JP4061847B2 - Gear pump - Google Patents

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Description

【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外接式のギヤポンプに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来より、ギヤポンプは、簡単な構造でありながら容量を大きくできることから、種々の産業分野に用いられている。
この種のギヤポンプの構造としては、ハウジング内部の空洞(キャビティ)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、このギヤ室の内部に互いに噛み合う一対のギヤを収容して、各ギヤの支軸を各サイドプレートに形成した支持孔によって支持すると共に、上記ギヤ室の内部に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を形成したタイプのものが一般的である。
【0003】
ギヤポンプの内部において吐出圧と吸込圧との完全な区分けが必要であるので、ギヤ外周とこれに対向するキャビティに相当する本体筒の内周面(以下、便宜上、キャビティ内周面ともいう)との接触部と、ギヤ側面とこれに対向するサイドプレートの側面との摺動部において、それぞれ圧力を区分けしている。
具体的には、サイドプレートを軸方向にフローティングさせる構造とし、サイドプレートの背面の一部(略3の字状のゴム製シールにより仕切られる領域に相当)にギヤ室内の圧力を導くようにしている。そして、ギヤ室内に高圧が発生しているときには、サイドプレートの両側面での受圧面積の差によってサイドプレートがギヤ側面に押し付けられるようにしている。また、低圧発生時には、サイドプレートの背面を押す略3の字状をなすゴム製シールの弾性反発力によってサイドプレートがギヤ側に押し付けられるようにしている。
【0004】
まず、模式図である図7(a)を参照して、各ギアがそれぞれ正規の回転方向に回転する(すなわち正回転する)場合について説明する。図中、白抜き矢符は油の流れを示し、黒べた矢符は内圧により各ギヤ73,74が受ける力の方向を示している。また、一点鎖線は使用前のキャビティ内周面76を示している。
正回転時には、吐出口71側の圧力が吸込口72側の圧力よりも高くなるが、各ギヤ73,74がハウジング75の双胴状をなすキャビティの内周面76に対して緩み嵌めとされているので、内圧を受けた各ギヤ73,74がそれぞれの支軸73a,74aを支持する軸受77の内部隙間S分だけ吸込口72側に偏倚することにより、各ギヤ73,74の外周がキャビティ内周面76における吸込口72の周辺の領域に接触するようになっている。
【0005】
すなわち、ハウジング75は各ギヤ73,74との干渉域78(図において、ハッチッグを施してある領域である)を生じてギヤ73,74により削り取られるが、削り取られた痕跡79をギヤトラックと呼んでいる。干渉域78に相当する各ギヤ73,74とハウジング75との接触部を介して吐出口71側の高圧と吸込口72側の低圧とが仕切られることになる。
一方、図示していないが、駆動側のギヤを駆動するための駆動軸用のシールとしてはオイルシール相当のシール性に優れたものが用いられ、このシールの内圧として、吸込口側と連通する油路を通して吸込口の圧力が担保されることによって、シールが過度な差圧を受けることを防止している。
【0006】
このようなギヤポンプにおいて、ギヤ73,74が図7(a)に示すように正規の方向に回転している場合は何ら問題ない。しかしながら、例えば組込み時にモータの極性が間違えて取り付けられる等、何かの手違いによりギヤが逆回転される場合がある。この場合、図7(b)に示すように、各ギヤ73,74は低圧となる吐出口71側へ偏倚し、キャビティ内周面76に対して干渉域80を持ちギヤトラック81を形成することになる。そして、干渉域80に相当する接触部を介して吐出口71側の低圧と吸込口72の高圧とが仕切られ、上記の駆動軸のシール内には、吸込口72の高圧が負荷されて高圧になるので、シールが損傷を受けるおそれがある。
【0007】
そこで、シールの内圧が高圧となったときに、この高圧を、低圧側となっている吐出口へ連通する、弁(チェックバルブ又はリリーフバルブ)付きの油路を介して開放することも考えられる。しかしながら、弁構造の追加により、大型となり、また、製造コストが高くなってしまう。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、小型で安価でありながら、逆回転時の不具合を防止することができるギヤポンプを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、ハウジングのキャビティ内に収容される互いに噛み合う一対のギヤを備える外接式ギヤポンプにおいて、各ギヤの歯先軌道円に対向し、キャビティに相当する本体筒の内周面の少なくとも吐出口側部分に、逆回転時の各ギヤの歯先軌道円との干渉を回避するための肉盗み部を設けてあり、この肉盗み部が設けられることにより、各ギヤが逆回転したときに、各ギヤの歯先軌道円と本体筒の内周面との間に、吐出側の低圧と吸込口側の高圧とが互いに仕切られないようにする隙間が形成されるとともに各ギヤの歯先軌道円と本体筒の内周面との間に接触域が形成されないようにしてあることを特徴とするものである。
【0009】
本発明では、万一、ギヤが逆回転されて、ギヤが低圧となっている吐出口側へ押されても、ギヤと本体筒の内周面との接触域が形成されないので、昇圧を防止することができる。単に、肉盗みを設けるのみで良いので、大型化を招くこともなく、またコストが増大することもない。
さらに、ギヤの支軸の軸受隙間を大きくすることにより、肉盗み部による漏れ量を増大させることができ、逆回転時の昇圧を確実に防止することができる。
【0010】
た、上記一対のギヤは駆動ギヤおよび従動ギヤを含み、駆動ギヤの支軸とハウジングの支軸挿通孔との間を封止するシールが設けられている場合には、各ギヤが逆回転したときに、肉盗み部の働きで、各ギヤの歯先軌道円と本体筒の内周面との間に接触域が形成されないので、上記シールに損傷を与えるような昇圧を防止することができる。
【0011】
【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。
【0012】
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11,12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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
後に詳述するが、本実施の形態の特徴とするところは、図6(b)に示すように、各ギヤ7,8の歯先軌道円7b,8bに対向するキャビティ1の内周面18の少なくとも吐出口側部分に、逆回転時の各ギヤ7,8の歯先軌道円7b,8bとの干渉を回避するための肉盗み部19を設けた点にある。
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。これらの逃げ溝20,21は、両ギヤ7,8の噛み合い位置で流体が各サイドプレート5と各噛合ギヤ歯とで形成される閉塞領域に閉じ込められる、いわゆる閉じ込みの発生を防止するためのものである。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と吸込室14側とをそれぞれ連通する連通溝22が形成されている。
【0016】
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の字形形状のシール溝に上記のシール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。
【0017】
このような構成により、吸込口20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15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。
【0018】
一方、ギヤポンプの要部の一部破断分解斜視図である図5を参照して、支持孔11,12と各支軸7a,8aとの摺動面には、低圧側の吸込室14からの作動流体が循環されるようになっている。すなわち、支持孔11,12の内周面11a,12aには、螺旋状溝11b,12bが形成されていることから、支軸7a,8aが回転することによって、サイドプレート5の一方の側面5a(又は5b)に形成された連通溝22(又は23)を通して、吸込室14側の作動流体が支持孔11,12内に導入され、サイドプレート5の他方の側面5b(又は5a)に形成された連通溝23(又は22)を通して、吸込室14に還流されるようになっている。なお、各支持孔11,12の螺旋状溝11b,12bは全て同方向に形成してあり、両ギヤ7,8が互いに逆回転することから、図1および図5において、右上および左下の支持孔11,12内へは、サイドプレート5の反ギヤ側側面5bから作動流体が導入され(図5において白抜き矢符で示す)、右下および左上の支持孔11,12内へはサイドプレート5のギヤ側側面5aから作動流体が導入される(図5において黒べた矢符で示す)ようになっている。
【0019】
次いで、模式図である図6(a)を参照して、ギヤ7,8が正回転するときのキャビティ1の内周面18とギヤ7,8の歯先軌道円7b,8bとの関係について説明する。ギヤの正回転時には、内圧を受けた各ギヤ7,8がそれぞれの支軸7a,8aを支持する軸受11,12の内部隙間S分だけ吸込口16側に偏倚することにより、各ギヤ7,8の歯先軌道円7b,8bがキャビティ1の内周面18における吸込口16の周辺に接触域24を形成し、接触域24を介して吐出口17側の高圧と吸込口16側の低圧とが仕切られることになる。この状態は従来と同様である。
【0020】
そして、万一、ギヤ7,8が逆回転される場合、図6(b)に示すように、ギヤ7,8が低圧となっている吐出口17側へ押されても(図中、黒べた矢符号で示す)、肉盗み部19を設けてあるため、ギヤ7,8の歯先軌道円7b,8bとキャビティ1の内周面18との間に接触域が形成されない。したがって、シール13に損傷を与えるような昇圧を防止することができる。しかも、単に、肉盗み部19を設けるのみで良いので、大型化を招くこともなく、またコストが増大することもない。
【0021】
肉盗み部19としては、図6(b)を参照して、逆回転時に対応する歯先軌道円7b,8bとの間に隙間量Bとして、0.1mm以上設けることが漏れ量を確保して昇圧を抑えるうえで好ましい。例えば1〜2mm程度であっても良い。
なお、ギヤ7,8の支軸7a,8aの軸受隙間Sを大きくすることにより、肉盗み部19による漏れ量を増大させることができ、逆回転時の昇圧を確実に防止することができる。
【0022】
また、図6(a)に示すように、肉盗み部19は吐出口17と本体筒2の内周面18との交点より始まるように形成されている。肉盗み部19が形成される領域に相当するギヤの中心角Aは、正回転時のギヤ7,8の歯先軌道円7b,8bと本体筒2の内周面18との間で接触域24を確保するためには、少なくともギヤ7,8の回転角で1ピッチ分に相当する角度(例えば30°程度)を必要とする
【0023】
肉盗み部19は本体筒2を鋳造する際に同時に成形しても良いし、また、成形後に、フライス加工しても良い。
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明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】ギヤポンプの要部の一部破断分解斜視図である。
【図6】(a)および(b)はそれぞれギヤの正回転時および逆回転時において、ギヤの歯先軌道円とキャビティの内周との関係を示す模式図である。
【図7】(a)および(b)はそれぞれ従来のギヤポンプのギヤの正回転時および逆回転時において、ギヤの歯先軌道円とキャビティの内周との関係を示す模式図である。
【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
6 ギヤ室
7 駆動ギヤ
8 従動ギヤ
7a,8a 支軸
7b,8b 歯先軌道円
10 シール
11,12 支持孔
11a,12a 内周面(軸受)
16 吸込口
17 吐出口
18 内周面
19 肉盗み部
A 中心角
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circumscribed gear pump that performs pumping action by rotation of a pair of gears that mesh with each other.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, gear pumps have been used in various industrial fields because they can have a large capacity while having a simple structure.
As a structure of this type of gear pump, a pair of side plates are fitted into a cavity (cavity) inside a housing to define a gear chamber, and a pair of gears meshing with each other are accommodated inside the gear chamber. In general, the support shaft is supported by a support hole formed in each side plate, and a working fluid suction chamber and a discharge chamber are formed inside the gear chamber with the meshing position of both gears interposed therebetween.
[0003]
Since it is necessary to completely separate the discharge pressure and the suction pressure inside the gear pump, the outer periphery of the gear and the inner peripheral surface of the main body cylinder corresponding to the cavity facing this (hereinafter also referred to as the inner peripheral surface of the cavity for convenience) The pressure is divided at each of the contact portions, the sliding portions between the side surfaces of the gear and the side surfaces of the side plates opposed to the contact portions.
Specifically, the side plate is structured to float in the axial direction, and the pressure in the gear chamber is guided to a part of the back surface of the side plate (corresponding to a region partitioned by a substantially 3-shaped rubber seal). Yes. When a high pressure is generated in the gear chamber, the side plate is pressed against the side surface of the gear due to the difference in pressure receiving area on both side surfaces of the side plate. Further, when a low pressure is generated, the side plate is pressed against the gear side by the elastic repulsive force of a rubber seal having a substantially 3 shape that presses the back surface of the side plate.
[0004]
First, with reference to FIG. 7A, which is a schematic diagram, a case will be described in which each gear rotates in the normal rotation direction (that is, rotates forward). In the figure, white arrows indicate the flow of oil, and solid arrows indicate the direction of force received by the gears 73 and 74 due to internal pressure. The alternate long and short dash line indicates the cavity inner peripheral surface 76 before use.
At the time of forward rotation, the pressure on the discharge port 71 side becomes higher than the pressure on the suction port 72 side, but the gears 73 and 74 are loosely fitted to the inner peripheral surface 76 of the cavity that forms the double body of the housing 75. Therefore, the gears 73 and 74 that have received the internal pressure are biased toward the suction port 72 by an amount corresponding to the internal gap S of the bearing 77 that supports the support shafts 73a and 74a, so that the outer circumferences of the gears 73 and 74 are A region around the suction port 72 in the cavity inner peripheral surface 76 is brought into contact with the cavity inner peripheral surface 76.
[0005]
That is, the housing 75 generates an interference area 78 (hatched area in the figure) with the gears 73 and 74 and is scraped off by the gears 73 and 74. The scraped trace 79 is called a gear track. It is out. The high pressure on the discharge port 71 side and the low pressure on the suction port 72 side are partitioned through contact portions between the gears 73 and 74 corresponding to the interference area 78 and the housing 75.
On the other hand, although not shown, a seal for the drive shaft for driving the drive side gear is used which has an excellent sealing property equivalent to an oil seal, and communicates with the suction port side as the internal pressure of this seal. By securing the pressure of the suction port through the oil passage, the seal is prevented from receiving an excessive differential pressure.
[0006]
In such a gear pump, there is no problem when the gears 73 and 74 are rotating in the normal direction as shown in FIG. However, there is a case where the gear is reversely rotated due to some mistake, for example, when the motor is installed with the wrong polarity when assembled. In this case, as shown in FIG. 7 (b), the gears 73 and 74 are biased toward the discharge port 71 side where the pressure is low, and the gear track 81 is formed with the interference zone 80 with respect to the cavity inner peripheral surface 76. become. The low pressure on the discharge port 71 side and the high pressure on the suction port 72 are partitioned through a contact portion corresponding to the interference zone 80, and the high pressure of the suction port 72 is loaded into the seal of the drive shaft. As a result, the seal may be damaged.
[0007]
Therefore, when the internal pressure of the seal becomes high, it is possible to open the high pressure via an oil passage with a valve (check valve or relief valve) communicating with the discharge port on the low pressure side. . However, the addition of the valve structure increases the size and the manufacturing cost.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gear pump that is capable of preventing problems during reverse rotation while being small and inexpensive.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an external gear pump including a pair of meshing gears housed in a cavity of a housing. at least the discharge port side portion of the peripheral surface, Ri Oh provided thinned portion for avoiding interference with the addendum orbital circle of the gear during reverse rotation, by the thinned portion is provided, the gears When the gear rotates in reverse, a gap is formed between the tooth tip raceway circle of each gear and the inner peripheral surface of the main body cylinder so that the low pressure on the discharge side and the high pressure on the suction port side are not partitioned from each other. In addition, a contact area is not formed between the tooth tip raceway circle of each gear and the inner peripheral surface of the main body cylinder .
[0009]
In the present invention, even if the gear is rotated in the reverse direction and the gear is pushed to the discharge port side where the pressure is low, the contact area between the gear and the inner peripheral surface of the main body cylinder is not formed. can do. Since it is only necessary to provide a meat theft, there is no increase in size and the cost does not increase.
Furthermore, by increasing the bearing clearance of the gear support shaft, it is possible to increase the amount of leakage due to the meat stealing portion, and to reliably prevent pressure increase during reverse rotation.
[0010]
Also, the pair of gears includes a driving gear and a driven gear, when the seal for sealing between the shaft insertion hole of the support shaft and the housing of the drive gear is provided, the reverse rotation gears In this case, the contact area is not formed between the tooth tip raceway circle of each gear and the inner peripheral surface of the main body cylinder by the action of the meat stealing portion, so that it is possible to prevent pressurization that damages the seal. it can.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a sectional view of a gear pump according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV.
Referring to FIG. 1, in this gear pump, both sides of a main body cylinder 2 having a cavity 1 having an oval cross section penetrating through a central portion thereof are closed by a pair of cover plates 3 screwed so as to cover the entire surface thereof. A housing 4 is provided. Inside the housing 4, a gear chamber 6 is defined between a pair of side plates 5 and 5 made of aluminum alloy that are fitted from both sides of the cavity 1. A pair of drive gear 7 and driven gear 8 are arranged. Reference numeral 9 denotes a seal which is accommodated in the annular groove of the lid plate 3 and is interposed between the lid plate 3 and the main body cylinder 2 to seal the gear chamber 6. A seal 10 is housed in the housing groove of the side plate 5 and partitions the space between the opposing side plate 5 and the cover plate 3 in the gear chamber 6 into a low pressure side and a high pressure side region.
[0012]
The support shafts 7a and 8a of the drive gear 7 and the driven gear 8 are respectively positioned on the arc centers of the arcs on both sides of the gear chamber 6 having an oval cross section, and are laid in parallel to each other. That is, the support shafts 7a and 8a are supported at both ends by support holes 11 and 12 as bearings formed in pairs on the side plates 5, respectively.
One support shaft 7a supported by the pair of support holes 11 is extended to the outside through one lid plate 3, and is driven to rotate by a driving force from a motor (not shown) transmitted to the extended end. It constitutes an axis. A drive gear 7 is attached to the support shaft 7a so as to be integrally rotatable inside the gear chamber 6. An oil seal 13 is disposed at a portion where the support shaft 7a penetrates the cover plate 3.
[0013]
The other support shaft 8 a supported by the pair of support holes 12 constitutes a driven shaft having a shaft end in the support hole 12 of each side plate 5. A driven gear 8 is attached to the support shaft 8 a inside the gear chamber 6. When the driven gear 8 is mounted on the support shaft 8a, the rotation around the axis may be restricted or the rotation around the axis may be allowed. The driven gear 8 meshes with the drive gear 7 in a plane including the axis of both the support shafts 7a, 8a, and with the support shaft 8a (or the support shaft 8a) as the drive gear 7 driven by the support shaft 7a rotates. It is designed to follow and rotate (without rotation).
[0014]
In FIG. 2, the rotation direction of the drive gear 7 and the driven gear 8 interlocked with this is indicated by arrows. The rotation directions of the gears 7 and 8 are predetermined and rotate in opposite directions. A state in which the gears 7 and 8 are rotating in a predetermined rotation direction is referred to as normal rotation. A suction chamber 14 is formed on the rotation direction side, and a discharge chamber 15 is formed on the counter-rotation direction side on both sides of the meshing position of both gears 7 and 8. The suction chamber 14 and the discharge chamber 15 are respectively connected to a suction destination and a discharge destination (not shown) outside the housing 4 through a suction port 16 and a discharge port 17 that open to corresponding positions of the main body cylinder 2. .
[0015]
As will be described in detail later, the feature of the present embodiment is that, as shown in FIG. 6B, the inner peripheral surface 18 of the cavity 1 facing the tooth tip circles 7b and 8b of the gears 7 and 8, respectively. The meat stealing portion 19 for avoiding interference with the tooth tip race circles 7b and 8b of the gears 7 and 8 at the time of reverse rotation is provided at least on the discharge port side.
In FIG. 3, a clearance groove 20 extending to the suction chamber 14 side and a clearance groove 21 extending to the discharge chamber 15 from the meshing position of both the gears 7 and 8 are formed on the gear side surface 5 a of the side plate 5. These escape grooves 20 and 21 prevent the occurrence of so-called confinement in which fluid is confined in a closed region formed by each side plate 5 and each meshing gear tooth at the meshing position of both gears 7 and 8. Is. Both escape grooves 20, 21 are provided so as to avoid the meshing center position of both gears 7, 8, and a predetermined distance is secured between them. This is to prevent both the escape grooves 20 and 21 from communicating with each other because the suction chamber 14 side and the discharge chamber 15 side are communicated with each other and cannot perform the pump function. The gear side surface 5a is formed with a communication groove 22 for communicating the support holes 11 and 12 with the suction chamber 14 side.
[0016]
On the other hand, in FIG. 4, the above-described seal 10 is accommodated in a substantially 3-shaped seal groove on the opposite-gear side surface 5 b of the side plate 5, and the side plates 5 facing each other with the seal 10 as a boundary. And the cover plate 3 is partitioned into a low-pressure side space communicating with the suction chamber 14 side and a high-pressure side space communicating with the discharge chamber 15 side. As described above, the low-pressure working fluid and the high-pressure working fluid act as back pressure on the side opposite to the gear side surface 5b, which is the back surface of the side plate 5, in a state of being partitioned by the seal 10, and this acts on the side plate 5. Since the load is applied according to the discharge pressure, the gap between the side plate 5 and the both gears 7 and 8 is maintained with high accuracy. As a result, the pump efficiency at high pressure can be maintained high. Further, a pair of communication grooves 23 are formed in the counter gear side surface 5b to communicate the support holes 11 and 12 with the suction chamber 14 in the low pressure side space.
[0017]
With such a configuration, the working fluid introduced into the suction chamber 14 through the suction port 20 is received between the teeth of the drive gear 7 and the driven gear 8 facing the suction chamber 14, and is rotated by the rotation of both the gears 7 and 8. These are conveyed in a sealed state between each tooth and the inner peripheral surface of the main body cylinder 2, and sent out to the discharge chamber 15. The drive gear 7 and the driven gear 8 that have finished feeding to the discharge chamber 15 are directed toward the suction chamber 14 through the meshing positions of the two gears 7 and 8, and receive the working fluid in the suction chamber 14 again to discharge the discharge chamber. Sends out to the 15 side.
[0018]
On the other hand, referring to FIG. 5 which is a partially broken exploded perspective view of the main part of the gear pump, the sliding surfaces between the support holes 11 and 12 and the respective support shafts 7a and 8a are separated from the suction chamber 14 on the low pressure side. The working fluid is circulated. That is, since the spiral grooves 11b and 12b are formed in the inner peripheral surfaces 11a and 12a of the support holes 11 and 12, the side surfaces 5a of the side plate 5 are rotated by rotating the support shafts 7a and 8a. The working fluid on the suction chamber 14 side is introduced into the support holes 11 and 12 through the communication groove 22 (or 23) formed in (or 5b), and is formed on the other side surface 5b (or 5a) of the side plate 5. Then, the air is returned to the suction chamber 14 through the communication groove 23 (or 22). Note that the spiral grooves 11b and 12b of the support holes 11 and 12 are all formed in the same direction, and both the gears 7 and 8 rotate in the reverse direction. Therefore, in FIG. 1 and FIG. The working fluid is introduced into the holes 11 and 12 from the non-gear side surface 5b of the side plate 5 (indicated by white arrows in FIG. 5), and into the lower right and upper left support holes 11 and 12, the side plate The working fluid is introduced from the gear side surface 5a (shown by a solid arrow in FIG. 5).
[0019]
Next, referring to FIG. 6A, which is a schematic diagram, the relationship between the inner peripheral surface 18 of the cavity 1 and the tooth tip circles 7b and 8b of the gears 7 and 8 when the gears 7 and 8 rotate in the forward direction. explain. At the time of forward rotation of the gear, the gears 7 and 8 that have received the internal pressure are biased toward the suction port 16 by an amount corresponding to the internal gap S of the bearings 11 and 12 that support the support shafts 7a and 8a. 8 tooth tip circles 7b, 8b form a contact region 24 around the suction port 16 on the inner peripheral surface 18 of the cavity 1, and a high pressure on the discharge port 17 side and a low pressure on the suction port 16 side through the contact region 24. And will be partitioned. This state is the same as in the prior art.
[0020]
If the gears 7 and 8 are rotated in the reverse direction, as shown in FIG. 6B, the gears 7 and 8 are pushed toward the discharge port 17 where the pressure is low (in the figure, black Since the meat stealing portion 19 is provided, no contact area is formed between the tooth tip circles 7 b and 8 b of the gears 7 and 8 and the inner peripheral surface 18 of the cavity 1. Therefore, it is possible to prevent the boosting that damages the seal 13. Moreover, since it is only necessary to provide the meat stealing portion 19, there is no increase in size and the cost does not increase.
[0021]
As the meat stealing portion 19, referring to FIG. 6 (b), providing a clearance amount B of 0.1 mm or more between the tooth tip circles 7 b and 8 b corresponding to the reverse rotation ensures a leakage amount. Therefore, it is preferable for suppressing the pressure increase. For example, it may be about 1 to 2 mm.
In addition, by increasing the bearing clearance S between the support shafts 7a and 8a of the gears 7 and 8, it is possible to increase the amount of leakage due to the meat stealing portion 19, and to reliably prevent pressure increase during reverse rotation.
[0022]
Further, as shown in FIG. 6A, the meat stealing portion 19 is formed so as to start from the intersection of the discharge port 17 and the inner peripheral surface 18 of the main body cylinder 2 . The center angle A of the gear corresponding to the area where the meat stealing portion 19 is formed is a contact area between the tooth tip circles 7b and 8b of the gears 7 and 8 and the inner peripheral surface 18 of the main body cylinder 2 during forward rotation. In order to secure 24, at least the rotation angle of the gears 7 and 8 requires an angle corresponding to one pitch (for example, about 30 °) .
[0023]
The meat stealing portion 19 may be molded simultaneously with the casting of the main body cylinder 2 or may be milled after molding.
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a gear pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, with hatching omitted.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a partially broken exploded perspective view of a main part of the gear pump.
FIGS. 6A and 6B are schematic diagrams showing the relationship between the gear tip circle and the inner circumference of the cavity during forward and reverse rotations of the gear, respectively.
FIGS. 7A and 7B are schematic views showing the relationship between the tooth tip circle of the gear and the inner circumference of the cavity when the gear of the conventional gear pump is rotated forward and backward, respectively.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cavity 2 Body cylinder 3 Cover plate 4 Housing 5 Side plate 6 Gear chamber 7 Drive gear 8 Drive gear 7a, 8a Support shaft 7b, 8b Tooth tip track circle 10 Seal 11, 12 Support hole 11a, 12a Inner peripheral surface (bearing)
16 Suction port 17 Discharge port 18 Inner peripheral surface 19 Meat stealing part A Center angle

Claims (2)

ハウジングのキャビティ内に収容される互いに噛み合う一対のギヤを備える外接式ギヤポンプにおいて、
各ギヤの歯先軌道円に対向し、キャビティに相当する本体筒の内周面の少なくとも吐出口側部分に、逆回転時の各ギヤの歯先軌道円との干渉を回避するための肉盗み部を設けてあり、
この肉盗み部が設けられることにより、各ギヤが逆回転したときに、各ギヤの歯先軌道円と本体筒の内周面との間に、吐出側の低圧と吸込口側の高圧とが互いに仕切られないようにする隙間が形成されるとともに各ギヤの歯先軌道円と本体筒の内周面との間に接触域が形成されないようにしてあることを特徴とするギヤポンプ。
In a circumscribed gear pump comprising a pair of meshing gears housed in a cavity of a housing,
Meat stealing to avoid interference with the gear tip orbit circle of each gear during reverse rotation at least on the discharge port side portion of the inner peripheral surface of the main body cylinder corresponding to the cavity facing the gear tip orbit circle of each gear Has a section,
By providing the meat stealing portion, when each gear rotates in the reverse direction, a low pressure on the discharge side and a high pressure on the suction port side are generated between the tooth tip raceway circle of each gear and the inner peripheral surface of the main body cylinder. A gear pump characterized in that gaps are formed so as not to be separated from each other and no contact area is formed between the tooth tip circle of each gear and the inner peripheral surface of the main body cylinder.
請求項において、上記一対のギヤは駆動ギヤおよび従動ギヤを含み、
駆動ギヤの支軸とハウジングの支軸挿通孔との間を封止するシールが設けられていることを特徴とするギヤポンプ。
In Claim 1 , the pair of gears includes a drive gear and a driven gear,
A gear pump characterized in that a seal is provided for sealing between a support shaft of the drive gear and a support shaft insertion hole of the housing.
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