JPH02153280A - 歯車ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は潤滑油等の管圧送等に用いる歯車ポンプの構
造の技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は所定のハウジングが潤滑油等
の流体の吐出孔に接続する吐出ポートと、吸入孔に接続
する吸入ポートを相対向する部位に設けられ、該吐出ポ
ートと吸入ポートに臨ませ吐出ポートと該吐出ポートの
内側にてこれに噛み合う内側の外歯歯車とを有し、該内
側の外歯歯車は駆動軸を有して外側の内歯歯車と内側の
外歯歯車か回転するようにされた共役型の歯車ポンプに
関する発明であり、特に、該外側の内歯歯車の小なる側
のしめきり部に反対側で相対向する大なる側のしめきり
部に該小なる側のしめきり部に対して昇圧流体により押
圧変形されて吐出ポート側から吸入ポート側に流体が流
出しないようにする変形防止押圧機構が弾圧バネに係合
したり吐出ポートに接続すると共に、外側の内歯歯車の
裏面に該吐出ポートからの相対圧力が印加されるように
する等された歯車ポンプに係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、液体や気体等の流体の高揚程の送給や潤滑
油等の圧送のため（各種のポンプが広く用いられている
が、装置がコンパクトで可動部分が少く、故障が生ぜず
、粘性のある流体圧送にも高効率裡に用いられる等の種
々のメリットから、回転式ポンプとして歯車ポンプが広
く用いられている。

該種歯車ポンプもまたその用途等により各種のものが開
発研究されて実用化されているが、ベアリング用の強制
循環オイル等の油圧ポンプとして共役型の歯車ポンプが
用いられており、高速回転に対処するべく、インボリュ
ート歯型ヤサインカーブ歯型等の容積式ポンプ等が開発
されて実用に供されている。

かかる歯車ポンプ１について、第５．６図で略説すると
、該歯車ポンプ１はそのハウジング２に吸入孔３に接続
する吸入ポート４と、これに対向して吐出孔５に接続す
る吐出ポート６が設けられて内部に外側の内歯歯車７と
該外側の内歯歯車７に噛み合う内側の外歯歯車８が相互
に偏心して設けられ、該内側の外歯歯車８には駆動軸９
が設けられている。

そして、該駆動軸９を回転させることにより内側の外歯
歯車８が回転し、併せて、外側の内歯歯車７が随伴的に
回転して所定のオイル等の作動流体を吸入孔３から吸入
し、吸入ポート４を経、さらに、吐出ポート６を経て吐
出孔５より所定に次段に圧送供給するようにされている
。

〈発明が解決しようとする課題〉 而して、上述圧送工程において、吸入孔３より吸入され
て吸入ポート４を経て吐出ポート６に圧送され、吐出孔
５から次段に圧送されるオイル等の作動流体は、外側の
内歯歯車７と内側の外歯歯車８との間で極めて高圧の状
態に押圧されるため、これらが非圧縮性のオイル等の流
体の場合には内側の外歯歯車８は中実体であって押圧が
印加されでも圧縮変形等されないのに対し、外側の内歯
歯車７は一種のリング状形成体であるために、直径方向
外側に向けて押圧力が作用し、第６図に示す様に、小な
る側のしめきり部１０に対向する反対側の外側の内歯歯
車７の大なる側のしめきり部１１に於いてはテンション
が強く作用することがら、該大なる側のしめきり部１１
に於いては外側の内歯歯車７と内側の外歯歯車８の歯先
間に於いてクリアランス１２が形成され易くなり、吐出
ポート６側から吸入ポート４側に圧力が扱ける現象が生
じ易くなり、したがって、押圧状態の流体がリークし、
その結果、歯車ポンプが容積型のポンプであるにもかか
わらず、容積効率が低下するという不都合さかあった。

このようにして、吐出性能が低くなり、所定の設計機能
を発揮出来なくなるという欠点があった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく歯車ポン
プの稼動中における外側の内歯歯車の大なる側のしめき
り部に於ける該外側の内歯歯車と内側の外歯歯車との歯
先間間隙形成の問題点を解決すべき技術的課題とし、本
来的に歯車ポンプの有するメリットを充分に生かしなが
ら、容積効率低下を防ぎ、作動流体の圧送を確実に保持
することが出来るようにして各種産業にあける流体輸送
技術利用分野に益する優れた歯車ポンプを提供せんとす
るものである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、容積型の
ポンプの歯車ポンプの外側の内歯歯車と内側の外歯歯車
の作動により作動流体を圧送するに際し、ハウジングの
内部に設けられた外側の内歯歯車と該外側の内歯歯車に
噛み合う内側の外歯歯車を該内側の外歯歯車の駆動軸を
介し回転させ、ハウジングの吸入孔から所定の作動流体
を吸入し、吸入ボートを介して外側の内歯歯車と内側の
外歯歯車の歯間に於いて押圧し、吐出ポートを経て吐出
孔より次段に所定に圧送するようにし、この間、外側の
内歯歯車と内側の外歯歯車の歯間に於いて押圧される流
体圧により外側の内歯歯車の大なる側のしめきり部に於
ける歯と内側の外歯歯車の歯との間にクリアランスか形
成されて圧力が抜けようとするのに対し、小なる側のし
めきり部に対向する外側の内歯歯車の該小なる側のしめ
きり部に対向する大なる側のしめきり部に於いてその裏
面に吐出ボートの流体圧を導出する等し、小なる側のし
めきり部に対し所定の押圧力を強制的に印加して外側の
内歯歯車の大なる側のしめきり部に於ける変形を防止す
るように変形防止押圧機構を働かせ、容積効率の低下を
防止し、所定の設計通りの作動流体に対する圧送機能を
維持することが出来るようにした技術的手段を講じたも
のである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の１実施例を第１〜４図に基づい
て説明すれば以下の通りである。尚、第５．６図と同一
態様部分は同一符号を用いて説明するものとする。

第１．２図に示す実施例において、１′はこの出願の発
明の要旨を成す共役型の歯車ポンプで必り、そのハ「ク
ジング２の内側面には吸入孔３に接続する吸入ボート４
と、これに対向して吐出孔５に接続する吐出ボート６か
所定に穿設されており、そして、内部の円腔部には外側
の内歯歯車７か回動自在に所定に偏心して設けられ、更
に、その内側には該外側の内歯歯車７に兵役型にされて
噛み合う内側の外歯歯車８が駆動軸９を一体的にその中
心部に有して同じく所定に偏心して設けられ、外側の内
歯歯車７の一側寄りの小なる側のしめきり部１０に於い
て双方の歯か噛み合うようにされており、該小なる側の
しめきり部１０に対向する大なる側のしめきり部１１に
於いては両者の歯先が当接するようにされている。

而して、この出願の発明においては、第１．２図に示す
様に、ハウジング２の吐出ボー１−６の吸入ポー１〜４
寄りの底部には吐出ボート６からの吐出圧導入用のノツ
チ１３が穿設されて、外側の内歯歯車７の大なる側のし
めきり部１１部分の内側の外歯歯車の裏面に臨ませた凹
溝１４に接続されて変形防止押圧機構１５を形成してお
り、吐出ボート６の高圧流体を凹溝１４に導出して大な
る側のしめきり部１１部の裏面に於いて該外側の内歯歯
車７に図上下側から大きな押圧力を強制的に印加し、し
めきり部１１部に於ける該外側の内歯歯車７と内側の外
歯歯車８の歯先間に作用する大きな流体圧による外側の
内歯歯車７の外側方向への変形を阻止するようにされて
いる。

上述構成において、駆動軸９により内側の外歯歯車８を
所定に回転させると、外側の内歯歯車７は内側の外歯歯
車８と共に所定に回転し、吸入孔３から吸入された流体
は吸入ボート４から吐出ポー１−〇に押圧状態で加圧さ
れて該吐出ボート６から吐出孔５に圧送されて所定に次
段へ送給されていく。

この時、外側の内歯歯車７と内側の外歯歯車８の歯先間
に大きな流体圧が圧縮圧として作用するために、第６図
に示した如く、外側の内歯歯車７の大なる側のしめきり
部１１に於いては該外側の内歯歯車７と内側の外歯歯車
８との両者の歯先間にクリアランス１２が形成されよう
とする力が外側の内歯歯車７側に動くか、この出願の発
明においては、上述した如く、ハウジング２の吐出ボー
ト６側からノツチ１３か形成されて凹溝１４に該吐出ボ
ート６側の高圧流体圧を導出し、大なる側のしめきり部
１１側から外側の内歯歯車７の裏面側に内向きの高い押
圧力を強制的に印加するために、相殺し合って外側の内
歯歯車７の大なる側のしめきり部１１に於ける該外側の
内歯歯車７の内側の外歯歯車８に対する歯先間のクリア
ランスか形成されず、したがって、吐出ボート６側の高
圧流体は吸入ボート４側にはリークせず、設計通りの容
積効率でポンピング作用かなされる。

そして、これらの作用は歯車ポンプ１′の稼動中は常に
維持される。

次に、第３図に示す実施例の歯車ポンプ１′においては
、外側の内歯歯車７の大なる側のしめきり部１１の裏面
に於いてスペーサ１３が設けられて、高いバネ定数の弾
圧スプリング１４′か介装されて変形防止押圧機構１５
′を成し、常に外側の内歯歯車７のその裏面に内向きの
変形防止圧を印加し、上述実施例＠様の外側の内歯歯車
７と内側の外歯歯車８の該外側の内歯歯車７の大なる側
のしめきり部１１に於ける歯先間隙を形成させず、吐出
ポート６から吸入ポート４側への高圧流体リークを阻止
して設計通りの容積効率を有するポンプ作用を奏するも
のである。

更に、第４図に示す実施例においては、外側の内歯歯車
７の大なる側のしめきり部１１に於ける外側の内歯歯車
７の裏面にスペーサ１３′を設け、ハウジング２側の凹
溝１４”に所定の高圧流体を予め密封状態に付与して、
スペーサ１３′をして常に外側の内歯歯車７の大なる側
のしめきり部１１に於ける裏面にその変形防止の押圧力
を印加し、上述各実施例同様に外側の内歯歯車７と内側
の外歯歯車８のクリアランス形成防止を図るようにした
態様であり、実質的に設計通りの容積効率でポンプ作用
がなされるようにしたものである。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、ハウジングに於い
て外側の内歯歯車の大なる側のしめきり部に於けるその
裏面に、その動力源からの適宜の押圧力印加をする変形
防止押圧機構を設ける等種々の態様が採用可能である。

又、設計変更的にはハウジング、外側の内歯歯車、内側
の外歯歯車の材質は上述各実施例の作用効果が奏される
ものは適宜に選択可能である。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に潤滑オイル等
の圧送効率の良い共役型の歯車ポンプにおいて、ハウジ
ング内に吐出ポートと吸入ポートに対し回動自在に設け
られた外側の内歯歯車と、該外側の内歯歯単に共役型に
噛み合う内側の外歯歯車を有しながら、外側の内歯歯車
の小なる側のしめきり部に対する大なる側のしめきり部
の裏面に変形防止押圧機構を設けたことにより、吸入ボ
ートから吐出ポートへ押圧状態で圧送する流体の外側の
内歯歯車の大なる側のしめきり部に対する外方への押圧
変形力に対し、該内側の外歯歯車の大なる側のしめきり
部に於いて内向きの変形防止力を付与するようにしたこ
とにより、大なる側のしめきり部に於ける該外側の内歯
歯車と内側の外歯歯車の歯先間に間隙が生ぜず、したが
って、稼動中に吐出ポートから吸入ボートへ高圧流体が
リークすることがなく、そのため、設計通りの容積効率
でポンプ作用が持続的に行われるという優れた効果が奏
される。

したがって、自動車産業や航空機産業等の精密産業にお
ける流体の正確な高圧圧送や、循環作用に貢献すること
が出来る容積型の歯車ポンプを提供することが可能とな
るという効果が奏され、又、ポンプスペースを小さくす
ることが出来るために、歯車ポンプを小型コンパクト化
させることが出来るという効果があり、特に、低速回転
領域で容積効率を向上させることが出来ることがら、ポ
ンプスペースを小ざく出来、小型化、コンパクト化が促
進出来るという効果がある。

又、外側の内歯歯車の大なる側のしめきり部に於ける外
向変形や歪作用が高頻度に行われないために、稼動中に
おける揺動や振動、或は、騒音発生か防止され、静粛な
運転が保てるという効果もあり、又、それだけ耐久性が
向上するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はこの出願の発明の詳細な説明図であり、第
１図は１実施例の部分断面側面図、第２図は第１図■−
■断面図、第３図は同部分断面側面図、第４図は他の実
施例の部分断面側面図、第５図は従来技術に基づく歯車
ポンプの部分断面構造図、第６図は同稼動状態の部分断
面側面図である。 ６・・・吐出ポート、　　４・・・吸入ボート、２・・
・ハウジング、　　７・・・外側の内歯歯車、９・・・
駆動軸、　　８・・・内側の外歯歯車、１′・・・共役
型歯車ポンプ、 １０・・・小なる側のしめきり部、 １１・・・大なる側のしめきり部、 １５・・・変形防止押圧機構、 １４・・・凹溝、 １４′ ・・・弾圧スプリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）相互に対設された吐出ポートと吸入ポートを有す
   るハウジング内に外側の内歯歯車と駆動軸を有すると共
   に該外側の内歯歯車に噛み合う内側の外歯歯車とが設け
   られている共役型歯車ポンプにおいて、上記外側の内歯
   歯車の小なる側のしめきり部に対向する大なる側のしめ
   きり部に該小なる側のしめきり部に対する外側の内歯歯
   車の変形防止押圧機構が付設されていることを特徴とす
   る歯車ポンプ。
2. （２）上記変形防止押圧機構が上記吐出ポートに接続さ
   れていると共に外側の内歯歯車の裏面に臨まされた凹溝
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の歯
   車ポンプ。
3. （３）上記変形防止押圧機構が外側の内歯歯車の裏面に
   対設された機械的弾圧機構であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の歯車ポンプ。
4. （４）上記外側の内歯歯車と内側の外歯歯車の歯数の差
   が１つであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の歯車ポンプ。