JP2016098730A - 内接ギアポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】内接ギアポンプのポンプ出力能力の低下を抑制することと、コスト増加の抑制を両立しつつ、内接ギアポンプ単体の状態におけるインナギアの径方向の移動の抑制を図る。
【解決手段】内接ギアポンプであって、インナギア１０と、アウタギアと、ハウジングと、を備え、インナギア１０の本体部対向面１０Ａ（軸方向端面のうち少なくとも一方側）と、インナギア対向面３０ＫＡと、のいずれか一方には嵌合孔１０Ｈ周りにおいて軸方向に突出する環状凸部１６（凸部）が形成され、他方には環状凸部１６に対向する環状凹部３６が形成されており、駆動軸Ｓが嵌合されない状態では、環状凸部１６と環状凹部３６が互いに係合することでインナギア１０の径方向の移動が規制され、駆動軸Ｓが嵌合される状態では、駆動軸Ｓの回転によりインナギア１０が回転する際に環状凸部１６と環状凹部３６が非接触な配置構成とされる。
【選択図】図１

Description

この発明は内接ギアポンプに関する。

従来、駆動軸に嵌合される嵌合孔と外周面に外歯を有するインナギアと、インナギアより径方向外方に配置され内周面にインナギアの外歯に噛み合う内歯を有するアウタギアと、インナギアとアウタギアを収容可能な収容空間を構成すると共に駆動軸を回転可能に軸支するハウジングと、を備えた内接ギアポンプが知られている。このような内接ギアポンプは、例えば、エンジンなどの回転を受けて駆動する駆動軸と同軸上に配設され、変速機などの変則制御などに必要とされる油圧を供給するように構成されている。そのため、内接ギアポンプは、内接ギアポンプ単体において駆動軸が嵌合されていない。ここで、ハウジング内の収容空間に収容されるアウタギアは、ハウジングの収容空間内面に位置決めされて保持されている。一方インナギアは、アウタギアの径方向内方において、径方向に移動可能な状態で保持されている。

このように、インナギアがアウタギアの径方向内方において径方向に移動可能な状態では、インナギアの嵌合孔と、ハウジングの駆動軸の挿通される孔部とが位置ずれを生じてしまい、インナギアに駆動軸を嵌合する組付け作業が困難となる。また、このような状態で駆動軸を無理やり組付けるとハウジングの内面、インナギアの嵌合孔等に傷及び打痕をつけてしまうおそれがある。そのため、内接ギアポンプ単体の状態においては、駆動軸に模したダミーシャフトを挿入してインナギアの位置ずれを抑制することが図られていた。このダミーシャフトは、組付け作業に手間が掛かる上、製品の使用時に必要の無い部品となるため、廃止したいという要望があった。このダミーシャフトを無くす技術開示として例えば、特許文献１が知られている。係る特許文献１には、ポンプ単体でインナーロータ（インナギア）のセンタリングを行うために、ケーシング（ハウジング）に内嵌されたベアリングの軸方向内側端部の凸部が、インナーロータの嵌入凹部に受容される技術が開示されている。

特開２００２−３３９８７７号公報

しかしながら、ケーシング（ハウジング）に内嵌されるベアリングを構成する点でコスト増の懸念がある。また、ベアリングとインナーロータの嵌入凹部の間は、接触状態が保持される。そのため、インナーロータが回転する状態において係る接触箇所が摺動抵抗を生じるおそれがある。そのため、内接ギアポンプのポンプ出力能力の低下が生じるおそれがあった。

そこで本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、内接ギアポンプのポンプ出力能力の低下を抑制することと、コスト増加の抑制を両立しつつ、内接ギアポンプ単体の状態におけるインナギアの径方向の移動の抑制を図ることにある。

上記課題を解決するために、本発明の内接ギアポンプは次の手段をとる。先ず、第１の発明に係る内接ギアポンプは、内接ギアポンプであって、駆動軸に嵌合される嵌合孔と外周面に外歯を有するインナギアと、該インナギアより径方向外方に配置され内周面に前記インナギアの外歯と噛み合う内歯を有するアウタギアと、前記インナギアと前記アウタギアを収容可能な収容空間を構成すると共に前記駆動軸を回転可能に軸支するハウジングと、を備え、前記インナギアの軸方向端面のうち少なくとも一方側と、前記インナギアの軸方向端面と対向する前記ハウジングの収容空間におけるインナギア対向面と、のいずれか一方には前記嵌合孔周りにおいて軸方向に突出する凸部が形成され、他方には前記凸部に対向する環状凹部が形成されており、前記駆動軸が嵌合されない状態では、前記凸部と前記環状凹部が互いに係合することで前記インナギアの径方向の移動が規制され、前記駆動軸が嵌合される状態では、前記駆動軸の回転によりインナギアが回転する際に前記凸部と前記環状凹部が非接触な配置構成とされる。

この第１の発明によれば、インナギアの軸方向端面のうち少なくとも一方側と、インナギアの軸方向端面と対向するハウジングの収容空間におけるインナギア対向面と、のいずれか一方には嵌合孔周りにおいて軸方向に突出する凸部が形成され、他方には凸部に対向する環状凹部が形成されている。ここで、駆動軸が嵌合されない状態では、凸部と環状凹部が互いに係合することでインナギアの径方向の移動が規制される。そのため、内接ギアポンプ単体の状態におけるインナギアの径方向の移動の抑制を図ることができる。ここで、凸部と、環状凹部は、インナギアとインナギア対向面に構成されるものであり、他の部材を要することなくインナギアの径方向の移動の抑制を図ることができるため、コスト増加の抑制を図れる。また、ダミーシャフトを不要とするため、駆動軸への組付け作業性も向上し得る。また、駆動軸が嵌合される状態では、駆動軸の回転によりインナギアが回転する際に凸部と環状凹部が非接触な配置構成とされている。そのため、内接ギアポンプのポンプ出力能力の低下を抑制することが図られる。

次に、第２の発明に係る内接ギアポンプは、上述した第１の発明に係る内接ギアポンプにおいて、前記凸部は、前記嵌合孔の中心から同一距離を有して周方向の一部又は全周に形成されている。

この第２の発明によれば、凸部は、嵌合孔の中心から同一距離を有して周方向の一部又は全周に形成されている。凸部が周方向の一部に形成される場合は、インナギアの重量増加を抑制し得る。また、凸部が周方向の全周に形成される場合は、インナギアの位置ずれをより一層抑制し得る。

次に、第３の発明に係る内接ギアポンプは、上述した第１の発明または第２の発明に係る内接ギアポンプにおいて、前記環状凹部は、前記ハウジングのインナギア対向面に形成されている。

この第３の発明によれば、環状凹部は、ハウジングのインナギア対向面に形成されていることが望ましい。これは、ハウジング側には、内接ギアポンプとしての吸入ポート、吐出ポートの切削加工が施されるため、併せて環状凹部を切削加工することができるため、製作上の効率が向上し得る。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、内接ギアポンプのポンプ出力能力の低下を抑制することと、コスト増加の抑制を両立しつつ、内接ギアポンプ単体の状態におけるインナギアの径方向の移動の抑制を図ることができる。

実施形態に係る内接ギアポンプを示す分解斜視図である。 ハウジングの一構成である第２カバーを本体部側から見た図である。 インナギアとアウタギアを本体部側から見た図である。 ハウジングの一構成である本体部を第２カバー側から見た図である。 ハウジングの一構成である第１カバーを第２カバー側から見た図である。 実施形態に係る内接ギアポンプの断面図である。 実施形態に係る内接ギアポンプの変形例を示す断面図である。 実施形態に係る内接ギアポンプのインナギアの変形例としてインナギアとアウタギアを本体部側から見た図である。

以下に実施形態に係る内接ギアポンプについて図１〜６を用いて説明する。

内接ギアポンプの全体構造について説明する。図１には、内接ギアポンプの各構成品を分解した斜視図が示されている。内接ギアポンプは、インナギア１０と、アウタギア２０と、ハウジング６０にて構成されている。ハウジング６０は、本体部３０と、第１カバー４０と、第２カバー５０によって軸方向に分割された構成とされている。

本体部３０は、図１、４に示すように鋼板製で構成され一方端に開口する筒状の凹部を有している。本体部３０は、第１カバー４０と第２カバー５０とが軸方向の両面から挟み込まれることで筒状の凹部が閉じられてギア収容空間３０Ｋ（収容空間）が構成される。そして当該ギア収容空間３０Ｋには、後述するインナギア１０とアウタギア２０が収容されている。ギア収容空間３０Ｋは、底部がインナギア１０の軸方向端面と対向するインナギア対向面３０ＫＡとして構成されている。インナギア対向面３０ＫＡには、駆動軸Ｓを挿通する挿通孔３０Ｈが貫通形成されている。挿通孔３０Ｈの径方向外方には、略三日月形状の吸入ポート３３と、吐出ポート３４が貫通形成されている。

第１カバー４０は、図１、５に示すように本体部３０のギア収容空間３０Ｋが開口された側とは反対の裏面に重ねあわされる部材である。第１カバー４０は、鋼板製で構成されている。第１カバー４０は、本体部３０の挿通孔３０Ｈに対応して、駆動軸Ｓを回転可能に軸支する軸孔４０Ｈが構成されている。なお、軸孔４０Ｈは、貫通しないで有底の孔部である。また、第１カバー４０は、本体部３０の吸入ポート３３と吐出ポート３４に対応して、略三日月形状の吸入ポート４３と吐出ポート４４が形成されている。吸入ポート４３と吐出ポート４４は、貫通しないで有底に形成されている。また、第１カバー４０は、外周面に吸入口４１が開口形成されており吸入ポート４３と連通している。また、第１カバー４０は、外周面に吐出口４２が開口形成されており吐出ポート４４と連通している。

第２カバー５０は、図１、２に示すように本体部３０のギア収容空間３０Ｋが開口された側に重ねあわされる部材である。第２カバー５０は、鋼板製で構成されている。第２カバー５０は、本体部３０の挿通孔３０Ｈに対応して、駆動軸Ｓを回転可能に軸支する軸孔５０Ｈが構成されている。なお、軸孔５０Ｈは、貫通形成されている。また、第２カバー５０は、本体部３０の吸入ポート３３と、吐出ポート３４と対応して、略三日月形状の吸入ポート５３と、吐出ポート５４が形成されている。吸入ポート５３と吐出ポート５４は、貫通しないで有底に形成されている。

インナギア１０は、図１、３に示すようにハウジング６０のギア収容空間３０Ｋ内において駆動軸Ｓの駆動によってアウタギア２０と協働して回転し、吸入口４１から吐出口４２に流体を供給する部材である。インナギア１０は、鋼板製で構成されており、駆動軸Ｓに嵌合される嵌合孔１０Ｈと外周面に外歯１０Ｔを有する。インナギア１０は、外周面にアウタギア２０の内歯２０Ｔと噛み合う複数の外歯１０Ｔを有している。本実施の形態における外歯１０Ｔは、歯数が７歯の例を示している。インナギア１０は、本体部３０のインナギア対向面３０ＫＡと対向する面が本体部対向面１０Ａ（インナギアの軸方向端面のうち少なくとも一方側）として構成されている。

アウタギア２０は、図１、３に示すようにハウジング６０のギア収容空間３０Ｋ内において駆動軸Ｓの駆動によってインナギア１０と協働して回転し、吸入口４１から吐出口４２に流体を供給する部材である。アウタギア２０は、鋼板製によって略環状に形成されている。アウタギア２０の環状の径方向内方は、インナギア１０を収容可能なインナギア収容部２０Ｋとして構成される（換言すれば、アウタギア２０はインナギア１０より径方向外方に配置される）。インナギア収容部２０Ｋを形成するアウタギア２０の内周面には、インナギア１０の外歯１０Ｔと噛み合う複数の内歯２０Ｔを有しており、本実施の形態では、歯数が８歯の例を示している。また、アウタギア２０の回転軸Ｚｏと、インナギア１０の回転軸Ｚｉは、異なる位置になる。これにより、インナギア１０が回転軸Ｚｉ回りに回転すると、アウタギア２０が回転軸Ｚｏ回りに回転し、インナギア１０の外歯１０Ｔとアウタギア２０の内歯２０Ｔとの間に形成される閉鎖空間２２の容積が徐々に大きくなった後、徐々に小さくなっていく。また、閉鎖空間２２における最も容積が小さな最小閉鎖空間２２Ｍｉｎは、回転軸Ｚｏから回転軸Ｚｉに向かう方向の位置に形成される閉鎖空間であり、閉鎖空間２２における最も容積が大きな最大閉鎖空間２２Ｍａｘは、回転軸Ｚｉから回転軸Ｚｏに向かう方向の位置に形成される閉鎖空間である。

図２〜５に示されるようにインナギア１０とアウタギア２０がギア回転方向Ｒに回転すると、吸入口４１から吸入された流体は、吸入ポート３３、４３、５３に充填されるとともに、インナギア１０とアウタギア２０との間の閉鎖空間２２に充填される。そして閉鎖空間２２に保持された流体はインナギア１０とアウタギア２０の回転とともに運ばれ、吐出ポート３４、４４、５４に充填され、吐出口４２から高圧で押し出されて吐出される。

駆動軸Ｓは、回転軸Ｚｉ回りに回転可能な軸部材を有しており、ハウジング６０における挿通孔３０Ｈ、軸孔４０Ｈ、軸孔５０Ｈに挿通されると共に、ギア収容空間３０Ｋ内のインナギア１０の嵌合孔１０Ｈに嵌合される。これにより、駆動軸Ｓの回転によってインナギア１０が回転駆動される。この回転軸Ｚｉは、上述のインナギア１０の回転軸Ｚｉである。

ところで、内接ギアポンプは、内接ギアポンプ単体において駆動軸Ｓが嵌合されていない。ここで、図１、６に示されるようにハウジング６０内の本体部３０に収容されるアウタギア２０は、ギア収容空間３０Ｋの内面に位置決めされて保持されている。一方インナギア１０は、インナギア１０の本体部対向面１０Ａにおける環状凸部１６（凸部）と、本体部３０のインナギア対向面３０ＫＡにおける環状凹部３６が係合することで、アウタギア２０のインナギア収容部２０Ｋの内方において径方向の移動が規制されている。環状凹部３６と環状凸部１６の構成は、図６に示すように断面視で見て、環状凹部３６の切欠き幅３６Ｄが、環状凸部１６の突出幅１６Ｄより大きく形成されている。そのため、内接ギアポンプは、駆動軸Ｓが嵌合されない状態では、環状凸部１６と環状凹部３６が互いに係合することでインナギア１０がアウタギア２０のインナギア収容部２０Ｋの内方において径方向の移動が規制されている。また、駆動軸Ｓが嵌合される状態では、駆動軸Ｓの回転によりインナギア１０が回転する際に環状凸部１６と環状凹部３６が非接触な配置構成とされる。

このように、実施形態の内接ギアポンプによれば、インナギア１０の本体部対向面１０Ａ（インナギアの軸方向端面のうち少なくとも一方側）と、インナギア１０の本体部対向面１０Ａと対向するハウジング６０のギア収容空間３０Ｋ（収容空間）におけるインナギア対向面３０ＫＡと、のいずれか一方には嵌合孔１０Ｈ周りにおいて軸方向に突出する環状凸部１６（凸部）が形成され、他方には環状凸部１６に対向する環状凹部３６が形成されている。ここで、駆動軸Ｓが嵌合されない状態では、環状凸部１６と環状凹部３６が互いに係合することでインナギア１０の径方向の移動が規制される。そのため、内接ギアポンプ単体の状態におけるインナギア１０の径方向の移動の抑制を図ることができる。ここで、環状凸部１６と、環状凹部３６は、インナギア１０とインナギア対向面３０ＫＡに構成されるものであり、他の部材を要することなくインナギア１０の径方向の移動の抑制を図ることができるため、コスト増加の抑制を図れる。また、ダミーシャフトを不要とするため、駆動軸Ｓへの組付け作業性も向上し得る。また、駆動軸Ｓが嵌合される状態では、駆動軸Ｓの回転によりインナギア１０が回転する際に環状凸部１６と環状凹部３６が非接触な配置構成とされている。そのため、内接ギアポンプのポンプ出力能力の低下を抑制することが図られる。

また、環状凸部１６は、嵌合孔１０Ｈの中心から同一距離を有して周方向の一部又は全周に形成されている。環状凸部１６が周方向の一部に形成される場合は、インナギア１０の重量増加を抑制し得る。また、環状凸部１６が周方向の全周に形成される場合は、インナギア１０の位置ずれをより一層抑制し得る。

また、環状凹部３６は、ハウジング６０のインナギア対向面３０ＫＡに形成されていることが望ましい。これは、ハウジング６０側には、内接ギアポンプとしての吸入ポート３３、吐出ポート３４の切削加工が施されるため、併せて環状凹部３６を切削加工することができるため、製作上の効率が向上し得る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の内接ギアポンプは、実施形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができるものである。本実施形態では、インナギア１０側に環状凸部１６を構成し、本体部３０のインナギア対向面３０ＫＡに環状凹部３６を構成する態様を示したが、これに限定されない。例えば、図７に示すようにインナギア２１０側に環状凹部２１６を構成し、本体部２３０のインナギア対向面３０ＫＡに環状凸部２３６を構成するものであってもよい。このとき、環状凹部２１６の切欠き幅２１６Ｄは、環状凸部２３６の突出幅２３６Ｄより大きく形成されている。また、本実施形態では、凸部の構成として環状凸部１６を示したがこれに限られず、例えば、図８に示すように周方向の一部に突起状の凸部３１６として構成するものであってもよい。また、本実施形態におけるハウジング６０は、本体部３０と、第１カバー４０が軸方向に分割された構成を示したが一体の構成であってもよい。

１０ インナギア
１０Ａ 本体部対向面（インナギアの軸方向端面のうち少なくとも一方側）
１０Ｔ 外歯
１０Ｈ 嵌合孔
１６ 環状凸部（凸部）
２０ アウタギア
２０Ｋ インナギア収容部
２０Ｔ 内歯
２２ 閉鎖空間
２２Ｍａｘ 最大閉鎖空間
２２Ｍｉｎ 最小閉鎖空間
３０ 本体部
３０Ｈ 挿通孔
３０Ｋ ギア収容空間（収容空間）
３０ＫＡ インナギア対向面
３３ 吸入ポート
３４ 吐出ポート
３６ 環状凹部
４０ 第１カバー
４０Ｈ 軸孔
４１ 吸入口
４２ 吐出口
４３ 吸入ポート
４４ 吐出ポート
５０ 第２カバー
５０Ｈ 軸孔
５３ 吸入ポート
５４ 吐出ポート
６０ ハウジング
Ｓ 駆動軸
Ｒ ギア回転方向

Claims (3)

1. 内接ギアポンプであって、
   駆動軸に嵌合される嵌合孔と外周面に外歯を有するインナギアと、
   該インナギアより径方向外方に配置され内周面に前記インナギアの外歯と噛み合う内歯を有するアウタギアと、
   前記インナギアと前記アウタギアを収容可能な収容空間を構成すると共に前記駆動軸を回転可能に軸支するハウジングと、を備え、
   前記インナギアの軸方向端面のうち少なくとも一方側と、前記インナギアの軸方向端面と対向する前記ハウジングの収容空間におけるインナギア対向面と、のいずれか一方には前記嵌合孔周りにおいて軸方向に突出する凸部が形成され、他方には前記凸部に対向する環状凹部が形成されており、
   前記駆動軸が嵌合されない状態では、前記凸部と前記環状凹部が互いに係合することで前記インナギアの径方向の移動が規制され、
   前記駆動軸が嵌合される状態では、前記駆動軸の回転によりインナギアが回転する際に前記凸部と前記環状凹部が非接触な配置構成とされる内接ギアポンプ。
2. 請求項１に記載の内接ギアポンプであって、
   前記凸部は、前記嵌合孔の中心から同一距離を有して周方向の一部又は全周に形成されている内接ギアポンプ。
3. 請求項１または請求項２に記載の内接ギアポンプであって、
   前記環状凹部は、前記ハウジングのインナギア対向面に形成されている内接ギアポンプ。
   

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