(57)【要約】  外接ギヤポンプにおいて、第一ギヤの回転軸を保持する第一軸受（Ｆ１１）が、ポンプボディの第一面と対向する、回転軸に直角な第二面（Ｐ２）を有している。第一軸受（Ｆ１１）の内周面（１００）と回転軸の外周面との間に高圧潤滑油を供給するリセス（１０５）が、内周面（１００）上の、流体の入口室（低圧側凹部１０１）に対応する低圧領域内に開口されている。リセス（１０５）に高圧潤滑油を供給する軸受供給路（１０６）が、第一軸受（Ｆ１１）の内部に形成されている。軸受供給路（１０６）の軸受導入口（１０６ａ）が、第二面（Ｐ２）上の、流体の出口室（高圧側凹部１０２ａ）に対応する高圧領域内に開口されている。第一面上に開口されたボディ供給口に高圧潤滑油を供給するボディ供給路が、ポンプボディの内部に形成されている。
2020241035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を昇圧して前記流体を排出する外接ギヤポンプであって、  一対の第一ギヤ及び第二ギヤと、  ポンプボディと、  前記ポンプボディの内部に形成され、前記第一ギヤ及び前記第二ギヤを噛み合った状態で収納するギヤ収納室と、  前記第一ギヤの回転軸を回転可能に保持する一対の円筒形の第一軸受及び第二軸受と、  前記ポンプボディ内部の前記第一ギヤ及び前記第二ギヤの噛み合い部の一側に形成された入口室と、  前記ポンプボディ内部の前記噛み合い部の他側に形成された出口室と、を備えており、  前記第一ギヤの外周に対応する前記ギヤ収納室の内周に沿って、前記入口室に面する低圧領域、及び、前記出口室に面する高圧領域が区画されており、  前記ポンプボディが、前記第一軸受と対向する、前記回転軸に直角な第一面を有し、  前記第一軸受が、前記第一面と対向する、前記回転軸に直角な第二面を有し、  前記第一軸受の内周面と前記回転軸の外周面との間に潤滑油を供給するリセスが、前記内周面上の前記低圧領域内に開口され、  前記第二面上の前記高圧領域内に開口された軸受導入口と前記リセスとを連通する軸受供給路が、前記第一軸受の内部に形成され、  前記出口室を前記第一面上の前記高圧領域内に開口されたボディ供給口に連通させるボディ供給路が、前記ポンプボディの内部に形成されている、外接ギヤポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の外接ギヤポンプであって、  前記軸受導入口と前記ボディ供給口とが互いに対向して配置されている、外接ギヤポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の外接ギヤポンプ  前記第二ギヤの回転軸も、一対の円筒形の第一軸受及び第二軸受によって回転可能に保持され、  前記第二ギヤの前記第一軸受が、前記第一ギヤと前記第二ギヤとの中央における前記回転軸に平行な対称面に対して、前記第一ギヤの前記第一軸受と対称に構成されており、  前記ボディ供給口が、前記第一ギヤの前記第一軸受の前記軸受導入口及び前記第二ギヤの前記第一軸受の前記軸受導入口の両方に対向して配置されている、外接ギヤポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の外接ギヤポンプであって、  前記軸受供給路の前記リセス側の端部に、オリフィスが形成されている、外接ギヤポンプ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の外接ギヤポンプであって、  前記軸受供給路が前記第一軸受の外周面まで貫通されている、外接ギヤポンプ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の外接ギヤポンプであって、  前記第一ギヤの前記第一軸受の前記第二面上に、当該第一軸受を当該第二面と対向する前記第一面から離間する方向に付勢するコイルスプリングを収納するスプリング収納穴が複数形成されている、外接ギヤポンプ。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の外接ギヤポンプであって、  前記第一ギヤの前記第一軸受の前記内周面上における前記回転軸の軸心に対して前記リセスと反対側の位置に、前記回転軸に沿って当該内周面の一端から他端まで貫通溝が形成されている、外接ギヤポンプ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、外接ギヤポンプ[external gear pump]に関する。
【背景技術】
【０００２】  日本国特開２００８−３８７６９号公報（特許文献１）は、外接ギヤポンプを開示している。外接ギヤポンプは、ポンプボディ内に一対の駆動ギヤ[driving gear]及び従動ギヤ[driven gear]を備えている。駆動ギヤ及び従動ギヤの各外周上にはギヤ歯が形成されている。駆動ギヤ及び従動ギヤは、互いに噛み合った状態で、それらの軸方向両側からプレートで挟持されている。駆動ギヤ及び従動ギヤの噛み合い部[mesh portion]の一側には流体（液体）が供給される入口室[inlet chamber]が形成され、噛み合い部の他側には流体を排出する出口室[outlet chamber]が形成される。入口室及び出口室以外の駆動ギヤ及び従動ギヤの外周部も、ポンプボディに囲まれている。【０００３】  噛み合い部では、流体は入口室から出口室に流れることはなく、駆動ギヤ及び従動ギヤのギヤ歯によって周方向に沿って入口室から出口室に送られる[delivered]。即ち、外接ギヤポンプは容積型ポンプ[positive displacement pump]である。出口室側の流路抵抗などによって、出口室内の流体の圧力は、入口室内の流体の圧力よりも高い。即ち、外接ギヤポンプは、流体を昇圧する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２００８−３８７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  駆動ギヤ及び従動ギヤの各回転軸は、軸受筒[bushings]によって回転可能に保持される。回転軸の外周面及び軸受筒の内周面（摺動面[sliding surfaces]）の間には潤滑流体が供給され、回転軸に作用する負荷を軽減している。ギヤポンプによって送られる流体が潤滑流体としても用いられることも一般的である。軸受の摺動面に高圧の潤滑油を安定的に供給したいという要望がある。高圧の潤滑油を摺動面に安定して供給することで、回転軸及び軸受に作用する負荷の許容値を大きくすることができる。【０００６】  本開示の目的は、回転軸及び軸受に作用する負荷の許容値[tolerance]を大きくすることのできる外接ギヤポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本開示による特徴は、流体を昇圧して前記液体を排出する外接ギヤポンプであって、一対の第一ギヤ及び第二ギヤと、ポンプボディと、前記ポンプボディの内部に形成され、前記第一ギヤ及び前記第二ギヤを噛み合った状態で収納するギヤ収納室と、前記第一ギヤの回転軸を回転可能に保持する一対の円筒形の第一軸受及び第二軸受と、前記ポンプボディ内部の前記第一ギヤ及び前記第二ギヤの噛み合い部の一側に形成された入口室と、前記ポンプボディ内部の前記噛み合い部の他側に形成された出口室と、を備えており、前記第一ギヤの外周に対応する前記ギヤ収納室の内周に沿って、前記入口室に面する低圧領域、及び、前記出口室に面する高圧領域が区画されており、前記ポンプボディが、前記第一軸受と対向する、前記回転軸に直角な第一面を有し、前記第一軸受が、前記第一面と対向する、前記回転軸に直角な第二面を有し、前記第一軸受の内周面と前記回転軸の外周面との間に潤滑油を供給するリセスが、前記内周面上の前記低圧領域内に開口され、前記第二面上の前記高圧領域内に開口された軸受導入口と前記リセスとを連通する軸受供給路が、前記第一軸受の内部に形成され、前記出口室を前記第一面上の前記高圧領域内に開口されたボディ供給口に連通させるボディ供給路が、前記ポンプボディの内部に形成されている、外接ギヤポンプを提供する。【０００８】  前記軸受導入口と前記ボディ供給口とが互いに対向して配置されていてもよい。【０００９】  ここで、前記第二ギヤの回転軸も、一対の円筒形の第一軸受及び第二軸受によって回転可能に保持され、前記第二ギヤの前記第一軸受が、前記第一ギヤと前記第二ギヤとの中央における前記回転軸に平行な対称面に対して、前記第一ギヤの前記第一軸受と対称に構成されており、前記ボディ供給口が、前記第一ギヤの前記第一軸受の前記軸受導入口及び前記第二ギヤの前記第一軸受の前記軸受導入口の両方に対向して配置されていてもよい。【００１０】  前記軸受供給路の前記リセス側の端部に、オリフィスが形成されていてもよい。【００１１】  前記軸受供給路が前記第一軸受の外周面まで貫通されていてもよい。【００１２】  前記第一ギヤの前記第一軸受の前記第二面上に、当該第一軸受を当該第二面と対向する前記第一面から離間する方向に付勢するコイルスプリングを収納するスプリング収納穴が複数形成されていてもよい。【００１３】  第一ギヤの前記第一軸受の前記内周面上における前記回転軸の軸心に対して前記リセスと反対側の位置に、前記回転軸に沿って当該内周面の一端から他端まで貫通溝が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】  上記特徴によれば、回転軸及び軸受に作用する負荷の許容値を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態に係る外接ギヤポンプの断面図である。
【図２】図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、上記ギヤポンプの軸受の斜視図（正面側）である。
【図５】図５は、上記ギヤポンプの軸受の斜視図（背面側）である。
【図６】図６は、上記ギヤポンプの軸受の正面図である。
【図７】図７は、上記ギヤポンプのミッドプレートの一部を示す斜視図である。
【図８】図８は、上記ギヤポンプのボディ供給路を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  以下、図面を参照しつつ、本実施形態に係る外接ギヤポンプ（以下、単にギヤポンプという）Ｐを説明する。ギヤポンプＰは、エンジンに液体燃料を送るポンプとして用いられている。ギヤポンプＰでは、この液体燃料（以下、単に燃料ともいう）が、ギヤポンプＰの各部を潤滑する潤滑液体（以下、潤滑油ともいう）としても利用される。即ち、本実施形態において燃料と潤滑油とは同じものである。以下、説明内容に応じて、燃料（ポンプによって送られる流体）及び潤滑油（潤滑を行う流体）の両方の語が用いられる。
【００１７】  図１及び図２に示されるように、ギヤポンプＰは、ポンプボディＢ内に一対のギヤＧを備えている。ポンプボディＢは、本実施形態では、メインボディＢ１、サイドプレートＢ２、ミッドプレートＢ３及びエンドプレートＢ４によって構成されている。メインボディＢ１の内部には、噛み合った状態の一対のギヤＧを収納するギヤ収納室１が形成されている。ギヤ収納室１は、ギヤＧの回転軸心Ｏに直角な断面において８字形を有している。
【００１８】  ギヤＧについては追って詳しく説明するが、各ギヤＧの外周上には複数のギヤ歯が形成されている。ギヤ歯の先端は、ギヤ収納室１の内周面と潤滑油膜を介して摺動接触する。ギヤ収納室１のくびれ部[constriction portion]、即ち、ギヤＧの噛み合い部の一側には、燃料が供給される入口室２Ｉが形成され、他側には、出口室２Ｏが形成されている。ギヤポンプＰから排出される[discharged]燃料は出口室２Ｏから排出される。ギヤポンプＰは容積型ポンプであり、出口室２Ｏ側の流路抵抗などによって、出口室２Ｏ内の圧力ＰＨは、入口室２Ｉ内の圧力ＰＬよりも高い（ＰＬ＜ＰＨ）。即ち、ギヤポンプＰは、燃料を昇圧してその燃料を排出する。
【００１９】  メインボディＢ１には、上述した回転軸心Ｏの方向の両側から、サイドプレートＢ２及びミッドプレートＢ３がボルト３などによって固定される（サイドプレートＢ２側のボルトは図示せず）。ギヤＧの各回転軸ＧＳの両端は、後述する円筒形の軸受Ｆを介して、サイドプレートＢ２及びミッドプレートＢ３によってそれぞれ回転可能に保持される。なお、軸受Ｆについても追って詳しく説明するが、各軸受Ｆは、その内周面１００（図４〜図６参照）と回転軸ＧＳの外周面との間に形成される油膜（液膜）を利用する流体軸受[liquid bearings]を構成する。ミッドプレートＢ３の外側面には、リング状のエンドプレートＢ４が固定されている。エンドプレートＢ４の中央からは、一対のギヤＧの一方（第一ギヤＧ１）の回転軸ＧＳ（ＧＳ１）が外部に延出されている。
【００２０】  一対のギヤＧの一方（第一ギヤＧ１）は、外部動力によって回転される駆動ギヤである。第一ギヤＧ１の回転軸ＧＳ１の端部にはスプラインが形成されており（図８参照）、第一ギヤＧ１はスプラインを介して駆動源と接続される。一対のギヤＧの他方（第二ギヤＧ２）は、第一ギヤＧ１の回転に伴って回転される従動ギヤである。第一ギヤＧ１及び第二ギヤＧ２は、図２中の矢印に示されるように、互いに反対方向に回転する。第一ギヤＧ１及び第二ギヤＧ２のギヤプロフィール（ギヤ歯の形状及び数など）は同じである。入口室２Ｉ内の燃料は、第一ギヤＧ１及び第二ギヤＧ２それぞれのギヤ歯の間に保持された状態で、ギヤ収納室１の内周面に沿って運ばれて、出口室２Ｏへと送られる。
【００２１】  第一ギヤＧ１の回転軸ＧＳ１は、中実円柱で、第一ギヤＧ１を貫通するように第一ギヤＧ１と一体的に[monolithically]形成されている。回転軸ＧＳ１とサイドプレートＢ２との間、及び、回転軸ＧＳ１とミッドプレートＢ３との間には、回転軸ＧＳ１の回転を許容しつつ潤滑油の漏出を防止するオイルシールＳがそれぞれ設けられている。一方、第二ギヤＧ２の回転軸ＧＳ２は、中空円筒で、第二ギヤＧ２を貫通するように第二ギヤＧ２と一体的に形成されている。回転軸ＧＳ２の両端は、軸受Ｆを介してサイドプレートＢ２及びミッドプレートＢ３によってそれぞれ保持される。潤滑油は、回転軸ＧＳ２の内部を通って流通し得る。
【００２２】  第一ギヤＧ１の回転軸ＧＳ１のミッドプレートＢ３側の部分は第一軸受Ｆ１１によって保持され、そのサイドプレートＢ２側の部分は第二軸受Ｆ１２によって保持されている。同様に、第二ギヤＧ２の回転軸ＧＳ２のミッドプレートＢ３側の部分は第一軸受Ｆ２１によって保持され、そのサイドプレートＢ２側の部分は第二軸受Ｆ２２によって保持されている。第一ギヤＧ１の第一軸受Ｆ１１と第二ギヤＧ２の第一軸受Ｆ２１とは、図３に示されるように、第一ギヤＧ１と第二ギヤＧ２との中央における、回転軸ＧＳ（回転軸心Ｏ）に平行な対称面に対して対称に構成されている。ただし、第一ギヤＧ１の第一軸受Ｆ１１と第二ギヤＧ２の第一軸受Ｆ２１とは、後述する低圧側凹部１０１及び高圧側凹部１０２ａの形状が若干異なる。
【００２３】  対称に構成される第一軸受Ｆ１１及びＦ２１について、図４〜図６に示される第一軸受Ｆ１１を参照しつつ以下に説明する。第一軸受Ｆ１１は、円筒形を有しており、その外周面上に段部が形成されている。当該段部には、リング状の第二面Ｐ２が形成されている。即ち、第一軸受Ｆ１１には第二面Ｐ２を境にして大径部と小径部とが形成されており、大径部の外径は、第一ギヤＧ１のギヤ外径に等しい（図２参照）。大径部の外周面上には、回転軸ＧＳの軸方向への第一軸受Ｆ１１の摺動を容易にするための潤滑溝１０３が形成されている。
【００２４】  第一軸受Ｆ１１の大径部の外周面上の一部は接触平面１０４として形成されている。この接触平面１０４が第二ギヤＧ２の第一軸受Ｆ２１の接触平面１０４と面接された状態で、第一軸受Ｆ１１及びＦ２１がギヤ収納室１内のミッドプレートＢ３側に配置されている。従って、第一軸受Ｆ１１及びＦ２１は、回転不能にギヤ収納室１に収納されている。接触平面１０４を含む平面が、第一軸受Ｆ１１及びＦ２１の上述した対称面である。
【００２５】  第二面Ｐ２は、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に対して直角な平面であり、後述するポンプボディＢ（ミッドプレートＢ３）に形成された第一面Ｐ１と対向する。第一軸受Ｆ１１の内周面１００の内径は、第一ギヤＧ１の回転軸ＧＳ１の外径にほぼ等しく、内周面１００と回転軸ＧＳ１との間に潤滑油膜が形成される。即ち、内周面１００は、回転軸ＧＳ１の外周面と潤滑油膜を介して摺動接触する。内周面１００上には、当該内周面１００と回転軸ＧＳ１の外周面との間に高圧の潤滑油を供給するリセス１０５が開口されている。リセス１０５から供給される潤滑油が内周面１００と回転軸ＧＳ１の外周面との間に効率よく広がるように、リセス１０５は内周面１００上の回転軸心Ｏ１の方向の中央に配置されている。
【００２６】  リセス１０５は、ほぼ長方体形状の内部空間を有しているが、その底面は湾曲凹面[concave surface]として形成されている。リセス１０５は、放電加工又は切削加工によって形成される。上述した第二面Ｐ２上には、高圧の潤滑油の流路の入口である軸受導入口[bushing-side inlet port]１０６ａが開口されている。なお、軸受導入口１０６ａに高圧の潤滑油を供給するボディ供給路[body-side supply passage]５（図７参照）に関しては追って詳しく説明する。第一軸受Ｆ１１の内部には、リセス１０５と軸受導入口１０６ａとを連通する軸受供給路[bushing-side supply passage]１０６が形成されている。軸受供給路１０６のリセス１０５側の端部には、流路内径が狭められたオリフィス[orifice]１０６ｂが形成されている。また、軸受供給路１０６は、第一軸受Ｆ１１の外周面まで貫通されており、外周面上に副口[supplementary port]１０６ｃが開口されている。軸受供給路１０６を第一軸受Ｆ１１の外周面まで貫通させることで、高圧の潤滑油の供給を阻害することのない軸受供給路１０６を容易に形成できる。
【００２７】  具体的には、まず、外周面上の副口１０６ｃが開口される位置からリセス１０５の近傍に向けて大径のドリルを用いて軸受供給路１０６の一部が形成される。次いで、小径のドリルを用いて軸受供給路１０６がリセス１０５の近傍（底部下方）まで延長される。さらに、極小径のドリルを用いたドリル加工又は放電加工によってオリフィス１０６ｂが形成される。また、第二面Ｐ２上の軸受導入口１０６ａが形成される位置から既に形成された直線状の流路まで軸受供給路１０６が形成される。なお、軸受導入口１０６ａ、オリフィス１０６ｂ及び副口１０６ｃの形成順序は必ずしも上述した順序でなくてもよい。また、リセス１０５と軸受供給路１０６とはどちらが先に形成されてもよい。
【００２８】  第一軸受Ｆ１１は、第一ギヤＧ１に面する第三面Ｐ３を有している。第三面Ｐ３も、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に対して直角な平面であり、第一ギヤＧ１の側面と潤滑油膜を介して摺動接触する。第三面Ｐ３から外周面及び接触平面１０４の入口室２Ｉ側の部分にかけて、低圧側凹部[low pressure depressed portion]１０１が形成されている。低圧側凹部１０１の湾曲凹内面[concave inner surface]は、入口室２Ｉの内面の一部である。第三面Ｐ３から外周面及び接触平面１０４の出口室２Ｏ側の部分にかけて、高圧側凹部[high pressure depressed portion]１０２ａが形成されている。高圧側凹部１０２ａの湾曲凹内面は、出口室２Ｏの内面の一部である。高圧側凹部１０２ａからは、周方向に沿ってテーパ部１０２ｂが延長されている。テーパ部１０２ｂは、第三面Ｐ３と外周面との間にテーパ面を形成する。第一軸受Ｆ１１は、ミッドプレートＢ３に面する第四面Ｐ４を有している。第四面Ｐ４も、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に対して直角な平面である。
【００２９】  第一軸受Ｆ１１の内周面１００上には、貫通溝[pass through groove]１０７も形成されている。貫通溝１０７の第四面Ｐ４側の一端は、ミッドプレートＢ３の内部を通して入口室２Ｉの低圧の潤滑油（燃料）に連通している。リセス１０５から第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の内周面１００と回転軸ＧＳとの間に供給された高圧の潤滑油は、貫通溝１０７の第四面Ｐ４側の他端（低圧側）から排出される。貫通溝１０７は、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に平行に、内周面１００の一端から他端までの全長に亘って形成されている。貫通溝１０７の内面は、凹曲面として形成されている。貫通溝１０７は、回転軸心Ｏ１に対して、リセス１０５の反対側に位置している。
【００３０】  第二面Ｐ２上には、周方向に沿って複数（本実施形態では十二個）のスプリング収納穴１０８が等間隔に形成されている。スプリング収納穴１０８は、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に平行に形成されている。各スプリング収納穴１０８には、コイルスプリング１０９が収納されている。コイルスプリング１０９は、スプリング収納穴１０８内部のスプリング座面と第二面Ｐ２と対向する第一面Ｐ１（後述する）とによって圧縮された状態でスプリング収納穴１０８に収納される。従って、第一軸受Ｆ１１は、コイルスプリング１０９（及び潤滑油の高圧）によって第一面Ｐ１から離間する方向[in a direction away from the first surface P1]に付勢される。（なお、図１では、スプリング収納穴１０８内にコイルスプリング１０９は図示されていない。）
【００３１】  上述したように、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の第二面Ｐ２は、ポンプボディＢ（ミッドプレートＢ３）の第一面Ｐ１と対向する。第一面Ｐ１も、回転軸ＧＳ（回転軸心Ｏ）に対して直角な平面である。図７に示されるように、第一面Ｐ１は、ミッドプレートＢ３の円形凸部[circular protrusion]６の端面として形成されている。円形凸部６は、ミッドプレートＢ３のメインボディＢ１に面する表面から突出されている。円形凸部６の第一面Ｐ１上には、第一軸受Ｆ１１の端部を収納する第一軸受孔Ｈ１と第一軸受Ｆ２１の端部を収納する第二軸受穴Ｈ２とが形成されている。第一軸受孔Ｈ１は、内周面上に段差を有する貫通孔であり、第一ギヤＧ１の回転軸ＧＳ１が当該貫通孔を貫通する。第二軸受穴Ｈ２は、有底穴[bottomed hole]である。
【００３２】  第一軸受孔Ｈ１は、第一軸受Ｆ１１の小径部を収納する。従って、第一軸受Ｆ１１の小径部と大径部との境界である第二面Ｐ２が第一面Ｐ１と対向する。同様に、第二軸受穴Ｈ２は、第一軸受Ｆ２１の小径部を収納する。従って、第一軸受Ｆ２１の小径部と大径部との境界である第二面Ｐ２も第一面Ｐ１と対向する。上述した圧縮状態のコイルスプリング１０９は、第一面Ｐ１と当接して第一軸受Ｆ１１及びＦ２１を第一面Ｐ１から離間させる方向に付勢する。
【００３３】  円形凸部６の外周面上、並びに、第一軸受孔Ｈ１及び第二軸受穴Ｈ２の内周面上には、潤滑油の漏出を防止するオイルシールを収納するシール溝７がそれぞれ形成されている。図７には、軸受導入口１０６ａに高圧の潤滑油を供給するボディ供給路５、及び、ボディ供給路５の出口[outlet port]であるボディ供給口[body-side supply port]５ｃも示されている。本実施形態のボディ供給口５ｃ（ボディ供給路５の出口端[outlet end]）は、Ｔ字状に分岐され、一方の先端は第一軸受Ｆ１１の軸受導入口１０６ａと対向し、他方の先端は第一軸受Ｆ２１の軸受導入口１０６ａと対向する。即ち、ボディ供給口５ｃは、第一軸受Ｆ１１の軸受導入口１０６ａ及び第一軸受Ｆ２１の軸受導入口１０６ａの両方と対向する。また、ボディ供給口５ｃは、第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間の微小隙間にも高圧の潤滑油を供給する。この微小隙間に供給された高圧の潤滑油は、コイルスプリング１０９と共に、第一軸受Ｆ１１及びＦ２１を付勢する。
【００３４】  以上、ミッドプレートＢ３側に配置される第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）について説明した。本実施形態では、サイドプレートＢ２側に配置される第二軸受Ｆ１２（Ｆ２２）は、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）と一部異なっている。第二軸受Ｆ１２（Ｆ２２）の第二面Ｐ２にはスプリング収納穴１０８は形成されず、軸受供給路１０６なども形成されない。また、第二軸受Ｆ１２は第一ギヤＧ１に対して第一軸受Ｆ１１とほぼ対称な形状を有しており、第二軸受Ｆ２２は第二ギヤＧ２に対して第一軸受Ｆ２１とほぼ対称な形状を有している。第二軸受Ｆ１２（Ｆ２２）の内周面１００には、出口室２Ｏの高圧の潤滑油（燃料）が高圧供給路４Ｈ（図１参照）からリセス１０５を介して供給される。一方、サイドプレートＢ２に面する第二軸受Ｆ１２（Ｆ２２）の第四面Ｐ４には、入口室２Ｉの低圧の潤滑油（燃料）が低圧供給路４Ｌ（図１参照）から供給される。第二軸受Ｆ１２（Ｆ２２）の内周面１００と回転軸ＧＳとの間に供給された高圧の潤滑油は、貫通溝１０７の第四面Ｐ４側の端部（低圧側）から排出される。サイドプレートＢ２に面する第二軸受Ｆ２２の第四面Ｐ４とミッドプレートＢ３に面する第一軸受Ｆ２１の第四面Ｐ４とは、第二ギヤＧ２の回転軸ＧＳ２の内部を介して連通している。
【００３５】  第二軸受Ｆ１２及びＦ２２は、ギヤ収納室１内のサイドプレートＢ２側に配置されている。ここで、上述したように、第一軸受Ｆ１１及びＦ２１は第一面Ｐ１から離間する方向（図１中左方）、即ち、一対のギヤＧに向けて付勢されている。第二軸受Ｆ１２及びＦ２２は、それらの第二面Ｐ２がメインボディＢ１の段部と当接するので、それらの回転軸ＧＳ（回転軸心Ｏ）方向の位置が決まる。一対のギヤＧは、付勢された第一軸受Ｆ１１及びＦ２１に押されて、それらの側面で第二軸受Ｆ１２及びＦ２２の第三面Ｐ３と潤滑油膜を介して摺動接触する。一対のギヤＧは、それらの反対側の側面で付勢された第一軸受Ｆ１１及びＦ２１の第三面Ｐ３とも潤滑油膜を介して摺動接触する。このようにして、ギヤＧ、第一軸受Ｆ１１及びＦ２１、並びに、第二軸受Ｆ１２及びＦ２２の摺動状態が安定化される。
【００３６】  なお、潤滑油は、上述した摺動部（ギヤＧ周面−ポンプボディＢ、ギヤＧ側面−第三面Ｐ３、及び、回転軸ＧＳの外周面−軸受Ｆの内周面１００）に形成される油膜を介して移動し得るが、軸受ＦとポンプボディＢとの間の微小隙間を通っても移動し得る。ギヤポンプＰの内部には、潤滑油（燃料）が高圧の場所と低圧の場所とがあり、潤滑油は高圧の場所から低圧の場所へと移動しようとする。ある場所に高圧の潤滑油を安定して供給すれば、その場所は高圧状態を安定して維持できる。本実施形態では、内周面１００に高圧の潤滑油を安定して供給して、一対のギヤＧ（の回転軸ＧＳ）に作用する負荷の許容値を大きくする（即ち、許容負荷[allowable load]を大きくする）。許容負荷を大きくすることで、大きな負荷が作用しても摺動面の油切れ[oil shortage]などによる焼き付き[galling]を防止できる。また、許容負荷を大きくするには、油膜における圧力分布を（高圧で）均一化することが安定化に寄与する。
【００３７】  ここで、一対のギヤＧの周方向に形成される圧力領域[pressure ranges]について図３及び図６を参照しつつ説明する。上述したように、出口室２Ｏ内の圧力ＰＨは、入口室２Ｉ内の圧力ＰＬよりも高い（ＰＬ＜ＰＨ）。従って、第一ギヤＧ１及び第二ギヤＧ２の外周に対応するギヤ収納室１の内周に沿って、入口室２Ｉに面して低圧領域[low pressure range]Ｌが形成される。この低圧領域Ｌは、上述した低圧側凹部１０１に対応する。一方、第一ギヤＧ１及び第二ギヤＧ２の外周に対応するギヤ収納室１の内周に沿って、出口室２Ｏに面して高圧領域[high pressure range]Ｈが形成される。この高圧領域Ｈは、上述した高圧側凹部１０２ａに対応する。ここで、上述したように、本実施形態では、高圧側凹部１０２ａがテーパ部１０２ｂによって周方向に拡大されている。このため、本実施形態の高圧領域Ｈは、テーパ部１０２ｂまで拡大されている。
【００３８】  上述したように、燃料（潤滑油）は、ギヤＧのギヤ歯の間に溜められて、周方向に運ばれる。この間、ギヤ歯間の燃料（潤滑油）の圧力は、低圧領域Ｌにあれば低圧であり、高圧領域Ｈにあれば高圧である。低圧領域Ｌと高圧領域Ｈとの間には、摺動部の潤滑油膜を介して燃料（潤滑油）の圧力が低圧から高圧へと徐々に移行する圧力移行領域[pressure transition range]Ｔが形成される。圧力移行領域Ｔは、昇圧領域[pressure rising range]とも呼べる。このように、ギヤＧの外周に対応して、低圧領域Ｌ、圧力移行領域Ｔ及び高圧領域Ｈが区画される。
【００３９】  即ち、ギヤＧの外周に沿って圧力分布が形成される。この圧力分布によって、回転軸ＧＳの外周面と軸受Ｆの内周面１００との間の潤滑油膜にも圧力分布が形成される可能性がある。しかし、本実施形態では、上述したように、回転軸ＧＳの外周面と軸受Ｆの内周面１００との間には、リセス１０５を介して高圧の潤滑油が供給される。図６に示されるように、リセス１０５は、低圧領域Ｌに配置されている。従って、上述した潤滑油膜の圧力分布を解消するように、低圧領域Ｌの潤滑油膜に高圧の潤滑油を供給することができる。特に、リセス１０５は、低圧領域Ｌ内における回転軸ＧＳの回転先行側[rotation anterior side]に配置されており、潤滑油膜に供給された高圧の潤滑油は、回転軸ＧＳの回転によって低圧領域Ｌの全域に供給されやすい。また、低圧領域Ｌ内の潤滑油膜は、第三面Ｐ３側で低圧の入口室２Ｉ（低圧側凹部１０１）へと漏れやすいが、リセス１０５から高圧の潤滑油が補充されるため、油切れが抑止される。
【００４０】  一方、リセス１０５に高圧の潤滑油を供給する軸受供給路１０６の入口である軸受導入口１０６ａは、高圧領域Ｈに配置されている。軸受導入口１０６ａから高圧の潤滑油が導入されるが、軸受導入口１０６ａが高圧領域Ｈに配置されているので、潤滑油の圧力が低下することはない。また、軸受導入口１０６ａは、高圧領域Ｈ内における回転軸ＧＳの回転後行側[rotation posterior side]に配置されている。ここで、低圧領域Ｌ内のリセス１０５と高圧領域Ｈ内の軸受導入口１０６ａとを連通させる軸受供給路１０６は、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の内部に形成されるために内径が小さく圧力損失の原因となり得る。しかし、リセス１０５を低圧領域Ｌ内の回転先行側に配置し、かつ、軸受導入口１０６ａを高圧領域Ｈ内の回転後行側に配置することで、軸受供給路１０６を直線的に極力短く形成でき、圧力損失を抑止してリセス１０５からより高圧の潤滑油を供給できる。
【００４１】  本実施形態では、軸受供給路１０６が第一軸受Ｆ１１の外周面まで貫通されており、外周面上に副口１０６ｃが開口されている。このようにすることで、軸受供給路１０６を直線的に形成（ドリル加工）しやすい。副口１０６ｃは高圧領域Ｈに配置されるので、軸受供給路１０６を通って供給される潤滑油の圧力は低下されない。軸受供給路１０６は軸受導入口１０６ａとリセス１０５とを連通させ、副口１０６ｃに続く分岐路は必ずしも必要ない。しかし、副口１０６ｃに続く分岐路は軸受供給路１０６の加工を容易にすることができ、圧力低下も招かないので副口１０６ｃ（分岐路）を塞ぐ必要もない。
【００４２】  また、軸受供給路１０６のリセス１０５側の端部に形成されたオリフィス１０６ｂは、リセス１０５内の潤滑油が軸受供給路１０６に押し戻されるのを抑止する。即ち、回転軸ＧＳの外周面と軸受Ｆの内周面１００との間に形成される油膜の周方向の厚さの変動を抑止することができる。従って、潤滑油膜の厚さの変動を抑制して、回転軸ＧＳ及び軸受Ｆの許容負荷を大きくすることができる。
【００４３】  次に、図８を参照しつつ、軸受導入口１０６ａに高圧の潤滑油を供給するボディ供給路５について説明する。ポンプボディＢ（ミッドプレートＢ３）の外面には、ボディ供給路５に高圧の潤滑油を供給するための入口ポート[inlet port]８が設けられている。入口ポート８は、出口室２Ｏ内の高圧の燃料（潤滑油）を排出する排出ポート[discharge port]９と配管（図示せず）によって接続されている。入口ポート８から円形凸部６の軸方向外側位置に向けて直線的にボディ供給路５の主路５ａが形成されている。主路５ａは、回転軸ＧＳ（回転軸心Ｏ）に対して直角に形成されている。主路５ａの先端には、ボディ供給路５の副路５ｂが接続されている（図７も参照）。副路５ｂは、回転軸ＧＳ（回転軸心Ｏ）に対して平行に、即ち、第一面Ｐ１（及び第二面Ｐ２）に対して直角に形成されている。副路５ｂは円形凸部６を貫通し、上述したように、副路５ｂの先端にボディ供給路５の出口であるボディ供給口５ｃが形成されている。本実施形態のボディ供給口５ｃは、上述したように、第一面Ｐ１上に平面的にＴ字状に形成されており、第一軸受Ｆ１１の軸受導入口１０６ａ及び第一軸受Ｆ２１の軸受導入口１０６ａの両方と対向している。なお、ボディ供給路５は、ポンプボディＢの内部にボディ供給口５ｃと出口室２Ｏとを連通するように形成されてもよい（入口ポート８なし）。
【００４４】  ボディ供給路５を形成するには、ミッドプレートＢ３の外面上の入口ポート８が設けられる位置から円形凸部６の軸方向外側位置（かつ、軸方向から見て第一軸受孔Ｈ１と第二軸受穴Ｈ２との中央）に向けて、大径のドリルを用いて主路５ａの一部を形成する。次いで、中径及び小径のドリルを順に用いて主路５ａを延長する。また、第一面Ｐ１から、主路５ａの先端に向けて副路５ｂをドリル加工する。第一面Ｐ１上の副路５ｂの開口（即ち、ボディ供給口５ｃ）の形状を切削加工又は放電加工によって上述したＴ字状に形成する。このようなボディ供給口５ｃの加工も、平面である第一面Ｐ１上で行えるので行いやすい。主路５ａ、副路５ｂ及びボディ供給口５ｃの形成順序は必ずしも上述した順序でなくてもよい。なお、内径を徐々に狭めてボディ供給路５及び軸受供給路１０６を形成するのは、小径のドリルで長い供給路を一気に加工するのが困難であるからである。しかし、内径が徐々に狭くなるボディ供給路５及び軸受供給路１０６によれば、圧力損失を抑止することができる。
【００４５】  本実施形態によれば、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の内周面１００と回転軸ＧＳ１（ＧＳ２）の外周面との間に高圧の潤滑油を供給するリセス１０５が、内周面１００上の、入口室２Ｉ（低圧側凹部１０１）に対応する低圧領域Ｌ内に開口されている。また、リセス１０５に高圧の潤滑油を供給する軸受供給路１０６（オリフィス１０６ｂを含む）が、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の内部に形成されている。さらに、軸受供給路１０６の軸受導入口１０６ａが、第二面Ｐ２上の、出口室２Ｏ（高圧側凹部１０２ａ）に対応する高圧領域Ｈ内に開口されている。第二面Ｐ２と対向する第一面Ｐ１上に開口されたボディ供給口５ｃに高圧の潤滑油を供給するボディ供給路５が、ポンプボディＢ（ミッドプレートＢ３）の内部に形成されている。
【００４６】  第一面Ｐ１と第二面Ｐ２とは対向しており、第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間にボディ供給路５によって高圧の潤滑油を供給できる。この第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間の高圧の潤滑油を、さらに、高圧領域Ｈ内の軸受供給路１０６によって内周面１００上の低圧領域Ｌ内のリセス１０５に供給できる。従って、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の内周面１００と回転軸ＧＳ１の外周面との間の全域に高圧の潤滑油を安定して供給することができる。また、第一軸受Ｆ１１の内周面１００と回転軸ＧＳ１の外周面との間に形成される潤滑油膜の厚さも安定させることができる。この結果、回転軸ＧＳ及び軸受Ｆの許容負荷を大きくすることができる。
【００４７】  本実施形態では、第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間の微小隙間は、摺動面に面していないため、全周に亘って潤滑油を高圧に維持することができる。さらに、本実施形態では、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）が第一面Ｐ１と離間する方向に付勢されており、第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間の微小隙間は、僅かではあるが広く確保され、高圧の潤滑油の貯留部として機能する。その結果、ボディ供給口５ｃから軸受導入口１０６ａへと高圧の潤滑油を安定して供給できる。
【００４８】  本実施形態によれば、第二面Ｐ２上の軸受導入口１０６ａと第一面Ｐ１上のボディ供給口５ｃとが互いに対向して配置されている。従って、ボディ供給口５ｃから流出した高圧の潤滑油は軸受導入口１０６ａに直接流入するので、圧力損失を抑止できる。その結果、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の内周面１００と回転軸ＧＳ１の外周面との間により安定して高圧の潤滑油を供給することができる。
【００４９】  本実施形態によれば、ボディ供給口５ｃが、第一ギヤＧ１に対応する第一軸受Ｆ１１の軸受導入口１０６ａ及び第二ギヤＧ２に対応する第一軸受Ｆ２１の軸受導入口１０６ａの両方に対向して配置されている。単一のボディ供給路５（ボディ供給口５ｃ）を用いて二つの軸受導入口１０６ａに高圧の潤滑油を供給することができるため、一対のギヤＧの両方の回転軸ＧＳの回転を、圧力損失を抑止しつつ潤滑することができる。また、第一軸受Ｆ１１及びＦ２１には軸受供給路１０６を形成するスペースが少ないが、スペース効率よく潤滑機構を構築することができる。
【００５０】  本実施形態によれば、軸受供給路１０６が、リセス１０５側の端部にオリフィス１０６ｂを有している。従って、オリフィス１０６ｂによってリセス１０５内の潤滑油が軸受供給路１０６に押し戻されるのを抑止することができ、回転軸ＧＳの外周面と軸受Ｆの内周面１００との間に形成される油膜の周方向の厚さの変動を抑止することができる。その結果、潤滑油膜の厚さの変動を抑制して、回転軸ＧＳ及び軸受Ｆの許容負荷を大きくすることができる。
【００５１】  本実施形態によれば、軸受供給路１０６が、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の外周面まで貫通されている。従って、軸受供給路１０６を直線的に形成しやすく（例えばドリル加工）、軸受供給路１０６での圧力損失を抑止できる。外周面上の高圧領域Ｈ内に副口１０６ｃが開口されるが、潤滑油の圧力を低下させることはなく、副口１０６ｃは塞ぐ必要はない。この点からも、軸受供給路１０６を形成しやすい。
【００５２】  本実施形態によれば、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）を第一面Ｐ１から離間する方向に付勢するコイルスプリング１０９を収納するスプリング収納穴１０８が複数形成される。この結果、上述したように、第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間の微小隙間に高圧の潤滑油を貯留させることができ、コイルスプリング１０９と共に高圧の潤滑油によって第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）を安定して付勢することができる。付勢された第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の第三面Ｐ３はギヤＧの側面と潤滑油膜を介して摺動接触するが、その摺動状態を安定させることができる。その結果、潤滑を安定させるとともに、ギヤポンプＰの流体排出も安定させることができる。
【００５３】  本実施形態によれば、内周面１００上のリセス１０５と反対側に低圧の潤滑油に連通する貫通溝１０７が形成されている。従って、高圧の潤滑油が貫通溝１０７により安定的に排出される。このため、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の摺動面（第三面Ｐ３）が効果的に冷却され、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の温度上昇を抑えることができる。また、潤滑油膜の厚さの変動を抑制できるので、回転軸ＧＳ及び軸受Ｆの許容負荷を大きくすることができる。
【００５４】  日本国特許出願第２０１９−１０１０７７号（２０１９年５月３０日出願）の全ての内容は、ここに参照されることで本明細書に援用される。
【符号の説明】
【００５５】１  ギヤ収納室２Ｉ  入口室２Ｏ  出口室５  ボディ供給路５ｃ  ボディ供給口１００  （軸受Ｆの）内周面１０５  リセス１０６  軸受供給路１０６ａ  軸受導入口１０６ｂ  オリフィス１０７  貫通溝１０８  スプリング収納穴１０９  コイルスプリングＢ  ポンプボディＢ１  メインボディＢ２  サイドプレートＢ３  ミッドプレートＦ  軸受Ｆ１１，Ｆ２１  第一軸受Ｆ１２，Ｆ２２  第二軸受Ｇ  ギヤＧ１  第一ギヤＧ２  第二ギヤＧＳ（ＧＳ１，ＧＳ２）  回転軸Ｈ  高圧領域Ｌ  低圧領域Ｔ  圧力移行領域Ｏ（Ｏ１，Ｏ２）  回転軸心Ｐ  外接ギヤポンプＰ１  第一面Ｐ２  第二面 
【図１】
2020241035.tif 000003
【図２】
2020241035.tif 000004
【図３】
2020241035.tif 000005
【図４】
2020241035.tif 000006
【図５】
2020241035.tif 000007
【図６】
2020241035.tif 000008
【図７】
2020241035.tif 000009
【図８】
2020241035.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和3年8月10日(2021.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
リセス１０５は、ほぼ直方体形状の内部空間を有しているが、その底面は湾曲凹面[concave surface]として形成されている。リセス１０５は、放電加工又は切削加工によって形成される。上述した第二面Ｐ２上には、高圧の潤滑油の流路の入口である軸受導入口[bushing-side inlet port]１０６ａが開口されている。なお、軸受導入口１０６ａに高圧の潤滑油を供給するボディ供給路[body-side supply passage]５（図７参照）に関しては追って詳しく説明する。第一軸受Ｆ１１の内部には、リセス１０５と軸受導入口１０６ａとを連通する軸受供給路[bushing-side supply passage]１０６が形成されている。軸受供給路１０６のリセス１０５側の端部には、流路内径が狭められたオリフィス[orifice]１０６ｂが形成されている。また、軸受供給路１０６は、第一軸受Ｆ１１の外周面まで貫通されており、外周面上に副口[supplementary port]１０６ｃが開口されている。軸受供給路１０６を第一軸受Ｆ１１の外周面まで貫通させることで、高圧の潤滑油の供給を阻害することのない軸受供給路１０６を容易に形成できる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
第一軸受Ｆ１１の内周面１００上には、貫通溝[pass through groove]１０７も形成されている。貫通溝１０７の第四面Ｐ４側の一端は、ミッドプレートＢ３の内部を通して入口室２Ｉの低圧の潤滑油（燃料）に連通している。リセス１０５から第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の内周面１００と回転軸ＧＳとの間に供給された高圧の潤滑油は、貫通溝１０７の第四面Ｐ４側の一端（低圧側）から排出される。貫通溝１０７は、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に平行に、内周面１００の一端から他端までの全長に亘って形成されている。貫通溝１０７の内面は、凹曲面として形成されている。貫通溝１０７は、回転軸心Ｏ１に対して、リセス１０５の反対側に位置している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
第一面Ｐ１と第二面Ｐ２とは対向しており、第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間にボディ供給路５によって高圧の潤滑油を供給できる。この第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間の高圧の潤滑油を、さらに、高圧領域Ｈ内の軸受供給路１０６によって内周面１００上の低圧領域Ｌ内のリセス１０５に供給できる。従って、第一軸受Ｆ１１（Ｆ２１）の内周面１００と回転軸ＧＳ１（ＧＳ２）の外周面との間の全域に高圧の潤滑油を安定して供給することができる。また、第一軸受Ｆ１１の内周面１００と回転軸ＧＳ１の外周面との間に形成される潤滑油膜の厚さも安定させることができる。この結果、回転軸ＧＳ及び軸受Ｆの許容負荷を大きくすることができる。
【国際調査報告】
2020241035.tif 000011
2020241035.tif 000012
2020241035.tif 000013
2020241035.tif 000014
2020241035.tif 000015
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