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齿轮泵
申请号	CN201710338416.8	申请日	2017-05-15	公开(公告)号	CN107401503A	公开(公告)日	2017-11-28
申请人	株式会社捷太格特;			发明人	吉田直史;
摘要	本发明涉及齿轮泵。一种齿轮泵，在壳体(3)的收容孔(2)内划分形成齿轮室 (4)。在齿轮室(4)收容有一对齿轮(7、8)。一对齿轮(7、8)经由支承轴(15、16)能够旋转地支承于一对侧板(5、6)的支承孔(13、14)。在齿轮(7、8)旋转时，从支承轴(15、16)的轴向观察，承受低压室(31)与高压室(41)的差压并位移的齿轮(7、8)的齿顶轨道圆(70、80)相对于收容孔(2)的内周面(2a)形成第一接点(P1)。在齿轮(7、8)旋转时，从支承轴(15、16)的轴向观察，承受上述差压并位移的侧板(5、6)成为覆盖第一接点(P1)的状态。
权利要求	1.一种齿轮泵，其中，包括：壳体，其形成有收容孔；一对侧板，它们以在彼此之间划分形成齿轮室的方式对置且配置于所述收容孔，并所述一对侧板分别形成有一对支承孔；以及一对齿轮，它们在彼此啮合的状态下配置于所述齿轮室，经由插入于所述一对支承孔的支承轴而被所述侧板支承为能够旋转，其中，在所述一对齿轮旋转时从所述支承轴的轴向观察所述齿轮泵的情况下，在所述齿轮室的内部隔着所述一对齿轮的啮合位置形成有低压室以及比所述低压室高压的高压室，承受所述低压室与所述高压室的差压而位移了的各所述齿轮的齿顶轨道圆相对于收容着各所述齿轮的所述收容孔的内周面形成第一接点，承受所述差压而位移了的所述侧板覆盖所述第一接点。 2.根据权利要求1所述的齿轮泵，其中，所述收容孔包括分别收容有所述一对齿轮的一对圆筒孔部，所述侧板包括分别嵌合于所述一对圆筒孔部的一对圆板部，在将构成所述收容孔的各所述圆筒孔部的中心轴线间的距离设为第一距离，并且将构成所述侧板的各所述圆板部的中心轴线间的距离设为第二距离时，所述第一距离与所述第二距离相等。
说明书全文	齿轮泵技术领域 [0001] 本发明涉及齿轮泵。背景技术 [0002] 普通的齿轮泵的构造为：在壳体内收容有彼此啮合的一对齿轮，利用在轴向上隔着该一对齿轮配置的一对侧板在收容孔内划分形成齿轮室，并利用形成于各侧板的支承孔将各齿轮的支承轴支承为能够旋转。例如参照日本特开平10-122160号公报。 [0003] 在从齿轮的轴向观察齿轮泵的情况下，在上述齿轮室的内部隔着两齿轮的啮合位置地配置有与工作流体的吸入口连通的低压室、以及与工作流体的排出口连通的高压室。各侧板相对于收容孔通过间隙配合配置。 [0004] 在齿轮泵的驱动状态下，承受到了低压室与高压室的差压的各齿轮随着两齿轮的中心间距离的变化而向低压侧位移。然后，如图9所示，齿轮的齿顶轨道圆90相对于收容孔的内周面91形成接点92。通过该接点92，在齿轮的周向上分隔出低压室与高压室。另一方面，承受着上述差压的侧板93也向低压侧位移。 [0005] 在图9中，重点示出齿轮以及侧板的位置关系。如图9所示，与侧板93不同地，各齿轮也在两齿轮的中心间距离变化的方向Z上位移，由此，齿轮的齿顶轨道圆90的接点92从侧板93露出。若以使将高压侧与低压侧分隔的接点92露出的方式配置侧板93，则在齿轮的轴向端部(在图9中为纸面近前侧)的接点92的周边，产生流体从高压室侧向低压室侧绕过接点92而泄露的内部泄露。因此，导致流量降低等，泵性能变得不稳定。发明内容 [0006] 本发明的目的之一在于，提供一种能够得到稳定的泵性能的齿轮泵。 [0007] 作为本发明的一方式的齿轮泵具备： [0008] 壳体，其形成有收容孔； [0009] 一对侧板，它们以在彼此之间划分形成齿轮室的方式对置且配置于上述收容孔，并所述一对侧板分别形成有一对支承孔；以及 [0010] 一对齿轮，它们在彼此啮合的状态下配置于上述齿轮室，经由插入于上述一对支承孔的支承轴而被上述侧板支承为能够旋转。 [0011] 对于上述齿轮泵而言， [0012] 在上述一对齿轮旋转时从上述支承轴的轴向观察上述齿轮泵的情况下，在上述齿轮室的内部隔着上述一对齿轮的啮合位置形成有低压室、以及比上述低压室高压的高压室，承受上述低压室与上述高压室的差压而位移了的各上述齿轮的齿顶轨道圆相对于收容着各上述齿轮的上述收容孔的内周面形成第一接点，承受上述差压而位移了的上述侧板覆盖上述第一接点。 [0013] 在上述方式的齿轮泵中，在一对齿轮旋转时，从支承轴的轴向观察，齿轮(齿顶轨道圆)的、相对于收容孔的内周面的第一接点被侧板覆盖而被密闭。因此，可抑制流体在齿轮的轴向端部绕过第一接点从高压侧向低压侧的泄露，能够得到稳定的泵性能。此外，在上述方式中，第一接点称为隔着较薄的油膜等流体膜的接触点。 [0014] 在上述方式的齿轮泵中，也可以为：上述收容孔包括分别收容有上述一对齿轮的一对圆筒孔部，上述侧板包括分别嵌合于上述一对圆筒孔部的一对圆板部，在将构成上述收容孔的各上述圆筒孔部的中心轴线间的距离设为第一距离，并且将构成上述侧板的各上述圆板部的中心轴线间的距离设为第二距离时，上述第一距离与上述第二距离相等。 [0015] 承受差压的侧板向低压侧位移。通过该位移，构成侧板的圆板部的外周面相对于构成收容孔的圆筒孔部的内周面形成接点(第二接点)。这里，在上述方式的齿轮泵中，以如下方式形成：构成收容孔的各圆筒孔部的中心轴线间的距离亦即第一距离、与构成侧板的各圆板部的中心轴线间的距离亦即第二距离相等。因此，对于将第二接点跟与该第二接点对应的圆板部的中心轴线连结的直线(第一直线)而言，与将构成收容孔的各圆筒孔部的中心轴线间连结的直线(第二直线)成为正交的关系。即，第二接点在与第二直线正交的方向上形成于最靠低压室侧。 [0016] 由此，由于壳体以及侧板的尺寸公差的偏差，即使第二接点的位置沿圆筒孔部的周向产生偏差，与第二直线正交的方向上的第二接点的偏差也能够抑制为较小。因此，能够将承受差压并位移的侧板的位移量以及支承于侧板的齿轮的位移量几乎保持恒定，能够抑制性能的偏差。附图说明 [0017] 根据以下参照附图对实施方式进行的详细说明，本发明的上述以及更多的特点和优点会变得更加清楚，其中对相同的元素标注相同的附图标记，其中， [0018] 图1是本发明的一实施方式的齿轮泵的主视剖视图。省略表示齿轮以及齿轮的支承轴的剖面的影线。 [0019] 图2是表示沿着图1的II-II线切断的剖面的示意图，省略表示剖面的影线。 [0020] 图3是壳体的主体筒的端面图。 [0021] 图4是将侧板的齿轮侧的侧面作为正面的图。 [0022] 图5A是驱动状态的齿轮泵的示意性剖视图，表示侧板的位移状态。 [0023] 图5B是驱动状态的齿轮泵的示意性剖视图，表示两齿轮的位移状态。 [0024] 图6是沿着图1的VI-VI线切断的剖视图。 [0025] 图7是表示驱动状态的齿轮泵的各种要素的位置关系的示意图。 [0026] 图8是对本实施方式的齿轮泵以及现有的齿轮泵中由部件公差的偏差的影响导致的第二接点的位置的偏差进行比较说明的示意图。 [0027] 图9是表示在现有例中，驱动状态的齿轮泵的各种要素的位置关系的示意图。具体实施方式 [0028] 参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。 [0029] 图1是本发明的一实施方式所涉及的齿轮泵的主视剖视图。图2是图1的II-II剖视图并省略表示剖面的影线。如图1以及图2所示，齿轮泵1具备：壳体3，其形成有收容孔2；一对侧板5、6，它们以在彼此之间形成有齿轮室4的方式空开距离地对置配置于收容孔2内；以及驱动齿轮7及从动齿轮8，它们配置于齿轮室4内并作为彼此啮合的一对齿轮。 [0030] 壳体3包括主体筒9、以及以覆盖主体筒9的轴向两侧的端面的方式螺钉连接的一对盖板10、11。收容孔2是贯通主体筒9的中央部的贯通洞。在各盖板10、11与主体筒9之间夹装对齿轮室4进行密封的密闭部件12。另外，在各盖板10、11与对应的侧板5、6之间也夹装对齿轮室4进行密封的密闭部件50。 [0031] 图3是壳体3的主体筒9的端面图。图4是将侧板5、6的齿轮侧的侧面作为正面的图。如图3所示，收容孔2形成为具有分别收容驱动齿轮7及从动齿轮8的一对圆筒孔部21、22的8字形。收容孔2的圆筒孔部21以及圆筒孔部22是具有彼此相等的半径R的圆筒状的孔。一对圆筒孔部21、22以具有彼此平行的第一中心轴线C1且将第一中心轴线C1平行地排列的方式形成。 [0032] 另外，圆筒孔部21、22以如下方式形成：以使一对圆筒孔部21、22的第一中心轴线C1间的距离亦即第一距离D1小于圆筒孔部21、22的内径(直径2R)的方式配置(D1＜2R)，且圆筒孔部21以及圆筒孔部22分别彼此连通。 [0033] 如图4所示，各侧板5、6形成为与收容孔2嵌合的8字形。各侧板5、6包括分别收容于各圆筒孔部21、22的一对圆板部18、19。各圆板部18、19的外周面18a、19a与对应的圆筒孔部21、22的内周面21a、22a例如通过间隙配合而嵌合。圆板部18、19具有彼此相等的外径(直径 2r)。圆板部18、19的外径(直径2r)形成为小于圆筒孔部21、22的内径(直径2R)(2r＜2R)。 [0034] 各侧板5、6的一对圆板部18、19分别具有彼此平行的一对第二中心轴线C2。在各侧板5、6形成有与对应的圆板部18、19同心的支承孔13、14。即，各圆板部18、19的第二中心轴线C2被作为形成于各圆板部18、19的支承孔13、14的中心。 [0035] 一对圆板部18、19以如下方式配置：一对圆板部18、19(一对支承孔13、14)的第二中心轴线C2间的距离亦即第二距离D2小于圆板部18(19)的直径(＝2r)(D2＜2r)。圆板部18以及圆板部19一体地连结形成。 [0036] 在本实施方式中，图3中示出的一对第一中心轴线C1间的第一距离D1与图4中示出的一对第二中心轴线间的第二距离D2彼此相等(D1＝D2)。 [0037] 如图1所示，各齿轮7、8的支承轴15、16各自的两端部被插入一对侧板5、6的对应的支承孔13、14，并被一对侧板5、6分别支承为能够旋转。支承轴15、16彼此平行地配置。支承孔13、14也可以经由衬套等滑动轴承来支承支承轴15、16。 [0038] 支承轴15贯通一方的盖板10并向外部延长。支承轴15构成驱动轴，并被传递至支承轴15的延长端15a的来自未图示的马达等动力源的驱动力旋转驱动。在支承轴15，能够一体旋转地安装有驱动齿轮7。在支承轴15贯通盖板10的部分配置有油封件17。 [0039] 另外，支承轴16构成从动轴。在支承轴16安装有从动齿轮8。在从动齿轮8的向支承轴16安装的安装时，可以以与支承轴16一体旋转的方式连结，也可以安装为能够相对于支承轴16相对旋转。从动齿轮8与驱动齿轮7啮合，并以如下方式构成：随着被支承轴15驱动的驱动齿轮7的旋转，与支承轴16一起、或者不随着支承轴16的旋转地从动旋转。 [0040] 在图2中，驱动齿轮7以及与其连动的从动齿轮8的旋转方向由箭头示出。在从支承轴15、16的轴向观察齿轮室4时，在齿轮室4的隔着两齿轮7、8的啮合位置MP的两侧形成有与工作流体的吸入口32连通的低压室31、以及与工作流体的排出口42连通的高压室41。这些低压室31以及高压室41经由以在主体筒9的对应位置开口的方式形成的吸入口32以及排出口42，分别连接于壳体3外的未图示的吸入目标以及排出目标。 [0041] 如图2所示，在两齿轮7、8旋转的齿轮泵1驱动时，经由吸入口32被导入低压室31的工作流体被收容于面对低压室31的驱动齿轮7及从动齿轮8的齿间，并通过两齿轮7、8的旋转，以被封装于齿间与收容孔2的内周面2a之间的状态被搬运，从而被送出至高压室41。 [0042] 在如以上那样进行的齿轮泵1的动作中，在齿轮室4的内侧产生从低压室31至高压室41的压力分布。对各齿轮7、8以及侧板5、6主要作用跟低压室31与高压室41的差压相应的按压力，各齿轮7、8以及侧板5、6被向收容孔2的内周面2a(圆筒孔部21、22的内周面21a、22a)的低压侧的区域按压。 [0043] 首先，对侧板5、6的位移状态进行说明。图5A是驱动状态的齿轮泵1的示意性剖视图，表示从支承轴15、16的轴向观察时的侧板5、6的位移状态。 [0044] 在齿轮泵1驱动时承受低压室31与高压室41的差压并向低压室31侧位移时的侧板5、6的位移方向(用空心箭头示出)，是相对于通过侧板5的一对第二中心轴线C2的第二直线L2正交的正交方向V的低压室侧VL。 [0045] 从支承轴15、16的轴向观察，若将通过两圆筒孔部21、22的第一中心轴线C1的直线设为第四直线L4，则对于侧板5、6而言，通过侧板5的第二中心轴线C2的第二直线L2相对于第四直线L4平行移动。向正交方向V的低压室侧VL位移的各侧板5、6相对于收容孔2的内周面2a(圆筒孔部21、22的内周面21a、22a)的低压室31侧的区域形成第二接点P2。第二接点P2称为隔着工作流体的薄膜的接触点。 [0046] 第二接点P2的位置如以下那样进行调整。即，使一对第一中心轴线C1间的第一距离D1与一对第二中心轴线间的第二距离D2彼此相等(D1＝D2)。因此，侧板5、6向正交方向V的低压室侧VL位移而形成的第二接点P2相对于第一中心轴线C1(第二中心轴线C2)，配置于正交方向V的低压室侧VL。将通过第二接点P2跟与该第二接点P2对应的第二中心轴线C2的直线作为第一直线L1，第二接点P2被配置为使第一直线L1与第二直线L2正交。 [0047] 接下来，对齿轮泵1驱动时的两齿轮7、8的位移状态进行说明。图5B是驱动状态的齿轮泵1的示意性剖视图，表示从支承轴15、16的轴向观察时的两齿轮7、8的位移状态。在齿轮泵1的驱动状态下，一对齿轮7、8旋转时，从支承轴15、16的轴向观察，主要承受低压室31与高压室41的差压并向低压侧位移的各齿轮7、8的齿顶轨道圆70、80相对于收容孔2的内周面2a(圆筒孔部21、22的内周面21a、22a)形成第一接点P1。第一接点P1称为隔着工作流体的薄膜的接触点。 [0048] 第一接点P1的位置如以下那样进行调整。首先，参照图2以及图4，在侧板5、6的齿轮侧侧面5a、6a形成有从两齿轮7、8的啮合位置MP向低压室31侧延伸的退让槽23、以及从啮合位置MP向高压室41侧延伸的退让槽24。两退让槽23、24分离开，以使得被彼此不连通。 [0049] 退让槽23、24的作用在于抑制工作流体在啮合位置MP被封闭于由两侧板5、6的齿轮侧侧面5a、6a与两齿轮7、8的啮合齿形成的闭合区域K而产生的封闭压力。具体而言，虽然未图示，但随着一对齿轮7、8的旋转，从闭合区域K经由退让槽24与高压室41连通的状态向闭合区域K经由退让槽23与低压室31连通的状态切换。通过各退让槽23、24的位置、形状的设定，能够对闭合区域K中产生的封闭压力进行调整。 [0050] 如图2以及图5B所示，闭合区域K中产生的封闭压力对两齿轮7、8施加包含具有将两齿轮7、8的中心C3向彼此分离的方向的力分量的按压力E。 [0051] 图6是沿着图1的VI-VI线切断的剖视图。如图6所示，在侧板5的齿轮侧侧面5a的相反的一侧的侧面亦即相反的一侧侧面5b，形成有大致3字形形状的密闭槽26。在密闭槽26收容有密闭部件50。密闭部件50形成为大致3字形形状。在密闭部件50的一对端部设置有分别与壳体3的收容孔2的圆筒孔部21、22的内周面弹性地接触的密闭面51、52。 [0052] 将密闭部件50作为边界，侧板5与盖板11之间的空间被分隔为与低压室31连通的低压室侧区域LA、以及与高压室41连通的高压室侧区域HA。从支承轴15、16的轴向观察，高压室侧区域HA相比通过两齿轮7、8的中心C3(与第二中心轴线C2大致一致)的第四直线L4(与第二直线L2大致一致)向更靠低压室31侧延伸，高压室侧区域HA比低压室侧区域LA宽广。 [0053] 根据各部件(壳体3、侧板5、6、两齿轮7、8以及密闭部件50)的各种要素的设定，调整基于低压室31与高压室41的差压的各圆筒孔部21、22的周向的压力分布。 [0054] 如图5B所示，通过调整基于差压的压力分布，来调整由于差压而施加于各齿轮7、8的按压力F的方向。本实施方式中的由差压产生的按压力F具有将两齿轮7、8向彼此接近的方向的力分量。由此，以如下方式进行调整：使由于封闭压力而施加于各齿轮7、8的按压力E、以及由于高压室41与低压室31的差压而施加于各齿轮7、8的按压力F的合力G的方向成为正交方向V的低压室侧VL。 [0055] 由此，从支承轴15、16的轴向观察，各齿轮7、8所形成的第一接点P1以如下方式配置：通过该第一接点P1与对应的齿轮7、8的中心C3(与第二中心轴线C2大致一致)的第三直线L3跟通过一对第二中心轴线C2的第二直线L2(与第四直线L4大致一致)正交。 [0056] 这样，通过调整一对第一中心轴线C1间的第一距离D1与一对第二中心轴线间的第二距离D2，来调整第二接点P2相对于壳体3的收容孔2的内周面2a的位置，且调整由加载于各齿轮7、8的压力(封闭压力、差压)产生的按压力的合力G的方向，由此，调整第一接点P1相对于收容孔2的内周面2a的位置。 [0057] 由此，如齿轮泵1的示意图亦即图7所示，从支承轴15、16的轴向(与纸面正交的方向)观察，在第二接点P2的位置与第一接点P1的位置一致的状态下，第一接点P1被侧板5覆盖。因此，可抑制在齿轮7、8的轴向端部流体绕过第一接点P1从高压侧向低压侧的泄露。由此，能够得到稳定的泵性能。 [0058] 另外，承受差压的侧板5、6向低压侧位移。通过该位移，构成侧板5、6的圆板部18、19的外周面相对于构成收容孔2的圆筒孔部21、22的内周面形成接点(第二接点P2)。这里，以如下方式形成：构成收容孔2的各圆筒孔部21、22的中心轴线(第一中心轴线C1)间的距离亦即第一距离D1、与构成侧板5、6的各圆板部18、19的中心轴线(第二中心轴线C2)间的距离亦即第二距离D2彼此相等(D1＝D2)。因此，对于将第二接点P2跟与该第二接点P2对应的圆板部18、19的中心轴线(第一中心轴线C1)连结的直线(第一直线L1)而言，与将构成收容孔2的各圆筒孔部21、22的中心轴线(第二中心轴线C2)间连结的直线(第二直线)成为正交的关系。即，第二接点P2形成于在与第二直线L2正交的方向(正交方向V)上最靠低压室31侧。 [0059] 由此，由于壳体3以及侧板5、6的尺寸公差的偏差，即使在第二接点P2的位置沿圆筒孔部21、22的周向产生偏差的情况下，与第二直线L2正交的方向(正交方向V)上的第二接点P2的位置的偏差也能够抑制为较小。因此，能够将承受差压并位移的侧板5、6的位移量以及支承于侧板5、6的齿轮7、8的位移量几乎保持恒定，能够抑制性能的偏差。 [0060] 对满足条件1(D1＝D2)的实施例1、以及满足条件2(成为侧板5、6覆盖第一接点的状态)且不满足条件1的实施例2，进行几何学解析。图8是用于对实施例1、2中的第二接点P2的位置的偏差状态进行比较说明的示意图。 [0061] 如图8所示，将实施例1的第二接点P2的位置根据部件公差的偏差而在位置P2a与位置P2b之间沿圆筒孔部21、22的周向按照周长ΔX产生偏差时的、位置P2a与位置P2b的正交方向V的距离(偏差量)设为ΔYa。 [0062] 另一方面，在未满足第一距离D1与第二距离D2相等的(D1＝D2)条件的实施例2的齿轮泵中，将第二接点P2的位置从位置P2c至位置P2d沿圆筒孔部21、22的周向按照相同的周长ΔX产生偏差时的、位置P2c与位置P2d的正交方向V的距离(偏差量)设为ΔYc。 [0063] 实施例1的正交方向V的偏差量ΔYa比实施例2的正交方向V的偏差量ΔYc小很多(ΔYa＜ΔYc)。因此，在实施例1中，与实施例2进行比较认为：由于各部件的尺寸公差的偏差，即使在第二接点P2的位置沿圆筒孔部21、22的周向产生偏差的情况下，也能够将正交方向V上的第二接点P2的位置的偏差进一步抑制为较小，能够进一步抑制性能的偏差。 [0064] 本发明并不限定于上述实施方式，虽然并未图示，但也可以从任意的位置，例如如图5A所示，从第一直线L1与第二直线L2正交那样的第二接点P2的位置，通过具有位于沿圆筒孔部21、22的周向偏移的位置的第二接点P2的侧板5、6，以齿轮7、8的第一接点P1的轴向端部被覆盖的方式，仅进行由合力G的方向的调整实现的第一接点P1的位置调整。 [0065] 另外，也可以通过调整第二距离D2相对于第一距离D1的大小，仅进行第二接点P2的位置调整，使齿轮7、8的第一接点P1的轴向端部被侧板5、6覆盖。

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