JP5164720B2 - External gear pump - Google Patents
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Description
本発明は、油圧装置等の油圧源はもとより、ガソリンやブレーキ液等の低粘度の流体を加圧するのに好適な外接歯車ポンプに関する。 The present invention relates to an external gear pump suitable for pressurizing a low-viscosity fluid such as gasoline and brake fluid as well as a hydraulic source such as a hydraulic device.
従来、容積効率の高い外接歯車ポンプとして特許文献1や2に記載された構成のものがある。これらの公報に記載の外接歯車ポンプは、ケーシング内に、各々の回転軸が軸支され、互いに外接してかみ合う一対の歯車と、一対の側板と、シールブロックから構成されたポンプ組立体を収容している。駆動軸は、ケーシングの軸受によって支持され、ポンプ組立体はシールブロックの中央付近でケーシングと接触し、この接触点により本体ケースに対して支持されている。
Conventionally, there is a configuration described in
上記従来技術において、シールブロックはどの部品とも固定されていないため、ポンプ始動時にポンプ組立体が駆動軸周りに回転し、シールブロックの先端がケーシング内壁に当り回転が止められることで位置が決まる。この構成の場合、回転軸とシールブロックの位置関係が各部品の加工精度に依存して変化する。そのため、以下の二つの理由によりポンプ性能が加工精度に依存してばらつく可能性がある。 In the above prior art, since the seal block is not fixed to any part, the pump assembly rotates around the drive shaft when the pump is started, and the position of the seal block is determined by the tip of the seal block hitting the inner wall of the casing and stopping the rotation. In this configuration, the positional relationship between the rotating shaft and the seal block changes depending on the machining accuracy of each component. Therefore, the pump performance may vary depending on the machining accuracy for the following two reasons.
第1の理由は機械効率のばらつきである。前記のように、回転軸とシールブロックの位置関係が決まらないため、シールブロックのシール面と当接しシールブロックと側板の間のシールを行う側板シール面と側板軸穴との位置関係も正確に決められない。この構成だと、側板軸穴に回転軸が接触するので側板軸穴を軸受とする必要があり、回転軸と軸穴の隙間は狭くしなければならない。さらに、従来の構成では、側板シール面の位置と軸穴位置の2枚の側板間における相対的な位置関係に誤差が大きい場合、2枚の側板の同一回転軸を軸支する軸穴位置がずれ、軸穴に回転軸が強く押付けられる可能性がある。この状態になると、ポンプの摩擦トルクが増大し、機械効率が低下する。 The first reason is a variation in mechanical efficiency. As described above, since the positional relationship between the rotary shaft and the seal block is not determined, the positional relationship between the side plate seal surface that contacts the seal surface of the seal block and seals between the seal block and the side plate and the side plate shaft hole is also accurately determined. I can't. In this configuration, since the rotating shaft contacts the side plate shaft hole, the side plate shaft hole must be used as a bearing, and the gap between the rotating shaft and the shaft hole must be narrowed. Furthermore, in the conventional configuration, when there is a large error in the relative positional relationship between the two side plates between the position of the side plate sealing surface and the position of the shaft hole, the position of the shaft hole that supports the same rotation shaft of the two side plates is There is a possibility that the rotating shaft is strongly pressed against the shaft hole. In this state, the friction torque of the pump increases and the mechanical efficiency decreases.
この状態を回避するためにはポンプ組立体で使用する1組の側板について、側板シール面の位置と軸穴の位置を2枚の側板間で相対的誤差が大きくならないように、高い精度で側板を製作することが必要とされる。しかし、高精度な加工を要求する構成だと、コストの増加や歩留まりの低下などといった課題がある。 In order to avoid this state, the side plate of the pair of side plates used in the pump assembly is highly accurate so that the relative error between the position of the side plate sealing surface and the position of the shaft hole does not increase between the two side plates. It is necessary to produce. However, a configuration that requires high-precision machining has problems such as an increase in cost and a decrease in yield.
第2の理由は容積効率のばらつきである。外接歯車ポンプはポンプ組立後、馴らし運転中に歯車歯先でシールブロックのシール面を切削し、歯先とシール面との隙間を最小化する当り付け工程により、容積効率を高めることが特徴である。従来技術によると、この切削量は各部品の製作時に決定され、調節することができない。さらに、部品の個体誤差によって切削量が異なり、当り付けに必要な時間がポンプ固体によって異なる。そのため、同じ当り付け時間でポンプを製造した場合、容積効率が異なるため、当り付けに長い時間をかけてばらつきを低減する必要がある。しかし、当り付け必要な時間は、できるだけ短くできることが製造に要する時間の短縮となるので好ましい。 The second reason is variation in volume efficiency. The external gear pump is characterized in that the volume efficiency is increased by a contact process that cuts the seal surface of the seal block at the gear tooth tip during the acclimation operation after the pump assembly and minimizes the gap between the tooth tip and the seal surface. is there. According to the prior art, this amount of cutting is determined at the time of production of each part and cannot be adjusted. Furthermore, the cutting amount varies depending on individual errors of parts, and the time required for hitting varies depending on the pump solid. Therefore, when the pumps are manufactured with the same hitting time, the volumetric efficiency is different, so it is necessary to reduce the variation by taking a long time for hitting. However, it is preferable that the time required for hitting can be shortened as much as possible because it shortens the time required for manufacturing.
本発明の目的は、高度な加工精度を必要とせずに高い機械効率を有し、同じ当り付け時間でも容積効率にばらつきの少ない高効率の外接歯車ポンプを実現することにある。 An object of the present invention is to realize a high-efficiency external gear pump that has high mechanical efficiency without requiring high machining accuracy and has little variation in volumetric efficiency even in the same contact time.
本発明の外接歯車ポンプは、各々の回転軸が軸支され、互いに外接してかみ合う一対の歯車と、前記一対の歯車の側面に摺接させて設けられた側板と、前記回転軸と直角の方向から近接し、前記側板が接触してシールするシールブロックとを備え、前記回転軸の一方を駆動することによって動作するポンプ組立体と、前記ポンプ組立体を収容するケーシングと、前記ケーシングに固定され前記回転軸を軸支する軸受とを備えた外接歯車ポンプにおいて、前記シールブロックを前記ケーシングと一体の部品に対して回転軸と直角な面内に固定する固定手段を有し、前記側板は、前記シールブロックに接触させた状態で、回転軸との間に隙間ができるように軸穴を形成した構成とする。 The external gear pump of the present invention includes a pair of gears that are rotatably supported by the respective rotation shafts, are engaged with each other, a side plate that is provided in sliding contact with the side surfaces of the pair of gears, and a right angle to the rotation shaft . A seal block that is close to the direction and that is sealed by contact with the side plate, and that operates by driving one of the rotating shafts, a casing that houses the pump assembly, and a fixed to the casing And an external gear pump provided with a bearing that supports the rotating shaft, and has a fixing means for fixing the seal block in a plane perpendicular to the rotating shaft with respect to a part integral with the casing, , it kept in contact with the sealing block, a structure of forming the shaft hole so as to be a gap between the rotating shaft.
また、本発明の外接歯車ポンプは、各々の回転軸が軸支され、互いに外接してかみ合う一対の歯車と、前記一対の歯車の側面に摺接させて設けられた側板と、前記回転軸と直角の方向から近接し、前記側板に接触してシールするシールブロックとを備えた第一ポンプ組立体と、前記第一ポンプ組立体と同様の構成の第二ポンプ組立体と、前記第一,第二ポンプ組立体を収容するケーシングと、第一ポンプ組立体と第二ポンプ組立体の収容部を分離する仕切り板と、前記回転軸を軸支する軸受と、前記各ポンプの前記回転軸の一方を共通の駆動軸として外部から駆動される外接歯車ポンプにおいて、前記シールブロックを前記ケーシングまたは仕切り板と一体の部品に対して回転軸と直角な面内に固定する固定手段を有し、前記側板は、前記シールブロックに接触させた状態で、回転軸との間に隙間ができるように軸穴を形成した構成とする。 Further, the external gear pump of the present invention includes a pair of gears that are rotatably supported by the respective rotation shafts, that are in contact with each other, a side plate that is provided in sliding contact with the side surfaces of the pair of gears, and the rotation shaft. A first pump assembly including a seal block that is close to the right-angle direction and seals in contact with the side plate; a second pump assembly having a configuration similar to the first pump assembly; A casing for housing the second pump assembly, a partition plate for separating the first pump assembly and the housing for the second pump assembly, a bearing for pivotally supporting the rotary shaft, and the rotary shaft of each pump. In an external gear pump driven from the outside using one as a common drive shaft, the seal block has a fixing means for fixing the seal block in a plane perpendicular to the rotation shaft with respect to a part integral with the casing or the partition plate , The side plate In a state in contact with the Le block, a structure of forming the shaft hole so as to be a gap between the rotating shaft.
本発明によれば、高い容積効率が得られるシールブロック式の外接歯車ポンプにおいて、シールブロックのシール面と回転軸との位置関係が決まる。そのためシールブロックに当接する側板の位置も確定し、直接側板をシールブロックに当接させなくても、側板と回転軸の相対位置が決定される。これにより、回転軸と側板軸穴とを接触しないようにすることができ、側板シール面と軸穴との相対位置の寸法精度に依存せずに高い機械効率を実現できる。また、シールブロック位置を組立時に調整することで、歯先によるシールブロックの当り付けに必要な時間のばらつきを抑えられ、必要最小限の時間で当り付けができるため、製造時間の短縮にもつながる。 According to the present invention, the positional relationship between the seal surface of the seal block and the rotating shaft is determined in the seal block type external gear pump capable of obtaining high volumetric efficiency. Therefore, the position of the side plate that contacts the seal block is also determined, and the relative position of the side plate and the rotation shaft is determined without directly contacting the side plate to the seal block. As a result, the rotating shaft and the side plate shaft hole can be prevented from contacting each other, and high mechanical efficiency can be realized without depending on the dimensional accuracy of the relative position between the side plate seal surface and the shaft hole. In addition, by adjusting the position of the seal block at the time of assembly, variations in the time required for hitting the seal block by the tooth tip can be suppressed, and hitting can be done in the minimum amount of time, leading to shortened manufacturing time. .
以下、本発明に係る実施例を説明する。 Examples according to the present invention will be described below.
図2は本発明の第1の実施形態にかかる外接歯車ポンプの構成が斜視図により示されており、図3にはこの構成の平面図を示す。また、図1は図3のA−A′断面である。ここで、図2,図3は外接歯車ポンプのケーシング2を取り除いた状態を表示している。また、図4は図1のB−B′断面、図5と図6はそれぞれ、図3のC−C′,D−D′断面である。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the external gear pump according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of this configuration. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. Here, FIGS. 2 and 3 show a state in which the
図1において、3は蓋ケーシングで、蓋ケーシング3に埋め込まれた軸受4を介して回転軸の一つである駆動軸5が軸支され、図4に示す駆動歯車6が一体となって回転する。また、同じく蓋ケーシング3に埋め込まれた軸受4′により、もう一方の回転軸である従動軸5′が軸支され、従動歯車6′が一体となって回転する。駆動歯車6と従動歯車6′は互いにかみ合っており、モータ等の駆動源によって駆動軸5が回転し、駆動歯車6が回転すると従動歯車6′も回転する。
In FIG. 1,
側板7は、歯車の側面に摺接して、歯車側面のシールを行う。ケーシング2は内部が円筒形をなしており、歯車6,6′とは離れてこれを包囲し、蓋ケーシング3とで、側板7及び歯車6,6′を挟み込んでいる。ケーシング2の内部深さは歯車6,6′と側板7を重ねた厚さよりもわずかに深くなっているため、側板7とケーシング2は直接接触せず、側板は両者間に取り付けられたシール部材8の弾性力を介して挟設支持される。
The
図5に示すように、ケーシング2は吸入ポート51と、吐出ポート52を備え、歯車6,6′のかみ合い部分から若干ずれた位置の側板7の図中上面まで伸びており、側板7には吸入ポートを延長するように吸入部53が形成されている。10はシールブロックで、ケーシング2,3とは別の部品により構成される。シールブロック10のシール面31は、歯車の径とほぼ同じ径、かつ、歯先1から2枚分に相当する円弧長で形成され、吸入部53の近傍の歯先との間でシールを行う。
As shown in FIG. 5, the
本実施例の外接歯車ポンプは、いわゆる可動側板タイプのシールブロック式外接歯車ポンプであり、両歯車6,6′の側面を側板7でシールするとともに、歯先をシールブロック10でシールしてポンプの内部漏れを極小化させているものである。側板7の役割は吐出圧力の大小によらず歯車6,6′側面とのすきまを常に一定に保つためのものであり、基本的には歯車6,6′と接触しているため巨視的なすきまはない。もし、側板7の歯車側が高圧になれば側板7とケーシング2のすきまに導かれた流体も高圧になるので軸方向の圧力平衡が保たれる結果、側板7は常に歯車6,6′側面との接触を保つようになっている。
The external gear pump of this embodiment is a so-called movable side plate type seal block type external gear pump, in which the side surfaces of both
シールブロック10は歯車6,6′の歯先とシール面31が接触する位置で回転軸に対する直角面と平行な方向への移動を規制する固定手段によって固定する。この固定方法は後述する。
The
また、側板7に回転軸6,6′の軸穴9を形成する場合、側板7とシールブロック10のシール面同士を当接させた状態で軸穴と回転軸5,5′とが接触しないように構成する。例えば、軸受隙間による回転軸5,5′の倒れる範囲よりも軸穴9を十分に大きくすることで、回転軸5,5′と軸穴9との間に必ず隙間ができるように構成する。
Further, when the
また、図1から図6に示した外接歯車ポンプでは歯車6,6′の側板7と反対側の側面は、蓋ケーシング3と摺接する構成としている。このときに蓋ケーシング3の歯車6,6′側面との摺接部に、摺接部材を埋め込む構成とし、材料を選択することによって、歯車6,6′と摺動時の摩擦係数低減や、耐摩耗性の向上を図れる。また、図1から図8のように、この摺接部材を軸受4と同一部品とすることで、部品点数の低減を図る構造としてもよい。また、蓋ケーシング3の歯車6,6′歯先が摺接する部分は歯先逃げ溝12を形成することで歯先が摺接しない構成としてもよい。
In the external gear pump shown in FIGS. 1 to 6, the side surface of the
ケーシング2と蓋ケーシング3の間にはシールリング13が、駆動軸5には回転軸シール14が取り付けられ、ハウジング2と蓋ハウジング3に囲まれた内部を液密に保つ。
A
次に、上記シールブロック10の固定方法を図7により説明する。固定手段はボルト,ノックピン,溶接,接着等が考えられるが、以下ではボルト15を用いるものとして説明する。まず、回転軸5,5′と歯車6,6′を蓋ハウジング3に組立てる。次に、シールブロック10を蓋ケーシング3の固定面に置き、ボルト穴16にボルト15を通し、シールブロック10が蓋ケーシング3の固定面をボルト15とボルト穴16の隙間の範囲で自由に動ける程度に仮止めする。そして、シールブロック10を矢印71の方向にスライドさせ、歯車6,6′に突き当てた状態にしてシールブロックを固定する。ところで、歯車6,6′は軸受4と回転軸5,5′の隙間、回転軸5,5′と歯車6,6′の隙間等により図7の左右方向に移動する。そこで、歯車6,6′を矢印72の方向へ押付ける、或いは矢印72とは逆の方向に押付けるなどして、シールブロック10の位置を調整できる。さらに、実際にポンプで使用する回転軸5,5′と歯車6,6′の代わりに、軸受4との間に隙間がほとんどない軸に歯車6,6′歯先径と同じ径で精度良くつくられたダミー円盤を取り付けた治具を用いてシールブロック10の位置決めを行うことにしても良い。ここで、ダミー円盤は歯車6,6′歯先とシールブロック10との所望の接触状態に応じて歯先径と異なる径のものを製作することによって、シールブロック10の位置を微調整することも可能となる。
Next, a method of fixing the
次に、上記の部品により構成され、組立てられた外接歯車ポンプ1の動作と、本実施形態の効果について説明する。ポンプの駆動軸5は電動モータ等の駆動源によって駆動され、駆動歯車6もこれに従って図4の矢印41の方向に回転し、さらに、駆動歯車6とかみ合った従動歯車6′が矢印41′の方向に回転する。
Next, the operation of the
このときに、吸入ポート51を介してケーシング2内に入り込み、吸入部53を満たす液は、歯車6,6′の回転にともない、歯溝に収容されて回転方向へ搬送される。その後、吐出ポート52側で歯車6,6′が再度かみ合いを始めることで、歯溝から液が押し出され、歯車6,6′が完全にかみ合うと、このかみ合い部分でシールされ、液は吸入ポート51側には戻らない。そのため、歯車6,6′の回転により連続して液を搬送することにより、吐出ポート52側の圧力が上昇し、吐出ポート52から液が吐出される。このときに、歯車6,6′歯先とシールブロック10によってシールされるので、このシールの吸入部53側のみが低圧になり、それ以外の部分は高圧になる。
At this time, the liquid that enters the
ところで、従来の外接歯車ポンプのシールブロックは固定されておらず、ポンプの駆動によりポンプ組立体全体が回転し、円筒形の壁面を持つケーシングの内壁に当接することで、位置が決まる。そのため、シールブロックのシール面と歯車歯先の位置関係は各部品の寸法精度に依存し、個体によってばらつきがある。また、ポンプ組立体は回転軸と側板軸穴とが接触するため、側板軸穴は軸受としての機能が必要で、回転軸との隙間を小さくする必要があった。さらに、従来は2枚の側板で歯車を挟み込む構成のため、2枚の側板間での側板とシールブロックのシール面と側板軸穴との相対的な位置関係の精度が低いと、シールブロックと側板のシール面同士が当接した時に、軸穴位置がずれることになる。このずれ量によっては回転軸に側板軸穴が強い力で押付けられ、摩擦トルクが増大する可能性があった。 By the way, the seal block of the conventional external gear pump is not fixed, and the position of the pump assembly is determined by rotating the entire pump assembly by contacting the inner wall of the casing having a cylindrical wall surface. Therefore, the positional relationship between the seal surface of the seal block and the gear tooth tip depends on the dimensional accuracy of each component and varies depending on the individual. In addition, since the rotary shaft and the side plate shaft hole are in contact with each other in the pump assembly, the side plate shaft hole needs to function as a bearing and the gap between the rotary shaft and the rotary shaft needs to be reduced. Further, since the conventional configuration is such that the gear is sandwiched between the two side plates, the accuracy of the relative positional relationship between the side plate, the seal surface of the seal block, and the side plate shaft hole between the two side plates is low. When the sealing surfaces of the side plates come into contact with each other, the shaft hole position is shifted. Depending on the amount of deviation, the side plate shaft hole may be pressed against the rotating shaft with a strong force, and the friction torque may increase.
そこで、本実施形態の外接歯車ポンプによれば、側板7はポンプ駆動時に低圧の吸入部53側に押され、固定されたシールブロック10のシール面31に当接し、シールする。このとき、シールブロック10の位置が固定されているので、これに当接する側板7の位置も確定される。結果としてシールブロック10に直接当接させなくても側板7と回転軸5,5′との相対位置が決定されるので、側板7と回転軸5,5′とが接触しないように側板7軸穴と側板シール面の位置を設計することができる。このように設計することで側板7と回転軸5,5′との間に摩擦トルクが発生しないので、ポンプ駆動時の機械効率が良く、寸法精度によるばらつきもない。また、側板7に軸受機能が不要となるため、側板7は薄くてもよく、ポンプ全体の軸方向長を短縮することもできる。さらに、側板7が軸受機能を持つ場合には、摩擦トルクの増大を防ぐために側板のシール面と側板軸受の位置関係の精度を相当高く確保する必要がある。そのためには高精度な加工技術が必要であり、加工設備等の工程能力が保証できない場合には部品の歩留まりが低下することも懸念される。しかし、本実施形態の場合、側板7に軸受機能がないのでシール面と側板軸穴の位置関係の精度は低くてもよく、シール面同士の相互形状だけを高精度あわせればよいため加工が容易となる。
Therefore, according to the external gear pump of the present embodiment, the
ところで、ポンプ駆動中には歯車6,6′は回転軸5,5′との隙間、回転軸5,5′と軸受4との間にある隙間の分だけ高圧側から低圧側、つまり、歯先がシールブロック10側に押し出されることになる。押し出された時にシールブロック10のシール面31に接触するように組み立てた場合、歯先の移動量分シールブロック10のシール面31が切削される。外接歯車ポンプではこの切削により当り付けを行い、シール面31と歯車6,6′の製造ばらつきを吸収し、ポンプ駆動時の歯先とシールブロック10の隙間を最小化することで、高圧側から低圧側への液の戻りを最小とし、容積効率を高める効果がある。しかし、従来構造の場合、歯先とシールブロックの位置は部品の製造ばらつきにより変化するため、容積効率が最大となる当り付け時間も異なる。そのため、ポンプ組立時に、同じ時間で当り付けを行った場合、容積効率にばらつきが生じることになる。
By the way, while the pump is driven, the
そこで、本実施形態の外接歯車ポンプによればシールブロック10を歯車6,6′に突き当てて固定するため、製造ばらつきによる部品の寸法の違いを組立時に吸収することができる。さらに、シールブロック10の固定位置を調整することで、当り付け時間の調整をすることもできる。例えば前述した、実際に使用する歯車によるシールブロック10の位置決めを行う場合、歯車6,6′をシールブロック10側に押付けた状態で固定すると、ポンプ駆動時の歯先によるシールブロック10の切削量は最小となる。一方、歯車6,6′をシールブロック10と反対側に押付けた状態で固定すると、ポンプ駆動時の切削量は最大となる。また、前述のようにダミー円盤を用いた場合には円盤の径を調整し、これにシールブロック10を当てて位置決めし、固定すること中間位置での固定も容易である。これにより、最小の当り付け時間で、高い容積効率を得られる構成とすることも可能である。さらに、シールブロック10に切削性に優れた材料を用いることで、当り付け時間を短縮することもできる。
Therefore, according to the external gear pump of this embodiment, the
また、本実施形態では各部品をそれぞれ別の材料で構成することができるというシールブロック式外接歯車ポンプの利点を生かせる。前述したようにシールブロック10は切削性の高い材料を用いて製作し、一方、側板7は低摩擦係数で耐摩耗性の高い材料を用いることができる。
Further, in the present embodiment, the advantage of the seal block type external gear pump that each component can be made of different materials can be utilized. As described above, the
ところで、これまでは蓋ケーシング3にのみ軸受4を有する形態で説明してきたが、図8のように軸の両側に軸受4を配し、軸支する形態としても良い。この場合、ポンプ軸方向長が延長されてしまうものの、軸受面圧の低減や、片当りの発生を防ぐなどの効果が期待できる。また、このようにケーシング2,蓋ケーシング3の両方に軸受4が有る場合、シールブロック10をケーシング2側に固定する構成としても本実施形態で得られる効果が同様に得られる。
By the way, it has been described so far that only the
また、本実施形態のようにシールブロック10を固定する場合、図1のように側板7軸穴を形成せずに歯車の位置より図中上方向に回転軸5を伸ばさない構成としてもよい。
Moreover, when fixing the
このような構成の外接歯車ポンプを自動車の制御ブレーキ装置のように低粘度作動流体を用いる装置に利用することによって、高効率のため装置を小型化でき、性能ばらつきが生じ難い装置を実現することができる。また、建設機械,産業機械等に用いても高効率のポンプを提供することができる。 By using the external gear pump having such a configuration for a device using a low-viscosity working fluid such as a control brake device of an automobile, the device can be reduced in size for high efficiency, and a device in which performance variation hardly occurs is realized. Can do. Also, a high-efficiency pump can be provided even when used for construction machinery, industrial machinery, and the like.
図9は本発明の第2の実施形態にかかる外接歯車ポンプの構成を断面図により示す。本実施形態では、平面図は第1の実施形態と同じになるため、省略するが、図9はA−A′断面に相当する。以下、第1の実施形態と異なる点を説明し、同じ部分には同じ番号を付し、説明を省略する。 FIG. 9 is a sectional view showing the configuration of an external gear pump according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the plan view is the same as that of the first embodiment and is omitted, but FIG. 9 corresponds to the AA ′ cross section. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described, the same portions will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
本実施形態では側板7を歯車6,6′の両側摺接面に2枚使用する構成としている点が第1の実施形態と異なる。2枚の側板7,7′は同一の形状になっており、摺接面で歯車と摺動すると共に、シールを行う。ケーシング2の内部深さは歯車6,6′と側板7,7′を2枚重ねた厚さよりもわずかに深くなっているため、側板7とケーシング2,蓋ケーシング3は直接接触せず、側板は両者間に取り付けられたシール部材8の弾性力を介して挟設支持される。
This embodiment is different from the first embodiment in that two
本実施形態のポンプでは側板7と歯車6,6′の摺接面、シール部材8とケーシング2内壁、シールブロックのシール面31と側板7のシール面、歯車6,6′歯先とシールブロックシール面31によって高圧部分と低圧部分を分離する。
In the pump of this embodiment, the sliding surface of the
動作は第1の実施形態と同じであり、吸入部53の液を吐出ポート52側に搬送することによって吐出ポート52側の圧力を上昇させ、吐出する。
The operation is the same as in the first embodiment, and the liquid on the
シールブロック10の固定も第1の実施形態と同様に実際の歯車6,6′と回転軸5,5′を軸受に組立てた状態で、シールブロック10を歯車6,6′に突き当て、その位置で固定する。或いは高精度に製作したダミー円盤と軸を用いて位置を調整し、固定する。
Similarly to the first embodiment, the
シールブロック10を固定することで回転軸との位置関係が決まるため、側板シール面と側板軸穴の位置関係も同時に決まる。そのため、回転軸5,5′と側板7が接触しないように設計することができ、接触による摩擦トルクが発生せず、高い機械効率を実現できる。また、側板7,7′に軸受機能が不要となるため、側板7,7′を薄くすることでポンプの軸方向長を短縮することもできる。
Since the positional relationship with the rotating shaft is determined by fixing the
図9の外接歯車ポンプでは回転軸5,5′の片側のみを軸支する形態だが、第1の実施形態と同様にケーシング2側にも軸受を設け、ポンプの両端で軸支する形態としてもよい。この場合、軸方向長は伸びるが、面圧低減,片当り防止などの効果が得られる。
In the external gear pump of FIG. 9, only one side of the
本発明にかかる第3の実施形態にかかる外接歯車ポンプの構成を図10の断面図により示す。図11は平面図で、図10はE−E′断面になる。 The configuration of the external gear pump according to the third embodiment of the present invention is shown in the sectional view of FIG. FIG. 11 is a plan view, and FIG. 10 is a cross section taken along the line EE ′.
本実施形態で、外接歯車ポンプの組立体を収容するケーシングは第1ケーシング102,第2ケーシング103とその間にある中間ケーシング104から構成される。
In the present embodiment, the casing that houses the assembly of the external gear pump is composed of the
第1ポンプ組立体105は、第1の実施形態と同じ構成になっており、第1ケーシング102と中間ケーシング104で囲まれた第1ポンプ室106により収容される。また、第2ポンプ組立体107も第1の実施形態と同じ構成であり、第2ケーシング103と中間ケーシング104で囲まれた第2ポンプ室108に収容される。本実施形態の外接歯車ポンプは第1ポンプ組立体105と第2ポンプ組立体107の駆動軸109が共通になっており、電動モータ等の駆動源によって駆動軸109が回転すると、第1ポンプ組立体105と第2ポンプ組立体107の駆動歯車110,111が回転し、それとかみ合う両方のポンプ組立体の従動歯車110′,111′が回転する。また、中間ケーシング104の駆動軸109の周りにはシール部材112が設けられ、第1ポンプ室106と第2ポンプ室108の液が互いに混ざらないようにする。
The
ところで、第1ポンプ組立体105と第2ポンプ組立体107のシールブロック113,114は軸受を有する中間ケーシング104に固定する構成とする。固定方法は第1の実施形態の図7と同じで、歯車110,111にシールブロック113,114を突き当てた状態で、固定手段115を用いて固定する。
By the way, the seal blocks 113 and 114 of the
また、駆動源側の第2ケーシング103には回転軸シール116が設けられ、回転軸107の周囲からの液漏れを防ぎポンプ室内の液密を保つ。さらに、図10にあるように第2ケーシング103に軸受117を設け、回転軸107の軸受への片当り防止や面圧低減を図る構成としても良い。
The
2つのポンプ組立体105,107それぞれのシールブロック113,114とそれぞれの側板118,119で囲まれた吸入部のケーシング側には吸入ポートを設ける。また、側板118,119をはさんでシールブロック113,114と反対側の位置には吐出ポートを設ける。
A suction port is provided on the casing side of the suction portion surrounded by the seal blocks 113 and 114 of the two
本実施形態の外接歯車ポンプの動作は駆動軸109が回転することにより、駆動歯車110,111が回転し、それとかみ合う従動歯車110′,111′が回転する。回転に伴って歯溝に収容された吸入部の液が搬送され、吐出ポート側の圧力が上昇し、液が吐出される。このときに、シールブロック113,114と歯先でシールされる部分の吸入部のみが低圧となりそれ以外の部分は高圧になる。
In the operation of the external gear pump of this embodiment, when the
ところで、ポンプ駆動中には吐出ポート側が高圧になることにより、側板118,119が低圧の吸入ポート側に押付けられシールブロックのシール面と当接する。本実施形態の構成では、シールブロック113,114が軸受120のある中間ケーシング104に固定手段によって固定されているため、回転軸109との位置関係が決定する。結果として、シールブロック113,114に直接当接させなくても、側板118,119と回転軸109との相対位置が決定されるので、側板118,119の軸穴と回転軸107とが接触しないように設計することができる。この構成とすると、側板118,119と回転軸109の摺動がないため、ポンプの摩擦トルクが低減され、寸法精度に依存せずに高い機械効率のポンプを実現できる。さらに、側板118,119に軸受機能が不要となるため、側板118,119を薄くすることにより、外接歯車ポンプを小型化することができる。
By the way, when the pump is driven, the discharge port side becomes high pressure, so that the
また、シールブロック113,114の位置を組立時に決めるため、シールブロック113,114と歯車110,111歯先位置の製造ばらつきによる寸法の違いを吸収できるので、同じ当り付け時間で同じ容積効率のポンプを製造できる。さらに、漏れが少なく、かつ、当り付け時間が短くなるような最適な位置にシールブロック113,114を固定することで、製造に要する時間を短縮することもできる。
In addition, since the positions of the seal blocks 113 and 114 are determined at the time of assembly, the difference in dimensions due to manufacturing variations between the seal blocks 113 and 114 and the
図11の構成では、第1ケーシング102は軸受を有さないが、第1の実施形態で示した図8の構成のように、第1ケーシング102にも軸受を設け、回転軸107の両端を軸支する形態としてもよい。これにより、各軸受の面圧が下げられ、片当りの防止にもなるため、摩擦トルクの増大を防ぐことができる。
In the configuration of FIG. 11, the
また、シールブロック113,114は軸受を有するケーシング部品への固定によりシールブロック113,114と回転軸109との位置関係が決まるため、第1ケーシングに軸受を設ける構成とした場合、第1ポンプ組立体105のシールブロック113を第1ケーシング102に固定することとしても前記と同様の効果が得られる。また、第2ポンプ組立体107についても第2ケーシング103にシールブロック114を固定する構成としてもよい。
Moreover, since the positional relationship between the seal blocks 113 and 114 and the
また、図11の実施形態では各ポンプ組立体は側板118,119をそれぞれ1枚ずつ、それぞれ第1ケーシング側と第2ケーシング側に備えた構成になっているが、第2の実施形態の図9で示したように歯車の両側に側板118,119を備えた構成としてもよい。この場合も前記と同様にシールブロック113,114と回転軸109との位置関係が決まるため、第2の実施形態に示したものと同様の効果が得られる。
Further, in the embodiment of FIG. 11, each pump assembly is provided with one
1 外接歯車ポンプ
2 ケーシング
3 蓋ケーシング
4 軸受
5 回転軸
6 歯車
7 側板
10 シールブロック
15 ボルト
31 シール面
53 吸入部
101 外接歯車ポンプ
102 第1ケーシング
103 第2ケーシング
104 中間ケーシング
105 第1ポンプ組立体
107 第2ポンプ組立体
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記シールブロックを前記ケーシングと一体の部品に対して回転軸と直角な面内に固定する固定手段を有し、
前記側板は、前記シールブロックに接触させた状態で、回転軸との間に隙間ができるように軸穴を形成したことを特徴とする外接歯車ポンプ。 Each rotating shaft is pivotally supported, a pair of gears circumscribing and meshing with each other, a side plate provided in sliding contact with the side surfaces of the pair of gears, a side plate adjacent to the rotating shaft, and the side plate A pump block that operates by driving one of the rotary shafts, a casing that houses the pump assembly, and a shaft that is fixed to the casing and pivotally supports the rotary shaft. In the external gear pump with bearings,
Fixing means for fixing the seal block to a part integral with the casing in a plane perpendicular to the rotation axis ;
An external gear pump characterized in that the side plate is formed with a shaft hole so that a gap is formed between the side plate and the rotating shaft in a state where the side plate is in contact with the seal block .
前記シールブロックは固定前に前記回転軸と直角な面内を平行に移動できるように構成したことを特徴とする外接歯車ポンプ。 The external gear pump according to claim 1 ,
2. The external gear pump according to claim 1, wherein the seal block is configured to move in a plane perpendicular to the rotation axis before being fixed.
前記回転軸は歯車の両側の前記ケーシングに備えた軸受により軸支されたことを特徴とする外接歯車ポンプ。 The external gear pump according to claim 1 or 2 ,
2. The external gear pump according to claim 1, wherein the rotating shaft is pivotally supported by bearings provided in the casing on both sides of the gear.
前記ケーシングは2つ以上の部品により構成され、前記軸受の少なくとも1つを有する前記ケーシング部品に前記シールブロックを固定して構成したことを特徴とする外接歯車ポンプ。 The external gear pump according to any one of claims 1 to 3 ,
2. The external gear pump according to claim 1, wherein the casing is constituted by two or more parts, and the seal block is fixed to the casing part having at least one of the bearings.
前記シールブロックは、前記ケーシングとは異なる材料によって構成したことを特徴とする外接歯車ポンプ。 The external gear pump according to any one of claims 1 to 3 ,
The external gear pump, wherein the seal block is made of a material different from that of the casing.
前記歯車側面と前記側板との摺動面と、前記ケーシングと前記歯車側面との摺動面と、前記歯車の一部と前記シールブロックとの間と、前記側板と前記シールブロックとの接触部と、前記ケーシングと前記シールブロックとの接触部と、前記側板上面と前記ケーシングと、によってシールし、前記ケーシング内を高圧部分と低圧部分とに分離する構成としたことを特徴とする外接歯車ポンプ。 The external gear pump according to claim 6 ,
A sliding surface between the gear side surface and the side plate, a sliding surface between the casing and the gear side surface, a portion between the gear and the seal block, and a contact portion between the side plate and the seal block And a contact portion between the casing and the seal block, an upper surface of the side plate, and the casing, and is configured to separate the inside of the casing into a high-pressure portion and a low-pressure portion. .
前記歯車と前記ケーシングの摺接部の回転軸に対して軸直な面内に、前記ケーシングとは別の材料で構成する摺動部材を埋め込んだことを特徴とする外接歯車ポンプ。 The external gear pump according to claim 6 ,
An external gear pump characterized in that a sliding member made of a material different from the casing is embedded in a plane perpendicular to the rotation axis of the sliding contact portion of the gear and the casing.
前記シールブロックを前記ケーシングまたは仕切り板と一体の部品に対して回転軸と直角な面内に固定する固定手段を有し、
前記側板は、前記シールブロックに接触させた状態で、回転軸との間に隙間ができるように軸穴を形成したことを特徴とする外接歯車ポンプ。 Each rotating shaft is pivotally supported, a pair of gears circumscribing and meshing with each other, a side plate provided in sliding contact with the side surfaces of the pair of gears, and close to the side plate in a direction perpendicular to the rotating shaft. A first pump assembly including a seal block for contacting and sealing; a second pump assembly having a configuration similar to that of the first pump assembly; and a casing for housing the first and second pump assemblies. , A partition plate that separates the housing portions of the first pump assembly and the second pump assembly, a bearing that supports the rotary shaft, and one of the rotary shafts of the pumps as a common drive shaft. In the circumscribed gear pump,
Fixing means for fixing the seal block in a plane perpendicular to the rotation axis with respect to a part integral with the casing or the partition plate ;
An external gear pump characterized in that the side plate is formed with a shaft hole so that a gap is formed between the side plate and the rotating shaft in a state where the side plate is in contact with the seal block .
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