(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に吸入路と吐出路とが連通したキャビティを形成し、このキャビティ内に互いに噛合する駆動ギヤ及び從動ギヤを配置し、両ギヤの一側面とケーシング内面との間にサイドプレートを配置し、このサイドプレートとケーシング内面との間に、吐出圧でサイドプレートをギヤ側に付勢する高圧付与部を形成すると共に、この高圧付与部をその周囲と区画するシール部材を設け、前記両ギヤの液体閉込部を両ギヤの一側面側でサイドプレートで閉鎖しかつ両ギヤの他側面側でケーシングに吐出路と連通して形成した高圧側逃がし部で逃がしており、前記シール部材は、両ギヤの軸部及び吸入路を包囲する内シール部と、この内シール部と共に高圧付与部を包囲してその両端が内シール部と接続された外シール部とを有し、前記内シール部は両ギヤ軸部を包囲する部分の中間でギヤ噛合始端部分側へくびれた凹部を有し、前記内シール部の凹部とケーシングの高圧側逃がし部とは、ギヤ軸芯方向投影位置においてオーバラップしていることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項２】
前記ケーシング又はサイドプレートに吸入路と両ギヤの液体閉込部とを連通する低圧側逃がし部を形成していることを特徴とする請求項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、油、水等の液体を吐出するギヤポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、一定吐出量の外接型又は内接型の油圧ギヤポンプでは、図９に示すように、インボリュート歯形の一対のギヤ３、４が噛合するため、噛合部には油閉込部Ｇが形成され、この油閉込部Ｇ内で油の圧縮・膨張が発生し、騒音・振動の発生、吐出圧力の脈動の原因になっている。この油閉じ込みによる弊害を回避するために、ケーシングに吐出路及び吸入路と油閉込部Ｇとを連通する逃がし部が設けられている（日刊工業新聞社発行「油圧技術便覧」参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ケーシングの内周面と駆動側ギヤ及び従動側ギヤのギヤ歯との間からギヤ軸芯方向に流出した油が、ケーシングの分割面から漏れて、ポンプ容積効率を低下することがあり、この油漏れを防止するために、両ギヤの側面とケーシングとの間にサイドプレートを設け、このサイドプレートに背圧を加えて両ギヤの側面に押圧するようにした技術が開発されている。
【０００４】
このようなサイドプレートを設ける場合、油閉込部と連通する逃がし部をサイドプレートと同側でケーシングに形成すると、サイドプレートに背圧を加えるための高圧付与部をシール部材でその周囲から区画するのが困難になる。
区画用のシール部材を極めて特殊な形状に形成して干渉を回避することは可能であるが、サイドプレートに加える背圧が高くなり過ぎるという別の問題点が発生する。
【０００５】
本発明はこのような種々の問題点を解決できるようにしたものであり、一対のギヤに対して、液体閉込部と連通する高圧側逃がし部を形成した側と反対側にサイドプレートを配置し、サイドプレートとケーシングとの間で高圧付与部を周囲から区画するシール部材を、逃がし部に影響を受けることなく形成できるようにしたギヤポンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決のための第１の具体的手段は、ケーシングＫ内に吸入路８と吐出路６とが連通したキャビティＣを形成し、このキャビティＣ内に互いに噛合する駆動ギヤ３及び從動ギヤ４を配置し、両ギヤ３、４の一側面とケーシングＫ内面との間にサイドプレート１０を配置し、このサイドプレート１０とケーシングＫ内面との間に、吐出圧でサイドプレート１０をギヤ３、４側に付勢する高圧付与部Ｈを形成すると共に、この高圧付与部Ｈをその周囲と区画するシール部材１１を設け、前記両ギヤ３、４の他側面側でケーシングＫに吐出路６と両ギヤ３、４の液体閉込部Ｇとを連通する高圧側逃がし部１ｃを形成していることである。
【０００７】
これによって、一対のギヤ３、４の一側面に吐出圧でサイドプレート１０を付勢して、液体漏れを防止しながら、両ギヤ３、４の液体閉込部Ｇから閉じ込み液体を逃がし、液体の圧縮を防止する。
本発明における課題解決のための第２の具体的手段は、第１の具体的手段に加えて、前記シール部材１１は、両ギヤ３、４の軸部３ａ、４ａ及び吸入路８を包囲する内シール部１１ｂと、この内シール部１１ｂと共に高圧付与部Ｈを包囲してその両端が内シール部１１ｂと接続された外シール部１１ａとを有し、前記内シール部１１ｂは両ギヤ軸部３ａ、４ａを包囲する部分の中間でギヤ噛合始端部分側へくびれた凹部１１ｅを有することである。
【０００８】
これによって、シール部材１１は高圧付与部Ｈを確実に包囲形成し、凹部１１ｅで高圧付与部Ｈの大きさを確保する。
本発明における課題解決のための第３の具体的手段は、第２の具体的手段に加えて、前記内シール部１１ｂの凹部１１ｅとケーシングＫの高圧側逃がし部１ｃとは、ギヤ軸芯方向投影位置においてオーバラップしていることである。
【０００９】
これによって、高圧側逃がし部１ｃを形成しても、内シール部１１ｂの凹部１１ｅは所要の大きさに形成され、高圧側逃がし部１ｃの存在によって制約を受けることがなく、また、高圧付与部Ｈを過大に大きくすることがなく、サイドプレート１０を押圧する力が過大になるのが防止される。
本発明における課題解決のための第４の具体的手段は、第１〜３のいずれかの具体的手段に加えて、前記ケーシングＫ又はサイドプレート１０に吸入路８と両ギヤ３、４の液体閉込部Ｇとを連通する低圧側逃がし部１０ｇを形成していることである。
【００１０】
これによって、低圧側で両ギヤ３、４の液体閉込部Ｇを開放して、液体の負圧を防止する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜８において、ギヤポンプＰはケーシングＫがケーシング本体Ｋ１及び蓋部材Ｋ２で形成され、２分割可能であり、その内部に吐出路６及び吸入路８とが連通したキャビティＣを形成しており、このキャビティＣ内に互いに噛合する駆動側ギヤ３及び従動側ギヤ４が備えられている。
【００１２】
駆動側ギヤ３及び従動側ギヤ４はインボリュート歯形に形成され、両ギヤ３、４の軸部３ａ、４ａは、ブッシュ５を介してケーシング本体Ｋ１及び蓋部材Ｋ２に回転自在に支持されており、駆動側ギヤ３の軸部３ａがケーシングＫから突出していて、エンジン等の動力源によって回転駆動されるようになっている。
吐出路６は両ギヤ３、４の噛合始端部分Ｓに臨むようにキャビティＣに開放されており、吸入路８は両ギヤ３、４の噛合終了部分Ｅに臨むようにキャビティＣに開放されており、軸部３ａ、４ａ付近に漏れる油を回収する横長状の一対の溝部１ａと、この一対の溝部１ａと吸入路８とを接続する凹部１ｂとが、キャビティＣに面したケーシング本体Ｋ１の奥面に形成されている。
【００１３】
蓋部材Ｋ２は駆動側ギヤ３及び従動側ギヤ４の一方の側面（キャビティＣの側面）を開放可能であり、ケーシング本体Ｋ１の吐出路６に対向するくぼみ２ａが形成され、吸入路８と連通する吸入パイプ９がロウ付け（又は溶接）され、両ギヤ３、４の軸部３ａ、４ａが、ブッシュ５を介して回転自在に支持されている。蓋部材Ｋ２のケーシング本体Ｋ１側の端面において、くぼみ２ａ（吐出路６の一部）及び吸入路８の外側を囲む閉ループ状の第１溝部（外溝）２ｂと、この第１溝部２ｂの内側で吸入路８及び軸部３ａ、４ａを囲むと共にくぼみ２ａに連通する閉ループ状の第２溝部（内溝）２ｃとがそれぞれ形成されており、吸入路８側で第１及び第２溝部２ｂ、２ｃが接続され、１本の溝となっており、また、第２溝部２ｃの内側において、軸部３ａ、４ａの凹部及び吸入路８を連通させる第３溝部２ｄが形成されている。
【００１４】
蓋部材Ｋ２は前記溝部２ｂ、２ｃ、２ｄを形成したことにより、第１溝部２ｂとくぼみ２ａ及び第２溝部２ｃとの間に位置する第１凸部２ｅ及び一対の第２凸部２ｆと、第２溝部２ｃの内側で吸入路８及ブッシュ５を取り囲むように位置する第３凸部２ｈとがそれぞれ形成されている。
キャビティＣ内の蓋部材Ｋ２側において、駆動側ギヤ３及び従動側ギヤ４の一側面にはサイドプレート１０が備えられており、このサイドプレート１０の蓋部材Ｋ２側の面はケーシング本体Ｋ１の端面に対して略面一に配置される。
【００１５】
前記サイドプレート１０には、両ギヤ３、４の軸部３ａ、４ａを挿通する一対の孔部１０ａと、ケーシング本体Ｋ１の吐出路６を閉じないようにする第１切欠部１０ｃと、ケーシング本体Ｋ１の吸入路８を閉じないようにする第２切欠部１０ｄと、外周部の吸入路８側に寄った位置に形成される一対の平坦切欠部１０ｅと、両ギヤ３、４の噛合終了部分Ｅに対向する長孔（低圧側逃がし部）１０ｇとがそれぞれ形成されている。
【００１６】
蓋部材Ｋ２の端面には、第１及び第２溝部２ｂ、２ｃに嵌入されてサイドプレート１０に当接するシール部材１１が備えられている。このシール部材１１は、第１溝部２ｂに嵌入される閉ループ状の外シール部１１ａと、第２溝部２ｃに嵌入される閉ループ状の内シール部１１ｂとを有し、吸入路８側において内外シール部１１ａ、１１ｂは接続されて接続部１１ｃを形成しており、この接続部１１ｃには内外シール部１１ａ、１１ｂ間を周方向に連通する溝部１１ｄが形成されている。
【００１７】
前記内シール部１１ｂは吸入路８及びギヤ３、４の軸部３ａ、４ａを包囲し低圧側シールとなっており、外シール部１１ａは内シール部１１ｂを外囲いしており、内シール部１１ｂとの間に吐出路６と連通した高圧付与部Ｈを形成した高圧側シールとなっている。
すなわち、シール部材１１はケーシング本体Ｋ１及びサイドプレート１０と蓋部材Ｋ２との間の油の流れを規制するもので、吸入路８及び軸部３ａ、４ａを包囲してその外側と区画する環状の内シール部１１ｂと、この内シール部１１ｂと共に高圧付与部Ｈを包囲してその外側と区画しかつその両端が内シール部１１ｂと接続された環状の外シール部１１ａとを有する。
【００１８】
前記高圧付与部Ｈは、吸入路８近傍を除くサイドプレート１０の外周に沿って形成されている。この高圧付与部Ｈは、吐出路６及びくぼみ部２ａ内の高圧油がサイドプレート１０と蓋部材Ｋ２の内面（キャビティＣの内側面）との間に作用するようになっており、吐出圧がサイドプレート１０をギヤ３、４側に付勢（押圧）する力を発生する。
【００１９】
この付勢力によりサイドプレート１０はギヤ３、４の側面に押圧されて、ギヤ３、４の側面からの油漏れを可及的に規制し、ポンプ効率を高くできるようになっている。
前記内シール部１１ｂのギヤ３、４の軸部３ａ、４ａを包囲する部分の中間部は、ギヤ噛合始端部分Ｓ側へくびれた凹部（高圧付与部Ｈ側から見て突出した部分）１１ｅとなっている。この凹部１１ｅは、そのくびれ面積の大小で、サイドプレート１０の受圧面積が変化するものであり、受圧面積を調整できる部分となっている。
【００２０】
ケーシング本体Ｋ１の奥部には、吐出路６と両ギヤ３、４の油閉込部Ｇとを連通する高圧側逃がし部１ｃが形成されている。この高圧側逃がし部１ｃは前記サイドプレート１０の長孔１０ｇと対になっており、図８に示すように、一対のギヤ３、４の噛合部分で噛合始端部分Ｓから噛合終端部分Ｅまでの間で油閉込部Ｇが生じると、油閉込部Ｇの噛合始端部分Ｓ側で高圧側逃がし部１ｃが連通し、圧縮時の油閉込部Ｇを開放して高圧油を逃がし可能になっている。
【００２１】
前記高圧側逃がし部１ｃは噛合始端部分Ｓに対向していてシール部材１１の凹部１１ｅとギヤ軸芯方向投影位置においてオーバラップしている。シール部材１１の凹部１１ｅのくぼみ量を大きくして、それと干渉しない長孔を低圧逃げ用の長孔１０ｇと同様にサイドプレート１０に形成することは可能であるが、凹部１１ｅのくぼみ量が大きくなると、サイドプレート１０に加わる背圧が大きくなり過ぎ、ギヤ３、４との摺動摩擦抵抗が過大になって好ましくない。
【００２２】
前述の如く、高圧側逃がし部１ｃをケーシング本体Ｋ１の奥部に形成すると、凹部１１ｅのくぼみ量を適宜設定できることになり、サイドプレート１０への付勢力を最適な大きさに設定可能になる。
前述したギヤポンプＰは、図６において駆動側ギヤ３が時計方向に回転駆動されると従動側ギヤ４が反時計方向に回転駆動され、これにより蓋部材Ｋ２及びケーシング本体Ｋ１の吸入路８からケーシング本体Ｋ１内のキャビティＣに入り込んだ油は、ギヤ３、４のギヤ歯によりケーシング本体１Ｋの内周面に沿って運ばれて吐出路６に送り出され、高圧油となって吐出される。
【００２３】
これに伴い、吐出路６の高圧油の一部が、シール部材１１の高圧付与部Ｈ内に入り込んで、サイドプレート１０をギヤ３、４の側面に押圧し、ギヤ３、４の側面からの油漏れを減少させる。ギヤ３、４のギヤ歯により運搬される油の一部も平坦切欠部１０ｅを介して高圧付与部Ｈと連通する。
ギヤ３、４の噛合部分では、噛合始端部分Ｓから噛合終端部分Ｅにかけて油閉込部Ｇを発生し、ギヤ３、４の回転に伴って油閉込部Ｇの容積を縮小した後に拡大するようになり、容積縮小に伴う油圧縮時には、油閉込部Ｇは噛合始端部分Ｓ側で高圧側逃がし部１ｃと連通して高圧油を逃がして圧縮を解消し、容積拡大に伴う油負圧時には、油閉込部Ｇは噛合終端部分Ｅ側で長孔１０ｇと連通して低圧油を導入し、負圧を解消する。
【００２４】
図１０は第２の実施の形態を示しており、吸入路８を吐出路６と共にケーシング本体Ｋ１に形成し、パイプ９をケーシング本体Ｋ１に挿入してロウ付け（又は溶接）しており、蓋部材Ｋ２には吸入路８に対向するくぼみ部２ｅを形成している。
図１１は第３の実施の形態を示しており、このギヤポンプＰは２連式であり、第２実施形態のケーシング本体Ｋ１と蓋部材Ｋ２との間に中間ケーシング本体Ｋ３を配置し、ケーシング本体Ｋ１内に配置された駆動側ギヤ３及び従動側ギヤ４と、中間ケーシング本体Ｋ３内に配置された駆動側ギヤ３及び従動側ギヤ４とをそれぞれ同心状に連結して構成している。
【００２５】
この場合、ケーシング本体Ｋ１と中間ケーシング本体Ｋ３との間にも、また中間ケーシング本体Ｋ３と蓋部材Ｋ２との間にも、サイドプレート１０及びシール部材１１を配置している。なお、ケーシング本体Ｋ１及び中間ケーシング本体Ｋ３の両方にパイプ９を接続しているが、第１実施形態の蓋部材Ｋ２を用いて、１本のパイプ９からケーシング本体Ｋ１及び中間ケーシング本体Ｋ３の両方の吸入路８に油を供給するようにしてもよい。
【００２６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形することができる。例えば、油用を例示したが、水、薬液等の他の液体用でもよく、２連以上の多連ポンプでもよく、噛合終端部分Ｅを開放する長孔１０ｇの代わりにケーシング本体Ｋ１の奥面に低圧側逃がし溝を形成してもよい（凹部１ｂに低圧側逃がし溝機能をもたせる）。
【００２７】
また、ケーシング本体Ｋ１、蓋部材Ｋ２、中間ケーシング本体Ｋ３等は、通常アルミニューム合金等で形成されるが、その他の金属の鋳物でもよく、逃がし部、溝部、凹部等は鋳造時に鋳抜き加工で一体成形するが、鋳造後に機械加工をしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、一対のギヤ３、４の一側面に吐出圧でサイドプレート１０を付勢して、液体漏れを防止しながら、高圧側逃がし部１ｃで両ギヤ３、４の液体閉込部Ｇから閉じ込み液体を逃がし、液体の圧縮を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面正面図である。
【図２】蓋部材を取り外した斜視図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図１のＹ−Ｙ線断面図である。
【図５】蓋部材を取り外した分解斜視図である。
【図６】展開正面図である。
【図７】蓋部材の斜視図である。
【図８】シール部材の正面図である。
【図９】ギヤ噛合部を示す説明図である。
【図１０】第２実施形態を示す断面図である。
【図１１】第３実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ａ      高圧側逃がし部
６        吐出路
８        吸入路
１０      サイドプレート
１０ｇ    長孔
１１      シール部材
１１ａ    外シール部
１１ｂ    内シール部
１１ｃ    接続部
１１ｅ    凹部
Ｃ        キャビティ
Ｅ        噛合終端部分
Ｇ        油閉込部
Ｈ        高圧付与部
Ｋ        ケーシング
Ｐ        ギヤポンプ
Ｓ        噛合始端部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003561413.tif 000009
【図９】
0003561413.tif 000010
【図１０】
0003561413.tif 000011
【図１１】
0003561413.tif 000012