特許 6402862 歯車ポンプ又は歯車モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6402862

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】歯車ポンプ又は歯車モータ

(51)【国際特許分類】

   F04C 2/18 20060101AFI20181001BHJP

   F04C 15/00 20060101ALI20181001BHJP

   F03C 2/08 20060101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   F04C2/18 321B

   F04C15/00 B

   F04C15/00 H

   F04C2/18 311E

   F03C2/08 A

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-17435(P2016-17435)

(22)【出願日】2016年2月1日

(65)【公開番号】特開2017-137777(P2017-137777A)

(43)【公開日】2017年8月10日

【審査請求日】2017年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】都築 克成

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２４９０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−００４５７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ ２／１８

Ｆ０３Ｃ ２／０８

Ｆ０４Ｃ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーシングの内部空間において互いに噛み合うと共に、前記内部空間の内周面にそれぞれ当接して前記内部空間を高圧空間と低圧空間とに区画する駆動歯車及び従動歯車と、
前記駆動歯車及び前記従動歯車の軸を支持する軸受部材と、
前記駆動歯車及び前記従動歯車の端面と前記軸受部材との間に配置され、前記駆動歯車及び前記従動歯車の軸が通過する軸孔を有する側板とを備え、
前記側板と前記軸受部材との間には、
前記高圧空間と前記低圧空間とを区画する第１ガスケットと、
前記第１ガスケットより前記低圧空間側において前記軸孔と前記低圧空間とを区画した第２ガスケットとが配置されており、
前記ケーシングには、前記ケーシングと前記軸の端との隙間と、前記低圧空間とを連通させる通路が形成されていることを特徴とする歯車ポンプ又は歯車モータ。

【請求項2】

前記軸受部材には、前記側板と対向した溝部が形成され、
前記第２ガスケットは、前記溝部内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の歯車ポンプ又は歯車モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば平歯車として構成された駆動歯車および従動歯車を備える歯車ポンプ又は歯車モータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、歯車ポンプとしては、互いに噛み合う駆動歯車および従動歯車を備えたものがある。歯車ポンプでは、歯車の側面とその側面に対向するケーシングとの間の隙間は、ポンプの内部漏れを減少させるため、狭い方が良い。この目的を達成するため、現在は圧力バランス型の側板が採用され、積極的に隙間を狭くしている。従来の歯車ポンプでは、図６及び図７に示すように、側板１２１は、駆動歯車および従動歯車の軸が通過する軸孔１２１ａを有し、駆動歯車および従動歯車の端面と摺接する。軸受部材１２、１１２の側板１２１側の面には、溝部１２ｂａが形成され、溝部１２ｂａの内部には、側板１２１と駆動歯車および従動歯車の軸受部材１２、１１２との間において、ケーシングの内部空間を低圧空間１０ａと高圧空間１０ｂとを区画したガスケット１２ｂｂが配置される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−８３８３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の歯車ポンプでは、図７（図６のＡ−Ａ線から見た断面）に示すように、駆動歯車の側面で漏れた作動流体のうちの一部は、駆動歯車の駆動歯車軸４ｂを支持した軸受部材１２の軸受部に供給され、通路９ａを通過し、低圧空間１０ａに流れ (実線矢印で示す)、残りの作動流体は、側板１２１と軸受部材１２との隙間を介して低圧空間１０ａに流れる(点線矢印で示す)。このように、歯車ポンプにおいて、歯車の側面での作動流体の漏れは少ない方が良いが、漏れた作動流体の一部は、歯車の軸受部へ流れ込み、軸受部の潤滑と冷却に役立っているのに対し、残りの作動流体は、側板１２１と軸受部材１２との隙間を介して低圧空間１０ａに流れ、軸受部の潤滑と冷却に役立ってない。

【0005】

そこで、この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、歯車の端面で漏れた油により軸受部の潤滑性を向上させる歯車ポンプ又は歯車モータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、ケーシングの内部空間において互いに噛み合うと共に、前記内部空間の内周面にそれぞれ当接して前記内部空間を高圧空間と低圧空間とに区画する駆動歯車及び従動歯車と、前記駆動歯車及び前記従動歯車の軸を支持する軸受部材と、前記駆動歯車及び前記従動歯車の端面と前記軸受部材との間に配置され、前記駆動歯車及び前記従動歯車の軸が通過する軸孔を有する側板とを備え、前記側板と前記軸受部材との間には、前記高圧空間と前記低圧空間とを区画する第１ガスケットと、前記第１ガスケットより前記低圧空間側において前記軸孔と前記低圧空間とを区画した第２ガスケットとが配置されており、前記ケーシングには、前記ケーシングと前記軸の端との隙間と、前記低圧空間とを連通させる通路が形成されていることを特徴とする。

【0007】

この歯車ポンプ又はモータでは、駆動歯車及び従動歯車の端面と側板との間を漏れた油が、側板と軸受部材との間を通過し、低圧空間に流れるのを防止できる。したがって、駆動歯車及び従動歯車の端面と側板との間を漏れた油が、駆動歯車及び従動歯車の軸受部を通過し、低圧空間に流れ、軸受部の潤滑性が向上する。

【0008】

第２の発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、前記軸受部材には、前記側板と対向した溝部が形成され、前記第２ガスケットは、前記溝部内に配置されていることを特徴とする。

【0009】

この歯車ポンプ又はモータでは、第２ガスケットを軸受部材の溝部に配置することにより、第２ガスケットを側板と軸受部材との間に容易に配置することができる。

【発明の効果】

【0010】

第１の発明では、駆動歯車及び従動歯車の端面と側板との間を漏れた油が、側板と軸受部材との間を通過し、低圧空間に流れるのを防止できる。したがって、駆動歯車及び従動歯車の端面と側板との間を漏れた油が、駆動歯車及び従動歯車の軸受部を通過し、低圧空間に流れ、軸受部の潤滑性が向上する。

【0011】

第２の発明では、第２ガスケットを軸受部材の溝部に配置することにより、第２ガスケットを側板と軸受部材との間に容易に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る歯車ポンプの全体構成を説明する図である。

【図2】図１のII-II線における断面図である。

【図3】図１のIII-III線における断面図であり、軸受部材の図である。

【図4】図１の歯車ポンプの要部の断面図である。

【図5】本発明の他の実施形態に係る歯車ポンプの全体構成を説明する図である。

【図6】従来の歯車ポンプの軸受部材の図である。

【図7】従来の歯車ポンプの要部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。

【0014】

図１に示すように、歯車ポンプ１は、互いに噛み合う駆動歯車２及び従動歯車３と、駆動歯車２及び従動歯車３をそれぞれ軸支する駆動歯車軸４ａ、４ｂ及び従動歯車軸５ａ、５ｂと、駆動歯車２、従動歯車３、駆動歯車軸４ａ、４ｂ及び従動歯車軸５ａ、５ｂを収納するケーシング６とを備えている。本実施形態の歯車ポンプ１は、作動流体（例えば作動油）を貯留するタンクから供給される作動流体を吸い込んで昇圧した後、その作動流体を吐出して油圧機器に供給するものである。

【0015】

ケーシング６は、断面形状が略８の字状をした内部空間１０を有する本体７と、本体７の一端面に螺着されたマウンティング８と、本体７の他端面に螺着されたカバー９とを有している。歯車ポンプ１において、マウンティング８及びカバー９によって、本体７の内部に形成された内部空間１０が閉塞されている。ケーシング６は、内部空間１０に挿入された駆動歯車２及び従動歯車３を支持する軸受部材１１，１２と軸受部材１１１，１１２を有している。

【0016】

図１および図２に示すように、駆動歯車２及び従動歯車３はそれぞれ、平歯車として構成され、ケーシング６の内部に形成された内部空間１０に挿入されている。内部空間１０において、駆動歯車軸４ａ、４ｂが駆動歯車２の両端面から軸方向に沿ってそれぞれ延設され、従動歯車軸５ａ、５ｂが従動歯車３の両端面から軸方向に沿ってそれぞれ延設される。駆動歯車軸４ａは、マウンティング８に形成された挿通孔８ａに挿通されており、駆動歯車軸４ａの端部には、図示しない駆動手段が接続される。

【0017】

歯車ポンプ１において、駆動歯車２及び従動歯車３は、相互に噛合した状態で内部空間１０内に収納され、その歯先が内部空間１０の内周面に摺接するようになっている。これにより、駆動歯車２及び従動歯車３は、ケーシング６の内部空間において噛み合いながら回転する。駆動歯車２及び従動歯車３は回転時に、ケーシング６の内部空間の内周面にそれぞれ当接して内部空間１０を低圧空間１０ａと高圧空間１０ｂとに区画する。

【0018】

ケーシング６は、図１において、駆動歯車２から左方に向かって延在する駆動歯車軸４ａを支持する軸受部材１１と、駆動歯車２から右方に向かって延在する駆動歯車軸４ｂを支持する軸受部材１２とを有している。軸受部材１１は、駆動歯車軸４ａの軸受であるベアリング１１ａを有し、軸受部材１２は、駆動歯車軸４ｂの軸受であるベアリング１２ａを有している。同様に、ケーシング６は、図１において、従動歯車３から左方に向かって延在する従動歯車軸５ａを支持する軸受部材１１１と、従動歯車３から右方に向かって延在する従動歯車軸５ｂを支持する軸受部材１１２とを有している。軸受部材１１１は、従動歯車軸５ａの軸受であるベアリング１１１ａを有し、軸受部材１１２は、従動歯車軸５ｂの軸受であるベアリング１１２ａを有している。

【0019】

したがって、軸受部材１１は、駆動歯車軸４ａがベアリング１１ａに挿通されることで駆動歯車軸４ａを回転自在に支持するとともに、軸受部材１２は、駆動歯車軸４ｂがベアリング１２ａに挿通されることで駆動歯車軸４ｂを回転自在に支持する。同様に、軸受部材１１１は、従動歯車軸５ａがベアリング１１１ａに挿通されることで従動歯車軸５ａを回転自在に支持するとともに、軸受部材１１２は、従動歯車軸５ｂがベアリング１１２ａに挿通されることで従動歯車軸５ｂを回転自在に支持する。

【0020】

駆動歯車２及び従動歯車３の両側には、２つの側板２０、２１が配置される。側板２１は、２つの貫通孔２１ａが形成された８の字型の板状部材である。側板２１は内部空間１０に嵌入され、駆動歯車２及び従動歯車３の端面と、軸受部材１２、１１２との間に配置されている。駆動歯車軸４ｂ及び従動歯車軸５ｂが２つの貫通孔２１ａに挿通された状態で、側板２１は駆動歯車２及び従動歯車３の端面に当接している。側板２０は、側板２１と同様の構成である。したがって、２つの側板２０、２１は、それぞれ、駆動歯車２及び従動歯車３の端面と、軸受部材１１、１１１及び軸受部材１２、１１２との間に配置され、駆動歯車２及び従動歯車３の端面と摺接している。側板２０、２１の非摺接面側の高圧部面積が摺接面側の高圧部面積よりも若干広くなっており、摺接面が駆動歯車２及び従動歯車３の側面に押し付けられて、隙間が極力狭くなるようにしている。

【0021】

軸受部材１１、１１１の側板２０側の面には、溝部１１ｂａが形成され、その溝部１１ｂａの内部に、それぞれ、弾性を有するガスケット１１ｂｂが設けられている。ガスケット１１ｂｂは、軸受部材１１、１１１と側板２０との間の隙間を低圧空間１０ａと高圧空間１０ｂとに区画する。同様に、軸受部材１２、１１２の側板２１側の面には、溝部１２ｂａが形成され、その溝部１２ｂａの内部に、弾性を有するガスケット１２ｂｂが設けられている。ガスケット１２ｂｂは、軸受部材１２、１１２と側板２１との間の隙間を低圧空間１０ａと高圧空間１０ｂとに区画する。

【0022】

歯車ポンプ１において、本体７には、その一方の側面に内部空間１０の低圧空間１０ａに通じる吸込み孔（図示しない）が形成されるとともに、これと相対する他方の側面に、内部空間１０の高圧空間１０ｂに通じる吐出し孔（図示しない）が形成されている。

【0023】

したがって、歯車ポンプ１では、ケーシング６の吸込み孔に、作動流体を貯留するタンクからの配管が接続されるとともに、吐出し孔に、油圧機器へ向かう配管が接続され、駆動歯車２の駆動歯車軸４ａを図示しない駆動手段によって回転させる。これにより、駆動歯車２に噛み合った従動歯車３が回転し、内部空間１０の内周面と駆動歯車２及び従動歯車３の歯面によって囲まれた空間の作動流体が歯車の回転によって吐出し孔側に移送され、駆動歯車２及び従動歯車３の噛み合い部を境として、吐出し孔側が高圧側に、吸込み孔側が低圧側になる。

【0024】

作動流体が吐出し孔側に移送されることによって吸込み孔側が負圧になると、タンク内の作動流体が配管及び吸込み孔を介して低圧側の内部空間１０内に吸引され、内部空間１０の内周面と駆動歯車２及び従動歯車３の歯面によって囲まれた空間の作動流体が歯車の回転によって吐出し孔側に移送され、高圧に加圧されて吐出し孔及び配管を介して油圧機器に送られる。

【0025】

また、軸受部材１２、１１２の側板２１側の面には、図３に示すように、溝部１２ｃａが形成される。溝部１２ｃａの内部には、弾性を有するガスケット１２ｃｂが配置される。ガスケット１２ｃｂは、ガスケット１２ｂｂより低圧空間１０ａ側において、２つの貫通孔２１ａと低圧空間１０ａとを区画する。ガスケット１２ｃｂは、低圧空間１０ａの外周に沿って配置される。なお、軸受部材１１、１１１は、軸受部材１２、１１２と同様の構成である。

【0026】

本発明の歯車ポンプ１では、ガスケット１２ｃｂにより、歯車の側面で漏れた作動流体が、側板２１と軸受部材１２、１１２との隙間を介して低圧空間１０ａに流れることがない。したがって、 本発明の歯車ポンプ１では、図４（図３のＡ−Ａ線から見た断面）に示すように、歯車の側面で漏れた作動流体のほとんどが、軸受部材１２、１１２の軸受部に供給され、通路９ａを通過し、低圧空間１０ａに流れる(実線矢印で示す)。図４では、駆動歯車２の駆動歯車軸４ｂの周囲の油の流れを説明したが、駆動歯車２の駆動歯車軸４ａの周囲、従動歯車３の従動歯車軸５ａ、５ｂの周囲の油の流れも同様である。

【0027】

[本実施形態の歯車ポンプの特徴]
本実施形態の歯車ポンプ１には以下の特徴がある。

【0028】

本実施形態の歯車ポンプ１では、駆動歯車２及び従動歯車３の端面と側板２０、２１との間を漏れた油が、側板２０、２１と軸受部材１１、１１１、１２、１１２との間を通過し、低圧空間１０ａに流れるのを防止できる。したがって、駆動歯車２及び従動歯車３の端面と側板２０、２１との間を漏れた油が、駆動歯車２及び従動歯車３の軸受部を通過し、低圧空間１０ａに流れ、軸受部の潤滑性が向上する。

【0029】

本実施形態の歯車ポンプ１では、ガスケット１２ｃｂを軸受部材１２の溝部１２ｃａに配置することにより、ガスケット１２ｃｂを側板２１と軸受部材１２との間に容易に配置することができる。

【0030】

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0031】

上述の本実施形態では、ケーシング６が軸受部材１１、１１１、１２、１１２を有している場合を説明したが、図５に示すように、ケーシング６と別体の軸受部材であるベアリングケース１１、１１１，１２、１１２がケーシング６内に配置されてよい。

【0032】

上述の本実施形態では、側板と軸受部材との間に配置されたガスケットが、軸受部材の溝部の内部に配置された場合を説明したが、これに限られない。したがって、側板と軸受部材との間に配置されたガスケットが、側板の溝部の内部に配置されてよい。

【0033】

上述の本実施形態では、本発明が歯車ポンプに適用された場合を説明したが、本発明は歯車モータに適用されてよい。

【符号の説明】

【0034】

１ 歯車ポンプ
２ 駆動歯車
３ 従動歯車
６ ケーシング
１１、１２、１１１、１１２ 軸受部材
１２ｂｂ ガスケット（第１ガスケット）
１２ｃａ 溝部
１２ｃｂ ガスケット（第２ガスケット）
２０、２１ 側板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】