JPS5996491A - 球面ギヤポンプ - Google Patents

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】 従来、流体特に液体′ｆｒ、ポンノポンする技術分野に
おいて、ギヤ４ング、固定容積型及び可変容積型のペー
ンポング、及びピストンポングが採用されてきた。先行
技術のギヤポンプについての困難の７つは、それらが一
定の容積のみをポ／グ移送するにすぎないことである。

他の問題は、摩耗による効率の損失である。通常、可変
容積型ベーンポンｆは非効率である。ビストンボフグは
、高い効率で可変容積を与えるように設計された唯一の
実際的なｄｅｙグである。これらは、精密な公差の機械
加工が請求されるので最も高価である。これらは、流体
の汚染に耐えられない。

ベーｙポングは、可変容積の供給全可能とするが、然し
ながら、偏心度を調節するための内部機構が必要とされ
るので非効率である。これらは、要求される隙間が増大
されるので非効率である。

従来、（−）型ポン７’においては、羽根は、ケーシン
グり偏心曲率に応じて流体を横に押すとき夫々の羽根の
側面上に和尚な横応力を受け、この横応力が羽根を傾は
又は曲げる傾向があり、特に、空洞半径の変動に応答す
る羽根の半径方向移動に対抗して増大した摩擦を生じさ
せる。ベーン型ボン７″の使用中、羽根に及ぼすこれら
の横応力は、回転子に伝達される内部応力を生じさせ、
回転子と羽根に伝達される高単位の荷重力のため早期の
摩耗と破壊を生じさせる。

本発明の重要な特徴は、琳−の球面ギヤを採用した、固
定容積型と可変容積型のギヤポンプを提供することであ
る。

他の特徴は、ポ／グケーγング内の球面状空洞内で回転
しうる球面ギヤとの組合せにおいて、／と０度未満の弧
を示す球面カムが設けられ１複数の軸線方向に延びるポ
ンプ作用室を画成する一連の周囲に離間され半径方向に
延びるギヤの歯が球面ギヤ上に設けられることを意図し
ている。

他の特徴として、Ｉ：／グ作用を生じさせるため対向す
るカム表面と係合するように回転中魂心力により軸線方
向外側へ偏位される複数の別々の半径方向に延び枢軸旋
回されるギヤの歯が設けられる。

本発明の他の特徴は、個々の軸線方向に延びるポンプ作
用室内に移動可能に装着された別々の飼々の半径方向に
延びるギヤの歯を含み、このギヤの歯は、ボンデ作用室
内で札つ球面ギヤに関して枢軸運動するように適合され
ており、閘々のギヤの歯は、球面ギヤの回転軸線を通過
する平面内で枢軸旋回する。

他の特徴は、自動的可変容積の供給を有する改良された
新規な球面ギヤポンｌにおいて、球面ギヤが第１軸線上
で回転し、球面カムが、第１軸線に対し鋭角で傾斜する
第２ＩｌＩＩ線として言及される中心軸線を有し、それ
によって、カム表面と符合する個々の別々のギヤの歯と
球面ギヤの回転時に別々のギヤの歯のボン！移送作用を
達成するようになっている、球面ギヤボンデを提供する
ことである。

他の特徴は、球面ギヤの回転中に発生される遠心力の使
用を含み、個々の放射状のギヤの歯の夫々の前縁が球面
カムのカム表面の変化に応答するにつれて、球面ギヤ上
に案内しうるように装着された別々の半径方向に延びる
ギヤの歯が、球面ギヤの軸線を通過する軸線平面内で枢
軸旋回運動をするように適合されている、 他の特徴は、球面ギヤ内での別々の放射状ギヤの枢軸運
動を与え、この枢軸運動が、球面ギヤ内の複数の軸線方
向に延びるポンプ作用室の各々の中にボン！移送作用を
生じさせる。

本発明の球面ギヤポンプは、従来ベーン型ポ／グの遭遇
した欠点即ち、羽根に加わる横応力を克服する。この？
ンｆＶＣおいては、個々のギヤの歯に加わる横応力はな
い。別々のギヤの歯の枢軸の働きをするボン！移送作用
により、羽根に高単位の負荷がかかるベーン型−ノブの
受けるようないかなる横剪断力も防止される。？／ｆ移
送作用の間、負荷の力は、球面空洞の表面全体の上に伝
達される。

他の特徴は、一連の半径方向に延びるギヤの歯を有し、
その歯の間に個々のポンプ作用室を画成している半球面
ギヤを、ボンデハウソングの球面空洞内に設け、複数の
離間された半径方向に延びる別々のギヤの歯が、球面ヤ
゛ヤの回転の間亡ンデ作用室内で枢軸のように動きうる
ように位置決めされている。前記歯は、空洞に隣接する
ダンデケーンング内の入口から液体を引き出しそして連
続的なボン！移送作用でクークング内の出口を通して与
圧液体を供給する、ボンｆ移送作用を達成するように、
半球面カムのカム表面の変化に応答する。

他の特徴は、前／ノ移送作用の間、球面ギヤの回転＠線
とカムの中心軸線との間に通常の鋭角の関係があること
を意図しており、前記軸線の間の成鳥が、ポン！移送さ
れる液体の体４ｊｌを修正するように自動的に調節され
、夫々の軸線の間の角度が減少きれると、それに応じて
ポンプ移送体積が減少され、成鳥がゼロに減少きれた場
合、ボンｆ移送体積がゼロである、ことを意図している
。

他の特徴は、半球面カムを嗅一平面内で移動するように
自動的に調節し、上述の夫々の軸線の間の角［ｋ減少さ
せるこの角度調節が、液体負荷・からの体積需要に応じ
て自動的である、ということを意図している。ポンプは
、通常、最大液体供給量に対して設定される。液体の体
積に対する需要の何らかの減少と同時に、与圧液体の若
干が排出通路からＩンノ上の補償器組立体へ供給され、
その中のピストンが球面カムを傾は得るようになり、そ
れに比例して上述の夫々の軸線の間の角度を減少させ、
それに灼応してｌ／ノ移移送体音減少させる。

他の特徴は、もしもポンプ移送の需要がゼロに低下した
ならば、全圧力が補償器・・ウジングへ供給され、その
結果、ピストンは、前記圧力に応答して半球面カムとカ
ム表面を、全部のボング移送体積をなくする中央の中立
位置へ機械的に動かすことを意図している。更に続いて
、逆に、ポンプ移送される液体に対する需要が漸進的に
増大するにつれて、ピストン上に及ぼす圧力は徐々に減
少され、それに比例して補償器−・ウジフグ内でのばね
の偏位によりカムを動かすことを可能とし、上述の夫々
の軸線の間の角度を自動的に徐々に増大させ、ｄｆｙｆ
移送される液体の体ｙｔを増大させるようになる◇ 他の特徴は、ポンプの空洞表面と球面ギヤとその上に取
付けられた別々のギヤ歯との間に効果的で永続きする支
持表面を与えるために、ボン／’　／％ウゾングとその
球面空洞表面と球面ギヤの熱処理及び研磨を意図してい
る。

これらの及び他の目的と特徴は、添付図面と組み合せて
以下の説明を読むことにより明らかとなるであろう。

添付図面は、単に本発明の好ましい実施態様を示すもの
にすぎず、他の実施態様が特許請求の範囲内で意図され
ていることが理解されるであろう。

添付図面特に第１図〜第ｊ図において、本発明の球面ギ
ャポンプ１１は、下方ケーシング１３（第１図、第λ図
、第３図）を含む−・ウジングを有し、下方ケーシング
１３は、適当な支持体へ固定するための透孔１７のある
取付７ランジ１５を有する。

−・つ・ソングの中には、下方ケーシング１３内の半球
面部１９により画成された球面座が設けられ、この球面
座は、第６図に示すように、／ざ０度未満の範囲を有す
る弧形人口２１と、そこから対向して離間された同様な
弧形の出口２３とを有する。

この入口と出口は、それと連通ずるように半球面部１９
に隣接して下方ケーシング内に形成される。

液体入口通路２５（第１図、第≠図、第６図）は、一端
において人口２１と連通し、他端において入口通路２５
の外端で管継手２９を利用して液体源からの導管２７へ
結合されている。

下方ケーシング内に形成された出口通路３１は、一端に
おいて弧形出口２３と連通しており、他端において、ポ
ンプ移送される流体の一定の又は変動する体積の要求を
もつかも知れない負荷源に対し所定の体積で与圧液体を
供給する九めの管３３へ結合されている。下方ケーシン
グ１３は、軸線５８に対し直角に延びる横断端面３７を
有する。

ポンプ・・ウゾングは、上方ケーシング３９を包含する
（第１図、第一図、第３図、第≠図）。球面空洞は、下
方ケーシング内の半球面部１９と対向して符合する、上
方ケーシング内の半球面部４１により更に画成されてい
る。上方ケーシングは、下方ケーゾングの端面３７と符
合する対応する端面４３を有し、複数の締結具４５とダ
？４７などによりそこへ適当に７＝ルされ且つ固定され
ている。適当な０リング７−ル６７がその間に挿入され
ている。

体積供給の自動的調節を・ポンプに対して与える補償器
本体４９が、上方ケーシング３９の上に在り、その上に
締結具５１により保持されている。

これらの締結具は、第２図に示すように、上方ケーシン
グ３９全通して補償器本体を通して延び、下方ケーシン
グ１３の中へ下へねじ込まれて単一・・ウジングを与え
る。

球面ギヤ５３が、球面座１９．４１内に回転可能に位置
決めされており、図示の実施態様においては、半球面形
状であり、Ｆ方ケークング内に完全に入れ子にされてい
る。

第１図、第弘図、及び第５図に示すように、球面ギヤは
、その一部として軸線方向駆動軸５５を含み、１枢勅・
抽５５は、下方ケー／ング孔５６（第μ図）を通し、対
応するローラ軸受６３とシール６５を通してハウソング
の外側へ延びている。

第７図に略図で示すモータ５９の出力軸６１へ連結する
ように適合された駆動軸５５の外端へ適当なキー５７が
設けられている。球面ギヤ用の駆動軸５５の中心８ｍ線
は、以下第１軸線として時折言及され、駆動＠５５と球
面ギヤ５３の回転軸線である。

球面ギヤは、第５図、第７図、及び第ｒ図に詳細に示さ
れているように、一連の棒形状の放射状スロット７１を
包含する。側壁７２は、内側へ収斂し、一連の円形に配
列され且つ周囲に離間された放射状ビヤの歯７９を球面
ギヤ５３の内部に与える。収斂するスロット７１の内端
は、第７図のダッシュ線で示し且つ第７図と第≠図の組
立体に示す銅球７５を受入れるように適合された半球面
状凹所７３に終っている。

放射状スロノ）７１は、傾斜した底部壁７７により更に
画成され、底部壁７７は、隣接する球面ギャリ歯の収斂
する側壁７２と共に、はぼ三角形状の個々の軸線方向に
延びるポンプ作用室９９を球面ギヤ内に画成する。

球面ギヤ５３の中心の方へ第５図に示すように半径方向
内側に延びる球面ギヤの歯７９は、それらの外端におい
て球面形状をなし、下方ケーシングの半球同座１９と符
合するように球面ギヤの半球面体の一部を形成し又はそ
の一部と対応するようになっている。複数の別々の独立
の半径方向に延びるギヤの爾８１は、球面ギヤの夫々の
半イ・転方向に延びるギヤの歯７９の間に挿入され且っ
ボ／グ作用室９９内に移動可能に位置決めされている（
第≠図、第ｊ図、第に図、第１／図〜第１ｊ図％別々の
個々の放射状ギヤの歯８１は、閏別的に第１ｊ図に斜視
図で示されており、収斂する側壁８３（第７２図、第７
４１１−図、第１ｊ図）と、平坦な底部壁８５（第７．
２図〜第１ｊ図）と、横断方向に弧形の頂部壁８７（第
５図）を包含している。

横方向に弧形の頂部壁８７は、それが内側へ延びるにつ
れて、別々の放射状ギヤの平坦な底部壁８５に関して収
斂し、このギヤの夫々の頂部と底面と側面は、第弘図と
第１／図と第７２図に示されている球７５の一部分と符
合して協働的に係合するように適合された球面形状の凹
形端面８９に終っている。

第≠図に示すように、別々の歯８１の各々は、球面形状
の外側表面９１を有し、外側表面９１は、下方ケージフ
グ内の球面座１９の一致するように形作られた表面と協
働的に符合するように適合されている。

細長い弧形の球面形状の凹所９３が、１固々のギヤの歯
の球面状外側表面９１内に形成され、第弘図に示すよう
Ｖこ、前記・・ウジングの球面状空洞１９−４１の対応
する表面と対向して符合している。

圧力通路９５が、球面状凹所９３の一端に出口をもつ放
射状ギヤ８１の中に形成され、前記ギヤ上の底部壁８５
の中央に圧力出口９７を有する。

圧力通路９５用の圧力出口９７は、ポンプ作用室９９（
第５図）と連通し、球面ギヤの連続回転の間、夫々の入
口２１及び出口２３と継続的且つ漸進的に連通ずるよう
に適合されている。

形状が実質的に半球面状の球面カム＋０１が、ポック・
・ウノングの上方ケーンフグ３９内の半球面状凹所４１
の中に入れ子にされて位置決めされ、こり球面カム１０
１は、第７０図と第≠図に示すように／ど０度未満例え
ば１６０度の弧を示している。

球面カム１０１は、第５図に斜視図で示すように、複数
の半径方向に延びる連続的に形成されたカム表面１０３
を有する。対応するカム表面は、球面カム１０１の中心
部分の方へ半径方向内側に傾斜されている。これらのカ
ム表面は、通常、球面ギヤのギヤの爾７９により画成さ
れた端面に関して鋭角に傾斜されている。

球面カム】０１け、第≠図に示す極端なポンプ作用室置
へ傾けられているけれども、第７０図には直立位置で示
されており、通常のポンプ作用に対して、第≠図に示す
球面ギヤの軸線５８に関して口Ｊ変の鋭角をなして配置
された中心軸線１０４を有する。

球面カムの中心軸線ｌＯ４は、時折第２軸線として引用
するが、軸線５８に関して鋭角で傾斜されている。この
傾斜角度は、約０度〜２０度の範囲にわたることができ
る。出口通路３１と出口管３３全通して液体負荷へ供給
される液体の体積を決定するのは、第１軸線５８と第２
軸線１０４との間の鋭角の大きさである。本発明のｌン
ゾは、もしもＩンプ移送される液体の体積の減少を必要
とする負荷需要の若干の低下があったならば、これらの
夫々の軸線５８と１０４のなす角度を自動釣に調節しう
るための自動機構を包含している。

従って、カムを単一平面内で角度的に調節する九めの手
段が、半球面カム１０１と結合され九−・ウジング内に
設けられる。これが、軸線５８と１０４の間の鋭角を減
少させ、従って出口通路３１ｆ、通る液体のポンプ移送
体積を減少させる。

カム面１０３は、はぼ半径方向に内側に延びる複数のカ
ム表面金倉み、このカム表面の末端酸、カム１０１と球
面ギヤ５３との間に挿入された球７５を受入れるように
適合された半球面状凹所１０５に終っている。半球面カ
ムをｍ一平面内で回転するように拘束するために、一対
の案内ダ？１０９（第≠図）が設けられ、この案内ダテ
１０９は、上方ケー７ング内で対応して収斂する角度的
に関係付けられたスロット１１１の中に入れ子にされ且
つ保持されている。案内ダブの端部は、約７７５度の弧
を示す、前記球面カム内に形成された弧形スロット１０
７の中へ延びている。

細長い制御ダブ１１３は、カム】０１の中の半径方向の
孔１１５の中へ延びてその中に固定され、前記カムの中
心軸線である第２軸線１０４に沿って延び、上方ケーシ
ング３９の外側へ及び補償器本体４９の制御室】】７の
中へ延びている（第７図。

第２図・第３図・及び第≠図）。補償器本体は、孔１２
３とその中に移動しつるように位１遣決めされた制御ビ
ス）：／１１９とを含むシリンダを有し、制御ピストン
１１９の球面状端部１２１が制御ダ？１１３の一方側と
係合している。

通路１２５は、一端において前記シリンダの孔１２３と
連通し、他端において出口通路３１へ連通する圧力通路
１２７と１２９を連絡して結合する。通路１２７は上方
ケージフグ３９内に形成され、通路１２９はｒ方ケーク
ング１３内に形成されている。０−リング１３１が、圧
力通路１２５．１２７、及び１２９をシールするため前
記ケーシングの間に挿入されている。

ばね偏位手段が、制御ダ♂１１３の対向側へ適用されて
いる。図示の実施態様において、この偏位手段は、補償
器本体４９０制御室１１７内の球１３３を倉み、圧縮ば
ね】３５が、本体４９内の孔１３７の中に入れ子にされ
て一端において球１３３と係合している。

ばねの対向端は、孔１３７の中に移動可能に位置決めさ
れ且つその中でＯリング１４１によりシールされた円形
スライド１３９により係合されている。ばね調節保持器
ねじ１４３が、端ぐり１４５の中へねじ込まれ、その内
側端部でスライド１３９と作動的に係合する。制御カム
１０１の回転調節を行なうために通路１２５．１２７と
１２９を通して供給されねばならない圧力の大きさを決
定するためのばね１３５の圧縮は、ねじ１４３の調節に
より修正することができる。

第１軸線５Ｂに沿って・・ウジング内に軸支された駆動
軸５５を有する、動力で回転される球面ギヤ５３（第４
図）は、半球面形状であり、Ｆ方ケーシング１３０半球
面空洞の中に完全に入れ子にされている。球面ギヤ５３
の一部を形成する対応して放射状に延びるギヤの歯７９
は、球面空洞１９と協働的に符合するように、球面ギヤ
５３の球状表面の継続である。

球面ギヤの中心の方へ収斂するギヤの歯７９の対向する
側壁は、一連の周囲に離間されたボング作用室９９を画
成する。前記歯７９の間には、複数の別々の放射状ギヤ
の歯８１が枢着又は揺動可能に装着され、この放射状ギ
ヤの歯８１は、球面座１９−４１の中で組立てられると
きギヤの歯７９の間のポング作用室内に協働的に入れ子
するため、第７．２図に示すような平面内で収斂する形
状を有する。歯８１の内側凹形球面状の端部８９は、常
に鋼球７５と係合しており、第１軸線５８上の球面１）
ムと球面ギヤの間に、第１軸線がカム１０１の第２軸線
即ち中心軸線１０４と交差する点で、中央に挿入されて
いるっ 軸線５８上の１駆切軸５５が第１図に略図で示す七−夕
５９により、適当な接手とキー５７を介して動力で回転
され、球面座内の球面ギヤ５３がそれに対応して回転す
るとき、別々の半径方向に延びるギヤの歯の上に発生さ
れる遠心力が、これらのギヤの歯をＭ線方向外側に偏位
させて、カム１０１のカム表面１０３に関して常に作動
的に係合させる。前記カム表面は、回転する球面ギヤに
関して実質的に静止している。

従って、球面ギヤの動力回転の間、個々の別々の放射状
ギヤの歯即ちセグメントは、球面ギヤの歯７９の間に画
成された夫々のボンデ作用室９９の中に移ＩＩＥＩ］可
能に且つ事実上枢軸旋回可能に装着されている。これら
の別々のギヤの歯の各々は、中心球７５に関して枢軸の
ように動き、第１軸線５８金通過する平面内で移動可能
である。これが、夫々のギヤ８１の移動の方向に依存し
て変化する寸法の夫々の室９９内にポンプ移送作用を生
じさせる。従って、球面状空洞」９に隣接するボンデの
一方側で、供給管２７から来る液体は、入口通路２５と
入口２１（第６図）を通し１移動し、与圧された液体は
、対応する出口２３と出口通路３１と負荷管３３を通し
て供給され、？ン！１１によジ供給される液体の所定の
負荷体！Ｒを満足させるようにする。達成されるポンプ
移送作用は、第弘図に示すように、軸線５８とカム１０
１の中心軸線１０４との間の角度の関係に直接に左右さ
れるので、前記軸線間の角度が図示のように約、２０度
の最大角度であるとき、最大のポンプ移送作用がある。

補償器本体４９内のばね１３５の圧ａＦｉ、、球】３３
の上に作用し、シリンダ１２３内のピストン１！９に対
向して示されている極端な角度位置ヘダデ１１３を偏位
させる。

ボンデが、通路３１全通して最大体積を供給しつつある
とき、連通している圧力通路１２９．１２７、と１２５
内の圧力は、ばね１３５と球１３３に対抗してピストン
１１９を動かすには不十分である。もしも出口３１と管
３３を通る液体の所定の体積に対する需要が幾分低下し
たならば、出口通路３１内の圧力は、通路１２９，１２
７、と１２５を通して／リング室１２３の中へ伝達され
、ピストン１１９に作用する。これが、球とばね１３５
０作用に抗して限られた距離だけピストン１１９ｉ右へ
動かし、それによって軸＠ＳＳと１０４の間の角度を減
少させる。この角度の減少は、通路３１を離れる流体又
は液体のポンプ移送体積の減少を与える。

ポンプ移送される体積は、ダブビン１】３の枢軸旋回運
動に比例して減少し、ダブビン１１３は、対応する案内
ダビ１０９の機能により琳一平面内で回転運動するよう
に拘束されている′第≠図）。

もしも管３３を通る圧力流体又は液体に対する需要が完
全に遮断されるならば、利用しうるボンデ移送される流
体は、通路１２９．１２７と１２５を通してシリンダ１
２３の中へ連通され、第≠図に示すピスト／１１９の右
の方へ、ピストン１１９の最大移動を生じさせる。これ
が、右方へのダ？１１３の対応する最大移動を生じさせ
、カムり軸線１０４が球面ギヤ５３用の駆動軸の第１軸
線５８と一致するようになる。この点においては、ポン
プ移送作用はない。ここで、夫々の放射状のボンデ移送
する爾８１は、それ以上の相互的移動をもたないか、又
は如何なるポンプ移送作用が発生されても出口通路３１
に発生するいかなる流体圧力も補償器本体４９内の７リ
ンダへ連通されるような、少くとも限られた移動を仔す
る。それと同時に、出口通路３１を通るポ／ｆ移送体積
はゼロである。

他方において、もしも介与１ｌｌＥ液体の増大した需要
があるならば、通路１２９，１２７及び１２５全通して
連通される流体の圧力は、それに比例して減少され、室
１２３内の圧力が発生されたばね圧・力に等しくなるま
で、げね１３５と球１３３がピストン】１９の対応する
移ｒ助を含み左へ姑〈ことを可能とする。圧力下の液体
が出［１通路金通して供給されるように、あるポンプ移
送作用が確立されたままで、軸線１０４と５８の間に鋭
角の関係が画成される。出口通路３１を通る体積の需要
が最大のとき、対応する圧力通路１２９．１２７．１２
５内の圧力は、ばね１３５がピストンｉ１９を第≠図に
示す極端な位置へ動かすのに有効となる点まで減少され
る。従って、出口通路３１と管３３を通る最大の４　ｙ
　、７６＃送体積に対し、第１と第２の軸線５８と１０
４ｔの間に最大の鋭角が確立された。

球面ギヤを含む・・ウノ／グの部分は熱処理され、空洞
は、ロックウェル硬度Ｉ　Ｃ１尺度で約、５′ｇ〜ｚＯ
度の範囲の硬度に研磨され、本発明のポンプの移動部品
の間に良好で且つ効率的な支持関係を与える。本開示に
従って、本発明のボンデけ、例として毎分θ〜１０θ０
ガロン（３，７♂ｊ−）の間の可変容量を有する。圧力
は、意図された構成に依存して、約１０θＯＯ−ンド毎
平方インチ（７０Ｊ、／ｋｌ？／ｆｆ１）までの範囲に
わたることができる。

本発明の開示における最も重要と信じられる独創性は、
別々の独立の放射状ギヤ８１が、第１軸線５８を通過す
る平面内を移動することである。

従って、夫々の個々のギヤ上に作用するいかなる応力も
、ボンデのハウボンデ全体を通して伝達される。

個々のギヤ８１と通路９５と９７を通して連通される与
圧された液体は、夫々の別々のギヤ８１の外端と球面状
空洞１９．４１の間に追加の力を加え、それとの摩擦接
触を減少させると共に、個々の歯を半径方向内側へ更に
偏位させて球７５と接触させるようにする。

カムの軸線１０４は、軸線５８との整列を過ぎて移動し
続けうろことが意図されている。この場合、／ｙノ移送
する液体の方向は、第≠図に示すような３１から２５へ
の流体の移動とは逆にされる。

第、／図、第２図、及び第を図においては、図示を明瞭
にするために、下方ケーシング１３は、それが通常配置
される位置から９Ｏ変回転させである。

第７図と第を図において、球面ギヤの歯７７を画成する
壁７２は、平坦に見えているけれども゛、実際にはこれ
らの表面は、円錐形セグメントを画成する弧形をなして
いる。別々のギヤの歯１５の対応して対向する側面８３
（第１ｊ図）が同様に形成されている。これは、第１６
図に更に詳細に示されており、別々のギヤの歯８１の円
錐形表面１４７．１４９は、ギヤの歯７９の壁７２の中
に形成された対応する互に補足的な円錐形表面と協働的
に符合するようＩｌ？：２ｉ！Ｉｉ合されている。

本発明のギヤｄｅｙグは、作動を逆にすることによりモ
ータとして機能することもできる。入口又は出口２５．
３１の何れかへ与圧液体を供給することにより、ギヤボ
ンデの運転は逆にされ、軸５５を駆動するためのモータ
として機能する。

可変界！ｉｔ型ギヤポンプの作用の説明によれば、その
作用は、球面ギヤが、それにトルクを与えるためのその
軸５５と共に回転される点を除いて同一である。それ故
、本発明の可変ギャボンデにおいて、逆の運転が事実上
ギヤモータ又は流体モータであることは、均等であると
考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の可変容積型ギャボンデの正両立面図
であり、第２図はその側面図、第３図はその平面図であ
る。 第≠図は、第３図の矢印４−４の方向にとられたギヤボ
ンデの垂直断面図である。 第５図は、本発明のポンプの球面座の中に装着されると
きの使用位置にある球面ギヤと球面カムの概略斜視図で
ある。 第６図は、第を図の矢印６−６の方向にとられたポンプ
の下方ケーシングの平面図である。 第７図は、球面ギヤと駆動軸の側面図であり、第ｇ図は
その平面図である。 第７図は、第７図に示す放射状ギヤの歯の一部分の拡大
部分断面図である。 第１Ｏ図は、第ｖ図に示す球面カムの平面図である。 第１／図は、第弘図と第５図に示す別々の放射状ギヤの
歯の１つの側面図であり、歯の内側の球面状に凹んだ端
部は、球面ギヤと球面カムとの間に挿入された球と符合
して係合している。 第１．！図１ｄ、その平面図である。 第７３図は、第７２図に示す別々のギヤの歯の端面図で
ある。 第１≠図は、別々のギヤの歯の内側端面図である。 第１ｊ図は、別々のギヤの菌の斜視図である。 第１乙図は、第１ｊ図に示す別々のギヤの歯の斜視図で
あり、対向する側面が円錐形セグメントを画成するよう
に部分的に彎曲されている点で僅かに修正されている。 １１・・・球面ギャポｙ　ｆ　。 】３・・・下方ケーシング、 ３９・・・上方ケーシング、 ４９・・・補償器本体、 ２１・・・入　口、 ２３・・・出　口、 １９・・・球面座、 ２５・・・入口通路、 ３１・・・出口通路、 １９．４１・・・半球面塵、 ４７・・・ダ　ば、 ５３・・・球面ギヤ、 ５５・・・駆動軸、 ７１　・・・放射状スロット。 ７９・・・放射状ギヤの歯、 ７７・・・底部壁、 ９９・・・ｒング作用室、 ８１・・・放射状ギヤの歯、 ８５・・・底部壁、 ８７・・・頂部壁、 ７５・・・球、 ９３・・・球面状凹所、 ９５・・・圧力通路、 ９７・・・出口通路、 １０１・・・球面カム、 １０３・・・カム表面、 ５８・・・第１軸線、 １０４・・・第２軸線、 １０９・・・案内ダメ、 １０７・・・弧形状スロット、 】１３・・・制御ダメ、ダメ、グはピン、】　１９・・
・ピストン、 １２５．１２７，１２９　　・・・圧力通路、１３３・
・・球、 １１７・・・制御室、 １３５・・・ば　ね、 ７５・・・鋼　球、 １２３・・・シリンダ、 １３９・・・円形スライド。 ＦＩＧ、　１０ 特許庁長官　殿 １　事件の表示　昭和ｊど年特許願第３ｊ／りに号２　
発明の名称　　　　球面ギヤポンプ３、　補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、　第１縦軸線と、球面座と、前記球面座に隣接して
   透孔性−・ウジフグ内に設けた入口及び出口と、前記入
   口及び出口と夫々連通し且つ液体源と液体負荷へ夫々結
   合するように適合された入口通路及び出口通路と、を有
   する透孔性・・ウジング；複数の周囲ＶＣ離間された放
   射状ギヤの歯と、前記軸線に沿って前記−・ウノ／グ全
   通して突出し且つ前記・・ウノング上に軸支された軸線
   方向駆動軸と、を含む、前記球面座内に回転可能に入れ
   子された球面ギヤ： 前記ギヤの歯が、前記軸線に対し直角な端面を画成する
   こと； 放射状カム表面と前記第１軸線に対して鋭角をなす第２
   縦軸線とを有する、前記球面座内に調節可能に位置決め
   された／♂０度未満の弧を示す球面カム； 前記球面ギヤの歯が、前記入口及び出口と漸進的に結合
   され且つそれに隣接する複数の放射状に延びるボンｆ作
   用室を画成し、各室が底壁を有すること；及び 前記球面ギヤの中に位置決めされ且つ前記球面ギヤと共
   に回転可能で、前記球面キ゛ヤの歯と互い違いにされた
   、複数の別々の対称的な放射状ギヤの歯であって、前記
   別々の歯の各々が、前記球面ギヤの回転の際通常前記カ
   ム表面に対向して偏位される放射状頂部壁と、前記放射
   状ギヤの歯が前記カム衣面上で回転する時、その底部壁
   に関してポンプ作用室内で相互に逆に動かされる底部壁
   と、を有すること； 全包含してなる球面ギャポンプ。 Ｊ　前記別々の放射状ギヤの歯が、前記球面ギヤの軸線
   方向に延び、前記第１軸巌を通過する平面内で枢軸旋回
   運動するようにｍＩ記ボン！作用室内に夫々位置決めさ
   れていること、全特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の球面ギヤポン！。 ３、　前記駆動軸が、回転動力源へ結合されるように適
   合されていること、を特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のギヤポンプ。 弘　前記球面カムが、実質的に半球であること、を特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のギヤボン！。 ｊ　前記・・ウジングが：第１半球面座を有する透孔の
   ある下方ケーシングであって、前記球面ギヤが、前記下
   方ケーンング内に回転可能に包囲されていること； 第２半球面座を有する上方ケーシング；及び前記球面カ
   ムが、前記上方ケーシング内に入れ子にされ且つ調節可
   能に保持されていること；を包含すること、を特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載リボン！。 乙、　前記カム表面が、前記球面ギヤの端面に対し鋭角
   をなして傾斜していること、を特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のポンプ。 Ｚ　前記鋭角が可変であり、前記鋭角の減少は、それに
   対応して、前記出口通路を通して供給される液体の体積
   を減少させること、を特徴とする特許請求の範囲第６項
   に記載のぜング。 ｇ、　前記鋭角が一一〇に減少されたとき、前記第１軸
   線と第２軸線が一致して、ポンプ移送される体積がゼロ
   となること、を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載
   のポンプ。 タ　前記第１と第２の軸線の間の前記鋭角が調節可能で
   あり、最大角度が最大体積の液体の供給を与え、前記角
   度の減少がそれに応じて前記体積を減少させ、前記角度
   のゼロへの減少が、ザンノ移送体積の全部ｆ：遮断する
   こと、を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載Ｃリポ
   ／デ。 １０、球面ギヤポンプにおいて： 第１縦軸線と、球面座と、前記球面座に隣接して透孔付
   −・ウジング内に設けられた入口及び出口と、前記入口
   及び出口と夫々連通し且つ液体源と液体負荷へ夫々結合
   するように適合された入口通路及び出口通路と、を有す
   る透孔付きハウジング； 複数の周囲に離間された放射状ギヤの歯と、前記軸線に
   沿って前記−・ウノ／グを通して突出されｎつ前記ハウ
   ジング上に軸支された軸線方向駆動軸と、を含む、前記
   球面座内に回転可能に入れ子にされた球面ギヤ； 放射状カム表面と前記第１軸線に対して鋭角をなす第２
   縦軸線とを有する、前記球面座内に調節可能に位置決め
   された／ｇθ度未満の弧を示す球面カム； 前記球面ギヤの歯が、前記入口及び出口に隣接し且つそ
   れと漸進的に引き続いて結合された複数の半径方向に延
   びる軸線方向ポンプ作用室を画成すること；及び 前記球面ギヤの歯と互い違いにされた、前記球面ギヤの
   中に位置決めされ且つそれと共に回転可能な複数の別々
   の対称的な放射状ギヤの歯であって、前記別々の歯の各
   々が、通常前記球面ギヤの回転時に前記カム表面に対向
   して偏位され、前記カム表面上での前記放射状ギヤの歯
   の回転の際ポング作用室内で互に逆に動かされること； を包貧してなる球面ギヤポンプ。 ／／、前記カム表面に対向する前記別々のギヤの歯の偏
   位が、前記球面イヤの回転時に発生される遠心力を含む
   こと、を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のギヤ
   前ンプ。 ／２．前記カムと案内可能に係合する前記ハウジング上
   の手段が、前記第７軸線を通過する単一の平面にその調
   節を制限すること、を特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の球面ギャポ／ｆ０／３．　　前記第１と第２の
   軸線の間の角度を調節するための可動手段が、前記カム
   へ結合されていること、を特徴とする特許請５水の範囲
   第７２項に記載のギヤポンプ。 １４ｔ、前記軸線間の最大角度が最大体積の液体の供給
   を与え、前記角度の減少がそれに比例して前記ポンプ移
   送体積を減少させ、前記角度のゼロへの減少が全部のポ
   ンプ移送体積を遮断すること、を特徴とする特許請求の
   範囲第７３項に記載のギヤポンプ。 ／工前起案内手段が、前記球面カム内の共通平面弧状ス
   ロットの中へ延び且つ前記−クジ／グ上に装着された一
   対の離間された共通平面の収斂するグーを含むこと、全
   特徴とする特許請求の範囲第７２項に記載の球面ギャボ
   ／ｆ０／２　前記カムへ結合された前記可動手段が、前
   記球面座と・・ウノングの半径方向外側に突出し且つ一
   端において前記カムの固定されたダメピンを含むこと； ＠紀ダボピンの他端を受入れる制御室を有する、前記−
   ・ウノ／グ上に装着された補償器本体；。 前記ダメ２ンを押圧するピストンを一端に包含する、前
   記補償器本体内の７リンダ；前記ダピビ／及び結合され
   たカムを、前記第１と第一の軸線の間の最大角度に対応
   する極端位置へ、通常、偏位している、前記ダメピンの
   他方側を押圧する、前記補償器本体内のばね手段； 前記出口通路と前記シリンダを相互結合する通路が、前
   記−・ウジングと補償器本体の中に設けられ、前記ピス
   トンは、前記液体負荷の需要に依存しながら前記ダメビ
   ンをそのはね偏位に抗して動かするように、前記出口通
   路からの上刃液体に応答してその圧力液体により移動し
   うろこと： を含むこと、を特徴とする特許請求の範囲第１３項に記
   載の球面ギヤポンプ。 ／Ｚ前記ばね手段が、前記制御室内で前記ダメピンと係
   合する球と、…Ｊ記ピストン及び球と同軸線で注つ前記
   法をへこみうるように押圧する、前記本体内に保持され
   るコイルばねと、會含むこと、全特徴とする特許請求の
   範囲第１乙項に記載のギヤポンプ。 ／よ　前記補償器本体が、前記ピストン、球、及びばね
   と共軸線の孔を有すること： 前記ばねを押圧する、前記孔の中でシーｌしされｆｃ調
   節用能なスライドストン・９；及び前記ばねの圧縮を調
   節するように前記滑りストン・母を押圧する、前記孔の
   中の調節ねじ；を包含すること、を特徴とする特許請求
   の範囲第７７項に記載のギヤポンプ。 ／Ｌ？、前記球面ギヤとカムの中の半球状凹所が、その
   中央で軸線方向に対向していること；及び前記凹所内の
   球が、前記球面ギヤ及びカムと係合し、前記別・νのギ
   ヤの歯の内端が、常に、前記法と作動的に係合している
   こと： を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の球面ギヤポ
   ンプ。 ２０、前記別々のギヤの歯の内端が、前記法の部分を受
   入れる球面状凹所を有すること、を特徴とする特許請求
   の範囲第１Ｌ？項に記載の球面ギヤポンプ。 ２／９　前記別々のギヤの歯の外端が、前記球面ギヤの
   歯の周囲まで延びており、前記球面ギヤの曲率に一致し
   且つ前記球面座と協働的符合をするように球面状に形作
   られているとと、を特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の球面ギヤポンプ。 二前６ピ補償器本体が、前記球面ギヤの回転方向の逆転
   に適合するため、前記・・ウジフグ上で端と端を逆にし
   うろこと；及び 前記人口通路と前記シリンダとの間に連通を設定する追
   加の圧力通路が、前記第１圧力通路に対し直径方間（（
   対向して前記・・ウソング内に設けられ、前記入口通路
   と出口通路の機能が逆（（されていること； 全特徴とする特許請求の範囲第１乙項に記載の球面ギャ
   ポｙｆ０ ３、各別々のギヤの歯の外端の球状表面が、前記球面座
   に対向する弧形凹所をその中に有すること；前記球面座
   の半径方向内側へ前記別々のギヤの歯を偏位させるため
   各ポンプ作用室と前記球面座との間に流体連通を確立し
   、前記弧形凹所及び各別々のンヤｒ、゛）歯と連通ずる
   、流体ｗカ通路が、各別々のギヤの歯の中に設けられて
   いること； を特徴とする特許請求の範囲第２７項に記載のギヤポン
   プ。 ２久　前記別々のギヤ歯の外端が、前記球面ギヤの歯の
   周囲へ延びており、前記球面ギヤの曲率に一致し且つ前
   記球面座と協働的に符合するように球面状に形作られて
   いること； 前記別々のギヤの歯の外端の球形表面が、前記球面座に
   対向する弧形凹所をその中に有すること； 前記球面ギヤと球面カムとの間の前記球と作動的係合状
   態へ前記球面座の半径方向内側へ前記別々のギヤの歯を
   偏位させるため、各ポング作用室と前記球面座との間に
   流体連通を確立し、前記弧形凹所及び各別々のギヤの歯
   の底部と連通ずる、流体圧力通路を各別々のギヤの歯の
   中に設けていること；及び 前記別々のギヤのｍが、前記第１軸線を通過する半径方
   向平面内で枢軸旋回運動するように適合されていること
   ； を特徴とする特許請求の範囲第２０項に記載のギヤ破ン
   ノ。 ２工　前記球面ギヤの歯の側面と前記別々のギヤの歯の
   対応する側面とが、内側に収斂していること、を特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のギヤポンプ。 λＡ、　Ａｉｌ記別々のギヤの歯の頂壁と底壁とが内側
   へ収斂し、前記ボ／グ作用室の対応する底壁が、前記第
   １軸線に対して鋭角をなして傾斜していること、を特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のギヤポンプ。 、２７．前記別々のギヤの歯の頂壁と底壁が内側へ収斂
   し、前記ｌンデ作用室の対応する底壁が、前記第１軸線
   に対し鋭角をなして傾斜していること、を特徴とする特
   許請求の範囲第、２ｊ項に記載のギヤポンプ。 Ｊ　前記別々のギヤの歯の半径方向頂部の壁が、前記力
   ４表面と線接触をするように横方向に弧形状をなしてい
   ること、を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のギ
   ヤポンプ。 ２ｚ・・ウジングと球面座と球面ギヤとが、前記球面ギ
   ヤ及び別々のギヤの肉に対し支持表面を与える硬度を増
   大させるため熱処理されていること、を特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の球面ギヤポンプ。 ３０、第１軸線上でポングハウジング内の球面座内で半
   球面イヤを回転させること； 前記第１軸線に対し鋭角をなして傾斜する第！軸線と半
   径方向カム表面とを有する半球面カムを前記球面座内に
   位置決めすること；複数の別々の周囲に離間された放射
   状ギヤの−両全前記球面ギヤ上に取付け、球面ギヤの回
   転時に前記カム表面と連続的な作動的係合へ前記ギヤの
   歯を遠心的に偏位させること；及び前ｉピ第１軸線を通
   過する放射状平面内で互い違いの前後運動をするように
   、前記別々のギヤの歯を互い違いに枢軸旋回させること
   ；を仮言してなる、液体を４ンゾ移送する方法。 ３乙？ング出口通路における体積需要に応答して前記軸
   線間の鋭角を自動的に減少させ、前記ポ／グヘ結合され
   た負荷Ｍ要に対応してポンプ移送体積を減少させること
   、を特徴とする特許請求の範囲第３０項に記載の方法。 ３．２．球面ギヤの歯の側面と別々の球面ギヤの歯の対
   応する側面とが、互に補足的な円錐形表面のセグメント
   を画成するように一致して形作られていること、を特徴
   とする特許請求の範囲第２ｊ項に記載のギヤポンプ。