JPH0436082A

JPH0436082A - ギヤポンプ

Info

Publication number: JPH0436082A
Application number: JP14419490A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Saji; 佐治　光男
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1992-02-06
Also published as: JPH0585757B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ギヤポンプの潤滑構造に関し、特に熱劣化の
大きい比較的高粘度の流体送り用のギヤポンプであって
、例えばプラスチックシートやフィルム製造用のポリマ
ーの押出機に用いられるものに適したものである。

（従来の技術）ポンプケースの内部の駆動ギヤと従動ギヤとによって搬
送される流体により、その駆動ギヤの駆動軸と従動ギヤ
の従動軸の各軸受部が潤滑されるギヤポンプが一般に用
いられる。

従来、このようないわゆる自己潤滑式ギヤポンプにあっ
ては、駆動ギヤの軸受部を潤滑した流体と従動ギヤの軸
受部を潤滑した流体の双方を、ポンプケースの内部の低
圧側に還流させる流体通路を形成するか、若しくは、双
方の流体をポンプケースの外部に排出する流体通路を形
成していた。

例えば第３図に示すギヤポンプは、駆動ギヤの駆動軸１
０１を軸受１０２により支持し、従動ギヤの従動軸１０
３を軸受１０４により支持し、駆動軸１０１はポンプケ
ース１０５から外部に突出させてモータ等の駆動源と連
結させている。

また、駆動軸１０１はポンプケース１０５に、内周に螺
旋溝状のラビリンスを有するスリーブ１０６を介して支
持され、これにより駆動軸１０１０軸封部が形成されて
いる。

そして、駆動軸１０１の軸受部と従動軸１０３の軸受部
とをつなぐ溝１０７がポンプケース１０５に形成されて
いる。

これにより、駆動軸１０１の軸受部を潤滑した流体は、
ポンプケース内の圧力と大気圧との差により、駆動軸１
０１とポンプケース１０５との間の軸封部の隙間から図
中矢印で示すように外部に排出され、また、従動軸１０
３の軸受部を潤滑した流体は溝１０７を介して駆動軸１
０１とポンプケース１０５との間の軸封部の隙間から同
様に排出される。

また、第４図に示すギヤポンプは、駆動軸１０１の軸受
部と外部とをつなぐ排出孔１０８と、従動軸１０３の軸
受部と外部とをつなぐ排出孔１０９とがポンプケース１
０５に形成されている。これにより、駆動軸１０１の軸
受部を潤滑した流体は排出孔１０８から図中矢印で示す
ように外部に排出され、また、従動軸１０３の軸受部を
潤滑した流体は排出孔１０９から外部に排出される。

（発明が解決しようとする課題）自己潤滑式ギヤポンプを比較的高粘度の流体送りに用い
る場合、駆動軸はモータ等の駆動源と連結する必要上、
ポンプケースから外部に突出させなければならないので
、ポンプケースと駆動軸との間に前記ラビリンスを有す
るスリーブを介在させる等することにより軸封部を形成
し、流体の流れを規制して容易に外部に流出するのを防
止しなければならない。

そのため、駆動軸の軸受部の潤滑用流体は、どうしても
その軸封部において滞流してしまうことになる。そうす
ると、比較的高粘度の流体をギヤポンプにより送る場合
には、流体が凝固するのを防止するためギヤポンプをヒ
ーターにより加熱したり、流体相互の摩擦により熱が生
じることから、その駆動軸の軸受部の潤滑流体は滞流す
ることにより長時間高温に保持されることになる。

このような従来のギヤポンプを、例えばポリカーボネイ
ト、メタアクリル樹脂といった熱劣化の大きい材料の送
りに用いると、熱劣化により変質して着色等されてしま
うことになる。

よって、従来の両軸受部の潤滑流体をポンプケースの内
部に還流させるギヤポンプでは、駆動軸の軸封部におい
て着色等された劣化物がポンプケースの内部に還流して
製品を汚染するという問題があった。

また、ギヤポンプにより送られる比較的高粘度の流体の
温度は、駆動軸の軸方向一端側がモータ等の駆動源に連
結されていることから、軸方向−端側ではそのモータ等
への熱伝達により軸方向他端側よりも低温となる。

そのため、従来の両軸受部の潤滑流体をポンプケースの
外部に排出させるギヤポンプでは、軸方向一端側と他端
側とで温度差により流体粘度に差が生じることから、流
体排出量にも差が生じる。

これにより、軸方向一端側と他端側とで軸端部圧力が異
なったものとなり、従動軸にはスラスト荷重が作用する
ことになる。すると、駆動軸は両端ともポンプ外に突出
させているのでスラスト荷重は発生しないが、従動軸は
軸方向移動してしまい、従動ギヤの側面と軸受の側面と
の間の潤滑膜が破れて焼付やかじり等を生じてギヤポン
プが破損してしまうという問題がある。

さらに、双方の軸受部の潤滑流体をポンプケースの外部
に排出すると、流体のロスが多くランニングコストが嵩
むという問題がある。

（課題を解決するだめの手段）本発明は上記従来技術の問題を解決することができるギ
ヤポンプの潤滑構造を提供することを目的とし、その特
徴とするところは、ポンプケースの内部の駆動ギヤと従
動ギヤとによって搬送される流体により、その駆動ギヤ
の駆動軸と従動ギヤの従動軸の各軸受部が潤滑されるギ
ヤポンプにおいて、前記駆動軸の軸受部の潤滑流体を、
ポンプケースの内部に還流させることなくポンプケース
の外部に排出する流体通路が形成されると共に、前記従
動軸の軸受部の潤滑流体をポンプケースの内部に還流さ
せるべく、ポンプケースの内部の高圧側と低圧側とを従
動軸の軸受部を介してつなぐ流体通路が形成されている
点にある。

（作用）本発明の構成によるギヤポンプによれば、吸引された流
体の一部は、ポンプケース内部の低圧側から高圧側に至
り、しかる後に駆動軸の軸受部に至る。そして、この軸
受部を潤滑した流体は、ポンプケースの低圧側に至るこ
となく、ポンプケースの内部の高圧側と大気孔との差に
よりポンプケースの外部に排出される。これにより、駆
動軸の軸受部を潤滑した流体がポンプケースの内部に還
流することはない。

また、吸引された流体の一部は、ポンプケース内部の低
圧側から高圧側にいたり、しかる後に従動軸の軸受部に
至る。そして、この軸受部を潤滑した流体は、ポンプケ
ース内部の圧力差によって低圧側に還流する。従動軸端
は、ポンプ内部にあるので従動軸の軸方向一端側と他端
側とに温度差が発生せず流体の粘度変化がない。従って
、両軸端部の圧力に差が生じることはなく、従動軸にス
ラスト荷重が作用することはない。

（実施例）以下、本発明の実施例を第１図、第２図を参照して説明
する。

図に示すギヤポンプ１は、比較的高粘度のポリマー等の
流体膜りに用いられるもので、ポンプケース２と、この
ポンプケース２に内蔵される駆動ギヤ３と従動ギヤ４と
を備えている。

そのポンプケース２は、中空のケース本体５と、このケ
ース本体５の対向側面に取り付けられる一対のケース板
６．７とで構成されている。

そのケース、本体５には、軸受保持孔１４．１５と、流
体の吸入孔２１と吐出孔２２とが開口されている。

また、ポンプケース２はヒータ２３により覆われている
。

その駆動ギヤ３と従動ギヤ４とは相噛合するものであり
、駆動ギヤ３は駆動軸８に取り付けられ、従動ギヤ４は
従動軸９に取り付けられている。

その駆動軸８は、駆動ギヤ３の軸方向一方側と他方側と
において、軸受１０．１１により支持されている。

また、従動軸９は、従動ギヤ４の軸方向一方側と他方側
とにおいて、軸受１２．１３により支持されている。

それら軸受１０．１１．１２．１３．は、前記ケース本
体５に形成された保持孔１４に嵌合されている。

そして、駆動軸８の軸方向一端は、一方のケース板６に
形成された通孔１５を通ってポンプケース２の外部に突
出され、図外モータ等の駆動源に連結される。また、駆
動軸８の軸方向他端は他方のケース板７に形成された通
孔１６を通ってポンプケース２の外部に突出されている
。

その駆動軸８とケース板６，７の通孔１５．１６との間
には、筒状の冷却ジャケット１７が介在されている。こ
の冷却ジャケラ）１７は、図中矢印方向に水や空気等の
冷却流体を流す通路１８を有し、その冷却流体は流量調
節自在なものとされている。

また、この冷却ジャケット１７と駆動軸８との間に軸封
部が形成されている。

上記ギヤポンプ１において、駆動軸８を回転駆動するこ
とによって駆動ギヤ３と従動ギヤ４とが回転し、流体は
吸入孔２１から吸引され、駆動ギヤ３と従動ギヤ４の外
周とポンプケース２の内周との間を通って吐出孔２２か
ら吐出される。この際、ヒータ２３によりギヤポンプ１
を加熱することで、ポリマー等の高粘度流体が凝固して
しまうのを防止している。

そして、ギヤポンプ１により送られる流体により、駆動
軸８及び従動軸９の軸受部を潤滑するための流体通路が
形成されている。

すなわち、軸受１０．１１の駆動ギヤ３との対向端面、
軸受１２．１３の従動ギヤ４との対向端面にはそれぞれ
径方向溝２４が形成され、ギヤ端面と軸受端面との接触
が流体膜により規制されて焼付やかじりが防止されてい
る。

また、軸受１０．１１．１２．１３の内周面には軸方向
溝２５が形成され、軸外周面と軸受内周面との接触が流
体膜により規制されて焼付やかじりが防止されている。

そして、駆動軸８の軸受部の潤滑流体を、駆動軸８の外
部に排出するための流体通路が形成されている。

すなわち、前記冷却ジャケット１７の内周にはスリーブ
１９が嵌合され、このスリーブ１９の内周面には螺旋溝
状のラビリンス２０が形成されている。この冷却ジャケ
ット１７とスリーブ１９とは駆動軸８に僅かの隙間を介
して嵌合されている。

これにより、ギヤポンプ１により吸引されてポンプケー
ス２の内部の低圧側から高圧側に至った流体は、図中２
点鎖線で示すように、駆動軸８の軸受部を潤滑した後に
、駆動軸８とスリーブ１９との隙間、ラビリンス２０、
および駆動軸８と冷却ジャケット１７との隙間を通って
ポンプケース２の外部に排出される。

この際、ラビリンス２０により流体の流れは規制され、
また冷却ジャケット１７の冷却流体の流量を調節して排
出流体の粘度を調節することで流体の排出量が不必要に
大きくなるのが防止され、これにより前記軸封部が形成
されている。そのため、駆動軸８の軸封部において駆動
軸８の軸受部の潤滑流体は滞流し、長時間高温に保持さ
れるため劣化し易くなるが、駆動軸８の軸受部の潤滑流
体をポンプケース２の内部に還流させる流体通路は形成
されておらず、ポンプケース２の内部の高圧側と大気圧
との差により確実に外部に排出される。

これにより、劣化した流体がポンプケース２の内部に還
流することはなく、製品を汚染することはない。

そして、従動軸９の軸受部の潤滑流体をポンプケース２
の内部に還流させるための流体通路が形成されている。

すなわち、ケース本体５には従動軸９と平行に貫通孔２
７が形成され、この貫通孔２７の一端は吸入孔２１の内
部、すなわちポンプケース２の内部の低圧側に開口され
ている。また、その貫通孔２７の他端は、ケース板６．
７の内面と対向するよう開口されている。そしてケース
板６．７の内面には、その貫通孔２７と従動軸９の軸受
１２．１３の内周孔とをつなぐように凹溝２８が形成さ
れている。なお、貫通孔２７．凹溝２８の径や深さ等を
あまり大きくすると、流体が流れるのに時間を要し滞留
してしまうので、適当な大きさとするのが良い。

これにより、ギヤポンプ１により吸引されてポンプケー
ス２の内部の低圧側から高圧側に至った流体の一部は、
第２図中１点鎖線で示すように、従動軸９の軸受部を潤
滑後に、凹溝２８、貫通孔２７を通って、吸入孔２１の
内部、すなわちポンプケース２の低圧側に還流する。

このように、従動軸９の軸受部の潤滑流体はポンプケー
ス２の外部に排出されないので、排出量の差により軸端
圧力に差が生じることはなく、従動軸９にスラスト荷重
が作用することはない。これにより、ギヤ端面と軸受端
面との間の焼付やかじりが生じることはない。また、排
出流体の低減による流体のロスも低減できる。

なお、本発明は上記実施例に限定されず、例えば、駆動
軸８の軸受部の潤滑流体を、ポンプケース２の外部に排
出する流体通路を、駆動軸８の軸封部とは別に、ケース
板６．７に形成しても良い。

また、スリーブ１９の軸受部の潤滑流体を高圧側から低
圧側に還流させる流体通路も、例えば貫通孔２７にかえ
て、ケース本体５の保持孔１４の内周面に凹溝を形成し
、この凹溝と軸受１２．１３の外周面との間により凹溝
２８と低圧側とをつなぐようにしてもよい。

（発明の効果）本発明によるギヤポンプによれば、駆動軸の軸受部の潤
滑流体はポンプケースの内部に還流されることなく外部
に排出されるので、駆動軸の軸封部において流体が滞流
して熱劣化しても製品を汚染させることはなく、熱劣化
し易い樹脂等の流体逃りに適したものである。

また、従動軸の軸受部の潤滑流体は外部に排出されるこ
となくポンプケース内部に還流され、軸端圧力に差が生
じることはないので、従動軸にスラスト荷重が作用する
ことはなく、ギヤ端面と軸受端面との接触による焼付や
かじりによるギヤポンプの破損を防止できる。

さらに、流体のポンプケース外部への排出量は、従来の
ように駆動軸と従動軸の双方の軸受部の潤滑流体を排出
するものに比べ略半減するので、流体のロスが少なくラ
ンニングコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例に係り、第１図はギ
ヤポンプの断面図、第２図はギヤポンプの潤滑流体の流
れの説明用分解斜視図、第３図及び第４図は従来例に係
るギヤポンプの潤滑流体の流れの説明用部分断面図であ
る。（１）・・・ギヤポンプ、（２）・・・ポンプケース、
（３）・・・駆動ギヤ、（４）・・・従動ギヤ、（８）
・・・駆動軸、（９）・・・従動軸、αｌ）［１１）（
１２１０３・・・軸受、（２７）・・・貫通孔、（２８
）・・・凹溝。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポンプケースの内部の駆動ギヤと従動ギヤとによ
って搬送される流体により、その駆動ギヤの駆動軸と従
動ギヤの従動軸の各軸受部が潤滑されるギヤポンプにお
いて、前記駆動軸の軸受部の潤滑流体を、ポンプケース
の内部に還流させることなくポンプケースの外部に排出
する流体通路が形成されると共に、前記従動軸の軸受部
の潤滑流体をポンプケースの内部に還流させるべく、ポ
ンプケースの内部の高圧側と低圧側とを従動軸の軸受部
を介してつなぐ流体通路が形成されていることを特徴と
するギヤポンプの潤滑構造。