JP5721521B2 - Internal gear type oil pump - Google Patents
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Description
本発明は内接ギヤ式オイルポンプに関するものである。 The present invention relates to an internal gear type oil pump.
一般に、自動変速機や無段変速機などには油圧制御装置へ作動オイルを供給するためのオイルポンプが設けられており、そのうちでも小型に構成できる内接ギヤ式オイルポンプが広く用いられている。内接ギヤ式オイルポンプは、円筒状のギヤ収納空間を有するポンプハウジング(ポンプボデー及びポンプカバー)と、ギヤ収納空間内に回転自在に配置された内歯を持つアウターギヤと、アウターギヤの内歯とかみ合う外歯を有するインナーギヤとを備え、ポンプハウジングには吸入ポートと吐出ポートとが形成されている。インナーギヤが回転することにより、インナーギヤの外歯とアウターギヤの内歯との間に形成されたポンプ室の容積が変化し、吸入ポートからオイルを吸い込み、吐出ポートからオイルを吐出するようになっている。 Generally, automatic transmissions, continuously variable transmissions, etc. are provided with oil pumps for supplying hydraulic oil to hydraulic control devices, and among them, internal gear type oil pumps that can be made compact are widely used. . The internal gear type oil pump includes a pump housing (pump body and pump cover) having a cylindrical gear housing space, an outer gear having internal teeth rotatably disposed in the gear housing space, And an inner gear having external teeth meshing with the teeth, and a suction port and a discharge port are formed in the pump housing. As the inner gear rotates, the volume of the pump chamber formed between the outer teeth of the inner gear and the inner teeth of the outer gear changes, so that oil is sucked from the suction port and discharged from the discharge port. It has become.
図7は、従来のポンプハウジング(ポンプギヤを省略)を正面からみた図である。ポンプハウジングを構成するポンプボデー100には、凹状のギヤ収納空間101が形成され、このギヤ収納空間101の底面に略円弧状の吸入ポート102と吐出ポート103とが形成されている。これら吸入ポート102と吐出ポート103は、ポンプギヤであるインナーギヤの外歯とアウターギヤの内歯との間に形成されたポンプ室とほぼ対向するように形成されている。インナーギヤが回転すると、それに連れてアウターギヤも回転し、吸入ポート102からオイルを吸込み、ギヤの回転方向でオイルを圧縮し、吐出ポート103からオイルを吐出する。
FIG. 7 is a front view of a conventional pump housing (pump gear omitted). In the
インナーギヤを駆動したとき、アウターギヤの外周面はポンプボデー100の内周面(ギヤ収納空間101の内周面)と摺接することになる。ポンプギヤの側面とポンプボデー100の側面(ギヤ収納空間101の底面)との間には、所定の隙間が設定され、その隙間からリークするオイルによってアウターギヤとポンプボデーとの焼き付きを防止している。しかし、ある条件下では、吸入ポート102と吐出ポート103との中間部、又は吐出ポート103側におけるアウターギヤの外周面とポンプボデー100の内周面との接触面Sにおいて、油膜切れによる焼き付きが発生しやすいという問題があった。特に、ポンプギヤを小径化した場合に、焼き付きが発生しやすくなる。その理由は、ポンプギヤを小径化すると、吐出量が低下するため、その分だけギヤ幅を拡大する必要があり、その結果、ギヤ収納空間101の内周面へオイルが十分に行き渡らなくなるからであると考えられる。
When the inner gear is driven, the outer peripheral surface of the outer gear comes into sliding contact with the inner peripheral surface of the pump body 100 (the inner peripheral surface of the gear storage space 101). A predetermined clearance is set between the side surface of the pump gear and the side surface of the pump body 100 (the bottom surface of the gear housing space 101), and oil leaking from the clearance prevents seizure between the outer gear and the pump body. . However, under certain conditions, seizure due to oil film breakage may occur at the contact portion S between the outer peripheral surface of the outer gear and the inner peripheral surface of the
特許文献1には、アウターギヤの外周面に対して軸方向全域にわたって延在するようにハウジングの内周面に軸方向溝を形成し、膨張過程を終える直前のハウジングの内周面に、この軸方向溝と連通するように周方向溝を形成したトロコイド型オイルポンプが開示されている。 In Patent Document 1, an axial groove is formed in the inner peripheral surface of the housing so as to extend over the entire area in the axial direction with respect to the outer peripheral surface of the outer gear, and the inner peripheral surface of the housing immediately before finishing the expansion process is formed on the inner peripheral surface of the housing. A trochoidal oil pump having a circumferential groove formed so as to communicate with the axial groove is disclosed.
この場合には、最も焼き付きが発生しやすい部位にオイルを供給することが可能になるが、ハウジングの内周面に軸方向溝と周方向溝とを形成する必要があるため、複雑な加工を必要とする。しかも、これら溝によって円筒状空間の真円度が低下するため、アウターギヤの外周面と接するハウジングの内周面の面圧が部分的に上昇し、偏磨耗が発生する可能性があった。 In this case, it is possible to supply oil to a portion where seizure is most likely to occur, but since it is necessary to form an axial groove and a circumferential groove on the inner peripheral surface of the housing, complicated processing is required. I need. In addition, since the circularity of the cylindrical space is reduced by these grooves, the surface pressure of the inner peripheral surface of the housing that is in contact with the outer peripheral surface of the outer gear partially increases, which may cause uneven wear.
本発明の目的は、ハウジングに簡単な加工を施すだけで焼き付きを防止でき、アウターギヤの外周面と接するハウジング内周面の面圧上昇も抑制できる内接ギヤ式オイルポンプを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an internal gear type oil pump that can prevent seizure only by performing simple processing on a housing and can suppress an increase in surface pressure of an inner peripheral surface of the housing that is in contact with the outer peripheral surface of the outer gear. .
前記目的を達成するため、本発明は、円筒状のギヤ収納空間を有するポンプハウジングと、前記ギヤ収納空間内に回転自在に収納された内歯を持つアウターギヤと、前記アウターギヤの内歯とかみ合う外歯を有するインナーギヤと、前記アウターギヤ及びインナーギヤの側面と対向する前記ポンプハウジングの側面に開口する吸入ポート及び吐出ポートとを備え、前記インナーギヤを駆動することにより前記吸入ポートからオイルを吸い込み前記吐出ポートからオイルを吐出する内接ギヤ式オイルポンプにおいて、前記アウターギヤの側面と対向する前記ポンプハウジングの側面に、内周端が前記吸入ポートと連通し、外周端が前記アウターギヤの外周面と摺接するポンプハウジングの内周面の軸方向延長線上又はその近傍まで延びる油溝を形成し、前記油溝の内周端は、前記吸入ポートの吸入通路と合流する部分に連通していることを特徴とする、内接ギヤ式オイルポンプを提供する。 To achieve the above object, the present invention provides a pump housing having a cylindrical gear housing space, an outer gear having internal teeth rotatably accommodated in the gear housing space, and an inner tooth of the outer gear. An inner gear having meshing external teeth; a suction port and a discharge port opening on a side surface of the pump housing opposite to the side surfaces of the outer gear and the inner gear; In the internal gear type oil pump that sucks in and discharges oil from the discharge port, the inner peripheral end communicates with the suction port on the side surface of the pump housing facing the side surface of the outer gear, and the outer peripheral end is the outer gear An oil groove extending to or near the axial extension line of the inner peripheral surface of the pump housing that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the pump housing Form, the inner peripheral end of the oil groove, characterized in that it communicates with the portion merges with the suction passage of the suction port, to provide internal gear oil pump.
吸入ポートから吸い込まれたオイルは油溝に流入し、アウターギヤの側面とポンプハウジングの側面との隙間に供給される。この油溝の外周端は、アウターギヤの外周面と摺接するポンプハウジングの内周面の延長線上又はその近傍まで延びているので、油溝に入ったオイルの一部がアウターギヤの外周面とポンプハウジングの内周面との隙間へも供給される。アウターギヤの外周面とポンプハウジングの内周面との隙間へ供給されたオイルは、アウターギヤの回転につれてほぼ全周に行き渡るので、油膜切れによる焼き付きを防止できる。本発明では、ポンプハウジングの内周面に加工を行う必要がないので、ギヤ収納空間の真円度が低下せず、アウターギヤの外周面と接するハウジングの内周面の面圧が部分的に上昇することなく、偏磨耗を抑制できる。 The oil sucked from the suction port flows into the oil groove and is supplied to the gap between the side surface of the outer gear and the side surface of the pump housing. Since the outer peripheral end of the oil groove extends to or near the extension line of the inner peripheral surface of the pump housing that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the outer gear, a part of the oil entering the oil groove is in contact with the outer peripheral surface of the outer gear. It is also supplied to the gap with the inner peripheral surface of the pump housing. Since the oil supplied to the gap between the outer peripheral surface of the outer gear and the inner peripheral surface of the pump housing spreads almost all around as the outer gear rotates, seizure due to oil film breakage can be prevented. In the present invention, since it is not necessary to process the inner peripheral surface of the pump housing, the roundness of the gear housing space does not decrease, and the surface pressure of the inner peripheral surface of the housing in contact with the outer peripheral surface of the outer gear is partially reduced. Uneven wear can be suppressed without increasing.
油溝の内周端は吸入ポートのどの部位に連通していてもよいが、吸入ポートの吸入通路と合流する部分に連通しているのが望ましい。アウターギヤの内歯とインナーギヤの外歯との間に形成されたポンプ室の容積変化に伴い、吸入ポートには負圧部と正圧部とが生じる。特に、吸入ポートへオイルを供給する吸入通路と合流する吸入ポートの領域が負圧部になることが多い。油溝を吸入ポートの正圧部に接続することも可能であるが、ポンプ室で圧縮されたオイルが油溝を介してポンプギヤとポンプハウジングとの隙間へリークしやすく、吐出量の低下を招く可能性がある。これに対し、油溝の内周端を吸入ポートの吸入通路と合流する部分に接続した場合には、この部分が負圧状態になりやすいので、正圧部に接続した場合に比べてオイルポンプの1回当たりの吐出量の低下を抑制できる。 The inner peripheral end of the oil groove may communicate with any part of the suction port, but preferably communicates with a portion where the suction port merges with the suction passage. As the volume of the pump chamber formed between the inner teeth of the outer gear and the outer teeth of the inner gear changes, a negative pressure portion and a positive pressure portion are generated in the suction port. In particular, the suction port region joining the suction passage for supplying oil to the suction port often becomes a negative pressure portion. Although it is possible to connect the oil groove to the positive pressure part of the suction port, the oil compressed in the pump chamber is likely to leak into the gap between the pump gear and the pump housing via the oil groove, resulting in a decrease in the discharge amount. there is a possibility. On the other hand, when the inner peripheral end of the oil groove is connected to a portion that merges with the suction passage of the suction port, this portion is likely to be in a negative pressure state, so the oil pump is compared with the case where it is connected to the positive pressure portion. It is possible to suppress a decrease in the discharge amount per time.
吐出ポートの回転方向上流側に、ノッチと呼ばれるキャビテーション対策用の溝が形成されることが多いが、このノッチは一般にコンタリング加工で形成される。本発明の油溝を吸入ポートの外周側に拡張するように加工する場合には、ノッチのコンタリング加工に使用される工具を用いて本発明の油溝を加工することが可能である。そのため、新たな工具を必要とせず、加工コストの上昇を抑制できる。 A groove for preventing cavitation called a notch is often formed on the upstream side in the rotation direction of the discharge port. This notch is generally formed by contouring. When processing the oil groove of the present invention so as to extend to the outer peripheral side of the suction port, it is possible to process the oil groove of the present invention using a tool used for notching contouring. Therefore, a new tool is not required and an increase in processing cost can be suppressed.
以上のように、本発明によれば、アウターギヤの側面と対向するポンプハウジングの側面に、内周端が吸入ポートと連通し、外周端がポンプハウジングの内周面の軸方向延長線上又はその近傍まで延びる油溝を形成したので、吸入ポートから吸い込まれたオイルをアウターギヤの外周面とポンプハウジングの内周面との隙間へ供給でき、油膜切れによる焼き付きを防止できる。しかも、油溝はポンプハウジングの側面に形成されており、ポンプハウジングの内周面の真円度に影響を及ぼさないので、偏磨耗を防止できる。 As described above, according to the present invention, the inner peripheral end communicates with the suction port on the side surface of the pump housing facing the side surface of the outer gear, and the outer peripheral end is on the axial extension line of the inner peripheral surface of the pump housing or the Since the oil groove extending to the vicinity is formed, the oil sucked from the suction port can be supplied to the gap between the outer peripheral surface of the outer gear and the inner peripheral surface of the pump housing, and seizure due to oil film breakage can be prevented. Moreover, since the oil groove is formed on the side surface of the pump housing and does not affect the roundness of the inner peripheral surface of the pump housing, uneven wear can be prevented.
図1〜図3は本発明に係る内接ギヤ式オイルポンプの一例であるトロコイド型オイルポンプを示す。このオイルポンプ1は、ポンプハウジングを構成するポンプボデー2とポンプカバー3とを備えており、両者の間に円筒状のギヤ収納空間4が形成されている。この実施例のギヤ収納空間4は、ポンプボデー2に形成された円筒状の凹部21と、この凹部を閉じるポンプカバー3の内側面31とで構成されている。なお、本明細書ではポンプボデー2はギヤ収納空間のための凹部21を形成したハウジング部材を指し、ポンプカバー3はこの凹部21を閉じるハウジング部材を指している。
1 to 3 show a trochoid oil pump which is an example of an internal gear oil pump according to the present invention. The oil pump 1 includes a
図5に示すように、ギヤ収納空間4にはポンプギヤであるインナーギヤ5とアウターギヤ6とが収容されている。インナーギヤ5は外歯51を有しており、インナーギヤ5の内周は駆動軸8に連結され、図5の矢印方向に駆動される。アウターギヤ6はインナーギヤ5の外歯51とかみ合う内歯61を有しており、アウターギヤ6の外周面は凹部21の内周面(ポンプボデー2の内周面)で回転自在に支持されている。内歯61は外歯51より1個だけ歯数が多く、アウターギヤ6の回転中心O1はインナーギヤ5の回転中心O2に対して上方に偏心している。
As shown in FIG. 5, the gear housing space 4 houses an
図6に示すように、インナーギヤ5及びアウターギヤ6の側面と対向するポンプボデー2の側面(凹部21の底面)には、円弧状の吸入ポート22と吐出ポート23とが開口している。吸入ポート22と吐出ポート23とは、インナーギヤ5の外歯51とアウターギヤ6の内歯61との間に形成されたポンプ室7とほぼ対向している。この例では、ポンプボデー2に吸入ポート22と吐出ポート23とを形成したが、何れか一方又は両方のポートをポンプカバー3に形成することも可能である。図1、図2に示すように、吸入ポート22は、ポンプボデー2に形成された吸入通路24を介して図示しないストレーナと接続されている。吐出ポート23はポンプボデー2に形成された吐出通路25を介して図示しない油圧制御装置と接続されている。
As shown in FIG. 6, an
吸入通路24は吸入ポート22の下部に合流しており、この合流部22aに負圧が発生しやすい。図3に示すように、吸入ポート22は、ポンプギヤ5、6の回転方向に従って漸次浅く形成されている。一方、吐出ポート23は、ポンプギヤの回転方向に従って漸次深く形成されており、最も深い下部23aに吐出通路25が接続されている。なお、吐出ポート23のポンプギヤの回転方向上流端、つまり吐出ポート23の最も浅い部分には、ノッチと呼ばれるキャビテーション対策用の溝26(図6参照)が形成されている。
The
アウターギヤ6の側面と対向する凹部21の底面(ポンプボデー2の側面)には、図4、図6に示すように、内周端が吸入ポート22と連通し、外周端が凹部21の内周面(ポンプボデー2の内周面)の軸方向延長線上又はその近傍まで延びる油溝27が形成されている。油溝27の外周端の位置は、凹部21の内周面の延長線と同一線上にあってもよいし、それより内径側に少しずれていてもよい。油溝27に入ったオイルを、アウターギヤ6の外周面と凹部21の内周面との隙間δに供給できる位置であればよい。この実施例の油溝27は、吸入ポート22の吸入通路24との合流部22aである最下部から外周方向に拡張するように形成され、外周端は凹部21の内周面の円弧に沿って延びている。この油溝27は、吸入ポート22の深さより浅いコンタリング溝であり、ノッチ26のコンタリング加工で用いられる工具と同じ工具で加工できる。
As shown in FIGS. 4 and 6, the inner peripheral end communicates with the
ここで、本発明に係るオイルポンプ1の作動を説明する。インナーギヤ5を図5の矢印方向に駆動すると、アウターギヤ6とインナーギヤ5との間に形成されたポンプ室7の容積が変化し、吸入ポート22からオイルを吸い込み、吐出ポート23からオイルを吐出することができる。アウターギヤ6の外周面は凹部21の内周面(ポンプボデー2の内周面)と常時摺接するが、ポンプ室7に閉じ込められたオイルの圧力変化により、アウターギヤ6が半径方向外側へ押され、アウターギヤ6の外周面と凹部21の内周面との間で油膜切れによる焼き付きが発生するという問題がある。焼き付きが最も発生しやすい箇所は、図7に領域Sで示すように、吸入ポート102と吐出ポート103との中間領域、あるいはそれより吐出ポート103側にずれた位置となることが多い。
Here, the operation of the oil pump 1 according to the present invention will be described. When the
本発明では、アウターギヤ6の側面と対向するポンプボデー2の側面(凹部21の底面)に、内周端が吸入ポート22と連通し、外周端がポンプボデー2の内周面の軸方向延長線上又はその近傍まで延びる油溝27を形成したので、図4に矢印で示すように、吸入通路24から吸入ポート22へ吸い込まれたオイルをアウターギヤ6の外周面とポンプボデー2の内周面(凹部21の内周面)との隙間δへ供給できる。この隙間δへ供給されたオイルは、アウターギヤ6の回転につれて凹部21の内周面のほぼ全周に行き渡るので、油膜切れによる焼き付きを防止できる。
In the present invention, the inner peripheral end communicates with the
さらに本発明では、油溝27が凹部21の底面(ポンプボデー2の側面)だけに形成されており、内周面には溝が形成されないので、凹部21の内周面の真円度を崩すことがない。そのため、アウターギヤ6の外周面と接する凹部21の内周面の面圧が局部的に高くなることがなく、内周面の偏磨耗を防止できる。
Furthermore, in the present invention, the
前記実施例では、油溝27が吸入ポート22の吸入通路24との合流部22aに連通している例を示したが、吸入ポート22の合流部22a以外の位置に連通していてもよい。例えば、正圧部である吸入ポート22の上部領域に連通していてもよいし、負圧部と正圧部とにまたがって連通していてもよい。油溝27が吸入ポート22の正圧部に連通している場合(吸入ポートの上部領域に連通している場合)、油溝27を最も焼き付きが発生しやすい箇所の近くに設けることができるので、その箇所へオイルを効果的に供給できる。
In the above-described embodiment, the
なお、油溝27を吸入ポート22の上部領域(正圧部)に形成した場合には、アウターギヤ6とインナーギヤ5との間のポンプ室7から押し出されたオイルが油溝27からリークしやすくなり、吐出量の低下を招く可能性がある。これに対し、実施例のように油溝27を吸入ポート22の吸入通路24との合流部22aに形成した場合には、この合流部22aが負圧になりやすいので、ポンプ室7から押し出されたオイルが油溝27を経由してリークすることがなくなり、1回転当たりの吐出量の低下を抑制できる。そのため、オイルポンプの効率低下を抑制できる利点がある。
If the
油溝27の形状は、図6に示すように吸入ポート22の所定領域に亘って平面状に形成した1個の凹部に限らず、その形状は任意である。例えば吸入ポート22から外周方向に延びる複数のノッチ溝でもよいし、吸入ポート22と連通する内周端は幅狭で、外周端が幅広な溝であってもよい。
The shape of the
前記実施例では、内接ギヤ式オイルポンプの一例としてトロコイド型オイルポンプを示したが、トロコイド型に限るものではなく、如何なる形式の内接ギヤ式オイルポンプであってもよい。 In the above embodiment, the trochoidal oil pump is shown as an example of the internal gear type oil pump. However, it is not limited to the trochoid type, and any type of internal gear type oil pump may be used.
前記実施例では、吸入ポートをポンプボデー側に形成したが、ポンプカバー側に形成することもできる。この場合には、凹部21の底面ではなく、アウターギヤの側面と対向するポンプカバーの内側面に油溝を形成すればよい。
In the above embodiment, the suction port is formed on the pump body side, but it may be formed on the pump cover side. In this case, an oil groove may be formed not on the bottom surface of the
1 オイルポンプ
2 ポンプボデー(ポンプハウジング)
21 凹部(ギヤ収納空間)
22 吸入ポート
23 吐出ポート
24 吸入通路
25 吐出通路
27 油溝
3 ポンプカバー(ポンプハウジング)
31 内側面
4 ギヤ収納空間
5 インナーギヤ
51 外歯
6 アウターギヤ
61 内歯
7 ポンプ室
8 駆動軸
1
21 recess (gear storage space)
22
31 inner surface 4
Claims (1)
前記アウターギヤの側面と対向する前記ポンプハウジングの側面に、内周端が前記吸入ポートと連通し、外周端が前記アウターギヤの外周面と摺接するポンプハウジングの内周面の軸方向延長線上又はその近傍まで延びる油溝を形成し、前記油溝の内周端は、前記吸入ポートの吸入通路と合流する部分に連通していることを特徴とする、内接ギヤ式オイルポンプ。 A pump housing having a cylindrical gear storage space, an outer gear having internal teeth rotatably accommodated in the gear storage space, an inner gear having external teeth meshing with the internal teeth of the outer gear, and the outer gear A suction port and a discharge port that are opened on the side surface of the pump housing opposite to the side surfaces of the gear and the inner gear, and driving the inner gear sucks oil from the suction port and discharges oil from the discharge port; In the contact gear type oil pump,
On the side surface of the pump housing opposite to the side surface of the outer gear, the inner peripheral end communicates with the suction port and the outer peripheral end slides on the outer peripheral surface of the outer gear on the axial extension line of the inner peripheral surface of the pump housing or An internal gear type oil pump characterized in that an oil groove extending to the vicinity thereof is formed, and an inner peripheral end of the oil groove communicates with a portion that merges with a suction passage of the suction port .
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