KR20160041784A

KR20160041784A - 기어 펌프

Info

Publication number: KR20160041784A
Application number: KR1020150139125A
Authority: KR
Inventors: 다카지 하라타
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2015-10-02
Publication date: 2016-04-18
Also published as: JP2016075221A; CN205001175U; CN105485000B; CN105485000A; JP6463616B2

Abstract

본 발명은 펌프실을 구획하는 펌프 케이스의 동체부의 내면과 외치 기어의 치선의 간격을 적정하게 설정할 수 있는 기어 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 해결하기 위하여, 기어 펌프는, 펌프실(10)을 구획하는 통 형상의 동체부(41)를 구비한 펌프 케이스(4)와, 동체부(41)의 내면(42)에 치선(61, 71)이 근접하는 상태에서 서로 평행한 축선 L6, L7 주위로 회전하는 2개의 외치 기어(6, 7)를 갖고 있다. 외치 기어(6, 7)의 치선(61, 71) 및 펌프 케이스(4)의 동체부(41)의 내면(42)은, 축선 L6, L7에 대하여, 축선 L6, L7의 연장 방향의 동일측에서 교차하는 방향으로 기울어져 있다. 여기서, 펌프 케이스(4)는 수지 성형품이며, 외치 기어(6, 7)의 치선(61, 71) 및 펌프 케이스(4)의 동체부(41)의 내면(42)은, 축선 L6, L7에 대하여, 축선 L6, L7의 연장 방향에 있어서 저벽(46)이 위치하는 측에서 교차하는 방향으로 기울어져 있다.

Description

기어 펌프{GEAR PUMP}

본 발명은 펌프실 내에서 회전하는 외치 기어에 의해 유체의 흡입 및 토출을 행하는 기어 펌프에 관한 것이다.

기어 펌프에서는, 펌프 케이스의 동체부에 의해 구획된 펌프실에 있어서, 동체부의 내면에 치선(tooth tip)이 근접하는 상태에서 2개의 외치 기어를 서로 평행한 축선 주위로 회전시킨다. 그 결과, 유체는, 외치 기어의 톱니와 동체부의 내면에 갇힌 상태에서 보내어지므로, 펌프실 내로의 유체의 흡입 및 펌프실로부터의 토출을 행할 수 있다(특허문헌 1, 2 참조). 따라서, 기어 펌프에서는, 외치 기어의 치선과 동체부의 내면의 간극을 좁힐 필요가 있다.

일본 특허 공개 평8-21371호 공보 일본 특허 공개 제2002-48076호 공보

그러나, 펌프 케이스나 외치 기어를 제조했을 때의 치수 정밀도 영향으로, 외치 기어의 회전 중심 축선 방향에 있어서, 외치 기어의 치선과 동체부의 내면의 간극이 부분적으로 지나치게 넓어지는 경우가 있고, 그 경우, 유체의 자흡 성능이 저하된다. 이에 반하여, 외치 기어의 회전 중심 축선 방향에 있어서, 외치 기어의 치선과 동체부의 내면의 간극이 부분적으로 지나치게 좁아 접촉하게 되면, 외치 기어와 펌프 케이스의 접촉음의 발생이나, 접촉 부분에서의 부하에 기인하여 외치 기어를 구동하기 위한 전류값이 증대되는 등의 문제가 발생한다. 또한, 외치 기어의 치선과 동체부의 내면의 간극이 지나치게 좁아 접촉하게 되면, 외치 기어가 회전 불가능해지는 경우도 있다.

이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는, 펌프실을 구획하는 펌프 케이스의 동체부의 내면과 외치 기어의 치선의 간격을 적정하게 설정할 수 있는 기어 펌프를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 펌프실을 구획하는 통 형상의 동체부를 구비한 펌프 케이스와, 상기 펌프실 내에 배치되고, 상기 동체부의 내면에 치선이 근접하는 상태에서 서로 평행한 축선 주위로 회전하는 2개의 외치 기어를 갖고, 상기 2개의 외치 기어의 회전에 의해 상기 펌프실로의 유체의 흡입 및 당해 펌프실로부터의 유체의 토출을 행하는 기어 펌프에 있어서, 상기 2개의 외치 기어의 한쪽 외치 기어의 치선 및 상기 동체부의 내면에 있어서 상기 한쪽 외치 기어의 외주를 따라 원호 형상으로 연장되는 제1 원호 형상 내면은, 상기 축선에 대하여, 당해 축선의 연장 방향의 동일측에서 교차하는 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 2개의 외치 기어의 다른 쪽 외치 기어의 치선 및 상기 동체부의 내면에 있어서 상기 다른 쪽 외치 기어의 외주를 따라 연장되는 제2 원호 형상 내면은, 상기 축선에 대하여, 당해 축선의 연장 방향의 동일측에서 교차하는 방향으로 기울어져 있는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 외치 기어의 치선 및 펌프 케이스의 동체부의 내면이 모두, 외치 기어의 회전 중심 축선에 대하여 동일 방향으로 비스듬히 기울어져 있기 때문에, 축선 방향의 전체에 걸쳐, 외치 기어의 치선과 펌프 케이스의 동체부의 내면의 간격을 적정하게 설정할 수 있다. 이로 인해, 상기한 간격이 지나치게 넓은 것에 기인하는 자흡 성능의 저하나, 상기한 간격이 지나치게 좁은 것에 기인하는 외치 기어와 펌프 케이스의 접촉음의 발생 등의 문제의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 펌프 케이스는, 상기 동체부의 일방측의 개구를 막고 상기 2개의 외치 기어에 상기 축선의 연장 방향의 일방측에 겹쳐지는 저벽을 갖는 수지 성형품이며, 상기 제1 원호 형상 내면 및 상기 제2 원호 형상 내면은, 상기 축선에 대하여, 상기 축선의 연장 방향 중 상기 저벽이 위치하는 측에서 상기 축선과 교차하는 방향으로 기울어져 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 펌프 케이스에서는, 동체부가 저벽의 측으로부터 개방 단부를 향하여 넓어진 구성으로 되므로, 슬라이드 금형 등의 고가의 금형을 사용하지 않아도, 통상의 금형을 사용하여 펌프 케이스를 금형으로부터 분리할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 동체부의 내면은, 전체 주위에 걸쳐, 상기 축선에 대하여, 상기 축선의 연장 방향 중 상기 저벽이 위치하는 측에서 상기 축선과 교차하는 방향으로 기울어져 있는 구성을 채용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 한쪽 외치 기어의 치선, 상기 다른 쪽 외치 기어의 치선, 상기 제1 원호 형상 내면 및 상기 제1 원호 형상 내면의 상기 축선에 대한 기울기의 구배는, 예를 들어 1/1000 내지 1.5/1000이다.

본 발명에 있어서, 상기 2개의 외치 기어에 있어서, 당해 외치 기어의 치선이 상기 축선에 대하여 이루는 각도는, 당해 외치 기어의 치저(tooth bottom)가 상기 축선에 대하여 이루는 각도보다 큰 구성을 채용할 수 있다. 즉, 수지 성형 시에 금형으로부터 분리하기 위한 탈형 구배가 치저에 형성되어 있는 경우가 있지만, 치선의 구배는, 적극적으로 형성된 것이기 때문에, 금형으로부터 분리하기 위한 탈형 구배보다 크다.

본 발명에 있어서, 상기 2개의 외치 기어의 상기 축선 방향의 적어도 일방측에서는, 직경 방향 내측 부분보다, 외치가 형성되어 있는 부분이 상기 축선 방향으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 외치 기어의 직경 방향 외측 부분의 축선 방향의 치수에 높은 정밀도를 얻으면, 외치 기어의 직경 방향 외측 부분과 펌프실의 내면의 간격을 적정하게 설정할 수 있다. 이로 인해, 외치 기어와 펌프실의 내면 사이에서의 유체의 누설 등을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 2개의 외치 기어의 상기 축선 방향의 양측은, 상기 직경 방향 내측 부분보다, 외치가 형성되어 있는 부분이 상기 축선 방향으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 외치 기어의 직경 방향 외측 부분의 축선 방향의 치수에 높은 정밀도를 얻으면, 외치 기어의 직경 방향 외측 부분과 펌프실의 내면의 간격을 적정하게 설정할 수 있다. 이로 인해, 외치 기어와 펌프실의 내면 사이에서의 유체의 누설 등을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 펌프 케이스는, 상기 동체부의 일방측의 개구를 막고 상기 2개의 외치 기어에 상기 축선의 연장 방향의 일방측에 겹쳐지는 저벽을 갖고, 상기 저벽은, 상기 축선 방향의 일방측에서 격벽판과 대향하여 상기 펌프실을 구획하고, 상기 2개의 외치 기어의 상기 축선 방향의 일방측의 단부면은 상기 격벽판과 대향하고, 상기 2개의 외치 기어의 상기 축선 방향의 타방측의 단부면은 상기 저벽과 대향하고, 상기 2개의 외치 기어의 상기 축선 방향의 양측의 축 구멍이 개구되는 주변은 오목부이며, 직경 방향 내측 부분보다 직경 방향 외측 부분이 상기 축선 방향으로 돌출되어 있고, 상기 2개의 외치 기어의 상기 직경 방향 외측 부분과 상기 격벽판의 상기 축선 방향의 간격은, 상기 2개의 외치 기어의 상기 직경 방향 내측 부분과 상기 격벽판의 상기 축선 방향의 간격보다 좁고, 상기 2개의 외치 기어의 상기 직경 방향 외측 부분과 상기 저벽의 상기 축선 방향의 간격은, 상기 2개의 외치 기어의 상기 직경 방향 내측 부분과 상기 저벽의 상기 축선 방향의 간격보다 좁게 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 외치 기어의 직경 방향 외측 부분의 축선 방향의 치수에 높은 정밀도를 얻으면, 외치 기어의 직경 방향 외측 부분과 펌프실의 내면의 간격을 적정하게 설정할 수 있다. 이로 인해, 외치 기어와 펌프실의 내면 사이에서의 유체의 누설 등을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 2개의 외치 기어는, 수지 성형품이며, 당해 2개의 외치 기어는, 상기 축 구멍이 형성된 통부와, 외치가 형성되고, 상기 통부에 대하여 직경 방향 외측에서 이격하는 직경 방향 외측 부분과, 상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분을 연결하는 연결부를 갖고, 상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분 사이는, 상기 연결부를 저부로 하여 상기 축선의 연장 방향의 적어도 일방측으로 개구되는 오목부로 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 오목부에 의해 수지 성형 시의 함몰의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분 사이는, 상기 연결부를 저부로 하여 상기 축선의 연장 방향의 양쪽을 향하여 개구되는 오목부로 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 오목부에 의해 수지 성형 시의 함몰의 발생을 억제한 경우에도 외치 기어의 직경 방향 외측 부분이 내측으로 변형되는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분은, 상기 축선의 중앙 부분에서 상기 연결부에 의해 연결되어 있고, 상기 2개의 외치 기어에 있어서 상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분 사이는, 상기 연결부를 저부로 하여 상기 축선 방향의 양측을 향하여 개구되는 상기 오목부로 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 외치 기어를 수지 성형할 때의 함몰의 발생을 억제할 수 있으므로, 직경 방향 외측 부분을 고정밀도로 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 2개의 외치 기어에 있어서 상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분 사이는, 상기 연결부를 저부로 하여 상기 축선 방향의 일방측으로 개구되는 상기 오목부로 되어 있고, 상기 저벽에 상기 축선 방향에서 대향하는 위치에 상기 연결부가 형성되고, 상기 저벽측에만 상기 오목부가 개구되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 오목부에 의해 수지 성형 시의 함몰의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 2개의 외치 기어는, 상기 오목부 내에는 둘레 방향으로 판 두께 방향을 향하여 상기 통부와 상기 연결부에 연결되는 판상 리브 또는 둘레 방향으로 판 두께 방향을 향하여 상기 직경 방향 외측 부분과 상기 연결부에 연결되는 판상 리브를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 오목부에 의해 수지 성형 시의 함몰의 발생을 억제한 경우에도, 외치 기어의 통부나 직경 방향 외측 부분이 변형되는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에서는, 외치 기어의 치선 및 펌프 케이스의 동체부의 내면이 모두 외치 기어의 회전 중심 축선에 대하여 동일 방향으로 비스듬히 기울어져 있기 때문에, 축선 방향의 전체에 걸쳐, 외치 기어의 치선과 펌프 케이스의 동체부의 내면의 간격을 적정하게 설정할 수 있다. 이로 인해, 간격이 지나치게 넓은 것에 기인하는 자흡 성능의 저하나, 간격이 지나치게 좁은 것에 기인하는 이상음의 발생 등의 문제의 발생을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 기어 펌프의 설명도.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 기어 펌프의 펌프실 내의 설명도.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 기어 펌프의 펌프실 내의 단면 구성을 과장하여 도시하는 설명도.
도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 기어 펌프에 사용한 외치 기어의 설명도.
도 5는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 기어 펌프에 사용한 외치 기어의 설명도.
도 6은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 기어 펌프에 사용한 외치 기어의 특징 부분을 과장하여 도시하는 설명도.

도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 기어 펌프를 설명한다.

[실시 형태 1]

(전체 구성)

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 기어 펌프의 설명도이며, 도 1의 (a), (b)는, 기어 펌프의 사시도 및 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 기어 펌프의 펌프실 내의 설명도이며, 도 2의 (a), (b)는 펌프실 내의 저면도 및 펌프실 내의 단면도이다. 또한, 도 2에서는 펌프 케이스 및 외치 기어만을 나타내고 있다.

도 1 및 도 2에 있어서, 기어 펌프(1)는, 본체 케이스(2), 격벽판(3) 및 펌프 케이스(4)를 갖고 있으며, 격벽판(3)과 펌프 케이스(4)에 의해 펌프실(10)이 구획되어 있다. 펌프실(10)에는, 2개의 외치 기어(6, 7)가 배치되어 있고, 2개의 외치 기어(6, 7)는 서로 평행한 축선 L6, L7 주위로 회전 가능하다.

2개의 외치 기어(6, 7) 중 외치 기어(6)에는 격벽판(3)에 회전 가능하게 지지된 회전축(86)(지지축)이 꼭 맞는 축 구멍(69)이 형성되어 있고, 외치 기어(6)는, 회전축(86)과 일체로 축선 L6 주위로 회전 가능한 구동 기어이다. 외치 기어(7)에는 격벽판(3)에 지지된 고정축(87)(지지축)이 꼭 맞는 축 구멍(79)이 형성되어 있다. 외치 기어(7)는 외치 기어(6)에 맞물려 있고, 외치 기어(6)에 종동하여 축선 L7 주위로 회전 가능한 종동 기어이다.

펌프 케이스(4)는 펌프실(10)의 주위를 구획하는 통 형상의 동체부(41)와, 축선 L6, L7 방향의 일방측에서 동체부(41)의 한쪽 단부를 막는 저벽(46)을 갖고 있으며, 펌프 케이스(4)는 동체부(41)와 저벽(46)에 의해 컵 모양으로 형성되어 있다. 저벽(46)은, 축선 L6, L7 방향의 일방측에서 격벽판(3)과 대향하고, 펌프실(10)을 구획하고 있다. 저벽(46)에는, 회전축(86)의 한쪽 단부를 내측에서 지지하는 볼록부(466)와, 고정축(87)의 한쪽 단부를 내측에서 지지하는 볼록부(467)가 형성되어 있다. 동체부(41)와 격벽판(3) 사이에는 링 형상의 시일 부재(5)가 배치되어 있다.

동체부(41)의 외면(44)은, 외치 기어(6, 7)가 배열되어 있는 방향을 장축 방향으로 하는 타원 형상의 평면 형상을 갖고 있으며, 동체부(41)의 장축 방향의 중앙 부분에 있어서 서로 대향하는 부분으로부터는, 펌프실(10)에 연통되는 흡입관(47) 및 펌프실(10)에 연통되는 토출관(48)이 외측을 향하여 돌출되어 있다.

동체부(41)의 내면(42)도, 동체부(41)의 외면(44)과 마찬가지로, 외치 기어(6, 7)가 배열되어 있는 방향을 장축 방향으로 하는 타원 형상의 평면 형상을 갖고 있지만, 동체부(41)의 장축 방향의 중앙 부분(421, 422)(외치 기어(6, 7)의 사이)은, 내측으로 돌출되어 있다. 따라서, 동체부(41)의 내면(42)에는, 외치 기어(6)가 위치하는 측에, 외치 기어(6)의 외주를 따라 연장되어 외치 기어(6)의 치선(61)에 근접하는 제1 원호 형상 내면(426)이 형성되고, 외치 기어(7)가 위치하는 측에는, 외치 기어(7)의 외주를 따라 연장되어 외치 기어(7)의 치선(71)에 근접하는 제2 원호 형상 내면(427)이 형성되어 있다. 그 결과, 펌프실(10)은, 외치 기어(6, 7)에 의해, 흡입관(47)측의 흡입실(11)과, 토출관(48)측의 토출실(12)로 구획되어 있다.

본체 케이스(2)는, 바닥이 있는 제1 케이스 부재(21)와, 제1 케이스 부재(21)에 축선 L6, L7 방향의 일방측으로부터 겹쳐지는 바닥이 있는 제2 케이스 부재(22)를 갖고 있으며, 제1 케이스 부재(21), 제2 케이스 부재(22), 격벽판(3) 및 펌프 케이스(4)는, 복수개의 나사(29)에 의해 연결되어 있다. 제1 케이스 부재(21)의 내부에는, 구동원으로서의 모터(도시하지 않음)가 배치되어 있고, 모터의 출력축은, 제2 케이스 부재(22)의 저부를 관통하여 제2 케이스 부재(22)의 내측에 위치한다.

제2 케이스 부재(22)의 내측에 있어서, 모터의 출력축과, 회전축(86) 사이에는 기어열을 포함하는 전달 기구가 구성되어 있다. 따라서, 모터의 출력축이 회전하면, 외치 기어(6)가 축선 L6 주위로 화살표 A6의 방향으로 회전하고, 외치 기어(6)에 종동하여 외치 기어(7)가 축선 L7 주위로 외치 기어(6)와는 반대로 화살표 A7의 방향으로 회전한다. 따라서, 펌프실(10)에 있어서, 유체는, 외치 기어(6)의 외치(60)와 동체부(41)의 제1 원호 형상 내면(426) 사이 및 외치 기어(7)의 외치(70)와 동체부(41)의 제2 원호 형상 내면(427) 사이에 갇힌 상태에서 흡입실(11)로부터 토출실(12)로 보내진다. 그로 인해, 흡입관(47)을 통한 펌프실(10) 내로의 유체의 흡입 및 토출관(48)을 통한 펌프실(10)로부터의 유체의 토출을 행할 수 있다.

(외치 기어(6, 7) 및 동체부(41)의 내면(42)의 상세 구성)

도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 기어 펌프의 펌프실 내의 단면 구성을 과장하여 도시하는 설명도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 형태의 기어 펌프(1)에 있어서, 외치 기어(6)의 치선(61), 외치 기어(7)의 치선(71), 펌프 케이스(4)의 제1 원호 형상 내면(426) 및 펌프 케이스(4)의 제2 원호 형상 내면(427)은, 축선 L6, L7에 대하여, 축선 L6, L7의 연장 방향의 동일측에서 교차하는 방향으로 기울어져 있다. 본 형태에 있어서, 외치 기어(6)의 치선(61), 외치 기어(7)의 치선(71), 펌프 케이스(4)의 제1 원호 형상 내면(426) 및 펌프 케이스(4)의 제2 원호 형상 내면(427)은, 축선 L6, L7에 대하여, 축선 L6, L7의 연장 방향에 있어서 펌프 케이스(4)의 저벽(46)이 위치하는 측에서 교차하는 방향으로 기울어져 있다.

여기서, 펌프 케이스(4)의 내면(42)에서는, 제1 원호 형상 내면(426) 및 제2 원호 형상 내면(427)만이 축선 L6, L7에 대하여 기울어져 있어도 되지만, 본 형태에서는, 제1 원호 형상 내면(426) 및 제2 원호 형상 내면(427)에 한하지 않고, 동체부(41)의 내면(42)은, 둘레 방향의 전체에 걸쳐, 축선 L6, L7에 대하여 기울어져 있다. 또한, 외치 기어(6, 7)에 있어서, 치선(61, 71)이 축선 L6, L7에 대하여 이루는 각도는, 치저(62, 72)가 축선 L6, L7에 대하여 이루는 각도보다 크다. 즉, 수지 성형 시에 금형으로부터 분리하기 위한 탈형 구배가 치저(62, 72)에 형성되어 있는 경우가 있지만, 치선(61, 71)의 구배는 적극적으로 형성된 것이기 때문에, 치저(62, 72)에 형성되어 있는 탈형 구배보다 크다. 본 형태에서는, 치선(61, 71) 및 동체부(41)의 내면(42)의 축선 L6, L7에 대한 기울기의 구배는, 예를 들어 1/1000 내지 1.5/1000이다.

본 형태에 있어서, 외치 기어(6, 7) 및 펌프 케이스(4)는 수지 성형품이며, 외치 기어(6, 7)의 치선(61, 71) 및 동체부(41)의 내면(42)을 축선 L6, L7에 대하여 기울일 때에는 수지 성형 시에 사용하는 금형에 있어서, 상기한 부분을 성형하는 부분에 테이퍼를 설치한다.

본 형태에 있어서, 외치 기어(6, 7)의 축선 L6, L7 방향의 일방측의 단부면은, 격벽판(3)과 대향하고, 타방측의 단부면은 저벽(46)과 대향하고 있다(도 1 참조). 또한, 외치 기어(6, 7)의 축선 L6, L7 방향의 적어도 일방측에서는, 직경 방향 내측 부분(6a, 7a)보다, 외치(60)가 형성되어 있는 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)이 축선 L6, L7 방향으로 돌출되어 있다. 본 형태에서는, 외치 기어(6, 7)의 축선 L6, L7 방향의 양측에 있어서, 직경 방향 내측 부분(6a, 7a)보다 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)이 축선 방향 L6, L7로 돌출되어 있다. 보다 구체적으로는, 외치 기어(6, 7)의 축선 L6, L7 방향의 양측에 있어서, 축 구멍(69, 79)이 개구되어 있는 주변(직경 방향 내측 부분(6a, 7a)은 오목부로 되어 있고, 그로 인해 직경 방향 내측 부분(6a, 7a)보다 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)이 축선 방향 L6, L7로 돌출되어 있다. 따라서, 축선 L6, L7 방향에 있어서, 외치 기어(6, 7)의 직경 방향 내측(6a, 7a)과 격벽판(3)의 간격이 넓어도, 외치 기어(6, 7)의 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)과 격벽판(3)의 간격은 좁게 되어 있다. 또한, 축선 L6, L7 방향에 있어서, 외치 기어(6, 7)의 직경 방향 내측(6a, 7a)과 펌프 케이스(4)의 저벽(46)의 간격을 넓혀도, 외치 기어(6, 7)의 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)과 펌프 케이스(4)의 저벽(46)의 간격은 좁게 되어 있다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 기어 펌프(1)에 있어서는, 외치 기어(6, 7)의 치선(61, 71) 및 펌프 케이스(4)의 동체부(41)의 내면(42)이 모두, 외치 기어(6, 7)의 회전 중심 축선(축선 L6, L7)에 대하여 동일 방향으로 비스듬히 기울어져 있다. 이로 인해, 축선 L6, L7 방향의 전체에 걸쳐, 외치 기어(6, 7)의 치선(61, 71)과 펌프 케이스(4)의 동체부(41)의 내면(42)의 간격을 적정하게 설정할 수 있다. 따라서, 상기한 간격이 지나치게 넓은 것에 기인하는 자흡 성능의 저하나, 상기한 간격이 지나치게 좁은 것에 기인하는 외치 기어(6, 7)와 펌프 케이스(4)의 접촉음의 발생 등의 문제의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 펌프 케이스(4)는 수지 성형품이며, 펌프 케이스(4)의 동체부(41)의 내면(42)은, 저벽(46)이 위치하는 측에서 축선 L6, L7과 교차하는 방향으로 기울어져 있다. 이로 인해, 펌프 케이스(4)에서는, 동체부(41)가 저벽(46)의 측으로부터 개방 단부를 향하여 확대된 구성으로 된다. 따라서, 내면(42)의 기울기를 수지 성형 시에 금형으로부터 펌프 케이스(4)를 분리할 때의 탈형 구배로서 이용할 수 있다. 그로 인해, 슬라이드 금형 등의 고가의 금형을 사용하지 않아도, 통상의 금형을 사용하여 펌프 케이스(4)를 금형으로부터 분리할 수 있다.

또한, 외치 기어(6, 7)에서는, 직경 방향 내측 부분(6a, 7a)보다 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)이 축선 L6, L7 방향으로 돌출되어 있다. 이로 인해, 외치 기어(6, 7)의 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)의 축선 L6, L7 방향의 치수에 높은 정밀도를 얻으면, 외치 기어(6, 7)의 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)과 펌프실(10)의 내면의 축선 L6, L7 방향에 있어서의 간격(격벽판(3)과의 간격 및 펌프 케이스(4)의 저벽(46)과의 간격)을 적정하게 설정할 수 있다. 이로 인해, 외치 기어(6, 7)와 격벽판(3) 사이나, 외치 기어(6, 7)와 펌프 케이스(4)의 저벽(46) 사이에서의 유체의 누설 등을 억제할 수 있다.

[실시 형태 2]

도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 기어 펌프(1)에 사용한 외치 기어(6, 7)의 설명도이며, 도 4의 (a), (b), (c)는, 외치 기어(6, 7)의 사시도, 외치 기어(6, 7)의 단면도 및 외치 기어(6, 7)의 특징 부분을 과장하여 도시하는 설명도이다. 또한, 본 형태 및 후술하는 실시 형태 3, 4의 기본적인 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이기 때문에, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 그들의 설명을 생략한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 형태에서 사용한 외치 기어(6, 7)는, 수지 성형품이며, 축 구멍(69, 79)이 형성된 통부(68, 78)와, 통부(68, 78)에 대하여 직경 방향 외측에서 이격하는 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)과, 통부(68, 78)와 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)을 연결하는 연결부(63, 73)를 갖고 있으며, 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)에 외치(60, 70)가 형성되어 있다.

여기서, 통부(68, 78)와 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)은, 축선 L6, L7의 중앙 부분에서 연결부(63, 73)에 의해 연결되어 있다. 이로 인해, 외치 기어(6, 7)에 있어서 통부(68, 78)와 직경 방향 외측 부분(6b, 7b) 사이는, 연결부(63, 73)를 저부로 하여 축선 L6, L7 방향의 양측을 향하여 개구되는 오목부(6c, 7c)로 되어 있다. 따라서, 외치 기어(6, 7)를 수지 성형할 때의 함몰의 발생을 억제할 수 있으므로, 직경 방향 외측 부분(6b, 7b) 등을 고정밀도로 형성할 수 있다.

또한, 통부(68, 78)는, 외치 기어(6, 7)의 직경 방향 내측 부분(6a, 7a)을 구성하고 있으며, 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)으로부터 축선 L6, L7로 오목하게 되어 있다. 이로 인해, 외치 기어(6, 7)에서는, 직경 방향 내측 부분(6a, 7a)보다 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)이 축선 L6, L7 방향으로 돌출되어 있기 때문에, 외치 기어(6, 7)의 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)의 축선 L6, L7 방향의 치수에 높은 정밀도를 얻으면, 외치 기어(6, 7)의 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)과 펌프실(10)의 내면의 축선 L6, L7 방향에 있어서의 간격(격벽판(3)과의 간격 및 펌프 케이스(4)의 저벽(46)과의 간격)을 적정하게 설정할 수 있다. 따라서, 외치 기어(6, 7)와 격벽판(3) 사이나, 외치 기어(6, 7)와 펌프 케이스(4)의 저벽(46) 사이에서의 유체의 누설 등을 억제할 수 있다.

[실시 형태 3]

도 5는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 기어 펌프(1)에 사용한 외치 기어(6, 7)의 설명도이며, 도 5의 (a), (b), (c)는, 외치 기어(6, 7)의 사시도, 외치 기어(6, 7)의 단면도 및 외치 기어(6, 7)의 특징 부분을 과장하여 도시하는 설명도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 형태에서 사용한 외치 기어(6, 7)도, 실시 형태 2와 마찬가지로, 축 구멍(69, 79)이 형성된 통부(68, 78)와, 통부(68, 78)에 대하여 직경 방향 외측에서 이격하는 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)과, 통부(68, 78)와 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)을 연결하는 연결부(63, 73)를 갖고 있다. 이로 인해, 외치 기어(6, 7)에 있어서 통부(68, 78)와 직경 방향 외측 부분(6b, 7b) 사이는, 연결부(63, 73)를 저부로 하여 축선 L6, L7 방향으로 개구되는 오목부(6c, 7c)로 되어 있다.

본 형태에 있어서, 오목부(6c, 7c) 내에는, 둘레 방향으로 판 두께 방향을 향하여 통부(68, 78)와 연결부(63, 73)에 연결되는 판상 리브(64, 74)가 동일한 각도 간격으로 복수 형성되어 있다. 이로 인해, 오목부(6c, 7c)에 의해 수지 성형 시의 함몰의 발생을 억제한 경우에도, 통부(68, 78) 등이 변형되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 판상 리브(64, 74)에 대하여 수지 성형 시의 게이트를 배치하면, 통부(68, 78)나 직경 방향 외측 부분(6b, 7b) 등에 게이트 자국이 남지 않는다는 이점도 있다.

또한, 본 형태에서는, 통부(68, 78)와 연결부(63, 73)를 연결하는 판상 리브(64, 74)를 형성했지만, 판상 리브(64, 74)에 의해, 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)과 연결부(63, 73)를 연결시켜도 된다. 또한, 판상 리브(64, 74)에 의해, 통부(68, 78), 직경 방향 외측 부분(6b, 7b) 및 연결부(63, 73)를 연결시켜도 된다.

[실시 형태 4]

도 6은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 기어 펌프(1)에 사용한 외치 기어(6, 7)의 특징 부분을 과장하여 도시하는 설명도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 형태에서 사용한 외치 기어(6, 7)도, 실시 형태 2와 마찬가지로, 축 구멍(69, 79)이 형성된 통부(68, 78)와, 통부(68, 78)에 대하여 직경 방향 외측에서 이격하는 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)과, 통부(68, 78)와 직경 방향 외측 부분(6b, 7b)을 연결하는 연결부(63, 73)를 갖고 있다. 여기서, 연결부(63, 73)는, 축선 L6, L7의 일방측으로 치우친 위치에 형성되어 있다. 구체적으로는, 저벽(46)에 축선 L6, L7에서 대향하는 위치에 연결부(63, 73)가 형성되고, 저벽(46)측에만 오목부(6c, 7c)가 개구되어 있다(도 1 참조). 이로 인해, 외치 기어(6, 7)에 있어서 통부(68, 78)와 직경 방향 외측 부분(6b, 7b) 사이는, 연결부(63, 73)를 저부로 하여 축선 L6, L7 방향의 일방측으로 개구되는 오목부(6c, 7c)로 되어 있다. 이러한 구성에서도, 오목부(6c, 7c)에 의해 수지 성형 시의 함몰의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 본 형태에서도, 실시 형태 3에서 설명한 판상 리브(64, 74)를 형성해도 된다.

[다른 실시 형태]

상기 실시 형태에서는, 외치 기어(6, 7)의 양쪽 치선(61, 71)이 축선 L6, L7에 대하여 기울어져 있었지만, 외치 기어(6, 7)의 한쪽 치선(61, 71)만이 축선 L6, L7에 대하여 기울어져 있는 구성을 채용해도 된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 외치 기어(6)가 구동 기어이고, 외치 기어(7)가 종동 기어였지만, 외치 기어(7)가 구동 기어이고, 외치 기어(6)가 종동 기어여도 된다.

상기 실시 형태에서는, 외치 기어(6, 7) 및 펌프 케이스(4)가 수지 성형품이었지만, 외치 기어(6, 7) 및 펌프 케이스(4) 중 어느 하나, 혹은 모두가 금속제인 경우에 본 발명을 적용해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 외치 기어(6)의 치선(61), 외치 기어(7)의 치선(71), 펌프 케이스(4)의 제1 원호 형상 내면(426) 및 펌프 케이스(4)의 제2 원호 형상 내면(427)이, 축선 L6, L7에 대하여, 축선 L6, L7의 연장 방향에 있어서 펌프 케이스(4)의 저벽(46)이 위치하는 측에서 교차하는 방향으로 기울어져 있었지만, 역방향으로 기울어져 있어도 된다. 즉, 외치 기어(6)의 치선(61), 외치 기어(7)의 치선(71), 펌프 케이스(4)의 제1 원호 형상 내면(426) 및 펌프 케이스(4)의 제2 원호 형상 내면(427)이, 축선 L6, L7에 대하여, 축선 L6, L7의 연장 방향에 있어서 펌프 케이스(4)의 저벽(46)이 위치하는 측과 반대측에서 교차하는 방향으로 기울어져 있어도 된다.

1: 기어 펌프
2: 본체 케이스
3: 격벽판
4: 펌프 케이스
5: 시일 부재
6, 7: 외치 기어
6a, 7a: 직경 방향 내측 부분
6b, 7b: 직경 방향 외측 부분
6c, 7c: 오목부
10: 펌프실
11: 흡입실
12: 토출실
21: 제1 케이스 부재
22: 제2 케이스 부재
41: 동체부
42: 동체부의 내면
46: 저벽
47: 흡입관
48: 토출관
60, 70: 외치
61, 71: 치선
62, 72: 치저
63, 73: 연결부
64, 74: 판상 리브
69, 79: 축 구멍
68, 78: 통부
426: 제1 원호 형상 내면
427: 제2 원호 형상 내면
L6, L7: 축선

Claims

펌프실을 구획하는 통 형상의 동체부를 구비한 펌프 케이스와, 상기 펌프실 내에 배치되고, 상기 동체부의 내면에 치선(tooth tip)이 근접하는 상태에서 서로 평행한 축선 주위로 회전하는 2개의 외치 기어를 갖고, 상기 2개의 외치 기어의 회전에 의해 상기 펌프실로의 유체의 흡입 및 상기 펌프실로부터의 유체의 토출을 행하는 기어 펌프에 있어서,
상기 2개의 외치 기어의 한쪽 외치 기어의 치선 및 상기 동체부의 내면에 있어서 상기 한쪽 외치 기어의 외주를 따라 원호 형상으로 연장되는 제1 원호 형상 내면은, 상기 축선에 대하여, 상기 축선의 연장 방향의 동일측에서 교차하는 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제1항에 있어서,
상기 2개의 외치 기어의 다른 쪽 외치 기어의 치선 및 상기 동체부의 내면에 있어서 상기 다른 쪽 외치 기어의 외주를 따라 원호 형상으로 연장되는 제2 원호 형상 내면은, 상기 축선에 대하여, 상기 축선의 연장 방향의 동일측에서 교차하는 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제2항에 있어서,
상기 펌프 케이스는, 상기 동체부의 일방측의 개구를 막고 상기 2개의 외치 기어에 상기 축선의 연장 방향의 일방측에 겹쳐지는 저벽을 갖는 수지 성형품이며,
상기 제1 원호 형상 내면 및 상기 제2 원호 형상 내면은, 상기 축선에 대하여, 상기 축선의 연장 방향 중, 상기 저벽이 위치하는 측에서 상기 축선과 교차하는 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제3항에 있어서,
상기 동체부의 내면은, 전체 주위에 걸쳐, 상기 축선에 대하여, 상기 축선의 연장 방향 중 상기 저벽이 위치하는 측에서 상기 축선과 교차하는 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제2항에 있어서,
상기 한쪽 외치 기어의 치선, 상기 다른 쪽 외치 기어의 치선, 상기 제1 원호 형상 내면 및 상기 제2 원호 형상 내면의 상기 축선에 대한 기울기의 구배는 1/1000 내지 1.5/1000인 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제2항에 있어서,
상기 2개의 외치 기어에 있어서, 상기 외치 기어의 치선이 상기 축선에 대하여 이루는 각도는, 상기 외치 기어의 치저(tooth bottom)가 상기 축선에 대하여 이루는 각도보다 큰 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제1항에 있어서,
상기 2개의 외치 기어의 상기 축선의 연장 방향의 적어도 일방측에서는, 직경 방향 내측 부분보다, 외치가 형성되어 있는 부분이 상기 축선의 연장 방향으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제7항에 있어서,
상기 2개의 외치 기어의 상기 축선의 연장 방향의 양측은, 상기 직경 방향 내측 부분보다, 외치가 형성되어 있는 부분이 상기 축선의 연장 방향으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제1항에 있어서,
상기 펌프 케이스는, 상기 동체부의 일방측의 개구를 막고 상기 2개의 외치 기어에 상기 축선의 연장 방향의 일방측에 겹쳐지는 저벽을 갖고,
상기 저벽은, 상기 축선의 연장 방향의 일방측에서 격벽판과 대향하여 상기 펌프실을 구획하고,
상기 2개의 외치 기어의 상기 축선의 연장 방향의 일방측의 단부면은 상기 격벽판과 대향하고,
상기 2개의 외치 기어의 상기 축선의 연장 방향의 타방측의 단부면은 상기 저벽과 대향하고,
상기 2개의 외치 기어의 상기 축선의 연장 방향의 양측의 축 구멍이 개구되는 주변은 오목부이며,
상기 2개의 외치 기어에 있어서 직경 방향 내측 부분보다 직경 방향 외측 부분이 상기 축선의 연장 방향으로 돌출되어 있고,
상기 2개의 외치 기어의 상기 직경 방향 외측 부분과 상기 격벽판의 상기 축선의 연장 방향의 간격은, 상기 2개의 외치 기어의 상기 직경 방향 내측 부분과 상기 격벽판의 상기 축선의 연장 방향의 간격보다 좁고,
상기 2개의 외치 기어의 상기 직경 방향 외측 부분과 상기 저벽의 상기 축선의 연장 방향의 간격은, 상기 2개의 외치 기어의 상기 직경 방향 내측 부분과 상기 저벽의 상기 축선의 연장 방향의 간격보다 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2개의 외치 기어는, 수지 성형품이며,
상기 2개의 외치 기어는, 축 구멍이 형성된 통부와, 외치가 형성되고, 상기 통부에 대하여 직경 방향 외측에서 이격하는 직경 방향 외측 부분과, 상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분을 연결하는 연결부를 갖고,
상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분 사이는, 상기 연결부를 저부로 하여 상기 축선의 연장 방향의 적어도 일방측으로 개구되는 오목부로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제10항에 있어서,
상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분 사이는, 상기 연결부를 저부로 하여 상기 축선의 연장 방향의 양쪽을 향하여 개구되는 오목부로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제11항에 있어서,
상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분은, 상기 축선의 연장 방향의 중앙 부분에서 상기 연결부에 의해 연결되어 있고,
상기 2개의 외치 기어에 있어서 상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분 사이는, 상기 연결부를 저부로 하여 상기 축선의 연장 방향의 양측을 향하여 개구되는 상기 오목부로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제10항에 있어서,
상기 2개의 외치 기어에 있어서 상기 통부와 상기 직경 방향 외측 부분 사이는, 상기 연결부를 저부로 하여 상기 축선의 연장 방향의 일방측으로 개구되는 상기 오목부로 되어 있고,
상기 펌프 케이스는, 상기 동체부의 일방측의 개구를 막고 상기 2개의 외치 기어에 상기 축선의 연장 방향의 일방측에 겹쳐지는 저벽을 갖고,
상기 저벽에 상기 축선의 연장 방향에서 대향하는 위치에 상기 연결부가 형성되고, 상기 저벽 측에만 상기 오목부가 개구되어 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.
제10항에 있어서,
상기 2개의 외치 기어는, 상기 오목부 내에는, 둘레 방향으로 판 두께 방향을 향하여 상기 통부와 상기 연결부에 연결되는 판상 리브를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 기어 펌프.