JPS6239277B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に可逆転一方向流れ液体ポンプに
関し、特にその歯車対および反転偏心器組立体に
関するものである。

米国特許第3273501号明細書に記載されている
如きギアポンプは、例えば冷凍系統の冷媒圧縮機
等の圧縮機に潤滑剤を供給するのに広く用いられ
ている。このようなポンプは、米国特許第
3574489号明細書に記載されている如く、外側の
内歯歯車と内側の外歯歯車とを両歯車の軸心を互
いに偏心させて内側の歯車の歯数を外側の歯車よ
りも一つ少なくして用いた「ジローター」と呼称
される市販の軌道歯車対を用いている場合にはジ
ローターポンプと呼ばれている。

このようなジローターポンプに於ては、入口お
よび出口が一般に噛合う歯車の対向平側面上の面
板に形成されていてその大部分が互いに直径方向
に対向している。従つて歯車が或る方向に回転す
るとポンプ入口は歯車が離れる部分に在り、出口
は歯車が噛合う部分に在ることになる。普通は、
歯車の回転方向を逆転すると出口が入口になり、
入口が出口となつてポンプ吐出方向も逆転する。

ギアポンプをオイルポンプとして用いる冷媒圧
縮機等の応用分野では、ポンプ回転方向に無関係
にポンプ吐出方向が同じである必要がある。この
ように機能するギアポンプは、２つの角位置即ち
歯車対を或る回転方向に作動したとき所定方向に
吐出するようにポンプ内の歯車対を位置させる角
位置と、歯車対を反対方向に回転させたとき先と
同じ方向に吐出するように歯車対を位置させる角
位置とに回転し得る反転偏心器を用いるのが普通
である。反転偏心器は、このように回転されるの
で回転可能のポンプ組立体に緩く結合されて、ポ
ンプが駆動される回転方向に応じて２つの角度位
置の一方あるいは他方に摩擦により駆動されるよ
うにしてある。従つて米国特許第3165066号明細
書に記載されているギアポンプの反転偏心器は、
ポンプ駆動軸に摩擦結合された回転板と積極的に
係合しており、米国特許第3273501号明細書に記
載されているポンプの反転偏心器はポンプの歯車
対の外側歯車即ち歯車回転子に摩擦結合してい
る。いずれの例に於ても、ポンプの逆転により反
転偏心器が180゜変位してポンプ吐出方向は反転
しないが、これは駆動部材と摩擦駆動される被駆
動部材（則ち反転偏心器）との間の摩擦が摩擦被
駆動部材とこの部材に接触する面板等の固定部材
との間の摩擦よりも大きい場合だけである。そう
でなければ、即ち摩擦力の上述の比が逆になる
と、反転偏心器はポンプの逆転時に「付着」し、
従つてポンプ吐出方向も逆転してしまう。一方、
駆動部材と反転偏心器との間の駆動摩擦力を過大
にすると、反転偏心器は一坦新位置に回転した後
は停止するのに対しポンプ組立体の一部である駆
動部材は回転し続けるので、摩擦係合する部品が
過度に磨耗する。

特願昭54−16248号明細書（特開昭54−117912
号公報参照）にはこの問題の解決策が提案されて
おり、それによればポンプの反転偏心器上の支承
面と反転偏心器を支持する支承面との間の直接摩
擦接触面積を反転偏心器の支承面の全面積よりも
相当に小さくし、これら２つの支承面の残り部分
間に積極的に空間を維持する装置が設けられる。
この構成により上述の支承面間の摩擦接触を相当
に減少させてポンプ停止中にも潤滑油がその間に
残るようにし、各運転停止後にポンプ運転が再開
されたとき直ちに潤滑し得るようにできる。従つ
て反転偏心器の付着の危険は磨耗を起こす摩擦を
増大させる手段に依らずに大きく減少する。

本発明の主目的は、上述の問題の別の解決策で
あつて単独で用いてもあるいは所望ならば上述の
特許出願に記載されたものと共に用いても優れた
効果を有する可逆転一方向流れ液体ポンプに於る
歯車対および反転偏心器組立体を得ることであ
る。

従つて本発明は、いづれの回転方向にも駆動さ
れる歯車対であつて、円筒形外周を有する第１回
転部材と、上記第１回転部材を囲み、上記第１回
転部材の上記外周に近接して設けられた円筒形内
周を有し、浄記歯車対が一方向に回転するときポ
ンプ送りされた液体を所定方向に送る一位置及び
上記歯車対が反対方向に回転するときポンプ送り
された液体を同じ上記所定方向に送る他位置の二
位置に回転し得る環状の第２回転部材を有する反
転偏心器とを備えた歯車対、および上記両回転部
材間に略々その径方向の運動自由度が制限される
ように設けられ、一方の上記回転部材と共に回転
運動するように上記一方の回転部材に積極的に係
合した摩擦駆動部材であつて、他方の上記回転部
材の周に摩擦接触するように弾性的に偏倚され
て、上記他方の上記回転部材の上記周に実質的に
接線方向かつ、上記周との接点から回転方向両側
に延びた表面を有する少なくとも１つの腕を有し
上記表面は、上記周と上記表面との間に略々楔型
の空間を形成するように上記他方の回転部材の上
記周に対して突出してなり、上記歯車対の各反転
後の上記歯車の初期回転中に上記第２回転部材を
上記二位置のうち適当な一位置に摩擦駆動し、上
記腕は、上記第２回転部材がその適当な位置に停
止しているときも上記第１回転部材のいづれの方
向の回転中にも上記他方の回転部材に直接摩擦接
触せぬように液圧により持ち上げられる摩擦駆動
部材を備えた可逆転１方向流れ液体ポンプに於け
る歯車対および反転偏心器組立体に在る。

この構成により、摩擦駆動部材はポンプが停止
しているとき上述の他方の回転部材に直接摩擦接
触し、その間の摩擦がポンプの再起動時に直ちに
最大となる。従つて再起動時にポンプが逆転する
と、摩擦駆動部材と他方の回転部材との間に摩擦
は反転偏心器を確実に適切な再位置させるのに充
分に大きい。しかしながら、歯車対の回転中に反
転偏心器の運動が阻止あるいは拘束されると、歯
車対が前と同じ方向に駆動されるため、あるいは
逆転したときには反転偏心器がその適正位置に達
するため、上述の回転部材へ摩擦駆動部材の突出
した表面部分との間の液体圧力が増大して、摩擦
駆動部材を上述の他方の回転部材との直接摩擦接
触から持上げてポンプがオイルポンプとして用い
られる場合には潤滑油等の薄い液体膜により離さ
れて保持される。この結果、歯車対の連続回転中
の磨耗が最少限となる。

次に添附図面に示す本発明の実施例に沿つて本
発明を説明する。

第１図に於て、ここに示す装置は従来型の反転
ジローターポンプ１０であり、反転偏心器即ち偏
心環体１６の設けられた中央の円筒形空洞１４を
形成する下部ハウジング１２と、偏心環体１６内
に設けられ、間にポンプ室２３を形成する内歯付
回転体２０および外歯歯車２２を備える歯車対１
８とを備えている。駆動軸２４が歯車２２を両方
向に回転するように歯車２２にキー止めされてい
る。

偏心環体１６は、その上面に180゜に亘つて延
びて肩部２８および３０で終端となつている弧状
凹部２６が形成されている。ポンプの上部ハウジ
ング（図示してない）から凹部２６内に延びた固
定のピン３２は、肩部２８および３０と協働して
反転環体の回転を180゜に制限する。従つて、
種々の部品が第１図に示す如く配置されていて、
軸２４従つて歯車２２および回転体２０が反時計
方向に回転すると、回転体２０の円筒形外周と偏
心環体１６の円筒形内周との間の摩擦が、肩部３
０とピン３２とが係合して停止するまで偏心環体
１６を反時計方向に回転させる。

その後軸２４の回転が減転すると、回転体２０
と偏心環体１６との間の摩擦により普通は肩部３
０とピン３２が当接した第１図に示す位置に戻る
よう時計方向に偏心環体１６が回転される。ポン
プの各逆転毎に行なわれるこのような反転偏心器
１６の再位置決めにより、ポンプ入口および出口
に対する吐出流体の流れ方向はポンプ回転方向の
反転にも拘らず不変となる。万一何らかの理由で
ポンプの逆転時に偏心環体１６がこのように移動
しないと、ポンプは吐出流体を誤まつた方向に吐
出してしまいあるいは全く吐出しなくなつてしま
い、この結果、潤滑油等の吐出流体の供給を受け
るべき冷媒圧縮機等の機器に相当の損傷を与える
ことになる。

必要時に必らず偏心環体１６を移動させるのに
充分な摩擦を回転体２０と偏心環体１６との間に
与えるために、第１図の従来の装置は、回転体２
０の外周から半径方向に延びる孔３６内に設けら
れ、コイルバネ３８により偏心環体１６の内周に
摩擦接触するように弾性的に偏倚されたプランジ
ヤー３４を用いている。この公知の構成は偏心環
体１６を確実に移動させるのに適当な摩擦を与え
るのには効果的であると信じられているが、回転
体と偏心環体との間に生ずる比較的大きな摩擦は
回転体の回転中常時に存在し、反転偏心器が適正
位置となつた後でさえも存在するので、互いに摩
擦接触する部品間に相当の磨耗が生ずる。

第２図乃至第４図に於て、第１図に示されてい
る符号と同じ符号は同様の部品を示しており、こ
こに示されている歯車対および反転偏心器組立体
は摩擦駆動部材４０を用いている。摩擦駆動部材
４０は、その表面の一部だけが回転部材即ち回転
体２０の周面に直接接触できるように、また歯車
対の回転中に反転偏心器が適正位置に停止したと
き液圧により摩擦駆動部材が回転体２０から離れ
て直接摩擦接触しなくなるように設計されてい
る。

第２図および第４図に示す如く、摩擦駆動部材
４０は、側面形が略々Ｙ字形で回転体２０の円筒
周面に摩擦接触するように環状の反転偏心器１６
に装架されたばね金属部材である。

ばね部材即ち摩擦駆動部材４０を受入れるため
に、反転偏心器１６の円筒形内周面に長い凹部４
２（第３図も参照）が形成され、その略々中央か
らは環状の反転偏心器１６を通つて径方向に開口
４４が延びている。凹部４２は開口４４から両方
向に延びる略々平坦な面４８と、各平坦面４８か
ら延びる弧状面４６とで形成されている。

ばね金属部材即ち摩擦駆動部材４０は、そこか
ら延びるタブ即ち耳５０を有する中間部５２（第
４図参照）と、この中間部５２から反対方向に互
いに拡がるような角度で延びる一対の平坦な弾性
腕５４および５６とを備えている。

摩擦駆動部材４０は凹部４２内に納められてい
るが、耳５０は径方向開口４４内に延びて摩擦駆
動部材４０が反転偏心器１６と共に回転するよう
に摩擦駆動部材を反転偏心器に積極的に係合させ
ており、中間部５２は平坦面４８に当接し、また
反対方向に延びる弾性腕５４および５６は弧状面
４６に沿つて延び、弾性腕の一平坦側面が各弾性
腕５４および５６の端から離間しかつ中間位置で
一致する二位置で回転体２０の周面に対して接線
となつて弾性的に接触している（第２図の破線は
弾性腕５４および５６の変形してない位置を示
す）。従つて各弾性腕５４および５６は、回転体
の円筒周面との物理的接信点を越えて両回転方向
に延び、物理的接触点の両側で回転体の周面と各
弾性腕５４および５６の夫々の突出部分との間に
楔形空間５８を形成している。回転体２０がいず
れかの方向に回転すると、潤滑剤等の吐出液勢が
楔形空間５８内に押しやられ、回転体２０の駆動
中に反転偏心器１６が摩擦駆動部材４０と共に停
止されると、夫々の楔形空間５８内の液圧が増大
して弾性腕５４および５６を回転体２０と直接摩
擦接触せぬように持上げ、回転体２０の回転中弾
性腕５４および５６と回転体２０との間に液体膜
が維持される。このため磨耗は当然に大きく減少
する。

しかしながら、歯車対が停止すると、弾性腕５
４および５６はその弾性のために液体を排除して
降下し、回転体２０の周面に直接摩擦接触して、
回転体２０が次に逆方向に回転したときに回転体
２０と摩擦駆動部材４０との間の摩擦が始めは反
転偏心器１６を適切に移動させるのに充分である
ようになる。反転偏心器１６の動きがピン３２
（第２図）により新たな位置に拘束されると、回
転体２０が同じ方向へ連続して回転するために弾
性腕５４および５６が再び上述の如く回転体から
液圧により持上げられて直接摩擦接触しなくな
る。

従つて、反転偏心器１６を確実に適正に移動さ
せるのに充分な摩擦が必要なときに得られ、回転
体２０が回転し続けている間に反転偏心器１６が
適正位置に停止しているとき摩擦は最少限とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は可逆転一方向流れポンプの従来の歯車
対および反転偏心器組立体の平面図、第２図は本
発明を具体化した歯車対および反転偏心器組立体
の平面図、第３図は第２図に示す組立体の反転偏
心器の斜視図、第４図は第２図に示す組立体の摩
擦駆動部材の斜視図である。 １０……ポンプ、１６……反転偏心器、１８…
…歯車対、２０……第１回転部材（内歯付回転
体）、４０……摩擦駆動部材、４２……凹部、４
４……開口、５０……耳、５２……中間部、５
４，５６……弾性腕。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ いづれの回転方向にも駆動される歯車対であ
   つて、円筒形外周を有する第１回転部材と、上記
   第１回転部材を囲み、上記第１回転部材の上記外
   周に近接して設けられた円筒形内周を有し、上記
   歯車対が一方向に回転するときポンプ送りされた
   液体を所定方向に送る一位置及び上記歯車対が反
   対方向に回転するときポンプ送りされた液体を同
   じ上記所定方向に送る他位置の二位置に回転し得
   る環状の第２回転部材を有する反転偏心器とを備
   えた歯車対、および 上記両回転部材間に略々その径方向の運動自由
   度が制限されるように設けられ、一方の上記回転
   部材と共に回転運動するように上記一方の回転部
   材に積極的に係合した摩擦駆動部材であつて、他
   方の上記回転部材の周に摩擦接触するように弾性
   的に偏倚されて、上記他方の上記回転部材の上記
   周に実質的に接線方向かつ、上記周との接点から
   回転方向両側に延びた表面を有する少なくとも１
   つの腕を有し、上記表面は、上記周と上記表面と
   の間に略々楔型の空間を形成するように上記他方
   の回転部材の上記周に対して突出してなり、上記
   歯車対の各反転後の上記歯車の初期回転中に上記
   第２回転部材を上記二位置のうち適当な一位置に
   摩擦駆動し、上記腕は、上記第２回転部材がその
   適当な位置に停止しているときも上記第１回転部
   材のいづれの方向の回転中にも上記他方の回転部
   材に直接摩擦接触せぬように液圧により持ち上げ
   られる摩擦駆動部材を備えた可逆転１方向流れ液
   体ポンプに於ける歯車対および反転偏心器組立
   体。 ２ 上記摩擦駆動部材が、上記一方の回転部材の
   上記円筒形周に形成された凹部に設けられた特許
   請求の範囲第１項記載の歯車対および反転偏心器
   組立体。 ３ 上記表面が実質的に平坦で上記他方の回転部
   材の周に接線方向に接触した特許請求の範囲第１
   項あるいは第２項記載の歯車対および反転偏心器
   組立体。 ４ 上記摩擦駆動部材の側面形が略々Ｙ字形であ
   り、上記一方の回転部材に積極的に係合した装置
   を有する中間部と、上記中間部から互いに反対方
   向にかつ角度を有して延びる一対の平らな弾性腕
   とを備え、上記腕の上記表面を構成する一平坦側
   面が、それぞれの上記腕の端から離間しかつその
   中間の位置で上記他方の回転部材の上記周の接線
   となりそこで弾性的に係合する特許請求の範囲第
   １項乃至第３項のいづれか記載の歯車対および反
   転偏心器組立体。 ５ 上記摩擦駆動部材がばね金属材製である特許
   請求の範囲第１項乃至第４項のいづれか記載の歯
   車対および反転偏心器組立体。 ６ 上記摩擦駆動部材が上記第２回転部材に積極
   的に係合し、上記表面が上記第１回転部材の上記
   周に摩擦接触するように弾性的に偏倚された特許
   請求の範囲第１項乃至第５項のいづれか記載の歯
   車対および反転偏心器組立体。