Working fluid feed system

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、液圧ポンプ用潤滑システム、ことに外部ギヤ・ポンプの軸受用潤滑システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】

ギヤ・ポンプのジャーナル及び軸受を潤滑するようにギヤ・ポンプにより送り込む（ｐｕｍｐ）流体（ｆｌｕｉｄ）の使用は、互いに異なる圧力で累積しないようにそれぞれ作動流体に通じ各軸受に沿う少なくとも１条のみぞを通常備えた種種の潤滑システムによってできる。 互いに異なる流体圧力は、たとえば各ギヤ歯が互いに分離するときに放出圧力降下又は流入圧力降下によって生ずる。 連続流れを生ずることにより流体は軸受を冷却する作用をする。

【０００３】 １つの手段は、各ギヤ歯の歯元の付近のポンプ圧力板面を過ぎて漏れる高圧の作動流体がギヤを支えるジャーナル及び軸受の長手に沿って下方に流れ各ジャーナルの外端部に集まるようにした高圧軸受潤滑がある。 次いで流体は、ポンプ・
ハウジング内の軸受排液通路を経て流れポンプの入口開口に戻る。 各圧力板には又潤滑みぞを設けポンプの放出側からジャーナル及び軸受まで適当な流量が得られるようにする。

【０００４】 他の手段として、潤滑剤を各かみあい歯が互いに分離する低圧領域内に引入れる低圧軸受潤滑がある。 この低圧領域はギヤ・ジャーナルの端部の各室から油を吸引する。 これ等のギヤ・ジャーナルは、前記の各室に入口開口を連結する通路により入口開口から吸引される潤滑材を送給される。

【０００５】 これ等の手段は多くの用途に対して十分ではあるが、これ等の手段では各ギヤ・ポンプに２１０°Ｆの作動限度が付与される。 その理由は２１０°Ｆを超えた温度ではギヤ・ポンプの軸受を損傷することが分っているからである。 しかし約２５０°Ｆまでの温度を持つ作動流体を送り込む（ｐｕｍｐ）ことのできるギヤ・ポンプが必要である。

【０００６】 本発明の特徴として、たとえば約２１０°Ｆより高い温度のような高い温度の作動流体を送り込むように作用する作動流体ポンプを潤滑する新規な改良された構造を提供する。

【０００７】 この特徴及びその他の特徴により本発明は、少なくとも第１のジャーナルが延びる少なくとも１個の回転ポンプ部材を備え流体圧装置を駆動するように作動流体を送るシステムに係わる。 回転ポンプ部材はハウジングのポンプ作用室内に位置させてある。 このハウジングは、ポンプ作用室に連結した入口開口及び放出開口を持つ。 このハウジングは、ポンプ部材のジャーナルを支える少なくとも第１
の軸受を備える。 ポンプにより送る作動流体は、流体圧装置を駆動した後戻し管路により入口開口に戻す。 戻し管路とギヤ・ジャーナル用軸受との間に潤滑管路により熱交換器を連結し軸受ジャーナルの潤滑用の流体を使うのに先だって戻り作動流体を冷却する。 なお本発明によればポンプ部材はギヤであり、又潤滑管路はこのギヤから遠い方のジャーナル端部で室に連結する。

【０００８】 なお本発明によれば、ポンプ部材は第１のジャーナルとは反対の方向に延びる第２のジャーナルを備え、又ハウジングは第２のジャーナルを支える第２の軸受を備える。 第２のジャーナル及び第２の軸受は互いに連結され潤滑管路から潤滑流体を受け取る。

【０００９】 さらに本発明によれば第２のジャーナルは、第１及び第２のジャーナルを貫いて延びる穴により潤滑管路に又ポンプ部材に連結してある。

【００１０】 本発明のその他の種種の特徴及びこれ等に伴う利点はそれぞれ同様な部品に同様な参照数字を使った添付図面による以下の説明から明らかである。

【００１１】

【実施例】

図１には、共にポンプ作用室（ｐｕｍｐｉｎｇ ｃｈａｍｂｅｒ）１８に通ずる放出開口（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｏｐｅｎｉｎｇ）１４及び入口開口（ｉｎｌ
ｅｔ ｏｐｅｎｉｎｇ）１６を持つハウジング１２を備えたギヤ・ポンプ１０を示してある。 ポンプ作用室１８には２個のギヤが設けられそのうち一個のギヤ２
０だけを示してある。 よく知られているようにギヤ・ポンプ１０のギヤの一方は被駆動ギヤ（図示してない）であり、他方のギヤはアイドラ・ギヤ（たとえばギヤ２０）である。 これ等のギヤは、本説明で参照した、エリー（Ｅｌｅｙ）を発明者とする米国特許第４，５５３，９１５号明細書のギヤと同様に配置してある。 ギヤ２０は、ハブ２４に取付けたギヤ歯２２を備え又フランク部分２６及びルート部分２８を備える。 ギヤ２０のハブ２４は一方の側から突出する第１のギヤ・ジャーナル３０と他方の側から突出するギヤ・ジャーナル３２とを持つ。 各ギヤ・ジャーナル３０、３２は、ハウジング１２内に位置させた軸受３４、３６でそれぞれギヤ２０を回転できるように支える。

【００１２】 矢印４０により示した作動流体は、放出開口１４からエンジン・シリンダ又は流体圧シリンダのような従動装置４２に送られ戻し管路４４を介しタンク４６に戻す。 タンク４６から流体は、入口管路４８によりハウジング１２入口開口１６
を経て戻される。 タンク４６内の作動流体の温度がポンプ１０の定格温度たとえば２１０°Ｆを越えると、この流体はポンプ１０に戻してはならない。 その理由は、この流体はポンプを潤滑するのに使われるから、この流体はポンプ１０の軸受３４、３６を過熱することにより各軸受３４、３６を損傷することがあるからである。 少なくとも若干の運転では作動流体はたとえば２５０°の高い温度になる。

【００１３】 本発明によれば、熱交換器５０を戻し管路４４及び潤滑管路５２の間に連結してある。 潤滑管路５２は又ハウジング１２内の潤滑通路５４に連結してある。 この潤滑通路５４は又ギヤ・ジャーナル３０の自由端部５８に配置した潤滑材空洞５６に連結してある。 従って戻し管路４４内の戻し流体の少部分が熱交換器５０
により冷却する。 この熱交換器５０はギヤ・ジャーナル３０及び軸受３４に近接して位置させる。

【００１４】 ギヤ・ジャーナル３０及び軸受３４の間の境界面６０は、各ころ軸受部材間に空間のようなすきまを備える。 これ等のすきまにより、冷えた作動流体が潤滑材空洞５６からギヤ・ジャーナル３０及び軸受３４の間に流れポンプ作用室１８に戻ることができる。 境界面６０を通るこの流れは、ギヤ２０が駆動ギヤ（図１には示してない）からかみあいのはずれる場所でポンプ作用室１８内の境界面６０
に通ずる低圧領域６５によって生ずる。 低圧領域６５に流入する作動流体は、放出開口１４を経て送出すように入口管路４８から入口開口１６に入る作動流体に加わる。

【００１５】 図１の実施例ではハブ２４からギヤ・ジャーナル３０とは反対の側に突出するギヤ・ジャーナル３２は冷却用の潤滑剤により潤滑する。 この潤滑剤は、ギヤ・
ジャーナル３０、ハブ２４及びギヤ・ジャーナル３２を貫いて延びる穴６６を経て第２ギヤ・ジャーナル３２の自由端部６８の第２潤滑剤空洞６７内に流れる。
冷却用の潤滑剤は次いで潤滑剤空洞６７から第２ギヤ・ジャーナル３２及び第２
軸受３６の間の境界面７０のすきまを経て流し戻す。 又境界面７０の潤滑剤は、
空間６７内の圧力が低圧領域６５内の圧力より高いから、ポンプ作用室１８の低圧領域６５内に流れる。 ギヤ・ジャーナル３２及び軸受３６を潤滑した作動流体は、次いで入口開口１６内の作動流体に合流し放出開口１４を経て放出される。

【００１６】 図２及び図３には、単一の入力軸８３により駆動される１対のギヤ・ポンプ８
０、８２は作動流体を並流で送る本発明の１実施例を示してある。 ポンプ８０は駆動ギヤ８４及びアイドラ・ギヤ８５を持つが、ポンプ８２は駆動ギヤ８６及びアイドラ・ギヤ８７を持つ。 駆動ギヤ８４は継手８８により駆動ギヤ８６に結合してある。 各ギヤ８４、８６は、区域９１でかみあう歯９０を持ち、各駆動ギヤ８４、８６が共にアイドラ・ギヤ８５、８７を駆動し入口９２（図３に１つだけ示してある）から出口９３に流体を運ぶことによりポンプ移送機能を生ずるようにする。

【００１７】 図２の構造では図１の構造と同様に戻し管路１０２に熱交換器１００を位置させてある。 戻し管路１０２は、駆動ギヤ８４、８６の間に継手８８を備えた継手空洞１０４に連結してある。 分りやすいように、図２の実施例では第１のギヤ・
ジャーナル３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは図１のギヤ・ジャーナル３０に対応するが、第２のギヤ・ジャーナル３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは図１の第２のギヤ・ジャーナル３２に対応する。 継手空洞１０４から作動流体が境界面６
０ａ、７０ａ、境界面６０ｂ、７０ｂ、境界面６０ｃ、７０ｃ、及び境界面６０
ｄ、７０ｄを経て流出みぞ９４（図３参照）を介し入口領域９２に流れ、境界面６０、７０に沿い作動流体を吸引する低圧領域６５ａ、６５ｂを生ずる。

【００１８】 作動流体を継手空洞１０４から移送するように、アイドラギヤ８５、８７は、
流体を潤滑室６７ｂ、６７ｄの外部に取出すようにハブ２４ｂ、２４ｂ（と共にジャーナル３０ｂ、３２ｂ及びジャーナル３０ｄ、３２ｄ）を貫いて延びる穴６
６ｂ、６６ｄを持つ。 各潤滑室６７ｂ、６７ｄは潤滑室６７ａ、６７ｃに通じ冷却した潤滑剤を駆動ギヤ８４、８６に送り込む。 作動流体を熱交換器１００により冷却した後戻し管路１０２内の作動流体の補助的冷却が必要の場合は、潤滑管路１０４内に第２の熱交換器１１０を配置する。

【００１９】 以上述べたところから当業者には明らかなように本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ギヤ・ポンプの一方のギヤを示した本発明による潤滑システムの縦断面図である。

【図２】 ギヤ・ポンプを使う本発明による流体圧ポンプ潤滑システムの１実施例の縦断面図である。

【図３】 図２の横断面図である。

【符号の説明】

１０ ギヤ・ポンプ １２ ハウジング １４ 放出開口 １６ 入口開口 １８ ポンプ作用室 ２０ ポンプ部材（ギヤ） ３０、３２ ジャーナル ３４、３６ 軸受 ４４ 戻し管路 ５０ 熱交換器 ５２ 潤滑管路