JP3161471U

JP3161471U - 歯車ポンプ

Info

Publication number: JP3161471U
Application number: JP2010003357U
Authority: JP
Inventors: 鉢隆次仲
Original assignee: Nippon Oil Pump Co Ltd
Current assignee: Nippon Oil Pump Co Ltd
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2020-05-21

Abstract

【課題】ケーシングとアウタロータとのクリアランス部に作動液が滞留し、濃縮された作動液が固着してしまうことを防止することが出来る内接歯車形式の歯車ポンプを提供する。【解決手段】内周部に内接歯車２ａが形成されたアウタロータ２の内方にインナロータ３を偏心して設ける。そのインナロータ３の外周部には外接歯車３ａが形成されて前記アウタロータの内接歯車２ａと噛み合い、インナロータ３が駆動軸４により回転駆動されてアウタロータ２を駆動する。また、アウタロータの内接歯車２ａの歯底部に外周面２ｒと連通する連通孔２ｈを穿設し、ケーシングの内周面１ａとアウタロータ外周面２ｒとのクリアランス部と歯車の噛み合い隙間とを連通させる。【選択図】図１

Description

本考案は、内接歯車形式の歯車ポンプの改良に関する。

図３に、従来の内接歯車形式の歯車ポンプを示す。
図３において、ケーシング１の内周面１ａ内に、リング状のアウタロータ２Ａが回転自在に嵌入されており、そのアウタロータ２Ａの内周部には、図示例では７枚の内接歯車２ａが形成されている。
アウタロータ２Ａの半径方向内方には、偏心してインナロータ３が設けられている。そして、インナロータ３の外周部には、図３の例では６枚の外接歯車３ａが形成されており、外接歯車３ａは前記アウタロータ２Ａの内接歯車２ａと噛み合っている。
インナロータ３が駆動軸４によって回転駆動されると、外接歯車３ａと内接歯車２ａとの噛み合いにより、アウタロータ２も回転駆動される。

図４は、図３で示す従来の内接歯車形式の歯車ポンプの軸方向断面を示す。
図４において、ケーシング１の両側面には駆動軸４を軸支するエンドプレート５、６が設けられている。

図３において、外接歯車３ａと内接歯車２ａとの噛み合い部には、吸入ポートＡに連通する吸入溝５ａ（図３で破線で示されている）と、吐出ポートＢに連通する吐出溝５ｂ（図３で破線で示されている）とが形成されている。
図３で示すように、吸入溝５ａは、外接歯車３ａと内接歯車２ａが回転して、外接歯車３ａと内接歯車２ａの歯間における隙間容積が増加する吸入側位置Ｓ_Ａに設けられている。一方、吐出溝５ｂは、外接歯車３ａと内接歯車２ａの回転に際して隙間容積が減少する吐出側位置Ｓ_Ｂに設けられている。
そして、インナロータ３とアウタロータ２Ａとの回転によって、作動流体が、吸入ポートＡから吐出ポートＢへ圧送される。

図３、図４で説明した様な内接歯車形式の歯車ポンプは、各種用途に使用されており、作動流体の種類も多岐にわたっている。
工作機械の切削液の圧送に使用した場合に、切削液に含まれる添加剤と潤滑油とが粘性を有する液体となり、ポンプ内での発熱によって当該粘性のある液体から水分が徐々に蒸発して濃縮され、ポンプ内の機器表面に固着して、機器の相対運動を不能にして、ポンプを動作不能としてしまうことがある。
そして、アウタロータ２Ａの外周とケーシング１の内周面との間におけるクリアランス部ＣＬに作動流体が浸入し、アウタロータ２Ａの回転により発生した摩擦熱が当該作動流体を加熱し、当該クリアランス部ＣＬに滞留した作動流体から水分が徐々に蒸発して濃縮され、濃縮された作動流体がアウタロータ２Ａとケーシング１とを固着してしまう場合が存在する。

本考案は、上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、内接歯車形式の歯車ポンプのケーシングとアウタロータとの間に作動液が滞留し、濃縮された作動液が固着してしまうことを防止することが出来る内接歯車形式の歯車ポンプの提供を目的としている。

本考案の内接歯車形式の歯車ポンプは、ケーシング（１）の内周面にはリング状で且つその内周部に内接歯車（２ａ）が形成されたアウタロータ（２）が回転自在に嵌入され、そのアウタロータ（２）の内方にはインナロータ（３）が偏心して設けられ、そのインナロータ（３）の外周部には外接歯車（３ａ）が形成されて前記アウタロータの内接歯車（２ａ）と噛み合っており、インナロータ３が駆動軸４により回転駆動されて前記歯車（３ａ、２ａ）の噛み合いによってアウタロータ（２）が駆動されており、前記アウタロータの内接歯車（２ａ）の歯底部に外周面（２ｒ）と連通する連通孔（２ｈ）を穿設し、ケーシングの内周面（１ａ）とアウタロータ外周面（２ｒ）とのクリアランス部（ＣＬ）と歯車（３ａ、２ａ）の噛み合い隙間とを連通させていることを特徴としている。

本考案において、前記連通孔（２）は前記アウタロータ（２）の内接歯車（２ａ）の各々の歯底部に２個ずつ形成され、外周面（２ｒ）に周方向へ２列（ＣＲＬ１、ＣＲＬ２）並んで穿孔されているのが好ましい。

また本考案において、作動流体が水溶性の切削液であるのが好ましい。

上述した構成を具備する本考案の内接歯車形式の歯車ポンプによれば、アウタロータ（２Ａ）の各歯底部とその外周（２ｒ）とが連通孔（２）により連通されている。
アウタロータ（２Ａ）とインナロータ（３）の回転に伴い、歯（２ａ、３ａ）の噛み合い隙間の容積が増加／減少して、該隙間の作動液の圧力が降下／上昇を繰り返す際に、アウタロータ（２Ａ）の外周（２ｒ）とケーシング内周面（１Ａ）とのクリアランス部（ＣＬ）に存在する作動流体（作動液）は、連通孔（２ｈ）を介して、クリアランス部（ＣＬ）に流入し、そしてクリアランス部（ＣＬ）から排出されるので、当該クリアランス部（ＣＬ）に作動流体が浸入しても、そこに滞留してしまうことがない。

従って、アウタロータ（２Ａ）の回転により発生した摩擦熱が、アウタロータ（２Ａ）の外周（２ｒ）とケーシング（１）の内周面（１ａ）とのクリアランス部（ＣＬ）に伝達されても、ポンプの作動流体がクリアランス部（ＣＬ）に滞留していないので、ポンプの摩擦熱により作動流体（作動液）が加熱されて濃縮され、以って、濃縮された作動流体がアウタロータ外周（２ｒ）とケーシング内周面（１ａ）とを固着して、アウタロータ（２Ａ）とケーシング（１）とが固着して、ポンプが破損してしまうことが防止される。

本考案の実施形態におけるアウタ／インナロータを示す図。図１のアウタロータ外形状を示す図。従来の内接歯車形式の歯車ポンプを示す図。図３に示す歯車ポンプの断面図。

以下、図１及び図２を主として参照しつつ、本考案の実施形態について説明する。
なお、図３および図４で説明した従来技術による内接歯車形式の歯車ポンプと同様の構成部品については、同様な符号を付して重複説明は省略する。
図１において、アウタロータ２の内接歯車２ａの各歯底部は、半径方向に延在する様に穿孔された連通孔２ｈにより、アウタロータ２の外周面２ｒと連通している。
図示の実施形態では、図２で示されているように、連通孔２ｈは各歯底部に２個ずつ設けられ、アウタロータ２Ａの外周面２ｒに円周方向へ２列並ぶ様に穿孔されている。図２において、連通孔２ｈは、一点鎖線で示す円周方向のライン（列）ＣＲＬ１、ＣＲＬ２に沿って配置されている。

駆動軸４の回転に伴い、アウタロータ２Ａの内接歯２ａとインナロータ３の外接３ａとが噛み合って、隙間（Ｓ_Ａ、Ｓ_Ｂ）の容積が増加／減少することにより、外接歯車３ａと内接歯車２ａの歯間における隙間に存在する作動流体（作動液）の圧力は降下／上昇する。
ここで、アウタロータ２の各歯底部と外周２ｒとが連通孔２ｈによって連通されているので、アウタロータ外周２ｒとケーシング内周面１ａとのクリアランス部ＣＬに浸入した作動流体は、図１において矢印で示すように、連通孔２ｈを介して、外接歯車３ａと内接歯車２ａの歯間における隙間に流入し、或いは、当該隙間からクリアランス部ＣＬに向かって吐出される。

すなわち、クリアランス部ＣＬに浸入した作動液は、クリアランス部ＣＬに滞留することなく、連通孔２ｈを介して、外接歯車３ａと内接歯車２ａの歯間における隙間へ流出する。或いは、外接歯車３ａと内接歯車２ａの歯間における隙間の作動流体は、連通孔２ｈを介して、クリアランス部ＣＬに流動する。
そのため、クリアランス部ＣＬ内には作動流体が滞留してしまうことは無く、アウタロータ２Ａの回転により摩擦熱が生じても、当該摩擦熱によりクリアランス部ＣＬ内の作動流体が加熱されて、濃縮されてしまうことは無く、濃縮された作動流体がアウタロータ外周２ｒやケーシング内周面１ａに固着することが防止される。
そして、作動流体にゴミ、切削屑などの異物が混入していても、作動流体がクリアランス部ＣＬ内に滞留することは無いので、当該異物によりクリアランス部ＣＬ内において異常摩耗、焼け付き等が発生することも防止される。

発明者の実験によれば、従来の内接歯車形式の歯車ポンプを旋盤の切削油の循環に使用した場合には、最短で２４時間程度で、濃縮された切削油がアウタロータ外周やケーシング内周面に固着するのを確認した。
それに対して、図示の実施形態に係る内接歯車形式の歯車ポンプで旋盤の切削油を循環した場合には、６ヶ月連続して使用しても、アウタロータ外周やケーシング内周面に濃縮された切削油が付着してしまうことはなかった。
係る結果から、図示の実施形態の有用性が確認できた。

図１、図２で示す実施形態において、上述した以外の構成及び作用効果については、図３、図４を参照して説明した内接歯車形式の歯車ポンプと同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本考案の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態では、いわゆるトロコイド形の歯車ポンプを図示して説明したが、インボリュート歯車などの内接歯車形式の歯車ポンプに対しても、本考案を適用することができる。

１・・・ケーシング
２、２Ａ・・・アウタロータ
２ａ・・・内接歯車
２ｈ・・・連通孔
３・・・インナロータ
３ａ・・・外接歯車
４・・・駆動軸
５、６・・・エンドプレート

Claims

ケーシング（１）の内周面にはリング状で且つその内周部に内接歯車（２ａ）が形成されたアウタロータ（２）が回転自在に嵌入され、そのアウタロータ（２）の内方にはインナロータ（３）が偏心して設けられ、そのインナロータ（３）の外周部には外接歯車（３ａ）が形成されて前記アウタロータの内接歯車（２ａ）と噛み合っており、インナロータ（３）が駆動軸（４）により回転駆動されて前記歯車（３ａ、２ａ）の噛み合いによってアウタロータ（２）が駆動されており、前記アウタロータの内接歯車（２ａ）の歯底部に外周面（２ｒ）と連通する連通孔（２ｈ）を穿設し、ケーシングの内周面（１ａ）とアウタロータ外周面（２ｒ）とのクリアランス部と歯車（３ａ、２ａ）の噛み合い隙間とを連通させたことを特徴とする内接歯車形式の歯車ポンプ。
前記連通孔（２）は前記アウタロータ（２）の内接歯車（２ａ）の各々の歯底部に２個ずつ形成され、外周面（２ｒ）に周方向へ２列（ＣＲＬ１、ＣＲＬ２）並んで穿孔されている請求項１の歯車ポンプ。
作動流体が水溶性の切削液である請求項１、２の何れかの歯車ポンプ