JP6738670B2 - 内接歯車ポンプ - Google Patents
内接歯車ポンプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6738670B2 JP6738670B2 JP2016126424A JP2016126424A JP6738670B2 JP 6738670 B2 JP6738670 B2 JP 6738670B2 JP 2016126424 A JP2016126424 A JP 2016126424A JP 2016126424 A JP2016126424 A JP 2016126424A JP 6738670 B2 JP6738670 B2 JP 6738670B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- chamber
- pump chamber
- outer rotor
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 60
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 6
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
Description
オイルポンプには様々あり、その中には内接歯車ポンプがある。内接歯車ポンプは、外歯を有するインナーロータと内歯を有するアウターロータを偏芯配置することにより形成される複数の空間(ポンプ室)の容積変化によってポンプ動作を行うものである。
内接歯車ポンプでは、ポンプ室の圧縮過程においてポンプ室の圧力が上昇することによりポンプの駆動トルクが増加するという問題がある。
特許文献1では、圧力上昇の低減や吐出脈動の抑制のために吐出口(吐出ポート)の始端から吸入口(吸入ポート)側に延びる溝をポンプハウジング(ケーシング)に設ける構成が開示されている。
これにより、ポンプ室の圧力変化に応じて拡張室の容積が増減する。そして、拡張室の容積がより増加する。
また、本発明に係る第2の内接歯車ポンプは、内歯を有するアウターロータと、前記内歯と係合し前記内歯よりも歯の数が一つ少ない外歯を有し、前記アウターロータの内側に回転自在に配設され、前記アウターロータとの間に膨張と収縮を繰り返す複数のポンプ室を形成するインナーロータと、前記アウターロータが回転自在に保持される保持凹部が形成されたケース部と前記保持凹部の開口を閉塞するカバー部とで形成され、前記ポンプ室に流体を吸入する吸入口と前記ポンプ室から流体を吐出する吐出口が設けられたポンプハウジングと、を備え、前記ポンプハウジングには、前記ポンプ室の容積の圧縮過程における前記ポンプ室内の圧力上昇に応じて容積が増加し該流体の一部が流入し、吐出過程における前記ポンプ室の圧力降下に応じて容積が減少し流入した流体を前記ポンプ室に流出させる拡張室が設けられ、前記拡張室の開口形状は、前記アウターロータの半径方向における幅が該半径方向に直交する方向の幅よりも長い形状とされているものである。
これにより、ポンプ室の圧力変化に応じて拡張室の容積が増減する。そして、拡張室の開口形状においてアウターロータの半径方向に直交する方向の幅を一定とした場合には、円形状とするよりも吸入口の開口面積と拡張室の容積が増加する。
これにより、簡易な構造によって拡張室の容積を可変とすることができる。
これにより、拡張室の開口形状においてアウターロータの半径方向に直交する方向の幅を一定とした場合には、円形状とするよりも吸入口の開口面積と拡張室の容積が増加する。
これにより、ポンプ室に対する吸入及び吐出が円滑になされる。
尚、内接歯車ポンプの一例としてトロコイド歯型をもつトロコイド式ポンプを挙げる。
第1の実施の形態における内接歯車ポンプの一例としてのトロコイド式ポンプの構成について説明する。
尚、以下の説明において記載する上下方向などは、使用する際の上下方向や取り付ける際の上下方向を意図したものではなく、説明の便宜上のものである。
図1は、トロコイド式ポンプ1の分解斜視図である。
本構成例では、アウターロータ2には9個の内歯2bが形成されている。
尚、インナーロータ3の軸孔3aの周面に凹部や凸部を設け、当該凹部や凸部に係合する凸部や凹部をポンプシャフト5の周面に設けることにより、ポンプシャフト5が軸孔3a内で空転してしまうことを防止してもよい。
複数のポンプ室7は、アウターロータ2の内歯2bとインナーロータ3の外歯3bによって周方向に離隔されており、それぞれ独立した部屋とされている。
ケース部8には、ロータユニット6を保持するロータユニット6と略同じ大きさの円筒形の保持凹部10と、流体を吸入するための第1吸入回路11と、吸入した流体を吐出するための第1吐出回路12と、ポンプハウジング4を他の部材に取り付けるための複数の取付孔13と、カバー部9に対する位置決めをするための複数の位置決め孔14と、が形成されている。
吸入口15bは、第1挿通孔15aの略半周に亘って該第1挿通孔15aに沿うように形成されている。
吐出口15cは、吸入口15bよりも小さい開口とされ、吸入口15bに対して第1挿通孔15aの略反対側に形成されている。
更に、保持凹部10の底面部15には、拡張室15dが設けられている。拡張室15dについては、後述する。
ポンプ室7は、アウターロータ2とインナーロータ3とケース部8の底面部15とカバー部の天井面21によって囲まれた空間とされる。
図3は、保持凹部10の底面部15に設けられた吸入口15b、吐出口15c及び拡張室15dを断面で示す図である。
可動壁23において拡張室15dの内壁の一部を構成する面は、拡張室15dに流入した流体を開口方向へ押圧する押圧面23aとされる。
コイルバネ24が自由長とされた状態において、可動壁23の押圧面23aは保持凹部10の底面部15の表面と同一平面上に位置する。尚、押圧面23aと底面部15の表面を同一平面上とするための別の手段として、コイルバネ24の自由長を拡張室15dの深さよりも長くし、且つ、押圧面23aが底面部15の表面よりも天井面21側へ移動しないように可動壁23をロータユニット6や他の部材などによって規制してもよい。
例えば、トロコイド式ポンプ1の使用状態において、天井面21が上方を向く面とされていてもよいし、側方を向く面とされていてもよい。換言すれば、ケース部8がカバー部9の上方に位置するように組み合わされて使用されてもよいし、ケース部8の保持凹部10が側方に開放されるようにして使用されてもよい。
図4乃至図14を参照して本例におけるトロコイド式ポンプの動作を説明する。
アウターロータ2とインナーロータ3とポンプシャフト5とケース部8を保持凹部10の開口方向から見た状態を図4に示す。
図示するように、アウターロータ2とインナーロータ3の間には、複数のポンプ室7が形成されている。
尚、図5乃至図14の各図においては、アウターロータ2やインナーロータ3(またはロータユニット6)、ポンプ室7A、及び、ケース部8の吸入口15b、吐出口15c、拡張室15dのうちの一部について適宜図示している。
各図においては、着目するポンプ室7Aを斜線領域で示す。
また、図中においてロータユニット6として示した部分は、アウターロータ2及びインナーロータ3の何れかの部材であることを示している。
図6に示す状態は、図5に示す状態よりも更にポンプ室7Aの容積が膨張し、ポンプ室7Aに吸入口15bから流体が吸入された状態とされる。
図7及び図8に示す状態は、図6に示す状態よりも更にポンプ室7Aの容積が膨張しポンプ室7Aの容積が略最大となった状態である。この状態は、吸入口15bとの連通状態が解除される直前の状態とされる。また、可動壁23の押圧面23aがポンプ室7Aに吸入された流体と接触する前の状態とされている。
図9及び図10に示す状態は、ポンプ室7Aと吸入口15bの連通が解消され、ポンプ室7Aが略密閉状態とさている。また、図7及び図8に示す状態と比べてポンプ室7Aの容積が減少し始めた状態とされている。
具体的に図11及び図12を参照して説明する。図示する状態は、ポンプ室7Aが吐出口15cと連通する直前の状態とされている。この状態では、ポンプ室7Aは密閉状態とされている。
図12に示すように、ポンプ室7Aの容積の減少に基づくポンプ室7A内の流体の圧力上昇によって、押圧面23aがコイルバネ24側に押圧されて拡張室15dの容積が増加する。これにより、ポンプ室7A内の流体の圧力が減少する。
そして、ポンプ室7内の流体の圧力に応じて拡張室15dの容積が増減することにより、ポンプ室7内の流体の圧力が高まりすぎてしまうことが防止される。
ポンプ室7は、アウターロータ2の内周に沿って、即ちインナーロータ3の外周に沿って移動する。そこで、ポンプ室7の略中心部がアウターロータ2の回転中心に対して何れの位置にいるかについて角度を用いて表す。
例えば、図15は、着目しているポンプ室7Aがアウターロータ2の回転中心に対して45°に位置している状態を示している。
図16においては、拡張室15dを設けたトロコイド式ポンプ1についての圧力変化を実線で示し、拡張室15dを設けないトロコイド式ポンプについての圧力変化を破線で示している。
図示するように、拡張室15dが設けられていないトロコイド式ポンプよりも拡張室15dが設けられているトロコイド式ポンプ1の方が、ポンプ室7内の流体の圧力のピークが低減されていることが分かる。
第2例としてのトロコイド式ポンプ1Aについて、図17を参照して説明する。
トロコイド式ポンプ1Aには、ケース部8の配置凹部10の底面部15に吸入口15b、吐出口15c、拡張室15dが設けられているだけでなく、カバー部9の天井面21に開口部を有する吸入口21a、吐出口21b、拡張室21cが設けられている。
カバー部9の吸入口21a、吐出口21b、拡張室21cの開口形状は、ケース部8の吸入口15b、吐出口15c、拡張室15dとそれぞれ同一形状とされる。拡張室21cの開口は拡張室15dの開口と対向して設けられている。
図示は省略したが、拡張室21cには拡張室15dと同様に可動壁23及びコイルバネ24が設けられている。
従って、ポンプ室7に流体が吸入される際には、第2吸入回路17から吸入口21aを介して流体が流入されると共に、第1吸入回路11を介して吸入口15bから流体が流入される。ポンプ室7内の流体の圧力が高まった場合には、二つの拡張室15d、21cに流体の一部が流入する。ポンプ室7から流体が吐出される際には、吐出口21bから第2吐出回路18へ流体が吐出されると共に、吐出口15cから第1吐出回路12へ流体が吐出される。このとき、二つの拡張室15d、21cに流入した流体も吐出孔15c、21bから吐出される。これにより、例えばオイルなどの流体が必要各部に供給される。
しかし、拡張室15dの開口面積(特に開口部におけるアウターロータ2の半径方向に直交する方向の幅)は所定以上大きくすることはできない。なぜなら、拡張室15dを介して吸入口15bと吐出口15cが連通してしまう虞があるためである。そこで、拡張室15dの容積を大きくするためには、拡張室15dの深さを深くすることが考えられるが、深さを深くしてしまうとケース部8の大型化を来してしまう虞がある。
第3例としてのトロコイド式ポンプ1Bについて、図18を参照して説明する。
トロコイド式ポンプ1Bは、前述したトロコイド式ポンプ1,1Aと比べて拡張室15dの開口形状が異なる。
具体的には、図19に示すように、拡張室15dの開口形状は楕円形状とされており、楕円形状におけるアウターロータ2の半径方向における幅W1は、幅W1に直交する方向における幅W2よりも長くされている。
例えば、拡張室15dの開口形状とされた楕円形状の長軸の延長線上にアウターロータ2の回転中心が位置するように構成されている。
尚、図示していないが、可動壁23の押圧面23aの形状も同じ楕円形状とされている。
即ち、ポンプ室7内の流体の圧力の低減効果をより高めることができる。
各例で示したように、実施の形態のトロコイド式ポンプ1(1A,1B)には、内歯2bを有するアウターロータ2と、内歯2bと係合し内歯2bよりも歯の数が一つ少ない外歯3bを有し、アウターロータ2の内側に回転自在に配設され、アウターロータ2との間に膨張と収縮を繰り返す複数のポンプ室7(7A)を形成するインナーロータ3と、アウターロータ2が回転自在に保持される保持凹部10が形成されたケース部8と保持凹部10の開口を閉塞するカバー部9とで形成され、ポンプ室7に流体を吸入する吸入口15b(21a)とポンプ室7から流体を吐出する吐出口が設けられたポンプハウジングと、を備え、ポンプハウジング6には、ポンプ室7の容積の圧縮過程におけるポンプ室7内の圧力上昇に応じて容積が増加し該流体の一部が流入し、吐出過程におけるポンプ室7の圧力降下に応じて容積が減少し流入した流体をポンプ室7に流出させる拡張室15d(21c)が設けられている。
これにより、ポンプ室7の圧力変化に応じて拡張室15dの容積が増減する。
従って、ポンプ室7の容積の圧縮過程における圧力上昇を低減させることができるため、ポンプの駆動トルクの低減や吐出脈動の低減を図ることができる。
また、圧縮過程における圧力上昇の低減によりキャビテーションの発生を抑制すると共に吐出脈動を低減させることができるため、ポンプ音の低減を図ることができる。
更に、圧縮過程における圧力上昇が低減されることにより、圧縮過程において部品間の間隙を介してロータユニット6とポンプハウジング4の間に流体がリークしてしまうことによる吐出量の低下を抑制することができる。
実施の形態のトロコイド式ポンプ1によれば、圧力上昇を低減させるためにポンプハウジング4(ケース部8やカバー部9)に長い溝などを設ける必要がないため、設計の容易化及び加工工数の削減が図られる。
これにより、簡易な構造によって拡張室の容積を可変とすることができる。
これにより、拡張室15dの容積がより増加する。
従って、ポンプ室7(7A)や拡張室15d内の圧力上昇をより低減させることができる。
これにより、拡張室の開口形状においてアウターロータの半径方向に直交する方向の幅を一定とした場合には、円形状とするよりも吸入口15b(21a)の開口面積と拡張室15dの容積が増加する。
従って、ポンプ室7や拡張室15d内の圧力上昇を低減させることができる。
これにより、拡張室の開口形状においてアウターロータの半径方向に直交する方向の幅を一定とした場合には、円形状とするよりも吸入口15b(21a)の開口面積と拡張室15dの容積が増加する。
従って、ポンプ室7(7A)や拡張室15d内の圧力上昇を低減させることができる。
これにより、ポンプ室7(7A)に対する流体の吸入及び吐出が円滑になされる。
従って、ポンプ音の更なる低減を図ることができる。
Claims (5)
- 内歯を有するアウターロータと、
前記内歯と係合し前記内歯よりも歯の数が一つ少ない外歯を有し、前記アウターロータの内側に回転自在に配設され、前記アウターロータとの間に膨張と収縮を繰り返す複数のポンプ室を形成するインナーロータと、
前記アウターロータが回転自在に保持される保持凹部が形成されたケース部と前記保持凹部の開口を閉塞するカバー部とで形成され、前記ポンプ室に流体を吸入する吸入口と前記ポンプ室から流体を吐出する吐出口が設けられたポンプハウジングと、を備え、
前記ポンプハウジングには、前記ポンプ室の容積の圧縮過程における前記ポンプ室内の圧力上昇に応じて容積が増加し該流体の一部が流入し、吐出過程における前記ポンプ室の圧力降下に応じて容積が減少し流入した流体を前記ポンプ室に流出させる拡張室が設けられ、
前記ケース部及び前記カバー部にそれぞれ前記拡張室が設けられた
内接歯車ポンプ。 - 内歯を有するアウターロータと、
前記内歯と係合し前記内歯よりも歯の数が一つ少ない外歯を有し、前記アウターロータの内側に回転自在に配設され、前記アウターロータとの間に膨張と収縮を繰り返す複数のポンプ室を形成するインナーロータと、
前記アウターロータが回転自在に保持される保持凹部が形成されたケース部と前記保持凹部の開口を閉塞するカバー部とで形成され、前記ポンプ室に流体を吸入する吸入口と前記ポンプ室から流体を吐出する吐出口が設けられたポンプハウジングと、を備え、
前記ポンプハウジングには、前記ポンプ室の容積の圧縮過程における前記ポンプ室内の圧力上昇に応じて容積が増加し該流体の一部が流入し、吐出過程における前記ポンプ室の圧力降下に応じて容積が減少し流入した流体を前記ポンプ室に流出させる拡張室が設けられ、
前記拡張室の開口形状は、前記アウターロータの半径方向における幅が該半径方向に直交する方向の幅よりも長い形状とされた
内接歯車ポンプ。 - 前記拡張室を構成する壁部の一部は弾性体によって移動可能な可動壁とされた
請求項1または請求項2に記載の内接歯車ポンプ。 - 前記拡張室の開口形状は楕円形状とされた
請求項2に記載の内接歯車ポンプ。 - 前記ケース部及び前記カバー部にそれぞれ前記吸入口及び前記吐出口が設けられた
請求項1乃至請求項4の何れかに記載の内接歯車ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016126424A JP6738670B2 (ja) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | 内接歯車ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016126424A JP6738670B2 (ja) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | 内接歯車ポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018003599A JP2018003599A (ja) | 2018-01-11 |
JP6738670B2 true JP6738670B2 (ja) | 2020-08-12 |
Family
ID=60948841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016126424A Active JP6738670B2 (ja) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | 内接歯車ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6738670B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019152201A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 本田技研工業株式会社 | オイルポンプ |
KR102109749B1 (ko) * | 2019-07-16 | 2020-05-13 | 한국원자력연구원 | 유체 이송 장치 |
-
2016
- 2016-06-27 JP JP2016126424A patent/JP6738670B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018003599A (ja) | 2018-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8801411B2 (en) | Internal-gear type fluid device | |
JP4888158B2 (ja) | 電動ポンプユニット及び電動オイルポンプ | |
US9581156B2 (en) | Gear pump including an inner rotor having a plurality of teeth | |
JP6422242B2 (ja) | オイルポンプ | |
JP5502008B2 (ja) | 内接歯車ポンプ | |
JP6738670B2 (ja) | 内接歯車ポンプ | |
US9291163B2 (en) | Pump having fitting portions | |
JP6302428B2 (ja) | シリンダ回転型圧縮機 | |
JP7150870B2 (ja) | ベーンポンプ装置 | |
WO2022176544A1 (ja) | タンデム型オイルポンプ | |
JP6540421B2 (ja) | 可変オイルポンプ | |
JP2010001742A (ja) | 可変容量ポンプ | |
JP6553682B2 (ja) | 内接歯車ポンプ | |
JP6507998B2 (ja) | 燃料ポンプ | |
JP2015025375A (ja) | ギヤポンプ | |
JP6900429B2 (ja) | ベーンポンプ装置 | |
JP2021055553A (ja) | 内接歯車ポンプ | |
JPWO2020026338A1 (ja) | ベーンポンプ装置、ベーンポンプ装置の設計方法 | |
KR101920648B1 (ko) | 바이너리 베인 펌프 | |
JP6794745B2 (ja) | 流体圧ポンプ | |
JP2010127241A (ja) | ポンプ | |
JP6591929B2 (ja) | オイルポンプ | |
JP7285156B2 (ja) | 内接歯車ポンプ | |
JP2017040253A (ja) | オイルポンプ | |
JP2022168379A (ja) | ポンプ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190306 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200121 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200623 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200720 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6738670 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |