(57)【要約】【課題】局所的な負圧の発生を抑制し、キャビテーションの発生を抑制することができる外接ギヤポンプを提供すること。【解決手段】吸入ポート１０ａおよび吐出ポート１０ｂが形成されるハウジング１０と、ハウジング１０内に回転自在に支持される駆動ギヤ２０およびこの駆動ギヤ２０に噛み合う従動ギヤ３０と、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の回転運動により、吸入ポート１０ａからハウジング１０内の吸入側空間部Ａに吸引され、吐出側空間部Ｂに吐出された作動油の一部を吸入側空間部Ａに還流させる還流通路５０と、吐出ポート１０ｂから吐出される作動油の流量に応じて吐出側空間部Ｂと還流通路５０との連通を行う差圧弁４０とを備える外接ギヤポンプ１−１において、還流通路５０は、吸入側空間部Ａの駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との噛み合いが離れる部分に開口する口部５１を備える。【選択図】        図１−１
2005337136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入ポートおよび吐出ポートが形成されるハウジングと、
前記ハウジング内に回転自在に支持される駆動ギヤと、
前記ハウジング内に回転自在に支持されるとともに、前記駆動ギヤに噛み合う従動ギヤと、
前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤの回転運動により、前記吸入ポートから前記ハウジング内の前記吸入ポートが形成される吸入側空間部に吸引され、前記吐出ポートが形成される吐出側空間部に吐出された作動流体の一部を当該吸入側空間部に還流させる還流通路と、
前記吐出側空間部と前記還流通路との連通を行う連通手段と、
を備える外接ギヤポンプにおいて、
前記還流通路は、前記吸入側空間部の前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの噛み合いが離れる部分に開口する口部を備えることを特徴とする外接ギヤポンプ。
【請求項２】
前記口部は、絞りにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の外接ギヤポンプ。
【請求項３】
前記還流通路は、前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤのそれぞれの回転に応じて、当該駆動ギヤまたは当該従動ギヤにより閉塞される２つの口部を備え、
一方の口部が吸入側空間部に最も広く開口する際に他方の口部が当該駆動ギヤあるいは当該従動ギヤにより閉塞されることを特徴とする請求項１または２に記載の外接ギヤポンプ。
【請求項４】
前記口部は、前記還流通路から前記吸入側空間部に流出する作動流体の流出方向が前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤの回転方向に向かうように形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の外接ギヤポンプ。
【請求項５】
前記連通手段は、前記吐出ポートから吐出される作動流体の流量に応じて前記吐出側空間部と前記還流通路との連通を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の外接ギヤポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外接ギヤポンプに関し、さらに詳しくは、駆動ギヤおよび従動ギヤにより吐出された作動流体の一部を還流する還流通路を備える外接ギヤポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ギヤポンプは、作動流体として作動油を用いる油圧機器を動作させるための油圧発生源として用いられ、簡単な構造でコンパクトに設計できることから、自動車やトラック等の車両に搭載する油圧発生源として広く用いられている。上記ギヤポンプには、内接ギヤポンプ、外接ギヤポンプなどがある。これらのギヤポンプは、ハウジング内に回転自在に支持された複数のギヤによりポンプ室が形成され、このポンプ室の拡大工程により、吸入ポートから作動油を吸入側空間部に吸引し、このポンプ室の縮小工程により、複数のギヤにより吐出側空間部に流入した作動油を吐出ポートから吐出するものである。
【０００３】
これらのギヤポンプから吐出された作動油により動作させる油圧機器には、供給される作動油の最大流量が設定されている。従って、ギヤポンプには、吐出される作動油の流量がこの油圧機器に設定されている最大流量を超えないように、例えば特許文献１に示すように、複数のギヤにより吐出される作動油の一部を吸入側空間部に還流する還流通路が設けられている。
【０００４】
特許文献１に示す従来のギヤポンプ（油圧式ポンプ装置）は、外接ギヤポンプであり、吐出ポートから吐出される作動油の圧力が定格圧力よりも高くなると、隙間セットプレーが撓むことによって形成された間隙を介して、吐出側の作動油が吸入側に逃がされ、すなわち還流し、吐出側の作動油の圧力が減圧されるものである。この従来のギヤポンプによれば、リリーフ装置を別体に設ける必要がなくギヤポンプをコンパクトにすることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６１２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ギヤポンプでは、複数のギヤにより形成されるポンプ室の拡大工程において負圧が発生し、この負圧に起因してキャビテーションが発生する虞があった。ギヤポンプは、このキャビテーションの発生により、振動、騒音が発生する虞があった。
【０００７】
ここで、外接ギヤポンプは、このポンプ室が各ギヤの歯間と歯先外径線とにより形成されており、このポンプ室の拡大工程は、このポンプ室を形成する各ギヤの歯間に位置する噛み合った歯がポンプ室から離れることで行われる。つまり、外接ギヤポンプは、吸入側空間部の広範囲でポンプ室の拡大が緩やかに行われる内接ギヤポンプと比較して、吸入側空間部の一部でポンプ室の拡大が急速に行われる。従って、外接ギヤポンプでは、ポンプ室の拡大工程で局所的に負圧が発生し、局所的に発生した負圧に起因してキャビテーションが発生する虞があった。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、局所的な負圧の発生を抑制し、キャビテーションの発生を抑制することができる外接ギヤポンプを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明では、吸入ポートおよび吐出ポートが形成されるハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に支持される駆動ギヤと、前記ハウジング内に回転自在に支持されるとともに、前記駆動ギヤに噛み合う従動ギヤと、前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤの回転運動により、前記吸入ポートから前記ハウジング内の前記吸入ポートが形成される吸入側空間部に吸引され、前記吐出ポートが形成される吐出側空間部に吐出された作動流体の一部を当該吸入側空間部に還流させる還流通路と、前記吐出側空間部と前記還流通路との連通を行う連通手段とを備える外接ギヤポンプにおいて、前記還流通路は、前記吸入側空間部の前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの噛み合いが離れる部分に開口する口部を備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、還流通路は、駆動ギヤと従動ギヤとの噛み合いが離れる部分に、吐出側空間部に吐出された作動流体を流出させる口部を備える。つまり、駆動ギヤあるいは従動ギヤのいずれか一方のギヤの歯間と歯先外径線とにより形成されているポンプ室からこのポンプ室内に位置し、かつこのポンプ室を形成する歯と噛み合っている他方のギヤの歯が、噛み合っている歯から離れる、すなわち駆動ギヤと従動ギヤとの噛み合いが離れる部分に連通手段を介して還流通路内に流入した作動流体が集中して流出する。従って、吸入側空間部のポンプ室の拡大工程が急速に行われる部分に作動流体が集中して流出するので、このポンプ室の拡大工程における局所的な負圧を抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生を抑制することができる。
【００１１】
また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記口部は、絞りにより形成されていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、還流通路内に流入した作動流体は、吸入側空間部にその流速を早めて流出される。従って、駆動ギヤあるいは従動ギヤのポンプ室の拡大工程が急速に行われる部分に流速を速めた状態で作動流体が集中して流出するので、このポンプ室の拡大工程における局所的な負圧をさらに抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生をさらに抑制することができる。
【００１３】
また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記還流通路は、前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤのそれぞれの回転に応じて、当該駆動ギヤまたは当該従動ギヤにより閉塞される２つの口部を備え、一方の口部が吸入側空間部に最も広く開口する際に他方の口部が当該駆動ギヤあるいは当該従動ギヤにより閉塞されることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、駆動ギヤあるいは従動ギヤのいずれか一方のポンプ室に、一方の口部から作動流体が流出する際には、他方の口部は閉塞されているので、常に２つの口部が吸入側空間部に最も広く開口する場合と比較してその流速を速めることができる。従って、駆動ギヤおよび従動ギヤのそれぞれのポンプ室の拡大工程が急速に行われる部分に応じて、２つの口部のいずれかから流速を速めた状態で作動流体が集中して流出するので、ポンプ室の拡大工程における局所的な負圧をさらに抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生をさらに抑制することができる。
【００１５】
また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記口部は、前記還流通路から前記吸入側空間部に流出する作動流体の流出方向が前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤの回転方向に向かうように形成されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、口部から流出する作動流体の流速が、駆動ギヤおよび従動ギヤの回転速度に対して速い場合は、駆動ギヤおよび従動ギヤの回転方向と反対側の歯面にあたるように口部から流出した作動流体の流れが生ずる。また、口部から流出する作動流体の流速が、駆動ギヤおよび従動ギヤの回転速度に対して遅い場合は、口部から流出した作動流体の流れにより、駆動ギヤおよび従動ギヤの回転を妨げる流れが少なくなる。従って、駆動ギヤを回転させるための駆動トルクを低減することができる。
【００１７】
また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記連通手段は、前記吐出ポートから吐出される作動流体の流量に応じて前記吐出側空間部と前記還流通路との連通を行うことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、例えば、吐出ポートから吐出される作動流体の流量がこの作動流体の圧力を極端に上昇させやすい流量となった場合や、ポンプ室の拡大工程における局所的な負圧に起因するキャビテーションが発生させやすい流量となった場合に、吐出側空間部と還流通路との連通を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明にかかる外接ギヤポンプは、口部から駆動ギヤと従動ギヤとの噛み合いが離れる部分に、吐出側空間部に吐出された作動流体を流出させるので、局所的な負圧の発生を抑制し、キャビテーションの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。ここで、下記実施例では、この発明にかかる外接ギヤポンプは、自動車やトラック等の車両に搭載されるオートマチックトランスミッションなどの油圧機器に作動流体として作動油を供給する油圧発生源として用いる場合について説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１−１〜３は、実施例１にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。また、図２―１〜６は、実施例１にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。ここで、図１−１は図１−２のI−I断面図、図１−２は図１−１のII−II断面図、図１−３は図１−２のIII−III断面図である。図１−１〜３に示すように、実施例１にかかる外接ギヤポンプ１−１は、ハウジング１０と、駆動ギヤ２０と、従動ギヤ３０と、連通手段である差圧弁４０と、還流通路５０とにより構成されている。なお、この外接ギヤポンプは、この駆動ギヤ２０に従動ギヤ３０が外接するギヤポンプである。
【００２２】
ハウジング１０は、フロントハウジング１１と、センターハウジング１２と、リヤハウジング１３とにより構成されている。このフロントハウジング１１とリヤハウジング１３との間に配置されるセンターハウジング１２内に上記駆動ギヤ２０と、従動ギヤ３０が収納されている。このリヤハウジング１３には、このセンターハウジング１２内に図示しない作動流体である作動油を貯留する例えばオイルパンなどの貯留室からこの作動油を矢印Ｅ方向（同図では、紙面裏面から表面に向かう方向）に吸引する吸入ポート１０ａと、センターハウジング１２内から油圧機器１００に作動油を矢印Ｆ方向に吐出する吐出ポート１０ｂが形成されている。ここで、ハウジング１０は、その一方、ここではリヤハウジング１３が油圧機器１００に図示しない固定手段により、固定されており、吐出ポート１０ｂから吐出された作動油は、この油圧機器１００に供給される。
【００２３】
また、ハウジング１０内は、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０により、吸入ポート１０ａが形成されている吸入側空間部Ａと吐出ポート１０ｂが形成されている吐出側空間部Ｂとの２つの空間部に区画されている。また、センターハウジング１２の内壁面には後述する駆動ギヤ２０の図示しない歯先面と対向する図示しない駆動側チップ面が、フロントハウジング１１の内壁面およびリヤハウジング１３の内壁面には駆動ギヤ２０の図示しない両側面にそれぞれ対向する図示しない駆動側サイド面が形成されている。また、センターハウジング１２の内壁面には後述する従動ギヤ３０の図示しない歯先面と対向する図示しない従動側チップ面が、フロントハウジング１１の内壁面およびリヤハウジング１３の内壁面には従動ギヤ３０の図示しない両側面にそれぞれ対向する図示しない従動側サイド面が形成されている。
【００２４】
駆動ギヤ２０は、所定の歯数を有する歯車であり、回転軸２１によりハウジング１０内に回転自在に支持されている。また、この回転軸２１は、図示しない内燃機関であるエンジンのクランクシャフトなどの駆動源と連結されており、この駆動源から伝達される駆動トルクにより駆動ギヤ２０をハウジング１０内で矢印Ｃ方向に回転する。ここで、センターハウジング１２の図示しない駆動側チップ面と駆動ギヤ２０の図示しない歯先面とにより形成される駆動側チップクリアランスは、図示しない駆動側チップ面と図示しない歯先面とが非接触で、かつその間に作動油が介在するように設定されている。また、フロントハウジング１１およびリヤハウジング１３の図示しない駆動側サイド面とこの駆動ギヤ２０の図示しない両側面とにより形成される駆動側サイドクリアランスも、図示しない駆動側サイド面と図示しない両側面とが非接触で、かつその間に作動油が介在するように設定されている。
【００２５】
従動ギヤ３０は、上記駆動ギヤ２０と同一の歯数を有する歯車であり、回転軸３１によりハウジング１０内に回転自在に支持されている。この従動ギヤ３０は、駆動ギヤ２０と噛み合っており、上記駆動ギヤ２０が矢印Ｃ方向に回転することで、ハウジング１０内で矢印Ｄ方向に回転する。ここで、センターハウジング１２の図示しない従動側チップ面と従動ギヤ３０の図示しない歯先面とにより形成される従動側チップクリアランスは、図示しない従動側チップ面と図示しない歯先面とが非接触で、かつその間に作動油が介在するように設定されている。また、フロントハウジング１１およびリヤハウジング１３の図示しない駆動側サイド面とこの従動ギヤ３０の図示しない両側面とにより形成される従動側サイドクリアランスも、図示しない従動側サイド面と図示しない両側面とが非接触で、かつその間に作動油が介在するように設定されている。なお、駆動ギヤ２０に噛み合う従動ギヤ３０は１つのみでなくても良く、この駆動ギヤ２０と複数の従動ギヤ３０が噛み合っていても良い。また、駆動ギヤ２０の従動ギヤ３０との歯数は、同一でなくても良い。
【００２６】
ここで、上記駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０には、図２−１に示すように、それぞれポンプ室６０ａ，６０ｂが形成されている（同図の斜線部分）。駆動ギヤ２０のポンプ室６０ａは、この駆動ギヤ２０の歯２２，２２間と歯先外径線２０ａとにより形成される。また、従動ギヤ３０のポンプ室６０ｂは、この従動ギヤ３０の歯３２，３２間と歯先外径線３０ａとにより形成されている。
【００２７】
ポンプ室６０ａ，６０ｂの拡大工程は、一方のギヤのポンプ室６０ａ，６０ｂ内に位置する他方のギヤの歯３２，２２が最もポンプ室６０ａ，６０ｂ内に入り込んだ状態から、ポンプ室６０ａ，６０ｂ外に移動するまでである。つまり、他方のギヤの歯３２，２２が一方のポンプ室６０ａ，６０ｂを形成する歯２２，３２と噛み合い、一方のポンプ室６０ａ、６０ｂ内に最も入り込んだ状態から、この他方のギヤの歯３２，２２が徐々に一方のポンプ室６０ａ，６０ｂ外に向かって噛み合いながら移動し、噛み合いが離れ、この他方のギヤの歯３２，２２が一方のポンプ室６０ａ，６０ｂ外に移動するまでである。例えば、駆動ギヤ２０側のポンプ室６０ａ内に位置する従動ギヤ３０の歯３２が駆動ギヤ２０側のポンプ室６０ａ内に最も入り込んだ状態から、このポンプ室６０ａを形成する歯２２，２２との噛み合いが離れ、ポンプ室６０ａ外に位置するまでである。このポンプ室６０ａ，６０ｂの拡大工程により、吸入側空間部Ａの体積が増加し、吸入ポート１０ａから作動油が吸引される。
【００２８】
一方、ポンプ室６０ａ，６０ｂの縮小工程は、一方のギヤのポンプ室６０ａ，６０ｂ外に位置する他方のギヤの歯３２，２２がポンプ室６０ａ，６０ｂ内に移動し、このポンプ室６０ａ，６０ｂに最も入り込んだ状態までである。つまり、他方のギヤの歯３２，２２が一方のポンプ室６０ａ，６０ｂ外から一方のポンプ室６０ａ，６０ｂ内に移動し、一方のポンプ室６０ａ，６０ｂを形成する歯２２，３２と噛み合い、この他方のギヤの歯３２，２２が徐々に一方のポンプ室６０ａ，６０ｂ内に向かって噛み合いながら移動し、この他方のギヤの歯３２，２２が最も一方のポンプ室６０ａ，６０ｂ内に入り込むまでである。例えば、駆動ギヤ２０側のポンプ室６０ａ外に位置する従動ギヤ３０の歯３２が駆動ギヤ２０側のポンプ室６０ａ内に移動し、このポンプ室６０ａを形成する歯２２，２２と噛み合い、このポンプ室６０ａ内に最も入り込むまでである。このポンプ室６０の縮小工程により、吐出側空間部Ｂの体積が減少し、吐出ポート１０ｂから作動油が吐出される。
【００２９】
差圧弁４０は、連通手段であり、吐出ポート１０ｂから吐出される作動流体である作動油の流量に応じて、すなわち吐出ポート１０ｂから吐出される作動油の流量が所定流量以上となると、吐出側空間部Ｂと後述する還流通路５０との連通を行うものである。この差圧弁４０は、オリフィス４１と、スプリング４２とにより構成されている。オリフィス４１には開口４１ａが形成されており、この開口４１ａを作動油が通過する際に開口４１ａの上流側と下流側とで流速に差が発生し、これにより下流側の作動油の圧力が上流側の作動油の圧力よりも低くなり差圧が発生する。スプリング４２は、このオリフィス４１により矢印Ｇ方向と反対方向に付勢されている。このスプリング４２の付勢力により、通常、オリフィス４１は、図１−１〜２に示すように、還流通路を閉塞する位置となる。
【００３０】
ここで、吐出ポート１０ｂから吐出される作動油の流量が所定流量以上となると、オリフィス４１の開口４１ａの上流側と下流側の作動油により発生する差圧が、スプリング４２の付勢力に勝り、オリフィス４１が矢印Ｇ方向に移動することで、吐出側空間部Ｂと後述する還流通路５０との連通が行われる。つまり、連通手段である差圧弁４０は、吐出側空間部Ｂと還流通路との連通状態を制御するものである。なお、所定流量とは、この外接ギヤポンプ１−１から吐出された作動油により動作させる油圧機器１００に供給される作動油の最大流量であり、油圧機器１００に供給される作動油の圧力が極端に上昇しない流量である。
【００３１】
還流通路５０は、矢印Ｈに示すように、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０から吐出側空間部Ｂに吐出された作動油の一部を吸入側空間部Ａに還流するものである。この還流通路５０は、リヤハウジング１３の油圧機器側１００に開口するように形成された図示しない溝と油圧機器１００のリヤハウジング１３側の壁面とにより形成されている。つまり、このリヤハウジング１３に形成された図示しない溝をリヤハウジング１３が固定される油圧機器の図示しない壁面により閉塞することで、還流通路５０が形成される。
【００３２】
この還流通路５０には、吸入側空間部Ａに開口する口部５１が備えられている。この口部５１は、この吸入側空間部Ａの駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との噛み合いが離れる部分に開口する。つまり、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０のいずれか一方のギヤの上記ポンプ室６０ａ，６０ｂ内に位置し、かつこのポンプ室６０ａ，６０ｂを形成する一方のギヤの歯２２，３２と噛み合っている他方のギヤの歯３２，２２が、噛み合っている一方のギヤの歯２２，３２から離れる部分に口部５１が開口する。ここで、口部５１は、吸入側空間部Ａの駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との噛み合いが離れる部分に開口しておれば良く、開口面積および開口の形状は特に限定されない。
【００３３】
ここで、口部５１が吸入側空間部Ａの吸入ポート１０ａ近傍まで開口していると、この吸入側空間部Ａの駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との噛み合いが離れる部分に作動油を還流通路５０から集中的に流出させることができなくなる。従って、口部５１は、図２−１に示すように、吸入側空間部Ａにおける駆動ギヤ２０の歯先外径線２０ａと従動ギヤ３０の歯先外径線３０ａとの交点Ｉよりも、吐出側空間部Ｂ側に開口することが好ましい。一方、口部５１が吐出側空間部Ｂまで開口していると、吸入側空間部Ａの作動油がこの吐出側空間部Ｂに流入してしまい、外接ギヤポンプの吐出流量が低下してしまう。従って、口部５１は、少なくとも区画された吸気側空間部Ａの吐出側空間部Ｂ側に開口していることが好ましい。なお、ハウジング内１０で吸気側空間部Ａと吐出側空間部Ｂとを区画するために、ハウジング１０内壁面、すなわちリヤハウジング１３のセンターハウジング１２側には、図示しないランド部が形成されている。このランド部は、リヤハウジング１３の吸気側空間部Ａ側および吐出側空間部Ｂ側のそれぞれに形成された図示しないとじこみ溝の間に形成されるものである。従って、口部５１は、少なくとも図示しないランド部よりも吸気側空間部Ａ側に開口していることが好ましい。ここで、この口部５１は、鋳ぬきによりリヤハウジング１３に形成されている。
【００３４】
次に、実施例１にかかる外接ギヤポンプの動作について説明する。まず、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の上記ポンプ室６０ａ，６０ｂが交互に拡大工程を行うことで、吸入側空間部Ａの体積が連続的に増加し、吸入ポート１０ａから作動油が吸引される。次に、吸入側空間部Ａに吸引された作動油は、駆動ギヤ２０が矢印Ｃ方向に回転することで、従動ギヤ３０が矢印Ｄ方向に回転し、この駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０とハウジング１０のセンターハウジング１２との間、すなわち駆動ギヤ２０の歯２２，２２間と図示しない駆動側チップ面および従動ギヤ３０の歯３２，３２間と図示しない従動側チップ面との間で搬送され、吐出側空間部Ｂに吐出される。次に、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の上記ポンプ室６０ａ，６０ｂが交互に縮小工程を行うことで、吐出側空間部Ｂの体積が連続的に減少し、吐出側空間部Ｂに吐出された作動油は、吐出ポート１０ｂから吐出される。
【００３５】
ここで、この吐出ポート１０ｂから吐出される作動油の流量が所定流量以上となると、差圧弁４０のオリフィス４１が矢印Ｇ方向に移動し、吐出側空間部Ｂと還流通路５０との連通が行われ、吐出側空間部Ｂの作動油が還流通路５０内に流入する。この還流通路５０内に流入した作動油は、図２−１〜６に示すように、吸入側空間部Ａの矢印Ｃ方向に回転する駆動ギヤ２０と矢印Ｄ方向に回転する従動ギヤ３０との噛み合いが離れる部分に、口部５１を介して流出する。具体的には、同図に示すように、例えば駆動ギヤ２０のポンプ室６０ａは、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０が回転することにより、矢印Ｃ方向に回転しながら移動する。このポンプ室６０ａの移動に伴い、このポンプ室６０ａ内に位置し、このポンプ室６０ａを形成する歯２２，２２と噛み合っている従動ギヤ３０の歯３２が、矢印Ｄ方向に回転しながら移動する。これにより、図２−４に示すように、このポンプ室６０ａを形成する歯２２，２２と噛み合っている歯３２が噛み合っている状態から離れる。このとき、還流通路５０に流入した作動油が口部５１を介して、このポンプ室６０ａを形成する歯２２，２２と噛み合っている歯３２が噛み合っている状態から離れる部分に吸入側空間部Ａの他の部分と比較して集中的に流出する。従って、吸入側空間部Ａのポンプ室６０ａ，６０ｂの拡大工程が急速に行われる部分に作動油が集中して流出するので、このポンプ室６０ａ，６０ｂの拡大工程における局所的な負圧を抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生を抑制することができる。
【実施例２】
【００３６】
図３−１〜４は、実施例２にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。また、図４―１〜６は、実施例２にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。ここで、図３−１は図３−２のIV−IV断面図、図３−２は図３−１のV−V断面図、図３−３は図３−２のVI−VI断面図、図３−４は図３−１のVII−VII断面図である。図３−１〜４に示す実施例２にかかる外接ギヤポンプ１−２が、図１−１〜３に示す実施例２にかかる外接ギヤポンプ１−１と異なる点は、還流通路５０が口部５１の代わりに２つの口部５２ａ，５２ｂにより吸入側空間部Ａに開口している点である。なお、図３−１〜４に示す実施例２にかかる外接ギヤポンプ１−２の基本的構成は、図１−１〜３に示す実施例１にかかる外接ギヤポンプの基本的構成と同様であるため、その説明は省略する。
【００３７】
還流通路５０には、図３−１〜４に示すように、吸入側空間部Ａに開口する２つの口部５２ａ，５２ｂが備えられている。この２つの口部５２ａ，５２ｂは、筒状の穴で形成されており、この口部５２ａ、５２ｂにより還流通路５０が絞られる。従って、還流通路５０内に流入した作動油は、吸入側空間部Ａにその流速を早めて流出される。従って、駆動ギヤ２０あるいは従動ギヤ３０のポンプ室６０ａ，６０ｂの拡大工程が急速に行われる部分に流速を速めた状態で作動流体が集中して流出するので、このポンプ室６０ａ，６０ｂの拡大工程における局所的な負圧をさらに抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生をさらに抑制することができる。
【００３８】
また、２つの口部５２ａ，５２ｂは、この吸入側空間部Ａの駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との噛み合いが離れ、かつ駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の回転に応じて、駆動ギヤ２０または従動ギヤ３０により閉塞される部分に開口する。具体的には、口部５２ａは、吸入側空間部Ａの駆動ギヤ２０のポンプ室６０ａを形成する歯２２，２２と噛み合う従動ギヤ３０の歯３２が噛み合う状態から離れる部分で、さらにこの駆動ギヤ２０が矢印Ｃ方向に回転することで駆動ギヤ２０の歯２２の側面により閉塞される部分に開口している。一方、口部５２ｂは、吸入側空間部Ａの従動ギヤ３０のポンプ室６０ｂを形成する歯３２，３２と噛み合う駆動ギヤ２０の歯２２が噛み合う状態から離れる部分で、さらにこの従動ギヤ３０が矢印Ｄ方向に回転することで従動ギヤ３０の歯３２の図示しない側面により閉塞される部分に開口している。つまり、２つの開口部５２ａ，５２ｂは、噛み合う駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０が回転することで、吸入側空間部Ａと還流通路５０との連通、駆動ギヤ２０あるいは従動ギヤ３０による閉塞を繰り返すものである。
【００３９】
また、この２つの口部５２ａ，５２ｂは、図３−４に示すように、還流通路５０から吸入側空間部Ａに流出する作動油の流出方向が、同図矢印Ｊ方向、すなわち駆動ギヤ２０の回転方向Ｃおよび従動ギヤ３０の回転方向Ｄ（図３−１参照）に向かうように傾斜して、リヤハウジング１３に形成されている。従って、口部５２ａ，５２ｂから流出する作動油の流速が、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の回転速度に対して速い場合は、駆動ギヤ２０の歯２２におけるこの駆動ギヤ２０の回転方向Ｃと反対側の図示しない歯面および従動ギヤ３０の歯３２におけるこの従動ギヤ３０の回転方向Ｄと反対側の図示しない歯面にあたるように、口部５２ａ，５２ｂのそれぞれから流出した作動油の流れが生ずる。また、口部５２ａ，５２ｂから流出する作動油の流速が、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の回転速度に対して遅い場合は、口部５２ａ，５２ｂのそれぞれから流出した作動油の流れにより、駆動ギヤ２０のポンプ室６０ａに発生するこの駆動ギヤ２０の回転および従動ギヤ３０のポンプ室６０ｂに発生するこの従動ギヤ３０の回転を妨げる流れが少なくなる。これらにより、駆動ギヤ２０を回転させるための駆動トルクを低減することができる。
【００４０】
なお、この口部５２ａ，５２ｂは、ドリルなどに用いた穴加工によりリヤハウジング１３に形成されている。また、口部５２ａ，５２ｂの形状は、上記筒状の穴に限定されるものではなく、還流通路５０を絞るように形成されていれば良く、例えば還流通路５０から吸入側空間部Ａに向かってその断面積が小さくなるテーパー状の穴であっても良い。また、口部５２ａ，５２ｂは、それぞれ１つの筒状の穴により形成されているが、２以上の筒状の穴により形成されていても良い。
【００４１】
次に、実施例２にかかる外接ギヤポンプの動作について説明する。なお、図３−１〜４に示す実施例２にかかる外接ギヤポンプ１−２の基本的動作は、図１−１〜３に示す実施例１にかかる外接ギヤポンプ１−１の基本的動作と同様であるため、その説明は省略する。
【００４２】
吐出ポート１０ｂから吐出される作動油の流量が所定流量以上となると、差圧弁４０により吐出側空間部Ｂの作動油が還流通路５０内に流入する。この還流通路５０内に流入した作動油は、図４−１〜６に示すように、吸入側空間部Ａの矢印Ｃ方向に回転する駆動ギヤ２０と矢印Ｄ方向に回転する従動ギヤ３０との噛み合いが離れる部分に、口部５２ａ，５２ｂを介して交互に流出する。具体的には、同図に示すように、例えば駆動ギヤ２０のポンプ室６０ａは、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０が回転することにより、矢印Ｃ方向に回転しながら移動する。このポンプ室６０の移動に伴い、このポンプ室６０内に位置し、このポンプ室６０ａを形成する歯２２，２２と噛み合っている従動ギヤ３０の歯３２が、矢印Ｄ方向に回転しながら移動する。これにより、図４−４に示すように、このポンプ室６０ａを形成する歯２２，２２と噛み合っている歯３２が噛み合っている状態から離れる。
【００４３】
ポンプ室６０ａを形成する歯２２，２２と従動ギヤ３０の歯３２とが噛み合っている状態において、駆動ギヤ２０の歯２２の側面が口部５２ａに位置する際には、従動ギヤ３０の歯３２，３２間が口部５２ｂに位置する。ここで、還流通路５０に流入した作動油は、５２ａから吸入側空間部Ａに流出せず、矢印Ｋ２に示すよう、口部５２ｂから吸入側空間部Ａ、すなわち従動ギヤ３０のポンプ室６０ｂに流出する。つまり、一方の口部である口部５２ｂが最も広く開口する際に、他方の口部である口部５２ａは閉塞され、還流通路５０に流入した作動油は、すべて一方の口部である口部５２ｂから流出する。
【００４４】
次に、上記状態から駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０が回転すると、図４−２〜３に示すように、駆動ギヤ２０の歯２２の側面は、口部５２ａから次第にはずれ、矢印Ｋ１に示すように、この口部５２ａから駆動ギヤ２０のポンプ室６０ａに流出する作動油の流量が徐々に増加する。つまり、還流通路５０と吸入側空間部Ａ、すなわち駆動ギヤ２０のポンプ室６０ａとの連通が口部５２ａにより開始され、駆動ギヤ２０の歯２２，２２と噛み合っている歯３２が噛み合っている状態から離れる部分に、口部５２ａから環流通路５０内に流入した作動油が流出する。一方、従動ギヤ３０の歯３２，３２間は、口部５２ｂから次第にはずれて、この歯３２の側面がこの口部５２ｂを閉塞し始め、口部５２ｂから従動ギヤ３０のポンプ室６０ｂに流出する作動油の流量が徐々に減少する。
【００４５】
次に、図４−４に示すように、駆動ギヤ２０の歯２２，２２間が口部５２ａに位置する際には、従動ギヤ３０の歯３２が口部５２ｂに位置する。ここで、還流通路５０に流入した作動油は、５２ｂから吸入側空間部Ａに流出せず、口部５２ａから吸入側空間部Ａ、すなわち駆動ギヤ２０のポンプ室６０ａに流出する。つまり、一方の口部である口部５２ａが最も広く開口する際に、他方の口部である口部５２ｂは閉塞され、還流通路５０に流入した作動油は、すべて一方の口部である口部５２ａから流出する。
【００４６】
そして、上記状態から駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０がさらに回転すると、図４−５〜６に示すように、還流通路５０と吸入側空間部Ａ、すなわち従動ギヤ３０のポンプ室６０ｂとの連通が口部５２ｂにより開始され、従動ギヤ３０の歯３２，３２と噛み合っている歯２２が噛み合っている状態から離れる部分に、口部５２ｂから環流通路５０内に流入した作動油が流出する。一方、駆動ギヤ２０の歯２２，２２間は、口部５２ａから次第にはずれて、この歯２２の側面がこの口部５２ａを閉塞し始め、口部５２ａから駆動ギヤ２０のポンプ室６０ａに流出する作動油の流量が徐々に減少する。
【００４７】
以上のように、駆動ギヤ２０あるいは従動ギヤ３０のいずれか一方のポンプ室６０ａ，６０ｂに、一方の口部５２ａ，５２ｂから作動油が流出する際には、他方の口部５２ｂ,５２ａは閉塞されているので、常に２つの口部５２ａ，５２ｂが吸入側空間部Ａに最も広く開口する場合と比較してその流速を速めることができる。従って、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０のそれぞれのポンプ室６０ａ,６０ｂの拡大工程が急速に行われる部分に応じて、２つの口部５２ａ，５２ｂのいずれかから流速を速めた状態で作動油が集中して流出するので、ポンプ室６０ａ，６０ｂの拡大工程における局所的な負圧を抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生を抑制することができる。
【００４８】
なお、上記実施例においては、還流通路５０は、リヤハウジング１３に形成された図示しない溝と油圧機器１００のリヤハウジング１３側の図示しない壁面とに構成されているがこれに限定されるものではなく、油圧機器１００のリヤハウジング１３側の壁面にリヤハウジング１３側に開口する溝を形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、この発明にかかる外接ギヤポンプは、駆動ギヤおよび従動ギヤにより吐出された作動流体の一部を還流する還流通路を備える外接ギヤポンプに有用であり、特に、局所的な負圧の発生を抑制し、キャビテーションの発生を抑制するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１−１】実施例１にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。
【図１−２】実施例１にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。
【図１−３】実施例１にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。
【図２−１】実施例１にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図２−２】実施例１にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図２−３】実施例１にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図２−４】実施例１にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図２−５】実施例１にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図２−６】実施例１にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図３−１】実施例２にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。
【図３−２】実施例２にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。
【図３−３】実施例２にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。
【図３−４】実施例２にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。
【図４−１】実施例２にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図４−２】実施例２にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図４−３】実施例２にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図４−４】実施例２にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図４−５】実施例２にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【図４−６】実施例２にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１−１〜２  外接ギヤポンプ
１０  ハウジング
１１  フロントハウジング
１２  センターハウジング
１３  リヤハウジング
２０  駆動ギヤ
２１  回転軸
２２  歯
３０  従動ギヤ
３１  回転軸
３２  歯
４０  差圧弁（連通手段）
４１  オリフィス
４１ａ  開口
４２  スプリング
５０  還流通路
５１  口部
５２ａ，５２ｂ  口部
６０ａ，６０ｂ  ポンプ室
１００  油圧機器
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２−１】
2005337136.tif 000006
【図２−２】
2005337136.tif 000007
【図２−３】
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【図２−４】
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【図２−５】
2005337136.tif 000010
【図２−６】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図４−４】
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【図４−５】
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【図４−６】
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