特開 2022-120971 外接ギヤポンプのギヤ軸受構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022120971

(43)【公開日】2022-08-19

(54)【発明の名称】外接ギヤポンプのギヤ軸受構造

(51)【国際特許分類】

   F04C 2/18 20060101AFI20220812BHJP

   F04C 15/00 20060101ALI20220812BHJP

【ＦＩ】

F04C2/18 311D

F04C15/00 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021018053

(22)【出願日】2021-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】谷田 真裕

(72)【発明者】

【氏名】梅木 康由

(72)【発明者】

【氏名】嶋村 亮宏

(72)【発明者】

【氏名】高宮 健治

【テーマコード（参考）】

3H041

3H044

【Ｆターム（参考）】

3H041AA02

3H041BB02

3H041CC06

3H041CC20

3H041DD07

3H041DD09

3H044AA02

3H044BB02

3H044CC06

3H044CC19

3H044DD06

3H044DD08

(57)【要約】

【課題】 流体の漏れを抑止して安定した吐出量精度で流体を吐出することができる外接ギヤポンプのギヤ軸受構造を提供する。
【解決手段】 外接ギヤポンプでは、一対のギヤがポンプボディの内部に収納されている。一対のギヤの噛み合い部の一側に吸入室が形成されると共に他側には吐出室が形成される。一対のギヤの回転により流体が周方向に沿って吸入室から吐出室へと送られる。外接ギヤポンプのギヤ軸受構造では、一対のギヤの少なくとも一方の回転軸との間に潤滑液膜を形成して回転軸を回転可能に保持する円筒状のブッシュＦを備えている。ブッシュＦの一端Ｐ３は高圧（吐出室側）の流体に面し、他端は低圧（吸入室側）の流体に面している。ブッシュＦの内周面１００上に形成された排出溝１０７の一端（高圧側）は閉塞され、他端（低圧側）は開放されている。排出溝１０７はブッシュＦの回転軸の方向の長さの半分以上の長さを有している。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプボディの内部に回転可能に収納された駆動ギヤ及び従動ギヤの噛み合い部の一側に吸入室が形成されると共に前記噛み合い部の他側に吐出室が形成され、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転により流体を周方向に沿って前記吸入室から前記吐出室へと送る外接ギヤポンプのギヤ軸受構造であって、
前記駆動ギヤ又は前記従動ギヤの少なくとも一方の回転軸との間に前記流体による潤滑液膜を形成して前記回転軸を回転可能に保持する円筒状のブッシュを備えており、
前記ブッシュの一端が前記駆動ギヤ又は前記従動ギヤの少なくとも一方との間に前記流体による潤滑液膜を介して摺動接触し、かつ、前記ブッシュの他端に前記吸入室内の前記流体が導入されており、
前記ブッシュの内周面上に、前記回転軸と前記内周面との間の前記潤滑液膜を形成する前記流体を前記ブッシュの前記他端から排出する排出溝が、前記回転軸の方向に沿って形成されており、
前記排出溝は、前記ブッシュの前記一端で開放されずに閉塞され、かつ、前記ブッシュの前記他端で開放されていると共に、前記ブッシュの前記回転軸の方向の長さの半分以上の長さを有している、外接ギヤポンプのギヤ軸受構造。

【請求項2】

請求項１に記載の外接ギヤポンプのギヤ軸受構造であって、
前記内周面に前記吐出室から流体を導入する流路をさらに備えており、
前記流路の端部が前記内周面上に開口されている、外接ギヤポンプのギヤ軸受構造。

【請求項3】

請求項２に記載の外接ギヤポンプのギヤ軸受構造であって、
前記流路の前記端部が、前記回転軸に対して前記排出溝の反対側に配置されている、外接ギヤポンプのギヤ軸受構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一対のギヤにより流体を送り出す外接ギヤポンプにおけるギヤの軸受構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、外接ギヤポンプを開示している。外接ギヤポンプは、ポンプボディ内に一対の駆動ギヤ及び従動ギヤを備える。駆動ギヤ及び従動ギヤの各外周にはギヤ歯が形成されている。駆動ギヤ及び従動ギヤは、互いに噛み合った状態で、それらの軸方向両側からサイドプレートで挟持される。駆動ギヤ及び従動ギヤの噛み合い部の一側には流体（液体）を吸入する吸入室が形成され、噛み合い部の他側には流体を吐出する吐出室が形成される。

【0003】

駆動ギヤ及び従動ギヤは、吐出室側で噛み合い始め、吸入室側で噛み合いが外れる。噛み合いが外れたギヤ歯の間に流体が入り込み、流体はギヤ歯の回転に伴ってギヤ歯とポンプボディの内面との間に保持されて周方向に沿って吐出室へと送られる。駆動ギヤ及び従動ギヤの各ギヤ軸（回転軸）は、ブッシュによって回転可能に保持される。ブッシュの内周面と回転軸の外周面との間には、ギヤポンプで送られる流体によって潤滑液膜が形成される。即ち、ギヤポンプで送られる流体が潤滑油としても機能する。特許文献１に開示された外接ギヤポンプでは、ブッシュの内周面と回転軸の外周面との間の潤滑摺動面に潤滑液膜を形成するための潤滑液を供給する潤滑液溝が、ブッシュの内周面上に形成されている。潤滑液溝は、回転軸に平行に形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－２０４９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された外接ギヤポンプにおいて、ブッシュの一端は流体の高圧側（ギヤ側）に面し、他端は低圧側に面している。潤滑摺動面に潤滑液を供給する潤滑液溝は、ブッシュの一端で開放されると共に、他端では開放されていない。潤滑液溝によって、ブッシュの一端側から潤滑摺動面へと高圧の流体が積極的に供給される。潤滑液膜を形成する潤滑油は、ブッシュの他端の低圧側へと移動する。ブッシュの他端側で開放させないことで、潤滑油のブッシュの他端からの流体の流出を抑止してはいる。しかし、外接ギヤポンプが吐出する流体を潤滑液体として利用しているため、ギヤの回転数が上昇するなどして潤滑摺動面への潤滑油（流体）の供給量が増えるとブッシュの他端からの潤滑油（流体）の流出も増えるので、ギヤポンプの効率が低下する。また、ポンプの吐出量に精度が求められる場合は吐出量の精度も低下してしまう。本開示の目的は、流体の漏れを抑止して安定した精度で流体を吐出することのできる外接ギヤポンプのギヤ軸受構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る外接ギヤポンプのギヤ軸受構造は、ポンプボディの内部に回転可能に収納された駆動ギヤ及び従動ギヤの噛み合い部の一側に吸入室が形成されると共に前記噛み合い部の他側に吐出室が形成され、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転により流体を周方向に沿って前記吸入室から前記吐出室へと送る外接ギヤポンプのギヤ軸受構造であり、前記駆動ギヤ又は前記従動ギヤの少なくとも一方の回転軸との間に前記流体による潤滑液膜を形成して前記回転軸を回転可能に保持する円筒状のブッシュを備えている。前記ブッシュの一端は前記駆動ギヤ又は前記従動ギヤの少なくとも一方との間に前記流体による潤滑液膜を介して摺動接触し、かつ、前記ブッシュの他端には前記吸入室内の前記流体が導入されている。前記ブッシュの内周面上には、前記回転軸と前記内周面との間の前記潤滑液膜を形成する前記流体を前記ブッシュの前記他端から排出する排出溝が、前記回転軸の方向に沿って形成されている。前記排出溝は、前記ブッシュの前記一端で開放されずに閉塞され、かつ、前記ブッシュの前記他端で開放されていると共に、前記ブッシュの前記回転軸の方向の長さの半分以上長さを有している。

【0007】

前記ギヤ軸受構造が、前記内周面に前記吐出室から流体を導入する流路をさらに備えており、前記流路の端部が前記内周面上に開口されていてもよい。

【0008】

ここで、前記流路の前記端部が、前記回転軸に対して前記排出溝の反対側に配置されていてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係る外接ギヤポンプのギヤ軸受構造によれば、流体の漏れを抑止して安定した吐出量精度で流体を吐出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第一実施形態に係るギヤ軸受構造を備えた外接ギヤポンプの断面図である。

【図2】図１中のＩＩ－ＩＩ線断面図である。

【図3】図１中のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【図4】第一実施形態におけるブッシュの斜視図である。

【図5】前記ブッシュを反対側から見た斜視図である。

【図6】前記外接ギヤポンプのミッドプレートの一部（円形凸部）を示す斜視図である。

【図7】前記外接ギヤポンプのポンプボディ内に形成される高圧供給路を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、外接ギヤポンプのギヤ軸受構造の実施形態について、図面を参照して説明する。

【0012】

実施形態に係るギヤ軸受構造を備える外接ギヤポンプ（以下、単にギヤポンプという）Ｐは、エンジンに液体燃料（以下、単に燃料ともいう）を送るポンプとして用いられている。ギヤポンプＰでは、この燃料がギヤポンプＰの各部を潤滑する潤滑液体（以下、潤滑油ともいう）としても利用される。即ち、本実施形態において燃料と潤滑油とは同じものである。以下、説明内容に応じて、燃料（ポンプによって送られる流体）及び潤滑油（潤滑を行う流体）の両方の語を用いる。

【0013】

図１及び図２に示されるように、ギヤポンプＰは、ポンプボディＢ内に一対のギヤＧを備えている。ポンプボディＢは、本実施形態では、メインボディＢ１、サイドプレートＢ２、ミッドプレートＢ３及びエンドプレートＢ４によって構成されている。メインボディＢ１の内部には、噛み合った状態の一対のギヤＧを収納するギヤ収納室１が形成されている。ギヤ収納室１は、ギヤＧの回転軸心Ｏに直角な断面において８字形を有している。

【0014】

ギヤＧについては追って詳しく説明するが、各ギヤＧの外周上には複数のギヤ歯が形成されており、ギヤ歯の先端は、ギヤ収納室１の内周面と潤滑油膜を介して摺動接触する。ギヤ収納室１のくびれ部、即ち、ギヤＧの噛み合い部の一側には、外部から燃料を吸入する吸入室２Ｉが形成され、他側には、燃料を吐出する吐出室２Ｏが形成されている。ギヤポンプＰは容積型ポンプであり、吐出室２Ｏ側の流路抵抗などによって、吐出室２Ｏ内の圧力ＰＨは、吸入室２Ｉ内の圧力ＰＬよりも高い（ＰＬ＜ＰＨ）。

【0015】

メインボディＢ１には、上述した回転軸心Ｏの方向の両側から、サイドプレートＢ２及びミッドプレートＢ３がボルト３などによって固定される（サイドプレートＢ２側のボルトは図示せず）。ギヤＧの各回転軸ＧＳの両端は、後述する円筒状のブッシュＦを介して、サイドプレートＢ２及びミッドプレートＢ３によってそれぞれ回転可能に保持される。なお、ブッシュＦについても追って詳しく説明するが、各ブッシュＦは、その内周面１００（図４及び図５参照）と回転軸ＧＳの外周面との間に形成される潤滑液膜（油膜）を利用する流体軸受（滑り軸受）を構成する。ミッドプレートＢ３の外側面には、リング状のエンドプレートＢ４が固定されている。エンドプレートＢ４の中央からは、一対のギヤＧの一方（第一ギヤＧ１）の回転軸ＧＳ（ＧＳ１）が外部に延出されている。

【0016】

一対のギヤＧの一方（第一ギヤＧ１）は、外部動力によって回転される駆動ギヤである。第一ギヤＧ１の回転軸ＧＳ１の端部にはスプラインが形成されており（図７参照）、第一ギヤＧ１はスプラインを介して駆動源と接続される。一対のギヤＧの他方（第二ギヤＧ２）は、第一ギヤＧ１の回転に伴って回転される従動ギヤである。第一ギヤＧ１及び第二ギヤＧ２は、図２中の矢印に示されるように、互いに反対方向に回転する。第一ギヤＧ１及び第二ギヤＧ２のギヤプロフィール（ギヤ歯の形状及び数など）は同じである。吸入室２Ｉ内の燃料は、第一ギヤＧ１及び第二ギヤＧ２それぞれのギヤ歯の間に保持された状態で、周方向に沿って（ギヤ収納室１の内周面に沿って）運ばれて、吐出室２Ｏへと送られる。

【0017】

第一ギヤＧ１の回転軸ＧＳ１は、中実円柱で、第一ギヤＧ１を貫通するように第一ギヤＧ１と一体的に形成されている。回転軸ＧＳ１とサイドプレートＢ２との間、及び、回転軸ＧＳ１とミッドプレートＢ３との間には、回転軸ＧＳ１の回転を許容しつつ潤滑油の漏出を防止するオイルシールＳがそれぞれ設けられている。一方、第二ギヤＧ２の回転軸ＧＳ２は、中空円筒であるが、やはり、第二ギヤＧ２を貫通するように第二ギヤＧ２と一体的に形成されている。回転軸ＧＳ２の両端は、ブッシュＦを介してサイドプレートＢ２及びミッドプレートＢ３によってそれぞれ保持される。潤滑油は、回転軸ＧＳ２の内部を通って流通し得る。

【0018】

第一ギヤＧ１の回転軸ＧＳ１のミッドプレートＢ３側の部分は第一ブッシュＦ１１によって保持され、そのサイドプレートＢ２側の部分は第二ブッシュＦ１２によって保持されている。同様に、第二ギヤＧ２の回転軸ＧＳ２のミッドプレートＢ３側の部分は第一ブッシュＦ２１によって保持され、そのサイドプレートＢ２側の部分は第二ブッシュＦ２２によって保持されている。第一ギヤＧ１の第一ブッシュＦ１１と第二ギヤＧ２の第一ブッシュＦ２１とは、図３に示されるように、第一ギヤＧ１と第二ギヤＧ２との中央における、回転軸ＧＳ（回転軸心Ｏ）に平行な対称面に対して対称に構成されている。ただし、第一ギヤＧ１の第一ブッシュＦ１１と第二ギヤＧ２の第一ブッシュＦ２１とは、後述する低圧側凹部１０１及び高圧側凹部１０２ａの形状が若干異なる。

【0019】

対称に構成された第一ブッシュＦ１１及びＦ２１について、図４及び図５に示される第一ブッシュＦ１１を参照しつつ以下に説明する。第一ブッシュＦ１１は、円筒形を有しており、その外周面上に段部が形成されている。当該段部には、リング状の第二面Ｐ２が形成されている。即ち、第一ブッシュＦ１１には第二面Ｐ２を境にして大径部と小径部とが形成されており、大径部の外径は、第一ギヤＧ１のギヤ外径に等しい（図２参照）。大径部の外周面上には、回転軸ＧＳの軸方向への摺動を容易にするための潤滑溝１０３が形成されている。

【0020】

第一ブッシュＦ１１の大径部の外周面上の一部は接触平面１０４として形成されている。この接触平面１０４が第二ギヤＧ２の第一ブッシュＦ２１の接触平面１０４と面接された状態で、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１がギヤ収納室１内のミッドプレートＢ３側に配置されている。従って、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１は、回転不能にギヤ収納室１に収納されている。接触平面１０４を含む平面が、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１の上述した対称面である。

【0021】

第二面Ｐ２は、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に対して垂直な平面であり、ミッドプレートＢ３（ポンプボディＢ）の円形凸部６（図１参照）の第一面Ｐ１（図６参照）と対向する。第一ブッシュＦ１１の内周面１００の内径は、第一ギヤＧ１の回転軸ＧＳ１の外径にほぼ等しく、内周面１００と回転軸ＧＳ１との間に潤滑油膜が形成される。即ち、内周面１００は、回転軸ＧＳ１の外周面と潤滑油膜を介して摺動接触する。内周面１００上には、当該内周面１００と回転軸ＧＳ１の外周面との間に高圧の潤滑油を供給するリセス１０５が開口されている。リセス１０５から供給される潤滑油が内周面１００と回転軸ＧＳ１の外周面との間に効率よく広がるように、リセス１０５は内周面１００上の回転軸心Ｏ１方向の中央に配置されている。

【0022】

リセス１０５は、ほぼ長方体形状の内部空間を有しているが、その底面は湾曲凹面として形成されている。リセス１０５は、放電加工又は切削加工によって形成される。上述した第二面Ｐ２上には、高圧の潤滑油のブッシュ内供給路１０６の入口である導入口１０６ａが開口されている。なお、導入口１０６ａに高圧の潤滑油を供給する高圧供給路５（図７参照）に関しては追って詳しく説明する。第一ブッシュＦ１１の内部には、リセス１０５と導入口１０６ａとを連通するブッシュ内供給路１０６が形成されている。ブッシュ内供給路１０６のリセス１０５側の端部には、流路内径が狭められたオリフィス１０６ｂが形成されている。また、ブッシュ内供給路１０６は、第一ブッシュＦ１１の外周面まで貫通されており、外周面上に副口１０６ｃが開口されている。ブッシュ内供給路１０６を第一ブッシュＦ１１の外周面まで貫通させることで、導入口１０６ａとリセス１０５とをつなぐブッシュ内供給路１０６を容易に形成できる。

【0023】

具体的には、まず、外周面上の副口１０６ｃが開口される位置からリセス１０５の近傍に向けて大径のドリルを用いてブッシュ内供給路１０６の一部が形成される。次いで、小径のドリルを用いてブッシュ内供給路１０６がリセス１０５の近傍（底部下方）まで延長される。さらに、極小径のドリルを用いたドリル加工又は放電加工によってオリフィス１０６ｂが形成される。また、第二面Ｐ２上の導入口１０６ａが形成される位置からドリルを用いて残り部分が形成される。なお、導入口１０６ａ、オリフィス１０６ｂ及び副口１０６ｃの形成順序は必ずしも上述した順序でなくてもよい。また、リセス１０５とブッシュ内供給路１０６とはどちらが先に形成されてもよい。

【0024】

第一ブッシュＦ１１は、第一ギヤＧ１に面する第三面Ｐ３を有している。第三面Ｐ３も、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に対して垂直な平面であり、第一ギヤＧ１の側面と潤滑油膜を介して摺動接触する。第三面Ｐ３から外周面及び接触平面１０４の吸入室２Ｉ側の部分にかけて、低圧側凹部１０１が形成されている。低圧側凹部１０１の湾曲凹内面は、吸入室２Ｉの一部である。第三面Ｐ３から外周面及び接触平面１０４の吐出室２Ｏ側の部分にかけて、高圧側凹部１０２ａが形成されている。高圧側凹部１０２ａの湾曲凹内面は、吐出室２Ｏの内面となる。高圧側凹部１０２ａからは、周方向に沿ってテーパ部１０２ｂが延長されている。テーパ部１０２ｂは、第三面Ｐ３と外周面との間にテーパ面を形成する。第一ブッシュＦ１１は、ミッドプレートＢ３に面する第四面Ｐ４を有している。第四面Ｐ４も、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に対して垂直な平面である。

【0025】

第一ブッシュＦ１１の内周面１００上には、回転軸ＧＳ１の外周面と第一ブッシュＦ１１の内周面１００との間に形成される潤滑油膜の潤滑油を第四面Ｐ４側に排出させるための排出溝１０７も形成されている。排出溝１０７の第四面Ｐ４側の一端は、ミッドプレートＢ３の内部を通して吸入室２Ｉの低圧の潤滑油（燃料）に連通している。排出溝１０７による潤滑油の排出によって潤滑油を循環させることで、回転軸ＧＳ１の外周面と第一ブッシュＦ１１の内周面１００との潤滑摺動面が冷却される。排出溝１０７の第三面Ｐ３側の一端は、第三面Ｐ３に達しておらず、閉塞されている。一方、排出溝１０７の第四面Ｐ４側の他端は、第四面Ｐ４に達して開放されている。

【0026】

リセス１０５から第一ブッシュＦ１１の内周面１００と回転軸ＧＳとの間に供給された高圧の潤滑油は、排出溝１０７の第四面Ｐ４側の端部（低圧側）から排出される。排出溝１０７は、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に平行に形成されており、第一ブッシュＦ１１の回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）の方向の長さの半分以上の長さを有している。排出溝１０７の内面は、凹曲面として形成されている。排出溝１０７は、回転軸心Ｏ１に対して、リセス１０５の反対側に位置している。

【0027】

第二面Ｐ２上には、周方向に沿って複数（本実施形態では十二個）のスプリング収納穴１０８が等間隔に形成されている。スプリング収納穴１０８は、回転軸ＧＳ１（回転軸心Ｏ１）に平行に形成されている。各スプリング収納穴１０８には、コイルスプリング１０９が収納されている。コイルスプリング１０９は、スプリング収納穴１０８内部のスプリング座面と第二面Ｐ２と対向する第一面Ｐ１（後述する）とによって圧縮された状態でスプリング収納穴１０８に収納される。従って、第一ブッシュＦ１１は、コイルスプリング１０９（及び潤滑油の高圧）によって第一面Ｐ１から離間する方向に付勢される。なお、図１では、スプリング収納穴１０８内にコイルスプリング１０９は図示されていない。

【0028】

上述したように、第一ブッシュＦ１１（Ｆ２１）の第二面Ｐ２は、ポンプボディＢ（ミッドプレートＢ３）の第一面Ｐ１と対向する。第一面Ｐ１も、回転軸ＧＳ（回転軸心Ｏ）に対して垂直な平面である。図６に示されるように、第一面Ｐ１は、ミッドプレートＢ３の円形凸部６の端面として形成されている。円形凸部６は、ミッドプレートＢ３のメインボディＢ１に面する表面から突出されている。円形凸部６の第一面Ｐ１上には、第一ブッシュＦ１１の端部を収納する第一収納孔Ｈ１と第一ブッシュＦ２１の端部を収納する第二収納穴Ｈ２とが形成されている。第一収納孔Ｈ１は、内周面上に段差（環状底面）を有する貫通孔であり、第一ギヤＧ１の回転軸ＧＳ１が当該貫通孔を貫通する。第二収納穴Ｈ２は、有底穴である。

【0029】

第一収納孔Ｈ１は、第一ブッシュＦ１１の小径部を収納する。従って、第一ブッシュＦ１１の小径部と大径部との境界である第二面Ｐ２が第一面Ｐ１と対向する。同様に、第二収納穴Ｈ２は、第一ブッシュＦ２１の小径部を収納する。従って、第一ブッシュＦ２１の小径部と大径部との境界である第二面Ｐ２も第一面Ｐ１と対向する。上述した圧縮状態のコイルスプリング１０９は、第一面Ｐ１及び第二面Ｐ２に形成されたスプリング収納穴１０８内の座面と当接して第一ブッシュＦ１１及びＦ２１を第一面Ｐ１から離間させる方向に、即ち、ギヤＧに向けて付勢する。

【0030】

円形凸部６の外周面上、並びに、第一収納孔Ｈ１及び第二収納穴Ｈ２の内周面上には、潤滑油の漏出を防止するＯリングを収納するシール溝７がそれぞれ形成されている。図６には、第二面Ｐ２も第一面Ｐ１との間に高圧の潤滑油を供給する高圧供給路５も示されている。高圧供給路５については追って詳しく説明するが、本実施形態の高圧供給路５の出口端である開口端５ｃは、Ｔ字状に分岐され、一方の先端は第一ブッシュＦ１１の第二面Ｐ２と対向し、他方の先端は第一ブッシュＦ２１の第二面Ｐ２と対向する。即ち、開口端５ｃは、第一ブッシュＦ１１及び第一ブッシュＦ２１の両方の第二面Ｐ２と対向する。第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間に供給された高圧の潤滑油は、コイルスプリング１０９と共に、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１を付勢する。

【0031】

以上、ミッドプレートＢ３側に配置される第一ブッシュＦ１１（Ｆ２１）について説明した。本実施形態では、サイドプレートＢ２側に配置される第二ブッシュＦ１２（Ｆ２２）は、第一ブッシュＦ１１（Ｆ２１）と一部異なっている。第二ブッシュＦ１２（Ｆ２２）の第二面Ｐ２の位置にはスプリング収納穴１０８及びコイルスプリング１０９は配置されない。また、第二ブッシュＦ１２は第一ギヤＧ１に対して第一ブッシュＦ１１とほぼ対称な形状を有しており、第二ブッシュＦ２２は第二ギヤＧ２に対して第一ブッシュＦ２１とほぼ対称な形状を有している。第二ブッシュＦ１２（Ｆ２２）の内周面１００には、吐出室２Ｏの高圧の潤滑油（燃料）が高圧供給口４Ｈ（図１参照）から供給される。一方、サイドプレートＢ２に面する第二ブッシュＦ１２（Ｆ２２）の第四面Ｐ４には、吸入室２Ｉの低圧の潤滑油（燃料）が低圧供給口４Ｌ（図１参照）から供給される。第二ブッシュＦ１２（Ｆ２２）の内周面１００と回転軸ＧＳとの間に供給された高圧の潤滑油は、排出溝１０７の第四面Ｐ４側の端部（低圧側）から排出される。サイドプレートＢ２に面する第二ブッシュＦ２２の第四面Ｐ４とミッドプレートＢ３に面する第一ブッシュＦ２１の第四面Ｐ４とは、第二ギヤＧ２の回転軸ＧＳ２の内部を介して連通している。

【0032】

第二ブッシュＦ１２及びＦ２２は、ギヤ収納室１のサイドプレートＢ２側に収納されている。ここで、上述したように、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１は第一面Ｐ１から離間する方向（図１中左方）、即ち、一対のギヤＧに向けて付勢されている。第二ブッシュＦ１２及びＦ２２は、それらの第二面Ｐ２がメインボディＢ１の段部と当接するので、それらの回転軸ＧＳ（回転軸心Ｏ）方向の位置が決まる。一対のギヤＧは、付勢された第一ブッシュＦ１１及びＦ２１に押されて、それらの側面で第二ブッシュＦ１２及びＦ２２の第三面Ｐ３と潤滑油膜を介して摺動接触する。なお、上述したように、一対のギヤＧは、それらの反対側の側面で付勢された第一ブッシュＦ１１及びＦ２１の第三面Ｐ３とも潤滑油膜を介して摺動接触している。このようにして、ギヤＧ、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１、並びに、第二ブッシュＦ１２及びＦ２２の摺動状態が安定化される。

【0033】

なお、潤滑油は、上述した摺動部（ギヤＧ周面とポンプボディＢとの間、ギヤＧ側面と第三面Ｐ３との間、及び、回転軸ＧＳの外周面とブッシュＦの内周面１００との間）に形成される油膜を介して移動し得る。また、潤滑油は、ブッシュＦとポンプボディＢとの間の微小隙間を通っても移動し得る。ギヤポンプＰの内部には、潤滑油（燃料）が高圧の場所と低圧の場所とがあり、潤滑油は高圧の場所から低圧の場所へと移動しようとする。ある場所に高圧の潤滑油を安定して供給すれば、その場所は高圧状態を安定して維持できる。本実施形態では、内周面１００に高圧の潤滑油を安定して供給して、一対のギヤＧ（の回転軸ＧＳ）に作用する負荷の許容値を大きくする（即ち、許容負荷を大きくする）。許容負荷を大きくすることで、大きな負荷が作用しても摺動面の油切れなどによる焼き付きを防止できる。潤滑油膜における圧力分布を（高圧で）均一化することが許容負荷を大きくすることに寄与する。

【0034】

ここで、一対のギヤＧの周方向に形成される圧力領域について図３を参照しつつ説明する。上述したように、吐出室２Ｏ内の圧力ＰＨは、吸入室２Ｉ内の圧力ＰＬよりも高い（ＰＬ＜ＰＨ）。従って、第一ギヤＧ１及び第二ギヤＧ２の外周に対応するギヤ収納室１の内周に沿って、吸入室２Ｉに面して低圧領域Ｌが形成される。この低圧領域Ｌは、上述した低圧側凹部１０１に対応する。一方、第一ギヤＧ１及び第二ギヤＧ２の外周に対応するギヤ収納室１の内周に沿って、吐出室２Ｏに面して高圧領域Ｈが形成される。この高圧領域Ｈは、上述した高圧側凹部１０２ａに対応する。ここで、高圧側凹部１０２ａはテーパ部１０２ｂによって周方向に拡大されている。このため、高圧領域Ｈは、テーパ部１０２ｂまで拡大されている。

【0035】

上述したように、燃料（潤滑油）は、ギヤＧのギヤ歯の間に溜められて、周方向に運ばれる。この間、ギヤ歯間の燃料（潤滑油）の圧力は、低圧領域Ｌにあれば低圧であり、高圧領域Ｈにあれば高圧である。低圧領域Ｌと高圧領域Ｈとの間には、摺動部の潤滑油膜を介して燃料（潤滑油）の圧力が低圧から高圧へと徐々に移行する圧力移行領域Ｔが形成される。圧力移行領域Ｔは、昇圧領域とも呼べる。このように、ギヤＧの外周に対応して、低圧領域Ｌ、圧力移行領域Ｔ及び高圧領域Ｈが区画される。

【0036】

即ち、ギヤＧの外周に沿って圧力分布が形成される。この圧力分布によって、回転軸ＧＳの外周面とブッシュＦの内周面１００との間の潤滑油膜にも圧力分布が形成される可能性がある。しかし、本実施形態では、上述したように、回転軸ＧＳの外周面とブッシュＦの内周面１００との間には、リセス１０５を介して高圧の潤滑油が供給される。リセス１０５は、高圧領域Ｈに配置された排出溝１０７（図３参照）とは反対側の低圧領域Ｌに配置されている。従って、上述した潤滑液膜の圧力分布を解消するように、低圧領域Ｌの潤滑油膜に高圧の潤滑油を供給することができる。特に、リセス１０５は、低圧領域Ｌにおける回転軸ＧＳの回転先行側に配置されており、潤滑油膜に供給された高圧の潤滑油は、回転軸ＧＳの回転によって低圧領域Ｌの全域に供給されやすい。

【0037】

なお、排出溝１０７は高圧領域Ｈに配置されているが、そのギヤＧ（第三面Ｐ３）側の端部は閉塞されている。ここで仮に、排出溝１０７が第三面Ｐ３側から第四面Ｐ４まで貫通していた場合、潤滑油が貫通した排出溝１０７を通って高圧の第三面Ｐ３（ギヤ）側から低圧の第四面Ｐ４側へと流れてしまい、ギヤポンプの効率が低下する可能性がある。しかし、本実施形態では、排出溝１０７の第三面Ｐ３側の端部は閉塞されており排出溝１０７による潤滑油（燃料）の高圧側から低圧側への漏れは抑止されている。さらに、本実施形態では、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１は、第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間に供給された高圧の潤滑油の圧力とコイルスプリング１０９とによってギヤＧの側面に向けて付勢されている。このため、第三面Ｐ３とギヤＧの側面との間の潤滑油膜を介しての潤滑油（燃料）の高圧側から低圧側への漏れは抑止されている。従って、排出溝１０７は、ブッシュ内供給路１０６及びリセス１０５を介して回転軸ＧＳと内周面１００との間に供給された高圧の潤滑油を循環冷却のために排出するだけであり、ギヤポンプの効率を低下させることはない。

【0038】

一方、リセス１０５に高圧の潤滑油を供給するブッシュ内供給路１０６の入口である導入口１０６ａは、高圧領域Ｈに配置されている。導入口１０６ａから高圧の潤滑油が導入されるが、導入口１０６ａが高圧領域Ｈに配置されているので、供給される潤滑油の圧力が低下することはない。また、導入口１０６ａは、高圧領域Ｈ内における回転軸ＧＳの回転後行側に配置されている。ここで、低圧領域Ｌ内のリセス１０５と高圧領域Ｈ内の導入口１０６ａとを連通させるブッシュ内供給路１０６は、第一ブッシュＦ１１（Ｆ２１）の内部に形成されるために内径が小さく圧力損失の原因となり得る。しかし、リセス１０５を低圧領域Ｌ内の回転先行側に配置し、かつ、導入口１０６ａを高圧領域Ｈ内の回転後行側に配置することで、ブッシュ内供給路１０６を直線的に極力短く形成でき、圧力損失を抑止してリセス１０５からより高圧の潤滑油を供給できる。

【0039】

本実施形態では、ブッシュ内供給路１０６が第一ブッシュＦ１１の外周面まで貫通されており、外周面上に副口１０６ｃが開口されている。このようにすることで、ブッシュ内供給路１０６を直線的に形成（ドリル加工）しやすい。副口１０６ｃは高圧領域Ｈに配置されるので、ブッシュ内供給路１０６を通って供給される潤滑油の圧力が低下することはない。ブッシュ内供給路１０６は導入口１０６ａとリセス１０５とを連通させ、副口１０６ｃに続く分岐路は必ずしも必要ない。しかし、副口１０６ｃに続く分岐路はブッシュ内供給路１０６の加工を容易にすることができ、圧力低下も招かないので副口１０６ｃ（分岐路）を塞ぐ必要もない。

【0040】

また、ブッシュ内供給路１０６のリセス１０５側の端部に形成されたオリフィス１０６ｂは、リセス１０５内の潤滑油がブッシュ内供給路１０６に押し戻されるのを抑止する。即ち、回転軸ＧＳの外周面とブッシュＦの内周面１００との間に形成される潤滑油膜の周方向の厚さの変動を抑止することができる。従って、潤滑油膜の厚さの変動を抑制して、回転軸ＧＳ及びブッシュＦの許容負荷を大きくすることができる。

【0041】

次に、図７を参照しつつ、導入口１０６ａに高圧の潤滑油を供給する高圧供給路５について説明する。なお、高圧供給路５は、高圧の潤滑油を第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間にも供給する。なお、第一面Ｐ１と第二面Ｐ２との間には、コイルスプリング１０９による第一ブッシュＦ１１及びＦ２１の付勢により微小隙間が形成されるので、この微小隙間が高圧の潤滑油の貯留部として機能する。その結果、開口端５ｃから導入口１０６ａへと高圧の潤滑油を安定して供給できる。高圧供給路５に高圧の潤滑油を供給するための供給ポート８が、ポンプボディＢ（ミッドプレートＢ３）の外面に設けられている。供給ポート８は、吐出室２Ｏ内の高圧（圧力ＰＨ）の燃料（潤滑油）を排出する吐出ポート９と配管（図示せず）によって接続されている。供給ポート８から円形凸部６の軸方向外側位置に向けて直線的に高圧供給路５の主路５ａが形成されている。主路５ａは、回転軸ＧＳ（回転軸心Ｏ）に対して直角に形成されている。

【0042】

主路５ａの先端には、高圧供給路５の副路５ｂが接続されている（図６も参照）。副路５ｂは、回転軸ＧＳ（回転軸心Ｏ）に対して平行に、即ち、第一面Ｐ１（及び第二面Ｐ２）に対して直角に形成されている。副路５ｂは円形凸部６を貫通し、上述したように、副路５ｂの先端に高圧供給路５の出口である開口端５ｃが形成されている。本実施形態の開口端５ｃは、上述したように、第一面Ｐ１上に平面的にＴ字状に形成されており、第一ブッシュＦ１１の導入口１０６ａ及び第一ブッシュＦ２１の導入口１０６ａの両方と対向している。

【0043】

高圧供給路５を形成するには、ミッドプレートＢ３の外面上の供給ポート８が設けられる位置から円形凸部６の軸方向外側位置（かつ、軸方向から見て第一収納孔Ｈ１と第二収納穴Ｈ２との中央）に向けて、大径のドリルを用いて主路５ａ一部を形成する。次いで、中径及び小径のドリルを順に用いて主路５ａを延長する。また、第一面Ｐ１から、主路５ａの先端に向けて副路５ｂをドリル加工する。第一面Ｐ１上の副路５ｂの開口（即ち、開口端５ｃ）の形状を切削加工又は放電加工によって上述したＴ字状に形成する。このような開口端５ｃの加工も、平面である第一面Ｐ１上で行えるので行いやすい。主路５ａ、副路５ｂ及び開口端５ｃの形成順序は必ずしも上述した順序でなくてもよい。なお、内径を徐々に狭めて高圧供給路５及びブッシュ内供給路１０６を形成するのは、小径のドリルで長い供給路を一気に加工するのが困難であるためである。しかし、内径が徐々に狭くなる高圧供給路５によれば、圧力損失を抑止することができる。

【0044】

なお、高圧供給路５は、ポンプボディＢの内部のみで開口端５ｃと吐出室２Ｏとを連通してもよい。また、高圧供給路５及びブッシュ内供給路１０６が、吐出室２Ｏから内周面１００に流体（潤滑油・燃料）を導入する流路である。

【0045】

本実施形態に係るギヤ軸受構造によれば、排出溝１０７は、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１の第三面Ｐ３側（ギヤＧとの摺動接触部の潤滑液膜側／流体の低圧側）の一端で開放されずに閉塞されている。その一方で、排出溝１０７は、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１の第四面Ｐ４側（流体の高圧側）の他端で開放されている。また、排出溝１０７は、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１の回転軸ＧＳの方向の長さの半分以上の長さを有している。排出溝１０７のギヤＧ側の端部が閉塞されているため、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１のギヤＧ側（第三面Ｐ３側）から反対側（第四面Ｐ４側）への排出溝１０７を通した流体の移動が抑止される。従って、排出溝１０７が、ギヤポンプの効率を低下させることはない。

【0046】

ここで、ギヤＧの回転数の上昇に従って流体の高圧側（吐出室２Ｏ側）の圧力が上昇しても、排出溝１０７の高圧側の一端が閉塞されているので、排出溝１０７を通した流体の高圧側から低圧側への移動が安定して抑止される。従って、安定した吐出量精度で流体を吐出することができる。なお、排出溝１０７が第一ブッシュＦ１１及びＦ２１の長さの半分以上の長さを有しているので、回転軸ＧＳと内周面１００との間の潤滑油を効率よく排出することができ、潤滑摺動面を効果的に冷却できる。排出溝１０７が第一ブッシュＦ１１及びＦ２１の長さの半分未満の長さであると、第三面Ｐ３側の潤滑油が十分に排出されず、潤滑摺動面を効果的に冷却できない。

【0047】

また、本実施形態のギヤ軸受構造によれば、ブッシュＦの内周面１００に吐出室２Ｏから流体（燃料・潤滑油）を導入する流路（高圧供給路５及びブッシュ内供給路１０６）がさらに形成されている。そして、その流路の端部（リセス１０５）は内周面１００上に開口されている。即ち、高圧の流体が流路を介して内周面１００に直接供給される。排出溝１０７は、流路を通して供給された高圧の流体によって形成された潤滑液膜の一部を順次排出する。排出された分の流体は上述した流路を介して補充される。従って、良好な潤滑液膜を安定的に形成させつつ、潤滑液膜を形成する流体を循環させることで潤滑摺動面を確実に冷却することができる。

【0048】

さらに、本実施形態のギヤ軸受構造によれば、上述した流路（ブッシュ内供給路１０６）の端部（リセス１０５）が、回転軸ＧＳに対して排出溝１０７の反対側に配置されている。流路の端部（リセス１０５）から内周面１００に供給された高圧の流体は潤滑摺動面全体に広がった後に反対側の排出溝１０７から排出される。従って、潤滑摺動面の全体に良好な潤滑液膜が形成されると共に、摺動面全体の熱を受け取った流体を排出溝１０７から排出することができる。このため、軸受摺動面の冷却が効果的になされ、軸受の温度上昇が抑えられる。また、潤滑油膜の膜厚変動を抑制できるので、回転軸ＧＳ及びブッシュＦの許容負荷を大きくすることができる。

【0049】

いくつかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正または変形をすることが可能である。上記実施形態のすべての構成要素、及び請求の範囲に記載されたすべての特徴は、それらが互いに矛盾しない限り、個々に抜き出して組み合わせてもよい。

【0050】

例えば、上述した実施形態では、吐出室２Ｏから内周面１００に流体を導入する流路（高圧供給路５及びブッシュ内供給路１０６）を介して、リセス１０５から内周面１００に高圧の潤滑油を供給した。しかし、このような流路やリセス１０５が形成されなくても、高圧の潤滑油を内周面１００に供給することは可能である。上述したように、潤滑油（燃料）は潤滑油膜を介して高圧の場所から低圧の場所へと移動しようとするため、高圧領域ＨにおけるギヤＧの側面と第三面Ｐ３との間の潤滑油膜を介して内周面１００に高圧の潤滑油を供給することも可能である。そして、このような場合でも、排出溝１０７の第三面Ｐ３側の端部は閉塞されているため、第三面Ｐ３とギヤＧの側面との間の潤滑油膜を介しての潤滑油（燃料）の高圧側から低圧側への漏れは抑止されている。従って、排出溝１０７によってギヤポンプの効率が低下することはない。この場合も、第一ブッシュＦ１１及びＦ２１はギヤＧの側面に向けて付勢されているので、第三面Ｐ３とギヤＧの側面との間の潤滑油膜を介しての潤滑油（燃料）の移動は、過剰とならないように制御される。

【符号の説明】

【0051】

Ｐ 外接ギヤポンプ
Ｂ ポンプボディ
Ｇ ギヤ
Ｇ１ 第一ギヤ（駆動ギヤ）
Ｇ２ 第二ギヤ（従動ギヤ）
ＧＳ（ＧＳ１，ＧＳ２） 回転軸
Ｆ ブッシュ
Ｆ１１，Ｆ２１ 第一ブッシュ
１００ （Ｆ１１，Ｆ２１ 第一ブッシュの）内周面
１０５ リセス（吐出室２Ｏから内周面１００に流体を導入する流路の端部）
１０６ ブッシュ内供給路（吐出室２Ｏから内周面１００に流体を導入する流路）
１０７ 排出溝
２Ｉ 吸入室
２Ｏ 吐出室
５ 高圧供給路（吐出室２Ｏから内周面１００に流体を導入する流路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】