８】
2013160220.tif 000010
【図９】
2013160220.tif 000011