(57)【要約】【課題】外歯車と内歯車との摺接箇所と、外歯車とヘッドとの摺接箇所での摩耗が抑えられるギヤポンプを提供する。【解決手段】外歯車２と内歯車３とを備え、外歯車２の回転軸方向の一方側に流体搬送空間１０を覆う蓋部２２を有し、蓋部２２に駆動軸２３が連結される。外歯車２の回転軸方向の他方側に流体搬送空間１０を覆うヘッド４が設けられる。内歯車３には中心部に軸受孔３０が形成されて軸受孔３０にブッシュ６が着脱自在に嵌入される。ヘッド４にピン７が着脱自在に取り付けられる。外歯車２とブッシュ６が樹脂で形成され、内歯車３とヘッド４とピン７が金属で形成される。【選択図】図１
2013108443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内歯を有する外歯車と、前記外歯車内に配置され前記内歯と噛み合う外歯を有する内歯車と、を備え、前記外歯車の回転軸方向の一方の外面側に前記外歯車と前記内歯車との間の流体搬送空間を覆う蓋部が設けられ、前記蓋部に前記外歯車を回転駆動させる駆動軸が連結され、前記外歯車の回転軸方向の他方の外側に前記流体搬送空間を覆うヘッドが設けられてなるギヤポンプであって、前記内歯車には中心部に軸受孔が形成されて前記軸受孔にブッシュが着脱自在に嵌入され、前記ヘッドの前記ブッシュに対応する位置にピンが着脱自在に取り付けられ、前記外歯車と前記ブッシュが樹脂で形成されるとともに、前記内歯車と前記ヘッドと前記ピンが金属で形成されることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項２】
前記外歯車の側端面と前記内歯車の側端面との間に隙間が形成されることを特徴とする請求項１記載のギヤポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外歯車と内歯車とを備えたギヤポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、外歯車と内歯車とを備えたギヤポンプが用いられている（例えば特許文献１参照）。このギヤポンプ１は、図８に示すように、外歯車２と、内歯車３と、ヘッド４とを備え、外歯車２と内歯車３とヘッド４とで囲まれるポンプ室において液体の搬送が行われる。
【０００３】
外歯車２は、複数の内歯２１を有し、内歯車３は、複数の内歯２１に囲まれる内部に配置され、内歯２１と噛み合う外歯３１を有するもので、互いに偏心して一部の外歯３１と内歯２１とが噛み合う状態で、外歯車２と内歯車３がともに回転する。ヘッド４は、外歯車２および内歯車３の片側を覆ってポンプ室の外殻の一部をなすもので、内歯車３の軸受孔に挿入されるピン７が設けられる。
【０００４】
このギヤポンプ１にあっては、駆動手段により外歯車２が回転されるとともにこれと噛み合う内歯車３も回転され、吸入ポートに流入した液体が、外歯車２および内歯車３の回転に伴って吐出ポートへ搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２４７０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような従来のギヤポンプ１にあっては、外歯車２と内歯車３とヘッド４は、主に炭素鋼をはじめとする金属で形成されている。このため、これらの摺接が金属同士の摺接となり、特に、外歯車２の内歯車３とヘッド４への圧接部分９、すなわち、外歯車２と内歯車３の摺接箇所と、外歯車２とヘッド４の摺接箇所とで、激しく摩耗が生じるものであった。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、外歯車と内歯車の摺接箇所と、外歯車とヘッドの摺接箇所での摩耗が抑えられるギヤポンプを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のような構成とする。
【０００９】
内歯を有する外歯車と、前記外歯車内に配置され前記内歯と噛み合う外歯を有する内歯車と、を備え、前記外歯車の回転軸方向の一方の外面側に前記外歯車と前記内歯車との間の流体搬送空間を覆う蓋部が設けられ、前記蓋部に前記外歯車を回転駆動させる駆動軸が連結され、前記外歯車の回転軸方向の他方の外側に前記流体搬送空間を覆うヘッドが設けられてなるギヤポンプであって、前記内歯車には中心部に軸受孔が形成されて前記軸受孔にブッシュが着脱自在に嵌入され、前記ヘッドの前記ブッシュに対応する位置にピンが着脱自在に取り付けられ、前記外歯車と前記ブッシュが樹脂で形成されるとともに、前記内歯車と前記ヘッドと前記ピンが金属で形成されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記外歯車の側端面と前記内歯車の側端面との間に隙間が形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のギヤポンプは、外歯車と内歯車の摺接箇所と、外歯車とヘッドの摺接箇所での摩耗が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のギヤポンプの一実施形態の要部断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）はギヤポンプの動作の説明図である。
【図３】同上における外歯車を示し、（ａ）は全体斜視図であり、（ｂ）は要部斜視図である。
【図４】同上における内歯車の正面図である。
【図５】同上におけるヘッドの斜視図である。
【図６】同上においてヘッドに内歯車を組み合わせた斜視図である。
【図７】他の実施形態の要部断面図である。
【図８】従来例のギヤポンプの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００１４】
本発明は内接型のギヤポンプ１であり、図１、２に示すように、外歯車２と、内歯車３と、ヘッド４とを備え、外歯車２と内歯車３とヘッド４とで囲まれる流体搬送空間１０（ポンプ室）において流体の搬送が行われる。
【００１５】
外歯車２は、図３に示すように、複数の内歯２１を有する樹脂で形成されるものである。本実施形態では、外歯車２の回転軸方向の一方の外面側に流体搬送空間１０を覆う蓋部２２が設けられ、この蓋部２２に内歯２１が形成されている。蓋部２２には、外歯車２を回転駆動させる駆動軸２３が連結されるもので、本実施形態では複数の内歯２１の中心部に対応する箇所から駆動軸２３が連設されている。駆動軸２３はモータ等の駆動手段（不図示）により駆動されて回転する。外歯車２は、本実施形態では、内歯２１と蓋部２２と駆動軸２３とがポリエーテルエーテルケトン樹脂（所謂ＰＥＥＫ樹脂）で一体に形成されているが、ＰＥＥＫ樹脂に限定されないのは勿論である。
【００１６】
内歯車３は、外歯車２の複数の内歯２１に囲まれる内部に配置され、図４に示すように、内歯２１と噛み合う外歯３１を有する金属で形成されるものである。本実施形態ではＳＵＳにて形成されている。内歯車３の中心部には軸受孔３０が形成されており、この軸受孔３０に樹脂で形成されるブッシュ６が着脱自在に嵌入される。内歯車３の回転中心が外歯車２の回転中心から偏心した位置関係で、偏心している側の一部の外歯３１が内歯２１に噛み合いながら両者ともに回転する。外歯車２と内歯車３は、ヘッド４およびケーシング５からなる外殻の内部に収容される。
【００１７】
ヘッド４は、図１、５に示すように、外歯車２および内歯車３の回転軸方向の他方の外側に設けられ、この側から流体搬送空間１０を覆う金属で形成されるものである。ヘッド４は、図５に示すように、内歯車３の外歯３１の側端面と対向する部分の一部が開口または切欠されて、流体搬送空間１０に連通する吸入ポート１２と吐出ポート１３とがそれぞれ形成される。
【００１８】
またヘッド４には、図１に示すように、内歯車３の回転中心（ブッシュ６）に対応する位置に、金属で形成されるピン７が着脱自在に取り付けられるものである。本実施形態では、ヘッド４にピン７が挿通されるピン孔４０が貫通するように形成される。また、ピン孔４０の液体搬送空間１０側の端部から離れた部分（本実施形態では液体搬送空間１０と反対側の端部）に雌ねじ４１が形成されている。またピン７には、軸部のうち雌ねじ４１に対応する部分（本実施形態では頭部側の端部の近傍）に雄ねじ７１が形成されている。ピン７は、ヘッド４の所定の位置に正確に取り付けられる必要があるため、まず、ヘッド４の所定の位置にピン孔４０が正確に貫通され、その後、ピン７の雄ねじ７１に対応する部分に雌ねじ４１が形成される。これにより、ピン７、ピン孔４０に雄ねじ７１、雌ねじ４１が形成されるものでありながら、ピン７、ピン孔４０の雄ねじ７１、雌ねじ４１が形成されていない部分が嵌め合いとなり、ピン７が所定の位置に正確に取り付けられる。なお、ピン７とピン孔４０の嵌め合いは、締まり嵌め、すき間嵌め、中間嵌めのいずれでもよい。
【００１９】
ケーシング５は、図１に示すように、外歯車２および内歯車３の回転軸方向の一方の外側に設けられ、この側から流体搬送空間１０を覆う金属で形成されるものである。ケーシング５とヘッド４の周縁にはそれぞれフランジ４２、５１が形成され、フランジ４２、５１にはボルト挿通孔４３、５２が形成されており、両フランジ４２、５１のボルト挿通孔４３、５２に挿通されるボルト８１にナット８２が締結され、ヘッド４とケーシング５とが固定される。またケーシング５には、駆動軸２３が挿通される駆動軸挿通孔５０が形成されている。
【００２０】
また本実施形態では、図１、２に示すように、外歯車２の複数の内歯２１に囲まれる内部にあって、外歯車２と内歯車３との間に三日月形の仕切部１１が設けられるもので、仕切部１１はヘッド４と一体に形成されている。なお、仕切部１１が設けられなくても、ギヤポンプ１はポンプとして機能するものである。
【００２１】
また、図示しないが、外歯車２の内歯２１の側端面をヘッド４に当接させるように付勢するばね等からなる付勢手段が設けられる。なお、付勢手段はケーシング５内に設けられてもよいし、ケーシング５外に設けられてもよい。
【００２２】
図６に示すように、内歯車３は、その軸受孔３０に嵌入されたブッシュ６が、ヘッド４の所定の位置に取り付けられたピン７に被嵌されて、ヘッド４の所定の位置に回転自在に取り付けられる。そして、外歯車２が、複数の内歯２１に囲まれる内部に内歯車３と仕切部１１とを収容する状態で、その内歯２１が内歯車３の外歯３１と噛み合わせられ、ヘッド４およびケーシング５が固定される。
【００２３】
また本実施形態では、内歯車３の外歯３１の幅が、外歯車２の内歯２１の幅よりも短く（例えば０．２ｍｍ短く）形成されている。そして、図１に示すように、内歯車３のピン７への被嵌位置が調節されることで、内歯車３の外歯３１の側端面と外歯車２の内歯２１の側端面との間に隙間１４が形成されている。
【００２４】
このギヤポンプ１は、図２（ａ）に示すように、吸入ポート１２に流入した搬送対象となる液体（図２中の網掛け部）は、外歯車２および内歯車３の回転に伴って図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように移動し、吐出ポート１３から吐出される。
【００２５】
このギヤポンプ１にあっては、外歯車２が樹脂で形成されるとともに、内歯車３とヘッド４が金属で形成されている。このため、摩耗が激しい外歯車２と内歯車３との摺接箇所と、外歯車２とヘッド４との摺接箇所で、金属と樹脂の摺接となって、その摩耗（量）は金属同士の摺接による摩耗よりも小さく抑えられる。特に、搬送対象となる液体が、無機系顔料等の硬い粒子を含有する場合、特に摩耗の抑制効果が顕著となる。摩耗が抑えられることで、摩耗により搬送される液体が漏れることによる流量のばらつきが生じるのが抑えられる。
【００２６】
この結果、外歯車２の高頻度での交換が不要となる。特に、外歯車２がＰＥＥＫ樹脂で形成されることで、滑り性が向上し、摩耗がより一層抑えられる。なお、内歯車３は本実施形態ではＳＵＳにて形成されているため、外歯車２を破壊したりするのが抑えられる。すなわち、内歯車３が炭素鋼で形成されたり、さらにその表面に焼入れが施されると、表面硬度が高くなり、外歯車２を破壊する惧れが生じるが、内歯車３がＳＵＳで形成されることで、外歯車２の破壊の惧れが抑えられる。さらに、炭素鋼と比べて錆が生じ難くなる。
【００２７】
また、ブッシュ６とピン７の摺接箇所においても、金属と樹脂の摺接となって、摩耗は金属同士の摺接による摩耗よりも小さく抑えられ、特に、ブッシュ６により軸受部の潤滑油が不要となってオイルレス化が図られ、メンテナンスが容易で安価となる。このブッシュ６とピン７の交換は、外歯車２の交換よりも高頻度で行われるように設計されているが、従来の外歯車２と内歯車３とヘッド４の交換頻度よりは低くて済む。また、従来、一度の交換で外歯車２と内歯車３とヘッド４とを交換しており、費用がかさんでいたところ、ブッシュ６とピン７の交換のみでよく費用が著しく低減される。また、外歯車２を交換する場合も、従来よりも外歯車２が安価であり費用が低減される。
【００２８】
また、外歯３１の側端面と内歯２１の側端面との間に隙間１４が形成されることで、外歯車２と内歯車３との摺接機会が減少して、より一層外歯３１の摩耗が抑えられる。隙間１４は、例えば０．２ｍｍとすることで、摩耗の抑制の効果がみられるが、特に０．２ｍｍに限定されない。また、隙間１４が０．２ｍｍを超えると、搬送される液体の漏れが大きくなるため、好ましくない
また、内歯車３とヘッド４とは、摺接面同士が特に圧接されるわけではないため、摩耗が問題となる程生じないものの、図７に示すように、内歯車３の外歯３１の側端面とヘッド４との間に隙間１５が形成されることで、より一層の摩耗の抑制が図られる。
【符号の説明】
【００２９】
１    ギヤポンプ
１０  流体搬送空間
１１  仕切部
１２  吸入ポート
１３  吐出ポート
１４  隙間
２    外歯車
２１  内歯
２２  蓋部
２３  駆動軸
３    内歯車
３０  軸受孔
３１  外歯
４    ヘッド
４０  ピン孔
４１  雌ねじ
４２  フランジ
５    ケーシング
５０  駆動軸挿通孔
５１  フランジ
６    ブッシュ
７    ピン
７１  雄ねじ
【図１】
2013108443.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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【図７】
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【図８】
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