JP2910087B2 - ギヤ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はギヤ装置に関する。このギヤ装置は例えば自
動車のクランク軸で駆動されるシリンダブロック装着タ
イプのオイルポンプ装置に適用できる。

［従来の技術］ ギヤ装置として、例えば自動車のシリンダブロック装
着タイプのギヤ式のオイルポンプ装置が提供されてい
る。このオイルポンプ装置では、第７図および第８図に
示すように、シリンダブロックに一体的に形成されたオ
イルポンプボデー１にポンプ室12が設けられており、ポ
ンプ室12にインナーギヤ200とアウターギヤ400とが配設
されている。ここで、第８図に示すようにインナーギヤ
200は、軸方向に貫通する軸孔201を備えた軸受部202
と、軸孔201の内周部に設けられた二面幅部203と、軸受
部202の外周側に形成された第１歯部204とをもつ。また
アウターギヤ400は、インナーギヤ200の第１歯部204と
噛合う第２歯部401をもつ。そして、インナーギヤ200の
軸受部202の軸孔201にはクランク軸300が嵌着され、ク
ランク軸300の二面幅部301とインナーギヤ200の二面幅
部203とが係合し、二面幅部301、203でクランク軸300と
インナーギヤ200とが一体回転するようにされている。

かかるオイルポンプ装置では、クランク軸300が回転
すると、インアーギヤ200がポンプ室12内でアウターギ
ヤ400と噛合いながら回転し、これによりオイルポンプ
ボデー１の吸込口からオイルを吸込み、所定の吐出圧で
吐出口から吐出し、以てオイルを循環させることにして
いる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで上記したインナーギヤ200では、第８図に示
すように二面幅部203はインナーギヤ200の軸方向の全長
L1にわたり形成されている。故に、クランク軸300から
インナーギヤ200の内周部に駆動力を伝達する駆動力伝
達域をＡとすると、その駆動力伝達域Ａはインナーギヤ
200の全長L1の範囲内となる。従って第７図に示すよう
に、インナーギヤ200の第１歯部204とアウターギヤ400
の第２歯部401とかみ合った際に生じる反力域をＢとす
ると、インナーギヤ200の軸方向に沿う向きにおいて駆
動力伝達域Ａと反力域Ｂとの間の距離L2がかなりの大き
さで存在することになる。

特に、インナーギヤ200を焼結部品で形成し、コスト
ダウン等のためインナーギヤ200の軸受部202の内周部を
切削加工しないで黒皮状態のまま使用した場合には、第
８図に二点鎖線で示すようにインナーギヤ200の軸受部2
02の軸孔201の内周面のうち第１歯部204と背向する内周
面部分201bはそれほどでもないが、第１歯部204が形成
されていない内周面部分201cは肉厚差等に起因して第８
図に二点鎖線で示すように径内方向へ傾く傾向にあり、
そのため、径内方向へ傾いた内周面部分201cとクランク
軸300とが係合し易くなり、駆動力伝達域Ａと反力域Ｂ
との間の距離が一層大きくなる傾向にある。

上記したように駆動力伝達域Ａと反力域Ｂとの間の距
離が大きくなると、インナーギヤ200とアウターギヤ400
とが噛合う際に、この距離に起因してインアーギヤ200
にモーメントが生じ、インナーギヤ200に作用する負
荷、偏荷重が増大する。場合によっては過大な負荷、偏
荷重によりインナーギヤ200が傾いてしまうおそれもあ
る。従って、インナーギヤ200の耐久性、長寿命化に不
利である。勿論インナーギヤ200と噛合うアウターギヤ4
00の耐久性、長寿命化にも不利である。

本発明は上記した実情に鑑み開発されたものであり、
その目的は、インナーギヤに作用する負荷、偏荷重を軽
減し、インナーギヤ、アウターギヤの耐久性、長寿命化
に有利なギヤ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のギヤ装置は、基部と、 基部に回転可能に配設され、軸方向に貫通する軸孔を
備えた軸受部と、軸受部の外周側に前記軸受部の軸方向
の長さ寸法よりも短い歯幅を備えた第１歯部とをもつイ
ンアーギヤと、 インナーギヤの軸受部の軸孔に嵌着され、自身の軸芯
に平行に延びるようにその外側に形成されインナーギヤ
の軸孔に係合して前記インナーギヤを回転させる二面幅
部を持つ駆動軸と、 基部に配設され回転する前記インナーギヤの第１歯部
と噛合う第２歯部をもつアウターギヤとで構成され、 インナーギヤは、 軸受部の軸孔の内周面において第１歯部に背向する位
置に前記駆動軸の二面幅部に平行に形成され駆動軸の二
面幅部と係合する第１二面幅部と、インナーギヤの軸孔
の内周面の前記第１歯部に背向しない位置に第１二面幅
部に連続して駆動軸の二面幅部に平行に形成され、駆動
軸の二面幅部との間に隙間を区画する第２二面幅部とを
もち、 駆動軸の二面幅部とインナーギヤの第１二面幅部との
間で形成される駆動力伝達域と、インナーギヤの第１歯
部とアウターギヤの第２歯部との間で形成される反力域
とを、インナーギヤの軸方向に沿う向きに結ぶ距離寸法
を減少または無くするように設定したことを特徴とする
ものである。

駆動軸は、インナーギヤの軸芯に平行に延びるように
外側に形成された二面幅部をもつ。インアーギヤの第１
二面幅部は、駆動軸の二面幅部に平行に形成されてお
り、駆動軸の二面幅部と係合しており、両者を一体回転
し得るようにするものである。インナーギヤの第２二面
幅部は、駆動軸の二面幅部に平行に形成されており、駆
動軸の二面幅部との間に隙間を区画する。なおインナー
ギヤの第１歯部、アウターギヤの第２歯部の歯形状は適
宜選択できる。

［作用］ 駆動軸が回転すると、インナーギヤの第１歯部がアウ
ターギヤの第２歯部と噛合いつつインナーギヤが回転す
る。

ここで駆動軸の二面幅部とインナーギヤの第１二面幅
部との間に形成される駆動力伝達域をＡとし、インナー
ギヤの第１歯部とアウターギヤの第２歯部との間に形成
される反力域をＢとすると、隙間を形成する第２二面幅
部を設けているぶん、駆動力伝達域Ａと反力域Ｂとで形
成されるインナーギヤの軸方向に沿う距離寸法は小さく
または無くするように設定される。

［実施例］ 本発明のギヤ装置を自動車のシリンダブロック装着タ
イプのトロコイド式のオイルポンプ装置に適用した一実
施例について説明する。まず全体構成から説明する。

本実施例にかかるオイルポンプ装置では第５図に示す
ように、基部としてのオイルポンプボデー１はアルミニ
ウム系合金製のシリンダブロックにボルト締めされてい
る。オイルポンプボデー１にはオイルを吸込む吸込口1
0、オイルを吐出する吐出口11が形成され、吸込口10、
吐出口11に連通するポンプ室12が形成されている。なお
ポンプ室12にオイルポンプカバー14が被着されている。

インナーギヤ２は、オイルポンプボデー１のポンプ室
12に回転可能に配設されている。第２図〜第４図に示す
ようにインナーギヤ２は軸受部20と第１歯部21とをも
つ。軸受部20は軸方向に貫通する軸孔23を備えている。
第２図に示すように第１歯部21は、軸受部20の軸方向の
長さ寸法L4よりも短い歯幅寸法ｔを持つ。第１歯部21は
軸受20の外周側に周方向へ多数個連設して形成されてい
る。なおインナーギヤ２は鉄−銅系の金属粉末の焼結品
で形成されており、軸孔23の内周部はコスト低減などの
ため切削加工しないで黒皮のまま使用する。

第４図に示すように駆動軸としてのクランク軸３には
被係合部としての二面幅部30が形成されている。二面幅
部30は、インナーギヤ２の軸孔23の後述する第１二面幅
部24に係合してクランク軸３は嵌着されている。クラン
ク軸３はエンジンにより駆動され、インナーギヤ２に回
転駆動力を伝達してインナーギヤ２を回転させるもので
ある。

アウターギヤ４は、オイルポンプボデー１のポンプ室
12にインナーギヤ２の軸芯と偏芯した位置で配設されて
いる。アウターギヤ４の内周側には、インナーギヤ２の
第１歯部21と噛合う多数個の第２歯部40が形成されてい
る。なおアウターギヤ４は鉄−銅系の金属粉末の焼結品
で形成されている。

さて本実施例の要部構成について説明する。即ち第２
図〜第４図に示すように、インナーギヤ２の内周部に
は、第１歯部21と背向する位置に係合部としての第１二
面幅部24が段部24aを介して形成されている。更にイン
ナーギヤ２の内周部には、逃げ部としても機能できる第
２二面幅部26が形成されている。その結果インナーギヤ
２の軸受部20の内周面とクランク軸３の外周面との間に
隙間25が形成されている。ここで隙間25は第１二面幅部
24の段部24aの上方向に位置している。従って本実施例
では、インナーギヤ２の第２二面幅部26の内周面とクラ
ンク軸３の外周面とは非接触状態である。

ここで、第３図に示すようにクランク軸３の二面幅部
30とインナーギヤ２の第１二面幅部24との間に形成され
る駆動力伝達域をＡとする。また、インナーギヤ２の第
１歯部21とアウターギヤ４の第２歯部40とがかみ合う際
に形成される反力域をＢとすると、本実施例では隙間25
を形成する第２二面幅部26を形成しているぶん、第３図
に示すように駆動力伝達域Ａと反力域Ｂとで形成される
インナーギヤ２の軸方向に沿う距離寸法L5は従来装置に
比較してかなり小さく設定される。

次に本実施例の作用について説明する。即ち、エンジ
ンの駆動でクランク軸３が回転すると、インナーギヤ２
の第１歯部21がアウターギヤ４の第２歯部40と噛合いつ
つインナーギヤ２がポンプ室12内で偏芯しつつ回転す
る。その結果、吸込口10からオイルが吸込まれ、所定の
吐出圧力となって吐出口11から吐出される。

本実施例では、上記したように駆動力伝達域Ａと反力
域Ｂとの間の距離寸法L5を従来装置に比較してかなり小
さく設定できる構成である。そのため、インナーギヤ２
とアウターギヤ４とが噛合う際にインナーギヤ２に作用
するモーメントを小さくすることができ、インナーギヤ
２に作用する負荷、偏荷重が軽減される。従ってインナ
ーギヤ２の耐久性、長寿命化に大いに有利である。勿
論、インナーギヤ２と噛合うアウターギヤ４の耐久性、
長寿命化にも大いに有利である。

（他の実施例） 上記した実施例は自動車のシリンダブロク装着式のオ
イルポンプ装置に適用した場合であるが、インナーギヤ
とアウターギヤとが内接する方式の他の種の装置に適用
してもよいことは勿論であり、その他、本発明のギヤ装
置は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る
ことは勿論である。

［発明の効果］ 本発明のギヤ装置によれば、駆動力伝達域と反力域と
の間の距離を小さく又は無くするように設定できる構成
である。そのため、インナーギヤとアウターギヤとが噛
合う際にインナーギヤに生じるモーメントを小さくする
か無くするかでき、インナーギヤに作用する負荷、偏荷
重が軽減される。従って、インナーギヤの耐久性、長寿
命化に有利である。勿論、インナーギヤと噛合うアウタ
ーギヤの耐久性、長寿命化にも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示し、第１図はオ
イルポンプ装置の縦断面図、第２図は第４図のII−II線
にそうインナーギヤの縦断面図、第３図はインナーギヤ
の軸孔にクランク軸を嵌着した状態の縦断面図、第４図
はインナーギヤの軸孔にクランク軸を嵌着した状態の横
断面図、第５図はオイルポンプ装置の全体の断面図であ
る。第６図は第４図のIV−IV線にそうインナーギヤの縦
断面図である。 第７図および第８図は従来装置を示し、第７図はオイル
ポンプ装置の縦断面図、第８図はインナーギヤの縦断面
図である。 図中、１はオイルポンプボデー（基部）、２はインナー
ギヤ、20は軸受部、21は第１歯部、23は軸孔、24は第１
二面幅部、25は隙間、26は第２二面幅部、３はクランク
軸（駆動軸）、30は二面幅部、４はアウターギヤを示
す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 巣山 鉄也 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイ シン精機株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−57714（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−91405（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04C 2/10 321

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基部と、 前記基部に回転可能に配設され、軸方向に貫通する軸孔
   を備えた軸受部と、前記軸受部の外周側に前記軸受部の
   軸方向の長さ寸法よりも短い歯幅を備えた第１歯部とを
   もつインナーギヤと、 前記インナーギヤの軸受部の軸孔に嵌着され、自身の軸
   芯に平行に延びるようにその外側に形成され前記インナ
   ーギヤの軸孔に係合して前記インナーギヤを回転させる
   二面幅部を持つ駆動軸と、 前記基部に配設され回転する前記インナーギヤの第１歯
   部と噛合う第２歯部をもつアウターギヤとで構成され、 前記インナーギヤは、 前記軸受部の軸孔の内周面において第１歯部に背向する
   位置に前記駆動軸の二面幅部に平行に形成され前記駆動
   軸の二面幅部と係合する第１二面幅部と、前記インナー
   ギヤの軸孔の内周面の前記第１歯部に背向しない位置に
   前記第１二面幅部に連続して前記駆動軸の二面幅部に平
   行に形成され、前記駆動軸の二面幅部との間に隙間を区
   画する第２二面幅部とをもち、 前記駆動軸の二面幅部と前記インナーギヤの第１二面幅
   部との間で形成される駆動力伝達域と、前記インナーギ
   ヤの第１歯部と前記アウターギヤの第２歯部との間で形
   成される反力域とを、前記インナーギヤの軸方向に沿う
   向きに結ぶ距離寸法を減少または無くするように設定し
   たことを特徴とするギヤ装置。