JP4113125B2 - フランジを備えたギアポンプ - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ本体がカバーにより閉じられて空洞が形成されており、前記空洞内に駆動ピニオンがあり、該駆動ピニオンは駆動軸に固定されており、該駆動軸により回転駆動可能であり、駆動ピニオンによって従動ピニオンが回転駆動されるように、従動ピニオンの歯が駆動ピニオンの歯と協働し、従動ピニオンの両側に配置された２つのフランジがこのためにポンプ本体とカバーとに設けられた空洞に入り、前記フランジの外面に圧力を及ぼす手段が設けられている形式のギアポンプに関する。

このようなポンプは、特に、オイルポンプ、ガソリンポンプ、または軽油ポンプとしてよく使われている。このようなポンプの重大な欠点は、吐出エリア内の圧力の作用でカバーが変形し、遊び歯車の軸方向に隙間を形成することにある。カバーの変形により、吐出部と吸入部との間に漏洩エリアが生じ、その結果、ポンプの容積効率が低下する。

多数の文献（仏国特許出願公開第１２３９２１１号明細書、米国特許第３０４６９０２号明細書、独国特許第１１７２９５９号明細書、英国特許第６６１７７２号明細書、および英国特許第１０６７５５２号明細書）が、ピニオンとハウジングとの間に、ピニオンの軸のための溝を備えた４個の摺動スリーブを介在させることを提案している。これらのスリーブは、ピニオンで支持されながらポンプを気密にする役目がある。そのため、スリーブの外面には一定の圧力がかかる。第一の文献では、外面が、ポンプの入口圧を受けるので、吐出エリア内の圧力が、スリーブにかかる圧力を上回り、ピニオンの側面とスリープとの間に逆流が起きるおそれを否定できない。他の４件の文献では、外面の少なくとも一部に出口圧がかかる。これらのスリーブは、ほぼピニオンの直径に対応する円形を有し、２個のピニオンの間の中央面に、対応する平面部を備える。従って、これらのスリーブは、回転時にブロックされる。しかも、平面部は、２個のピニオンの間の中央面で２個ずつ接合部を形成するので、そこでは吐出のおそれが最大になる。

こうしたポンプは複雑であり、様々な部品の正確な調整を要するので、コストが高く、脆い。

従って、本発明の目的は、圧力作用でカバーが変形するおそれがなく、ずっと単純な構成の、序文で示したタイプのポンプを開発することにある。

この目的は、フランジが、従動ピニオンの一端に結合されるディスクからそれぞれ構成され、ディスクと従動ピニオンが同心であり、ディスクが、従動ピニオンの歯を被覆する、本発明によるポンプにより達せられる。かくして、フランジは、従動ピニオンと同時に回転する。従動ピニオンだけが、歯を覆うフランジを備えるので、本発明によるポンプは簡単に製造される。フランジの役割をするディスクの外面に及ぼされる圧力は、ディスクの変形を防ぐので、簡単なギアポンプでよくみられるように、吸入部と吐出部との間に軸方向の漏洩エリアが殆ど形成されない。さらに、歯が交差する全てのエリアがディスクにより覆われるので、ピニオンの間の中央面に沿ったどの接合部も漏洩を生ずる恐れがない。そのうえ、ディスクは、駆動ピニオンの歯を締めつけるので、ピニオンに軸方向の隙間ができない。これによって、ポンプの容積効率は改善される。ディスクの直径は、必ずしもというわけではないが、ピニオンの外径より大きい。

本発明の特別な実施形態では、フランジが、従動ピニオンの回転に対してガイドの役割を果たす。従って、従来技術のポンプが備えているように、フランジに加えてガイド軸を設ける必要はない。

本発明によれば、ディスク外面に圧力を及ぼす手段が、ディスク外面と、ポンプ本体およびカバーにそれぞれ設けられた空洞の底との間に配置される第一および第二の空間を含み、これらの空間にほぼ同じ圧力がかけられる。ギアポンプを単純化するために、管路が端から端まで従動ピニオンを貫通し、第一および第二の空間と接することが望ましい。このようにして、２個のディスクに確実に同じ圧力をかけるようにする。同様に、第一および第二の空間が、ポンプの吐出エリアと接するようにすることが望ましい。このため、ポンプの吐出エリアと、少なくとも一つの空間とを接触させる管路または溝を設けることができる。

特別な実施形態では、軽量化のために、ディスクが刳り貫かれている。

以下、本発明について、図面を用いてさらに詳しく説明する。

本発明によるギアポンプは、カバー（３）により閉じられるポンプ本体（２）から主に構成され、歯が一緒に協働する２個のピニオン（４、５）が内部にある主要空洞を有する。駆動ピニオンである第一のピニオン（４）は、駆動軸（１）により駆動される。駆動ピニオン（４）が回転するとすぐに、従動ピニオンである第二のピニオン（５）が駆動される。ポンプは、片側に吸入エリアを有し、反対側に吐出エリアを有する。吐出エリアと吸入エリアとの間の圧力差と、歯の回転との作用で、簡易ポンプのカバーは、図２に示したように変形する傾向がある。その場合、吐出エリアと吸入エリアとの間に軸方向の漏洩エリア（６）が発生し、そのため、ポンプの容積効率が低下し、ピニオンの軸方向の隙間が大きくなる。図１に、ポンプ内の流体の通常の循環を太い矢印で示し、軸方向の漏洩による流体の逆流を細い矢印で示した。

この問題を解消するために、本発明によるギアポンプは、ディスク（８）により補強された従動ピニオン（５）を備える。従動ピニオン（５）の各端に、このピニオンに結合されるディスク（８）があり、ディスクは、このためにポンプ本体（２）とカバー（３）とにそれぞれ設けられた空洞（１０）に入る。ディスクの外面と、ディスクが入る空洞の底との間に空間を設ける。ディスクの直径は、許容範囲の誤差でピニオンの直径に対応する。かくして、駆動ピニオン（４）の歯は、ほぼ係合エリアでディスク（８）により締め付けられる。ディスク（８）の外面に及ぼされる圧力が、ディスクの変形を妨げる。そのため、吐出エリアと吸入エリアとの間の気密性が確保される。実際、従来技術のポンプとは反対に、ピニオンの間の中央面に沿ってどの接合部も漏れを生じるおそれがない。しかも、従動ピニオン（５）だけがフランジ（８）を備えるので、本発明によるポンプは、いっそう簡素化され、従って、いっそう経済的に製造される。

さらに、ディスク（８）は、従動ピニオン（５）に結合されるので、特にポンプの始動時に、ディスク（８）の外面に及ぼされる圧力がまだ弱くても、気密性が確保される。

ディスクは、また、従動ピニオン（５）のガイド軸の機能を果たすので、同様に、こうした軸を補強可能である。これは、フランジがその形状そのものを理由として回転不能であった従来技術のポンプの場合にはそうではなかった。

２個のディスクに同じ圧力を確保するために、ディスク（８）の２個の空洞（１０）を接触させる管路（９）を設ける。

ディスク（８）の外面における圧力は、吐出エリアと空洞（１０）との連通手段（図示せず）により吸入される流体によって及ぼされる。この連通手段を、管路または溝として構成してもよい。

ディスク（８）は、適切な手段（７）により従動ピニオンに結合される。好適には、軽量化のためにディスク（８）の外面が刳り貫かれる。

遊びを大幅に減らし、従って、吐出エリアと吸入エリアとの間の漏洩を著しく減少することにより、本発明によるポンプの容積効率は改善される。さらに、ディスクは、このように遊びの少ないピニオンの最適安定性を確保する。

ギアポンプの縦断面図である。 カバーが変形した従来技術のギアポンプの横断面図である。 本発明によるギアポンプの横断面図である。

符号の説明

１ 駆動軸
２ ポンプ本体
３ カバー
４ 駆動ピニオン
５ 従動ピニオン
６ 漏洩エリア
７ ディスク固定手段
８ ディスク
９ 管路
１０ 空洞

Claims (7)

1. ポンプ本体（２）がカバー（３）により閉じられて空洞が形成されており、
   前記空洞内に駆動ピニオン（４）があり、該駆動ピニオン（４）は駆動軸（１）に固定されており、該駆動軸（１）により回転駆動可能であり、
   駆動ピニオンによって従動ピニオンが回転駆動されるように、従動ピニオン（５）の歯が駆動ピニオン（４）の歯と協働し、
   従動ピニオンの両側に配置された２つのフランジがポンプ本体（２）とカバー（３）とに設けられた空洞（１０）に入り、
   前記フランジの外面に圧力を及ぼす手段が設けられている形式のギアポンプにおいて、
   前記フランジは従動ピニオン（５）と同時に回転するようにそれぞれ従動ピニオン（５）の一端に結合されたディスク（８）から構成されており、前記ディスク（８）と前記従動ピニオン（５）は同心であり、前記ディスク（８）は前記従動ピニオン（５）の歯を被覆していることを特徴とする、ギアポンプ。
2. 前記フランジ（８）が、前記従動ピニオン（５）の回転に対してガイドの役割を果たすことを特徴とする、請求項１に記載のギアポンプ。
3. 前記ディスク（８）の外面に圧力を及ぼす手段が、前記ディスク（８）の外面と、ポンプ本体（２）およびカバー（３）にそれぞれ設けられた空洞の底との間に第一および第二の空間を含んでおり、これらの空間にほぼ同じ圧力がかけられることを特徴とする、請求項１または２に記載のギアポンプ。
4. 管路（９）が、端から端まで従動ピニオン（５）を貫通し、第一および第二の空間と接することを特徴とする、請求項３記載のギアポンプ。
5. 前記第一および第二の空間が、ポンプの吐出エリアと接することを特徴とする、請求項３または４記載のギアポンプ。
6. ポンプの吐出エリアと、少なくとも一つの空間とを接触させる管路または溝を設けることを特徴とする、請求項３から５のいずれか１項記載のギアポンプ。
7. 前記ディスク（８）が、刳り貫かれていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項記載のギアポンプ。

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