JPH0814166A - 歯車ポンプまたはモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低圧域に高圧がまわり圧力バランスがくずれ
ることのない歯車ポンプまたはモータを提供する。 【構成】 本発明の歯車ポンプまたはモータは、噛み合
う両歯車の軸方向側面で歯先周囲内全域を覆う側板を具
備する歯車形のポンプまたはモータであって、この側板
における反歯車噛み合側と歯車噛み合側とのシール部材
を別個に構成したもので、この側板の反歯車側には歯車
噛み合部から歯車の所定ピッチ分より反歯車噛み合側で
軸孔を包囲する位置にて形成されたそれぞれの半円弧状
溝と、この両半円弧状溝のそれぞれの端部に端部が位置
し歯車噛み合部側方を包囲する位置にて穿設されたそれ
ぞれのハの字状溝を有し、前記両半円弧状溝のそれぞれ
に挿入されるそれぞれのシール部材と、前記両ハの字状
溝にそれぞれ挿入されるそれぞれのシール部材と、この
両ハの字状溝に挿入される両シール部材を覆うハの字状
シール押え部材とを備え、これら各溝と各部材からの組
み合わせによってシール機構を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の流体機器（油圧
機器）分野等において利用可能な歯車ポンプまたはモー
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】主として流体機器分野で使用されるポン
プまたはモータ（回転動力を与えるとポンプとして機能
し高圧液を入力するとモータとして機能する流体機械で
あるが以下においてはポンプの例で説明する）には、ピ
ストン形、ベーン形のものもあるが、最もシンプルで加
工も容易であり経済性のある歯車形ポンプが常用されて
いる。

【０００３】ところで、この種の歯車ポンプは、図５に
示すように、両歯車Ｇ１，Ｇ２はメガネ穴Ｍを有するケ
ーシング本体Ｈ１とこの本体に対して組み合わされる軸
方向両側のケーシングＨ２、Ｈ３に形成される密閉室に
収納され、その軸ＫＳとＪＳが軸受Ｂ１，Ｂ２にて保持
され。両歯車Ｇ１，Ｇ２の両側側方にはいわゆる側板Ｐ
１，Ｐ２が介在されている。そして歯車軸ＫＳが回転駆
動されることによりケーシングＨ１に穿設された入口
（図示せず）からの液（油）を出口（図示せず）に吐出
するものである。なお、両側板Ｐ１，Ｐ２とポンプケー
シング側Ｈ２，Ｈ３との間には、液漏れ防止のシールを
行うシール部材Ｓ１，Ｓ２が介在されるが、このシール
部材Ｓ１，Ｓ２は側板Ｐ１，Ｐ２に保持されている。こ
のようにして液漏れ防止を行うが、ポンプ室から漏れた
液（以下油圧歯車ポンプを例とし、油とする）は、軸受
Ｂ１，Ｂ２を介して流出し、案内路Ｌ，Ｒ，Ｎを経てド
レンへの連絡口Ｄから流出しドレンへ導かれる。

【０００４】高圧ポンプの場合、この側板のシール材Ｓ
１，Ｓ２には高圧側の液圧が導入されて側板を歯車側に
付勢し圧力バランス形に構成される。すなわち、側板Ｐ
１，Ｐ２は噛み合う両歯車の軸方向側面全域をほぼ覆う
メガネ形（瓢箪形）をなし、反歯車側面にシール部材保
持用の８の字形溝で形成されている。そしてこの溝にケ
ーシングＨ２、Ｈ３との間の油漏れを防止するシール部
材が保持される。このシール部材Ｓ１，Ｓ２にはケーシ
ングＨ２、Ｈ３に接する側に高圧油を導く凹部が形成さ
れている。このシール部材Ｓ１，Ｓ２の凹部はシール部
材Ｓ１，Ｓ２のそれぞれにおいて全周に形成されてお
り、高圧域がメガネ形に形成されることになる。また、
この側板Ｐ１，Ｐ２には、反噛み合側中央部即ち瓢箪の
両方端の中央部は、歯先周囲径より若干径が小さい寸法
の外径で形成されている。したがって、図４に示すよう
にこの部分では歯先が突出することなり、歯間の高圧油
がこの外径ＳＣ部を介して側板Ｐ１の外方に導かれる。
歯車がどちらの方向に回転し或いはポンプとモータの切
替わることによって高圧側と低圧側がいずれに変わって
も、その機能によって発生する高圧油はこの外径ＳＣか
ら、導入されることになる。側板Ｐ１、Ｐ２の外方に高
圧油が導入されると、シール部材Ｓ１、Ｓ２の外側に高
圧油が導かれ側板Ｐ１、Ｐ２を歯車Ｇ１，Ｇ２側に付勢
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな圧力バランスを行う側板においては、上述したよう
にシール部材に高圧油が導入されると、高圧域がメガネ
形に形成されることになる。したがって、特に歯車噛み
合部においては入口（低圧域）部において高圧域が近接
することになる。そのために低圧域に高圧がまわり、側
板の圧力バランスがくずれることになる。圧力バランス
がくずれると高圧歯車ポンプの機能が低下する。

【０００６】本発明は、上述の問題点を解決する歯車ポ
ンプまたはモータを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明が提供する歯車ポ
ンプまたはモータは、噛み合う両歯車の軸方向側面で歯
先周囲内全域を覆う側板を具備する歯車形のポンプまた
はモータであって、この側板の反歯車側には歯車噛み合
部から歯車の所定ピッチ分より反歯車噛み合側で軸孔を
包囲する位置にて穿設されたそれぞれの半円弧状溝と、
この両半円弧状溝のそれぞれの端部に端部が位置し歯車
噛み合部側方を包囲する位置にて穿設されたそれぞれの
ハの字状溝を有し、前記両半円弧状溝のそれぞれに挿入
されるそれぞれのシール部材と、前記両ハの字状溝にそ
れぞれ挿入されるそれぞれのシール部材と、この両ハの
字状溝に挿入される両シール部材を覆うハの字状シール
押え部材とを備え、これら各溝と各部材からの組み合わ
せによってシール機構を行うようにしたものである。

【０００８】

【作用】本発明が提供する歯車ポンプまたはモータによ
れば、歯車側からの高圧液は、半円弧状溝に挿入される
シール部材によって受け止められ、ハの字状溝に挿入さ
れるシール部材は中間圧シール部材として機能し、低圧
域と高圧域を遮断するよう機能する。したがって低圧域
（入口側）には高圧域が形成されない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例にしたがっ
て説明する。図１と図２は、本発明が提供する歯車ポン
プまたはモータの構成特にシール機能を行う側板とシー
ル部材を示している。すなわち、図１は本発明が提供す
る歯車ポンプに適用される側板を両面と側方から見た図
で、図１の（Ａ）は本発明の側板の歯車側に接する面を
示す図であり、（Ｂ）は本発明の側板のケーシング側に
接する面を示す図である。図２はこのシール部材とその
シール部材の押え部材を示す図である。

【００１０】これらの図から明らかなとおり、側板１は
従来に示すと同様に瓢箪形をなしているが、従来と異な
る点はシール部材を保持する溝が反歯車噛み合側と歯車
噛み合側に分かれている点である。

【００１１】この側板１は圧力バランス形に構成される
もので、すなわち、側板１は噛み合う両歯車の軸方向側
面全域をほぼ覆うメガネ形（瓢箪形）をなし、両歯車軸
の貫通孔１Ｈを有する。図（Ａ）に示すように歯車噛み
合部両側には油の流出入を円滑ならしめるために凹部Ｉ
Ｐ、ＨＤが形成されている。また、この側板１には、反
噛み合側中央部即ち瓢箪の両方端の中央部は、歯先周囲
径より若干径が小さい寸法の切欠部１Ｋが形成されてい
る。したがって、この部分では歯先が突出することな
り、歯間の高圧油がこの切欠部１Ｋ部を介して側板１の
外方に導かれる。歯車がどちらの方向に回転し或いはポ
ンプとモータの切替わることによって高圧側と低圧側が
いずれに変わっても、高圧油はこの外径１Ｋから導入さ
れることになる。このような構成は従来と大きく変わる
ところではない。

【００１２】さて本発明によると、図（Ｂ）に示すよう
に、側板１のケーシング側に接する面におけるを示すシ
ール部材保持用の溝の形成に特徴がある。すなわち、こ
の側板１には、歯車噛み合部から歯車のピッチにして例
えば１〜２ピッチ分反歯車噛み合側で軸孔１Ｈを包囲す
る位置にて形成されたそれぞれの半円弧状溝１Ｍと、こ
の両半円弧状溝１Ｍのそれぞれの端部と面一に端部が位
置し歯車噛み合部側方を包囲する位置にて穿設されたそ
れぞれのハの字状溝１Ｇが穿設けられている。ただ、図
示例の場合、半円弧状溝１Ｍは同一高さ面で軸孔１Ｈ全
周外方部を包囲しているが、後述から明らかなようにシ
ール部材が当接され挿入される部位は半円弧状であり、
この反噛み合部分が溝として機能する。以下この発明に
おいてはこの部分を半円弧状溝と言うことにする。

【００１３】半円弧状溝１Ｍの大きさについては、特に
その端部は歯車噛み合部から歯車のピッチにして例えば
１〜２ピッチ分より反歯車噛み合側としたが、これは高
圧域との遮断をより確実ならしるためで、最低１ピッチ
分より反歯車噛み合側とする必要がある。実際的には１
〜２ピッチが望ましい。それはあまりこの値を大きく例
えば３〜４ピッチ分より反歯車噛み合側とすると、側板
の圧力バランス上からみれば切欠部１Ｋ部からの高圧油
による作用が小さくなるからである。この作用を大きく
しかつ高圧域との遮断をより確実ならしるためには１〜
２ピッチが望ましい。図から明らかなようにハの字状溝
１Ｇは半円弧状溝１Ｍより溝の深さが大きく設定されて
いる。これはハの字状溝１Ｇが歯車噛み合部側方に位置
し、高圧域（低圧域）とのシールを行うシール部材を保
持するためのものであるからである。

【００１４】半円弧状溝１Ｍは軸孔１Ｈを包囲する位置
にて近接して設置されており、この溝１Ｍにシール部材
３が挿入される。このシール部材３は図２に示すように
半円弧シール部材であり、内方には高圧油を導く空間３
Ｍが形成されていて、この空間３Ｍに導かれた高圧油に
より、側板１を歯車側に付勢する。他方、ハの字状溝１
Ｇにはハの字状溝１Ｇと同形のシール部材２が挿入され
る。この部材２は中間圧シール部材として機能する。そ
してこれら半円弧状シール部材３やハの字状シール部材
２が挿入されると、そのハの字状シール部材２の上面に
はシール部材押え部材４が覆うように当てがわれる。

【００１５】このような側板１が歯車ポンプのケーシン
グにセットされた状態は図３と図４に示すとおりであ
る。図３は図５のIII-III 面断面を示し、図４は図５の
IV-IV面断面を示している。

【００１６】本発明は以上説明したとおりであるが、発
明の特徴を生かした種々の変形実施例を包含するもので
ある。本発明の特徴は反歯車噛み合側と歯車噛み合側と
のシール部材を別個に構成した点にあり、そのためのシ
ール部材やそのシール部材を保持するための溝の大きさ
や寸法については上記に限定されない。すなわち上記で
はハの字状溝１Ｇは半円弧状溝１Ｍより深さが大きい例
について説明したが、これらに限定されない。シール部
材はハの字状と半円弧状の溝に対して異なる材料として
もよい。すなわち同一寸法の場合、ハの字状シール部材
を頑強な材質のものとする工夫も可能である。ハの字状
の両者を中央部で連結するようにしてもよい。この場合
はハの字状溝も中央を連結する溝が必要である。上記に
おいては、本発明が両方向回転形のポンプまたはモータ
として説明したが、一方向回転形のポンプまたはモータ
にも適用できる。本発明はこれら全ての変形例を含むも
のである。

【００１７】さて、本発明は以上説明したとおりである
がまとめるとつぎのとおりである。 １）噛み合う両歯車の軸方向側面で歯先周囲内全域を覆
う側板を具備する歯車形のポンプまたはモータであっ
て、この側板の反歯車側には歯車噛み合部から歯車の所
定ピッチ分より反歯車噛み合側で軸孔を包囲する位置に
て穿設されたそれぞれの半円弧状溝と、この両半円弧状
溝のそれぞれの端部に端部が位置し歯車噛み合部側方を
包囲する位置にて穿設されたそれぞれのハの字状溝を有
し、前記両半円弧状溝のそれぞれに挿入されるそれぞれ
のシール部材と、前記両ハの字状溝にそれぞれ挿入され
るそれぞれのシール部材と、この両ハの字状溝に挿入さ
れる両シール部材を覆うハの字状シール押え部材とを備
え、これら各溝と各部材からの組み合わせによってシー
ル機構を行うことを特徴とする歯車ポンプまたはモー
タ。 ２）噛み合う両歯車の軸方向側面で歯先周囲内全域を覆
う側板を具備する歯車形のポンプまたはモータであっ
て、この側板の反歯車側には歯車噛み合部から歯車の所
定ピッチ分より反歯車噛み合側で軸孔を包囲する位置に
て形成されたそれぞれの半円弧状溝と、この両半円弧状
溝のそれぞれの端部に端部が位置し歯車噛み合部側方を
包囲する位置にて穿設されかつ前記半円弧状溝より深さ
が大きく設定されたそれぞれのハの字状溝を有し、前記
両半円弧状溝のそれぞれに挿入されるそれぞれのシール
部材と、前記両ハの字状溝に挿入されるそれぞれのシー
ル部材と、この両ハの字状溝に挿入されるそれぞれのシ
ール部材を覆うハの字状シール押え部材とを備え、これ
ら各溝と各部材からの組み合わせによってシール機構を
行うことを特徴とする歯車ポンプまたはモータ。

【００１８】３）噛み合う両歯車の軸方向側面で歯先周
囲内全域を覆う側板を具備する歯車形のポンプまたはモ
ータであって、この側板の反歯車側には歯車噛み合部か
ら歯車の所定ピッチ分より反歯車噛み合側で軸孔を包囲
する位置にて形成されたそれぞれの半円弧状溝と、この
両半円弧状溝のそれぞれの端部と面一に端部が位置し歯
車噛み合部側方を包囲する位置にて穿設されたそれぞれ
のハの字状溝を有し、前記両半円弧状溝のそれぞれに挿
入されるそれぞれのシール部材と、前記両ハの字状溝に
それぞれ挿入されるそれぞれのシール部材と、この両ハ
の字状溝に挿入される両シール部材を覆うハの字状シー
ル押え部材とを備え、これら各溝と各部材からの組み合
わせによってシール機構を行うことを特徴とする歯車ポ
ンプまたはモータ。

【００１９】４）噛み合う両歯車の軸方向側面で歯先周
囲内全域を覆う側板を具備する歯車形のポンプまたはモ
ータであって、この側板の反歯車側には歯車噛み合部か
ら歯車の１〜２ピッチ分より反歯車噛み合側で軸孔を包
囲する位置にて形成されたそれぞれの半円弧状溝と、こ
の両半円弧状溝のそれぞれの端部と面一に端部が位置し
歯車噛み合部側方を包囲する位置にて穿設されたそれぞ
れのハの字状溝を有し、前記両半円弧状溝のそれぞれに
挿入されるそれぞれのシール部材と、前記両ハの字状溝
にそれぞれ挿入されるシール部材と、この両ハの字状溝
に挿入される両シール部材を覆うハの字状シール押え部
材とを備え、これら各溝と各部材からの組み合わせによ
ってシール機構を行うことを特徴とする歯車ポンプまた
はモータ。

【００２０】

【発明の効果】本発明が提供する歯車ポンプまたはモー
タは以上説明したとおりであるから、歯車側からの高圧
液は、通孔を介してシール部材側に導入されるもので、
高圧液はシール部材のケーシング側面には至らず、シー
ル部材を変形させる力は発生せず、シール部材が損壊す
ることが防止され、ポンプまたはモータの機能が破壊さ
れるおそれはない。しかもこのようなポンプまたはモー
タを簡略な構成で達成できる利点を有し、両回転可能な
高圧歯車ポンプまたはモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による歯車ポンプまたはモータの要部を
示す図である。

【図２】本発明による歯車ポンプまたはモータの要部を
示す図である。

【図３】本発明による歯車ポンプまたはモータの構成を
示す図である。

【図４】本発明による歯車ポンプまたはモータの構成を
示す図である。

【図５】歯車ポンプまたはモータの構成を示す縦断面で
ある。

【符号の説明】

１…側板 １Ａ…三日月状通孔 １Ｈ…側板の軸孔 １Ｋ…側板の切欠部 １Ｍ…半円弧状溝 １Ｇ…ハの字状溝 ２…シール部材 ３…シール部材 ４…ハの字状シール押え部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】噛み合う両歯車の軸方向側面で歯先周囲内
   全域を覆う側板を具備する歯車形のポンプまたはモータ
   であって、この側板の反歯車側には歯車噛み合部から歯
   車の所定ピッチ分より反歯車噛み合側で軸孔を包囲する
   位置にて穿設されたそれぞれの半円弧状溝と、この両半
   円弧状溝のそれぞれの端部に端部が位置し歯車噛み合部
   側方を包囲する位置にて穿設されたそれぞれのハの字状
   溝を有し、前記両半円弧状溝のそれぞれに挿入されるそ
   れぞれのシール部材と、前記両ハの字状溝にそれぞれ挿
   入されるそれぞれのシール部材と、この両ハの字状溝に
   挿入される両シール部材を覆うハの字状シール押え部材
   とを備え、これら各溝と各部材からの組み合わせによっ
   てシール機構を行うことを特徴とする歯車ポンプまたは
   モータ。