(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、
ボディに形成され、一対の歯車を保持し、歯車の歯先に面する内周面と、内周面と直交する底面とを有するボディ穴と、
ボディ穴の、歯車の歯先円に沿った二つの円弧が重なる近傍の凹み部を埋める位置に形成され、ボディ穴の内周面と底面の境界に、半径Ｒを有する曲線部を有する吐出室と、
ボディの外面に開口する吐出ポートと、
曲線部の半径Ｒの中心と、内周面及び底面の交点とを結ぶ線の方向に穿孔され、吐出室および吐出ポートを連通し、吐出室側に形成される開口が曲線部の領域内に収まる直径を有する連通路と、
を備えたことを特徴とする液圧歯車ポンプ。
【請求項２】
請求項１記載の液圧歯車ポンプにおいて、
連通路の直径が、曲線部の半径Ｒと同一である
ことを特徴とする液圧歯車ポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液圧歯車ポンプにおいて、
連通路は互いに直列に配列した異なるきり径の複数の連通路を備え、吐出室に開口する連通路のきり径は、吐出ポートを有する連通路のきり径よりも小さい
ことを特徴とする液圧歯車ポンプ。
【請求項４】
請求項３記載の液圧歯車ポンプにおいて、
吐出ポートを有する連通路は、ボディ穴の長手方向及び短手方向のいずれかの方向に略沿って穿孔されている
ことを特徴とする液圧歯車ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧歯車ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な液圧歯車ポンプは、図６及び図７に一部省略して示されるように、一対の歯車１０及びボディ１１からなっている。一対の歯車１０は、ボディ１１に形成されたボディ穴１２に噛合した状態で嵌め込まれており、それぞれの歯車１０は、駆動軸１３及び従動軸１４に軸支されている。ボディ１１には、一対の歯車１０が漸次離反する側に作動油の供給室１５、漸次噛合する側に作動油の吐出室１６がそれぞれ設けてあり、供給室１５には吸込通路１７、吐出室１６には吐出通路１８がそれぞれ連通している。駆動軸１３が回転して一対の歯車１０が漸次離反することにより、作動油を吸込通路１７から吸込み、吐出通路１８へ吐出す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液圧歯車ポンプの従来技術には、次のような問題がある。
ボディ１１に吐出通路１８を形成するために、図６に示すように、所定のきりの径で吐出室１６まで一気に穿孔すると、吐出室１６の壁がきりにより破断される。そして、破断された個所に応力集中が起こり易く、高圧の圧油を繰り返し吐出することによって疲労強度が低下し、破断個所からクラックが生じ易い。そのため、同従来ポンプでは、ボディ１１を厚肉化する等して疲労強度の低下に対応しているが、ポンプが大型で大重量になるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、コンパクトで軽量な構造を維持しながらボディの疲労強度を有効に向上させ、従来以上の高圧耐用性が得られる液圧歯車ポンプを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、ボディと、ボディに形成され一対の歯車を保持するボディ穴と、内周面と直交する底面を有し一対の歯車から作動油が吐出される吐出室と、ボディの外面に開口する吐出ポートと、吐出室及び吐出ポートを連通する連通路とを備えた液圧歯車ポンプにおいて、吐出室の内周面から底面にわたって、吐出室に開口する連通路の直径と略同等の半径を有する曲線部を備えた構成としている。
【０００６】
第１発明によると、吐出室の内面は、内周面から所定の半径の曲線をなして底面まで続いている。所定の半径は、吐出室に開口部を有する連通路の直径と略同等の大きさであるので、吐出室の内部にはコーナ部を有する形状がなくなり応力集中が発生しにくい。したがって、ボディの肉厚を大きくする必要がないのでコンパクトな歯車ポンプが得られる。また、コンパクトな歯車ポンプのままで、クラッキングやこれによるボディの破壊を防止することができる。
【０００７】
第２発明は、第１発明に基づき、吐出室に開口する連通路は、曲線部の半径の中心と内周面及び底面の交点とを結ぶ線の方向に略沿って穿孔されている構成としている。
【０００８】
第２発明によると、吐出室に開口する連通路が、曲線部の半径の中心と内周面及び底面の交点とを結ぶ線の方向に略沿って、ボディ穴の長手方向に対して斜めに穿孔されているので、吐出ポートのねじ下穴及びねじ部も斜めに配設でき、ボディ穴の長手方向又は短手方向の長さを小さくできる。これにより、ボディの肉厚を小さくできコンパクトな歯車ポンプが得られる。
【０００９】
第３発明は、第２発明に基づき、連通路は互いに直列に配列した異なるきり径の複数の連通路を備え、吐出室に開口する連通路のきり径は、吐出ポートを有する連通路のきり径よりも小さい構成としている。
【００１０】
第３発明によると、大きい直径のきり径が吐出室の内面に直接開口しないで、小さい直径のきり径が吐出室の内面に開口しているので、吐出室の内面を破断する破断線の長さは短い。これにより、吐出室の略全域にわたって曲線部を確保できるので、吐出室の内部には応力集中が発生しにくい。したがって、ボディの肉厚を大きくする必要がないのでコンパクトな歯車ポンプが得られる。また、コンパクトな歯車ポンプのままで、クラッキングやこれによるボディの破壊を防止することができる。
【００１１】
第４発明は、第３発明に基づき、吐出ポートを有する連通路は、ボディ穴の長手方向及び短手方向のいずれかの方向に略沿って穿孔されている構成としている。
【００１２】
第４発明によると、吐出ポートを有する連通路を、ボディ穴の長手方向又は短手方向に略沿って配設すると、吐出ポートのねじ下穴の先端と曲線部との距離を小さくできる。これにより、小さい全幅及び全長の歯車ポンプが得られ歯車ポンプがコンパクトになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜５により、本実施形態の歯車ポンプ１の構成を説明する。なお、図１〜５の構成要素のうち、図６，７で説明した構成要素と同一要素には同一符号を付し、説明を省略する。
図１に歯車ポンプ１の正面図、図２に図１の断面ＡＡ図、図３に図１の断面ＢＢ図、図４に図２の断面ＣＣ図を示す。
本実施形態の歯車ポンプ１は、例えば２対の歯車を内蔵する２連式のもので、図１に示すように、ボディ１１の１端面に作動油を吸込む吸込ポート２０、他端面に作動油を吐出す２個の吐出ポート２１ａ，２１ｂをそれぞれ備えている。２対の歯車のそれぞれは、吸込ポート２０から吸込通路１７及び吸込まれる作動油の油溜となる供給室１５を介して作動油を吸込む。そして、一対の歯車は、吐出される作動油の油溜となる吐出室１６ａ及び第１，２通路４０ａ，４３ａを介して吐出ポート２１ａに、もう一対の歯車は、吐出室１６ｂ及び第１，２通路４０ｂ，４３ｂを介して吐出ポート２１ｂに作動油をそれぞれ吐出す。
【００１４】
図２に示すように、一段目のポンプを構成する第１駆動歯車２２と二段目のポンプを構成する第２駆動歯車２３とがスプライン２４で結合されており、駆動軸１３の回転により、第１，２駆動歯車２２，２３は一体回転する。
ボディ１１は、ブラケット２５、キャリア２６及びハウジング２７で構成されている。ブラケット２５は、第１駆動歯車２２及び第１駆動歯車２２と噛合する第１従動歯車２８をブッシュ２９，３０で保持し、ハウジング２７は、第２駆動歯車２３及び第２駆動歯車２３と噛合する第２従動歯車３１をブッシュ３２，３３で保持している。キャリア２６は、第１駆動歯車２２及び第１従動歯車２８をブッシュ３４，３５で、また第２駆動歯車２３及び第２従動歯車３１をブッシュ３６，３７でそれぞれ保持し、ブラケット２５、キャリア２６及びハウジング２７は、図示しないボルトにより突き通しされ一体に固定されている。第１駆動，従動歯車２２，２８を１段目歯車、第２駆動，従動歯車２３，３１を２段目歯車とそれぞれ呼ぶ。
【００１５】
図３に示すように、供給室１５がキャリア２６からハウジング２７にわたって形成され、供給室１５は吸込通路１７を介して吸込ポート２０に連通している。
１，２段目歯車の吐出室１６ａ，１６ｂは、キャリア２６及びハウジング２７内に別個に設けられ、各吐出室１６ａ，１６ｂの内周面４１ａ，４１ｂから底面４２ａ，４２ｂにわたっては、所定の半径Ｒを有する曲線部が形成されている。そして、第１通路４０ａ，４０ｂが、曲線部の半径Ｒの中心と内周面４１ａ，４１ｂ及び底面４２ａ，４２ｂの交点とを結ぶ線の方向に略沿って所定距離だけ穿孔してあり、第２通路４３ａ，４３ｂが、キャリア２６及びハウジング２７の外面から第１通路４０ａ，４０ｂに交差する位置まで穿孔されている。第２通路４３ａ，４３ｂは、ねじ下穴４４ａ，４４ｂ及びねじ部４５ａ，４５ｂからなっていて、ねじ下穴４４ａ，４４ｂを開けてねじ部４５ａ，４５ｂを削成する。ねじ部４５には、吐出油用の配管の口金等がねじ込まれる。なお、第１通路４０ａ，４０ｂの直径と半径Ｒは、略同等の値とし、第２通路４３ａ，４３ｂのねじ下穴４４ａ，４４ｂの直径は第１通路４０ａ，４０ｂよりも大きい直径としている。なお、理解容易とするため、図３には第１駆動歯車２２、第１従動歯車２８を図示していない。
【００１６】
図４に示すように、吐出室１６ａは、ボディ穴１２の吐出ポート２１ａ側にボディ穴１２を形成する二つの円弧が重なる近傍の凹み部を埋めるように設けてあり、吐出室１６ａの内周面４１ａは、底面４２ａに向けて半径Ｒの曲線をなしている。そして、曲線部に穿孔してある第１通路４０ａの開口部が見えている。また、供給室１５は、吸込ポート２０側にボディ穴１２を形成する二つの円弧が重なる近傍を囲繞するように設けてある。
図４では、キャリア２６に設けた供給室１５、吐出室１６ａの形状を説明したが、ハウジング２７に設けてある供給室１５、吐出室１６ｂの形状も同一であるので、ここでは説明を省略する。なお、理解容易とするため、図４には第１駆動歯車２２、第１従動歯車２８を図示していない。
【００１７】
以上の構成を有する歯車ポンプ１の作動を説明する。
図示しない電動モータ等の駆動源を駆動軸１３に連結し、第１駆動歯車２２を回動させる。この際、第１駆動歯車２２及び第１従動歯車２８の歯間とボディ穴１２の内周面との間に形成される空間に作動油を閉じ込め、歯車の回動に伴って、吸込みポート２０から吐出室１６ａ、第１通路４０ａ、第２通路４３ａを介して吐出しポート２１ａに作動油を吐出する。この際、第１駆動歯車２２にスプライン結合された第２駆動歯車２３も同時に回動し第２従動歯車３１と同期回動して、吐出ポート２１ｂから作動油を吐出する。
【００１８】
次に歯車ポンプ１の作用及び効果を説明する。
吐出室１６の内面は、内周面４１から半径Ｒの曲線をなして底面４２まで続いている。半径Ｒは、吐出室１６に開口部を有する第１通路４０の直径と略同等の大きさであるので、吐出室１６の内部にはコーナ部を有する形状がなくなり応力集中が発生しにくい。したがって、ボディ１１の肉厚を大きくする必要がないのでコンパクトな歯車ポンプ１が得られる。また、コンパクトな歯車ポンプ１のままで、クラッキングやこれによるボディ１１の破壊を防止することができる。
【００１９】
ねじ下穴４４に連通する第１通路４０の直径は、ねじ下穴４４の直径よりも小さい。吐出室１６の内面には、大きい直径のねじ下穴４４が直接開口しないで、小さい直径の第１通路４０が開口しているので、第１通路４０による吐出室１６の内面を破断する破断線の長さは短い。これにより、吐出室１６の略全域にわたってＲ部を確保できるので、吐出室１６の内部には応力集中が発生しにくい。したがって、ボディ１１の肉厚を大きくする必要がないのでコンパクトな歯車ポンプ１が得られる。また、コンパクトな歯車ポンプ１のままで、クラッキングやこれによるボディ１１の破壊を防止することができる。
【００２０】
第１通路４０は、半径Ｒの略中心と内周面及び底面の交点とを結ぶ線の方向に略沿ってボディ１１の外部に向けて所定の距離だけ穿孔されている。この穿孔の方向は、ボディ穴１２の長手方向でも短手方向でもない。
図５（ａ）に示すように、ボディ穴１２の長手方向に沿った方向に第１通路４０を穿孔すると、ねじ下穴４４及びねじ部４５がボディ穴１２の長手方向に沿った方向に長く続くので、ボディ１１の肉厚Ｌ１が大きくなり歯車ポンプ１の全長が大きくなる。
また、図５（ｂ）に示すように、ボディ穴１２の短手方向に沿った方向に通路を穿孔すると、ねじ下穴４４及びねじ部４５がボディ穴１２の短手方向に長く続くので、ボディ１１の肉厚Ｌ２が大きくなり歯車ポンプ１の全幅が大きくなる。
しかしながら、本実施形態の歯車ポンプ１によると、第１通路４０がボディ穴１２の長手方向に対して斜めに穿孔されているので、図５（ｃ）に示すように、ねじ下穴４４をボディ穴１２の短手方向に沿って開けると、歯車ポンプ１の全長が短くなり、ねじ下穴４４の穴の先端をより半径Ｒの曲線部に近づけることができボディ１１の肉厚Ｌ１，Ｌ２を小さくできる。また、例えばねじ下穴４４をボディ１２の長手方向に沿って開けると、歯車ポンプ１の全幅が小さくなると共に、ねじ下穴４４の穴の先端をより半径Ｒの曲線部に近づけることができボディ１１の肉厚Ｌ１，Ｌ２を小さくできる。また、例えばねじ下穴４４を第１通路４０の方向に沿って開けると、ねじ下穴４４をボディ１１の対角線方向に配設できる。これにより、ボディ１１が小さいのでコンパクトな歯車ポンプ１が得られる。
【００２１】
なお、本実施形態においては、２対の歯車を内蔵する２連式の歯車ポンプ１を例にして説明したが、歯車が一対だけの歯車ポンプにおいても同様な効果を発揮することは言うまでもない。
【００２２】
以上、本発明によれば、ボディと、ボディに形成され一対の歯車を保持するボディ穴と、内周面と直交する底面を有し一対の歯車から作動油が吐出される吐出室と、ボディの外面に開口する吐出ポートと、吐出室及び吐出ポートを連通する連通路とを備えた液圧歯車ポンプにおいて、吐出室の内周面から底面にわたって、吐出室に開口する連通路の直径と略同等の半径を有する曲線部を備えた構成としている。これにより、所定の半径は、吐出室に開口部を有する連通路の直径と略同等の大きさであるので、吐出室の内部にはコーナ部を有する形状がなくなり応力集中が発生しにくくボディの疲労強度を有効に向上させる。そして、ボディの肉厚を大きくする必要がないのでコンパクトな歯車ポンプが得られ、コンパクトな歯車ポンプのままで、クラッキングやこれによるボディの破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の歯車ポンプの正面図である。
【図２】図１の断面ＡＡ図である。
【図３】図１の断面ＢＢ図である。
【図４】図２の断面ＣＣ図である。
【図５】第１通路の配置位置の比較図である。
【図６】従来歯車ポンプの説明図である。
【図７】従来歯車ポンプの作動油吐出ポートへの連通路の形状説明図である。
【符号の説明】
１１…ボディ、１２…ボディ穴、１３…駆動軸、１４…従動軸、１５…供給室、１６…吐出室、１７…吸込通路、１８…吐出通路、２０…吸込ポート、２１…吐出ポート、２２，２３…第１，２駆動歯車、２４…スプライン、２５…ブラケット、２６…キャリア、２７…ハウジング、２８，３１…第１，従動歯車、２９，３０，３２，３３，３４，３５，３６，３７…ブッシュ、４０…第１通路、４１…内周面、４２…底面、４３…第２通路、４４…ねじ下穴、４５…ねじ部。
【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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