JP2002098064A

JP2002098064A - トロコイドポンプ

Info

Publication number: JP2002098064A
Application number: JP2000294057A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichi Sashige; 純一佐茂; Satoru Hattori; 哲服部; Masamichi Tanaka; 雅道田中; Hiroyuki Machiyama; 博之町山
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のトロコイドポンプにおいては、アウタ
ーロータ外周面と、該アウターロータ外周面に摺接する
ハウジングの内周面との間の隙間部の潤滑は、アウター
ロータとハウジングの吸入・吐出ポート形成面との間等
から漏出してくる油のみにより行っていたので、十分な
潤滑が行われず、アウターロータ外周面やハウジングの
内周面に摩耗等が発生し易くなっていた。【解決手段】ハウジングであるポンプ穴Ｈｐ、インナ
ーロータ６ｂ及びアウターロータ６ａを具備するトロコ
イドポンプ６において、アウターロータ６ａ外周面と摺
接するポンプ穴Ｈｐの内周面に、吐出ポートＰｏと連通
する縦溝５１を軸方向に形成し、該縦溝５１を、トロコ
イドポンプ６の吐出圧によるアウターロータ６ａの押圧
力が発生する箇所に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジング、イン
ナーロータ及びアウターロータを具備するトロコイドポ
ンプの潤滑構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ハウジング、インナーロータ
及びアウターロータを具備するトロコイドポンプにおい
ては、アウターロータ外周面と、該アウターロータ外周
面に摺接するハウジングの内周面との間の隙間部は、吐
出ポート等の他の部分とは意図的には連通されていなか
った。そして、この隙間部の潤滑は、アウターロータと
ハウジングの吸入・吐出ポート形成面との間等から漏出
してくる油により行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の如く、
漏出してくる油のみで前記隙間部の潤滑を行っていたの
では、該隙間部への油の供給量が少ないため、潤滑を行
う油が軽油や灯油といった潤滑製の低い油であった場合
には十分な潤滑が行われず、アウターロータ外周面やハ
ウジングの内周面に摩耗等が発生し易くなっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、請求項１においては、ハウジ
ング、インナーロータ及びアウターロータを具備するト
ロコイドポンプにおいて、アウターロータ外周面と摺接
するハウジングの内周面に、吐出側ポートと連通する潤
滑溝を軸方向に形成し、該潤滑溝を、トロコイドポンプ
の吐出圧によるアウターロータの押圧力が発生する箇所
に配置した。

【０００５】また、請求項２においては、前記潤滑溝と
吐出ポートとは、該吐出ポート形成面と同一の面に形成
される連絡溝により接続され、ハウジングの吐出ポート
形成面に対する対向面に形成されるバランスポートの面
積を、連絡溝の面積分だけ増加させた。

【０００６】また、請求項３においては、ハウジング、
インナーロータ及びアウターロータを具備するトロコイ
ドポンプにおいて、アウターロータ外周面に摺接するハ
ウジングの内周面と、吐出側油路とを連通する連通孔
を、該ハウジングに形成し、該連通孔のハウジング内周
面における開口部は、トロコイドポンプの吐出圧による
アウターロータの押圧力が発生する箇所に配置される。

【０００７】また、請求項４においては、前記ハウジン
グの内周面に、前記連通孔と連通する螺旋状溝を形成し
た。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明のトロコイドポンプが適用される分
配型燃料噴射ポンプを示す系統図、図２はトロコイドポ
ンプを示す側面断面図、図３は同じく平面図、図４はト
ロコイドポンプの第二の実施例を示す図、図５はトロコ
イドポンプの第三の実施例を示す図である。

【０００９】まず、本発明のトロコイドポンプが適用さ
れる分配型燃料噴射ポンプ１の概略構成について説明す
る。図１に示す分配型燃料噴射ポンプ１においては、下
部に回転自在に支持されたカム軸４が横設され、該カム
軸４にはカム５が固設されて、該カム５とカム軸４とは
一体的に回転するように構成されている。カム５の上方
にはプランジャ７が配設され、カム５の回転によりプラ
ンジャ７が上下移動するように構成しており、分配型燃
料噴射ポンプ１のハウジング内には燃料ギャラリ３が形
成されている。

【００１０】また、前記プランジャ７の側方には、該ブ
ランジャ７と平行に分配軸１０が配設され、該分配軸１
０の下方には駆動軸１８が連結されている。該駆動軸１
８はベベルギア１９を介してカム軸４と連動連結され、
分配軸１０を駆動可能としている。さらに、駆動軸１８
の同軸上にトロコイドポンプ６を配設して、該駆動軸１
８により駆動するようにしている。

【００１１】前記トロコイドポンプ６及びフィードポン
プ２０により、燃料タンク１７内の燃料を、燃料配管１
３を通じて燃料ギャラリ３内へ圧送するように構成して
いる。燃料ギャラリ３内へ圧送された燃料は、前記プラ
ンジャ７の上昇によって分配軸１０へ圧送され、該分配
溝へ圧送された燃料は各気筒毎の送出弁８へ供給され
る。該送出弁８に供給された燃料は、噴射ノズル９へ圧
送されて噴射される。

【００１２】次に、トロコイドポンプ６について図２、
図３により説明する。トロコイドポンプ６は、アウター
ロータ６ａ及びインナーロータ６ｂを、該トロコイドポ
ンプ６のハウジングでもあるハウジングＨのポンプ穴Ｈ
ｐに埋設して構成されており、該インナーロータ６ｂは
駆動軸１８により回転駆動される。

【００１３】アウターロータ６ａの歯数よりも一枚少な
い歯を有するインナーロータ６ｂを回転駆動することに
より、インナーロータ６ｂと噛み合うアウターロータ６
ａは、インナーロータ６ｂと同一方向に回転される。こ
れにより、インナーロータ６ｂとアウターロータ６ａと
の間に形成される複数のポンプ室６ｃがその容積を変化
させながら移動する。そして、該ポンプ室６ｃの容積が
除々に増加する範囲に形成された吸入ポートＰｉから燃
料油を吸入し、ポンプ室６ｃの容積が除々に減少する範
囲に形成された吐出ポートＰｏから燃料油を吐出するよ
うに構成されている。吐出ポートＰｏは、吐出側油路２
１により前記燃料ギャラリ３と接続され、該燃料ギャラ
リ３へ燃料油が圧送される。

【００１４】インナーロータ６ｂを駆動する駆動軸１８
は、該駆動軸１８を支持する軸孔であるハウジング孔Ｈ
ａに回転自在に挿入され、下端部にはべベルギア１９が
固設されている。ハウジング孔Ｈａの下端部にはオイル
シール室Ｈｂが形成され、該オイルシール室Ｈｂにオイ
ルシール３１を嵌装して、トロコイドポンプ６により吸
引・吐出される燃料油が、該オイルシール３１よりも下
方へ漏れ出ないようにシールしている。

【００１５】前記ハウジング孔Ｈａの内周面には潤滑油
供給用溝３６が形成されている。該潤滑油供給用溝３６
は、ハウジング孔Ｈａとポンプ穴Ｈｐとの境界部からオ
イルシール室Ｈｂにかけて、螺旋形状に形成されてい
る。また、ハウジングＨには、潤滑油供給用溝３６とは
別に、吸入ポートＰｉとオイルシール室Ｈｂとを連通す
る連通孔３７が穿設されている。

【００１６】ハウジング孔Ｈａとポンプ穴Ｈｐとの境界
部に位置する潤滑油供給用溝３６の上端部には、吸入ポ
ートＰｉにおける吸入圧と吐出ポートＰｏにおける吐出
圧との間の圧力がかかっており、該上端部からオイルシ
ール室Ｈｂまで潤滑油供給用溝３６を経由して燃料油が
流通し、ハウジング孔Ｈａに挿入される駆動軸１８と該
ハウジング孔Ｈａの内周面との間を潤滑する。オイルシ
ール室Ｈｂへ流入した潤滑油としての燃料油は、前記連
通孔３７を通じて、潤滑油供給用溝３６の上端部よりも
低圧の吸入ポートＰｉへ流出するため、駆動軸１８を潤
滑する潤滑油供給用溝３６部分の燃料油は、流れが滞る
ことがなく良好な潤滑状態を維持することが可能となっ
ている。

【００１７】また、アウターロータ外周面と摺接するポ
ンプ穴Ｈｐの内周面には、上端部から下端部にかけて縦
溝５１が形成されている。ここで、インナーロータ６ｂ
及びアウターロータ６ａの回転により容積が除々に減少
する範囲にあるポンプ室６ｃ内においては、燃料油が圧
縮されて吐出圧が発生するが、この吐出圧が発生する部
分では、該吐出圧によりアウターロータ６ａの外周面が
ポンプ穴Ｈｐの内周面に押圧される。そして、前記縦溝
５１は、吐出圧によるアウターロータ６ａの押圧力が発
生する箇所に配置されている。

【００１８】吸入ポートＰｉ及び吐出ポートＰｏが形成
されるポンプ穴Ｈｐの底面には、該吐出ポートＰｏと前
記縦溝５１とを接続する連絡溝５２が形成されており、
前記縦溝５１には、燃料油が連絡溝５２を通じて吐出ポ
ートＰｏから強制的に供給されている。

【００１９】このように、吐出ポートＰｏでの吐出圧に
て縦溝５１へ強制的に燃料油を供給することにより、ア
ウターロータ６ａの押圧力が発生する箇所へ燃料油を潤
沢に供給することが可能となり、境界潤滑の発生を低減
するとともに、当該箇所の冷却性を向上して局部的な温
度上昇を防止することができて、アウターロータ６ａ外
周面と、該アウターロータ６ａ外周面に摺接するポンプ
穴Ｈｐの内周面との間の隙間部を、良好な潤滑状態に維
持することができ、トロコイドポンプ６の耐久性を向上
することができる。

【００２０】ポンプ穴Ｈｐの上方は蓋体３９により覆わ
れ、該蓋体３９の内側面（図２における下面）には、吸
入ポートＰｉ及び吐出ポートＰｏに対応する位置に、該
吸入ポートＰｉ及び吐出ポートＰｏの開口面積と同じ面
積の溝である吸入側バランスポートＢｉ及び吐出側バラ
ンスポートＢｏを形成し、それぞれ吸入ポートＰｉ及び
吐出ポートＰｏと接続している。

【００２１】このように、吸入側バランスポートＢｉ及
び吐出側バランスポートＢｏを形成することで、アウタ
ーロータ６ｑの下面側と上面側とにかかる圧力を同一に
することができ、吸入ポートＰｉでの燃料油の吸入や吐
出ポートＰｏでの燃料油の吐出に伴い軸方向（図２にお
ける上下方向）にかかる圧力によって発生する荷重のバ
ランスをとり、アウターロータ６ａのポンプ穴Ｈｐへの
片当り等を防止している。

【００２２】さらに、本トロコイドポンプ６において
は、蓋体３９内側面の前記連絡溝５２に対応する位置
に、該連絡溝５２の面積と同じ面積のバランス溝Ｂｒを
形成して、吐出側バランスポートＢｏ及び縦溝５１と連
通させている。このように、ポンプ穴Ｈｐの底面に対向
する蓋体３９の内側面にバランス溝Ｂｒを形成すること
で、連絡溝５２を形成した場合でも、トロコイドポンプ
６の軸方向にかかる圧力によって発生する荷重のバラン
スをとり、アウターロータ６ａのポンプ穴Ｈｐへの片当
り等を防止して、摺動部の摩耗低減や焼付防止を図るこ
とができる。

【００２３】また、アウターロータ６ａ外周面に摺接す
るポンプ穴Ｈｐの内周面との間の隙間部を、良好な潤滑
状態に維持するために、次のような構成をとることもで
きる。即ち、図４に示すトロコイドポンプ６において
は、ポンプ穴Ｈｐの内周面と前記吐出側油路２１とを連
通する連通孔５６が、ハウジングＨに形成されている。
該連通孔５６は、その円周方向の配置位置が、前述の縦
溝５１と同様に、吐出圧によるアウターロータ６ａの押
圧力が発生する箇所とされており、その軸方向の配置位
置が、アウターロータ６ａの略中央とされている。

【００２４】このように連通孔５６を形成することで、
吐出側油路２１内を圧送される燃料油を該連通孔５６を
通じて、アウターロータ６ａ外周面とポンプ穴Ｈｐの内
周面との間の隙間部における、アウターロータ６ａの押
圧力が発生する箇所へ燃料油を潤沢に供給することが可
能となり、前述の縦溝５１を形成した場合と同様の効果
を得ることができる。

【００２５】さらに、連通孔５６を形成した場合には、
縦溝５１を形成した場合の如くポンプ穴Ｈｐの底面に連
絡溝５２を形成する必要がないので、吐出ポートＰｏ等
からの燃料油の漏れが増加することもなく、トロコイド
ポンプ６の効率が低下することもない。

【００２６】また、連通孔５６を形成した場合、図５に
示す如く、ポンプ穴Ｈｐの内周面に、該連通孔５６を連
通する螺旋状溝５８を形成することもできる。このよう
に螺旋状溝５８を形成することで、アウターロータ６ａ
のポンプ穴Ｈｐに対するラジアル方向の荷重バランスを
崩すことなく、アウターロータ６ａ外周とポンプ穴Ｈｐ
の内周面との隙間部分全域に渡って燃料油を潤沢に供給
することができ、摩耗低減や焼付防止を図ることができ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、請求項１記載の如
く、ハウジング、インナーロータ及びアウターロータを
具備するトロコイドポンプにおいて、アウターロータ外
周面と摺接するハウジングの内周面に、吐出側ポートと
連通する潤滑溝を軸方向に形成し、該潤滑溝を、トロコ
イドポンプの吐出圧によるアウターロータの押圧力が発
生する箇所に配置したので、アウターロータ外周面とハ
ウジングの内周面との隙間部における、アウターロータ
の押圧力が発生する箇所へ燃料油を潤沢に供給すること
が可能となり、境界潤滑の発生を低減するとともに、当
該箇所の冷却性を向上して局部的な温度上昇を防止する
ことができて、アウターロータ外周面とハウジング内周
面との間の隙間部を、良好な潤滑状態に維持することが
でき、トロコイドポンプの耐久性を向上することができ
る。

【００２８】更に、請求項２記載の如く、前記潤滑溝と
吐出ポートとは、該吐出ポート形成面と同一の面に形成
される連絡溝により接続され、ハウジングの吐出ポート
形成面に対する対向面に形成されるバランスポートの面
積を、連絡溝の面積分だけ増加させたので、連絡溝を形
成したことによるトロコイドポンプの軸方向にかかる圧
力によって発生する荷重のバランスをとり、アウターロ
ータのハウジングへの片当り等を防止して、摺動部の摩
耗低減や焼付防止を図ることができる。

【００２９】更に、請求項３記載の如く、ハウジング、
インナーロータ及びアウターロータを具備するトロコイ
ドポンプにおいて、アウターロータ外周面に摺接するハ
ウジングの内周面と、吐出側油路とを連通する連通孔
を、該ハウジングに形成し、該連通孔のハウジング内周
面における開口部は、トロコイドポンプの吐出圧による
アウターロータの押圧力が発生する箇所に配置されるの
で、アウターロータ外周面とハウジングの内周面との隙
間部における、アウターロータの押圧力が発生する箇所
へ燃料油を潤沢に供給することが可能となり、境界潤滑
の発生を低減するとともに、当該箇所の冷却性を向上し
て局部的な温度上昇を防止することができて、アウター
ロータ外周面とハウジング内周面との間の隙間部を、良
好な潤滑状態に維持することができ、トロコイドポンプ
の耐久性を向上することができる。また、前述の縦溝を
形成した場合のように、ハウジングの底面に連絡溝の如
くの溝を形成する必要がないので、吐出側ポート等から
の燃料油の漏れが増加することもなく、トロコイドポン
プの効率が低下することもない。

【００３０】更に、請求項４記載の如く、前記ハウジン
グの内周面に、前記連通孔と連通する螺旋状溝を形成し
たので、アウターロータのハウジングに対するラジアル
方向の荷重バランスを崩すことなく、アウターロータ外
周とハウジングの内周面との隙間部分全域に渡って燃料
油を潤沢に供給することができ、摩耗低減や焼付防止を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトロコイドポンプが適用される分配型
燃料噴射ポンプを示す系統図である。

【図２】トロコイドポンプを示す側面断面図である。

【図３】同じく平面図である。

【図４】トロコイドポンプの第二の実施例を示す図であ
る。

【図５】トロコイドポンプの第三の実施例を示す図であ
る。

【符号の説明】

Ｂｒバランス溝ＨハウジングＨｐポンプ穴Ｐｉ吸入ポートＰｏ吐出ポート１分配型燃料噴射ポンプ６トロコイドポンプ１０分配軸１８駆動軸３９蓋体５１縦溝５２連絡溝５６連通孔５８螺旋状溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中雅道大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者町山博之大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内Ｆターム(参考） 3H041 AA02 BB04 CC05 CC13 DD03 DD15 DD18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジング、インナーロータ及びアウタ
ーロータを具備するトロコイドポンプにおいて、アウタ
ーロータ外周面と摺接するハウジングの内周面に、吐出
側ポートと連通する潤滑溝を軸方向に形成し、該潤滑溝
を、トロコイドポンプの吐出圧によるアウターロータの
押圧力が発生する箇所に配置したことを特徴とするトロ
コイドポンプ。
【請求項２】前記潤滑溝と吐出ポートとは、該吐出ポ
ート形成面と同一の面に形成される連絡溝により接続さ
れ、ハウジングの吐出ポート形成面に対する対向面に形
成されるバランスポートの面積を、連絡溝の面積分だけ
増加させたことを特徴とする請求項１に記載のトロコイ
ドポンプ。
【請求項３】ハウジング、インナーロータ及びアウタ
ーロータを具備するトロコイドポンプにおいて、アウタ
ーロータ外周面に摺接するハウジングの内周面と、吐出
側油路とを連通する連通孔を、該ハウジングに形成し、
該連通孔のハウジング内周面における開口部は、トロコ
イドポンプの吐出圧によるアウターロータの押圧力が発
生する箇所に配置されることを特徴とするトロコイドポ
ンプ。
【請求項４】前記ハウジングの内周面に、前記連通孔
と連通する螺旋状溝を形成したことを特徴とする請求項
３に記載のトロコイドポンプ。