歯車ポンプ又はモータ
【課題】互いに噛み合わせてなるはすば歯車をそれぞれ利用した駆動歯車及び従動歯車からなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有するとともに前記駆動歯車を軸支する駆動軸及び前記従動歯車を軸支する従動軸を収納するための軸受孔を有するケーシングと、前記歯車対の各歯車の両側面に添接する側板とを具備する歯車ポンプ又はモータにおいて、簡単な構造により大きなスラスト作用が側板にかかることを防ぐことができるようにする。
【解決手段】駆動軸４及び従動軸５の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の端部すなわち後端部の形状を後端に向かうに従い小径となる形状とするとともに、ケーシング１の軸受孔１５ａ、１５ｂの側面を、前記駆動軸４及び従動軸５の一端部の側面とほぼ平行な形状とする。
【解決手段】駆動軸４及び従動軸５の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の端部すなわち後端部の形状を後端に向かうに従い小径となる形状とするとともに、ケーシング１の軸受孔１５ａ、１５ｂの側面を、前記駆動軸４及び従動軸５の一端部の側面とほぼ平行な形状とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はすば歯車を利用した駆動歯車と従動歯車とを互いに噛み合わせてなる外接歯車対を備え、この外接歯車対をケーシング内部の歯車収納室に収納してなる歯車ポンプ又はモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動歯車と従動歯車とを互いに噛み合わせてなる外接歯車対を備え、この外接歯車対をケーシング内部の歯車収納室に収納してなる歯車ポンプ又はモータにおいて、駆動歯車と従動歯車は直歯が主流で周囲の歯は軸芯に平行な歯が形成されたものである。この直歯同士が噛合う場合、その噛合い点が歯幅全域で同時的に行われ、その連続波動的な噛合いとなり、振動や騒音の原因となっている。この問題を解決すべく駆動歯車と従動歯車にはすば歯車を採用する工夫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような歯車ポンプ又はモータは、例えば、以下に示すような構成を有する。すなわち、この歯車ポンプＰＰは、図４に示すように、歯車収納室Ｘ１１ａを内部に有するケーシングＸ１と、このケーシングＸ１の歯車収納室Ｘ１１ａ内に収納保持され互いに噛み合わせてなる外接歯車対、すなわち駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３と、各歯車Ｘ２、Ｘ３の両側面Ｘ２ａ、Ｘ３ａに添接する側板Ｘ６、Ｘ６とを具備する。
【０００４】
駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３は、複数の歯体を外周面に沿って所定間隔で設けた周知のはすば歯車である。ここで、これら駆動歯車Ｘ２と従動歯車Ｘ３の歯は、これらを噛み合わせた状態で歯車ポンプとして作動させる際に、これらの間の噛合部から、駆動歯車Ｘ２は後方に向かう作用、従動歯車Ｘ３は前方に向かう作用をそれぞれ受けるように構成している。本実施形態では、前記駆動歯車Ｘ２の中心から駆動軸Ｘ４を回転軸方向に一体に延伸させて設けているとともに、従動歯車Ｘ３から従動軸Ｘ５を回転軸方向に一体に延伸させて設けている。
【０００５】
ケーシングＸ１は、前記歯車収納室Ｘ１１ａを有するボディＸ１１と、歯車収納室Ｘ１１ａの一開口面を閉塞するカバーたるフロントカバーＸ１２と、このフロントカバーＸ１２と前記駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３との間に配してなり前記駆動軸Ｘ４及び従動軸Ｘ５をそれぞれ嵌入可能な軸受孔Ｘ１３ａ、Ｘ１３ｂを有するフロントベアリングケースＸ１３と、歯車収納室Ｘ１１ａの他開口面を閉塞するカバーたるリアカバーＸ１４と、このリアカバーＸ１４と前記駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３との間に配してなり前記駆動軸Ｘ４及び従動軸Ｘ５がそれぞれ嵌入可能な軸受孔Ｘ１５ａ、Ｘ１５ｂを有するリアベアリングケースＸ１５とを備えている。
【０００６】
ボディＸ１１には、その内部に前記歯車対すなわち駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３を噛合状態で収容する略眼鏡状の前記歯車収納室Ｘ１１ａを備えているとともに、この歯車収納室Ｘ１１ａの前方に前記フロントベアリングケースＸ１３を、またこの歯車収納室Ｘ１１ａの後方に前記リアベアリングケースＸ１５を収納するようにしている。また、ボディＸ１１には、図示は省略しているが、前記駆動歯車Ｘ２と従動歯車Ｘ３との噛合ピッチ円における接線方向側の所定位置、すなわち前記駆動歯車Ｘ２と従動歯車Ｘ３との噛合ピッチ円に臨む位置に吸込口及び吐出口をそれぞれ開口させてある。そして、前記吸込口と前記噛合ピッチ円との間に、吸込通路を設けている。
【０００７】
前記フロントカバーＸ１２は、例えばボディＸ１１にボルト等によって着脱可能に装着されて前記歯車収納室Ｘ１１ａの開口面を閉塞する。
【０００８】
前記フロントベアリングケースＸ１３は、上述したようにフロントカバーＸ１２と前記駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３との間に配してなる。駆動軸Ｘ４を挿入すべき軸受孔Ｘ１３ａにはブッシュＸ７を嵌装し、このブッシュＸ７に前記駆動軸Ｘ４の前端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸Ｘ５を挿入すべき軸受孔Ｘ１３ｂにもブッシュＸ７を嵌装していて、このブッシュＸ７に前記従動軸Ｘ５の前端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔Ｘ１３ａ、Ｘ１３ｂの断面形状は、その長手方向の全域にわたって同径の円形状である。
【０００９】
前記リアベアリングケースＸ１５は、上述したようにリアカバーＸ１４と前記駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３との間に配してなる。駆動軸Ｘ４を挿入すべき軸受孔Ｘ１５ａにはブッシュＸ７を嵌装し、このブッシュＸ７に前記駆動軸Ｘ４の後端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸Ｘ５を挿入すべき軸受孔Ｘ１５ｂにもブッシュＸ７を嵌装していて、このブッシュＸ７に前記従動軸Ｘ５の後端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔Ｘ１５ａ、Ｘ１５ｂの断面形状も、その長手方向の全域にわたって同径の円形状である。
【００１０】
一方、側板Ｘ６は、前記駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３の両側面Ｘ２ａ、Ｘ３ａに添接させるべく２箇所に配され、駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３の各側面Ｘ２ａ、Ｘ３ａをそれぞれシールするためのものである。
【００１１】
ここで、歯車ポンプまたはモータにおける歯車をはすば歯形の歯車とすることによって歯形同士の噛合い点はその歯幅全域において軸芯方向に順次移動し、なめらかな噛合いが行われることになる。そのため、上述したような振動や騒音発生といった問題は解消される。しかしながら、両歯車の噛合い時、歯形に作用する力によって軸芯方向に分力が発生し歯車全体にスラスト方向の力が発生する。このスラスト力と液圧によるスラスト力とが合成されることにより、駆動歯車及び従動歯車がそれぞれ異なるスラスト力を受ける。このスラスト力を直歯歯車を利用した従来の歯車ポンプ又はモータのリア側の側板が受けると側板の面圧が過大となり強度的に困難となるため、例えば、図４の構成では、これら駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３をそれぞれ軸支する駆動軸Ｘ４及び従動軸Ｘ５の後端面にバランスピストンＸ８を接触させ、高圧領域にポンプとして機能する場合の吐出側から作動液圧を導入し、側板に大きなスラスト圧が作用することを防ぐようにしている。
【００１２】
ところが、このような構成では、バランスピストンを追加する必要があるとともに、高圧領域に作動液圧を導入するための高圧通路を設ける必要があるため、リアカバーの構造が複雑なものとなる。また、高圧領域の作動液はピストン摺動面の隙間からも漏れるので、容積性能が低下するという不具合も発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平５−３３０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は以上の点に着目したものであり、簡単な構成により、側板に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことを所期の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
すなわち本発明に係る歯車ポンプ又はモータの一つは、互いに噛み合わせてなるはすば歯車をそれぞれ利用した駆動歯車及び従動歯車からなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有するとともに前記駆動歯車を軸支する駆動軸及び前記従動歯車を軸支する従動軸を収納するための軸受孔を有するケーシングと、前記歯車対の各歯車の両側面に添接する側板とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、前記駆動軸及び従動軸の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の一端部の形状を先端側に向かうに従い小径となる形状としているとともに、前記ケーシングの軸受孔の側面を、前記駆動軸及び従動軸の一端部の側面とほぼ平行な形状としていることを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、駆動歯車及び従動歯車が受けるスラスト力を受ける機能は、主に駆動軸及び従動軸の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の一端部とケーシングの軸受孔の側面とが対向する部位が担うこととなるので、側板は駆動歯車及び従動歯車の一側面を被覆し作動液のシールを行う機能のみを担うものとして設計することができる。従って、特殊な部材や作動液通路を追加する必要がなく、また容積性能の低下を伴うことなく、簡単な構成で側板に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【００１７】
また、本発明に係る歯車ポンプ又はモータの他の一つは、互いに噛み合わせてなるはすば歯車をそれぞれ利用した駆動歯車及び従動歯車からなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有するとともに前記駆動歯車を軸支する駆動軸及び前記従動歯車を軸支する従動軸を収納するための軸受孔を有するケーシングと、前記歯車対の各歯車の両側面に添接する側板とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、前記駆動軸及び従動軸の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の一端部と前記ケーシングの軸受孔との間に、前記駆動軸及び従動軸の一端部の側面及び端面に対向するブッシュをさらに備えていることを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、駆動歯車及び従動歯車が受けるスラスト力を受ける機能は、主に駆動軸及び従動軸の端面とブッシュとが対向する部位が担うこととなるので、側板は駆動歯車及び従動歯車の一側面を被覆し作動液のシールを行う機能のみを担うものとして設計することができる。従って、特殊な部材や作動液通路を追加する必要がなく、また容積性能の低下を伴うことなく、簡単な構成で側板に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡単な構成により、側板に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る歯車ポンプ又はモータを示す概略図。
【図２】本発明の第二実施形態に係る歯車ポンプ又はモータを示す概略図。
【図３】本発明の第三実施形態に係る歯車ポンプ又はモータを示す概略図。
【図４】従来の歯車ポンプ又はモータを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の第一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態に係る歯車ポンプＰ１は、図１に示すように、主として、歯車収納室１１ａを内部に有するケーシング１と、このケーシング１の歯車収納室１１ａ内に収納保持され互いに噛み合わせてなる外接歯車対、すなわち駆動歯車２及び従動歯車３と、各歯車２、３の両側面２ａ、３ａに添接する側板６、６とを具備する。
【００２３】
駆動歯車２及び従動歯車３は、複数の歯体を外周面に沿って所定間隔で設けた周知のはすば歯車である。ここで、これら駆動歯車２と従動歯車３の歯は、これらを噛み合わせた状態で歯車ポンプとして作動させる際に、これらの間の噛合部から、駆動歯車２は後方に向かう作用、従動歯車３は前方に向かう作用をそれぞれ受けるように構成している。本実施形態では、前記駆動歯車２の中心から駆動軸４を回転軸方向に一体に延伸させて設けているとともに、従動歯車３から従動軸５を回転軸方向に一体に延伸させて設けている。ここで、前記駆動軸４及び従動軸５のうち前記ケーシング１の後述するフロントベアリングケース１３に対向する部分は、その断面形状が長手方向の全域にわたって同径の円形となる円柱状をなしている。一方、前記駆動軸４及び従動軸５のうち前記ケーシング１の後述するリアベアリングケース１５に対向する部分の断面形状は、後端側に向かうに従い小径となる円形状である。換言すれば、駆動軸４及び従動軸５の後端部は、後端側に向かうに従い小径となるテーパ状をなしている。なお、駆動歯車２と駆動軸４とを別体に構成してもよく、また、従動歯車３と従動軸５とを別体に構成してもよい。
【００２４】
ケーシング１は、前記歯車収納室１１ａを有するボディ１１と、歯車収納室１１ａの一開口面を閉塞するカバーたるフロントカバー１２と、このフロントカバー１２と前記駆動歯車２及び従動歯車３との間に配してなり前記駆動軸４及び従動軸５がそれぞれ嵌入可能な軸受孔１３ａ、１３ｂを有するフロントベアリングケース１３と、歯車収納室１１ａの他開口面を閉塞するカバーたるリアカバー１４と、このリアカバー１４と前記駆動歯車２及び従動歯車３との間に配してなり前記駆動軸４及び従動軸５がそれぞれ嵌入可能な軸受孔１５ａ、１５ｂを有するリアベアリングケース１５とを備えている。
【００２５】
ボディ１１には、その内部に前記歯車対すなわち駆動歯車２及び従動歯車３を噛合状態で収容する略眼鏡状の前記歯車収納室１１ａを備えているとともに、この歯車収納室１１ａの前方に前記フロントベアリングケース１３を、またこの歯車収納室１１ａの後方に前記リアベアリングケース１５を収納するようにしている。また、ボディ１１には、図示は省略しているが、前記駆動歯車２と従動歯車３との噛合ピッチ円における接線方向側の所定位置、すなわち前記駆動歯車２と従動歯車３との噛合ピッチ円に臨む位置に吸込口及び吐出口をそれぞれ開口させてある。そして、前記吸込口と前記噛合ピッチ円との間に、吸込通路を設けている。
【００２６】
前記フロントカバー１２は、例えばボディ１１にボルト等によって着脱可能に装着されて前記歯車収納室１１ａの前側開口面を閉塞する。
【００２７】
前記フロントベアリングケース１３は、上述したようにフロントカバー１２と前記駆動歯車２及び従動歯車３との間に配してなる。駆動軸４を挿入すべき軸受孔１３ａには第１のブッシュ７を嵌装し、この第１のブッシュ７に前記駆動軸４の前端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸５を挿入すべき軸受孔１３ｂにも第１のブッシュ７を嵌装していて、この第１のブッシュ７に前記従動軸５の前端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔１３ａ、１３ｂの断面形状は、その長手方向の全域にわたって同径の円形状である。
【００２８】
前記リアカバー１４は、例えばボディ１１にボルト等によって着脱可能に装着されて前記歯車収納室１１ａの後側開口面を閉塞する。
【００２９】
前記リアベアリングケース１５は、上述したようにリアカバー１４と前記駆動歯車２及び従動歯車３との間に配してなる。駆動軸４を挿入すべき軸受孔１５ａには第２のブッシュ８を嵌装し、この第２のブッシュ８に前記駆動軸４の後端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸５を挿入すべき軸受孔１５ｂにも第２のブッシュ８を嵌装していて、この第２のブッシュ８に前記従動軸５の後端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔１５ａ、１５ｂの断面形状は、本実施形態では、後方に向かうにつれ小径となる円形状である。換言すれば、軸受孔１５ａ、１５ｂは、後端側に向かうに従い小径となるテーパ状をなしている。そして、前記軸受孔１５ａ、１５ｂの側面は、駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面と平行、換言すれば駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面と等間隔の隙間を隔てて対向していて、この隙間に前記第２のブッシュ８を挿入している。この第２のブッシュ８の断面形状も、後方に向かうにつれ小径となる円形状である。すなわち、第２のブッシュ８も、後端側に向かうに従い小径となるテーパ状をなしている。
【００３０】
一方、側板６は、前記駆動歯車２及び従動歯車３の両側面２ａ、３ａに添接させるべく２箇所に配され、駆動歯車２及び従動歯車３の各側面２ａ、３ａをそれぞれシールするためのものである。
【００３１】
この歯車ポンプＰ１は、一端を外部に延出させてなる前記駆動軸４を介して前記駆動歯車２及び従動歯車３を同期逆回転駆動した場合に、前記吸込口と前記吐出口との間で高低圧差が生じ、前記駆動歯車２及び従動歯車３の歯体同士が漸次離反する側のボディ１１内空間、つまり前記吸込口１１ｄ側が低圧領域になるとともに、歯体同士が漸次噛合する側のボディ１１内空間、つまり吐出口側が高圧領域になる。そして、吸込口より導入した作動液を、前記駆動歯車２及び従動歯車３の歯先とケーシング１の内周との間に閉成される容積空間に閉じ込めて吐出口にまで導き吐出するポンプ作用を営むようにしている。なお、この歯車ポンプＰ１は、吐出口１１ｅより高圧の作動液を導入し、これにより前記駆動軸４から回転トルクを取り出して外部負荷を駆動するとともに、低圧となった作動液を前記吸込口１１ｄから吐出するというモータ作用を営む歯車モータとして機能させることもできるものであることはいうまでもない。
【００３２】
ここで、この歯車ポンプＰ１をポンプとして作動させた場合、上述したように、駆動歯車２と従動歯車３との間の噛合部から、駆動歯車２は後方に向かう作用、従動歯車３は前方に向かう作用をそれぞれ受ける。また、これら駆動歯車２及び従動歯車３は、作動液の液圧を受けて後方に向かう作用を受ける。これら噛合部から受ける作用及び作動液の液圧による作用を合わせて、駆動歯車２は後方に向かう大きなスラスト力、従動歯車３は駆動歯車２が受けるものよりは小さな後方に向かうスラスト力をそれぞれ受ける。
【００３３】
そして、これら駆動歯車２及び従動歯車３が受けるスラスト力は、駆動軸４及び従動軸５の後端部、第２のブッシュ８、及びリアベアリングケース１５の軸受孔１５ａ、１５ｂがいずれもテーパ形状をなしているので、駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面から第２のブッシュ８に伝達され、第２のブッシュ８からさらにリアベアリングケース１５を経てリアカバー１４に伝達される。そして、このリアカバー１４をボディ１１に装着するためのボルトＢが最終的にスラスト力を受ける。
【００３４】
以上に述べたように、本実施形態に係る歯車ポンプＰ１の構成によれば、駆動軸４及び従動軸５の後端部、第２のブッシュ８、及びリアベアリングケース１５の軸受孔１５ａ、１５ｂがいずれもテーパ形状をなしているので、これらが互いに接する部位が担うこととなり、後側の側板６は駆動歯車２及び従動歯車３の後側面を被覆し作動液のシールを行う機能のみを担うものとして設計することができる。従って、特殊な部材や作動液通路を追加する必要がなく、また容積性能の低下を伴うことなく、簡単な構成で側板６に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【００３５】
次いで、本発明の第二実施形態を、図面を参照して説明する。なお、前述した第一実施形態に係るものに対応する各部位には、同一の名称及び符号を付している。
【００３６】
本実施形態に係る歯車ポンプＰ２は、図２に示すように、主として、歯車収納室１１ａを内部に有するケーシング１と、このケーシング１の歯車収納室１１ａ内に収納保持され互いに噛み合わせてなる外接歯車対、すなわち駆動歯車２及び従動歯車３と、各歯車２、３の両側面２ａ、３ａに添接する側板６、６とを具備する。
【００３７】
以下、前述した第一実施形態に係る歯車ポンプＰ１との相違点についてのみ述べる。
【００３８】
本実施形態に係るケーシング１は、例えば、前記歯車収納室１１ａを有するとともにこの歯車収納室１１ａの後側他開口面を閉塞するボディ１１と、歯車収納室１１ａの前側開口面を閉塞するカバーたるフロントカバー１２とを備えている。
【００３９】
ボディ１１には、その内部に前記歯車対すなわち駆動歯車２及び従動歯車３を噛合状態で収容する略眼鏡状の前記歯車収納室１１ａを備えている。また、この歯車収納室１１ａの後方には、前記駆動軸４及び従動軸５がそれぞれ嵌入可能な軸受孔１１ｘ、１１ｙを設けている。前記駆動軸４を挿入すべき軸受孔１１ｘには第２のブッシュ８を嵌装し、この第２のブッシュ８に前記駆動軸４の後端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸５を挿入すべき軸受孔１１ｙにも第２のブッシュ８を嵌装していて、この第２のブッシュ８に前記従動軸５の後端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔１１ｘ、１１ｙの断面形状は、本実施形態では、後方に向かうにつれ小径となる円形状である。そして、前記軸受孔１１ｘ、１１ｙの側面は、駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面と平行、換言すれば駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面と等間隔の隙間を隔てて対向していて、この隙間に前記第２のブッシュ８を挿入している。そして、ボディ１１には、図示は省略しているが、前記駆動歯車２と従動歯車３との噛合ピッチ円における接線方向側の所定位置、すなわち前記駆動歯車２と従動歯車３との噛合ピッチ円に臨む位置に吸込口及び吐出口をそれぞれ開口させてある。そして、前記吸込口と前記噛合ピッチ円との間に、吸込通路を設けている。すなわち、このボディ１１は、前述した第一実施形態に係るボディ１１、リアカバー１４及びリアベアリングケース１５を一体に構成したものである。
【００４０】
一方、前記フロントカバー１２は、例えばボディ１１にボルト等によって着脱可能に装着されて前記歯車収納室１１ａの開口面を閉塞するとともに、駆動軸４及び従動軸５を挿入すべき軸受孔１２ｘ、１２ｙを有する。駆動軸４を挿入すべき軸受孔１２ｘには第１のブッシュ７を嵌装し、この第１のブッシュ７に前記駆動軸４の前端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸５を挿入すべき軸受孔１２ｙにも第１のブッシュ７を嵌装していて、この第１のブッシュ７に前記従動軸５の前端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔１２ｘ、１２ｙの断面形状は、その長手方向の全域にわたって同径の円形状である。すなわち、このフロントカバー１２は、前述した第一実施形態に係るフロントカバー１２及びフロントベアリングケース１３を一体に構成したものである。
【００４１】
ここで、この歯車ポンプＰ２をポンプとして作動させた場合、上述したように、駆動歯車２と従動歯車３との間の噛合部から、駆動歯車２は後方に向かう作用、従動歯車３は前方に向かう作用をそれぞれ受ける。また、これら駆動歯車２及び従動歯車３は、作動液の液圧を受けて後方に向かう作用を受ける。これら噛合部から受ける作用及び作動液の液圧による作用を合わせて、駆動歯車２は後方に向かう大きなスラスト力、従動歯車３は駆動歯車２が受けるものよりは小さな後方に向かうスラスト力をそれぞれ受ける。
【００４２】
そして、これら駆動歯車及び従動歯車が受けるスラスト力は、駆動軸４及び従動軸５の後端部、第２のブッシュ８、及びボディ１１の軸受孔１１ｘ、１１ｙがいずれもテーパ形状をなしているので、駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面から第２のブッシュ８に伝達され、第２のブッシュ８からさらにボディ１１に伝達される。そして、このボディ１１とフロントカバー１２とを結合するためのボルトＢが最終的にスラスト力を受ける。
【００４３】
以上に述べたように、本実施形態に係る歯車ポンプＰ２の構成によれば、駆動軸４及び従動軸５の後端部、第２のブッシュ８、及びボディ１１の軸受孔１１ｘ、１１ｙがいずれもテーパ形状をなしているので、これらが互いに接する部位が担うこととなり、後側の側板６は駆動歯車２及び従動歯車３の後側面を被覆し作動液のシールを行う機能のみを担うものとして設計することができる。従って、特殊な部材や作動液通路を追加する必要がなく、また容積性能の低下を伴うことなく、簡単な構成で側板６に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【００４４】
以下、本発明の第三実施形態を、図面を参照して説明する。なお、前述した第一実施形態に係るものに対応する各部位には、同一の名称及び符号を付している。
【００４５】
本実施形態に係る歯車ポンプＰ３は、図３に示すように、主として、歯車収納室１１ａを内部に有するケーシング１と、このケーシング１の歯車収納室１１ａ内に収納保持され互いに噛み合わせてなる外接歯車対、すなわち駆動歯車２及び従動歯車３と、各歯車２、３の両側面２ａ、３ａに添接する側板６、６とを具備する。
【００４６】
以下、前述した第一実施形態に係る歯車ポンプＰ１との相違点についてのみ述べる。
【００４７】
前記駆動軸４及び従動軸５は、その断面形状が長手方向の略全域にわたって同径の円形となる円柱状をなしている。
【００４８】
一方、前記リアベアリングケース１５の駆動軸４を挿入すべき軸受孔１５ａ、及び従動軸５を挿入すべき軸受孔１５ｂにはそれぞれ第２のブッシュ９を嵌装し、この第２のブッシュ９に前記駆動軸４の後端部及び前記従動軸５の後端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔１５ａ、１５ｂの断面形状は、本実施形態では、その長手方向の全域にわたって同径の円形状である。そして、前記第２のブッシュ９は、駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面と等間隔の隙間を隔てて対向しているとともに、これら駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面、及びこれら駆動軸４及び従動軸５の後端面を被覆している。
【００４９】
ここで、この歯車ポンプＰ３をポンプとして作動させた場合、上述したように、駆動歯車２と従動歯車３との間の噛合部から、駆動歯車２は後方に向かう作用、従動歯車３は前方に向かう作用をそれぞれ受けるように構成している。また、これら駆動歯車２及び従動歯車３は、作動液の液圧を受けて後方に向かう作用を受ける。これら噛合部から受ける作用及び作動液の液圧による作用を合わせて、駆動歯車２は後方に向かう大きなスラスト力、従動歯車３は駆動歯車２が受けるものよりは小さな後方に向かうスラスト力をそれぞれ受ける。
【００５０】
そして、これら駆動歯車２及び従動歯車３が受けるスラスト力は、駆動軸４及び従動軸５の後端面からそれぞれ第２のブッシュ９を経てリアリアベアリングケース１５に作用し、さらにリアカバー１４に伝達される。そして、このリアカバー１４をボディ１１とに装着するためのボルトＢが最終的にスラスト力を受ける。
【００５１】
以上に述べたように、本実施形態に係る歯車ポンプＰ３の構成によれば、第２のブッシュ９が駆動軸４及び従動軸５の後端面を被覆しているので、駆動歯車２及び従動歯車３が受けるスラスト力を受ける機能は、第２のブッシュ９と対向する部位が担うこととなる。従って、後側の側板６は駆動歯車２及び従動歯車３の後側面を被覆し作動液のシールを行う機能のみを担うものとして設計することができる。このことにより、特殊な部材や作動液通路を追加する必要がなく、また容積性能の低下を伴うことなく、簡単な構成で側板６に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【００５２】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らず、種々に変形してよい。
【００５３】
例えば、上述した第一及び第二実施形態では、駆動軸及び従動軸の双方の後端部をテーパ状に形成し、第三実施形態では駆動軸及び従動軸の双方の後端面をブッシュにより被覆しているが、駆動軸及び従動軸のうち一方の後端部をテーパ状に形成し、他方の後端面をブッシュにより被覆する態様を採用してもよい。
【００５４】
また、上述した第一及び第三実施形態において、フロントカバーとフロントベアリングケースとを一体に形成してもよく、リアカバーとリアベアリングケースとを一体に形成してもよい。
【００５５】
さらに、駆動軸及び従動軸のうち少なくとも一方の後端部をテーパ状に形成した上で、テーパ状に形成した軸の後端面をブッシュにより被覆する態様を採用してもよい。
【００５６】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変形してよい。
【符号の説明】
【００５７】
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…歯車ポンプ
１…ケーシング
１１ａ…歯車収納室
１１ｘ、１１ｙ…軸受孔
１５ａ、１５ｂ…軸受孔
２…駆動歯車
３…従動歯車
４…駆動軸
５…従動軸
６…側板
８、９…（第２の）ブッシュ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はすば歯車を利用した駆動歯車と従動歯車とを互いに噛み合わせてなる外接歯車対を備え、この外接歯車対をケーシング内部の歯車収納室に収納してなる歯車ポンプ又はモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動歯車と従動歯車とを互いに噛み合わせてなる外接歯車対を備え、この外接歯車対をケーシング内部の歯車収納室に収納してなる歯車ポンプ又はモータにおいて、駆動歯車と従動歯車は直歯が主流で周囲の歯は軸芯に平行な歯が形成されたものである。この直歯同士が噛合う場合、その噛合い点が歯幅全域で同時的に行われ、その連続波動的な噛合いとなり、振動や騒音の原因となっている。この問題を解決すべく駆動歯車と従動歯車にはすば歯車を採用する工夫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような歯車ポンプ又はモータは、例えば、以下に示すような構成を有する。すなわち、この歯車ポンプＰＰは、図４に示すように、歯車収納室Ｘ１１ａを内部に有するケーシングＸ１と、このケーシングＸ１の歯車収納室Ｘ１１ａ内に収納保持され互いに噛み合わせてなる外接歯車対、すなわち駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３と、各歯車Ｘ２、Ｘ３の両側面Ｘ２ａ、Ｘ３ａに添接する側板Ｘ６、Ｘ６とを具備する。
【０００４】
駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３は、複数の歯体を外周面に沿って所定間隔で設けた周知のはすば歯車である。ここで、これら駆動歯車Ｘ２と従動歯車Ｘ３の歯は、これらを噛み合わせた状態で歯車ポンプとして作動させる際に、これらの間の噛合部から、駆動歯車Ｘ２は後方に向かう作用、従動歯車Ｘ３は前方に向かう作用をそれぞれ受けるように構成している。本実施形態では、前記駆動歯車Ｘ２の中心から駆動軸Ｘ４を回転軸方向に一体に延伸させて設けているとともに、従動歯車Ｘ３から従動軸Ｘ５を回転軸方向に一体に延伸させて設けている。
【０００５】
ケーシングＸ１は、前記歯車収納室Ｘ１１ａを有するボディＸ１１と、歯車収納室Ｘ１１ａの一開口面を閉塞するカバーたるフロントカバーＸ１２と、このフロントカバーＸ１２と前記駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３との間に配してなり前記駆動軸Ｘ４及び従動軸Ｘ５をそれぞれ嵌入可能な軸受孔Ｘ１３ａ、Ｘ１３ｂを有するフロントベアリングケースＸ１３と、歯車収納室Ｘ１１ａの他開口面を閉塞するカバーたるリアカバーＸ１４と、このリアカバーＸ１４と前記駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３との間に配してなり前記駆動軸Ｘ４及び従動軸Ｘ５がそれぞれ嵌入可能な軸受孔Ｘ１５ａ、Ｘ１５ｂを有するリアベアリングケースＸ１５とを備えている。
【０００６】
ボディＸ１１には、その内部に前記歯車対すなわち駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３を噛合状態で収容する略眼鏡状の前記歯車収納室Ｘ１１ａを備えているとともに、この歯車収納室Ｘ１１ａの前方に前記フロントベアリングケースＸ１３を、またこの歯車収納室Ｘ１１ａの後方に前記リアベアリングケースＸ１５を収納するようにしている。また、ボディＸ１１には、図示は省略しているが、前記駆動歯車Ｘ２と従動歯車Ｘ３との噛合ピッチ円における接線方向側の所定位置、すなわち前記駆動歯車Ｘ２と従動歯車Ｘ３との噛合ピッチ円に臨む位置に吸込口及び吐出口をそれぞれ開口させてある。そして、前記吸込口と前記噛合ピッチ円との間に、吸込通路を設けている。
【０００７】
前記フロントカバーＸ１２は、例えばボディＸ１１にボルト等によって着脱可能に装着されて前記歯車収納室Ｘ１１ａの開口面を閉塞する。
【０００８】
前記フロントベアリングケースＸ１３は、上述したようにフロントカバーＸ１２と前記駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３との間に配してなる。駆動軸Ｘ４を挿入すべき軸受孔Ｘ１３ａにはブッシュＸ７を嵌装し、このブッシュＸ７に前記駆動軸Ｘ４の前端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸Ｘ５を挿入すべき軸受孔Ｘ１３ｂにもブッシュＸ７を嵌装していて、このブッシュＸ７に前記従動軸Ｘ５の前端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔Ｘ１３ａ、Ｘ１３ｂの断面形状は、その長手方向の全域にわたって同径の円形状である。
【０００９】
前記リアベアリングケースＸ１５は、上述したようにリアカバーＸ１４と前記駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３との間に配してなる。駆動軸Ｘ４を挿入すべき軸受孔Ｘ１５ａにはブッシュＸ７を嵌装し、このブッシュＸ７に前記駆動軸Ｘ４の後端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸Ｘ５を挿入すべき軸受孔Ｘ１５ｂにもブッシュＸ７を嵌装していて、このブッシュＸ７に前記従動軸Ｘ５の後端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔Ｘ１５ａ、Ｘ１５ｂの断面形状も、その長手方向の全域にわたって同径の円形状である。
【００１０】
一方、側板Ｘ６は、前記駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３の両側面Ｘ２ａ、Ｘ３ａに添接させるべく２箇所に配され、駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３の各側面Ｘ２ａ、Ｘ３ａをそれぞれシールするためのものである。
【００１１】
ここで、歯車ポンプまたはモータにおける歯車をはすば歯形の歯車とすることによって歯形同士の噛合い点はその歯幅全域において軸芯方向に順次移動し、なめらかな噛合いが行われることになる。そのため、上述したような振動や騒音発生といった問題は解消される。しかしながら、両歯車の噛合い時、歯形に作用する力によって軸芯方向に分力が発生し歯車全体にスラスト方向の力が発生する。このスラスト力と液圧によるスラスト力とが合成されることにより、駆動歯車及び従動歯車がそれぞれ異なるスラスト力を受ける。このスラスト力を直歯歯車を利用した従来の歯車ポンプ又はモータのリア側の側板が受けると側板の面圧が過大となり強度的に困難となるため、例えば、図４の構成では、これら駆動歯車Ｘ２及び従動歯車Ｘ３をそれぞれ軸支する駆動軸Ｘ４及び従動軸Ｘ５の後端面にバランスピストンＸ８を接触させ、高圧領域にポンプとして機能する場合の吐出側から作動液圧を導入し、側板に大きなスラスト圧が作用することを防ぐようにしている。
【００１２】
ところが、このような構成では、バランスピストンを追加する必要があるとともに、高圧領域に作動液圧を導入するための高圧通路を設ける必要があるため、リアカバーの構造が複雑なものとなる。また、高圧領域の作動液はピストン摺動面の隙間からも漏れるので、容積性能が低下するという不具合も発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平５−３３０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は以上の点に着目したものであり、簡単な構成により、側板に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことを所期の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
すなわち本発明に係る歯車ポンプ又はモータの一つは、互いに噛み合わせてなるはすば歯車をそれぞれ利用した駆動歯車及び従動歯車からなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有するとともに前記駆動歯車を軸支する駆動軸及び前記従動歯車を軸支する従動軸を収納するための軸受孔を有するケーシングと、前記歯車対の各歯車の両側面に添接する側板とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、前記駆動軸及び従動軸の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の一端部の形状を先端側に向かうに従い小径となる形状としているとともに、前記ケーシングの軸受孔の側面を、前記駆動軸及び従動軸の一端部の側面とほぼ平行な形状としていることを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、駆動歯車及び従動歯車が受けるスラスト力を受ける機能は、主に駆動軸及び従動軸の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の一端部とケーシングの軸受孔の側面とが対向する部位が担うこととなるので、側板は駆動歯車及び従動歯車の一側面を被覆し作動液のシールを行う機能のみを担うものとして設計することができる。従って、特殊な部材や作動液通路を追加する必要がなく、また容積性能の低下を伴うことなく、簡単な構成で側板に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【００１７】
また、本発明に係る歯車ポンプ又はモータの他の一つは、互いに噛み合わせてなるはすば歯車をそれぞれ利用した駆動歯車及び従動歯車からなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有するとともに前記駆動歯車を軸支する駆動軸及び前記従動歯車を軸支する従動軸を収納するための軸受孔を有するケーシングと、前記歯車対の各歯車の両側面に添接する側板とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、前記駆動軸及び従動軸の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の一端部と前記ケーシングの軸受孔との間に、前記駆動軸及び従動軸の一端部の側面及び端面に対向するブッシュをさらに備えていることを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、駆動歯車及び従動歯車が受けるスラスト力を受ける機能は、主に駆動軸及び従動軸の端面とブッシュとが対向する部位が担うこととなるので、側板は駆動歯車及び従動歯車の一側面を被覆し作動液のシールを行う機能のみを担うものとして設計することができる。従って、特殊な部材や作動液通路を追加する必要がなく、また容積性能の低下を伴うことなく、簡単な構成で側板に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡単な構成により、側板に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る歯車ポンプ又はモータを示す概略図。
【図２】本発明の第二実施形態に係る歯車ポンプ又はモータを示す概略図。
【図３】本発明の第三実施形態に係る歯車ポンプ又はモータを示す概略図。
【図４】従来の歯車ポンプ又はモータを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の第一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態に係る歯車ポンプＰ１は、図１に示すように、主として、歯車収納室１１ａを内部に有するケーシング１と、このケーシング１の歯車収納室１１ａ内に収納保持され互いに噛み合わせてなる外接歯車対、すなわち駆動歯車２及び従動歯車３と、各歯車２、３の両側面２ａ、３ａに添接する側板６、６とを具備する。
【００２３】
駆動歯車２及び従動歯車３は、複数の歯体を外周面に沿って所定間隔で設けた周知のはすば歯車である。ここで、これら駆動歯車２と従動歯車３の歯は、これらを噛み合わせた状態で歯車ポンプとして作動させる際に、これらの間の噛合部から、駆動歯車２は後方に向かう作用、従動歯車３は前方に向かう作用をそれぞれ受けるように構成している。本実施形態では、前記駆動歯車２の中心から駆動軸４を回転軸方向に一体に延伸させて設けているとともに、従動歯車３から従動軸５を回転軸方向に一体に延伸させて設けている。ここで、前記駆動軸４及び従動軸５のうち前記ケーシング１の後述するフロントベアリングケース１３に対向する部分は、その断面形状が長手方向の全域にわたって同径の円形となる円柱状をなしている。一方、前記駆動軸４及び従動軸５のうち前記ケーシング１の後述するリアベアリングケース１５に対向する部分の断面形状は、後端側に向かうに従い小径となる円形状である。換言すれば、駆動軸４及び従動軸５の後端部は、後端側に向かうに従い小径となるテーパ状をなしている。なお、駆動歯車２と駆動軸４とを別体に構成してもよく、また、従動歯車３と従動軸５とを別体に構成してもよい。
【００２４】
ケーシング１は、前記歯車収納室１１ａを有するボディ１１と、歯車収納室１１ａの一開口面を閉塞するカバーたるフロントカバー１２と、このフロントカバー１２と前記駆動歯車２及び従動歯車３との間に配してなり前記駆動軸４及び従動軸５がそれぞれ嵌入可能な軸受孔１３ａ、１３ｂを有するフロントベアリングケース１３と、歯車収納室１１ａの他開口面を閉塞するカバーたるリアカバー１４と、このリアカバー１４と前記駆動歯車２及び従動歯車３との間に配してなり前記駆動軸４及び従動軸５がそれぞれ嵌入可能な軸受孔１５ａ、１５ｂを有するリアベアリングケース１５とを備えている。
【００２５】
ボディ１１には、その内部に前記歯車対すなわち駆動歯車２及び従動歯車３を噛合状態で収容する略眼鏡状の前記歯車収納室１１ａを備えているとともに、この歯車収納室１１ａの前方に前記フロントベアリングケース１３を、またこの歯車収納室１１ａの後方に前記リアベアリングケース１５を収納するようにしている。また、ボディ１１には、図示は省略しているが、前記駆動歯車２と従動歯車３との噛合ピッチ円における接線方向側の所定位置、すなわち前記駆動歯車２と従動歯車３との噛合ピッチ円に臨む位置に吸込口及び吐出口をそれぞれ開口させてある。そして、前記吸込口と前記噛合ピッチ円との間に、吸込通路を設けている。
【００２６】
前記フロントカバー１２は、例えばボディ１１にボルト等によって着脱可能に装着されて前記歯車収納室１１ａの前側開口面を閉塞する。
【００２７】
前記フロントベアリングケース１３は、上述したようにフロントカバー１２と前記駆動歯車２及び従動歯車３との間に配してなる。駆動軸４を挿入すべき軸受孔１３ａには第１のブッシュ７を嵌装し、この第１のブッシュ７に前記駆動軸４の前端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸５を挿入すべき軸受孔１３ｂにも第１のブッシュ７を嵌装していて、この第１のブッシュ７に前記従動軸５の前端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔１３ａ、１３ｂの断面形状は、その長手方向の全域にわたって同径の円形状である。
【００２８】
前記リアカバー１４は、例えばボディ１１にボルト等によって着脱可能に装着されて前記歯車収納室１１ａの後側開口面を閉塞する。
【００２９】
前記リアベアリングケース１５は、上述したようにリアカバー１４と前記駆動歯車２及び従動歯車３との間に配してなる。駆動軸４を挿入すべき軸受孔１５ａには第２のブッシュ８を嵌装し、この第２のブッシュ８に前記駆動軸４の後端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸５を挿入すべき軸受孔１５ｂにも第２のブッシュ８を嵌装していて、この第２のブッシュ８に前記従動軸５の後端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔１５ａ、１５ｂの断面形状は、本実施形態では、後方に向かうにつれ小径となる円形状である。換言すれば、軸受孔１５ａ、１５ｂは、後端側に向かうに従い小径となるテーパ状をなしている。そして、前記軸受孔１５ａ、１５ｂの側面は、駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面と平行、換言すれば駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面と等間隔の隙間を隔てて対向していて、この隙間に前記第２のブッシュ８を挿入している。この第２のブッシュ８の断面形状も、後方に向かうにつれ小径となる円形状である。すなわち、第２のブッシュ８も、後端側に向かうに従い小径となるテーパ状をなしている。
【００３０】
一方、側板６は、前記駆動歯車２及び従動歯車３の両側面２ａ、３ａに添接させるべく２箇所に配され、駆動歯車２及び従動歯車３の各側面２ａ、３ａをそれぞれシールするためのものである。
【００３１】
この歯車ポンプＰ１は、一端を外部に延出させてなる前記駆動軸４を介して前記駆動歯車２及び従動歯車３を同期逆回転駆動した場合に、前記吸込口と前記吐出口との間で高低圧差が生じ、前記駆動歯車２及び従動歯車３の歯体同士が漸次離反する側のボディ１１内空間、つまり前記吸込口１１ｄ側が低圧領域になるとともに、歯体同士が漸次噛合する側のボディ１１内空間、つまり吐出口側が高圧領域になる。そして、吸込口より導入した作動液を、前記駆動歯車２及び従動歯車３の歯先とケーシング１の内周との間に閉成される容積空間に閉じ込めて吐出口にまで導き吐出するポンプ作用を営むようにしている。なお、この歯車ポンプＰ１は、吐出口１１ｅより高圧の作動液を導入し、これにより前記駆動軸４から回転トルクを取り出して外部負荷を駆動するとともに、低圧となった作動液を前記吸込口１１ｄから吐出するというモータ作用を営む歯車モータとして機能させることもできるものであることはいうまでもない。
【００３２】
ここで、この歯車ポンプＰ１をポンプとして作動させた場合、上述したように、駆動歯車２と従動歯車３との間の噛合部から、駆動歯車２は後方に向かう作用、従動歯車３は前方に向かう作用をそれぞれ受ける。また、これら駆動歯車２及び従動歯車３は、作動液の液圧を受けて後方に向かう作用を受ける。これら噛合部から受ける作用及び作動液の液圧による作用を合わせて、駆動歯車２は後方に向かう大きなスラスト力、従動歯車３は駆動歯車２が受けるものよりは小さな後方に向かうスラスト力をそれぞれ受ける。
【００３３】
そして、これら駆動歯車２及び従動歯車３が受けるスラスト力は、駆動軸４及び従動軸５の後端部、第２のブッシュ８、及びリアベアリングケース１５の軸受孔１５ａ、１５ｂがいずれもテーパ形状をなしているので、駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面から第２のブッシュ８に伝達され、第２のブッシュ８からさらにリアベアリングケース１５を経てリアカバー１４に伝達される。そして、このリアカバー１４をボディ１１に装着するためのボルトＢが最終的にスラスト力を受ける。
【００３４】
以上に述べたように、本実施形態に係る歯車ポンプＰ１の構成によれば、駆動軸４及び従動軸５の後端部、第２のブッシュ８、及びリアベアリングケース１５の軸受孔１５ａ、１５ｂがいずれもテーパ形状をなしているので、これらが互いに接する部位が担うこととなり、後側の側板６は駆動歯車２及び従動歯車３の後側面を被覆し作動液のシールを行う機能のみを担うものとして設計することができる。従って、特殊な部材や作動液通路を追加する必要がなく、また容積性能の低下を伴うことなく、簡単な構成で側板６に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【００３５】
次いで、本発明の第二実施形態を、図面を参照して説明する。なお、前述した第一実施形態に係るものに対応する各部位には、同一の名称及び符号を付している。
【００３６】
本実施形態に係る歯車ポンプＰ２は、図２に示すように、主として、歯車収納室１１ａを内部に有するケーシング１と、このケーシング１の歯車収納室１１ａ内に収納保持され互いに噛み合わせてなる外接歯車対、すなわち駆動歯車２及び従動歯車３と、各歯車２、３の両側面２ａ、３ａに添接する側板６、６とを具備する。
【００３７】
以下、前述した第一実施形態に係る歯車ポンプＰ１との相違点についてのみ述べる。
【００３８】
本実施形態に係るケーシング１は、例えば、前記歯車収納室１１ａを有するとともにこの歯車収納室１１ａの後側他開口面を閉塞するボディ１１と、歯車収納室１１ａの前側開口面を閉塞するカバーたるフロントカバー１２とを備えている。
【００３９】
ボディ１１には、その内部に前記歯車対すなわち駆動歯車２及び従動歯車３を噛合状態で収容する略眼鏡状の前記歯車収納室１１ａを備えている。また、この歯車収納室１１ａの後方には、前記駆動軸４及び従動軸５がそれぞれ嵌入可能な軸受孔１１ｘ、１１ｙを設けている。前記駆動軸４を挿入すべき軸受孔１１ｘには第２のブッシュ８を嵌装し、この第２のブッシュ８に前記駆動軸４の後端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸５を挿入すべき軸受孔１１ｙにも第２のブッシュ８を嵌装していて、この第２のブッシュ８に前記従動軸５の後端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔１１ｘ、１１ｙの断面形状は、本実施形態では、後方に向かうにつれ小径となる円形状である。そして、前記軸受孔１１ｘ、１１ｙの側面は、駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面と平行、換言すれば駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面と等間隔の隙間を隔てて対向していて、この隙間に前記第２のブッシュ８を挿入している。そして、ボディ１１には、図示は省略しているが、前記駆動歯車２と従動歯車３との噛合ピッチ円における接線方向側の所定位置、すなわち前記駆動歯車２と従動歯車３との噛合ピッチ円に臨む位置に吸込口及び吐出口をそれぞれ開口させてある。そして、前記吸込口と前記噛合ピッチ円との間に、吸込通路を設けている。すなわち、このボディ１１は、前述した第一実施形態に係るボディ１１、リアカバー１４及びリアベアリングケース１５を一体に構成したものである。
【００４０】
一方、前記フロントカバー１２は、例えばボディ１１にボルト等によって着脱可能に装着されて前記歯車収納室１１ａの開口面を閉塞するとともに、駆動軸４及び従動軸５を挿入すべき軸受孔１２ｘ、１２ｙを有する。駆動軸４を挿入すべき軸受孔１２ｘには第１のブッシュ７を嵌装し、この第１のブッシュ７に前記駆動軸４の前端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動軸５を挿入すべき軸受孔１２ｙにも第１のブッシュ７を嵌装していて、この第１のブッシュ７に前記従動軸５の前端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔１２ｘ、１２ｙの断面形状は、その長手方向の全域にわたって同径の円形状である。すなわち、このフロントカバー１２は、前述した第一実施形態に係るフロントカバー１２及びフロントベアリングケース１３を一体に構成したものである。
【００４１】
ここで、この歯車ポンプＰ２をポンプとして作動させた場合、上述したように、駆動歯車２と従動歯車３との間の噛合部から、駆動歯車２は後方に向かう作用、従動歯車３は前方に向かう作用をそれぞれ受ける。また、これら駆動歯車２及び従動歯車３は、作動液の液圧を受けて後方に向かう作用を受ける。これら噛合部から受ける作用及び作動液の液圧による作用を合わせて、駆動歯車２は後方に向かう大きなスラスト力、従動歯車３は駆動歯車２が受けるものよりは小さな後方に向かうスラスト力をそれぞれ受ける。
【００４２】
そして、これら駆動歯車及び従動歯車が受けるスラスト力は、駆動軸４及び従動軸５の後端部、第２のブッシュ８、及びボディ１１の軸受孔１１ｘ、１１ｙがいずれもテーパ形状をなしているので、駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面から第２のブッシュ８に伝達され、第２のブッシュ８からさらにボディ１１に伝達される。そして、このボディ１１とフロントカバー１２とを結合するためのボルトＢが最終的にスラスト力を受ける。
【００４３】
以上に述べたように、本実施形態に係る歯車ポンプＰ２の構成によれば、駆動軸４及び従動軸５の後端部、第２のブッシュ８、及びボディ１１の軸受孔１１ｘ、１１ｙがいずれもテーパ形状をなしているので、これらが互いに接する部位が担うこととなり、後側の側板６は駆動歯車２及び従動歯車３の後側面を被覆し作動液のシールを行う機能のみを担うものとして設計することができる。従って、特殊な部材や作動液通路を追加する必要がなく、また容積性能の低下を伴うことなく、簡単な構成で側板６に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【００４４】
以下、本発明の第三実施形態を、図面を参照して説明する。なお、前述した第一実施形態に係るものに対応する各部位には、同一の名称及び符号を付している。
【００４５】
本実施形態に係る歯車ポンプＰ３は、図３に示すように、主として、歯車収納室１１ａを内部に有するケーシング１と、このケーシング１の歯車収納室１１ａ内に収納保持され互いに噛み合わせてなる外接歯車対、すなわち駆動歯車２及び従動歯車３と、各歯車２、３の両側面２ａ、３ａに添接する側板６、６とを具備する。
【００４６】
以下、前述した第一実施形態に係る歯車ポンプＰ１との相違点についてのみ述べる。
【００４７】
前記駆動軸４及び従動軸５は、その断面形状が長手方向の略全域にわたって同径の円形となる円柱状をなしている。
【００４８】
一方、前記リアベアリングケース１５の駆動軸４を挿入すべき軸受孔１５ａ、及び従動軸５を挿入すべき軸受孔１５ｂにはそれぞれ第２のブッシュ９を嵌装し、この第２のブッシュ９に前記駆動軸４の後端部及び前記従動軸５の後端部を挿入し回転可能に軸承している。これら軸受孔１５ａ、１５ｂの断面形状は、本実施形態では、その長手方向の全域にわたって同径の円形状である。そして、前記第２のブッシュ９は、駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面と等間隔の隙間を隔てて対向しているとともに、これら駆動軸４及び従動軸５の後端部の側面、及びこれら駆動軸４及び従動軸５の後端面を被覆している。
【００４９】
ここで、この歯車ポンプＰ３をポンプとして作動させた場合、上述したように、駆動歯車２と従動歯車３との間の噛合部から、駆動歯車２は後方に向かう作用、従動歯車３は前方に向かう作用をそれぞれ受けるように構成している。また、これら駆動歯車２及び従動歯車３は、作動液の液圧を受けて後方に向かう作用を受ける。これら噛合部から受ける作用及び作動液の液圧による作用を合わせて、駆動歯車２は後方に向かう大きなスラスト力、従動歯車３は駆動歯車２が受けるものよりは小さな後方に向かうスラスト力をそれぞれ受ける。
【００５０】
そして、これら駆動歯車２及び従動歯車３が受けるスラスト力は、駆動軸４及び従動軸５の後端面からそれぞれ第２のブッシュ９を経てリアリアベアリングケース１５に作用し、さらにリアカバー１４に伝達される。そして、このリアカバー１４をボディ１１とに装着するためのボルトＢが最終的にスラスト力を受ける。
【００５１】
以上に述べたように、本実施形態に係る歯車ポンプＰ３の構成によれば、第２のブッシュ９が駆動軸４及び従動軸５の後端面を被覆しているので、駆動歯車２及び従動歯車３が受けるスラスト力を受ける機能は、第２のブッシュ９と対向する部位が担うこととなる。従って、後側の側板６は駆動歯車２及び従動歯車３の後側面を被覆し作動液のシールを行う機能のみを担うものとして設計することができる。このことにより、特殊な部材や作動液通路を追加する必要がなく、また容積性能の低下を伴うことなく、簡単な構成で側板６に大きなスラスト圧が作用することを防ぐことができる。
【００５２】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らず、種々に変形してよい。
【００５３】
例えば、上述した第一及び第二実施形態では、駆動軸及び従動軸の双方の後端部をテーパ状に形成し、第三実施形態では駆動軸及び従動軸の双方の後端面をブッシュにより被覆しているが、駆動軸及び従動軸のうち一方の後端部をテーパ状に形成し、他方の後端面をブッシュにより被覆する態様を採用してもよい。
【００５４】
また、上述した第一及び第三実施形態において、フロントカバーとフロントベアリングケースとを一体に形成してもよく、リアカバーとリアベアリングケースとを一体に形成してもよい。
【００５５】
さらに、駆動軸及び従動軸のうち少なくとも一方の後端部をテーパ状に形成した上で、テーパ状に形成した軸の後端面をブッシュにより被覆する態様を採用してもよい。
【００５６】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変形してよい。
【符号の説明】
【００５７】
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…歯車ポンプ
１…ケーシング
１１ａ…歯車収納室
１１ｘ、１１ｙ…軸受孔
１５ａ、１５ｂ…軸受孔
２…駆動歯車
３…従動歯車
４…駆動軸
５…従動軸
６…側板
８、９…（第２の）ブッシュ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛み合わせてなるはすば歯車をそれぞれ利用した駆動歯車及び従動歯車からなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有するとともに前記駆動歯車を軸支する駆動軸及び前記従動歯車を軸支する従動軸を収納するための軸受孔を有するケーシングと、前記歯車対の各歯車の両側面に添接する側板とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、
前記駆動軸及び従動軸の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の一端部の形状を先端側に向かうに従い小径となる形状としているとともに、前記ケーシングの軸受孔の側面を、前記駆動軸及び従動軸の一端部の側面とほぼ平行な形状としていることを特徴とする歯車ポンプ又はモータ。
【請求項２】
互いに噛み合わせてなるはすば歯車をそれぞれ利用した駆動歯車及び従動歯車からなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有するとともに前記駆動歯車を軸支する駆動軸及び前記従動歯車を軸支する従動軸を収納するための軸受孔を有するケーシングと、前記歯車対の各歯車の両側面に添接する側板とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、
前記駆動軸及び従動軸の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の一端部と前記ケーシングの軸受孔との間に、前記駆動軸及び従動軸の一端部の側面及び端面に対向するブッシュをさらに備えていることを特徴とする歯車ポンプ又はモータ。
【請求項１】
互いに噛み合わせてなるはすば歯車をそれぞれ利用した駆動歯車及び従動歯車からなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有するとともに前記駆動歯車を軸支する駆動軸及び前記従動歯車を軸支する従動軸を収納するための軸受孔を有するケーシングと、前記歯車対の各歯車の両側面に添接する側板とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、
前記駆動軸及び従動軸の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の一端部の形状を先端側に向かうに従い小径となる形状としているとともに、前記ケーシングの軸受孔の側面を、前記駆動軸及び従動軸の一端部の側面とほぼ平行な形状としていることを特徴とする歯車ポンプ又はモータ。
【請求項２】
互いに噛み合わせてなるはすば歯車をそれぞれ利用した駆動歯車及び従動歯車からなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有するとともに前記駆動歯車を軸支する駆動軸及び前記従動歯車を軸支する従動軸を収納するための軸受孔を有するケーシングと、前記歯車対の各歯車の両側面に添接する側板とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、
前記駆動軸及び従動軸の運転時に発生するスラスト作用が向かう側の一端部と前記ケーシングの軸受孔との間に、前記駆動軸及び従動軸の一端部の側面及び端面に対向するブッシュをさらに備えていることを特徴とする歯車ポンプ又はモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１５１０８（Ｐ２０１３−１５１０８Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９５６８（Ｐ２０１１−１４９５６８）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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