JP2015222043A - ポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】容積効率の悪化を防止することができるポンプを提供する。
【解決手段】液体を吐出するインナーロータ及びアウターロータを収容するポンプ室１１ｂがポンプ室形成面１１ｆに凹陥形成され、ポンプ室形成面１１ｆにおいてポンプ室１１ｂの周囲にＯリング溝１１ｉが形成されたハウジングと、Ｏリング溝１１ｉに取り付けられるＯリングと、ポンプ室形成面１１ｆに取り付けられ、Ｏリングと密着して、ポンプ室１１ｂを閉塞するプレートと、を有し、ポンプ室形成面１１ｆにおいてＯリング溝１１ｉの周囲には、ポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通する穴間溝１１ｄが凹陥形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、オイル等の流体を吸入・吐出するポンプに関するものである。
特許文献１に示されるように、内接式のギヤポンプは、外周に外歯が形成されたインナーロータと、内周に内歯を有するアウターロータと、インナーロータ及びアウターロータを収容するポンプ室が形成されたハウジングと、ポンプ室を閉塞するようにハウジングと密着してハウジングに取り付けられたプレートを有して構成されている。
特開２０１１−１９０７６３号公報
このような構造のポンプでは、ハウジングとプレートの間に毛細管現象によって塩水が染みこんで、ハウジングとプレートの間に塩分が残留し、ハウジングとプレートの間において錆が発生する場合が有る。すると、当該錆によってハウジングとプレートが押し広げられ、ハウジングとプレートが僅かに離間して、インナーロータとハウジングやプレート、或いは、アウターロータとハウジングやプレート間のサイドクリアランスが増大し、理論吐出量に対する実吐出量の比である容積効率が悪化してしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、容積効率の悪化を防止することができるポンプを提供することを目的とする。
（請求項１）本発明に係るポンプは、液体を吐出する回転部材を収容するポンプ室がポンプ室形成面に凹陥形成され、前記ポンプ室形成面において前記ポンプ室の周囲にＯリング溝が形成されたハウジングと、前記Ｏリング溝に取り付けられるＯリングと、前記ポンプ室形成面に取り付けられ、前記Ｏリングと密着して、前記ポンプ室を閉塞するプレートと、を有し、前記ポンプ室形成面において前記Ｏリング溝の周囲には、前記ポンプ室形成面の外縁に連通する排出凹部が一周凹陥形成されている。
このように構成されたポンプでは、ハウジングとプレートの間に塩水が侵入したとしても、ポンプ室形成面の外縁に連通している排出凹部から雨水が侵入して、ハウジングとプレートの間に有る塩分が雨水によって洗い流されるので、ハウジングとプレートの間において塩分が残留しない。このため、ハウジングとプレートの間に残留する塩分に起因する錆の発生が防止され、サイドクリアランスの増大に起因する容積効率の悪化が防止される。
また、ポンプ室形成面には排出凹部が形成されていることから、ポンプ室形成面に排出凹部が形成されていないポンプと比較して、ハウジングとプレートの密着している面の面積が小さい。これにより、例え、ハウジングとプレートが密着している面において、錆が発生したとしても、ハウジングとプレートが密着している面の面積が小さいことから、ポンプ室形成面に排出凹部が形成されていないポンプと比較して、錆によりハウジングとプレートが押し広げられる力が小さい。このため、ハウジングとプレートが離間し難く、サイドクリアランスが増大し難い。この結果、サイドクリアランスの増大に起因する容積効率の悪化が抑制される。
（請求項２）前記ポンプ室形成面には、前記ハウジングと前記プレートを取り付けるボルトが挿通する通し穴が形成され、前記排出凹部は、前記通し穴と、前記通し穴間を接続する穴間溝から構成されていることが好ましい。
このように、通し穴にまで排出凹部である穴間溝が形成されているので、ハウジングとプレートの密着面の面積を更に小さくすることができ、錆によりハウジングとプレートが押し広げられる力を小さくすることができ、サイドクリアランスの増大を抑制することができる。
（請求項３）前記ポンプ室形成面には、前記通し穴から前記ポンプ室形成面の外縁に連通する排水溝が凹陥形成されていることが好ましい。これにより、通し穴に侵入した塩水が、排水溝から排出されるので、通し穴に挿通されたボルトの腐食が防止される。
（請求項４）前記穴間溝は、前記通し穴に近づくに従って幅寸法が小さくなっていることが好ましい。これにより、通し穴に近い位置では、ハウジングとプレートが当接する面積が大きいので、通し穴に挿通されるボルトの軸力をハウジングとプレートの当接面で支持することができ、プレートの湾曲が防止され、サイドクリアランスの増大が防止される。
（請求項５）前記プレートは、他の部材に取り付けられていることが好ましい。これにより、プレートに他の部材に螺入するボルトが挿通する取付穴を形成することにより、簡単な構造で、ポンプを他の部材に取り付けることができる。
（請求項６）前記排出凹部は、前記ポンプ室形成面の外縁の少なくとも２箇所に連通していることが好ましい。これにより、排出凹部のポンプ室形成面の外縁に連通している一方の部分から雨水が侵入し、排出凹部のポンプ室形成面の外縁に連通している他方の部分から雨水が排出されるので、排出凹部内に有る塩分が確実に雨水によって洗い流され、排出凹部内での塩分の堆積が防止される。
（請求項７）前記排出凹部は、下方に開口していることが好ましい。これにより、排出凹部内に侵入した塩水や雨水が確実に排出凹部の下方に開口している部分から排出され、排出凹部内での塩分の堆積が防止される。
ポンプの側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図であり、ポンプ本体の断面図である。 ハウジングの斜視図である。 図１のＢ視図であり、ハウジングの上面図である。 塩水噴霧試験サイクル数と性能劣化度の関係を表したグラフである。 別の実施形態のポンプの図１のＢ視図であり、ハウジングの上面図である。
ポンプ１００は、ポンプ本体１０、モータ２０を有している。ポンプ本体１０は、モータ２０によって駆動され、所定の油圧のオイルをトランスミッション等の外部装置９９９に供給する。ポンプ本体１０については、後で詳細に説明する。
モータ２０は、ポンプ本体１０に回転駆動力を出力するものである。モータ２０は、筐体２１に固定されコイルで構成されたステータ２２、このステータ２２の内周側に回転可能に設けられ永久磁石で構成されたロータ２３、及びロータ２３の回転軸２４を有している。
以下に、図１及び図２を用いて、ポンプ本体１０の構造について説明する。ポンプ本体１０は、主に、ハウジング１１、インナーロータ１２、アウターロータ１３、Ｏリング１４、プレート１５とから構成されている。
ハウジング１１は、ブロック状であり、そのポンプ室形成面１１ｆに、扁平な円柱形状の空間であるポンプ室１１ｂが形成されている。図１、図３、図４に示すように、ハウジング１１の中央には、ポンプ室１１ｂに連通する挿通穴１１ａが連通形成されている。この挿通穴１１ａに、モータ２０の回転軸２４が挿通している。
図２に示すように、ポンプ室１１ｂ内には、アウターロータ１３が回転可能に収容されている。アウターロータ１３は、断面円形状を有する扁平な円柱形状であり、内周側に空間である内歯１３ａが形成されている。内歯１３ａ内には、インナーロータ１２が回転可能に設けられている。インナーロータ１２は、リング状であり、外縁に外歯１２ａが形成されている。内歯１３ａ及び外歯１２ａは、複数のトロコイド曲線によって構成されている。外歯１２ａの歯数は、内歯１３ａの歯数よりも少なくなっている。外歯１２ａと内歯１３ａは互いに噛合している。なお、アウターロータ１３の回転中心は、インナーロータ１２の回転中心に対して偏心している。インナーロータ１２の中心とモータ２０の回転軸２４は嵌合され、インナーロータ１２と回転軸２４は一体回転する。
プレート１５は、板条であり、ポンプ室１１ｂを閉塞するように、ハウジング１１のポンプ室形成面１１ｆに取り付いている。図１や図２に示すように、プレート１５のポンプ室１１ｂに面している面には、三日月状の吸入側溝１５ｅ及び吐出側溝１５ｆが、所定の間隔をおいてそれぞれ凹陥形成されている。なお、吸入側溝１５ｅと吐出側溝１５ｆは、プレート１５のポンプ室１１ｂに面している面において、互いに対向している。また、吸入側溝１５ｅ及び吐出側溝１５ｆが形成されている位置は、外歯１２ａと内歯１３ａとの間に形成される空間が移動する軌跡に形成されている。
プレート１５には、吸入側溝１５ｅの底部に連通する吸入ポート１５ｃが連通形成されている。吸入ポート１５ｃが吸入側溝１５ｅの底部に連通している位置は、外歯１２ａと内歯１３ａとの間に形成される空間が、最初に吸入側溝１５ｅを通過する吸入側溝１５ｅの始端部である。ハウジング１１には、吐出側溝１５ｆの底部に連通する吐出ポート１５ｄが連通形成されている。吐出ポート１５ｄが吐出側溝１５ｆの底部に連通している位置は、外歯１２ａと内歯１３ａとの間に形成される空間が、最後に吐出側溝１５ｆを通過する吐出側溝１５ｆの終端部である。吸入ポート１５ｃは、吸入流路９１によってオイルが収容されるリザーバ（不図示）に接続している。また、吐出ポート１５ｄは、吐出流路９２によって、外部装置９９９のオイル供給部に接続している。
モータ２０が回転すると、インナーロータ１２が回転し、内歯１３ａで外歯１２ａと噛合しているアウターロータ１３も回転する。すると、外歯１２ａと内歯１３ａとの間に形成される空間が、吸入ポート１５ｃ、吸入側溝１５ｅ、吐出側溝１５ｆ、吐出ポート１５ｄに順次移動し、吸入ポート１５ｃから吐出ポート１５ｄにオイルが送給される。
図３や図４に示すように、ハウジング１１のポンプ室形成面１１ｆには、ポンプ室１１ｂの周囲に、Ｏリング溝１１ｉが一周凹陥形成されている。Ｏリング溝１１ｉには、Ｏリング１４が取り付けられている。このＯリング１４が、プレート１５と密着して、ポンプ室１１ｂの油密が確保される。
図１や図２に示すように、プレート１５には、複数の取付穴１５ｊが連通形成されている。図１に示すように、取付穴１５ｊに外部装置９９９に螺入するボルト１７が挿通して、プレート１５が外部装置９９９に取り付けられている。すなわち、ポンプ１００が外部装置９９９に取り付けられている。図１に示すように、ポンプ１００は、インナーロータ１２やアウターロータ１３の回転軸が水平方向となるように、外部装置９９９に取り付けられている。
図３や図４に示すように、ポンプ室形成面１１ｆのＯリング溝１１ｉの外側には、複数の通し穴１１ｃが連通形成されている。図１に示すように、プレート１５の通し穴１１ｃが形成されている位置に対応する位置には、ネジ穴１５ｇが形成されている。ボルト１６が、通し穴１１ｃに挿通し、ネジ穴１５ｇに螺着して、プレート１５がハウジング１１に取り付けられている。なお、ボルト１６と通し穴１１ｃの間は、離間している。
図３や図４に示すように、ポンプ室形成面１１ｆのＯリング溝１１ｉの外側には、通し穴１１ｃ間を接続する穴間溝１１ｄが凹陥形成されている。穴間溝１１ｄは、ハウジング１１の外縁に連通している。図４に示すように、穴間溝１１ｄは、通し穴１１ｃに近づくに従って幅寸法が小さくなっている。
ポンプ室形成面１１ｆには、通し穴１１ｃからポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通する排水溝１１ｋが形成されている。なお、３つの排水溝１１ｋのうち１つの排水溝１１ｋは、ハウジング１１の下方に開口している。
なお、穴間溝１１ｄ及び排水溝１１ｋから、特許請求の範囲に記載の「排出凹部」が構成されている。このように、ポンプ室形成面１１ｆにおいてＯリング溝１１ｉの周囲に、ポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通する「排出凹部」が一周凹陥形成されている。
（本実施形態の効果）
このように構成されたポンプ１００では、ハウジング１１とプレート１５の間に塩水が侵入したとしても、ポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通している穴間溝１１ｄ（排出凹部）から雨水が侵入して、ハウジング１１とプレート１５の間に有る塩分が雨水によって洗い流されるので、ハウジング１１とプレート１５の間において塩分が残留しない。このため、ハウジング１１とプレート１５の間に残留する塩分に起因する錆の発生が防止され、サイドクリアランスの増大に起因する容積効率の悪化が防止される。
また、ポンプ室形成面１１ｆには穴間溝１１ｄが形成されていることから、ポンプ室形成面１１ｆに穴間溝１１ｄが形成されていないポンプと比較して、ハウジング１１とプレート１５が密着している面の面積が小さい。これにより、例え、ハウジング１１とプレート１５が密着している面において、錆が発生したとしても、ハウジング１１とプレート１５が密着している面の面積が小さいことから、ポンプ室形成面１１ｆに穴間溝１１ｄが形成されていないポンプと比較して、錆によりハウジング１１とプレート１５が押し広げられる力が小さい。このため、ハウジング１１とプレート１５が離間し難く、サイドクリアランスが増大し難い。この結果、サイドクリアランスの増大に起因する容積効率の悪化が抑制される。
また、通し穴１１ｃにまで穴間溝１１ｄが形成されているので、ハウジング１１とプレート１５の密着面の面積を更に小さくすることができ、錆によりハウジング１１とプレート１５が押し広げられる力を小さくすることができ、サイドクリアランスの増大を抑制することができる。
図５に示すように、本実施形態のポンプ１００では、ポンプ室形成面１１ｆに穴間溝１１ｄが形成されていない比較例のポンプと比較して、塩水噴霧試験のサイクル数が増加したとしても、性能劣化度の増加が抑制される。なお、ここでいう塩水噴霧試験とは、対象物への塩水の噴霧、対象物を所定温度で乾燥、対象物を所定温度で湿潤状態におくことを繰り返す試験である。性能劣化度とは、容積効率の悪化度の百分率である。
また、ポンプ室形成面１１ｆには、通し穴１１ｃからポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通する排水溝１１ｋが凹陥形成されている。これにより、通し穴１１ｃに侵入した塩水が、排水溝１１ｋから排出されるので、通し穴１１ｃに挿通されたボルト１６の腐食が防止される。
また、穴間溝１１ｄは、通し穴１１ｃに近づくに従って幅寸法が小さくなっている。これにより、通し穴１１ｃに近い位置では、ハウジング１１とプレート１５が当接する面積が大きいので、通し穴１１ｃに挿通されるボルト１６の軸力をハウジング１１とプレート１５の当接面で支持することができ、プレート１５の湾曲が防止され、サイドクリアランスの増大が防止される。また、穴間溝１１ｄは、通し穴１１ｃから遠ざかるに従って幅寸法が大きくなっている。これにより、ハウジング１１とプレート１５の密着面の面積を更に小さくすることができ、錆によりハウジング１１とプレート１５が押し広げられる力を小さくすることができ、サイドクリアランスの増大を抑制することができる。
また、プレート１５は、外部装置９９９（他の部材）に取り付けられている。これにより、プレート１５に外部装置９９９に螺入するボルト１７が挿通する取付穴１５ｊを形成することにより、簡単な構造で、ポンプ１００を外部装置９９９に取り付けることができる。
このように、プレート１５が外部装置９９９に取り付けられて、ポンプ１００が外部装置９９９に取り付けられている構造では、プレート１５は、プレート１５以外のポンプ１００の部材の重量を支持しているので、強度が必要である。このため、穴間溝１１ｄをプレート１５側に形成すると、プレート１５の強度が低下してしまう。一方で、プレート１５の厚さ寸法を大きくして、プレート１５の強度を確保すると、ポンプ１００の軸線方向の寸法が大きくなってしまう。しかし、本実施形態では、ポンプ室１１ｂが形成され、厚さ寸法の大きいハウジング１１側に穴間溝１１ｄが形成されているので、プレート１５の強度を維持しつつ、ポンプ１００の軸線方向の寸法の増加を防止することができる。
穴間溝１１ｄや排水溝１１ｋは、ポンプ室形成面１１ｆの外縁の少なくとも２箇所に連通している。これにより、あるポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通している穴間溝１１ｄや排水溝１１ｋから雨水が侵入し、他のポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通している穴間溝１１ｄや排水溝１１ｋから雨水が排出されるので、穴間溝１１ｄや排水溝１１ｋに有る塩分が確実に雨水によって洗い流され、穴間溝１１ｄや排水溝１１ｋでの塩分の堆積が防止される。
穴間溝１１ｄや排水溝１１ｋは、下方に開口している。これにより、穴間溝１１ｄや排水溝１１ｋ内に侵入した塩水や雨水が確実に穴間溝１１ｄや排水溝１１ｋの下方に開口している部分から排出され、穴間溝１１ｄや排水溝１１ｋでの塩分の堆積が防止される。
（別の実施形態）
以上説明した実施形態では、穴間溝１１ｄは、ポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通している。しかし、穴間溝１１ｄが、ポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通していない実施形態であっても差し支え無い。このような実施形態であっても、排水溝１１ｋはポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通しているので、ポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通している排水溝１１ｋから雨水が侵入して、ハウジング１１とプレート１５の間に有る塩分が雨水によって洗い流される。
図６に示すように、穴間溝１１ｄや排水溝１１ｋの代わりに、ポンプ室形成面１１ｆにおいてＯリング溝１１ｉの周囲に、ポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通する排出凹部１１ｍが一周凹陥形成されているポンプ１００であっても差し支え無い。このようなポンプ１００であっても、ポンプ室形成面１１ｆの外縁に連通している排出凹部１１ｍから雨水が侵入して、ハウジング１１とプレート１５の間に有る塩分が雨水によって洗い流される。また、ポンプ室形成面１１ｆに排出凹部１１ｍが形成されていないポンプと比較して、ハウジング１１とプレート１５が密着している面の面積が小さいので、錆によりハウジング１１とプレート１５が押し広げられる力が小さく、サイドクリアランスが増大し難い。
以上説明した実施形態では、ボルト１６はプレート１５側に螺着している。しかし、ボルト１６がハウジング１１側に螺着して、当該ボルト１６によってプレート１５がハウジング１１に取り付けられている実施形態であっても差し支え無い。
以上説明した実施形態では、ポンプ室１１ｂに収容され、オイルを吐出する「回転部材」は、インナーロータ１２及びアウターロータ１３である。しかし、「回転部材」がポンプ室１１ｂ内に並列して設けられた、互いに噛合するギヤであり、ポンプ１００がギヤポンプである実施形態であっても差し支え無い。
以上説明した実施形態では、ポンプ１００は、オイルを吐出するオイルポンプである。しかし、ポンプ１００が吐出する液体は、オイルに限定されず、冷却水等の液体であっても差し支え無い。
１１…ハウジング、１１ｂ…ポンプ室、１１ｃ…通り穴（排出凹部）、１１ｄ…穴間溝（排出凹部）、１１ｆ…ポンプ室形成面、１１ｉ…Ｏリング溝、１１ｋ…排水溝、１１ｍ…排出凹部、１２…インナーロータ（回転部材）、１３…アウターロータ（回転部材）、１４…Ｏリング、１５…プレート、１６…ボルト、１００…ポンプ

Claims (7)

  1. 液体を吐出する回転部材を収容するポンプ室がポンプ室形成面に凹陥形成され、前記ポンプ室形成面において前記ポンプ室の周囲にＯリング溝が形成されたハウジングと、
    前記Ｏリング溝に取り付けられるＯリングと、
    前記ポンプ室形成面に取り付けられ、前記Ｏリングと密着して、前記ポンプ室を閉塞するプレートと、を有し、
    前記ポンプ室形成面において前記Ｏリング溝の周囲には、前記ポンプ室形成面の外縁に連通する排出凹部が一周凹陥形成されているポンプ。
  2. 前記ポンプ室形成面には、前記ハウジングと前記プレートを取り付けるボルトが挿通する通し穴が形成され、
    前記排出凹部は、前記通し穴と、前記通し穴間を接続する穴間溝から構成されている請求項１に記載のポンプ。
  3. 前記ポンプ室形成面には、前記通し穴から前記ポンプ室形成面の外縁に連通する排水溝が凹陥形成されている請求項２に記載のポンプ。
  4. 前記穴間溝は、前記通し穴に近づくに従って幅寸法が小さくなっている請求項２又は請求項３項に記載のポンプ。
  5. 前記プレートは、他の部材に取り付けられる請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のポンプ。
  6. 前記排出凹部は、前記ポンプ室形成面の外縁の少なくとも２箇所に連通している請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のポンプ。
  7. 前記排出凹部は、下方に開口している請求項６に記載のポンプ。
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