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Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Zahnradpumpe.
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Bei einem Automatikgetriebe eines Fahrzeugs eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen wurde ein Automatikgetriebe mit einer Planetenradeinheit auf verschiedene Arten entwickelt mit einer Vielzahl an Drehelementen und einer Vielzahl an Reibungseingriffselementen einschließlich einer Kupplung und einer Bremse jeweils für in Eingriff bringen oder Sperren der Vielzahl der Drehelemente. Ein derartiges Automatikgetriebe führt eine Automatikgetriebesteuerung aus jeweils durch Steuern der Drehung der Vielzahl der Drehelemente der Planetenradeinheit durch angemessenes Steuern des Eingriffs und des Lösens des Eingriffs der Reibungseingriffselemente.
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Dabei wird die Steuerung des Eingriffs und des Lösens des Eingriffs der Reibungseingriffselemente durch hydraulischen Druck ausgeführt, der in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dem Betriebszustand gesteuert wird durch ein hydraulisches Steuergerät des Automatikgetriebes, und der zu dem hydraulischen Steuergerät zugeführte Hydraulikdruck wird durch eine Ölpumpe erzeugt, wie sie beispielsweise in dem Dokument
JP H-11 82 644 A beschrieben ist.
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Wie in der Offenlegungsschrift offenbart ist, wird die Ölpumpe häufig durch eine Zahnradpumpe gebildet und die Zahnradpumpe erzeugt den hydraulischen Druck durch ein Pumpenrad, das angetrieben wird, um einen Motor des Fahrzeugs zu drehen, beginnt die Zufuhr des hydraulischen Drucks zu dem hydraulischen Steuergerät, wie vorstehend erwähnt ist und führt den hydraulischen Druck auch zu einem Drehmomentwandler des Automatikgetriebes und jeweiligen Schmierabschnitten des Automatikgetriebes zu.
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Wie in 5a und 5b gezeigt ist, wird als die Zahnradpumpe 1 eine Innenzahnradpumpe verwendet, wobei ein Pumpenrad 2 durch ein Paar Zahnräder gebildet ist, das ein Antriebszahnrad 3 mit einer vorgegebenen Anzahl an Außenzähnen 3a und ein angetriebenes Zahnrad 4 mit einer vorgegebenen Anzahl an Innenzähnen 4a aufweist. Das Antriebszahnrad 3 und das angetriebene Zahnrad 4 sind außermittig zueinander vorgesehen und in einer Zahnradkammer 11 angeordnet, die in einem Gehäuse 10 ausgebildet ist mit einem Pumpenkörper (O/P-Körper) 8 und einem Pumpendeckel (O/P-Deckel) 9, so dass Abschnitte der Außenzähne 3a und der Innenzähne 4a in kämmenden Eingriff miteinander gebracht werden bei einem Grenzabschnitt 7 eines Einlassanschlusses 5 und eines Förderanschlusses 6 und eine Zahnspitze eines Außenzahns 3a1 und eine Zahnspitze eines Innenzahns 4a1 an einer im Wesentlichen dem kämmenden Abschnitt gegenüberliegenden Seite bezüglich einer Drehmitte in Kontakt miteinander gebracht werden.
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Durch Drehen des Antriebszahnrads 3 über eine Drehwelle 12 durch die Antriebskraft eines nicht dargestellten Motors, der eine Antriebswelle ist und auch das angetriebene Zahnrad 4 in derselben Richtung dreht durch Drehen des Antriebszahnrads 3, werden der Außenzahn 3a und der Innenzahn 4a in kämmenden Eingriff miteinander gebracht und nacheinander gewechselt. Des Weiteren durch graduelles Erhöhen eines Volumens einer Pumpenkammer 13, die zwischen einem Außenumfang des Antriebszahnrads 3 und einem Innenumfang des angetriebenen Zahnrads 4 ausgebildet ist, und Verbinden mit dem Ansauganschluss 5, wird ein Betriebsfluid von dem Ansauganschluss 5 eingesaugt, die Pumpenkammer 13 wird von dem Ansauganschluss 5 abgesperrt und mit dem Förderanschluss 6 verbunden und durch graduelles Verbinden des Volumens der Pumpenkammer 13 und danach wird das Betriebsfluid, das in die Pumpenkammer 13 eingesaugt wird, von dem Förderanschluss 6 beliefert.
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Des Weiteren ist die Darstellung der Drehwelle 12 in 5b weggelassen.
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Gemäß der herkömmlichen Zahnradpumpe 1, wie sie in 5a gezeigt ist, gleiten übrigens jeweilige Gesamtflächen beider Seitenflächen 3b und 3c des Antriebszahnrads 3 und beide Seitenflächen 4b und 4c des angetriebenen Zahnrads 4 an einer Zahnradkammerseitenfläche 8a des Pumpenkörpers 8 und einer Zahnradkammerseitenfläche 9a des Pumpendeckels 9, während sie in Kontakt miteinander gebracht werden.
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Deshalb ist es schwierig, Ölfilme zu bilden zwischen den beiden Seitenflächen 3b und 3c des Antriebszahnrads 3 und den beiden Seitenflächen 4b und 4c des angetriebenen Zahnrads 4 und der Zahnradkammerseitenflächen 8a des Pumpenkörpers 8 und der Zahnradkammerseitenflächen 9a des Pumpendeckels 9 und die beiden Seitenflächen 3b und 3c und 4b und 4c der jeweiligen Seitenräder 3 und 4 und die jeweiligen Zahnradkammerseitenflächen 8a und 9a werden in direkten Kontakt miteinander gebracht.
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Wenn die beiden Seitenflächen 3b und 3c, 4b und 4c der jeweiligen Zahnräder 3 und 4 und die jeweiligen Zahnradkammerseitenflächen 8a und 9a in direkten Kontakt miteinander gebracht werden auf diese Weise, besteht eine Befürchtung, dass ein Verschleiß bei den jeweiligen gleitenden Flächen der beiden Seitenflächen 3b und 3c des Antriebszahnrads 3, den beiden Seitenflächen 4b und 4c des angetriebenen Zahnrads 4, der Zahnradkammerseitenfläche 8a des Pumpenkörpers 8 und der Zahnradkammerseitenfläche 9a des Pumpendeckels 9 erzeugt wird, um dadurch die Förderfunktion der Zahnradpumpe 1 zu verschlechtern.
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Des Weiteren wird der Gleitwiderstand durch den direkten Kontakt erhöht und deshalb entsteht ein Problem, das ein Verlustdrehmoment der Zahnradpumpe 1 sich erhöht.
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Des Weiteren wird gemäß einem Automatikgetriebe unter Verwendung der herkömmlichen Zahnradpumpe 1 die Antriebskraft des Motors zwangsweise erhöht um einen Betrag der Erhöhung des Verlustdrehmoments und es entsteht ein Problem, dass der Kraftstoffverbrauch sich erhöht.
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Ferner ist eine Zahnradpumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 aus der
JP H05-164 060 A bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Zahnradpumpe mit einer verbesserten Betriebsfähigkeit.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Zahnradpumpe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe sind den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Bei der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe sind die erste und zweite Vertiefung an der Seitenfläche des Zahnrads oder an der zugehörigen Innenseitenfläche der Zahnradkammer des Gehäuses ausgebildet, an der die Seitenfläche des Zahnrads gleitet, und deshalb ist Öl in der ersten und der zweiten Vertiefung gespeichert.
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Des Weiteren tritt das in den Vertiefungen gespeicherte Öl zwischen der Seitenfläche des Zahnrads und der Seitenfläche der Zahnradkammer des Gehäuses aus durch Drehen des Zahnrads und das Kapillarphänomen, um dadurch einen Ölfilm dazwischen zu bilden.
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Auf diese Weise kann gemäß der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe der Ölfilm gebildet werden zwischen der Seitenfläche des Zahnrads und der Seitenfläche der Zahnradkammer des Gehäuses, um dadurch eine Verminderung des Verschleißes der jeweiligen Seitenflächen der Seitenfläche des Zahnrads und der Seitenfläche der Zahnradkammer des Gehäuses zu ermöglichen und dadurch eine Änderung während der Lebensdauer der Förderfunktion der Zahnradpumpe zu verhindern.
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Des Weiteren kann durch den Ölfilm, der zwischen der Seitenfläche des Zahnrads und der Seitenfläche der Zahnradkammer des Gehäuses ausgebildet ist, ein Gleitwiderstand dazwischen vermindert werden und das Verlustdrehmoment kann vermindert werden.
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Vorzugsweise können bei der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe jeweilige Vertiefungen durch eine gesinterte Form gebildet werden zusammen mit dem Zahnrad oder dem Gehäuse und dadurch können die Bearbeitungsschritte und Bearbeitungskosten im Wesentlichen äquivalent zu jenen des herkömmlichen Beispiels sein. Des Weiteren können durch Vorsehen der Vertiefung Materialien des Zahnrads oder des Gehäuses gespart werden und dadurch kann eine leichtgewichtige Ausbildung des Paars Zahnräder oder eine leichtgewichtige Ausbildung des Gehäuses erzielt werden und die Materialkosten können eingespart werden. Dadurch können die Kosten der Zahnradpumpen vermindert werden.
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Des Weiteren sind gemäß der Erfindung die Vertiefungen bei dem Pumpenzahnrad und dem Gehäuse einer herkömmlich bestehenden Zahnradpumpe vorgesehen und deshalb können das herkömmliche Pumpenzahnrad oder Gehäuse wie sie sind verwendet werden und ein neues ausschließliches Pumpenzahnrad muss nicht gebildet werden. Dadurch ist eine beträchtliche Konstruktionsänderung nicht notwendig und die Kosten können weiter vermindert werden.
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Vorzugsweise können durch Versehen des Antriebszahnrads mit den Vertiefungen, die an dem außenseitigen Kreis konzentrisch mit dem Antriebszahnrad angeordnet sind, und der Vertiefung, die bei dem angetriebenen Zahnrad angeordnet ist, die Vertiefungen jeweils dem Ansauganschluss und dem Förderanschluss zugewandt sein durch Drehen des Antriebszahnrads und des angetriebenen Zahnrads und deshalb kann das Öl wirksam durch die Vertiefungen gespeichert werden, die den Anschlüssen zugewandt sind. Dadurch können die Ölfilme des Weiteren stabil gebildet werden zwischen den beiden Seitenflächen des Antriebszahnrads und den beiden Seitenflächen des angetriebenen Zahnrads und den Seitenflächen der Zahnradkammer des Gehäuses.
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1A und 1B zeigen ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe, 1A zeigt eine Teilschnittansicht entlang einer axialen Richtung teilweise bei einem Zustand, wobei sie in einem Automatikgetriebe verwendet wird, und 1B zeigt eine Ansicht entlang eine Linie IB-Bb in 1A;
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2A und 2B zeigen einen Pumpenkörper (O/P-Körper) eines Gehäuses in der Zahnradpumpe des in 1A und 1B gezeigten Beispiels, 2A zeigt eine Vorderansicht und 2B zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie IIB-IIB in 2A;
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3A und 3B zeigen eine Pumpendeckel (O/P-Deckel) des Gehäuses der Zahnradpumpe bei dem in den 1a und 1b gezeigten Beispiel, 3A zeigt eine Vorderansicht und 3B zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie IIIB-IIIB in 3A;
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4 zeigt auf schematische Weise eine Schnittansicht eines anderen Beispiels eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe; und
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5A und 5B zeigen ein Beispiel einer herkömmlichen Zahnradpumpe, 5A zeigt eine Teilschnittansicht entlang einer axialen Richtung teilweise eines Zustands bei der Verwendung in einem Automatikgetriebe und 5B zeigt eine Ansicht entlang einer Linie VB-VB in 5A.
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Eine Erläuterung der Ausführungsbeispiele wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen folgendermaßen gegeben.
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1A und 1B zeigen ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe, 1A zeigt eine Teilschnittansicht ähnlich 5A entlang einer axialen Richtung, wobei teilweise ein Zustand bei der Verwendung in einem Automatikgetriebe gezeigt ist, und 1B zeigt eine ähnliche Ansicht wie 5B in der Ansicht entlang einer Linie IB-IB in 1A (insbesondere eine Ansicht entlang der Linie IB-IB durch Weglassen des Pumpendeckels 9 und der Drehwelle 12). Des Weiteren sind die selben Bezugszeichen bei den bildenden Elementen wie jene bei dem herkömmlichen Beispiel angebracht, wie vorstehend erwähnt ist, wodurch eine detaillierte Erläuterung weggelassen wird.
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Wie in 1A und 1B gezeigt ist, ist gemäß der Zahnradpumpe 1 des Beispiels ähnlich der Zahnradpumpe 1, die in 5A und 5B gezeigt ist, wie vorstehend erwähnt ist, das Pumpenzahnrad 2 als eine Innenzahnzahnradpumpe mit dem Antriebszahnrad 3 mit den Außenzähnen 3A und dem angetriebenen Zahnrad 4 mit den Innenzähnen 4A gebildet.
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Jede der beiden Seitenflächen 3B und 3C des Antriebszahnrads 3 ist mit einer ersten vorgegebenen Anzahl (18 Stück pro einer Seitenflächen bei dem dargestellten Beispiel) an Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, 14 ... in der Form eines kreisförmigen Zylinders ausgebildet. Die Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... sind jeweils an einem Innenseitenkreis 15 und einem Außenseitenkreis 16 konzentrisch mit dem Antriebszahnrad 3 angeordnet. Dabei sind die Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ..., die an dem Innenseitenkreis 15 angeordnet sind, an (nicht dargestellten) Durchmesserrichtungslinien ausgebildet, die dieselben sind wie jene der Bodenabschnitte zwischen den benachbarten Außenzähnen 3A an Innenseiten der Bodenabschnitte.
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Des Weiteren sind die Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ..., die an dem Außenseitenkreis 16 angeordnet sind, jeweils in dem jeweiligen Außenzahn 3A bei den Mitten der Außenzähne 3A in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Dabei können die Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ..., die an dem Außenseitenkreis 16 angeordnet sind, jeweils dem Ansauganschluss 5 und dem Förderanschluss 6 zugewandt sein. Öl ist bei den jeweiligen Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... an dem innen- und Außenseitenkreis 15 und 16 gespeichert.
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Durch Vorsehen der Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... auf diese Weise ist das Antriebszahnrad 3 dynamisch ausgeglichen und kann stabil gedreht werden.
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Des Weiteren ist jede der beiden Seitenflächen 4B und 4C des angetriebenen Zahnrads 4 mit einer zweiten vorgegebenen Anzahl (10 Stück pro Seitenflächen gemäß dem dargestellten Beispiel) an Vertiefungen (Grübchen) 17, 17, ... ausgebildet mit einer Form, die dieselbe ist wie jene der vorstehend beschriebenen Vertiefungen (Grübchen 14) und die Abmessung die selbe wie jene der vorstehend beschriebenen Vertiefungen (Grübchen 14). Die Vertiefungen (Grübchen 17, 17, ...) sind vorgesehen, um konzentrisch mit dem angetriebenen Zahnrad 4 zu sein, um bei den Mitten der Innenzähne 4A in der Umfangsrichtung auf einem Kreis 18 angeordnet zu sein mit einem Durchmesser, der derselbe ist oder im Wesentlichen derselbe wie ein Durchmesser der Positionen der Bodenabschnitte der Innenzähne 4A. Dabei können die jeweiligen Vertiefungen (Grübchen 17, 17, ... jeweils dem Ansauganschluss 5 und dem Förderanschluss 6 zugewandt sein. Öl ist auch bei den Vertiefungen (Grübchen 17, 17, ... gespeichert). Durch Vorsehen der Vertiefungen (Grübchen 17, 17, ...) auf diese Weise ist das angetriebene Zahnrad 4 dynamisch ausgeglichen und kann stabil gedreht werden.
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Die Größen und Anzahlen der vorstehend beschriebenen jeweiligen Vertiefungen (Grübchen 14 und 17) sind derart eingerichtet, dass sowohl die Förderfunktion der Zahnradpumpe 1 und die Festigkeiten der Zahnräder 3 und 4 nicht verschlechtert werden im Vergleich mit jenen, wobei die jeweiligen Vertiefungen (Grübchen 14 und 17) nicht vorgesehen sind bei demselben Antriebszahnrad 3 und demselben angetriebenen Zahnrad 4. Beispielsweise gemäß dem in 1 gezeigten Beispiel ist das angetriebene Zahnrad 4 mit 10 Stück pro Seitenflächen (20 Stück für beide Flächen) der Vertiefungen 17 ausgebildet in einer Form eines kreisförmigen Zylinders mit einem Durchmesse von 3 mm und einer Tiefe von 0,75 mm an beiden Seitenflächen einer ringartigen kreisförmigen Platte mit einem Durchmesser von 93 mm und einer Dicke von 10,8 mm, die mit Innenzähnen ausgebildet ist, und das Antriebszahnrad 3 ist mit 18 Stück pro Flächenseite (36 Stück an beiden Flächen) der Vertiefungen 14 ausgebildet im Wesentlichen in einer Form eines kreisförmigen Zylinders mit einem Durchmesser von 3 mm und einer Tiefe von 0,75 mm.
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Des Weiteren ist es möglich als ein in 1A teilweise gezeigtes Automatikgetriebe, obwohl dieses nicht detailliert in 1 gezeigt ist, ein herkömmlich gut bekanntes Automatikgetriebe zu verwenden, das beispielsweise bei dem Automatikgetriebe beginnt, das in der vorstehend beschriebenen Offenlegungsschrift offenbart ist einschließlich mit einer Planetenradeinheit mit einer Vielzahl an Drehelementen, einer Vielzahl an Reibungseingriffselementen mit einer Kupplung und einer Bremse für den Eingriff oder das Sperren der Vielzahl der Reibungselemente, und einem hydraulischen Drucksteuergerät für die Zufuhr von hydraulischem Druck, der durch Steuern des hydraulischen Drucks erzeugt wird, der von der Ölpumpe mit einem vorgegebenen Betrag zugeführt wird, zu den Reibungseingriffselementen zum Ausüben einer Antriebskraft von einer Antriebsquelle eines Motors oder dergleichen auf das Automatikgetriebe und Abgeben der Antriebskraft durch den hydraulisch gesteuerten Eingriff oder das Lösen des Eingriffs der Reibungseingriffselemente durch das hydraulische Steuergerät. Des Weiteren ist es auch möglich, ein Stufengetriebe oder ein stufenloses Halbautomatik oder Vollautomatikgetriebe zu verwenden, das mit einer Antriebsquelle gekoppelt ist zum automatischen Anfahren oder Gangwechsel oder beides.
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Wie in 2A und 2B gezeigt ist, ist der Pumpenkörper (O/P-Körper) 8 des Gehäuses 10 mit einem vertieften Abschnitt 8B ausgebildet zum Bilden der Zahnradkammer 11, der Ansauganschluss 5 ist derart vorgesehen, dass ein Abschnitt desselben innerhalb des vertieften Abschnitts 8B angeordnet ist, und der Förderanschluss 6 ist derart vorgesehen, dass ein Abschnitt desselben auf ähnliche Weise innerhalb des vertieften Abschnitts 8B angeordnet ist.
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Wie des Weiteren in 3A und 3B gezeigt ist, ist der Pumpendeckel (O/P-Deckel) 9 des Gehäuses 10 mit einem vertieften Abschnitt 9B ausgebildet, um mit dem Pumpendeckel (O/P-Körper) 8 eingepasst zu werden, der Ansauganschluss 5 ist derart vorgesehen, dass ein Abschnitt desselben innerhalb des vertieften Abschnitts 9B angeordnet ist, und der Förderanschluss 6 ist derart vorgesehen, dass ein Abschnitt desselben auf ähnliche Weise innerhalb des vertieften Abschnitts 9B angeordnet ist. Des Weiteren zeigt 3B auch die Drehwelle 12, die in den Pumpendeckel (O/P-Deckel) 9 eingepasst ist.
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Des Weiteren ist die Zahnradkammer 11 ausgebildet durch Einpassen des Pumpenkörpers (O/P-Körper) 8 in den vertieften Abschnitt 9B des Pumpendeckels (O/P-Deckel) 9. Bei dieser Gelegenheit werden der Ansauganschluss 5 des Pumpenkörpers (O/P-Körper) 8 und der Ansauganschluss 5 des Pumpendeckels (O/P-Deckel) 9 ausgerichtet (in Gegenüberlage) in der axialen Richtung und der Förderanschluss 6 des Pumpenkörpers (O/P-Körper) 8 und der Förderanschluss 6 des Pumpendeckels (O/P-Deckel) 9 werden ausgerichtet (in Gegenüberlage) in der axialen Richtung. Des Weiteren ist die ausgebildete Zahnradkammer 11 mit einem Paar des Antriebszahnrads 3 und des angetriebenen Zahnrad 4 angeordnet, wie vorstehend erwähnt ist und in 1 gezeigt ist.
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Die andere Ausbildung der Zahnradpumpe 1 des Beispiels ist dieselbe wie jene der herkömmlichen Zahnradpumpe 1, die wie vorstehend erwähnt in 5A und 5B gezeigt ist.
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Gemäß der Zahnradpumpe 1 des auf diese Weise gebildeten Beispiels sind die beiden Seitenflächen 3B und 3C des Antriebszahnrads 3 und die beiden Seitenflächen 4B und 4C des angetriebenen Zahnrads 4 mit der vorgegebenen Anzahl an Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... und 17, 17, ... versehen und deshalb speichern die Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... und 17, 17, ... jeweils das Öl.
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Des Weiteren wird das in den jeweiligen Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... und 17, 17, ... gespeicherte Öl abgegeben zwischen den beiden Seitenflächen 3B und 3C des Antriebszahnrads 3 und den beiden Seitenflächen 4B und 4C des angetriebenen Zahnrads 4 und der Zahnradkammerseitenfläche 8A des Pumpenkörpers 8 und der Zahnradkammerseitenfläche 9A des Pumpendeckels 9 durch die Drehung des Antriebszahnrads 3 und des angetriebenen Zahnrads 4 und das Kapillarphänomen, um dadurch einen Ölfilm dazwischen zu bilden.
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Insbesondere die Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ..., die auf dem Außenseitenkreis 16 des Antriebszahnrads 3 angeordnet sind, und die Vertiefungen (Grübchen) 17, 17, ..., die bei den angetriebenen Zahnrad 4 angeordnet sind, sind jeweils zum Ansauganschluss 5 und dem Förderanschluss 6 zugewandt durch Drehen des Antriebszahnrads 3 und des angetriebenen Zahnrads 4. Deshalb wird Öl des Weiteren wirksam bei den Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... und 17, 17, ... gespeichert, die den Anschlüssen 5 und 6 zugewandt sind. Dadurch wird der Ölfilm stabil ausgebildet zwischen den beiden Seitenflächen 3B und 3C des Antriebszahnrads 3 und den beiden Seitenflächen 4B und 4C des angetriebenen Zahnrads 4 und der Zahnradkammerseitenfläche 8A des Pumpenkörpers 8 und der Zahnradkammerseitenfläche 9A des Pumpendeckels 9.
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Da gemäß der Zahnradpumpe 1 des Beispiels die beiden Seitenflächen 3B und 3C des Antriebszahnrads 3 und die beiden Seitenflächen 4B und 4C des angetriebenen Zahnrads 4 jeweils mit der vorgegebenen Anzahl an Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... und 17, 17, ... versehen sind kann durch das in den jeweiligen Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... und 17, 17, ... gespeicherte Öl den Ölfilm stabil ausbilden zwischen den beiden Seitenflächen 3B und 3C des Antriebszahnrads 3 und den beiden Seitenflächen 4B und 4C des angetriebenen Zahnrads 4 und der Zahnradkammerseitenfläche 8A des Pumpenkörpers 8 und der Zahnradkammerseitenfläche 9A des Pumpendeckels 9.
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Dadurch kann der Verschleiß der jeweiligen gleitenden Flächen der beiden Seitenflächen 3B und 3C des Antriebszahnrads 3, der beiden Seitenflächen 4B und 4C des angetriebenen Zahnrads 4, der Zahnradkammerseitenfläche 8A des Pumpenkörpers 8 und der Zahnradkammerseitenfläche 9A des Pumpendeckels 9 vermindert werden und eine Änderung über die Lebensdauer der Förderfunktion der Zahnradpumpe 1 kann verhindert werden.
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Da des Weiteren der Ölfilm zwischen den beiden Seitenflächen 3B und 3C des Antriebszahnrads 3 und den beiden Seitenflächen 4B und 4C des angetriebenen Zahnrads 4 und der Zahnradkammerseitenfläche 8A des Pumpenkörpers 8 und der Zahnradkammerseitenfläche 9A des Pumpendeckels 9 ausgebildet werden kann, kann der Gleitwiderstand dazwischen vermindert werden und das Verlustdrehmoment kann vermindert werden.
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Des Weiteren können die jeweiligen Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... und 17, 17, ... zusammen mit dem Antriebszahnrad 3 und dem angetriebenen Zahnrad 4 ausgebildet werden durch Sinterformen und deshalb können die Bearbeitungsschritte und Bearbeitungskosten im Wesentlichen gleich gemacht werden mit jenen bei dem herkömmlichen Beispiel.
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Des Weiteren kann durch Vorsehen der Vertiefungen (Grübchen) 14, 14, ... und 17, 17, ... das Material des Antriebszahnrads 3 und des angetriebenen Zahnrads 4 eingespart werden und deshalb kann eine leichtgewichtige Ausbildung des Antriebszahnrads 3 und des angetriebenen Zahnrads 4 erzielt werden und die Materialkosten können eingespart werden.
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Des Weiteren sind die Vertiefungen einfach bei dem Pumpenzahnrad der herkömmlich bestehenden Zahnradpumpe vorgesehen und deshalb kann das herkömmliche Pumpenzahnrad wie es ist verwendet werden und ein neues ausschließliches Pumpenzahnrad muss nicht gebildet werden. Dadurch ist eine beträchtliche Konstruktionsänderung nicht notwendig und die Kosten können weiter vermindert werden.
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Wenn des Weiteren die Zahnradpumpe 1 des Beispiels als eine Ölpumpe eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs verwendet wird, wie in 1A gezeigt ist, kann die Antriebskraft des Motors um den Betrag vermindert werden, da das Verlustdrehmoment vermindert werden kann, die Kraftstoffkosten können verbessert werden und die Energieeinsparung und Verminderung der Emissionen kann erzielt werden. Da des Weiteren der Motor klein hergestellt werden kann, da die Antriebskraft des Motors vermindert werden kann, kann zusätzlich zu der leichtgewichtigen Ausbildung des Antriebszahnrads 3 und des angetriebenen Zahnrads 4 ein Antriebssystem des Fahrzeugs des Weiteren wirksam mit einer kleinen Größe auf kompakte Weise ausgebildet werden.
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Obwohl gemäß dem vorstehen beschriebenen Beispiel die Vertiefungen 14 und 17 jeweils an beiden aus dem Paar des Antriebszahnrads 3 und des angetriebenen Zahnrads 4 der Zahnradpumpe 2 vorgesehen sind, kann die Vertiefung auch nur entweder an dem Antriebszahnrad 3 oder dem angetriebenen Zahnrad 4 vorgesehen sein. Dabei entspricht ein Zahnrad aus dem Antriebszahnrad 3 und dem angetriebenen Zahnrad 4, das mit den Vertiefungen versehen ist, dem ”Zahnrad eines Paars Zahnräder” der Erfindung, wie sie in dem Umfang der Ansprüche beschrieben ist, und das andere Zahnrad entspricht dem ”anderen Zahnrad” der Erfindung.
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Des Weiteren können die jeweiligen Vertiefungen 14 und 17 auch nur an einer Seitenfläche 3B (oder 3C), 4B (oder 4C) des Antriebszahnrads 2 oder des angetriebenen Zahnrads 4 vorgesehen sein.
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Des Weiteren ist die Anzahl und Anordnung der jeweiligen Vertiefungen 14 und 17 nicht auf die Anzahl und die Anordnung beschränkt, wie sie in 1 gezeigt ist, sondern es kann eine beliebige Anzahl und eine beliebige Anordnung der jeweiligen Vertiefungen 14 und 17 gebildet werden innerhalb einem Bereich, der eine ausreichende Dichtungseigenschaft gewährleisten kann zwischen den beiden Seitenflächen 3B und 3C des Antriebszahnrads 3 und den beiden Seitenflächen 4B und 4C des angetriebenen Zahnrads 4 und der Zahnradkammerseitenfläche 8A des Pumpenkörpers 8 und der Zahnradkammerseitenfläche 9A des Pumpendeckels 9, das heißt innerhalb eines Bereichs, durch den die Pumpenförderfunktion nicht gesenkt wird. Dabei ist es zu bevorzugen, wie durch das vorstehend beschriebene Beispiel der in 1 gezeigten Erfindung gezeigt ist, die jeweiligen Vertiefungen 14 und 17 derart vorzusehen, dass das Antriebszahnrad 3 und das angetriebenen Zahnrad 4 dynamisch ausgeglichen sind. Des Weiteren kann die Anzahl und die Anordnung der Vertiefungen 14 und 17 auch durch die Form und Größe des Ansauganschlusses 5 und des Förderanschlusses 6 verändert werden.
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Obwohl gemäß den vorstehend beschriebenen Beispiel des Weiteren die Zahnradpumpe der Erfindung auf einen Innenzahnradpumpe angewandt ist, wobei ein Paar Pumpenzahnräder 3 gebildet wird durch das Antriebszahnrad 3 mit den Außenzähnen 3A und das angetriebene Zahnrad 4 mit den Innenzähnen 4A, ist die Zahnradpumpe der Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern auf eine sogenannte Außenzahnradpumpe anwendbar, wobei ein Paar Pumpenzahnräder 2 jeweils das Antriebszahnrad 3 mit den Außenzähnen 3A und das angetriebene Zahnrad 4 mit den Außenzähnen 4B aufweist, das im Wesentlichen dasselbe wie das Antriebszahnrad 3 ist, wie beispielsweise in 4 gezeigt ist. Bei der Außenzahnradpumpe können die Vertiefungen 19 an dem angetriebenen Zahnrad 4 mit den Außenzähnen 4B vorgesehen sein ganz ähnlich den Vertiefungen 14 des Antriebszahnrad 3 des vorstehend beschriebenen Beispiels, des Weiteren können sie auch bei dem vorstehend beschriebenen abgewandelten Beispiel vorgesehen sein.
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Die andere Ausbildung der Zahnradpumpe 1 des Beispiels ist dieselbe wie jene der vorstehend beschriebenen Innenzahnradpumpe, des Weiteren sind der Betrieb und die Wirkung der Zahnradpumpe 1 des Beispiels im Wesentlichen dieselben wie jene bei der vorstehend beschriebenen Innenzahnradpumpe.
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Obwohl des Weiteren gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispielen Vertiefungen 14 oder Vertiefungen 17 jeweils bei dem Antriebszahnrad 3 oder dem angetriebenen Zahnrad 4 vorgesehen sind, können die Vertiefungen 14 und 17 an den gleitenden Flächen der Zahnradkammerseitenflächen 8A und 9A der Zahnradkammer 11 des Gehäuses 10 vorgesehen sein, an denen das Antriebszahnrad 3 und das angetriebene Zahnrad 4 gleiten und können sowohl an den jeweiligen Zahnrädern 3 und 4 und dem Gehäuse 10 vorgesehen sein. Das heißt, dass die Vertiefungen oder die vertieften Abschnitte zumindest an einer der sechs Seitenflächen beider Seitenflächen 3B, 3C, 4B und 4C der jeweiligen Zahnräder 3 und 4 und den jeweiligen Zahnradkammerseitenflächen 8A und 9A des Gehäuses 10 vorgesehen sein können.
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Wenn die Vertiefungen an den Zahnradkammerseitenflächen 8A und 9A der Zahnradkammer 11 des Gehäuses 10 vorgesehen sind ähnlich wie die vorstehend beschriebenen, sind die Vertiefungen derart eingerichtet, dass die Pumpenförderfunktion nicht sinkt und derart eingerichtet, dass die Festigkeit des Pumpengehäuses 8 und des Pumpendeckels 9 nicht gesenkt sind. Des Weiteren ist es dabei ähnlich der Anordnung der Vertiefungen 14, die bei dem vorstehend beschriebenen Antriebszahnrad 3 vorgesehen sind, zu bevorzugen, die Vertiefungen an dem Innenseitenkreis 15 und dem Außenseitenkreis 16 vorzusehen, wie vorstehend erwähnt ist, des Weiteren ähnlich der Anordnung der Vertiefungen 17, die bei dem angetriebenen Zahnrad 4 vorgesehen sind, wie vorstehend erwähnt ist, wobei es zu bevorzugen ist, die Vertiefungen auf dem Kreis 18 vorzusehen, wie vorstehend erwähnt ist.
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Obwohl des Weiteren gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Vertiefungen 14 und 17 in der Form eines kreisförmigen Zylinders ausgebildet sind, können die Vertiefungen in einer anderen Form ausgebildet werden. Des Weiteren können die Vertiefungen in einer Form eines mehrwinkligen Prismas oder eines dreieckigen Prismas ausgebildet werden, eines quaderförmigen Prismas oder dergleichen, eines elliptischen Zylinders mit einer Schnittform einer Ellipse oder eines ovalen Zylinders mit einer Schnittform eines Ovals. Bei dem elliptischen Zylinder oder dem ovalen Zylinder können die langen Achsen auf der Durchmesserrichtungslinie liegen, des Weiteren können die langen Achsen in Richtung senkrecht zu der Durchmesserrichtung liegen. Des Weiteren können die Vertiefungen in einer Form eines kreisförmigen Bogens entlang der Umfangsrichtung ausgebildet sein. Des Weiteren kann eine Querschnittsfläche der Vertiefung, die an der Innenseite (Seite nahe der Drehwelle 12) angeordnet ist, kleiner eingerichtet werden als eine Querschnittsfläche der Vertiefung, die bei der Außenseite angeordnet ist (Seite fern von der Drehwelle 12).
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Obwohl des Weiteren gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Vertiefungen 14 und 17 jeweils in der Form eines kreisförmigen Zylinders mit einer konstanten Querschnittsfläche ausgebildet sind, können die Querschnittsflächen der Mündungsenden der Vertiefungen 14 und 17 auch größer eingerichtet werden als ihre anderen Abschnitte. Beispielsweise durch Gegenüberliegen der Mündungsenden der Vertiefungen 14 und 17 werden die Querschnittsflächen der Mündungsenden der Vertiefungen 14 und 17 größer eingerichtet als jene der anderen Abschnitte. Oder die Querschnittsflächen der Mündungsenden der Vertiefungen 14 und 17 werden größer eingerichtet als jene der anderen Abschnitte durch Bilden der Vertiefungen 14 und 17 derart, dass die Querschnittsflächen vermindert werden von den Mündungsenden in Richtung auf ihre Bodenabschnitte, das heißt durch Bilden der Vertiefungen 14 und 17 jeweils in einer Form, wobei die Querschnittsfläche kontinuierlich vermindert wird in Richtung auf ihren Bodenabschnitt wie bei einer Form eines kreisförmigen Kegels, einer Form einer Pyramide, einer Form eines Ellipsenkegels, einer Form eines ovalen Kegels, einer Form eines Kegelstumpfes eins Prismas, einer Form einer Kegelstumpfes eines Ellipsenkegels oder einer Form eines Kegelstumpfes eines Ovalkegels. Durch Einrichten der Querschnittsflächen der Mündungsenden der Vertiefungen 14 und 17 größer als jene der anderen Abschnitte kann das Öl leicht in die Vertiefungen 14 und 17 eintreten und wird das Öl stabil in den Vertiefungen 14 und 17 gespeichert. Wenn des Weiteren das Antriebszahnrad 3 oder das angetriebene Zahnrad 4 durch Sintern ausgebildet wird, wird eine Wirkung angesichts der Produktion erzielt, dass eine Querschnittsverminderung einer Form durch eine derartige Form der Vertiefung gewährleistet wird.
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Obwohl des Weiteren gemäß den vorstehend beschriebenen Beispielen die Vertiefungen 14 und 17 beispielsweise vorgesehen sind, wenn vertiefte und vorstehende Abschnitte bei den Seitenflächen des Antriebszahnrads 3 oder des angetriebenen Zahnrads 4 oder der Zahnradkammerseitenflächen 8a und 9a des Gehäuses ausgebildet sind, kann der Ölfilm durch Speichern von Öl bei den vertieften Abschnitten ausgebildet werden. Das heißt, dass der vertiefte Abschnitt der vertieften und vorstehenden Abschnitten auch als ein Mittel zum Bilden des Ölfilms gebildet werden kann. Dabei kann auf den Bearbeitungsvorgang zum Bilden der Vertiefungen bei den Seitenflächen des Antriebszahnrads 3 und des angetriebenen Zahnrads 4 oder den Zahnradkammerseitenflächen 8a und 9a des Gehäuses verzichtet werden. Als derartige vertiefte und vorstehende Abschnitte können vertiefte und vorstehende Abschnitte verwendet werden, die derart gebildet werden, dass die vertieften Abschnitte und die vorstehenden Abschnitte in der Umfangsrichtung wiederholt werden beispielsweise in einer Wellenform und die vertieften Abschnitte und die vorstehenden Abschnitte sich in der Durchmesserrichtung radial erstrecken.
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Um einen Ölfilm auszubilden zwischen entsprechenden Seitenflächen der Seitenflächen eines Pumpenzahnrads und den Seitenflächen eines Pumpengehäuses, um dadurch Verschleiß zu vermindern und den Gleitwiderstand bei den jeweiligen gleitenden Flächen zu vermindern, ist eine vorgegebene Anzahl an Vertiefungen (Grübchen 14, 14, ... 17, 17, ...) bei beiden Seitenflächen 3B und 3C eines Antriebszahnrads 3 und beiden Seitenflächen 4B und 4C eines angetriebenen Zahnrads 4 einer Zahnradpumpe 1 vorgesehen. In den Vertiefungen 14 und 17 ist jeweils Öl gespeichert. Das in den jeweiligen Vertiefungen 14 und 17 gespeicherte Öl wird abgegeben zwischen den beiden Seitenflächen 3B und 3C des Antriebszahnrads 3 und den beiden Seitenflächen 4B und 4C des angetriebenen Zahnrads 4 und einer Zahnradkammerseitenfläche 8A eines Pumpenkörpers 8 und einer Zahnradkammerseitenfläche 9a eines Pumpendeckels 9, um dadurch einen Ölfilm dazwischen zu bilden. Der Verschleiß der gleitenden Flächen wird vermindert und der Gleitwiderstand wird durch den Ölfilm vermindert.
