JP2021175887A - 内接歯車ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数や製造コストを特には増大することなく、インナーロータとアウターロータとのうち、一方のロータに、他方のロータに対して偏心する機能を持たせ、かつ、正回転方向と逆回転方向とのいずれの回転方向に回転する場合であっても、吸入ポートと吐出ポートとが入れ替わらないように構成された内接歯車ポンプを提供する。【解決手段】内接歯車ポンプ１において、アウターロータ３Ａとインナーロータ３Ｂとが正回転もしくは逆回転する場合に、他方のロータ３Ａ，３Ｂとハウジング２とが接触する第１接触部ＣＰ１と、アウターロータ３Ａとインナーロータ３Ｂとの回転方向が切り替わる過渡状態において他方のロータ３Ａ，３Ｂとハウジング２とが接触する第２接触部ＣＰ２とを備え、第２接触部ＣＰ２において他方のロータの回転を減じる抗力は第１接触部ＣＰ１における抗力よりも小さく設定されている。【選択図】図３

Description

この発明は、内接歯車ポンプに関し、特に、正回転方向と逆回転方向とのうち、いずれの方向に回転する場合であっても、吸入ポートと吐出ポートとが入れ替わらないように構成された内接歯車ポンプに関するものである。

この種のポンプの一例が特許文献１に記載されている。そのポンプは、ケーシングの内部にアウターロータが回転可能に配置され、そのアウターロータの内側に、駆動モータに連結されたインナーロータが回転可能に配置されている。ケーシングとアウターロータとの間に、インナーロータの回転中心軸線に対してアウターロータの回転中心軸線を偏心させる偏心リングが設けられている。その偏心リングの内周面に半径方向で外側に凹んだ凹部が形成されており、その凹部内にアウターロータの外周面を押圧するように、板バネが配置されている。つまり、アウターロータの外周面に板バネを押し付けることによって、アウターロータの回転力を偏心リングに伝達するようになっている。また、偏心リングの回転を規制するストップピンがケーシングに取り付けられている。偏心リングの外周部には、その半周に亘って偏心リングの外周縁に沿う溝部が形成されており、円周方向での溝部の両端部がストップピンに当接するようになっている。そのため、アウターロータの回転に追従して偏心リングが回転する場合に、その偏心リングの回転はストップピンと溝部の一方の端部とが当接することによって停止する。また、上述した回転方向とは反対の逆回転方向にアウターロータが回転する場合であっても、アウターロータの逆回転に追従するように偏心リングが逆回転する。そして、ストップピンから前記一方の端部が離隔し、偏心リングの逆回転は、ストップピンと一方の端部とは１８０度反対の位置にある他方の端部とが当接することによって停止する。またこれにより、アウターロータの回転中心軸線の位置はインナーロータの回転中心軸線を挟んで、アウターロータが正回転方向に回転する場合におけるアウターロータの回転中心軸線の位置とは１８０度反対の位置になる。

実全昭６３−１９３７８７号公報

特許文献１に記載されたポンプでは、板バネの反力によってケーシングの内壁面に偏心リングを押し付け、また、アウターロータの外周面に板バネを押し付けている。つまり、板バネの反力（弾性力）は各ロータが正回転もしくは逆回転している場合に加えて、各ロータの回転方向が切り替わる過渡状態においてもアウターロータおよびケーシングに作用している。そのため、インナーロータに対してアウターロータを偏心した状態に維持する必要がない上述した過渡状態である場合においても、板バネの反力によって偏心リングがケーシングの内周面に押し付けられる。そして、偏心リングとケーシングの内周面との間で摩耗が生じ、あるいは動力損失が大きくなり、また、耐久性が悪化する可能性がある。さらに、特許文献１に記載されたポンプでは、板バネや凹部などを設ける分、部品点数が増大し、それに伴って製造コストが増大する可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、部品点数や製造コストを特には増大することなく、インナーロータとアウターロータとのうち、一方のロータに、他方のロータに対して偏心する機能を持たせ、かつ、正回転方向と逆回転方向とのいずれの回転方向に回転する場合であっても、吸入ポートと吐出ポートとが入れ替わらないように構成された内接歯車ポンプを提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、ハウジングの内部に、内歯を有するアウターロータが回転可能に配置され、前記アウターロータの内側に、前記アウターロータに対して偏心して配置されると共に前記内歯に噛み合い可能な外歯を有するインナーロータが回転可能に配置され、前記アウターロータと前記インナーロータとのうち、一方のロータは駆動力源からトルクを受けて回転するように構成され、前記アウターロータと前記インナーロータとの回転方向で互いに噛み合う前記内歯と前記外歯との間に形成される歯間室のうち、前記インナーロータと前記アウターロータとの回転に伴って容積が次第に増大する前記歯間室に流体を供給する吸入ポートが開口し、前記歯間室のうち、前記インナーロータと前記アウターロータとの回転に伴って前記容積が次第に減少する前記歯間室に、当該歯間室から排出される前記流体を前記ハウジングの外部に吐出する吐出ポートが開口しており、かつ、前記アウターロータと前記インナーロータとの前記回転方向が正回転方向から前記正回転方向とは反対の逆回転方向、もしくは、前記逆回転方向から前記正回転方向に切り替わることによって、前記一方のロータの回転中心軸線に対する前記アウターロータと前記インナーロータとのうち、他方のロータの回転中心軸線の位置が変化して前記吸入ポートと前記吐出ポートとが互いに入れ替わらないように構成された内接歯車ポンプにおいて、前記アウターロータと前記インナーロータとが前記正回転方向もしくは前記逆回転方向に回転する場合に、前記他方のロータと前記ハウジングとが接触する第１接触部と、前記アウターロータと前記インナーロータとの前記回転方向が切り替わる過渡状態において、前記他方のロータと前記ハウジングとが接触する第２接触部とを備え、前記第２接触部において前記他方のロータの回転を減じる抗力は、前記第１接触部における前記抗力よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。

この発明では、前記軸線方向で前記第２接触部における前記他方のロータに対向する前記ハウジングの壁面に凹部が形成されていることにより、前記第１接触部での抗力よりも前記第２接触部での抗力が小さく設定されていてよい。

また、この発明では、前記一方のロータは、前記インナーロータであり、前記他方のロータは、前記アウターロータであり、前記アウターロータは、前記ハウジングの内部で前記アウターロータが半径方向に移動自在かつ回転可能に構成され、前記ハウジングに、前記インナーロータと前記アウターロータとの回転に伴って前記容積が次第に減少する前記歯間室と、前記ハウジングの内部における前記ハウジングと前記アウターロータとの間のスペースとを連通する流体流路が形成されていてよい。

この発明によれば、アウターロータの内歯とインナーロータの外歯とは互いに噛み合うため、アウターロータとインナーロータとのうち、一方のロータが駆動力源からトルクを受けて回転すると、当該一方のロータからトルクを受けて他方のロータが回転する。それらのロータの回転方向で内歯と外歯とによって形成される歯間室のうち、各ロータの回転に伴って歯間室の容積が次第に増大する歯間室に吸入ポートが開口しているので、上記の歯間室に吸入ポートから流体が供給される。上述した歯間室のうち、ロータの回転に伴って歯間室の容積が次第に減少する歯間室からは、その容積の減少に伴って流体が吐出され、その流体は吐出ポートを介してハウジングの外部に吐出される。また、この発明では、各ロータが正回転方向もしくは逆回転方向に回転する場合に、他方のロータとハウジングとが接触する第１接触部での抗力よりも、各ロータの回転方向が切り替わる過渡状態において、他方のロータとハウジングとが接触する第２接触部での抗力が小さく設定されている。そのため、上述した回転方向が切り替わる過渡状態においては、第１接触部ＣＰ１で他方のロータを回転させる力と比較して、第２接触部ＣＰ２で他方のロータを回転させる力が大きくなる。言い換えれば、第１接触部ＣＰ１では、他方のロータを挟み付けた状態となるため、他方のロータは一方のロータからトルクを受けてその回転中心軸線を中心として回転することに加えて、第１接触部ＣＰ１を中心として他方のロータが回転して偏心する。このように、この発明では、上述した特許文献１に記載されたポンプのように、偏心リングを設けることなく、一方のロータに対して他方のロータを偏心させることができ、そのため、部品点数の増大やそれに伴う製造コストの増大を防止もしくは抑制できる。また、上記のようにして各ロータの回転方向が切り替わることにより、正回転方向に回転する場合と逆回転方向に回転する場合とで、他方のロータの回転中心軸線の位置が変化する。これにより、各ロータの回転方向が切り替わったとしても、容積が次第に増大する歯間室と、容積が次第に減少する歯間室との位置関係が入れ替わらないため、吸入ポートと吐出ポートとが互いに入れ替わらないポンプとすることができる。

この発明の第１実施形態に係る内接歯車ポンプの一例を模式的に示す正面図である。 図１に示すII−II線に沿う断面図である。 図１に示すハウジングの部分断面図である。 この発明の第１実施形態に係るポンプの動作状態を説明する図であり、図４の（Ａ）はポンプが正回転方向に回転している状態を示し、図４の（Ｂ）はポンプが正回転方向から逆回転方向に切り替わる過渡状態を示し、図４の（Ｃ）はポンプが逆回転方向に回転している状態を示し、図４の（Ｄ）はポンプが逆回転方向から正回転方向に切り替わる過渡状態を示している。 この発明の第２実施形態に係る内接歯車ポンプの一例を模式的に示す正面図である。 図５に示すハウジングの部分断面図である。 この発明の第２実施形態に係るポンプの動作状態を説明する図であり、図７の（Ａ）はポンプが正回転方向に回転している状態を示し、図７の（Ｂ）はポンプが正回転方向から逆回転方向に切り替わる過渡状態を示し、図７の（Ｃ）はポンプが逆回転方向に回転している状態を示し、図７の（Ｄ）はポンプが逆回転方向から正回転方向に切り替わる過渡状態を示している。 この発明の第３実施形態に係るポンプの一例を模式的に示す正面図である。 図８に示すIX−IX線に沿う断面図である。

この発明の実施形態に係る内接歯車ポンプ（以下、単にポンプと記す。）はトロコイドポンプやギヤポンプなどと称されるポンプであり、例えば車両に搭載され、トルクコンバータやクラッチあるいはブレーキ、自動変速機などの油圧によって動作する箇所、または、発熱部位や摺動部位などのオイルによる潤滑や冷却を必要とする箇所などにオイルを供給する。したがって、ポンプのロータを駆動する駆動力源はエンジンやモータなどであってよい。また、この発明では、駆動力源に連結された駆動側のロータからトルクを受けて回転する従動側のロータの回転中心軸線を、それらのロータの回転方向に応じて変化させように構成されている。具体的には、各ロータの回転方向が切り替わる過渡状態においてのみ、従動側のロータが接触する第２接触部での抗力を、正回転方向や逆回転方向に各ロータが回転する場合に、従動側のロータが接触する第１接触部での抗力よりも小さく設定する。こうすることにより、上記の過渡状態においては、第１接触部を中心として従動側のロータが回転し、駆動側のロータに対して従動側のロータが偏心するようになっている。その結果、各ロータの回転方向が切り替わったとしても、各ロータの歯同士の間に形成された歯間室のうち、各ロータの回転に伴って容積が増大する歯間室に開口し、当該歯間室にオイルを充填する吸引ポートと、歯間室のうち、各ロータの回転に伴って容積が減少する歯間室に開口し、当該歯間室から吐出したオイルをポンプの外部に吐出させる吐出ポートとが、各ロータの回転方向に応じて切り替わらない。

（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態に係る内接歯車ポンプ（以下、単にポンプと記す。）の一例を模式的に示す正面図であり、図２は、図１に示すII−II線に沿う断面図である。なお、図１は、ポンプ１のロータが正回転方向、つまり、図１での時計回りに回転している状態を示している。図１および図２に示すポンプ１はトランスミッションケースなどの図示しない所定の固定部に固定されたハウジング２と、そのハウジング２の内部に収容され、駆動力源からトルクを受けて回転するロータ３とを備えている。ハウジング２は、図１および図２に示す例では、軸線方向に予め定めた深さあるいは長さを有する有底円筒状に形成されたポンプボディ４と、ポンプボディ４の開口部を液密状態に閉じるポンプカバー５とを備えている。ポンプボディ４の壁面のうち、軸線方向における壁面に、板厚方向に貫通した２つのポートが形成されている。それらのポートは、図１に示すように、半径方向で外側に向かって凸となった円弧状を成している。それらのポートのうち、一方のポートはオイルパンなどのオイルの貯留部に連通され、また、容積が次第に増大する歯間室６に開口している。つまり、一方のポートは、容積が次第に増大する歯間室６にオイルを供給する吸入ポート７となっている。それらのポートのうち、他方のポートは上述した油圧によって動作する箇所や、発熱部位、摺動部位などに連通され、また、後述するように、容積が次第に減少する歯間室６に開口している。つまり、他方のポートは容積が次第に減少する歯間室６から吐出されたオイルをハウジング２の外部に吐出する吐出ポート８となっている。

ロータ３は液密状態に構成されたハウジング２の内部に回転可能に配置されている。そのロータ３は複数の内歯を有し、ハウジング２の内部で移動可能かつ回転可能に構成されたリング状のアウターロータ３Ａと、アウターロータ３Ａの半径方向でアウターロータ３Ａの内側に配置され、内歯に噛み合う複数の外歯を有するインナーロータ３Ｂとを備えている。アウターロータ３Ａの内歯の歯先円直径は、インナーロータ３Ｂの外歯の歯先円直径よりも小さく設定されている。また、軸線方向での各ロータ３Ａ，３Ｂの厚さや長さは、図２に示すように、軸線方向でのポンプボディ４の深さあるいは長さとほぼ同じ長さに設定されている。これは、正回転方向や逆回転方向に各ロータ３Ａ，３Ｂが回転する場合に、軸線方向でハウジング２と各ローラ３Ａ，３Ｂとの間のクリアランスを可及的に狭くすることにより、吸入ポート７に連通する歯間室６と、吐出ポート８に連通する歯間室６との間でオイルが流動しないようにするためである。つまり、各ポート７，８からオイルが漏洩しない程度に各ロータ３Ａ，３Ｂと、ポンプボディ４およびポンプカバー５とが互いに摺接している。

また、駆動力源に図示しないポンプ軸を介してインナーロータ３Ｂが連結されており、そのインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉと駆動力源の回転中心軸線とは互いに同軸上に設定されている。ここに示す例では、インナーロータ３Ｂの外歯の数はアウターロータ３Ａの内歯の数よりも一つ少なく設定され、また、インナーロータ３Ｂはアウターロータ３Ａに対してその少なくとも一部が内接するように構成されている。なお、以下の説明では、アウターロータ３Ａに対してインナーロータ３Ｂが内接している箇所を内接部分ＩＣＰと記す。また、このようにアウターロータ３Ａに対してインナーロータ３Ｂの少なくとも一部が内接している状態では、アウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏはインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉに対して半径方向にずれている。図１に示す例では、図１の上下方向でインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉの上側にアウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏが位置している。そして、アウターロータ３Ａは偏心した状態で当該アウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏを中心として回転する。また、半径方向でインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉを挟んで、内接部分ＩＣＰとは反対側の部分では、内歯と外歯とが互いに離隔している。また、内接部分ＩＣＰでは、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転に伴って内歯と外歯との噛み合いが進行し、それらの内歯と外歯との間に形成される歯間室６の容積が次第に小さくなる。また、回転方向で最小の容積となった歯間室６の下流側では、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転に伴って内歯と外歯とが互いに離隔して歯間室６の容積が次第に大きくなる。

ポンプボディ４の面形状は、一例として、アウターロータ３Ａの外径とほぼ同じ、もしくは、アウターロータ３Ａの外径よりも僅かに大きい２つの円を、それらの円の中心を互いに離隔した状態で重ね合わせ、各中心を結ぶ線を挟んで一方側の縁部分を滑らかに連続した形状、あるいはそのような形状に近似した形状を成している。したがって、上述した縁部分のうち、上記の線を挟んで一方側とは反対の他方側では、２つの円の交点部分が半径方向で内側に向けて突出している。その交点部分は正回転方向や逆回転方向にアウターロータ３Ａが回転する場合に、アウターロータ３Ａの外周面に接触する部分であり、アウターロータ３Ａの回転に伴うハウジング２内でのアウターロータ３Ａの移動を規制するストッパーとして機能する（以下、ストッパー９と記す。）。

一方、ハウジング２における一方側の縁部分は、図１に示すように、滑らかに連続した円弧面１０となっており、その曲率半径はアウターロータ３Ａの外径の曲率半径より大きくなっている。そのため、円弧面１０とアウターロータ３Ａとの間に、スペースＳが形成されている。アウターロータ３Ａはその回転方向が切り替わる過渡状態である場合に、上記のスペースＳを利用し、円弧面１０に接触した状態でインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉを挟んで反対側にアウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏが位置するようにハウジング２内で移動する。

また、この発明では、正回転方向や逆回転方向にアウターロータ３Ａが安定して回転する場合に、ハウジング２にアウターロータ３Ａが接触する箇所（以下、第１接触部と記す。）ＣＰ１でのハウジング２とアウターロータ３Ａとの間に生じる抗力と比較して、正回転方向から逆回転方向、あるいは、逆回転方向から正回転方向にアウターロータ３Ａの回転する方向が切り替わる過渡状態において、ハウジング２にアウターロータ３Ａが接触する箇所（以下、第２接触部と記す。）ＣＰ２でのハウジング２とアウターロータ３Ａとの間に生じる抗力が小さく設定されている。ここで、アウターロータ３Ａが安定して回転する場合とは、アウターロータ３Ａの回転方向やアウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏの位置が変化することなく、あるいは、アウターロータ３Ａの回転方向やアウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏの位置の変化が抑制されている状態で回転していることを意味している。また、この発明の実施形態では、上述したように、アウターロータ３Ａの回転方向が切り替わる過渡状態おいては、円弧面１０に沿ってアウターロータ３Ａが移動するので、円弧面１０やその周辺部分が第２接触部ＣＰ２に相当し、円弧面１０やその周辺部分を除いた部分は第１接触部ＣＰ１に相当する。

図３は、第２接触部ＣＰ２でのハウジング２の部分断面図である。図３に示す例では、ハウジング２の内周面にアウターロータ３Ａの外周面が接触している。また、ハウジング２の壁面のうち、軸線方向でアウターロータ３Ａの外周部分に対向している側壁面に、軸線方向に凹んだ凹部１１が形成されている。これにより、第２接触部ＣＰ２では、凹部１１が形成されていない場合と比較して、軸線方向におけるアウターロータ３Ａとハウジング２との接触面積が小さくなる。そのため、第２接触部ＣＰ２で生じる抗力つまりアウターロータ３Ａとハウジング２との間の摩擦力や摺動抵抗などは、凹部１１の分、低減される。これに対して、第１接触部ＣＰ１においては、詳細は図示しないが、ハウジング２の側壁面に上述した凹部１１は形成されていない。そのため、第１接触部ＣＰ１で生じる抗力すなわち軸線方向でアウターロータ３Ａとハウジング２との間に生じる摩擦力や摺動抵抗などは特には低減されない。

次に、上述したポンプ１の作用について説明する。図４は、この発明の実施形態に係るポンプ１の動作状態を説明する図であり、図４の（Ａ）はポンプ１が正回転方向に回転している状態を示し、図４の（Ｂ）はポンプ１が正回転方向から逆回転方向に切り替わる過渡状態を示し、図４の（Ｃ）はポンプ１が逆回転方向に回転している状態を示し、図４の（Ｄ）はポンプ１が逆回転方向から正回転方向に切り替わる過渡状態を示している。なお、正回転とは、ここに示す例では、インナーロータ３Ｂが図４で時計回りに回転することを意味し、逆回転とは、インナーロータ３Ｂが図４で反時計回りに回転することを意味している。

駆動力源からトルクを受けてインナーロータ３Ｂが正回転方向に回転すると、アウターロータ３Ａは内接部分ＩＣＰでインナーロータ３Ｂからトルクを受けて回転する。第２接触部ＣＰ２での摩擦力や摺動抵抗すなわち抗力は第１接触部ＣＰ１での抗力よりも小さいため、第１接触部ＣＰ１でアウターロータ３Ａを回転させる力に対して第２接触部ＣＰ２でアウターロータ３Ａを回転させる力が大きくなる。言い換えれば、第１接触部ＣＰ１では、ハウジング２によってアウターロータ３Ａが挟み付けられた状態となるため、第１接触部ＣＰ１を中心あるいは支点としてアウターロータ３Ａが時計回りに回転する。なお、上述した大きさの異なるアウターロータ３Ａを回転させる力を、図４の（Ａ）に大きさの異なる矢印として記載してある。

第１接触部ＣＰ１を中心あるいは支点としてアウターロータ３Ａが時計回りに回転すると、図４の（Ａ）で右上側のハウジング２の内周面にアウターロータ３Ａが接触する。また、アウターロータ３Ａはインナーロータ３Ｂからトルクを受けて正回転し続けるので、ハウジング２の内周面に接触した状態で、アウターロータ３Ａの回転方向つまり図４に示すハウジング２の内部で右下側に向けてハウジング２の内周面に沿って移動する。そして、ついにはアウターロータ３Ａの外周面とストッパー９とが接触し、アウターロータ３Ａの移動が阻止される。これによりアウターロータ３Ａを移動させる荷重をストッパー９が受けるので、各ロータ３Ａ，３Ｂは相対回転し、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転方向で内接部分ＩＣＰの上流側の歯間室６の容積は各ロータ３Ａ，３Ｂの回転に伴って次第に減少し、内接部分ＩＣＰの下流側の歯間室６の容積は各ロータ３Ａ，３Ｂの回転に伴って次第に増大する。図４の（Ａ）はこの状態を示している。なお、この状態はアウターロータ３Ａの回転方向が切り替わるまで維持される。また、この状態では、インナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉに対して図４の（Ａ）での上側にアウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏが位置している。内接部分ＩＣＰは図４の（Ａ）の上下方向でインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉの下側に位置している。

アウターロータ３Ａの回転方向が正回転方向から逆回転方向に切り替わる場合について説明する。インナーロータ３Ｂが逆回転すると、上述した原理と同様の原理によって、図４の（Ｂ）に示すハウジング２の内部で、アウターロータ３Ａはその回転中心軸線を中心として逆回転しつつ、第１接触部ＣＰ１を中心あるいは支点として反時計回りに回転する。つまり、ハウジング２の内部で図４の（Ｂ）での左側に向けてウジング２の内周面に沿って移動し始める。図４の（Ｂ）はその状態を示している。なお、上述した大きさの異なるアウターロータ３Ａを回転させる力を、図４の（Ｂ）に大きさの異なる矢印として記載してある。

そして、アウターロータ３Ａは円弧面１０に到達する。各ロータ３Ａ，３Ｂは逆回転を継続し、また第１接触部ＣＰ１を中心あるいは支点として反時計回りに回転するので、アウターロータ３Ａは円弧面１０に接触しながらハウジング２の内部で下側に向けて円弧面１０に沿って移動する。そして、ついには、アウターロータ３Ａの外周面とストッパー９とが接触する。図４の（Ｃ）はその状態を示している。なお、この状態はアウターロータ３Ａの回転方向が正回転方向に切り替わるまで維持される。

また、図４の（Ｃ）に示す状態では、図４の（Ｃ）の上下方向でインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉの下側にアウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏが位置している。つまり、正回転する場合と逆回転する場合とで、インナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉを挟んで反対の位置にアウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏが位置する。また、インナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉの上側に内接部分ＩＣＰが位置している。したがって、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転方向で内接部分ＩＣＰの上流側では、歯間室６の容積が次第に減少し、内接部分ＩＣＰの下流側では、歯間室６の容積が次第に増大する。

アウターロータ３Ａの回転方向が逆回転方向から正回転方向に切り替わる場合について説明する。インナーロータ３Ｂが正回転すると、上述した原理と同様の原理によって、アウターロータ３Ａはその回転中心軸線を中心として正回転しつつ、第１接触部ＣＰ１を中心あるいは支点として時計回りに回転する。つまり、ハウジング２の内部で図４の（Ｄ）での上側に向けてウジング２の円弧面１０に沿って移動し始める。そしてついには、図４の（Ａ）に示す状態になる。

したがって、この発明では、上述したように、第１接触部ＣＰ１での抗力よりも第２接触部ＣＰ２での抗力を低減することによって、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転方向が切り替わる場合に、第１接触部ＣＰ１を支点としてアウターロータ３Ａを回転させることができる。そのため、部品点数の増大やそれに伴う製造コストの増大を防止もしくは抑制できる。また、回転方向が切り替わった場合に、インナーロータ３Ｂの回転中心軸線を挟んで、アウターロータ３Ａの回転中心軸線が正回転時と逆回転時とで反対の位置となる。そのため、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転方向に拘わらず、上述した内接部分ＩＣＰの上流側の歯間室６は各ロータ３Ａ，３Ｂの回転に伴って容積が減少し、内接部分ＩＣＰの下流側の歯間室６は各ロータ３Ａ，３Ｂの回転に伴って容積が増大する。したがって、回転方向の切り替えによって吸入ポート７と吐出ポート８とが入れ替わらないので、回転方向に応じて各ポート７，８に連結する油路を切り替える必要がない。つまり、既設の油路をそのまま利用でき、油路の変更による製造コストの増大や圧力損失の増大を防止もしくは抑制できる。なお、第２接触部ＣＰ２では、上述したように凹部１１が形成されていて、アウターロータ３Ａとハウジング２の間の摩擦力が低減されているから、上述した過渡状態であることにより、ポンプとして特には機能しない状態での摩耗を低減できる。これにより、摩耗による異物の発生や耐久性の悪化を抑制でき、ひいては、ポンプ１の信頼性を向上できる。

（第２実施形態）
図５は、この発明の第２実施形態に係るポンプの一例を模式的に示す正面図である。その図５に示す例は、ハウジング２の内形状をアウターロータ３Ａの外形状とほぼ同じ形状にすると共に、アウターロータ３Ａに駆動力源を連結し、そのアウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏに対してインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉを偏心させた例である。また、図５に示す例では、正回転方向から逆回転方向、あるいは、逆回転方向から正回転方向にインナーロータ３Ｂの回転する方向が切り替わる過渡状態である場合において、インナーロータ３Ｂとハウジング２とが接触する箇所での摩擦力や摺動抵抗などの抗力が、インナーロータ３Ｂが正回転方向や逆回転方向に回転する場合に、インナーロータ３Ｂとハウジング２とが接触する箇所での抗力よりも小さく設定されている。なお、図５に示す例では、各ロータ３Ａ，３Ｂが図５で反時計回りに回転している状態が各ロータ３Ａ，３Ｂが正回転方向に回転している状態である。

上述した抗力を小さくする箇所は、図５に示す例では、ハウジング２の内壁面のうち、図５の左右方向で左側の内周面やその周辺部分に設定されている。図６は、第２接触部ＣＰ２でのハウジング２の部分断面図である。図６に示すように、また第１実施形態と同様に、ハウジング２の壁面のうち、軸線方向でアウターロータ３Ａの外周部分に対向している側壁面に、軸線方向に凹んだ凹部１１が形成されている。これにより、軸線方向におけるインナーロータ３Ｂと、ハウジング２の側壁面との接触面積が小さくなり、そのために、それらの間で生じる摩擦力や摺動抵抗などの抗力が小さくなる。また、第２接触部ＣＰ２を除く他の部分つまり第１接触部ＣＰ１では、ハウジング２の側壁面に凹部１１は形成していない。他の構成は図１ないし図４に示す構成と同様であるため、図１ないし図４に示す構成と同様の構成については図１ないし図４と同様の符号を付してその説明を省略する。

次に、第２実施形態の作用について説明する。図７は、この発明の第２実施形態に係るポンプ１の動作状態を説明する図であり、図７の（Ａ）はポンプ１が正回転方向に回転している状態を示し、図７の（Ｂ）はポンプ１が正回転方向から逆回転方向に切り替わる過渡状態を示し、図７の（Ｃ）はポンプ１が逆回転方向に回転している状態を示し、図７の（Ｄ）はポンプ１が逆回転方向から正回転方向に切り替わる過渡状態を示している。駆動力源からトルクを受けてアウターロータ３Ａが正回転方向に回転すると、インナーロータ３Ｂは内接部分ＩＣＰでアウターロータ３Ａからトルクを受けてアウターロータ３Ａが回転する。上述したように、第１接触部ＣＰ１での抗力と比較して第２接触部ＣＰ２での抗力は小さいため、第１接触部ＣＰ１でインナーロータ３Ｂを回転させる力に対して第２接触部ＣＰ２でインナーロータ３Ｂを回転させる力が大きくなる。その結果、第１接触部ＣＰ１を中心あるいは支点としてインナーロータ３Ｂが反時計回りに回転する。そのため、ここに示す例では、ハウジング２の内部で下側に向けてインナーロータ３Ｂが移動する。図７の（Ａ）はその状態を示している。

また、この状態では、アウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏに対して図７の（Ａ）での右下側にインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉが位置している。また、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転方向でアウターロータ３Ａに対するインナーロータ３Ｂの内接部分ＩＣＰを挟んで上流側では、歯間室６の容積は各ロータ３Ａ，３Ｂの回転に伴って次第に減少し、下流側では、歯間室６の容積は各ロータ３Ａ，３Ｂの回転に伴って次第に増大している。なお、この状態は各ロータ３Ａ，３Ｂの回転方向が切り替わるまで維持される。

各ロータ３Ａ，３Ｂの回転方向が正回転方向から逆回転方向に切り替わると、上述した力の差によるインナーロータ３Ｂの移動方向が入れ替わって逆になるので、第１接触部ＣＰ１を中心あるいは支点としてインナーロータ３Ｂが時計回りに回転し、インナーロータ３Ｂはハウジング２の内部で上側に移動し始め、アウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏに対してインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉが接近する。図７の（Ｂ）はその状態を示している。そして、ついには、アウターロータ３Ａの内部で上側の内歯に接する。図７の（Ｃ）はその状態を示している。図７の（Ｃ）に示す状態では、ハウジング２の内部でアウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏに対して上側にインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉが位置している。すなわち、正回転する場合と逆回転する場合とで、アウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏを挟んで反対の位置にインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉが位置する。

また、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転方向が逆回転方向から正回転方向に切り替わると、上述した力の差によるインナーロータ３Ｂの移動方向が再び入れ替わって逆になる。そのため、上述した原理と同様の原理により、第１接触部ＣＰ１を中心あるいは支点としてインナーロータ３Ｂが反時計回りに回転し、インナーロータ３Ｂはハウジング２の内部で下側に移動し始め、図７の（Ｄ）に示すように、アウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏに対してインナーロータ３Ｂの回転中心軸線３Ｂｉが接近する。そして、ついには、アウターロータ３Ａの内部で下側の内歯に接して、図７の（Ａ）に示す状態になる。

したがって、第２実施形態であっても、上述したように、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転方向が切り替わる過渡状態においては、第１接触部ＣＰ１を支点としてインナーロータ３Ｂが回転させることができる。そのため、第１実施形態と同様に、部品点数の増大やそれに伴う製造コストの増大を防止もしくは抑制できる。また、第１実施形態と同様に、ポンプとして特には機能しない状態での摩耗を防止もしくは抑制できる。すなわち、第２実施形態であっても、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。

（第３実施形態）
図８は、この発明の第３実施形態に係るポンプ１の一例を模式的に示す正面図であり、図９は、図８に示すIX−IX線に沿う断面図である。図８および図９に示す例は、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転に伴って容積が減少する歯間室６と、アウターロータ３Ａとハウジング２との間に形成されたスペースＳとを連通する油路１２を、吐出ポート８に形成した例である。その油路１２は、図９に示すように、軸線方向でのハウジング２の側壁面つまり底面にアウターロータ３Ａ側に開口し、かつ、半径方向に延びる溝状に、吐出ポート８から分岐して形成されている。他の構成は図１ないし図４に示す構成と同様であるため、図１ないし図４に示す構成と同様の構成については図１ないし図４と同様の符号を付してその説明を省略する。なお、上述した油路１２がこの発明における流体流路に相当している。また、図８に示す例では、ポンプ１のロータ３Ａ，３Ｂが図８での時計回りに回転している状態が、各ロータ３Ａ，３Ｂが正回転方向に回転している状態である。

次に、第３実施形態の作用について説明する。各ロータ３Ａ，３Ｂが正回転方向あるいは逆回転方向に回転すると、その回転に伴って内接部分ＩＣＰの上流側では、歯間室６の容積が次第に狭くなり、当該歯間室６からオイルが吐出される。そのオイルは、ここに示す例では、吐出ポート８を介してハウジング２の外部に吐出されると共に、オイルの少なくとも一部は上記の油路１２を流動してスペースＳに供給される。そのスペースＳは第２接触部ＣＰ２とアウターロータ３Ａの外周面との間に位置しているので、スペースＳでの油圧は、第１接触部ＣＰ１におけるハウジング２の内壁面にアウターロータ３Ａを押し付けるように作用する。

そのため、この発明に係る第３実施形態によれば、各ロータ３Ａ，３Ｂが正回転方向あるいは逆回転方向に回転している場合に、ハウジング２の内部でのアウターロータ３Ａの回転中心軸線３Ａｏの位置の変化を防止もしくは抑制でき、アウターロータ３Ａの回転が安定する。また、各ロータ３Ａ，３Ｂの回転方向が切り替わる場合におけるアウターロータ３Ａの挙動は第１実施形態と同様である。したがって、この発明に係る第３実施形態であっても、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。

なお、この発明は上述した実施形態に限定されないのであって、ハウジング２に凹部１１を形成することに替えて、ハウジング２における従動側のロータが接触する部分の摩擦係数を低減してもよい。これによっても、上述した過渡状態においては、第２接触部ＣＰ２での抗力を低減できるので、各実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。

１ 内接歯車ポンプ
２ ハウジング
３，３Ａ アウターロータ
３Ａｏ アウターロータの回転中心軸線
３，３Ｂ インナーロータ
３Ｂｉ インナーロータの回転中心軸線
６ 歯間室
７ 吸入ポート
８ 吐出ポート
ＣＰ１ 第１接触部
ＣＰ２ 第２接触部

Claims (3)

1. ハウジングの内部に、内歯を有するアウターロータが回転可能に配置され、
   前記アウターロータの内側に、前記アウターロータに対して偏心して配置されると共に前記内歯に噛み合い可能な外歯を有するインナーロータが回転可能に配置され、
   前記アウターロータと前記インナーロータとのうち、一方のロータは駆動力源からトルクを受けて回転するように構成され、
   前記アウターロータと前記インナーロータとの回転方向で互いに噛み合う前記内歯と前記外歯との間に形成される歯間室のうち、前記インナーロータと前記アウターロータとの回転に伴って容積が次第に増大する前記歯間室に流体を供給する吸入ポートが開口し、
   前記歯間室のうち、前記インナーロータと前記アウターロータとの回転に伴って前記容積が次第に減少する前記歯間室に、当該歯間室から排出される前記流体を前記ハウジングの外部に吐出する吐出ポートが開口しており、かつ、
   前記アウターロータと前記インナーロータとの前記回転方向が正回転方向から前記正回転方向とは反対の逆回転方向、もしくは、前記逆回転方向から前記正回転方向に切り替わることによって、前記一方のロータの回転中心軸線に対する前記アウターロータと前記インナーロータとのうち、他方のロータの回転中心軸線の位置が変化して前記吸入ポートと前記吐出ポートとが互いに入れ替わらないように構成された内接歯車ポンプにおいて、
   前記アウターロータと前記インナーロータとが前記正回転方向もしくは前記逆回転方向に回転する場合に、前記他方のロータと前記ハウジングとが接触する第１接触部と、
   前記アウターロータと前記インナーロータとの前記回転方向が切り替わる過渡状態において、前記他方のロータと前記ハウジングとが接触する第２接触部とを備え、
   前記第２接触部において前記他方のロータの回転を減じる抗力は、前記第１接触部における前記抗力よりも小さく設定されている
   ことを特徴とする内接歯車ポンプ。
   
2. 請求項１に記載の内接歯車ポンプにおいて、
   前記軸線方向で前記第２接触部における前記他方のロータに対向する前記ハウジングの壁面に凹部が形成されていることにより、前記第１接触部での抗力よりも前記第２接触部での抗力が小さく設定されている
   ことを特徴とする内接歯車ポンプ。
   
3. 請求項１または２に記載の内接歯車ポンプにおいて、
   前記一方のロータは、前記インナーロータであり、
   前記他方のロータは、前記アウターロータであり、
   前記アウターロータは、前記ハウジングの内部で前記アウターロータが半径方向に移動自在かつ回転可能に構成され、
   前記ハウジングに、前記インナーロータと前記アウターロータとの回転に伴って前記容積が次第に減少する前記歯間室と、前記ハウジングの内部における前記ハウジングと前記アウターロータとの間のスペースとを連通する流体流路が形成されている
   ことを特徴とする内接歯車ポンプ。

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