JPH01104991A - 可変容量歯車ポンプ - Google Patents

可変容量歯車ポンプ

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JPH01104991A
JPH01104991A JP62117560A JP11756087A JPH01104991A JP H01104991 A JPH01104991 A JP H01104991A JP 62117560 A JP62117560 A JP 62117560A JP 11756087 A JP11756087 A JP 11756087A JP H01104991 A JPH01104991 A JP H01104991A
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JP
Japan
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pump
gear
housing
eccentric ring
ring
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Application number
JP62117560A
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English (en)
Inventor
Yasuyoshi Saegusa
三枝 康能
Aoi Sugimoto
杉本 葵
Mutsuo Terada
寺田 睦雄
Kikuo Hashimoto
橋本 喜久生
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B13/00Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/10Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F04C14/14Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using rotating valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-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
    • F04C2/102Rotary-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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、吸入・吐出量を可変にして動力の浪費を避
けると云ったことの要求されるポンプ、例えば自動変速
機用ポンプ等として利用するのに好適な内接歯車を用い
た可変容量歯車ポンプに関する。
〔従来の技術〕
可変容量ポンプの代表的なものとしては、ベーンタイプ
のポンプがあるが、可変吐出ベーンポンプは、部品点数
が多く、コストが高くつくほか、低速回転時の所要動力
が大きく、容積効率も低いと云う問題を有している。
そこで、この発明は、構造の簡単なことで知られる歯車
ポンプ、中でも、低速回転時の所要動力、容積効率に優
れるトロコイド歯形の内接歯車ポンプに工夫を凝らして
そのポンプの吐出量を可変にしようとするものである。
周知の内接型歯車ポンプは、いずれも、内歯車(インナ
ーロータ)及び外歯車(アウターロータ)から成る歯車
セントと吸入口・吐出口との位置関係が固定された定吐
出ポンプであり、回転数の増、  加に伴って吸入量、
作動動力が増加する。このような定吐出ポンプを使って
液圧回路への供給液量を必要に応じて減らそうとすれば
、リリーフバルブ等を使ったアンロード回路を設けて不
要液をタンクに戻さざるを得ないが、この場合、ポンプ
動力は変わらない、従って、歯車ポンプは所要動力。
が小さいと云っても、吸入液をアンロードさせずに吐出
量を可変にしなければ、ポンプが無駄な仕事を強いられ
て動力源の駆動エネルギーが浪費されることになる。
この発明のポンプは、この点も考慮したものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明のポンプは、歯数差が1枚の内歯車と外歯車が
所定量偏心して組合された内接型の歯車セットを、ハウ
ジング本体、又はそのカバープレート、もしくはその双
方に吸入口と吐出口が互いにシールされて形成されてい
るポンプハウジング内に組込んだ歯車ポンプにおいて、
歯車セットと吸入口・吐出口との相対的な位置関係を可
変とならしめたものである。
位置関係を変化させる具体的な方策としては次の3つが
考えられる。
その1つは、内径が外歯車の外径とほぼ同径の偏心リン
グを外歯車の外周とポンプハウジング間に介在し、さら
に、このリングを内歯車と同心上で回転可能に保持して
、このリングの所定角度の範囲での回転により外歯車の
軌道を変化させる(これによって歯車セットの位置が変
わる)方法である。
また、他の1つは、吸入口と吐出口の実質的な開口をも
つ円板を歯車の端面とポンプハウジングとの間に介在し
、この円板を内外の歯車のいずれか一方と同心上で回転
可能に保持してその板の所定角度の回転により位置の一
定した歯車セットに対して吸入口又は吐出口の位置を変
化させる方法である。
さらに、他の1つは、最大及び最小容積のポンンピング
チャンバ存在位置にあるハウジング側のポンピングチャ
ンバシール面の少なくとも一方に吸入口と吐出口を結ぶ
巾、深さの一定した円弧溝を設けてその中にはり隙間な
くシールピースを挿入し、そのピースを周方向に移動さ
せて位置固定の歯車セットに対し、吸入口、吐出口の終
点位置を変化させる方法である。
なお、リング又は円板の回転やシールピースの移動は外
部から操作可能な作動機構を設けて行えばよい。
〔作用〕
第8図に示す吸入・吐出量の変化図において、今、第9
図に示すように、吸入口6の終端位置6aを、ボンピン
グチャンバが最大となる位置でのインナーロータ4とア
ウターロータ5の接点を通るOA綿線上取り、また、吸
入口6の始端位置6bを、開き始めたボンピングチャン
バを横切るB1BJI上に取ったとすると、斜線を入れ
たポンピングチャンバの容積相当分の吸入量が1つのボ
ンピングチャンバによって得られる。この量をv6とす
ると、インナーロータ1回転当りの吸入量は”Jogv
、xn (インナー歯数)となる。
ここで、上述の偏心リング又は円板を回転させ、或いは
シールピースを周方向に移動させて吸入口の位置を歯車
セットに対して相対的にθの角度回転させた場合、1つ
のボンピングチャンバによって得られる吸入量は、第1
θ図におけるaとbの差となる。これをVとすると、v
ma−bmf  (θ、θ′)くv・となり、このとき
のインナーロータ1回転当たりの吸入量は、VmvXn
となる。
θ′は、ロータの歯形と回転角θと第9図のH寸法とで
決まる変数であり、v=r<歯車要素、H5α、θ)と
表わすことができる。この関数関係に基づき、角θの制
御によって吸入量V(=吐出量)を可変となすことがで
きる。
〔実施例〕
第1図乃至第7図に基づいて、この発明の詳細な説明す
る。
第1図乃至第3図は、この発明の最も望ましい形態のポ
ンプ、即ち、歯車セットと吸入・吐出口との相対位置の
変化を偏心リングを用いて行うポンプを示している。
図の符号1は、ハウジング本体1aとカバープレーNb
から成るポンプハウジングで、その中には偏心リング2
と、アウターロータ3と、インナーロータ4が組込まれ
ている。5はインナーロータの駆動軸である。また、第
1図、第3図の6は吸入口、7は吐出口であり、これ等
は、ハウジング本体1aに設けられている。歯数差が1
枚のアウターロータ3とインナーロータ4は固有のある
量(第2図のC)偏心して組合されている。また、偏心
リング2は、内周面がアウターロータ3と同心円上にあ
って、その直径がロータ3の外径とはり等しく、外周面
はインナーロータと同心円上にあってその直径がロータ
3と同心円のハウジング内周面の径とは一′等しくなっ
ており、インナーロータ4と同心の軸を中心にしてハウ
ジング内で回転できるようになっている。
なお、偏心リング2は、その端面にインナーロータ4と
同心円のボスをつけ、一方、ポンプハウジングにはその
ボスを適合して嵌める凹部を設けて、その両者を係合さ
せる方法でインナーロータと同心上に回転可能に保持し
てもよい、この場合、リング2の外周面とハウジング内
周面はインナーロータと同心でなくてよいが、ハウジン
グ内周面を利用してリング2をインナーロータと同心上
に回転可能に保持する例示のリングであるとポンプの製
作が容易である。
このように構成された第1実施例のポンプは、偏心リン
グ2を第3図において時計方向にθの角度回転させると
、そのリングの内周面が鎖線で示すように変位してアウ
ターロータ3の軌道が変化し、それまで、第2図、第3
図の線C上にあった最大及び最小容積ポンピングチャン
バの中心が線C′上に移る。このため、歯車セントに対
して吸入口6と吐出ロアが反時計方向に角θ回転した状
態が作り出され、前述の作用で吸入量が減少する。
第4図及び第5図は、偏心リング2を所定角度の範囲で
回転させる機構の具体例である。
第4図は、第1図のポンプに採用した作動機構であって
、偏心リング2に止着した入力レバー8と、このレバー
の一端をハウジング外部に突出させる周方向の長孔9と
で構成される。
一方、第5図の機構は、ハウジング本体に周方向に長い
スリット10を、偏心リング2にスリット10内に露出
するキー溝1)を各々設け、キー溝1)に係止させたラ
ンク12を直線運動させてリング2を回転させるように
しである。偏心リングの作動機構は、このほかにも種々
考える0例えば吸引関係にある磁石を使えば、ハウジン
グに動力伝達の孔をあけずにリング2を回転させること
ができる。
第6図及び第7図は、円板を採用した第2実施例のポン
プを示している。このポンプは、第6図に示すように、
アウター及びインナーロータから成る内接歯車セットの
端面とハウジング本体1aとの間に、吸入口6と吐出ロ
アの歯車セット側の実質的な開口6’ 、?’をもつ円
板13を介在し、偏心リングに代わるこの円板をインナ
ー又はアウターロータと同心上(図はインナーロータ4
と同心上)に保持した点を除いて第1実施例のポンプと
さして変わるところがない、このポンプは、円板13を
上述した如き作動機構(図は入力レバー8とスリット1
0)によって回転させ、位置の定まった歯車セットに対
して開口6′と7′の位置を変化させる。この位置変化
により上と同一原理で吸入量が変わる。
第12図及び第13図は、シールピースを用いた第3実
施例のポンプである。ハウジング本体1aには、歯車セ
ットの端面に面した2個所のポンピングチャンバシール
面が存在する。即ち、吸入口の終端6aと吐出口の始端
7aとの間に存在するものは吸入口6と吐出ロア間のシ
ール部の歯車に対面する端面が最大容積のポンピングチ
ャンバシール面であり、また、吸入口の始端6bと吐出
口の終端7b間にあるものは吸入口6と吐出ロア間のシ
ール部の端面が最小容積のポンピングチャンバシール面
である0図示のポンプは、そのうち、最大容積ポンピン
グチャンバのシール面に、深さと、吸入口6、吐出ロア
のそれとぼり一致させた半径方向の巾とがともに全長に
おいて一定している円弧溝14を、吸入口の終端6aか
ら吐出口の始端7aに至らしめて設け、その中に、周方
向の両側面を除く3面が溝面に密着し、他の一面は歯車
セットの端面に接してポンピングチャンバの開口をシー
ルするシールピース15を周方向移動可能に挿入しであ
る。
また、このシールピース15の作動機構の一例として、
ハウジング本体1aに周方向のスリット10を、ピース
15には一端がスリット10を貫通して外部に臨む入力
レバー8を各々設けである。
このポンプは、入力レバー8を操作してスリット10と
レバー8間に存在する融通の範囲でピース15を周方向
にある角度スライドさせて吸入口の終端6aを変位させ
ることができる。この変位に対して歯車セットの位置は
変わらず、このため、ポンピングチャンバが最大容積点
に達する前に閉め切られて吸入量が変わる。
また、シールピース15を吸入口6の始端側にあるシー
ル部に設けて吐出口の終端位置を変化させると、その変
化に見合う量の液が吐出の終点でボンピングチャンバ内
に残されて吐出量が変わる。
従って、この第3実施例のポンプは、シールピース15
を2箇所のシール部のいずれかに備えておればよいが、
両シール部にそのピースを設けると先の2例よりも容量
変更中の大きいポンプを実現できる。
〔効果〕
この発明は、以上述べたように、内接歯車ポンプにアラ
。ターロータの軌道を変える偏心リング又は吸入口と吐
出口の実質的な開口をもつ円板、もしくは吸入口等の終
点位置を変えるシールピースを設け、その偏心リング又
は円板の回転又はシールピースの変位により歯車セット
と吸入口・吐出口との相対位置を変化させてポンプの吸
入量を変えるようにしたので、ポンプ動力の浪費を無く
して運転コストを下げることができる。即ち、第1)図
において、Qlの液量が要求される場合、定吐出ポンプ
であるとQ、をオーバした量をアンロードさせるため、
ポンプが無駄な仕事をして動力源のエネルギー消費量が
多くなるが、可変ポンプの場合、吸入量を要求液量に合
った量に調整して動力を下げることができるため、無駄
な仕事をさせない消エネ運転が行える。
また、汎用の可変吐出ベーンポンプは、部品数が多く、
高価で機構も複雑であるのに対し、この発明のポンプは
内接型歯車ポンプをベースにしており、部品数が少なく
、機構もシンプルなため、安価で信頼性も高(、従って
、低燃費、高信頼性が要求されている自動車等に搭載す
るポンプとして利用すると特に大きな効果を期待できる
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に係るポンプの一例を示す断面図、
第2図はそのポンプをカバープレートを外して見た状態
の正面図、第3図はハウジング、偏心リング、吸入口・
吐出口の位置関係を示す正面図、第4図及び第5図は偏
心リングの作動機構の一例を示す正面図、第6図は他の
実施例のポンプの断面図、第7図はそのポンプのハウジ
ングと偏心リングと吸入口・吐出口との位置関係を示す
正面図、第8図は、歯数9枚/10枚のロータを用いた
ときの1つのポンピングチャンバでの吸入・吐出量の変
化を示すグラフ、第9図はこの発明のポンプの原理説明
用線図、第10図は、第8図と同じ条件のロータを使っ
て吸入ポートの位置を変えたときの吸入量の変化を示す
グラフ、第1)図は、定吐出ポンプと可変吐出ポンプの
流量及び所要動力を比較したグラフ、第12図は第3実
施例のポンプの断面図、第13図はそのポンプのハウジ
ング、シールピース、吸入口、吐出口の位置関係を示す
正面図である。 1・・・・・・ポンプハウジング、1a・・・・・・ハ
ウジング本体、1b・・・・・・カバープレート、2・
・・・・・偏心リング、3・・・・・・アウターロータ
、4・・・・・・インナーロータ、5・・・・・・駆動
軸、6・・・・・・吸入口、7・・・・・・吐出口、8
・・・・・・入力レバー、9・・・・・・長孔、10・
・・・・・スリット、1)・・・・・・キー溝、12・
・・・・・ランク、13・・・・・・円板、6′、7′
・・・・・・開口、14・・・・・・円弧溝、15・・
・・・・シールピース。 特許出図人 住友電気工業株式会社 同 代理人  鎌   1)  文   二C) U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)歯数差が1枚の内歯車と外歯車が所定量偏心して
    組合された内接型の歯車セットを、ハウジング本体、又
    はそのカバープレート、もしくはその双方に吸入口と吐
    出口が互いにシールされて形成されているポンプハウジ
    ング内に組込んだ歯車ポンプにおいて、外歯車の外周と
    ポンプハウジング間に介在する内径が外歯車外径とほゞ
    同径の偏心リング、歯車の端面とポンプハウジング間に
    介在する上記吸入口と吐出口の実質的な開口をもった円
    板、又は最大、及び最小容積のポンピングチャンバ存在
    位置にあるハウジング側のポンピングチャンバシール面
    の少なくとも一方に上記吸入口と吐出口を結ぶ巾、深さ
    の一定した円弧溝を付してその中にほゞ隙間なく挿入す
    るシールピースのいずれかを、上記偏心リングは内歯車
    と同心上で、円板は内外の歯車のいずれか一方と同心上
    で各々回転可能に、シールピースは上記円弧溝でガイド
    して周方向移動可能に設け、さらに、そのリング、円板
    又はシールピースをポンプハウジングの外部から所定角
    度の範囲で回転させる作動機構を設けたことを特徴とす
    る可変容量歯車ポンプ。
  2. (2)上記偏心リングが、外径をポンプハウジングの内
    径とほぼ等しくし、かつ、外周面を内歯車と同心上に配
    したリングであることを特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項記載の可変容量歯車ポンプ。
JP62117560A 1986-08-27 1987-05-13 可変容量歯車ポンプ Pending JPH01104991A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62117560A JPH01104991A (ja) 1986-08-27 1987-05-13 可変容量歯車ポンプ
EP87112353A EP0258797A3 (en) 1986-08-27 1987-08-25 Variable discharge gear pump
KR870009271A KR880003112A (ko) 1986-08-27 1987-08-25 가변용량 기어펌프

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61-202487 1986-08-27
JP20248786 1986-08-27
JP62117560A JPH01104991A (ja) 1986-08-27 1987-05-13 可変容量歯車ポンプ

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Family Applications (1)

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JP62117560A Pending JPH01104991A (ja) 1986-08-27 1987-05-13 可変容量歯車ポンプ

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KR (1) KR880003112A (ja)

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KR880003112A (ko) 1988-05-13
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