JPS635190A - ギヤポンプ - 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〕 本発明はギヤポンプに関し、特に、歯溝とポンプケース
内壁との間に形成される流体移送空間内における流体圧
低下によるキャビテーションの発生を未然に防止するこ
とができるギヤポンプに関する。

〔従来の技術〕

従来のギヤポンプとして、例えば、ポンプケース内にお
いて噛合する複数のギヤを有し、前記ギヤの回転によっ
て流体吸込部の流体を歯溝とポンプケースの内壁の間に
形成゛された回転方向に移動する密閉室たる流体移送空
間に封入して流体吐出部へ移送するギヤポンプがある。

ｄこのギヤポンプによれば、ギヤの回転によって高めら
れた流体吐出部の流体圧に基づいて、ギヤポンプの流体
吐出部側に設けられた種々の機器に対して流体の供給を
行なうことができる。

特に、ポンプケース内において噛合する３個のギヤを有
する二連ギヤポンプとしては、第３図に示すものがある
。この二連ギヤポンプは、ポンプケース１０２内におい
て泊合する上部ギャｌ０４、中央ギヤ１０６及び下部ギ
ヤ１０８を有し、これらのギヤの回転によって第１流体
吸込部１）０及び第２流体吸込部１）２の流体を各ギヤ
の歯溝とポンプケース１０２の内壁の間に形成された回
転方向に移動するそれぞれの流体移送空間１）４Ａ、１
）４Ｂ、１）４Ｃに封入して第１流体吐出部１）６、及
び第２流体吐出部１）８へ移送し、前記流体吐出部１）
６．１）８の流体圧を所定の値に上げるとともに前記上
部ギヤ１０４　、中央ギヤ１０６、下部ギヤ１０８との
噛合部によって流体の逆流を防ぐものである。そして、
上部ギヤ１０４、中央ギヤ１０６及び下部ギヤ１０８の
回転によって高められた第１及び第２流体吐出部１）６
．１）８の流体圧に基づいて、二連ギヤポンプの第１及
び第２流体吐出部１）６．１）８側に配設された種々の
機器に対して流体の供給を行う。

さらに詳細には、ポンプケース１０２内に形成されたポ
ンプ室１２０の第１及び第２流体吸込部１）０、１）２
と第１及び第２流体吐出部１）６．１）８に対応するポ
ンプケース１０２部分には開口部が形成されており、第
１及び第２流体吸込部１）０．１）２と第１及び第２流
体吐出部１）６．１）８とはそれぞれ、上部ギヤ１０４
、中央ギヤ１０６、下部ギヤ１０８及びポンプケース１
０２の内壁に一体形成された突出部１０２　Ｌ　、　１
０２　Ｒによって非連通状態に保持されている。上部ギ
ヤ１０４、中央ギヤ１０６、下部ギヤ１０８はそれぞれ
、ポンプケース１０２に回転自在に軸支された軸１２２
．１２４．１２６上に支持され、駆動ギヤたる中央ギヤ
１０６は、軸１２４と一体化され、上部ギヤ１０４、下
部ギヤ１０８は、それぞれ軸１２２．１２６上に遊動状
態に支持されている。上部ギヤ１０４、中央ギヤ１０６
、下部ギヤ１０８の側面部は、第１及び第２流体吸込部
１）０．１）２及び第１及び第２流体吐出部１）６．１
）８の中空部と対応する面を除いてポンプケース１０２
の内壁と接触している。すなわち、上部ギヤ１０４、下
部ギヤ１０８の歯溝１０４　ａ　、　１０８　ａとポン
プケース１０２内壁との間及び中央ギヤ１０６の歯溝１
０６ａと突出部１０２　Ｌ　、　１０２　Ｒとの間に、
流体移送空間１）４Ａ、１）４Ｂ、１）４Ｃがそれぞれ
形成される。

以上の構成において、駆動ギヤたる中央ギヤ１０６を、
矢印方向に回転する。中央ギヤ１０６の矢印方向の回転
より、第１及び第２流体吸込部１）０、１）２　（低圧
側）カミら流入した流体は、矢印方向へ回転する上部ギ
ヤ１０４、中央ギヤ１０６の歯溝１０４　ａ　、　１０
６　ａによって誘導されながら流体移送空間１）４Ａ、
１）４Ｂ内に封入されて、上部ギヤ１０４、中央ギヤ１
０６の回転方向へ移送され、第１流体吐出部１）６（高
圧側）へ放出される。−方、第１及び第２流体吸込部１
）０．１）２　（低圧側）から流入した流体は矢印方向
へ回転する下部ギヤ１０８、中央ギヤ１０６の歯溝１０
８　ａ　、　１０６　ａによって誘導されながら流体移
送空間１）４　Ｃ、１）４Ｂ内に封入されて、下部ギヤ
１０８、中央ギヤ１０６の回転方向へ移送され、第２流
体吐出部１）８（高圧側）へ放出される。前記した第１
及び第２吐出部１）６．１）８への流体の放出により、
第１及び第２吐出部１）６．１）８の流体圧を所定の値
に上げ、第１及び第２吐出部１）６，１）８側に設けら
れた種々の機器に対して流体の供給を行う。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来のギヤポンプにおいては、ギヤの回転が高
回転となった場合、ポンプ室の吸込側から流入する流体
がギヤの歯溝内に十分充たされないうちに、ポンプケー
ス内壁との間に封入されて流体吐出部へ移送される恐れ
がある。

このため歯溝とポンプケースとの間に形成される流体移
送空間の圧力が低下し、流体中に溶解していた気体が分
離して、キャビテーションを発生する恐れがある。この
キャビテーションによりエロージョンが発生し、ギヤポ
ンプ部品の浸食、破壊をもたらしたり、またキャビテー
ションが発生すると、流体吐出部側の脈動が不規則に増
大し、振動、騒音の発生、吐出量の低下をもたらしてい
た。

特に、従来の二連ギヤポンプによれば、中央ギヤ１０６
と突出部１０２　Ｌ　、　１０２　Ｒとにより第１流体
吸込部１）０、第２流体吸込部１）２、第１流体吐出部
１）６及び第２流体吐出部１）８とをそれぞれ非連通状
態に保持し、流体移送空間１）４Ｂにより流体を封入し
て移送するために突出部１０２Ｌ、１０２Ｒのシール幅
βは、最小限中央ギヤ１０６のギヤの１ピツチ必要であ
る。このため、比較的流体吸込幅を自由にとれる上部ギ
ヤ１０４及び下部ギヤ１０８に比して、中央ギヤ１０６
の流体吸込幅Ａは、狭いものとなっていた。従って、各
ギヤの回転が高回転となった場合、中央ギヤ１０６の流
体吸込幅Ａが狭いためポンプ室１２０の第１及び第２流
体吸込部１）０，１）２へ吸込側から流入する流体が、
中央ギヤ１０６の歯溝１０６ａ内に十分光たされないう
ちに歯溝１０６ａと突出部１０２　Ｌ　、　１０２　Ｒ
との間に形成された流体移送空間１）４Ｂに封入されて
第１及び第２流体吐出部へ移送される恐れがあり、歯溝
１０６ａ内にキャビテーションを発生し、歯溝１０６ａ
にエロージョン発生により、中央ギヤ１０６の浸食、破
壊をもたらし、また、流体吐出部側の脈動が不規則に増
大し、振動、騒音の発生、吐出量の低下をもたらしてい
た。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、上
記に鑑みてなされたものであり、歯溝とポンプケース内
壁との間に形成される流体移送空間内の流体圧力低下に
基づいて発生するキャビテーションを未然に防止するた
め、ポンプケース内に噛合する複数のギヤを有し、前記
ギヤの回転によって流体吸込部の流体を歯溝とポンプケ
ースの内壁の間に形成された回転方向に移動する流体移
送空間に封入して流体吐出部へ移送するギヤポンプにお
いて、前記流体吸込部と前記流体吐出部とを連通可能な
流体導入通路を設けるとともに、流体吸込側のギヤ歯溝
付近に、前記流体導入通路を連通した吐出口を設けるよ
うにしたギヤポンプを提供するものである。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明によるギヤポンプを詳細に
説明する。

第１図（（）　（ＩＩ）　（１））は、本発明による一
実施例を示し、第３図と同一の部分は同一の引用数字で
示し、重複した説明は省略するが、ポンプケース１０２
の一方の側部には、第２流体吐出部１）８と第１流体吸
込部１）０とを連通可能に接続する流体導入通路１０が
配設されている。流体導入通路１０の第１流体吸込部１
）０側に位置する吐出口１０ａは、中央ギヤ１０６の歯
ｒ！１０６ａに対応する位置において開口している。流
体導入通路１０には、弾性体１２ａによって、所定の圧
力が加わった場合に、弾性体１２ａを収縮して第２流体
吐出部１）８と第１流体吸込部１）０とを第２流体吐出
口１）８側の流入口１０ｂを開口することによって連通
状態とし、所定の圧力以下の状態では、第２流体吐出部
１）８側の流入口１０ｂを閉塞し、第２流体吐出部１）
８と第１流体吸込部１）０とを非連通状態に保持する圧
力弁１２が配設されている。

また、ポンプケース１０２の他方の側部にも、詳細には
図示しないが、前記流体導入通路１０と同様な構成の流
体導入通路２０が形成されている。

すなわち、流体導入通路２０は、第１２ｉｔ体吐出部１
）６と第２流体吸込部１）２とを連通可能に接続し、流
体導入通路２０の第２流体吸込部１）２側に位置する吐
出口２０ａは、中央ギヤ１０６の歯溝１０６ａに対応す
る位置において開口している。

流体導入通路２０には、弾性体によって、所定の圧力が
加わった場合に、弾性体を収縮して第１流体吐出部１）
６と第２流体吸込部１）２とを連通状態とし、所定の圧
力以下の状態では、第１流体吐出部１）６側の流入口を
閉塞し、第１流体吐出部１）６と第２流体吸込部１）２
とを非連通状態に保持する圧力弁２２が配設されている
。

以上の構成において、駆動ギヤたる中央ギヤを、矢印方
向に回転する。中央ギヤ１０６の矢印方向の回転により
、第１及び第２流体吸込部１）０、１）２　（低圧側）
から流入した流体は、矢印方向へ回転する上部ギヤ１０
４の歯溝１０４ａ及び中央ギヤ１０６の歯溝１０６ａに
よって誘導されながら流体移送空間１）４Ａ、１）４Ｂ
内に封入されて、上部ギヤ１０４、中央ギヤ１０６の回
転方向へ移送され、第１流体吐出部１）６（高圧側）へ
放出される。

−方、第１及び第２流体吸込部１）０．１）２　（低圧
側）から流入した流体は、矢印方向へ回転する下部ギヤ
１０８の歯溝１０８ａ及び中央ギヤ１０６の歯溝１０６
ａによって誘導されながら流体移送空間１）４Ｃ，１）
４Ｂ内に封入されて、下部ギヤ１０８、中央ギヤ１０６
の回転方向へ移送され、第２流体吐出部１）８（高圧側
）へ放出される。前記した第１及び第２吐出部１）６．
１）８への流体の放出により、第１及び第一２吐出部１
）６．１）８の流体圧を所定の値に上げ、第１及び第２
吐出部１）６．１）８側に設けられた種々の機器に対し
て流体の供給を行う。

各ギヤの回転数が高回転となった場合においては、第１
流体吐出部１）６及び第２流体吐出部１）８への供給圧
力が高まるとともに、中央ギヤ１０６の歯溝１０６ａ内
にキャビテーションが発生しやすくなる。第１及び第２
流体吐出部の供給圧力が所定の値（好ましくは、中央ギ
ヤ１０６にキャビテーションの発生を開始する回転数に
よって得られる一圧力）以上になった場合、弾性体を圧
縮して圧力弁１２．２２が移動して開弁操作する。この
ため、流体導入通路１０．２０が開通し、第１及び第２
流体吐出部１）６．１）８　（高圧側）から第１及び第
２流体吸込部１）０．１）２　（低圧側）へと流体が移
送され、吐出口１０ａ、２０ａより歯溝１０６ａ内に供
給される。従って中央ギヤ１０６は、歯溝１０６ａ内へ
゛十分に流体を充たしながら回転することができる。こ
のため、流体移送空間１）４Ｂ内の流体圧の低下が防止
されキャビテーションの発生が防止される。従って、キ
ャビテーションを原因とする中央ギヤ１０６の浸食、破
壊、脈動圧力の増大、振動、騒音の発生も防止される。

第２図（イ）　（０）　（ハ）は、本発明によるギヤポ
ンプの第二の実施例を示し、ポンプケース内において噛
合する２個のギヤを有するギヤポンプを示している。

このギヤポンプにおいては、ポンプ室３ｏはポンプケー
ス３２内に形成されている。ポンプ室３゜の流体吸込部
３４と流体吐出部３６に対応するケース部分には開口部
が形成されており、流体吸込部３４と流体吐出部３６は
ギヤ３８．４０及びポンプケース３２によって非連通状
態に保持されている。

ギヤ３８．４０はそれぞれ、ポンプケース３２に回転自
在に軸支された軸４２．４４上に支持され、駆動ギヤ３
８は軸４２と一体化され、ギヤ４０は軸４４上に遊動状
態に支持されている。ギヤ３８．４０の側面部は流体吸
込部３４及び流体吐出部３６の中空部と対応する面を除
いてポンプケース３２の内壁と接触している。すなわち
、ギヤ３８．４０の歯溝３８ａ。

４０ａとポンプケース３２内壁との間に流体移送空間４
６が形成される。ポンプケース３２の側部には、流体吐
出部３６と流体吸込部３４とを連通可能に接続する流体
導入通路４８が配設されている。流体導入通路４８は流
体吸込部３４側において、分岐して、分岐路４３ａ、４
８ｂを形成している。分岐路４３ａ、４８ｂはそれぞれ
ギヤ３８．４０の歯溝３８ａ。

４０ａに対応する位置において開口しており、吐出口４
８ｃ、４８ｄを形成している。流体導入通路４８には、
弾性体によって、所定の圧力が加わった場合に、弾性体
を収縮して流体吐出部３６と流体吸込部３４とを連通状
態とし、所定の圧力以下の状態では、流体吐出部３６側
の流入口４８ｅを閉塞し、流体吐出部３６と流体吸込部
３４とを非連通状態に保持する圧力弁５０が配設されて
いる。

以上の構成において、流体吸込部３４（低圧側）から流
入した流体は、矢印方向へ回転するギヤ３８、４０の歯
溝３８ａ、４０ａによって誘導されながら、ギヤ３８．
４０の回転方向へ移送されて、流体吐出部３６（高圧側
）へ放出される。この流体の放出により、流体吐出部３
６の流体圧を所定の値に上げ、流体吐出部３６側に設け
られた種々の機器に対して流体の供給を行う。

ギヤ３８．４０の回転数が高回転となった場合において
は、流体吐出部３６への供給圧力が高まるとともに、ギ
ヤ３８．４０の歯溝３８ａ、’４０ａ内にキャビテーシ
ョンが発生しやすくなる。流体吐出部の供給圧力が所定
の値（好ましくは、ギヤ３８゜４０にキャビテーション
の発生を開始する回転数によって得られる圧力）以上に
なった場合、弾性体を圧縮して圧力弁５０が移動して開
弁操作する。このため、流体導入通路４日が開通し、流
体吐出部３６（高圧側）から流体吸込部３４（低圧側）
へと、流体が移送され、分岐路４３ａ、４８ｂを通過し
て、吐出口４８ｃ、４８ｄより歯溝３８ａ、４０ａ内に
供給される。従って、ギヤ３８．４０は歯溝３８ａ、４
０ａ内へ十分に流体を充たしながら回転することができ
る。このため、流体移送空間４６内の流体圧の低下が防
止され、キャビテーションの発生が防止される。従って
、キャビテーションを原因とするギヤポンプ部品の浸食
、破壊、脈動圧力の増大、振動、騒音の発生も防止され
る。

〔発明の効果〕

以上説明した通り本発明のギヤポンプによれば、ポンプ
ケース内に噛合する複数のギヤを有し、前記ギヤの回転
によって液体吸込部の流体を歯溝とポンプケースの内壁
の間に形成された回転方向に移動する流体移送空間に封
入して流体吐出部へ移送するギヤポンプにおいて、前記
流体吸込部と前記流体吐出部とを連通可能な流体導入通
路を設けるとともに、流体吸込側のギヤ歯溝付近に、前
記流体導入通路と連通した吐出口を設けるようにしたた
め、歯溝とポンプケース内壁との間に形成される流体移
送空間内の流体圧力低下にもとづいて発生するキャビテ
ーションを未然に防止することができ、エロージョンや
圧力脈動による振動騒音を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）　（＋７）　（ハ）は本発明によるギヤポ
ンプの一実施例を示し、（イ）はポンプ室内部の構成説
明図、（０）は要部断面側面図、（ハ）は平面図、第２
図＜４＞　（ＩＩ＋）　（ハ）は本発明のギヤポンプの
第二実施例を示し、（イ）はポンプ室内部の構成説明図
、（０）は要部断面側面図、（ハ）は底面図、第３図は
従来のギヤポンプの構成説明図である。 符号の説明 １０、２０・・・流体導入通路　１２．２２・・・圧力
弁１２ａ・・・弾性体　　　　　３０・・・ポンプ室３
２・・・ポンプケース　　　３４・・・流体吸込部３６
・・・流体吐出部　　　　３８．４０・・・ギヤ４２、
４４・・・軸　　　　　　４６・・・流体移送空間４８
・・・流体導入通路　　　５ｏ・・・圧力弁１０２・・
・ポンプケース １０２Ｌ、　１０２Ｒ・・・突出部　１０４・・・上部
ギヤ１０６・・・中央ギヤ　　　　　１０８・・・下部
ギヤ１）０・・・第１流体吸込部　１）２・・・第２流
体吸込部１）４Ａ、　１）４Ｂ、　１）４Ｃ・・・流体
移送空間１）６・・・第１流体吐出部　１）８・・・第
２流体吐出部１２０・・・ポンプ室　　　　１２２．１
２４．１２６・・・軸！・・・シール輻　　　　　Ａ・
・・流体吸込幅特許出願人　栃木富土産業株式会社 代理人　　弁理士　　松　　原　　伸　　２同　　　　
　同　　　　村　　　木　　　清　　　回置　　　　　
　同　　　　上　　　島　　　淳　　　−第１図 （Ａ） ／／Ｘノ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプケース内に噛合する複数のギヤを有し、前
   記ギヤの回転によって流体吸込部の流体を前記ギヤの歯
   溝とポンプケースの内壁の間に形成された回転方向に移
   動する流体移送空間に封入して流体吐出部へ移送するギ
   ヤポンプにおいて、前記流体吸込部と前記流体吐出部と
   を連通可能な流体導入通路を設けるとともに、流体吸込
   側のギヤ歯溝付近に、前記流体導入通路と連通した吐出
   口を設けたことを特徴とするギヤポンプ。
2. （２）前記流体導入通路は、流体吐出部の供給圧力に応
   じて、連通又は非連通状態を選択することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のギヤポンプ。