JPWO2019073602A1 - 歯車ポンプ又はモータ - Google Patents

Abstract

対をなす歯車を収納する歯車収納室を内部に備えたケーシングと、ケーシングと歯車との間に介在する側板と、この側板の歯車に向かう側の面である摺動面と反対側の面である非摺動面に設けられ該非摺動面とケーシングとの間の空間を高圧側と低圧側とに区画するガスケットとを備えた歯車ポンプ又はモータにおいて、側板が表裏逆、高圧部側と低圧部側とが逆、といった正しくない姿勢で装着されていることを早期に発見できるようにすべく、前記側板の姿勢が所定の姿勢以外である場合に、前記側板の姿勢が所定の姿勢である場合と比較して流量効率が低下するように構成する。

Description

本発明は、互いに噛み合い歯車対を形成する駆動歯車及び従動歯車の歯溝を利用して作動液を送り出す歯車ポンプ又はモータに関する。

従来より、図１及び図６に示すように、対をなす歯車２、３を収納する歯車収納室１１ａを内部に備えたケーシング１と、ケーシング１と歯車２、３との間に介在する側板６と、この側板６の歯車２、３に向かう側の面である摺動面６ａと反対側の面である非摺動面６ｂに設けられ該非摺動面６ｂとケーシング１との間の空間を高圧側と低圧側とに区画するガスケット８とを備えた歯車ポンプ又はモータにおいて、歯車２、３と側板６との間の摩擦を抑制すべく、側板６の摺動面６ａに加工を施すことが広く行われている。このような側板６を表裏逆に装着すると、歯車ポンプ又はモータを納品した後、歯車２、３と側板６との摺動性が低下することに伴う破損や、歯車ポンプ又はモータから発生する異音が該歯車ポンプ又はモータを搭載した車両の車体等と共鳴することによる大きな騒音といった不具合が発生し得るが、このような不具合は納品前の点検では見過ごされることがある。

また、このような歯車ポンプの側板６においては、前記側板６における前記対をなす歯車２、３の噛合箇所に対応する箇所に平面部６ｐを設け、作動液が高圧側から低圧側に漏れることを抑制しているが、この平面部６ｐは、側板６と歯車２、３の歯とにより区成される空間内の作動液が該空間内で圧縮されて異音が発生することを抑制すべく、低圧部寄りに設けられている。このような側板６の高圧部側と低圧部側とを逆に装着すると、歯車ポンプ又はモータを納品した後、側板６と歯車２、３の歯とにより区成される空間内の作動液が該空間内で圧縮されることに生じる異音が該歯車ポンプ又はモータを搭載した車両の車体等と共鳴することによる大きな騒音といった不具合が発生し得るが、このような不具合も納品前の点検では見過ごされることがある。

特開２００７−２３９６２１号公報

本発明は以上の点に着目し、側板が表裏逆、高圧部側と低圧部側とが逆、といった正しくない姿勢で装着されていることを早期に発見できるようにすることを目的とする。

以上の課題を解決すべく、本発明に係る歯車ポンプ又はモータは、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係る歯車ポンプ又はモータは、対をなす歯車を収納する歯車収納室を内部に備えたケーシングと、ケーシングと歯車との間に介在する側板と、この側板の歯車に向かう側の面である摺動面と反対側の面である非摺動面に設けられ該非摺動面とケーシングとの間の空間を高圧側と低圧側とに区画するガスケットとを備えたものであって、前記側板の姿勢が所定の姿勢以外である場合に、前記側板の姿勢が所定の姿勢である場合と比較して流量効率が低下するように構成している。

このようなものであれば、側板の姿勢が所定の姿勢でないときには、流量効率が低下した状態で出荷前の試運転が行われるので、流量効率の低下を通じて側板が正しい姿勢で組み込まれていないことを認識することができる。従って、側板が正しい姿勢で組み込まれていない歯車ポンプ又はモータが出荷されることを防ぐことができる。

側板が表裏逆に組み込まれたことをわかりやすくするための具体的な態様の一つとして、前記側板における前記対をなす歯車の噛合箇所に対応する箇所に平面部を設け、この平面部が前記摺動面において前記非摺動面よりも大きくなっているものが挙げられる。このようなものであれば、非摺動面側に位置する面積が小さな平面部が歯車に対向することによりこの平面部による高圧部と低圧部との間のシールの効果が薄くなり、流量効率の低下を導くことができるからである。

側板の高圧部側と低圧部側とが逆に組み込まれたことをわかりやすくするための具体的な態様の一つとして、前記側板における高圧側に配されるべき側の側部に前記歯車収納室に当接する当接部を設け、前記側部は前記当接部のみで前記歯車収納室に当接するように構成されているとともに、前記当接部が歯車の１ピッチよりも短いものが挙げられる。このようなものであれば、側板の高圧部側と低圧部側とが逆に組み込まれた場合において、歯と歯の間の空間が当接部に達すると、当接部より高圧側の空間と当接部よりも低圧側の空間とが連通し、高圧部側から低圧部側に作動液が漏れ、流量効率の低下が導かれるからである。

本発明によれば、流量効率の低下を介して、側板が表裏逆、高圧部側と低圧部側とが逆、といった正しくない姿勢で装着されていることを早期に発見できるようにすることができる。

本発明の第一の実施形態に係る歯車ポンプを示す概略図。 図１におけるＡ−Ａ断面図。 同実施形態に係る側板を表裏逆に装着した状態における図２に相当する断面図。 本発明の第二の実施形態に係る歯車ポンプを示す図２に相当する断面図。 同実施形態に係る側板の高圧側と低圧側とを逆に装着した状態における図４に相当する断面図。 従来の歯車ポンプを示す図２に相当する断面図。

本発明の第一の実施形態を図１〜図３を参照しつつ以下に示す。

本実施形態に係る歯車ポンプは、主として、図１に示すように、歯車収納室１１ａを内部に有するボディ１１、前記ボディ１１の歯車収納室１１ａを前方から閉塞するフロントカバー１２、及び前記ボディ１１の歯車収納室１１ａを後方から閉塞するリアカバー１３を接合してなるケーシング１と、このケーシング１の第１の歯車収納室１１ａ内に収納保持され互いに噛み合わせてなる外接歯車対、すなわち駆動歯車２及び従動歯車３と、前記駆動歯車２及び従動歯車３をそれぞれ支持する駆動軸４及び従動軸５と、前記駆動歯車２及び前記従動歯車３の側面にそれぞれ添接する側板６と、前記駆動軸４及び従動軸５をそれぞれ収納するためのケーシング１の軸穴１２ｘ、１２ｙ，１３ｘ、１３ｙの内面と前記駆動軸４及び従動軸５との間にそれぞれ配設される軸受部であるブッシュ７と、前記側板６と前記ケーシング１との間に配されるガスケット８とを備えている。

前記ケーシング１、前記駆動歯車２、前記従動歯車３、前記駆動軸４、前記従動軸５及び前記ブッシュ７は、いずれもこの種の歯車ポンプに用いられているものとして周知のものと同様の構成を有するので、詳細な説明は省略する。

前記側板６は、図１に示すように、前記駆動歯車２及び従動歯車３の両側面２ａ、３ａに添接させるべく２箇所に配され、駆動歯車２及び従動歯車３の各側面２ａ、３ａをそれぞれシールするためのものである。図２及び図３に示すように、この側板６の外周縁のうち、低圧側すなわち吸込口Ｘ側及び高圧側すなわち吐出口Ｙ側の端縁は、前記歯車収納室１１ａの内面に対応した形状をなしている。また、この側板の摺動面６ａには、該側板６と駆動歯車２又は従動歯車３との間に発生する摩擦を低下させるべく加工を施している。そして本実施形態では、この側板６における、前記駆動歯車２及び従動歯車３の噛合箇所に対応する箇所を以下のように構成している。吸込口Ｘ寄り及び吐出口Ｙ寄りの部位には、この側板６を越えて作動液を歯車２、３と反対側に導くための連通孔６ｘ、６ｙが計２箇所設けられている。これら連通孔６ｘ、６ｙ間の部位は、作動液が高圧側（吐出口Ｙ側）から低圧側（吸込口Ｘ）に漏れるのをシールすべく、平板状をなして該歯車２、３の噛合箇所に対向する平面部６ｐ、６ｑとしている。

しかして本実施形態では、前記摺動面６ａ側の平面部６ｐが、前記非摺動面６ｂ側の平面部６ｑよりも大きくなるように構成している。具体的には、前記図２及び図３に示すように、前記低圧側の連通孔６ｘにおける吸入口Ｘと反対側の端縁に、非摺動面６ｂ側に開口する有底溝６ｚを連設している。すなわち、この有底溝６ｚを設けた部位において、摺動面６ａ側の表面は隣接する部位の表面と連続して前記平面部６ｐを形成しているのに対し、非摺動面６ｂ側の表面は前記有底溝６ｚの溝底であり、前記平面部６ｑを構成していないので、摺動面６ａ側の平面部６ｐの巾寸法ｄ１は、非摺動面６ｂ側の平面部６ｑの巾寸法ｄ２よりも大きくなっている。換言すれば、前記摺動面６ａ側の平面部６ｐの面積が、前記有底溝６ｚの底面積分だけ前記非摺動面６ｂ側の平面部６ｑよりも大きくなっている。

このように構成した側板６を、摺動面６ａと非摺動面６ｂとが逆になるようにして組み込んだ場合、以下に示すような現象が発生する。

すなわち、側板６の摺動面６ａと非摺動面６ｂとが逆である場合、前記駆動歯車２及び従動歯車３の噛合箇所に対応する箇所に対向する平面部６ｑの面積は、側板６を正しい向きに組み込んだ場合の平面部６ｐの面積よりも小さくなる。それ故に、この歯車ポンプの運転時に、吐出口Ｙから吸入口Ｘへ漏れる作動液の量が増加し、流量効率が低下する。

すなわち、本実施形態によれば、上述したような構成により、試運転時において、この流量効率の低下を介して側板６を表裏逆に装着したことの発見を促すことができる。従って、このような歯車ポンプが、側板６を表裏逆に装着した状態で出荷され、出荷後に、歯車２、３と側板６との摺動性が低下することに伴う破損や、このような歯車ポンプから発生する異音が該歯車ポンプを搭載した車両の車体等と共鳴することによる大きな騒音といった不具合が発生することを未然に防ぐことができる。

次いで、本発明の第二の実施形態を図４及び図５を参照しつつ以下に示す。

本実施形態に係る歯車ポンプは、以下に述べるような側板の形状以外、前述した第一の実施形態に係るものと同様の構成を有する。前記第一の実施形態におけるものに対応する部位には、同一の名称及び符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施形態に係る歯車ポンプの側板は、前記駆動歯車２及び従動歯車３の両側面２ａ、３ａに添接させるべく２箇所に配され、駆動歯車２及び従動歯車３の各側面２ａ、３ａをそれぞれシールするためのものである。この側板６の外周縁のうち、低圧側すなわち吸込口Ｘ側の端縁６ｅは、前記図４に示すように、前記歯車収納室１１ａの内面に対応した形状をなしている。一方、高圧側すなわち吐出口Ｙ側の端縁６ｆは、以下に示すような形状をなしている。吐出口Ｙ側の端縁６ｆの一部には、前記歯車収納室１１ａに当接する当接部６ｆ１を設けられている。この端縁６ｆは、前記当接部６ｆ１のみで前記歯車収納室１１ａの内面にわずかな隙間を介して対向し、その他の箇所では前記歯車収納室１１ａの内面から大きく離間するように構成されている。そして、前記当接６ｆ部の周方向の長さは、歯車２、３の１ピッチよりも短く設定している。

この側板６を正しく装着した場合は、図４に示すように、側板６は作動液圧に由来する力により吸入口Ｘ側に押圧され、吸込口Ｘ側の端縁６ｅが、面的に前記歯車収納室１１ａの内面に衝き当たり、この側板６を越えて作動液が吸入口Ｘ側に漏れるのを抑制するようになっている。

一方、このように構成した側板６の側板の高圧側と低圧側とを逆に装着した状態で運転すると、以下に述べるような現象が発生する。すなわち、側板６が作動液圧に由来する力により吸入口Ｘ側に押圧されると、図５に示すように、吸込口Ｘ側に位置する端縁６ｆが、前記当接部６ｆ１のみで前記歯車収納室１１ａの内面に衝き当たる。一方、前記当接部６ｆ１は、前述したように歯車の１ピッチよりも短い。それ故に、歯車２、３の歯と歯の間の空間が前記当接部６ｆ１に対向する位置に達すると、高圧側の作動液を満たした空間が、前記歯と歯の間の空間を介して低圧側（吸込口Ｘ側）に連通する。このことにより、該歯車ポンプの運転時の流量効率が低下する。

すなわち本実施形態によれば、上述したような構成により、試運転時において、この流量効率の低下を介して側板６の高圧側と低圧側とを逆に装着したことの発見を促すことができる。従って、このような歯車ポンプが、側板６の高圧側と低圧側とを逆に装着した状態で出荷され、出荷後に、歯車ポンプから発生する異音が該歯車ポンプ又はモータを搭載した車両の車体等と共鳴することによる大きな騒音といった不具合が発生することを未然に防ぐことができる。

なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。

例えば、上述した第一及び第二の実施形態の特徴に係る構成を同一の側板に同時に適用してもよい。すなわち、側板における非摺動面に開口する有底の溝を設けるとともに、高圧側の端縁の一部に、歯車収納室に当接する当接部を設け、この当接部の周方向の長さを歯車の１ピッチよりも短く設定する態様を採用してもよい。

また、流量効率の低下を介して側板を表裏逆に装着したことの発見を促すための構成は、上述した第一の実施形態に係るものに限らない。但し、前記第一の実施形態に係る構成によれば、前述したように、駆動歯車及び従動歯車の噛合箇所に対応する箇所に対向する平面部の面積を、側板を正しい向きに組み込んだ場合の平面部の面積よりも小さくすることにより、簡単な構成で、かつ効果的に側板の向きによる流量効率の差を生じさせることができる。

一方、流量効率の低下を介して側板の高圧側と低圧側とを逆に装着したことの発見を促すための構成は、上述した第二の実施形態に係るものに限らない。但し、前記第二の実施形態に係る構成によれば、前述したように、側板の高圧側と低圧側とを逆に装着すると高圧側に配されるべき端縁の当接部の長さを歯車の１ピッチよりも短くすることにより、この端縁及び当接部が低圧側に配されると流量効率が大きく低下することとなるので、こちらも簡単な構成で、かつ効果的に側板の向きによる流量効率の差を生じさせることができる。

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。

１…ケーシング
１１ａ…歯車収納室
２、３…歯車
６…側板
６ａ…摺動面
６ｂ…非摺動面
６ｐ…（摺動面側の）平面部
６ｑ…（非摺動面側の）平面部
６ｅ…（高圧側の）側縁
６ｆ…（低圧側の）側縁
６ｆ１…当接部

Claims (3)

1. 対をなす歯車を収納する歯車収納室を内部に備えたケーシングと、ケーシングと歯車との間に介在する側板と、この側板の歯車に向かう側の面である摺動面と反対側の面である非摺動面に設けられ該非摺動面とケーシングとの間の空間を高圧側と低圧側とに区画するガスケットとを備えた歯車ポンプ又はモータであって、
   前記側板の姿勢が所定の姿勢以外である場合に、前記側板の姿勢が所定の姿勢である場合と比較して流量効率が低下するように構成している歯車ポンプ又はモータ。
2. 前記側板における前記対をなす歯車の噛合箇所に対応する箇所に平面部を設け、この平面部が前記摺動面において前記非摺動面よりも大きくなっている請求項１記載の歯車ポンプ又はモータ。
3. 前記側板における高圧側に配されるべき側の側部に前記歯車収納室に当接する当接部を設け、前記側部は前記当接部のみで前記歯車収納室に当接するように構成されているとともに、前記当接部が歯車の１ピッチよりも短い請求項１又は２記載の歯車ポンプ又はモータ。

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