(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に適宜のクリアランスを介して回転自在に配設された内歯歯車と、該内歯歯車に対して偏心状態で噛合する外歯歯車とを備えた内接ギヤポンプであって、前記ケーシング内側面における前記内歯歯車の一側面と対応する部分には、吐出圧力が導入される複数の圧力導入溝を形成するとともに、該圧力導入溝の開口面積を、吐出側では大きく、吸入側では小さくしたことを特徴とする内接ギヤポンプ。
【請求項２】
前記内歯歯車における反圧力導入溝側の側面とケーシングにおける反圧力導入溝側の内側面との摺接面のいずれか一方には、摺動抵抗を低減する摺動抵抗低減手段を設けたことを特徴とする前記請求項１記載の内接ギヤポンプ。
【請求項３】
前記摺動抵抗低減手段は、前記内歯歯車における反圧力導入溝側の側面に形成される場合においては該内歯歯車の回転方向と反対方向に向かうに従って求心方向に向かい、前記ケーシングにおける反圧力導入溝側の内側面に形成される場合においては前記内歯歯車の回転方向と同方向に向かうに従って求心方向に向かう多数のスパイラル溝とされていることを特徴とする前記請求項２記載の内接ギヤポンプ。
【請求項４】
ケーシング内に適宜のクリアランスを介して回転自在に配設された内歯歯車と、該内歯歯車に対して偏心状態で噛合する外歯歯車とを備えた内接ギヤポンプであって、前記内歯歯車の外周面と該内歯歯車の外周面に対応するケーシングの内周面とを、同一方向に同一角度で傾斜するテーパ面で構成したことを特徴とする内接ギヤポンプ。
【請求項５】
前記内歯歯車における大径側の側面とケーシングにおける前記内歯歯車の大径側側面に対応する内側面との摺接面のいずれか一方には、摺動抵抗を低減する摺動抵抗低減手段を設けたことを特徴とする前記請求項４記載の内接ギヤポンプ。
【請求項６】
前記摺動抵抗低減手段は、前記内歯歯車における大径側の側面に形成される場合においては該内歯歯車の回転方向と反対方向に向かうに従って求心方向に向かい、前記ケーシングにおける前記内歯歯車の大径側側面に対応する内側面に形成される場合においては前記内歯歯車の回転方向と同方向に向かうに従って求心方向に向かう多数のスパイラル溝とされていることを特徴とする前記請求項５記載の内接ギヤポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
【０００２】
本願発明は、内接ギヤポンプに関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
従来から良く知られている内接ギヤポンプとしては、特公昭６３ー５４９１１号公報に開示されているものがある。
【０００４】
この公知の内接ギヤポンプは、図６および図７に示すように、ケーシング１内に適宜のクリアランス２を介して回転自在に配設された内歯歯車３と、該内歯歯車３に対して偏心状態で噛合する外歯歯車４とを備えて構成されており、前記内歯歯車３と外歯歯車４とに囲まれる空間は、仕切板５によって吸入室６と吐出室７とに区画されている。符号８は外歯歯車４を回転駆動させるための回転軸、９は軸受である。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記のような構造の内接ギヤポンプにおいては、内歯歯車３に作用する荷重は、内歯歯車３の外周面とケーシング１の内周面との間のクリアランス２ａに形成される油膜を介して支持することとなっている。
【０００６】
この場合、内歯歯車３とケーシング１の内側面との間にも若干のクリアランス２ｂが存在するところから、内歯歯車３を直接拘束するものはなく、内歯歯車３の傾きに対してはフリーの状態にある。
【０００７】
そのため、図７に鎖線で示すように、ケーシング１内の圧力バランスの崩れ等に起因して内歯歯車３が傾くという現象が生ずることがある。すると、内歯歯車３の外周縁がケーシング内面に対して片当たりを起こす。この片当たりにより局所的な荷重が増大し、異常摩耗や焼付きといった不具合が発生するおそれがある。この内歯歯車３の傾き現象を解消することが、内接ギヤポンプの耐久性を向上させる上で重要な課題となっている。
【０００８】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、極めて簡易な手段によりケーシング内における内歯歯車の傾きを確実に防止し得るようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の第１の基本構成は、ケーシング内に適宜のクリアランスを介して回転自在に配設された内歯歯車と、該内歯歯車に対して偏心状態で噛合する外歯歯車とを備えた内接ギヤポンプにおいて、前記ケーシング内側面における前記内歯歯車の一側面と対応する部分に、吐出圧力が導入される複数の圧力導入溝を形成するとともに、該圧力導入溝の開口面積を、吐出側では大きく、吸入側では小さくしたことを特徴としている。
【００１０】
本願発明の第２の基本構成は、ケーシング内に適宜のクリアランスを介して回転自在に配設された内歯歯車と、該内歯歯車に対して偏心状態で噛合する外歯歯車とを備えた内接ギヤポンプにおいて、前記内歯歯車の外周面と該内歯歯車の外周面に対応するケーシングの内周面とを、同一方向に同一角度で傾斜するテーパ面で構成したことを特徴としている。
【００１１】
本願発明の第１の基本構成において、前記内歯歯車における反圧力導入溝側の側面とケーシングにおける反圧力導入溝側の内側面との摺接面のいずれか一方に、摺動抵抗を低減する摺動抵抗低減手段を設けるのが好ましく、この場合において、前記摺動抵抗低減手段を、前記内歯歯車における反圧力導入溝側の側面に形成される場合においては該内歯歯車の回転方向と反対方向に向かうに従って求心方向に向かい、前記ケーシングにおける反圧力導入溝側の内側面に形成される場合においては前記内歯歯車の回転方向と同方向に向かうに従って求心方向に向かう多数のスパイラル溝とするのがより好ましい。
【００１２】
本願発明の第２の基本構成において、前記内歯歯車における大径側の側面とケーシングにおける前記内歯歯車の大径側側面に対応する内側面との摺接面のいずれか一方には、摺動抵抗を低減する摺動抵抗低減手段を設けるのが好ましく、この場合において、前記摺動抵抗低減手段を、前記内歯歯車における大径側の側面に形成される場合においては該内歯歯車の回転方向と反対方向に向かうに従って求心方向に向かい、前記ケーシングにおける前記内歯歯車の大径側側面に対応する内側面に形成される場合においては前記内歯歯車の回転方向と同方向に向かうに従って求心方向に向かう多数のスパイラル溝とするのがより好ましい。
【作用】
【００１３】
本願発明の第１の基本構成では、圧力導入溝に導入された吐出圧力が内歯歯車の一側面に作用するため、内歯歯車がケーシングにおける反圧力導入溝側の内側面に押し付けられることとなり、内歯歯車の傾きが防止される。しかも、圧力導入溝の開口面積を、吐出側では大きく、吸入側では小さくしているので、内歯歯車にかかるスラスト方向の荷重が、吐出側で大きく、吸入側で小さくなっていることに対応でき、内歯歯車にかかる押し付け力が均一化されることとなり、有害な片当たりが発生しなくなる。
【００１４】
本願発明の第２の基本構成では、内歯歯車にかかる半径方向の荷重がスラスト方向にも配分されるため、内歯歯車をケーシングの内側面へ押し付ける力が得られることとなり、内歯歯車の傾きが防止される。
【００１５】
本願発明の第１の基本構成において、内歯歯車における反圧力導入溝側の側面とケーシングにおける反圧力導入溝側の内側面との摺接面のいずれか一方に、摺動抵抗を低減する摺動抵抗低減手段を設けた場合、押し付けられた内歯歯車における反圧力導入溝側の側面とケーシングにおける反圧力導入溝側の内側面との間の摺動抵抗が低減される。この場合において、前記摺動抵抗低減手段を、前記内歯歯車における反圧力導入溝側の側面に形成される場合においては該内歯歯車の回転方向と反対方向に向かうに従って求心方向に向かい、前記ケーシングにおける反圧力導入溝側の内側面に形成される場合においては前記内歯歯車の回転方向と同方向に向かうに従って求心方向に向かう多数のスパイラル溝とすると、潤滑油を含む流体を圧送する場合、スパイラル溝内への潤滑油の侵入により潤滑性能も良好となる。
【００１６】
本願発明の第２の基本構成において、前記内歯歯車における大径側の側面とケーシングにおける前記内歯歯車の大径側側面に対応する内側面との摺接面のいずれか一方には、摺動抵抗を低減する摺動抵抗低減手段を設けた場合、押し付けられた内歯歯車における大径側の側面とケーシングにおける前記内歯歯車の大径側側面と対応する内側面との間の摺動抵抗が低減される。この場合において、前記摺動抵抗低減手段を、前記内歯歯車における大径側の側面に形成される場合においては該内歯歯車の回転方向と反対方向に向かうに従って求心方向に向かい、前記ケーシングにおける前記内歯歯車の大径側側面に対応する内側面に形成される場合においては前記内歯歯車の回転方向と同方向に向かうに従って求心方向に向かう多数のスパイラル溝とすると、潤滑油を含む流体を圧送する場合、スパイラル溝内への潤滑油の侵入により潤滑性能も良好となる。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明によれば、ケーシング内における内歯歯車の傾きが極めて簡易な手段（例えば、圧力導入溝の形成、内歯歯車外周面とケーシング内周面とをテーパ形状とすること）によって確実に防止できるので、内歯歯車の片当たりが防止され、異常摩耗や焼付きが発生しなくなって信頼性が向上するという優れた効果がある。しかも、圧力導入溝の開口面積を、吐出側では大きく、吸入側では小さくしているので、内歯歯車にかかるスラスト方向の荷重が、吐出側で大きく、吸入側で小さくなっていることに対応でき、内歯歯車の側面にかかる押し付け力が均一化されるところから、有害な片当たりが発生せず、さらなる信頼性の向上が図れるという効果が得られる。
【００１８】
さらに、内歯歯車における反圧力導入溝側（あるいは、大径側）の側面とケーシングにおける反圧力導入溝側（あるいは、内歯歯車の大径側側面に対応する）内側面との摺接面のいずれか一方に、摺動抵抗を低減する摺動抵抗低減手段を設けた場合、押し付けられた内歯歯車における反圧力導入溝側の側面とケーシングにおける反圧力導入溝側の内側面との間の摺動抵抗が低減されるという効果がある。この場合において、前記摺動抵抗低減手段を、前記内歯歯車における反圧力導入溝側（あるいは、大径側）の側面に形成される場合においては該内歯歯車の回転方向と反対方向に向かうに従って求心方向に向かい、前記ケーシングにおける反圧力導入溝側（あるいは、内歯歯車の大径側側面に対応する）内側面に形成される場合においては前記内歯歯車の回転方向と同方向に向かうに従って求心方向に向かう多数のスパイラル溝とすると、潤滑油を含む流体を圧送する場合、スパイラル溝内への潤滑油の侵入により潤滑性能も良好となり、駆動力の低減に寄与するという効果がある。
【実施例】
【００１９】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施例を説明する。
【００２０】
実施例１
図１ないし図３には、本願発明の実施例１にかかる内接ギヤポンプが示されている。
【００２１】
本実施例の内接ギヤポンプの主要構成は、従来技術の項において説明したものと同様であり、ケーシング１内に適宜のクリアランス２を介して回転自在に配設された内歯歯車３と、該内歯歯車３に対して偏心状態で噛合する外歯歯車４とを備えて構成されている。そして、前記内歯歯車３と外歯歯車４とに囲まれる空間は、仕切板５によって吸入室６と吐出室７とに区画されている。符号８は外歯歯車４を回転駆動させるための回転軸、９は軸受である。なお、吸入口および吐出口は図示省略されている。
【００２２】
しかして、本実施例の場合、前記ケーシング１の内側面１ａにおける前記内歯歯車３の一側面３ａと対応する部分には、吐出圧力Ｐが導入される複数（本実施例の場合、３個）の圧力導入溝１０，１１，１２が同一円周上に位置して等間隔（本実施例の場合、１２０°間隔）で形成されている（図２参照）。
【００２３】
前記圧力導入溝１０，１１，１２は、共に半径方向の幅を同一とされているが、周方向長さは、吐出側の圧力導入溝１０、中間部側の圧力導入溝１１、吸入側の圧力導入溝１２の順に小さくされている。つまり、圧力導入溝１０，１１，１２の開口面積Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3は、Ｓ1＞Ｓ2＞Ｓ3とされているのである。このことにより、圧力導入溝１０，１１，１２から導入される圧力の内歯歯車３の側面３ａへの加圧力が調整されることとなっている。
【００２４】
さらに、本実施例においては、前記ケーシング１における反圧力導入溝側の内側面１ｂと対向する内歯歯車３の側面３ｂには、内歯歯車３の回転方向Ｍと反対方向に向かうに従って求心方向に近付く多数のスパイラル溝１３，１３・・が形成されている。該スパイラル溝１３，１３・・は、内歯歯車側面３ｂとケーシング内側面１ｂとの摺動抵抗を低減する摺動抵抗低減手段として作用する。
【００２５】
上記のように構成された内接ギヤポンプは次のように作用する。
【００２６】
外歯歯車４の矢印Ｍ方向への回転に伴って内歯歯車３が回転せしめられ、外歯歯車４と内歯歯車３との間に形成される空間の容積変化により、吸入室６に吸入された流体が吐出室７を経て吐出されるが、この時、圧力導入溝１０，１１，１２に導入された吐出圧力が内歯歯車３の側面３ａに加圧力として作用する。この加圧力の作用により内歯歯車３は、ケーシング１の反圧力導入溝側の内側面１ｂへ押し付けられた状態で回転することとなり、従来生じていたような傾きを起こすことがなくなる。その結果、傾きに起因する内歯歯車３の片当たりが防止され、異常摩耗や焼付きが発生しなくなって信頼性が向上する。
【００２７】
しかも、本実施例の場合、圧力導入溝１０，１１，１２の開口面積Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3を、吐出側では大きく、吸入側では小さく（Ｓ1＞Ｓ2＞Ｓ3と）して、内歯歯車３にかかるスラスト方向の荷重が、吐出側で大きく、吸入側で小さくなっていることに対応できるように、圧力導入溝１０，１１，１２から導入される圧力の内歯歯車３の側面３ａへの加圧力を調整できるようにしたため、内歯歯車３における反圧力導入溝側の側面３ｂにかかる押し付け力が均一化され、有害な片当たりが発生せず、さらなる信頼性の向上を図ることができる。
【００２８】
さらに、本実施例の場合、内歯歯車３の反圧力導入溝側側面３ｂに、摺動抵抗低減手段として作用する多数のスパイラル溝１３，１３・・を設けているため、押し付けられた内歯歯車３における反圧力導入溝側の側面３ｂとケーシング１における反圧力導入溝側の内側面１ｂとの間の摺動抵抗が低減されるとともに、潤滑油を含む流体を圧送する場合、スパイラル溝１３，１３・・内への潤滑油の侵入により潤滑性能も良好となり、駆動力の低減に寄与する。
【００２９】
実施例２
図４には、本願発明の実施例２にかかる内接ギヤポンプのケーシング断面が示されている。
【００３０】
本実施例の場合、摺動抵抗低減手段として作用するスパイラル溝１３，１３・・は、ケーシング１における反圧力導入溝側内側面１ｂの内歯歯車３の反圧力導入溝側側面３ｂと対応する部分に形成されている。なお、この場合、スパイラル溝１３，１３・・は、内歯歯車３の回転方向Ｍと同方向に向かうにしたがって求心方向に近付くものとされている。その他の構成および作用効果は実施例１と同様なので重複を避けて説明を省略する。
【００３１】
実施例３
図５には、本願発明の実施例３にかかる内接ギヤポンプの断面図が示されている。
【００３２】
本実施例の場合、内歯歯車３の外周面３ｃと該内歯歯車３の外周面３ｃに対応するケーシング１の内周面１ｃとは、同一方向に同一角度αで傾斜するテーパ面で構成されている。つまり、内歯歯車３の外径は、一側面３ａから他側面１ｂに向かうに従って大径とされているのである。本実施例においても、実施例１あるいは実施例２と同様に、前記内歯歯車３における大径側の側面３ｂとケーシング１における前記内歯歯車３の大径側と対応する内側面１ｂとの摺接面のいずれか一方に、摺動抵抗を低減する摺動抵抗低減手段として作用するスパイラル溝１３，１３・・（図３あるいは図４参照）を形成することが望ましい。なお、本実施例の場合、圧力導入溝は形成されない。その他の構成は実施例１と同様なので重複を避けて説明を省略する。
【００３３】
上記のように構成したことにより、内歯歯車３にかかる半径方向の荷重Ｆがスラスト方向の力Ｆｓとしても配分されるため、内歯歯車３における大径側の側面３ｂをケーシング１の一方の（即ち、大径側の）内側面１ｂへ押し付ける力が得られることとなり、内歯歯車３の傾きが防止される。その他の作用効果は実施例１と同様なので重複を避けて説明を省略する。
【００３４】
本願発明は、上記各実施例の構成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において適宜設計変更可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】  本願発明の実施例１にかかる内接ギヤポンプの断面図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】  図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】  本願発明の実施例２にかかる内接ギヤポンプにおけるケーシングの断面図である。
【図５】  本願発明の実施例３にかかる内接ギヤポンプの断面図である。
【図６】  従来公知の内接ギヤポンプの断面図である。
【図７】  図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１はケーシング、１ａ，１ｂは内側面、１ｃは内周面、２はクリアランス、３は内歯歯車、３ａ，３ｂは側面、３ｃは外周面、４は外歯歯車、１０，１１，１２は圧力導入溝、１３は摺動抵抗低減手段（スパイラル溝）。
【図１】
0003668781.tif 000002
【図２】
0003668781.tif 000003
【図３】
0003668781.tif 000004
【図４】
0003668781.tif 000005
【図５】
0003668781.tif 000006
【図６】
0003668781.tif 000007
【図７】
0003668781.tif 000008