(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブギヤと、このドライブギヤにかみ合うドリブンギヤと、これらギヤの側面に設けたサイドプレートと、サイドプレートの吸入側に形成した低圧側逃げ溝と、サイドプレートの吐出側に形成した高圧側逃げ溝とを備えたギヤポンプの吐出量を変更するとき、両ギヤの軸中心をむすぶ軸中心線から上記サイドプレートの両逃げ溝までの距離を変えて、閉じ込み中央から閉じ込み終了までの膨張域で、閉じ込み部分を低圧側逃げ溝から遮断し、しかも、上記膨張域の範囲内で閉じ込み部分と高圧側逃げ溝とを連通させ、閉じ込み中央から、閉じ込み部分と高圧側逃げ溝とが連通している範囲内において、閉じ込み部分の容積が大きくなった分だけ、吐出側から上記高圧側逃げ溝を介して作動油を補給して吐出量を変更するギヤポンプの吐出量変更方法。
【請求項２】
ドライブギヤと、このドライブギヤにかみ合うドリブンギヤと、これらギヤの両側面に設けたサイドプレートと、サイドプレートの吸入側に形成した低圧側逃げ溝と、サイドプレートの吐出側に形成した高圧側逃げ溝とを備えたギヤポンプにおいて、いずれか一方のサイドプレートでは、閉じ込み中央になったとき、閉じ込み部分が、低圧側逃げ溝から遮断されたまま、高圧側逃げ溝からも遮断される構成とし、いずれか他方のサイドプレートでは、両ギヤの軸中心をむすぶ軸中心線から高圧側逃げ溝までの距離を短くして、閉じ込み中央から閉じ込み終了までの膨張域で、閉じ込み部分を低圧側逃げ溝から遮断し、しかも、上記膨張域の範囲内で閉じ込み部分と高圧側逃げ溝とを連通させ、閉じ込み中央から、閉じ込み部分と高圧側逃げ溝とが連通している範囲内において、閉じ込み部分の容積が大きくなった分だけ、吐出側から上記高圧側逃げ溝を介して作動油を補給する構成にしたことを特徴とするギヤポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ギヤポンプの吐出量変更方法及びギヤポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示すように、ギヤポンプでは、そのボディ１のギヤ孔２に、ドライブギヤ３と、このドライブギヤ３にかみ合うドリブンギヤ４とを組み込んでいる。
そして、このギヤ孔２にはめ込んだ一対のサイドプレート５ａ、５ｂを、上記ドライブギヤ３及びドリブンギヤ４の側面にそれぞれ配置している。
このボディ１の両端にはカバー６、７を取り付け、ドライブシャフト８ａ、８ｂとドリブンシャフト９ａ、９ｂとを回転自在に支持している。そして、一方のドライブシャフト８ｂをカバー７から突出させ、図示しない駆動源に接続している。
【０００３】
いま、駆動源を駆動して、ドライブシャフト８ｂを回転させると、ドライブギヤ３とドリブンギヤ４とが回転し、図示しない吸入口から作動油を吸入して、それを吐出口から吐出する。
このとき、サイドプレート５ａ、５ｂの背面に吐出圧が作用して、これらサイドプレート５ａ、５ｂをギヤ３、４側面に押し付けることになる。したがって、吐出圧に応じてギヤ３、４側面のすきまを自動的に調整することになり、そこから作動油が漏れるのを防止することができる。
このようにしたギヤポンプでは、その吐出量を変更するとき、ギヤ３、４の歯幅ｂを変えて対応している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ギヤポンプの吐出量を変更するとき、ギヤ３、４の歯幅ｂを変えるのでは、コストがかかってしまう。しかも、それに付随してボディ幅ｈ等も変更しなければならず、部品数や加工工数も増え、さらにコストアップしてしまう。
特に、吐出量を大幅に変更する場合であれば仕方がないが、吐出量の変更が細かな値まで要求されているときには、歯幅ｂの差がごくわずかなギヤ３、４を取りそろえておく必要が生じ、非常に効率が悪く、その識別、管理も大変になってしまう。
この発明は、特に、吐出量の変更が細かな値まで要求されているときに、効率よくそれを変更することのできるギヤポンプの吐出量変更方法及びギヤポンプを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ギヤポンプの吐出量変更方法に係り、ドライブギヤと、このドライブギヤにかみ合うドリブンギヤと、これらギヤの側面に設けたサイドプレートと、サイドプレートの吸入側に形成した低圧逃げ溝と、サイドプレートの吐出側に形成した高圧逃げ溝とを備えたギヤポンプの吐出量を変更するとき、両ギヤの軸中心をむすぶ軸中心線から上記サイドプレートの両逃げ溝までの距離を変えて、閉じ込み中央から閉じ込み終了までの膨張域で、閉じ込み部分を低圧側逃げ溝から遮断し、しかも、上記膨張域の範囲内で閉じ込み部分と高圧側逃げ溝とを連通させ、閉じ込み中央から、閉じ込み部分と高圧側逃げ溝とが連通している範囲内において、閉じ込み部分の容積が大きくなった分だけ、吐出側から上記高圧側逃げ溝を介して作動油を補給して吐出量を変更させる点に特徴を有する。
このギヤポンプの吐出量変更方法では、閉じ込み中央から閉じ込み容積が大きくなるときに、作動油が、吸入側ではなく、吐出側から高圧側逃げ溝を介して補給されることになり、そのぶん吐出側の作動油、すなわち、吐出量が減少する。
【０００６】
第２の発明は、ドライブギヤと、このドライブギヤにかみ合うドリブンギヤと、これらギヤの両側面に設けたサイドプレートと、サイドプレートの吸入側に形成した低圧逃げ溝と、サイドプレートの吐出側に形成した高圧逃げ溝とを備えたギヤポンプを前提とする。
そして、いずれか一方のサイドプレートでは、閉じ込み中央になったとき、閉じ込み部分が、低圧側逃げ溝から遮断されたまま、高圧側逃げ溝からも遮断される構成とし、いずれか他方のサイドプレートでは、両ギヤの軸中心をむすぶ軸中心線から高圧側逃げ溝までの距離を短くして、閉じ込み中央から閉じ込み終了までの膨張域で、閉じ込み部分を低圧側逃げ溝から遮断し、しかも、上記膨張域の範囲内で閉じ込み部分と高圧側逃げ溝とを連通させ、閉じ込み中央から、閉じ込み部分と高圧側逃げ溝とが連通している範囲内において、閉じ込み部分の容積が大きくなった分だけ、吐出側から上記高圧側逃げ溝を介して作動油を補給する構成にした点に特徴を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１〜５にしたがって、この発明のギヤポンプの吐出量変更方法及びギヤポンプの一実施例を説明する。
図１〜３に示すように、３種類のサイドプレート１０〜１２を用意する。
これらサイドプレート１０、１１、１２の吸入側には、低圧側逃げ溝１３を形成し、この低圧側逃げ溝１３を、ドライブギヤ３の軸中心とドリブンギヤ４の軸中心とをむすぶ軸中心線Ｓから距離Ｌの位置に配置している。なお、この低圧側逃げ溝１３をシャフト孔１４、１５に連通させたので、低圧作動油をドライブシャフト８ａ、８ｂ及びドリブンシャフト９ａ、９ｂの外周面に導いて、その回転を滑らかにすることができる。
【０００８】
そして、サイドプレート１０では、吐出側に形成した高圧側逃げ溝１６を、軸中心線Ｓから距離Ａの位置に配置している（図１参照）。
また、サイドプレート１１では、高圧側逃げ溝１６を、軸中心線Ｓから距離Ｂの位置に配置している。そして、この距離Ｂを、上記距離Ａよりも短くしている（図２参照）。
さらに、サイドプレート１２では、高圧側逃げ溝１６を、軸中心線Ｓから距離Ｃの位置に配置している。そして、この距離Ｃを、上記距離Ｂよりもさらに短くしている（図３参照）。
【０００９】
以下では、軸中心線Ｓから低圧側逃げ溝１３までの距離Ｌと、軸中心線Ｓから高圧側逃げ溝１６までの距離Ａ、Ｂ、Ｃとを、どのようにして決めているかを説明する。
まず、逃げ溝１３、１６の役割について説明する。
一般的に、ギヤポンプでは、かみ合うギヤ３、４間に作動油が閉じ込められる閉じ込み現象が発生する。
【００１０】
この閉じ込み現象が発生すると、図４、５に示すように、閉じ込み開始から閉じ込み中央までは、閉じ込み容積がしだいに小さくなるので、作動油が圧縮され高圧となり、振動・騒音の原因となってしまう。
また、閉じ込み中央から閉じ込み終了までは、閉じ込み容積がしだいに大きくなるので、作動油が膨張して負圧となり、キャビテーション等の悪影響を及ぼすことになる。
【００１１】
そこで、その防止策として、図４に示すように、サイドプレートに逃げ溝１３、１６を形成し、軸中心線Ｓから低圧側逃げ溝１３までの距離をｌ、軸中心線Ｓから高圧側逃げ溝１６までの距離をｘとしている。
いま、閉じ込み開始から閉じ込み容積が小さくなるときは、図４(ａ)に示すように、閉じ込み部分１７に閉じ込められた作動油を、高圧側逃げ溝１６を介して吐出側に逃し、圧力上昇を避けている。
【００１２】
そして、図４(ｂ)に示すように、閉じ込み中央になったとき、この閉じ込み部分１７は、低圧側逃げ溝１３から遮断したまま、高圧側逃げ溝１６からも遮断されることになる。
さらに、閉じ込み中央から閉じ込み容積が大きくなるときは、図４(ｃ)に示すように、作動油を、吸入側から低圧側逃げ溝１３を介して閉じ込み部分１７に補給し、キャビテーションを防ぐようにしている。
【００１３】
ここで、図１〜３に戻ると、サイドプレート１０では、閉じ込み中央になったときに、この閉じ込み部分１７が高圧側逃げ溝１６からも遮断されるように距離Ａを決めている。つまり、この距離Ａは、上記距離ｘに一致している。
また、軸中心線Ｓから低圧側逃げ溝１３までの距離Ｌを、後述するようにして決めている。ただし、この距離Ｌは、上記距離ｌよりも長くなっている。
このようにしたサイドプレート１０では、閉じ込み中央になったとき、閉じ込み部分１７は、低圧側逃げ溝１３から遮断したまま、高圧側逃げ溝１６からも遮断されることになる。
【００１４】
それに対して、サイドプレート１１では、軸中心線Ｓから高圧側逃げ溝１６までの距離Ｂを、上記距離Ａよりも短くしたので、閉じ込み中央では、まだ閉じ込み部分１７が高圧側逃げ溝１６に連通している。そして、閉じ込み中央から閉じ込み容積がＶ1だけ大きくなった段階で、この閉じ込み部分１７が、低圧側逃げ溝１３から遮断したまま、高圧側逃げ溝１６からも遮断されることになる。
【００１５】
このようにしたサイドプレート１１では、閉じ込み容積が容積Ｖ1だけ大きくなるまで、それと同じＶ1だけの作動油が、吸入側ではなく、吐出側から高圧側逃げ溝１６を介して補給される。したがって、そのぶん吐出側の作動油、すなわち、吐出量が減少することになる。
しかも、閉じ込み部分１７に吐出側から作動油が補給されれば、その圧力が歯面１８、１９に作用することになる。
そして、この圧力による作用力は、吐出側の歯面１８では、その裏側の歯面に作用する吐出圧によって打ち消される。しかし、吸入側の歯面１９では、その裏側の歯面に作用する低圧に打ち勝つので、ギヤ３、４を矢印ｋ方向に回転させる力に費やされることになり無駄とはならない。
【００１６】
また、サイドプレート１２では、軸中心線Ｓから高圧側逃げ溝１６までの距離Ｃを、上記距離Ｂよりもさらに短くして、閉じ込み終了とほぼ同時に、この閉じ込み部分１７が高圧側逃げ溝１６から遮断されるようにしている。
そして、閉じ込み終了後に、この閉じ込み部分１７が低圧側逃げ溝１３に連通するよう、距離Ｌを決めている。
【００１７】
このようにしたサイドプレート１２では、サイドプレート１１の場合と同様、閉じ込み中央から閉じ込み容積が大きくなるとき、その容積をＶ2とすれば、このＶ2だけの作動油が吐出側から補給されることになる。そして、この容積Ｖ2は、距離Ｂのときの容積Ｖ1に比べて大きいので、吐出量はさらに減少することになる。
しかも、閉じ込み部分１７に補給された圧力が、吸入側の歯面１９で作用するので、矢印ｋ方向にギヤ３、４を回転させる力に費やされることになり無駄とはならない。
【００１８】
なお、この実施例では、３種類のサイドプレート１０〜１２のすべてで、軸中心線Ｓから低圧側逃げ溝１３までの距離をＬとしている。これは、高圧側逃げ溝１６の距離Ａ、Ｂ、Ｃだけを変えれば良いように、サイドプレート１２の距離Ｃにあわせて決めているからである。
このようにすれば、加工工数も少なくて済み、さらなるコストダウンが可能となる。もちろん、サイドプレート１０、１１で、距離Ｌを距離Ａ、Ｂにあわせて変えてやってもよい。例えば、サイドプレート１０では、前述のように、閉じ込み中央を超えたとき、閉じ込み部分が吸入側逃げ溝１３に連通するよう、軸中心線Ｓから低圧側逃げ溝１３までの距離をｌとするのが理想的である。
【００１９】
以上述べた実施例によれば、サイドプレート１０〜１２を取替えてやるだけで、ギヤポンプの吐出量を変更することができる。したがって、ボディ幅ｈ等を変えてやる必要もなく、部品数や加工工数が増えることはない。
具体的には、サイドプレート１１を用いれば、サイドプレート１０を用いた場合に比べ、一回転当たりの吐出量は、「容積Ｖ1×歯数×歯幅ｂ」だけ減少することになる。また、サイドプレート１２を用いれば、サイドプレート１０を用いた場合に比べ、一回転当たりの吐出量は、「容積Ｖ2×歯数×歯幅ｂ」だけ減少することになる。
【００２０】
そして、このように閉じ込み部分１７の容積変化のぶんだけ吐出量を変更できるので、特に、吐出量の変更が細かな値まで要求されているときには最適である。したがって、吐出量を大幅に変更したいときは歯幅ｂを変更してやり、吐出量の変更が細かな値まで要求されているときはサイドプレートを変えてやる、といったように使い分けてやれば、非常に効率的に吐出量の変更をおこなうことができる。
【００２１】
なお、例えば、ギヤ３、４の両側面にサイドプレート１０を配置している場合に、その吐出量を減少させたいとき、一対のサイドプレート１０のうち、いずれか一方だけを、サイドプレート１１あるいは１２に取替えてやれば十分である。いずれか一方だけをサイドプレート１１あるいは１２に取替えてやっても、閉じ込み中央から閉じ込み容積が大きくなる段階で、閉じ込み部１７が、結局は、低圧側逃げ溝１３から遮断されたまま、高圧側逃げ溝１６と連通することになるからである。
【００２２】
【発明の効果】
第１、２の発明によれば、サイドプレートごとに両ギヤの軸中心をむすぶ軸中心線から両逃げ溝までの距離を変えておけば、サイドプレートを取替えるだけで、ギヤポンプの吐出量を変更することができる。したがって、それ以外の部品、例えば、ボディ幅等を変えてやる必要もなく、部品数や加工工数が増えることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】サイドプレート１０を示す図である。
【図２】サイドプレート１１を示す図である。
【図３】サイドプレート１２を示す図である。
【図４】閉じ込み部１７の変化を示す図で、(ａ)は、閉じ込み開始の状態を示し、(ｂ)は閉じ込み中央の状態を示し、(ｃ)は閉じ込み終了までの状態を示している。
【図５】閉じ込み容積の変化を示した図である。
【図６】ギヤポンプの断面図である。
【符号の説明】
１            ボディ
３            ドライブギヤ
４            ドリブンギヤ
１０〜１２    サイドプレート
１３          低圧側逃げ溝
１６          高圧側逃げ溝
１７          閉じ込み部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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【図６】
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