JP2009030516A - ギヤポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ギヤポンプの容積効率を低下させることなく、閉じ込み部の圧力を低減することができるギヤポンプを提供する。
【解決手段】ギヤポンプ１０１には、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９からなるギヤ対７の噛み合い部分におけるギヤ対７の歯部によって、閉じ込み部が形成される。ギヤポンプ１０１は、この閉じ込み部を吐出側の空間に連通する閉じ込み圧逃がし経路２０，２１を備え、さらに、この閉じ込み圧逃がし経路２０，２１のそれぞれに、吐出側の空間から閉じ込み部３１に流体が流通することを防ぐ逆止弁４０，４１を備えている。
【選択図】図１

Description

この発明はギヤポンプに関する。

ギヤポンプは、内部に互いに外接する駆動ギヤ及び従動ギヤからなるギヤ対を備え、外部から吸入した流体をこのギヤ対によって内部で昇圧した後、外部に吐出するものである。そのため、ギヤポンプは、構造が簡単で、小型、軽量、安価であり、流体中の異物の影響を受けにくいという特徴がある。また、流体として作動油を使用することで油圧機器等を駆動させることができ、例えば、フォークリフト等の車両において、走行用内燃機関により駆動される作業用ポンプとして広く用いられる。

ギヤポンプにおける駆動ギヤ及び従動ギヤの噛み合い部分において、駆動ギヤの歯部及び従動ギヤの歯部によって閉塞された閉じ込み部が形成される。この閉じ込み部は、吐出側の空間におけるギヤ対の噛み合い部分で形成された後、ギヤ対の回転に伴って、吐出側の空間から吸入側の空間へ移動する。閉じ込み部は、その移動に伴って、吐出側の位置においてその容積を減少した後、吸入側の位置においてその容積を増大する。さらに、ギヤ対の回転が進行すると、閉じ込み部は吸入側の空間において開放される。また、閉じ込み部には、吐出側の空間において、流体であるオイルが含まれる。閉じ込み部のオイルは、ギヤ対の回転に伴って、昇圧されて高圧になった後、吸入側の空間に吐出される。この高圧のオイルは、ギヤ対の回転の抵抗、すなわちギヤポンプの動的損失となる他、騒音や振動を発生させる。この閉じ込み部におけるオイルの圧力の上昇を防ぐために、閉じ込み部のオイルを外部に逃がす技術が提案されている。

例えば、特許文献１におけるギヤポンプにおいては、サイドプレートに２つの溝が形成されている。一方の溝は、吐出側の空間に形成され、閉じ込み部を吐出側の空間に連通し、他方の溝は、吸入側の空間に形成され、閉じ込み部を吸入側の空間に連通する。また、これら２つの溝は、互いに直接連通することなく、さらに、閉じ込み部を介しても互いに連通しない。吐出側の空間の溝は、閉じ込み部のオイルを吐出側の空間に流出するが、閉じ込み部の容積が最小となる位置において、閉じ込み部と遮断されるように配置される。一方、吸入側の空間の溝は、閉じ込み部が２つの溝と遮断された完全に閉じ込まれた状態でその容積を増大する過程において、閉じ込み部の圧力が減少して吸入側の空間の圧力にほぼ等しくなるときに、閉じ込み部に連通するよう配置されている。従って、特許文献１におけるギヤポンプは、高圧の閉じ込み部が低圧の吸入側の空間に開放される際に発生する振動及び騒音を低減している。
特開２００１−７３９６０号公報

しかしながら、特許文献１におけるギヤポンプにおいて、閉じ込み部のオイルの流出を溝のみに依存している。閉じ込み部及び溝の間において流通するオイルの流量は、閉じ込み部と溝とが連通する部位の面積に依存する。よって、溝のみで閉じ込み部のオイルを十分に流出させるには、溝及び閉じ込み部の連通部位の面積を大きくとる必要があるため、吐出側の空間の溝と最小容積時の閉じ込み部との関係、すなわち互いのクリアランスは精度の高いものが要求される。一方、このクリアランスは、ギヤポンプの温度によって影響を受け、常に最適な状態を維持され得ない。従って、閉じ込み部は、吐出側の溝から遮断された閉じ込められた状態となっても、さらに容積変化を受けて減少し、その内部のオイルは高圧な状態となりうる。

また、吸入側の空間及び吐出側の空間の溝は、ギヤポンプの機能を低下させる吐出側の空間から吸入側の空間へのオイルの流出を防ぐために、互いに直接連通しないように、さらに同じ閉じ込み部を介して互いに連通しないように配置されている。よって、これらの溝はギヤ対の噛み合い部分において間隔を開けて配置されている。従って、吐出側の空間にある閉じ込み部が吐出側の空間の溝と遮断されて閉じ込められる直前において、この溝と閉じ込み部との連通部位の面積、すなわちオイルを流出する通路面積を十分に確保することができない。すなわち、閉じ込み部は、内部のオイルを昇圧され高圧となった状態で閉じ込められる。

この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ギヤポンプの容積効率を低下させることなく、閉じ込み部の圧力を低減することができるギヤポンプを提供することを目的とする。

上述の問題を解決するために、この発明に係るギヤポンプは、ギヤ室内に収納され、互いに外接して噛み合う駆動ギヤ及び従動ギヤからなるギヤ対を備え、外部から吸入された流体をギヤ室で昇圧して吐出するギヤポンプであり、ギヤ対の噛み合い部分におけるギヤ対の歯部によって形成される閉じ込み部であって、ギヤ対の回転に伴って吐出側の空間から吸入側の空間の方向に移動する閉じ込み部を、吐出側の空間に連通する閉じ込み圧逃がし経路と、閉じ込み圧逃がし経路に設けられ、吐出側の空間から閉じ込み部に流体が流通することを防ぐ逆止弁とを備えることを特徴とする。

閉じ込み圧逃がし経路は、閉じ込み部における容積減少時及び完全に閉じ込まれる直前において、閉じ込み部との連通部位の面積、すなわち流体の通路面積を確保することができ、閉じ込み部の流体を吐出側の空間に流出して、閉じ込み部の圧力を低減することができる。さらに、閉じ込み部が完全に閉じ込まれた状態においても、閉じ込み部の流体を吐出側の空間に流出し、閉じ込み部の圧力を低減することができる。従って、閉じ込み部の流体の圧力による、ギヤポンプの騒音、振動、及び動的損失を低減することが可能になる。一方、閉じ込み圧逃がし経路に逆止弁が備えられていない場合、閉じ込み部が吸入側の空間に連通すると、閉じ込み圧逃がし経路を介して、吐出側の空間と吸入側の空間とが連通する。よって、吐出側の空間及び吸入側の空間の圧力の差異によって、閉じ込み圧逃がし経路及び閉じ込み部を介して、吐出側の空間から吸入側の空間に流体が流出する。閉じ込み圧逃がし経路に設けられた逆止弁は、吐出側の空間の流体が吸入側の空間へ流出することを防止することができる。従って、流体の流出によって引き起こされる吐出側の空間における容積効率の低下を防ぐことが可能になる。

ギヤ対の側部に対向するプレートを備え、プレートには、閉じ込み部に連通する閉じ込み圧逃がし穴が形成され、閉じ込み圧逃がし経路は、閉じ込み圧逃がし穴を含み、閉じ込み圧逃がし穴を介して、閉じ込み部を吐出側の空間に連通してもよい。
ギヤ対の側部に対向するプレートを備え、プレートには、閉じ込み部を吐出側の空間に連通する吐出側逃がし溝が形成され、閉じ込み部の移動中において、吐出側逃がし溝は、閉じ込み圧逃がし経路が閉じ込み部に連通するより前に、閉じ込み部に連通してもよい。閉じ込み部の容積の減少時において、閉じ込み部の流体を吐出側の空間に流出させるための通路面積を増大することが可能になる。
ギヤ対の側部に対向するプレートを備え、プレートには、閉じ込み部を吸入側の空間に連通する吸入側逃がし溝が形成され、閉じ込み部の移動中において、吸入側逃がし溝は、閉じ込み圧逃がし経路が閉じ込み部に連通した後に、閉じ込み部に連通してもよい。閉じ込み部の容積の増大時において、この吸入側逃がし溝を介して吸入側の空間から閉じ込み部に流体が流入し、閉じ込み部において発生する負圧を解消することができる。従って、負圧によるギヤポンプの騒音、振動、及び動的損失を低減することが可能になる。

閉じ込み部の移動中において、閉じ込み部は、吐出側逃がし溝または吸入側逃がし溝のうちのいずれか一方にのみ連通してもよい。吐出側逃がし溝及び吸入側逃がし溝は、互いに直接連通せず、さらに、閉じ込み部を介しても互いに連通しない構成とする。従って、吐出側の空間から吸入側の空間に流体が流通しないため、吐出側の空間における容積効率の低下を防ぐことが可能になる。
閉じ込み部の移動中において、閉じ込み圧逃がし経路は、閉じ込み部を介して、吐出側逃がし溝または吸入側逃がし溝のうちのいずれか一方にのみ連通してもよい。閉じ込み圧逃がし経路は、閉じ込み部を介して、吐出側逃がし溝及び吸入側逃がし溝の両方と同時には連通しない構成とする。従って、吐出側の空間から吸入側の空間に流体が流通しないため、吐出側の空間における容積効率の低下を防ぐことが可能になる。
プ。

この発明によれば、ギヤポンプは、ギヤポンプの容積効率を低下させることなく、閉じ込み部における圧力の低減を図ることが可能になる。

以下に、この発明の実施の形態について、添付図に基づいて説明する。
実施の形態１．
この実施の形態１に係るギヤポンプ１０１の構造について、図１〜３に基づいて説明する。
図１に示すように、ギヤポンプ１０１は、内部にギヤを収納するためのケーシング２を備え、ケーシング２には、１つの空間、すなわち、ギヤ室６が形成されている。また、ケーシング２の両端には、一対のハウジング３ａ，３ｂがそれぞれ設けられ、ギヤ室６を塞いでいる。さらに、ギヤ室６及びハウジング３ａ，３ｂの端面の間には、一対のサイドプレート４ａ，４ｂがそれぞれ設けられており、サイドプレート４ａ，４ｂは対向し互いに平行となっている。従って、ギヤ室６は、ケーシング２及び一対のサイドプレート４ａ，４ｂによって形成される空間となっている。

ギヤ室６には、一組のギヤ対７が収納されている。ギヤ対７は、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９によって構成され、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９は互いに外接して噛み合っている。
また、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９には、それらの中心を貫通するとともに、一体に回転する駆動ギヤ回転軸１０及び従動ギヤ回転軸１１がそれぞれ設けられている。
また、ハウジング３ａには、円筒形状をした２つの軸受穴５ａ１，５ａ２がサイドプレート４ａと垂直に形成され、サイドプレート４ａを貫通している。さらに、ハウジング３ｂには、円筒形状をした２つの軸受穴５ｂ１，５ｂ２がサイドプレート４ｂと垂直に形成され、サイドプレート４ｂを貫通している。軸受穴５ａ１，５ｂ１は、同径でその中心軸が同一となっており、また、軸受穴５ａ２，５ｂ２は、同径でその中心軸が同一となっている。

軸受穴５ａ１，５ｂ１には、中空円筒形状をしたプレーン軸受１２がそれぞれ挿入されている。このプレーン軸受１２に、駆動ギヤ回転軸１０の両端がそれぞれ挿入され、駆動ギヤ回転軸１０は２つのプレーン軸受１２によって回転自在に支持されている。さらに、駆動ギヤ回転軸１０の一端１０ａはハウジング３ａの外部に延出し、図示しない外部動力源に接続されており、外部動力源によって駆動ギヤ回転軸１０に駆動力が与えられる。また、駆動ギヤ回転軸１０とハウジング３ａとが対向する部位に、オイルシール１４が環状に設けられている。オイルシール１４は、駆動ギヤ回転軸１０の外周面に設けられ、プレーン軸受１２より駆動ギヤ回転軸１０の端部１０ａ側に位置している。
一方、軸受穴５ａ２，５ｂ２には、中空円筒形状をしたプレーン軸受１３がそれぞれ挿入されている。プレーン軸受１３に、従動ギヤ回転軸１１の両端がそれぞれ挿入され、従動ギヤ回転軸１１は２つのプレーン軸受１３によって回転自在に支持されている。

次に、図３を参照すると、ギヤ室６には、その内周面６３、駆動ギヤ８、及び従動ギヤ９によって２つの空間が形成され、そのうちの一方は流体であるオイルを吸入する側に形成される吸入側の空間６１であり、また、他方はオイルを吐出する側に形成される吐出側の空間６２である。
また、駆動ギヤ８と従動ギヤ９との噛み合い部分において、駆動ギヤ８の歯部及び従動ギヤ９の歯部によって囲まれる領域３５，３６が隣接して形成されている。駆動ギヤ８側には領域３５が形成され、従動ギヤ９側には領域３６が形成され、領域３５，３６は、駆動ギヤ８の歯部及び従動ギヤ９の歯部によって閉塞され、互いに連通しない。すなわち、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９の間にバックラッシを有さないバックラッシレスの構造をギヤポンプ１０１は有している。

領域３５，３６は、紙面垂直方向において、下部をサイドプレート４ａにより、上部をサイドプレート４ｂにより塞がれており、閉じ込み部３１を形成している（図１参照）。また、閉じ込み部３１は、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９それぞれの方向Ａ及びＢへの回転、すなわちギヤ対７の回転に伴って、吐出側の空間６２において形成された後、吸入側の空間６１に移動する。閉じ込み部３１は、その移動中、駆動ギヤ回転軸１０の中心と従動ギヤ回転軸１１の中心とを結ぶギヤ間中心線ＣＬより吐出側の空間６２側においてその容積を減少し、ギヤ間中心線ＣＬより吸入側の空間６１側においてその容積を再び増大する。さらに、ギヤ対７の回転が進行すると、閉じ込み部３１は吸入側の空間６１に開放される。なお、閉じ込み部３１には吐出側の空間６２のオイルが閉じ込められており、閉じ込められたオイルは、閉じ込み部３１の容積の減少によって、昇圧作用を受ける。

また、サイドプレート４ａ上（図１参照）において、吸入側の空間６１及び吐出側の空間６２には、矩形断面をした吸入側逃がし溝である溝２４及び吐出側逃がし溝である溝２５がそれぞれ形成されている。溝２４は、吸入側の空間６１においてギヤ間中心線ＣＬに近い側に端部２４ｅを有し、端部２４ｅから吸入側の空間６１の方向、すなわちギヤ対７の回転方向に向かって形成されている。一方、溝２５は、吐出側の空間６２においてギヤ間中心線ＣＬに近い側に端部２５ｅを有し、端部２５ｅから吐出側の空間６２の方向、すなわちギヤ対７の回転方向と逆の方向に向かって形成されている。また、端部２４ｅ，２５ｅは互いに平行であるとともに、ギヤ間中心線ＣＬに平行となっている。

また、溝２４，２５は、互いに直接連通しないように配置されている。さらに、閉じ込み部３１の移動中において、溝２４，２５は、閉じ込み部３１にそれぞれは連通するが、閉じ込み部３１を介して互いに連通しないように配置されている。すなわち、溝２４，２５は、閉じ込み部３１がその容積を最小にする位置において、溝２４，２５のいずれもが閉じ込み部３１に連通しないように、それぞれの端部２４ｅ，２５ｅ間の間隔をあけて配置されている。
従って、溝２５は、閉じ込み部３１の容積の減少時において閉じ込み部３１に連通して、閉じ込み部３１の容積の減少に伴い昇圧されるオイルを、吐出側の空間６２に流出する。一方、溝２４は、閉じ込み部３１の容積の増大時において閉じ込み部３１に連通して、閉じ込み部３１の容積の増大に伴い発生する負圧の作用によって、吸入側の空間６１から閉じ込み部３１にオイルを流入する。
なお、サイドプレート４ｂ（図１参照）においても、サイドプレート４ａと同様に、溝２４，２５が形成されている。

また、サイドプレート４ａ（図１参照）には、溝２４及び２５の間において、２つの閉じ込み圧逃がし穴２０ａ，２１ａが形成されている。
閉じ込み部３１の移動中において、閉じ込み圧逃がし穴２０ａ，２１ａは、溝２５が閉じ込み部３１に連通した後に、閉じ込み部３１に連通する。さらに、閉じ込み圧逃がし穴２０ａ，２１ａが閉じ込み部３１に連通した後に、溝２４が閉じ込み部３１に連通する。
また、閉じ込み圧逃がし穴２０ａは、ギヤ対７の回転に伴って閉じ込み部３１の領域３５に連通するが領域３６には連通せず、一方、閉じ込み圧逃がし穴２１ａは、ギヤ対７の回転に伴って領域３６に連通するが領域３５には連通しないような位置に配置されている。
さらに、閉じ込み圧逃がし穴２０ａ，２１ａのそれぞれは、閉じ込み部３１を介して、溝２４，２５の両方に対して、同時に連通しないような位置に配置されている。

ここで、図２を参照すると、ハウジング３ａには、サイドプレート４ａを貫通し、閉じ込み圧逃がし穴２１ａを介して閉じ込み部３１（図３参照）を吐出側の空間６２に連通する閉じ込み圧逃がし経路２１が形成されている。また、閉じ込み圧逃がし穴２０ａを介して閉じ込み部３１（図３参照）を吐出側の空間６２に連通する閉じ込み圧逃がし経路２０が、閉じ込み圧逃がし経路２１と同様に形成されている（図１参照）。なお、閉じ込み圧逃がし穴２０ａ，２１ａは、閉じ込み圧逃がし経路２０，２１にそれぞれ含まれている。
よって、閉じ込み部３１（図３参照）のオイルは、閉じ込み圧逃がし経路２０，２１を介して、吐出側の空間６２に流出する。
また、閉じ込み圧逃がし経路２１において、閉じ込み圧逃がし穴２１ａの近傍に、逆止弁４１が設けられている。逆止弁４１は、ハウジング３ａに設けられ、ハウジング３ａ及びサイドプレート４ａとの接続面に当接している。

なお、逆止弁４１の構造は、以下のようになる。
ハウジング３ａには、ハウジング３ａ及びサイドプレート４ａの接続面から、この接続面に垂直な方向に、円筒形状をした弁収容室４２が形成され、弁収容室４２は底部４２ｄを有する。また、弁収容室４２は、サイドプレート４ａによって塞がれており、サイドプレート４ａには弁収容室４２を閉じ込み圧逃がし穴２１ａに連通する弁孔４２ｅが形成される。サイドプレート４ａの弁収容室４２側における弁孔４２ｅの周囲には、弁座４２ｃが形成される。本実施例では、閉じ込み圧逃がし穴２１ａを弁孔４２ｅと兼用している。
また、閉じ込み圧逃がし経路２１は、底部４２ｄにおいて弁収容室４２に連通し、弁収容室４２を介して、弁孔４２ｅとしての閉じ込み圧逃がし穴２１ａに連通する。さらに、閉じ込み圧逃がし経路２１は、底部４２ｄを吐出側の空間６２に連通する。
弁収容室４２の内部には、底部４２ｄに当接してスプリング４４が設けられている。さらに、スプリング４４と弁座４２ｃとの間には、弁体であるボール４３が設けられ、ボール４３は球状をしている。よって、ボール４３及びスプリング４４は、弁座４２ｃ及び底部４２ｄによって狭持されている。
さらに、弁収容室４２の内部には、底部４２ｄに、円筒形状をしたストッパ４５が設けられている。ストッパ４５は、弁収容室４２の内部におけるボール４３の軸方向への移動、すなわち底部４２ｄ方向への移動を制限している。

逆止弁４１の内部において、通常、ボール４３は、スプリング４４に付勢されて弁座４２ｃに当接し、弁孔４２ｅ、すなわち閉じ込み圧逃がし穴２１ａを塞いでいる。閉じ込み圧逃がし穴２１ａにおけるオイルの圧力が、逆止弁４１内部のオイルの圧力、すなわち吐出側の空間６２におけるオイルの圧力より高くなると、この圧力は、スプリング４４の付勢に抗してボール４３を底部４２ｄの方向に移動させる。よって、逆止弁４１が開かれた状態となり、閉じ込み圧逃がし経路２１及び逆止弁４１を介して、閉じ込み圧逃がし穴２１ａが吐出側の空間６２に連通する。一方、閉じ込み圧逃がし穴２１ａにおけるオイルの圧力が、吐出側の空間６２におけるオイルの圧力以下となると、スプリング４４の付勢によってボール４３が弁座４２ｃの方向に移動し、弁孔４２ｅを塞ぐ。よって、逆止弁４１は閉じられた状態となり、閉じ込み圧逃がし経路２１を介した吐出側の空間６２及び閉じ込み圧逃がし穴２１ａの連通が遮断される。
従って、逆止弁４１は、閉じ込み圧逃がし経路２１において、閉じ込み圧逃がし穴２１ａから吐出側の空間６２へのオイルの流通を可能とし、その逆方向の流通を防止する。

また、閉じ込み圧逃がし経路２０において、逆止弁４０が、逆止弁４１と同様に設けられている（図１参照）。

次に、この実施の形態１に係るギヤポンプ１０１の動作について、図１〜８に基づいて説明する。
図３に示すように、駆動ギヤ回転軸１０に図示しない外部駆動源から駆動力が与えられると、駆動ギヤ８は方向Ａに回転する。それに伴い、駆動ギヤ８と噛み合う従動ギヤ９は、従動ギヤ回転軸１１とともに、方向Ｂに回転する。駆動ギヤ８及び従動ギヤ９が噛み合いつつ回転すると、図示しない外部から吸入側の空間６１にオイルが吸入され、駆動ギヤ８の歯間及びギヤ室６の内周面６３によって形成される空間Ｓ１、並びに従動ギヤ９の歯間及びギヤ室６の内周面６３によって形成される空間Ｓ２にオイルが閉じこめられる。空間Ｓ１，Ｓ２に閉じこめられたオイルは、ギヤ室６の内周面６３に沿って、方向Ａ，Ｂの方向にそれぞれ運ばれ、吐出側の空間６２に昇圧された状態で吐出される。吐出側の空間６２内の高圧のオイルは、ギヤポンプ１０１の外部に吐出され、図示しない油圧装置等に送られて、これを作動させる。

次に、図３におけるｍ部に示す駆動ギヤ８及び従動ギヤ９の噛み合い部分について、その動作は以下のようになる。
ｍ部が図４に示す状態（ａ１）にある場合において、駆動ギヤ８の歯部及び従動ギヤ９の歯部によって、空間５０，５１が形成されている。空間５０は、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９の当接部より駆動ギヤ８側に形成され、一方、空間５１は、この当接部より従動ギヤ９側に形成されている。
ここで、空間５０に着目すると、空間５０は吐出側の空間６２に連通し、空間５０の圧力は吐出側の空間６２の圧力になっている。

状態（ａ１）から駆動ギヤ８及び従動ギヤ９がそれぞれ方向Ａ及びＢに回転、すなわちギヤ対７が回転すると、図５に示す状態（ｂ１）となる。このとき、空間５０は、駆動ギヤ８の歯部及び従動ギヤ９の歯部によって閉じられている。よって、空間５０は閉じ込み部３１（図３参照）を形成するが、溝２５にＰ部５０ｐにおいて連通する。よって、空間５０は、Ｐ部５０ｐを介して吐出側の空間６２に連通し、空間５０の圧力は吐出側の空間６２の圧力になっている。

状態（ｂ１）からギヤ対７がさらに回転すると、図６に示す状態（ｃ１）となる。
状態（ｂ１）〜（ｃ１）への移行に伴い、空間５０はその容積を減少させる。また、空間５０は、Ｐ部５０ｐにおいて溝２５に連通し、空間５０の容積の減少に伴って昇圧されるオイルを、溝２５を介して吐出側の空間６２に流出する。さらに、ギヤ対７の回転に伴い、空間５０は、閉じ込み圧逃がし穴２０ａともＱ部５０ｑにおいて連通するようになり、空間５０のオイルを、閉じ込み圧逃がし経路２０（図２参照）を介して吐出側の空間６２に流出する。よって、空間５０のオイルは、吐出側の空間６２へ流出するための通路面積がＰ部５０ｐ及びＱ部５０ｑによって確保されるため、昇圧されて高圧になることがない。従って、Ｐ部５０ｐ及びＱ部５０ｑを介して吐出側の空間６２に連通する空間５０の圧力は、吐出側の空間６２の圧力になっている。

状態（ｃ１）からギヤ対７がさらに回転すると、図７に示す状態（ｄ１）となる。
状態（ｃ１）〜（ｄ１）への移行に伴い、空間５０はさらにその容積を減少させるとともに、溝２４，２５から遮断されて完全に閉じ込められた状態となる。なお、状態（ｄ１）において空間５０の容積は最小となっている。また、空間５０において、Ｐ部５０ｐの面積は減少するが、Ｑ部５０ｑによって、昇圧されるオイルが吐出側の空間６２へ流出するための通路面積は確保される。よって、空間５０が駆動ギヤ８の歯部、従動ギヤ９の歯部、サイドプレート４ａ及びサイドプレート４ｂ（図１参照）によって完全に閉じ込まれる直前においても、Ｐ部５０ｐの面積は僅少であるが、Ｑ部５０ｑを介して、オイルは吐出側の空間６２へ流出するため、昇圧されて高圧にならない。また、Ｐ部５０ｐの面積が０となり、空間５０が完全に閉じ込まれた状態となったとき、空間５０はＱ部５０ｑにおいて閉じ込み圧逃がし穴２０ａと連通し、空間５０のオイルが吐出側の空間６２へ流出するための通路面積は確保される。よって、空間５０の容積の減少によって昇圧されるオイルは、閉じ込み圧逃がし経路２０（図２参照）を介して吐出側の空間６２に流出するため、昇圧されて高圧になることはない。従って、Ｐ部５０ｐまたはＱ部５０ｑを介して吐出側の空間６２に連通する空間５０の圧力は、吐出側の空間６２の圧力になっている。

状態（ｄ１）からギヤ対７がさらに回転すると、図８に示す状態（ｅ１）となる。
状態（ｄ１）〜（ｅ１）への移行に伴い、空間５０は、その容積を増大させる。ギヤ対７の回転に伴い、空間５０は溝２４とＲ部５０ｒにおいて連通するようになる。また、空間５０がＲ部５０ｒを介して吸入側の空間６１に連通すると、空間５０の圧力は、吸入側の空間６１の圧力、すなわち、大気圧になる。なお、Ｑ部５０ｑ、すなわち閉じ込み圧逃がし穴２０ａに連通する閉じ込み圧逃がし経路２０には逆止弁４０が設けられているため、吐出側の空間６２から、吐出側の空間６２より圧力の低くなった空間５０にオイルが流出することはない（図２参照）。
また、空間５０の容積の増大に伴い、空間５０には負圧が発生する。このとき、空間５０は、Ｑ部５０ｑにおいて閉じ込み圧逃がし穴２０ａに連通し、Ｒ部５０ｒにおいて溝２４に連通する。Ｑ部５０ｑにおいては、閉じ込み圧逃がし経路２０の逆止弁４０によって、この負圧の作用による吐出側の空間６２から空間５０へのオイルの流出が防止される（図２参照）。一方、Ｒ部５０ｒにおいては、負圧の作用によって吸入側の空間６１から空間５０にオイルが流入し、空間５０の負圧が解消される。

状態（ｅ１）からギヤ対７がさらに回転すると、空間５０はその容積を増大させ、開放される。また、空間５０は閉じ込み圧逃がし穴２０ａに連通せず、溝２４にのみ連通する。なお、空間５０の圧力は、吸入側の空間６１の圧力である大気圧に保たれる。
また、空間５０に隣接する空間５１は、ギヤ対７の回転に伴って、閉じ込み圧逃がし穴２１ａに連通し、空間５０と同様の動作を行う。

このように、実施の形態１におけるギヤポンプ１０１には、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９からなるギヤ対７の噛み合い部分におけるギヤ対７の歯部によって閉じ込み部３１が形成される。ギヤポンプ１０１は、ギヤ対７の回転に伴って吐出側の空間６２から吸入側の空間６１の方向に移動する閉じ込み部３１を、吐出側の空間６２に連通する閉じ込み圧逃がし経路２０，２１を備え、さらに、閉じ込み圧逃がし経路２０，２１にそれぞれ設けられ、吐出側の空間６２から閉じ込み部３１に流体が流通することを防ぐ逆止弁４０，４１を備えることを特徴とする。
よって、閉じ込み圧逃がし経路２０，２１によって、閉じ込み部３１のオイルを吐出側の空間６２に流出し、閉じ込み部３１の圧力を低減することができる。従って、閉じ込み部３１のオイルの圧力による、ギヤポンプ１０１の騒音、振動、及び動的損失を低減することが可能になる。さらに、閉じ込み圧逃がし経路２０，２１の逆止弁４０，４１によって、吐出側の空間６２から、閉じ込み部３１を介して吸入側の空間６１へオイルが流出することを防止することができ、吐出側の空間６２におけるオイルの流出による容積効率の低下を防ぐことが可能になる。

また、サイドプレート４ａ，４ｂに形成された溝２５は、閉じ込み部３１の容積の減少時において、閉じ込み部３１のオイルを吐出側の空間６２に流出する通路面積の増大を可能にする。
また、サイドプレート４ａ，４ｂに形成された溝２４は、閉じ込み部３１の容積の増大時において、吸入側の空間６１から閉じ込み部３１にオイルを流入し、閉じ込み部３１において発生する負圧を解消することができる。従って、負圧によるギヤポンプの騒音、振動、及び動的損失を低減することが可能になる。
また、溝２４，２５は、互いに直接連通せず、また、閉じ込み部を介しても互いに連通しない構成となっているため、吐出側の空間６２から吸入側の空間６１にオイルを流出しない。従って、吐出側の空間６２における容積効率の低下が発生しない。
また、閉じ込み圧逃がし経路２０，２１の閉じ込み圧逃がし穴２０ａ，２１ａは、閉じ込み部を介して、溝２４，２５の両方と同時に連通しない構成となっている。従って、吐出側の空間６２から吸入側の空間６１にオイルを流出しないため、吐出側の空間６２における容積効率の低下が発生しない。

実施の形態２．
実施の形態２に係るギヤポンプ１０２は、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９の噛み合い部分においてバックラッシを有する構造としたものである。なお、以下の実施の形態において、図１〜８の参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
実施の形態２におけるギヤポンプ１０２の構造は、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９の噛み合い部分においてバックラッシを有するため、実施の形態１においてサイドプレート４ａ，４ｂに形成された溝２４，２５の間隔を広くした構造を有している。

図１０に示すように、駆動ギヤ８と従動ギヤ９との噛み合い部分において、駆動ギヤ８の歯部及び従動ギヤ９の歯部によって領域３５，３６が形成されている。駆動ギヤ８及び従動ギヤ９は、これらの歯面間に隙間ＢＬ（バックラッシ）を有している、すなわち、ギヤポンプ１０２は、駆動ギヤ８及び従動ギヤ９の間にバックラッシを有する構造となっている。
よって、領域３５，３６は、隙間ＢＬにおいて互いに連通して、１つの領域３７を形成している。領域３７は、紙面垂直方向において、下部をサイドプレート４ａにより、上部をサイドプレート４ｂにより塞がれており、閉じ込み部３２を形成している（図９参照）。また、閉じ込み部３２は、実施の形態１における閉じ込み部３１と同様に、吐出側の空間６２において形成された後、その容積を変化させ、吸入側の空間６１において開放される。

さらに、サイドプレート４ａ（図９参照）上において、吸入側の空間６１及び吐出側の空間６２には、矩形断面をした溝２６，２７が、実施の形態１における溝２４，２５と同様に、それぞれ形成されている。なお、溝２６，２７は、閉じ込み部３２がその容積を最小とする位置において、溝２６，２７のいずれもが閉じ込み部３２に連通しないように、それぞれの端部２６ｅ，２７ｅ間の間隔をあけて配置されている。
なお、サイドプレート４ｂ上においても、サイドプレート４ａと同様に、溝２６，２７が形成されている（図９参照）。
また、サイドプレート４ａ（図９参照）には、溝２６，２７の間において、２つの閉じ込み圧逃がし穴２０ａ，２１ａが形成されている。閉じ込み部３２の移動中において、閉じ込み圧逃がし穴２０ａ，２１ａは、それぞれが閉じ込み部３２と連通するように配置されている。なお、閉じ込み圧逃がし穴２０ａ，２１ａのそれぞれは、閉じ込み部３２を介して、溝２６，２７の両方に対して、同時に連通しないように配置されている。さらに、閉じ込み圧逃がし経路２０，２１及び逆止弁４０，４１が、実施の形態１と同様に、形成されている。（図９参照）
その他の構造については、実施の形態１と同様である。

次に、この実施の形態２に係るギヤポンプ１０２の動作について、図９〜１４に基づいて説明する。
図１０におけるｎ部に示す駆動ギヤ８及び従動ギヤ９の噛み合い部分について、その動作は以下のようになる。
ｎ部が図１１に示す状態（ａ２）にある場合において、駆動ギヤ８の歯部及び従動ギヤ９の歯部によって、空間５２が形成されている。空間５２は吐出側の空間６２に連通し、空間５２の圧力は、吐出側の空間６２の圧力になっている。

状態（ａ２）から駆動ギヤ８及び従動ギヤ９がそれぞれ方向Ａ及びＢに回転、すなわちギヤ対７が回転すると、図１２に示す状態（ｂ２）となる。
状態（ａ２）〜（ｂ２）への移行に伴い、空間５２は、駆動ギヤ８の歯部及び従動ギヤ９の歯部によって閉じられた後、その容積を減少する。また、空間５２は、閉じ込み部３２（図１０参照）を形成するが、Ｐ部５２ｐにおいて溝２７に連通するとともに、Ｑ１部５２ｑ１において閉じ込み圧逃がし穴２０ａに連通する。よって、空間５２の容積の減少に伴って昇圧されるオイルは、溝２７及び閉じ込み圧逃がし経路２０（図９参照）を介して、吐出側の空間６２に流出する。すなわち、空間５２のオイルは、吐出側の空間６２へ流出するための通路面積が確保されているため、昇圧されて高圧になることがない。従って、Ｐ部５２ｐ及びＱ１部５２ｑ１を介して吐出側の空間６２に連通する空間５２の圧力は、吐出側の空間６２の圧力になっている。

状態（ｂ２）からギヤ対７がさらに回転すると、図１３に示す状態（ｃ２）となる。
状態（ｂ２）〜（ｃ２）への移行に伴い、空間５２はその容積を減少させるとともに、完全に閉じ込まれる。また、状態（ｃ２）において空間５２の容積は最小となっている。空間５２は、Ｐ部５２ｐの面積を減少して０とするが、Ｑ１部５２ｑ１及びＱ２部５２ｑ２を介して空間５２のオイルを吐出側の空間６２へ流出し、オイルの通路面積を確保している。よって、空間５２は、その容積の減少時及び完全に閉じ込まれた状態において、オイルが昇圧されて高圧になることはない。従って、Ｑ１部５２ｑ１及びＱ２部５２ｑ２を介して吐出側の空間６２に連通する空間５２の圧力は、吐出側の空間６２の圧力になっている。

状態（ｃ２）からギヤ対７がさらに回転すると、図１４に示す状態（ｄ２）となる。
状態（ｃ２）〜（ｄ２）への移行に伴い、空間５２は、その容積を増大させるとともに、溝２６とＲ部５２ｒにおいて連通するようになる。また、空間５２がＲ部５２ｒを介して吸入側の空間６１に連通すると、空間５２の圧力は、吸入側の空間６１の圧力である大気圧になる。なお、閉じ込み圧逃がし経路２０，２１には逆止弁４０，４１が設けられているため、吐出側の空間６２から、吐出側の空間６２より圧力の低くなった空間５２にオイルが流出することはない（図９参照）。
また、空間５２の容積の増大に伴い、空間５２には負圧が発生する。Ｑ１部５２ｑ１及びＱ２部５２ｑ２においては、閉じ込み圧逃がし経路２０，２１の逆止弁４０，４１の作用によって、この負圧の作用による吐出側の空間６２から空間５２へのオイルの流出が防止される（図９参照）。一方、Ｒ部５２ｒにおいては、負圧の作用によって吸入側の空間６１から空間５２にオイルが流入し、空間５２の負圧が解消される。

状態（ｄ２）からギヤ対７がさらに回転すると、空間５２はその容積を増大させ、開放される。なお、空間５２の圧力は、吸入側の空間６１の圧力である大気圧に保たれる。
その他のギヤポンプ１０２の動作については、実施の形態１と同様である。
このように、実施の形態２におけるギヤポンプ１０２においても、上記実施の形態１と同様な効果が得られる。

実施の形態１及び２において、２つの閉じ込み圧逃がし経路２０，２１が形成されていたが、これに限定されるものでなく、１つであってもよく３つ以上であってもよい。
また、実施の形態１及び２において、吸入側及び吐出側の逃がし溝２４，２５，２６，２７の断面形状は矩形としていたが、これに限定されるものでなく、半円形又は楕円形の一部によって形成される形状であってもよい。
また、実施の形態１及び２における逆止弁４０，４１の構造において、弁体を球状のボール４３弁としていたが、これに限定されるものでなく、円錐形状又はリード型の弁であってもよい。

この発明の実施の形態１に係るギヤポンプの構造を示す断面側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図３におけるｍ部の動作を説明する図であって、状態（ａ１）を示す図である。 図３におけるｍ部の動作を説明する図であって、状態（ｂ１）を示す図である。 図３におけるｍ部の動作を説明する図であって、状態（ｃ１）を示す図である。 図３におけるｍ部の動作を説明する図であって、状態（ｄ１）を示す図である。 図３におけるｍ部の動作を説明する図であって、状態（ｅ１）を示す図である。 この発明の実施の形態２に係るギヤポンプの構造を示す断面図であり、実施の形態１における図２に相当する図である。 図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 図１０におけるｎ部の動作を説明する図であって、状態（ａ２）を示す図である。 図１０におけるｎ部の動作を説明する図であって、状態（ｂ２）を示す図である。 図１０におけるｎ部の動作を説明する図であって、状態（ｃ２）を示す図である。 図１０におけるｎ部の動作を説明する図であって、状態（ｄ２）を示す図である。

符号の説明

４ａ，４ｂ サイドプレート（プレート）、６ ギヤ室、７ ギヤ対、８ 駆動ギヤ、９ 従動ギヤ、２０，２１ 閉じ込み圧逃がし経路、２０ａ，２１ａ 閉じ込み圧逃がし穴、２４，２６ 溝（吸入側逃がし溝）、２５，２７ 溝（吐出側逃がし溝）、３１，３２ 閉じ込み部、４０，４１ 逆止弁、６１ 吸入側の空間、６２ 吐出側の空間、１０１，１０２ ギヤポンプ。

Claims (6)

1. ギヤ室内に収納され、互いに外接して噛み合う駆動ギヤ及び従動ギヤからなるギヤ対を備え、外部から吸入された流体を前記ギヤ室で昇圧して吐出するギヤポンプにおいて、
   前記ギヤ対の噛み合い部分における前記ギヤ対の歯部によって形成される閉じ込み部であって、前記ギヤ対の回転に伴って吐出側の空間から吸入側の空間の方向に移動する閉じ込み部を、前記吐出側の空間に連通する閉じ込み圧逃がし経路と、
   前記閉じ込み圧逃がし経路に設けられ、前記吐出側の空間から前記閉じ込み部に前記流体が流通することを防ぐ逆止弁とを備えることを特徴とするギヤポンプ。
2. 前記ギヤ対の側部に対向するプレートを備え、
   前記プレートには、前記閉じ込み部に連通する閉じ込み圧逃がし穴が形成され、
   前記閉じ込み圧逃がし経路は、前記閉じ込み圧逃がし穴を含み、前記閉じ込み圧逃がし穴を介して、前記閉じ込み部を前記吐出側の空間に連通することを特徴とする請求項１に記載のギヤポンプ。
3. 前記ギヤ対の側部に対向するプレートを備え、
   前記プレートには、前記閉じ込み部を前記吐出側の空間に連通する吐出側逃がし溝が形成され、
   前記閉じ込み部の移動中において、前記吐出側逃がし溝は、前記閉じ込み圧逃がし経路が前記閉じ込み部に連通するより前に、前記閉じ込み部に連通することを特徴とする請求項１または２に記載のギヤポンプ。
4. 前記ギヤ対の側部に対向するプレートを備え、
   前記プレートには、前記閉じ込み部を前記吸入側の空間に連通する吸入側逃がし溝が形成され、
   前記閉じ込み部の移動中において、前記吸入側逃がし溝は、前記閉じ込み圧逃がし経路が前記閉じ込み部に連通した後に、前記閉じ込み部に連通することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のギヤポンプ。
5. 前記閉じ込み部の移動中において、前記閉じ込み部は、前記吐出側逃がし溝または前記吸入側逃がし溝のうちのいずれか一方にのみ連通することを特徴とする請求項４に記載のギヤポンプ。
6. 前記閉じ込み部の移動中において、前記閉じ込み圧逃がし経路は、前記閉じ込み部を介して、前記吐出側逃がし溝または前記吸入側逃がし溝のうちのいずれか一方にのみ連通すること特徴とする請求項４または５に記載のギヤポンプ。

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