JP5395631B2 - ギヤポンプ - Google Patents

Description

本発明は、ギヤポンプに関し、さらに詳しくは、低粘度流体を必要十分な吐出圧力及び吐出量を確保して圧送することができるギヤポンプに関する。

従来のギヤポンプとして、ケーシングと、このケーシングに形成されたギヤ室に設けられ相互に噛み合う一対のギヤと、を備えるものが一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、ケーシングに、ギヤ室に流体をギヤ軸方向と略直交する方向から吸込ませる吸込用通路を形成し、この吸込用通路を介してギヤ室内に吸込まれる流体を一対のギヤによりギヤ軸方向と略直交する方向に送り出すようにしたギヤポンプが開示されている。

特開２００１−１４０７７０号公報

近年、環境対策等のために船舶用ボイラの燃料として低粘度オイル（例えば、マリンガスオイル等）を使用することが提案されている。しかしながら、上記従来のギヤポンプを用いて低粘度オイルをボイラに圧送しても、必要十分なオイルの吐出圧力及び吐出量を確保できなかった。これは、上記従来のギヤポンプでは、ギヤ室内に吸込まれる流体をギヤ軸方向と略直交する方向に送り出すようにしているので、ギヤ室内の圧力損失が比較的大きくなるためであると考えられる。なお、スクリュウポンプを用いて低粘度オイルをボイラに圧送することも考えられるが、低粘度オイル中に含まれるスラリー成分によりスクリュウがロックしてしまう恐れがある。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、低粘度流体を必要十分な吐出圧力及び吐出量を確保して圧送することができるギヤポンプを提供することを目的とする。

本発明は、以下の通りである。
１．ケーシングと、該ケーシングに形成されたギヤ室に設けられ相互に噛み合う一対のギヤと、を備えるギヤポンプであって、
前記ケーシングには、前記ギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なる吸込用通路が設けられており、前記一対のギヤにより前記ギヤ室内の流体をギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって送り出すようにし、
前記ケーシングは、ケーシング本体と、該ケーシング本体に形成された貫通穴に設けられて前記ギヤ室を形成し且つ前記一対のギヤのギヤ軸を軸支する左右のサイドプレートと、を有しており、
前記左右のサイドプレートのうちの一方のサイドプレートには、該サイドプレートの外周側に開口して前記吸込用通路を構成する切欠部が形成されていることを特徴とするギヤポンプ。
２．前記ケーシングには、複数の前記一対のギヤのそれぞれが設けられる複数の前記ギヤ室が形成されており、
前記ケーシングには、前記複数のギヤ室のうちの最上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なる前記吸込用通路と、前記複数のギヤ室の隣り合うギヤ室のうちの上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側と下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側とを連絡する連絡用通路と、前記複数のギヤ室のうちの最下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なる吐出用通路と、が設けられている上記１．記載のギヤポンプ。
３．前記一方のサイドプレートの前記切欠部の内周側には、前記一対のギヤのギヤ軸の外周面に圧接するオイルシールが設けられている上記１．又は２．に記載のギヤポンプ。
４．船舶用ボイラにオイルを圧送するために用いられる上記１．乃至３．のいずれか一項に記載のギヤポンプ。

本発明のギヤポンプによると、吸込用通路を介してギヤ室のギヤ軸方向の一端側に流体が吸込まれ、一対のギヤによりギヤ室内の流体がギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって送り出される。これにより、ギヤ室内での流体の圧力損失を抑制でき、低粘度流体を必要十分な吐出圧力及び吐出量を確保して圧送することができる。また、ギヤポンプでは、通常、一対のギヤが適当な遊びを介して噛み合わせられているので、スラリー成分によるギヤのロックを防止できる。
また、前記ケーシングが、ケーシング本体と、左右のサイドプレートと、を有しており、前記左右のサイドプレートのうちの一方のサイドプレートに切欠部が形成されているので、切欠部を介してギヤ室に流体がギヤ軸方向から吸込まれるため、一対のギヤによりギヤ室の流体をギヤ軸方向の一端側から他端側に向かってさらに円滑に送り出すことができる。
また、前記ケーシングに複数の前記ギヤ室が形成されており、前記ケーシングに、前記吸込用通路と、連絡用通路と、吐出用通路と、が設けられている場合は、吸込用通路を介して最上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に流体が吸込まれ、連絡用通路を介して隣り合うギヤ室のうちの上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側の流体が下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に流入され、吐出用通路を介して最下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側から流体が吐出される。そして、複数のギヤ室のそれぞれでは、一対のギヤにより流体がギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって送り出される。これにより、多段式のギヤポンプを構成でき、圧送される低粘度流体の吐出圧力及び吐出量をさらに高めることができる。
また、前記一対のギヤが片ヘリカルギヤである場合は、一対のギヤによりギヤ室の流体をギヤ軸方向の一端側から他端側に向かってさらに円滑に送り出すことができる。
また、前記一方のサイドプレートの前記切欠部の内周側にオイルシールが設けられている場合は、メカニカルシールに比べて小型なオイルシールを採用しているため、サイドプレートを利用して切欠部を容易に形成することができる。
さらに、船舶用ボイラにオイルを圧送するために用いられる場合は、船舶用ボイラに低粘度オイルを好適に圧送することができる。

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施例１に係るギヤポンプの縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 上記ギヤポンプのオイルの圧送作用を説明するための断面図である。 上記ギヤポンプのオイルの圧送作用を説明するための斜視図である。 実施例２に係るギヤポンプの縦断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 上記ギヤポンプのオイルの圧送作用を説明するための断面図である。 上記ギヤポンプのオイルの圧送作用を説明するための斜視図である。 実施例３に係るギヤポンプの縦断面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。 図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。 上記ギヤポンプのオイルの圧送作用を説明するための断面図である。 上記ギヤポンプのオイルの圧送作用を説明するための斜視図である。 実験例１に係るギヤポンプの吐出性能を示す表である。 実験例２に係るギヤポンプの吐出性能を示す表である。 実験例３に係るギヤポンプの吐出性能を示す表である。 比較例１に係るギヤポンプの吐出性能を示す表である。 比較例１に係るギヤポンプの縦断面図である。 図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ線断面図である。

ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

１．ギヤポンプ
本実施形態１．に係るギヤポンプは、ケーシングと、このケーシングに形成されたギヤ室に設けられ相互に噛み合う一対のギヤと、を備えるギヤポンプであって、ケーシングには、ギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なる吸込用通路が設けられており、一対のギヤによりギヤ室内の流体をギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって送り出すようにしたことを特徴とする。

上記吸込用通路は、例えば、ギヤ室のギヤ軸方向の一端側において一対のギヤの噛み合い部の近傍に連なっていることができる。これにより、一対のギヤによりギヤ室のギヤ軸方向の一端側の流体を他端側に向かってさらに円滑に送り出すことができる。また、一対のギヤは、例えば、片ヘリカルギヤであることができる。

上記実施形態１．のギヤポンプの用途は、特に問わないが、船舶用ボイラにオイルを圧送するために用いられることができる。このオイルの粘度としては、例えば、３．０〜１．０ｃＰ（好ましくは６．０〜１．５ｃＰ）を挙げることができる。

上記実施形態１．のギヤポンプとしては、例えば、（１）上記ケーシングには、複数の一対のギヤのそれぞれが設けられる複数のギヤ室が形成されており、ケーシングには、複数のギヤ室のうちの最上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なる吸込用通路と、複数のギヤ室の隣り合うギヤ室のうちの上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側と下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側とを連絡する連絡用通路と、複数のギヤ室のうちの最下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なる吐出用通路と、が設けられている形態（例えば、図４及び図９等参照）、（２）上記ケーシングには１つのギヤ室が形成されており、ケーシングには、上記吸込用通路と、ギヤ室のギヤ軸方向の他端側に連なる吐出用通路と、が設けられている形態（例えば、図１４等参照）等を挙げることができる。なお、上記（１）形態において、上記「最上流側」とは流体の吸込端側を意図し、また上記「最下流側」とは流体の吐出端側を意図する。

上記（１）形態では、例えば、上記吸込用通路は、最上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側において一対のギヤの噛み合い部の近傍に連なり、上記連絡用通路は、上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側において一対のギヤの噛み合い部の近傍と下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側において一対のギヤの噛み合い部の近傍とを連絡し、上記吐出用通路は、最下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側において一対のギヤの噛み合い部の近傍に連なっていることができる。また、上記（２）形態では、例えば、上記吸込用通路は、ギヤ室のギヤ軸方向の一端側においてギヤの噛み合い部の近傍に流体を吸込ませ、上記吐出用通路は、ギヤ室のギヤ軸方向の他端側においてギヤの噛み合い部の近傍から流体を吐出させることができる。これらにより、一対のギヤによりギヤ室の流体をギヤ軸方向の一端側から他端側に向かってさらに円滑に送り出すことができる。

また、上記（１）形態としては、例えば、（ａ）上記ケーシングには、複数の一対のギヤのそれぞれが設けられる２つの上流側及び下流側のギヤ室が形成されており、上記吸込用通路は、上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なり、上記連絡用通路は、上流側のギヤ室のギヤ軸方向の他端側と下流側のギヤ室のギヤ軸方向の他端側とを連絡し、上記吐出用通路は、下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なっている形態（例えば、図４等参照）、（ｂ）上記ケーシングには、複数の一対のギヤのそれぞれが設けられる３つの上流側、中間側及び下流側のギヤ室が形成されており、上記吸込用通路は、上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なり、第１の上記連絡用通路は、上流側のギヤ室のギヤ軸方向の他端側と中間側のギヤ室のギヤ軸方向の他端側とを連絡し、第２の上記連絡用通路は、中間側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側と下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側とを連絡し、上記吐出用通路は、下流側のギヤ室のギヤ軸方向の他端側に連なっている形態（例えば、図９等参照）等を挙げることができる。

上記実施形態１．のギヤポンプとしては、例えば、上記ケーシングは、ケーシング本体と、このケーシング本体に形成された貫通穴に設けられてギヤ室を形成し且つ一対のギヤのギヤ軸を軸支する左右のサイドプレートと、を有しており、これら左右のサイドプレートのうちの一方のサイドプレートには、サイドプレートの外周側に開口し上記吸込用通路を構成する切欠部が形成されている形態を挙げることができる。この場合、例えば、上記一方のサイドプレートの前記切欠部の内周側には、一対のギヤのギヤ軸の外周面に圧接するオイルシールが設けられていることができる。

ここで、上記（１）形態では、例えば、上記左右のサイドプレートは、複数のギヤ室に対応して複数設けられており、最上流側のギヤ室を形成する左右のサイドプレートのうちの一方のサイドプレートには、サイドプレートの外周側に開口し上記吸込用通路を形成する切込部が形成され、他方のサイドプレートには、サイドプレートの外周側に開口し上記連絡用通路を構成する切欠部が形成され、最下流側のギヤ室を形成する左右のサイドプレートのうちの一方のサイドプレートには、サイドプレートの外周側に開口し上記連絡用通路を構成する切欠部が形成され、他方のサイドプレートには、サイドプレートの外周側に開口し上記吐出用通路を構成する切欠部が形成されていることができる。また、上記（２）形態では、例えば、上記左右のサイドプレートのうちの一方のサイドプレートには、サイドプレートの外周側に開口し上記吸込用通路を構成する切欠部が形成され、他方のサイドプレートには、サイドプレートの外周側に開口し上記吐出用通路を構成する切欠部が形成されていることができる。

以下、図面を用いて実施例１〜３により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例１〜３では、本発明に係る「ギヤポンプ」として、船舶用ボイラにオイル（例えば、粘度が約３ｃＰのマリンガスオイル（ＭＧＯ））を圧送するために用いられるギヤポンプを例示する。

＜実施例１＞
（１）ギヤポンプの構成
本実施例に係るギヤポンプ１（２段式ギヤポンプ１）は、図１〜図３に示すように、ケーシング２と、このケーシング２に形成された２つの上流側及び下流側のギヤ室３ａ，３ｂのそれぞれに設けられ相互に噛み合う一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂと、を備えている。これら一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂは、互いに外接する片ヘリカルギヤである。また、ギヤ４ａのギヤ軸の一端側は、ケーシング２の側面から外方に突出され、図示しない駆動モータの駆動軸に連結されるようになっている。さらに、ギヤ４ａ，５ｂのギヤ軸の一端側は、ケーシング２の側面から外方に突出され互いに噛み合うタイミングギヤ７，７が取り付けられている。したがって、駆動モータによりギヤ４ａを回転駆動させると一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂが所定の回転方向に回転される（図１参照）。

上記ケーシング２は、ケーシング本体８と、このケーシング本体８に形成された上流側及び下流側の貫通穴９ａ，９ｂのそれぞれに取り付けられてギヤ室３ａ，３ｂを形成する略円筒状の左右のサイドプレート１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂと、を有している。これら左右のサイドプレート１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂの内周側には、一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂのギヤ軸を軸支する軸受１３が設けられている。また、これら左右のサイドプレート１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂのギヤ室３ａ，３ｂを形成する端面側には、各サイドプレート１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂの外周側に開口する切欠部１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂが形成されている（図４及び図５参照）。これらの切欠部１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂは、一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂの噛み合い部１７（図１及び図２参照）の近傍に配置されている。さらに、これら左右のサイドプレート１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂの切欠部１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂの内周側には一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂのギヤ軸の外周面に圧接するゴム製のオイルシール１８が設けられている。一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂのギヤ軸の外周面には、少なくともオイルシール１８が圧接する部位に硬質クロムメッキが施されている。また、左右のサイドプレート１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂの一端側には、スラスト加重を受けるスラスト軸受１９を介してキャップ部材２０がネジ止めされている。なお、ケーシング本体８の側面には、平板状の支持プレート２１ａ，２１ｂが取り付けられている。

上記ケーシング本体８には、図１及び図４に示すように、吸込用通路２２、連絡用通路２３及び吐出用通路２４が形成されている。この吸込用通路２２は、その一端側がケーシング本体８の外部に開口し、その他端側が上流側のギヤ室３ａのギヤ軸方向の一端側（図４で右端側）に配置された上記切欠部１４ａに連なっている。また、連絡用通路２３は、上流側のギヤ室３ａのギヤ軸方向の一端側（図４で左端側）に配置された上記切欠部１４ｂと、下流側のギヤ室３ｂのギヤ軸方向の一端側（図４で左端側）に配置された上記切欠部１５ａとを連絡している。さらに、吐出用通路２４は、その一端側がケーシング本体８の外部に開口し、その他端側が下流側のギヤ室３ｂのギヤ軸方向の一端側（図４で右端側）に配置された上記切欠部１５ｂに連なっている。

ここで、上記実施例に係る吸込用通路２２及び切欠部１４ａによって本発明に係る「吸込用通路」が構成されている。また、上記実施例に係る連絡用通路２３及び切欠部１４ｂ，１５ａによって本発明に係る「連絡用通路」が構成されている。さらに、上記実施例に係る吐出用通路２４及び切欠部１５ｂによって本発明に係る「吐出用通路」が構成されている。

（２）ギヤポンプの作用
次に、上記構成のギヤポンプ１の作用について説明する。先ず、駆動モータによりギヤ４ａを回転駆動させると一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂが所定の回転方向に回転される（図１参照）。すると、図４及び図５に示すように、吸込用通路２２及び切欠部１４ａを介して上流側のギヤ室３ａのギヤ軸方向の一端側にギヤ軸方向からオイルが吸込まれる。そして、上流側のギヤ室３ａでは、一対のギヤ４ａ，４ｂによりオイルがギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって（図４で左方に向かって）送り出される。次に、連絡用通路２３及び切欠部１４ｂ，１５ａを介して上流側のギヤ室３ａのギヤ軸方向の一端側のオイルが下流側のギヤ室３ｂのギヤ軸方向の一端側に流入される。そして、下流側のギヤ室３ｂでは、一対のギヤ５ａ，５ｂによりオイルがギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって（図４で右方に向かって）送り出される。次いで、吐出用通路２４及び切欠部１５ｂを介して下流側のギヤ室３ｂのギヤ軸方向の一端側からオイルが吐出される。

（３）実施例の効果
本実施例のギヤポンプ１では、吸込用通路２２を介してギヤ室３ａのギヤ軸方向の一端側にオイルを吸込ませ、一対のギヤ４ａ，４ｂによりギヤ室３ａ内のオイルをギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって送り出すようにしたので、ギヤ室３ａ内でのオイルの圧力損失を抑制でき、低粘度オイルを必要十分な吐出圧力及び吐出量を確保して圧送することができる。特に、船舶用ボイラに低粘度オイルを好適に圧送することができる。また、ギヤポンプ１では、通常、一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂが適当な遊びを介して噛み合わせられているので、スラリー成分によるギヤのロックを防止できる。

また、本実施例では、ケーシング２に、２つの上流側及び下流側のギヤ室３ａ，３ｂを形成するとともに、吸込用通路２２、連絡用通路２３及び吐出用通路２４を設けたので、吸込用通路２２を介して上流側のギヤ室３ａのギヤ軸方向の一端側にオイルが吸込まれ、連絡用通路２３を介して上流側のギヤ室３ａのギヤ軸方向の一端側のオイルが下流側のギヤ室３ｂのギヤ軸方向の一端側に流入され、吐出用通路２４を介して下流側のギヤ室３ｂのギヤ軸方向の一端側からオイルが吐出される。そして、上流側及び下流側のギヤ室３ａ，３ｂのそれぞれでは、一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂによりオイルがギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって送り出される。この２段式のギヤポンプ１によると、圧送される低粘度オイルの吐出圧力及び吐出量をさらに高めることができる。

また、本実施例では、一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂとして片ヘリカルギヤを採用したので、一対のギヤ４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂによりギヤ室３ａ，３ｂのオイルをギヤ軸方向の一端側から他端側に向かってさらに円滑に送り出すことができる。

また、本実施例では、ケーシング２を、ケーシング本体８及び左右のサイドプレート１０ａ，１０ｂを有して構成し、左右のサイドプレート１０ａ，１０ｂのうちの一方のサイドプレート１０ａに切欠部１４ａを形成したので、切欠部１４ａを介してギヤ室３ａにオイルがギヤ軸方向から吸込まれる。これにより、一対のギヤ４ａ，４ｂによりギヤ室３ａのオイルをギヤ軸方向の一端側から他端側に向かってさらに円滑に送り出すことができる。

さらに、本実施例では、サイドプレート１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂの切欠部１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂの内周側にオイルシール１８を設けたので、メカニカルシールに比べて小型なオイルシール１８を採用しており、サイドプレート１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂを利用して切欠部１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂを容易に形成することができる。

＜実施例２＞
次に、実施例２に係るギヤポンプについて説明する。

（１）ギヤポンプの構成
本実施例に係るギヤポンプ３１（３段式ギヤポンプ３１）は、図６〜図８に示すように、ケーシング３２と、このケーシング３２に形成された３つの上流側、中間側及び下流側のギヤ室３３ａ，３３ｂ，３３ｃのそれぞれに設けられ相互に噛み合う一対のギヤ３４ａ，３４ｂ、３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂと、を備えている。これら一対のギヤ３４ａ，３４ｂ、３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂは、互いに外接する片ヘリカルギヤである。また、ギヤ３５ａのギヤ軸の一端側は、ケーシング３２の側面から外方に突出され、図示しない駆動モータの駆動軸に連結されるようになっている。さらに、ギヤ３４ｂ，３５ａ，３６ｂのギヤ軸の一端側は、ケーシング３２の側面から外方に突出され互いに噛み合うタイミングギヤ３７，３７，３７が取り付けられている。したがって、駆動モータによりギヤ３５ａを回転駆動させると一対のギヤ３４ａ，３４ｂ、３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂが所定の回転方向に回転される（図６参照）。

上記ケーシング３２は、ケーシング本体３８と、このケーシング本体３８に形成された上流側、中間側及び下流側の貫通穴３９ａ，３９ｂ，３９ｃのそれぞれに取り付けられてギヤ室３３ａ，３３ｂ，３３ｃを形成する略円筒状の左右のサイドプレート４０ａ，４０ｂ、４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂと、を有している。これら左右のサイドプレート４０ａ，４０ｂ、４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂの内周側には、一対のギヤ３４ａ，３４ｂ、３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂのギヤ軸を軸支する軸受４３が設けられている。また、これら左右のサイドプレート４０ａ，４０ｂ、４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂのギヤ室３９ａ，３９ｂ，３９ｃを形成する端面側には、各サイドプレート４０ａ，４０ｂ、４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂの外周側に開口する切欠部４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂ、４６ａ，４６ｂが形成されている（図９及び図１０参照）。これらの切欠部４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂ、４６ａ，４６ｂは、一対のギヤ３４ａ，３４ｂ、３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂの噛み合い部４７（図６及び図７参照）の近傍に配置されている。さらに、これら左右のサイドプレート４０ａ，４０ｂ、４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂの切欠部４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂ、４６ａ，４６ｂの内周側には一対のギヤ３４ａ，３４ｂ、３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂのギヤ軸の外周面に圧接するゴム製のオイルシール４８が設けられている。一対のギヤ３４ａ，３４ｂ、３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂのギヤ軸の外周面には、少なくともオイルシール４８が圧接する部位に硬質クロムメッキが施されている。なお、ケーシング本体３８の側面には、平板状の支持プレート５１ａ，５１ｂが取り付けられている。

上記ケーシング本体３８には、図６及び図９に示すように、吸込用通路５２、第１連絡用通路５３ａ、第２連絡用通路５３ｂ及び吐出用通路５４が形成されている。この吸込用通路５２は、その一端側がケーシング本体３８の外部に開口し、その他端側が上流側のギヤ室３３ａのギヤ軸方向の一端側（図９で右端側）に配置された上記切欠部４４ａに連なっている。また、第１連絡用通路５３ａは、上流側のギヤ室３３ａのギヤ軸方向の一端側（図９で左端側）に配置された上記切欠部４４ｂと、中間側のギヤ室３３ｂのギヤ軸方向の一端側（図９で左端側）に配置された上記切欠部４５ａとを連絡している。また、第２連絡用通路５３ｂは、中間側のギヤ室３３ｂのギヤ軸方向の一端側（図９で右端側）に配置された上記切欠部４５ｂと、下流側のギヤ室３３ｃのギヤ軸方向の一端側（図９で右端側）に配置された上記切欠部４６ａとを連絡している。さらに、吐出用通路５４は、その一端側がケーシング本体３８の外部に開口し、その他端側が下流側のギヤ室３３ｃのギヤ軸方向の一端側（図９で左端側）に配置された上記切欠部４６ｂに連なっている。

ここで、上記実施例に係る吸込用通路５２及び切欠部４４ａによって本発明に係る「吸込用通路」が構成されている。また、上記実施例に係る第１連絡用通路５３ａ、第２連絡用通路５３ｂ及び切欠部４４ｂ，４５ａ，４５ｂ，４６ａによって本発明に係る「連絡用通路」が構成されている。さらに、上記実施例に係る吐出用通路５４及び切欠部４６ｂによって本発明に係る「吐出用通路」が構成されている。

（２）ギヤポンプの作用
次に、上記構成のギヤポンプ３１の作用について説明する。先ず、駆動モータによりギヤ３５ａを回転駆動させると一対のギヤ３４ａ，３４ｂ、３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂが所定の回転方向に回転される（図６参照）。すると、図９及び図１０に示すように、吸込用通路５２及び切欠部４４ａを介して上流側のギヤ室３３ａのギヤ軸方向の一端側にギヤ軸方向からオイルが吸込まれる。そして、上流側のギヤ室３３ａでは、一対のギヤ３４ａ，３４ｂによりオイルがギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって（図９で左方に向かって）送り出される。次に、第１連絡用通路５３ａ及び切欠部４４ｂ，４５ａを介して上流側のギヤ室３３ａのギヤ軸方向の一端側のオイルが中間側のギヤ室３３ｂのギヤ軸方向の一端側に流入される。そして、中間側のギヤ室３３ｂでは、一対のギヤ３５ａ，３５ｂによりオイルがギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって（図９で右方に向かって）送り出される。次いで、第２連絡用通路５３ｂ及び切欠部４５ｂ，４６ａを介して中間側のギヤ室３３ｂのギヤ軸方向の一端側のオイルが下流側のギヤ室３３ｃのギヤ軸方向の一端側に流入される。そして、下流側のギヤ室３３ｃでは、一対のギヤ３６ａ，３６ｂによりオイルがギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって（図９で左方に向かって）送り出される。その後、吐出用通路５４及び切欠部４６ｂを介して下流側のギヤ室３３ｃのギヤ軸方向の一端側からオイルが吐出される。

（３）実施例の効果
本実施例の３段式ギヤポンプ３１によると、上記実施例１の２段式ギヤポンプ１と略同様の作用効果を奏することに加えて、ケーシング３２に、３つの上流側、中間側及び下流側のギヤ室３３ａ，３３ｂ，３３ｃを形成するとともに、吸込用通路５２、第１連絡用通路５３ａ、第２連絡用通路５３ｂ及び吐出用通路５４を設けたので、吸込用通路５２を介して上流側のギヤ室３３ａのギヤ軸方向の一端側にオイルが吸込まれ、第１連絡用通路５３ａを介して上流側のギヤ室３３ａのギヤ軸方向の一端側のオイルが中間側のギヤ室３３ｂのギヤ軸方向の一端側に流入され、第２連絡用通路５３ｂを介して中間側のギヤ室３３ｂのギヤ軸方向の一端側のオイルが下流側のギヤ室３３ｃのギヤ軸方向の一端側に流入され、吐出用通路５２を介して下流側のギヤ室３３ｃのギヤ軸方向の一端側からオイルが吐出される。そして、上流側、中間側及び下流側のギヤ室３３ａ，３３ｂ，３３ｃのそれぞれでは、一対のギヤ３４ａ，３４ｂ、３５ａ，３５ｂ、３６ａ，３６ｂによりオイルがギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって送り出される。この３段式のギヤポンプ３１によると、圧送される低粘度オイルの吐出圧力及び吐出量をさらに高めることができる。

＜実施例３＞
次に、実施例３に係るギヤポンプについて説明する。

（１）ギヤポンプの構成
本実施例に係るギヤポンプ６１（１段式ギヤポンプ６１）は、図１１〜図１３に示すように、ケーシング６２と、このケーシング６２に形成された１つのギヤ室６３に設けられ相互に噛み合う一対のギヤ６４ａ，６４ｂと、を備えている。これら一対のギヤ６４ａ，６４ｂは、互いに外接する片ヘリカルギヤである。また、ギヤ６４ａのギヤ軸の一端側は、ケーシング６２の側面から外方に突出され、図示しない駆動モータの駆動軸に連結されるようになっている。したがって、駆動モータによりギヤ６４ａを回転駆動させると一対のギヤ６４ａ，６４ｂが所定の回転方向に回転される（図１１参照）。

上記ケーシング６２は、ケーシング本体６８と、このケーシング本体６８に形成された貫通穴６９に取り付けられてギヤ室６３を形成する略円筒状の左右のサイドプレート７０ａ，７０ｂと、を有している。これら左右のサイドプレート７０ａ，７０ｂの内周側には、一対のギヤ６４ａ，６４ｂのギヤ軸を軸支する軸受７３が設けられている。また、これら左右のサイドプレート７０ａ，７０ｂのギヤ室６３を形成する端面側には、各サイドプレート７０ａ，７０ｂの外周側に開口する切欠部７４ａ，７４ｂが形成されている（図１４及び図１５参照）。これらの切欠部７４ａ，７４ｂは、一対のギヤ６４ａ，６４ｂの噛み合い部７７（図１１及び図１２参照）の近傍に配置されている。さらに、これら左右のサイドプレート７０ａ，７０ｂの切欠部７４ａ，７４ｂの内周側には一対のギヤ６４ａ，６４ｂのギヤ軸の外周面に圧接するゴム製のオイルシール７８が設けられている。一対のギヤ６４ａ，６４ｂのギヤ軸の外周面には、少なくともオイルシール７８が圧接する部位に硬質クロムメッキが施されている。また、サイドプレート７０ａ，７０ｂの一端側には、スラスト加重を受けるスラスト軸受７９を介してキャップ部材８０がネジ止めされている。なお、ケーシング本体６８の側面には、平板状の支持プレート８１ａ，８１ｂが取り付けられている。

上記ケーシング本体６８には、図１１及び図１４に示すように、吸込用通路８２及び吐出用通路８４が形成されている。この吸込用通路８２は、その一端側がケーシング本体６８の外部に開口し、その他端側がギヤ室６３のギヤ軸方向の一端側（図１４で右端側）に配置された上記切欠部７４ａに連なっている。さらに、吐出用通路８４は、その一端側がケーシング本体６８の外部に開口し、その他端側がギヤ室６３のギヤ軸方向の一端側（図１４で左端側）に配置された上記切欠部７４ｂに連なっている。

ここで、上記実施例に係る吸込用通路８２及び切欠部７４ａによって本発明に係る「吸込用通路」が構成されている。さらに、上記実施例に係る吐出用通路８４及び切欠部７４ｂによって本発明に係る「吐出用通路」が構成されている。

（２）ギヤポンプの作用
次に、上記構成のギヤポンプ６１の作用について説明する。先ず、駆動モータによりギヤ６４ａを回転駆動させると一対のギヤ６４ａ，６４ｂが所定の回転方向に回転される（図１１参照）。すると、図１４及び図１５に示すように、吸込用通路８２及び切欠部７４ａを介してギヤ室６３のギヤ軸方向の一端側にギヤ軸方向からオイルが吸込まれる。そして、ギヤ室６３では、一対のギヤ６４ａ，６４ｂによりオイルがギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって（図１４で左方に向かって）送り出される。次に、吐出用通路８４及び切欠部７４ｂを介してギヤ室６３のギヤ軸方向の一端側からオイルが吐出される。

（３）実施例の効果
本実施例のギヤポンプ６１によると、上記実施例１のギヤポンプ１と略同様の作用効果を奏することに加えて、ケーシング６２に、１つのギヤ室６３を形成するとともに、吸込用通路８２及び吐出用通路８４を設けたので、吸込用通路８２を介してギヤ室６３のギヤ軸方向の一端側にオイルが吸込まれ、吐出用通路８２を介してギヤ室６３のギヤ軸方向の一端側からオイルが吐出される。そして、ギヤ室６３では、一対のギヤ６４ａ，６４ｂによりオイルがギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって送り出される。この１段式のギヤポンプ６１によると、小型化を図ることができる。

ここで、実験例１〜３及び比較例１に係るギヤポンプの吐出能力について説明する。

＜実験例１＞
上記実験例１のギヤポンプとして、上記実施例２の３段式ギヤポンプ３１を採用した。なお、一対のギヤは、直径が８８ｍｍでギヤ巾が９０ｍｍの片ヘリカルギヤである。この３段式ギヤポンプで水を圧送すると、図１６に示すように、吸込側開放状態では、吐出圧力が２６ｋｇｆ／ｃｍ２のときに、吐出量が２４５Ｌ／ｍｉｎで消費電力が１２０Ａであり、吸込側サクション状態（０．５Ｍｐａ）では、吐出圧力が２６ｋｇｆ／ｃｍ２のときに、吐出量が１９０Ｌ／ｍｉｎで消費電力が１０８Ａであった。そして、吸込側開放状態及び吸込側サクション状態において、吐出圧力の上昇割合に対して吐出量の降下割合が極めて小さい。したがって、実験例１の３段式ギヤポンプによると、低粘度流体を圧送するのに必要十分な吐出圧力及び吐出量を確保できる。

＜実験例２＞
上記実験例２のギヤポンプとして、上記実施例２の３段式ギヤポンプ３１においてタイミングギヤ３７を１箇所外してなる２段式ポンプを採用した。この２段式ギヤポンプで水を圧送すると、図１７に示すように、吸込側開放状態では、吐出圧力が２６ｋｇｆ／ｃｍ２のときに、吐出量が２００Ｌ／ｍｉｎで消費電力が９３Ａであり、吸込側サクション状態（０．５Ｍｐａ）では、吐出圧力が２６ｋｇｆ／ｃｍ２のときに、吐出量が１７８Ｌ／ｍｉｎで消費電力が９３Ａであった。そして、吸込側開放状態及び吸込側サクション状態において、吐出圧力の上昇割合に対して吐出量の降下割合が極めて小さい。したがって、実験例２の２段式ギヤポンプによると、低粘度流体を圧送するのに必要十分な吐出圧力及び吐出量を確保できる。

＜実験例３＞
上記実験例３のギヤポンプとして、上記実施例２の３段式ギヤポンプ３１においてタイミングギヤ３７を２箇所外してなる１段式ポンプを採用した。この１段式ギヤポンプで水を圧送すると、図１８に示すように、吸込側開放状態では、吐出圧力が２６ｋｇｆ／ｃｍ２のときに、吐出量が１４７Ｌ／ｍｉｎで消費電力が３９Ａであり、吸込側サクション状態（０．５Ｍｐａ）では、吐出圧力が２６ｋｇｆ／ｃｍ２のときに、吐出量が７９Ｌ／ｍｉｎで消費電力が３８．１Ａであった。そして、吸込側開放状態及び吸込側サクション状態において、吐出圧力の上昇割合に対して吐出量の降下割合が比較的小さい。したがって、実験例３の１段式ギヤポンプによると、低粘度流体を圧送するのに必要十分な吐出圧力及び吐出量を確保できる。

＜比較例１＞
上記比較例１のギヤポンプとして、公知の１段式ギヤポンプを採用した。この１段式ギヤポンプでは、図２０及び図２１に示すように、ケーシング１０２にギヤ室１０３の外周側に連なる吸込用通路１２２及び吐出用通路１２４が形成されており、一対のギヤ１０４ａ，１０４ｂによりギヤ室１０３内の流体をギヤ軸方向と略直交する方向に送り出すように構成されている。なお、一対のギヤは、直径が８８ｍｍでギヤ巾が９０ｍｍのダブルヘリカルギヤである。この１段式ギヤポンプで水を圧送すると、図１９に示すように、吸込側開放状態では、吐出圧力が１５ｋｇｆ／ｃｍ２以上とならず、吸込側サクション状態（０．５Ｍｐａ）では、吐出圧力が１０ｋｇｆ／ｃｍ２以上とならなかった。したがって、比較例１の１段式ギヤポンプによると、低粘度流体を圧送するのに必要十分な吐出圧力及び吐出量を確保できない。これは、上記比較例１の１段式ギヤポンプでは、ギヤ室内に吸込まれる流体をギヤ軸方向と略直交する方向に送り出すようにしているので、ギヤ室内の圧力損失が比較的大きくなるためであると考えられる。

尚、本発明においては、上記実施例１〜３に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例１〜３では、一対のギヤとして片ヘリカルギヤを採用したが、これに限定されず、例えば、ダブルヘリカルギヤ又はスパーギヤを採用してもよい。さらに、上記実施例１〜３では、一対のギヤとして外接ギヤを採用したが、これに限定されず、例えば、内接ギヤとしてもよい。

また、上記実施例１〜３では、ギヤ軸の軸封のためにサイドプレートの内周側にオイルシール１８，４８，７８を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、サイドプレートの内周側にメカニカルシール又はグランドパッキンを設けるようにしてもよい。

また、上記実施例１及び２では、複数のギヤ室をギヤ軸方向と略直交する方向に沿って併設する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、複数のギヤ室をギヤ軸方向に沿って併設するようにしてもよい。

さらに、上記実施例２では、３段式ギヤポンプ３１を例示したが、これに限定されず、例えば、４段式以上のギヤポンプとしてもよい。

前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。

低粘度流体を圧送する技術として広く利用される。特に、船舶用ボイラに低粘度オイルを圧送する技術として好適に利用される。

１；２段式ギヤポンプ、２；ケーシング、３ａ，３ｂ；ギヤ室、４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ；一対のギヤ、８；ケーシング本体、９ａ，９ｂ；貫通穴、１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ；左右のサイドプレート、１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ；切欠部、１８；オイルシール、２２；吸込用通路、２３；連絡用通路、２４；吐出用通路、３１；３段式ギヤポンプ、３２；ケーシング、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ；ギヤ室、３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ；一対のギヤ、３８；ケーシング本体、３９ａ，３９ｂ，３９ｃ；貫通穴、４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ；左右のサイドプレート、４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂ；切欠部、４８；オイルシール、５２；吸込用通路、５３ａ；第１連絡用通路、５３ｂ；第２連絡用通路、５４；吐出用通路、６１；１段式ギヤポンプ、６２；ケーシング、６３；ギヤ室、６４ａ，６４ｂ；一対のギヤ、６８；ケーシング本体、６９；貫通穴、７０ａ，７０ｂ；左右のサイドプレート、７４ａ，７４ｂ；切欠部、７８；オイルシール、８２；吸込用通路、８４；吐出用通路。

Claims (4)

1. ケーシングと、該ケーシングに形成されたギヤ室に設けられ相互に噛み合う一対のギヤと、を備えるギヤポンプであって、
   前記ケーシングには、前記ギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なる吸込用通路が設けられており、前記一対のギヤにより前記ギヤ室内の流体をギヤ軸方向の一端側から他端側に向かって送り出すようにし、
   前記ケーシングは、ケーシング本体と、該ケーシング本体に形成された貫通穴に設けられて前記ギヤ室を形成し且つ前記一対のギヤのギヤ軸を軸支する左右のサイドプレートと、を有しており、
   前記左右のサイドプレートのうちの一方のサイドプレートには、該サイドプレートの外周側に開口して前記吸込用通路を構成する切欠部が形成されていることを特徴とするギヤポンプ。
2. 前記ケーシングには、複数の前記一対のギヤのそれぞれが設けられる複数の前記ギヤ室が形成されており、
   前記ケーシングには、前記複数のギヤ室のうちの最上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なる前記吸込用通路と、前記複数のギヤ室の隣り合うギヤ室のうちの上流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側と下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側とを連絡する連絡用通路と、前記複数のギヤ室のうちの最下流側のギヤ室のギヤ軸方向の一端側に連なる吐出用通路と、が設けられている請求項１記載のギヤポンプ。
3. 前記一方のサイドプレートの前記切欠部の内周側には、前記一対のギヤのギヤ軸の外周面に圧接するオイルシールが設けられている請求項１又は２に記載のギヤポンプ。
4. 船舶用ボイラにオイルを圧送するために用いられる請求項１乃至３のいずれか一項に記載のギヤポンプ。

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