JP2006233776A - 外接ギヤポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】キャビテーションの発生を抑制するとともに、吐出容量の低下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】駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との回転運動により、吸入側空間部Ａから吐出側空間部Ｂに作動流体を吐出するとともに、吸入側空間部Ａと吐出側空間部Ｂとの連通を制御する連通制御装置５０を有する外接ギヤポンプ１−１において、連通制御装置５０は、駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との閉じ込み部分（閉じ込み部Ｓ）の閉じ込み部圧力Ｐ２のみが開弁側に作用する連通制御弁５１を有する。この連通制御弁５１は、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との差圧により、開閉弁が行われる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、駆動ギヤおよび従動ギヤにより、吸入側から吐出側に作動流体を圧送する外接ギヤポンプに関し、さらに詳しくは、吐出側の作動流体の一部を還流させる外接ギヤポンプに関するものである。

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、ハウジング内に複数のギヤが回転自在に支持されている。この複数のギヤの回転運動により、吸入ポートから作動油を吸入側に吸引し、この吸引された吸入側の作動油を昇圧しながら吐出側に圧送し、圧送された吐出側の作動油を吐出ポートから吐出するものである。

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、吸入側と吐出側との連通を制御することで吐出側の作動油の一部を吸入側に還流する連通制御装置が設けられている。

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、リリーフ装置を内蔵しているため、このリリーフ弁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。

特開２０００−１６１２４８号公報

ところで、ギヤポンプでは、この複数のギヤが噛み合うことで形成される空間部が吸気側に解放される部分、すなわち複数のギヤの噛み合いが解除される部分に負圧が発生する。複数のギヤの回転速度が上昇すると、この複数のギヤの噛み合いが急激に解除され、負圧が急激に発生する。これにより、作動油などが気化し、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。

上記特許文献１に示す従来のギヤポンプでは、吐出側の作動油が吸入側に環流する際には、上記複数のギヤの噛み合いが解除される部分にも吐出側の作動油が還流する。従って、キャビテーションの発生を抑制することができると考えられる。

しかしながら、ギヤポンプの吐出側の圧力は、複数のギヤが高速で回転している際のみならず低速で回転している場合においても、上昇する場合がある。従って、上記従来のギヤポンプでは、複数のギヤの低回転時においても、吐出側の圧力が定格圧力を超えることで、隙間セットプレートが撓み、吐出側の作動油が吸入側に環流するため、ギヤポンプの吐出容量が低下する虞がある。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、キャビテーションの発生を抑制するとともに、吐出容量の低下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。

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、駆動ギヤと従動ギヤとの回転運動により、吸入側から吐出側に作動流体を吐出するとともに、当該吸入側と当該吐出側との連通を制御する連通制御装置を有する外接ギヤポンプにおいて、前記連通制御装置は、前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの閉じ込み部分の圧力のみが開弁側に作用する連通制御弁を有することを特徴とする。

また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記連通制御弁は、前記閉じ込み部分の圧力と吐出側の圧力との差圧により、前記吸入側と前記吐出側との連通を制御することを特徴とする。

これらの発明によれば、連通制御弁は、駆動ギヤと従動ギヤとの閉じ込み部分の圧力のみが開弁側に作用し、この閉じ込み部分の圧力と閉弁側に作用する吐出側の圧力と差圧により開閉する。連通制御装置は、この連通制御弁の開閉により吸入側と吐出側との連通を制御する。ここで、この閉じ込み部分の圧力は、駆動ギヤと従動ギヤの回転速度の上昇に応じて、すなわちキャビテーションが発生し易くなると上昇する。従って、連通制御弁をキャビテーションが発生し易くなるギヤ回転数において生じる差圧で開くようにすることで、吐出側の作動流体を吸入側に環流することができる。これにより、キャビテーションの発生を抑制することができる。

また、連通制御装置は、駆動ギヤと従動ギヤとの閉じ込み部分の圧力により、吐出側と吸入側との連通を制御するため、上述のように、閉じ込み部分の圧力と吐出側の圧力と差圧が小さい駆動ギヤおよび従動ギヤの低回転時には、吐出側と吸入側との連通は行われない。従って、駆動ギヤおよび従動ギヤの低回転時における吐出容量の低下を抑制することができる。これにより、吐出容量の低下を抑制することができる。

また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記連通制御装置は、前記吸入側と、前記吐出側のうち前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの噛み合いが解除される部分との連通を制御することを特徴とする。

この発明よれば、連通制御装置は、吐出側の作動流体を吸入側のうち駆動ギヤと前記従動ギヤとの噛み合いが解除される部分に直接還流する。従って、駆動ギヤと前記従動ギヤとの噛み合いが解除される部分における負圧の発生を抑制することができる。これにより、キャビテーションの発生をより効率的に抑制することができる。

また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記連通制御装置は、前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの閉じ込み部分を開閉する連通制御弁を有することを特徴とする。

この発明によれば、連通制御弁が開いていない場合には駆動ギヤと従動ギヤとの閉じ込み部分が閉じ、閉じ込み部分の圧力と吐出側の圧力と差圧により、この連通制御弁が開くことで、駆動ギヤと従動ギヤとの閉じ込み部分が開く。従って、駆動ギヤと従動ギヤとの閉じ込み部分の作動流体および吐出側の作動流体が直接、吸入側のうちに駆動ギヤと前記従動ギヤとの噛み合いが解除される部分に還流する。従って、駆動ギヤと前記従動ギヤとの噛み合いが解除される部分における負圧の発生を抑制することができる。これにより、キャビテーションの発生をより効率的に抑制することができる。

この発明にかかる外接ギヤポンプは、駆動ギヤと従動ギヤとの閉じ込み部分の圧力により、連通制御装置が吐出側と吸入側との連通を制御するので、キャビテーションの発生を抑制するとともに、吐出容量の低下を抑制することができる。

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。

図１〜図４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５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は図３のＩ−Ｉ断面図、図２は図３のＩ−Ｉ断面図（駆動ギヤおよび従動ギヤを除いた図）、図３は図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図４は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図１〜図４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、連通制御装置４０とにより構成されている。なお、この外接ギヤポンプ１−１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。

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、フロントハウジング１１およびリヤハウジング１３に形成された軸受１０ｆにより、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０が回転自在に支持されている。なお、ハウジング１０は、その一方、ここではリヤハウジング１３側が油圧機器１００に図示しない固定手段により、固定されている。

リヤハウジング１３には、吸入ポート１０ａ、吐出ポート１０ｂ、作動油導入穴１０ｃ、閉じ込み部圧力導入孔１０ｄ、還流通路１０ｇ、作動油還流穴１０ｈ、閉じ込み部圧力逃がし孔１０ｋが形成されている。吸入ポート１０ａは、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、このセンターハウジング１２内に作動油を油圧機器１００の吸入通路１００ａを介して、矢印Ｅ方向に吸引するものである。また、吐出ポート１０ｂは、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方向に吐出し、この油圧機器１００に作動油を供給するものである。作動油導入穴１０ｃは、ハウジング１０の後述する吐出側空間部Ｂの作動油を還流通路１０ｇの閉弁側に導入するものである。閉じ込み部圧力導入孔１０ｄは、後述する駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０が噛み合う部分である閉じ込み部Ｓの作動油を還流通路１０ｇの他方、すなわち開弁側に導入するものである。還流通路１０ｇは、円柱形状に形成されており、作動油導入穴１０ｃ、閉じ込み部圧力導入孔１０ｄ、作動油還流穴１０ｈ、閉じ込み部圧力逃がし孔１０ｋが連通している。また、この還流通路１０ｇは、その内部に連通制御弁４１を有する連通制御装置４０が収納されている。作動油還流穴１０ｈは、還流通路１０ｇの閉弁側の作動油を油圧機器１００の吸入通路１００ａを介して、ハウジング１０の後述する吸入側空間部Ａに還流するものである。閉じ込み部圧力逃がし孔１０ｋは、還流通路１０ｇの開弁側の作動油を油圧機器１００の吸入通路１００ａを介して、ハウジング１０の後述する吸入側空間部Ａに逃がし、還流通路１０ｇの開弁側の圧力を調整するものである。なお、作動油還流穴１０ｈおよび閉じ込み部圧力逃がし孔１０ｋは、油圧機器１００の吸入通路１００ａと連通する連通通路１００ｂと連通している。

ここで、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、すなわち吸入側空間部Ａと、吐出ポート１０ｂが形成されている吐出側、すなわち吐出側空間部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および従動ギヤ３０の図示しない歯先面とそれぞれ対向する図示しない駆動側チップ面および従動側チップ面が形成されている。また、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および従動ギヤ３０の図示しない両側面にそれぞれ対向する図示しない駆動側サイド面および従動側サイド面が形成されている。

駆動ギヤ２０は、回転軸２１によりハウジング１０内に軸受１０ｆを介して回転自在に支持されている。この駆動ギヤ２０は、所定の歯数の駆動側歯２２を有する歯車である。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。

従動ギヤ３０は、回転軸３１によりハウジング１０内に軸受け１０ｆを介して回転自在に支持されている。この従動ギヤ３０は、上記駆動ギヤ２０と同一の歯数の従動側歯３２を有する歯車である。また、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。

ここで、上記駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との噛み合い部分に、この駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との閉じ込み部分が形成される。つまり、駆動ギヤ２０の駆動側歯２２と従動ギヤ３０の従動側歯３２との噛み合い部に、駆動側歯２２の歯面と、従動側歯３２の歯面と、フロントハウジング１１と、リヤハウジング１３とで囲われた閉じ込み部Ｓが形成される。この閉じ込み部Ｓは、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の回転とともに、吐出側空間部Ｂ側では漸減し、吸入側空間部Ａ側では漸増する。閉じ込み部Ｓが吐出側空間部Ｂ側に位置し、その体積が漸減する場合、閉じ込み部Ｓ内の作動油は、フロントハウジング１１およびリヤハウジング１３に形成された図示しない溝、すなわちフロントハウジング１１およびリヤハウジング１３と、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０とのそれぞれの隙間から吐出側空間部Ｂに吐出される。しかし、閉じ込み部Ｓ内の作動油を吐出側空間部Ｂに吐出するための流路の断面積を十分に確保できないため、この閉じ込み部Ｓ内の作動油が、吐出側空間部Ｂ内の作動油の圧力よりも高くなる。従って、閉じ込み部Ｓ内の作動油の圧力、すなわち閉じ込み部圧力Ｐ２と、吐出側空間部Ｂ内の作動油の圧力、すなわち吐出側圧力Ｐ１との間に差圧が発生し、後述する連通制御弁４０を矢印Ｈ方向に押圧する押圧力が発生する。

連通制御装置４０は、吸入側空間部Ａと吐出側空間部Ｂとの連通、すなわち吸入側と吐出側との連通を制御するものである。この連通制御装置４０は、連通制御弁４１と、スプリング４２とにより構成されている。なお、４３は、駆動ギヤ２０の回転軸２１および従動ギヤ３０の回転軸３１に直交する方向に形成される還流通路１０ｇを密閉する栓である。

連通制御弁４１は、円筒形状に形成されており、一方の端部が閉塞され、他方の端部が解放されている。この連通制御弁４１は、その軸方向（図４の矢印Ｈ方向およびその反対方向）に移動可能に還流通路１０ｇ内に収納されている。ここで、還流通路１０ｇは、この連通制御弁４１により、開弁側と閉弁側とに区画されている。

連通制御弁４１には、切欠部４１ａと、突起部４１ｂとが形成されている。切欠部４１ａは、この連通制御弁４１の外周面の一部を周方向に切り欠くことで形成されており、後述する閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との差圧により発生する押圧力により、連通制御弁４１が同図矢印Ｈ方向に移動することで、作動油還流穴１０ｈと連通するものである。これにより、還流通路１０ｇの閉弁側における作動油、すなわち吐出側空間部Ｂから導入された作動油が吸入側空間部Ａに還流される。

突起部４１ｂは、連通制御弁４１の閉塞されている一方の端部において、その軸方向に延在して形成されている。この突起部４１ｂと還流通路１０ｇとの間には、上記閉じ込み部圧力導入孔１０ｄと連通する図示しない空間部が形成される。なお、この空間部は、突起部４１ｂが還流通路１０ｇと接触した状態（同図の状態）においても、閉じ込み部圧力導入孔１０ｄとの連通を維持することができるものである。これにより、還流通路１０ｇの開弁側には、常に閉じ込み部Ｓ内の作動油のみが導入される。つまり、還流通路１０ｇの開弁側、すなわち連通制御弁４１の開弁側には、閉じ込み部圧力Ｐ２のみが作用する。

従って、従来のギヤポンプのように、吐出側の作動油を吸入側に環流するために、隙間セットプレートの全面に吐出側の圧力を作用させる必要はなく、突起部４１ｂが形成された一方の端部の面積のみに閉じ込み部圧力Ｐ２を作用させれば良い。従って、小さい受圧面積で、吸引側と吐出側との連通を制御することができる。

また、この空間部は、後述する閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との差圧により、連通制御弁４１が同図矢印Ｈ方向に移動することで、閉じ込み部圧力逃がし孔１０ｋとも連通することができるものである（図５矢印Ｍ参照）。これにより、還流通路１０ｇの開弁側における作動油の圧力である閉じ込み部圧力Ｐ２を調整することができ、連通制御弁４１の開度を任意の一定の開度に調整することができる。

スプリング４２は、切り欠き４１ａを介して閉弁側の還流通路１０ｇと１０ｈとの連通を遮断する方向、すなわち同図矢印Ｈ方向と反対方向に上記連通制御弁４１を付勢する弁付勢手段である。従って、連通制御弁４１は、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との差圧がこのスプリング４２の付勢力を超えることで、矢印Ｈ方向、すなわち開弁方向に移動することができる。

次に、実施例１にかかる外接ギヤポンプ１−１の動作について説明する。まず、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と従動ギヤ３０との噛み合いが吸入側空間部Ａにて解除されることにより作動油が吸入ポート１０ａより吸入される。次に、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の駆動側歯２２，２２間と図示しない駆動側チップ面および従動ギヤ３０の従動側歯３２，３２間と図示しない従動側チップ面との間で作動油が吸入側空間部Ａから吐出側空間部Ｂに搬送される。次に、駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０と吐出側空間部Ｂにて噛み合うことにより、作動油が吐出ポート１０ｂから吐出される。これにより、外接ギヤポンプ１−１は動作する、すなわち駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との回転運動により、吸引側から吐出側に作動流体を吐出する。

吐出側空間部Ｂ内の作動油の一部は、矢印Ｇに示すように、作動油導入穴１０ｃを介して還流通路１０ｇの閉弁側に導入される。また、閉じ込み部Ｓ内の作動油は、矢印Ｋに示すように、閉じ込み部圧力導入孔１０ｄを介して還流通路１０ｇの開弁側に導入される。このとき、上述のように、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との間に差圧が発生し、連通制御弁４０を矢印Ｈ方向に押圧する押圧力が発生するが、この押圧力がスプリング４２による矢印Ｈと反対方向の付勢力を超えない場合は、還流通路１０ｇの閉弁側と作動油還流穴１０ｈとは連通しない。つまり、連通制御弁４１は閉弁状態を維持する。例えば、駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０とが低速で回転している場合は、閉じ込み部Ｓが急激に形成されないため、吐出側空間部Ｂ内の作動油の圧力が上昇していても、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との差圧は大きくならない。従って、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の低回転時では、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との間に発生する差圧が小さく、この差圧による押圧力がスプリング４２による矢印Ｈと反対方向の付勢力を超えないため、還流通路１０ｇの閉弁側と作動油還流穴１０ｈとが連通せず、連通制御弁４１は閉弁状態を維持する。つまり、連通制御装置４０は、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の低回転時では、吸引側と吐出側との連通を行わないように制御する。従って、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の低回転時における吐出容量の低下を抑制することができる。これにより、吐出容量の低下を抑制することができる。

一方、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との間に差圧が発生し、連通制御弁４１を矢印Ｈ方向に押圧する押圧力が発生し、この押圧力がスプリング４２による矢印Ｈと反対方向の付勢力を超える場合は、この連通制御弁４１が矢印Ｈ方向に移動し、還流通路１０ｇの閉弁側と作動油還流穴１０ｈとが連通する。つまり、連通制御弁４１は開弁状態となる。ここで、閉じ込み部圧力Ｐ２は、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の回転速度が上昇すると上昇する。また、この駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の回転速度が上昇すると、吸入側空間部Ａに負圧が発生し、キャビテーションが発生する虞がある。

例えば、駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０とが高速で回転している場合は、閉じ込み部Ｓの体積が急激に減少するため、吐出側空間部Ｂ内の作動油の圧力が急激に上昇し、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との差圧が大きくなる。従って、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の高回転時では、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との間に大きな差圧が発生し、この差圧による押圧力がスプリング４２による矢印Ｈと反対方向の付勢力を超え、連通制御弁４１が還流通路１０ｇに対して矢印Ｈ方向に移動し、還流通路１０ｇの閉弁側と作動油還流穴１０ｈとが切り欠き部４１ａを介して連通する。これにより、連通制御弁４１は開弁状態となる。つまり、連通制御装置４０は、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の高回転時、特にキャビテーションが発生する虞がある回転以上となった場合には、吸引側と吐出側との連通を行うように制御する。

連通制御弁４１が開弁状態となると、図５に示すように、還流通路１０ｇの閉弁側の作動油は、切欠部４１ａおよび作動油還流穴１０ｈを介して、連通通路１００ｂに流入する。連通通路１００ｂに流入した吐出側空間部Ｂの作動油は、油圧機器１００の吸入通路１００ａを介して吸気側空間部Ａに還流する。つまり、吐出側の作動流体が連通制御装置４０により吸入側に環流する。

以上のように、連通制御弁４１は、駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との閉じ込み部分の圧力のみが還流通路１０ｇの開弁側、すなわち連通制御弁４１の開弁側に作用する閉じ込み部圧力Ｐ２と、還流通路１０ｇの閉弁側、すなわち連通制御弁４１の閉弁側に作用する吐出側圧力Ｐ１との差圧により開閉する。そして、連通制御装置４０は、この連通制御弁４１の開閉により吸入側と吐出側との連通を制御する。これにより、吐出側空間部Ｂの作動流体を吸入側空間部Ａに環流することができ、キャビテーションの発生を抑制することができる。また、閉じ込み部Ｓの吐出ポート１０ｂに対する圧力の上昇を緩和することができるため、無駄な駆動力の上昇や、吐出容量の低下を抑制することができる。

図６〜図９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１０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６は図８のＩＶ−ＩＶ断面図、図７は図８のＩＶ−ＩＶ断面図（駆動ギヤおよび従動ギヤを除いた図）、図８は図６のＶ−Ｖ断面図、図９は図６のＶＩ−ＶＩ断面図である。図６〜９に示す実施例２にかかる外接ギヤポンプ１−２が、図１〜４に示す実施例１にかかる外接ギヤポンプ１−１と異なる点は、連通制御装置５０が異なる点である。なお、図６〜９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１〜４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。なお、１００ｃは、吐出ポート１０ｂと連通し、油圧機器に作動油を供給する吐出通路である。また、１００ｄは、後述する栓５３を収納する収納部である。

リヤハウジング１３には、弁移動空間部１０ｍと、吐出側圧力導入孔１０ｎとが形成されている。弁移動空間部１０ｍは、少なくとも駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０とが噛み合う部分である閉じ込み部Ｓと対向する位置を含むように形成されている。吐出側圧力導入孔１０ｎは、吐出側空間部Ｂの作動油を弁移動空間部１０ｍに導入するものである。

連通制御装置５０は、吸入側空間Ａと吐出側空間部Ｂとの連通、すなわち吸入側と吐出側との連通を制御するものである。連通制御装置５０は、連通制御弁５１と、スプリング５２とにより構成されている。なお、５３は、駆動ギヤ２０の回転軸２１および従動ギヤ３０の回転軸３１と平行な方向に形成される弁移動空間部１０ｍを密閉する栓である。

連通制御弁５１は、円柱形状に形成されており、その軸方向（図４の矢印Ｈ方向およびその反対方向）に移動可能に弁移動空間部１０ｍ内に収納されている。

スプリング４２は、連通制御弁５１を閉じ込み部Ｓに押しつける方向である吸入側空間部Ａと吐出側空間部Ｂとの連通を遮断する方向、すなわち図９矢印Ｑ方向と反対方向に上記連通制御弁４１を付勢する弁付勢手段である。従って、連通制御弁５１は、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との差圧がこのスプリング５２の付勢力を超えるか否かで、上記駆動ギヤ２０と従動ギヤ３０との閉じ込み部分、すなわち駆動側歯２２と従動側歯３２とが噛み合う部分である閉じ込み部Ｓの開閉を行うことができるものである。

次に、実施例２にかかる外接ギヤポンプ１−２の動作について説明する。なお、図６−〜９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１〜４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、その説明は簡略化する。

吐出側空間部Ｂ内の作動油の一部は、矢印Ｎに示すように、吐出側圧力導入孔１０ｎを介して弁移動空間部１０ｍに導入される。また、閉じ込み部Ｓ内の作動油は、連通制御弁５１により閉じ込み部Ｓが閉じられていると、この連通制御弁５１に、矢印Ｑ方向に閉じ込み部圧力Ｐ２を作用させる。このとき、上述のように、閉じ込み部圧力Ｐ２と弁移動空間部１０ｍ内の作動油の圧力である吐出側圧力Ｐ１との間に差圧が発生し、連通制御弁５１を矢印Ｑ方向に押圧する押圧力が発生するが、この押圧力がスプリング５２による矢印Ｑと反対方向の付勢力を超えない場合は、連通制御弁５１により閉じ込み部Ｓが閉じられたままとなる。つまり、連通制御弁５１は閉弁状態を維持する。例えば、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の低回転時では、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との間に発生する差圧が小さく、この差圧による押圧力がスプリング５２による矢印Ｑと反対方向の付勢力を超えないため、連通制御弁５１が開弁されず、吐出側空間部Ｂと噛み合い解除部とが連通しない。つまり、連通制御装置５０は、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の低回転時では、吸引側と吐出側との連通を行わないように制御する。従って、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の低回転時における吐出容量の低下を抑制することができる。これにより、吐出容量の低下を抑制することができる。

一方、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との間に差圧が発生し、連通制御弁５１を矢印Ｑ方向に押圧する押圧力が発生し、この押圧力がスプリング５２による矢印Ｑと反対方向の付勢力を超える場合は、この連通制御弁５１が矢印Ｑ方向に移動し、閉じ込み部Ｓが開かれる。つまり、連通制御弁５１は、開弁状態となる。例えば、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の高回転時では、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との間に大きな差圧が発生し、この差圧による押圧力がスプリング５２による矢印Ｑと反対方向の付勢力を超え、連通制御弁５１が開弁され、吐出側空間部Ｂと吸入側空間部Ａとが連通する。つまり、連通制御装置４０は、駆動ギヤ２０および従動ギヤ３０の高回転時、特にキャビテーションが発生する虞がある回転以上となった場合には、吸引側と吐出側との連通を行うように制御する。

連通制御弁５１が開弁状態となり、閉じ込み部Ｓが開かれると、図１０に示すように、吐出側空間Ｂの作動油は、矢印Ｒに示すように、吸引側空間部Ａの噛み合い解除部に直接還流する。なお、閉じ込み部Ｓ内の作動油もこの噛み合い解除部に直接還流する。

以上ように、連通制御装置５０は、連通制御弁５１が開いていない場合には閉じ込み部Ｓを閉じ、閉じ込み部圧力Ｐ２と吐出側圧力Ｐ１との差圧により、この連通制御弁５１が開くことで、閉じ込み部分Ｓが開く。そして、吐出側空間部Ｂの作動油が吸入側空間部Ａのうち噛み合い解除部に直接還流される。従って、噛み合い解除部における負圧の発生を抑制することができる。これにより、キャビテーションの発生をより効果的に抑制することができる。また、閉じ込み部Ｓの吐出ポート１０ｂに対する圧力の上昇を緩和することができるため、無駄な駆動力の上昇や、吐出容量の低下を抑制することができる。

以上のように、この発明にかかる外接ギヤポンプは、吐出側の作動油の一部を吸引側に環流する外接ギヤポンプに有用であり、特に、キャビテーションの発生を抑制するのに適している。

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。 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。 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。 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。 実施例１にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。 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。 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。 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。 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。 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

１−１，１−２ 外接ギヤポンプ
１０ ハウジング
１０ａ 吸入ポート
１０ｂ 吐出ポート
１０ｃ 作動油導入穴
１０ｄ 閉じ込み部圧力導入孔
１０ｇ 還流通路
１０ｈ 作動油還流穴
１０ｋ 閉じ込み部圧力逃がし孔
１０ｍ 弁移動空間部
１０ｎ 吐出側圧力導入孔
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
２２ 駆動側歯
３０ 従動ギヤ
３２ 従動側歯
４０ 連通制御装置
４１ 連通制御弁
４１ａ 切欠部
４１ｂ 突起部
４２ スプリング（弁付勢手段）
５０ 連通制御装置
５１ 連通制御弁
５２ スプリング（弁付勢手段）
１００ 油圧機器
１００ａ 吸入通路
Ａ 吸引側空間部
Ｂ 吐出側空間部
Ｓ 閉じ込み部

Claims (4)

1. 駆動ギヤと従動ギヤとの回転運動により、吸入側から吐出側に作動流体を吐出するとともに、当該吸入側と当該吐出側との連通を制御する連通制御装置を有する外接ギヤポンプにおいて、
   前記連通制御装置は、前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの閉じ込み部分の圧力のみが開弁側に作用する連通制御弁を有することを特徴とする外接ギヤポンプ。
2. 前記連通制御弁は、前記閉じ込み部分の圧力と吐出側の圧力との差圧により、前記吸入側と前記吐出側との連通を制御することを特徴とする請求項１に記載の外接ギヤポンプ。
3. 前記連通制御装置は、前記吸入側と、前記吐出側のうち前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの噛み合いが解除される部分との連通を制御す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。
4. 前記連通制御装置は、前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの閉じ込み部分を開閉する連通制御弁を有することを特徴とする請求項３に記載の外接ギヤポンプ。

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