JP2002048074A

JP2002048074A - 内接歯車ポンプ

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Publication number: JP2002048074A
Application number: JP2000229763A
Authority: JP
Inventors: Eiju Fujiwara; 英寿藤原; Motoyasu Yamamori; 元康山盛; Atsushi Ito; 篤伊藤; Hiroyuki Yao; 博之矢尾; Koji Sasaki; 孝司佐々木; Atsushi Honda; 敦本多; Hideki Yasue; 秀樹安江; Shinji Kasuga; 慎司春日; Koji Morioka; 浩司森岡
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK; Toyooki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK; Toyooki Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2002-02-15
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: JP4557391B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストを実現しつつ、アウターギアとハウジ
ングとの焼き付きを確実に防止可能な内接歯車ポンプを
提供する。【解決手段】各ハウジング２、３はリアハウジング２と
アウターギア８の外周面８１との摺接部を吸入路１ｄと
対面させない吸入側ブリッジ１ｆを有し、吸入ポート１
ｂは吐出ポート１ｃと対角をなす部分がその摺接部と対
面してアウターギア８を吸引する吸引領域１ｈとされて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は内接歯車ポンプに関
する。この内接歯車ポンプは油圧ポンプとして車両のＣ
ＶＴ（無段変速機）に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平７−７１３７３号公報等に
より、図６に示すように、ハウジング９１内にインナー
ギア９２とアウターギア９３とを収容した内接歯車ポン
プが知られている。

【０００３】この内接歯車ポンプでは、インナーギア９
２は、外歯９２ａを有し、駆動軸９４により回転駆動さ
れるようになっている。また、アウターギア９３は、イ
ンナーギア９２の外歯９２ａと噛合する内歯９３ａを有
し、インナーギア９２により回転従動されるようになっ
ている。そして、ハウジング９１は、外歯９２ａと内歯
９３ａとが噛合しない非噛合領域で外歯９２ａの歯先及
び内歯９３ａの歯先と摺接する仕切片９１ａを有してい
る。

【０００４】また、ハウジング９１には、インナーギア
９２とアウターギア９３とがなす歯面間に作動油等の作
動流体を吸入させる吸入ポート９１ｂが形成されている
とともに、歯面間から作動流体を吐出させる吐出ポート
９１ｃが形成されている。吸入ポート９１ｂはハウジン
グ９１に形成された吸入路９１ｄにより外部と連通さ
れ、吐出ポート９１ｃはやはりハウジング９１に形成さ
れた吸入路９１ｄと略平行な吐出路９１ｅにより外部と
連通されている。

【０００５】この内接歯車ポンプでは、駆動軸９４によ
りインナーギア９２を回転駆動すると、アウターギア９
３がインナーギア９２により回転従動することとなる。
この際、仕切片９１ａは外歯９２ａと内歯９３ａとが噛
合しない非噛合領域で外歯９２ａの歯先及び内歯９３ａ
の歯先と対向している。これにより、インナーギア９２
とアウターギア９３とがなす歯面間は、インナーギア９
２の一回転で容積の拡大と縮小とを生じることとなる。
このため、吸入ポート９１ｂに供給される作動流体は、
歯面間に吸入された後、吐出ポート９１ｃから吐出され
ることとなる。この間、外部より吸入路９１ｄを経て吸
入ポート９１ｂに供給された作動流体は、インナーギア
９２の一回転により吐出ポート９１ｃに移動し、吸入路
９１ｄと略平行な吐出路９１ｅを経て外部に吐出される
こととなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の内
接歯車ポンプでは、吐出ポート９１ｃにさらに高圧の作
動流体を作用させた場合の耐圧性が十分でなく、図７に
示すように、アウターギア９３の外周面９３ｂや端面９
３ｃ、９３ｄがハウジング９１との間で焼き付きを生じ
るおそれがある。この原因は、アウターギア９３が作動
流体の圧力によってラジアル方向に移動するためであ
る。

【０００７】すなわち、上記従来の内接歯車ポンプで
は、図６に示すように、ハウジング９１とアウターギア
９３の外周面９３ｂとの摺接部を吐出路９１ｅと対面さ
せない吐出側ブリッジ９１ｆを有するものの、その摺接
部は吸入路９１ｄとは直に対面している。このため、こ
の内接歯車ポンプでは、ハウジング９１とアウターギア
９３の外周面９３ｂとの間に吸入路９１ｄ内の作動流体
から吸入圧力が作用し、アウターギア９３が吸入路９１
ｄ側のラジアル方向（図中、略右下方向）に引かれるこ
ととなる。

【０００８】ここで、アウターギア９３が吸入路９１ｄ
側のラジアル方向に強く引かれれば、図７に示すよう
に、アウターギア９３の外周面９３ｂがハウジング９１
に強く押し付けられ、そこで焼き付きを生じるおそれが
ある。

【０００９】また、図６に示すように、上記のようにイ
ンナーギア９２の一回転で作動流体の高圧化を行う関係
等から、吸入路９１ｄと吐出路９１ｅとは略平行で接近
しており、しかもハウジング９１とアウターギア９３の
外周面９３ｂとの間隙は極めて小さいことから、アウタ
ーギア９３が吸入路９１ｄ側のラジアル方向に引かれれ
ば、このアウターギア９３は吐出ポート９１ｃ及び吐出
路９１ｅ側にも移動し、吐出路９１ｅ付近でもアウター
ギア９３の外周面９３ｂがハウジング９１に強く押し付
けられてしまうこととなる。そして、吐出ポート９１ｃ
内は外部の配管を介して極めて高圧になっており、図８
に示すように、ハウジング９１とアウターギア９３の外
周面９３ｂとの間に間隙があれば、端面９３ｃ側と端面
９３ｄ側とで圧力がバランスされるものの、図７に示す
ように、ハウジング９１とアウターギア９３の外周面９
３ｂとの間の間隙が無くなってしまうと、端面９３ｃ側
と端面９３ｄ側との圧力バランスがとれず、ここでの作
動流体はアウターギア９３の端面９３ｄをハウジング９
１側に強く押し付け、アウターギア９３の端面９３ｄが
ハウジング９１と焼き付きを生じるおそれもある。

【００１０】この点、特開平８−３３４０９２号公報記
載の内接歯車ポンプのように、ハウジングとアウターギ
アの外周面との摺接部を吸入路と対面させない吸入側ブ
リッジをハウジングに形成することも考えられる。こう
であれば、アウターギアには吸入路内の作動流体から吸
入圧力が作用せず、アウターギアが吸入路側のラジアル
方向に引かれ難くなる。このため、アウターギアの外周
面がハウジングに強く押し付けられ難く、そこでの焼き
付きが防止され得る。また、アウターギアは吐出ポート
及び吐出路側にも移動し難いことから、アウターギアの
端面とハウジングとの焼き付きも防止され得る。

【００１１】特に、同公報記載の内接歯車ポンプでは、
吐出ポートの一部がアウターギアの外周面と対面する押
し返し領域とされており、この押し返し領域に作用する
高圧の作動流体によりアウターギアを対角側に押し返し
ている。このため、アウターギアのラジアル方向への移
動が調整され、より一層の焼き付きの防止を実現してい
る。

【００１２】しかしながら、こうして吐出ポートの一部
をアウターギアのラジアル方向の移動を押し返すための
押し返し領域とすると、押し返し領域に作用する作動流
体が高圧であることから、製造誤差等による押し返し領
域の微妙な寸法変化や、ハウジングとアウターギアの外
周面との間の間隙の変化により、アウターギアに加わる
ラジアル方向の荷重を大きく変化させてしまう。つま
り、押し返し領域が微妙に長ければ、アウターギアが大
きく対角側に押し返されることとなり、押し返し領域が
微妙に短ければ、アウターギアがあまり対角側に押し返
されない。また、押し返し領域とアウターギアの中心と
の角度変位によっては、アウターギアが他の方向に押し
返されることともなる。このことは、ＣＶＴ用の油圧ポ
ンプのように、非常に高圧の吐出圧力が求められている
場合により顕著である。このため、厳格な寸法管理が要
求され、コスト高を招くこととなる。

【００１３】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、低コストを実現しつつ、アウターギア
とハウジングとの焼き付きを確実に防止可能な内接歯車
ポンプを提供することを解決すべき課題としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の内接歯車ポンプ
は、外歯を有し、回転駆動されるインナーギアと、該外
歯と噛合する内歯を有し、該インナーギアにより回転従
動されるアウターギアと、該インナーギア及び該アウタ
ーギアを収容し、該外歯と該内歯とが噛合しない非噛合
領域で該外歯の歯先及び該内歯の歯先と摺接する仕切片
を有し、該インナーギアと該アウターギアとがなす歯面
間に作動流体を吸入させる吸入ポートが形成されている
とともに、該歯面間から該作動流体を吐出させる吐出ポ
ートが形成されたハウジングとを備え、該ハウジングに
該吸入ポートが外部と連通する吸入路と、該吐出ポート
が外部と連通する吐出路とが略平行に形成された内接歯
車ポンプにおいて、

【００１５】前記ハウジングは、該ハウジングと前記ア
ウターギアの外周面との摺接部を前記吸入路と対面させ
ない吸入側ブリッジを有し、前記吸入ポートは前記吐出
ポートと対角をなす部分が該摺接部と対面して該アウタ
ーギアを吸引する吸引領域とされていることを特徴とす
る。

【００１６】本発明の内接歯車ポンプでは、ハウジング
とアウターギアの外周面との摺接部を吸入路と対面させ
ない吸入側ブリッジをハウジングが有していることか
ら、アウターギアには吸入路内の作動流体から吸入圧力
が作用せず、アウターギアが吸入路側のラジアル方向に
引かれ難くなる。このため、アウターギアの外周面がハ
ウジングに強く押し付けられ難く、そこでの焼き付きが
防止され得る。また、アウターギアは吐出ポート及び吐
出路側にも移動し難いことから、アウターギアの端面と
ハウジングとの焼き付きも防止され得る。

【００１７】また、この内接歯車ポンプでは、吸入ポー
トの吐出ポートと対角をなす部分が摺接部と対面する吸
引領域とされており、この吸引領域に作用する低圧の作
動流体によりアウターギアを対角側から吸引している。
このため、アウターギアのラジアル方向への移動が調整
され、より一層の焼き付きの防止を実現している。

【００１８】この際、この内接歯車ポンプでは、吸入ポ
ートの一部をアウターギアのラジアル方向の移動を吸引
するための吸引領域としており、吸引領域に作用する作
動流体が低圧であることから、吸引領域や間隙に微妙な
寸法変化があっても、アウターギアに加わるラジアル方
向の荷重変化はごく軽微である。つまり、吸引領域が微
妙に長くても、アウターギアは大きく対角側から吸引さ
れることはなく、吸引領域が微妙に短くても、アウター
ギアはそれなりに対角側から吸引される。また、吸引領
域とアウターギアの中心との角度変位を生じても、アウ
ターギアは他の方向から吸引され難い。このため、厳格
な寸法管理が要求されず、低コストを実現することがで
きる。

【００１９】したがって、本発明の内接歯車ポンプによ
れば、低コストを実現しつつ、アウターギアとハウジン
グとの焼き付きを確実に防止できる。このため、この内
接歯車ポンプによれば、吐出ポートにさらに高圧の作動
流体を作用させた場合でも、優れた耐圧性を発揮するこ
とができる。

【００２０】ハウジングがインナーギア及びアウターギ
アを収容する第１ハウジングと、この第１ハウジングを
閉塞する第２ハウジングとからなる場合、吸引領域は第
２ハウジングの吸入ポートに形成されていることができ
る。

【００２１】吸引領域の両端はアウターギアの外周面と
直交していることが好ましい。吸引領域の両端をアウタ
ーギアの外周面と直交させた方が両端の位置が正確とな
り、吸引領域の微妙な変位を生じないからである。

【００２２】ハウジングは、ハウジングとアウターギア
の外周面との摺接部を吐出路と対面させない吐出側ブリ
ッジを有することが好ましい。こうであれば、アウター
ギアには吐出路内の作動流体から高圧が作用せず、アウ
ターギアが吐出路側からラジアル方向に押され難くな
る。このため、アウターギアの外周面や端面がハウジン
グに強く押し付けられ難く、そこでの焼き付きがより防
止され得る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面を参照しつつ説明する。

【００２４】実施形態の内接歯車ポンプでは、図１に示
すように、内部にポンプ室１を形成するリアハウジング
２とフロントハウジング３とがボルト４により締結され
ている。リアハウジング２とフロントハウジング３とに
は回転不能にシャフト５が設けられている。

【００２５】シャフト５にはラジアル軸受６を介してポ
ンプ室１内に位置するインナーギア７が回転駆動可能に
設けられており、インナーギア７は、図３に示すよう
に、外歯７ａを有している。また、ポンプ室１内にはア
ウターギア８が回転従動可能に設けられており、アウタ
ーギア８はインナーギア７の外歯７ａと噛合する内歯８
ａを有している。

【００２６】そして、インナーギア７及びアウターギア
８を収容するリアハウジング２には、外歯７ａと内歯８
ａとが噛合しない非噛合領域で外歯７ａの歯先及び内歯
８ａの歯先と摺接する仕切片１ａを有している。また、
図２に示すように、リアハウジング２及びフロントハウ
ジング３には、インナーギア７とアウターギア８とがな
す歯面間に作動油を吸入させる吸入ポート１ｂが形成さ
れているとともに、歯面間から作動油を吐出させる吐出
ポート１ｃが形成されている。吸入ポート１ｂは各ハウ
ジング２、３に形成された吸入路１ｄにより外部と連通
され、吐出ポート１ｃはやはり各ハウジング２、３に形
成された吸入路１ｄと略平行な吐出路１ｅにより外部と
連通されている。

【００２７】ここで、この内接歯車ポンプの最も特徴的
な構成として、各ハウジング２、３は、リアハウジング
２とアウターギア８の外周面８１との摺接部を吸入路１
ｄと対面させない吸入側ブリッジ１ｆを有するととも
に、その摺接部を吐出路１ｅと対面させない吐出側ブリ
ッジ１ｇを有している。これら吸入側ブリッジ１ｆ及び
吐出側ブリッジ１ｇは各ハウジング２、３の鋳造時に中
子を使用することにより形成したものである。

【００２８】また、フロントハウジング３の吸入ポート
１ｂは、アウターギア８の中心軸Ｏに対して吐出ポート
１ｃと対角をなす部分、すなわち吐出ポート１ｃから略
最も離れた角度位置がリアハウジング２とアウターギア
８の外周面８１との摺接部と対面する吸引領域１ｈとさ
れている。なお、インナーギア７の中心軸はＰである。
吸引領域１ｈの両端には円形の盗み部１ｉ、１ｊが形成
され、これにより吸引領域１ｈの両端がアウターギア８
の外周面８１と直交されている。

【００２９】この内接歯車ポンプでは、インナーギア７
を回転駆動すると、アウターギア８がインナーギア７に
より回転従動することとなる。この際、仕切片１ａは外
歯７ａと内歯８ａとが噛合しない非噛合領域で外歯７ａ
の歯先及び内歯８ａの歯先と対向している。これによ
り、インナーギア７とアウターギア８とがなす歯面間
は、インナーギア７の一回転で容積の拡大と縮小とを生
じることとなる。このため、吸入ポートｂに供給される
作動油は、歯面間に吸入された後、吐出ポート１ｃから
吐出されることとなる。この間、外部より吸入路１ｄを
経て吸入ポート１ｂに供給された作動油は、インナーギ
ア７の一回転により吐出ポート１ｃに移動し、吸入路１
ｄと略平行な吐出路１ｅを経て外部に吐出されることと
なる。

【００３０】ここで、この内接歯車ポンプでは、リアハ
ウジング２とアウターギア８の外周面８１との摺接部を
吸入路１ｄと対面させない吸入側ブリッジ１ｆを各ハウ
ジング２、３が有していることから、アウターギア８の
外周面８１には吸入路１ｄ内の作動油から吸入圧力が作
用せず、アウターギア８が吸入路１ｄ側のラジアル方向
（図中、略左下方向）に引かれ難くなっている。また、
この内接歯車ポンプでは、その摺接部を吐出路１ｅと対
面させない吐出側ブリッジ１ｇを各ハウジング２、３が
有していることから、アウターギア８の外周面８１には
吐出路１ｅ内の作動油から高圧が作用せず、アウターギ
ア８が吐出路１ｅ側からラジアル方向に押され難くなっ
ている。

【００３１】このため、図４に示すように、アウターギ
ア８の外周面８１がリアハウジング２に強く押し付けら
れ難く、そこでの焼き付きが防止され得る。また、アウ
ターギア８は吐出ポート１ｃ及び吐出路１ｅ側にも移動
し難いことから、アウターギア８の端面８２、８３とリ
アハウジング２との焼き付きも防止され得る。

【００３２】また、この内接歯車ポンプでは、フロント
ハウジング３の吸入ポート１ｂに吸引領域１ｈが設けら
れ、この吸引領域１ｈに作用する低圧の作動油によりア
ウターギア８を対角側から吸引している。このため、吐
出ポート１ｃ側において、リアハウジング２とアウター
ギア８の外周面８１との間に間隙が確保され、より一層
の焼き付きの防止を実現している。

【００３３】この際、この内接歯車ポンプでは、フロン
トハウジング３の吸入ポート１ｂの一部を吸引領域１ｈ
としており、吸引領域１ｈに作用する作動油が低圧であ
ることから、製造誤差等により吸引領域１ｈの微妙な寸
法変化や、リアハウジング２とアウターギア８の外周面
８１との間の間隙の変化があっても、アウターギア８に
加わるラジアル方向の荷重変化はごく軽微である。しか
も、この内接歯車ポンプでは、図５に示すように、吸引
領域１ｈの両端が円形の盗み部１ｉ、１ｊによりアウタ
ーギア８の外周面と直交しているため、両端の位置が正
確となっている。すなわち、仮に円形の盗み部１ｉ、１
ｊを設けないと、吸引領域１ｈの両端は面取りのために
Δ程度の誤差を生じてしまう。これに対し、円形の盗み
部１ｉ、１ｊを設ければ、吸引領域１ｈの両端がアウタ
ーギア８の外周面と直交し、精度を確保できる。

【００３４】このため、吸引領域１ｈの微妙な変化を生
じにくい。このため、吸引領域１ｈが微妙に長くても、
アウターギア８は大きく対角側から吸引されることはな
く、吸引領域１ｈが微妙に短くても、アウターギア８は
それなりに対角側から吸引される。また、吸引領域１ｈ
とアウターギア８の中心との角度変位を生じても、アウ
ターギア８は他の方向から吸引され難い。このため、厳
格な寸法管理が要求されず、低コストを実現することが
できる。

【００３５】したがって、この内接歯車ポンプによれ
ば、低コストを実現しつつ、アウターギア８とリアハウ
ジング２との焼き付きを確実に防止できる。このため、
この内接歯車ポンプによれば、吐出ポート１ｃにさらに
高圧の作動流体を作用させた場合でも、優れた耐圧性を
発揮することができる。

【００３６】発明者らの試験結果によれば、従来の内接
歯車ポンプに比べて最大耐圧を３倍以上としたこの内接
歯車ポンプにおいても焼き付きを防止でき、ＣＶＴへの
十分な適用が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の内接歯車ポンプの縦断面図である。

【図２】実施形態の内接歯車ポンプに係り、ハウジング
の平面図である。

【図３】実施形態の内接歯車ポンプに係り、インナーギ
ア、アウターギア及びハウジングの平面図である。

【図４】実施形態の内接歯車ポンプに係り、アウターギ
アとハウジングとの要部拡大断面図である。

【図５】実施形態の内接歯車ポンプに係り、アウターギ
アとハウジングとの要部拡大平面図である。

【図６】従来の内接歯車ポンプに係り、インナーギア、
アウターギア及びハウジングの平面図である。

【図７】従来の内接歯車ポンプに係り、アウターギアと
ハウジングとの要部拡大断面図である。

【図８】従来の内接歯車ポンプに係り、アウターギアと
ハウジングとの要部拡大断面図である。

【符号の説明】

７…インナーギア７ａ…外歯８…アウターギア８ａ…内歯２、３…ハウジング（２…リアハウジング、３…フロン
トハウジング）１ａ…仕切片１ｂ…吸入ポート１ｃ…吐出ポート１ｄ…吸入路１ｅ…吐出路１ｆ…吸入側ブリッジ１ｈ…吸引領域１ｇ…吐出側ブリッジ

フロントページの続き (72)発明者藤原英寿愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者山盛元康愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者伊藤篤愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者矢尾博之愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者佐々木孝司愛知県岡崎市鉢地町字開山45番地豊興工業株式会社内 (72)発明者本多敦愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者安江秀樹愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者春日慎司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者森岡浩司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3H041 AA02 BB03 CC07 CC13 DD03 DD04 DD05 DD12 DD13 DD17 DD18 DD25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外歯を有し、回転駆動されるインナーギア
と、該外歯と噛合する内歯を有し、該インナーギアによ
り回転従動されるアウターギアと、該インナーギア及び
該アウターギアを収容し、該外歯と該内歯とが噛合しな
い非噛合領域で該外歯の歯先及び該内歯の歯先と摺接す
る仕切片を有し、該インナーギアと該アウターギアとが
なす歯面間に作動流体を吸入させる吸入ポートが形成さ
れているとともに、該歯面間から該作動流体を吐出させ
る吐出ポートが形成されたハウジングとを備え、該ハウ
ジングに該吸入ポートが外部と連通する吸入路と、該吐
出ポートが外部と連通する吐出路とが略平行に形成され
た内接歯車ポンプにおいて、前記ハウジングは、該ハウジングと前記アウターギアの
外周面との摺接部を前記吸入路と対面させない吸入側ブ
リッジを有し、前記吸入ポートは前記吐出ポートと対角
をなす部分が該摺接部と対面して該アウターギアを吸引
する吸引領域とされていることを特徴とする内接歯車ポ
ンプ。
【請求項２】ハウジングは、インナーギア及びアウター
ギアを収容する第１ハウジングと、該第１ハウジングを
閉塞する第２ハウジングとからなり、吸引領域は該第２
ハウジングの吸入ポートに形成されていることを特徴と
する請求項１記載の内接歯車ポンプ。
【請求項３】吸引領域の両端はアウターギアの外周面と
直交していることを特徴とする請求項１又は２記載の内
接歯車ポンプ。
【請求項４】ハウジングは、該ハウジングとアウターギ
アの外周面との摺接部を吐出路と対面させない吐出側ブ
リッジを有することを特徴とする請求項１、２又は３記
載の内接歯車ポンプ。