(57)【要約】  【課題】互いに噛み合う対をなす歯車と、これらの歯車をそれぞれ軸支する軸と、前記歯車を収納するための歯車収納室を有するケーシングとを備えている歯車ポンプ又はモータにおいて、少ない部品点数で、製造のための特別な設備を導入することなく、歯車又は軸とケーシングとの間の潤滑を図ることが可能な構成を実現する。  【解決手段】対をなす歯車の少なくとも一方の側面とケーシングとを直接摺接させ、前記ケーシングの前記歯車との摺接面に、ショットブラストにより形成された凹部を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛み合う対をなす歯車と、これらの歯車をそれぞれ軸支する軸と、前記歯車を収納するための歯車収納室を有するケーシングとを備えている歯車ポンプ又はモータであって、
前記対をなす歯車の少なくとも一方の側面と前記ケーシングとが直接摺接しており、前記ケーシングの前記歯車との摺接面に、ショットブラストにより形成された凹部が設けられている歯車ポンプ又はモータ。
【請求項２】
互いに噛み合う対をなす歯車と、これらの歯車をそれぞれ軸支する軸と、前記歯車を収納するための歯車収納室及び前記軸を回転可能に支持するための軸受孔を有するケーシングとを備えている歯車ポンプ又はモータであって、
前記軸の少なくともいずれか一つと前記ケーシングの軸受孔とが直接摺接しており、前記軸受孔の前記軸との摺接面に、ショットブラストにより形成された凹部が設けられている歯車ポンプ又はモータ。
【請求項３】
前記ケーシングが、型を利用した鋳造により形成されているものである請求項１又は２記載の歯車ポンプ又はモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに噛み合い歯車対を形成する駆動歯車及び従動歯車の歯溝を利用して作動液を送り出す歯車ポンプ又はモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対をなす歯車と、歯車をそれぞれ軸支する軸と、対をなす歯車の全体及び前記軸の少なくとも一部を収納するケーシングとを備えている歯車ポンプ又はモータにおいて、歯車の側面からの作動液の漏出量を抑制するための構成として、以下のようなものが知られている。このものは、図４に示すような、ケーシングＡ１の歯車収納室Ａ１１ａ内に対をなす歯車である駆動歯車Ａ２及び従動歯車Ａ３を配し、これら歯車Ａ２、Ａ３の側面Ａ２ａ、Ａ３ａ、Ａ２ｂ、Ａ３ｂに側板Ａ６を配し、この側板Ａ６の歯車Ａ２、Ａ３と反対側の面Ａ６ｂにガスケットＡ８を装着している。また、駆動歯車Ａ２を軸支する駆動軸Ａ４及び従動歯車Ａ３を軸支する従動軸Ａ５は軸受孔Ａ１１ｘ、Ａ１１ｙ、Ａ１２ｘ、Ａ１２ｙに挿し通されており駆動軸Ａ４と軸受孔Ａ１１ｘ、Ａ１２ｘとの間、及び従動軸Ａ５と軸受孔Ａ１１ｙ、Ａ１２ｙとの間にはそれぞれブッシュＡ７が介在している。その上で、高圧側からの作動液を前記ガスケットＡ８及びケーシングＡ１の歯車収納室Ａ１１ａの内壁により区画される空間に導くことにより、側板Ａ６が歯車Ａ２、Ａ３の側面Ａ２ａ、Ａ３ａ、Ａ２ｂ、Ａ３ｂに向けて軽く押圧される。また、他の一例として、図５に示すように、歯車Ｂ２、Ｂ３の一方の側面Ｂ２ａ、Ｂ３ａ側に配される側板Ｂ６にはガスケットＢ８を装着する一方、歯車Ｂ２、Ｂ３の他方の側面Ｂ２ｂ、Ｂ３ｂ側に配される側板Ｂ９にはガスケットを装着せず、該側板Ｂ９と歯車Ｂ２、Ｂ３及びケーシングＢ１との間の隙間を小さくするとともに、軸Ｂ４、Ｂ５を収納すべくケーシングＢ１に設けられた軸孔Ｂ１１ｘ、Ｂ１１ｙのうちガスケットＢ８を設けない側のものはケーシングＢ１の外部に開放しない構成を採用するものも知られている。このような歯車ポンプ又はモータに用いられる側板は、歯車の側面との間の摩擦係数が小さくなるような材料により構成されている。なお、図５に示す歯車ポンプの各部位のうち、図４に示す歯車ポンプにおけるものに対応するものには、先頭のＡをＢに変えた符号を付している。
【０００３】
ところで、部品点数の削減によるコストダウンを目的として、図６に示すように、少なくとも一方の側板を省略することが考えられている。すなわち、歯車Ｃ２、Ｃ３の一方の側面Ｃ２ａ、Ｃ３ａをケーシングＣ１に直接摺接させる構成のものが考えられている。なお、図６に示す歯車ポンプの各部位のうち、図４に示す歯車ポンプにおけるものに対応するものには、先頭のＡをＣに変えた符号を付している。
【０００４】
しかし、側板を省略した場合、以下のような問題が生じうる。すなわち、側板を省略し歯車Ｃ２、Ｃ３の側面Ｃ２ａ、Ｃ３ａを直接ケーシングＣ１に摺接させた場合、歯車Ｃ２、Ｃ３の側面Ｃ２ａ、Ｃ３ａとケーシングＣ１との間の摩擦係数は、側板を設けた場合の歯車Ｃ２、Ｃ３の側面Ｃ２ａ、Ｃ３ａと側板との間の摩擦係数より大きくなる。すると、歯車Ｃ２、Ｃ３を所望の回転数で回転させるためのモータ等の出力は側板を設けた場合と比較して大きくなり、機械効率が低下するという問題が存在する。また、歯車Ｃ２、Ｃ３の側面Ｃ２ａ、Ｃ３ａとケーシングＣ１との間の摩擦により発生する熱が大きくなるので、歯車Ｃ２、Ｃ３及びケーシングＣ１が熱により劣化し、耐久性が低下するという問題も存在する。
【０００５】
一方、歯車を支持する軸と、この軸を支持させるべくケーシングに設けた軸受孔との間には、従来、ブッシュを介在させる構造が採用されている。このような歯車ポンプ又はモータに用いられるブッシュも、軸との間の摩擦係数が小さくなるような材料により構成されているが、部品点数の削減によるコストダウンを目的として、ブッシュを省略することも考えられている。
【０００６】
しかし、ブッシュを省略した場合も、前述した側板を省略した場合と同様の問題が生じうる。
【０００７】
上述したような問題を解決する方法の一つとして、軸の外側面あるいはケーシングの歯車の側面に摺接する面に凹部を設け、この凹部内に作動液を溜めておくことにより潤滑を図ることが知られている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
【０００８】
しかし、前段で述べる方法を採用するにあたっては、軸の外側面あるいはケーシングの歯車の側面に摺接する面に凹部を設けるための設備が別途必要になるという別の問題が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−４２６２７号公報
【特許文献２】特開２００７−２６３０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上の点に着目し、少ない部品点数で、製造のための特別な設備を導入することなく、歯車又は軸とケーシングとの間の潤滑を図ることが可能な構成を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の課題を解決すべく、本願に係る発明の歯車ポンプ又はモータは、以下に述べるような構成を有する。
【００１２】
すなわち請求項１の発明に係る歯車ポンプ又はモータは、互いに噛み合う対をなす歯車と、これらの歯車をそれぞれ軸支する軸と、前記歯車を収納するための歯車収納室を有するケーシングとを備えている歯車ポンプ又はモータであって、前記対をなす歯車の少なくとも一方の側面と前記ケーシングとが直接摺接しており、前記ケーシングの前記歯車との摺接面に、ショットブラストにより形成された凹部が設けられている。
【００１３】
また、請求項２の発明に係る歯車ポンプ又はモータは、互いに噛み合う対をなす歯車と、これらの歯車をそれぞれ軸支する軸と、前記歯車を収納するための歯車収納室及び前記軸を回転可能に支持するための軸受孔を有するケーシングとを備えている歯車ポンプ又はモータであって、前記軸の少なくともいずれか一つと前記ケーシングの軸受孔とが直接摺接しており、前記軸受孔の前記軸との摺接面に、ショットブラストにより形成された凹部が設けられている。
【００１４】
これらの構成によれば、作動液が凹部内に導かれることにより、前記ケーシングと前記歯車との間、又は前記軸受孔と前記軸との間の潤滑を図ることができる。従って、部品点数を削減しつつ機械効率及び耐久性の向上を図ることができる。しかも、この種の歯車ポンプのケーシングは、ダイキャスト成型又は砂型を用いた鋳造により形成されることが多く、加工時に発生したカエリやバリを除去する目的でショットブラストが実施されるので、歯車との摺接面や軸受孔に凹部を設けるための特別な設備を用意することなく、ショットブラストを歯車との摺接面や軸受孔に施し凹部を形成することにより、上述した効果を得ることができる。
【００１５】
以上のような効果を好適に得ることができる態様として、前記ケーシングが、型を利用した鋳造により形成されているものが挙げられる。なお、本発明において、「型を利用した鋳造」とは、ダイキャスト成型や、砂型を用いた鋳造等、型の内部に溶融した金属を注入し、金属が型の内部で冷え固まった後取り出す、鋳造による成型一般を示す概念である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、少ない部品点数で、製造のための特別な設備を導入することなく、歯車又は軸とケーシングとの間の潤滑を図ることが可能な構成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る歯車ポンプを示す概略図。
【図２】図１における領域Ｘの拡大図。
【図３】図１における領域Ｙの拡大図。
【図４】従来の歯車ポンプを示す概略図。
【図５】従来の歯車ポンプを示す概略図。
【図６】従来の歯車ポンプを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態を図１〜図３を参照しつつ以下に示す。
【００１９】
本実施形態に係る歯車ポンプは、主として、図１に示すように、歯車収納室１１ａを内部に有するボディ１１及びこのボディ１１の歯車収納室１１ａを閉塞するカバー１２を接合してなるケーシング１と、このケーシング１の歯車収納室１１ａ内に収納保持され互いに噛み合わせてなる外接歯車対、すなわち駆動歯車２及び従動歯車３と、前記駆動歯車２及び従動歯車３を支持する駆動軸４及び従動軸５と、前記駆動歯車２及び従動歯車３の一方の側面２ａ、３ａに添接する側板６とを具備する。
【００２０】
駆動歯車２及び従動歯車３は、複数の歯体を外周面に沿って所定間隔で設けた周知のものである。なお、本実施形態では、前記駆動歯車２の中心から駆動軸４を回転軸方向に一体に延伸させて設けているとともに、従動歯車３から従動軸５を回転軸方向に一体に延伸させて設けているが、駆動歯車２と駆動軸４とを別体に構成してもよく、また、従動歯車３と従動軸５とを別体に構成してもよい。
【００２１】
前記ケーシング１は、図示しない止着具で（例えばボルト）によりボディ１１とカバー１２とを接合させてなるものである。
【００２２】
ボディ１１には、図１に示すように、前記駆動歯車２及び前記従動歯車３を収納するための前記歯車収納室１１ａと、この歯車収納室１１ａに連通する図示しない高圧側ポートと、同じく歯車収納室１１ａに連通する図示しない低圧側ポートと、駆動軸４及び従動軸５をそれぞれ挿し通すための軸穴１１ｘ、１１ｙとを形成している。そして、このボディ１１は、前面１１ｆがカバー１２に対向している。
【００２３】
カバー１２には、図３及び図４に示すように、駆動軸２及び従動軸３をそれぞれ挿し通すための軸穴１２ｘ、１２ｙを設けている。さらに、このカバー１２は、後面１２ｒがボディ１１に対向している。
【００２４】
前記側板６は、図１に示すように、前記駆動歯車２及び従動歯車３の一方の側面２ａ、３ａに添接させるべく１箇所に配され、駆動歯車２及び従動歯車３の一側面２ａ、３ａをそれぞれシールするためのものである。ここで、側板６の摺動面６ａ側のうち、高圧側の領域に吐出口から高圧の作動液が導入され、ケーシング１に前記駆動歯車２、従動歯車３及びこの可動側板６を収納した状態で、この可動側板６の非摺動面６ｂとケーシング１との間に高圧流体を導き入れることが可能なシール部が形成される。さらに、この側板６には、前記駆動軸４又は従動軸５を通過させるための軸孔６ｃを設けている。
【００２５】
前記ガスケット８は、弾性を有する材料により形成されている。また、このガスケット８は、前記側板６の非摺動面６ｂに設けた図示しないガスケット装着突起に添接した状態で装着されて前記非摺動面６ｂ及びケーシング１と圧着しており、前記シール部を低圧側すなわち吸込口側と高圧側すなわち吐出口側とに区画する。
【００２６】
しかして本実施形態では、図１及び図２に示すように、ボディ１１が前記駆動歯車２及び従動歯車３の他方の側面２ｂ、３ｂと直接摺接している。その上で、ボディ１１の前記駆動歯車２及び従動歯車３に対する摺接面１１ｃに、多数の凹部１１ｚを形成している。
【００２７】
この凹部１１ｚは、ショットブラストにより形成されているものであり、ランダムに配置されている。このようなショットブラストは、通常、ダイキャストや鋳造により形成されるケーシングの表面仕上げの工程で使用される加工方法で、この工程において凹部１１ｚも形成されるので、加工を効率的に行うことができる。
【００２８】
また、本実施形態では、図１及び図３に示すように、駆動軸４と軸受孔１１ｘ、１２ｘとの間、及び従動軸５と軸受孔１１ｙ、１２ｙとの間にブッシュを介在させておらず、これらが直接摺接している。その上で、前記軸受孔１１ｘ、１１ｙ、１２ｘ、１２ｙにも、ショットブラストにより多数の凹部１１ｚ、１２ｚを形成している。
【００２９】
前記凹部１１ｚ、１２ｚの形成は、ボディ１１及びカバー１２を製造する際のショットブラスト工程を、歯車との摺接面１１ｃ及び軸受孔１１ｘ、１１ｙ、１２ｘ、１２ｙに対しても施すことにより行う。
【００３０】
この歯車ポンプの運転時には、作動液の大部分は低圧ポートから歯溝内に導入され、歯車２、３の回転につれて高圧ポートに導かれる。その一方で、作動液の一部は、歯車の一方の側面側から側板６の非摺動面６ｂ側に導かれる。また、作動液の他の一部は、歯車２、３の側板６を設けていない側の側面２ｂ、３ｂに沿って流通しつつ摺動面１１ｃ及び軸孔１１ｘ、１１ｙに達し、これら摺動面１１ｃ及び軸孔１１ｘ、１１ｙに形成された凹部１１ｚ内に留まる。そして、凹部１１ｚ内に留まった作動液により、歯車２、３又は軸４、５とボディ１１との間の潤滑、並びに冷却が行われる。そして、作動液のさらに他の一部は軸孔１２ｘ、１２ｙに達し、この軸孔１２ｘ、１２ｙに形成された凹部１２ｚ内に留まる。そして、凹部１２ｚ内に留まった作動液により、軸４、５とボディ１１との間の潤滑、並びに冷却が行われる。
【００３１】
以上に述べたように、本実施形態の構成によれば、作動液が凹部１１ｚ内に導かれることにより、前記ケーシング１を構成するボディ１１の摺動面１１ｃと前記歯車２、３との間、及び前記軸受孔１１ｘ、１１ｙと前記軸４、５との間の潤滑を図ることができる。従って、部品点数を削減しつつ機械効率及び耐久性の向上を図ることができる。
【００３２】
しかも、ダイキャスト成型によりボディ１１を製造する際のショットブラスト工程を、前記摺接面１１ｃ及び軸受孔１１ｘ、１１ｙに対しても施すことによって前記凹部１１ｚを形成しているので、特別な設備を用意することなく前記凹部１１ｚを形成し、上述した効果を得ることができる。
【００３３】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００３４】
例えば、上述した実施形態では、軸と軸受孔とが直接摺接しているが、軸とボディの軸受孔との間、及び軸とカバーの軸受孔との間のうちの一方又は双方にブッシュを介在させてもよい。
【００３５】
また、上述した実施形態では、歯車の前側面にのみ側板を添接させているが、歯車の後側面にのみ側板を添接させてもよく、さらに、側板を全て省略し、ボディ及びカバーの対歯車摺接面にショットブラスト工程により形成された凹部を設けてももちろんよい。
【００３６】
さらに、ダイキャスト成形により形成したケーシングに限らず、砂型を用いた鋳造により形成したケーシングに本発明を適用してもよい。さらに、型を利用したその他の鋳造方法により形成したケーシングに本発明を適用してもよい。すなわち、ボディ又はカバーを型から取り出した後のショットブラスト工程をボディ又はカバーの対歯車摺接面又は軸孔にも施すことにより作動液が留まりうる凹部を形成してもよい。
【００３７】
加えて、上述した実施形態では、一方向のみに開口する歯車収納室を有するボディと、このボディの開口を被覆するカバーとを接合させて形成したケーシングを備えているが、以下のようなケーシングを備える歯車ポンプ又はモータに本発明を適用してもよい。すなわち、歯車を軸支する軸の延伸方向両側に開口する歯車収納室を有するボディと、歯車収納室の一方の開口、具体的には開口のうち駆動歯車を軸支する駆動軸に回転駆動力を付与する駆動源に向かう側（フロント側）に向かう一方の開口を被覆するカバーであるフロントカバーと、歯車収納室の他方の開口を被覆するカバーであるリアカバーとを接合させて形成したケーシングを備える歯車ポンプ又はモータに本発明を適用してもよい。この場合、歯車とフロントカバー及びリアカバーのうち一方との間の側板を省略し、側板を省略した側のカバーの前記歯車との摺接面に、ショットブラストにより形成された凹部を形成するとよい。もちろん、このような構成の歯車ポンプ又はモータにおいて、側板を省略した側のカバーに設けた軸受孔の軸との摺接面に、ショットブラストにより形成された凹部を形成してもよい。
【００３８】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…ケーシング
１１ａ…歯車収納室
１１ｃ…摺動面
１１ｘ、１１ｙ、１２ｘ、１２ｙ…軸穴
１１ｚ、１２ｚ…凹部
２、３…歯車
４、５…軸
【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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