JPH09287578A - 二連式ギヤポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二つのギヤ室にギヤ対を備える二連式ギヤポ
ンプにおいて、部品点数の削減、加工及び組み立て工数
の削減を図り、大量生産による製品コストの低減に寄与
できる二連式ギヤポンプを提供する。 【解決手段】 駆動軸３に取り付けられる第１，第２ギ
ヤ3a，3bには、軸心を貫通する取り付け孔30，31を形成
し、取り付け孔30は、内周にスプラインを備えるスプラ
イン孔とする。従動軸４に取り付けられる第３，第４ギ
ヤ4a，4bには、軸心を貫通する取り付け孔40，41を形成
し、これらは、夫々の内周にスプラインを備えるスプラ
イン孔とし、第１ギヤ3a、第３，第４ギヤ4a，4bを共通
部品とする。駆動軸３及び従動軸４の一部に、取り付け
孔30，40，41内周のスプラインと共通仕様のスプライン
が形成されたスプライン部32，42を設け、第１ギヤ3a及
び第３，第４ギヤ4a，4bは、夫々の取り付け孔30，40，
41をスプライン部32，42に係合させて、駆動軸３及び従
動軸４に回転方向に固定して取り付ける。第２ギヤ3bの
みは、駆動軸３のスプライン部32の非形成部位に回転自
在に支持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相互に噛合するギ
ヤ対の回転によりポンプ作用をなすギヤポンプに関し、
特に、仕切り板により隔てられた二つのギヤ室の夫々に
前記ギヤ対を備える二連式ギヤポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】ギヤポンプは、長円形の軸断面を有する
ギヤ室の内部に、互いに平行をなす軸回りに回転するギ
ヤ対を、略中央位置にて相互に噛み合わせて配し、この
噛み合い位置の両側に吸込室及び吐出室を形成してな
り、吸込室内部の流体を、同側に向いた前記ギヤ対の歯
間に受け入れ、ギヤ室の内周面との間に封止して吐出室
に送り出すポンプ作用をなすものであり、簡素な構成の
安価なポンプとして、多くの産業分野において用いられ
ている。

【０００３】ギヤポンプにおいては、前述した如く、ギ
ヤ対の歯間に封止された流体が、該ギヤ対の回転に伴っ
て吐出室に送り出されることから、ベーンポンプ、トロ
コイドポンプ等、他の回転容積形ポンプと同様、その吐
出側に、ギヤ対の歯数及び回転速度に応じた周期を有す
る脈動圧が発生するという問題があり、この脈動圧の軽
減を図ったギヤポンプとして、特開昭59-60001号公報、
実開昭62−165491号公報等に開示されている二連式ギヤ
ポンプがある。これは、二つのギヤ室を相互間を仕切り
板により隔てて並設し、これらの内部に配した各別のギ
ヤ対を周方向に位相をずらせて噛み合わせ、これらによ
る流体の送り出しを交互に行わせることにより、吐出側
に発生する脈動圧を軽減しようとしたものである。

【０００４】図４は、二連式ギヤポンプによる脈動低減
効果を吐出流量の脈動率（脈動による変動流量の全吐出
量に対する割合）を媒介として調べた結果を示す図であ
り、図中の破線は、単一のギヤ室を有する単連式ギヤポ
ンプにおける結果を、同じく実線は、二連式ギヤポンプ
における結果を夫々示しており、これら両者の比較によ
り、二連式ギヤポンプにおいては、ギヤ対の歯数の如何
に拘わらず吐出側での脈動の発生を大幅に低減し得るこ
とがわかる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、以上の如き二連
式ギヤポンプは、仕切り板により隔てられた二つのギヤ
室内に、両室共通の駆動軸と従動軸とを平行をなして架
設し、これら夫々に取り付けた各一対のギヤを、各別の
ギヤ室内部にて噛合させて前記ギヤ対を構成してなり、
特開昭59-60001号公報、実開昭62−165491号公報に開示
されている如く、駆動軸に取り付けた一対のギヤを駆動
源からの伝動により回転駆動し、これらとの噛み合いに
より、従動軸に取り付けた一対のギヤを従動回転させる
伝動構成が一般的に採用されている。

【０００６】駆動軸及び従動軸へのギヤの取り付けにつ
いて、特開昭59-60001号公報には、駆動軸上のギヤは相
対回転しないように設けられ、従動軸上のギヤはゆるく
設けることができるとされているのみであり、一般的に
は、実開昭62−165491号公報に開示された如く、駆動軸
上の一方のギヤは嵌着（圧入固定）により一体化し、他
方のギヤはキーを介して嵌合し、また従動軸上のギヤ
は、すべり軸受を介して夫々支持する取り付け態様が採
用されている。

【０００７】ところが、この取り付け態様を採用した場
合、駆動軸及び従動軸に取り付けられるギヤとして、駆
動軸に圧入固定されるギヤと、駆動軸にキー嵌合せしめ
られるギヤと、従動軸に軸受を介して嵌合せしめられる
ギヤとの３種が存在し、また従動軸上にギヤを支持する
すべり軸受を必要とする等、部品点数が多くなる上、ギ
ヤの圧入固定のための工程が必要であり、組み立てに多
大の工数を要するという問題がある。

【０００８】また、ギヤを支持する駆動軸及び従動軸に
おいては、前者には、ギヤの圧入部位の周面加工、キー
埋設のためのキー溝加工等、また後者には、ギヤの支持
部位におけるすべり軸受嵌合のための周面加工等、高い
精度が要求される精密な加工が必要であり、これらの加
工に多大の工数を要するという問題がある。

【０００９】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、部品点数の削減、加工及び組み立て工数の削減
を可能とし、大量生産による製品コストの低減に寄与で
きる二連式ギヤポンプを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る二連式ギヤ
ポンプは、仕切り板により隔てられた二つのギヤ室内
に、両室共通の駆動軸と従動軸とを平行をなして架設
し、これら夫々に取り付けた各一対のギヤを前記両ギヤ
室内にて相互に噛合させてある二連式ギヤポンプにおい
て、前記駆動軸に取り付けられた一対のギヤは、その一
方が少なくとも回転方向に固定され、また他方が回転自
在に支持されており、前記従動軸に取り付けられた一対
のギヤは、その両方が回転方向に固定されていることを
特徴とする。

【００１１】更に加えて、前記駆動軸上、及び前記従動
軸上でのギヤの固定は、共通仕様のスプラインにより実
現させてあることを特徴とする。

【００１２】本発明においては、駆動軸側の一対のギヤ
は、その一方を回転方向に固定して取り付け、他方を回
転自在に支持し、従動軸側の一対のギヤは、その両方を
回転方向に固定して取り付け、回転方向に固定されたギ
ヤと、回転自在のギヤとの２種のギヤにより二連式ポン
プを構成し、駆動軸の回転が、該駆動軸に回転を固定さ
れたギヤから、これに噛合するギヤを介して従動軸に伝
達され、該従動軸に回転を固定された他方のギヤの回転
が、これに噛合し、駆動軸に回転自在に支持されたギヤ
に伝達される伝動構成として、部品点数の削減を図る。
更に、駆動軸及び従動軸上でのギヤの回転方向の固定を
共通仕様のスプラインにより実現し、固定ギヤの共用を
図り、また、駆動軸及び従動軸における固定のための加
工を容易化して、加工工数及び組み立て工数を削減す
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る二連
式ギヤポンプの側断面図、図２は、図１のII−II線によ
る横断面図である。

【００１４】本発明に係る二連式ギヤポンプは、その中
央部を貫通する長円形断面の空洞を有し、図２に示す如
き横断面形状をなす筒形の本体ブロック10の両側を、こ
れの全面を覆う態様にねじ止め固定された蓋板11，11に
より塞いで構成されたハウジング１を備えている。ハウ
ジング１の内部は、前記空洞部の両側に嵌挿された一対
のサイドプレート12，12と、これらの間に嵌挿された仕
切り板13とにより２分割され、軸長方向に並ぶ一対のギ
ヤ室14，14が形成されている。

【００１５】ギヤ室14，14の内部には、両室に共通の駆
動軸３と従動軸４とが、サイドプレート12，12に形成さ
れた軸受孔により両持ち支持され、長円形断面を有する
ギヤ室14の両側の半円部の略中心上に夫々位置し、互い
に平行をなして架設されている。駆動軸３は、一側の蓋
板11を貫通してハウジング１外に延長され、この延長端
に伝達される図示しない駆動源からの駆動力により回転
駆動されるようになしてあり、該駆動軸３には、第１ギ
ヤ3aと第２ギヤ3bとが、前記ギヤ室14，14の内部に夫々
位置して取り付けられている。

【００１６】従動軸４は、サイドプレート12，12の軸受
孔内に軸端を有しており、該従動軸４には、第３ギヤ4a
と第４ギヤ4bとが、前記ギヤ室14，14の内部に夫々位置
して取り付けられ、第３ギヤ4aは、駆動軸３に取り付け
られた第１ギヤ3aに、第４ギヤ4bは、駆動軸３に取り付
けられた第２ギヤ3bに、駆動軸３と従動軸４との軸心を
含む面内において夫々噛合させてある。

【００１７】本発明に係る二連式ギヤポンプの特徴は、
駆動軸３への第１，第２ギヤ3a，3bの取り付け、及び従
動軸４への第３，第４ギヤ4a，4bの取り付け態様にあ
る。図３は、本発明に係る二連式ギヤポンプの要部の分
解図であり、前記各ギヤの取り付け態様は本図に明らか
である。

【００１８】本図に示す如く、第１，第２ギヤ3a，3b、
及び第３，第４ギヤ4a，4bは、これらの配設のためのギ
ヤ室14，14の軸方向幅に対応する厚さを有し、その軸心
部には、駆動軸３又は従動軸４への取り付けのための取
り付け孔が貫通形成されている。第１ギヤ3aの取り付け
孔30、及び第３，第４ギヤ4a，4bの取り付け孔40，41
は、その内周面に互いの共通仕様のスプラインが形成さ
れたスプライン孔となっており、第１ギヤ3a、及び第
３，第４ギヤ4a，4bは、夫々の取り付け孔30，40，41を
含めて同一部品として構成されている。第２ギヤ3bの取
り付け孔31は、その内周面の加工により、所定の公差を
有して駆動軸３に外嵌される嵌め合い孔とななってい
る。

【００１９】駆動軸３は、ハウジング１外への突出端と
逆側に、第１ギヤ3aの厚さに略相当する長さに亘り、そ
の外周にスプラインが形成されたスプライン部32を備え
ており、第１ギヤ3aは、駆動軸３の一側から外嵌され、
その取り付け孔30内周のスプラインを前記スプライン部
32に係合させて、回転方向に固定して取り付けられてい
る。また第２ギヤ3bは、その取り付け孔31を介して駆動
軸３の他側から外嵌され、スプライン部32以外の部位に
回転方向及び軸長方向への移動自在に取り付けられてい
る。

【００２０】また従動軸４は、軸長方向の略中央部に、
第３，第４ギヤ4a，4bの厚さと、前記仕切り板13の厚さ
とを合わせた長さ範囲に亘って、その外周にスプライン
が形成されたスプライン部42を備えており、該従動軸４
への第３ギヤ4a及び第４ギヤ4bの取り付けは、夫々の取
り付け孔40，41内周のスプラインを前記スプライン部32
に係合させ、夫々を回転方向に固定してなされている。

【００２１】駆動軸３のスプライン部32と従動軸４のス
プライン部42とは、夫々への取り付け対象となる第１ギ
ヤ3aの取り付け孔30、及び第３，第４ギヤ4a，4bの取り
付け孔40，41内周に形成されたスプラインと仕様を合わ
せ、周方向のガタ付きを伴うことなく係合し得るように
なしてある。また、これらのスプラインの仕様は、周方
向ピッチが第３，第４ギヤ4a，4b外周の歯の形成ピッチ
と対応するように設定されており、両ギヤ4a，4bの従動
軸４への取り付けは、各別の取り付け孔40，41とスプラ
イン部42との周方向位置を変えて、夫々の外周の歯の位
相を形成ピッチの半長分だけずらせてなされている。

【００２２】駆動軸３外周のスプライン部32と、従動軸
４外周のスプライン部42とは、前述した如く共通の仕様
を有しており、これらの形成は、同一の工具を用いた転
造加工により、多大の加工工数を要することなく一括し
て行われ、これら両軸３，４への各別のギヤの取り付け
も容易に行われ、多大の組み立て工数を要しない。

【００２３】駆動軸３への第１，第２ギヤ3a，3bの取り
付け、従動軸４への第３，第４ギヤ4a，4bの取り付け
は、夫々の間に前記仕切り板13を挾み、該仕切り板13の
一側において第１ギヤ3aと第３ギヤ4aとを、また他側に
おいて第２ギヤ3bと第４ギヤ4bとを夫々噛み合わせてな
され、本発明に係る二連式ギヤポンプは、駆動軸３と従
動軸４とを各別のギヤの取り付け位置の両側において、
前記サイドプレート12，12の各別の軸受孔に支持させ、
これらと共に本体ブロック10の空洞部に収納せしめ、前
記蓋板11，11を取り付けて図１に示す如く構成される。

【００２４】このとき、従動軸４上の第３，第４ギヤ4
a，4bは、前述の如く、夫々の外周の歯の位相を形成ピ
ッチの半長分だけずらせて取り付けてあるから、仕切り
板13の両側のギヤ室14，14内にて夫々生じる第１，第３
ギヤ3a，4aの噛み合い位置と、第２，第４ギヤ3b，4bの
噛み合い位置とは、これらの外周における歯の形成ピッ
チの半長分だけ位相をずらせて実現される。

【００２５】このように構成された本発明に係る二連式
ギヤポンプにおいて、ハウジング１外への駆動軸３の突
出端に伝達される駆動力は、該駆動軸３に回転方向に固
定されて取り付けられた第１ギヤ3aに伝達され、これに
噛合し、従動軸４に回転を拘束された第３ギヤ4aに伝達
され、これと共に生じる従動軸４の回転が、該従動軸４
に回転を拘束された第４ギヤ4bに伝達され、これに噛合
し、駆動軸３に回転自在に支持された第２ギヤ3bに伝達
されることとなり、図１中に白抜矢符により示す如き伝
動構成となり、仕切り板13により隔てられたギヤ室14，
14内にて互いに噛合して回転する第１，第３ギヤ3a，4a
と、第２，第４ギヤ3b，4bとによりポンプ作用がなされ
る。

【００２６】図２は、第１，第３ギヤ3a，4aが配設され
た一方のギヤ室14を示しており、両ギヤ3a，4aの噛み合
い位置を挾んだ両側には、図中に矢符にて示す回転方向
の下流側に吸込室５が、同じく上流側に吐出室６が形成
されている。ギヤ室14，14間の隔壁となる仕切り板13に
は、第１，第３ギヤ3a，4aの噛み合い位置の両側に、両
ギヤ3a，4a回転領域を避けるように切欠き部5a，6aが形
成されており、吸込室５及び吐出室６は、これらの切欠
き部5a，6aにより、第２，第４ギヤ3b，4bが配設された
他方のギヤ室14と連通する態様に形成され、本体筒10の
対応位置に開口する吸込口15及び吐出口16を介して、ハ
ウジング１外の図示しない吸込先及び吐出先に夫々接続
されるようになしてある。

【００２７】このような構成により、吸込口15を経て吸
込室５に導入される流体は、該吸込室５を臨む第１ギヤ
3aと第３ギヤ4aとの歯間、又は第２ギヤ3bと第４ギヤ4b
との歯間に受け入れられ、これらの回転により、夫々の
歯間と本体筒10の内周面との間に封止された状態で搬送
され、吐出室６に送り出される。この送り出しを終えた
第１，第３ギヤ3a，4a及び第２，第４ギヤ3b，4bは、夫
々の噛み合い位置を経て吸込室５側に向き、該吸込室５
内の流体を再度受け入れて吐出室６に送り出す作用をな
す。

【００２８】第１，第３ギヤ3a，4aと第２，第４ギヤ3
b，4bとによる流体の送り出しは、夫々の歯間の封止分
を一単位として間欠的に生じるが、仕切り板13により隔
てられたギヤ室14，14において、前述の如く、噛み合い
位相をずらせた第１，第３ギヤ3a，4aと第２，第４ギヤ
3b，4bとにより交互に行われるから、吐出室６に発生す
る脈動圧は、図４に示す如く低レベルに保たれる。この
ことは、従動軸４上への第２，第４ギヤ4a，4bの取り付
けに際し、両者の取り付け孔40，41とスプライン部42と
の係合位置を変えることにより容易に実現される。

【００２９】なお、駆動軸３上の第１ギヤ3a、及び従動
軸４上の第３ギヤ4a又は第４ギヤ4bは、例えば、夫々の
取り付け孔30，40，41内周のスプラインとスプライン部
32，42とを、圧入を伴う密な係合がなされるものとし、
軸長方向の移動を拘束する構成とすることができる。こ
の拘束は、駆動軸３及び従動軸４に係合された止め輪
等、他の拘束手段により実現してもよい。但しこの場合
においても、駆動軸３上の第２ギヤ3b、及び従動軸４上
の第４ギヤ4b又は第３ギヤ4aについては、軸長方向の移
動を拘束せず、各部の加工誤差、及び組付け誤差を吸収
し得る構成とする必要がある。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る二連式ギ
ヤポンプにおいては、駆動軸側の一対のギヤは、一方を
回転方向に固定し他方を回転自在に取り付け、また、従
動軸側の一対のギヤは、共に回転方向に固定して取り付
けたから、固定ギヤと非固定ギヤとの２種のギヤと、共
通の固定手段を備えた駆動軸及び従動軸とにより二連式
ポンプを構成でき、部品点数の削減、加工及び組み立て
工数の削減を図ることができる。

【００３１】また、駆動軸及び従動軸上での固定ギヤの
回転拘束を共通仕様のスプラインにより実現したから、
固定ギヤを完全に共用でき、また、駆動軸及び従動軸に
おける固定のための加工が容易となり、加工工数及び組
み立て工数の更なる削減が可能となる等、本発明は優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る二連式ギヤポンプの側断面図であ
る。

【図２】図１のII−II線による横断面図である。

【図３】本発明に係る二連式ギヤポンプ要部の分解図で
ある。

【図４】二連式ギヤポンプによる脈動低減効果を示す図
である。

【符号の説明】 １ ハウジング ３ 駆動軸 3a 第１ギヤ 3b 第２ギヤ ４ 従動軸 4a 第３ギヤ 4b 第４ギヤ ５ 吸込室 ６ 吐出室 12 サイドプレート 13 仕切り板 14 ギヤ室 30 取り付け孔 31 取り付け孔 32 スプライン部 40 取り付け孔 41 取り付け孔 42 スプライン部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仕切り板により隔てられた二つのギヤ室
   内に、両室共通の駆動軸と従動軸とを平行をなして架設
   し、これら夫々に取り付けた各一対のギヤを前記両ギヤ
   室内にて相互に噛合させてある二連式ギヤポンプにおい
   て、前記駆動軸に取り付けられた一対のギヤは、その一
   方が少なくとも回転方向に固定され、また他方が回転自
   在に支持されており、前記従動軸に取り付けられた一対
   のギヤは、その両方が回転方向に固定されていることを
   特徴とする二連式ギヤポンプ。
2. 【請求項２】 前記駆動軸上、及び前記従動軸上でのギ
   ヤの固定は、共通仕様のスプラインにより実現させてあ
   る請求項１記載の二連式ギヤポンプ。