JPS6380085A - 吐流反作用吸収形ポンプ - Google Patents

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】 ポンプ出力を入力側よシ見れば、ポンプ内の負荷であり
、その全てが駆動機容量に負うものである。成る一定量
の仕事をするためには、その仕事量に充当する入力の他
に、仕事をさせる機器等の損失を含む総入力が必要であ
り、この事を基本にして凡ゆる動力源が成り立っている
０小なる入力で大なる出力を技術の基本とするならば、
何よりも先ず、入力側を如何に小さく押えるかが主題と
なる。本発明はこれを克服するために考案したものであ
る。第１図はポンプの内部構造を示し、内接歯車（す（
２）と内側吸排口（６）　（５）で構成された部分か内
接歯車ポンプ（以后、副ポンプと云う）と、外歯車（１
）の外周にベーン（７）を配して、外側の吸排口（４）
　（３）とで構成されたベーンポンプ（以后、主ポンプ
と云う）の複合構造としている。外歯車（１）と内歯車
（２）は機構上軸芯が異なシ、このため、その噛合いに
おいて１８０°左右では、完全噛合点と脱噛合点が生じ
る事になる。（１）上方よシ（２）直径の上方に被圧す
るよう主ポンプ吐出口（３）を設置すると、出力分であ
る吐出圧流は、ベーン（７）及び（１）上方に負圧とな
って印加される。（１）上方の負圧に限って見ると、そ
の重心は（１）の中心にあシながら、（２）においては
偏差分だけ脱噛合側に寄る事になる。

（第２．３図参照）この時の偏差分は（１）及び（２）
の歯数比に等しく、負圧は（２）の左側へ主にかかるが
（１）及び（２）は右側において噛合っていて移動不能
であるが、この時の左右平衡分は、左方向に対しての負
圧とはならなくなシ、平衡外の余剰（偏差分）だけが残
る事になる。回転方向を左回転と定めれ改 ば、始動に要する外力は（偏差分子ｔ）で良い事７分 になる。（ここでの儀は機械的抵抗損失金を云う）この
状況は１回転中に噛合状況が変化しても歯数比は不変で
あるから、外歯車（１）上方での被圧面積で受ける負圧
低減の割合は一定である。又、吐出圧流は主ポンプ内容
積の関数であるので、形状そのものによる影響は受けず
、最終的にはポンプ吐出容量を（歯数比−ｔｉ＝）だけ
低減させるのと同等結果となり、これに相当する入力容
量に低減される事になる。（１）及び（２）によって発
生する副ポンプの噛合空間は、前述の作用の障害になら
ぬように、吸入口（６）と排出口（５）はタンクに直結
して居く、このようにすると副ポンプ内の圧力は抵抗損
失分として、自己循滑（油浴）だけになるが、反面（１
）が上方で高圧被圧する事によシ、噛合隙間分に当る自
由動が出来易く真円運動が行なわれない。このためには
、副ポンプの（６）の一部を特殊形状として、これに（
１）及び（２）の噛合形状が合致した時、その部分（第
２図、Ｄ）が瞬間的に夕／り回路を遮断し、空間内容量
ジ自から確保して軌道修正を行う、又、（第６図、Ｄ′
）も同様効果があるが、（６）及び（５）の中間に生じ
るもので、１回転中の）及びａ５）が交互に発生して、
より円滑な軌道修正を可能にしているさらに（Ｄ）によ
る空間内被圧が回転方向の最先端上方で発生するために
入力低減率向上にも、若干の寄与をしている。厳密には
、ベーン（７）の位置によシ、被圧範囲（第２．６図）
・ツチング部）の変動から、低減率と歯数比とは時間的
に一致しない。

低減率の基本となる吐出容量と偏差は、両歯車の左右接
触点（第２．６図◎印）と内接歯車（２）軸芯との偏差
であり、最大（Ａ：Ｂ）、最少（Ｋ：Ｄ′）の間で変動
する事になるが、最大最少の平均値は噛合比に近似とな
る。以上、立証のための実験を行った。使用内接歯車（
外歯数５、内歯数４）、歯数比１：０．８、カバー上部
を開口、ベーン無しの等価モデルとし、開口部（第３図
、ハツチング部相当）より空圧を印加して、この時の駆
動軸始動必要トルクを測定した結果、その必要トルクを
得るための入力所要量の７５％を軽減し得た。歯数比よ
シ５％低い値であるが、↓擦損失分と考えられる。尚初
は副ポンプに相当する吸排口を大気圧に解放したが、吸
入口のみ閉とし再実験した結果は、９０チ減と向上した
。側面隙間よシ印加側で発生する噛合空間に流入する空
圧が作用した結果であり、損失を補ってなお、余裕があ
る。実際上では側面隙間での短絡はなく、吸入口形状に
よって密閉空間内の液、又は気体の被圧によって作用す
るが、構造上、吸入側に発生する全ての噛合空間は利用
出来ず、最左端の空間のみ使用を考慮に入れると、損失
込みで歯数比が入力低減率になると考えても良い。既存
のデータによればペーンボングの全効率は、２０００Ｒ
ＰＭ前后において、７５〜８０チ程度である０本実験デ
ータを引用して比較すると、 一般動力式、ただし、Ｐ＝１、Ｑ＝１ 本発明によると、 （１）′÷（ｚ／　＝　３．３分の１に入力容量は低減
する。内接歯車の組み合せを、第１図の如く（外歯数９
、内歯数８）とすれば、歯数比は１：０．８８であシ、
同様計算をした時、入力容量はさらに６．８分の１に低
下する。出力流の脈動を押え、かつ、入力低減率向上の
ためにも相互歯数が多い程、効果を発揮する。なお、実
験では連続運転が出来なかったが、圧力印加時における
回転方向の手動感覚は、段階的に過剰トルクがあシ、連
続運転では計算値以上となる事が予測された。本発明の
原理は油圧の他、空水圧にも応用が可能であり、使途を
油圧に限って見れば、この動力を媒介する作動油は燃焼
費消するものでなく、その損耗は極めて弛やかであり、
年単位の交換で事足りる他、再生使用が可能である処か
ら資源節約、公害希少と生産応用の利点と共に、本発明
の大きい利点になっている本発明を実施する上において
、動力源単体として、装置の小形化、省エネルギー用と
するか、各種出力機器と組み合せして用いたとすれば、
発電、走行、航行、荷役等、広〈産業界に高効率動力源
として、応用出来るものである０

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の断面図で、（１）は外歯車　（２）は
内歯車　（３）は主ポンプ吐出口　（４）は主ポンプ吸
入口　（６）は副ポンプ吸入口　（５）は副ポンプ吐出
口（７）はベーン　（８）は主ポンプ逃し口　（９）は
ノ１ウジング　（至）は外歯車中心点　ａηは内歯車中
心点第２図及び第３図は被圧部位図で、最大最少時を回
転方向である。 、ｆｔＦａ。 手続補正書（自発） 昭和６１年ｔｒ月ｔ７日 昭和６１年１１ｆ：１ｓａｉ出

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプの主要部に内接歯車を用い、内側を内接歯車ポン
   プ、その外側をベーンポンプで構成する複合ポンプとし
   、ベーンポンプで発生する吐流反作用を、内接歯車の軸
   芯偏差を応用して減少させ必要入力容量低減を目的とし
   たポンプ