JP2006299845A - Internal gear pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体の吸入・吐出を行う内接歯車ポンプに関する。 The present invention relates to an internal gear pump that performs suction and discharge of fluid.
従来、外歯歯車同士が噛み合うギヤポンプにあっては、軸方向移動可能に設けられたサイドプレートを備え、このサイドプレートの背面に圧力を導入することにより歯車の側面のクリアランスを最適な値に維持している。
しかしながら上記従来技術にあっては、この構造をトロコイドポンプのような内接歯車ポンプに適用した場合、一対のポート(第1ポート及び第2ポート)の中間部に圧力導入孔を設けることができない。すなわち、内接歯車ポンプはアウタロータが固定されていないため、インナロータとアウタロータとの噛合いクリアランス管理が難しく、閉じ込み部における吐出側から吸入側へのリークが問題となるが、閉じ込み部に圧力導入孔を設けた場合、閉じ込み部の圧力が圧力導入孔を介して排出されるため、噛み合いクリアランス管理がさらに難しくなる、という問題があった。 However, in the above prior art, when this structure is applied to an internal gear pump such as a trochoid pump, it is not possible to provide a pressure introduction hole in the middle part of the pair of ports (first port and second port). . In other words, since the inner rotor is not fixed to the internal gear pump, it is difficult to manage the meshing clearance between the inner rotor and the outer rotor, and leakage from the discharge side to the suction side at the closed portion becomes a problem. When the introduction hole is provided, the pressure in the confining portion is discharged through the pressure introduction hole, and there is a problem that the meshing clearance management becomes more difficult.
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、回転体であるアウタロータ及びインナロータと、固定体であるハウジングとの間のクリアランス管理の煩雑さを低減した内接歯車ポンプを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to reduce the complexity of clearance management between the outer rotor and inner rotor as rotating bodies and the housing as a stationary body. To provide a pump.
上記目的を達成するため本発明では、ハウジングと、前記ハウジング内部に回転自在に収容され、内周側に内歯歯車を有するアウタロータと、前記アウタロータの内周側に回転自在に設けられ、外周側に前記内歯歯車と噛合う外歯歯車を有するインナロータと、前記インナロータに接続され、前記インナロータを正逆方向に回転駆動する駆動軸と、前記アウタロータの内歯歯車と前記インナロータの外歯歯車との間に形成される複数のポンプ室のうち最大容積を有する閉じ込み部と最小容積を有する噛合い部とを結ぶ軸線に対して対称に設けられ、この複数のポンプ室に開口する第1ポートと第2ポートと、前記ハウジングと前記アウタロータ及びインナロータとの間に軸方向移動可能に設けられ、前記第1ポートに対応する位置に軸方向に貫通するように設けられた第1圧力導入孔と、前記第2ポートに対応する位置に軸方向に貫通するように設けられた第2圧力導入孔と、を備えるサイドプレートと、前記サイドプレートの前記両ロータとは軸方向反対側に設けられ、前記第1圧力導入孔を含む第1領域を他の領域と隔成する第1シール部材と、前記サイドプレートの前記両ロータとは軸方向反対側に設けられ、前記第2圧力導入孔を含む第2領域を他の領域と隔成する第2シール部材と、を備えることとした。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a housing, an outer rotor that is rotatably accommodated in the housing and has an internal gear on the inner peripheral side, and an outer peripheral side that is rotatably provided on the inner peripheral side of the outer rotor. An inner rotor having an external gear meshing with the internal gear, a drive shaft connected to the inner rotor and rotationally driving the inner rotor in forward and reverse directions, an internal gear of the outer rotor, and an external gear of the inner rotor, A first port that is provided symmetrically with respect to an axis that connects the confining portion having the maximum volume and the meshing portion having the minimum volume among the plurality of pump chambers formed between the first and second pump chambers. And the second port, and is provided between the housing and the outer rotor and the inner rotor so as to be axially movable, and is axially positioned at a position corresponding to the first port. A side plate provided with a first pressure introduction hole provided so as to pass through, and a second pressure introduction hole provided so as to penetrate in the axial direction at a position corresponding to the second port; A first seal member that is provided on the opposite side in the axial direction from the two rotors and separates the first region including the first pressure introduction hole from the other region, and the two rotors of the side plate are opposite in the axial direction. And a second seal member that is provided on the side and separates the second region including the second pressure introduction hole from other regions.
よって、双方向ポンプである内接歯車ポンプであっても、サイドプレートを設けることで、ハウジングとアウタロータとの間のクリアランス管理の煩雑さを低減した内接歯車ポンプを提供できる。 Therefore, even if it is an internal gear pump which is a bidirectional pump, the internal gear pump which reduced the complexity of the clearance management between a housing and an outer rotor can be provided by providing a side plate.
以下、本発明の内接歯車ポンプを実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the internal gear pump of the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.
[内接歯車ポンプを適用したパワーステアリング装置のシステム構成]
実施例1につき図1ないし図8に基づき説明する。図1は、本願内接歯車ポンプを適用したパワーステアリング装置のシステム構成図である。運転者がステアリングホイール2aを操舵すると、ステアリングシャフト2b及びコラムシャフト2cを介してピニオンシャフト2dが駆動され、所謂ラック&ピニオン機構によりラック軸4aが軸方向に移動し、前輪を操舵する。ステアリングシャフト2bには、運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサ3aが設けられ、コントロールユニット3bに対しトルク信号を出力する。
[System configuration of power steering system using internal gear pump]
Example 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a system configuration diagram of a power steering apparatus to which an internal gear pump of the present application is applied. When the driver steers the
ラック軸4aには、運転者の操舵トルクに応じてラック軸4aの移動をアシストするパワーステアリング機構が設けられている。このパワーステアリング機構は、モータ1aにより駆動する可逆式の内接歯車ポンプと、ラック軸4aを左右に移動させるシリンダ4bが設けられている。このシリンダ4bの内部には軸方向移動可能なピストン4cが設けられ、このピストン4cにより第1シリンダ室4d及び第2シリンダ室4eが画成される。
The
第1シリンダ室4dと内接歯車ポンプは第1油路5aを介して接続され、第2シリンダ室4eと内接歯車ポンプは第2油路5bを介して接続されている。また、第1、第2油路5a,5bはそれぞれ第1、第2吸入油路8a,8bを介してリザーバタンク8と接続し、第1、第2吸入油路8a,8bにはそれぞれ吸入チェックバルブ7e,7fが設けられる。
The
吸入チェックバルブ7e,7fによりリザーバタンク8側への逆流を防止するとともに、第1、第2油路8a,8bにおけるオイルが不足した場合にはリザーバタンク8からオイルを補給可能な構成となっている。
The
第1、第2油路5a,5bは第1、第2連通路6a,6bにより内接歯車ポンプを介さずに接続され、第1、第2連通路6a,6bはそれぞれ第1、第2接続部9a,9bにおいて第3連通路6cにより接続されている。この第3連通路6cには常開の電磁切換弁9が設けられて連通/遮断が行われる。
The first and
第1連通路6a上であって第1接続部9aと第1、第2油路5a,5bとの間にはそれぞれ第1、第2チェックバルブ7a,7bが設けられている。第1チェックバルブ7aは第1油路5aから第1接続部9aへの流れのみを許容し、第2チェックバルブ7bは第2油路5bから第1接続部9aへの流れのみを許容するよう設けられている。
First and
一方、第2連通路6b上であって第2接続部9bと第1、第2油路5a,5bとの間にはそれぞれ第3、第4チェックバルブ7c、7dが設けられている。第3チェックバルブ7cは第2油路5bから第2接続部9bへの流れのみを許容し、第4チェックバルブ7dは第1油路5aから第2接続部9bへの流れのみを許容するよう設けられている。
On the other hand, third and
コントロールユニット3bには、トルクセンサ3aからのトルク信号に加え、イグニッションスイッチからのスイッチ信号、エンジン回転数センサからのエンジン回転数信号、車速センサからの車速信号等が入力され、これら各種信号に基づいて操舵アシスト力を決定し、モータ1a及び電磁切換弁9に対し指令信号を出力する。
In addition to the torque signal from the
[内接歯車ポンプの構成]
(軸方向断面図)
図2は内接歯車ポンプの軸方向断面(図4のIV-IV断面)図、図3はポンプ部分の拡大断面(図4のV-V断面)図である。内接歯車ポンプはいわゆる双方向ポンプであり、第1、第2ハウジング1,2、アウタロータ30、インナロータ40、駆動軸50、カムリング60、及びサイドプレート100を有する。なお、説明のため内接歯車ポンプの軸方向をz軸、z軸に垂直な平面内であって第1、第2吸入ポート11,21から第1、第2吐出ポート12,22へ向かう方向をx軸と定義する。
[Configuration of internal gear pump]
(Axial sectional view)
2 is an axial sectional view (IV-IV section in FIG. 4) of the internal gear pump, and FIG. 3 is an enlarged sectional view (VV section in FIG. 4) of the pump portion. The internal gear pump is a so-called bidirectional pump, and includes first and
カムリング60は円環状部材であり、第1、第2ハウジング1,2内部に収装され、円環内部にアウタロータ30、インナロータ40を収装する。また、第110のz軸正方向側面15であって図中I−II直線よりもx軸負方向の領域には第1吸入ポート11が設けられ、x軸正方向の領域には第1吐出ポート12が設けられている。
The
同様に、第2ハウジング2のz軸負方向側面25にも第2吸入ポート21、第2吐出ポート22が設けられ、各吸入ポート11,21、各吐出ポート12,22はそれぞれ同一直線上に位置するよう設けられている。
Similarly, the
ポンプの回転部材であるアウタロータ30及びインナロータ40のz軸正方向側には、サイドプレート100が設けられている。このサイドプレート100は外周をアウタロータ30とほぼ同径に設けられた円盤状部材であり、各ロータ30,40の側面と第1ハウジング1とのクリアランスを最適な値に保つ機能を持つ。
A
サイドプレート100はz軸負方向側面101において両ロータ30,40と摺接し、z軸正方向側面102においてシール71〜73を介して第2ハウジング2と当接する。また、中心部分には駆動軸50を保持する駆動軸挿入孔103が設けられ、さらに位置決めピン90により第2ハウジング2に対し軸方向移動可能かつ径方向移動を規制される。
The
さらにサイドプレート100のz軸負方向側面101には、第2吸入、吐出ポート21,22と連通するサイドプレート吸入、吐出ポート110,120が設けられている。このサイドプレート吸入、吐出ポート110,120は第1吸入、吐出ポート11,12と対応する位置に設けられ、かつ第1吸入、吐出ポート11,12と同形状に設けられている。
Further, side plate suction and
(径方向断面図)
図4は内接歯車ポンプの径方向断面(図2のIII-III断面)図である。x軸及びz軸(図2参照)に対し直交するy軸と定義し、このy軸はアウタロータ30とインナロータ40との噛合い部方向を正とする。
(Diameter sectional view)
FIG. 4 is a radial cross section (III-III cross section of FIG. 2) of the internal gear pump. It is defined as a y-axis orthogonal to the x-axis and the z-axis (see FIG. 2), and this y-axis is positive in the direction of the meshing portion between the
カムリング60は円管内部にアウタロータ30を収装し、アウタロータ30の内部にはインナロータ40が収装される。
The
アウタロータ30はアウタロータ収容部に内歯歯車310を有し、外周面320においてカムリング60に回転自在に収装されるとともに、内歯歯車310においてインナロータ40の外歯歯車410と噛み合う。
The
この内歯歯車310と外歯歯車410は同ピッチで設けられ、また内歯歯車310の歯数は外歯歯車410の歯数よりも1つ多く設けられている。なお、内歯歯車310の歯数は外歯歯車410の歯数に対し2つ以上であってもよく特に限定しない。
The
内歯歯車310の歯数は外歯歯車410の歯数よりも1つ多いため、内歯歯車310と外歯歯車410が噛合う際互いに偏心して噛合い、アウタロータ30の中心Oに対しインナロータ40の中心O'がy軸正方向側にずれることとなる。偏心により内歯歯車310と外歯歯車410により隔成されたポンプ室500が形成される。
Since the number of teeth of the
第1ハウジング1であってポンプ室500対応する位置には、吸入ポート11及び吐出ポート120が設けられている。この吸入、吐出ポート11,12はそれぞれIV-IV直線に対し対称な三日月型凹部であり、それぞれ吸入、吐出油路5a,5bと連通してポンプ室500へオイルの給排を行う。
A
また、第1ハウジング1における吸入、吐出ポート11,12にはx軸方向に延びる吸入側、吐出側油溝13,14が設けられている。この吸入側、吐出側油溝13,14は第1ハウジング1の軸中心Oよりもy軸負方向側に設けられ、カムリング60、アウタロータ30間のクリアランスDと、吸入、吐出ポート11,12を連通して吸入、吐出ポート11,12の油圧をクリアランスDに導入してカムリング60とアウタロータ30のクリアランス調整を行う。
The suction and
アウタロータ30とインナロータ40の偏心により、内歯歯車310と外歯歯車410はそれぞれy軸正方向へ向かうほど密に噛合い、y軸正方向端部Aにおいて完全に噛合ってポンプ室500は最小容積となる。また、y軸負方向へ向かうほど噛合を解かれ、y軸負方向端部Bにおいて完全に噛合を解かれて最大ポンプ容積となる。なお、y軸負方向端部Bにおける内歯歯車310と外歯歯車410のクリアランスは、接触を回避しつつ略ゼロとなるよう設けられている。
Due to the eccentricity of the
すなわち、インナロータ40及びアウタロータ30が反時計回りに回転されると、ポンプ室500におけるIV-IV直線に対しx軸負方向側領域(第1、第2吸入ポート11,21に対応)では回転に伴って容積が増加する吸入領域510となり、x軸正方向側領域(第1、第2吐出ポート12,22に対応)では回転に伴って容積が減少する吐出領域520となる。時計回りに回転する場合は、吸入及び吐出が逆となる。
That is, when the
z軸と平行に設けられた駆動軸50は、モータ1a(図1参照)に接続されてインナロータ40を駆動する。インナロータ40とアウタロータ30の噛み合いにより、駆動軸50の回転に伴ってインナロータ40及びアウタロータ30は回転駆動される。この駆動軸50が正逆回転を行うことで内接歯車ポンプは双方向ポンプとして機能する。
A
[サイドプレートの詳細]
(z軸正、負方向正面図)
図5はサイドプレート100のz軸正方向正面図、図6はz軸負方向正面図である。上述のようにサイドプレート100は外周をアウタロータ30とほぼ同径に設けられた円盤状部材であり、第2ハウジング2と各ロータ30,40との間に設けられる。また、位置決めピン90により第2ハウジング2に対し径方向移動を規制される。
[Details of side plate]
(Z axis positive, negative front view)
FIG. 5 is a front view of the
サイドプレート100のz軸負方向側面101中心部には駆動軸挿入孔103が設けられている。また、z軸負方向側面101には三日月状凹部であるサイドプレート吸入、吐出ポート110,120が設けられ、吸入側、吐出側貫通孔130,140(第1、第2圧力導入孔)と連通する。
A drive
この吸入側、吐出側貫通孔130,140はz軸正方向側面102において開口し、開口部131,141は組み付け時において第2ハウジング2の第2吸入、吐出ポート21,22と接続する。
The suction-side and discharge-side through
さらに、サイドプレート吸入、吐出ポート110,120の閉じ込み部側(y軸負方向側)端面111,121の最内径位置には、吸入、吐出圧をサイドプレート100のz軸正方向側面102に導入する吸入、吐出圧力導入孔150,160(第3、第4圧力導入孔)が設けられている。
Furthermore, the suction and discharge pressures are applied to the
この吸入、吐出圧力導入孔150,160はz軸方向貫通孔ではなく、z軸負方向側面101における開口部151,161とz軸正方向側面102における開口部152,162の位置が同一直線上に位置せず、z軸正方向側面開口部152,162はz軸負方向側面開口部151,161よりもIV-IV直線側に位置するよう設けられている。
The suction and discharge pressure introduction holes 150 and 160 are not z-axis direction through-holes, and the positions of the
z軸正方向側面102は溝81〜83により3つの領域D1〜D3(第1領域または第2領域)に区画される。領域D1,D2はIV-IV直線に対して対称であり、それぞれ吸入側、吐出側貫通孔130,140のz軸正方向側面開口部131,141を含み、かつIV-IV直線を含まない円弧状領域である。サイドプレート100に設けられた三日月状の吸入、吐出ポート110,120に対応するよう、領域D1,D2は円弧状に設けられている。
The z-axis
また、領域D1,D2以外の領域をD3とし、この領域D3は吸入、吐出圧力導入孔150,160のz軸正方向側面開口部152,162を含み、かつz軸方向に対し吸入、吐出ポート110,120と重複しないよう設けられている。
Further, a region other than the regions D1 and D2 is defined as D3, and this region D3 includes the z-axis
各溝81〜83にはそれぞれシール71〜73(第1シール部材または第2シール部材)が装着され、組み付け時にはシール71〜73が第2ハウジング2のz軸負方向側面25と当接することにより、各領域D1〜D3はそれぞれ液密に隔成される。なお、本願実施例においては各領域の面積はD3>D1=D2であるが、D1=D2であればよく特に限定しない。
(軸方向断面図)
図7はサイドプレート100のV-V断面図、図8はVI-VI断面図である(図5、図6参照)。吸入、吐出圧力導入孔150,160のz軸正方向側面開口部152,162にはボール153,163が配置され、このボール153,163の径はz軸正方向側面開口部152,162よりも大径に設けられている。
(Axial sectional view)
7 is a VV sectional view of the
したがって、z軸正方向側面開口部152,162にあってはz軸負方向側面101からz軸正方向側面102への流れは許容されるが、z軸正方向側面102からz軸負方向側面101への流れはボール153,163により遮断される。これによりz軸正方向側面開口部152,162は一方向弁としての機能を持つ。
Therefore, in the z-axis positive direction
[サイドプレートによるポンプリーク低減作用]
正回転時には、ポンプ駆動に伴って第1、第2ハウジング1,2における各吸入ポート11,21及び各吐出ポート12,22における吸入圧Pin及び吐出圧Poutが発生し、吸入ポート110に吸入圧Pin、吐出ポート120に吐出圧Poutが作用してそれぞれの圧力によりz軸正方向側に付勢される。
[Pump leak reduction effect by side plate]
During normal rotation, the suction pressure Pin and the discharge pressure Pout at the
また、発生した吸入圧Pin及び吐出圧Poutは、それぞれサイドプレート吸入、吐出ポート110,120に設けられた吸入側、吐出側貫通孔130,140を介してサイドプレート100のz軸正方向側面102に導入される。吸入圧Pinは領域D1、吐出圧Poutは領域D2に導入されてそれぞれサイドプレート100をz軸負方向に付勢する。
Further, the generated suction pressure Pin and the discharge pressure Pout are respectively supplied to the side plate suction and
さらに、領域D3は吸入、吐出圧力導入孔150,160を介してサイドプレート吸入、吐出ポート110,120と連通し、吐出圧Pout>吸入圧Pinであることから、領域D3には差圧Pout−Pinが作用する。
Further, since the region D3 communicates with the side plate suction and
吸入、吐出圧力導入孔150,160のz軸正方向側開口部152,162においては、ボール153、163がz軸正方向への流れのみを許容するチェック弁として働くため、吸入圧力導入孔150から吸入圧は導入されず、領域D3における圧力は吐出圧Poutとなってサイドプレート100をz軸負方向に付勢する。
In the z-axis
ここで、領域D1,D2はサイドプレート100のz軸負方向面101に設けられた三日月状の吸入、吐出ポート110,120に対応する位置に設けられた円弧状領域であるため、吸入圧Pin、吐出圧Poutの発生に伴って、サイドプレート100は各ポート110,120においてz軸正方向に付勢されると同時に領域D1,D2においてz軸負方向に付勢される。一方、領域D3はz軸方向に対し吸入、吐出ポート110,120と重複しないため、領域D3に導入された吐出圧Poutによりサイドプレート100は常時z軸負方向に付勢されることとなる。
Here, since the regions D1 and D2 are arc-shaped regions provided at positions corresponding to the crescent-shaped suction and
したがってサイドプレート100においては、吸入ポート110付近ではz軸両方向から吸入圧Pinにより付勢され、吐出ポート120付近ではz軸正負両方向から吐出圧Poutで付勢される。これにより、受圧部分が受ける圧力に対応してz軸両方向からの付勢力をバランスさせ、ポンプ圧によりサイドプレート100がz軸正方向に移動して各ロータ30,40と第2ハウジング2との間のクリアランスが過大となることを回避し、リークを低減する。
Therefore, in the
また、サイドプレート100の中心部においてはz軸両方向の力はバランスせず、領域D3に導入された吐出圧Poutによりz軸負方向に付勢されるのみでz軸正方向には付勢されない。したがってサイドプレート100全体としてはz軸負方向への付勢力が大きくなり、z軸負方向へ積極的に付勢することでサイドプレート100と両ロータ30,40とのクリアランスを狭めることが可能となる。これにより、さらなるリーク低減を図っている。
Further, in the central portion of the
さらに、各領域D1〜D3間はシール71〜73により液密に隔成されており、少なくとも吸入圧Pinと吐出圧Poutが導入される部分は互いにシールされることとなる。したがって、吸入・吐出が反転したとしても吐出圧Poutが導入される領域から吸入圧Pinが導入される領域に差圧が流出することはない。また、ポンプの回転が反転して吸入・吐出が反転したとしても、チェック弁作用により領域D3には常に吐出圧Poutが作用し、サイドプレート100に対するz軸負方向への付勢力は維持される。
Further, the regions D1 to D3 are liquid-tightly separated by
これにより、吸入・吐出が反転する双方向タイプの内接歯車ポンプにおいても本願のサイドプレート100を適用し、サイドプレート100を積極的にz軸負方向に付勢してと両ロータ30,40間のクリアランスを縮めてリーク低減を図ることが可能である。
Thus, even in a bidirectional type internal gear pump in which suction and discharge are reversed, the
[従来例と本願実施例における作用効果の対比]
従来、外歯歯車同士が噛み合うギヤポンプにあっては、軸方向移動可能に設けられたサイドプレートを備え、このサイドプレートの背面に圧力を導入することにより歯車の側面のクリアランスを最適な値に維持している。
[Contrast of the effects of the conventional example and the embodiment of the present application]
Conventionally, gear pumps in which external gears mesh with each other have a side plate that can be moved in the axial direction, and the pressure on the back of the side plate is maintained to maintain the clearance on the side of the gear at an optimum value. is doing.
しかしながら上記従来技術にあっては、サイドプレートをトロコイドポンプのような内接歯車ポンプに適用した場合、内接歯車ポンプはアウタロータが固定されていないため、一対のポート(第1ポート及び第2ポート)の中間部に圧力導入孔を設けることができずクリアランス管理が難しい。閉じ込み部に圧力導入孔を設けた場合、閉じ込み部の圧力が圧力導入孔を介して排出されるため、噛み合いクリアランス管理がさらに難しくなる、という問題があった。 However, in the above prior art, when the side plate is applied to an internal gear pump such as a trochoid pump, since the outer gear is not fixed to the internal gear pump, a pair of ports (first port and second port) ), It is difficult to manage the clearance because the pressure introduction hole cannot be provided in the middle part. When the pressure introducing hole is provided in the closed portion, the pressure in the closed portion is discharged through the pressure introducing hole, which causes a problem that the meshing clearance management becomes more difficult.
これに対し本願実施例1では、サイドプレート100のz軸負方向側面101に設けられたサイドプレート吸入、吐出ポート110,120に、組み付け時に第2ハウジング2の第2吸入、吐出ポート21,22と連通する吸入側、吐出側貫通孔130,140を設け、サイドプレート吸入、吐出ポート110,120の閉じ込み部側(y軸負方向側)端面111,121の最内径位置には、吸入、吐出圧をサイドプレート100のz軸正方向側面102に導入する吸入、吐出圧力導入孔150,160を設けた。
In contrast, in
また、サイドプレート100のz軸正方向側面102は溝81〜83により3つの領域D1〜D3に区画され、溝81,82はそれぞれ吸入側、吐出側貫通孔130,140のz軸正方向側面開口部131,141を含む領域D1,D2を包摂し、溝83は吸入、吐出圧力導入孔150,160のz軸正方向側面開口部152,162を含む領域D3を包摂するよう設け、各領域D1〜D3はシール71〜73により液密に隔成されることとした。
Further, the z-axis
これにより、領域D1に吸入圧Pin、領域D2に吐出圧Poutを導入して受圧部分が受ける圧力に対応してz軸両方向からの付勢力をバランスさせることが可能となり、ポンプ圧によりサイドプレート100がz軸正方向に移動して各ロータ30,40と第2ハウジング2との間のクリアランスが過大となることを回避し、リークを低減することができる。
As a result, the suction pressure Pin is introduced into the region D1 and the discharge pressure Pout is introduced into the region D2, so that the urging force from both z-axis directions can be balanced in accordance with the pressure received by the pressure receiving portion. Can be prevented from moving in the positive direction of the z-axis and the clearance between the
また、サイドプレート100の中心部においてはz軸両方向の力はバランスせず、領域D3に導入された吐出圧Poutによりz軸負方向に付勢されるのみでz軸正方向には付勢されない。したがってサイドプレート100全体としてはz軸負方向への付勢力が大きくなり、z軸負方向へ積極的に付勢することでサイドプレート100と両ロータ30,40とのクリアランスを狭めることが可能となる。これにより、さらなるリーク低減を図ることができる。
Further, in the central portion of the
実施例2につき図9ないし図11に基づき説明する。基本的な構成は実施例1と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例1ではサイドプレート100にサイドプレート吸入、吐出ポート110,120を設けたが、実施例2ではサイドプレート100'に吸入、吐出ポートを設けない点で異なる。
A second embodiment will be described with reference to FIGS. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. In the first embodiment, the
[z軸正方向正面図及び部分断面図]
図9は、サイドプレート100'のz軸正方向正面図、図10、図11は吸入、吐出側圧力導入孔150',160'における部分断面図(VII-VII直線及びVIII-VIII直線)である。
[Z-axis positive front view and partial cross-sectional view]
9 is a front view of the
なお、z軸負方向側面101'は実施例1のサイドプレート100と同様(図6参照)であるが、実施例1のサイドプレート100における吸入,吐出ポート110,120に対応する三日月状凹部110',120'は、実施例2においては作動油の吸入、吐出を行うポートとして機能しない。
The z-axis negative
すなわち、実施例2においては第2ハウジング2における第2吸入、吐出ポート21,22からポンプ室500に対する作動油の給排を行う油路が別途設けられており、実施例2における三日月状凹部110',120'は専らz軸正方向側面102'に圧力を導入する吸入、吐出側貫通孔130',140'の開口部として機能する。
That is, in the second embodiment, an oil passage for supplying and discharging hydraulic oil to and from the
実施例2のサイドプレート100'においてもz軸正方向側面102'は3領域D1'〜D3'に区画され、シール71'〜73'により互いに液密に隔成されているが、各領域D1'〜D3'の形状は実施例1と異なり、扇形状の外径側のみを区画した領域D1'、D2'と、2つの扇形状の内径部分を連続して区画した領域D3'が形成されている。
Also in the
実施例2にあっても、領域D1は吸入側貫通孔130'によりポンプ室500の吸入領域510と連通して吸入圧Pinが導入され、領域D2'は吐出側貫通孔140'により吐出領域520と連通して吐出圧Poutが導入される。また、領域D3は吸入、吐出側圧力導入孔150',160'のz軸正方向側面開口部152',162'から吸入圧Pin及び吐出圧Poutが作用するが、開口部152',162'に設けられたボール153,163のチェック弁作用により、領域D3には吐出圧Poutのみが導入される。
Even in the second embodiment, the region D1 communicates with the
これにより、サイドプレート100'において受圧部分が受ける圧力に対応してz軸両方向からの付勢力をバランスさせるとともに、領域D3'に吐出圧Poutを導入してサイドプレート100'を積極的にz軸負方向へ付勢することで,実施例1と同様にリーク低減効果を図ることができる。
(他の実施例)
This balances the urging force from both directions of the z-axis corresponding to the pressure received by the pressure-receiving portion in the
(Other examples)
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。 The best mode for carrying out the present invention has been described based on the embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to each embodiment, and the scope of the invention is not deviated. Design changes and the like are included in the present invention.
更に、上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。 Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiments will be described below together with the effects thereof.
(イ)請求項1または2に記載の内接歯車ポンプにおいて、
前記第1圧力導入孔及び第2圧力導入孔は、前記ポンプ室側から前記第1、第2領域側への作動油の流れのみを許容する一方向弁を更に備えることを特徴とする内接歯車ポンプ。
(A) In the internal gear pump according to
The first pressure introduction hole and the second pressure introduction hole further include a one-way valve that allows only a flow of hydraulic oil from the pump chamber side to the first and second region sides. Gear pump.
駆動軸の正逆回転により、吸入と吐出が入れ替わった場合においても、第1、第2領域に導入された圧力が保持されるため、吸入側におけるサイドプレートの押し付け力を維持することができる。 Even when suction and discharge are switched by forward / reverse rotation of the drive shaft, the pressure introduced into the first and second regions is maintained, so that the pressing force of the side plate on the suction side can be maintained.
(ロ)請求項1または2に記載の内接歯車ポンプにおいて、
前記第1領域及び第2領域は、前記第1ポート及び第2ポートの形状に沿った円弧状に形成されることを特徴とする内接歯車ポンプ。
(B) In the internal gear pump according to
The internal gear pump according to
第1、第2ポートに対応する領域が吐出圧力を受ける領域であるため、第1、第2領域を第1、第2ポートの形状に沿った形状とすることにより、サイドプレートの軸方向両側にかかる圧力を適切にバランスさせることができる。 Since the areas corresponding to the first and second ports are areas that receive the discharge pressure, the first and second areas are shaped along the shapes of the first and second ports, so that both sides of the side plate in the axial direction It is possible to appropriately balance the pressure applied to the.
(ハ)請求項2に記載の内接歯車ポンプにおいて、
前記第1領域と第2領域との間であって、前記閉じ込み部と前期噛合い部に対応する位置に形成される第3領域を隔成する第3シール部材と、
前記第1ポートと前記第3領域とを連通する第3圧力導入孔と、
前記第2ポートと前記第3領域とを連通する第4圧力導入孔と、
を更に備えることを特徴とする内接歯車ポンプ。
(C) In the internal gear pump according to
A third seal member separating the third region formed between the first region and the second region and corresponding to the closing portion and the first meshing portion;
A third pressure introduction hole communicating the first port and the third region;
A fourth pressure introduction hole communicating the second port and the third region;
An internal gear pump, further comprising:
閉じ込み部及び噛合い部におけるサイドプレートの両ロータに対する押し付け性を向上させることができる。 It is possible to improve the pressability of the side plate against both rotors at the closing portion and the meshing portion.
(ニ)上記(ハ)に記載の内接歯車ポンプにおいて、
前記第3圧力導入孔及び第4圧力導入孔は、前記第1ポートまたは第2ポート側から前記第3領域側への作動油の流れのみを許容する一方向弁を更に備えることを特徴とする内接歯車ポンプ。
(D) In the internal gear pump described in (c) above,
The third pressure introduction hole and the fourth pressure introduction hole further include a one-way valve that allows only a flow of hydraulic oil from the first port or second port side to the third region side. Internal gear pump.
駆動軸の正逆回転により、吸入と吐出が入れ替わった場合においても、第3領域に導入された圧力が保持されるため、第3領域におけるサイドプレートの押し付け力を維持することができる。 Even when suction and discharge are switched by forward / reverse rotation of the drive shaft, the pressure introduced into the third region is maintained, so that the pressing force of the side plate in the third region can be maintained.
1,2 第1、第2ハウジング
11,21 第1、第2吸入ポート
12,22 第1、第2吐出ポート
13,14 吸入、吐出側油溝
15 z軸正方向側面
25 z軸負方向側面
30 アウタロータ
40 インナロータ
50 駆動軸
60 カムリング
71〜73 シール
81〜83 溝
90 位置決めピン
100 サイドプレート
101 z軸負方向側面
102 z軸正方向側面
103 駆動軸挿入孔
110 サイドプレート吸入ポート
120 サイドプレート吐出ポート
111,121 閉じ込み部側端面
130 吸入側貫通孔(第1圧力導入孔)
140 吐出側貫通孔(第2圧力導入孔)
131,141 z軸正方向側面開口部
150 吸入圧力導入孔(第3圧力導入孔)
160 吐出圧力導入孔(第4圧力導入孔)
151,161 z軸負方向側面開口部
152,162 z軸正方向側面開口部
153,163 ボール
310 内歯歯車
320 外周面
410 外歯歯車
500 ポンプ室
510 吸入領域
520 吐出領域
1, 2 1st,
140 Discharge-side through-hole (second pressure introduction hole)
131, 141 z-axis positive direction side opening 150 suction pressure introduction hole (third pressure introduction hole)
160 Discharge pressure introduction hole (fourth pressure introduction hole)
151, 161 z-axis
Claims (2)
前記ハウジング内部に回転自在に収容され、内周側に内歯歯車を有するアウタロータと、
前記アウタロータの内周側に回転自在に設けられ、外周側に前記内歯歯車と噛合う外歯歯車を有するインナロータと、
前記インナロータに接続され、前記インナロータを正逆方向に回転駆動する駆動軸と、
前記アウタロータの内歯歯車と前記インナロータの外歯歯車との間に形成される複数のポンプ室のうち最大容積を有する閉じ込み部と最小容積を有する噛合い部とを結ぶ軸線に対して対称に設けられ、この複数のポンプ室に開口する第1ポートと第2ポートと、
前記ハウジングと前記アウタロータ及びインナロータとの間に軸方向移動可能に設けられ、前記第1ポートに対応する位置に軸方向に貫通するように設けられた第1圧力導入孔と、前記第2ポートに対応する位置に軸方向に貫通するように設けられた第2圧力導入孔と、を備えるサイドプレートと、
前記サイドプレートの前記両ロータとは軸方向反対側に設けられ、前記第1圧力導入孔を含む第1領域を他の領域と隔成する第1シール部材と、
前記サイドプレートの前記両ロータとは軸方向反対側に設けられ、前記第2圧力導入孔を含む第2領域を他の領域と隔成する第2シール部材と、
を備えることを特徴とする内接歯車ポンプ。 A housing;
An outer rotor housed rotatably inside the housing and having an internal gear on the inner peripheral side;
An inner rotor that is rotatably provided on the inner peripheral side of the outer rotor and has an external gear that meshes with the internal gear on the outer peripheral side;
A drive shaft that is connected to the inner rotor and that rotates the inner rotor in forward and reverse directions;
A plurality of pump chambers formed between the internal gear of the outer rotor and the external gear of the inner rotor are symmetrical with respect to the axis connecting the confining portion having the maximum volume and the meshing portion having the minimum volume. A first port and a second port which are provided and open to the plurality of pump chambers;
A first pressure introducing hole provided between the housing and the outer rotor and the inner rotor so as to be movable in the axial direction and penetrating in a direction corresponding to the first port in the axial direction; and the second port. A side plate comprising a second pressure introduction hole provided so as to penetrate the corresponding position in the axial direction;
A first seal member provided on the opposite side of the rotor of the side plate in the axial direction and separating the first region including the first pressure introduction hole from other regions;
A second seal member that is provided on the opposite side of the two side rotors of the side plate and separates the second region including the second pressure introduction hole from other regions;
An internal gear pump comprising:
前記ハウジング内部に回転自在に収容され、内周側に内歯歯車を有するアウタロータと、
前記アウタロータの内周側に回転自在に設けられ、外周側に前記内歯歯車と噛合う外歯歯車を有するインナロータと、
前記インナロータに接続され、前記インナロータを正逆方向に回転駆動する駆動軸と、
前記アウタロータの内歯歯車と前記インナロータの外歯歯車との間に形成される複数のポンプ室のうち最大容積を有する閉じ込み部と最小容積を有する噛合い部とを結ぶ軸線に対して対称に設けられ、この複数のポンプ室に開口する第1ポートと第2ポートと、を備えるサイドプレートと、
前記サイドプレートに設けられ、前記ハウジングと前記アウタロータ及びインナロータとの間に軸方向移動可能かつ前記第1ポートに対応する位置に軸方向に貫通するように設けられた第1圧力導入孔と、前記第2ポートに対応する位置に軸方向に貫通するように設けられた第2圧力導入孔と、
前記サイドプレートの前記両ロータとは軸方向反対側に設けられ、前記第1圧力導入孔を含む第1領域を他の領域と隔成する第1シール部材と、
前記サイドプレートの前記両ロータとは軸方向反対側に設けられ、前記第2圧力導入孔を含む第2領域を他の領域と隔成する第2シール部材と、
を備えることを特徴とする内接歯車ポンプ。 A housing;
An outer rotor housed rotatably in the housing and having an internal gear on the inner peripheral side;
An inner rotor that is rotatably provided on the inner peripheral side of the outer rotor and has an external gear that meshes with the internal gear on the outer peripheral side;
A drive shaft that is connected to the inner rotor and that rotates the inner rotor in forward and reverse directions;
A plurality of pump chambers formed between the internal gear of the outer rotor and the external gear of the inner rotor are symmetrical with respect to the axis connecting the confining portion having the maximum volume and the meshing portion having the minimum volume. A side plate provided with a first port and a second port that open to the plurality of pump chambers;
A first pressure introduction hole provided in the side plate, provided between the housing and the outer rotor and the inner rotor so as to be axially movable and to penetrate through a position corresponding to the first port in the axial direction; A second pressure introduction hole provided so as to penetrate in the axial direction at a position corresponding to the second port;
A first seal member that is provided on the opposite side of the two side rotors of the side plate and separates the first region including the first pressure introduction hole from other regions;
A second seal member provided on the opposite side of the two side rotors of the side plate and separating the second region including the second pressure introduction hole from other regions;
An internal gear pump comprising:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101387349B1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-04-22 | 영신정공 주식회사 | Electro vacuum pump for vehicle |
CN103958895A (en) * | 2011-12-05 | 2014-07-30 | 丰田自动车株式会社 | Oil pump for vehicle and vehicle with the same |
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