JP3158777B2 - 歯車ポンプ・モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラクター、コンバイ
ン等の農業用機械や、テーブルリフター、ミニショベル
等の一般産業機械を始めとして、種々の機械に油圧源と
して利用可能な歯車ポンプ・モータ（以下、単にポンプ
として説明する）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】歯車ポンプの一般的構成は、ボディの内
周に形成した眼鏡孔に互いに噛合状態で収容される一対
の歯車と、それらの歯車が駆動軸及び従動軸に軸支され
て同期逆回転駆動された際に歯同士が漸次離反する位置
に開口する低圧室および漸次噛合する位置に開口する高
圧室と、ボディの一方の開口端面を蓋封するリヤカバー
と、このリヤカバーに設けられ前記高圧室及び低圧室に
それぞれ連通して油の吸排を行う高圧ポート及び低圧ポ
ートとを具備してなる。そして、低圧ポートから低圧室
に吸い込んだ油をポンプ作用によって高圧室に移送し、
高圧ポートから吐出する作用を営み得るようになってい
る。

【０００３】なお、リヤカバー端面であって組付時に眼
鏡孔を囲繞する位置にはシール溝が設けてあり、そのシ
ール溝にガスケットが嵌装されていて、このガスケット
によりボディ端面との接合面をシールして眼鏡孔からの
油の外部漏れを防ぐ構造になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる従来
ポンプにおいては、リヤカバー端面とボディ端面との接
合面からの漏れを確実に防ぐためにリヤカバーを厚肉化
し、ボルトサイズも大型化しなければならないという不
具合がある。具体的に説明すると、カバー端面とボディ
端面との接合面は前述したガスケットによってシールさ
れているとはいえ、基本的にはカバー端面とボディ端面
とが金属接触となることによる面シールが前提であるか
ら、その面シール効果を高めるために、眼鏡孔からガス
ケットまでに所定距離以上を確保しなければならない。
そのため、ガスケットに包囲される面シールの領域があ
る程度大きいものにならざるを得ない。しかして、この
ようなものであると、その領域全体に高圧の油が入り込
んだときにリヤカバーがボディから引き離される方向に
油圧反力を受け、該リヤカバーが部分的に反ってボディ
から浮き上がり漏れを助長するとともに、ボルトも強度
不足になりがちになる。そのため、従来ポンプはリヤカ
バーの反りを防ぐために該リヤカバーを厚肉化して強度
を高め、またボルトサイズを大きくして締着力の増強を
図っているのが実状である。

【０００５】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを第１の目的としている。

【０００６】一方、この種のポンプにおいては、ボディ
が正逆何れの回転タイプのものであるかによって前記リ
ヤカバーが反転して取付けられるようにしたものが少な
くない。すなわち、この種のボディはリヤカバー側から
見て右側に高圧室があり左側に低圧室があるタイプと、
右側に低圧室があり左側に高圧室があるタイプの２種類
があり、これに対してリヤカバーは、ガスケットにより
囲繞される領域が高圧室対応部よりも低圧室対応部側に
より広がっているため、リヤカバーをボディに取り付け
るときは、ガスケット領域の広い方をボディの低圧室側
に位置づけ、狭い方をボディの高圧室側に位置づける事
が必要になる。しかし、兼用タイプのリヤカバーはガス
ケット領域の大きさが異なるだけで他の構造は左右対称
であるため、上述した正規の取付け位置以外に１８０°
回転させて取り付けることもでき、組み込み間違いが生
じる事がある。このようにして組込み間違いが生じた場
合、ガスケットによるシール領域が高圧側で広くなり低
圧側で狭くなるだけであって、試験運転の段階では特に
ポンプ性能の大きな低下に繋がることはなく、そのまま
出荷されるケースが多い。しかし、ガスケットの配設位
置は厳密には高圧室や低圧室の大きさ、眼鏡孔の形状等
との関係において規定されているものであって、錯誤に
よりリヤカバーを取り付けたポンプは、正規にリヤカバ
ーを取付けたものに比べてシールの劣化が速く進行す
る。そして、本来の寿命よりも遥かに速い時期に外部漏
れが始まり、ユーザーに不測の不利益を及ぼすほか、製
品の信頼性を低下させる等の重大な問題に発展する可能
性がある。

【０００７】本発明は、このような不具合を同時に解消
することを第２の目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような構成を採用したものであ
る。

【０００９】すなわち、本発明に係る歯車ポンプは、ボ
ディに設けた眼鏡孔に互いに噛合状態で収容される一対
の歯車と、それらの歯車が同期逆回転した際に歯同士が
漸次離反する側に設けた低圧室および漸次噛合する側に
設けた高圧室と、ボディの一方の開口端面を蓋封するリ
ヤカバーと、このリヤカバーに設けられ前記高圧室及び
低圧室にそれぞれ連通して油の吸排を行う高圧ポート及
び低圧ポートと、そのリヤカバーの端面における眼鏡孔
を囲繞する位置に設けたシール溝と、そのシール溝に嵌
装されボディ端面との接合面をシールするシール部材と
を具備してなり、ボディが正逆何れの回転タイプである
かによって前記リヤカバーが反転して取付けられるもの
において、前記リヤカバーの端面上、シール溝の内側で
あって眼鏡孔を囲繞する位置に圧抜き導入溝を設け、こ
の圧抜き導入溝を、リヤカバーの正規の取付位置で低圧
室にのみ連通し誤った取付位置で低圧室及び高圧室に同
時に連通し得るものにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１０】

【作用】このような構成のものであれば、ボディの眼鏡
孔からボディ端面とリヤカバー端面との接合面に漏出し
た油は、シール溝に至る手前で圧抜き導入溝に入り込
み、そこから低圧室に帰還する。したがって、その圧抜
き導入溝の外側からシール溝までの従来高圧であった領
域に圧が立たなくなり、リヤカバーに作用する油圧反力
が低減化されて、リヤカバーの厚肉化やボルトサイズの
大形化が特に必要とされなくなる。

【００１１】その上、本発明はリヤカバーの正規の取付
け位置で圧抜き導入溝が低圧室にのみ連通するのに対し
て、誤った取付け位置で圧抜き導入溝が高圧室にも連通
するため、高圧室の油が圧抜き導入溝を介して低圧室に
直接流れ込み、ポンプの吐出圧が極端に低下するなど所
定の性能が出ないことになる。そのため、組込み間違い
は簡単な試験運転を行えば確実に検出される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【００１３】この歯車ポンプは、図１に示すように、ボ
ディ１とフロントカバー２がダイキャスト法により一体
に成形されてなるもので、ボディ１に設けた眼鏡状の孔
１１の内方端が成形当初よりフロントカバー２によって
蓋封されている。フロントカバー２には２箇所に軸受孔
２１、２２が穿設され、それらの軸受孔２１、２２にブ
ッシュ２１ａ、２２ａが嵌装されている。そして、眼鏡
孔１１の内方端に圧力バランス溝３１ａを備えた第１の
可動側板３１を収容し、しかる後、予め駆動歯車４を固
着した駆動軸４１と従動歯車５を固着した従動軸５１と
をその可動側板３１を貫通して前記フロントカバー２の
ブッシュ２１ａ、２２ａに軸支させ、その状態で両歯車
４、５を前記眼鏡孔１１内に互いに噛合状態で収容して
いる。さらに、前記第１の可動側板３１と対称な圧力バ
ランス溝３２ａを備えたもう一方の第２の可動側板３２
を前記ボディ１の開口端面１２に配設し、その状態で、
ボディ１の開口端面１２にリヤカバー６をボルトにより
締着している。このリヤカバー６にも２箇所に軸受孔６
１、６２が穿設され、それらの軸受孔６１、６２にブッ
シュ６１ａ、６２ａが嵌装されていて、蓋封状態で駆動
軸４１及び従動軸５１がそれらのブッシュ６１ａ、６２
ａによって軸支されるようにしている。なお、前述した
圧力バランス溝３１ａ、３２ａは、可動側板３１、３２
の反歯車側側面３１ｂ、３２ｂに設けられており、これ
らの圧力バランス溝３１ａ、３２ａに歯車側側面３１
ｃ、３２ｃから高圧の油を導入することで、該可動側板
３１、３２の歯車側側面３１ｃ、３２ｃを歯車４、５の
側面４ａ、５ａに押し付け、その結果、歯車４、５側か
らの液圧付勢力と圧力バランスさせるものである。そし
て、機械的な摺動抵抗を小さい値に保持し、且つ、歯車
側面４ａ、５ａを摺動シールして容積効率を向上させる
役割を果たしている。

【００１４】そして、駆動軸４１を介して両歯車４、５
を同期逆回転駆動したとき、図２に示すように両歯車
４、５の歯同士が漸次離反する側のボディ内空間が低圧
室８になり、歯同士が漸次噛合する側のボディ内空間が
高圧室９になって、低圧室８から高圧室９に向かって連
続的に油を移送するという周知のポンプ作用を営むよう
になっている。なお、低圧室８および高圧室９は、リヤ
カバー６に向かって延びる流路状をなしており、その先
端は図３に示すようにリヤカバー６に設けたポート６
６、６７に連通し、それらのポート６６、６７がリヤカ
バー後端部に開口している。このため、リヤカバー後端
部においてそれらのポート６６、６７に外部配管を接続
すれば油の吸排を行い得るものとなっている。なお、リ
ヤカバー６の端面６５における眼鏡孔１１を囲繞する位
置にはシール溝たるガスケット溝６３が設けてあり、そ
のガスケット溝６３にシール部材たるガスケット６４を
嵌装している。そして、リヤカバー６をボディ１に取付
けた状態で、このガスケット６４によりリヤカバー端面
６５とボディ端面１２との接合面をシールするようにし
ている。このガスケット６４は設計上、図３に示すよう
にガスケット領域が広い方（Ａ点側）が低圧側に位置づ
けられ、ガスケット領域が狭い方（Ｂ点側）が高圧側に
位置づけられる。

【００１５】このような構成において、本実施例は、ボ
ディ１が正逆何れの回転タイプのものであっても前記リ
ヤカバー６を兼用できるものにしている。すなわち、こ
のボディ１はリヤカバー６側から見て右側に高圧室９が
あり左側に低圧室８がある図２のタイプのものと、右側
に低圧室があり左側に高圧室がある図示しないタイプの
２種類があり、これに対して図３に示すリヤカバー６
は、ボルト挿通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄをボディ１の
ボルト挿通孔１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにそれぞれ一致さ
せて取付けることができるほか、逆にリヤカバー６を１
８０°回転させ、ボルト挿通孔６ｃ、６ｄ、６ａ、６ｂ
をボディ１のボルト挿通孔１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにそ
れぞれ一致させて取付けることもできるようになってい
る。しかし、本実施例では上述したようにボディ１がリ
ヤカバー６側から見て右側に高圧室９があり左側に低圧
室８があるタイプのものであるため、ガスケット６４の
低圧対応部Ａをそのボディ１の低圧室８側に位置づけ高
圧対応部Ｂを該ボディ１の高圧室９側に位置づける必要
があり、リヤカバー６のボルト挿通孔６ａ、６ｂ、６
ｃ、６ｄをボディのボルト挿通孔１ａ、１ｂ、１ｃ、１
ｄに一致させて取り付けるのが正しい取付け方位とな
る。

【００１６】上記構成に加えて、本実施例は、前記リヤ
カバー６の端面６５上、ガスケット６４の内側であって
眼鏡孔１１を囲繞し得る位置に細径な圧抜き導入溝７を
設けている。そして、この圧抜き導入溝７のうち特に高
低圧接続点７ａ、７ｂの形状を適宜に設計することによ
り、図２に示すようにリヤカバー６を正規に取付けた場
合には、その溝７の接続点７ａのみが低圧室８に連通し
て接続点７ｂは高圧室９から離れた位置に在るように
し、逆に図４に示すようにリヤカバー６を１８０°反転
させて取付けけた場合には、その溝７の接続点７ｂ、７
ａがそれぞれ低圧室８及び高圧室９に同時に連通し得る
ようにしている。

【００１７】このような構成のものであると、図１〜図
３において、ボディ１の眼鏡孔１１からボディ端面１２
とリヤカバー端面６５との接合面に漏出した油は、ガス
ケット６４に至る手前で圧抜き導入溝７に入り込み、そ
こから低圧室８に帰還する。したがって、その圧抜き導
入溝７の外側からガスケット６４までの領域に圧が立た
なくなる。具体的には、図３の斜線部はリヤカバー端面
６５において高圧の油圧が作用する領域を示し、図５の
斜線部は従来ポンプのリヤカバー１０６の端面１６５に
おいて高圧の油圧が作用する領域を示している。これら
の図を比較しても明らかなように、従来ポンプはガスケ
ット１６４によって囲繞される領域全体が高圧であった
のに対して、本実施例のものは遥かにその面積が縮小し
ている。このように、本実施例によると、リヤカバー６
に作用する油圧反力を低減化できるため、リヤカバー６
の厚肉化やボルト挿通孔６ａ〜６ｄに挿通される図示し
ないボルトサイズの大形化が避けられ、ポンプの小形軽
量化を図り得るものとなる。

【００１８】その上、本実施例は図２に示すリヤカバー
６の正規の取付け方位で圧抜き導入溝７が低圧室８にの
み連通するのに対して、図４に示す誤った取付け方位で
圧抜き導入溝７が低圧室８だけでなく高圧室９にも連通
するため、高圧室９の油が圧抜き導入溝７を介して低圧
室８に直接流れ込み、ポンプの吐出圧が極端に低下する
など所定の性能が出ないことになる。そのため、組込み
間違いを簡単な試験運転によって確実に検出でき、組込
み間違いのまま出荷し使用される事態を防いで信頼性を
向上させることが可能になる。

【００１９】なお、圧抜き導入溝７を始めとして各部の
具体的な形状等は図示例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
また、本発明は外接歯車ポンプのほかに、内接歯車ポン
プや多連歯車ポンプにも同様に適用することが可能であ
る。さらに、前記実施例ではボディとフロントカバーが
一体をなしているが、これらが別体のポンプにも当然に
適用が可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明の歯車ポンプは、以上詳述したよ
うに、リヤカバーの端面上、シール溝の内側であって眼
鏡孔を囲繞する位置に圧抜き導入溝を設け、この圧抜き
導入溝を、リヤカバーの正規の取付位置で低圧室にのみ
連通し誤った取付位置で低圧室及び高圧室に同時に連通
し得るものにしたため、リヤカバー上の油圧反力が作用
する面積を縮小してリヤカバー及びボルトの小形軽量化
を図ることができ、また、リヤカバーの方位を誤って取
付けた場合に大きな性能ダウンを生じさせて取付け間違
いを確実に検出し信頼性を向上させることができるとい
った優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体縦断面図。

【図２】図１におけるII-II 線断面図。

【図３】図１におけるIII-III 線断面図。

【図４】図２に対応した作用説明図。

【図５】従来ポンプの不具合を示す図３に対応した図。

【符号の説明】

１…ボディ ４、５…歯車 ６…リヤカバー ７…圧抜き導入溝 ８…低圧室 ９…高圧室 １１…眼鏡孔 １２…開口端面 ６３…シール溝（ガスケット溝） ６４…シール部材（ガスケット） ６５…リヤカバー端面 ６６…低圧ポート ６７…高圧ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 2/08 - 2/28 F04C 11/00 - 15/04 321

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボディに設けた眼鏡孔に互いに噛合状態で
   収容される一対の歯車と、それらの歯車が同期逆回転し
   た際に歯同士が漸次離反する側に設けた低圧室および漸
   次噛合する側に設けた高圧室と、ボディの一方の開口端
   面を蓋封するリヤカバーと、このリヤカバーに設けられ
   前記高圧室及び低圧室にそれぞれ連通して油の吸排を行
   う高圧ポート及び低圧ポートと、そのリヤカバーの端面
   における眼鏡孔を囲繞する位置に設けたシール溝と、そ
   のシール溝に嵌装されボディ端面との接合面をシールす
   るシール部材とを具備してなり、ボディが正逆何れの回
   転タイプであるかによって前記リヤカバーが反転して取
   付けられる歯車ポンプ・モータにおいて、 前記リヤカバーの端面上、シール溝の内側であって眼鏡
   孔を囲繞する位置に圧抜き導入溝を設け、この圧抜き導
   入溝を、リヤカバーの正規の取付位置で低圧室にのみ連
   通し誤った取付位置で低圧室及び高圧室に同時に連通し
   得るものにしたことを特徴とする歯車ポンプ・モータ。