KR20060129309A - 내접형 기어 펌프 - Google Patents

Abstract

내접형 기어 펌프의 접동 저항의 저감을 도모하는 것이 가능해짐과 함께, 이러한 구성이라도 소음 발생이나 펌프 효율의 저감을 최소한으로 억제할 수 있는 내접형 기어 펌프를 제공한다.

내치(21)를 가지는 외부 로터(20)와 외치(11)를 가지는 내부 로터(10)가 맞물려 회전할 때에 유체를 흡입·토출하여 유체를 반송하는 내접형 기어 펌프로서, 케이싱(30)에 형성된, 양 로터(10, 20)가 수납되는 구멍(31)의 내경은 외부 로터(20)의 외경보다 0.1mm 이상 0.6mm 이하 크게 설정되고, 내부 로터(10)와 외부 로터(20)의 편심량을 er, 내부 로터(10)와 케이싱(30)의 구멍(31)의 편심량을 eh로 할 때,

0.005mm≤(eh-er)≤0.030mm

를 만족한다.

Description

내접형 기어 펌프{INTERNAL GEAR PUMP}

본 발명은 내부 로터와 외부 로터가 맞물려 회전할 때, 양 로터의 치면(齒面) 사이에 형성되는 셀의 용적 변화에 의해 유체를 흡입·토출하는 내접형 기어 펌프에 관한 것이다.

종래, 내접형 기어 펌프는 n개의 외치(外齒)를 가지는 내부 로터와, 이 외치에 맞물리는 n＋1개의 내치(內齒)가 형성된 외부 로터와, 유체가 흡입되는 흡입 포트 및 유체가 토출되는 토출 포트가 형성된 케이싱을 구비하고, 케이싱에 형성된 구멍에 양 로터를 수납한 상태에서, 구동축에 연결된 내부 로터를 회전시킴으로써 외치가 내치에 맞물려 외부 로터를 회전시켜 양 로터 사이에 형성되는 복수의 셀의 용적 변화에 의해 유체를 흡입·토출하도록 되어 있다.

셀은 그 회전 방향 앞측과 뒤측에서 내부 로터의 외치와 외부 로터의 내치가 각각 접촉함으로써 개별적으로 구분되어 있고, 내부 로터의 회전에 수반하여 회전 이동하는 독립된 유체 반송실을 구성하고 있다. 각 셀은 외치와 내치의 맞물림 과정 도중에 있어서 용적이 최소가 된 후, 흡입 포트를 따라 이동하면서 용적을 확대시켜 흡입 포트로부터 유체를 흡입한다. 그리고, 용적이 최대가 된 셀은, 토출 포트를 따라 이동하면서 용적을 감소시켜 토출 포트로부터 유체를 토출한다 (예를 들면, 특허문헌 1 참조).

그리고, 내부 로터와 외부 로터는 소정량만큼 편심시켜 설치됨과 함께, 외부 로터와 케이싱의 상기 구멍은 동축적으로 설치된 구성으로 되어 있다.

이러한 구성을 가지는 내접형 기어 펌프는 소형으로 구조가 간단하기 때문에, 자동차의 윤활유용 펌프나 자동 변속기용 오일 펌프 등으로서 광범위하게 이용되고 있다. 자동차에 탑재되는 경우에 있어서의 이 펌프의 구동 수단으로서는, 엔진의 크랭크축에 내부 로터가 직결되어 엔진의 회전에 의해 구동되는 크랭크축 직결 구동이 있다.

그런데, 이러한 내접형 기어 펌프는 조립상의 편의 등을 위해, 이 기어 펌프를 형성했을 때에, 상기 각 부재가 소정의 여유를 갖는 치수로 설정되는 것이 일반적이다. 즉, 내부 로터의 중심부에 뚫린 관통 구멍의 내경은 이 관통 구멍에 장입(裝入)되는 구동축의 외경보다 약 0.1mm~0.6mm 크게 되고, 또 케이싱에 형성된 구멍의 내경은 외부 로터의 외경보다 약 0.1mm~0.6mm 크게 되어 있고, 전술한 바와 같이, 외부 로터와 케이싱의 상기 구멍이 동축적으로 설치되어 있는 것과 함께, 외부 로터의 외주면은 전체 둘레에 걸쳐서 케이싱에 형성된 구멍의 내주면과의 사이에 약 0.05mm~0.3mm의 클리어런스 (clearance) 가 형성되어 있다.

따라서, 이상과 같이 구성된 내접형 기어 펌프를 구동시키면, 내부 로터와 구동축 사이의 클리어런스에 의해, 내부 로터는 구동축의 중심축을 기준으로 하여 지름 방향으로 약 0.05mm~0.3mm 정도 진동 회전하면서 회전되고, 또 외부 로터와 케이싱에 형성된 구멍 사이의 클리어런스에 의해, 외부 로터는 상기 케이싱의 구멍 의 중심축을 기준으로 하여 지름 방향으로 약 0.05mm~0.3mm 정도 진동 회전하면서 회전되게 된다. 이 때문에, 내부 로터의 외치가 외부 로터의 내치와 충돌하여 이 때에 외부 로터가 받은 구동력에 의해, 다시 이 외부 로터의 외주면이 케이싱에 형성된 구멍의 내주면과 충돌하는 경우가 있다. 따라서, 내접형 기어 펌프를 구동시켰을 때에 소음이 발생함과 함께, 펌프 효율의 저하가 발생하는 경우가 있다.

이러한 외부 로터의 외주면과 케이싱에 형성된 구멍의 내주면의 충돌 발생을 억제하기 위한 수단으로서, 종래부터 내부 로터의 지름 방향 중심부에 스피곳 (spigot) 을 형성하고, 이 스피곳을 케이싱의 상기 구멍의 바닥면에 형성한 홈부에 장입하여 내부 로터의 상기 진동 회전을 억제하고, 외부 로터의 외주면과 케이싱의 구멍의 내주면의 충돌 발생을 회피하는 구성이 채용되어 있다.

<특허문헌 1> 일본특허 제3293507호 공보

그러나, 종래에는, 내부 로터에 형성한 스피곳과, 케이싱에 형성한 상기 홈부 사이에 접동(摺動) 저항이 생기고, 이 접동 저항에 의한 에너지 손실량은 내접형 기어 펌프를 구동할 때에 발생하는 전체 에너지 손실량의 약 25%를 차지하여, 이 기어 펌프의 더 한층의 고효율화를 도모하는데는 한계가 생겼었다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 내접형 기어 펌프의 접동 저항의 저감을 도모하는 것이 가능해짐과 함께, 이러한 구성이라도 소음 발생이나 펌프 효율의 저감을 최소한으로 억제할 수 있는 내접형 기어 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하여 이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 이하와 같은 수단을 제안하고 있다.

본 발명의 제 1 태양에 의하면, n (n은 자연수) 개의 외치가 형성된 내부 로터와, 그 외치와 맞물리는 n＋1개의 내치가 형성된 외부 로터와, 유체가 흡입되는 흡입 포트 및 유체가 토출되는 토출 포트가 형성된 케이싱을 구비하고, 양 로터가 맞물려 회전할 때에 양 로터의 치면 사이에 형성되는 셀의 용적 변화에 의해 유체를 흡입, 토출함으로써 유체를 반송하는 내접형 기어 펌프로서, 상기 케이싱에 형성된, 상기 양 로터가 수납되는 구멍의 내경은 상기 외부 로터의 외경보다 0.1mm 이상 0.6mm 이하 크게 설정되고, 상기 내부 로터와 상기 외부 로터의 편심량을 er, 상기 내부 로터와 상기 케이싱에 형성된 구멍의 편심량을 eh로 할 때,

0.005mm≤(eh-er)≤0.030mm

를 만족하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 내부 로터의 외치와 외부 로터의 내치가 맞물려 셀의 용적이 최소가 되는 맞물림 위치에 있어서의 케이싱에 형성된 구멍의 내주면과 외부 로터의 외주면의 거리가 최소한으로 억제된다.

따라서, 내부 로터의 외치로부터 외부 로터의 내치로 구동력이 전달되어, 외부 로터가 이 로터의 상기 맞물림 위치의 접선 방향에 있어서의 회전 방향 앞측으로 이동하고, 또 케이싱의 구멍의 내주면을 따름으로써 회전하려고 했을 때에, 이 회전 방향 앞측으로의 이동이 케이싱에 형성된 구멍의 내주면에 의해 구속받게 된다.

이것에 의해, 케이싱의 구멍 내에서의 외부 로터의 배치 위치가 안정되기 때문에, 내부 로터의 외치와 외부 로터의 내치의 충돌 및 외부 로터의 외주면과 케이싱의 구멍의 내주면의 충돌 발생이 최소한으로 억제된다. 또, 만일 이러한 충돌이 발생했을 경우라도 이 때의 충돌 에너지량이 최소한으로 억제된다.

또, 외부 로터가 상기 회전 방향 앞측으로의 이동이 구속받고, 또 케이싱의 구멍의 내주면을 따름으로써, 상기 맞물림 위치와 회전 중심을 사이에 두고 대향하는 위치를 향하는 이동량이 상기 구속분만큼 커지는, 즉, 외부 로터가 상기 대향 위치에 부세(付勢)된다. 이것에 의해, 이 대향 위치에 있어서의 내부 로터의 외치와 외부 로터의 내치의 충돌 발생이 억제된다.

또한, 상기 대향 위치에 있어서의 케이싱의 구멍의 내주면과 외부 로터의 외주면의 거리가 최대한 확보되기 때문에, 이 대향 위치에 있어서의 외부 로터의 외주면과 케이싱의 구멍의 내주면의 충돌 발생이 억제된다.

이상에 의해, 내부 로터의 지름 방향 중앙부에 스피곳을 형성하고, 이 스피곳을 케이싱의 상기 구멍의 바닥면에 형성한 홈부에 장입한 구성을 채용할 필요 없이, 외부 로터와 케이싱의 충돌 및 내부 로터의 외치와 외부 로터의 내치의 충돌 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 내접형 기어 펌프의 접동 저항의 저감을 도모하는 것이 가능해짐과 동시에 이러한 구성이라도 소음 발생이나 펌프 효율의 저감을 최소한으로 억제할 수 있다.

본 발명과 관련된 내접형 기어 펌프에 의하면, 내접형 기어 펌프의 접동 저항의 저감을 도모하는 것이 가능해짐과 동시에 이러한 구성이라도 소음 발생이나 펌프 효율의 저감을 최소한으로 억제할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 의한 내접형 기어 펌프를 나타내는 평면도이다.

도 2 는 도 1 에 나타내는 내접형 기어 펌프의 제 1 실시형태로서 나타낸 제원치이다.

도 3 은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 내접형 기어 펌프의 제원치이다.

<부호의 설명>

10　내부 로터 20　외부 로터

30　케이싱 31　구멍

S　셀

er　내부 로터와 외부 로터의 편심량

eh　내부 로터와 케이싱에 형성된 구멍의 편심량

본 발명과 관련된 내접형 기어 펌프의 일실시형태에 대해, 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한다.

도 1 에 나타내는 내접형 기어 펌프는 8 개의 외치 (11) 가 형성된 내부 로터 (10) 와, 그 외치 (11) 와 맞물리는 9 개의 내치 (21) 가 형성된 외부 로터 (20) 와, 유체가 흡입되는 흡입 포트 및 유체가 토출되는 토출 포트가 형성된 케이 싱 (30) 을 구비하는 개략적인 구성으로 되어 있다.

그리고, 케이싱 (30) 에는 구멍 (31) 이 형성되어 있고, 이 구멍 (31) 에 양 로터 (10, 20) 이 수납된 구성으로 되어 있다. 또한, 흡입 포트 및 토출 포트는 도 1 에서 도시를 생략하고 있다.

내부 로터 (10) 에는 지름 방향 중앙부에 관통 구멍 (12) 이 뚫려 있고, 이 내경은 관통 구멍 (12) 에 장입되는 구동축의 외경보다 약 0.1mm~0.6mm 크게 되어 있다. 또한, 이 구동축은 도시하지 않은 엔진의 크랭크축에 직결되어 있고, 이것에 의해, 내부 로터 (10) 는 엔진의 회전에 의해 축심 (Ｏ1) 을 중심으로 하여 케이싱 (30) 의 내부에서 둘레 방향으로 회전 가능하게 지지된 구성으로 되어 있다. 따라서, 이 축심 (Ｏ1) 은 내부 로터 (10) 및 상기 구동축의 회전 중심뿐만 아니라, 관통 구멍 (12) 의 중심이기도 하다.

외부 로터 (20) 는 축심 (Ｏ2) 을 내부 로터 (10) 의 축심 (Ｏ1) 에 대해 편심 (편심량：er) 시켜 내치 (21) 를 외치 (11) 에 맞물리게 하여 배치되고, 이 축심 (Ｏ2) 을 중심으로 하여 케이싱 (30) 의 내부에서 둘레 방향으로 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

여기서, 내부 로터 (10) 의 외치 (11) 는 이끝부(齒先部) (11a) 의 치형 (齒形) 이 제 1의 기초원 (Di) 에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 제1의 외측 구름원 (外轉圓) (Ai) 에 의해 창성되는 외전 사이클로이드 (cycloid) 곡선을 기초로 한 형상으로 됨과 함께, 이홈부 (齒溝部) (11b) 의 치형이 제 1 의 기초원 (Di) 에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 제 1 의 내측 구름원 (內轉圓) (Bi) 에 의해 창성되 는 내전 사이클로이드 곡선을 기초로 한 형상으로 되어 있다.

또, 외부 로터 (20) 의 내치 (21) 는 이끝부 (21a) 의 치형이 제 2 의 기초원 (Do) 에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 제 2 의 내측 구름원 (Bo) 에 의해 창성되는 내전 사이클로이드 곡선을 기초로 한 형상으로 됨과 동시에, 이홈부 (21b) 의 치형이 제 2 의 기초원 (Do) 에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 제 2 의 외측 구름원 (Ao) 에 의해 창성되는 외전 사이클로이드 곡선을 기초로 한 형상으로 되어 있다.

그런데, 전술한 내부 로터 (10) 의 축심 (Ｏ1) 과 외부 로터 (20) 의 축심 (Ｏ2) 의 편심량 (er) 은 내부 로터 (10) 의 각 외치 (11) 의 이끝부 (11a) 의 꼭대기부 (頂部) 를 둘레 방향으로 순차적으로 연결하여 얻어지는 원 형상의 직경, 즉, 내부 로터의 대경을 d 로 하고, 동 (同) 로터 (10) 의 각 외치 (11) 의 이홈부 (11b) 의 바닥부를 둘레 방향으로 순차적으로 연결하여 얻어지는 원 형상의 직경, 즉, 내부 로터 (10) 의 소경을 D 로 했을 때에, 다음 식에 의해 얻어진다.

er=(d-D)/4

양 로터 (10, 20) 는 각각의 치면 형상에 의해 서로 맞물려 상기 구동축의 회전에 의해 회전된다. 그리고, 서로 맞물리는 양 로터 (10, 20) 의 맞물림 점과 맞물림 점 사이에는 유체의 반송실인 셀 (S) 이 형성된다. 이 셀 (S) 에 대해 개구하는 흡입 포트 및 토출 포트가 케이싱 (30) 에 형성되어 있고, 이 흡입 포트 및 토출 포트로부터 각 셀 (S) 과 유체의 주고받음이 행해지도록 되어 있다.

셀 (S) 은 양 로터 (10, 20) 의 회전과 함께 회전 이동하면서 이 용적이 변 화하도록 되어 있고, 셀 (S) 의 용적의 확대 과정에 있어서 흡입 포트로부터 유체가 흡입되고, 셀 (S) 의 용적의 축소 과정에 있어서 토출 포트로부터 유체가 토출되도록 되어 있다.

케이싱 (30) 에는 전술한 바와 같이, 양 로터 (10, 20) 를 수납하는 구멍 (31) 이 형성되어 있고, 이 구멍 (31) 의 내경은 외부 로터 (20) 의 외경보다 약 0.1mm 이상 0.6mm 이하 크게 되어 있다. 그리고, 이 구멍 (31) 의 중심 (Ｏ3) 은 도 1 에 나타내는 바와 같이, 외부 로터 (20) 의 축심 (Ｏ2) 으로부터 이 축심(Ｏ2) 을 사이에 두고 내부 로터 (10) 의 축심 (Ｏ1) 및 맞물림 위치 (A) 로부터 이간하는 방향으로 0.005mm 이상 0.030mm 이하, 보다 바람직하게는 0.010mm 이상 0.020mm 이하만큼 편심시켜 위치시키고 있다. 즉, 내부 로터 (10) 와 외부 로터 (20) 의 편심량을 er, 내부 로터 (10) 와 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 편심량을 eh 로 할 때,

0.005mm≤(eh-er)≤0.030mm

를 만족한 구성으로 되어 있다.

또한, 맞물림 위치 (A) 란 도 1에 나타내는 바와 같이, 외부 로터 (20) 에 내부 로터 (10) 의 회전 구동력이 전달되는 위치를 말한다.

이것에 의해, 도 1에 나타내는 바와 같이, 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 내주면과 외부 로터 (20) 의 외주면 사이의 클리어런스 (t) 는 맞물림 위치 (A) 에 있어서의 클리어런스 (tA) 가 최소가 되고, 이 위치 (A) 로부터 회전 방향 앞측 혹은 뒤측으로 180° 어긋난 둘레 방향 위치 (B) 에 있어서의 클리어런스 (tB) 가 최 대가 되도록, 상기 맞물림 위치 (A) 로부터 위치 (B) 를 향함에 따라 점차 커지는 구성으로 되어 있다.

이상에 의해, 맞물림 위치 (A) 에 있어서의 클리어런스 (tA) 는 0.020mm 이상 0.295mm 이하가 되고, 위치 (B) 에 있어서의 클리어런스 (tB) 는 0.055mm 이상 0.330mm 이하가 된다.

또한, 도 1 에 있어서, 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 은 설명의 편의를 위해 크게 그린 것으로 되어 있다.

여기서, 도 1 에 나타내는 내부 로터 (10), 외부 로터 (20) 및 케이싱 (30) 의 제원치를 실시예 1 로 하여, 이 종래 기술로서의 비교예 1 과 함께 도 2(a),(b)에 나타낸다.

도 2(a)에 있어서, 외부 로터의 대경이란, 각 내치 (21) 의 이홈부 (21b) 의 바닥부를 둘레 방향으로 순차적으로 연결하여 얻어지는 원 형상의 직경을 나타내고, 동 로터의 소경이란, 각 내치 (21) 의 이끝부 (21a) 의 꼭대기부를 둘레 방향으로 순차적으로 연결하여 얻어지는 원 형상의 직경을 나타내고 있다.

여기서, 도 2 에 나타내는 실시예 1 및 비교예 1 은 모두 케이싱에 형성된 상기 양 로터가 수납되는 구멍의 내경이 79.99mm 이상 80.01mm 이하로 되고, 이 구멍의 내주면과 대향하는 외부 로터의 외주면의 외경이 79.75mm 이상 79.80mm 이하로 되어 있다.

도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 은 종래 기술로서의 비교예 1 과 비교하여, 내부 로터 (10) (축심(Ｏ1)) 및 케이싱 (30) 의 구멍 (31) (중심(Ｏ3)) 의 위치를 바꾸지 않고, 외부 로터 (20) (축심(Ｏ2)) 만을 맞물림 위치 (A) 측, 즉, 도 1 에 있어서의 치면의 하측을 향하여 0.015mm만큼 위치를 어긋나게 하여, 상기 편심량 (er) 을 비교예 1 보다 0.015mm 작게 하고 있다. 그리고, 이 위치를 어긋나게 한 분만큼, 상기 맞물림 위치 (A) 에 있어서는 외치 (11) 의 이끝부 (11a) 와 내치 (21) 의 이홈부 (21b) 사이에 간극이 생기고, 상기 둘레 방향 위치 (B) 에 있어서는 외치 (11) 의 이끝부 (11a) 와 내치 (21) 의 이홈부 (21b) 사이의 간극이 작아져 이 기어 펌프의 맞물림 상태가 변화하므로, 이 맞물림 상태를 유지하기 위해서, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 외치 (11) 의 이끝부 (11a) 를 창성하는 제1의 외측 구름원 (Ai) 의 직경을 0.030mm 작게 함과 함께, 내치 (21) 의 이홈부 (21b) 를 창성하는 제2의 외측 구름원 (Ao) 의 직경을 0.030mm 작게 하고 있다.

여기서, 전술한 바와 같이, 상기 편심량 (er) 은 내부 로터의 대경 (d) 과 소경 (D) 으로부터 산출되므로, 이상을 환언하면, 양 로터의 이(齒) 높이를 종래 기술로서의 비교예 1 과 비교하여 0.015mm만큼 작게 함으로써 실시예 1 이 실현되게 된다.

이상에 의해, 맞물림 위치 (A) 에 있어서의 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 내주면과 외부 로터 (20) 의 외주면의 클리어런스 (tA) 를 최소한으로 억제하는 것이 가능해짐과 동시에, 이러한 구성에 있어서도 외치 (11) 와 내치 (21) 의 맞물림 상태는 종래와 동등하게 유지될 수 있도록 되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의한 내접형 기어 펌프에 의하면, 내 부 로터 (10) 의 외치 (11) 와 외부 로터 (20) 의 내치 (21) 가 맞물려 셀 (S) 의 용적이 최소가 되는 맞물림 위치 (A) 에 있어서의, 케이싱 (30) 에 형성된 구멍 (31) 의 내주면과 외부 로터 (20) 의 외주면의 클리어런스 (tA) 를 최소한으로 억제할 수 있다.

따라서, 내부 로터 (10) 의 외치 (11) 로부터 외부 로터 (20) 의 내치 (21) 로 구동력이 전달되어, 외부 로터 (20) 가 이 로터 (20) 의 상기 맞물림 위치 (A) 의 접선 방향에 있어서의 회전 방향 앞측으로 이동하고, 또 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 내주면을 따름으로써 회전하려고 했을 때에, 이 회전 방향 앞측으로의 이동이 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 내주면에 의해 구속받게 된다.

이것에 의해, 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 내에서의 외부 로터 (20) 의 배치 위치가 안정되기 때문에, 내부 로터 (10) 의 외치 (11) 와 외부 로터 (20) 의 내치 (21) 의 충돌 및 외부 로터 (20) 의 외주면과 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 내주면의 충돌 발생을 최소한으로 억제할 수 있다. 또, 만일 이러한 충돌이 발생했을 경우라도 이 때의 충돌 에너지량을 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 외부 로터 (20) 가 상기 회전 방향 앞측으로의 이동이 구속받고, 또한 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 내주면을 따름으로써, 이 로터 (20) 가 맞물림 위치 (A) 로부터 회전 방향 앞측 혹은 뒤측으로 180° 어긋난 둘레 방향 위치 (B) 를 향하는 이동량이 상기 구속분만큼 커지는, 즉, 외부 로터 (20) 가 상기 위치 (B) 에 부세된다. 이것에 의해, 이 위치 (B) 에 있어서의 내부 로터 (10) 의 외치 (11) 와 외부 로터 (20) 의 내치 (21) 의 충돌 발생을 억제할 수 있다.

또한, 상기 위치 (B) 에 있어서의 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 내주면과 외부 로터 (20) 의 외주면의 거리 (tB) 가 최대한 확보되기 때문에, 이 위치 (B) 에 있어서의 외부 로터 (20) 의 외주면과 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 내주면의 충돌 발생을 억제할 수 있다.

이상에 의해, 내부 로터 (20) 의 지름 방향 중앙부에 스피곳을 형성하고, 이 스피곳을 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 바닥면에 형성한 홈부에 장입한 구성을 채용할 필요 없이, 외부 로터 (20) 와 케이싱 (30) 의 충돌 및 내부 로터 (10) 의 외치 (11) 와 외부 로터 (20) 의 내치 (21) 의 충돌 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 내접형 기어 펌프의 대폭적인 접동 저항의 저감을 도모하는 것이 가능해짐과 동시에, 이러한 구성에 있어서도 소음 발생이나 펌프 효율의 저감을 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는, 내부 로터 (10) 의 외치 (11) 및 외부 로터 (20) 의 내치 (21) 로서, 사이클로이드 곡선에 기초하여 형성한 치형을 나타냈지만, 이에 한정하지 않고, 예를 들면 트로코이드(trochoid) 곡선에 기초하여 형성한 치형이라도 적용 가능하다. 이 경우에 있어서의, 본 발명과 관련된 제원치를 실시예 2 로 하여, 이 종래 기술로서의 비교예 2 와 함께 도 3 에 나타낸다. 이 도에 나타내는 실시예 2 및 비교예 2 는 모두, 케이싱에 형성된, 상기 양 로터가 수납되는 구멍의 내경이 59.99mm 이상 60.01mm 이하로 되고, 이 구멍의 내주면과 대향하는 외부 로터의 외주면의 외경이 59.80mm 이상 59.85mm 이하로 되고, 내부 로터의 외치의 치수(齒數)는 9 개, 외부 로터의 내치의 치수는 10 개로 되어 있다. 이 경우에 있어서도 상기 실시형태와 동일한 작용 효과를 가질 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 내부 로터 (10) 가 엔진의 크랭크축에 직결된 구동축에 연결되어 이 엔진의 회전에 의해 구동되는 크랭크축 직결 구동의 구성을 나타냈지만, 이에 한정하지 않고, 예를 들면, 비교적 구동력이 작은 직류 모터를 구동 수단으로 하여, 비교적 고점도의 경유 등의 연료를 반송하는 내접형 기어 펌프에 있어서도 적용 가능하다. 즉, 본 발명은 전술한 바와 같이, 충돌 발생 등의 문제를 발생시키지 않고, 이른바 스피곳이 없는 구성을 실현하는 것이 가능해지므로, 접동 저항의 대폭적인 저감을 실현할 수 있기 때문이다.

또한, 상기 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 케이싱 (30) 의 구멍 (31) 의 중심 (Ｏ3) 을, 내부 로터 (10) 의 축심 (Ｏ1) 과 외부 로터 (20) 의 축심 (Ｏ2) 을 연결하여 얻어지는 연장선상 중, 축심 (Ｏ2) 을 사이에 두고 축심(Ｏ1) 및 맞물림 위치 (A) 의 반대측에 위치하는 부분에 배치한 구성을 나타냈지만, 이에 한정하지 않고, 상기 중심 (Ｏ3) 을, 내부 로터 (10) 의 축심 (Ｏ1) 을 중심으로 한 반경 (eh) 의 원주상 중, 축심 (Ｏ1) 과 중심 (Ｏ3) 을 연결하여 얻어지는 직선과 상기 연장선이 이루는 각도가 0° 이상 30° 이하가 되도록, 축심 (Ｏ2) 을 사이에 두고 축심 (Ｏ1) 및 맞물림 위치 (A) 의 반대측에 위치하는 부분에 배치해도 좋다.

이 경우에 있어서도 상기 실시형태와 동일한 작용 효과를 가지게 된다.

내접형 기어 펌프의 접동 저항의 저감을 도모하는 것이 가능해짐과 동시에, 이러한 구성이라도 소음 발생이나 펌프 효율의 저감을 최소한으로 억제할 수 있는 내접형 기어 펌프를 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. n (n은 자연수) 개의 외치가 형성된 내부 로터와, 그 외치와 맞물리는 n＋1개의 내치가 형성된 외부 로터와, 유체가 흡입되는 흡입 포트 및 유체가 토출되는 토출 포트가 형성된 케이싱을 구비하고, 양 로터가 맞물려 회전할 때에 양 로터의 치면 사이에 형성되는 셀의 용적 변화에 의해 유체를 흡입, 토출함으로써 유체를 반송하는 내접형 기어 펌프로서,

   상기 케이싱에 형성된, 상기 양 로터가 수납되는 구멍의 내경은 상기 외부 로터의 외경보다 0.1mm 이상 0.6mm 이하 크게 설정되고,

   상기 내부 로터와 상기 외부 로터의 편심량을 er, 상기 내부 로터와 상기 케이싱에 형성된 구멍의 편심량을 eh 로 할 때,

   0.005mm≤(eh-er)≤0.030mm

   를 만족하는 것을 특징으로 하는 내접형 기어 펌프.

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