(57)【要約】【課題】軸受穴への流体の漏れを防止しつつバックラッシュを小さくすることのできるギヤポンプを提供する。【解決手段】断面が長円形状の軸受穴３ｂには、円筒形状のプレーンベアリング１３と、プレーンベアリング１３をその中に含むカラー９とが挿入され、プレーンベアリング１３及びカラー９は、駆動ギヤ５ａ及び従動ギヤ５ｂが互いに接離する方向に軸受穴３ｂ内を移動可能になっている。このプレーンベアリング１３に回転軸８が挿入されて、回転軸８がプレーンベアリング１３によって回転自在に支持されている。ハウジング３には、一端が吐出室１８に連通すると共に他端が軸受穴３ｂの底面３ｃに接続された高圧導入通路１９が設けられている。【選択図】図１
2008095606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、互いに噛み合う駆動ギヤ及び従動ギヤと、前記従動ギヤの回転軸と、前記回転軸を回転可能に支持する軸受けと、前記ハウジングに設けられると共に前記軸受けが挿入される長円形状の軸受穴と、前記ハウジングと前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤとの間に設けられるサイドプレートとを備え、前記軸受けが前記軸受穴内を移動可能なギヤポンプにおいて、
前記軸受けを前記サイドプレートに対して押し付ける押付手段を備えることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項２】
前記軸受けは、前記サイドプレートとは反対側の端部に底部を有し、
前記押付手段は、前記ハウジングに設けられた高圧導入通路であり、
前記高圧導入通路は、一端が前記ギヤポンプの吐出側に連通すると共に他端が前記底部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。
【請求項３】
前記軸受けは、
前記回転軸を回転自在に支持する円筒形状のベアリングと、
前記ベアリングが挿入されるカラーと
を備え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。
【請求項４】
前記軸受けには、該軸受けの側面を貫通する貫通穴が設けられ、
前記軸受穴の内周面には、溝部が設けられ、
前記溝部の一端は、前記ギヤポンプの吸入側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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はギヤポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ギヤポンプにおいて、吐出脈動を増大させる原因の１つとしてバックラッシュの存在が挙げられる。バックラッシュとは、図５に示されるように、駆動ギヤ７１の回転方向Ｘに対して同じ側に位置するギヤ歯７２の歯面７２ａと、従動ギヤ７３の回転方向Ｙに対して逆側に位置するギヤ歯７４の歯面７４ａとの間に形成された隙間（バックラッシュＢＲ）のことである。バックラッシュＢＲが存在すると、駆動ギヤ７１側の閉塞領域７５と従動ギヤ７３側の閉塞領域７６とがバックラッシュＢＲを介して連通して、１つの閉塞領域、すなわち１つの気筒を形成する。このバックラッシュＢＲを縮小して閉塞領域７５と閉塞領域７６とを分離することにより、すなわち気筒数を２倍にすることにより、ギヤポンプの吐出脈動の増大、及びこれに起因する騒音の発生を防止することが公知である。例えば、特許文献１では、従動ギヤ７３の回転軸７７と回転軸７７を回転自在に支持するベアリング７８との間のクリアランスを調整して従動ギヤ７３を駆動ギヤ７１に近づかせることにより、バックラッシュＢＲが０または略０となるようにしたギヤポンプが記載されている。また、回転軸７７をベアリング７８に対して移動可能にする他に、ベアリング７８及び回転軸７７が挿入される軸受穴８０を長円形に形成して、ベアリング７８及び回転軸７７を軸受穴８０内で、駆動ギヤ７１及び従動ギヤ７３が接離する方向に移動可能にすることにより、同様の作用効果を得ることもできる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５４７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ベアリング７８及び回転軸７７を長円形状の軸受穴８０内で移動可能にしたギヤポンプでは、剛性を確保するためにベアリング７８としてある程度厚みのあるものを採用しなければならないため、図６に示されるように、ガスケット８２の従動ギヤ側の穴８３の直径をガスケット８２の駆動ギヤ側の穴８４の直径よりも大きくしなければならず、サイドプレート８１の従動ギヤ側はギヤポンプの高圧を受ける面積Ｓ（図６中の斜線部分）が小さくなってしまう。このため、サイドプレート８１を押し付ける力が弱くなり、シール性が悪化する。その結果、軸受穴８０（図５参照）への流体の漏れが多くなり、ギヤポンプの性能が低下してしまうといった問題点があった。
【０００５】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、軸受穴への流体の漏れを防止しつつバックラッシュを小さくすることのできるギヤポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ハウジングと、互いに噛み合う駆動ギヤ及び従動ギヤと、前記従動ギヤの回転軸と、前記回転軸を回転可能に支持する軸受けと、前記ハウジングに設けられると共に前記軸受けが挿入される長円形状の軸受穴と、前記ハウジングと前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤとの間に設けられるサイドプレートとを備え、前記軸受けが前記軸受穴内を移動可能なギヤポンプにおいて、前記軸受けを前記サイドプレートに対して押し付ける押付手段を備えることを特徴とする。押付手段によって軸受けがサイドプレートを押し付けるので、流体のシール性が向上する。
前記軸受けは、前記サイドプレートとは反対側の端部に底部を有し、前記押付手段は、前記ハウジングに設けられた高圧導入通路であり、前記高圧導入通路は、一端が前記ギヤポンプの吐出側に連通すると共に他端が前記底部に連通してもよい。ギヤポンプから吐出された流体で軸受けをサイドプレートに押し付けるので、サイドプレートにかかる圧力バランスが良好となる。
前記軸受けは、前記回転軸を回転自在に支持する円筒形状のベアリングと、前記ベアリングが挿入されるカラーとを備えていてもよい。
前記軸受けには、該軸受けの側面を貫通する貫通穴が設けられ、前記軸受穴の内周面には、溝部が設けられ、前記溝部の一端は、前記ギヤポンプの吸入側に連通してもよい。軸受穴に漏れた流体は、貫通穴及び溝部を介して、ギヤポンプの吸入側に戻されるようになる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、軸受けが軸受穴内を移動可能なギヤポンプにおいて、軸受けをサイドプレートに対して押し付ける押付手段を備えることにより、流体のシール性が向上するので、軸受穴への流体の漏れを防止しつつバックラッシュを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この実施の形態１に係るギヤポンプの構造について、荷役装置用の油圧ポンプに用いられる場合を例にして説明する。
図１に示されるように、ギヤポンプ１は、駆動ギヤ５ａ及び従動ギヤ５ｂからなるギヤ対５を内部に収納するための空洞部を有するシリンダ２と、この空洞部を塞ぐようにシリンダ２の両側に設けられた一対のハウジング３，３とを備えている。また、シリンダ２の空洞部と各ハウジング３，３の端面との間には、一対のゴム製のガスケット１１，１１と、一対のサイドプレート４，４とが設けられている。すなわち、サイドプレート４は、ハウジング３と駆動ギヤ５ａ及び従動ギヤ５ｂとの間に設けられている。一対のサイドプレート４，４がシリンダ２の空洞部を囲むことにより、ギヤポンプ１の内部には、ギヤ室１０が形成されている。
【０００９】
駆動ギヤ５ａには、回転軸６が一体として回転するように固定されている。一対のハウジング３において、回転軸６が位置する部位にはそれぞれ、断面が円形の軸受穴３ａが形成されている。軸受穴３ａにはそれぞれ、円筒形状のプレーンベアリング７が挿入されている。このプレーンベアリング７に回転軸６が挿入され、回転軸６はプレーンベアリング７によって回転自在に支持されている。また、回転軸６の一端は、一方のハウジング３を貫通してギヤポンプ１の外部に延び、図示しない外部動力源に接続されて、その外部動力源によって回転軸６に駆動力が与えられる。外部に延びる回転軸６の途中の外周面にはオイルシール１４が設けられ、ギヤポンプ１内にあるオイルが、回転軸６に沿って外部へ漏洩するのを防止している。
【００１０】
従動ギヤ５ｂには、回転軸８が一体として回転するように固定されている。一対のハウジング３において、回転軸８が位置する部位にはそれぞれ、軸受穴３ｂが形成されている。軸受穴３ｂの底面３ｃには、円錐形状に窪んだ窪み部３ｄが形成されている。軸受穴３ｂにはそれぞれ、円筒形状のプレーンベアリング１３と、プレーンベアリング１３をその中に含むカラー９とが挿入されている。カラー９は、サイドプレート４とは反対側の端部に底部９ａが設けられて一端が閉じられた円筒形状を有している。底部９ａにはＯリング２２が設けられ、底部９ａと底面３ｃとの間をシールしている。底面３ｃと、Ｏリング２２と、窪み部３ｄとにより、高圧空間Ｖが画定されている。プレーンベアリング１３に回転軸８が挿入され、回転軸８はプレーンベアリング１３によって回転自在に支持されている。ここで、プレーンベアリング１３とカラー９とは軸受けを構成する。軸受穴３ｂは、軸受穴３ａ及び軸受穴３ｂそれぞれの中心を結ぶ方向に対して長円形状の断面を有しており、プレーンベアリング１３及びカラー９は、駆動ギヤ５ａ及び従動ギヤ５ｂが互いに接離する方向に軸受穴３ｂ内を移動可能になっている。また、プレーンベアリング１３及びカラー９の側面には、プレーンベアリング１３の内部とカラー９の外部とを連通する貫通穴１５が形成されている。さらに、カラー９の側面の外周には、貫通穴１５を通るように、環状溝２３が形成されている。
【００１１】
また、軸受穴３ａ，３ｂにはそれぞれ、軸受穴３ａ，３ｂそれぞれの内周面に対して窪んだ溝部１６，１２が設けられている。図２に示されるように、ハウジング３には、溝部１２，１６の一端のそれぞれと吸入室１７とを連通する連通路２０，２１が設けられている。すなわち、溝部１２，１６は、連通路２０，２１を介して、吸入室１７に連通している。さらに、ハウジング３には、一端が吐出室１８に連通すると共に他端が軸受穴３ｂの窪み部３ｄに接続された高圧導入通路１９が設けられている。すなわち、高圧導入通路１９は、高圧空間Ｖを介して、吐出室１８とカラー９の底部９ａ（図１参照）とを連通している。ここで、高圧導入通路１９は押付手段を構成する。尚、図１では、高圧導入通路１９は一方のハウジング３のみに記載されているが、実際には他方のハウジング３にも高圧導入通路１９が設けられているものの、その記載を省略している。
【００１２】
次に、この実施の形態に係るギヤポンプの動作について説明する。
図１に示されるように、回転軸６が、図示しない外部動力源によって回転される。すると、回転軸６の回転と共に駆動ギヤ５ａが回転する。駆動ギヤ５ａが回転すると、駆動ギヤ５ａと噛み合う従動ギヤ５ｂも回転し、これにより、回転軸８が、従動ギヤ５ｂの回転と共に回転する。図３に示されるように、吸入室１７からオイルがギヤ室１０内に流入すると、駆動ギヤ５ａのギヤ歯２６及び従動ギヤ５ｂのギヤ歯２７の噛み合いが離れるときに、オイルがギヤ歯２７，２７間の歯溝２８とギヤ歯２６，２６間の歯溝２９とに吸い込まれる。歯溝２８，２９に吸い込まれたオイルは、駆動ギヤ５ａ及び従動ギヤ５ｂの回転に伴われて、ギヤ室１０の内周面に沿って吐出側に運ばれる。歯溝２８，２９内のオイルは、ギヤ歯２６及びギヤ歯２７の噛み合いによって押し出されることにより、昇圧されて吐出室１８へ流通し、ギヤポンプ１の外部へ流出される。
【００１３】
ギヤ対５が噛み合いながら回転する際、軸受穴３ｂ（図２参照）内でプレーンベアリング１３及びカラー９が軸受穴３ａ（図２参照）に近づく方向に移動することにより、従動ギヤ５ｂが駆動ギヤ５ａに近づく。すると、ギヤ歯２６の回転方向Ｂ側の歯面２６ａと、ギヤ歯２７の回転方向Ｃとは逆側の歯面２７ａとの間に形成された隙間であるバックラッシュＢＲが縮小され、歯面２６ａ，２７ａ間の駆動ギヤ５ａ側の閉塞領域である気筒４１と、歯面２６ａ，２７ａ間の従動ギヤ５ｂ側の閉塞領域である気筒４２とが分離した状態、すなわち気筒数が２倍の状態になるので、ギヤポンプ１の吐出脈動の増大及びこれに起因する騒音の発生が防止される。
【００１４】
ところで、図１及び図２に示されるように、ギヤポンプ１では、ガスケット１１の従動ギヤ５ｂ側の穴１１ｂの直径がガスケット１１の駆動ギヤ５ａ側の穴１１ａの直径よりも大きいため、サイドプレート４のギヤポンプ１の高圧を受ける面積Ｓ（図２中の斜線部分）は、駆動ギヤ５ａ側よりも従動ギヤ５ｂ側の方が小さくなる（図２参照）。このため、サイドプレート４を押し付ける力が弱くなり、シール性が悪化する。その結果、ギヤ室１０から軸受穴３ｂへのオイルの漏れが多くなり、ギヤポンプ１の性能が低下してしまうおそれがある。これを防ぐために、吐出室１８（図２参照）内のオイルの一部が、高圧導入通路１９を介して高圧空間Ｖに流入し、カラー９の底部９ａに作用する。すなわち、高圧のオイルがカラー９をサイドプレート４に対して押し付けるようになる。これにより、サイドプレート４が従動ギヤ５ｂ側においても十分な力でサイドプレート４に押し付けられることでシール性が向上するので、ギヤ室１０内のオイルが軸受穴３ｂへ漏れにくくなる。尚、高圧のオイルによってカラー９をサイドプレート４に対して押し付けているので、サイドプレート４の両面にかかる圧力に大きな乖離がなく、サイドプレート４にかかる圧力バランスが良好となる。
【００１５】
仮に、軸受穴３ｂへオイルが漏れた場合には、回転軸８とプレーンベアリング１３との間のオイルは、貫通穴１５を介してカラー９と軸受穴３ｂの内周面との間に排出される。軸受穴３ｂの内周面には溝部１２が形成されているため、漏れたオイルは、溝部１２を流通し、さらに連通路２０（図２参照）を介して吸入室１７（図２参照）に戻される。ここで、軸受穴３ｂ内におけるカラー９の位置によっては、貫通穴１５と溝部１２とが直接連通しない場合もあり得るが、カラー９の側面の外周には貫通穴１５を通る環状溝２３が形成されているので、環状溝２３と溝部１２とは必ず直接連通する。その結果、貫通穴１５から排出されたオイルは環状溝２３を介して溝部１２に流入し、吸入室１７に戻される。一方、軸受穴３ａにオイルが漏れた場合にも、軸受穴３ａの内周面には溝部１６が形成されているので、漏れたオイルは、溝部１６を流通し、さらに連通路２１（図２参照）を介して吸入室１７に戻される。これにより、ギヤポンプ１の性能の低下が低減される。
【００１６】
このように、プレーンベアリング１３及びカラー９が軸受穴３ｂ内を移動可能なギヤポンプ１において、一端が吐出室１８に連通すると共に他端がカラー９の底部９ａに連通する高圧導入通路１９を備えることにより、高圧のオイルが底部９ａに作用してカラー９をサイドプレート４に対して押し付けるので、オイルのシール性が向上し、軸受穴３ｂへのオイルの漏れを防止しつつバックラッシュＢＲを小さくすることができる。さらに、高圧のオイルによってカラー９がサイドプレート４に対して押し付けられるので、サイドプレート４にかかる圧力バランスを良好にすることができる
また、プレーンベアリング１３及びカラー９には、これらの側面を貫通する貫通穴１５が設けられ、軸受穴３ｂの内周面には、溝部１２が設けられ、溝部１２の一端は、連通路２０を介して吸入室１７に連通していることにより、軸受穴３ｂに漏れたオイルは吸入室１７へ戻されるので、ギヤポンプ１の性能の低下を低減することができる。
【００１７】
尚、実施の形態１において、溝部１２は吸入室１７に連通し、高圧導入通路１９は吐出室１８に連通するようにしたが、この形態に限定するものではない。溝部１２はギヤポンプ１の吸入側に連通し、高圧導入通路１９はギヤポンプの吐出側に連通するのであれば、どの部分に連通するようにしてもよい。
【００１８】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係るギヤポンプについて説明する。尚、以下の実施の形態において、図１〜３の参照符号と同一の符号は、同一又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。
この実施の形態２に係るギヤポンプは、実施の形態１に対して、押付手段を変更したものである。
【００１９】
図４に示されるように、断面が長円形状の軸受穴３ｂには、円筒形状のプレーンベアリング１３と、プレーンベアリング１３をその中に含む円筒形状のカラー３９とが挿入され、プレーンベアリング１３及びカラー３９は、駆動ギヤ５ａ及び従動ギヤ５ｂ（図１参照）が互いに接離する方向に軸受穴３ｂ内を移動可能になっている。このプレーンベアリング１３に回転軸８が挿入されて、回転軸８がプレーンベアリング１３によって回転自在に支持されている。ここで、プレーンベアリング１３とカラー３９とは軸受けを構成する。また、サイドプレート４とは反対側のカラー３９の端部３９ａと軸受穴３ｂの底面３ｃとの間には、押付手段である皿ばね３０が設けられており、皿ばね３０はその弾性力により、カラー３９をサイドプレート４に対して押し付けている。その他の構成については、実施の形態１と同じである。
【００２０】
このように、皿ばね３０によってカラー３９をサイドプレート４に対して押し付けても、オイルのシール性が向上するので、軸受穴３ｂへのオイルの漏れを防止しつつバックラッシュＢＲを小さくすることができる。
【００２１】
尚、実施の形態２では、押付手段として皿ばね３０を使用したが、これに限定するものではない。コイル状のスプリングを用いてその弾性力でカラー３９をサイドプレート４に対して押し付けるようにしてもよい。すなわち、カラー３９をサイドプレート４に対して押し付けることができるものであれば、押付手段として使用することができる。
【００２２】
また、実施の形態１及び２では、荷役装置用の油圧ポンプを例にして説明したが、油圧ポンプに限定するものではない。エンジンのオイル潤滑に用いる油圧ポンプや、燃料供給に用いるギヤポンプなど、他の用途に用いるギヤポンプにも適用できる。また、昇圧する流体も荷役装置用の油圧ポンプに使用されるオイルに限定されるものではなく、軽油やジメチルエーテル（ＤＭＥ）にも応用できる。
さらに、実施の形態１及び２では、カラーとプレーンベアリングから軸受を形成しているが、プレーンベアリング自体が十分に剛性を保ち得るような厚さに形成されている場合はカラーを省略しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るギヤポンプの断面図である。
【図２】実施の形態１に係るギヤポンプにおけるサイドプレートの平面図である。
【図３】実施の形態１に係るギヤポンプの駆動ギヤ及び従動ギヤの噛み合いを示す平面図である。
【図４】実施の形態２に係るギヤポンプに使用される押付手段の構成を説明するための断面図である。
【図５】従来のギヤポンプの駆動ギヤ及び従動ギヤの噛み合いを示す平面図である。
【図６】従来のギヤポンプにおけるサイドプレート及びガスケットの平面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  ギヤポンプ、３  ハウジング、４  サイドプレート、５ａ  駆動ギヤ、５ｂ  従動ギヤ、８  回転軸、９，３９  カラー（軸受け）、９ａ  （カラー９の）底部、１２  溝部、１３  プレーンベアリング（軸受け）、１５  貫通穴、１７  吸入室（吸入側）、１８  吐出室（吐出側）、１９  高圧導入通路（押付手段）、３０  皿ばね（押付手段）。
【図１】
2008095606.tif 000003
【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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