JP4917921B2

JP4917921B2 - 逃しポケットを備える外接歯車ポンプ

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Publication number: JP4917921B2
Application number: JP2007054932A
Authority: JP
Inventors: ハンストマルクス; コルンマルティン; ヴァイスゲーバーヨーク; ヘールクリストフ; ランパルスキクリストフ
Original assignee: SCHW▲A▼BISCHE H▲U▼TTENWERKE GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
Current assignee: SCHW▲A▼BISCHE H▲U▼TTENWERKE GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2027-03-05
Also published as: US7654806B2; DE102006011200A1; EP1832750B1; US20080025862A1; DE102006011200B4; EP1832750A1; JP2007239745A

Description

本発明は、相互に噛み合うポンプの送輪の係合領域からの閉じ込み流体を排出するための、少なくとも１つの逃しポケットを備える外接歯車ポンプに関する。

外接歯車ポンプは、特許文献１から得られるが、それは、回転駆動されたときに噛合い係合で互いに噛み合う２つの外歯歯車を備える。輸送流体を均一にかつ少ない脈動で輸送するために、逃しポケットが送輪の正面に軸方向で面するシール面に導入され、該ポケットは、噛合い係合の領域に伸び、その結果として、閉じ込み流体は、係合領域から逃しポケットを経由して、排出口を備えるポンプの高圧側と取り込み口を備えるポンプの低圧側との両方に逃げることができる。
独国特許発明第１９８４７１３２号明細書

この従来技術の背景に対して、輸送流の脈動をより広範囲に防ぐことが本発明の目的である。

本発明の主題は、輸送チャンバ、および、それらの外歯により噛合い係合しかつ噛合い係合したときには輸送チャンバの高圧側と低圧側とを分離する、少なくとも２つの回転するように取り付けられた送輪を備える、外接歯車ポンプである。輸送チャンバは、輸送流体のために、その低圧側の取り込み口およびその高圧側の排出口を備える。輸送チャンバは、送輪に半径方向で面するシール面、いわゆる囲い、および送輪の正面に軸方向で面するシール面を形成し、ならびに、対応して送輪との半径方向および軸方向のシールギャップを形成する。輸送チャンバの高圧側および低圧側は、半径方向および軸方向のシールギャップおよび噛合い係合によって、圧力に関して互いに分離される。閉じ込み流体を噛合い係合領域から逃すために、噛合い係合領域内の歯のギャップからの流体がそこを通って逃れ得る逃しポケットが、軸方向で面するシール面（以下においては軸方向のシール面と呼ばれる）の少なくとも１つに提供される。

本発明に従って、係るシール面におけるそのような逃しポケットは、チャンバの高圧側だけに提供され、一方、低圧側の係るシール面は、軸方で面する送輪の少なくとも歯底円から歯先円にまで広がり、そして、一緒に、高圧側と低圧側との分離を保証する狭い軸方向のシールギャップを形成する。低圧側の連続したシール面、および、面する送輪の回転方向に低圧側で長い軸方向のシールギャップによって、高圧流体は、低圧側への逆流を、公知のポンプにおけるよりもより確実に防止される。高圧流体は、噛合い係合から高圧側にのみ逃れ得る。

上述のことから、逃しポケットは、送輪の回転軸を互いに結ぶ直線を越えて低圧側にはみ出すところがないということになる。逃しポケットは、該結合直線から全体として少なくともある程度の距離を示すことが好ましい。逃しポケットが、軸方向に面する送輪の回転方向に、全体として、結合直線から、およそ、好ましくは正確に、面する送輪の歯のギャップ幅の半分または歯厚の半分の距離を示す場合に、高圧側から低圧側へ好ましくなく輸送される閉じ込み流体はほとんど確実に防止される。ここに、歯厚は、係る送輪の基準ピッチ円に対して測られる。送輪が異なる歯厚および歯のギャップ幅を示す場合には、距離は２つの基準値のより大きいほうに関して測られるのが好ましい。歯厚の半分または歯のギャップ幅の半分との違いが、歯厚の１０分の１または歯のギャップ幅の１０分の１をこえない大きさであれば、なお有利であるとみなされる。閉じ込み流体が噛合い係合の領域から高圧側へだけ完全に逃げるということを、低圧側に向かう逃しポケットのそのような幾何学的形状がほとんど確実に保証する。公知のポンプと同様に、閉じ込み流体をなくすことは駆動出力を節約するが、公知のポンプとは違い、低圧側の流体の送流はあまり乱されず、従って、比較的平穏かつより均一に保たれる。ポンプの吸い込みレベルは上昇する。さらに、閉じ込み流の大部分は高圧側に有効に排出される。

逃しポケットは、平らであるのが有利であり、好ましくは、均一または大きくとも３ｍｍの最大深さ、適用可能であるには大きくとも３．５ｍｍであって、深さはシール面の平面に対して測られる。より好ましくは、大きくとも２ｍｍの深さに許容誤差を加える。他方で、ポケットは、少なくとも０．５ｍｍの均一または最大の深さを有すべきである。

逃しポケットを提供される少なくとも１つのシール面は、逃しポケットを除き、軸方向で面する送輪の少なくとも歯底円から歯先円までの周方向に広がる。それは、送輪と一緒に、逃しポケットを除きその歯先円まで、送輪の正面全体の上に狭いシールギャップを好ましくも形成する。それは、逃しポケットを除き、全体が平らであることが好ましい。

逃しポケットは、送輪と軸方向で面する歯底円まで半径方向に広がることが好ましく、またそれを半径方向内側に越えないことが好ましい。それは、該送輪の回転と反対の方向に、詳しくは、輸送チャンバの高圧領域を囲いの中の排出口近くまで伸ばすために、囲いの領域の中まで伸びることができる。そのような実施形態においては、送輪の回転と反対の方向に測られた場合に、逃しポケットは、それが、送輪のすべての回転角位置の中で、なお完全に囲い部の内にある送輪の最後の歯のギャップの中まで伸びるが、回転方向に最後から２番目の歯のギャップの中までは伸びない程度に十分な長さである。例えば、それは、囲い領域の中へ、係る送輪のピッチの約半分の大きさの円弧長さにわたり伸びる。詳しくは、駆動送輪の逃しポケットは、囲いの中へあまりに伸びるべきではない。駆動送輪の今駆動している歯が被駆動送輪とその前面フランクでまだ接触している時にだけ、すなわち、その後面フランクがすでに駆動される送輪から離れている時にだけ、閉じ込み流体が駆動される送輪の囲いの中に流れ得るべきである。そうでなければ、囲いへの閉じ込み流体の流れによって、バックラッシュの範囲内で駆動される送輪が遅延される危険があり得る。

噛合い係合の領域における軸方向のシール面は、階段状に、すなわち、少なくとも実質的に直角に急激に囲い部の中へ傾斜するのが好ましいが、逃しポケットが次第に、好ましくは連続して送輪の回転方向に、その他端でシール面の軸方向高さにまで上昇する場合には、特に、逃しポケットがわずかに囲いの中へ回転と反対の方向に伸びる場合には、それは有利である。従って、逃しポケットは斜めに、すなわち直線的に、または、次第にきつくもしくは次第にゆるく、シール面に向けて上昇し得る。傾斜または勾配の角度は、少なくとも端部に対して数度の大きさ、好ましくは大きくとも１５°であるべきである。

好ましい実施形態においては、上記のことが同様に適用される別の逃しポケットが、送輪の１つに軸方向で面する少なくとも１つの別のシール面に提供される。別の逃しポケットを提供される軸方向のシール面は、閉じ込み流が送輪の両方の軸方向の正面から高圧側にむけて逃げるように同じ送輪に軸方向で面するのが好ましいが、別の送輪にも適用可能である。送輪の幅が大きくなるにつれて、送輪のもう一方の側に提供される別の逃しポケットは、１つだけの逃しポケットと比較するとますます有利である。記述されたように、軸方向のシール面の各々が、各々に１つの逃しポケットを提供され、すなわち、本発明に従って形成されるのがなおさらに好ましい。

展開においては、外接歯車ポンプは、ポンプ流量を要求に従って適合させ得るために、その吐出量において制限される。詳しくは、ポンプは、自己調節ポンプとして形成される。吐出量を制限するために、外接歯車ポンプにとって通常の方法であるが、他の送輪に対してそれが軸方向に前後にシフトし得るように送輪の１つを取り付けることによって、送輪の軸方向の係合長さが変化され得る。そのような実施形態においては、係る送輪は、２つのピストンおよびピストンの間の送輪をサンドイッチ配列で備える軸方向にシフトするユニットの一部である。ピストンは、ケーシング内において軸方向に直線的にガイドされ、回転を固定され、各々は送輪に対して軸方向のシール面のうちの１つを形成する。高圧側の圧力は、ピストンの１つにコンスタントに働くのが好ましく、対応する圧力流体がさらに、輸送チャンバの高圧側、その下流に配置されたポート、または、有用にも高圧流体を加えられるユニットの近傍から取られ、係るピストンに加えられる。２つのピストンのもう１方の側は、高圧流体に対抗する調節力、好ましくは、例えば、単純にメカニカルバネによって生成され得る弾性力を加えられる。必要な場合には、要求に従いバネによって生成される復元力を増やしまたは減らすために、補助的手段が提供され得る。

好ましいアプリケーションにおいては、外接歯車ポンプは燃焼ユニットに潤滑油を提供するために働く。具体的には、燃焼ユニットは自動車の内燃機関であり得る。

本発明は、さらに以下の手段を提供する。
・（項目１）
外接歯車ポンプであって、上記ポンプは、
ａ）流体の取入れ口（４）および排出口（５）を備える輸送チャンバと、
ｂ）上記流体を輸送するために回転駆動され得、かつ上記流体の取入れ口（４）および上記排出口（５）を分離する互いに噛合い係合にある、第１の送輪（１）および第２の送輪（２）と、
ｃ）上記送輪（１、２）と軸方向で面し、上記送輪（１、２）と共に軸方向のシールギャップを形成する、シール面（７、８、１７、１８）と
を備え、
ｄ）上記シール面のうちの少なくとも１つは、上記輸送チャンバの高圧側だけに逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）を備え、かつ、上記逃しポケットを除き、上記軸方向に面する上記送輪（１、２）の少なくとも歯底円から歯先円までの周方向に広がる
ポンプ。
・（項目２）
上記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、上記送輪（１、２）の回転軸を結びかつ上記シール面（７、８、１７、１８）のうちの少なくとも１つに投影される直線（Ｒ１−Ｒ２）から、上記軸方向に面する上記送輪（１、２）の回転方向に、全体にわたって距離（ａ）だけ離れている、項目１に記載の外接歯車ポンプ。
・（項目３）
上記距離（ａ）は、全体にわたってｅ／２±ｅ／１０であり、ｅは、ピッチ円（Ｗ_１、Ｗ_２）について計測されたときの、上記軸方向に面する上記送輪（１、２）の歯のギャップ幅または歯厚である、項目１または項目２に記載の外接歯車ポンプ。
・（項目４）
上記距離（ａ）は、大きくとも全体にわたって６ｅ／１０であり、ｅは、上記ピッチ円（Ｗ_１、Ｗ_２）について計測されたときの、上記軸方向に面する上記送輪（１、２）の歯のギャップ幅または歯厚である、項目１から項目３までのいずれか一項目に記載の外接歯車ポンプ。
・（項目５）
上記シール面（７、８、１７、１８）のうちの上記少なくとも１つは、上記面する送輪（１、２）の回転方向の前端で、上記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）の中に急激に傾斜し、好ましくは、上記前端は上記送輪（１、２）の回転軸を結ぶ直線（Ｒ１−Ｒ２）に平行である、項目１から項目４までのいずれか一項目に記載の外接歯車ポンプ。
・（項目６）
上記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、上記面する送輪（１、２）の回転方向の後端で次第に平らとなり、好ましくは、割当てられたシール面（７、８、１７、１８）の中に連続的に移行する、項目１から項目５までのいずれか一項目に記載の外接歯車ポンプ。
・（項目７）
上記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、上記送輪（１、２）を周方向領域にわたって包囲する上記輸送チャンバのシール面（９）によって形成される囲いの中にまで、上記軸方向に面する送輪（１、２）の回転方向と逆方向に広がる、項目１から項目６までのいずれか一項目に記載の外接歯車ポンプ。
・（項目８）
上記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、上記半径方向のシール面（９）によってなお完全に包囲されている、上記軸方向に面する送輪（１、２）の最後の歯のギャップの中にまで回転方向と逆方向に広がる、項目７に記載の外接歯車ポンプ。
・（項目９）
上記駆動送輪（１）の前面フランクが、上記被駆動送輪（２）と接触して駆動しており、上記駆動送輪（１）の歯の後面フランクが、上記送輪（１、２）のピッチポイントを通過したときに、上記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、上記最後の歯のギャップとのみ係合するように、囲いの中に伸びる、項目８に記載の外接歯車ポンプ。
・（項目１０）
上記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、大きくとも３．５ｍｍ深さ、好ましくは、大きくとも２．５ｍｍ深さである、項目１から項目９までのいずれか一項目に記載の外接歯車ポンプ。
・（項目１１）
シフティングユニットを備える、項目１から項目１０までのいずれか一項目に記載の外接歯車ポンプであって、上記シフティングユニットは、軸方向に前後に動かされ得、かつその間で上記第２の送輪（２）が回転し得るように取り付けられる２つのピストン（１５、１６）を備え、上記ピストン（１５、１６）のうちの１つは、上記逃しポケット（１７ａ、１８ａ）を備える上記少なくとも１つのシール面（１７、１８）を形成する、ポンプ。
・（項目１２）
上記ピストン（１５、１６）の各々がシール面（１７、１８）を形成し、上記シール面は、上記輸送チャンバの高圧側だけに逃しポケット（１７ａ、１８ａ）を備え、かつ上記逃しポケットを除き、上記軸方向に面する送輪（１、２）の少なくとも歯底円から歯先円までの周方向に広がる、項目１１に記載の外接歯車ポンプ。
・（項目１３）
シフティングユニットを備える、項目１から項目１２までのいずれか一項目に記載の外接歯車ポンプであって、上記シフティングユニットは、軸方向に前後に動かされ得、かつその間で上記第２の送輪（２）が回転し得るように取り付けられる２つのピストン（１５、１６）を備え、上記逃しポケット（７ａ、８ａ）を提供される上記少なくとも１つのシール面（７、８）は、上記第１の送輪（１）に軸方向で面する、ポンプ。
・（項目１４）
逃しポケット（７ａ、８ａ）は、上記第１の送輪（１）に軸方向で面する２つのシール面（７、８）の各々において、上記輸送チャンバの高圧側のみに形成され、シール面（７、８）の両方は、それらのそれぞれの上記逃しポケットを除き、上記軸方向に面する送輪（１、２）の少なくとも歯底円から歯先円までの周方向に広がる、項目１３に記載の外接歯車ポンプ。

（摘要）
外接歯車ポンプであって、該ポンプは、ａ）流体の取入れ口（４）および排出口（５）を備える輸送チャンバと、ｂ）該流体を輸送するために回転駆動され得、かつ該流体の取入れ口（４）および該排出口（５）を分離する互いに噛合い係合にある、第１の送輪（１）および第２の送輪（２）と、ｃ）該送輪（１、２）と軸方向で面し、該送輪（１、２）と共に軸方向のシールギャップを形成する、シール面（７、８、１７、１８）とを備え、
ｄ）該シール面のうちの少なくとも１つは、該輸送チャンバの高圧側だけに逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）を備え、かつ、該逃しポケットを除き、該軸方向に面する該送輪（１、２）の少なくとも歯底円から歯先円までの周方向に広がるポンプ。

本発明の有利な特徴は、請求項およびそれらの組み合わせにおいても記述される。それらおよび上記において記述される特徴は、さらなる有意な特徴の組み合わせを生じる。

本発明の例示的な実施形態は、添付の図面に基づいて説明される。例示的な実施形態によって開示される特徴は、特徴の各々個別におよび任意の組み合わせで、請求項の主題および上述の実施形態を有用に展開する。

図１は、外接歯車ポンプの断面を示す。ケーシング部分３およびカバー６（図２）を備えるポンプにおいては、平行な回転軸Ｒ１およびＲ２に対して回転し得るように、２つの外歯の送輪１および送輪２が取り付けられる、輸送チャンバが形成される。送輪１は、例えば自動車の内燃機関のクランクシャフトによって、回転駆動される。送輪１が回転駆動される場合には、それと対になる送輪２が同様に回転駆動されるように、送輪１および送輪２は互いに噛合い係合される。輸送流体、好ましくは内燃機関用の潤滑油を、取り入れ口４は低圧側で輸送チャンバの中に送り込み、排出口５は高圧側で送り出す。ケーシング部分３は、半径方向のシール面９を形成し、その表面は、送輪１および送輪２の各々に半径方向で面し、それぞれの送輪１または送輪２の周囲を囲い狭い半径方向のシールギャップを形成する。送輪１に対し、ケーシング３、６は、軸方向で面し、送輪１の各正面に対して軸方向のシール面をさらに形成するが、そのシール面７が図１において見られ得る。送輪２の２つの各正面に軸方向で面するもう１つの軸方向のシール面が形成されるが、そのシール面１７が図１における断面において見られ得る。

送輪１および送輪２を回転駆動することによって、流体は取り入れ口４を通って輸送チャンバの中に吸い込まれ、送輪１および送輪２の歯のギャップの中で、それぞれの囲いを通り、輸送チャンバの高圧側に輸送され、そこで、排出口５を通って、例えば内燃機関などの消費者へ輸送される。輸送作動の間、送輪１と送輪２との間に形成されたシールギャップおよび前述のシール面によって、ならびに、送輪１と送輪２との噛合い係合によって、高圧側は低圧側から分離される。ポンプの吐出流量は、送輪１および送輪２の回転速度に比例して上昇する。一定の限界回転速度以上では、内燃機関は、回転速度に比例して上昇する特性曲線に従いポンプが輸送する量よりも少ない潤滑油しか受け入れないので、ポンプの吐出流量は、その限界の回転速度以上では調節される。調節のために、送輪２は、軸方向すなわちその回転軸Ｒ_２に沿い、送輪１に対して前後にシフトされ得、その結果として、送輪１と送輪２との係合長さおよび対応して吐出流量は変化され得る。

図２においては、送輪２は軸方向のオーバラップ、すなわち係合長さを含む軸方向の位置にあると設定され、係合長さは最大係合長さと比べてすでに低減されている。送輪２は、シフティングユニットの一部であり、シフティングユニットは、ジャーナル軸受け１４、ピストン１５、ピストン１６、および、ピストン１５と１６との間にあってかつ回転し得るようにジャーナル軸受け１４に取り付けられる送輪２から成る。ジャーナル軸受け１４は、ピストン１５と１６とを互いに連結し、回転に対して固定される。ピストン１６は、送輪２に対面する軸方向のシール面１７を形成する。ピストン１５は、もう一方の軸方向のシール面１８を形成する。シフティングユニット全体は、回転に対して固定され、ポンプのケーシング３、６の移動スペースの中で、軸方向に前後にシフトし得るように取り付けられる。ケーシングは、ケーシング部分３およびそれに固定して連結されるケーシングカバー６によって形成される。ケーシングカバー６は、送輪１に面するその正面がシール面７を形成する、ベースを備えるように形作られる。反対側の正面において、ケーシング部分３は、送輪１と軸方向で面する第４の軸方向のシール面８を形成する。シフティングユニットに面するシール面８の横腹は、ピストン１５のために、弓形の切り取り部が設けられる。送輪１に面するピストン１６の横腹は、シール面７を形成するベースのために、弓形の切り取り部が設けられる。切り取り部を除いて、シール面７はシール面８に対応し、シール面１７はシール面１８に対応する。

シフティングユニットが軸方向に前後し得る移動スペースは、ピストン１６の後部側によって制限される部分スペース１０およびピストン１５の後部側によって制限される部分スペース１１を備える。部分スペース１０はポンプの高圧側に連結され、かつ、そこに導入され、従ってピストン１６の後部側に働く圧力流体によって絶えず満たされる。メカニカルな圧力バネ１２がスペース１１に配置され、その弾性力がピストン１６の後部側に働く。バネ１２は、部分スペース１０のピストン１５に働く圧力に対抗する。このような外接歯車ポンプの調節は公知であり、従って説明の必要はない。調節は、独国特許第１０２２２１３１号Ｂ４に従って詳細に構成され得る。

軸方向のシール面７、８および１７、１８が、その周方向にわたって滑らかであり、かつ、軸方向のシールギャップが対応して周方向にわたって狭い場合には、送輪１と送輪２との係合する領域内の高圧側の流体は、圧搾され、すなわち高圧側の圧力さえも超えて圧縮されて、低圧側へ輸送される。駆動出力は流体を圧搾することに消費され、さらに、特別な流体の圧縮および噛合せを通過するその移動に関連して輸送流の脈動が生じる。

前述の不具合をなくすために、シール面７、８、１７および１８は、それぞれ高圧側に逃しポケット７ａ、８ａ、１７ａおよび１８ａを提供され、その４つすべてが図２において見られ得る。

図３の表現では、上からの眺めでシール面７および１７がはっきりと見えるように、送輪１および送輪２は取り除かれている。それぞれの逃しポケット７ａおよび１７ａを除き、シール面７および１７は滑らかな平面の表面に形成され、割当てられる送輪１または送輪２の歯先円にまで達している。逃しポケット７ａおよび１７ａは、それぞれの回転軸Ｒ_１およびＲ_２に向けて内側へ半径方向に、割当てられる送輪１または送輪２の歯底円にまで達する。半径方向に外側へ、逃しポケット７ａおよび１７ａは開いていて、すなわち、それらは、それらのそれぞれのシール面７または１７の円周方向の端まで広がっている。シール面７および１７の各々は、シール端で、それぞれ逃しポケット７ａまたは１７ａの中に、段状に急激に傾斜するが、シール端は、回転軸Ｒ_１とＲ_２とを結ぶ直線Ｒ_１−Ｒ_２に平行で、距離「ａ」だけ離れて位置する。距離「ａ」は、割当てられる送輪１または送輪２の歯のギャップ幅の半分もしくは歯厚「ｅ」の半分の大きさである。距離「ａ」の測定に関連する、歯厚または歯のギャップ幅「ｅ」は、図１に示され、通常は、送輪１または送輪２の基準円またはピッチ円Ｗ_１またはＷ_２の位置で測られる。送輪１および送輪２は、同じ大きさの歯厚と歯のギャップ幅「ｅ」を示す。歯厚と歯のギャップ幅が異なる場合には、それは好ましい実施形態に対応するものではないが、２つのうちの大きいほうに少なくとも実質的に対応するように距離が選ばれる。

逃しポケット７ａおよび１７ａは、送輪１および送輪２の回転と反対の方向に、囲いの中まで、すなわち、送輪１および送輪２のすべての回転角位置において、なお完全に囲いの内にある送輪１または送輪２のそれぞれの最後の歯のギャップまで伸びる。その結果、その歯の前面フランクだけが、被駆動送輪２となお確実に接触しているときに、逃しポケット７ａは、駆動送輪１の駆動する歯の後面フランクが仮想のピッチ点を通過し、それが、被駆動送輪２の歯のギャップのみと係合する程度に、囲いの中に伸びる。これは、なお囲いの内にある被駆動送輪２の歯のギャップの中へ閉じ込み流体が最初に流れ込むときに、確実な駆動接触があるということを保証する。逃しポケット１７ａは、駆動送輪１の囲いの内まで伸びるのが好ましい。囲い内の逃しポケット７ａおよび１７ａの端は、約９０度に対応する円弧長さだけ、結合直線Ｒ_１−Ｒ_２から離れている。

係合領域におけるそれぞれのシール端のシール面７および１７は、逃しポケット７ａおよび１７ａの中へ急激に、すなわち直角に傾斜するのが好ましいが、逃しポケット７ａおよび１７ａのもう一つの端は、送輪１および送輪２の回転と反対の方向に向かって次第に平坦となって行くが、それぞれのシール面７または１７の平面に対し測った場合に、最大でも１５°傾斜角であることが好ましい。

逃しポケット７ａおよび１７ａは、送輪１および送輪２の回転方向に伸びる。送輪１および送輪２の係合領域に面する逃しポケット１７ａの端は、ピストン１６のための弓形の切り取り部分の中へ傾斜し、その結果、シール面１７のシール端は、係合領域の中では、シール面７のシール端よりも著しく短い。この違いを除けば、逃しポケット７ａおよび１７ａは、互いに対応する。

送輪１および送輪２の軸方向の反対側のシール面８および１８は、シール面７および１７に似た形であり、逃しポケット７ａおよび１７ａの形の逃しポケット８ａおよび１８ａを、対応して高圧側だけに同様に提供される。逃しポケット７ａおよび１７ａに関して述べられたことは、これらの別の逃しポケットに関しても当てはまる。この点で、シール面７に向きあうシール面８は、シール面１７に対応し、シール面１８はシール面７に対応する。

高圧側に各々の逃しポケットを有し、さらに、逃しポケットがそれぞれのシール面の上に投影された直線Ｒ_１−Ｒ_２から安全距離「ａ」を維持するように、本発明に従って軸方向のシール面７、８および１７、１８を構成することは、ポンプが閉じ込み流体を逃す一方で、閉じ込み流体は噛合い係合を経由して輸送され得ないか、または、少なくとも実用上の目的に対して無関係な程度であるということを保証し、従って、噛合い係合全体に最大限の密閉性を保証する。

噛合い係合する２つの送輪を備える外接歯車ポンプの輸送チャンバを示す。外接歯車ポンプの長手方向断面を示す。輸送チャンバの２つの軸方向のシール面の平面図を示す。

符号の説明

１、２送輪
３ケーシング
４取り込み口
５排出口
６ケーシングカバー
７、８、１７、１８軸方向のシール面
９半径方向のシール面
１０、１１部分スペース
１２メカニカルバネ
１４ジャーナル軸受け
１５、１６ピストン
７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ逃しポケット
Ｒ_１、Ｒ_２回転軸
Ｗ_１、Ｗ_２ピッチ円
ａ直線Ｒ_１−Ｒ_２から逃しポケットまでの距離
ｅ歯のギャップ幅の半分または歯厚の半分

Claims

外接歯車ポンプであって、該ポンプは、
ａ）流体の取入れ口（４）および排出口（５）を備える輸送チャンバと、
ｂ）該流体を輸送するために回転駆動され得、かつ該流体の取入れ口（４）および該排出口（５）を分離する互いに噛合い係合にある、第１の送輪（１）および第２の送輪（２）と、
ｃ）該送輪（１、２）と軸方向で面し、該送輪（１、２）と共に軸方向のシールギャップを形成する、シール面（７、８、１７、１８）と
を備え、
ｄ）該シール面のうちの少なくとも１つは、該輸送チャンバの高圧側だけに逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）を備え、かつ、該逃しポケットを除き、該軸方向に面する該送輪（１、２）の少なくとも歯底円から歯先円までの周方向に広がり、
ｅ）該逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、該送輪（１、２）を周方向領域にわたって包囲する該輸送チャンバのシール面（９）によって形成される囲いの中にまで、該軸方向に面する送輪（１、２）の回転方向と逆方向に広がり、そして
ｆ）該逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、該軸方向に面する送輪（１、２）の歯のギャップの中まで回転方向と逆方向に広がり、該ギャップが、半径方向の該シール面（９）によってなお完全に包囲されている該軸方向に面する送輪（１、２）の最後の歯と、該軸方向に面する送輪（１、２）の最後の歯の回転方向後方に隣接する歯とによって形成されており、そして
ｇ）該駆動送輪（１）の歯の前面フランクが、該被駆動送輪（２）と接触して駆動しており、該駆動送輪（１）の歯の後面フランクが、該送輪（１、２）のピッチポイントを通過したときに、該逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）が、該歯のギャップとのみ係合するように、囲いの中に伸びる、
ポンプ。
前記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、前記送輪（１、２）の回転軸を結びかつ前記シール面（７、８、１７、１８）のうちの少なくとも１つに投影される直線（Ｒ_１−Ｒ_２）から、該軸方向に面する該送輪（１、２）の回転方向に、全体にわたって距離（ａ）だけ離れている、請求項１に記載の外接歯車ポンプ。
前記距離（ａ）は、全体にわたってｅ／２±ｅ／１０であり、ｅは、ピッチ円（Ｗ_１、Ｗ_２）について計測されたときの、前記軸方向に面する前記送輪（１、２）の歯のギャップ幅または歯厚である、請求項１または請求項２に記載の外接歯車ポンプ。
前記距離（ａ）は、大きくとも全体にわたって６ｅ／１０であり、ｅは、前記ピッチ円（Ｗ_１、Ｗ_２）について計測されたときの、前記軸方向に面する前記送輪（１、２）の歯のギャップ幅または歯厚である、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の外接歯車ポンプ。
前記シール面（７、８、１７、１８）のうちの前記少なくとも１つは、前記面する送輪（１、２）の回転方向の前端で、前記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）の中に急激に傾斜し、好ましくは、該前端は該送輪（１、２）の回転軸を結ぶ直線（Ｒ_１−Ｒ_２）に平行である、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の外接歯車ポンプ。
前記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、前記面する送輪（１、２）の回転方向の後端で次第に平らとなり、好ましくは、割当てられたシール面（７、８、１７、１８）の中に連続的に移行する、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の外接歯車ポンプ。
前記逃しポケット（７ａ、８ａ、１７ａ、１８ａ）は、大きくとも３．５ｍｍ深さ、好ましくは、大きくとも２．５ｍｍ深さである、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の外接歯車ポンプ。
シフティングユニットを備える、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の外接歯車ポンプであって、該シフティングユニットは、軸方向に前後に動かされ得、かつその間で前記第２の送輪（２）が回転し得るように取り付けられる２つのピストン（１５、１６）を備え、該ピストン（１５、１６）のうちの１つは、前記逃しポケット（１７ａ、１８ａ）を備える前記少なくとも１つのシール面（１７、１８）を形成する、ポンプ。
前記ピストン（１５、１６）の各々がシール面（１７、１８）を形成し、該シール面は、前記輸送チャンバの高圧側だけに逃しポケット（１７ａ、１８ａ）を備え、かつ該逃しポケットを除き、前記軸方向に面する送輪（１、２）の少なくとも歯底円から歯先円までの周方向に広がる、請求項１から８までのいずれか一項に記載の外接歯車ポンプ。
シフティングユニットを備える、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の外接歯車ポンプであって、該シフティングユニットは、軸方向に前後に動かされ得、かつその間で前記第２の送輪（２）が回転し得るように取り付けられる２つのピストン（１５、１６）を備え、前記逃しポケット（７ａ、８ａ）を提供される前記少なくとも１つのシール面（７、８）は、前記第１の送輪（１）に軸方向で面する、ポンプ。
逃しポケット（７ａ、８ａ）は、前記第１の送輪（１）に軸方向で面する２つのシール面（７、８）の各々において、前記輸送チャンバの高圧側のみに形成され、シール面（７、８）の両方は、それらのそれぞれの該逃しポケットを除き、前記軸方向に面する送輪（１、２）の少なくとも歯底円から歯先円までの周方向に広がる、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の外接歯車ポンプ。