JP2003083261A - ギヤポンプ - Google Patents

ギヤポンプ

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JP2003083261A
JP2003083261A JP2001278545A JP2001278545A JP2003083261A JP 2003083261 A JP2003083261 A JP 2003083261A JP 2001278545 A JP2001278545 A JP 2001278545A JP 2001278545 A JP2001278545 A JP 2001278545A JP 2003083261 A JP2003083261 A JP 2003083261A
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gear
pair
gears
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working fluid
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JP2001278545A
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English (en)
Inventor
Kyosuke Yamanaka
亨介 山中
Wataru Yamada
渉 山田
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ギヤの噛み合い部分近傍に生ずる作動流体の閉
込み領域はギヤの回転に伴って圧縮された後、膨張し減
圧する。膨張工程ではサイドプレートに形成された逃げ
溝を介して吸込室から閉込み領域に作動流体を供給する
が、高速回転で供給量が不足すると、キャビテーション
が発生し振動や騒音の原因となる。 【解決手段】支軸7a,8aの回転に伴って支持孔1
1,12内の嵌合隙間Sの作動流体を連通溝22を介し
て逃げ溝20内に圧送し、さらに閉込み領域18へ供給
する。高速回転になればなるほど、圧送量を多くでき、
膨張中の閉込み領域18へ作動流体を潤沢に送り込むこ
とができる。キャビテーションの発生を防止して、振
動、騒音を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、互いに噛み合う一
対のギヤの回転によりポンプ作用をなすギヤポンプに関
する。 【0002】 【従来の技術】従来より、ギヤポンプは、簡単な構造を
有する小型軽量のポンプとして種々の産業分野に用いら
れている。一般的に、この種のギヤポンプでは、ハウジ
ング内部の空洞に一対のサイドプレートを嵌め合わせて
ギヤ室を区画している。このギヤ室の内部には、互いに
噛み合う一対のギヤが収容される。各ギヤの支軸の両端
部は、各サイドプレートにそれぞれ形成された支持孔に
嵌め入れられて支持される。また、上記ギヤ室の内部に
は、両ギヤの噛み合い位置を挟んで作動流体の吸込室お
よび吐出室が形成されている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、ギヤポンプ
のギヤの噛み合い部分の近傍では、各サイドプレートお
よび互いに噛合する各ギヤ歯で形成される閉込み領域に
作動流体が閉じ込められる、いわゆる閉込み(trapping)
現象を生じる。上記閉込み領域に閉じ込められた作動流
体がギヤの回転に伴って圧縮され膨張して急激に圧力変
動し、その結果、振動や騒音が発生するという問題があ
る。 【0004】この問題に対して、ギヤの噛み合い部分の
近傍におけるサイドプレートに、閉込み領域と吐出室な
いし吸込室との間で作動流体の流通を許容する逃げ溝を
形成するギヤポンプが提供されている。逃げ溝は、ギヤ
の噛み合い部分の近傍から吐出室に向けて延びる高圧側
逃げ溝と、ギヤの噛み合い部分の近傍から吸込室に向け
て延びる低圧側逃げ溝との一対で設けられる。これら一
対の逃げ溝は、ギヤの噛み合い部分の近傍で閉込み領域
に連通している。高圧側逃げ溝は、収縮時で高圧となっ
ている閉込み領域から作動流体を吐出室へ逃がす。一
方、低圧側逃げ溝は、吸込室から吸い込んだ作動流体を
膨張時で低圧となっている閉込み領域へ供給する。 【0005】ところが、ギヤの回転が高速になると、低
圧側逃げ溝を介して吸込室から膨張する閉込み領域へ作
動流体を吸い込み切れず、このため、キャビテーション
が発生し、これが騒音の原因となる。そこで、本発明の
目的は、上述の技術的課題を解決し、高回転時のキャビ
テーションに起因する振動や騒音を確実に防止できるギ
ヤポンプを提供することである。 【0006】 【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するため、本発明は、内部に空所を有するハウジ
ングと、上記空所に嵌め入れられてハウジングの内部に
ギヤ室を区画する一対のサイドプレートと、上記ギヤ室
内に収容される一対のギヤと、各サイドプレートに形成
され各ギヤの支軸を嵌合支持する一対の支持孔と、これ
ら一対のギヤの回転に関連して一対のギヤの噛み合い部
分付近に発生する作動流体の閉込み領域と、上記ギヤ室
内に上記噛み合い部分を挟んで配置される作動流体の吸
込室及び吐出室と、サイドプレートのギヤ側側面に形成
され閉込み領域を吸込室に連通させるための逃げ溝と、
サイドプレートのギヤ側側面に形成され各支持孔をそれ
ぞれ逃げ溝に連通するための一対の連通溝とを備え、各
連通溝は、逃げ溝の閉込み領域側の端部から対応する支
持孔の接線方向に略沿って延びることを特徴とするもの
である。 【0007】本発明では、ギヤの回転に伴って回転する
支軸が、当該支軸と支持孔の嵌合隙間内の作動流体を連
通溝を介して逃げ溝内に圧送する。連通溝が支持孔の略
接線方向に延びて逃げ溝の閉込み領域側の端部に達して
いるので、効率良く圧送することができる。特に、高速
回転になればなるほど、圧送量を増やすことができ、こ
れにより、高速回転時においても、逃げ溝内に潤沢に作
動流体を供給でき、その結果、膨張過程にあって逃げ溝
に連通した状態にある閉込み領域へも作動流体を潤沢に
送り込むことができる。これにより、キャビテーション
の発生を防止して、振動や騒音の発生を確実に防止する
ことができる。 【0008】 【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態を添付
図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の一実施形態
に係るギヤポンプの断面図であり、図2は図1のII−II
線に沿う断面図であってハッチングを省略してある。ま
た、図3は図1のIII −III 線に沿う断面図であり、図
4はIV−IV線に沿う断面図である。図5は閉込みを説明
するためのギヤ及びサイドプレートの模式図である。 【0009】図1を参照して、本ギヤポンプは、その中
央部を貫通する長円形断面のキャビティ1を有する本体
筒2の両側を、これの全面を覆う態様にねじ止めされた
一対の蓋板3により塞いで構成されたハウジング4を備
えている。このハウジング4の内部には、キャビティ1
の両側から嵌挿されたアルミニウム合金製の一対のサイ
ドプレート5,5同士の間にギヤ室6が区画されてお
り、このギヤ室6内には、互いに対をなす駆動ギヤ7と
従動ギヤ8が配置されている。9は、蓋板3の環状溝に
収容され、蓋板3と本体筒2との間に介在してギヤ室6
を密封するためのシールである。10はサイドプレート
5の収容溝50に収容され、ギヤ室6内において対向す
るサイドプレート5と蓋板3との間の空間を低圧側と高
圧側の領域に仕切るシールである。 【0010】駆動ギヤ7および従動ギヤ8の支軸7a,
8aは、長円形断面を有するギヤ室6の両側の円弧の軸
心上にそれぞれ位置し、互いに平行をなして架設されて
いる。すなわち、支軸7a,8aは各サイドプレート5
にそれぞれ一対形成された軸受としての支持孔11,1
2により両持ち支持されている。一対の支持孔11によ
って支持された一方の支軸7aは、一方の蓋板3を貫通
して外部に延長され、この延長端に伝達される図示しな
いモータからの駆動力により回転駆動される駆動軸を構
成している。また、支軸7aには、ギヤ室6の内部にお
いて駆動ギヤ7が一体回転可能に装着されている。支軸
7aが蓋板3を貫通する部分にはオイルシール13が配
置されている。 【0011】また、一対の支持孔12によって支持され
た他方の支軸8aは、各サイドプレート5の支持孔12
内に軸端を有する従動軸を構成している。支軸8aに
は、ギヤ室6の内部において従動ギヤ8が装着されてい
る。従動ギヤ8の支軸8aへの装着では、軸回りの回転
を拘束しても良いし軸回りの回転を許容しても良い。従
動ギヤ8は両支軸7a,8aの軸心を含む平面内におい
て駆動ギヤ7と噛み合い、支軸7aにより駆動される駆
動ギヤ7の回転に伴って、支軸8aと共に(或いは支軸
8aの回転を伴わずに)従動回転するようにしてある。 【0012】図2には、駆動ギヤ7およびこれに連動す
る従動ギヤ8の回転方向が矢符により示してある。各ギ
ヤ7,8の回転方向は予め定められており、互いに反対
方向に回転する。各ギヤ7,8が予め定める回転方向に
回転している状態を正回転しているという。両ギヤ7,
8の噛み合い位置を挟んだ両側には、前記回転方向側に
吸込室14が、反回転方向側に吐出室15が形成されて
いる。これら吸込室14および吐出室15は、本体筒2
の対応位置に開口する吸込口16および吐出口17を介
して、ハウジング4外の図示しない吸込先および吐出先
にそれぞれ接続されるようにしてある。図2において、
白抜き矢符により、作動流体の流れを示してある(図3
及び図4においても同様)。 【0013】図3において、サイドプレート5のギヤ側
側面5aには、両ギヤ7,8の噛み合い位置の近傍から
吸込室14側へ延びる逃げ溝20および吐出室15側へ
延びる逃げ溝21が形成されている。逃げ溝21は、両
ギヤ7,8の噛み合い部分の近傍で各サイドプレート5
と各噛合ギヤ歯とで形成される作動流体の閉込み領域1
8(図5参照)が、ギヤ7,8の回転に伴って収縮され
るときに、上記閉込み領域18内の高圧の作動流体を吐
出室15へ逃がして、閉込み領域18内での高圧発生を
防止する。一方、逃げ溝20は、上記の閉込み領域18
が膨張されて低圧になるときに、吸込室14から閉込み
領域18へ作動流体を供給して、閉込み領域18が負圧
になることを防止するためのものである。 【0014】図3及び図5を参照して、両逃げ溝20,
21は両ギヤ7,8の噛み合い中心位置を避けるように
して設けられ、互いの間に所定の距離が確保されてい
る。これは両逃げ溝20,21を連通させてしまうと、
吸込室14側と吐出室15側が連通されて、ポンプ機能
を果たせなくなるので、これを防止するためである。ま
た、上記ギヤ側側面5aには、各支持孔11,12と逃
げ溝20とをそれぞれ連通する連通溝22が形成されて
いる。各連通溝22は、逃げ溝20の閉込み領域18側
の端部20aの近接する隅角部20bから対応する支持
孔11,12の接線方向に略沿って延びている。図5に
おいて、A,Bがギヤ7,8の噛み合い点を示してお
り、噛み合い点A,B間に閉込み領域18が形成され
る。 【0015】一方、図4において、サイドプレート5の
反ギヤ側側面5bには、略3の字形形状の収容溝50に
上記のシール10を収容しており、このシール10を境
界として、互いに対向するサイドプレート5と蓋板3と
の間の空間が、吸込室14側に連通する低圧側空間と吐
出室15側に連通する高圧側空間とに仕切られている。
このように、サイドプレート5の背面である反ギヤ側側
面5bには、シール10で仕切られた状態で、低圧の作
動流体および高圧の作動流体が背圧として作用し、これ
が、サイドプレート5に吐出圧に応じて負荷されるの
で、サイドプレート5と両ギヤ7,8との間の隙間が高
精度で維持される結果、高圧時のポンプ効率を高く維持
できる。また、上記反ギヤ側側面5bには、上記低圧側
空間において各支持孔11,12と吸込室14側とをそ
れぞれ連通する各一対の連通溝23が形成されている。 【0016】このような構成により、吸込口16を経て
吸込室14に導入される作動流体は、該吸込室14に臨
む駆動ギヤ7および従動ギヤ8の歯間に受け入れられ、
両ギヤ7,8の回転により、それぞれの歯間と本体筒2
の内周面との間に封止された状態で搬送され、吐出室1
5に送り出される。吐出室15への送り出しを終えた駆
動ギヤ7と従動ギヤ8とは、両ギヤ7,8の噛み合い位
置を経て吸込室14側に向き、該吸込室14内の作動流
体を再度受け入れて吐出室15側へ送り出す作用をな
す。 【0017】図5は、ギヤ7,8の噛み合い部分近傍に
できる閉込み領域18が、ギヤ7,8の回転に伴って一
旦圧縮された後、膨張し減圧されると共に逃げ溝20に
開放した状態を示している。この状態では、逃げ溝20
を介して吸込室14から閉込み領域18へ作動流体が供
給されるが、これだけでは、特に高速回転のときに、供
給量が不足するおそれがある。本実施の形態では、回転
する支軸7a,8aが、当該支軸7a,8aと対応する
支持孔11,12との嵌合隙間S内の作動流体を対応す
る連通溝22をそれぞれ介して逃げ溝20内に圧送す
る。このとき、連通溝22が支持孔11,12の略接線
方向に延びて逃げ溝20の閉込み領域18側の端部20
aに達しているので、効率良く圧送することができる。 【0018】特に、高速回転になればなるほど、圧送量
を多くすることができるので、高速回転時においても、
逃げ溝20内に潤沢に作動流体を供給できる結果、膨張
工程で逃げ溝20に連通する状態の閉込み領域18へも
作動流体を潤沢に送り込むことができる。これにより、
キャビテーションの発生を防止して、振動や騒音の発生
を確実に防止することができる。なお、図示していない
が、各支持孔11,12の内周面には螺旋状溝が形成さ
れており、支軸7a,8aが回転することによって、対
応するサイドプレート5の反ギヤ側側面5b側から支持
孔11,12内へ作動流体が導入されるようになってい
る。 【0019】本発明は上記各実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施
すことができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施形態のギヤポンプの断面図であ
る。 【図2】図1のII−II線に沿う模式的断面図であり、ハ
ッチングを省略してある。 【図3】図1のIII −III 線に沿う断面図である。 【図4】図1のIV−IV線に沿う断面図である。 【図5】閉込み領域の膨張工程の一状態を示すギヤ及び
サイドプレートの模式図である。 【符号の説明】 1 キャビティ 2 本体筒 3 蓋板 4 ハウジング 5 サイドプレート 5a ギヤ側側面 6 ギヤ室 7 駆動ギヤ 8 従動ギヤ 7a,8a 支軸 11,12 支持孔 S 嵌合隙間 14 吸込室 15 吐出室 18 閉込み領域 20,21 逃げ溝 20a 端部 20b 隅角部 22 連通溝 A,B 噛み合い点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H041 AA01 AA02 BB01 BB02 CC03 CC12 CC13 CC18 CC20 DD04 DD11 3H044 AA01 AA02 BB01 BB02 CC01 CC03 CC12 CC19 DD01 DD04 DD13

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】内部に空所を有するハウジングと、上記空
    所に嵌め入れられてハウジングの内部にギヤ室を区画す
    る一対のサイドプレートと、上記ギヤ室内に収容される
    一対のギヤと、各サイドプレートに形成され各ギヤの支
    軸を嵌合支持する一対の支持孔と、これら一対のギヤの
    回転に関連して一対のギヤの噛み合い部分付近に発生す
    る作動流体の閉込み領域と、上記ギヤ室内に上記噛み合
    い部分を挟んで配置される作動流体の吸込室及び吐出室
    と、サイドプレートのギヤ側側面に形成され閉込み領域
    を吸込室に連通させるための逃げ溝と、サイドプレート
    のギヤ側側面に形成され各支持孔をそれぞれ逃げ溝に連
    通するための一対の連通溝とを備え、各連通溝は、逃げ
    溝の閉込み領域側の端部から対応する支持孔の接線方向
    に略沿って延びることを特徴とするギヤポンプ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103212176A (zh) * 2012-01-19 2013-07-24 Jm马达株式会社 便于移动的简易消防车
CN113606482A (zh) * 2021-08-06 2021-11-05 湖南机油泵股份有限公司 一种能优化气蚀的齿轮式机油泵

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