JP2003097452A - ギヤポンプ - Google Patents
ギヤポンプInfo
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- JP2003097452A JP2003097452A JP2001285594A JP2001285594A JP2003097452A JP 2003097452 A JP2003097452 A JP 2003097452A JP 2001285594 A JP2001285594 A JP 2001285594A JP 2001285594 A JP2001285594 A JP 2001285594A JP 2003097452 A JP2003097452 A JP 2003097452A
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- Rotary Pumps (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
Abstract
動流体が閉じ込められる閉込み領域が生じる。閉込み領
域内の作動流体の急激な圧力変動が原因で、振動や騒音
を発生する。 【解決手段】各ギヤ7,8の歯底部7c,8cから径方
向に延びる孔からなる凹部18を設ける。駆動ギヤ7と
従動ギヤ8の噛み合い点A,B間に生ずる閉込み領域1
9は、これに連通する凹部18の容積を含む容積にな
る。凹部18の分だけ閉込み領域19の容積を増大させ
ることにより、閉込み領域19の容積の変化率を下げ
る。閉込み領域19内の圧力変動を緩和し、振動、騒音
の発生を防止する。
Description
対のギヤの回転によりポンプ作用をなすギヤポンプに関
する。
有する小型軽量のポンプとして種々の産業分野に用いら
れている。一般的に、この種のギヤポンプでは、ハウジ
ング内部の空洞に一対のサイドプレートを嵌め合わせて
ギヤ室を区画している。このギヤ室の内部には、互いに
噛み合う一対のギヤが収容される。各ギヤの支軸の両端
部は、各サイドプレートにそれぞれ形成された支持孔に
嵌め入れられて支持される。また、上記ギヤ室の内部に
は、両ギヤの噛み合い位置を挟んで作動流体の吸込室お
よび吐出室が形成されている。
のギヤの噛み合い部分の近傍では、各サイドプレートお
よび互いに噛合する各ギヤ歯で形成される閉込み領域に
作動流体が閉じ込められる、いわゆる閉込み(trapping)
現象を生じる。上記閉込み領域に閉じ込められた作動流
体がギヤの回転に伴って圧縮され膨張して急激に圧力変
動し、その結果、振動や騒音が発生するという問題があ
る。
近傍におけるサイドプレートに、閉込み領域に閉じ込め
られた作動流体を逃がすための逃げ溝を形成するギヤポ
ンプが提供されている。逃げ溝は、ギヤの噛み合い部分
の近傍から吐出室に向けて延びる高圧側逃げ溝と、ギヤ
の噛み合い部分の近傍から吸込室に向けて延びる低圧側
逃げ溝との一対で設けられる。これら一対の逃げ溝は、
ギヤの噛み合い部分の近傍で閉込み領域に連通してい
る。高圧側逃げ溝は、収縮時で高圧になっている閉込み
領域から吐出室へ作動流体を逃がし、低圧側逃げ溝は、
膨張時で低圧になっている閉込み領域へ吸込口室からの
作動流体を供給する。
動流体が受ける慣性力が大きくなり、この慣性力に抗し
て閉込み領域と逃げ溝の間で作動流体を強制的に移動さ
せることが困難になるため、騒音発生を防止できなくな
る。そこで、上記の一対の逃げ溝間の間隔を、両逃げ溝
が閉込み領域に一瞬、同時に連通する程度まで狭め、閉
込み領域がこれらの逃げ溝に連通して開放する時間を長
くすることが考えられる。しかしながら、そうした場
合、ギヤの回転が低速で作動流体の慣性があまり大きく
ない場合に、一対の逃げ溝を介して吐出室から吸込室へ
と作動流体が流通し、流量効率が低下するおそれがあ
る。
題を解決し、ギヤポンプの閉込み現象に起因した振動や
騒音を確実に防止できるギヤポンプを提供することであ
る。
を達成するため、請求項1記載の発明は、ギヤ室内に収
容される一対のギヤの回転に関連して一対のギヤの噛み
合い部分付近に作動流体の閉込み領域を発生するギヤポ
ンプにおいて、少なくとも一方のギヤの歯底部の少なく
とも一部に開口して上記閉込み領域に開放することので
きる凹部を形成することを特徴とするものである。
て閉込み領域の容積を実質的に増大させることができる
ので、ギヤの回転に伴って閉込み領域の容積が変化する
率を低減させることできる。その結果、閉込み領域内で
の急激な圧力変動を緩和して、騒音を低減することがで
きる。請求項2記載の発明は、請求項1において、上記
凹部は対応するギヤの歯底部に形成される第1孔と、対
応するギヤの支軸の軸線に沿って延び両端が閉塞された
状態で上記第1孔に連通する袋状の第2孔とを含むこと
を特徴とするものである。本発明では、実質的な閉込み
領域の容積をより増大させることができるので、閉込み
領域内での急激な圧力変動を一層緩和して、騒音をより
低減することができる。
おいて、上記凹部の少なくとも一部に弾性体を設けるこ
とを特徴とするものである。本発明では、弾性体が弾性
変形することにより閉込み領域の衝撃的な圧力変動を緩
和することができるので、騒音をより低減することがで
きる。請求項4記載の発明は、請求項3において、上記
弾性体は凹部内に保持される合成ゴム、及び凹部内に封
入される気体の少なくとも一つを含むことを特徴とする
ものである。本発明では、凹部内に合成ゴムや気体を配
置する簡単な構成にて、閉込みに起因する騒音発生を防
止することができる。
図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の一実施形態
に係るギヤポンプの断面図であり、図2は図1のII−II
線に沿う断面図であってハッチングを省略してある。ま
た、図3は図1のIII −III 線に沿う断面図であり、図
4はIV−IV線に沿う断面図である。図5はギヤの断面図
である。
央部を貫通する長円形断面のキャビティ1を有する本体
筒2の両側を、これの全面を覆う態様にねじ止めされた
一対の蓋板3により塞いで構成されたハウジング4を備
えている。このハウジング4の内部には、キャビティ1
の両側から嵌挿されたアルミニウム合金製の一対のサイ
ドプレート5,5同士の間にギヤ室6が区画されてお
り、このギヤ室6内には、互いに対をなす駆動ギヤ7と
従動ギヤ8が配置されている。9は、蓋板3の環状溝に
収容され、蓋板3と本体筒2との間に介在してギヤ室6
を密封するためのシールである。10はサイドプレート
5の収容溝50に収容され、ギヤ室6内において対向す
るサイドプレート5と蓋板3との間の空間を低圧側と高
圧側の領域に仕切るシールである。
と特徴とするところは、要するに、駆動ギヤ7及び従動
ギヤ8の少なくとも一方の歯底部7c,8cの少なくと
も一部に開口する凹部18を形成してある点にある。こ
れにより、模式図である図6に示すように、ギヤ7,8
の歯の噛み合い点A,Bの間にある作動流体の閉込み領
域19の容積を凹部18の分だけ増大させ、その結果、
ギヤ7,8の回転に伴って閉込み領域19の容積が変化
する率を低減させることを通じて、閉込み領域19内で
の圧縮膨張を緩和し、騒音を低減することができる。
歯底部7c,8cにギヤ7,8の径方向に沿って形成さ
れる孔を用いることができる。駆動ギヤ7および従動ギ
ヤ8の支軸7a,8aは、長円形断面を有するギヤ室6
の両側の円弧の軸心上にそれぞれ位置し、互いに平行を
なして架設されている。すなわち、支軸7a,8aは各
サイドプレート5にそれぞれ一対形成された軸受として
の支持孔11,12により両持ち支持されている。
の支軸7aは、一方の蓋板3を貫通して外部に延長さ
れ、この延長端に伝達される図示しないモータからの駆
動力により回転駆動される駆動軸を構成している。ま
た、支軸7aには、ギヤ室6の内部において駆動ギヤ7
が一体回転可能に装着されている。支軸7aが蓋板3を
貫通する部分にはオイルシール13が配置されている。
また、一対の支持孔12によって支持された他方の支軸
8aは、各サイドプレート5の支持孔12内に軸端を有
する従動軸を構成している。支軸8aには、ギヤ室6の
内部において従動ギヤ8が装着されている。従動ギヤ8
の支軸8aへの装着では、軸回りの回転を拘束しても良
いし軸回りの回転を許容しても良い。従動ギヤ8は両支
軸7a,8aの軸心を含む平面内において駆動ギヤ7と
噛み合い、支軸7aにより駆動される駆動ギヤ7の回転
に伴って、支軸8aと共に(或いは支軸8aの回転を伴
わずに)従動回転するようにしてある。
る従動ギヤ8の回転方向が矢符により示してある。各ギ
ヤ7,8の回転方向は予め定められており、互いに反対
方向に回転する。各ギヤ7,8が予め定める回転方向に
回転している状態を正回転しているという。両ギヤ7,
8の噛み合い位置を挟んだ両側には、前記回転方向側に
吸込室14が、反回転方向側に吐出室15が形成されて
いる。これら吸込室14および吐出室15は、本体筒2
の対応位置に開口する吸込口16および吐出口17を介
して、ハウジング4外の図示しない吸込先および吐出先
にそれぞれ接続されるようにしてある。図2において、
白抜き矢符により、作動流体の流れを示してある(図3
及び図4においても同様)。
側面5aには、両ギヤ7,8の噛み合い位置の近傍から
吸込室14側へ延びる逃げ溝20および吐出室15側へ
延びる逃げ溝21が形成されている。逃げ溝21は、両
ギヤ7,8の噛み合い部分の近傍で各サイドプレート5
と各噛合ギヤ歯とで形成される閉込み領域19(図6参
照)が、ギヤ7,8の回転に伴って収縮されるときに、
上記閉込み領域19内の高圧の作動流体を吐出室15へ
逃がして、閉込み領域19内での高圧発生を防止する。
一方、逃げ溝20は、上記の閉込み領域19が膨張され
て低圧になるときに、吸込室14から閉込み領域19へ
作動流体を供給して、閉込み領域19が負圧になること
を防止するためのものである。
合い中心位置を避けるようにして設けられ、互いの間に
所定の距離が確保されている。これは両逃げ溝20,2
1を連通させてしまうと、吸込室14側と吐出室15側
が連通されて、ポンプ機能を果たせなくなるので、これ
を防止するためである。また、上記ギヤ側側面5aに
は、各支持孔11,12と吸込室14側とをそれぞれ連
通する連通溝22が形成されている。
反ギヤ側側面5bには、略3の字形形状の収容溝50に
上記のシール10を収容しており、このシール10を境
界として、互いに対向するサイドプレート5と蓋板3と
の間の空間が、吸込室14側に連通する低圧側空間と吐
出室15側に連通する高圧側空間とに仕切られている。
このように、サイドプレート5の背面である反ギヤ側側
面5bには、シール10で仕切られた状態で、低圧の作
動流体および高圧の作動流体が背圧として作用し、これ
が、サイドプレート5に吐出圧に応じて負荷されるの
で、サイドプレート5と両ギヤ7,8との間の隙間が高
精度で維持される結果、高圧時のポンプ効率を高く維持
できる。また、上記反ギヤ側側面5bには、上記低圧側
空間において各支持孔11,12と吸込室14側とをそ
れぞれ連通する各一対の連通溝23が形成されている。
吸込室14に導入される作動流体は、該吸込室14に臨
む駆動ギヤ7および従動ギヤ8の歯間に受け入れられ、
両ギヤ7,8の回転により、それぞれの歯間と本体筒2
の内周面との間に封止された状態で搬送され、吐出室1
5に送り出される。吐出室15への送り出しを終えた駆
動ギヤ7と従動ギヤ8とは、両ギヤ7,8の噛み合い位
置を経て吸込室14側に向き、該吸込室14内の作動流
体を再度受け入れて吐出室15側へ送り出す作用をな
す。
6に示すように、閉込み領域19と、この閉込み領域1
9に開放する凹部18を加えた容積が実質的な閉込み領
域の容積となる。したがって凹部18の分だけ実質的な
閉込み領域の容積を増大させることができる。これによ
り、閉込み領域19の容積の変化率を低減させることが
できるので、閉込み領域19内での圧縮膨張を緩和する
ことができる結果、騒音を低減することができる。しか
も、これをギヤ7,8に凹部18を設ける簡単な構成に
てコスト安価に実現することができる。
の慣性力が高まり、逃げ溝20,21と閉込み領域19
との作動流体の流通が潤沢に行えなくなるような場合に
も、閉込み領域19内での圧力変動を抑えることができ
る点で効果的である。次いで、図7(a)及び(b)は
本発明の別の実施の形態を示している。これらの図を参
照して、本実施の形態では、閉込み領域19の容積を増
大させるための凹部24として、図5の実施の形態の凹
部18と同様にギヤ7(8)の歯底部7c(8c)に形
成される径方向孔からなる第1孔25と、各第1孔25
に連なるように支軸7a(8a)に形成される径方向孔
からなる第2孔26とを含んでいる。第2孔26同士
は、高圧側から低圧側への圧抜けを防止するため互いに
連通することがないようにされている。
ることによって実質的な閉込み領域の容積をより増大さ
せることができるので、閉込み領域内での急激な圧力変
動を一層緩和して、騒音をより低減することができる。
次いで、図8(a)及び(b)はそれぞれ本発明のさら
に別の実施の形態を示している。図8(a)の実施の形
態は、図7(a)の実施の形態の凹部24の少なくとも
一部に例えば合成ゴムからなる弾性体30を充填してな
る。
(a)及び(b)の実施の形態において、支軸7a(8
a)の軸線27に沿って形成される軸方向孔からなる第
3孔28を設け、各第2孔26が第3孔28に連なるよ
うにした。凹部24は、径方向孔からなる第1孔25及
び第2孔26と、軸方向孔からなる第3孔28により構
成され、この凹部24のうち少なくとも第3孔28に合
成ゴムからなる弾性体31を充填してある。
て、弾性体30,31は溶かした合成ゴム材料を凹部2
4に流し込んで固化させれば良い。図8(a)の実施の
形態によれば、弾性体30が弾性変形することにより閉
込み領域の衝撃的な圧力変動を緩和するダンパとして機
能するので、騒音をより低減することができる。図8
(b)の実施の形態では、より大きな弾性体31を用い
てより大きな弾性変形量を得ることができるので、騒音
を一層低減することができる。
に代えて、図9(a)及び(b)に示すように、独立発
泡の気泡32を含む弾性体30A,31Aを用いること
もでき、この場合、気泡32内の気体も弾性体として機
能するので、ダンパとしての機能をより高めて、騒音を
一層低減することができる。なお、本発明は上記実施の
形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範
囲で種々の変更を施すことができる。
る。
ッチングを省略してある。
模式図である。
軸の側面断面図であり、(b)は正面断面図である。
の実施の形態のギヤ及び支軸の正面断面図である。
の実施の形態のギヤ及び支軸の正面断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】ギヤ室内に収容される一対のギヤの回転に
関連して一対のギヤの噛み合い部分付近に作動流体の閉
込み領域を発生するギヤポンプにおいて、少なくとも一
方のギヤの歯底部の少なくとも一部に開口して上記閉込
み領域に開放することのできる凹部を形成することを特
徴とするギヤポンプ。 - 【請求項2】請求項1において、上記凹部は対応するギ
ヤの歯底部に形成される第1孔と、対応するギヤの支軸
の軸線に沿って延び両端が閉塞された状態で上記第1孔
に連通する袋状の第2孔とを含むことを特徴とするギヤ
ポンプ。 - 【請求項3】請求項1又は2において、上記凹部の少な
くとも一部に弾性体を設けることを特徴とするギヤポン
プ。 - 【請求項4】請求項3において、上記弾性体は凹部内に
保持される合成ゴム、及び凹部内に封入される気体の少
なくとも一つを含むことを特徴とするギヤポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001285594A JP2003097452A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | ギヤポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001285594A JP2003097452A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | ギヤポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003097452A true JP2003097452A (ja) | 2003-04-03 |
JP2003097452A5 JP2003097452A5 (ja) | 2008-10-09 |
Family
ID=19108723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001285594A Pending JP2003097452A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | ギヤポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003097452A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010059932A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-18 | Hitachi Automotive Systems Ltd | ギヤポンプ |
US8936450B2 (en) | 2010-07-14 | 2015-01-20 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Roots fluid machine with reduced gas leakage |
CN111622947A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-09-04 | 四川航天烽火伺服控制技术有限公司 | 一种补油式齿轮泵 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001182648A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Koyo Seiko Co Ltd | 油圧ポンプ |
-
2001
- 2001-09-19 JP JP2001285594A patent/JP2003097452A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001182648A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Koyo Seiko Co Ltd | 油圧ポンプ |
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