JPH0429107Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、自動車の各作動部分の潤滑等に使用
する２連歯車ポンプに関する。

［従来の技術］ 最近の自動車に対する騒音規制から、自動車機
関における潤滑油ポンプにも、その対策が要求さ
れている。

このような潤滑油ポンプにおいて、一般に、騒
音を低減する方法として、歯車ポンプを２連と
し、その２連とした相互の歯車ポンプにおける歯
車の噛合の位相をずらして使用する考え方が存在
する。

それは、その両歯車ポンプからの吐出油を合流
させることによつて、それぞれの歯車ポンプから
吐出された吐出油の圧力脈動が、相互に重なり合
い、その結果、その総合脈動率を低減させ、その
ことによつて歯車ポンプからの騒音を低減させる
ことを意図したものである。

又、単一構成の歯車ポンプではあるが、従来、
自動車用としての潤滑油ポンプとして、その騒音
低減を目的とするため、その歯車ポンプの駆動
は、通常の平歯車ではなく、ヘリカル歯車を介し
て駆動軸を駆動している。

したがつて、上記２連の歯車ポンプを採用する
場合であつても、その騒音低減の目的から、その
駆動に介設している歯車には、ヘリカル歯車を使
用することが望ましい。

又、該単一構成の自動車用歯車ポンプにおいて
は、そのヘリカル歯車から生ずるスラストを受け
止めるため、その歯車ポンプを構成している駆動
軸上の歯車をその駆動軸に嵌着させ、その歯車を
ケーシングの壁面に当接させ、その当接によつ
て、そのスラストを受けている。

この場合、このようにヘリカル歯車も歯車ポン
プにおける歯車も共に駆動軸へ嵌着させている構
成を採用していることは、その単一構成の歯車ポ
ンプ構成を簡単にして且つ安価な構成とするため
である。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、上記のように歯車ポンプを２連とし、
且つ駆動の歯車をヘリカル状とし、そのスラスト
を歯車ポンプにおける歯車によつて受け止める構
成とすると、下記のような問題点が生ずる。

従来における２連の歯車ポンプは、第１の歯車
ポンプと第２の歯車ポンプとの間に、軸方向に動
き得る構成となつた、いわゆるフローテイング
（floating）状態の中板が挟設した構成となつて
いる。

このようなことから、ヘリカル歯車を駆動する
ことによつて、そのヘリカル歯車を嵌着した駆動
軸にはスラストを生じ、もし、そのスラストが、
一方の歯車ポンプの側から他方の歯車ポンプの側
へ向けて作用している構成となつているときは、
そのスラストが、駆動軸およびその駆動軸に嵌着
している一方の側の歯車ポンプにおける歯車を介
して、中板と、他方の側における歯車ポンプの歯
車をケーシングへ押し付けてしまうことになる。

このことは、一方の側の歯車ポンプにおける歯
車と中板との間のシール隙間、中板と他方の側の
歯車ポンプにおける歯車とのシール隙間、および
他方の側の歯車ポンプにおける歯車と他方の側に
おけるケーシング側面との間のシール隙間を全て
他方の側に押しやつてしまうことになる。

すなわち、このことは一方の側におけるケーシ
ング側面と該嵌着している一方の側の歯車ポンプ
における歯車との間におけるシール隙間が非常に
大きなつてしまうことになる。

ここで、歯車ポンプにおいて、そのシール隙間
からの圧油の漏れ量は、そのシール隙間寸法の３
乗に比例する関係が存在する。

したがつて、上記のように一部分のみのシール
隙間が極端に大きくなると、その歯車ポンプにお
ける圧油漏れが極端に増大し、その容積効率を劣
化させてしまうことになる。

本考案の目的は、上記のようなシール隙間の片
寄りのない２連歯車ポンプを提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の構成は下記のとおりである。

ケーシングと、該ケーシングに締着した側板は
歯車室を形成し、 前記ケーシングと前記側板には、駆動軸と、該
駆動軸と平行に配設した被動軸がそれぞれ嵌合
し、 前記駆動軸には、ヘリカル歯車が嵌着し、 前記歯車室の軸方向中間には、軸方向への動き
を自由にした中板を介設することによつて、その
歯車室における一方の側を第１の歯車室とし、且
つその歯車室における中板の他力の側を第２の歯
車室とし、 前記第１の歯車室においては、 ａ：第１の歯車がトルク伝達を可能に前記駆動軸
へ嵌着し、 ｂ：且つ、該第１の歯車と歯車噛合をしている第
２の歯車が、前記被動軸に嵌合して、第１の歯
車ポンプを構成し、 前記第２の歯車においては、 ａ：第３の歯車が前記駆動軸にトルク伝達を可能
に嵌合し、 ｂ：且つ、該第３の歯車と歯車噛合をしている第
４の歯車が、前記被動軸に嵌合して、第２の歯
車ポンプを構成し、 前記ヘリカル歯車における歯のヘリカル方向
は、該ヘリカル歯車を駆動したとき、そのヘリカ
ル方向によつて生ずるスラストの方向が、前記駆
動軸を、その軸方向において、前記第１の歯車の
側から前記中板と反対の側へ附勢する方向となつ
ている、 以上の構成からなつている。

［作用］ 上記本考案の構成における作用は下記のとおり
である。

エンジン等からの回転動力によつて、ヘリカル
歯車を駆動すると、駆動軸を介して、第１の歯車
ポンプにおいては、第１の歯車が第２の歯車を駆
動してポンプ作用を行ない、第２の歯車ポンプに
おいては、第３の歯車が第４の歯車を駆動してポ
ンプ作用を行なう。

このような各歯車ポンプ作用を行なう２連歯車
ポンプにおいて、ヘリカル歯車を介して駆動軸を
駆動すると、ヘリカル歯車の歯がヘリカル状とな
つているから、その駆動によつて駆動軸にスラス
トを生じる。

この場合において、 『第１の歯車が駆動軸に固着し、』 且つ 『ヘリカル歯車における歯のヘリカル方向は、
該ヘリカル歯車を駆動したとき、そのヘリカル方
向によつて生ずるスラストの方向が、駆動軸を、
その軸方向において、第１の歯車の側から中板と
反対の側へ附勢する方向となつている、』 から、そのスラストは、ヘリカル歯車、駆動軸お
よび第１の歯車を介してケーシング（あるいは側
板）に受け止められることになる。

したがつて、そのスラストは中板側に作用する
ことがないため、第１の歯車と側板（あるいはケ
ーシング）の間に存在する中板および第２の歯車
は、軸方向に何らの力も受けていない。

このことは、第２の歯車ポンプの側に、そのス
ラストが影響しない構成となるから、単一のケー
シング内に２連の歯車ポンプを形成させても、第
１の歯車ポンプと第２の歯車ポンプとが、機能的
に全く独立した歯車ポンプとなるものである。

すなわち、同一ケーシング内において、中板が
フローテイング状態となつていても、上記スラス
トによつて、第１の歯車、中板および第３の歯車
が軸方向における一方の側のみに押しやられ、他
方の側に非常に大きなシール隙間を生じさせ、そ
の結果、該２連歯車ポンプにおける圧油の内部漏
れが増大してしまうようなことがないものとな
る。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて本考案を説明する。

第１図は、本考案における一実施例としての２
連歯車ポンプを側断面図によつて示したものであ
り、第２図は、第１図においてケーシング３の部
分から側板４の側を切り離した状態のイ，イ断面
を示したものである。

ケーシング３と側板４は、ボルトによつて締着
し、駆動軸１は軸受３ａおよび４ａを介してケー
シング３と側板４に軸支し、且つ被動軸２はケー
シング３と側板４に嵌合し、駆動軸１には、ヘリ
カル状の歯１ｆを削設したヘリカル歯車１ａがト
ルク伝達を可能に嵌着している。

ケーシング３と側板４によつて形成している第
１の歯車室３ｂと第２の歯車室４ｂとの間は、軸
方向に動きうる中板５が挟設し、駆動軸１には第
１の歯車１ｂが嵌着し、第２の歯車２ａは軸受２
ｃを介して被動軸２に軸支し、歯車１ｂと歯車２
ａは歯車噛合をすることによつて第１の歯車ポン
プを構成し、第３の歯車１ｃはキー１ｄを介して
駆動軸１に嵌合し、第４の歯車２ｂは、軸受２ｄ
を介して被動軸２に軸支し、歯車１ｃと歯車２ｂ
は歯車嵌合をすることによつて第２の歯車ポンプ
を構成している。

ヘリカル歯車１ａに削設している歯１ｆのヘリ
カル方向は、ヘリカル歯車１ａを駆動したとき、
そのヘリカル方向によつて生ずるスラストの方向
が、駆動軸１を左方向へ附勢する方向となつてい
る。

なお、図示していないエンジンから分岐した回
転軸には、ヘリカル歯車が嵌着しており、そのヘ
リカル歯車が、ヘリカル歯車１ａと歯車噛合をし
ている。

又、中板５は歯車１ｂとその軸方向において接
している部分において、第２図に示す仮想線５ａ
によつて囲まれた部分を溝状に凹ませ、その溝５
ａは大気圧となつている吸入室３ｃに連通してい
る。

以上の構成において、以下、その作用を説明す
る。

図示していないエンジンから分岐した回転軸の
回転動力によつて、ヘリカル歯車１ａを回転させ
ると、その回転は、駆動軸１を介して、第１の歯
車ポンプにおいて、歯車１ｂが歯車２ａを駆動し
てポンプ作用を行ない、同時に第２の歯車ポンプ
において、歯車１ｃが歯車２ｂを駆動してポンプ
作用を行なう。

この場合において、それらポンプ作用を第２の
ポンプ側において代表して説明すると、駆動軸１
を介して歯車１ｃが第２図において矢印のように
駆動されると、歯車２ｂも矢印のように駆動さ
れ、その駆動によつて、吸入室３ｃから吸入され
た潤滑油は、押しのけ室１ｅあるいは２ｅの矢印
方向への移動によつて吐出室３ｄへ圧送され、そ
の圧送された潤滑油は、図示していないエンジン
における各摺動部分へ圧送される。

このような各歯車ポンプ作用を行なう２連歯車
ポンプにおいて、ヘリカル歯車１ａを介して駆動
軸１を駆動すると、ヘリカル歯車１ａの歯１ｆが
ヘリカル状となつていることからから、その駆動
によつて駆動軸１にスラストを生じる。

この場合において、 『歯車１ｂが駆動軸１に嵌着し、』 且つ 『ヘリカル歯車１ａに削設している歯１ｆのヘ
リカル方向は、該ヘリカル歯車１ａを駆動したと
き、そのヘリカル方向によつて生ずるスラストの
方向が、駆動軸１を左方向へ附勢する方向に作用
する構成としている』 から、そのスラストは、ヘリカル歯車１ａ、駆動
軸１および歯車１ｂを介してケーシング３に受け
止められることになる。

したがつて、そのスラストは中板５の側に作用
することがないため、歯車１ｂと側板４の間に存
在する中板５および歯車１ｃは、軸方向に何らの
力も受けていないことになる。

このことは、第２の歯車ポンプの側に、そのス
ラストが影響しない構成となるから、単一のケー
シング３内に２連の歯車ポンプを形成させても、
第１の歯車ポンプと第２の歯車ポンプとが、機能
的に全く独立した歯車ポンプとなるものである。

すなわち、同一ケーシング３内において、中板
５が軸方向にフローテイング状態となつていて
も、上記スラストによつて、歯車１ｂ、中板５お
よび歯車１ｃが側板４の側のみに押しやられ、ケ
ーシング３と歯車１ｂとの軸方向の間に非常に大
きなシール隙間を生じさせ、その結果、該２連歯
車ポンプにおける圧油の内部漏れが、その増大し
たシール隙間から激増してしまうようなことがな
いものとなる。

又、上記スラストの作用において、歯車１ｂ
は、その軸方向における左側端面の全面がケーシ
ング３に接し、その軸方向における右側端面にお
いて、溝５ａが中板５において大気圧となつてい
る吸入室３ｃに開放されている。

したがつて、歯車１ｂにおいて、歯車１ｂとケ
ーシング３との軸方向の間におけるシール隙間に
発生している圧油は、歯車１ｂの軸方向左端面全
面に作用し、歯車１ｂと中板５との軸方向の間に
おけるシール隙間には、溝５ａの部分を排除した
部分のみに圧油が発生していることになる。

このことは、それらシール隙間に生じている圧
油が、歯車１ｂに対して、右方向の押圧をしてい
ることになつて、この押圧は、上記スラストを打
ち消す作用をしている。

なお、上記実施例において、歯１ｆのヘリカル
方向は、駆動歯車１ａが駆動されたとき、駆動軸
１に左方へのスラストを生じさせる方向となつて
いるものであるが、そのヘリカル方向が、逆に、
駆動軸１に右方へのスラストを生じさせる方向と
なつている場合は、上記第１の歯車室３ｂからな
る第１の歯車ポンプと上記第２の歯車室４ｂから
なる第２の歯車ポンプを入れ替えた構成とすれば
よい。

すなわち、この場合は、歯車１ｃの側を駆動軸
１に嵌着させ、歯車１ｂの側は、キーを介して軸
方向に摺動できる状態に駆動軸１に嵌合させた構
成とすればよい。

その結果、歯１ｆのヘリカル方向によつて生ず
る右方向のスラストは、駆動軸１およびその嵌着
した歯車１ｃを介して、側板４に受け止められる
ことになる。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案におけ
る２連歯車ポンプの効果は、下記のとおりであ
る。

ヘリカル歯車１ａにおける歯１ｆのヘリカル方
向は、該ヘリカル歯車１ａを駆動したとき、その
ヘリカル方向によつて生ずるスラストの方向が、
駆動軸１を、第１の歯車の側からヘリカル歯車１
ａの側へ附勢する方向としたことによつて、 １ ヘリカル歯車１ａを駆動することから生ずる
スラストが、第２の歯車ポンプの側に影響しな
い構成となるから、第１の歯車ポンプと第２の
歯車ポンプとが、機能的に全く独立した歯車ポ
ンプとなつて、それら歯車ポンプにおけるシー
ル隙間のうち、一部のシール隙間が非常に大き
くなつてしまうようなことがないものとなつて
いる。

このようなことより、本考案の２連歯車ポン
プは、単一のケーシング３内に２連の歯車ポン
プを形成させた構成であつても、そのシール隙
間をそれぞれ適切に確保できることとなつて、
該２連歯車ポンプの容積効率を高く保持するこ
とが可能となつているものである。

２ 第１の歯車１ｂにおいて、中板５に対し軸方
向反対側に形成させているシール面積に比し、
第１の歯車１ｂと中板５との間におけるシール
面積を狭くした構成とするときは、それらシー
ル隙間に生じている圧油が、上記スラストを打
ち消し、第１の歯車１ｂとケーシング３との間
における摺動抵抗を低減させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案における一実施例としての２
連歯車ポンプを側断面図によつて示したものであ
り、第２図は、第１図においてケーシング３の部
分から側板４の側を切り離した状態のイ，イ断面
図を示したものである。 実施例に使用した符号は下記のとおりである。 １……駆動軸、１ａ……ヘリカル歯車、１ｂお
よび１ｃ……歯車、１ｆ……歯、２……被動軸、
２ａおよび２ｂ……歯車、３……ケーシング、４
……側板、３ｂおよび４ｂ……歯車室、５……中
板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ケーシングと、該ケーシングに締着した側板
   は歯車室を形成し、 前記ケーシングと前記側板には、駆動軸と、
   該駆動軸と平行に配設した被動軸がそれぞれ嵌
   合し、 前記駆動軸には、ヘリカル歯車が一体的に嵌
   着し、 前記歯車室の軸方向中間には、軸方向への動
   きを自由にした中板を介設することによつて、
   その歯車室における一方の側を第１の歯車室と
   し、且つその歯車室における中板の他方の側を
   第２の歯車室とし、 前記第１の歯車室においては、 ａ：第１の歯車がトルク伝達を可能に前記駆動
   軸へ一体的に嵌着し、 ｂ：且つ、該第１の歯車と歯車噛合をしている
   第２の歯車が、前記被動軸に嵌合して、第１
   の歯車ポンプを構成し、 前記第２の歯車においては、 ａ：第３の歯車が前記駆動軸にトルク伝達を可
   能に且つ軸方向への摺動を可能に嵌合し、 ｂ：且つ、該第３の歯車と歯車噛合をしている
   第４の歯車が、前記被動軸に嵌合して、第２
   の歯車ポンプを構成し、 前記ヘリカル歯車における歯のヘリカル方向
   は、該ヘリカル歯車を駆動したとき、そのヘリカ
   ル方向によつて生ずるスラストの方向が、前記駆
   動軸を、その軸方向において、前記第１の歯車の
   側から前記中板と反対の側へ附勢する方向となつ
   ている、 以上の構成からなる２連歯車ポンプ。 ２ 中板は、第１の歯車において該中板に対し軸
   方向反対側に形成させているシール面積に比
   し、該第１の歯車と該中板との間におけるシー
   ル面積が狭くなつた構成となつているものであ
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の２連歯
   車ポンプ。