JPH01290979A - 可変吐出量型ギヤポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変吐出量型ギヤポンプ、特にエネルギ回収型
のものに関する。

（従来技術） 二の出願は米国特許出願第０７９．０１０号（１９８７
年７月２９日出願）の部分継続出ＪＩＪＩに基くもので
ある。

一般に、ギヤポンプは反対方向に回転する１対のギヤで
あって、吸入口と吐出口との間の噛合領域で噛合してい
る１対のギヤを備えている。上記ギヤの噛合している歯
が吸入口側で開いて、歯のポケット状部分に流体を充満
させてから外周側に沿って吐出口側へ流体を移動させる
。上記歯は吐出口側で噛み込んで正圧を発生させる一方
、吸入口側で噛み離れして負圧を発生させる。一般に、
上記１対のギヤの軸は固定され相互に平行に配設されて
いる。

ギヤポンプの吐出量を変える為に多数の方法が用いられ
て来た。これらの方法のうちには、（ａ）圧縮開始又は
終了の時期を決定するために吸入室又は吐出室の構造を
調節するようにしたもの、（ｂ）相互に噛合しているギ
ヤの有効軸方向長さを調節する為に１対のギヤを相互に
軸方向に調節するようにしたもの、（Ｃ）一般に偏心機
構を介して相互噛合の深さを調節するようにしたもの、
（ｄ）吐出量を変える為に周囲のチャンバー−・又はチ
ャンバーから流体を流すようにしたもの、（ｅ）吸入室
と吐出室とを接続する外部バルブを設けたもの、（ｆ）
多段型にして使用に供する段数を選択できるようにした
もの、などがある。

米国特許第１，９１２，７３７号（スベンソン）におい
ては、ギヤ歯の内部に、吸入室と吐出室と噛合領域とを
両ギヤの内部の調節バルブボートに連通させる半径方向
の複数の通路を設けている。バルブボートを調節するこ
とによって、吐出室の流体が吸入室へバイパスしてポン
プの吐出量を減少させる。ギヤ粛白の半径方向の複数の
通路のサイズが原因となって、吐出室及び容積が減少す
る噛み込み領域内の高圧流体が内部のボート側へ流体を
流入させ、また容積が増加する噛み離れ領域と低圧の吸
入室とが内部のバルブボートから流体を吸引する。そし
て、ギヤの回転速度に依存して、速度が高くなる程上記
半径方向通路は小さ（なり且つ一層効果的でなくなる。

米国特許第１，９８５，７４８号（スベンソン）には上
記米国特許第１，９１２．７３７号と同様のものが記載
されている。

米国特許第２，４８１，６４６号（コンクリン）には、
吐出側の高圧流体を吸入側のギヤのポケットへ調節可能
に流通させるようにした可変吐出量型ギヤポンプの典型
的なものが記載されている。直線的に移動する部材を調
節することによって、吐出側からの流体で予め充満され
たポケットの数が選択される。これは、吐出室から吸入
室へ流体をバイパスさせるだけでなく、流体を外部に開
放されたポケットへ直接導くことによって吐出量をも変
えるようになっている。

上記３つの米国特許は、１対の平行なギヤの軸が固定さ
れ且つ吐出側から吸入側へ流体をフ４−ドパツクさせる
ようにした可変吐出量型ギヤポンプの例であるが、これ
らはエネルギを回収し得ることに着目しておらず、ギヤ
ポンプ駆動の為の所要トルクを実質的に低減させるよう
にはなっていない。

吐出室の流体を吸入室へ導入する為の導入部の配置が、
コンクリンのものでは噛み込み領域外に設けであるので
、吐出室の高圧流体をエネルギ回収の可能な領域で使用
するのを妨げている。

上記スベンソンの２つの米国特許では、吐出側から吸入
側へ流体を流すバイパスを設けるのと同様に、噛み込み
領域の流体を排出しつつ噛み離れ領域へ流体を供給する
けれども、流体通路の構造故に高圧流体を噛み離れ領域
へ供給することは出来ず、これによりエネルギを回収す
るようにはなっていない。

米国特許第３．６６９，５７７号（スワンソン）は、吐
出量を変える為に１対のギヤを相互に軸方向へ移動させ
るようにした可変吐出量型ギヤポンプの一例である。こ
の特許においては、吸入室の流体を受けその流体を遠心
力で噛み離れギヤ側の開放領域へ流入させる為ギヤ歯の
内部に半径方向の複数の通路を設け、噛み離れギヤの真
空をなくして流体の蒸発（キャビテーシヨン）を減少さ
せ、ポンプ効率を改善するようになっている。

しかし、これら複数の通路はポンプの容量を変えるよう
に活用されていないばかりでなく、ギヤの通路内の流体
が吐出側の高圧流体から分断されるのでエネルギ回収を
図るようにも活用されていない。

従って、可変的にエネルギ回収し得るような固定軸式の
可変吐出量型ギヤポンプが要請されている。

この上・うに、本発明の目的は、エネルギ回収可能なギ
ヤ容積固定の可変吐出量型ギヤポンプを提供することで
ある。本発明の別の目的は、可変にエネルギ回収可能な
可変吐出量型ギヤポンプを提供することである。本発明
の更に別の目的は、最小の部品を有する可変吐出量型ギ
ヤポンプとそのエネルギ回収機構を提供することである
。本発明の更に別の目的は小吐出量ポンプと同程度の軸
荷重となるような大吐出量ポンプを提供することである
。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明のこれら
及び他の諸口的は次のようにして達成される。

ポンプの吐出量とエネルギ回収量とを変えるために、吐
出室から吸入室と吐出室間にある相互噛合歯の噛み離れ
領域のうちの選択された領域へ高圧流体を調節可能に供
給する為の吐出調節手段であって、吐出室に流体的に連
通している吐出調節手段を設ける。これにより、噛み離
れ領域のうちの選択された領域内に正圧が維持されると
ともに、その選択された領域の圧力が吐出室の圧力に等
しくなる。

更に、エネルギ回収量を変える為に、吸入室と噛み離れ
領域間の流れを可変に制御する為これら両者を接続する
吸入調節手段が設けられる。上記吸入調節手段と吐出調
節手段とは、吸入室と噛み離れ領域間の流れが吐出量の
減少に応じて減少しこれによりエネルギ回収が増加する
ように調整される。上記吸入調節手段は吸入室と噛み離
れ領域間の一次流体の流れを制御する。この吸入調節手
段は、吸入室への流体の流れを減少させることにより、
噛み離れ領域に大きな圧力を立上らせ、これによりエネ
ルギ回収を増加させる。上記吸入調節手段と吐出調節手
段は流体通路と吸入ランドとを有する共通のスプールを
備えている。吐出室と相互噛合領域とを接続する上記ス
プール内の流体通路は、十分な量の高圧流体をギヤの噛
み離れ領域のうちの選択された部分に確実に供給するの
に十分な大きさに形成されている。上記流体通路はスプ
ールに形成されたリセス、スロット又はアンダーカット
であって吐出室に連続的に連通している。

上記吸入ランドは、吸入室と噛み離れ領域間の一次流体
の流れを変える。上記スプールは、スロットが相互噛合
領域の選択された部分に連通して吸入一次流体の流量を
変える為に１つの軸線に沿って直線的に位置決めされる
。

上記スロットの幅は、相互噛合領域におけるギヤ歯と重
複するように且つ吐出室からの圧力を低下させないよう
にギヤの歯の高さと実質的に等しくなっている。

上記スプールの直線運動の軸線は、１対のギヤの平行な
回転軸のなす面に垂直であってその平行な軸から等即離
になっている。上記スロットは調節されたときには吐出
室から噛み込み領域と噛み離れ領域とが接する部分を越
えて延びるようになっている。

エネルギ回収を減少させることなくキャビテーションを
防止するため、複数の副通路が、吸入室と相互噛合領域
の外側のギヤ歯とを連続的に接続する。

このように、相互噛合ギヤの噛み込み領域と噛み離れ領
域間の差圧を最小にする為に高圧の吐出エネルギを活用
することによりまた吸入室へ流入する流体を減少させる
ことによって、所要トルクを減少させることが出来る。

吸入噛み離れ領域の圧力を高めることは、吐出量を減少
させているときに、機械的トルク、軸受荷重及び発熱が
減少するように圧力バランスを変えることになる。

本発明の他の諸口的、効果及び新規な構成は、添付した
図面と組み合せて考案すれば以下の本発明の詳細な説明
から明らかになるであろう。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。

第１図に示すように、ギヤポンプは、ハウジング２０の
内部に、平行な固定軸の回りに相互に反対方向に回転駆
動され相互に噛み合っている１対のギヤ２２と２４とを
収容してなり、 ギヤ２２と２４はポンプの吸入室２６と吐出室２８との
間に配設されている。上記相互に噛合しているギヤ２２
・２４のセンタラインＭの右側には吐出側において噛み
合っている歯間の容積が減少していく噛み込み領域があ
り、またセンタラインＭの左側には吸入側において噛み
合っている歯間の容積が増加していく噛み離れ領域があ
る。

ギヤポンプの一般的な作動については周知のことなので
次のような標準的な作動の説明を除いて、ここで詳細に
は説明しない。吸入室２６の低圧流体はギヤ２２・２４
の歯溝内に収容された状態で内周面に沿って運ばれ、高
圧の吐出室２８に供給される。吐出側において噛み込ん
でいく歯は流体に外部への力を作用させポンプの吐出口
に高圧を発生させ、また吸入側において噛み離れしてい
く歯は吸入室の圧力を低下させて歯溝内へ流体を吸入さ
せる。

相互に噛合している歯の噛み込み領域と噛み離れ領域間
の平均的差圧プラス機械的に誘発されたトルクがギヤ２
２・２４を駆動するのに必要な合計トルクを決定する。

上記相互噛合歯の噛み込み側と噛み離れ側聞の差圧の増
加に応じて必要なトルクが大きくなる。

第７図〜第１４図は従来技術及び本発明に係る種々のポ
ンプの圧力とトルクの線図を示すものである。図中、圧
力は実線で図示され、所要作動トルクは点線で図示され
ている。これら線図は比較の為のものであり、代表的な
吸入側圧力（但し、大気圧と等しい吸入側圧力が採用さ
れている）と吐出側圧力にしである。

トラッピング防止及びキャビテーション防止機構付の標
準的なポンプの全量吐出の場合を示す第７図において、
吐出側の噛み込み領域の圧力は吐出圧からセンタライン
Ｍの近くで増加した圧力へ向って徐々に増加していく。

歯が噛み離れ領域に入ると、最小の負圧が発生し歯が更
に噛み離れていくにつれて大気圧に近いポンプ吸入圧力
まで減少していく。所要作動トルクは差圧の関数とし”
この平均値をとってあり、第７図は本発明のポンプの全
量吐出のときの圧力とトルクをも表わしている。

第８図〜第１０図は、従来技術のポンプ及び本発明のポ
ンプをバイパス状態にしたときのトルクと圧力を示すも
のである。

吸入室へ連なる流体のバイパス通路を備えた標準的なポ
ンプにおいては、第８図に示すように、噛み込み領域に
変化はないが、噛み離れ領域の負圧の大きさが僅かに小
さくなっている。この場合、第７図のものと比較して所
要トルクが少しだけ減少する。タンクへ連なるバイパス
通路を有する標準的なポンプでは圧力に変化が生じず、
第７図の状態のままである。

第９図は、米国特許第１，９１２，７３７号のもので別
の典型的なバイパス構造を有するポンプに関するもので
ある。その特別な構造故に、噛み込み領域と噛み離れ領
域間の流体の流通が制約され、噛み込み側から噛み離れ
側へ流れる流体の量はポンプ作動速度の関数となってい
る。従って、噛み離れ領域が高圧流体で充満された状態
を維持し得る程流体が自由に流れる訳ではない。そのた
め、噛み込み領域と噛み離れ領域間には依然として相当
の差圧が存在している。しかし、第８図の吸入側へのバ
イパス通路を有する標準的なポンプに比較して所要トル
クが僅かに減少している。

第８図及び第９図に比較して、第２図に示す本発明のも
のは、部分バイパス状態のときに第１０図に示す圧力と
トルクの特性を得るように設計されている。

吐出側の噛み込み領域における圧力特性は、相互噛合領
域のセンタラインＭに近づくにつれて僅かに増加するが
実質的にフラットである。ごれは、相互に噛み合ってい
る歯の所で流れの規制が最小限しかなされないことによ
り得られるのである。

吸入側の噛み離れ領域の圧力は実質的に上記の圧力で始
まり、第１０図に示すような態様でポンプ吸入口に向っ
て減少していく。噛み込み領域と噛み離れ領域間の差圧
を減少させることによって、所要トルクは従来技術の図
のものよりも相当小さくなっている。

第１１図〜第１４図は、待機状態又はフルバイパスモー
ドにおいて従来技術と本発明とを比較する為の線図であ
る。

このモードにおいては、冷却のため少量の吐出量が何ら
かの手段で低圧状態でタンクへ放出される。待機状態又
はフルバイパスモードとは、ポンプの機能達成のため吐
出流が要求されない場合である。

これらの線図は前記の線図と同様に代表的な吐出量と吸
入圧の場合を示すものである。第１１図は、吸入側へ連
通ずるバイパス通路を有し待機状態にある標準的なポン
プの圧力とトルクを示している。この線図において１．
吐出側の噛み込み領域に変化はないが、吸入側の噛み離
れ領域に僅かの変化があり、第７図に図示のタンクへの
バイパス通路を有するものに比較すると所要トルクが少
しだけ減少している。第１２図は、米国特許第１．９１
２．７３７号のポンプがフルバイパスモードにあるとき
のものを示し、第１１図及び第７図のものに比較すると
所要トルクに改善が見られるが、本発明のものと比較す
るとその改善は微々たるものである。

第１３図に示すように、ドライパルプを有する標準的な
ポンプにおいては、噛み込み領域の圧力特性には非常に
小ざな変化が見られるが、吸入室と噛み離れ領域の負圧
が相当増加し且つ負圧が持続している。

その負圧の増大によって、米国特許第１，９１２．７３
７号の従来技術の標準的なポンプ及び本発明のポンプを
フルバイパスモードにした場合よりも、所要トルクが増
加する。

第１４図は、第３図の本発明のポンプを待機状態にした
ときのものを示しており、噛み込み領域と噛み離れ領域
間の差圧のかなりの減少が見られ、従来技術と比較して
所要トルクの著しい改善が見られる。

第１Ｏ図及び第１４図の作動を得る為には、相互噛合領
域に正圧の高圧流体を供給することが必要である。

これは、噛み離れ領域へ十分以上の流体を供給する為且
つ吐出室と噛み込み領域と噛み離れ領域とに亙って圧力
を等しくする為に、吐出室と噛み込み領域と噛み離れ領
域とを連通させる連通路を設け、噛み込み領域と噛み離
れ領域間の差圧を減少させて噛み離れ側の負圧発生部を
実質的に除去することにより達成され、これにより噛み
離れ領域に正圧を導入してエネルギ回収が可能となる。

これにより所要トルクがかなり減少する。

理想的なケースとして、噛み離れ領域の正圧をＤＩ能な
限り高く維持できるならば、所要トルクを吐出量に比例
させることが出来るであろう。但し、これはシステムに
おける機械的損失と熱損失とを無視した場合のことであ
る。

第１０図と第１４図の作動特性を得るため、第１図・〜
第４図に示すように、吸入室２６と吐出室２８間に且つ
相互噛合領域を横断するようにスプール３０が列側に設
けられている。

上記スプール３０に形成されたスロット３２と３４は、
夫々吐出側と吸入側にある。スプール３０は信号圧力室
３６内に位置している第１端部３８を有している。

スプール３０の他端部４２は圧力室４１内にあり、信号
圧力室３６内の圧力に抗してスプリング４０で弾性付勢
されている。信号圧力室３６及び／又は圧力室４１内に
手動又は流体の信号が供給されると、スプール３０の位
置が決定される。スプール３０は、ギヤ２２・２４の平
行な回転軸ζこ直交しかつギヤ２２・２４の平行な回転
軸から等距離の位置にある軸に沿って直線的に移動する
。

図示のよ・）に、スプリング４０はスプール３０の端部
４２の孔４３内に配設されている。リセス３４はトラッ
ピング防止用のリセスであって省略してもよいオプショ
ン的なのものなので、孔４３は吸入室２６から分離して
吸入室２６に対して圧力室４１を封鎖してもよい。この
ようにして、スプール３０の左側の圧力室４１とスプー
ル３０の右側の信号圧力室３６間の差圧に基いてスプー
ル３０の位置が決定されるような制御圧を圧力室４１に
供給するようにしてもよい。

更に別の変形例として、孔４３を省略し、トラッピング
防止用リセス３４を設けることが出来るように端部４２
の外端面にスプリング４０を係合させてもよく、また圧
力室４１をバルブ吸入室２６から分離してもよい。

第１図〜第４図に示すように、留意すべきことは、一次
吸入流体は吸入室２６とギヤ歯の縁部間に流れるという
ことである。−Ｆ記トラッピング防止用リセス３４は単
にギヤの面に沿って吸入室２６と噛み離れ領域間の補助
的な連通路をなすものである。

かくして、トラッピング防止用リセス３４は、第１図と
第２図に示すようにバイパス通路がなかったり或いは小
さいときに負圧の発生を最小限にする為に吸入流体を噛
み離れ領域へ供給するのを助長するけれども、噛み離れ
領域の方への一次吸入流体の流れに殆んど影響を与えな
いのである。

第１図に図示のように、スプール３０は全量吐出に対応
する右限位置にあり、この場合エネルギ回収作用は得ら
れない。

以下に詳述のように、スロット・３２の長さは吐出室２
８と常に連通ずるような長さで上置である。

スプール３０が右限位置即ら全層吐出イ装置にあるとき
でも、スロワ］・３２は噛み込み領域の圧力を吐出室２
Ｂの圧力に等しくする為にギヤ２２・２４の噛み込み領
域に連通している。このとき、スプール３０の吸入側の
リセス３４は噛み離れ領域の右限位置に位置して吸入室
２６の圧力をギヤ歯の噛み離れ領域の圧力に等しくする
ようになっている。これにより、噛み離れしつつある歯
で発生する負圧を即座に消失し、負圧で生じる抵抗を減
少させるのに役立つ。

手動又は圧力室３６及び／又は圧力室４１への圧力信号
によってスプール３０が左カー、移動したときには、第
２図に示すように吐出量が減少する状態かつ部分的にエ
ネルギ回収がなされる状態に位置する。高圧吐出室２８
に連続的（こ連通し２ているスロット３２は、ギヤ歯の
噛み込み領域を全面的に横断してセンタラインＭの左側
まで噛み離れ領域内へ部分的に延びている。スプール３
０の他端側のリセス３４は噛み離れ領域から移動してい
るので、噛み離れ領域の圧力に何ら作用を及ぼさない。

第５図と第６図には、スプール３０のスロット３２と歯
の相互噛合領域との関係を示す拡大図が示されている。

　留意すべきことは、第１図へ・第３図、第５図及び第
６図において、部材とその作動とを並べて示すために、
ギヤが透明なものとして示しである。第５図において１
、ギヤ２２の歯ＡとＣはＶヤ２４の歯ＢどＤとに係合シ
１．て相互に噛合し、センタラインＭの左側にそれら間
に効果的に密封された容積１・゛を形成している。スロ
ット３２は吐出室から噛み込み領域の全体を横断して延
びセンタラインＭを僅かＧご通過して噛み離れ領域内へ
延びている。

スロット３２の幅は、吐出室２８から相互噛合領域への
圧力伝播を規制しないようにかなり大きくなっている。

第６図に特に示すように、スロット３２の幅Ｗは噛合し
ている歯の高さを実質的に横断して延び、＠Ｂについて
図示の歯の高さ１１に実質的に等しくなるように形成さ
れている７第５図を参照すれば、相互噛合している歯の
実質的に密封された容積ＦはセンタラインＭに対して噛
み離れ側に延びる概ね−・定の領域を有している。吐出
室の高圧が容積Ｆ内に導入されでいる。

この高圧がセンタラインＭに対して噛み離れ側に分離方
向の力を作用さ一部、これによりエネルギ回収に寄与す
る力を発生させる。吐出室からスロ・・ｌｌ・３２を経
由してギヤの噛み離れ側へ導入された流体の量だけ吐出
流体の量が減少する。こうして、スプール３０のスロッ
ト３２はＪネルギ回収量を決定するのと同時に可変吐出
量型ポンプの吐出量の調節をも行なう。

第６図において、上記スプール３０はスロット３２がセ
ンタラインＭを僅かに越えて噛み離れ領域内へ延びた上
記と同位置にあり、ギヤ２２・２４が１度か２度回転し
た状態にある。歯Ｂは歯Ｃと歯Ａ間の領域であって通常
の場合にはその内部の流体をかなり圧縮するであろう領
域内へ深く突入し°ζいる。スロット３２が歯Ａと０間
の谷底に位置している歯Ｂの頂部まで実質的に延びてい
るので、上記圧縮に伴なう過剰の圧力は吐出室の圧力に
等しくなる。

スプール３０が更に左方へ移動すると、スロワ１−３２
は吐出室から噛み込み領域と噛み離れ領域の連続部を横
断して延びる。吐出室から吸入室へ移送される加圧流体
の量が増加するので、ポンプの吐出けが減少し、流体の
一部は最も外側の歯間ス墨−スに対して余り仕事をする
ことなくそれらのスペースを通過して直接流れることに
なる。エネルギに関して、これらのスペースからのエネ
ルギ回収は少ないけれども、差圧を′減少させるごとに
より所要トルクが少しは低減する。

スプール３０は好ましくは矩形状でギヤの相互噛合領域
の側部を横断して直線的方向へ移動する。

この特殊な構成は、吐出室２Ｂから噛み込み側及び噛み
離れ側の歯の選択された部分への加圧流体の移動を最小
にするように且つエネルギ回収と所要トルクの低減を図
るため歯の選択された領域へ加圧流体を供給するように
選択される。但し、１対のスプールをギヤの各面に設け
てよい。

吐出量を減少させている８、態において相互噛合領域の
差圧を最小化することにより得られる他の利点は、この
領域での発熱を最少化Ｕ７得ることである。

ギヤ歯の幅の大きい大型ポンプは、トルクの増大を招来
する横荷重とベアリング荷重とを経験済みである。

横荷重は吸入側と吐出側間の大きな差圧によって生じる
。本発明は、噛み離れ側へ高圧流体を供給することによ
って横荷重に対抗する力を発生させる。これにより、横
荷重が減少し、大容量ポンプの横荷重が小容量ポンプの
横荷重と同程度にまで小さくなる。

エネルギ回収を増加させる為に、第１５図〜第１７図の
実施例では、吐出看を減少させるか或いは反対に吸入調
節機構を設けてバイパスを増加させることにより噛み離
れ領域の圧力を増加させる。

吸入室に連通ずる噛み込み領域を連続的に減少させるこ
とによって、バイパスした吐出流体が吸入室の方へ流れ
るときに大きな抵抗が作用し、それ故噛み離れ領域にお
ける圧力が大きく立上ることになる。

これにより、実質的にエネルギ回収量が増加するつまり
ギヤポンプを駆動する為の所要トルクが小さくなる。

この目的達成の為、ギヤポンプのハウジング２０は、吸
入室２６が孔２９を介して基本的に噛み離れ領域に連通
ずるように変更されている。スプール３０の端部４２又
はランドは几２９内を摺動し、吸入室２６とギヤ２２・
２４の噛み離れ領域との相互接続を制御する。第１５図
〜第１７図のスプール３０は第１図〜第４図のスプール
に比較して、スプール３０の吸入側端部４２から延びる
ストップ４４を備えていて、このストップ４４は第１６
図に示すように、フルバイパス位置にあるときにハウジ
ングで受止められる。このストップ４４はスプリング４
０のガイドをなしている。スプール３０のスロット３２
は第１図〜第４図の場合の如く内部スロットルではな（
、スプール３０の外周部を小径化してスプール３０のラ
ンド３Ｂと４０間に外周部リセス又はスロットとして形
成されている。

第１５図に図示のように全量吐出つまり零エネルギ回収
のときには、リセス３２はセンタラインＭを横断して延
びず、これにより吐出室は噛み込み領域にだけ連通ずる
。ランド４４は右限位置に位置し、孔２９を介して吸入
室２６と噛み離れ領域とが十分に連通ずるのを許してい
る。

第１６図に図示のように待機状態つまりフルバイパス高
エネルギ回収モードのときには、リセス３２が噛み込み
領域と噛み離れ領域とを接続し、両者の圧力を等しくさ
せている。ランド４２は孔２９内に嵌まって吸入室２６
を噛み離れ領域から完全にブロックしている。これによ
り、吐出室の高圧流体が吸入室へ流入するのが防止され
、こうして噛み離れ領域の圧力が最大になり、エネルギ
回収が増加する。第１４図と第１８図の線図を比較すれ
ば判るように、噛み離れ領域の圧力が増加している。

第１７図に図示のように、部分バイパスエネルギ回収モ
ードのときには、リセス３２がセンタラインＭを横断し
て延び吐出室２８から噛み込み領域と噛み離れ領域とへ
高圧流体を供給してバイパス流を形成するようにリセス
３２が位置している。

吸入室のランド４２は、第１５図の場合と比べて、孔２
９の出口を規制し始める。これにより、バイパス流体が
吸入室へ自由に流れにククシ、その結果噛み離れ領域の
圧力が増加する。このように吸入制御することから得ら
れる結果は、第１９図を第１０図と比較すれば理解でき
る筈である。

１対の通路４６が吸入室２６と噛み離れ領域の外側のギ
ヤ２２・２４の歯とを連通させている。

この通路４６を設けたことにより、ランド４２を吸入制
御バルブとして活用したときに生じるキャビテーション
であって、吐出室２８の方へ移動するギヤ山内に生じる
キャビテーションが防止される。

これと同時に、スプール３０の吸入制御部４２の位置が
どこであろうと、高速回転のどきに、］−記過通路６は
キャビテーションを防止することになる。上記通路４６
は第１５図〜第１７図の場合にも副次的な流れを供給す
るけれども、第１図〜第４図の実施例のものにも上記通
路４６を設けてもよい。

本発明について詳細に記述しかつ図示したが、図示の便
宜上のもので例を示すものにすぎないことは明確に理解
されるべきであり、これらに限定されるものではない。

本発明の原理はスプールの位置によってギヤモータの出
力速度とトルクとを調節するようにした各種ギヤモータ
にも適用し得る。

本発明の思想と適用範囲は特許請求の範囲の文言によっ
てのみ限定されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を組込んであり調節可能なエネ
ルギ回収機構を有するｉｊＪ変吐変量出量型ギヤポンプ
量吐出・雰エネルギ回収モードにおける断面図である。 第２図は第１図のポンプの全量吐出未満の吐出・部分エ
ネルギ回収モードにおける断面図ごある。 第３図は第１図のポンプのフルパイバスモードにおける
断面図である。 第４図は第２図［Ｖ−ｒＶ線断面図である。 第５図及び第６図は本発明の原理によるエネルギ回収を
示す図であって異なる回転状態における第２図の噛み合
い領域の拡大図である。 第７図は標準的なポンプの全量吐出のときの圧力とトル
クの線図である。 第８図はバイパス付標準的なポンプの部分バイパスのと
きの圧力とトルクの線図である。 第９図は米国特許第１，９１２，７３７号のポンプの部
分バイパスのときの圧力とトルクの線図である。 第１０図は本発明に係るポンプの第２図に示した部分バ
イパスのときの圧力とトルクの線図である。 第１１図はバイパス付標準的なポンプの待機状態のとき
の圧力とトルクの線図である。 第１２図は米国特許第１，９１２，７３７号のポンプの
待機状態のときの圧力とトルクの線図である。 第１３図はドライパルプ付標準的なポンプのドライモー
ド又は待機状態のときの圧力とトルクの線図である。 第１４図は本発明に係るポンプの第３図に示した待機状
態又はフルバイパスのときの圧力とトルクの線図である
。 第１５図は本発明の原理を組込んであり３１１節可能な
エネルギ回収機構を有する別の可変吐出量型ギヤポンプ
の全量吐出・零エネルギ回収モードにおける断面図であ
る。　第１６図は第１５図のポンプのフルバイパス・最
大エネルギ回収モードにおける断面図である。 第１７図は第１５図のポンプの全量吐出未満の吐出・部
分エネルギ回収モードにおける断面図である。 第１８図は本発明に係るポンプの第１６図に示した待機
状態又はフルバイパスのときの圧力とトルクの線図であ
る。 第１９図は本発明に係るポンプの第１７図に示した部分
バイパスのときの圧力とトルクの線図である。 ２０・・ハウジング、　　２２・２４・・ギヤ、２６・
・吸入室、　２８・・吐出室、　３０・・スプール、　
３２・・スロット、　　３４・・スロット、　３６・・
信号圧力室、　４１・・圧入室、４２・・端部（ランド
）、　４６・・通路。 特許出願人　　ヒデレコ　インコーポレーテット第　７
　図　　　　　　　櫻↑的ポンプ（全量吐出） 第１図 第２図 派　　　　　　　　　　１ 袈　　　　　　　　　　） 麻　　　　　　　１４

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）　吸入室及び吐出室と、 平行な軸回りに反対方向に回転可能な１対のギヤであっ
   て、吸入室と吐出室との間にあり、容積が減少する吐出
   室側の噛み込み領域と容積が増加する吸入室側の噛み離
   れ領域とを有する相互噛合領域を備えた１対のギヤと、 上記吐出室から上記相互噛合ギヤの噛み込み領域に隣接
   する噛み離れ領域の選択された部分に高圧流体を調節可
   能に供給してポンプの吐出量を変え且つエネルギ回収量
   を変える為に、吐出室と連通した流体通路に設けられた
   吐出調節手段とを備えたことを特徴とする可変吐出量型
   ギヤポンプ。
2. （２）　上記吐出調節手段が、上記ギヤの噛み離れ領域
   の選択された部分に十分な高圧流体を供給するのに十分
   な大きさの、上記吐出室と上記相互噛合領域とを接続す
   る通路を備えている第１請求項に記載の可変吐出量型ギ
   ヤポンプ。
3. （３）　上記吐出調節手段が、上記吐出室と連続的に連
   通しているスロットを有するスプールと、上記相互噛合
   領域の選択された部分に連通するように上記スロットを
   整列させる為に軸線に沿って上記スプールを直線的に移
   動させる位置決め手段とを備えている第１請求項に記載
   の可変吐出量型ギヤポンプ。
4. （４）　上記ギヤにはある高さの歯が形成され、上記ス
   ロットは上記相互噛合領域の歯に重複するように上記高
   さと実質的に等しい幅を備えている第３請求項に記載の
   可変吐出量型ギヤポンプ。
5. （５）　上記スプールの直線運動の軸線が、上記ギヤの
   平行な回転軸から等距離にある第４請求項に記載の可変
   吐出量型ギヤポンプ。
6. （６）　上記位置決め手段が、上記吐出室及び噛み込み
   領域と噛み離れ領域との接する部分を越えて上記スプー
   ルが延びるように上記スプールを移動させる第３請求項
   に記載の可変吐出量型ギヤポンプ。
7. （７）　上記吐出調節手段が、エネルギ回収量を変える
   ために、上記噛み込み領域に隣接している噛み離れ領域
   の選択された部分内に高い正圧を調節可能に維持する第
   １請求項に記載の可変吐出量型ギヤポンプ。
8. （８）　上記吐出調節手段が、ポンプの吐出量を変え且
   つエネルギ回収量を変えるために、上記噛み込み領域と
   それに隣接する噛み離れ頷域の選択された部分の圧力を
   吐出室の圧力に調節可能に等しくする第１請求項に記載
   の可変吐出量型ギヤポンプ。
9. （９）　エネルギ回収量を変えるために、上記吸入室と
   噛み離れ領域間の流体の流れを可変に制御する吸入調節
   手段であって、上記吸入室と噛み離れ領域とを接続する
   吸入調節手段を備えている第１請求項に記載の可変吐出
   量型ギヤポンプ。
10. （１０）　上記吸入室と噛み離れ領域間の流体の流れが
    吐出量の減少に応じて減少しそれによりエネルギ回収量
    が増加するように上記吸入調節手段と上記吐出調節手段
    とを調整する調整手段を備えている第９請求項に記載の
    可変吐出量型ギヤポンプ。
11. （１１）　上記吸入調節手段と上記吐出調節手段と上記
    調整手段とがスロットと吸入ランドとを有する共通のス
    プールを備えており、上記スロットは吐出室に連続的に
    連通しており、上記吸入ランドは上記吸入室と上記噛み
    離れ領域間の一次流体の流量を変えるようになっており
    、上記位置決め手段が上記スロットを上記相互噛合領域
    の選択された部分に連通するように整列させて上記吸入
    一次流体流量を変える為に、上記スプールを軸線に沿っ
    て直線的に移動させるようになっている第１０請求項に
    記載の可変吐出量型ギヤポンプ。
12. （１２）　エネルギ回収を減少させることなくキャビテ
    ーションを防止する為の副通路手段であって、上記吸入
    室と上記相互噛合領域の外側のギヤ歯とを連続的に接続
    する副通路を備えている第９請求項に記載の可変吐出量
    型ギヤポンプ。