JPH04255585A - 液圧流体のための内接歯車ポンプ - Google Patents

液圧流体のための内接歯車ポンプ

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JPH04255585A
JPH04255585A JP3207779A JP20777991A JPH04255585A JP H04255585 A JPH04255585 A JP H04255585A JP 3207779 A JP3207779 A JP 3207779A JP 20777991 A JP20777991 A JP 20777991A JP H04255585 A JPH04255585 A JP H04255585A
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eccentric
eccentric body
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ジークフリート　ヘアテル
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は請求項１の上位概念によ
る歯車ポンプに関する。
【０００２】
【従来技術】このようなポンプはＤＥ−ＯＳ３４４８２
５３（ＰＰ−１３７２）により公知である。
【０００３】この場合には外歯歯車はロータの切欠内に
ポンプ軸線に対して偏心して支承されている。ロータの
方は内歯歯車によって形成される空間内に回転可能に支
承されており、かつポンプ軸（これはロータの駆動に用
いられる）と固定的に結合されている。公知のポンプは
入口として端壁内に位置する真円円筒形の入口室並びに
ロータ内に設けられた通路系（これらは互いに接続され
ている）を有している。
【０００４】この構成は、内歯歯車の歯先円によって形
成される内室全体が（これが歯形部の噛合領域の外部に
ある限りにおいて）ロータによって埋められている場合
にのみ有利である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、偏心
して回転する外歯歯車を備えた内接歯車ポンプを、外歯
歯車と吐出ゾーンの回転によって生じる回転する力が駆
動軸に対して働かず、軸の湾曲、外歯歯車の傾倒をもた
らさないように構成することである。
【０００６】ここで環状の入口室は回転する車によって
吐出側の噛合ゾーンが入口と接続しないように覆われて
いる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題は請求項１の
特徴によって解決される。
【０００８】
【発明の効果】本発明による構成によればポンプ軸の軸
受部およびポンプ軸によって駆動される部材における静
的な、過剰の配慮が回避されるという特別な利点が得ら
れる。特にポンプ軸の湾曲が外歯歯車の傾倒、ひいては
ポンプの漏れおよびその効率の低下をもたらすことはな
い。この利点は、ポンプ軸が他の機械部材の駆動にも用
いられる場合および（または）ポンプ軸の駆動部材を介
して横力がポンプ軸へ導入され（これは整列誤差をもた
らすことがある）る場合に特に有効である。
【０００９】請求項２による手段はもう１つの目的、す
なわち静的な、過剰の配慮を回避するために用いられる
、それというのもこの手段では外歯歯車はその瞬間的な
回転軸線に関して内歯歯車によって形状接続的に固定さ
れるからである。
【００１０】請求項３による手段によれば、滑り軸受部
によって内側と外側で熱・摩耗の負荷を受ける偏心体の
良好な冷却と潤滑とが達成される。
【００１１】有利にはポンプは吸込側絞り作用を有して
運動される。このポンプでは入口が絞られ、かつ出口で
は歯形部によって形成される各室のために別個の出口弁
が設けられている。このようなポンプは、吐出が下方の
回転数範囲でのみ回転数依存であり、上方の回転数範囲
では一定であるという利点を有する。
【００１２】あるいは入口絞りの位置についての手段が
請求項４と５から得られる。請求項５による手段はポン
プの外側シール部材が圧力で負荷されないという利点を
有する。負圧はポンプへの入口で初めて生じる。
【００１３】本発明による構造形式は、自動車の自動伝
動装置の液圧コンバータもしくは液圧クラッチ用に液圧
ポンプとして使用する場合に特別な利点を有する。この
場合には本発明によるポンプはその設計とセンタリング
において液圧コンバータもしくは液圧クラッチの設計お
よびセンタリングとは別個である。請求項６による手段
では液圧コンバータのポンプ翼車およびタービン翼車の
負荷は液圧ポンプへ作用することはない。
【００１４】請求項７によれば偏心体の冷却と潤滑の一
層の改善が得られる。
【００１５】請求項８による構成では外歯歯車および偏
心体に作用する押圧力並びに力（この力でもって駆動軸
の連結片が偏心体内で作用する）がほぼ補償され、かつ
互いに平行に向けられることが達成される。そのために
は偏心体の連行ポケットがポンプ軸線を含む対称平面の
後方にある。連行ポケットの回転方向側の、半径方向の
制限壁が外歯歯車で吐出ゾーンを制限する外歯歯車の割
線にほぼ平行に位置している。
【００１６】
【実施例】ポンプケーシングがポンプ周壁１および端板
２，３（これらは互いに重なっている）によって形成さ
れている。ケーシング周壁１は真円円筒状の内室を有し
、その円筒形の内周面には環状のみぞ４が形成されてい
る。両側に残ったウエブ５には内歯歯車６が固定されて
いる。ケーシング周壁１と端板２，３と内歯歯車６とか
ら成るパッケージ全体がねじ結合部材７によって一緒に
保持されている。ねじ結合部材７は穴８によって内歯歯
車を歯先の領域で貫通している。
【００１７】内歯歯車は内歯を有している。ポンプの内
室は内歯によって内歯歯車の歯先円９でもって制限され
ている。端板３内にはピン１０が１端でもって固定的に
挿入されている。ピン１０の他端はポンプの内室内へ突
入している。ピン１０には偏心体１１が自在に回転可能
に支承されている。偏心体の軸方向の幅はケーシング周
壁１および内歯歯車６の軸方向の幅にほぼ等しい。偏心
体は真円円筒形の外周面を有しており、その中心軸線は
符号１２で示されている。偏心体は偏心量Ｅを有してピ
ン１０の軸線１３の回りを回転する。偏心体１１には外
歯歯車１４が自在に回転可能に支承されている。外歯歯
車１４は外歯を有している。外歯歯車の外歯が内歯歯車
の内歯と噛合うように偏心体の偏心量Ｅと外歯歯車の外
歯とが設計され、かつ歯形部が形成されている。
【００１８】したがって歯形部の歯先円９と１５は回転
する交点２１，２２で交差している。これにより内歯歯
車の歯先円９の内周面には交点２１，２２間に一方で軸
線１３の、偏心量Ｅが位置する側に回転する噛合領域が
生じ、他方では軸線１３の、偏心側とは反対の側にポン
プの回転する三日月室２３が生じる。
【００１９】歯形部は、内歯歯車と外歯歯車の歯が歯先
円９，１５の交点２１と２２との間で歯面でもって密に
噛合うように形成されている。したがって交点２１，２
２間の噛合領域において複数の押しのけ室が生じ、押し
のけ室は歯面の接触により互いに、かつ偏心側とは反対
の側の三日月室２３に対して密閉される。
【００２０】ポンプの駆動には駆動軸１６が用いられる
。駆動軸１６はピン１０の軸線１３に対して同心的に、
他方の端板２内に回転可能に支承されており、かつその
端部はポンプ室の内面とほぼ１線を成して終っている。 ここで駆動軸１６は端面を形成しており、この端面に偏
心的に連結片１７が固定されている。この連結片１７は
軸方向に連行ポケット１８内へ突入しており、連行ポケ
ットは隣接する偏心体１１の端面内に偏心領域内で形成
されている。
【００２１】ポンプは入口として端板３内にほぼ半径方
向の入口通路１９を有している。入口通路は分配室２０
へ開口しており、分配室はピン１０を同心的に包囲して
いる。分配室はポンプ室を制限する端板の端面に真円円
筒形の切欠として形成されている。分配室の半径は外歯
歯車の歯元円の半径ＦＪよりも小さい。
【００２２】反対側の端板２の端面にはもう１つの真円
円筒形の切欠が軸線１３に同心的に形成されている。こ
の切欠は入口室２８として用いられる。分配室２０およ
び入口室２８は通路によって互いに接続されている。通
路は偏心体を軸方向に貫通している。これらの通路は有
利には偏心体の内孔のみぞとして形成されていて、ピン
１０上の偏心体の滑り軸受の潤滑並びに偏心体１１の冷
却に使用される。連行ポケット１８はこのような通路と
して用いられ、したがって連行ポケットは偏心体１１を
軸方向に貫通し、かつその外縁は軸の半径よりも若干大
きな半径の円周上にある。このような通路を複数設ける
こともできる。図２からは２つの別のかかる潤滑通路２
９，３０が外歯歯車の滑り軸受領域に見られる。潤滑通
路は偏心体１１の周方向にそれぞれ６０°ずらされてい
る。適当な通路を偏心体の内孔に設けることもでき、そ
のためにこれらの潤滑通路２９，３０および連行ポケッ
ト１８内を流れる油流により油の対称的な分配、同時に
偏心体の流体力学的な支持が行われる。しかしまたこの
油流には偏心体を冷却する作用も加える。この冷却の作
用は、偏心体自体が内孔において回転可能に支承されて
おり、かつ外周面は外歯歯車の回転可能な支承部として
用いられているので特に重要である。
【００２３】入口室２８の外径の半径Ｒ（ピン１０の軸
線１３に対して）は本発明によれば一定の範囲内に保持
されなければならなず、これについては後述される。入
口室２８の外径の半径Ｒは、外歯歯車の歯元円ＦＪもし
くはこの歯元円によって囲まれる円面積が三日月形の入
口面２７を除いて入口室２８を覆うように設計されてい
る。入口面の一部は外歯歯車の歯のサイドによっても覆
われている。入口面は内室の、偏心側とは逆の側で一緒
に回転する。
【００２４】一方における入口室２８の外径の半径Ｒお
よび他方における外歯歯車の歯元円ＦＪの本発明による
設計により三日月形の入口面２７が噛合領域の閉じられ
た押しのけ室の１つによって覆われないことが達成され
る。これにより吐出領域におけるこれら押しのけ室の死
距離が回避され、かつ液圧の効率は改善される。
【００２５】出口通路２４はケーシング周壁２内に半径
方向に位置し、かつケーシング周壁の周みぞ４と結合さ
れている。この周みぞは内側で外歯歯車の外周面によっ
て制限されていて、しかも外室を形成している。
【００２６】内歯歯車は各歯みぞの領域に少なくとも１
つの出口孔２５を有している。図１には歯みぞにつき軸
方向に各２つの出口孔２５．１，２５．２が並んでいる
ことが示されている。出口孔はそれぞれ平行なラジアル
平面内に配置されている。各ラジアル平面は弾性の弁リ
ング２６．１，２６．２によって覆われ、弁リングは垂
直平面のすべての出口孔を覆い、かつアキシャル平面内
で分割されている。弁リングの１端は例えばリベットに
よって固定されており、他端は自在に運動可能である。 これらの弁リング２６．１，２６．２は各出口孔の逆止
弁として働く。
【００２７】次に作用について述べる。
【００２８】駆動軸１６は矢印３１で示される回転方向
に駆動される。このときに連結片１７が偏心体の連行ポ
ケットへ係合し、かつ偏心体を連行する。これにより外
歯歯車はポンプの内室内でよろめき運動を行い、外歯歯
車はその歯形部と内歯歯車の歯形部との噛合の結果矢印
３２によって示される方向で回転する。外歯歯車は内歯
歯車の歯形部と一緒に両歯先円の交点２１，２２間で複
数の押しのけ室を形成し、押しのけ室は連続的に拡大し
、かつ縮小する。後続の領域で押しのけ室はこの室が開
くまで拡大し、かつ油で充填された三日月室と連通する
。外歯歯車の先行側では押しのけ室は縮小する。したが
ってここで油は加圧下に置かれる。押しのけ室内の圧力
が周みぞ４内で支配的な系圧力を越えると、ここにおい
て弁リング２６．１と２６．２は差圧のために出口孔２
５．１，２５．２から持上げられ、その結果油は押しの
け室から噴出することができる。
【００２９】入口側で生じる負圧のために油は分配室２
０および入口通路１９からピン１０の外周面上の潤滑路
２９，３０並びに連行ポケット１８を通って入口室２８
から吸込まれる。これにより偏心体１１の滑り軸受の範
囲では良好な潤滑皮膜が形成され、これは同時に潤滑に
、かつ流体力学的な支持にも用いられる。
【００３０】所で入口室２８の外径は、押しのけ室が吐
出側で入口室２８と接続しないように設計されている。 入口室２８は吐出領域で外歯歯車の端面によって、すな
わち歯元円によって囲まれた面と、歯頂によって描かれ
る面によって覆われている。したがって外側で入口室２
８の周面により、かつ内側で外歯歯車の歯元円により制
限された三日月形の入口面２７の幅は両歯先円によって
制限された三日月形の内室２３の幅よりも１ピッチ大き
くてもよい。三日月形の内室の幅およびピッチ幅はそれ
ぞれポンプの中心軸線１３に対する中心角として求めら
れている。
【００３１】ポンプは有利には吸込側で絞られたポンプ
としても使用可能である。この場合には入口通路１９は
絞り３３を備えている。この絞りのために時間的に制限
された油量のみを吸込むことができる。この時間的に制
限された吸込量は所定の回転数までで十分にポンプを完
全に充填する。したがってこの回転数まではポンプの吐
出量は回転数に比例する。回転数の上昇はもはや吐出量
のこれ以上の増大をもたらさない。したがって回転数の
上昇は高めた油消費とは結び付かない。そのためにこの
ポンプは著しく変動するエンジン回転数に左右されない
所要油量を持つ自動車のアクチュエータに好適である。
【００３２】図３には本発明による液圧ポンプが組込ま
れた液圧コンバータが略示されている。このような液圧
コンバータは例えば“Ｄｕｂｂｅｌ”［機械構造のポケ
ットブック。９０４〜９０５頁、１４版］に記載されて
いる。ポンプ翼車３４はポンプ軸３５によって駆動され
る。出力はタービン翼車３６およびタービン軸３７を介
して行われる。中間に案内翼車３８が接続されており、
案内翼車は案内翼車ピン１０に回転可能に支承されてい
る。ポンプ翼車３４は中空円筒形の駆動軸１６と結合さ
れており、駆動軸は案内翼車ピン１０を同心的に囲んで
いる。案内翼車ピン１０はコンバータケーシング３９内
に固定されている。
【００３３】液圧ポンプはコンバータケーシング３９の
切欠内に嵌込まれている。液圧ポンプは端板２と３およ
びこれらの間にねじ結合部材７によって固定された内歯
歯車６を備えている。案内翼車ピン１０には偏心体１１
は滑り軸受部によって自在に回転可能に支承されている
。偏心体１１には外歯歯車１４が自在に回転可能に支承
されている。偏心体１１は軸平行の切欠（連行ポケット
１８）を有し、切欠内へ駆動軸１６の連結片１７が係合
している。端板３と駆動軸１６との間にはシール部材４
０が存在している。上記の入口室２８はこのシール部材
４０によって制限されている。この真円円筒形の入口室
２８は次のように設計されている、すなわち入口室が入
口領域内において外歯歯車１４の歯元円よりも僅かに突
出しているにすぎず、そのために吸込側絞り調整に必要
な絞り作用が直接外歯歯車の所で得られるように設計さ
れている。このことはまた入口室２８が大気圧下にあり
、したがってシール部材４０が圧力に負荷されないこと
を結果としてもたらす。偏心体１１の反対側では端板３
内に真円円筒形の分配室２０が形成されている。その他
についてはポンプに関する上記の記載が該当する。
【００３４】図４から偏心体の駆動に関する詳細が判る
。端板３を開放してポンプの部分図が示されている。 図面は略示図である。ピン１０には偏心体１１が自在に
回転可能に支承されている。偏心体１１には外歯歯車１
４が自在に回転可能に支承されている。外歯歯車の歯形
部は内歯歯車６の歯形部と噛合っている。内歯歯車の外
周には周みぞとして形成された吐出室４が形成されてい
る。歯形部によって形成された押しのけ室の出口通路は
内歯歯車の２つの歯間に形成される各室を吐出室４へ接
続している。逆止弁としては弁リング２６が用いられ、
弁リングは外周面を囲んでいる。吐出室４は外側をコン
バータケーシング３９によって制限されている。吐出室
４には出口通路２９が続いている。
【００３５】図３と図１に関して、偏心体の両側には片
側に分配室２０と他の側に入口通路２８が存在している
ことが指摘される。図４では真円円筒形の通路２９が示
されており、通路は偏心体を貫通して入口室２８を分配
室２０へ接続している。更に同様にして偏心体を軸方向
に貫通した、方形横断面を有する連行ポケット１８も上
記の接続を行う。連行ポケット１８内へは駆動軸１６（
図示せず）の連結片１７が係合している。連行ポケット
１８は偏心体の回転方向（矢印３１）でみて偏心体４１
の対称平面の後方に配置されている。ここで対称平面と
しては偏心体のアキシャル平面が示されており、アキシ
ャル平面内には偏心体の回転中心、すなわちポンプ軸線
１３も偏心体の中心４２も位置している。連行ポケット
１８は、連結片１７が連行ポケット１８の半径方向の制
限壁に及ぼす推力が外歯歯車と偏心体の所で作用する押
圧力の合成にほぼ平行になるように設けられている。 ここでは吸込側で絞られたポンプであることを考慮しな
ければならない。このポンプでは不都合な負荷の場合が
下方の回転数範囲にあり、この回転数範囲では歯形部に
よって形成され、閉じられる室全体が油で充填され、し
たがって吐出ゾーンでは加圧下に置かれる。したがって
連行ポケット１８の前方の半径方向の制限壁は吐出ゾー
ンの開始と終了とを結ぶ割線にほぼ平行である。吐出ゾ
ーンの開始は対称平面４１内に位置し、かつ吐出ゾーン
の終了は、外歯歯車と内歯歯車の歯先円同士が交差する
所、すなわち外歯歯車と内歯歯車の最後の歯の噛合いが
行われる所にある、これは吸込側で絞られたポンプでは
有利には歯先円の交点にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるポンプの軸線を含む断面図である
。
【図２】図１によるポンプの横断面図である。
【図３】液圧ポンプを備えた液圧コンバータの略示横断
面図である。
【図４】端板を除いてみたポンプの略示部分図である。
【符号の説明】
１　　　　ケーシング周壁 ２，３　　　　端板 ４　　　　みぞ ５　　　　ウエブ ６　　　　内歯歯車 ７　　　　ねじ結合部材 ８　　　　穴 ９，１５　　　　歯先円 ７　　　　ピン １１　　　　偏心体 １２　　　　中心軸線 １３　　　　軸線 １４　　　　外歯歯車 １６　　　　駆動軸 １７　　　　連結片 １８　　　　連行ポケット １９　　　　入口通路 ２０　　　　分配室 ２１，２２　　　　交点 ２３　　　　三日月室 ２４　　　　出口通路 ２５．１，２５．２　　　　出口孔 ２６．１，２６．２　　　　弁リング ２７　　　　入口面 ２８　　　　入口室 ２９，３０　　　　潤滑路 ３１，３２　　　　矢印 ３３　　　　絞り ３４　　　　ポンプ翼車 ３５　　　　ポンプ軸 ３６　　　　タービン翼車 ３７　　　　タービン軸 ３８　　　　案内翼車 ３９　　　　コンバータケーシング ４０　　　　シール部材 ４１　　　　対称平面 ４２　　　　中心

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　液圧流体のための内接歯車ポンプであ
    って、内歯を備えた内歯歯車が定置で、閉じられた内部
    空間を形成しており、外歯を備えた相対的に小さな外歯
    歯車が内歯歯車と噛合っていて偏心体に自在に回転可能
    に支承されており、かつ偏心体（１１）が外歯歯車（６
    ）に対して同心的なポンプ軸線（１３）を中心にしてこ
    のポンプ軸線に同様に同軸的な駆動軸（１６）によって
    回転駆動可能である形式のものにおいて、ケーシング内
    に固定されて片持ち式に支承された、ポンプ軸線（１３
    ）に対して同心的なピン（１０）に偏心体（１１）が自
    在に回転可能に支承されており、かつ連結部材（連結片
    １７）、連行ポケット（１８）を介して駆動軸（１６）
    と相対回動不能に結合されていることを特徴とする、液
    圧流体のための内接歯車ポンプ。
  2. 【請求項２】　　内歯歯車（６）と外歯歯車（１４）の
    歯数の差が少なくとも２である、請求項１記載のポンプ
    。
  3. 【請求項３】　　入口が端壁に形成された、内歯歯車に
    対して同心的な、真円円筒形の入口室（２８）を備えて
    おり、入口室の外径の半径が偏心量と外歯歯車（１４）
    の歯元円の半径の和より小さく、かつ外歯歯車の歯元円
    の半径と偏心量との差より大きく、外歯歯車（１４）が
    入口室（２８）を部分的に覆っていて、しかも回転する
    三日月形の入口面（２７）を解放しており、入口面がピ
    ッチ角と、偏心側とは反対の側に歯先円によって形成さ
    れる回転する三日月室（２３）の、ポンプ軸線（１３）
    で測定された中心角との和より小さな、ポンプ軸線（１
    ３）で測定される中心角にわたって延びている、請求項
    １または２記載のポンプ。
  4. 【請求項４】　　入口通路（１９）が絞り（３３）を備
    えている、請求項１から３までのいずれか１項記載のポ
    ンプ。
  5. 【請求項５】　　入口室（２８）が円環状にポンプ軸線
    に同心的に構成されており、かつ外歯歯車の歯元円の半
    径と偏心量との差よりも僅かに大きい半径を有し、かつ
    歯形部によって形成された室と単に絞られて接続されて
    いるにすぎない、請求項１から４までのいずれか１項記
    載のポンプ。
  6. 【請求項６】　　偏心体が液圧式コンバータの案内翼車
    のピン（１０）に回転可能に支承されており、かつ液圧
    式コンバータのポンプ駆動軸と相対回動不能に連結され
    ている、請求項１から５までのいずれか１項記載のポン
    プ。
  7. 【請求項７】　　偏心体（１１）が一方で入口室（２８
    ）に、他方で真円円筒形の分配室（２０）に当接してお
    り、分配室が入口通路（１９）と接続されていて、外歯
    歯車の歯元円の半径よりも小さく、分配室と入口室とが
    軸平行の通路（１９，２９，３０）によって接続されて
    おり、通路が偏心体を貫通していて、有利にはピン上の
    偏心体の滑り軸受部および（または）偏心体上の外歯歯
    車の滑り軸受部内に軸方向のみぞの形で形成されており
    、駆動軸との連結に用いられる連行ポケット（１８）も
    このような通路として用いることができる、請求項３記
    載のポンプ。
  8. 【請求項８】　　駆動軸（１６）が軸方向の連結片（１
    ７）によって偏心体（１１）と結合されており、連結片
    が偏心体の連行ポケット（１８）へ係合しており、かつ
    連行ポケット（１８）が駆動軸の回転方向でみて偏心体
    の対称平面、すなわちポンプ軸線（１３）も偏心体の中
    心も位置するアキシャル平面の後方に配置され、しかも
    連行ポケット内における連結片の接触力、および押圧力
    の合成力がほぼ補償されるように配置されている、請求
    項１から７までのいずれか１項記載のポンプ。
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