JPH0893657A - 歯車ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】寸法精度の高い部品を不要にする。 【構成】板バネ２２の上方への付勢力によって、歯車
３，４の下面側がプレート２１に密接すると共に、上面
側は上蓋１１に密接する。これによって、歯車３，４の
上側及び下側にクリアランスｃ１，ｃ２が生じない。し
たがって、板バネ２２によって吸込パイプ６側と吐出パ
イプ７側とが分離されるので、歯車ポンプ１０の使用時
に吐出パイプ７側から吸込パイプ６側へ液体が逆流する
のを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、効率向上が可能な歯車
ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、１対の歯車３，４の
噛み合いによって流体例えば液体等を圧送する歯車ポン
プ２０が知られている。この歯車ポンプ２０は構造が簡
単であると共に軽量であり、各種の用途に用いられてい
る。

【０００３】この歯車ポンプ２０においては、ケース１
に凹設された密閉室２に例えば高さ１０ｍｍの１対の歯
車３，４が回転自在に取り付けられ、密閉室２の一側面
には液体を吸い込むための吸込パイプ６が設けられ、他
の側面には吸い込んだ液体を吐出するための吐出パイプ
７が設けられている。歯車３，４は密閉室２の中央で互
いに歯合すると共に、それぞれの歯先は密閉室２の内壁
に内接している。

【０００４】図６に示すように、密閉室２の底面に一致
した形状のステンレス製のプレート２１が密閉室２の底
面に載置され、歯車３，４の回転時の摩擦を低減すると
共に、歯車３，４の下側に液体が流入するのが防止され
る。このプレート２１には、固定軸９及び駆動軸８に応
じた位置に円形の抜き孔２１ａが設けられている。ま
た、上蓋１１はケース１の上側のフランジ部１ａにネジ
１２によって密着固定され、吸い込んだ液体が外部に漏
れないように密閉室２を封止している。

【０００５】歯車３，４の上面側は上蓋１１に密接する
と共に、歯車３，４の下面側はプレート２１に密接して
いる。歯車３はケース１の底部から回転自在に挿通され
た駆動軸８に固定されており、歯車４は密閉室２の底面
に立設された固定軸９に回転自在に取り付けられてい
る。

【０００６】この歯車ポンプ２０を使用するときは、図
５に示すように、駆動軸８の同軸上に設けられたモータ
（図示せず）によって駆動軸８が回転駆動されて、歯車
３が時計方向に回転し、これと歯合する歯車４が反時計
方向に回転する。歯車３，４の回転によって、吸込パイ
プ６から吸い込まれた液体が歯車３，４の歯溝と密閉室
２の内壁とで形成される空間５に閉じこめられて、吐出
パイプ７側に搬送される。これによって、液体が吸込パ
イプ６側から吐出パイプ７側に圧送される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示す
ように、歯車１４は製造時に生じた寸法誤差によって所
定の高さより若干小さくなったものである。この歯車１
４が取り付けられたとき、歯車１４の下面とプレート２
１との間のクリアランスｃ１及び歯車１４の上面と上蓋
１１の下面との間のクリアランスｃ２が生じる。

【０００８】この歯車ポンプ２０を使用したとき、液体
を吸込パイプ６側から吐出パイプ７側に圧送することに
よって、吐出パイプ７側は吸込パイプ６側に比べて高圧
力となる。したがって、クリアランスｃ１，ｃ２を通じ
て液体が低圧力の吸込パイプ６側へ逆流する。このクリ
アランスｃ１，ｃ２の合計が４０μｍを越えた場合、歯
車ポンプ２０の送液効率が著しく低下する。

【０００９】したがって、送液効率を向上させるため
に、歯車３，４及びケース１はμｍ単位の精度で加工す
る必要があり、加工費がかさみ原価が増大する原因とな
っていた。また、所定の送液効率を確保するために、組
立後に部品の調整、再加工又は交換などの作業を必要と
し、組立工程が増えるなどの問題があった。

【００１０】そこで本発明は、上述した問題を解決した
ものであって、精度の低い部品を使用した場合にも送液
効率を向上させることが可能な歯車ポンプを提案するも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、一対の歯車と、一対の歯車を回
転自在に収納する密閉されたケースと、流体が歯車の側
面に流れ込むのを防止するため歯車の少なくとも一方の
側面とケースとの間に配置されたプレートとを有し、ケ
ースに流体の吸込口と吐出口が設けられ、歯車の回転に
よって、吸込口から吸い込まれた流体が歯車の歯の間に
挟まれた状態で吐出口まで搬送されて外部に吐出される
歯車ポンプにおいて、プレートとケースとの間にプレー
トを歯車側に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とす
るものである。

【００１２】

【作用】図３に示すように、板バネ２２の両端は密閉室
２の底面に当接すると共に、上方に膨らんだ中央部がプ
レート２１の下面に当接する。したがって、板バネ２２
の上方への復帰力によって、プレート２１及び歯車３，
４は常に上方に付勢されている。この付勢力によって、
歯車３，４の下面側がプレート２１に密接すると共に、
上面側は上蓋１１に密接する。したがって、歯車３，４
の上側及び下側にクリアランスｃ１，ｃ２が生じるのを
防止することができる。

【００１３】また、歯車３，４の下側に配置されたプレ
ート２１の外周が密閉室２の側面に当接することによっ
て、歯車３，４の下側に液体が流入するのが防止され
る。また、板バネ２２は吸込パイプ６側から吐出パイプ
７側へ湾曲して、板バネ２２の長手方向（紙面に対して
垂直方向）に沿って両端が密閉室２の底面に当接すると
共に中央部がプレート２１に当接しているので、吸込パ
イプ６側と吐出パイプ７側とが分離される。

【００１４】このように、歯車３，４に多少の製造誤差
があっても、板バネ２２によってクリアランスｃ１，ｃ
２の発生が防止されると共に吸込パイプ６側と吐出パイ
プ７側とが分離されるので、高圧力の吐出パイプ７側か
ら低圧力の吸込パイプ６側へ液体が逆流するのを防止す
ることができる。

【００１５】

【実施例】続いて、本発明に係わる歯車ポンプの一実施
例について、図面を参照して詳細に説明する。なお、上
述と同様な部分には同一の符号を付けて詳細な説明を省
略した。

【００１６】図１は本発明による歯車ポンプ１０の構成
を示す。ガラス繊維入りプラスチックで成形されたケー
ス１には、歯車３，４を取り付けるための密閉室２が凹
設されている。密閉室２の一側面には液体を吸い込むた
めの吸込パイプ６が設けられ、他の側面には吸い込んだ
液体を吐出するための吐出パイプ７が設けられている。
更に、密閉室２の底面には、吸込パイプ６及び吐出パイ
プ７をはさんで対称となる位置に円柱状の固定軸９と駆
動軸８を挿通するための軸孔２３とが設けられている。

【００１７】密閉室２の底面には、吸込パイプ６側から
吐出パイプ７側に緩やかに湾曲する形状の板バネ２２が
載置されている。板バネ２２の上には、密閉室２の底面
に一致した形状のステンレス製のプレート２１が載置さ
れて、歯車３，４の回転時の摩擦を低減すると共に、歯
車３，４の下側に液体が流入するのが防止される。プレ
ート２１及び板バネ２２には、固定軸９及び軸孔２３に
応じた位置に円形の抜き孔２１ａ及び２２ａがそれぞれ
設けられている。

【００１８】液体を吸込パイプ６側から吐出パイプ７側
に供給するための１対の歯車３，４は、カーボン入り樹
脂で成形されている。そして、板バネ２２の抜き孔２２
ａ、プレート２１の抜き孔２１ａ及び歯車４の下面に設
けられている挿通穴４ａに固定軸９を挿通させることに
よって、歯車４は密閉室２の内部に回転自在に取り付け
られている。また、ケース１の軸孔２３、板バネ２２の
抜き孔２２ａ、プレート２１の抜き孔２１ａ及び歯車３
の下面に設けられている挿通穴３ａに駆動軸８を挿通さ
せることによって、歯車３は密閉室２の内部に取り付け
られている。駆動軸８の上端は矩形の係止部８ａが成形
されており、歯車３の挿通穴３ａの内部の上側に係止部
８ａに一致する形状の係止溝３ｂが成形されている。駆
動軸８の係止部８ａが歯車３の係止溝３ｂに係止される
ことによって、図２に示すように、歯車３は駆動軸８に
固定され、駆動軸８と同軸上に設けられたモータ（図示
せず）によって歯車３は回転する。また、歯車３，４は
互いに歯合しているので、歯車４は歯車３と共に回転す
る。

【００１９】ケース１の上側に設けられたフランジ部１
ａにステンレス製の上蓋１１がネジ１２によって固定さ
れ、吸い込んだ液体が外部に漏れないように密閉室２が
密閉されている。プレート２１及び歯車３，４は板バネ
２２の上方への復帰力によって上方へ付勢されている。
したがって、歯車３，４の下面側がプレート２１に密接
すると共に、上面側は上蓋１１に密接する。この歯車ポ
ンプ１０では、上述したように、歯車３，４の回転によ
って吸込パイプ６（図１）から吸い込まれた液体が歯車
３，４の歯溝と密閉室２の内壁との間に閉じこめられ
て、吐出パイプ７側に運ばれる。これによって、液体が
吸込パイプ６側から吐出パイプ７側に圧送される。

【００２０】図３に示すように、所定の寸法通りに加工
された歯車３が駆動軸８に取り付けられた場合、板バネ
２２は吸込パイプ６側から吐出パイプ７側へ湾曲し、板
バネ２２の長手方向（紙面に対して垂直方向）に沿って
両端が密閉室２の底面に当接すると共に、上方に膨らん
だ中央部がプレート２１の下面に当接する。板バネ２２
の上方への復帰力によって、プレート２１及び歯車３は
常に上方に付勢されている。この付勢力によって、歯車
３の下面側がプレート２１に密接すると共に、上面側は
上蓋１１に密接する。したがって、歯車３の上側及び下
側にクリアランスｃ１，ｃ２が生じるのを防止すること
ができる。

【００２１】また、図４に示すように、歯車１４は製造
時に生じた寸法誤差によって歯車３よりも若干高さが小
さくなっている。この歯車１４が駆動軸８に取り付けら
れた場合、板バネ２２の中央部は図３の状態より更に上
方に膨らんだ状態となり、図３の場合と同様に板バネ２
２の上方への復帰力が作用する。板バネ２２の上方への
復帰力によって、プレート２１及び歯車１４は常に上方
に付勢される。この付勢力によって、歯車１４の下面側
がプレート２１に密接すると共に、上面側は上蓋１１に
密接する。したがって、歯車１４の上側及び下側にクリ
アランスｃ１，ｃ２が生じるのを防止することができ
る。

【００２２】また、図３及び図４に示すように、歯車
３，１４の下側に配置されたプレート２１の両端が密閉
室２の両側面に当接することによって、歯車３，１４の
下側に液体が流入するのが防止される。これにより、吸
込パイプ６側と吐出パイプ７側とが分離される。この歯
車ポンプ１０を使用したとき、液体が吸込パイプ６側か
ら吐出パイプ７側に圧送されることによって、吐出パイ
プ７側は吸込パイプ６側に比べて高圧力となるが、この
場合、プレート２１と板バネ２２によって、プレート２
１の下側を通じて吐出パイプ７側から吸込パイプ６側へ
液体が逆流するのを防止することができる。

【００２３】また、図２に示すように、歯車３，４の歯
合部１５において吸込パイプ６（図１）側と吐出パイプ
７側との圧力差が最も大きくなる。したがって、板バネ
２２は少なくとも歯車３，４の歯合部１５を含む駆動軸
８と固定軸９との間の範囲に亘って配置されることが好
ましい。なお、本例では歯車３，４の全範囲に亘って板
バネ２２が配置されている。

【００２４】なお、図４では、製造誤差が生じた歯車１
４を駆動軸８に取り付けた場合について説明したが、固
定軸９（図１）に取り付けられた場合にも同様の効果を
有する。また、図４では、歯車１４は製造誤差によって
高さが小さくなった場合について説明したが、製造誤差
によって高さが大きくなった場合にも同様の効果を有す
る。また、本例においては、歯車１４に製造時に寸法誤
差が生じた場合について説明したが、ケース１の密閉室
２に製造誤差が生じた場合にも同様の効果を有する。更
に、本例においては、板バネ２２は歯車３，４の下側に
配置されている場合について説明したが、歯車３，４の
上側に配置してもよい。

【００２５】このように、歯車３，４及びケース１に多
少の寸法誤差があっても、板バネ２２によってクリアラ
ンスｃ１，ｃ２の発生が防止されると共に吸込パイプ６
側と吐出パイプ７側とが分離される。これによって、高
圧力の吐出パイプ７側から低圧力の吸込パイプ６側へ液
体が逆流しないため、送液効率を向上させることが可能
である。したがって、歯車３，４及びケース１の寸法精
度の許容範囲が大きくなり、精度の高い部品加工が不要
となるので、加工費を節約して原価を低減することがで
きる。更に、組立後に部品の調整又は交換などの作業が
不要となるので、組立工程を減らすことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、一対の
歯車と、一対の歯車を回転自在に収納する密閉されたケ
ースと、流体が歯車の側面に流れ込むのを防止するため
歯車の少なくとも一方の側面とケースとの間に配置され
たプレートとを有し、ケースに流体の吸込口と吐出口が
設けられ、歯車の回転によって、吸込口から吸い込まれ
た流体が歯車の歯の間に挟まれた状態で吐出口まで搬送
されて外部に吐出される歯車ポンプにおいて、プレート
とケースとの間にプレートを歯車側に付勢する付勢手段
を備えたことを特徴とするものである。

【００２７】したがって、本発明によれば、歯車及びケ
ースの寸法精度の許容範囲が大きくなり、精度の高い部
品加工が不要となるので、加工費を節約して原価を低減
することが可能になると共に、液体が吐出側から吸込側
に逆流するのを確実に防止できるので効率が向上する。
また、組立後に部品の調整、再加工又は交換などの作業
が不要となるので、組立工程を減らすことが可能になる
などの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる歯車ポンプ１０の構成図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】寸法誤差のある歯車１４を取り付けた場合を示
す図である。

【図５】従来例の構成図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。

【図７】寸法誤差のある歯車１４を取り付けた従来例を
示す図である。

【符号の説明】

１ ケース ２ 密閉室 ３，４，１４ 歯車 ７ 吐出パイプ ６ 吸込パイプ １１ 上蓋 ２１ プレート ２２ 板バネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の歯車と、 上記一対の歯車を回転自在に収納する密閉されたケース
   と、 流体が上記歯車の上記側面に流れ込むのを防止するため
   上記歯車の少なくとも一方の側面と上記ケースとの間に
   配置されたプレートとを有し、 上記ケースに流体の吸込口と吐出口が設けられ、 上記歯車の回転によって、上記吸込口から吸い込まれた
   上記流体が上記歯車の歯の間に挟まれた状態で上記吐出
   口まで搬送されて外部に吐出される歯車ポンプにおい
   て、 上記プレートと上記ケースとの間に上記プレートを上記
   歯車側に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする歯
   車ポンプ。
2. 【請求項２】 上記付勢手段は上記吸込口側から上記吐
   出口側に湾曲する板バネであり、上記板バネが上記一対
   の歯車の歯合部を含む所定の幅で形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の歯車ポンプ。