JPH04132489U - 粘性ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転体と渦巻状の突条が形成された非回転体
とから構成される粘性ポンプの能力を維持しつつかつ、
上記回転体と渦巻突条との耐久性をはかりポンプ耐久性
を向上させる。 【構成】 デフケース３に圧着され同デフケース３と一
体的に回転する回転板２３と、該回転板２３に対設され
デフカバー内周面２ａに嵌合した固定板２４の内側に設
けた渦巻板２５に形成した渦巻突条２５ａとの隙間をＣ
としたとき０．１ｍｍ＜Ｃ＜１．２ｍｍなる隙間Ｃを形
成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、遠心力に抗して回転体の内側に向かって粘性流体を運ぶ粘性ポンプ 、特に自動車のインタアクルスデフに用いられている粘性ポンプに関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

回転軸と一体となって回転する回転体と、その回転体の側面に対面する渦巻状 の突条を有する渦巻板が形成された非回転体とから構成され、粘性流体であるオ イル等をその粘性を利用して上記回転体の遠心力に抗して該回転体の内側方向に 移動させる粘性ポンプ原理が知られている。

【０００３】 この粘性ポンプを実用化するには、上記回転体と渦巻突条との間の隙間が問題 となる。即ち、オイル等の粘性流体が上記回転体の内側方向に移動するのは、オ イル自身の粘性による滞留力と上記渦巻状の突条にオイルが衝突したときの粘性 摩擦力とが、回転体によって生じる遠心力に打ち勝ったときであり、できるだけ 上記突条にオイルを衝突させることが望ましい。そのためには上記回転体と渦巻 突条との間の隙間ができるだけ小さいことが望ましく、できることなら隙間が無 いのが理想であり、回転体と渦巻突条を最初から接触させている接触タイプの粘 性ポンプがある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、この接触タイプの粘性ポンプにおいては、回転体と渦巻突条との接触 が強く圧接してしまう場合があり、その場合、両者の摩擦抵抗が大きく回転体と 渦巻突条の摩耗や、圧接によって発生する摩擦熱によるオイルの劣化など、耐久 性に問題が発生する。

【０００５】 また、上記渦巻板は比較的厚く形成されており、オイル温度の上昇により軸方 向への膨張が大きいので、回転体との圧接が強くなり、回転体や渦巻突条の摩耗 が促進されるといった問題も起こる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

そこで、本考案では、回転部材と共に回転する回転体と、該回転体に対設され 、前記回転体の遠心力により遠心方向に移動しようとする粘性流体の移動を該回 転体の内側方向に規制する渦巻突条を有する渦巻板が形成された非回転体とから なり、上記回転体と渦巻突条との隙間をＣとしたとき０．１ｍｍ＜Ｃ＜１．２ｍ ｍなる隙間を形成した。

【０００７】

【作用】

回転体と渦巻突条との間に０．１ｍｍ＜Ｃ＜１．２ｍｍなる隙間を形成したの で、上記回転体と渦巻突条との接触がなくなり、両者の接触による粘性流体の温 度上昇と共に、該渦巻突条の熱膨張を抑えられ、かつ、ポンプの最低吐出量を維 持することができる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例について説明する。図４は本考案の粘性ポンプを設けた 後二輪駆動大型トラックにおける後前軸側インタアクルスデフ（以下、「インタ ーデフ」という）を示している。このインターデフには図示しないトランスミッ ショからの駆動力を伝達するプロペラシャフト１がインターデフカバー２（以下 、「デフカバー２」という）内のインターデフケース３（以下、「デフケース３ 」という）に連結しており、このデフケース３を回転させる。 デフケース３の回転はスパイダ４に支持された一対のデフピニオン５を介して フロントデフギア６及びリアデフギア７にそれぞれ伝達される。さらに、フロン トデフギア６の回転はスルーシャフト８、タンデムプロペラシャフト９を介して 図示しない後後車輪側のリダクションギアに伝達され、リアデフギア７の回転は 一対のヘリカルギア１０を介して後前車軸側のリダクションギア１１に伝達され る。このインターデフは通常のデフ装置と同じもので、コーナリング時などにお いて車軸間に回転差が生じると、デフピニオン５が回転して回転差を吸収する。

【０００９】 また、インターデフの後側には、分割されたデフキャリア１２Ａ，１２Ｂとか らなるデフロック１２が配設されている。このデフロック１２は、自動車がぬか るみなどの悪路を走行するときなどに、スルーシャフト８とヘリカルギア１０と を連結させてインターデフの機能を停止させるもので、エアシリンダ１３により ロッククラッチ１４をスライドするようになっている。

【００１０】 さらに、このインターデフでは、デフカバー２内に粘性流体である潤滑油１６ を供給して冷却している。その構造は、アクルスハウジング１５の下部に設けた 潤滑油溜め部１５Ａ内に溜められている潤滑油１６を、回転するリダクションギ ア１１が掻き上げ、これを飛沫として各摺動部位やギアの噛み合い部分に供給す る飛沫給油方式である。

【００１１】 一方、アクルスハウジング１５およびデフキャリア１２Ａ，１２Ｂの上部には 、この掻き上げられた潤滑油１６をデフカバー２内に導くための油路１８が形成 されている。そして、この油路１８内に供給された潤滑油１６は、さらにデフカ バー２内に送られてその下部に溜る。この下部に溜った潤滑油１６はデフケース ３で掻き上げられ、デフカバー２の内周面２ａに付着する。この内周面２ａは、 ベアリング１９ｂ側（図では右側）に向い末広がりにテーパーが付けられている 。

【００１２】 このような構造のインターデフにおいて、デフカバー２とデフケース３の間で ベアリング１９Ｂの近傍には粘性ポンプ２２が配置されている。

【００１３】 この粘性ポンプ２２は図１に示すように、回転体である回転板２３と非回転体 で固定板２４と渦巻状の突条２５ａを有する渦巻板２５から形成されている。 回転板２３はリンク状の円板に円筒形のフランジ部２３ａが一体成形された断 面略Ｌ字型で、円板の中心付近には軸方向に対して斜めに孔２３ｂが穿設されて おり、デフケース３の端部３ａに圧入され、デフケース３と一体的に図１を左か ら見て半時計回りに回転するようになっている。

【００１４】 固定板２４は、周縁２４ａを軸方向に向かって折り曲げられたドーナツ形のも ので、その周縁２４ａがデフカバー２の内周面２ａに嵌装されており、その内側 面には、スルーシャフト８を中心に同シャフト方向に巻き込む向きの渦巻を描く 突条２５ａ形成された渦巻板２５が設けられている。（図３参照） この渦巻板２５は、軸方向の厚さが比較的厚く形成されており、デフケース３ によって掻き上げられる潤滑油１６の通路である渦巻溝を渦巻突条２５ａ間の相 互に形成している。

【００１５】 また、回転板２３と渦巻突条２５ａとの間には、図２に示すように、隙間Ｃが 形成されており、この隙間Ｃは０．５ｍｍに定められている。

【００１６】 固定板２４の内周縁と回転板２３のフランジ部２３ａとの間には、図１に示す ように、フランジ部２３ａに形成されたリング状のシール材２６が嵌入されてお り、また、デフケース３とリアデフギア７には、孔２３ｂと連通しポンプ２２か ら送られる潤滑油１６をデフケース３内部に導く孔３ｂと７ａが形成されている 。

【００１７】 このような構造から、デフケース３の回転に伴い、リダクションギア１１によ って掻き上げられ油路１８を通ってデフカバー２下部に溜った潤滑油１６は、デ フカバー内周面２ａに飛沫として付着する。すると、内周面２ａに付着した潤滑 油１６は内周面２ａに沿ってポンプ２２側に移動する。 移動した潤滑油１６は、回転板２３の回転により図３に示すように、渦巻突条 ２５ａの渦巻の外周端開口２５ｂから渦巻突条２５ａで形成された渦巻溝内に押 し込まれ、自身の粘性と渦巻突条２５ａとの衝突により生じる粘性摩擦力とによ り渦巻突条２５ａの間をスルーシャフト８の中心方向に向って移動し、孔２３ｂ 、３ｂ、７ａを通ってデフケース３内に入り、デフピニオン５やフロントデフギ ア６、リフデフギア７を潤滑する。

【００１８】 一方、デフケース３内を潤滑した潤滑油１６はデフケース３の遠心力により再 びデフケース３の回転に伴い内周面２ａに付着しポンプ２２内に押し込まれる。

【００１９】 また、デフカバー２の底に一定以上の潤滑油１６が溜ると、それらは図４に示 すように、自然に溢れ、この溢れた分がデフキァリア１２Ａ，１２Ｂ内を通って 自然に流れながらアクルスハウジング１５内に戻り、このアクルスハウジング１ ５内で冷却された後、再びリダクションギア１１で油路１８内に送られる。

【００２０】 ここで隙間Ｃ量とポンプの回転数によるポンプ２２の吐出量の関係について図 ５を用いて説明する。

【００２１】 図５は、 ポンプ外形 ２０２ｍｍ 〃 内径 ９０ｍｍ 油 種 ハイポイドギヤオイルＳＡＥ＃９０ 油 温 １００℃ ポンプ回転数 １０００ｒｐｍ，４０００ｒｐｍ なる条件の下で行った実験データを示すもので、縦軸に潤滑油１６の吐出量を、 横軸に隙間Ｃ量を示したものであり、実線はポンプ回転数が１０００ｒｐｍ時で 、点線はポンプ回転数が４０００ｒｐｍ時を示している。

【００２２】 図５から、ポンプ回転数１０００ｒｐｍでは隙間量が１．６ｍｍ位で吐出量が 無くなり、ポンプ回転数４０００ｒｐｍでは隙間量が１．３ｍｍ位で吐出量が無 くなることがわかる。即ち、回転数が高いほど吐出量は減少し、隙間Ｃが大きく なるほど吐出量は減少するので、隙間Ｃは少なくとも１．３ｍｍ未満が良く、望 ましくはある程度吐出量が得られる１．２ｍｍまでが限度となる。

【００２３】 つまり、回転板２３の回転と自身の粘性による滞留力と渦巻突条２５ａとの粘 性摩擦力とにより遠心力に打ち勝ってポンプ中心方向に移動する潤滑油１６は、 隙間Ｃの増大による粘性摩擦力の低下やポンプ回転数の増加による遠心力増大に より、渦巻突条２５ａを乗り越え隙間Ｃを通ってポンプ円周方向に向かって逃げ てしまい潤滑油１６の吐出量が減少する。

【００２４】 言い替えると、ポンプ回転数が低く、隙間Ｃ量が狭いほど潤滑油１６の吐出量 が増加する。

【００２５】 また、回転板２３は潤滑油１６の温度上昇により熱膨張するので、その膨張率 から最低隙間間隔を０．１ｍｍとした。

【００２６】 よって、本実施例のように回転板２３と渦巻突条２５ａと間に隙間Ｃを０．５ ｍｍ設けることで、ある程度の吐出量を得ることができ、例えばポンプ回転数が １０００ｒｐｍならば約３５０ｃｃ、４０００ｒｐｍならば約２２０ｃｃ位の潤 滑油１６をデフケース３内に供給することができる。

【００２７】 また、インターデフは車輪回転差を吸収するもので、普通、車輪に回転差が生 じるのはコーナリング時等に多く、その時車速は遅く大型車ではそれほどエンジ 回転数も高くない。ゆえに、本実施例のように、非接触型の粘性ポンプ２２をイ ンターデフ内に配設することでデフケース３内に潤滑油１６を供給することがで きる。

【００２８】 なお、本実施例においては、隙間Ｃを０．５ｍｍとしたがこれに限定されるも のではなく、図５からもわかるように、ある程度の範囲を持たせることができる 。 また、同実施例において、粘性ポンプ２２はインターデフ内に配設したが、 この他に、比較的回転数の低い回転体が形成される部位に配設することでその部 位を潤滑することが可能である。

【００２９】

【考案の効果】 本考案によれば、粘性ポンプの回転体と該回転体に対面する渦巻突条との間に 隙間を形成したので、上記回転体と渦巻突条の接触による摩擦熱や両者の摩耗を 防止でき、ポンプの耐久性を向上することができる。

【００３０】 また、隙間はポンプの吐出量をある程度維持できる範囲で形成するので、ポン プ組み付けに幅ができ作業性の向上につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の主要部を示す粘性ポンプの
側面断面図である。

【図２】回転体と突条の拡大断面図である。

【図３】渦巻状の突条を示す図１Ａ−Ａの断面図であ
る。

【図４】本考案の粘性ポンプを装着したインターデフを
示す側面断面図である。

【図５】ポンプ回転数と隙間量の変化に伴うポンプ吐出
量を示した実験データである。

【符号の説明】

３ 回転部材（デフケース） １６ 粘性流体（潤滑油） ２２ 粘性ポンプ ２３ 回転体 （回転板） ２４ 非回転体（固定板） ２５ 渦巻板 ２５ａ 渦巻突条 Ｃ 隙間

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転部材と共に回転する回転体と、該回転
   体に対設され、前記回転体の遠心力により遠心方向に移
   動しようとする粘性流体の移動を該回転体の内側方向に
   規制する渦巻突条を有する渦巻板が形成された非回転体
   とからなり、上記回転体と渦巻突条との隙間をＣとした
   とき０．１ｍｍ＜Ｃ＜１．２ｍｍなる隙間を形成したこ
   とを特徴とする粘性ポンプ。