(57)【要約】【課題】吐出ポート側において、主ケーシングとカバーケーシングとの合わせ面からポンプ対象流体が漏れ出る径傾向のあること、並びにそれによる吐出流量低下の不都合を改善できるように、さらに工夫されたトロコイドポンプを提供する。【解決手段】円筒状の収容空間２が形成されるポンプケーシング１と、内歯４を備えて収容空間２に回転可能に内嵌されるアウタロータ３と、内歯４に咬合する外歯６を備えてアウタロータ３内に回転可能に配備されるインナロータ５と、収容空間２に開通するようにポンプケーシング１に形成される吸入ポート７及び吐出ポート８とを有し、ポンプケーシング１は、アウタロータ挿脱用の開口１ａを備えてアウタロータ３が回転可能に収容される主ケーシング１Ａと、主ケーシング１Ａの開口１ａを覆う状態で主ケーシング１Ａに組付け可能なカバーケーシング１Ｂとを、インロー嵌合状態で相対固定して構成されるトロコイドポンプ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の収容空間が形成されるポンプケーシングと、
内歯を備えて前記収容空間に回転可能に内嵌されるアウタロータと、
前記内歯に咬合する外歯を備えて前記アウタロータ内に回転可能に配備されるインナロータと、
前記収容空間に開通するように前記ポンプケーシングに形成される吸入ポート及び吐出ポートとを有し、
前記ポンプケーシングは、アウタロータ挿脱用の開口を備えて前記アウタロータが回転可能に収容される主ケーシングと、前記主ケーシングの前記開口を覆う状態で前記主ケーシングに組付け可能なカバーケーシングとを、インロー嵌合状態で相対固定して構成されているトロコイドポンプ。
【請求項２】
前記吸入ポート及び前記吐出ポートは、前記主ケーシングと前記カバーケーシングとがインロー嵌合する嵌合部よりも径内側に形成されている請求項１に記載のトロコイドポンプ。
【請求項３】
前記嵌合部の径は、前記主ケーシングにおける前記アウタロータを内嵌合する内周面と同径に設定されている請求項１又は２に記載のトロコイドポンプ。
【請求項４】
前記嵌合部は、主ケーシングの前記内周面に前記カバーケーシングの突出環状壁部が内嵌することにより構成されている請求項１〜３の何れか一項に記載のトロコイドポンプ。
【請求項５】
前記吸入ポート及び前記吐出ポートが前記カバーケーシングに形成されている請求項１〜４の何れか一項に記載のトロコイドポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ディーゼルエンジンのオイルポンプなど、種々のポンプとして用いられるトロコイドポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トロコイドポンプは、インナロータの外歯とアウタロータの内歯とを咬合させた状態で、これらインナロータ及びアウタロータを同時回転させることにより、隙間にできる空間容積の膨張及び圧縮を繰り返してポンプ対象流体（非圧縮性流体）を圧送する、という機能を有している。インナロータとアウタロータとは互いに軸心が異なっており、それによって容積変化させることができるポンプであり、例えば特許文献１において知られている。
【０００３】
インナロータ及びアウタロータを収容するポンプケーシングは、通常、アウタロータを回転可能に収容する主ケーシングと、主ケーシングのアウタロータ挿脱用開口を覆うカバーケーシングとをボルト止めして構成されている。そして、カバーケーシングには、吸入ポート及び吐出ポートが形成されている。
【０００４】
ポンプケーシングには、アウタロータ及びインナロータとを隙間無く収容する精密さが要求されるので、主ケーシングとカバーケーシングとはシール部材を介することなく直接メタルタッチで組み付けられている。
従って、圧力が高くなる吐出ポートにおいては、主ケーシングとカバーケーシングとの合わせ面からポンプ対象流体が漏れ易い傾向があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５０１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、吐出ポート側において、主ケーシングとカバーケーシングとの合わせ面からポンプ対象流体が漏れ出る傾向のあること、並びにそれによる吐出流量低下の不都合を改善できるように、さらに工夫されたトロコイドポンプを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、トロコイドポンプにおいて、
円筒状の収容空間２が形成されるポンプケーシング１と、
内歯４を備えて前記収容空間２に回転可能に内嵌されるアウタロータ３と、
前記内歯４に咬合する外歯６を備えて前記アウタロータ３内に回転可能に配備されるインナロータ５と、
前記収容空間２に開通するように前記ポンプケーシング１に形成される吸入ポート７及び吐出ポート８とを有し、
前記ポンプケーシング１は、アウタロータ挿脱用の開口１ａを備えて前記アウタロータ３が回転可能に収容される主ケーシング１Ａと、前記主ケーシング１Ａの前記開口１ａを覆う状態で前記主ケーシング１Ａに組付け可能なカバーケーシング１Ｂとを、インロー嵌合状態で相対固定して構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のトロコイドポンプにおいて、
前記吸入ポート７及び前記吐出ポート８は、前記主ケーシング１Ａと前記カバーケーシング１Ｂとがインロー嵌合する嵌合部ｋよりも径内側に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のトロコイドポンプにおいて、
前記嵌合部ｋの径は、前記主ケーシング１Ａにおける前記アウタロータ３を内嵌合する内周面１０Ａと同径に設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のトロコイドポンプにおいて、
前記嵌合部ｋは、主ケーシング１Ａの前記内周面１０Ａに前記カバーケーシング１Ｂの突出円柱部１８が内嵌することにより構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のトロコイドポンプにおいて、
前記吸入ポート７及び前記吐出ポート８が前記カバーケーシング１Ｂに形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、主ケーシングとカバーケーシングとが、インロー嵌合状態で相対固定されているので、主ケーシングの接合面（外側面１４）とカバーケーシングの接合面（接合面１７）とが面当接するのに加えて、インロー嵌合する部分も有する構成とされている。従って、平らな接合面どうしだけが当接する従来の構造に比べて、主ケーシングとカバーケーシングとの接合部位のシール性能が向上し、その接合部位からポンプ対象流体が漏れ出るおそれが抑制又は軽減されるようになる。
【００１３】
その結果、吐出ポート側において、主ケーシングとカバーケーシングとの合わせ面からポンプ対象流体が漏れ出る径傾向のあること、並びにそれによる吐出流量低下の不都合を改善できるように、さらに工夫されたトロコイドポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】トロコイドポンプの背面図
【図２】トロコイドポンプの構造を示す図１のＡ−Ａ断面図
【図３】主ケーシングを示す背面図
【図４】カバーケーシングを示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明によるトロコイドポンプの実施の形態を、農機や建機などの産業用ディーゼルエンジンに装備されたオイルポンプとして、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１及び図２にトロコイドポンプでなるオイルポンプＰが示されている。オイルポンプＰは、円筒状の収容空間２が形成されるポンプケーシング１と、内歯４備えて収容空間２に回転可能に内嵌されるアウタロータ３と、内歯４に咬合する外歯６を備えてアウタロータ３内に回転可能に配備されるインナロータ５と、収容空間２に開通するようにポンプケーシング１に形成される吸入ポート７及び吐出ポート８とを有して構成されている。
【００１７】
図１〜図３に示されるように、アウタロータ３は、その外周面３ａが内周面１０Ａ（後述）に内嵌された状態で収容空間２に相対回転可能に収容され、アウタロータ軸心Ｘを中心に回転できるように構成されている。アウタロータ３の径内側には、アウタロータ軸心Ｘに向かって突出する５つの内歯４と、周方向で隣り合う内歯４，４どうしの間に形成される内向き歯谷４ａが５つ形成されている。これら内歯４及び内向き歯谷４ａは、それぞれアウタロータ軸心Ｘの回りに均等間隔毎に形成されている。
【００１８】
図１〜図３に示されるように、インナロータ５の中心孔５ａには、ポンプケーシング１に回転可能に軸支されるポンプ軸（駆動軸）９が、例えば連結ピン１５（図２を参照）を用いて一体回転状態に内嵌装備されている。インナロータ５の径外側には、ポンプ軸心Ｙに対する径外側に向かって突出する４つの外歯６と、周方向で隣り合う外歯６，６どうしの間に形成される外向き歯谷６ａが４つ形成されている。これら外歯６及び外向き歯谷６ａは、それぞれポンプ軸心Ｙの回りに均等間隔毎に形成されている。
【００１９】
図１〜図３に示されるように、アウタロータ３の５つの内歯４とインナロータ５の４つの外歯６とが互いに咬合する状態で、アウタロータ３内にインナロータ５が配備されて収容空間２に収容されている。互いに異なる軸心Ｘ，Ｙを有するこれらアウタロータ３とインナロータ５は、互いに同じ幅（厚み）を有している。
【００２０】
ここでオイルポンプＰの動きを簡単に説明すると、ポンプ軸９を駆動回転させてインナロータ５をポンプ軸心Ｙ回りに矢印Ｚ方向（図１参照）に回転すると、これ５と咬合するアウタロータ３もアウタロータ軸心Ｘ周りに連れ回転される。すると、吸入ポート７からエンジンオイル（ポンプ対象流体の一例）がアウタロータ３とインナロータ５との間の膨張空間ａに吸込まれる。その吸込まれたエンジンオイルは、今度はアウタロータ３とインナロータ５との間の圧縮空間ｂから吐出ポート８に吐出されるのである。
【００２１】
さて、図１〜図４に示されるように、ポンプケーシング１は、アウタロータ挿脱用の開口１ａを備えてアウタロータ３が回転可能に収容される主ケーシング１Ａと、主ケーシング１Ａの開口１ａを覆う状態で主ケーシング１Ａに組付け可能なカバーケーシング１Ｂとを、インロー嵌合状態で相対固定して構成されている。
【００２２】
主ケーシング１Ａは、図１〜図３に示されるように、アウタロータ軸心Ｘを仮想軸心とする内周面１０Ａを有する外周壁１０、及び、ポンプ軸心Ｙを中心とした軸支孔１２と内側面１１ａとを備えた側壁１１とを有しており、アルミ合金や鋳物などの金属材により構成されている。外周壁１０の内周面１０Ａは、アウタロータ３の幅（厚み）より少し長い奥行きを有しており、その先端部が開口１ａを構成する外インロー部１３に形成されている。また、外周壁１０の先端には側周面状の外側面１４が形成されている。
【００２３】
カバーケーシング１Ｂは、図１，２、及び図４に示されるように、ポンプ軸心Ｙを中心とする軸支孔１９と、アウタロータ軸心Ｘを中心とする突出円柱部１８とを備えるアルミ合金や鋼板などの金属材により構成されている。突出円柱部１８は、収容空間２を形成する円形状の側面１８ａ、外インロー部１３に内嵌する嵌合外周面である内インロー部１６を備えている。突出円柱部１８の径外側には、外側面１４に当接する接合面１７が形成されている。なお、突出円柱部１８を持たない平板でなるカバーケーシングと主ケーシングとでなるポンプケーシングでも良い。
【００２４】
これら主ケーシング１Ａとカバーケーシング１Ｂとは、図２に示されるように、突出円柱部１８と内周面１０Ａとが嵌合したインロー状態で複数のボルト（図示省略）により相対固定されている。より具体的には、内インロー部１６と外インロー部１３とがインロー嵌合してなる嵌合部ｋが構成される状態で組み付けられており、このような凹凸嵌合構造により収容空間２が形成されている。
【００２５】
ポンプ軸９は、図２に示されるように、インナロータ５を連結キー１５により一体回転状態に外嵌させる装着軸部９ａ、主ケーシング１Ａの軸支孔１２に相対回転可能に枢支させる主軸受軸部９ｂ、他端のスプライン部９ｃなどを備えている。装着軸部９ａの端部は、カバーケーシング１Ｂの軸支孔１９に回転可能に枢支させる端軸受軸部９ｄに形成されている。ポンプ軸９はポンプ軸心Ｙを有しており、スプライン部９ｃにより回転動力が入力される。
【００２６】
図１，２、及び図４に示されるように、吸入ポート７及び吐出ポート８は、主ケーシング１Ａとカバーケーシング１Ｂとがインロー嵌合する嵌合部ｋよりも径内側に形成されている。即ち、膨張空間ａに開口する吸入ポート７及び圧縮空間ｂに開口する吐出ポート８のそれぞれの外枠面７ａ，８ａは、アウタロータ軸心Ｘを中心とする嵌合部ｋの径Ｒｋより若干小さい径Ｒ７、Ｒ８を有している。Ｒｋ＞Ｒ７、Ｒｋ＞Ｒ８、Ｒ７＝Ｒ８であるが、Ｒ７≠Ｒ８でも良い。
【００２７】
吸入ポート７や吐出ポート８は、図１，２や図４に仮想線で示されるように、各外枠面７ａ，８ａ又はそれらの径Ｒ７，Ｒ８が嵌合部ｋの径Ｒｋを径外側に超えて、より大きな面積を有する設定とされても良い。
【００２８】
主ケーシング１Ａとカバーケーシング１Ｂとが、嵌合部ｋを備えてのインロー嵌合状態で相対固定されているので、外側面１４と接合面１７とが面当接するのに加えて、内外のインロー部１６，１３が嵌合する構成とされている。従って、外側面１４と接合面１７とだけが当接する従来の構造に比べて、主ケーシング１Ａとカバーケーシング１Ｂとの接合部位のシール性能が向上し、その接合部位からエンジンオイルが漏れ出るおそれが抑制又は軽減される効果がある。
【００２９】
そして、図１，２に示されるように、吸入ポート７及び吐出ポート８が嵌合部ｋの径内に形成されていれば、嵌合部ｋは内外のインロー部１６，１３が全周で嵌合する構造となる。故に、主ケーシング１Ａとカバーケーシング１Ｂとの接合部位を各ポート７，８が横切って形成されることがないから、その接合部位のシール性がさらに改善され、前述のエンジンオイルの漏れ抑制効果がより一層強化される利点が得られる。
【００３０】
嵌合部ｋの径は、主ケーシング１Ａにおけるアウタロータ３を内嵌合する内周面１０Ａと同径に設定されていて、内周面１０Ａの加工を延長することで済むから、例えば、異なる径で嵌合されて段付き構造とされている場合に比べて、構造の簡素化や加工コストの低減が行え、より合理化が促進される効果が得られる。
【００３１】
嵌合部ｋは、主ケーシング１Ａの内周面１０Ａにカバーケーシング１Ｂの突出円柱部１８が内嵌することで構成されているので、カバーケーシング１Ｂに突出円柱部１８を設けることと、外周壁１０の少しの延長とによる必要最小限度の構造変更（状来品に比べて）で済む利点がある。
【００３２】
例えば、図示は省略するが、外周壁１０を少し短くし、かつ、その分、カバーケーシング１Ｂにアウタロータ３の一端部を内嵌収容する突出環状部を形成し、突出環状部と外周壁１０とをインロー嵌合状態とする構成に比べて、構造の簡素化及び加工コスト削減、精度向上が行える良さがある。
【００３３】
また、吸入ポート７及び吐出ポート８が、主ケーシング１Ａに比べて、形状簡単で加工し易いカバーケーシング１Ｂに形成されている点も好ましい。
本オイルポンプＰは、クランク軸（図示省略）で直接にポンプ軸９が駆動回転される構成、或いは、ポンプ軸９先端のギヤ又はスプライン部９ｃを用いて、ギヤ連動機構やベルト伝動機構を介してクランク軸で駆動回転される構成が採られる。
【００３４】
〔別実施例〕
吸入ポート７や吐出ポート８は、図１，２や図４に仮想線で示されるように、各外枠面７ａ，８ａ又はそれらの径Ｒ７，Ｒ８が嵌合部ｋの径Ｒｋを径外側に超えて、より大きな面積を有する設定とされても良い。
また、図示は省略するが、アウタロータ３の一方又は両方の側面に潤滑油保持可能な溝（円周溝、螺旋溝、円弧溝など）を形成して、主ケーシング１Ａやカバーケーシング１Ｂとの摩擦、即ち、回転抵抗が減らせるようにされた構成を採っても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１          ポンプケーシング
１Ａ        主ケーシング
１Ｂ        カバーケーシング
１ａ        開口
２          収容空間
３          アウタロータ
４          内歯
５          インナロータ
６          外歯
７          吸入ポート
８          吐出ポート
１０Ａ      内周面
１８        突出円柱部
ｋ          嵌合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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