JP2008274870A - Internal gear pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トロコイドポンプ等の内接歯車ポンプにおいて、インナーロータとアウターロータとによって構成される各セル(歯間空間)がロータの回転に伴って回転方向に移動する際に、外歯と内歯とが噛み合う箇所において、流体の閉じ込みによる流体圧の増加を低減させ、安定したロータの動作を確保することができる内接歯車ポンプに関する。 The present invention relates to an internal gear pump such as a trochoid pump, in which each cell (interdental space) constituted by an inner rotor and an outer rotor moves in the rotational direction along with the rotation of the rotor. The present invention relates to an internal gear pump capable of reducing an increase in fluid pressure due to fluid confinement at a position where teeth engage with each other and ensuring stable operation of the rotor.
近年、自動車等のエンジン潤滑油のポンプとして内接歯車ポンプが広く使用されている。この内接歯車ポンプは、外歯を有するインナーロータ及び内歯を有するアウターロータを備えた内接歯車ポンプである。この種の主なものとして、トロコイド歯車が使用されたトロコイドポンプが存在している。このトロコイドポンプは、アウターロータの内歯と、インナーロータの外歯とによって形成されるセル(歯間室)が吸入ポートから流体を充填しつつ前記セルの体積が増加し、最大体積の状態から吐出ポートに移り、前記セルの体積が次第に減少する状態に移りながら吐出ポートに流体を吐出する。 In recent years, internal gear pumps have been widely used as pumps for engine lubricating oil for automobiles and the like. This internal gear pump is an internal gear pump including an inner rotor having external teeth and an outer rotor having internal teeth. There is a trochoid pump using a trochoid gear as a main type of this kind. In this trochoid pump, the cell (interdental chamber) formed by the inner teeth of the outer rotor and the outer teeth of the inner rotor is filled with fluid from the suction port, and the volume of the cells increases. Moving to the discharge port, the fluid is discharged to the discharge port while the volume of the cell gradually decreases.
このように、セルは吸入ポートから吐出ポートに移動する間に体積が増減し、歯間室内の流体の圧力も変動する。ポンプハウジングのロータ室には、インナーロータとアウターロータとの間仕切り部が存在している。この間仕切り部を以下「シールランド」と称する。そして、前記インナーロータとアウターロータとの回転方向に従って、前記吸入ポートから吐出ポートに向かう方向に存在するシールランドを第1シールランドとし、前記吐出ポートから前記吸入ポートに向かう方向に存在するシールランドを第2シールランドとする。 Thus, the volume of the cell increases and decreases while moving from the suction port to the discharge port, and the pressure of the fluid in the interdental chamber also varies. A partition portion between the inner rotor and the outer rotor exists in the rotor chamber of the pump housing. This partition portion is hereinafter referred to as “seal land”. Then, according to the rotation direction of the inner rotor and outer rotor, the seal land existing in the direction from the suction port toward the discharge port is defined as a first seal land, and the seal land existing in the direction from the discharge port toward the suction port. Is the second seal land.
このシールランドは、前記セルを立体的に周囲が囲まれた部屋状或いは空隙室とするものである。前記セルの体積は、前記第1シールランド上を移動する過程で略最大となる。そしてこの後、セルは吐出ポートと連通し、セルの体積が縮小するに従い、オイルを吐出ポートに吐き出していく。前記吸入ポートと前記吐出ポート上では、セルの体積の増減に従い、オイルもセルの体積の増減に追随して吸入,吐出されるため、吸入時のセルの圧力は吸い込み側において低い圧力となり割合に安定している。また、吐出時のセルの圧力も吐き出し側のため高い圧力で割合に安定している。 This seal land is a cell or a void chamber in which the cell is three-dimensionally surrounded. The volume of the cell becomes substantially maximum in the process of moving on the first seal land. Thereafter, the cell communicates with the discharge port, and oil is discharged to the discharge port as the cell volume decreases. On the suction port and the discharge port, as the volume of the cell increases and decreases, the oil is also sucked and discharged following the increase and decrease of the cell volume. stable. Moreover, the pressure of the cell at the time of discharge is also stable at a high pressure because of the discharge side.
セルが吐出ポート上を通過している間の吐出圧力が割合に安定しているのは上述した通りであるが、前記セルが吐出ポートを過ぎ、第2シールランド上に到達すると、インナーロータの外歯とアウターロータの内歯とが相互に食い込むようにして噛み合う状態となり、セルの体積は極めて小さいが、その閉じ込められたオイルは、セル及びハウジングによって完全に囲まれて、セルの外部に吐出されない状態となる。更にセルの体積が最も小さくなるのは、第2シールランド上で且つロータの回転方向略中央付近となる。第2シールランドの回転前半部分では吐出できないにもかかわらず、セルの体積が縮小してゆく領域となる。この領域では、セル内では(オイルの)急激な圧力上昇が見られる。すなわち、第1シールランドでは、前記セルは体積が最大となり、第2シールランドでは体積が最小となる。 As described above, the discharge pressure during the passage of the cell over the discharge port is relatively stable, but when the cell passes the discharge port and reaches the second seal land, the inner rotor The outer teeth and the inner teeth of the outer rotor are meshed with each other so that the volume of the cell is extremely small, but the trapped oil is completely surrounded by the cell and the housing and discharged to the outside of the cell. It will be in a state that is not. Further, the volume of the cell is the smallest on the second seal land and in the vicinity of the approximate center of the rotor rotation direction. This is a region where the volume of the cell is reduced even though the second seal land cannot be discharged in the first half of the rotation. In this region, an abrupt pressure increase (of oil) is seen in the cell. That is, in the first seal land, the cell has the maximum volume, and in the second seal land, the volume is the minimum.
オイルポンプでは、通常、出力(仕事)とはオイルを吐出する事のみを言うものであり、上記第2シールランド上ではオイルが吐出されていないため、第2シールランドにおけるインナーロータとアウターロータとが構成するセルは何も仕事をしていない領域となる。その反面、第2シールランド上に位置する前記セルには急激な圧力上昇となる状態で、ロータの回転に対する負荷となり、そのために余計に回転のためのトルク(フリクション)を必要としてしまうことになる。すなわち、従来のオイルポンプでは、第2シールランド上では、セルに不必要な圧力が発生し、これがかえってインナーロータ及びアウターロータの回転動作の妨げとなり、振動,騒音等の原因となっている。
上記課題を解決する手段が特許文献1(特開平9−14152号公報)に開示されている。これは、ボディのシールランド部からアウターロータの外周のラジアルクリアランス(ボディとアウターロータ外周との隙間)に向けて細溝を掘り、該細溝からオイル圧力をアウターロータの外周側に逃がして無駄な圧力を低減するというものである。確かに上記細溝により上記セルに発生する無駄な圧力を低減することは可能である。しかし、ボディにアウターロータの外周の外側まで連通する細溝を掘る構造では、以下のような欠点が存在する。 Means for solving the above problem is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-14152). This is because a narrow groove is dug from the seal land portion of the body toward the radial clearance (gap between the body and the outer periphery of the outer rotor) of the outer rotor, and oil pressure is released from the narrow groove to the outer periphery of the outer rotor. To reduce the pressure. Certainly, it is possible to reduce the useless pressure generated in the cell by the narrow groove. However, the structure in which a narrow groove communicating to the outside of the outer periphery of the outer rotor is formed in the body has the following drawbacks.
まず、第1に、細溝がアウターロータの片側面(片方の側面)のみの歯面を横切るようにして通過する形状としているために、前記細溝を流れるオイルの圧力が前記アウターロータの片側面にかかり、該片側面を押し上げるように作用し、その結果、前記アウターロータは面方向に沿って傾くことになる。この時インナーロータには片側面に圧力がかからないので傾くことはない。図7は、従来技術を示すものでアウターロータaは、ボディc及びインナーロータbに対して、傾斜状態で接触する部分が存在することになり、偏摩耗が進行し、ロータの耐久性が低下する。 First, since the narrow groove has a shape that passes through only the tooth surface of one side surface (one side surface) of the outer rotor, the pressure of the oil flowing through the narrow groove is a piece of the outer rotor. It acts on the side surface to push up the one side surface, and as a result, the outer rotor is inclined along the surface direction. At this time, the inner rotor is not inclined because no pressure is applied to one side. FIG. 7 shows the prior art. In the outer rotor a, there is a portion in contact with the body c and the inner rotor b in an inclined state, so that uneven wear progresses and the durability of the rotor decreases. To do.
第2に、細溝がアウターロータ外周の外側まで連通しているため、オイルがアウターロータ外周とポンプハウジングとの間に形成されたすき間に移送されることになる。すなわち、吐出ポートと細溝がセルを通じて連通し、高い圧力の吐出ポートから低い圧力のアウターロータ外周を経由して吸入ポートにオイルが逃げていくことになってしまう。そして、外周に移動したオイルは圧力が高い吐出ポート側ではなく、圧力が低い吸入ポート側にほとんどが移動してしまい、結果として吐出流量は低下する。このように、ポンプ効率が低下し、無駄な仕事が多く発生してしまうことになる。本発明の目的は、第2シールランドにおけるセル内の急激な圧力上昇を防止し、不必要な圧力負荷がかからないようにして、ポンプの無駄な仕事を最小限に抑制することである。 Second, since the narrow groove communicates to the outside of the outer periphery of the outer rotor, the oil is transferred to a gap formed between the outer periphery of the outer rotor and the pump housing. That is, the discharge port and the narrow groove communicate with each other through the cell, and oil escapes from the high pressure discharge port to the suction port via the outer periphery of the low pressure outer rotor. And most of the oil moved to the outer periphery moves not to the discharge port side where the pressure is high, but to the suction port side where the pressure is low, and as a result, the discharge flow rate decreases. As described above, the pump efficiency is lowered, and a lot of useless work is generated. An object of the present invention is to prevent an abrupt pressure increase in the cell in the second seal land and prevent unnecessary pressure load, thereby minimizing unnecessary work of the pump.
請求項1の発明を、インナーロータと、該インナーロータと共にセルを形成しつつ回転するアウターロータと、吸入ポートと,吐出ポートと,前記吸入ポートの終端部と前記吐出ポートの始端部との間に形成される第1シールランドと,前記吐出ポートの終端部と前記吸入ポートの始端部との間に形成される第2シールランドと、該第2シールランドに形成されると共に収容室部と開口部とから形成される窪み部が設けられたハウジングとからなり、前記窪み部の開口部は前記第2シールランドの領域内における前記インナーロータの外歯と前記アウターロータの内歯の両方に交わると共に前記第2シールランド領域の外部に非連通状態としてなる内接歯車ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an inner rotor, an outer rotor that rotates while forming a cell together with the inner rotor, a suction port, a discharge port, a terminal portion of the suction port, and a starting end portion of the discharge port. A first seal land formed on the discharge port, a second seal land formed between a terminal end of the discharge port and a start end of the suction port, and a storage chamber formed on the second seal land. And a housing provided with a recess formed from the opening, and the opening of the recess is formed on both the outer teeth of the inner rotor and the inner teeth of the outer rotor in the region of the second seal land. The above-mentioned problem has been solved by providing an internal gear pump that intersects and is in a non-communication state outside the second seal land region.
請求項2の発明を、前述の構成において、前記第2シールランドの領域内で前記インナーロータの歯底部と前記アウターロータの歯先部とが噛み合うものとし、前記窪み部の開口部は、前記アウターロータの歯底部の軌跡円よりも内方側に位置してなる内接歯車ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項3の発明を、前述の構成において、前記第2シールランドの領域内で前記インナーロータの歯先部と前記アウターロータの歯底部とが噛み合うものとし、前記窪み部の開口部は、前記アウターロータの歯先部の軌跡円の外方側に位置してなる内接歯車ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項4の発明を、前述の構成において、前記窪み部は開口部面積よりも内部側の平面面積が広く形成されてなる内接歯車ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項5の発明を、前述の構成において、前記窪み部は管路状部を介して連通する補助室が形成されてなる内接歯車ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。 According to the invention of claim 2, in the above-described configuration, the tooth bottom portion of the inner rotor and the tooth tip portion of the outer rotor mesh with each other in the region of the second seal land, and the opening of the recess portion is The above-described problem has been solved by employing an internal gear pump that is located on the inner side of the locus circle of the tooth bottom portion of the outer rotor. According to a third aspect of the present invention, in the above-described configuration, the tooth tip portion of the inner rotor and the tooth bottom portion of the outer rotor mesh with each other in the region of the second seal land, and the opening of the recess portion is The above-described problem has been solved by employing an internal gear pump that is located on the outer side of the locus circle of the tooth tip portion of the outer rotor. According to a fourth aspect of the present invention, the above-described problem is solved by employing an internal gear pump in which the hollow portion is formed so that the inner side plane area is larger than the opening area in the above-described configuration. According to a fifth aspect of the present invention, the above-described problem is solved by using the internal gear pump in which the hollow portion is formed with an auxiliary chamber communicating with the pipe-shaped portion in the above-described configuration.
請求項1の発明は、第2シールランドの領域内においてインナーロータの外歯と、アウターの内歯とが相互に食い込むようにして噛み合うものであり、セル内に閉じ込められたオイルの圧力上昇は、窪み部に送り込まれ、第2シールランド上でセルに閉じ込められたオイルが窪み部によって拡散するこができ、前記セル内圧力の急激な上昇を抑制することが出来る。したがって吐出,吸入に寄与しない第2シールランド領域におけるインナーロータとアウターロータとから構成される噛み合い状態のセル内には生じる不必要な圧力は低減することができるので、ポンプの無駄な仕事を削減することができ、よってポンプ効率を向上させることができる。 In the first aspect of the present invention, the outer teeth of the inner rotor and the outer teeth of the inner rotor engage with each other in the region of the second seal land, and the pressure increase of the oil trapped in the cell is The oil that has been fed into the depression and trapped in the cell on the second seal land can be diffused by the depression and the rapid increase in the pressure in the cell can be suppressed. Accordingly, unnecessary pressure generated in the meshed cell composed of the inner rotor and the outer rotor in the second seal land area that does not contribute to discharge and suction can be reduced, thereby reducing unnecessary work of the pump. Therefore, the pump efficiency can be improved.
さらに、前記窪み部は、前記インナーロータと前記アウターロータとに亘って交わるようにして形成されたものであり、前記窪み部に溜まっているオイルの圧力は、インナーロータ及びアウターロータのそれぞれの側面に略均等にかかることになる。これによって、アウターロータの側面のみにオイルの圧力がかかり、アウターロータがハウジングのロータ室内で傾斜した状態で回転し、アウターロータとハウジングの双方が偏摩耗に至るという状態を防ぐことができる。また圧力変動が低減されることによって生み出される振動や騒音も削減することが可能である。また、前記窪み部は、第2シールランドの領域の外部に非連通であり、特許文献1のように、吐出ポート側から、セル,窪み部を介して吸入ポート側にオイルが移動することがなく、ポンプ効率が低下することがない。
Furthermore, the said recessed part is formed so that it may cross over the said inner rotor and the said outer rotor, The pressure of the oil collected in the said recessed part is each side surface of an inner rotor and an outer rotor It will take approximately evenly. Accordingly, it is possible to prevent a state in which oil pressure is applied only to the side surface of the outer rotor, the outer rotor rotates in an inclined state in the rotor chamber of the housing, and both the outer rotor and the housing reach uneven wear. It is also possible to reduce vibration and noise generated by reducing pressure fluctuations. Moreover, the said recessed part is a non-communication outside the area | region of a 2nd seal land, and
次に、請求項2の発明では、前記第2シールランドの領域内で前記インナーロータの歯底部と前記アウターロータの歯先部とが噛み合う場合において、前記窪み部の開口を前記アウターロータの歯底部の軌跡円よりも内方側に位置させたことにより、第2シールランドの領域内でセル内圧力が最大となる位置周辺にのみ前記窪み部の開口部が存在させるための位置決めの目安とすることができ、窪み部の位置決めが簡単にでき、該窪み部の形成が極めて行い易いものにできる。これによって、前記窪み部は前記セル内に閉じ込められて圧縮されるオイルの圧力を確実に拡散させることができ圧力の急激な上昇を防ぐことができるものである。 Next, in the invention of claim 2, when the tooth bottom part of the inner rotor and the tooth tip part of the outer rotor mesh with each other in the region of the second seal land, the opening of the hollow part is formed with a tooth of the outer rotor. By positioning on the inner side of the locus circle at the bottom, a positioning guideline for allowing the opening of the recess to exist only in the vicinity of the position where the pressure in the cell is maximum in the region of the second seal land. It is possible to easily position the recess, and the recess can be formed very easily. Accordingly, the depression can reliably diffuse the pressure of the oil that is confined and compressed in the cell, and can prevent a sudden increase in pressure.
請求項3の発明は、前記第2シールランドの領域内で前記インナーロータの歯先部と前記アウターロータの歯底部とが噛み合うものとし、前記窪み部の開口部は、前記アウターロータの歯先部の軌跡円の外方側に位置してなる内接歯車ポンプとしたことにより、第2シールランドの領域内でセル内圧力が最大となる位置周辺にのみ前記窪み部の開口部が存在させるための位置決めの目安とすることができ、窪み部の位置決めが簡単にでき、該窪み部の形成が極めて行い易いものにできる。これによって、前記窪み部は前記セル内に閉じ込められて圧縮されるオイルの圧力を確実に拡散させることができ圧力の急激な上昇を防ぐことができるものである。 According to a third aspect of the present invention, the tooth tip portion of the inner rotor and the tooth bottom portion of the outer rotor mesh with each other in the region of the second seal land, and the opening of the recess portion has a tooth tip of the outer rotor. Since the internal gear pump is located on the outer side of the locus circle of the part, the opening of the recess is present only in the vicinity of the position where the pressure in the cell is maximum in the region of the second seal land. Therefore, it is possible to easily position the dent, and to form the dent very easily. Accordingly, the depression can reliably diffuse the pressure of the oil that is confined and compressed in the cell, and can prevent a sudden increase in pressure.
請求項4の発明は、前記窪み部は開口部面積よりも内部側の平面面積が広く形成されることにより窪み部の容積を実質的に大きくすることができる。よって、セル内の圧力上昇による圧力拡散がより一層、効果的に行われることができる。請求項5の発明は、前記窪み部は管路状部を介して連通する補助室が形成されているので、窪み部の容量を増加させる場合に好適であり、ハウジングの外部から前記窪み部付近に隣接するように凹み部を形成して、密封性のあるキャップ材を装着することで、前記補助室を極めて簡単に増設することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the volume of the hollow portion can be substantially increased by forming the hollow portion so that the plane area on the inner side is larger than the area of the opening portion. Therefore, the pressure diffusion due to the pressure increase in the cell can be more effectively performed. The invention according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明のオイルポンプは、図1(A)に示すように、ハウジングA内に形成されたロータ室11にトロコイド歯形のインナーロータ5及びアウターロータ6が内装されたものである。前記ロータ室11の中心には軸受部14が形成されている。図1(B)は、前記ハウジングAのハウジング本体部1の要部の平面図であって、前記ロータ室11には、その円周方向に沿って略外周寄りに吸入ポート12と吐出ポート13とが形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1 (A), the oil pump of the present invention has a trochoidal tooth-shaped
前記吸入ポート12及び吐出ポート13は、前記ロータ室11に左右非対称に形成されている。前記吸入ポート12の終端部122と前記吐出ポート13の始端部131との間に形成される第1シールランド21と,前記吐出ポート13の終端部132と前記吸入ポート12の始端部121との間に第2シールランド22が形成されている。前記吸入ポート12の始端部121及び終端部122は、インナーロータ5とアウターロータ6の回転方向に沿って決められた位置である。
The
すなわち、前記インナーロータ5及び前記アウターロータ6が回転することによって、任意に決定された仮想部位が前記吸入ポート12に入ってゆく最初の位置が始端部121であり、吸入ポート12から出て行く最後の位置が終端部122である。同様に前記吐出ポート13の始端部131及び終端部132も、インナーロータ5とアウターロータ6の回転方向に沿って決められた位置である。前記第2シールランド22には、窪み部3が形成されている。インナーロータ5及びアウターロータ6の回転方向は、図1(A)、図2(A)において矢印で示した。
That is, when the
そのインナーロータ5は、図1(A)に示すように、歯数においてアウターロータ6よりも1つ少なく、インナーロータ5が1回転すると、アウターロータ6は遅れて回転する関係となる。このようにインナーロータ5は外周に外歯部51が形成され、外方に突出する歯先部511及び内方に凹状の歯底部512を有し、同様にアウターロータ6は内周側より中心側に向かって突出する内歯部61が形成され、該内歯部61は歯先部611及び凹状の歯底部612から構成されている。前記インナーロータ5と、アウターロータ6とが共に回転することによって、インナーロータ5の歯先部511と歯底部512及びアウターロータ6の歯先部611と歯底部612とが組み合わさって歯間空間が形成される。以下、この歯間空間をセルSと称する。
As shown in FIG. 1A, the
その吸入ポート12の終端部122と吐出ポート13の始端部131との間には、前記吸入ポート12と吐出ポート13とを仕切る役目の間仕切り部となる第1シールランド21が形成されている。また前記吐出ポート13の終端部132と吸入ポート12の始端部121との間には、前記吸入ポート12と吐出ポート13とを仕切る役目の間仕切り部となる第2シールランド22が形成されている。前記第1シールランド21及び前記第2シールランド22は、平坦状の面に形成された部位である〔図1(B)及び図2(B),(C)等参照〕。
Between the
そして、前記インナーロータ5とアウターロータ6とによって形成されたセルSが前記吸入ポート12で吸い込んだ流体を前記吐出ポート13に移送させる過程で、前記セルSは前記第1シールランド21の形成領域を移動する間に、閉鎖状の空隙となる部屋を構成する。前記第2シールランド22は、前記セルSが前記吐出ポート13にオイルJを吐出し、その吐出作業を終えたセルSが前記再度吸入ポート12側に移動する際に通過する部位となる。ここで、前記インナーロータ5とアウターロータ6との回転方向は、図1(A)において、反時計回りの方向に回転するものとしている。ここで、前記吸入ポート12と吐出ポート13との形成位置が左右反対に配置される場合には、前記インナーロータ5とアウターロータ6の回転方向は時計回りの方向となる。前記ハウジングAは、ハウジング本体部1とカバー部4とから構成され、前記ロータ室11は、ハウジング本体部1に形成されている〔図2(C)参照〕。また、特に図示しないが、前記カバー部4側にも前記第1シールランド21及び第2シールランド22が形成されることもある。
In the process of transferring the fluid sucked by the
次に、前記第2シールランド22の形成領域内には、図1,図2に示すように、窪み部3が形成されている。該窪み部3は、収容室部31及び開口部32とからなる。前記窪み部3の開口部32は、前記第2シールランド22の領域内における前記インナーロータ5の外歯部51と前記アウターロータ6の内歯部61の両方に交わる位置に形成されたものである。前記収容室部31は、前記第2シールランド22の表面から深く掘り込まれて、略直方体状又は立方体状に形成された部屋である。前記開口部32は、前記収容室部31の第2シールランド22表面における収容口となる部位であって、その形状が略長方形或いは正方形等の方形状に形成されている。開口部32の形状と、前記収容室部31の平面形状は、同一形状となる。また前記窪み部3の収容室部31の平面形状及び開口部32が円形(楕円も含む)に形成されることもあり、形状は、限定されるものではない。
Next, in the region where the
また、前記窪み部3は、前記第2シールランド22の形成領域の外部とは非連通とした構造である。さらに、前記窪み部3の外側端縁は、前記ロータ室11の内周壁面の形成位置までには至らないようにしている。その第2シールランド22の外部には、該第2シールランド22の領域の外周も含まれるものである。そして、前記窪み部3は、第2シールランド22の領域の外周を越えて形成されるものではなく、また該第2シールランド22の外部に延びて形成されるものではない。このように窪み部3は、第2シールランド22の領域の外周よりも内部に形成されたものである。また、前記窪み部3は、ロータ室11に収められた状態の前記アウターロータ6の外周よりも外方の位置まで延び形成されないものである。すなわち、前記窪み部3は、前記アウターロータ6の外周の内方側に位置している。そして、前記窪み部3は、前記吸入ポート12及び吐出ポート13のいずれにも連通されていない構造である。
Further, the
前記窪み部3の開口部32の形成位置には、主に2つの実施形態が存在する。その第1実施形態は、前記第2シールランド22の領域内で、前記インナーロータ5の歯底部512と、前記アウターロータ6の歯先部611とが噛み合うものとし、前記窪み部3の開口部32は、アウターロータ6の歯底部612の軌跡円Qaよりも内方側に位置するように形成されている(図1参照)。該軌跡円Qaよりも内方側に窪み部3が形成される実施形態では、前記インナーロータ5の歯底部512と、前記アウターロータ6の歯先部611とが噛み合う位置で、前記外歯部51と前記内歯部61とに窪み部3が交じる。そして、前記第2シールランド22の表面において最小体積のセルSを形成し、該セルS内にオイルJが閉じ込められセルS内部が高圧となる。そして、前記窪み部3の開口部32は、インナーロータ5の歯底部512と、アウターロータ6の歯先部611とが噛み合って形成されたセルSに交わっているので、該セルS内部で急激に圧力上昇したオイルJの圧力p,p,…を窪み部3の収容室部31に放出するようにして、圧力を拡散させることができ、急激な圧力の上昇を防ぐものである〔図2(C),図4(B),(D),(E)参照〕。
There are mainly two embodiments at the position where the
さらに、前述したように、前記窪み部3の開口部32は、前記第2シールランド22の領域内における前記インナーロータ5の外歯部51と、前記アウターロータ6の内歯部61の両方に交わるようにしたものである。すなわち、インナーロータ5の外歯部51と、アウターロータ6の内歯部61との両方に、前記窪み部3の収容室部31に溜まっているオイルJからの圧力が均等にかかることになり、前記インナーロータ5と前記アウターロータ6のいずれか一方のみが軸方向に傾斜することなく、両方が同等の圧力を受けて、インナーロータ5及びアウターロータ6が共に軸方向に傾斜し難い状態となり、安定したロータの回転を得ることができる(図6参照)。
Furthermore, as described above, the
また、前記窪み部3の開口部32の形成位置の第2実施形態は、第2シールランド22の領域内で前記インナーロータ5の歯先部511と、前記アウターロータ6の歯底部612とが噛み合うものとし、前記窪み部3の開口部32外側端縁は、前記アウターロータ6の歯先部611の軌跡円Qbよりも外方側に位置させたものである(図3参照)。この実施形態では、前記インナーロータ5の歯先部511と、前記アウターロータ6の歯底部612とが噛み合うことによって、第2シールランド22の表面において最小体積のセルSを形成し、該セルS内にオイルJが閉じ込められた状態となり、閉じ込められたオイルJは極めて高圧である。
In the second embodiment of the position where the
前記窪み部3の形成位置の第2実施形態においても、前記インナーロータ5の外歯部51と、前記アウターロータ6の内歯部61との両方に、前記窪み部3の収容室部31に溜まっているオイルJからの圧力が均等にかかり、インナーロータ5及びアウターロータ6が共に軸方向に傾斜し難い状態となり、安定したロータの回転を得ることができる。すなわち、前記軌跡円Qa及び軌跡円Qbは、共に第2シールランド22に窪み部3を形成する位置を簡単に決定することができる、位置決めの目安となるものである。
Also in the second embodiment of the formation position of the
前記窪み部3は、前述したように、収容室部31と開口部32とから形成されたものであり、その形状にも複数の実施形態が存在する。その窪み部3の形状の第1実施形態は、開口部32と収容室部31の面積が同一なものであり略直方体に形成されたものである〔図2(C)及び図4(B),(D),(F)参照〕。また、窪み部3の形状の第2実施形態では、収容室部31は底面から開口部32に向かって次第に面積が広くなるように形成されたものである〔図5(A)参照〕。さらに前記窪み部3の形状の第3実施形態では、開口部32の面積Tbよりも収容室部31の平面面積Taが広く形成されたものである〔図5(B)参照〕。
As described above, the
すなわち、第3実施形態の形状の窪み部3においては、前記開口部32から収容室部31の内部に入ると、開口部32の面積よりも広い部屋が存在しており、前記開口部32の形成位置の2つの実施形態である前記軌跡円Qa,Qbを基準とした位置に合わせたとしても、前記第2シールランド22の形成領域において収容室部31は平面面積を広くすることができ、よって容積を大きく確保することができるものである。これによって、前記第2シールランド22領域におけるセルSに閉じ込められたオイルJの上昇圧力の拡散をより大きくすることができ、セルS内のオイルJの急激な圧力上昇を防止し、より一層安定したロータの回転を得ることができる。
That is, in the
次に、窪み部3の形状の第4実施形態では、前記収容室部31をさらに容積を大きくしたものである〔図5(C)参照〕。このような大容積とする構成では、ハウジング本体部1の外部から大容積の収容室部31が加工形成され、この加工形成された開口孔箇所にはキャップ材35が密封性を具備して装着される。さらに前記窪み部3の形状の第5実施形態では、管路状部34を介して前記収容室部31に連通する補助室部33が形成される実施形態も存在する〔図5(D)参照〕。この実施形態では、前記補助室部33が前記収容室部31に隣接して形成され、該収容室部31と前記補助室部33とが管路状部34によって連通したものである。
Next, in 4th Embodiment of the shape of the
前記補助室部33の形状は、直方体,円筒形状等であり、ポンプを実際に使用してから、窪み部3の容量を増やす必要が生じたときに、補助室部33は、増設可能なものである。具体的には、ハウジング本体部1の外部から前記収容室部31の近傍に達する穴を加工形成して、該収容室部31と連通するように管路状部34が形成され、ハウジング本体部1の外側壁面に形成された前記補助室33の開口孔箇所には、第3実施形態の場合と同様にキャップ材35によって密封性を具備して装着される。
The shape of the
前記インナーロータ5には、そのボス孔に駆動シャフト7が貫通し、キー等を介して固着され、該駆動シャフト7が回転することにより、前記インナーロータ5が回転する。そしてインナーロータ5と噛み合うアウターロータ6が共に同方向に回転する。その回転に伴い、前記外歯部51と内歯部61とによって形成されるセルSのうちで最も体積が小さくなったセルSが、前記吸入ポート12において、体積が次第に増大し、その体積が増大する過程で、前記吸入ポート12からオイルJが導かれる。
A
次に、本発明における窪み部3とセルSの動作を図4に基づいて説明する。インナーロータ5及びアウターロータ6は、反時計回りに回転する(回転方向は矢印で記載)。前記吐出ポート13の終端部132から第2シールランド22に到達した任意のセルSには、オイルJが少量であるが閉じ込められており、この閉じ込められた状態で第2シールランド22の領域を前記セルSが吸入ポート12側に向かって移動する。任意のセルSは、移動に伴って、体積が次第に小さくなる〔図4(A),(B)参照〕 。任意のセルSの体積が第2シールランド22上で次第に小さくなると、内部に閉じ込められたオイルJは圧力が上昇するが、その上昇と共に上昇した分の圧力が前記窪み部3に向かって拡散される〔図4(C),(D)参照〕。さらに、前記セルSは、移動を続けて、第2シールランド22の周方向の略中央付近にて体積が最小となり、閉じ込められたオイルJの圧力もこの最小体積で急激に上昇するが、前述したように、前記窪み部3によって圧力が吸収されるがごとく、拡散されて、セルS内のオイル圧力の上昇はほとんど生じないものである。
Next, the operation of the
前記セルSに閉じ込められたオイルJの上昇した圧力は、インナーロータ5とアウターロータ6に軸方向に直交する負荷をかけることになり、振動や騒音の原因となるが、前記インナーロータ5の外歯部51と、前記アウターロータ6の内歯部61に交わるようにして、前記第2シールランド22の形成領域には前記窪み部3が形成されており、前記セルS内のオイルJの圧力の上昇分が前記窪み部3内に拡散することができることで、第2シールランド22におけるセルS内に閉じ込められたオイルJの圧力上昇を防止し、或いは圧力上昇を極めて低く抑えることができ、これによってインナーロータ5及びアウターロータ6の回転は振動,騒音のほとんど発生することが無く、極めて滑らかに行われ、良好なポンプ動作となる。
The increased pressure of the oil J trapped in the cell S applies a load orthogonal to the axial direction on the
A…ハウジング、5…インナーロータ、6…アウターロータ、12…吸入ポート、
121…始端部、122…終端部、13…吐出ポート、131…始端部、
132…終端部、21…第1シールランド、22…第2シールランド、
3…窪み部、31…収容室部、32…開口部、33…補助室部、34…管路状部、
51…外歯部、511…歯先部、512…歯底部、6…アウターロータ、61…内歯部、611…歯先部、612…歯底部、Qa…軌跡円、Qb…軌跡円、33…補助室部、
S…セル。
A ... Housing, 5 ... Inner rotor, 6 ... Outer rotor, 12 ... Suction port,
121 ... Start end, 122 ... Termination, 13 ... Discharge port, 131 ... Start end,
132 ... Terminal portion, 21 ... first seal land, 22 ... second seal land,
DESCRIPTION OF
51: external tooth portion, 511 ... tooth tip portion, 512 ... tooth bottom portion, 6 ... outer rotor, 61 ... inner tooth portion, 611 ... tooth tip portion, 612 ... tooth bottom portion, Qa ... locus circle, Qb ... locus circle, 33 ... auxiliary room,
S ... Cell.
Claims (5)
The internal gear pump according to any one of claims 1, 2, and 3, wherein the hollow portion is formed with an auxiliary chamber that communicates with a pipe-shaped portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007120303A JP2008274870A (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Internal gear pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007120303A JP2008274870A (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Internal gear pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008274870A true JP2008274870A (en) | 2008-11-13 |
Family
ID=40053130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007120303A Pending JP2008274870A (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Internal gear pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008274870A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011021526A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Nippon Soken Inc | Rotary pump and brake device equipped with the same |
US10400768B2 (en) | 2015-01-23 | 2019-09-03 | Denso Corporation | Fuel pump and manufacturing method thereof |
US10934985B2 (en) | 2015-01-15 | 2021-03-02 | Denso Corporation | Fuel pump |
-
2007
- 2007-04-27 JP JP2007120303A patent/JP2008274870A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011021526A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Nippon Soken Inc | Rotary pump and brake device equipped with the same |
US10934985B2 (en) | 2015-01-15 | 2021-03-02 | Denso Corporation | Fuel pump |
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