JP2000291565A - 歯先部に挿入されたシール部材を備え鎌状部材を有さない内接歯車ポンプ - Google Patents

歯先部に挿入されたシール部材を備え鎌状部材を有さない内接歯車ポンプ

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フランツ・アルボガスト
Peter Peiz
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧条件においても効率低下及び圧力脈動を
生じない内接歯車ポンプを提供する。 【解決手段】 内面に歯切りされた中空ホイール６と、
該中空ホイール６に歯合するピニオン５とを備え、中空
ホイール６とピニオン５とは回転可能にハウジング１内
に保持され、ハウジング１は、吸入口７と吐出口１０と
を備え、中空ホイール６は、ポンプ作用を受ける媒体の
ための開口部１７を備え、中空ホイール６に形成された
各歯先部１４は異形溝を備え、該異形溝内には摺動を伴
いながらピニオン５の歯先部と共にシール作用をする半
径方向に移動可能なシール部材３０が収容されている歯
車ポンプにおいて、シール部材３０を金属から形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧を発生させる
ために、請求項１の前提部分に記載された構成を備えた
鎌状部材を有さない内接歯車ポンプに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】この種のポンプは独国特許第41 04 397
号公開公報から公知である。
【０００３】一般的に内接歯車ポンプは、内面に歯切り
された中空ホイールと、これより少ない歯が外面に形成
されたピニオンとを備え、これらの歯が歯合して、すな
わち係合して駆動が行われる。中空ホイールの各歯先部
は異形溝を有している。この溝内にはシール部材が挿入
されている。ピニオンが回転すると、このシール部材は
ピニオンの歯先部と摺動接触する。この工程で、短時間
のシール作用が行われ、こうして吸入空間が加圧空間か
ら遮断される。所定の接触圧を確保するために、シール
部材における半径方向外側端部はスプリングの作用を受
けるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】シール部材は通例プラ
スチックから形成されている。これまで、シール作用の
ためには、ある程度の弾性が必要であると考えられてき
た。
【０００５】実際の作動において、特に比較的高圧の作
動状態では、説明のつかない現象の存在が明らかになっ
てきた。すなわち、ポンプ効率に低下及び圧力の脈動で
ある。圧力の脈動は極めて不都合な現象である。
【０００６】本発明の課題は、ポンプ効率の低下も圧力
の脈動も示さない内接歯車ポンプを提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は請求項１の特
徴部分によって解決される。
【０００８】本発明者らは、次のような詳細考察を行っ
た。ピニオンの歯先部の頂点は異なる半径上に存在す
る。このことは、製造上の公差によってもたらされる。
例えば、ある１つの歯先部の頂点が、隣の歯先部の頂点
よりも大きな半径上に存在するということである。シー
ル部材から見ればこのことは、ピニオンの回転中におけ
るシール部材のシール面が、各歯毎に異なる半径上に存
在することを意味する。ある意味では、シール部材が半
径方向に踊る現象であると言える。この現象によって、
中空ホイールの歯先部内に形成された異形溝の内面で、
各シール部材が溝に対して相対移動することになる。
【０００９】さらに次のような状況が考えられる。上述
したように、個々のシール部材は、吸入空間と加圧空間
とを遮断する。このことはシール部材には、吸入空間か
ら加圧空間へ向かう差圧が作用することを意味する。さ
らにこのことは、吸入空間に面するシール部材の側面
が、対応する異形溝の内面に押圧されることを意味す
る。半径方向に沿ったこのような微小変位は、上記差圧
に応じて摺りこぎ運動になる。その結果、関係する面の
摩耗が発生する。シール部材の一面は、極めて望ましく
ない形態に削られることになる。摩耗が非常に激しく起
こることもあり、そのような場合、シール部材の傾倒が
起こり、さらに歯合が阻害されることも考えられる。
【００１０】進歩的な洞察により、シール部材の材料と
して、プラスチックの代わりに金属を用いることが全て
において好適であろうと推量された。実際、例えば一般
の炭素鋼のような鋼材が好適であり、さらに耐摩耗性特
殊鋼も好適であることが判った。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
を詳細に説明する。
【００１２】図１は、ハウジング部材１内に、鎌状部材
を有さず、頂部シール部材と間隙部とを有する内接歯車
ポンプを断面で示している。前記間隙部は、歯の側面に
よって順次シールされる。ハウジング部材１には、軸線
方向に他のハウジング部材が接続されている。モータ軸
４には外面に歯切りされたピニオン５が取付けられ、ピ
ニオン５は内面に歯切りされた中空ホイールと歯合状態
にあり、こうして歯車列１２を構成している。ピニオン
５と中空ホイール６とは互いに同心ではなく、偏心して
配置され、さらに、ピニオン５は中空ホイール６より歯
数が１つ少なく形成され、こうして、ピニオン５の歯先
部１３の外面が中空ホイール６の歯先部１４の内面に順
次接触する。さらには、矢印Ｘで示す方向に回転する際
に、ピニオン５に形成された歯及び中空ホイール６に形
成された歯が、それぞれ歯合状態から外れつつ通過する
領域に吸入口７が設けられている。内部に中空ホイール
６とピニオン５とを収容しているハウジング部材１に設
けられた吸入口７には、軸線方向に隣接するハウジング
部材に形成され中空ホイール６の外表面２０の一部を覆
うように延在する吸入室８が接続されている。同様に、
中空ホイール６の輪郭領域を覆うように延在する加圧室
１１から延びる吐出口１０がポンプの反対側に設けられ
ている。加圧媒体のポンプ内部への流入、すなわち、ピ
ニオン５の歯と中空ホイール６の歯との間隙部への流入
は、図面上下軸線方向に、中空ホイール６に形成された
半径方向開口部１７を経由して行われる。加圧媒体は、
上記間隙部によって搬送される。開口部１７は、中空ホ
イール６の外表面から中空ホイールの歯底部へと通じて
いる。
【００１３】図１に示すように、中空ホイールの各歯先
部には、中空ホイールの半径方向に移動可能なシール部
材３０が装着されている。シール部材３０は、ピニオン
５が回転する際に、ピニオン５と中空ホイール６との歯
車対１２の間のシール作用を行うものである。
【００１４】図２に示す部分拡大図は、シール部材３０
が燕尾状の異形溝３４内に確実に装着されている様子を
示している。また同時に、歯車列１２の幅方向に可能な
限り一様な圧力分布を実現し、この一様な圧力分布によ
って可能な限り安定的なポンプ作用を実現するために、
シール部材３０及び異形溝３４の側面及び接触面をどの
ように構成すればよいかを示している。
【００１５】図２は、中空ホイール６に挿入されたシー
ル部材３０がピニオン５に接触してシール作用を行って
いる範囲において、ピニオン５と中空ホイール６とを示
している。高圧領域において効率損失及び圧力の脈動を
回避するために、本発明ではシール部材３０を鋼材から
形成している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 鎌状部材を有さない内接歯車ポンプにおいて
２つの歯車が配置された領域を示す断面図である。
【図２】 ２つの歯車を拡大し、シール部材がそのシー
ル作用を果たす状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング部材 ５ ピニオン ６ 中空ホイール ７ 吸入口 １０ 吐出口 １４ 歯先部 １７ 開口部 ３０ シール部材 ３４ 異形溝

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鎌状部材を有さない歯車ポンプであっ
    て、 １．１ 内面に歯切りされた中空ホイール（６）と、 １．２ 該中空ホイール（６）に歯合するピニオン
    （５）と、を備え、 １．３ 前記中空ホイール（６）と前記ピニオン（５）
    とは回転可能にハウジング（１）内に保持され、 １．４ 該ハウジング（１）は、吸入口（７）と吐出口
    （１０）とを備え、 １．５ 前記中空ホイール（６）は、ポンプ作用を受け
    る媒体のための開口部（１７）を備え、 １．６ 前記中空ホイール（６）に形成された各歯先部
    （１４）は異形溝（３４）を備え、該異形溝（３４）内
    に、摺動を伴いながら前記ピニオン（５）の歯先部と共
    にシール作用を行う半径方向に移動可能なシール部材
    （３０）が収容されている歯車ポンプにおいて、 １．７ 前記シール部材（３０）は金属からなることを
    特徴とする、鎌状部材を有さない歯車ポンプ。
  2. 【請求項２】 前記シール部材（３０）は鋼材からなる
    ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
JP2000082648A 1999-03-26 2000-03-23 歯先部に挿入されたシール部材を備え鎌状部材を有さない内接歯車ポンプ Withdrawn JP2000291565A (ja)

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