JP2638282B2

JP2638282B2 - 吸い込み調整される歯車ポンプ

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Publication number: JP2638282B2
Application number: JP2274470A
Authority: JP
Inventors: アー．アイゼンマンジークフリード
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-11
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1997-08-06
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: EP0422617A1; EP0422617B1; DE3933978A1; KR910008286A; DE59004887D1; DE3933978C2; US5096397A; KR0153522B1; US5122335A; JPH03175182A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、吸い込み調整される歯車ポンプに関し、よ
り詳しくは、ケーシングの歯車室内に内歯車と内歯車に
噛合する小歯車を備えた歯車ポンプに関する。

従来の技術ポンプの駆動は主に小歯車（ピニオン）を支持する駆
動軸を回転させて行われる。このようなポンプは、例え
ば水圧システムによる流体の供給のために使用される。

ところで、自動車エンジン（モータ）とギヤとは高い
回転速度で作動される。回転比は、通常、10:1およびそ
れ以上に設定される。

これに対して、オートマチックギヤの自動車エンジン
における潤滑給送システム（ポンプ）の出力は、さらに
水圧切り換えエレメントへの圧力供給およびキャビテー
ションに対抗してコンバータへの供給の機能を具備しな
ければならない。自動車エンジンおよびトランスミッシ
ョン（ギヤ）に関しては、このようなポンプの出力が回
転速度にほぼ比例する範囲は、その作動範囲の下側三分
の一のみである。回転速度の高い範囲では、潤滑油の需
要の増加は、エンジンの回転速度よりはるかに少ない。
従って、駆動制御された潤滑油あるいは水圧ポンプ、ま
たは回転速度に依存して調整可能な給送量を有するポン
プが必要となる。潤滑油および／または水圧式ポンプの
うち、最も良く使われるタイプは歯車ポンプである。な
ぜなら、歯車ポンプは構造が簡単で、安価でありかつ信
頼性が高いからである。

（発明が解決しようとする課題）歯車ポンプの欠点は、回転ごとの給送力（運搬力）が
調整可能でないこと、すなわち、理論的な給送力が回転
数に比例することである。回転速度に対する給送量の実
際的な特性は、給送圧力、油の粘性、吸い込みおよび圧
力導管内の流抵抗、歯車噛み合せの配置、歯車の幅、お
よびポンプの構成等の、多くのパラメーターに依存して
いる。たとえば内燃機関において、給送曲線を需要曲線
に適合させることは、たいていの場合、費用がかかり過
ぎるため、バイパス弁が使用される。給送過剰の場合に
は、バイパス弁のフィードバック制御により、過剰な油
は所定の給送圧力によって、バイパス路を通し、圧縮さ
れない状態で吸い込みラインに戻される。従って、この
ようなタイプの制御は、制御ラインにおける大きな損失
を伴うため、回転速度が増すにつれて効率が低下する。
上述のような、ポンプのある回転速度において生じる過
剰量を避けるための唯一の実際的な方法は、吸い込み調
整である。流抵抗は、油の流速が増すにつれて過比例で
増加するため、歯車室（ギヤチャンバ）の吸い込み口の
静的圧力がますます低下し、いわゆるキャビテーション
圧力限界に達する。すなわち、油の蒸気圧を下まわるま
でになる。セルの内容物は、一部は液体の油、一部は気
化した油、そして一部は吸い込み空気で構成され、この
内容物は、明らかに大気圧よりも低い静圧を受けること
になる。吸い込み管内の流抵抗を決定し、または制御す
ることは問題なく、たとえば、相応に細い吸い込み管、
シャッター、または吸い込み口の弁によって調節するこ
とが可能である。すなわち、歯車ポンプの有効給送量曲
線を消費に必要な需要曲線に広範囲に適合させるように
決定または制御する。

このような制御の欠点は、キャビテーションが発生す
ることである。つまり、絶対的な低圧力下において部分
的液体および部分的気体で構成されていたセルの内容物
が、急激に高圧力の領域に移送された場合、この種のポ
ンプのシステムに特有の現像として、セル内容物の気体
成分は激しく内側に破裂（内破）する。その結果、望ま
しくない騒音が生じ、さらに悪いことには、セル壁の破
壊が生じる場合がある。

この種の容積ポンプが吸い込み側のスロットル（絞
り）によって調整されている場合、このような内破は避
けなければならない。そのために用いられる公知の方法
は、ポンプの吐出側、つまりセルが縮小していく範囲に
おいて、十分な時間をかけて段階的に圧縮することによ
り静圧を十分に増大させる。このことにより、セルが吐
出口に連通する瞬間には、ガス泡の内破がもはや起こら
なくなる。なぜなら、セル容量が連続的に減少すること
により、気泡は再び液体に凝結させられ、または液体中
に溶けるからである（例：空気）。このような解決策
は、その構成上、内歯車ポンプにおいてもっともコンパ
クトに実現される。内歯車ポンプは、個々の給送セルが
密閉かつ互いに分離されているからである。蒸気および
空気部分をゆっくりと圧縮するための時間は、構成上、
次のようにして保証される。すなわち、ポンプの吐出側
では、最初、セルは逆止め弁を介してのみ給送圧力室に
連通しているため、セルが液体で完全に満たされていな
い場合には、給送圧力は有効にはならない。

しかしながら、既に吸い込み側においてセルが液体で
完全に満たされている場合、上述のように低回転速度範
囲において、セルのより大きな圧搾圧力によって、逆止
め弁が給送圧力室側に開かれる。そのため、吐出される
油は、逆止め弁の開放圧力と流抵抗とに従い、給送圧力
よりも僅かに高いセル圧において給送圧力室に流れ込む
ことができる。このような構成は、西独特許3005657で
公知である。この構成においては、ケーシング内のポン
プの給送圧力室の半分全体にわたって吐出溝に通じる半
径方向の孔が伸びている。この半径方向の孔は、歯車室
から所定と間隔に逆止め弁を有する。逆止め弁は、対応
する孔の前に位置するセルの圧力が吐出孔の圧力を超え
る場合にのみ開く。従って、このポンプは軸方向に大き
く延長している。使用されるばね弁はこわれる可能性が
ある。また給送セルが吐出溝に不規則に連通することも
欠点である。最後に、圧力分布も、キャビテーションに
よる内破が生じるという欠点がある。

（課題を解決するための手段）本発明は、吸い込み調整される歯車ポンプであって、
ケーシングと、該ケーシングの歯車室内に回転可能に配
置され、内部で噛合される内歯車と、該内歯車より歯が
１つ少なく、該内歯車内に配置されて該内歯車と噛合す
る小歯車であって、該小歯車の歯は、該内歯車の歯と共
に、拡大し再び縮小する動作流体用の給送セルを連続的
に形成しかつ該給送セル間を密閉する、小歯車と、該ケ
ーシング内に配置され、該動作流体の吸い込みおよび排
出を行う吸い込み溝および吐出溝であって、該歯車室の
噛合が最も深い点の両側に開口している吸い込み溝およ
び吐出溝と、該吸い込み溝内に備えられた固定式または
可変式のスロットル（絞り箇所）と、ポンプの圧力範囲
内の逆止め弁（チェックパルブ）とを有している。噛合
の最も深い点から遠く離れている該吐出溝の口の端は、
該吐出溝の口の端と給送セルが小さくなり始める周縁上
の箇所との間に常に複数の給送セルが存在するように、
噛合の最も深い点の近くに位置し、各給送セルは、少な
くとも一方の歯車に備えられているオーバーフロー溝を
介して、各々隣接する給送セルに連通されており、該逆
止め弁は、該動作流体が、その給送方向の反対の方向に
流れるのを防ぐように、該オーバーフロー溝に配置され
ており、そのことにより上記目的が達成される。

好ましくは、前記吸い込み溝および前記吐出溝の口
は、前記歯車室の複数ないしは単数の正面の壁に位置し
ている。

好ましくは、前記オーバーフロー溝は、両歯車の歯の
中に配置されている。

好ましくは、前記逆止め弁は、玉弁として形成され、
該弁を有する歯車の回転運動の遠心力によって該玉弁が
弁座に押しつけられるようになる。

好ましくは、前記逆止め弁は前記内歯車内に配置され
ており、該逆止め弁を有する該内歯車は、２つの半分か
ら形成されており、該２つの半分は、鏡像形であり、各
々前記オーバーフロー溝および前記弁座の半分を有す
る。

前記歯車の２つの半分は、粉末治金の焼結方法で製作
されている場合がある。

前記歯車の２つの半分は、爆発溶接によって接続され
ている場合がある。

前記歯車の２つの半分は、焼結によって接続されてい
る場合がある。

好ましくは、前記玉弁は、非金属材料で構成され、あ
るいは非金属材料でコーティングされている。

好ましくは、前記オーバーフロー溝は、前記小歯車内
に配置されており、かつ該小歯車の軸状前面から加工さ
れ、弁用の玉を収容している空洞を有し、該空洞は、穴
あけされた流入および流出溝を備えている。

好ましくは、前記逆止め弁には支持縁が備えられてお
り、該支持縁は、弁座方向に向かう遠心力から、玉弁に
対して接線方向に作用する成分を作り出す。

本発明の歯車ポンプは、好ましくは、自動車モーター
および／またはギヤ用の油および／または水圧ポンプと
して使用する。

（作用）以下、作用について説明する。

本発明によれば、給送特性曲線を需要特性曲線に適合
させることにより、従来必要であった大きな通路を有す
るバイパス配置を、多くの場合にまったく省略すること
ができ、または、小さな圧力限定弁で代替することが可
能になる。

上記構成によれば、ケーシングは、非常に簡単に形成
され、非常にわずかな軸方向の延長部を備えるだけであ
る。給送セルが縮小していく過程において、玉弁が開く
ことによって各々の給送セルからその前の給送セルに動
作流体が放出可能であるが、逆方向への放出は可能では
ない。このことにより、各々の給送セルの圧力は、給送
セルが縮小していく範囲で単調に増加し、吐出口におけ
る圧力値に達する。従って、内破が生じる恐れはなくな
り、キャビテーション空隙は、安定してゼロにまで減少
させられる。この場合の特別な利点は、玉弁を有する溝
により、隣接する給送セル間には少なくない流抵抗が存
在することである。

逆止め弁を歯車の歯の中に配置することは、米国特許
3515496で公知である。

本発明において、たとえば、吸い込み溝および吐出溝
は、その口を、内歯車を軸受けする歯車室の周囲に設け
られた空間に有することが可能であり、その場合、セル
と溝の口とは、内歯車内の半径方向の孔によって連通さ
れる。しかしながら、好ましくは、吸い込み溝および吐
出溝の口は、いわゆる、吸い込みおよび吐出用「腎臓」
形に形成され、歯車の正面の壁に配置される。これによ
り、給送セルへの流入および流出断面積を非常に大きく
することができる。

オーバーフロー溝は、たとえば、歯車の本体に備える
ことが可能である。しかしながら、好ましくは、オーバ
ーフロー溝は、歯車の歯の中に配置するとよい。

逆止め弁は、たとえばオーバーフロー溝に設けられた
対応する拡張部に配置されており、ポンプ軸に平行な軸
を有する円筒ころによって形成可能である。円筒ころ
は、流れの影響を受けて、拡張部内で閉鎖すべき溝の口
に当接するように位置するようになる。これらの弁とし
てばね付勢された弁を用いることも可能である。しか
し、好ましくは、逆止め弁を玉弁として形成する。その
場合、玉は、弁を有する歯車の回転運動の遠心力によっ
て、弁座に押しつけられるように意図されている。この
ような構成は、設計が簡単なだけでなく、製作上もより
簡単で、弁用のばねを設ける必要もない。

原則的には、オーバーフロー溝は、たとえば歯車の対
応する前面部に溝として形成することが可能であり、逆
止め弁は、溝の拡張部に配置される。この場合、オーバ
ーフロー溝の壁の一部は、ケーシングの対応する正面の
壁によって形成される。また、ここまでのところ、様々
な可能性がある。しかしながら、本発明の好ましい実施
態様によれば、逆止め弁を有する歯車を２つ半分で形成
し（この２つの半分の分離面は、歯車の回転軸に対する
基準面である）、２つの半分は鏡像形であり、半分の各
々が弁溝と弁座の半分を有している。この２つの半分
は、必ずしも互いに接続していなければならないことは
ない。なぜなら、この２つの半分は、その回転位置に一
致する歯車の歯によって固定されており、歯車室の正面
の壁が軸方向に互いに分離するのを妨げるからである。

ここで考慮すべきことは、本発明による歯車ポンプ
は、歯数差が１であり、すべての歯が、常に、対向する
歯車の歯と歯合していることである。それにより歯車の
２つ半分は、特に円周方向に良く案内されることにな
る。さらに同じことが、センタリングにもあてはまる。

しかしながら、オーバーフロー溝と逆止め弁とを有す
る歯車の２つ半分は、互いに結合されていることが好ま
しい。この結合は、たとえば爆発溶接によって行われ
る。当然のことながら、弁本体は、溶接結合の前に対応
する室に入れられなければならない。

あるいは、歯車の２つ半分は、焼結によって互いに結
合されてもよい。また、オーバーフロー溝を有する歯車
の２つ半分を、軸ねじによって互いに結合することも可
能である。

内歯車の２つ半分は、通常の方法で、たとえ機械加工
により相応の素材から製作可能である。しかし、好まし
くは、内歯車の２つ半分は、粉末治金の焼結方法によっ
て製作される。この方法によれば、その後の余分な作業
が不要となる。

本発明の歯車用の材料としては、たとえば強化焼結金
属がある。しかしながら、使用目的や必要な個数に応じ
て、鋼またはねずみ鋳鉄をその材料として用いることも
できる。

弁本体、好ましくは玉は、たとえば鋼球でよい。より
好ましくは、非金属材料の玉、または非金属材料でコー
ティングされている金属球を使用する。これは、弁座に
玉が焼き付くのを防止する。更に、非金属材料を用いる
ことにより、慣性力を減少することができる。

本発明の好ましい実施態様によれば、小歯車の歯にオ
ーバーフロー溝が設けられる。オーバーフロー溝は、玉
を受け入れる空洞を有しており、小歯車の軸方向の一方
の前面から作業され、これらの空洞への流入流出溝がド
リルによって孔開けされている。

逆止め弁に支持縁を備えることにより、弁の玉を特別
に良く案内することができる。この支持縁は、弁座方向
の遠心力から、玉の接線方向に作用する成分を作り出
す。これは、オーバーフロー溝の特別に流れに有利な案
内を可能とする。

（実施例）以下に本発明を実施例について説明する。

第１図に示されるように、ポンプは、形状を簡単化し
て示されているケーシング１を有する。ケーシング１の
シリンダ状をなす歯車室（ギヤチャンバ）には、歯車室
の周囲壁に歯先端が近接するようにして内歯車２が軸支
されている。同様に、ケーシング１内には歯車ポンプの
小歯車（ピニオン）４を支持する軸３が配置されてい
る。小歯車４の歯数は内歯車２の歯数よりも１つ少な
い。従って、小歯車４の全ての歯は常に内歯車２の１つ
の歯と噛合している。これにより、小歯車４と内歯車２
の歯の隙間によって形成される給送セル13および17は、
隣接するセルに対して常に密閉された状態にある。この
歯車ポンプの回転方向は、矢印18で示されるように時計
方向になっている。第１図に破線で示すように、図面の
背後に位置する歯車室の正面壁には吸い込み口11が備え
られている。同様に図上左上側部に破線で示される吐出
口19が備えられている。吸い込み口11及び吐出口19は、
ここでは、いわゆる「腎臓形」として形成されている。

内歯車２と小歯車４の中心点５と６は、偏心７を有し
ており、偏心７は歯車の歯先円直径と共に作動流体の給
送容積を規定する。給送容積は、更に、歯車の幅寸法８
に比例する。この給送容積の幾何学的な大きさは、第７
図に破線で示される理論的なポンプの給送線９の傾きを
決定する。

ポンプの回転数が低い場合、ここには表されていない
取水溝の吸い込み速度は小さい。このため、その輪郭が
破線11で示される吸い込み腎臓形は、ほとんど吸い込み
周囲範囲全体に伸び、ケーシング１内の脇に配置されて
いる。吸い込み腎臓臓形10には油を泡なしで流し込むと
ができる。本質的な低圧が発生しないからである。低圧
の経過は第７図に12で示される。このように回転数と歯
の噛み合い頻度が低い場合、歯と歯の間の流れのインピ
ーダンスも小さいので、噛み合わせになっている歯14と
15の間の位置13にある吸い込みセルは、広範囲に泡のな
い油で満たされる。図面からわかるように、取水溝また
は吸い込み腎臓形10の口は、点16の近くまで周囲方向に
伸びる。点16は、一番深い歯合箇所と正反対にある。こ
の点16の範囲においては、２つの各々互いに対峙する歯
のすき間によって形成される給送セルは最大容積を有
し、回転数が低い場合には、給送セルは完全に油で満た
されている。ポンプがさらに回転し、給送セルが第１図
の点16の左の範囲に至る場合には、給送セルは、位置17
において吐出セルとなる。なぜなら、給送セルの容積
は、ここから安定に単調減少をして、一番深い歯合箇所
においてほとんどゼロに至るからである。

調整が行われないこのタイプの歯車ポンプの場合、そ
の輪郭が破線20で示されている吐出口19も、同様に点16
に密接するまで案内される。即ち、できるだけ遠く、し
かし吸い込み空間と圧力空間と間に本質的な油漏れが起
こるような短絡が生じるほどには遠くなく、である。こ
のことより、17の位置の給送セルは、その容積減少の最
初において、圧搾損失なしで油を圧力溝に放出すること
が可能となる。このプロセスにおいて、吐出口19、そし
て第１の位置17.1にある給送セルとともに、全給送圧力
を受ける。

一方、本発明のポンプの構成によれば、歯車室の吐出
口あるいは圧力腎臓形は、周囲方向において一番深い歯
合箇所に向かって非常に短縮されている。これは第１図
でもわかる通りである。その場合、17.1〜17.3の位置の
給送セルは泡のない油によって充填される時には、空に
なることができなければならないが、それを、内歯車２
の歯に設けられたオーバーフロー溝128が可能にする。
各オーバーフロー溝128には逆止め弁21が備えられてい
る。容積が安定して減少する17.1〜17.3の位置の給送セ
ルは、中に逆止め弁21.1〜21.3が配置され、直列に連結
されたオーバーフロー溝128によって、圧力腎臓形への
給送方向にその内容物（油）を放出することができる。
このプロセスにおいて、17.1〜17.3の位置の給送セルに
は、圧力腎臓形である吐出口19よりも若干高い静圧が印
加されていなければならない。なぜなら、逆止め弁21を
有するオーバーフロー溝128においては、流抵抗に起因
する損失が生じるからである。回転速度が低い場合に
は、流速が小さいため、この損失は大きくない。もちろ
ん、絞り（スロットリング）の結果生じるような損失
は、逆止め弁21の適切な構成によって、できるだけ小さ
くしなければならない。

オーバーフロー溝128の口および／または歯と、歯の
すき間の形状とは、当然のことながら、ポンプ回転方向
の流体の流れが一番深い噛合箇所において阻止されるよ
うに位置および寸法がとられていなければならない。こ
れは、難しい問題ではない。

本発明のポンプによれば、一定の限界回転速度まで、
原則的に回転速度に比例する給送量が供給される。この
限界回転速度を超えた場合、給送管の静圧が低下し始
め、臨界値以下に下がる。これは、第７図で一番よくわ
かる通りである。実測したポンプでは、この回転速度
は、およそ1200r.p.mである。1450r.p.mからは、回転速
度が増大しても、給送量は停滞する。なぜなら、吸い込
み静圧が、油の蒸気圧より低くなるからである。そうす
ると、空洞が13の位置の給送セルに生じ始める。給送セ
ルの位置13は、理論的には、小歯車４の歯元円22の範囲
に集中する。なぜなら、泡のない油は、遠心力によっ
て、軸方向外側に押しやられるからである。回転速度約
2100r.p.mにおいては、第７図からわかる通り、ポンプ
は最大給送量の2/3しか給送しない。この状態は、第１
図において破線で描かれた水準線23によって表わされて
いる。水準線23は、内歯車２の中心軸に対して同心円で
ある。この水準線23には、水準記号24が備えられてい
る。水準線23の軸方向内側には、おおむね油の蒸気およ
び／または空気があり、軸方向外側には、おおむね液体
の油がある。水準線23は、17.3の位置の給送セルの歯元
点25を通っている。位置17.3は、ちょうど給送セルが圧
力腎臓形または吐出口19に接続しようとしているところ
である。ポンプは、好ましくは、予想される最大作動回
転速度においても、水準線23が、実質的に歯元点25を越
えて軸方向外側にいかないように設計されている。この
歯元点25は、その歯のすき間が、ちょうど吐出口19の縁
に達し始めている給送セルを形成する小歯車４の歯の歯
元点である。

この水準線23は、吸い込み調整が影響を受けない限
り、当然のことながら軸方向のより内側に設けることが
可能である。

17.1〜17.3の位置の給送セルは、歯元の面ないしは歯
先噛合部によって互いに密閉されている。図示されてい
る構成の逆止め弁25は、弁玉に作用する遠心力の効果だ
けではなく、セル位置17.1〜17.2から17.3へと増大する
静圧によっても閉鎖されている。従って、吐出口19の給
送圧は、17.1〜17.3の位置の給送セルには作用しない。
従って、水準線23内側の空洞26は、給送セルが17.3の位
置に至り圧力管と接続するまでの間に、セルの容積の減
少によって十分な時間をかけて小さくなることができ
る。そのため、空洞26の衝撃的な内破を生じる恐れがあ
るキャビテーションを避けることができる。

第１図の水準線23の位置からわかるように、実際に
は、2100r.p.m以上の回転速度で再びキャビテーション
が生じる恐れがある。なぜなら、第７図が示すように、
この回転速度から、ポンプの充填度がさらに下がり続け
ていくからである。しかし、実際は、こような遷移はあ
まり進展せず、さらに高い回転速度においてもキャビテ
ーション騒音が認められないことがわかった。これは、
動力学的な影響によって、給送セル位置17.1から17.3の
位置まで、非常にゆるやかに圧力が上昇するためである
と考えられる。

第２図は、第１図の遠心力逆止め弁の配置を示す拡大
断面図である。内歯車２は、ここでは、２つの部分（す
なわち、２つの「半分」）から構成されており、この２
つの半分は、分離線27および28によって示される分離面
で互いに半田付けまたは溶接されている。玉29の左右に
は、30で示されるバイパス溝が備えられており、これに
より、弁座31が開いたときに十分な通り抜け横断面積が
確保される。

第３図と第４図に示されている実施例において、オー
バーフロー溝33および34は、穴明け加工によって小歯車
４の歯の中に形成される。この場合、たとえば鋼で製作
された小歯車４は、分割されていない。逆止め弁を形成
するために、小歯車４の前面の空間から歯の中に、支持
縁32を備えた空洞35が形成される。支持縁32は、後で説
明される第４図と第５図に示される構成と同様に、逆止
め弁が閉鎖するように運動するときに、玉36の案内とし
て機能する。空洞35を、一番安価な焼結方法以外の方法
で製作する場合には、たとえば、NC制御されるフライス
盤を用いてフライス削りをしてもよい。オーバーフロー
溝33と34は、ここでは、穴明け加工によって形成されて
いる。また、玉36は、遠心力と流体力学的によって、自
動的に、中心に位置するようにして弁座に押しつけられ
る。ケーシング１の壁37は、玉36が外へ落ちるのを防い
でいる。

図面でわかるように、玉弁を有する溝は、常に、弁の
玉36が遠心力によって弁座に押しつけられるように配置
する必要がある。すなわち、好ましい実施例において
は、第１図の場合と同じように、玉の運動が実質的に半
径方向成分を有するように、弁の溝が湾曲していなけれ
ばならない。このような構成をとることができないよう
な場合には、支持縁32を使って玉36を傾けることができ
る。即ち、玉36は、遠心力によってまず支持縁32に押し
つけられ、遠心力の影響を受けて、さらにこの支持縁32
に沿って回転し、弁座を閉じる位置に至る。

第５図および第６図に示されている実施例では、オー
バーフロー溝および逆止め弁は内歯車２内に配置されて
いるが、第１図および第２図による構成の場合より、流
れに対して都合良くなるように形成されている。この目
的のために、支持縁32が備えられており、支持縁32によ
って、遠心力から接線方向の閉鎖力成分を作り出し、そ
のことにより、弁座は接線方向の作用線を有する。この
ような実施例は、歯車セットが非常に広い場合に好まし
い。そのような場合、低回転速度で作動流体が絞られて
いない場合、非常に多くの油が、逆止め弁を通って流れ
なければならない。

第１図と第２図および第５図と第６図に示されるオー
バーフロー溝と逆止め弁が備えられている歯車をコスト
的に有利に製作するためには、歯車を軸的に分割して製
作することができる。その場合、歯車の各半分は、粉末
治金方法で製作可能である。このような粉末治金で製作
された構成部材の耐久性は限定されているので、この場
合のポンプの圧力能力も限定されることになる。

この粉末治金による製作の欠点を避けたい場合には、
ポンプは、たとえば、第３図と第４図に従って製作可能
である。

（発明の効果）以上の本発明によれば、上述のように、短く、小型で
（直径の小さい）、且つ簡潔な構造を有し、動作信頼性
の高い歯車ポンプを実現できる。また、本発明によるポ
ンプは、圧力領域の都合の良い分布特性を実現できる利
点がある。更に、既存の歯車ポンプの構成にわずかな変
更を加えるだけでよいので、大きな設計変更を要しない
という利点がある。

それ故、自動者モーターおよび／またはギヤ、特にオ
ートマチックギヤ用の油および／または水圧ポンプとし
て利用する場合に特に有意義なものになるが、別の応
用、たとえば水圧式制御システムでの応用にも適してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による完全な歯車ポンプの断面図であ
る。第２図は、第１図による内歯車の歯を通るＡ−Ａ線によ
る拡大部分断面図である。第３図は、本発明による歯車セットの部分図である。第４図は、第３図におけるＢ−Ｂ線による断面図であ
る。第５図は、本発明のもう１つの実施例の部分図である。第６図は、第５図のＣ−Ｃ線による断面図である。第７図は、第１図と第２図における歯車ポンプの測定さ
れた特性曲線を示すグラフである。（符号の説明）１……ケーシング２……内歯車４……小歯車 11……吸い込み口 13、17……給送セル 19……吐出口 21……逆止め弁 29……玉 32……支持縁 128……オーバーフロー溝

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸い込み調整される歯車ポンプであって、ケーシングと、該ケーシングの歯車室内に回転可能に配置され、内部で
噛合される内歯車と、該内歯車より歯が１つ少なく、該内歯車内に配置されて
該内歯車と噛合する小歯車であって、該小歯車の歯は、
該内歯車の歯と共に、拡大し再び縮小する動作流体用の
給送セルを連続的に形成し、該給送セル間を密閉する、
小歯車と、該ケーシング内に配置され、該動作流体の吸い込みおよ
び排出を行う吸い込み溝および吐出溝であって、該歯車
室の噛合が最も深い点の両側に開口している吸い込み溝
および吐出溝と、該吸い込み溝内に備えられた固定式または可変式のスロ
ットルと、ポンプの圧力範囲内の逆止め弁とを有しており、該吐出溝の口の端と給送セルが小さくなり始める周縁上
の箇所との間に常に複数の給送セルが存在するように、
噛合の最も深い点から遠く離れている該吐出溝の口の端
が噛合の最も深い点の近くに位置し、各給送セルは、少なくとも一方の歯車に備えられている
オーバーフロー溝を介して、各々隣接する給送セルに連
通されており、該逆止め弁は、該動作流体が、その給送方向と反対の方
向に流れるのを防ぐように、該オーバーフロー溝に配置
されている、歯車ポンプ。
【請求項２】前記吸い込み溝および前記吐出溝の口は、
前記歯車室の複数ないしは単数の正面の壁に位置してい
る、請求項１に記載の歯車ポンプ。
【請求項３】前記オーバーフロー溝は両歯車の歯の中に
配置されている、請求項１または請求項２に記載の歯車
ポンプ。
【請求項４】前記逆止め弁は、玉弁として形成され、該
弁を有する歯車の回転運動の遠心力によって該玉弁が弁
座に押しつけられる、請求項１〜請求項３のいずれかに
記載の歯車ポンプ。
【請求項５】前記逆止め弁は前記内歯車内に配置されて
おり、該逆止め弁を有する該内歯車は、２つの半分から
形成されており、該２つの半分は、鏡像形であり、各々
前記オーバーフロー溝および前記弁座の半分を有する、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の歯車ポンプ。
【請求項６】前記歯車の２つの半分は、粉末治金の焼結
方法で製作されている、請求項５に記載の歯車ポンプ。
【請求項７】前記歯車の２つの半分は、爆発溶接によっ
て接続されている、請求項５に記載の歯車ポンプ。
【請求項８】前記歯車の２つの半分は、焼結によって接
続されている、請求項５に記載の歯車ポンプ。
【請求項９】前記玉弁は、非金属材料で構成され、ある
いは非金属材料でコーティングされている、請求項４〜
請求項８のいずれかに記載の歯車ポンプ。
【請求項１０】前記オーバーフロー溝は、前記小歯車内
に配置されており、かつ該小歯車の軸状前面から加工さ
れ、弁用の玉を収容している空洞を有し、該空洞は、穴
あけされた流入および流出溝を備えている、請求項１〜
請求項３のいずれかに記載の歯車ポンプ。
【請求項１１】前記逆止め弁には支持縁が備えられてお
り、該支持縁は、弁座方向に向かう遠心力から、玉弁に
対して接線方向に作用する成分を作り出す、請求項４〜
請求項10のいずれかに記載の歯車ポンプ。
【請求項１２】請求項１〜請求項11のいずれかに記載の
歯車ポンプを、自動車モーターおよび／またはギヤ用の
油および／または水圧ポンプとして使用することを特徴
とする歯車ポンプ。