JPS6148636B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、両回転方向に運転可能な歯車ポン
プまたはモータに関するものである。

〔従来技術〕

従来、歯車ポンプまたはモータは、歯車の側面
に、歯車の側面方向へ移動可能な側板を配置し、
この側板の歯車側面に当接する側とは反対の側
に、低圧、高圧の夫々の流体圧力が作用する圧力
室を設け、この圧力室側から作用する押圧力と、
歯車の側面側から作用する押圧力を一定の条件
（圧力室側からの押圧力を強くする。）でバランス
させることにより、吐出側の流体圧力の変動に応
じて歯車側面のシール力を補償することで、吐出
圧力を補償を行なう、圧力補償装置が設けてあ
る。

〔歯車が解決しようとする問題点〕

歯車ポンプまたはモータを高圧の流体圧力の下
で使用する場合、歯車ポンプまたはモータの歯車
に作用する流体圧力による押圧力が大きくなり、
これに従つて、歯車を支える軸の径を太くする必
要があつた。

このために、圧力室の面積を小さくしなければ
ならなくなる。

上記のように、軸の径が太くなつても、回転方
向が一定の方向に定められた歯車ポンプまたはモ
ータでは、特公昭44−18031号に開示されている
ように、高圧の圧力室を低圧側へ延出させること
で、高圧の圧力室の受圧面積を確保できる。

しかし、回転方向が変化する歯車ポンプまたは
モータでは、高圧の圧力室と、低圧の圧力室との
面積の関係を回転方向に関係なく、同一の比率に
する必要がある。すなわち、左右対称形に形成す
る必要がある。このため、前記、高圧、低圧の
夫々に接続する圧力室の有効受圧面積は、小さく
せざるを得なくなる。この結果、側板に作用する
前記押圧力の条件を十分に充足できず、歯車側面
でのシール力が確保できない。従つて、その容積
効率が低下し高圧の流体圧下における使用に耐え
なくなる等の問題点を有するものであつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記した問題点を解決する手段は、本
体に開口して、高圧側、低圧側の夫々に連通する
口が接続する内孔に嵌入すると共に、噛合つて回
転する歯車を備え、この歯車の側面に当接して歯
車側面のシールを行なう側板を設け、この側板の
歯車側面に当接する側と反対の側に、常時低圧側
に接続する第１圧力室と、前記高圧側に接続する
第２圧力室とを設けると共に、この第１圧力室と
第２圧力室との間に２つの中間圧室を設けた歯車
ポンプまたはモータにおいて、前記中間室と第１
圧力室との間及び中間室と第２圧力室との間に、
第１圧力室及び第２圧力室の方から中間室の方向
へのみの流体流れを許容するシール部材を配置し
たことである。

〔作 用〕

本発明の手段によれば、両回転方向に運転可能
な歯車ポンプまたはモータの歯車側面に当接する
側とは反対の側に、吸排口に接続する高圧、低圧
の圧力室と、この２つの圧力室の間に２つの中間
室を設けた構成において、前記２つの中間室と２
つの圧力室との間に、中間室方向へのみの流体の
流れを許容するシール部材を配置するものである
から、歯車ポンプまたはモータが一方の方向へ駆
動されると、他方の方向へ駆動されると、前記２
つの圧力室の他方と中間室とが、高圧室になる。
このために、軸の径が太くなつても側板を押圧す
るための圧力室の受圧面積を充分に確保できるも
のである。

〔実施例〕

以下この発明を歯車ポンプに用いた実施例につ
いて述べる。

本体１は、中央で噛合う歯車２，３及び、この
歯車２，３の軸４，５を支承する軸受７，７ａ，
８，８ａが嵌入し、吸入口９、吐出口１０（第２
図）が開口する内孔１２を有する。この内孔１２
は、円形に形成した２つの内孔１１，１３を中央
部で接続して形成してあり、その接続部分に前記
吸入口９、吐出口１０が開口する。端部１４は、
本体１の右端に設けたピン１５，１５ａで位置決
めした後、複数のボルト（図示せず。）で固定し
てある。この端蓋１４は、歯車２，３、後述する
側板１６，１６ａ、軸受７，８の右方向への移動
を停止する。端蓋１７は、本体１の左端に設けた
ピン１８，１８ａで位置決めした後、複数のボル
ト（図示せず。）で、本体１の左端に固定し、歯
車２の軸４が貫通する孔１９を有する。この端蓋
１７は、歯車２，３、後述する側板１６ａ，１
６、及び軸受７ａ，８ａの左方向への移動を停止
する。また、端蓋１７の孔１９を貫通して外部に
突出する軸４の突出部分４ａには、モータまた
は、エンジンの駆動源の出力側に接続する。シー
ル部材２０は、孔１９と軸４の間に挿入してあ
り、端蓋１７の外部に流体が流出するのを防止す
る。前記軸４が、第１図矢印方向の駆動力を受け
ると、歯車２，３は、相反する方向に回転し、吸
入口９の流体を吐出口１０に搬送する。なおこの
第２図の矢印とは反対の方向に駆動すると、吸入
口９と吐出口１０は逆の位置になる。

側板１６，１６ａは、軸受７，８と歯車２，３
の間及び軸受け７ａ，８ａと歯車２，３との夫々
の間に挿入してある。この側板１６，１６ａは、
歯車２，３の側面に当接するようになつており、
軸受７，８、軸受７ａ，８ａとの間には、第２図
に示すように低圧室２１、第１圧力室２２、第２
圧力室２３及び２つの中間室２４ａ，２４ｂを形
成するシール溝２５，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，
２６ｄを有する。

以下第２図について述べる。

シール溝２５は、軸４，５の周囲に沿つて８字
形に形成してあり、無端シール部材２７を挿入し
てる。低圧室２１は、この無端シール部材２７で
囲まれた軸４，５の周囲に形成してあり、図示し
ないが、常時タンクに接続する。シール溝２６
ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、シール溝２５の
適当な所の４ケ所に駆動軸４及び駆動軸５の中心
から輻射状に形成してあり、シール溝２５と内孔
１２に連なる。このシール溝２６ａ，２６ｂ，２
６ｃ，２６ｄには、その断面が第３図に示すよう
にＵ字形をしており、２つのリツプ部２９ａ，２
９ｂを有する有端シール部材２８ａ，２８ｂ，２
８ｃ，２８ｄを挿入してある。第１圧力室２２
は、無端シール部材２７の一部２７ｂと、無端シ
ール部材２８ｂ，２８ｃで形成してあり、吐出口
１０に接続する。第２圧力室２３は、無端シール
部材２７の一部２７ａと、有端シール部材２８
ａ，２８ｄで形成してあり、吸入口９に接続す
る。２つの中間室２４ａ，２４ｂは、第１圧力室
２２と第２圧力室２３の間で、有端シール部材２
７の一部２７ｃと、有端シール部材２８ａ，２８
ｂ、及び有端シール部材２７の一部２７ｄと有端
シール部材２８ｃ，２８ｄの夫々で形成し、側板
１６の切欠部３０ａ，３０ｂを介して、歯車２，
３の歯先の側面に接続する。そして、前記無端シ
ール部材２７は、軸４，５に沿つた配置であるた
め、第１圧力室２２からの流体圧力の作用面積
は、最小になる。また有端シール部材２８ａ，２
８ｂ，２８ｃ，２８ｄは、それぞれ、そのリツプ
部２９ａ，２９ｂを２つの中間室２４ａ，２４ｂ
の方向に向けて装着してある。このため、第１圧
力室２２から２つの中間室２４ａ，２４ｂの方向
への流体の流れを許容するが、その逆の流れはし
や断する。いわゆる逆止弁としての機能を有す
る。

以下、この実施例の作用について述べる。

駆動源が軸４を矢印の方向に駆動すると、歯車
２，３は、相反する方向に回転し、吸入口９の流
体を吐出口１０に搬送する。吐出口１０の流体圧
力は、吐出口１０に接続する負荷に応じた値に上
昇する。この吐出口１０の流体圧力は、側板１６
の歯車２，３の側面方向から右方向へ側板１６を
押圧するように作用すると共に、第１圧力室２２
も作用し、側板１６を左方向へ押圧するように作
用する。この第１圧力室２２に流入する圧力流体
は、有端シール部材２８ｂ，２８ｃのリツプ部２
９ａを歯車２，３の側面方向に押し付け、２つの
中間室２４ａ，２４ｂに流入する。そして、２つ
の中間室２４ａ，２４ｂに流入した圧力流体は、
有端シール部材２８ａ，２８ｄのリツプ部２９
ａ，２９ｄの間に流入し、このリツプ部２９ａ，
２９ｂを押し開ける。従つて、リツプ部２９ａ
は、軸受７，８の側面に押圧されリツプ部２９ｂ
は、シール溝２６ａ，２６ｄの底に押圧されるよ
うになる。このため、２つの中間室２４ａ，２４
ｂから第２圧力室２３への流体の流れを完全しや
断することができる。つまり、第１圧力室２２の
受圧面積は、実質的に第１圧力室２２の受圧面積
と２つの中間室２４ａ，２４ｂとの和の大きなも
のとなる。また歯車２，３の歯先の流体圧力は、
吐出口１０から吸入口９に向つて減少する分布で
ある。従つて、側板１６を歯車２，３の側面方向
に押圧する押圧力を、歯車側面側から作用する押
圧力より強い値にすることができ、この結果、側
板１６は、吐出口１０に接続した負荷に応じた押
圧力で、歯車２，３の側面に当接し、歯車側面の
シール性を保つ。

次に、軸４が逆の方向に駆動されると、吸入口
９と吐出口１０が逆になる。吸入口９に作用する
高圧流体は、第２圧力室２３と、２つの中間室２
４ａ，２４ｂに作用し、側板１６は、前述の場合
と同様に歯車２，３の側面に当接して歯車側面の
シール性を保つ。

以上の構成作用の説明中側板１６についてのみ
述べたが、側板１６ａについても全く同様のため
説明を省く。

このように、この発明によると、高圧側に接続
した圧力室と、低圧側に接続した圧力室との間に
別の圧力室を形成し、この別の圧力室と前記両圧
力室との間に逆止弁機能を有するシール部材を配
置し、前記別の圧力室を歯車の回転方向に関係な
く高圧側に接続する圧力室に接続するようにした
ので、その受圧面積が大きく取れる。このため、
側板の押圧力不足による歯車側面での流体漏れを
起すことなく容積効率のよい歯車ポンプまたはモ
ーターを得る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の係る発明ポン
プの断面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ断面図。
第３図は、第２図のＢ−Ｂ断面図。 １……本体、２，３……歯車、４，５……軸、
７，７ａ，８，８ａ……軸受、２１……低圧室、
２２……第１圧力室、２３……第２圧力室、２４
ａ，２４ｂ……中間室、２７……無端シール部
材、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ……有端シ
ール部材、２９ａ，２９ｂ……リツプ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 本体に開口して、高圧側、低圧側の夫々に連
   通する口が接続する内孔に嵌入すると共に、噛合
   つて回転する歯車を備え、この歯車の側面に当接
   して歯車側面のシールを行なう側板を設け、この
   側板の歯車側面に当接する側と反対の側に、前記
   低圧側に接続する第１圧力室と、前記高圧側に接
   続する第２圧力室とを設けると共に、この第１圧
   力室と、第２圧力室との間に２つの中間室を設け
   た歯車ポンプまたはモータにおいて、前記中間室
   と第１圧力室との間及び中間室と第２圧力室との
   間に、第１圧力室及び第２圧力室の方から中間室
   の方向へのみの流体流れを許容するシール部材を
   配置したことを、特徴とする歯車ポンプまたはモ
   ータ。