阅读说明：本技术 内啮合齿轮泵 (Internal gear pump ) 是由 园崎智和 赤井洋 服部圭 伊藤贵之 于 2018-11-30 设计创作，主要内容包括：提供一种壳体和端盖的组装时的位置对齐容易、且能够防止这两个构件的分离、脱落的内啮合齿轮泵。在内啮合齿轮泵(1)中,壳体(5)和端盖(6)中的至少一方的构件是树脂组成物等的成形体,壳体(5)和端盖(6)通过使从一方的构件突出的多个突出部与另一方的构件嵌合而固定,该突出部是从固定于壳体(5)的金属制衬套(9)的从该壳体突出的突出部分,壳体(5)和端盖(6)通过经由跨越这两个构件的金属制衬套(9)穿过的螺栓(13)而一体化。(Provided is a ring gear pump which facilitates alignment of a housing and an end cover when they are assembled and prevents separation and separation of the two members. In an internal gear pump (1), at least one member of a housing (5) and an end cap (6) is a molded body of a resin composition or the like, the housing (5) and the end cap (6) are fixed by fitting a plurality of protruding portions protruding from one member into the other member, the protruding portions being protruding portions protruding from the housing of a metal bush (9) fixed to the housing (5), and the housing (5) and the end cap (6) are integrated by bolts (13) inserted through the metal bush (9) spanning both members.)

内啮合齿轮泵

技术领域

本发明涉及压送油、水、药液等液体的内啮合齿轮泵[余摆线(注册商标，以下相同)泵]，特别是涉及工业机械领域、例如空调用压缩机使用的内啮合齿轮泵。

背景技术

内啮合齿轮泵是如下的泵：具有余摆线齿形的外转子及内转子以密闭的状态收纳在壳体内，并以如下方式作用，随着驱动轴的旋转，与驱动轴固定的内转子和外转子旋转，将液体吸入并排出。作为这种泵，近年来，作为能够削减机械加工工序、能够以低成本制造的泵而已知有具有树脂制的壳体的泵(参照专利文献1)。

根据图5，说明这种内啮合齿轮泵的构造。图5是以往的内啮合齿轮泵的剖视图。如图5所示，该泵21以在具有多个内齿的环状的外转子22内收纳具有多个外齿的内转子23而成的余摆线部24为主体。该余摆线部24旋转自如地收纳在圆形的余摆线部收纳凹部25a，该余摆线部收纳凹部25a形成于带凸缘的圆柱状的壳体25。在壳体25上固定有将余摆线部收纳凹部25a闭塞的端盖26。另外，通过未图示的驱动源而旋转的驱动轴27贯通并固定于内转子23的轴心。

端盖26为烧结金属制，壳体25是使用树脂组成物通过注射成形制造的注射成形体。壳体25和端盖26通过穿过设置于壳体25的金属制的衬套28的螺栓29而与实机的固定板30紧固固定。壳体25和端盖26相互以平坦的平面形状将余摆线部收纳凹部25a密闭。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－51964号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，这样的内啮合齿轮泵在向实机安装时将树脂制壳体和金属制端盖以重合的状态螺栓紧固。一般而言树脂成形品的机械强度较低，因此，通过将上述那样的金属制衬套进行嵌件成形而实现了紧固部的强度的提高。但是，壳体与端盖的交界面是平面，需要目视确认壳体侧的金属制衬套和端盖中的螺栓孔的偏移等来将壳体和端盖的位置对齐。另外，在向实机安装时和输送中，外壳和端盖有可能分离、脱落。特别是在向实机安装时，根据泵的安装姿势而有可能容易脱落，作业性降低。

本发明是为了应对这样的问题而完成的，其目的在于提供一种内啮合齿轮泵，壳体和端盖的组装时的位置对齐容易，且能够防止这两个构件的分离、脱落，并且根据需要而提高了机械强度。

用于解决课题的手段

本发明的内啮合齿轮泵在具有多个内齿的外转子内，将具有多个外齿的内转子以上述外齿与上述内齿啮合且偏心的状态旋转自如地收纳，在上述内齿与上述外齿之间形成吸入液体的吸入侧容积室和将吸入到该吸入侧容积室的液体排出的排出侧容积室，其中，该内啮合齿轮泵具有：具有收纳上述外转子及上述内转子的凹部的壳体；以及将上述壳体的上述凹部闭塞的端盖，上述壳体和上述端盖通过使从一方的构件突出的多个突出部与另一方的构件嵌合而固定。

其中，上述壳体和上述端盖中的至少一方的构件由树脂组成物的成形体构成。或者，上述壳体和上述端盖中的至少一方的构件由金属的成形体构成。

其中，上述壳体和上述端盖通过经由跨越这两个构件的金属制衬套穿过的固定构件而一体化，上述突出部的至少1个是从上述壳体和上述端盖中的一方的构件突出并固定于该构件的金属制衬套的突出部分。

另外，其中，在使用上述树脂组成物的成形体和上述金属制衬套的方式中，该金属制衬套是烧结金属制衬套，该成形体是上述树脂组成物的注射成形体，上述金属制衬套在上述壳体和上述端盖中的一方的构件中的上述注射成形体的注射成形时一体地设置于该注射成形体。

其中，上述突出部的至少1个是作为上述壳体和上述端盖中的一方的构件中的上述成形体的一部分而突出的爪部。

其中，上述树脂组成物是以聚苯硫醚(PPS)树脂为基体树脂并在其中配合从玻璃纤维、碳纤维及无机填充剂中选择的至少1种而成的树脂组成物。

发明效果

本发明的内啮合齿轮泵在壳体和端盖中使从一方的构件突出的多个突出部与另一方的构件嵌合而固定，因此，组装时的位置对齐容易，并且能够防止这两个构件的分离、脱落，作业性优异。

在壳体和端盖中的至少一方的构件是树脂组成物的成形体的情况下，有效利用树脂组成物的特性，使壳体和端盖的组装时的位置对齐更为容易，并且能够防止这两个构件的分离、脱落，作业性更为优异。

另外，在壳体和端盖中的至少一方的构件是金属的成形体的情况下，在提高壳体和端盖的机械强度的同时，它们组装时的位置对齐容易，能够防止这两个构件的分离、脱落。

壳体和端盖通过经由跨越这两个构件的金属制衬套穿过的固定构件而一体化，上述突出部的至少1个是从壳体和端盖中的一方的构件突出并固定于该构件的金属制衬套的突出部分，因此，在组装壳体和端盖时，使一方的构件中的金属制衬套的突出部分与另一方的构件的与该突出部分对应的嵌合部嵌合，从而两个构件的位置对齐能够容易地进行。另外，能够通过金属制衬套来实现壳体和端盖的紧固部处的强度提高，也能够防止因树脂的蠕变变形而导致的紧固部的松动。

在壳体和端盖中的至少一方的构件是树脂组成物的成形体且使用金属制衬套的方式中，该金属制衬套是烧结金属制衬套，在壳体和端盖中的一方的构件中的注射成形体的注射成形时一体地设置于该注射成形体，即，在注射成形时在模具内配置衬套并通过复合成形而一体化，因此，树脂进入到衬套的烧结金属的表面凹部，利用锚定效果而使两个构件的接合强度优异。由此，即使在采用了使衬套从壳体等注射成形体突出得长的方式的情况下，也能够防止输送时和安装时的该衬套的脱落。

树脂组成物是以PPS树脂为基体树脂并在其中配合从玻璃纤维、碳纤维及无机填充剂中选择的至少1种而成的树脂组成物，因此，尺寸精度和韧性优异，容易得到上述效果。另外，耐油性、抗化学药品性优异，即使在压缩机等超过120℃的高温环境下也能够使用。

在壳体和端盖中的至少一方的构件是树脂组成物的成形体的情况下，突出部的至少1个是作为该成形体的一部分而突出的爪部，因此，该爪部也成为树脂制的成形体的一部分，容易弹性变形，韧性优异，能够防止组装时的破损等。

另外，在壳体和端盖中的至少一方的构件是金属的成形体的情况下，突出部的至少1个是作为该成形体的一部分而突出的爪部，因此，该爪部也成为金属制的成形体的一部分，机械强度优异，能够防止组装时的破损等。

附图说明

图1是表示本发明的内啮合齿轮泵的一例的装配立体图。

图2是表示图1的内啮合齿轮泵的轴向剖视图。

图3是表示本发明的内啮合齿轮泵的其他例子的装配立体图。

图4是图3的内啮合齿轮泵的完成立体图。

图5是以往的内啮合齿轮泵的轴向剖视图。

具体实施方式

本发明涉及具有余摆线部的内啮合齿轮泵，该余摆线部在具有多个内齿的外转子内，将具有多个外齿的内转子以外齿与内齿啮合且偏心的状态旋转自如地收纳，在内齿与外齿之间形成吸入液体的吸入侧容积室和将吸入到该吸入侧容积室的液体排出的排出侧容积室。该内啮合齿轮泵具有：具有收纳构成余摆线部的外转子及内转子的凹部的壳体；以及将壳体的凹部闭塞的端盖。

本发明的内啮合齿轮泵的特征在于，壳体和端盖通过使从一方的构件突出的多个突出部与另一方的构件嵌合而固定。作为该突出部，例如可列举出利用固定于树脂制的壳体的金属制衬套的方式、利用设置于树脂制或金属制的壳体或端盖的爪部的方式。

根据图1和图2说明利用金属制衬套的方式的内啮合齿轮泵。图1是表示内啮合齿轮泵的一例的装配立体图，图2是该内啮合齿轮泵的轴向剖视图。

如图1和图2所示，内啮合齿轮泵1具有：在环状的外转子2内收纳有内转子3的余摆线部4；形成有将该余摆线部4旋转自如地收纳的圆形的凹部(余摆线部收纳凹部)8的泵壳体5a；形成有液体吸入部5c的吸入壳体5b；以及将泵壳体5a的余摆线部收纳凹部8闭塞的端盖6。壳体5由泵壳体5a和吸入壳体5b这两个构件构成。端盖6是与余摆线部收纳凹部8开口的壳体5的上表面的外形匹配的形状。在吸入壳体5b固定有3个金属制衬套9。如图2所示，泵壳体5a、吸入壳体5b和端盖6通过经由跨越它们的金属制衬套9穿过的固定构件即螺栓13而固定于实机的固定板并一体化。固定构件不限定于螺栓13，只要是能够固定各构件即可，例如也可以是螺钉、销等。另外，内啮合齿轮泵1具有与内转子3的旋转中心同轴固定的驱动轴11。

内转子3的外齿比外转子2的内齿少1个，内转子3以上述外齿与上述内齿内接地啮合的偏心的状态收纳在外转子2内。在各转子相互接触的分隔点之间，与余摆线部4的旋转方向对应地形成吸入侧及排出侧的容积室。在壳体5的余摆线部收纳凹部8的底面8a，形成有包含与吸入侧的容积室连通的吸入口和与排出侧的容积室连通的排出口的液体流路。从排出口通过驱动轴11的中心部的排出流路向图中上方的压缩部(图示省略)压送液体。

在内啮合齿轮泵1中，在通过驱动轴11使余摆线部4旋转从而容积增大而成为负压的吸入侧容积室，液体从吸入口被吸入到泵内部。该吸入侧容积室变成由于余摆线部4旋转使容积减少而内压上升的排出侧容积室，被吸入的液体从该排出侧容积室向排出口排出。上述的泵作用通过余摆线部4的旋转而连续地进行，液体被连续地压送。并且，在由于被吸入的液体而使各容积室的密闭性提高的液体密封效果的作用下，各容积室之间产生的压差变大，可得到较大的泵作用。

本发明的内啮合齿轮泵中，壳体和端盖中的至少一方的构件是树脂组成物的成形体(树脂体)。由此，能够削减机械加工工序，能够以低成本制造。本发明的内啮合齿轮泵在采用这样的树脂制的壳体等的结构中，进一步使壳体和端盖的组装时的位置对齐容易，防止这两个构件的分离、脱落。在图1和图2的方式中，壳体5和端盖6的大致整体，即端盖6、泵壳体5a及吸入壳体5b为树脂体，它们通过金属制衬套9和螺栓13而一体化。此外，至少固定金属制衬套9的构件是树脂体即可，例如也可以使端盖6为金属制(铁、不锈钢、烧结金属、铝合金等)。

如图1和图2所示，金属制衬套9固定于吸入壳体5b的凸缘部5d。通过使金属制衬套9的从吸入壳体5b突出的突出部分与泵壳体5a的嵌合部5e和端盖6的嵌合部6a嵌合，能够容易地进行这些构件的位置对齐。另外，通过夹设金属制衬套9，即使在使壳体5和端盖6中的一方或双方为树脂体的情况下，也能够实现两个构件的紧固部处的强度提高，能够防止因树脂的蠕变变形而导致的紧固部的松动。并且，能够防止在安装时和输送时临时组装的组件(壳体和端盖)分离、脱落。此外，能够防止异物进入转子部分。

另外，优选调整金属制衬套9的长度，使其成为组装时的金属制衬套9的前端不从端盖6的嵌合部6a的上端面6b突出的长度。更优选设为金属制衬套9的前端位于从端盖6的嵌合部6a的上端面6b凹陷的位置那样的形状。由此，能够防止实机的固定板与金属制衬套9发生干涉。

金属制衬套9能够为铁、不锈钢、烧结金属等任意的金属制，但特别优选为烧结金属制。通过使金属制衬套为烧结金属制并与吸入壳体复合成形(嵌件成形)，从而树脂进入到衬套的烧结金属的表面凹部，因此利用锚定效果而牢固地接合。

泵壳体优选采用余摆线部收纳凹部的内侧面由树脂体构成、该凹部的底面由金属体构成的结构。如图2所示，泵壳体5a在构成余摆线部收纳凹部8的底面8a和内侧面8b处与外转子2及内转子3滑动接触。通过使余摆线部收纳凹部8的内侧面8b为树脂体，与外转子2的摩擦磨损特性优异。另外，余摆线部收纳凹部8的底面8a由通过复合成形与泵壳体5a一体化的圆盘状的金属板7构成。由此，与由树脂形成底面8a的情况相比，平面度优异，能够抑制排出性能的偏差。作为金属板7，能够采用烧结金属体、熔炼金属体(钣金冲压件)。

通过使壳体5为泵壳体5a和吸入壳体5b这两个构件，上述那样的金属板7的复合成形(嵌件成形)变得容易。在本发明中，即使在这样将壳体分离成多个构件而使零件数量增多的情况下，通过利用了多个突出部的嵌合构造，位置对齐也容易，装配性优异。另外，在吸入壳体5b设置有液体吸入部5c。根据需要，能够在成为到吸入侧容积室为止的连通路入口(液体吸入口)的液体吸入部5c的端部通过熔敷等固定过滤器14。通过过滤器14，能够防止异物混入泵内。

另外，在泵壳体5a中，在余摆线部收纳凹部8的外周部分设置有槽，在该槽中组装有密封圈12。通过组装密封圈12，能够防止液体从泵壳体5a和端盖6的配合面泄漏，能够抑制排出量的偏差，安全率变高。此外，在能够确保在壳体和端盖的各构件的接合面所需足够的密闭性的情况下，也可以省略密封圈12。

根据图3和图4说明利用爪部的方式的内啮合齿轮泵。图3是表示内啮合齿轮泵的其他例子的装配立体图，图4是该内啮合齿轮泵的完成立体图。如图3和图4所示，内啮合齿轮泵1’具有：在环状的外转子2内收纳有内转子3的余摆线部4；形成有余摆线部收纳凹部8的壳体5；以及将余摆线部收纳凹部8闭塞的端盖6。端盖6是与余摆线部收纳凹部8开口的壳体5的上表面的外形匹配的形状。壳体5为树脂制。壳体5和端盖6通过经由固定于壳体5的金属制衬套9穿过的螺栓(图示省略)而固定于实机的固定板并一体化。除此之外的泵的基本结构与图1和图2所示的方式相同。

在该方式中，金属制衬套9没有嵌合到端盖6为止。另一方面，在壳体5设置有从该壳体突出的4个爪部10。这些爪部10是与壳体5一体且在树脂制的壳体5的成形时同时形成的部位。如图4所示，在组装时，爪部10以夹抱端盖6的外周部的方式嵌合(卡合)，从而能够容易地进行位置对齐。另外，因为是树脂制的爪部，因此容易弹性变形，韧性优异，能够防止组装时的破损等。此外，爪部10的形状、个数只要能够进行两个构件的位置对齐即可，没有特别限定。

在以上的各方式中，形成壳体、端盖的树脂组成物主要以能够注射成形的合成树脂为基体树脂。作为该基体树脂，例如可列举出PPS树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、聚醚酮树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰胺(PA)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚乙烯(PE)树脂、聚缩醛树脂、酚醛树脂等。这些树脂的各树脂可以单独使用，也可以为2种以上混合而成的聚合物合金。这些耐热性树脂之中，因为成形体的抗蠕变性、耐载荷性、耐磨损性、抗化学药品性等优异，因此特别优选使用PPS树脂。

优选单独或者适当并用对高强度化、高弹性化、高尺寸精度化、耐磨损性的赋予和注射成形收缩的各向异性去除而言有效的玻璃纤维、碳纤维、或无机填充剂。特别是玻璃纤维和无机填充剂的并用，经济性优异，在油中的摩擦磨损特性优异。

在本发明中，特别优选使用以直链型的PPS树脂为基体树脂并在其中配合玻璃纤维和玻璃珠作为充填剂而成的树脂组成物。通过该结构，耐油性、抗化学药品性优异，韧性优异，通过注射成形收缩的各向异性去除而使翘曲较小，尺寸精度也大幅提高，因此，在使端盖和壳体这双方都为树脂制的情况下特别有效。

使用由这些原材料得到的成形用粒料，通过注射成形来成形壳体、端盖。在采用图1、图2的方式所示的构件的情况下，在吸入壳体的成形时，在模具内配置上述的金属制衬套，通过复合成形使其一体化。另外，在泵壳体的成形时，在模具内配置上述的金属板，通过复合成形使其一体化。

另外，壳体或端盖例如也能够成形为压铸件。作为材料，优选例如铝合金等低熔点合金。作为铝合金制压铸件，例如可列举出JIS H5302(2006)等规定的Al－Si类合金(ADC1)、Al－Si－Mg类合金(ADC3)、Al－Mg类合金(ADC5，ADC6)、Al－Si－Cu类合金(ADC10、ADC10Z、ADC12、ADC12Z、ADC14)等。

另外，壳体或端盖例如也能够成形为烧结金属件。作为烧结金属，优选铁类烧结金属等。更详细而言，优选例如至少在表层部具有珠光体相且为了将铁组织彼此结合而配合了铜及锡的铁类烧结金属。在该情况下，铁组织彼此通过铜－锡合金结合。对这种铁类烧结金属的组成的一例进行说明。该例是包含1～10重量％(优选为1～8重量％)的铜、0.5～2重量％的锡、0.1～0.5重量％的碳，剩余部分为铁的铁类烧结金属。相对于铜的锡的配合比例在重量比上为1/5以上且1以下。铁类烧结金属中的铜及锡大半作为铜－锡合金而存在，铜单体或者锡单体的组织几乎不存在。例如，相对于烧结金属中的铜成分的铜单体组织的比率为5重量％以下，并且相对于烧结金属中的锡成分的锡单体组织的比率为0.1重量％以下。这样的烧结金属件的密度例如为6.6g/cm³以上，优选为6.8g/cm³以上，例如为8.0g/cm³以下。

作为具体的组合，例如可列举出将壳体由上述Al－Si－Cu类的铝合金(ADC12)成形，将端盖由上述至少在表层部具有珠光体相的铁类烧结金属或上述Al－Si－Cu类压铸的铝合金(ADC12)成形的组合。

另外，在本发明的内啮合齿轮泵中，作为外转子及内转子的材质，优选使用烧结金属(铁类、铜铁类、铜类、不锈钢类等)，特别是从价格方面来看优选铁类。此外，在压送水、药液等的余摆线泵中，采用防锈能力强的不锈钢类等即可。

以上，根据各图说明了利用金属制衬套和爪部作为突出部的情况，但本发明的内啮合齿轮泵并不限定于此。例如，也可以采用利用金属制衬套和爪部这双方的方式。除此之外，能够采用使从一方的构件突出的多个突出部与另一方的构件嵌合而固定的任意的构造。

产业上的可利用性

本发明的内啮合齿轮泵由于壳体和端盖的组装时的位置对齐容易，且能够防止这两个构件的分离、脱落，因此，能够广泛用作压送油、水、药液等液体的内啮合齿轮泵(余摆线泵)。例如，能够用作用于向以替代氟利昂、二氧化碳等为制冷剂的电热水器、室内空调、汽车空调用的涡旋式压缩机的滑动部供给液体的泵。

附图标记说明

1 内啮合齿轮泵

2 外转子

3 内转子

4 余摆线部

5 壳体

5a 泵壳体

5b 吸入壳体

5c 液体吸入部

5d 凸缘部

5e 嵌合部(吸入壳体)

6 端盖

6a 嵌合部(端盖)

6b 上端面

7 金属板

8 余摆线部收纳凹部

8a 底面

8b 内侧面

9 金属制衬套

10 爪部

11 驱动轴

12 密封圈

13 螺栓

14 过滤器。