JPH06123288A - ギヤポンプ - Google Patents

ギヤポンプ

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JPH06123288A
JPH06123288A JP4271791A JP27179192A JPH06123288A JP H06123288 A JPH06123288 A JP H06123288A JP 4271791 A JP4271791 A JP 4271791A JP 27179192 A JP27179192 A JP 27179192A JP H06123288 A JPH06123288 A JP H06123288A
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coupling
rotor
pressure
inner rotor
pump
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Motoya Ito
元也 伊藤
Minoru Yasuda
実 安田
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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    • 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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  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動軸とインナロータを連結するカップリン
グ周囲の圧力をバランスさせ、カップリングが一方向に
押し付けられることを防止し、各部材の摩耗を低減しポ
ンプ効率を向上するギヤポンプを提供する。 【構成】 互いに偏心して回転可能なアウタロータ33
とインナロータ34とで形成される圧力室は、吸入ポー
ト41側から吐出ポート39側にいくに従い次第に容積
が減少する。カップリング23は、内壁の平行2面部で
シャフト21の端部に嵌合され、突出部でインナロータ
34の内壁溝34aに係合する。カップリング23の突
出部には、周囲の高圧側と低圧側とを軸方向に連通する
圧力バランス孔23g、23hが形成される。これによ
り、カップリング23周囲の高圧側と低圧側との圧力差
が前記の圧力バランス孔23g、23hによって解消さ
れるため、カップリング23とケーシング36の当接力
が緩和されるので摩耗が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、偏心して設けられたイ
ンナロータとアウタロータとの間に複数の圧力室を形成
し、このインナロータとアウタロータとを回転させて圧
力室の流体を吐出させるようにしたギヤポンプに関し、
例えば、車両用燃料ポンプに適用されるものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、トロコイド型等のギヤポンプ
が広く知られている。特開昭61−160590号公報
には、このような容積型回転ポンプを車両用燃料ポンプ
に用いるものが提案されている。このようなギヤポンプ
は、内歯が形成されたアウタロータと、このアウタロー
タの内側に偏心して収容され、上記内歯と噛合する外歯
が形成されたインナロータとの間に複数の圧力室を形成
している。そして、アウタロータとインナロータとを回
転させ、圧力室を容積変化させながら移動させることに
より、流体を吸入し吐出させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、車両の静粛性が
向上するに従い、燃料ポンプ、特にトロコイド式等の容
積ポンプの吐出脈動の低減が求められている。ところ
が、前述の特開昭61−160590号公報に開示され
ているようなトロコイドロータを駆動する構造では、イ
ンナロータが振れ回りするため、ロータの回転周期でチ
ップクリアランスが増減するという問題がある。また、
米国特許第4820138号公報に開示される構造で
は、上記問題は解決できるものの、カップリングがポン
プ内部の圧力によってカバーに押し付けられ摩耗すると
いう問題がある。
【0004】本発明は、駆動軸とインナロータを連結す
るカップリングが流体の圧力差によって一方向に押し付
けられることを防止し、各部材の摩耗を低減しポンプ効
率を向上するギヤポンプを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を解決するため
の本発明によるギヤポンプは、内歯が形成されたアウタ
ロータと、前記アウタロータ内に収容され、前記内歯に
噛合する外歯が形成されたインナロータと、前記アウタ
ロータと前記インナロータとを互いに偏心させて回転可
能に収容し、前記内歯と前記外歯との間に形成される複
数の圧力室の側壁を形成するケーシングと、前記アウタ
ロータと前記インナロータとを回転させ、前記圧力室を
その容積を変化させながら移動させる駆動軸と、容積が
増加してゆく圧力室に連通して設けられた吸入ポート
と、容積が減少してゆく圧力室に連通して設けられた吐
出ポートと、前記駆動軸の端部に嵌合される第1嵌合部
と前記インナロータの内溝部に係合する第2嵌合部を有
するカップリングであって、該カップリングの周囲の高
圧側と低圧側とを連通する圧力バランス通路を有するカ
ップリングとを備えることを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明のギヤポンプによると、吸入ポートから
圧力室を経由して吐出ポートに流体が圧送されるとき、
吐出ポートと吸入ポートの間には圧力差が発生する。こ
のとき高圧の吐出ポート側から駆動軸の周囲の摺動部を
経由して低圧の吸入ポート側へ流体が漏れ出ようとし、
この流体の圧力によってカップリングがケーシングに押
さえつけられようとする。しかし、カップリング周囲の
高圧側と低圧側との圧力差が前記の圧力バランス通路に
よって解消されるため、カップリングとケーシングの当
接力が緩和されるので摩耗が低減される。
【0007】
【実施例】以下、本発明を車両用燃料ポンプに適用した
実施例を図1ないし図3に基づいて説明する。この実施
例の車両用燃料ポンプは、図示せぬ燃料フィルタなどが
装着されて、燃料タンクのなかに収容されて使用され
る。図1は車両用燃料ポンプの部分断面図であり、図2
はその部分切欠全体図であり、図3は図2に図示された
A−A断面矢視図である。
【0008】図1〜図3において、燃料ポンプ1の円筒
状ハウジング10の一端には、カバー11が設けられて
いる。このカバー11には、電源供給用コネクタ13
と、加圧された燃料が吐出される吐出口14とが設けら
れている。ハウジング10の中央部12には駆動手段と
してのモータ部が内蔵されている。ハウジング10の他
端には、ポンプ部30が設けられている。ポンプ部30
は、ポンプケーシング31と、スぺーサ32と、アウタ
ロータ33と、インナロータ34と、ポンプカバー36
とを有する。
【0009】ポンプケーシング31は、ハウジング10
の内周に圧入されている。ポンプケーシング31には、
その中央に孔が形成され、モータ部のアーマチャ20の
シャフト21の軸受37と、円筒状のブッシュ38とが
圧入されている。さらに、ポンプケーシング31には、
所定範囲にわたって吐出ポート39が形成され、この吐
出ポート39は吐出通路40を介してハウジング10内
に連通している。なお、この吐出ポート39は、図3に
仮想線(2点鎖線)として図示されている。
【0010】円板状のスぺーサ32は、ハウジング10
の内周に装入され、回り止めされている。スぺーサ32
の内側には、中心が所定量だけ偏位した円筒孔が形成さ
れている。円板状のアウタロータ33は、スぺーサ32
の円筒孔に収容され、その内側にはトロコイド歯が形成
されている。
【0011】インナロータ34は、アウタロータ33の
内側に収容される。インナロータ34の外側には、アウ
タロータ33のトロコイド歯よりも歯数が一つ少ないト
ロコイド歯が形成され、内側には孔が形成されている。
このインナロータ34の内側の孔には、軸受34aが圧
入され、インナロータ34は、この軸受34aを介し
て、ブッシュ38に回転可能に支持されている。
【0012】上記のポンプケーシング31には、図示せ
ぬ雌ねじ穴が4個形成され、スぺーサ32には、スクリ
ュー43が通る孔が形成されている。そして、上記ポン
プケーシング31とスぺーサ32とはスクリュー43に
より締めつけられている。また、アウタロータ33とイ
ンナロータ34との厚さは、回転可能に収容するため
に、スぺーサ32より10〜30μm程度薄く形成され
ている。
【0013】さらに、ポンプカバー36は、アウタロー
タ33とインナロータとの軸方向の移動を規制するよう
にハウジング10の内周に挿入され、かしめにより固定
されている。ポンプカバー36には、吸入口42とこれ
に連通する吸入ポート41が形成されている。ポンプカ
バー36に所定範囲にわたって形成される吸入ポート4
1は図3にかくれ線(破線)として図示されている。
【0014】シャフト21は軸受37により回転可能に
支持され、ピン22により軸方向に支持されている。そ
して、シャフト21とインナロータ34を連結するカッ
プリング23は、図4に示すように、段付円筒状であっ
て、カプリング23の中央部には軸方向に貫通する平行
2面23a、23bをもつ内孔が形成される。この平行
2面23a、23bは、シャフト21の端部外周に形成
される平行2面の切欠面21a、21bに嵌合されてい
る。カップリング23の環状の小円筒部23cの径方向
側にインナロータ34の内壁溝34aと係合する突出部
23d、23eが形成され、この突出部23d、23e
の径内側は前記隣り合う平行2面23a、23bの中間
部に位置している。
【0015】さらにカップリング23の突出部23d、
23eおよび大円筒部23fには軸方向に貫通される圧
力バランス孔23g、23hが形成されている。この圧
力バランス孔23g、23hによりピン22側の室36
aとブッシュ38側の室38aとの油圧バランスを均等
に保持することで、カップリング23およびポンプカバ
ー36の当接部分の摩耗を低減している。このカップリ
ング23は、シャフト21の回転力をインナロータ34
に伝達する。
【0016】アウタロータ33とインナロータ34とは
図3に示されるように所定量だけ偏心して組付けられ、
アウタロータ33の内周に形成されたトロコイド歯とイ
ンナロータ34の外周に形成されたトロコイド歯との間
には、複数の圧力室50が形成される。そして、ポンプ
ケーシング31とポンプカバー36とにより圧力室50
の側壁が形成される。
【0017】次に、本実施例の作動を説明する。実際の
使用においては、図2に図示される燃料ポンプ1の吸込
口42には図示せぬ燃料フィルタが装着され、吐出口1
4には図示せぬ車両エンジンの燃料噴射装置に向かうパ
イプが接続され、さらにコネクタ13には図示せぬ車載
バッテリに接続されるコネクタが接続されて、燃料ポン
プ1は図示せぬ燃料タンクの中に保持される。
【0018】コネクタ13から電流が供給されると、モ
ータによりシャフト21が回転する。シャフト21は、
図3において時計回りの方向に回転する。このシャフト
21の回転によりカップリング23を介してインナロー
タ34が回転し、さらにこのインナロータ34と噛み合
うアウタロータ33が回転する。これにより、アウタロ
ータ33とインナロータ34との間に形成される圧力室
50は順次時計回りの方向に移動する、しかもこの時、
両ロータ33、34が偏心して設けられているため、圧
力室50の容積は図3の左側で徐々に拡大し、図3の右
側で徐々に縮小する。これにより、吸入ポート41から
燃料が吸入され、吐出ポート39へ吐出される。従っ
て、吸入口42から燃料タンク内の燃料が吸入され、ポ
ンプ部で加圧され、ハウジング10内を通って吐出口1
4から燃料が送り出される。
【0019】一般に、吐出口14から吐出される燃料は
図示しないプレッシャレギュレータによって2〜4kg
f/cm2 に設定され、吐出通路40内の燃料圧力はほ
ぼ2〜4kgf/cm2 に保持される。従って、シャフ
ト21と軸受37の間のクリアランスおよびシャフト2
1とブッシュ38の隙間を通って燃料の一部が高圧側か
ら低圧側へ漏れ出ようとして、カップリング23を図1
で左方向へ押し付けようとする。しかし、カップリング
23には圧力バランス孔23g、23hが形成されるた
め、室38aと室36aの圧力を均等にし、カップリン
グ23がポンプカバー36へ押し付けられることがなく
なる。
【0020】本実施例では、カップリング23の軸方向
に貫通する圧力バランス孔23g、23hを設けたが、
カップリング23の両側の室38aと室36aの圧力バ
ランスがとれればよいので、本発明としては、孔である
必要はなく溝等を設けてもよく、また、圧力バランス通
路はバランスさせる圧力の大小によってその大きさ、個
数を調整することが望ましい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のギヤポン
プによると、駆動軸とインナロータを連結するカップリ
ングに高圧側と低圧側を連通する圧力バランス通路が形
成されるため、カップリング周囲の圧力がバランスさ
れ、カップリングの一方向への押圧力が低減されるの
で、摺動部の摩耗が低減されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した実施例の車両用燃料ポンプの
部分断面図である。
【図2】本発明を適用した実施例の車両用燃料ポンプの
一部切欠平面図である。
【図3】図2に示すA−A線断面図である。
【図4】本発明を適用した実施例の車両用燃料ポンプの
部分斜視図である。
【符号の説明】
1 車両用燃料ポンプ 10 ハウジング 21 シャフト 23 カップリング 23a 平行2面部(第1嵌合部) 23b 平行2面部(第1嵌合部) 23d 突出部(第2嵌合部) 23e 突出部(第2嵌合部) 23g 圧力バランス孔(圧力バランス通路) 23h 圧力バランス孔(圧力バランス通路) 30 ポンプ部 31 ポンプケーシング(ケーシング) 32 スぺーサ 33 アウタロータ 34 インナロータ 34a 内壁溝 36 ポンプカバー(ケーシング) 37 軸受 38 ブッシュ 39 吐出ポート 40 吐出通路 41 吸入ポート 42 吸入口 50 圧力室

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内歯が形成されたアウタロータと、 前記アウタロータ内に収容され、前記内歯に噛合する外
    歯が形成されたインナロータと、 前記アウタロータと前記インナロータとを互いに偏心さ
    せて回転可能に収容し、前記内歯と前記外歯との間に形
    成される複数の圧力室の側壁を形成するケーシングと、 前記アウタロータと前記インナロータとを回転させ、前
    記圧力室をその容積を変化させながら移動させる駆動軸
    と、 容積が増加してゆく圧力室に連通して設けられた吸入ポ
    ートと、 容積が減少してゆく圧力室に連通して設けられた吐出ポ
    ートと、 前記駆動軸の端部に嵌合される第1嵌合部と前記インナ
    ロータの内壁溝に係合する第2嵌合部を有するカップリ
    ングであって、該カップリングの周囲の高圧側と低圧側
    とを連通する圧力バランス通路を有するカップリングと
    を備えることを特徴とするギヤポンプ。
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