WO2005066502A1 - 内接型ギアポンプ - Google Patents

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WO2005066502A1
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Katsuaki Hosono
Yoshihiro Horikawa
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Mtsubishi Materials Pmg Corporation
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
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    • F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/084—Toothed wheels
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    • F04C2230/00—Manufacture
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    • F04C2230/22—Manufacture essentially without removing material by sintering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/20—Resin

Definitions

  • the present invention relates to an internal gear pump used for a fuel pump, an oil pump, and the like of an automobile.
  • the internal gear pump is configured by eccentrically mounting an inner rotor having teeth on its outer periphery which meshes with the teeth of the outer rotor in an outer rotor having teeth on its inner periphery.
  • the number of teeth of the outer rotor is one more than the number of teeth of the inner rotor.
  • the inner rotor has a cylindrical central hole for connecting a drive shaft, and this central hole passes through the central axis of the inner rotor.
  • the two ports are assembled in a casing having a suction port and a discharge port on both sides of a plane passing through the central axes of these two ports.
  • both rotors are manufactured by, for example, compressing and molding a raw material powder mainly composed of a metal, heating and sintering the raw material powder.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-249752
  • the problem to be solved by the present invention is that the inscribed gear that reduces noise and has little pulsation is used.
  • the point is to provide a pump.
  • a first aspect of the present invention includes an outer rotor rotatably mounted in a casing and having inner peripheral teeth, and an inner rotor having outer peripheral teeth mated with the inner peripheral teeth of the outer rotor.
  • An inner gear pump wherein the outer rotor is formed of metal and the inner rotor is formed of synthetic resin.
  • a second aspect of the present invention is the internal gear pump according to claim 1, wherein the metal is an iron-based sintered metal, and the synthetic resin is an engineering plastic.
  • the outer rotor and the inner rotor come into contact with the inner peripheral teeth made of metal and the outer peripheral teeth made of synthetic resin. Since the rotor can be made of metal, the strength can be secured, and the rotor can withstand liquid pressure, so that pulsation and the like hardly occur.
  • the outer rotor by forming the outer rotor from an iron-based sintered metal, the inner peripheral teeth and the like can be formed relatively easily, and the inner rotor can be engineered. The strength and the like can be ensured by being formed of plastic.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a first embodiment, in which an inscribed gear pump is an outer rotor 3 which is a rotating body provided with inner peripheral teeth 2 rotatably provided coaxially in a cylindrical portion la of a casing 1, and An inner rotor 5, which is a rotating body having outer teeth 4 fitted to the inner teeth 2 of the outer rotor 3, supports the inner rotor 5, and the rotation center O of the inner rotor 5 is connected to the outer rotor 5. Drive that keeps the rotor 3 eccentric from the rotation center O in a predetermined direction
  • a shaft (not shown) is provided with an insertion hole 6.
  • a gap S is formed between the tooth surfaces of the teeth 2 and 4 of the pair of rotors 3 and 5.
  • a portion of the casing 1 facing the end surfaces of the rotors 3 and 5 is provided with a suction port 7 for supplying a liquid such as liquid fuel or hydraulic oil into the gap S, and a suction port 7 sealed in the gap S. The discharged liquid is discharged, and a discharge port 8 for guiding the liquid to the outside of the casing 1 is formed.
  • the outer rotor 3 is formed of a metal such as an iron-based sintered metal.
  • Iron-based sintered metal preferably stainless steel-based sintered metal
  • the inner rotor 5 is formed of an engineering plastic used in place of metal in the industrial field.
  • engineering plastics besides polycarbonate and polyamide, they have excellent oil resistance, chemical resistance, and sulfur resistance, especially PEEK (polyether ether ketone) and PPS (polyphenylene sulfide), as well as high strength and durability. Is preferable.
  • Engineering plastics are molded by injecting molten resin into the mold cavity and then cooling and solidifying. The insertion hole 6 is formed at the same time as the molding.
  • the operation of the above configuration will be described.
  • the inner peripheral teeth 2 formed by the iron-based sintered metal and the outer peripheral teeth 4 formed by the engineering plastic are brought into contact with each other, and the inner teeth 2 are formed.
  • the liquid is sucked from the suction port 7 when the gap S increases, and the sucked liquid is supplied to the rotors 3, 5. Transported by rotation, and further When the gap S decreases, the liquid is discharged from the discharge port 8.
  • the inner teeth 2 and the outer teeth 4 come into contact with each other, the inner teeth 2 are formed of an iron-based sintered metal, but the outer teeth 4 are formed of an engineering plastic. As a result, both rotors 3 and 5 come into contact with the iron-based sintered metal and the engineering plastic, and the metal contact noise accompanying metal-to-metal contact is eliminated.
  • the relative rotation of the two rotors 3, 5 changes the volume of the gap S formed between the inner peripheral teeth 2 and the outer peripheral teeth 4 and increases the liquid pressure.
  • the pressure that presses the outer rotor 3 against the casing 1 is increased, and the outer rotor 3 is easily deformed.
  • the outer rotor 3 is made of an iron-based sintered metal, so that the outer rotor 3 is formed of an iron-based sintered metal. Can be prevented. Since the outer rotor 3 is formed of iron-based sintered metal, the thickness from the outer periphery of the outer rotor 3 to the bottom of the inner peripheral teeth 2 can be reduced.
  • the outer rotor 3 by forming the outer rotor 3 from an iron-based sintered metal, the inner peripheral teeth 2 and the like can be formed relatively easily using a molding die. By forming it, strength and the like can be secured.
  • the inscribed gear pump that works in the present invention can be applied to various uses of industrial equipment and household equipment in addition to automobile fuel pumps and oil pumps.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

【課題】騒音を低減すると共に脈動等が少ない内接ギヤポンプを提供する。 【解決手段】本発明によれば、ケーシング１内に回転自在に装着されると共に内周歯２を有するアウターロータ３と、内周歯２に噛合させられる外周歯４を有するインナーロータ５とを備える。アウターロータ３を金属により形成すると共にインナーロータ５を合成樹脂により形成する。両ロータ３,５は鉄系焼結金属とエンジニアリングプラスチックとの接触となり、金属間接触に伴う金属接触音はなくなる。ケーシング１の円筒部１ａとアウターロータ３との間に僅かな隙間等があるような場合には、内周歯２と外周歯４との隙間Ｓの液体の圧力が高くなったときアウターロータ３が変形しようとするが、アウターロータ３は強度が大きく変形により生ずる脈動などを防止することができる。

Description

明 細 書
内接型ギアポンプ
技術分野
[0001] 本発明は、自動車の燃料ポンプやオイルポンプなどに使用される内接型ギアポンプ に関するものである。
背景技術
[0002] 内接ギヤポンプは、歯を内周に有するアウターロータ内に、このアウターロータの歯 に嚙み合う歯を外周に有するインナーロータを所定量偏心させて組付けたものであ る。そしてアウターロータの歯数は、インナーロータの歯数よりも 1つだけ多くなつてい る。このインナーロータには、駆動軸を連結するための円柱形状の中心孔が形成さ れており、この中心孔は、インナーロータの中心軸を貫くものである。そして、両口一 タは、これら両者の中心軸を通る平面の両側に吸込口と吐出口とを各々有するケー シング内に組付けられる。そして使用時には、インナーロータを回転駆動して、歯相 互の嚙合によりアウターロータも回転させ、吸込口から吸込んだ液体燃料やオイルを 両ロータ間で吐出口へ送り出すものである。なお、両ロータは、例えば、金属を主成 分とする原料粉末を圧縮して成形し、加熱して焼結することにより製造されるものであ る。
特許文献 1：特開平 6— 249752号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 従来技術においては、両ロータを金属により形成したものである力 このような金属製 のアウターロータ及びインナーロータにぉ 、ては、インナーロータを回転駆動して、 歯相互の嚙合によりアウターロータも回転させたとき、両歯の接触の際に金属接触音 が発生し、多少の騒音が生ずる虞がある。この多少の騒音を低減するには例えば防 音材等を使用すればよいが、内接ギヤポンプの回りが大きくなつてしまう等の問題が ある。
[0004] 本発明の解決しょうとする問題点は、騒音を低減すると共に脈動等が少ない内接ギ ャポンプを提供する点である。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明の第一態様は、ケーシング内に回転自在に装着されると共に内周歯を有する アウターロータと、前記アウターロータの内周歯に嚙合させられる外周歯を有するイン ナーロータとを備えた内接型ギアポンプにおいて、前記アウターロータを金属により 形成すると共に前記インナーロータを合成樹脂で形成したことを特徴とする内接型ギ ァポンプである。
[0006] 本発明の第二態様は、前記金属を鉄系焼結金属とし、前記合成樹脂をエンジニアリ ングプラスチックとしたことを特徴とする請求項 1記載の内接型ギアポンプである。
[0007] 本発明の第一態様によれば、アウターロータとインナーロータは金属製内周歯と合成 榭脂製外周歯との接触となるので、金属接触音を一掃することができると共に、ァゥ ターロータを金属製とすることで強度を確保でき、液体圧に抗することができるので脈 動などが発生しにくくなる。
[0008] 本発明の第二態様によれば、アウターロータを鉄系焼結金属により形成することによ り、内周歯等を比較的容易に形成することができ、さらにインナーロータをエンジニア リングプラスチックにより形成することにより強度等を確保することができる。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]は本発明の第 1実施例を示す断面図である。
符号の説明
[0010] 1 ケーシング
2 内周歯
3 アウターロータ
4 外周歯
5 インナーロータ
発明を実施するための最良の形態
[0011] 本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以 下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定す るものではない。また、以下に説明される構成の全て力 本発明の必須要件であると は限らない。
[0012] 実施例 1
図 1は第 1実施例を示しており、内接型ギアポンプは、ケーシング 1の円筒部 la内に 同軸状に回転自在に設けられ内周歯 2を備えた回転体であるアウターロータ 3と、こ のアウターロータ 3の内周歯 2に嚙合させられる外周歯 4を有する回転体であるインナ 一ロータ 5と、このインナーロータ 5を支持すると共に、このインナーロータ 5の回転中 心 Oを前記アウターロータ 3の回転中心 Oから所定方向へ偏心させて保持する駆動
2 1
軸（図示せず）の揷入孔 6を備えている。そして、一対のロータ 3,5の各歯 2,4の歯面 間に区画して隙間 Sが形成される。また、前記ケーシング 1の両ロータ 3,5の端面と対 向する部分には、前記隙間 S内に液体燃料、作動油等の液体を供給する吸入口 7と 、前記隙間 Sに吸入'密閉された液体が吐出され、この液体をケーシング 1の外部へ 導く吐出口 8が形成されている。
[0013] さらに、前記アウターロータ 3は鉄系焼結金属等の金属により形成されている。鉄系 焼結金属、好ましくはステンレス鋼系焼結金属はステンレス鋼系金属を主成分とする 原料粉末を成形型に挿入した後にこれを圧縮して成形し、その後加熱して焼結する ことにより形成したものである。前記インナーロータ 5は、工業的な分野で、主に金属 に代わり使用されるエンジニアリングプラスチックにより形成される。エンジニアリング プラスチックとしては、ポリカーボネートやポリアミドなどの他に特に PEEK (ポリエーテ ルエーテルケトン)や PPS (ポリフエ-レンサルファイド)等の耐油性、耐薬品性、耐硫 黄性に優れ、さらには高強度で耐久性に優れるものが好ましい。エンジニアリングプ ラスチックの成形は、成形型のキヤビティに溶融した榭脂を射出した後に冷却、固化 して成形したものである。尚、前記挿入孔 6を成形時に同時に成形するものである。
[0014] 次に前記構成についてその作用を説明する。内接型ギアポンプは、両ロータ 3,5の 相対回転により、鉄系焼結金属により形成された内周歯 2とエンジニアリングプラスチ ックにより形成された外周歯 4とが接触し嚙合してこれら内周歯 2と外周歯 4の間に形 成される隙間 Sの容積を変化させることにより、隙間 Sの増加時において吸入口 7から 液体を吸引し、この吸引した液体を両ロータ 3,5の回転によって搬送し、さらに、前記 隙間 Sの減少時にぉ 、て前記液体を吐出口 8から排出するようになって 、る。
[0015] 以上のように、前記内周歯 2と外周歯 4とが接触した際、内周歯 2は鉄系焼結金属に より形成されているものの、外周歯 4はエンジニアリングプラスチックにより形成されて いるので、両ロータ 3,5は鉄系焼結金属とエンジニアリングプラスチックとの接触となり 、金属間接触に伴う金属接触音はなくなる。
[0016] また、両ロータ 3,5の相対回転により、内周歯 2と外周歯 4の間に形成される隙間 Sの 容積を変化して液体圧力が高くなるに伴いアウターロータ 3の吐出口 8側ではァウタ 一ロータ 3をケーシング 1に押し付ける圧力が高くなり、アウターロータ 3が変形しやす い、この結果ケーシング 1の円筒部 laとアウターロータ 3との間に僅かな隙間等があ るような場合には、アウターロータ 3が変形しょうとする力 アウターロータ 3は鉄系焼 結金属により形成されているので、強度が大きく液体の圧力に抗し変形を阻止して変 形により生ずる脈動などを防止することができる。し力も、アウターロータ 3を鉄系焼結 金属により形成したので、アウターロータ 3の外周から内周歯 2の歯底までの厚みを 薄くできる。
[0017] さらに、アウターロータ 3を鉄系焼結金属により形成することにより、内周歯 2等を成形 型を利用して比較的容易に形成することができ、さらにインナーロータをエンジニアリ ングプラスチックにより形成することにより強度等を確保することができる。
産業上の利用可能性
[0018] 以上のように本発明に力かる内接型ギアポンプは、自動車の燃料ポンプやオイルポ ンプなどの他に産業用機器や家庭用機器の各種用途にも適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] ケーシング内に回転自在に装着されると共に内周歯を有するアウターロータと、前記 アウターロータの内周歯に嚙合させられる外周歯を有するインナーロータとを備えた 内接型ギアポンプにおいて、前記アウターロータを金属により形成すると共に前記ィ ンナーロータを合成樹脂で形成したことを特徴とする内接型ギアポンプ。
[2] 前記金属を鉄系焼結金属とし、前記合成樹脂をエンジニアリングプラスチックとしたこ とを特徴とする請求項 1記載の内接型ギアポンプ。
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