JPH1054373A - 可逆ジュロータポンプ - Google Patents

可逆ジュロータポンプ

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JPH1054373A
JPH1054373A JP9134485A JP13448597A JPH1054373A JP H1054373 A JPH1054373 A JP H1054373A JP 9134485 A JP9134485 A JP 9134485A JP 13448597 A JP13448597 A JP 13448597A JP H1054373 A JPH1054373 A JP H1054373A
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outer rotor
eccentric ring
rotor
spring
gerotor pump
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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
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/04—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for reversible machines or pumps

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  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品数を減らし、組立てが容易であり、摩耗
を減らした可逆ジュロータポンプを提供することにあ
る。 【解決手段】 偏心環の中に位置づけされた内部及び外
部ロータを含み、外部ロータの一部のまわりに位置づけ
され、それと摩擦係合されたバンドスプリングを備え
る。外部ポンプロータとバンドスプリングの間の摩擦係
合により、外部ポンプロータは、方向転換した時点で偏
心環に対し回転力を加えることができ、ポンプの逆転時
点での偏心環の１８０°の確動回転が確保される。偏心
環の回転をいずれかの方向へ１８０°までに制限するた
めストップピンが具備され、このストップピンにより環
がそれ以上回転できなくなった時点で、車の上のスプリ
ング端部の圧力がスプリングの直径をわずかに増大さ
せ、外部ロータの外径上の摩耗が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にディファレ
ンシャル又はトルクトランスファケースといった動力伝
達系路サブアセンブリの中で使用するための可逆ジュロ
ータポンプ（ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｇｅｒｏｔｏｒ
ｐｕｍｐ）、並びに可逆ポンプを含む動力伝達系路サブ
アセンブリに関する。ポンプは、その外部ロータの回転
方向の変更時点で偏心環の確動回転を確保するため、こ
の外部ロータのまわりに取付けられたドラグスプリング
機構を内含する。
【０００２】
【従来の技術】ジュロータポンプ及びその可逆型は一般
によく知られており、数多くの自動車動力伝達系路サブ
アセンブリの利用分野において使用されている。一般
に、ジュロータポンプは、２つのコンポーネント、つま
り内部ロータと外部ロータからなる。内部ロータは外部
ロータより歯の数が１つ少なく、外部要素の中心線から
一定の偏心率のところに位置づけされた中心線を有す
る。すべてのジュロータポンプは、内部駆動要素上の歯
数が１つ少ないという共通の基本原則を持つ。結合状態
が作り出す歯の断面形状は、作動中、内部ロータと外部
ロータの間に連続した流体機密性接触を維持する。ジュ
ロータが回転するにつれて、液体は、内部要素上の欠如
した歯の体積に等しい最大体積まで、欠如した歯により
形成された拡大するチャンバ内に引き込まれる。液体
は、内部及び外部ロータの歯が再びかみ合い、かくして
チャンバ体積が減少するのにつれて外へ強制的に押し出
される。ある種の利用分野においては、ジュロータポン
プは、外部ロータが第１のシャフトと共に回転するよう
に連結され、内部ロータが第２のシャフトと共に回転す
るように連結されるように構成することができる。この
ような構成においては、第１及び第２のシャフトが互い
との関係において異なる速度で回転し、かくして内部及
び外部ロータの互いに対する差動回転を引き起こすので
ない限り、いかなる流体もポンプによって移動させられ
ることはない。
【０００３】動力伝達系路サブアセンブリにおけるジュ
ロータポンプの一般的応用には、回転部材間の回転差に
応答してクラッチアセンブリを起動させるべく流体圧力
を提供するのにジュロータを利用することが関与してい
る。ジュロータポンプは同様に、動力伝達系路サブアセ
ンブリ内で、アセンブリのさまざまなコンポーネントに
対し潤滑用流体を循環させるためにも使用することがで
きる。ジュロータポンプは一般に、その相互の関係にお
いて約１８０°のところに位置づけされた入口ポート及
び出口ポートを有する。不可逆ジュロータポンプが利用
される場合、内部及び外部ロータの回転方向の変更は、
出口ポートから入口ポートまでの流体の流れの逆転を引
き起こす。したがって、車両での利用分野では、ロータ
の回転方向の逆転が入口ポートから出口ポートまでの流
体の流れを逆転させないように可逆ジュロータポンプを
使用することが望ましい。これは、自由回転する偏心環
内に外部ロータを位置づけすることによって達成され
る。ストップピンも同様に具備され、これが偏心環の回
転をいずれかの方向へ１８０°までに制限している。偏
心輪を１８０°回転できるようにすることによって、こ
の方法でジュロータポンプの偏心率を変更すると、同様
に流体流は逆転する。したがって、ジュロータポンプの
方向の逆転の時点で偏心環が１８０°回転させられる場
合、流体流の方向は、入口ポートから出口ポートまで不
変のままとどまることになる、ということがわかる。
【０００４】ジュロータポンプの方向転換に応えての偏
向環の１８０°の回転は、ジュロータポンプの外部ロー
タと偏心環の間の摩擦力により達成される。ポンプコン
ポーネントに対する過度の摩耗及び抗力なくポンプの逆
転の時点で偏心環の回転を確保するべく外部回転子と偏
心環の間の摩擦を増大するためのさまざまな機構が知ら
れている。しかしながら、これらの既知の機構は一般に
複雑で、一定数の異なる部品を必要とし、組立てが困難
である。既知の機構の作動は同様に、動力伝達系路サブ
アセンブリの利用分野といったようにポンプの頻繁な逆
転を必要とする利用分野で用いられる場合、大きな摩耗
という結果をもたらす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】したがって、本発明は、偏心環の中に置かれた
内部及び外部ロータを含む可逆ジュロータポンプを目的
とする。このポンプは同様に、外部ロータと偏心環の間
で外部ロータのまわりに位置づけされ、これと摩擦係合
されたドラグスプリング機構も含んでいる。外部ポンプ
ロータとバンドの間のこの摩擦係合により、外部ポンプ
ロータは、それが方向を逆転させた時点で偏心環に回転
力を加えることができ、かくしてポンプの逆転時点での
環の１８０°の確動回転を確保することになる。ドラグ
スプリングは、外部ロータの外径よりも小さい自由直径
をもつスプリットバンドスプリングであってよく、偏心
環は好ましくは、バンドスプリングの端部の間に位置づ
けされ、半径方向内向きに突出する耳状部を含む。この
ようにして、外部ロータ及びスプリングの回転は、耳状
部で偏心環上に加えられた力を通して偏心輪の回転を引
き起こす。いずれかの方向へ１８０°に偏心環の回転を
制限するべくストップピンが具備され、環がひとたび回
転させられた時点で、耳状部上のスプリング端部の圧力
は、スプリングの直径をわずかに増大させ、かくして外
部ロータの外部直径に対する摩耗が低減される。
【０００６】
【実施例】ここで、添付図面にその例が示されている本
発明のこの実施形態について詳細に説明する。可能な限
り、同じ又は類似の部品を指すのに、図面全体を通して
同じ参照番号を使用する。本発明による可逆ジュロータ
ポンプは、一般に図１及び２で１０という番号で示さ
れ、内部インペラ又はロータ２０、外部インペラ又はロ
ータ３０、そして偏心環４０を含む。内部ロータ２０
は、四輪駆動トランスファケース、ディファレンシャル
又はその他のあらゆる動力伝達系路サブアセンブリ又は
その他の機構の中に見出すことができるようなシャフト
又はそれに類するもののまわりに内部ロータを位置づけ
し、これと共に回転するように結合させることを可能に
する中央アパーチャ２２を含む。偏心環４０は通常、そ
の中に形成された１８０°の溝４２の中へと突出してい
るストップピン（図１及び２内に４４として破線で示さ
れている）を内含するポンプハウジング（図示せず）内
に位置づけされている。このようにして、ポンプハウジ
ング内の偏心環の回転は、以下でさらに論述されている
ポンプ逆転中に必要とされるとおり１８０°に制限され
る。外部ロータ３０は、偏心環４０内に回転可能な形で
位置づけされ（通常、ポンプハウジングと共に回転する
ように結合され）、内部の突出部、つまり歯３４を複数
含んでいる。内部ロータ２０は、外部ロータの内部歯３
４の数よりも１つ少ない数で備わった複数の外部突出
部、つまり歯２４を含んでいる。このようにして、内部
ロータ２０の外部歯２４は、任意の時点で外部ロータ３
０の内部歯３４の一部分のみと係合する。偏心環４０内
の外部ロータ３０の回転を引き起こす内部ロータ２０の
回転は、かくしてそれぞれ内部及び外部のロータ２０、
３０の歯２４、３４の間に一連の可変体積チャンバを提
供する。内部及び外部ロータ２０、３０の回転は、歯２
４、３４の間に形成された拡大チャンバ内へ流体を引き
込ませ、その結果、流体は歯２４、３４が収束するにつ
れてチャンバから強制的に出されることになる。
【０００７】１つの入口ポート５０が具備され、これ
は、一定量の流体を含むサンプなどへ細管又はもう１つ
の適切な導管を通して連結され得る。同様にして、出口
ポート５２が具備され、これはその起動のため油圧ピス
トン（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｉｓｔｏｎ）と流動的連
結状態にあってもよいし、あるいはまた、その他のコン
ポーネントに流体を送り出すため導管又は溝路と連絡状
態にあってもよい。このようにして、流体を入口ポート
５０を通してポンプ１０内へ引込み、そこからポート５
２を通して圧力下で放出することができる。当業者であ
れば、ポンプ１０が可逆型のものでない限り、ロータ２
０、３０の回転方向の逆転により流体流の方向が逆転さ
れることになるということ、すなわち流体が出口ポート
５２内に引き込まれ、入口ポート５０から放出されるこ
とを認識することだろう。数多くの利用分野について、
例えば油圧機械式アセンブリ（ｈｙｄｒｏｍｅｃｈａｎ
ｉｃａｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ）を起動させるため又は潤
滑流体の適切な循環を確保するために加圧された油圧油
を提供するのにポンプ１０が利用される場合などには、
前記のことは望ましくない結果である。これらの及びそ
の他の利用分野においては、ポンプはロータ２０、３０
の逆転の如何にかかわらず単一の方向に流体を圧送する
べく作動しなくてはならない。
【０００８】可逆ジュロータポンプは、内部及び外部ロ
ータの回転方向の逆転により引き起こされる上述の問題
を回避するポンプである。図１は、入口ポート５０を通
してポンプ１０内に流体が引き込まれ、出口ポート５２
を通って放出されるように第１の方向（矢印１２によっ
て表された方向）にその外部ロータ３０が回転している
状態の可逆ポンプ１０を示している。示されているよう
な外部ロータの回転にもかかわらず、偏心環は、ストッ
プピン４４と溝４２の端部の係合のため回転しないよう
になっている。図２に示され、矢印１２′によって表示
されているように、内部及び外部ロータ２０、３０の回
転方向が逆転した時点で、偏心環４０は、溝４２の反対
側の端部がストップピン４４と係合するまで、外部ロー
タ３０と偏心環４０（以下で詳述する）の間の摩擦に応
えて１８０°回転することになる。偏心環の回転は、そ
れぞれ内部及び外部ロータ２０、３０の歯２４、３４
が、図１に示されているようにポンプ１０の上部部分で
はなく、ポンプの下部部分で互いに係合するように、ポ
ンプの偏心率を変更する。この偏心率の変更によって、
流体は、ポンプ１０の回転方向の変更にもかかわらず、
方向を逆転するのではなく、むしろ引き続き入口ポート
５０で拡張チャンバ内に引き込まれ、出口ポート５２で
収縮チャンバから放出されることが可能となる、という
ことがわかる。可逆ジュロータポンプは、本明細書に参
考として共に明示的に内含されている、１９９５年１０
月１３日付の共同譲渡された同時係属米国特許出願第０
８／５４３，１７３号及び１９９５年４月２８日付の第
０８／４３０，５０３号の中で詳述されているように、
自動車動力伝達系路サブアセンブリにおける数多くの利
用分野を有する。
【０００９】頻繁なポンプ逆転が関与する動力伝達系路
サブアセンブリ及びその他の利用分野においては、これ
まで公知であったポンプの場合、その方向の逆転時点で
外部ロータと偏心環の間の摩擦が、入口ポートから出口
ポートまでの流体流を確保するのに必要とされるように
偏心環を１８０°回転させるのに充分なものでないとい
うのは、普通のことであり、その結果として上述の問題
がもたらされる。ポンプを過度に摩耗させることになる
不当な量の摩擦を作り出すことなく、ポンプの逆転時点
で偏心環の回転を確保するべく外部ロータと偏心環の間
に適切な摩擦量を確立し、これを維持することは、一般
に困難である。
【００１０】本発明による可逆ジュロータポンプ１０
は、ポンプ１０の逆転時点でポンプコンポーネント上に
過度の摩耗を作り出すことなく偏心環の回転を確保する
ような効果的な機構を提供する。具体的に言うと、本発
明によるポンプ１０は、外部ロータ４０の外径、つまり
外周のまわりに位置づけされ、これと摩擦係合されたド
ラグスプリング６０を内含している。図４〜５を見れば
最もよくわかるように、ドラグスプリング６０は、好ま
しくは外部ポンプロータ３０の外径よりも小さい自由内
径Ｄ（図４）をもつバンドスプリングの形で提供され
る。したがって、外部ロータ４０の外径にはめ合うよう
にスプリング６０を引っ張らなくてはならず、スプリン
グ６０はひとたびその上に位置づけされた時点で外部ロ
ータと係合して、それと共に回転する。スプリング６０
は、好ましくは鋼又はその他の金属で作られるが、場合
によってはさまざまな重合体材料で作られていてもよ
い。本明細書で示されている好ましい実施形態において
は、スプリング６０は、記述されているとおり、外部ロ
ータのまわりに位置づけされた時点で短い距離だけ分離
された状態となる端部６２、６４を有するスプリットバ
ンドスプリングの形で提供されている。偏心環４０（図
６を見ると最も明確にわかる）は、そこから半径方向内
向きに突出する耳状部４６を内含する。好ましい実施形
態においては、耳状部４６は、図１に及び２に示されて
いるようにポンプが組立てられた時点でスプリング６０
の端部６２、６４の間に位置づけられる。このようにし
て、外部ロータ３０が回転すると常にスプリング６０の
端部６２、６４の１つは耳状部４６と係合し、偏心環４
０上に回転力を及ぼし、かくしてポンプ１０が逆転した
時点で、その１８０°にわたる回転が確保されることに
なる。ストップピン４４によって偏心環がさらに回転し
ないようになると、スプリング６０は同様に、偏心環の
耳状部４６とスプリングの係合のため、外部ロータ３０
と共にそれ以上回転できなくなる。こうして、外部ロー
タ３０はスプリング６０内で回転することになる。偏心
環４０及びスプリング６０がさらに回転できなくされた
時点で、耳状部４６に対向するスプリング６０の端部６
２、６４の一方の力は、バネ６０の直径をわずかに拡大
させ、これにより外部ロータ３０とスプリング６０の間
の過度の摩擦を防ぐ。
【００１１】当業者であれば、上述の記述が本発明の好
ましい実施形態を特に詳細に示したものであり、冒頭の
クレームによって規定されているような本発明の真の精
神及び範囲から逸脱することなく、数多くの修正、置換
及び偏向を加えることが可能であるということを理解す
べきである、ということを認識できることだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による可逆ジュロータポンプの正面図で
ある。
【図２】本発明による可逆ジュロータポンプの正面図で
ある。
【図３】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図４】本発明によるドラグスプリングの正面図であ
る。
【図５】４−４線に沿った、図４に示されるスプリング
の断面図である。
【図６】本発明のポンプ内で使用するのに適した偏心環
の正面図である。
【符号の説明】
１０ ジュロータポンプ ２０ 内部ロータ ２４、３４ 歯 ３０ 外部ロータ ４０ 偏心環 ４４ ストップピン ４６ 耳状部 ５０ 入口ポート ５２ 出口ポート ６０ ドラグスプリング
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年６月２４日
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図６】

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 − 偏心環と、 − 複数の内部歯を内含し、前記偏心環内に位置づけさ
    れた外部ロータと、 − 複数の外部歯を内含する内部ロータと、 − ドラグスプリングであつて、前記外部ロータの回転
    に応えて前記ドラグスプリングが、前記偏心環上に回転
    力を及ぼすように、前記外部回転子の少なくとも一部分
    のまわりに位置づけされ、これと摩擦係合されたドラグ
    スプリングと、を備え、 前記外部ロータの前記内部歯の少なくとも一部分は、前
    記内部ロータの前記外部ロータの少なくとも一部分と係
    合されることにより、前記内部及び外部ロータが相互に
    対して偏心状態になっている、可逆ジュロータポンプ装
    置。
  2. 【請求項２】 前記偏心環にはそこから半径方向内向き
    に突出する耳状部が含まれており、前記ドラグスプリン
    グがこの耳状部を通して前記偏心環上に回転力を及ぼし
    ている、請求項１記載の可逆ジュロータポンプ装置。
  3. 【請求項３】 前記ドラグスプリングが第１及び第２の
    端部をもつスプリットバンドスプリングであり、前記偏
    心環の前記耳状部は前記第１及び第２の端部の間に位置
    づけされている、請求項２記載の可逆ジュロータポンプ
    装置。
  4. 【請求項４】 前記バンドスプリングが実質的に前記外
    部ロータを取り囲んでいる、請求項３記載の可逆ジュロ
    ータポンプ装置。
  5. 【請求項５】 前記外部ロータが１つの外径を有し、前
    記バンドスプリングが前記外部ロータのこの外径よりも
    小さい自由直径をもち、かくしてこのバンドスプリング
    が前記外部ロータと摩擦係合するようになっている、請
    求項３記載の可逆ジュロータポンプ装置。
  6. 【請求項６】 前記スプリットバンドスプリングが金属
    製である、請求項３記載の可逆ジュロータポンプ装置。
  7. 【請求項７】 前記スプリットバンドスプリングが重合
    体でできている、請求項３記載の可逆ジュロータポンプ
    装置。
  8. 【請求項８】 − 第１及び第２の回転可能な部材と、 − ピストンを持ち、前記第１及び第２の回転部材を摩
    擦結合するための、油圧起動式クラッチアセンブリと、 − 偏心環と、この偏心環の中に位置づけされ、複数の
    内部歯を内含する外部ロータと、前記外部ロータの前記
    内部歯の少なくとも一部分とかみ合い係合した複数の外
    部歯を持ち、前記第１及び第２の回転部材の１つと共に
    回転するように結合されている内部ロータと、前記外部
    ロータの回転に応えて前記偏心環に対し回転力を加える
    ように前記外部ロータの少なくとも一部分のまわりに位
    置づけされ、これと摩擦係合されたドラグスプリングと
    を含む可逆ジュロータポンプと、を包含する動力伝達系
    路サブアセンブリ。
  9. 【請求項９】 前記可逆ジュロータポンプの前記偏心環
    が、そこから半径方向内向きに突出する耳状部を含み、
    前記ドラグスプリングがこの耳状部を通して前記偏心環
    に対し回転力を及ぼしている、請求項８記載の動力伝達
    系路サブアセンブリ。
  10. 【請求項１０】 前記ドラグスプリングが第１及び第２
    の端部をもつスプリットバンドスプリングであり、前記
    偏心環の前記耳状部は前記第１及び第２の端部の間に位
    置づけされている、請求項９記載の動力伝達系路サブア
    センブリ。
  11. 【請求項１１】 前記バンドスプリングが実質的に前記
    外部ロータを取り囲んでいる、請求項１０記載の動力伝
    達系路サブアセンブリ。
  12. 【請求項１２】 前記外部ロータが１つの外径を有し、
    前記バンドスプリングが前記外部ロータのこの外径より
    も小さい自由直径をもち、かくしてこのバンドスプリン
    グが前記外部ロータと摩擦係合するようになっている、
    請求項１０記載の動力伝達系路サブアセンブリ。
  13. 【請求項１３】 前記スプリットバンドスプリングが金
    属製である、請求項１０記載の動力伝達系路サブアセン
    ブリ。
  14. 【請求項１４】 前記スプリットバンドスプリングが重
    合体でできている、請求項１０記載の動力伝達系路サブ
    アセンブリ。
JP13448597A 1996-05-09 1997-05-09 可逆ジュロータポンプ Expired - Lifetime JP4205770B2 (ja)

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JPH1054373A true JPH1054373A (ja) 1998-02-24
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