(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に噛み合う一対のギヤからなるロータリーギヤをポンプケーシングに収納した液体圧送用のギヤポンプにおいて、複数の前記ロータリーギヤを単一の駆動軸によって連動可能に並列連装して単一のポンプケーシングに収納装着し、前記ポンプケーシングの液体吸入口側の前記ロータリーギアを初段加圧圧送部、前記ポンプケーシングの液体吐出口側の前記ロータリーギヤを終段加圧圧送部に構成し、さらに、前記初段加圧圧送部の吐出側から前記終段加圧圧送部の吸入側に至る圧送液体流路を設けると共に、該圧送液体流路が並列連装のロータリーギアポンプの対向側面間に、液体流路の環状凹溝を外周に周設して前記ロータリーギヤの軸孔を中心に設けた上部ピースと下部ピースの組合せから成る別体の液体流路部材を内設装着した構造を特徴とするギヤポンプ。
【請求項２】
ロータリーギアが並列三連装にして、該三連装の中間のロータリーギヤを圧送液体流路の中間に位置する中段加圧圧送部に構成した請求項１に記載のギヤポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体圧送に使用するギヤポンプに関するもので、詳しくは工場内生産ライン等において液体を高圧圧送するのに使用するギヤポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体圧送用のギヤポンプは、相互に噛み合う一対のギヤからなるロータリーギヤをポンプケーシングに収納した構造を有し、通常「５kgf毎平方センチメートル」以下等の中低圧圧送用ポンプとして各種分野において広く使用されている。一方「１５〜６０kgf毎平方センチメートル」等の高圧に液体圧送する場合は、シリンダー内のプランジャーを往復作動させて高圧圧送するプランジャーポンプが広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来のギヤポンプは、小形コンパクトにして液体の送出量に優れる利点を有するものの、高圧圧送はできない難点があり、一方のプランジャーポンプは高圧圧送に適するものの、プランジャーの往復作動による液体圧送システムであることから送出脈動が生ずるので、４〜６連装等の多連装構成にして脈動防止と送出量向上を図る必要があり、さらに、プランジャーの往復駆動のためのクランク機構が不可欠になるので構造複雑にして大形化してコスト高になると共にメンテナンスが煩雑であり、その上、大形化に基づく設置占有スペースが大になるので工場内レイアウト性に欠ける等の難点がある。
【０００４】
本発明は、以上の従来技術の難点を解消し、小形軽量コンパクトにして送出量に優れる高圧圧送可能のギヤポンプを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の技術課題を解決する本発明のギヤポンプは「相互に噛み合う一対のギヤからなるロータリーギヤをポンプケーシングに収納した液体圧送用のギヤポンプにおいて、複数の前記ロータリーギヤを単一の駆動軸によって連動可能に並列連装して単一のポンプケーシングに収納装着し、前記ポンプケーシングの液体吸入口側の前記ロータリーギアを初段加圧圧送部、前記ポンプケーシングの液体吐出口側の前記ロータリーギヤを終段加圧圧送部に構成し、さらに、前記初段加圧圧送部の吐出側から前記終段加圧圧送部の吸入側に至る圧送液体流路を設けると共に、該圧送液体流路が並列連装のロータリーギアポンプの対向側面間に、液体流路の環状凹溝を外周に周設して前記ロータリーギヤの軸孔を中心に設けた上部ピースと下部ピースの組合せから成る別体の液体流路部材を内設装着した構造」になっている。
【０００６】
即ち、本発明のギヤポンプは、ポンプケーシングの内周とそのポンプケーシングに内設したギヤの歯間空隙に囲まれた空間に液体を入れたギヤの回転によって、液体を１８０°移送して順次送出するポンプメカニズムからなるギヤポンプにおいて、並連連装のそれぞれのロータリーギヤが液体吸入側と液体吐出側間の液体圧力差を「液体圧送可能の中圧程度」にして駆動させ、その連装ロータリーギヤのそれぞれの加圧力を累積させて、終段加圧圧送部から３０〜６０kgf毎平方センチメートル等の高圧液体の順送送出を可能にした構造が特徴である。
【０００７】
そして、前記ロータリーギヤの並列連装は二連装または三連装が採択される。
【０００８】
【作用】
以上の構成の本発明のギヤポンプは、並列連装のロータリーギヤが複数段の加圧圧送部として連携機能するので、ポンプ送出量に優れる小形コンパクトな単体ギヤポンプによって高圧液体が順送送出できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の第一実施例のギヤポンプを図１〜図３を参照して詳しく説明する。即ち、この実施例のギヤポンプ１は、相互に噛み合う一対のギヤ３からなるロータリーギヤ２をポンプケーシング４内に収納装着し、ポンプケーシング４の吸入口Ｓから吸入した液体Ｌを吐出口Ｄから吐出圧送するギヤポンプにおいて、共通の駆動軸５で連動する同一サイズ同形の２箇のロータリーギヤ２Ａ・２Ｂが単一のポンプケーシング４（以下、単にケーシング４という）に並列連装されている。
【００１０】
詳しくは、ケーシング４は両端開口の筒体形態のケーシング主部７と、このケーシング主部７の両側開口部にボルト締め固定する側壁蓋８Ａ・８Ｂによって両側を閉鎖するケース体にして、そのケース体の中空部に「駆動軸５と連動軸６に装着した２箇のロータリーギヤ２Ａ・２Ｂ」を収納セットしている。そして、その駆動軸５と連動軸６は側壁蓋８Ａ・８Ｂに設けた軸受部９に支承されて、駆動軸５の一端がケーシング４から突出し、この駆動軸５を入力軸として回転させることによって２箇のロータリーギヤ２Ａ・２Ｂがケーシング４内で連動して液体圧送のギヤポンプとして作動する。
【００１１】
そして、ケーシング４は、ロータリーギヤ２Ａ側の吸入口Ｓとロータリーギヤ２Ｂ側の吐出口Ｄを備えると共に、（図２参照）吸入口Ｓの１８０°反対側に位置する凹陥溝の液体流路１１と、吐出口Ｄの１８０°反対側に位置する凹陥溝の液体流路１２を有している。
【００１２】
さらに、並設連装の２箇のロータリーギヤ２Ａ・２Ｂの対向側部間には、別体部材の流路部材１０がインサートセットされており、ロータリーギヤ２Ａ・２Ｂを中心としてポジションが１８０°相反する液体流路１１と液体流路１２が流路部材１０に設けた中間流路１３を経由して全通する液体流路を形成している。
【００１３】
即ち、流路部材１０は（図３参照）、駆動軸５の軸孔１８を有する短小円形環の上部ピース１６と、連動軸６の軸孔１８を有する短小円形環の下部ピース１７の組合せにして、上部・下部ピース１６・１７とも外周にＵ字状の凹溝１５を環状に周設しており、この２個の上部・下部ピース１６・１７を凹溝１５の溝壁の上半部をカットした平坦接合部１９で上下接合セットして、ケーシング主部７の中空部内周に外周を沿わせてインサートセットするようになっている。
【００１４】
そして、この流路部材１０を２箇のロータリーギヤ２Ａ・２Ｂの対向側面間の空隙にインサートセットすると、上部ピース１６の上半外周の凹溝１５がなす上部中間流路１３Ａと、下部ピース１７の下半外周の凹溝１５がなす下部中間流路１３Ｃと、上下接合点の上部・下部ピース１６・１７の凹溝１５がなす中央中間流路１３Ｂが生じ、この中間流路１３Ａ・１３Ｂ・１３Ｃを介してケーシング主部７の１８０°反対側に位置する液体流路１１・１２が連通し、ロータリーギヤ２Aの回転によって圧送された液体Lが、この流路１１・１２・１３を径路としてロータリーギヤ２Ｂのサクション側に圧送されるようになっている。なお、この流路部材１０には、中間流路１３Ａ・１３Ｂ・１３Ｃに液体Ｌを吸入し易くするために「凹溝１５の側壁を一部カットして開口した液体吸入開口部２０」が設定されている。
【００１５】
以上のギヤポンプ１は液体圧送ラインに装着され、図示しないが吸入口Ｓに接続した液送管と液体流路１１（または１２）の間に圧力調整弁を備えたバイパス管を設けて配管構成される。そして、駆動軸５を入力軸として回転駆動させると、吸入口Ｓ側のロータリーギヤ２Ａが液体Ｌを１５kgf毎平方センチメートル等の一次加圧状態にして流路１１に送出する。そして、その一次加圧状態の液体Ｌは、その加圧状態のまま流路１１・１２・１３を経由して吐出口Ｄ側のロータリーギヤ２Ｂに吸入されて二次加圧され、３０kgf毎平方センチメートル等の高圧加圧状態となって吐出口Ｄに連結した液送管に加圧送出される。
【００１６】
かくして、ロータリーギヤ２Ａが初段加圧圧送部、ロータリーギヤ２Ｂが終段加圧圧送部として機能し、その多段加圧圧送部の連携作動による液体Ｌの加圧力累積によって吐出口Ｄから高圧液体が順送送出される。なお、この実施例のロータリーギヤ２Ａ・２Ｂとケーシング４内周とのクリヤランスは概ね０．１０〜０．１５粍（片側）、流路部材１０の外周とケーシング４内周とのクリヤランスは概ね百分の１．０〜１．５粍（片側）である。
【００１７】
続いて、図４を参照して本発明のギヤポンプ１の他の実施例を説明する。即ち、ケーシング４内にロータリーギヤ２を並設連装したものにおいて、この図４のものは３箇のロータリーギヤ２Ａ・２Ｂ・２Ｃが並設された三連装形態にして、そのロータリーギヤ２Ａ・２Ｂ間と２Ｂ・２Ｃ間には前記の流路部材１０がインサート装着され、吸入口Ｓ側のロータリーギヤ２Ａが初段加圧圧送部・中間のロータリーギヤ２Ｂが中段加圧圧送部・吐出口Ｄ側のロータリーギヤ２Ｃが終段加圧圧送部として機能する三段加圧システムになっている。
【００１８】
この図４実施例のものは、液体Ｌを初段加圧圧送部において約２０kgf毎平方センチメートルに加圧し、中段加圧圧送部において約４０kgf毎平方センチメートルに増圧加圧し、終段加圧圧送部において約６０kgf毎平方センチメートルの高圧にして送出することができる。
【００１９】
以上の実施例のギヤポンプ１は、前記の作用を奏し、単一ケーシング内に並列連装したロータリーギヤ群を単一駆動軸５で連動回転させることによって、高圧液体を円滑に送出できる。そして、ギヤによる回転ポンプシステムであることから、従来のプランジャーポンプより小形コンパクトにして構造簡素であり、液出脈動が存在しない高品質高圧液体を高送出量で送出供給することができる。そして、構造簡素であることから、設置スペースが狭小で足りると共に、ポンプメンテナンス性も良く高容量高圧ポンプとして各分野において有用に利用できる。
【００２０】
なお、本発明のギヤポンプは前記の実施例に限定されず、連装するロータリーギヤ２Ａ・２Ｂ等を「同一ピッチサークル径を有して歯形が、２Ａより２Ｂ・２Ｃと順次小になるギヤ３」の構成にする等の変化がある。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、本発明のギヤポンプは小形コンパクト・構造簡素・安価にして送出量性能に優れる高圧液送ポンプにして、メンテナンス性・工場レイアウト性も良く、ポンプ使用の各分野の便宜向上を図る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例のギヤポンプを示し、（A）はその正面断面図、（B）はその平面断面図
【図２】図１実施例のギヤポンプの断面図を示し、（Ａ）は図１（Ａ）のＤＤ断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のＥＥ断面図、（Ｃ）は図１（Ａ）のＦＦ断面図
【図３】図１実施例のギヤポンプの流路部材を示し、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＧＧ断面図
【図４】本発明の他の実施例のギヤポンプの正面断面図
【符号の説明】
１  ギヤポンプ
２Ａ・２Ｂ・２Ｃ  ロータリーギヤ
３  ギヤ
４  ポンプケーシング
５  駆動軸
６  連動軸
７  ケーシング主部
８Ａ・８Ｂ  側壁蓋
１０  流路部材
１１・１２  液体流路
１３  中間流路
１５  凹溝
１６  上部ピース
１７  下部ピース
Ｓ  吸入口
Ｄ  吐出口
Ｌ  液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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