JP2005016506A

JP2005016506A - 歯車ポンプまたはモータ

Info

Publication number: JP2005016506A
Application number: JP2004076185A
Authority: JP
Inventors: Koji Komatsu; 浩司小松; Nobuo Mukai; 信雄向井; Takumi Ishihara; 巧石原; Yoshiyuki Hirose; 芳幸広瀬
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2024-03-17
Also published as: US20040241031A1; CN1573111A; CN100516522C; US7150612B2; JP4333422B2

Abstract

【課題】有底形のリア側本体は、低圧域への連通のため構成が複雑で加工も困難である。構成が簡略で加工も容易であり、部品点数も少なく、コスト低減が図れる歯車ポンプまたはモータを提供する。
【解決手段】有底形の歯車・リア軸収容本体１Ｒに軸受孔１Ｂを貫通させ、歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔに閉塞板５を接合させて外部と気密にシールしたものである。具体的には、両歯車２Ａ、２Ｂから歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔの側に延出される軸３２、４２は軸受孔１Ｂの軸芯方向長さより若干短く設定し、それぞれのブッシュ６も軸３２、４２と同一の長さに設定する。そして、歯車・リア軸収容本体１Ｒはその後面１Ｔに凹部１Ｋを形成し、この凹部１Ｋに軸受孔１Ｂを貫通開口させる。また、歯車・リア軸収容本体１Ｒには、図２における低圧域１Ｌに連通する低圧口１Ｐが歯車・リア軸収容本体１Ｒの軸芯方向に貫通穿設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧機器の分野等において、利用可能な外接形の歯車ポンプまたはモータに関する。

この種の歯車ポンプまたはモータは、互いに噛合う一対の歯車と、これら歯車の軸心方向に前後からそれぞれ延出された軸と、これらを収容するポンプ本体とを具備し、両歯車の回転により噛合部の高圧域から他方の噛合部の低圧域に作動液（油）を流動させるものである。この歯車ポンプまたはモータにおいて、ポンプ本体は、フロント側の軸を収容するフロント軸収容本体と、前記歯車を収容する歯車収容本体とおよびリア側の軸を収容するリア軸収容本体とで構成される。

これらポンプ本体の構成要素の組み合わせ形式はつぎの３種類がある。第１の形式は、フロント軸収容本体や歯車収容本体およびリア軸収容本体をそれぞれ別体として互いに接合する形式であり、第２の形式は、フロント軸収容本体と歯車収容本体を一体にする形式であり、第３の形式は歯車収容本体とリア軸収容本体を一体化する形式である。この歯車収容本体とリア軸収容本体を一体化したポンプ本体を以下「歯車・リア軸収容本体」と称するが、この形式のものは、各本体を別々に構成するものに比べて部品点数の低減、本体側面に比較的大きな吸込口（低圧）や吐出口（高圧）を設置しやすい等の利点があり、実用されている。（たとえば、特許文献１参照）。

この歯車・リア軸収容本体には有底形であり、底に軸受孔を設置することになるが、この奥底部に高圧を発生させない必要がある。そのために、この軸受穴奥底部を前記低圧域（たとえば吸込口）に連通させる。具体的には、リア軸収容本体が奥底部に接する面すなわち、リア軸収容本体の後面における領域を低圧域に連通させる連通手段を形成し、両歯車の軸受部に低圧域に連通させる連通路を形成する方策等が実施されている。

たとえば、歯車収容本体側から斜め孔を穿設して低圧連通路を形成し、軸受部内周面に低圧連通用の孔をリセス加工にて穿設する方式では、軸受穴の周りを長円状にザグリ加工し、軸受をザグリ深さよりも少し低い突出高さにして組み込み、その外側にシール部材を引っ掛ける。またザグリ加工内部に低圧部と連通する孔を穿設し、さらに負圧によるシール部材の変形を阻止するスペーサを挿入する。また、ポンプ本体をダイカスト方式で製作する場合、予め本体の一部に溝を形成しておき、その溝を低圧連通路に接続する方法などが実施されている。
特開平０８−１２１３５１号公報

しかしながら、斜め孔による低圧連通路形成方法は、長い細孔の穿設を必要とし、この加工に時間がかかり、また、ポンプ本体側に穿設された孔を閉塞しなければならない。さらに、リセス加工は加工に時間と手数を要する。鋳物に予め型を形成する方法も加工時間を要し、加工精度に問題を有する。しかも、斜め孔による低圧連通路形成方法は、長い細孔の穿設を必要とし、この加工に時間がかかり、また、ポンプ本体側に穿設された孔を閉塞する必要がある。さらに、リセス加工も加工に時間がかかり、手数を要する作業である。鋳物に予め型を形成する方法も加工時間を要すること、加工精度が低いなどの問題点を有する。また、軸受組み込み時の突出高さに留意し、この部分は軸受として機能しないため、余分な軸受長さを要し、コストアップとなる。
本発明は、このような問題を解決し、部品点数を低減できる構成簡略な歯車ポンプまたはモータを提供することを目的とする。

本発明が提供する歯車ポンプまたはモータは、上記課題を解決するために、互いに噛合う一対をなす歯車と、これら歯車の軸心方向に前後から延出する軸と、これらを収容するポンプ本体とを具備し、このポンプ本体の構成要素の内前記両歯車のリア側の軸を支持収容するリア軸収容本体にこのリア側の軸のための軸受孔をそれぞれ穿設し、両歯車の噛合部の高圧域から低圧域に作動液を流動させる歯車ポンプまたはモータにおいて、前記両軸受孔を前記リア軸収容本体の後面に貫通させて形成するとともに、この両軸受孔およびこの両軸受孔の周囲を含むリア軸収容本体の後面領域を外部と気密にシールする閉塞板をリア軸収容本体の後面に接合させたものである。さらに本発明は、前記構成を基本としてつぎの３つの構成を特徴とする。その第１は、リア軸収容本体を歯車収容本体とリア軸収容本体を一体にした歯車・リア軸収容本体にて構成した点である。第２は、閉塞板とリア軸収容本体との間に介在され気密にシールするシール部材をリング状に形成した点であり、第３は閉塞板にシール部材の挿入溝を形成し、シール部材を固定保持する点である。このような構成によって、リア軸収容本体側のシール機構が簡略になり、また軸受孔と低圧域との連通を行なわせる孔加工が不要となる。しかも部品点数も低減する。

本発明が提供する歯車ポンプまたはモータは以上詳述したとおりであるから、つぎの効果を有する。
（１）リア軸収容本体（図示例における歯車・リア軸収容本体を含む、以下同じ）の形状、構成が極めて簡略となり、歯車ポンプまたはモータの構成を簡略にでき、加工容易でコスト低減が図れる。
（２）閉塞板にてリア側収容本体の後面を外部と気密に遮断でき、歯車ポンプまたはモータの構成が簡略で、加工容易でコスト低減が図れる。
（３）低圧域とのリア側収容本体の後面空間との連通が容易にでき、加工容易でコスト低減が図れる。また多連ポンプ化が容易となる。
（４）以上の諸特性により経済的な歯車ポンプまたはモータを提供する。

以下、本発明が提供する歯車ポンプまたはモータを図１から図３に示す実施例にしたがって説明する。この実施例では、歯車収容本体とリア軸収容本体を一体にした歯車・リア軸収容本体がポンプ本体１の主要構成要素とするのが最良の形態である。

本発明が提供する第１の実施例は図１から図３に示される。まず図１は、本発明における歯車ポンプまたはモータの基本的な構成を縦断面して示している。ポンプ本体１は、フロント軸収容本体１Ｆと、歯車２Ａ、２Ｂを収納する歯車収容本体とリア軸収容本体が一体となった歯車・リア軸収容本体１Ｒからなり、これらの内方に一対の歯車２Ａ、２Ｂが収納されている。この各歯車２Ａ、２Ｂには、それぞれ軸心方向に前後から軸３１、３２と４１、４２が延出されており、このうち軸３１と４１はフロント軸収容本体１Ｆに形成された軸受孔１Ｂに設置されたブッシュ６に、そしてリア側の軸３２、４２は、歯車・リア軸収容本体１Ｒに形成された軸受孔１Ｂに設置されたブッシュ６にて支持されている。軸３１はフロント軸収容本体１Ｆを貫通する軸３と一体である。この軸３はポンプとして機能する場合は回転駆動力の入力軸となり、モータとして機能する場合は回転駆動力の出力軸となる。なお、図１において、７は両歯車２Ａ、２Ｂのそれぞれの側方に接合するよう配置された側板で、歯車２Ａ、２Ｂの側方からの作動液の漏れを防止するためのものである。

この歯車・リア軸収容本体１Ｒの内方は、図１のＡ−Ａ面を示す図２に示すように、一対の各歯車２Ａ、２Ｂが噛合状態で収容できる収容空間１Ｓが形成され、この内方に収容されている。そして、噛合い状態における歯車・リア軸収容本体１Ｒと各歯車２Ａ、２Ｂの間すなわち、歯間に閉じ込められた作動液を両歯車２Ａ、２Ｂの回転によって、前記収容空間１Ｓに形成された低圧域１Ｌと高圧域１Ｈとの間で流動させ、ポンプまたはモータとして機能させる。ポンプの場合、低圧域１Ｌは作動液の流入口と接続され、高圧域１Ｈは吐出口と連接される。また、モータとして機能する場合は、高圧域１Ｈは圧油の流入口と連接され、低圧域１Ｌは作動液の流出口と接続される。

本発明は以上の構成において、図１に示すように歯車・リア軸収容本体１Ｒは有底形ではあるが、歯車・リア軸収容本体１Ｒに形成された軸受孔１Ｂを貫通形にした点を基本的な特徴としている。さらに、この開放形に形成された歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔを外部と気密にシールするために、後面１Ｔに閉塞板５を接合させている。両歯車２Ａ、２Ｂからリア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔ方向に延出される軸３２、４２は軸受孔１Ｂの軸芯方向長さより若干短く設定されている。同様にそれぞれのブッシュ６も軸３２、４２と同一の長さに設定されている。したがって、歯車・リア軸収容本体１Ｒはその後面１Ｔに凹部１Ｋが形成され、この凹部１Ｋに軸受孔１Ｂが貫通され開口された形となっている。この凹部１Ｋは図１のＢ−Ｂ面を示す図３に示すように、軸３２、４２の軸受孔１Ｂおよびこの両軸受孔１Ｂの周囲を含む歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔに領域が形成されている。

他方、この歯車・リア軸収容本体１Ｒには、前記低圧域１Ｌに連通する低圧口１Ｐが形成され、しかもこの低圧口１Ｐが歯車・リア軸収容本体１Ｒの軸芯方向に貫通穿設されており、前記凹部１Ｋはその全域が低圧域１Ｌに連通される。この凹部１Ｋは、本発明が、特許請求の範囲で特定する「連通路」の具体的な構成の一例である。この両リア側の軸３２、４２の軸受孔１Ｂおよびこの両軸受孔１Ｂの周囲を含む歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔの領域を外部と気密にシールする閉塞板５が設けられている。この閉塞板５が歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔに接合されることで、前記ポンプ本体１の内部を外部に対して気密に遮断する。さらに、閉塞板５と歯車・リア軸収容本体１Ｒとの間を気密にシールするシール部材１０がリング状に形成されている。１Ｍは歯車・リア軸収容本体１Ｒに形成されたリング状溝を示している。シール部材１０がリング状溝１Ｍに挿設され、閉塞板５と歯車・リア軸収容本体１Ｒの間に介在される。８は歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔに接合させるための固定具である。図３に於いて１Ｎは歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔに穿設された固定具８の貫通用の孔である。この歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔにおける空間は、外部と気密に遮断される。そして、この気密空間には低圧口１Ｐが開口しているので、この空間に漏洩してきた作動液は、この低圧口１Ｐにて低圧域１Ｌに流動する。

本発明は多連形に適用することも可能で、図４はこの多連形の一例である２連形の例を示している。
図４に示すとおり、第１連目のポンプ本体１と、第２連目のポンプ本体１Ｗが嵌め合い接合されている。第１連目のポンプ本体１の歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔと、第２連目のポンプ本体１Ｗのフロント軸収容本体１Ｆの前面に、それぞれが嵌め合う凹凸が形成され両者が接合される。この場合、図１の実施例に示す固定具８は、２連用のために長く構成される。なお図４に示すように、軸３２と軸３３はスプライン結合されている。

したがって、軸３から回転駆動力が入力されると、第２連目のポンプも駆動してポンプとして機能する。この場合、作動液の流入と流出の流路形成は、それぞれ別々の形とすることもできるし、或いは合流形とすることもできる。なお、この第２の実施例においても、低圧口（図示していないが図２、図３における１Ｐ）は第１連目のポンプ本体１と、第２連目のポンプ本体１Ｗにそれぞれ貫通して穿設される。ただ、閉塞板５は１枚のみで充分である。この図４において、図１から図３までにおける符号と同一の符号で示す符号のものは、図１から図３に示す物と同一の機能を有し、あるいは同様の作動を行うものであり、詳細な説明は省略する。

第３に挙げられる実施例は、リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔを覆う閉塞板５に特徴を有している。図５から図７がその実施例を示している。図６は図５におけるＣ−Ｃ面を示しており、また。図７は図５において右方から見た側面図を示している。この実施例では、閉塞板５と同様の機能を持たせたリアカバー９として構成し、このリアカバー９に吸込ポート９Ｐが設けられている。しかもこのリアカバー９は、吐出ポート部９Ｔを除き低圧となっているので、リアカバー９の機械的強度は小さくてすみ、軽量化とコストダウン化が図られる。このリアカバー９は表現上は「閉塞板」と異なるが、特許請求の範囲に特定する閉塞板５と同等である。なお、この図５から図７において、図１から図３までにおける符号と同一の符号で示す符号のものは、図１から図３に示す物と同一の機能を有し、あるいは同様の作動を行うものであり、詳細な説明は省略する。

第４に挙げられる実施例は図８に示される。その特徴は閉塞板５にシール部材５Ｓ用の溝５Ｍを形成し、この溝５Ｍにシール部材５Ｓを挿設して接合させる構成である。図８はこの実施例を縦断面して示す図で、閉塞板５には環状の溝５Ｍが形成され、この溝５Ｍにシール部材５Ｓが挿設されている。この場合は歯車・リア軸収容本体１Ｒの後面１Ｔには溝５Ｍを形成する必要がなくなる。なお、シール部材５Ｓを挿設する溝５Ｍの形状は円形状に限定されるものではなく、軸３や低圧域１Ｌ（図２参照）の形状、配置により矩形や台形などとすることも可能である。また、閉塞板５に鉄やアルミ材を含むプレス加工が可能な材質のものを採用することで、溝５Ｍをプレス加工で容易に形成できる。
本発明が提供する歯車ポンプまたはモータは、上記実施例を挙げたがこれらに限定されず、歯車収容本体とフロント軸収容本体を一体化し、リア軸収容本体と別体とする例や、歯車収容本体とフロント軸収容本体およびリア軸収容本体をそれぞれ別体とすることもできる。さらに材質もアルミニウム材に限定されず、ポンプ本体などは鋳鉄製とすることができ、これらの変形例および本発明の特徴を生かしたその他の変形例の全てを包含する。

本発明の構成を示す縦断面図である。本発明の構成を示す図で、図１のＡ−Ａ面を示す図である。本発明の構成を示す図で、図１のＢ−Ｂ面を示す図である。本発明の実施例の構成を示す縦断面図である。本発明の実施例の構成を示す縦断面図である。本発明の実施例の構成を示す縦断面図で、図５のＣ−Ｃ面を示す図である。本発明の実施例の構成を示す側面図で、図５の構成を右方から見た図である。本発明の実施例の構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１、１Ｗポンプ本体
１Ｆフロント軸収容本体
１Ｒ歯車・リア軸収容本体
１Ｋ凹部
１Ｐ低圧口
１Ｍリング状溝
１Ｈ高圧域
１Ｌ低圧域
１Ｂ軸受孔
１Ｓ収容空間
１Ｎ孔
１Ｔ後面
２Ａ、２Ｂ歯車
３、３１、３２、４１、４２軸
５閉塞板
５Ｍ溝
５Ｓシール部材
６ブッシュ
７側板
８固定具
９リアカバー
９Ｐ吸込ポート
９Ｔ吐出ポート
１０シール部材

Claims

互いに噛合う一対の歯車と、これら歯車の軸心方向に前後からそれぞれ延出する軸と、これらを収容するポンプ本体とを具備し、このポンプ本体の構成要素の内前記歯車のリア側の軸を支持収容するリア軸収容本体にこのリア側の軸のための軸受孔をそれぞれ穿設し、両歯車の回転により噛合部の高圧域から低圧域に作動液を流動させる歯車ポンプまたはモータにおいて、前記両軸受孔を前記リア軸収容本体の後面に貫通させて形成するとともに、この両軸受孔およびこの両軸受孔の周囲を含むリア軸収容本体の後面領域を外部と気密にシールする閉塞板をリア軸収容本体の後面に接合させたことを特徴とする歯車ポンプまたはモータ。
リア軸収容本体を、歯車収容本体とリア軸収容本体を一体にした歯車・リア軸収容本体として構成したことを特徴とする請求項１記載の歯車ポンプまたはモータ。
閉塞板とリア軸収容本体との互いの接合面に介在され、この両者を気密に接合させるシール部材を円形状に形成したことを特徴とする請求項１記載の歯車ポンプまたはモータ。
リア軸収容本体を、歯車収容本体とリア軸収容本体を一体にした歯車・リア軸収容本体として構成したことを特徴とする請求項３記載の歯車ポンプまたはモータ。
リア軸収容本体に、低圧域に連通する連通孔をリア軸収容本体の後面まで貫通させて形成したことを特徴とする請求項１記載の歯車ポンプまたはモータ。
リア軸収容本体を歯車収容本体とリア軸収容本体を一体にした歯車・リア軸収容本体として構成したことを特徴とする請求項５記載の歯車ポンプまたはモータ。
リア軸収容本体の後面に形成した連通孔と軸受孔とを連通させる連通路を設けたことを特徴とする請求項１記載の歯車ポンプまたはモータ。
リア軸収容本体を歯車収容本体とリア軸収容本体を一体にした歯車・リア軸収容本体として構成したことを特徴とする請求項７記載の歯車ポンプまたはモータ。
閉塞板にリア軸収容本体との接合面に介在させるシール部材を挿設するための溝を形成したことを特徴とする請求項１記載の歯車ポンプまたはモータ。