(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータハウジングにアウタロータと該アウタロータ内の偏心した位置に配設したインナロータとを収納し、
上記両ロータの回転により移動するチャンバ容積の増減にて流体を圧送し或いは供給される流体の圧力を駆動源として上記インナロータを支持する支持軸を回転させる内接ロータ型流体装置において、
上記インナロータと上記支持軸とを駆動用係合部を介して連設すると共に、上記インナロータのラジアル方向を上記支持軸の外周に軸方向断面を点接触状態で支持する、上記支持軸の軸周に装着したリングを介して支持したことを特徴とする内接ロータ型流体装置。
【請求項２】
ロータハウジングにアウタロータと該アウタロータ内の偏心した位置に配設したインナロータとを収納し、
上記両ロータの回転により移動するチャンバ容積の増減にて流体を圧送し或いは供給される流体の圧力を駆動源として上記インナロータを支持する支持軸を回転させる内接ロータ型流体装置において、
上記インナロータと上記支持軸とを駆動用係合部を介して連設すると共に、上記インナロータのラジアル方向を上記支持軸の外周に軸方向断面を点接触状態で支持する、上記インナロータの内周に装着したリングを介して支持したことを特徴とする内接ロータ型流体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナロータを支持軸に対して軸方向断面を点接触状態で支持する内接ロータ型流体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トロコイド型、パラコイド型、ギヤ型等の各種内接ロータを有する流体ポンプ、或いは流体モータを代表とする内接ロータ型流体装置では、インナロータと該インナロータに内接するアウタロータ、及びこの両ロータの幅面側を覆うロータハウジングで構成されており、外部からの駆動力でインナロータを回転させると、このインナロータの回転力に伴い内接するアウタロータも同方向へ相互回転する。
【０００３】
内接ロータ型流体装置をポンプ作動させる場合には、駆動力が上記インナロータを支持する支持軸に伝達され、上記両ロータの回転角度により、該両ロータと上記ロータハウジングとで区画されたポンピングチャンバの体積増減により、容積増加時に流体を吸引し、最大容積時に該容積を閉塞し、容積減少の際に流体に圧力を付与して高圧状態で吐出させる。又、モータ作動させる場合には、上記流体を駆動源として上記インナロータにトルクを生じさせ、このトルクを上記支持軸から取り出す。
【０００４】
尚、支持軸から上記インナロータへの駆動力の伝達を行う駆動用係合部は、例えば特開昭６３−１７８１号公報では、支持軸とインナロータとの間に形成したスプライン或いはセレーションの係合構造とする技術が開示され、又、特開平５−２４０１６６号公報では、支持軸に係合溝を形成し、この係合溝に係入する駆動用突部をインナロータの内周に形成した構造とする技術が開示されている。
【０００５】
図８に、内接ロータ型流体装置の一例であるトロコイドポンプを示す。支持軸１からの駆動力が、この支持軸１に形成した係合溝１ａに係合されている駆動用突部２ａを介してインナロータ２に伝達されると、このインナロータ２が反時計回り方向へ回転し、同時に、内接するアウタロータ３が相互回転する。
【０００６】
そして、最初の１８０°の回転で両ロータ２，３間に形成されるチャンバ４の容積が次第に拡大し、ロータハウジング５に形成された吸入ボリュート室５ａからオイル、水等の流体が上記チャンバ４に吸入され、次いで、上記チャンバ４が閉塞され、次の１８０°の回転で上記チャンバ４の容積が次第に減少すると共に、上記ロータハウジングに形成された吐出ボリュート室５ｂが開口し、上記チャンバ４に封入されて圧縮された流体が高圧で吐出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内接ロータ型流体装置をポンプ動作させる場合、吐出ボリュート室５ｂ側のチャンバ４の容積が最小となる付近で吐出圧が最大となるため、その対角線上にある吸入ボリュート室５ａ側のチャンバ４に吸入される流体との差圧が大きくなり、上記インナロータ２に対して、図８、図９（ａ）に矢印で示すようなラジアル方向の押圧力Ｆが作用する。
【０００８】
上記押圧力Ｆは、上記インナロータ２を介して上記支持軸１を押圧する。上記押圧力Ｆが大きい場合、上記インナロータ２の内周面が上記支持軸１の外周面に対し、軸方向に沿う断面では線接触となるため、図９（ｂ）に示すように、当該押圧力Ｆを受けて上記支持軸１が傾斜すると、インナロータ２も同方向へ傾斜してしまう。
【０００９】
このインナロータ２及びアウタロータ３はロータハウジング５内において流体を媒介にフローティング状態で回転しており、このインナロータ２が傾斜すると傾斜方向の下端部２ａ、或いは上端部２ｂがロータハウジング５の内周面に接触して正常な回転に支障が生じるばかりか、接触の際の摺動抵抗により損傷を受け易くなる等、耐久性の低下を招いてしまう。
【００１０】
尚、内接ロータ型流体装置をモータとして作動させる場合には、吸入ボリュート室５ａ側のチャンバ４の容積が最小となる付近で圧力最大となり、その対角線上にある吐出ボリュート室５ｂ側との差圧が大きくなるため、上記インナロータ２は逆方向に傾斜してしまい、上述と同様の問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、支持軸がラジアル方向の押圧力を受けて傾斜しても、インナロータが傾斜せず、ロータハウジングとの異常接触を回避して、耐久性の向上を図ることのできる内接ロータ型流体装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第１の内接ロータ型流体装置は、ロータハウジングにアウタロータと該アウタロータ内の偏心した位置に配設したインナロータとを収納し、上記両ロータの回転により移動するチャンバ容積の増減にて流体を圧送し或いは供給される流体の圧力を駆動源として上記インナロータを支持する支持軸を回転させる内接ロータ型流体装置において、上記インナロータと上記支持軸とを駆動用係合部を介して連設すると共に、上記インナロータのラジアル方向を上記支持軸の外周に軸方向断面を点接触状態で支持する、上記支持軸の軸周に装着したリングを介して支持したことを特徴とする。
【００１６】
第２の内接ロータ型流体装置は、ロータハウジングにアウタロータと該アウタロータ内の偏心した位置に配設したインナロータとを収納し、上記両ロータの回転により移動するチャンバ容積の増減にて流体を圧送し或いは供給される流体の圧力を駆動源として上記インナロータを支持する支持軸を回転させる内接ロータ型流体装置において、上記インナロータと上記支持軸とを駆動用係合部を介して連設すると共に、上記インナロータのラジアル方向を、上記支持軸の外周に軸方向断面を点接触状態で支持する、上記インナロータの内周に装着したリングを介して支持したことを特徴とする。
【００１７】
すなわち、第１或いは第２の内接ロータ型流体装置では、支持軸に対してインナロータのラジアル方向を軸方向断面を点接触状態で支持するリングを介して支持することで、上記支持軸がインナロータからのラジアル方向の押圧力を受けて傾斜しても、インナロータは傾斜せずロータハウジング内での正常回転が保証される。
【００１９】
又、上記リングが上記支持軸の外周、或いはインナロータの内周に装着されているので、保守が容易になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の参考例、及び一実施の形態を説明する。図１〜図３に本発明の第１参考例を示す。図中の符号１１は内接ロータ型流体装置の一例であるトロコイドポンプで、車両に搭載されているエンジン或いは自動変速機のオイルポンプ等に採用されている。尚、本参考例では、上記トロコイドポンプの代表として、自動変速機に併設されているエンジン駆動式オイルポンプ（１１）を例に説明する。
【００２１】
オイルポンプ１１の入力側に設けられている支持軸としてのインペラスリーブ１２が、トルクコンバータのポンプインペラ１３に連設され、このインペラスリーブ１２が、上記トルクコンバータからの動力を図示しない自動変速機に伝達するインプットシャフト１４に相対回動自在に挿通支持されている。
【００２２】
又、上記オイルポンプ１１のロータハウジング１５が、図示しない自動変速機の本体ケースと一体に形成されたオイルポンプハウジング１５ａと、このオイルポンプハウジング１５ａを閉塞するオイルポンプカバー１５ｂで構成されており、このロータハウジング１５にアウタロータ１６が回動自在に内装さていると共に、このアウタロータ１６の内周にインナロータ１７が、該アウタロータ１６に対して回転中心を一方へ偏倚した状態で装着されており、このインナロータ１７の回転中心に上記インペラスリーブ１２の先端が挿通されている。
【００２３】
このインペラスリーブ１２の先端には、対向一対の係合溝１２ａが軸方向に沿って形成されおり、この係合溝１２ａに上記インナロータ１７の内周に突設した駆動用突部１７ａが係入され、この係合溝１２ａと上記駆動用突部１７ａとで駆動用係合部が構成されている。
【００２４】
又、上記インナロータ１７の幅面方向のほぼ中央に対向する、上記インペラスリーブ１２の先端部軸周に、上記インナロータ１７のラジアル方向への移動を規制する支持部１２ｂが形成されている。この支持部１２ｂは軸方向断面が半円状の突条を成しており、この支持部１２ｂが上記インナロータ１７を軸方向断面において点接触状態で支持している。
【００２５】
上記インナロータ１７に駆動力が伝達されると、このインナロータ１７と上記アウタロータ１６がオイルを媒介にフローティング状態で同方向へ相互回転し、両ロータ１６，１７間の噛合により形成されるチャンバ１８の容積が最初の１８０°の区間で次第に拡大し、次の１８０°の区間で次第に減少する。上記オイルポンプハウジング１５ａの上記チャンバ１８の容積が拡大する側に、流体としてのオイルを供給する吸入ボリュート室１９ａが形成されており、減少する側にオイルを吐出する吐出ボリュート室１９ｂが形成されている。
【００２６】
次に、上記構成による本参考例の作用について説明する。トルクコンバータを構成するポンプインペラ１３の回転に同期して、インペラスリーブ１２が回転すると、このインペラスリーブ１２の駆動力が該インペラスリーブ１２に形成した係合溝１２ａ、及びこの係合溝１２ａに係入されているオイルポンプ１１のインナロータ１７の内周に突設した駆動用突部１７ａを介して上記インナロータ１７に伝達される。
【００２７】
すると、上記インナロータ１７が、図１の矢印で示す反時計回り方向へ回転すると共に、このインナロータ１７に内接するアウタロータ１６が同方向へ相互回転し、最初の１８０°の回転範囲で両ロータ１６，１７間の噛合により形成されるチャンバ１８の容積が次第に拡大して負圧となり、吸入ボリュート室１９ａからオイルが吸入され、丁度、１８０°の位置で上記チャンバ１８が、上記両ロータ１６，１７、及びオイルポンプハウジング１５ａ、オイルポンプカバー１５ｂにより閉塞され、次の１８０°の回転範囲で上記チャンバ１８の容積が次第に減少すると共に、吐出ボリュート室１９ｂが開口し、圧縮された高圧のオイルが吐出される。
【００２８】
上記両ロータ１６，１７の幅面と上記オイルポンプハウジング１５ａ、及びオイルポンプカバー１５ｂとの間はオイルにて潤滑されており、上記両ロータ１６，１７はオイルを媒介にフローティング状態で回転しており、スラスト方向への移動し易く、従って、上記吐出ボリュート室１９ｂ側のチャンバ１８の容積が最小となり吐出圧が最大となる付近では、インナロータ１７にラジアル方向の押圧力が発生しており、一方、その対角線上にある吸入ボリュート室１９ａ側のチャンバ１８は容積が拡大する通過点にあるため負圧が発生しており、その差圧により、上記インナロータ２に対して、図８、図９（ａ）に矢印で示すようなラジアル方向の押圧力Ｆが作用する。
【００２９】
そして、上記吐出ボリュート室１９ｂからの吐出圧が高圧な場合、この押圧力Ｆを受けた上記インナロータ２がインペラスリーブ１２を、図３の反時計回り方向へ傾斜させる。しかし、上記インナロータ２の内周が、上記インペラスリーブ１２の軸周に、支持部１２ｂを介して軸方向断面を点接触状態で支持されているため、上記インナロータ１７は傾斜せず、インペラスリーブ１２のみの傾斜となり、従って、このインペラスリーブ１２が傾斜しても、インナロータ１７はフローティング状態での正常な回転が保証される。
【００３０】
又、図４に本発明の第２参考例を示す。上述した第１参考例では、支持部１２ｂをインペラスリーブ１２に形成したが、本参考例では、インナロータ１７の内周に軸方向断面が半円状の支持部１７ｂを形成し、この支持部１７ｂを介してインナロータ１７を上記インペラスリーブ１２に支持したものであり、作用効果は、第１参考例と同様である。
【００３１】
又、図５に本発明の第３参考例を示す。上述した第２参考例では、支持部１７ｂを半円状に形成したが、本参考例では、支持部１７ｂを突起状に形成したものであり、作用効果は第１参考例と同様である。
【００３２】
又、図６に本発明の第１実施の形態を示す。本実施の形態では、上述した第１参考例に記載されている支持部１２ｂに代えて、インペラスリーブ１２の先端外周に、スナップリングなどの支持部２０を装着したものであり、支持部２０を別部材としたことで、部品交換等、保守性の向上を図ることができる。
【００３３】
又、図７に本発明の第２実施の形態を示す。本実施の形態では、上述した第２、第３参考例に記載されている支持部１７ｂに代えて、インナロータ１７の内周に、スナップリングなどの支持部２０を装着したもので、作用効果は、第１実施の形態と同様である。
【００３４】
尚、本発明は上記各実施の形態に限るものではなく、内接ロータ型流体装置を流体モータとして採用する場合に適用できることは云うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、インナロータを支持軸に対して、軸方向断面が点接触状態になるように支持したので、上記支持軸がラジアル方向の押圧力を受けて傾斜しても、上記インナロータは傾斜せず、このインナロータとロータハウジングとの間の異常接触が回避されて、常にフローティング状態での正常な回転が保証されるばかりでなく、耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１参考例によるオイルポンプの図２のＩ−Ｉ断面図
【図２】同、オイルポンプの断面正面図
【図３】同、図１のIII−III断面図
【図４】第２参考例による図３相当の断面図
【図５】第３参考例による図３相当の断面図
【図６】第１実施の形態による図３相当の断面図
【図７】第２実施の形態による図３相当の断面図
【図８】従来のオイルポンプの断面図
【図９】図８のＩＸ−ＩＸの動作別の断面図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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