JP2020045765A - Internal gear pump - Google Patents

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伊藤 貴之
Takayuki Ito
貴之 伊藤
洋 赤井
Hiroshi Akai
洋 赤井
圭 服部
Kei Hattori
圭 服部
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Abstract

To provide an internal gear pump which can position a trochoid by a simple structure, and can prevent the positional displacement and an inclination of the trochoid.SOLUTION: An internal gear pump 1 has a trochoid 4 in which an inner rotor 3 is rotatably accommodated in an outer rotor 2, and a suction-side volume chamber and a discharge-side volume chamber are formed, a casing 5 in which an accommodation part 8 for accommodating the trochoid 4 is formed, and a cover 6 for blocking the accommodation part 8 of the casing 5. An inside face 8b of the accommodation part 8 of the casing 5 is formed of an injection molded body having a resin composition, a bottom face 8a of the accommodation part 8 is formed of a metal plate 7 which is integrally arranged therewith at injection molding, the inner rotor 3 has a salient part 3a salient to one end face in an axial direction, the metal plate 7 has a recess 7 into which the salient part 3a is fit, and the salient part 3a of the inner rotor 3 is fit into the recess 7a of the metal plate 7.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、油や水、薬液などの液体を圧送する内接歯車ポンプ(トロコイドポンプ)に関し、特に、産業機械分野、例えば空調用コンプレッサに使用される内接歯車ポンプに関する。   The present invention relates to an internal gear pump (trochoid pump) for pumping a liquid such as oil, water, or a chemical solution, and particularly to an internal gear pump used in an industrial machine field, for example, an air conditioning compressor.

従来、内接歯車ポンプ(トロコイドポンプ)として、特許文献1などが知られている。図6に基づき内接歯車ポンプの構造について説明する。図6は従来の内接歯車ポンプの断面図である。図6に示すように、このポンプ21は、複数の内歯を有する環状のアウタロータ22内に、複数の外歯を有するインナロータ23が収容されてなるトロコイド24を主体としている。このトロコイド24は、フランジ付き円柱状のケーシング25に形成された円形のトロコイド収容部28に回転自在に収容されている。ケーシング25には、トロコイド収容部28を閉塞するカバー26が固定されている。また、インナロータ23の軸心には、図示しない駆動源によって回転させられる駆動シャフト33が貫通して固定されている。   BACKGROUND ART Conventionally, as an internal gear pump (trochoid pump), Patent Document 1 and the like are known. The structure of the internal gear pump will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a sectional view of a conventional internal gear pump. As shown in FIG. 6, the pump 21 mainly includes a trochoid 24 in which an inner rotor 23 having a plurality of external teeth is accommodated in an annular outer rotor 22 having a plurality of internal teeth. The trochoid 24 is rotatably housed in a circular trochoid housing portion 28 formed in a cylindrical casing 25 with a flange. A cover 26 for closing the trochoid housing 28 is fixed to the casing 25. A drive shaft 33 that is rotated by a drive source (not shown) penetrates and is fixed to the axis of the inner rotor 23.

ケーシング25は樹脂組成物を用いて射出成形により製造された射出成形体である。ケーシング25とカバー26とは、それぞれのボルト孔29を通されたボルト30により、機器本体の固定プレート32に締結固定されている。また、ケーシング25とカバー26との接合面(合わせ面)において、ケーシング25の凹部外周に形成された溝にゴムリング(Oリング)31を組み付けている。このゴムリング31は、トロコイド収容部28を密閉するために使用され、ケーシング25とカバー26の合わせ面から液体が漏れることを防止している。   The casing 25 is an injection molded body manufactured by injection molding using a resin composition. The casing 25 and the cover 26 are fastened and fixed to a fixing plate 32 of the device body by bolts 30 passed through respective bolt holes 29. Further, a rubber ring (O-ring) 31 is attached to a groove formed on the outer periphery of the concave portion of the casing 25 on a joint surface (joint surface) between the casing 25 and the cover 26. The rubber ring 31 is used to seal the trochoid storage portion 28, and prevents liquid from leaking from the mating surface of the casing 25 and the cover 26.

このような構造において、各ロータが互いに接触する仕切点間に、トロコイド24の回転方向に応じて、吸入側および吐出側の容積室が形成される。駆動シャフト33が回転してインナロータ23が回転すると、外歯がアウタロータ22の内歯に噛み合うことによりアウタロータ22が同一方向に連れ回りし、この回転によって容積が増大し、負圧となる吸入側容積室に吸入口から液体が吸入される。この吸入側容積室は、トロコイド24が回転することによって容積が減少して内圧が上昇する吐出側容積室に変わり、ここから、吸入された液体が吐出口に吐出される。   In such a structure, the suction-side and discharge-side volume chambers are formed between the partition points where the rotors come into contact with each other, according to the rotation direction of the trochoid 24. When the drive shaft 33 rotates and the inner rotor 23 rotates, the outer teeth mesh with the inner teeth of the outer rotor 22 so that the outer rotor 22 rotates in the same direction, and the rotation increases the volume, and the suction-side volume becomes negative pressure. Liquid is sucked into the chamber from the inlet. The suction-side volume chamber is changed to a discharge-side volume chamber whose volume decreases due to rotation of the trochoid 24 and the internal pressure increases, from which the sucked liquid is discharged to the discharge port.

特許文献1では、ケーシング25を射出成形体(樹脂成形体)とすることで、ケーシング全体を金属部品とする場合に比べて、安価で、かつ、形状の自由度を向上させている。また、トロコイド収容部28の内側面が樹脂成形体からなるので、アウタロータ22との摺動性にも優れる。一方、吐出性能のばらつきを抑制するため、トロコイド収容部28の底面は、ケーシング25との複合成形により一体化された円盤状の金属プレート27からなる。金属プレート27には、吸入口や吐出口などの液体経路が形成されており、該経路以外の円盤表面は平滑面となっている。   In Patent Literature 1, the casing 25 is made of an injection molded body (resin molded body), so that the casing 25 is inexpensive and has a higher degree of freedom in shape as compared with a case where the entire casing is made of metal parts. Further, since the inner surface of the trochoid housing portion 28 is formed of a resin molded body, the slidability with the outer rotor 22 is excellent. On the other hand, the bottom surface of the trochoid storage portion 28 is formed of a disk-shaped metal plate 27 integrated with the casing 25 by composite molding in order to suppress variations in the discharge performance. In the metal plate 27, a liquid path such as a suction port and a discharge port is formed, and the disk surface other than the path is a smooth surface.

特開2014−51964号公報JP 2014-51964 A

上記特許文献1の内接歯車ポンプでは、トロコイドが位置決めされておらず、トロコイドを金属プレート上に取り付ける際に、本来想定している位置から偏心して取り付けられたり、金属プレートの上面に対して傾いて取り付けられる場合がある。特に、図6のポンプでは、トロコイド収容部28の内側面が樹脂成形体からなるので、トロコイドが偏心して取り付けられた場合には、アウタロータ22の外周面が該トロコイド収容部28の内側面に不均等に摺接し、該内側面の摩耗が懸念される。また、トロコイドが傾いて取り付けられた場合には、回転中のトロコイドに異常な負担がかかるおそれがある。   In the internal gear pump of Patent Literature 1, the trochoid is not positioned, and when the trochoid is mounted on the metal plate, the trochoid is mounted eccentrically from the originally assumed position or inclined with respect to the upper surface of the metal plate. May be attached. In particular, in the pump of FIG. 6, since the inner surface of the trochoid housing portion 28 is formed of a resin molded body, when the trochoid is mounted eccentrically, the outer peripheral surface of the outer rotor 22 does not fit on the inner surface of the trochoid housing portion 28. Sliding contact is even, and there is a concern that the inner surface may be worn. Further, when the trochoid is attached at an angle, an abnormal load may be applied to the rotating trochoid.

トロコイドの位置決め構造として、例えば、回転軸が挿通されるカバーの孔の径寸法を大きくして、カバー側に突出させたインナロータの凸部を該孔に通した構造が知られている。しかし、ポンプの組み立てにおいてより簡易な構造が求められる。   As a trochoid positioning structure, for example, a structure is known in which the diameter of a hole in a cover through which a rotating shaft is inserted is increased, and a convex portion of an inner rotor protruding toward the cover is passed through the hole. However, a simpler structure is required in assembling the pump.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、トロコイド収容部の内側面が樹脂成形体からなり、該収容部の底面が金属プレートからなる内接歯車ポンプにおいて、簡易な構造でトロコイドの位置決めが可能であり、トロコイドの位置ずれや傾きを防止できる内接歯車ポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and in an internal gear pump in which an inner surface of a trochoid housing portion is formed of a resin molded body and a bottom surface of the housing portion is formed of a metal plate, a trochoid with a simple structure is provided. It is an object of the present invention to provide an internal gear pump capable of positioning the trochoid and preventing the trochoid from shifting or tilting.

本発明の内接歯車ポンプは、複数の内歯を有するアウタロータ内に、複数の外歯を有するインナロータが、上記外歯が上記内歯に噛み合い、かつ、偏心する状態で回転自在に収容され、上記内歯と上記外歯との間に、液体を吸入する吸入側容積室と、この吸入側容積室に吸入した液体を吐出する吐出側容積室とが形成されるトロコイドと、該トロコイドを収容する収容部が形成されたケーシングと、該ケーシングの上記収容部を閉塞するカバーとを有する内接歯車ポンプであって、上記ケーシングの上記収容部の内側面が、樹脂組成物の射出成形体からなり、上記収容部の底面が、射出成形時に一体に設けられた金属プレートからなり、上記インナロータは軸方向一方の端面に、突出した凸部を有し、上記金属プレートは上記凸部が嵌合される凹部を有しており、
上記インナロータの凸部が上記金属プレートの凹部に嵌合されていることを特徴とする。
The internal gear pump of the present invention is such that an inner rotor having a plurality of external teeth is rotatably housed in an outer rotor having a plurality of internal teeth in a state in which the external teeth mesh with the internal teeth and are eccentric. A trochoid, in which a suction-side volume chamber for sucking a liquid and a discharge-side volume chamber for discharging the liquid sucked into the suction-side volume chamber are formed between the inner teeth and the outer teeth, and contains the trochoid. An internal gear pump having a casing in which a housing portion to be formed is formed, and a cover for closing the housing portion of the casing, wherein an inner surface of the housing portion of the casing is formed by injection molding of a resin composition. The bottom surface of the housing portion is formed of a metal plate integrally provided at the time of injection molding. The inner rotor has a protruding protrusion on one end surface in the axial direction, and the metal plate is fitted with the protrusion. Is Has a recess,
The projection of the inner rotor is fitted in the depression of the metal plate.

上記凸部は上記インナロータの軸孔と同軸に突出させた外周形状が円形の筒体であり、該筒体の外周面の少なくとも一部が、上記凹部の内周面に嵌合されていることを特徴とする。   The convex portion is a cylindrical body having a circular outer shape protruded coaxially with the shaft hole of the inner rotor, and at least a part of the outer peripheral surface of the cylindrical body is fitted to the inner peripheral surface of the concave portion. It is characterized by.

上記金属プレートは、上記トロコイドの収容空間内に上記液体を導入する貫通孔と、上記液体の流路である凹溝とを有しており、上記凹部は、上記貫通孔と連通しておらず、上記凹溝と連通した凹形状であることを特徴とする。   The metal plate has a through hole for introducing the liquid into the accommodation space for the trochoid, and a concave groove that is a flow path of the liquid, and the concave portion does not communicate with the through hole. And a concave shape communicating with the concave groove.

上記金属プレートの端面から上記凹溝の底面までの溝深さが、上記金属プレートの端面から上記凹部の底面までの凹部深さよりも大きいことを特徴とする。   A groove depth from an end surface of the metal plate to a bottom surface of the concave groove is larger than a depth of a concave portion from an end surface of the metal plate to a bottom surface of the concave groove.

上記アウタロータおよび上記インナロータが焼結金属体であることを特徴とする。   The outer rotor and the inner rotor are sintered metal bodies.

本発明の内接歯車ポンプは、トロコイドと、該トロコイドを収容する収容部が形成されたケーシングと、該ケーシングの上記収容部を閉塞するカバーとを有し、収容部の内側面が樹脂成形体からなり、収容部の底面が金属プレートからなるので、アウタロータとの摺動性を向上させつつ、吐出性能のばらつきを抑えることができる。また、インナロータは軸方向一方の端面に、突出した凸部を有し、金属プレートは凸部が嵌合される凹部を有しており、該凸部が該凹部に嵌合されているので、トロコイドの位置決めが可能であり、トロコイドの位置ずれを防止できる。その結果、偏心による吐出量低下が生じない。また、凸部と凹部のクリアランス以上にインナロータの傾きが起きないため、回転中のトロコイドに異常な負荷がかかることを防止できる。   An internal gear pump according to the present invention includes a trochoid, a casing in which a housing portion for housing the trochoid is formed, and a cover for closing the housing portion of the casing. Since the bottom surface of the housing portion is formed of a metal plate, it is possible to improve the slidability with the outer rotor and suppress variations in the discharge performance. Further, the inner rotor has a protruding projection on one end face in the axial direction, and the metal plate has a recess in which the projection is fitted. Since the projection is fitted in the recess, Trochoid positioning is possible, and trochoid displacement can be prevented. As a result, the discharge amount does not decrease due to the eccentricity. Further, since the inner rotor does not tilt more than the clearance between the convex portion and the concave portion, it is possible to prevent an abnormal load from being applied to the rotating trochoid.

上記ポンプは、ポンプの組み立ての際、インナロータの凸部と金属プレートの凹部が内部で組み合うようにする。上記ポンプは、上側から重ねていくだけで容易に組み立てることができる。   In the above pump, the protrusion of the inner rotor and the recess of the metal plate are assembled inside when the pump is assembled. The pump can be easily assembled simply by stacking it from above.

本発明では、特に、収容部の内側面が樹脂成形体であり、トロコイドの位置ずれによる該内側面の摩耗が懸念されるところ、上記構成とすることで内側面の摺動性を向上させるとともに、過剰な摩耗を防止できる。   In the present invention, in particular, the inner surface of the housing portion is a resin molded body, and there is a concern that the inner surface may be worn due to a trochoid misalignment. , Excessive wear can be prevented.

本発明の内接歯車ポンプの一例を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing an example of an internal gear pump of the present invention. 本発明の内接歯車ポンプを示す平面図である。It is a top view showing the internal gear pump of the present invention. 図2の内接歯車ポンプのA−A線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of the internal gear pump of FIG. 2. インナロータの平面図などである。It is a plan view of an inner rotor. ケーシングに一体成形された金属プレートの拡大図である。It is an enlarged view of the metal plate integrally formed with the casing. 従来の内接歯車ポンプの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the conventional internal gear pump.

本発明の内接歯車ポンプの一実施形態を図1〜図3に基づき説明する。図1は内接歯車ポンプの組み立て斜視図を、図2は内接歯車ポンプの平面図を、図3は図2のA−A線断面図をそれぞれ示す。図1および図2に示すように、内接歯車ポンプ1は、環状のアウタロータ2内にインナロータ3が収容されたトロコイド4と、このトロコイド4を回転自在に収容する円形の収容部(トロコイド収容部)8が形成されたケーシング5と、ケーシング5のトロコイド収容部8を閉塞するカバー6とを有する。カバー6は、トロコイド収容部8を閉塞する形状であればよく、例えば環状形状である。なお、カバー6を、トロコイド収容部8が開口するケーシング5の上面の外形に合致する形状としてもよい。ケーシング5には3つのボルト孔9が形成されている。内接歯車ポンプ1は、各ボルト孔9に通される固定ねじ(図示省略)により、機器本体のプレート(図示省略)に締結固定される。また、内接歯車ポンプ1は、インナロータ3の回転中心に同軸で固定された駆動シャフト10を有している(図3参照)。   One embodiment of the internal gear pump of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an assembled perspective view of the internal gear pump, FIG. 2 is a plan view of the internal gear pump, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, an internal gear pump 1 includes a trochoid 4 in which an inner rotor 3 is accommodated in an annular outer rotor 2, and a circular accommodating portion (trochoid accommodating portion) accommodating the trochoid 4 rotatably. ) 8 and a cover 6 for closing the trochoid housing 8 of the casing 5. The cover 6 may have any shape as long as it closes the trochoid housing portion 8, and has, for example, an annular shape. Note that the cover 6 may have a shape that matches the outer shape of the upper surface of the casing 5 in which the trochoid housing portion 8 opens. Three bolt holes 9 are formed in the casing 5. The internal gear pump 1 is fastened and fixed to a plate (not shown) of the device main body by a fixing screw (not shown) passed through each bolt hole 9. Further, the internal gear pump 1 has a drive shaft 10 coaxially fixed to the rotation center of the inner rotor 3 (see FIG. 3).

インナロータ3の外歯はアウタロータ2の内歯よりも1つ少なく、インナロータ3は、上記外歯が上記内歯に内接して噛み合う偏心した状態で、アウタロータ2内に収容されている。各ロータが互いに接触する仕切点間には、トロコイド4の回転方向に応じて、吸入側および吐出側の容積室が形成される。図3に示すように、ケーシング5のトロコイド収容部8の底面8aには、吐出側の容積室に連通する吐出口を含む液体流路が形成されている。吐出口から駆動シャフト10の中心部の吐出流路を通して、図中上方の圧縮部(図示省略)に液体が圧送される。   The outer teeth of the inner rotor 3 are one less than the inner teeth of the outer rotor 2, and the inner rotor 3 is housed in the outer rotor 2 in an eccentric state in which the outer teeth are in contact with and mesh with the inner teeth. A volume chamber on the suction side and the volume on the discharge side are formed between partition points where the rotors come into contact with each other, according to the rotation direction of the trochoid 4. As shown in FIG. 3, a liquid flow path including a discharge port communicating with a discharge-side volume chamber is formed on the bottom surface 8 a of the trochoid storage portion 8 of the casing 5. The liquid is pressure-fed from the discharge port to a compression section (not shown) in the upper part of the figure through a discharge flow path in the center of the drive shaft 10.

内接歯車ポンプ1では、駆動シャフト10によってトロコイド4が回転することにより、容積が増大して負圧となる吸入側容積室に、吸入口から液体がポンプ内部に吸入される。この吸入側容積室は、トロコイド4が回転することによって容積が減少して内圧が上昇する吐出側容積室に変わり、この吐出側容積室から、吸入された液体が吐出口に吐出される。上記のポンプ作用が、トロコイド4の回転によって連続的に行われ、液体が連続的に圧送される。さらに、吸入された液体によって各容積室の密閉性が高められる液体シール効果によって、各容積室間に生じる差圧が大きくなり、大きなポンプ作用が得られる。   In the internal gear pump 1, the trochoid 4 is rotated by the drive shaft 10, so that the liquid is sucked into the pump from the suction port into the suction-side volume chamber in which the volume increases and the pressure becomes negative. The suction side volume chamber is changed to a discharge side volume chamber whose volume is reduced by rotation of the trochoid 4 and the internal pressure is increased. From this discharge side volume chamber, the sucked liquid is discharged to the discharge port. The above pumping action is continuously performed by the rotation of the trochoid 4, and the liquid is continuously pumped. Further, due to the liquid sealing effect in which the airtightness of each volume chamber is enhanced by the sucked liquid, the differential pressure generated between each volume chamber is increased, and a large pump action is obtained.

アウタロータ、インナロータには、焼結金属(鉄系、銅鉄系、銅系、ステンレス系など)を使用することが好ましく、特に価格面からは鉄系が好ましい。なお、水、薬液などを圧送するトロコイドポンプにおいては、防錆能力が高いステンレス系などを採用すればよい。   For the outer rotor and the inner rotor, it is preferable to use a sintered metal (iron-based, copper-iron-based, copper-based, stainless steel-based, etc.), and in particular, iron-based from the viewpoint of price. Note that a trochoid pump that pumps water, a chemical solution, or the like may employ a stainless steel or the like having high rust prevention capability.

また、カバー6の材質としては、特に限定されないが樹脂製とし、射出成形体とすることが好ましい。カバー6を樹脂成形体とすることで、焼結金属製などとする場合と比較して低コストとなる。   The material of the cover 6 is not particularly limited, but is preferably made of resin and preferably made of an injection molded body. When the cover 6 is formed of a resin molded body, the cost is reduced as compared with the case where the cover 6 is formed of a sintered metal or the like.

本発明の内接歯車ポンプは、ケーシングを、樹脂組成物の射出成形体としている。これにより、射出成形にて機械加工なく、ポンプ全体の形状を形成することができるため、経済的である。一方、樹脂のヒケ等によりトロコイド収容部の底面の平面度が悪化すると吐出性能がばらつくおそれがある。これは、吐出口を含む液体経路や吸入口がトロコイド収容部の底面に形成されている場合に特に顕著となる。そのため、ケーシング5において、収容部8の底面8aは円盤状の金属プレート7で構成している。金属プレート7は、ケーシング5との複合成形により一体化されている。このように、トロコイド収容部の内側面を、樹脂組成物の射出成形体部分とすることで摺動性の改善を図りつつ、トロコイド収容部の底面を、インサート成形された金属プレートとすることで吐出性能のばらつきを抑えている。   In the internal gear pump of the present invention, the casing is an injection-molded body of a resin composition. Thus, the entire shape of the pump can be formed without machining by injection molding, which is economical. On the other hand, if the flatness of the bottom surface of the trochoid storage portion is deteriorated due to resin sink or the like, the ejection performance may vary. This is particularly noticeable when the liquid path including the discharge port and the suction port are formed on the bottom surface of the trochoid storage section. For this reason, in the casing 5, the bottom surface 8 a of the storage section 8 is formed of a disk-shaped metal plate 7. The metal plate 7 is integrated with the casing 5 by composite molding. As described above, while improving the slidability by using the inner surface of the trochoid accommodating portion as the injection molded body portion of the resin composition, the bottom surface of the trochoid accommodating portion is made of an insert-molded metal plate. Variations in ejection performance are suppressed.

トロコイド4の回転時には、トロコイド収容部8の底面8aとアウタロータ2およびインナロータ3とが摺接する。従来の内接歯車ポンプでは、これらの摺接面が互いに平面形状である(図6参照)。この場合、トロコイドの位置ずれや傾きが生じるおそれがある。   When the trochoid 4 rotates, the bottom surface 8a of the trochoid housing portion 8 is in sliding contact with the outer rotor 2 and the inner rotor 3. In the conventional internal gear pump, these sliding contact surfaces are mutually planar (see FIG. 6). In this case, the trochoid may be displaced or tilted.

本発明の内接歯車ポンプは、インナロータ3が、軸方向一方の端面に突出した凸部3aを有するとともに、金属プレート7が凹部7aを有している。ポンプ1において、インナロータ3の凸部3aと金属プレート7の凹部7aとが互いに嵌合されているので、本来想定している位置にトロコイドを位置決めできる。これにより、金属プレート上におけるトロコイドの径方向への相対的な位置ずれを規制できる。その結果、位置ずれに伴う収容部の内側面の過剰な摩耗や、トロコイドの傾きによる異常な負荷の発生を防止できる。   In the internal gear pump of the present invention, the inner rotor 3 has a protruding portion 3a protruding from one end face in the axial direction, and the metal plate 7 has a concave portion 7a. In the pump 1, since the protrusion 3a of the inner rotor 3 and the recess 7a of the metal plate 7 are fitted to each other, the trochoid can be positioned at a position originally expected. Thereby, the relative displacement of the trochoid in the radial direction on the metal plate can be restricted. As a result, it is possible to prevent excessive wear of the inner surface of the housing portion due to the displacement and occurrence of an abnormal load due to the inclination of the trochoid.

インナロータの構成について、図4に基づき説明する。図4(a)はインナロータの平面図を、図4(b)はインナロータのB−B線断面図を示している。図4に示すように、インナロータ3の中央部には、駆動シャフトが挿入固定される軸孔3bが形成される。凸部3aは、軸孔3bの円中心と同軸に軸方向に突出した円筒部であり、該円筒部の内周面は軸孔3bの一部を形成している。円筒部の凸部3aの突起高さ(筒長さ)は、例えば2mmである。凸部3aが筒形状の場合、外周形状が円形であればよく、内周形状は特に限定されない。例えば、軸孔3bが円形でない(多角形など)場合には、凸部3aの内周形状をその貫通孔に合わせた形状としてもよい。   The configuration of the inner rotor will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a plan view of the inner rotor, and FIG. 4B is a sectional view of the inner rotor taken along line BB. As shown in FIG. 4, a shaft hole 3 b into which the drive shaft is inserted and fixed is formed in the center of the inner rotor 3. The convex portion 3a is a cylindrical portion that protrudes in the axial direction coaxially with the center of the circle of the shaft hole 3b, and the inner peripheral surface of the cylindrical portion forms a part of the shaft hole 3b. The protrusion height (cylinder length) of the protrusion 3a of the cylindrical portion is, for example, 2 mm. When the convex portion 3a has a cylindrical shape, the outer peripheral shape may be circular as long as the inner peripheral shape is not particularly limited. For example, when the shaft hole 3b is not circular (such as a polygon), the inner peripheral shape of the projection 3a may be a shape that matches the through hole.

金属プレートの構成について、図5に基づき説明する。図5は、ケーシング5に一体化された金属プレート7の拡大図である。金属プレート7は、上述の凸部が嵌合される凹部7aを有する。さらに、金属プレート7は、トロコイド4の収容空間内に液体を導入する吸入口である貫通孔7bと、液体の流路である凹溝11とを有している。貫通孔7bは金属プレート7の反対側まで貫通しているのに対して、凹部7aおよび凹溝11は金属プレート7の反対側まで貫通していない。また、凹部7aは貫通孔7bとは連通しておらず、凹溝11と連通した凹形状である。つまり凹部7aは、吸入側の容積室に連通する吸入口と干渉しない形態とされている。   The configuration of the metal plate will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an enlarged view of the metal plate 7 integrated with the casing 5. The metal plate 7 has a concave portion 7a in which the above-mentioned convex portion is fitted. Further, the metal plate 7 has a through hole 7b which is a suction port for introducing a liquid into the accommodation space of the trochoid 4, and a concave groove 11 which is a liquid flow path. The through-hole 7b penetrates to the opposite side of the metal plate 7, whereas the concave portion 7a and the concave groove 11 do not penetrate to the opposite side of the metal plate 7. The concave portion 7a is not in communication with the through hole 7b, but has a concave shape in communication with the concave groove 11. That is, the recess 7a is configured so as not to interfere with the suction port communicating with the volume chamber on the suction side.

図5に示すように、凹部7aは、平面視で略三日月状に形成され、凹溝11の一部であり金属プレート7の中央部に形成された吐出口(駆動シャフトの中心部の吐出流路に繋がる部分)の周囲を囲むように形成されている。凹部7aは吐出口と連通した凹形状である。また、凹部7aの内周面は平面視で円弧状であり、上述の凸部3aの円筒外周面に沿った形状となっている。この場合、凹部7aの円弧の内径と凸部3aの円筒外径は略同一か、僅かに凹部7aの円弧の内径の方が大きくなっている。凹部7aの内周面は、平面視で180°以上の円弧であることが好ましく、240°以上の円弧であることが好ましい。   As shown in FIG. 5, the concave portion 7a is formed in a substantially crescent shape in a plan view, is a part of the concave groove 11, and is formed at a central portion of the metal plate 7 (a discharge port at a central portion of the drive shaft). (The part connected to the road). The concave portion 7a has a concave shape communicating with the discharge port. The inner peripheral surface of the concave portion 7a has an arc shape in plan view, and has a shape along the cylindrical outer peripheral surface of the above-described convex portion 3a. In this case, the inner diameter of the arc of the concave portion 7a is substantially the same as the outer diameter of the cylinder of the convex portion 3a, or the inner diameter of the arc of the concave portion 7a is slightly larger. The inner peripheral surface of the concave portion 7a preferably has an arc of 180 ° or more in plan view, and more preferably has an arc of 240 ° or more.

また、凹部7aの内周面の円弧が欠けた部分は、凹溝11の部分となっている。そのため、凸部3aの円筒外周面の一部は、凹部7aの内周面に覆われずに凹溝11に露出した状態となる。ポンプの駆動時には、このような状態でインナロータが回転するため、凹部7aの内周面の両側の周方向端部7cは面取りされていることが好ましい。   In addition, a portion of the inner peripheral surface of the concave portion 7 a where the arc is missing is a portion of the concave groove 11. Therefore, a part of the cylindrical outer peripheral surface of the convex portion 3a is exposed to the concave groove 11 without being covered by the internal peripheral surface of the concave portion 7a. When the pump is driven, since the inner rotor rotates in such a state, it is preferable that the circumferential ends 7c on both sides of the inner peripheral surface of the concave portion 7a be chamfered.

図5に示すように、金属プレート7の上面から凹溝11の底面までの深さ(溝深さ)が、金属プレート7の上面から凹部7aの底面までの深さ(凹部深さ)よりも大きくなっている。そのため、凹部7aは段部となっている。凹部7aの凹部深さは、凸部3aの突起高さと略同一か僅かに凹部深さの方が大きく、例えば2.1mmである。また、凹溝11の溝深さは、例えば2.5mmである。   As shown in FIG. 5, the depth from the upper surface of the metal plate 7 to the bottom surface of the concave groove 11 (groove depth) is greater than the depth from the upper surface of the metal plate 7 to the bottom surface of the concave portion 7a (recess depth). It is getting bigger. Therefore, the concave portion 7a is a step. The depth of the concave portion 7a is substantially the same as or slightly larger than the height of the protrusion of the convex portion 3a, and is, for example, 2.1 mm. The groove depth of the concave groove 11 is, for example, 2.5 mm.

金属プレート7としては、焼結金属体や溶製金属体(板金プレス品)が採用できる。焼結金属材質としては、上述のアウタロータやインナロータと同様のものが挙げられる。溶製金属材質としては、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などが挙げられる。寸法精度に優れ、射出成形時にアンカー効果にて樹脂部分と強固に一体化できることから、焼結金属体を用いることが好ましい。   As the metal plate 7, a sintered metal body or a smelted metal body (sheet metal pressed product) can be adopted. Examples of the sintered metal material include those similar to the outer rotor and the inner rotor described above. Examples of the molten metal material include iron, aluminum, aluminum alloy, copper, and copper alloy. It is preferable to use a sintered metal body because it has excellent dimensional accuracy and can be firmly integrated with the resin portion by the anchor effect during injection molding.

ケーシング5は、樹脂組成物の射出成形体である。射出成形可能な合成樹脂(ベース樹脂)としては、例えば、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリエーテルケトン(PEK)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド(PA)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリアセタール樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。これらの各樹脂は単独で使用してもよく、2種類以上混合したポリマーアロイであってもよい。これらの樹脂の中でも、成形体の耐クリープ性、耐荷重性、耐摩耗性、耐薬品性などに優れることから、PPS樹脂を用いることが特に好ましい。   The casing 5 is an injection molded body of a resin composition. Examples of the synthetic resin (base resin) that can be injection-molded include thermoplastic polyimide resin, polyether ketone (PEK) resin, polyether ether ketone (PEEK) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyamide imide resin, polyamide ( PA) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, polyethylene terephthalate (PET) resin, polyethylene (PE) resin, polyacetal resin, phenol resin and the like. Each of these resins may be used alone, or may be a polymer alloy in which two or more kinds are mixed. Among these resins, it is particularly preferable to use a PPS resin because the molded article is excellent in creep resistance, load resistance, abrasion resistance, chemical resistance and the like.

高強度化、高弾性化、高寸法精度化、耐摩耗性の付与・射出成形収縮の異方性除去に有効なガラス繊維、炭素繊維、または無機充填剤を単独で、もしくは、適宜併用することが好ましい。この中でもガラス繊維と無機充填剤の併用は、経済性に優れ、油中での摩擦摩耗特性に優れている。   Use of glass fiber, carbon fiber, or inorganic filler, which is effective in increasing strength, elasticity, dimensional accuracy, imparting wear resistance, and removing anisotropy of injection molding shrinkage, alone or in combination as appropriate Is preferred. Among them, the combined use of the glass fiber and the inorganic filler is excellent in economy and excellent in friction and wear characteristics in oil.

以上の諸原材料を混合し、混練する手段は、特に限定するものではなく、粉末原料をヘンシェルミキサー、ボールミキサー、リボンブレンダー、レディゲミキサー、ウルトラヘンシェルミキサーなどにて乾式混合し、さらに二軸押出し機などの溶融押出し機にて溶融混練し、成形用ペレット(顆粒)を得ることができる。また、充填材の投入は、二軸押出し機などで溶融混練する際にサイドフィードを採用してもよい。この成形用ペレットを用い、射出成形金型内に金属プレートを保持した状態で、インサート成形することで金属プレートと一体化されたケーシングが得られる。   The means for mixing and kneading the above-mentioned various raw materials is not particularly limited, and the powder raw materials are dry-mixed with a Henschel mixer, a ball mixer, a ribbon blender, a Redige mixer, an Ultra Henschel mixer, etc., and further twin-screw extruded. The mixture is melt-kneaded by a melt extruder such as an extruder to obtain molding pellets (granules). In addition, when the filler is charged, a side feed may be adopted when melt-kneading with a twin-screw extruder or the like. Using this molding pellet, insert molding is performed with the metal plate held in an injection mold to obtain a casing integrated with the metal plate.

以上、各図に基づいて説明したが、本発明の内接歯車ポンプはこれらに限定されるものではない。   As described above, the internal gear pump according to the present invention is not limited to these drawings.

本発明の内接歯車ポンプは、軽量化、低コスト化などを可能としつつ、簡易な構造でトロコイドの位置ずれや傾きを防止できるので、油や水、薬液などの液体を圧送する内接歯車ポンプ(トロコイドポンプ)として利用できる。特に、代替フロン、炭酸ガスなどを冷媒とする電気給湯機、ルームエアコン、カーエアコン用のスクロール型コンプレッサの摺動部に液体を供給するためのポンプとして好適に利用できる。   The internal gear pump according to the present invention can prevent the trochoid from being displaced or tilted with a simple structure while enabling weight reduction and cost reduction, etc., so that the internal gear pump for pressure-feeding a liquid such as oil, water, or a chemical solution. It can be used as a pump (trochoid pump). In particular, it can be suitably used as a pump for supplying a liquid to a sliding portion of a scroll type compressor for an electric water heater, a room air conditioner, or a car air conditioner using an alternative chlorofluorocarbon or carbon dioxide as a refrigerant.

1 内接歯車ポンプ
2 アウタロータ
3 インナロータ
3a 凸部
3b 軸孔
4 トロコイド
5 ケーシング
6 カバー
7 金属プレート
7a 凹部
7b 貫通孔
7c 周方向端部
8 収容部
8a 底面
8b 内側面
9 ボルト孔
10 駆動シャフト
11 凹溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal gear pump 2 Outer rotor 3 Inner rotor 3a Convex part 3b Shaft hole 4 Trochoid 5 Casing 6 Cover 7 Metal plate 7a Concave part 7b Through hole 7c Circumferential end 8 Housing part 8a Bottom surface 8b Inner side surface 9 Bolt hole 10 Drive shaft 11 Concave groove

Claims (5)

複数の内歯を有するアウタロータ内に、複数の外歯を有するインナロータが、前記外歯が前記内歯に噛み合い、かつ、偏心する状態で回転自在に収容され、前記内歯と前記外歯との間に、液体を吸入する吸入側容積室と、この吸入側容積室に吸入した液体を吐出する吐出側容積室とが形成されるトロコイドと、該トロコイドを収容する収容部が形成されたケーシングと、該ケーシングの前記収容部を閉塞するカバーとを有する内接歯車ポンプであって、
前記ケーシングの前記収容部の内側面が、樹脂組成物の射出成形体からなり、前記収容部の底面が、射出成形時に一体に設けられた金属プレートからなり、
前記インナロータは軸方向一方の端面に、突出した凸部を有し、前記金属プレートは前記凸部が嵌合される凹部を有しており、
前記インナロータの凸部が前記金属プレートの凹部に嵌合されていることを特徴とする内接歯車ポンプ
An inner rotor having a plurality of external teeth is rotatably accommodated in the outer rotor having a plurality of internal teeth in a state where the external teeth are meshed with the internal teeth, and eccentric. A trochoid between which a suction-side volume chamber for sucking the liquid and a discharge-side volume chamber for discharging the liquid sucked into the suction-side volume chamber; and a casing in which a housing portion for housing the trochoid is formed. An internal gear pump having a cover for closing the housing portion of the casing,
An inner side surface of the housing portion of the casing is formed of an injection molded body of a resin composition, and a bottom surface of the housing portion is formed of a metal plate provided integrally during injection molding,
The inner rotor has a protruding projection on one end surface in the axial direction, and the metal plate has a recess into which the projection is fitted,
An internal gear pump, wherein a convex portion of the inner rotor is fitted into a concave portion of the metal plate.
前記凸部は、前記インナロータの軸孔と同軸に突出させた外周形状が円形の筒体であり、該筒体の外周面の少なくとも一部が、前記凹部の内周面に嵌合されていることを特徴とする請求項1記載の内接歯車ポンプ。   The convex portion is a cylindrical body having a circular outer peripheral shape protruded coaxially with a shaft hole of the inner rotor, and at least a part of an outer peripheral surface of the cylindrical body is fitted to an inner peripheral surface of the concave portion. 2. The internal gear pump according to claim 1, wherein: 前記金属プレートは、前記トロコイドの収容空間内に前記液体を導入する貫通孔と、前記液体の流路である凹溝とを有しており、前記凹部は、前記貫通孔と連通しておらず、前記凹溝と連通した凹形状であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の内接歯車ポンプ。   The metal plate has a through hole for introducing the liquid into the accommodation space for the trochoid, and a concave groove that is a flow path of the liquid, and the concave portion does not communicate with the through hole. 3. The internal gear pump according to claim 1, wherein the internal gear pump has a concave shape communicating with the concave groove. 前記金属プレートの端面から前記凹溝の底面までの溝深さが、前記金属プレートの端面から前記凹部の底面までの凹部深さよりも大きいことを特徴とする請求項3記載の内接歯車ポンプ。   The internal gear pump according to claim 3, wherein a groove depth from an end surface of the metal plate to a bottom surface of the concave groove is larger than a concave depth from an end surface of the metal plate to a bottom surface of the concave groove. 前記アウタロータおよび前記インナロータが焼結金属体であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項記載の内接歯車ポンプ。   The internal gear pump according to any one of claims 1 to 4, wherein the outer rotor and the inner rotor are sintered metal bodies.
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