JPH01121579A - 吐出量可変式歯車ポンプ - Google Patents

吐出量可変式歯車ポンプ

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JPH01121579A
JPH01121579A JP62278346A JP27834687A JPH01121579A JP H01121579 A JPH01121579 A JP H01121579A JP 62278346 A JP62278346 A JP 62278346A JP 27834687 A JP27834687 A JP 27834687A JP H01121579 A JPH01121579 A JP H01121579A
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JP
Japan
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gear
circumferential surface
casing
oil
discharge
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English (en)
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Takemi Manita
真仁田　武美
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Saitama Kiki Co Ltd
Original Assignee
Saitama Kiki Co Ltd
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Publication date
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    • C10M2229/054—Siloxanes with specific structure containing atoms other than silicon, hydrogen, oxygen or carbon containing phosphorus
    • C10M2229/0545—Siloxanes with specific structure containing atoms other than silicon, hydrogen, oxygen or carbon containing phosphorus used as base material
    • C10N2210/01—
    • C10N2210/02—
    • C10N2210/05—
    • C10N2210/06—

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ０発明の目的 （産業上の利用分野） この発明に係る吐出量可変式歯車ポンプは、例えば内燃
機関の潤滑油を循環させるポンプとして利用される。
（従来の技術） 内燃機関の運転時にはクランクシャフトの軸受部、カム
シャフトの軸受部、その他多くの可動部分に潤滑油を供
給しなければならない。この為、従来は、第１２図に示
す様に、エンジンの下部に設けたオイルパン１に貯溜し
た潤滑油２をポンプ３で吸引し、この潤滑油２を、エン
ジンに設けたメーンギャラリと称せられる潤滑油通路４
内に流通させてから、再びオイルパン１に戻す様にして
いる。ポンプ３と潤滑油通路４との間には、オイルフィ
ルタ５と、必要に応じてオイルクーラ６とを設け、ポン
プ３とオイルクーラ６との間には、途中にリリーフ弁７
を設けた戻し管８の一端を接続し、ポンプ３の一後方の
油圧が極端に上昇するのを防止している。
上述の様に構成される内燃機関の潤滑油系統に潤滑油２
を送給するポンプ３は、通常知られた歯車ポンプを使用
し、この歯車ポンプを内燃機関のクランクシャフトによ
り直接、或はベルト、歯車等を介して駆動している。
第１３図はこの様な潤滑油送給用の歯車ポンプの内、ト
ロコイドポンプの構造を示している。
一端に吸入口１１を、他端に吐出口１２を有するケーシ
ング１３内には、駆動軸１４により回転駆動される歯車
状のインナロータ１５と、このインナロータ１５の回転
に伴って回転するアウタロータ１６とが設けられている
。インナロータ１５の外周面とアウタロータ１６の内周
面とは、何れもトロコイド歯車曲面を成しており、駆動
軸１４により駆動されるインナロータ１５の回転中心と
、アウタロータ１６の回転中心とは若干ずれている。
この様なトロコイドポンプに於いては、駆動軸１４を回
転させると、インナロータ１５とアウタロータ１６とが
何れも同方向に向けて回転する。
この様に両ロータ１５．１６が回転する際、第１３図に
斜格子で示したインナロータ１５の外周面とアウタロー
タ１６の内周面との間の空間１９の容積が変化する。ケ
ーシング１３の内面には、第１４図（Ａ）〜（Ｄ）に示
す様に、吸入口１１に通じる吸入側凹部１７と、吐出口
１２に通じる吐出側凹部１８とが、上記空間１９に連通
ずる状態に、それぞれ独立して、形成されている為、両
ロータ１５．１６の回転に伴って吸入口１１から吐出口
１２に向けて潤滑油が送られる。
即ち、各ロータ１５．１６を図面で時計方向に回転させ
た場合、第１４図（Ａ）〜（Ｄ）に斜格子で示した空間
１９は、同図（Ａ）（Ｂ）の行程に於いては回転につれ
てその容積が増大する為、吸入口１１から吸入側凹部１
７内に進入している潤滑油を空間１９内に吸入する。空
間１９の容積は、この空間１９の中心が両ロータ１５，
１６の中心回転を結ぶ直線イと一致した同図（Ｃ）の状
態で最大となり、同図（Ｄ）に示す様に、更に両ロータ
１５．１８が回転すると、その回転に伴って空間１９の
容積が減少し、この空間１９内に存在する潤滑油が、吐
出側凹部１８を介して吐出口１２から吐出される。
ところが、上述の様に構成される内燃機関の潤滑油系統
に於いては、ポンプ３の構造に起因して次に述べる様な
不都合を生じた。
即ち、従来の歯車ポンプの場合、吐出量は各ロータ１５
．１６の回転数に比例して増減するが、内燃機関に於け
る潤滑油の必要量は、この内燃機関のクランクシャフト
の回転数には必ずしも比例しない。即ち、内燃機関の潤
滑油通路４内に送り込むべき潤滑油の量Ｑ（ｊＺ／ｍ１
ｎ）は、第１５図に実線ａで示す様に、クランクシャフ
トの回転数Ｎ　（ｒ、ｐ、ｍ、）が比較的低い場合は回
転数Ｎに比例して増加するが、回転数Ｎが一定値以上に
なると、潤滑油の量Ｑは一定量確保されれば、それ以上
は必要でなくなる。ところが、クランクシャフトにより
駆動されるポンプ３の吐出量は、同図に鎖線すで示す様
に、回転数Ｎに比例してそのまま増大する為、潤滑油通
路４の手前に、途中に調圧弁９を有する戻し管１０を設
け、余分な潤滑油をオイルパン１に戻して、潤滑油通路
４内に余分な潤滑油が送り込まれて、この通路４内の油
圧が上り過ぎない様にしている。
この様に構成する事で、内燃機関の潤滑は支障なく行な
われるが、クランクシャフトの回転数Ｎが比較的高い場
合、ポンプ３は余分な仕事を行なっている事になり、そ
の分内燃機関の出力が無駄に消費されてしまう。
この様な不都合を解消する為、本発明者は先に、運転時
に外部から容易に吐出量を変える事の出来る吐出量可変
式歯車ポンプを発明した（特開昭６１−１５２９８０号
）。
第７〜１０図はこの様な先発明の吐出量可変式歯車ポン
プを示しているが、先ずこの先発明の吐出量可変式歯車
ポンプの構造と作用とに就いて説明する。
ポンプのケーシング２０は、蓋板２１により開口を塞が
れた短円筒部２２と、円孔２３を介してこの短円筒部２
２に通じるシリンダ部２４とから構成されており、短円
筒部２２内には、第９図に示す様な偏心リング２５ａ、
２５ｂを１対、それぞれ独立して回転自在に嵌合してい
る。各偏心リング２５ａ（又は２５ｂ）は、外周面に形
成した大径部と小径部との間の段部に歯車２６を刻設し
、内側に設けた円孔２７の中心と上記外周面の中心とを
ずらせたものである。１対の偏心リング２５　ａ、　２
５　ｂはそれぞれが完全に同一に造られているが、上記
短円筒部２２に内嵌する場合、第８図に示す様に、それ
ぞれの歯車２６．２６が対向する様に表裏面を逆にして
短円筒部２２内に挿入する。
又、各偏心リング２５ａ、２５ｂの内側には、完全に同
一に形成されたアウタロータ２８ａ、２８ｂが、互いに
独立して回転自在に嵌合している。両アウタロータ２８
ａ、２８ｂは、第１３図に示した従来のトロコイドポン
プに於けるアウタロータ１６と同様のもので、内周面を
歯数ｎのトロコイド歯車曲面、ピボット歯車曲面等、転
がり接触自在な歯車曲面としている。
ケーシング２０を貫通して設け、偏心リング２５ａ、２
５ｂの回転中心と回転中心が一致する駆動軸１４の、ケ
ーシング２０外に位置する一端には、駆動力伝達用の歯
車２９が、ケーシング２０内に位置する部分にはインナ
ロータ１５が、それぞれ固定されている。このインナロ
ータ１５の厚さは、上記１対のアウタロータ２８ａ、２
８ｂの厚さの合計値と等しくし、外周面の形状は、この
アウタロータ２８ａ、２８ｂの内周面形状よりも歯数が
１だけ少ない（ｎ−１個）トロコイド歯車曲面等の、ア
ウタロータの内周面と転がり接触自在な歯車曲面として
いる。
各ロータ１５．２８ａの端面が当接するケーシング２０
の内側面には、吸入口に通じる吸入側凹部１７と吐出口
に通じる吐出側凹部１８とが形成されている。
偏心リング２５　ａ、　　２５　ｂ及び各ロータ１５．
２８ａ、２８ｂを収納した短円筒部２２とシリンダ部２
４とを連通ずる円孔２３の下方（上下は図面による。）
には、ピニオン３０が回転自在に収納されている。この
ピニオン３０の上端部は、第８図に示す様に、前記偏心
リング２５　ａ、　２５　ｂの歯車２６．２６と噛合し
ており、下部は、シリンダ部２４内に挿入されたラック
３１と噛合している。このラック３１の一端面とシリン
ダ部２４の奥面との間には圧縮ばね３２を設けて、この
ラック３１にシリンダ部２４から出ようとする方向の弾
力を付与しており、ラック３１の他端には、シリンダ部
２４の内面と密接するピストン部３３を形成している。
このピストン部３３の端面には小径の突起３４を設け、
この突起３４をシリンダ部２４の開口を塞いだ螺子ｆｉ
３５の内端面に当接させている。突起３４によりピスト
ン部３３と螺子蓋３５との間に形成される空間３６には
、油通路３７内の圧油を、細通孔３８を通じて送り込め
る様にしている。
以上に述べた通り構成される先発明の吐出量可変式歯車
ポンプは、内燃機関の回転数が低い場合の様に、駆動軸
１４の回転数と潤滑油の吐出量とを比例させる場合は、
油通路３７、細通孔３８に圧油を送給しないか、或は送
給しても圧縮ばね３２の弾力よりも小さい油圧力しか加
えない、この為、ラック３１は第７図に示す様に、右端
に移動した状態となる。この状態に於いて、ピニオン３
０を介して噛合した１対の偏心リング２５ａ、２５ｂの
円孔２７．２７は整合し、この円孔２７．２７に内嵌し
たアウタロータ２８ａ、２８ｂの内周面も整合する為、
両アウタロータ２８ａ、２８ｂは１個のアウタロータと
同様に作用する。
内燃機関の回転数が一定以上になる等により、それ以上
駆動軸１４の回転数上昇に合せて潤滑油の吐出量を増加
させる必要がなくなった場合、油通路３７、細通孔３８
を通じて空間３６内に十分な大きさの油圧力を導入し、
第１０図に示す様にピストン部３３を左方に押し、この
ピストン部３３に結合されたラック３１を左行させて、
ビニオン３０を回転させる。このビニオン３０の回転に
より、歯車２６をこのビニオン３０と噛合させた１対の
偏心リング２５ａ、２５ｂが互いに逆方向に回転し、円
孔２７．２７に回転自在に内嵌した１対のアウタロータ
２８ａ、２８ｂの内周面が、第１０図に実線及び鎖線で
示す様に位相がずれる。
この為、一方のアウタロータ２８ａの内周面とインナロ
ータ１５の外周面との間に形成される第一の空間の容積
が最大となる瞬間と、他方のアウタロータ２８ｂの内周
面とインナロータ１５の外周面との間に形成される第二
の空間の容積が最大となる瞬間との間にずれを生じ、上
記空間内に閉じ込められた潤滑油の一部が、先に圧縮行
程に移る第二の空間から、未だ膨張行程にある第一の空
間に流れ、その分吐出側凹部１８を通じて吐出口から送
り出される潤滑油の量が減る。第二の空間から第一の空
間に向けて流れる潤滑油の量は、偏心リング２５ａ、２
５ｂの回転角度が増し、１対のアウタロータ２Ｂａ、２
８ｂの歯形の位相のずれを大きくすると増し、インナロ
ータ１５の１回転当りの潤滑油の吐出量が減少し、上記
歯形の位相を半分ずらすと吐出量は殆ど零となる。この
為、シリンダ部２４の端部の空間３６内に送り込む油圧
を適当に調節し、ラック３１の左行量を調節すれば、駆
動軸１４の回転数が上昇しても、吐出される潤滑油の量
を一定に保つ事が出来る。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、上述の様に構成され作用する、先発明に係る
吐出量可変式歯車ポンプに於いても、依然として次に述
べる様な、解決しなければならない問題が生じる。
即ち、吐出量を変える為にラック３１を８動させ、ビニ
オン３０を介して１対の偏心リング２５ａ、２５ｂを回
転させた場合、上記ビニオン３０と各偏心リング２５　
ａ、　　２５　ｂに、形成した歯車２６との噛合に基づ
き、１対の偏心リング２５ａ１２５ｂを押し広げようと
する力が働いてしまう。
偏心リング２５ａ、２５ｂに、この様な力が加わった場
合、各偏心リング２５　ａ、　２５　ｂの外側面と、ケ
ーシング２０の内側面との間に大きな摩擦力が働き、偏
心リング２５　ａ、　２５　ｂの回転に要するトルクが
大きくなってしまう、偏心リング２５ａ、２５ｂを回転
させるのに要するトルクが大きくなると、歯車ポンプを
駆動するエンジンの回転数が上昇するのに伴なって、こ
の歯車ポンプの吐出量を減少させる調節が円滑に行なわ
れなくなり、歯車ポンプから吐出される潤滑油等の圧力
が必要以上に上昇してしまう。
本発明者が、第７〜１０図に示す様な構造の吐出量可変
式歯車ポンプを用いて行なった実験によると、歯車ポン
プを駆動するエンジンの回転数を、第１１図の曲線ａに
示す様に変化させた場合１．この歯車ポンプから吐出さ
れる潤滑油（油温；８０℃、粘度；ＳＡＥ＃３０）の圧
力が、同図に曲線すで示す様に変化し、偏心リング２５
ａ、２５ｂの回転に伴ない、吐出量を減少させる調節が
行なわれる前に、吐出油圧が必要以上に上昇する事が確
認された。
更に、偏心リング駆動用のビニオン３０と噛合するラッ
ク３１の位置調節を、油通路３７を通じて送り込まれる
圧油と圧縮ばね３２とのバランスにより行なっている為
、圧縮ばね３２のヒステリシス等に起因して、ラック３
１の位置調節を必ずしも円滑に行なう事が出来ず、偏心
リンク２５ａ、２５ｂの回転に伴なう、吐出量を減少さ
せる調節後に於いても、第１１図の曲線すからも解る様
に、歯車ポンプから吐出される潤滑油の圧力が細かく変
動して、しまう。
上述の様にして生じる吐出油圧の過大な上昇や変動は、
エンジンの負担を徒に増大させるだけでなく、高圧によ
る潤滑部品の損傷の原因ともなる為、好ましくない。
本発明の吐出量可変式歯車ポンプは、上述の様な不都合
を解消するものである。
ｂ１先発明構成 （問題を解決する為の手段） 本発明の吐出量可変式歯車ポンプは、前述した先発明の
吐出量可変式歯車ポンプと同様、ケーシングに設けた円
筒部の内側に、外周を構成する円筒面の中心と内周を構
成する円筒面の中心とが異なる１対の偏心リングを、回
転自在に設けている。各偏心リングの内側には、外周面
が円筒面を成し、内周面が歯数ｎの歯車曲面を成す１対
のアウタロータを回転自在に嵌合し、この１対のアウタ
ロータとケーシングとを挿通し上記偏心リングの外周面
の中心と一致する回転中心を有する駆動軸に、外周面を
歯数（ｎ−１）の歯車曲面としてアウタロータの内周面
に転がり接触させる形状とした、１個のインナロータを
固定している。ケーシングの内側面で、インナロータの
外周面とアウタロータの内周面との間の空間が対向する
部分には、吸入口に通じる吸入側凹部と吐出口に通じる
吐出側凹部とを、互いに独立して設けている。
更に、本発明の吐出量可変式歯車ポンプに於いては、上
記１対の偏心リングの外周面にそれぞれ歯を形成し、第
一の偏心リングの外周面に形成した歯と噛合する第一の
歯車を、上記ケーシングに回転自在に支承した軸に固定
し、この軸の別の部分に固定した第二の歯車に噛合した
第三の歯車を、第二の偏心リングの外周面に形成した歯
と噛合させている。
更に、第一〜第三の歯車の何れか乃至は軸に固定の別の
歯車と、直接及至は間接的に噛合するラックの一端に固
定したピストンを、上記ケーシング内に設けたシリンダ
部に嵌装し、このシリンダ部の両端に圧油を選択的に給
排自在としている。
（作　用） 上述の様に構成される本発明の吐出量可変式歯車ポンプ
の基本的な作用自体は、前述した先発明に係るポンプの
場合と同様であり、吐出量の調節（減少）を行なう場合
は、第一、第二の両偏心リングを互いに反対方向に回転
させる事で、両偏心リングの内側で回転する１対のイン
ナロータと単一のアウタロータとの位相を異ならせる。
但し、本発明の吐出量可変式歯車ポンプの場合は、偏心
リングを回転駆動する為の第一、第三の歯車を、各偏心
リングの外周面に形成した歯と噛合している為、偏心リ
ングに押し拡げる方向の力が加わる事がなく、偏心リン
グの回転駆動時に、各偏心リングの外側面とケーシング
内側面との間に強い摩擦力が働く事がなくなって、偏心
リングの回転に伴なう吐出量の調節を円滑に行なう事が
出来る。
又、第一〜第三の歯車の何れか乃至は軸に固定の別の歯
車と噛合するラックの駆動を、往復共、油圧力により行
なう為、このラックの移動に伴なう偏心リングの回転も
円滑に行なわれ、吐出油圧が細かく変動する事がなくな
る。
（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する。
第１〜５図は本発明の吐出量可変式歯車ポンプの実施例
を示しており、第１図は駆動用歯車機構の分解斜視図、
第２〜３図は組み立てた状態を示す断面図、第４図はラ
ック駆動用油圧機構部分を切断して示す歯車ポンプの全
体正面図、第５図は第４図の拡大Ａ−Ａ断面図である。
ケーシング２０に形成し、吸入口１１と吐出口１２とに
通じる円筒状空間４２内に、それぞれ回転自在に嵌装さ
れる１対の偏心リング２５ａ、２５ｂの外周面には、そ
れぞれ歯４３ａ、４３ｂを形成している。
第一の偏心リング２５ａの外周面に形成した歯４３ａと
噛合する第一の歯車４４を、上記ケーシング２０に回転
自在に支承した軸４５の一端に固定し、この軸４５の他
端に、第二の歯車４６を固定している。
この第二の歯車４６には、上記軸４５と平行な状態でケ
ーシング２０に設けられた軸４７に、回転自在に支承し
た幅広の第三の歯車４８の外半部を噛合させており、こ
の第三の歯車４８の内半部を、第二の偏心リング２５ｂ
の外周面に形成した歯４３ｂと噛合させている。
第一〜第三の歯車４４．４６．４８の何れか乃至は軸に
固定の別の歯車（第２図に示した実施例に於いては、第
三の歯車４８と同体に形成した別の歯車４９）にはラッ
ク３１を噛合しており、このラック３１の端部に固定の
ピストン５０が、ケーシング２０に設けたシリンダ部５
１に、このシリンダ部５１の軸方向に亘る移動を自在と
して、嵌装されている。
シリンダ部５１の両端には、上記ピストン５０の両側に
圧油を給排する為、第一、第二の給排口５２．５３が設
けられており、両輪排口５２．５３への圧油の給排を、
第５図に示す様な油圧切換機構５４によって制御する様
にしている。
この油圧切換機構５４は、上記第一、第二の給排口５２
．５３を両端に通じさせ、中間部及び外部に通じる開口
部を鋼球５５．５５で塞いだ通油空間５６と、第一、第
二の通油路５７．５８を介して、この通油空間５６の左
右両室５６ａ、５６ｂと連通したシリンダ空間５９と、
このシリンダ空間５９に嵌装され、圧縮ばね６０によっ
て一方向に付勢されたピストン弁６１とから構成されて
いる。
上記シリンダ空間５９の奥端には、歯車ポンプの吐出口
１２に通じる給油口６２が開口しており、このシリンダ
空間５９の開口部に螺着した蓋体６８と上記ピストン弁
６１との間に上記圧縮ばね６０を設け、このピストン弁
６１をシリンダ部５１の奥に向けて押圧している。上記
蓋体６８の中心部には貫通孔を設けて、この貫通孔を第
一の排油路６９としている。この排油路６９は、オイル
パン等の油溜に通じている。
ピストン弁６１の外周面２個所位置には、互いに独立し
た第一、第二の小径部６３．６４を、ピストン弁６１の
内側中心部には、このピストン弁６１の奥端面に開口す
る中心孔６５を、それぞれ形成しており、この中心孔６
５と、シリンダ空間５９の開口寄り（第５図の右寄り）
の第二の小径部６４とを、、第三の通油路６６により連
通、させている、又、第一の小径部６３は、第二の排油
路６７を通じて、オイルパン等の油溜に通じている。
前記通油空間５６の左右両室５６ａ、５６ｂ（左室５６
ａとは、第５図に於いて鋼球５５の左側に存在する空間
を、右室５６ｂとは同じく右側に存在する空間を指す、
）とシリンダ空間５９とは、前述の様に、それぞれ第一
、第二の通油路５７．５８を介して連通させ、シリンダ
空間５９内でのピストン弁６１の移動に伴なって、前記
給油口６２と、上記左室５６ａ１右室５６ｂとの連通を
切り換える様にしている。
以上に述べた通り構成される本発明の吐出量可変式歯車
ポンプに於いては、歯車ポンプを駆動するエンジンの回
転数が低く、従って歯車ポンプから吐出される油圧が低
い場合は、シリンダ空間５９内のピストン弁６１は圧縮
ばね６０の弾力に押されて、第５図に示した位置に留ま
る。
この為、給油口６２からシリンダ空間５９内に送り込ま
れた油は、中心孔６５、第三の通油路６６、第二の小径
部６４、第一の通油路５７を介して、通油空間５６の左
室５６ａに送り込まれ、この左室５６ａから、第一の給
排口５２を通って、シリンダ部５１の奥側に流入し、こ
のシリンダ部５１に内嵌したピストン５０を、第４図の
下半部に示した状態に、同図で右方に移動させる。ピス
トン５０の穆勤に伴なフて、シリンダ部５１の右部に存
在していた油は、第二の給排口５３、右室５６ｂ、第二
の通油路５８、シリンダ空間５９、第一の排油路６９を
通って、オイルパン等の油溜に戻される。
この状態に於いては、上記ピストン５０に一端を結合し
たラック３１は、第一〜第三、及び別の歯車４４．４６
．４８．４９を介して、第一一第二の偏心リング２５ａ
、２５ｂを、両偏心リング２５ａ、：ｊ５ｂの円孔２７
．２７の位相が一致する様に回転させる。この為、歯車
ポンプの吐出能力は最大となる。
歯車ポンプを駆動するエンジンの回転数上昇に伴なりて
、吐出口１２から吐出される油圧が上昇すると、給油口
６２を通じてシリンダ空間５９内に供給された油圧によ
り、このシリンダ空間５９内に嵌装されたピストン弁６
１が、圧縮ばね６０の弾力に抗して、第５図で右方に移
動する。
油圧上昇に伴なうピストン弁６１の右方への穆勤により
、それ迄第−の通油路５７と整合していた第二の小径部
６４が、第二の通油路５８と整合する様になり、上記第
一の通油路５７には、代って第一の小径部６３が整合す
る様になる。
この結果、給油口６２からシリンダ空間５９内に送り込
まれた油は、中心孔６５、第三の通油路６６、第二の小
径部６４、第二の通油路５８を介して、通油空間５６の
右室５６ｂに送り込まれ、この右室５６ｂから、第二の
給排口５３を通って、シリンダ部５１の入口側に流入し
、このシリンダ部５１に内嵌したピストン５０を、第４
図の上手部に示した様に、同図で左方に移動させる。
ピストン５０の移動に伴なって、シリンダ部５１の左部
に存在していた油は、第一の給排口５２、左室５６ａ１
第一の通油路５７、第一の小径部６３、第二の排油路６
７を通って、オイルパン等の油溜に戻される。
この状態に於いては、上記ピストン５０に一端を結合し
たラック３１は、第一〜第三、及び別の歯車４４．４６
．４８．４９を介して、第一、第二の偏心リング２５ａ
、２５ｂを、両偏心リング２５　ａ、　２５　ｂの円孔
２７．２７の位相がずれる様に回転させる。この為、歯
車ポンプの吐出能力は減少する。
シリンダ部５１内に於けるピストン５０の位置は、吐出
能力の減少に伴なって低下する油圧と、シリンダ空間５
９内のピストン弁６１を押圧する圧縮ばね６０の弾力と
のバランスによって定まる為、歯車ポンプを駆動するエ
ンジンの回転数が変化した場合、ピストン５０がシリン
ダ部５１内で動く事で歯車ポンプの吐出能力を調節し、
吐出口１２部分の油圧を、圧縮ばね６０の弾力に応じた
一定値に維持する。
エンジンの回転数が低下した場合、上記ピストン５０は
逆方向（第４図の右方向）に移動して、歯車ポンプの能
力を増大させるが、ピストン５０の奥側に設けた圧縮ば
ね７０は、油圧低下時に於けるピストン５０の右行開始
を円滑に行なわせる役目を有する。
本発明の吐出量可変式歯車ポンプは、上述の様に構成さ
れ作用するが、１対の偏心リング２５ａ、２５ｂを回転
駆動する為の歯４３ａ、４３ｂが、各偏心リング２５ａ
、２５ｂの外周面に形成されている為、回転駆動時に、
両偏心リング２５ａ、２５ｂを広げようとする力が加わ
らず、従って、各偏心リング２５ａ、２５ｂを回転させ
る場合に過大なトルクを要する事がなくなる。
即ち、本発明者が行なった実験によると、偏心リング２
５ａ、２５ｂを回転駆動する為の歯４３ａ、４３ｂを、
各偏心リング２５　ａ、　　２５　ｂの外周面に形成し
、ラック３１を往復移動させる為の機構として、第７〜
１０図に示した先発明の様な機構を使用した場合、エン
ジンの回転数上昇に伴なって吐出口１２部分の油圧が第
６図に曲線ａで示す様に、流量が同図に曲線すで示す様
に、それぞれ変化し、偏心リングＺ５ａ、２５ｂの回転
開始が、大きなトルクを要する事なく行なわれる事を確
認出来た。
更に、ラック３１を往復移動させる為の機構を、第４〜
５図に示した本発明の様に、油圧のみで行なう様にした
所、エンジンの回転数上昇に伴なって吐出口１２部分の
油圧が、第６図に曲線Ｃで示す様に、流量が同図に曲線
ｄで示す様に、それぞれ変化し、油圧や流量の変動が掻
く少なくなる事を確認出来た。
Ｃ１発明の効果 本発明の吐出量可変式歯車ポンプは以上に述べた通り構
成されて作用し、駆動軸が高速で回転する場合には１回
転当りの吐出量を減らして、その分駆動軸を回転させる
のに要するトルクを小さく出来る為、ポンプで無駄な動
力を消費する事を防止出来、内燃機関の実用上の出力を
増大させ、省燃費を図る事が出来ると言った、先発明の
効果をそのままとして、更に吐出量、及び吐出圧力を安
定化させる事が出来る。
尚、以上の説明に於いては、ポンプにより移送される液
体として潤滑油についてのみ説明したが、本発明の吐出
量可変式歯車ポンプは潤滑油に限らず他の液体８送にも
使用出来、使用方法も、駆動軸の回転変化に拘らず、吐
出量を一定にする様な場合に限定されず、駆動軸の回転
を一定にしたまま吐出量を変化させる使用法も採用出来
る事は、先発明の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
第１〜５図は本発明の吐出量可変式歯車ポンプの実施例
を示しており、第１図は駆動用歯車機構の分解斜視図、
第２〜３図は組み立てた状態を示す断面図、第４図はラ
ック駆動用油圧°機構部分を切断して示す歯車ポンプの
全体正面図、第５図は第４図の拡大Ａ−Ａ断面図、第６
図は本発明の効果を確認する為に行なった実験の結果を
示す線図、第７図は先発明の吐出量可変式歯車ポンプを
示す、第８図のＢ−Ｂ断面に相当する縦断正面図、第８
図は第７図のＣ−Ｃ断面図、第９図は偏心リングの斜視
図、第１０図は吐出量を減少させる状態を示す第７図同
様の図、第１１図は先発明の歯車ポンプの吐出量変化の
状況を示す線図、第１２図は内燃機関の潤滑油系統を示
す回路図、第１３図は従来のトロコイドポンプの一部切
断正面図、第１４図（Ａ）〜（Ｄ）はこのトロコイドポ
ンプに於けるインナロータとアウタロータとの回転状態
を順番に示す正面図、第１５図は内燃機関の回転数と潤
滑油の必要量との関係を示す線図である。 １ニオイルパン、２：潤滑油、３：ポンプ、４：潤滑油
通路、５ニオイルフイルタ、６：オイルクーラ、７゛：
リリーフ弁、８：戻し管、９：調圧弁、１０：戻し管、
１１：吸入口、１２：吐出口、１３：ケーシング、１４
：駆動軸、１５：インナロータ、１６：アウタロータ、
１７：吸入側凹部、１８：吐出側凹部、１９：空間、２
０：ケーシング、２１：蓋板、２２：短円筒部、２３円
孔、２４ニジリンダ部、２５ａ、２５ｂ：偏心リング、
２６：歯車、２７：円孔、２８ａ、２８ｂ：アウタロー
タ、２９：歯車、３０：ピニオン、３１ニラツク、３２
：圧縮ばね、３３：ピストン部、３４：突起、３５：螺
子蓋、３６：空間、３７：油通路、３８：細通孔、４２
：円筒状空間、４３ａ、４３ｂ：歯、４４：第一の歯車
、４５：軸、４６：第二の歯車、４７：軸、４８：第三
の歯車、４９：別の歯車、５０：ピストン、５１ニジリ
ンダ部、５２：第一の給排口、５３：第二の給排口、５
４：油圧切換機構、５５：１１４球、５６：通油空間、
５６ａ：左室、５６ｂ＝右室、５フ：第一の通油路、５
８：第二の通油路、５９ニジリンダ空間、６０：圧縮ば
ね、６１：ピストン弁、６２：給油口、６３：第一の小
径部、６４：第二の小径部、６５：中心孔、６６：第三
の通油路、６７：第二の排油路、６８：蓋体、６９：第
一の排油路、７０：圧縮ばね。 特許出願人　　埼玉機器株式会社 代　　理　　人　　　小山欽造（ほか１名）第２図　　
　　　　１１３図 第苓図 第５図 一　　　　　第６図 工ンシ゛〉口’１ｌｎｃｐ、Ｐ晴、） Ｂ＋間 第７図　　　　　　第８図 第９図　　　　　第１０　ｆｆｌ 第１２図　　　　　　第７３図 第１４図 第１５図 Ｎ　（ｒｒｑ 手続ネ市正書（自発） 昭和６２年１２月　７日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ケーシングに設けた円筒部の内側に、外周を構成する円
    筒面の中心と内周を構成する円筒面の中心とが異なる１
    対の偏心リングを回転自在に設け、各偏心リングの内側
    に、外周面が円筒面を成し、内周面が歯数ｎの歯車曲面
    を成す１対のアウタロータを回転自在に嵌合し、この１
    対のアウタロータとケーシングとを挿通し上記偏心リン
    グの外周面の中心と一致する回転中心を有する駆動軸に
    、外周面を歯数（ｎ−１）の歯車曲面としてアウタロー
    タの内周面に転がり接触させる形状とした１個のインナ
    ロータを固定し、ケーシングの内側面でインナロータの
    外周面とアウタロータの内周面との間の空間が対向する
    部分に、吸入口に通じる吸入側凹部と吐出口に通じる吐
    出側凹部とを互いに独立して設けて成る吐出量可変式歯
    車ポンプに於いて、上記１対の偏心リングの外周面にそ
    れぞれ形成した歯の内、第一の偏心リングの外周面に形
    成した歯と噛合する第一の歯車を、上記ケーシングに回
    転自在に支承した軸に固定し、この軸の別の部分に固定
    した第二の歯車に噛合した第三の歯車を、第二の偏心リ
    ングの外周面に形成した歯と噛合させ、第一〜第三の歯
    車の何れか乃至は軸に固定の別の歯車と、直接及至は間
    接的に噛合するラックの一端に固定したピストンを、上
    記ケーシング内に設けたシリンダ部に嵌装し、このシリ
    ンダ部の両端に圧油を選択的に給排自在とした事を特徴
    とする、吐出量可変式歯車ポンプ。
JP62278346A 1987-11-05 1987-11-05 吐出量可変式歯車ポンプ Pending JPH01121579A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57105581A (en) * 1980-10-31 1982-07-01 Sperry Rand Corp Variable discharge type vane pump

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57105581A (en) * 1980-10-31 1982-07-01 Sperry Rand Corp Variable discharge type vane pump

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