JP2013181446A - 液圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】側板端面と歯車端面との間を通じた作動液体のリークをより確実に防止することができるとともに、側板に異常摩耗が生じるのを防止することができ、これによって高い出力効率及び静音性を確保することができる液圧装置を提供する。
【解決手段】液圧装置１は、内部に液圧室４が形成されたハウジング２と、歯部が相互に噛合した状態で液圧室４に挿入された一対の歯車２０，２３と、歯車２０，２３の回転軸２１，２４を支持する一対のブッシュ４０，４４と、歯車２０，２３とブッシュ４０，４４との間にそれぞれ介装される一対の側板３０，３２とを備える。側板３０，３２及びブッシュ４０，４４の内、一方の相互対向面に少なくとも１つの島状の突起部４２，４６を形成するとともに、突起部４２，４６を他方の相互対向面と間隔をあけて対向せしめて、側板３０，３２をそれぞれ突起部４２，４６を支点として揺動可能に構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯面が相互に噛合する一対の歯車を備えた液圧装置に関する。

前記液圧装置として、従来、例えば、一対の歯車を適宜駆動モータによって回転させ、この歯車の回転動作によって作動液体を加圧して吐出する液圧ポンプや、予め加圧した作動液体を導入して前記歯車を回転させ、その回転軸の回転力を動力として使用する液圧モータなどが知られている。

かかる液圧装置は、一般的に、相互に噛合する一対の歯車がハウジング内に収納されるとともに、該各歯車の両端面からそれぞれ外方に延設された各回転軸が、同ハウジング内に収納され且つ前記各歯車の両側に配設された軸受部材によって回転自在に支持された構造を備えている。

そして、従来、作動液体が前記各歯車の端面を経由して高圧側から低圧側にリークするのを防止すべく、歯車の歯部を含む端面に摺接する側板を、各歯車と各軸受部材との間にそれぞれ介装させた構成が採用され、更に、側板と軸受部材との間にシール材を介装した液圧装置が提案されている（特許第２７９４９１８号公報参照）。この液圧装置は、所謂歯車ポンプであり、以下、この歯車ポンプについて、図８及び図９を参照して説明する。

図８は、この歯車ポンプの主要な構成部分を模式的に示した正断面図である。同図に示すように、この歯車ポンプは、原動機によって駆動される駆動歯車１０２と、この駆動歯車１０２の紙面奥側に配設され、この駆動歯車１０２と噛合する従動歯車１０３と、これら駆動歯車１０２及び従動歯車１０３の両側に配設され、各歯車１０２，１０３の両端面からそれぞれ外方に延設された各回転軸１０２ａ，１０３ａを、ブッシュを介してそれぞれ支承する２つの軸受ケース１０５と、各軸受ケース１０５と各歯車１０２，１０３との間に、歯車１０２，１０３の軸方向に移動自在に介装されて、各歯車１０２，１０３の歯部を含む端面にそれぞれ摺接する２つの側板１０４と、前記歯車１０２，１０３、軸受ケース１０５及び側板１０４が収納されるギア室が形成されたボディ１０１と、このボディ１０１の前端部に取り付けられるフロントカバー（図示せず）と、ボディ１０１の後端部に取り付けられるリアーカバー（図示せず）とから構成されている。

前記ボディ１０１には、一方の側面に前記ギア室に通じる吸引口１０７が設けられ、ギア室を挟んで相対する他方の側面に、同じくギア室に通じる吐出口１０８が設けられており、作動中、吸引口１０７側の作動液体が低圧、吐出口１０８側の作動液体が高圧となる。また、前記ギア室は、噛合状態にある駆動歯車１０２及び従動歯車１０３の外径に沿った形状に形成されている。

更に、図８及び図９に示すように、この液圧ポンプ１００には、前記各軸受ケース１０５と各側板１０４との間に、高低圧区画シール１０６が介装されており、この高低圧区画シール１０６によって、各軸受ケース１０５と各側板１０４との間の隙間１０９が高圧側１０５ａと低圧側１０５ｂとに仕切られている。そして、高圧側１０５ａの隙間１０９には、適宜流路を介して、前記吐出口１０８側の作動液体、即ち、高圧の作動液体が供給されるようになっており、これにより、各側板１０４は、歯車１０２，１０３に押し付けられるようになっている。

斯くして、この歯車ポンプ１００によれば、高圧側の作動液体を各側板１０４の背面、即ち、軸受ケース１０５側の端面に導いて、これらをそれぞれ歯車１０２，１０３に押し付けるようにしているので、歯車１０２，１０３の歯部を含む両端面にそれぞれ側板１０４が適切に摺接した状態が保たれ、これにより、作動液体が歯車１０２，１０３の歯部端面を経由して高圧側から低圧側にリークするのが防止される。

特許第２７９４９１８号公報

ところが、上述の如きリーク防止措置が採られた歯車ポンプにおいても、その動的な状態におけるリーク防止の観点からすると、かかるリーク防止措置は依然として不完全なものであり、依然として未解決の問題を孕んでいた。以下、この問題点について、図８及び図１０を参照して説明する。尚、図１０は、図８と同様に、前記歯車ポンプ１００の主要な構成部分を模式的に示した正断面図である。

図８に示すように、前記歯車ポンプ１００が静的な状態にあるとき、側板１０４は歯車１０２，１０３の端面に密接された状態にあり、歯車１０２，１０３の歯部端面を経由した作動液体のリークは防止される状態にある。また、軸受ケース１０５と側板１０４との間は高低圧区画シール１０６によってシールされ、高圧側と低圧側とが仕切られているため、軸受ケース１０５と側板１０４との間の隙間を通じた作動液体のリークが防止される状態にある。

ところが、この歯車ポンプ１００を動作させてこれが動的な状態になり、吐出口１０８側の作動液体が高圧に、吸引口１０７側の作動液体が低圧になると、この作動液体の圧力差によって、図１０に示すように、ボディ１０１や歯車１０２，１０３の回転軸１０２ａ、１０３ａが曲げ応力を受けて弾性変形するといった挙動を示し、この弾性変形に伴って、軸受ケース１０５や側板１０４が外側に傾くように大きく変位すると、各軸受ケース１０５と各側板１０４との間の低圧側の隙間１０９が狭まり、側板１０４が歯車１０２，１０３と軸受ケース１０５とに挟まれた状態となる（図１０中の二点鎖線で囲まれたＤ領域参照）。その結果、側板１０４は、外側に傾くように変位した状態のまま移動することができず、歯車１０２，１０３に適切に摺接した状態を維持できなくなり、歯車１０２，１０３の端面と側板１０４の端面との間に隙間を生じるようになるのである。

そして、このようにして、歯車１０２，１０３の端面と側板１０４の端面との間に隙間を生じると、歯車１０２，１０３の歯部端面から、この隙間を通じた作動液体のリークが生じて、当該作動液体の吐出量が減少する、即ち、出力効率が低下するという問題となる。そして、作動液体のリークが起こることで異音や振動が発生するという問題も生じる。

また、側板１０４が歯車１０２，１０３と軸受ケース１０５とに挟まれた状態になることで、当該側板１０４が歯車１０２，１０３に対して片当たりするようになり、この片当たりによって側板１０４の端面に異常摩耗が生じ、当該摩耗部からもリークが生じるようになる（図１０中の二点鎖線で囲まれたＤ領域参照）。また、このような片当たりによる異常摩耗は、大きな異音や振動の原因となり、側板１０４の寿命も短くなることから、メンテナンス上、問題である。

尚、軸受ケース１０５や側板１０４の変位が大きくない場合であっても、歯車１０２，１０３や側板１０４に対して圧力の不均衡などに起因した軸方向の力が作用すると、側板１０４が歯車１０２，１０３と軸受ケース１０５とに挟まれた状態となり得るため、上述した問題が生じ得る。更に、歯車１０２，１０３がはすば歯車である場合には、スラスト荷重が恒常的に生じるため、側板１０４が歯車１０２，１０３と軸受ケース１０５とに常時挟まれた状態になり、上述した問題はより深刻なものとなる。

以上の問題点は、本発明者らが上述の従来の液圧装置を動作させた際に、前記側板に生じた異常摩耗を発見し、その原因を探求すべく鋭意研究を重ねるとともに、当該液圧装置の構造的な解析を行なった結果、判明したものである。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたもので、側板端面と歯車端面との間を通じた作動液体のリークをより確実に防止することができるとともに、側板に異常摩耗が生じるのを防止することができ、このことによって高い出力効率及び静音性を確保することができる液圧装置の提供を、その目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、
外周部に歯部が形成され、該歯部が相互に噛合する一対の歯車と、
前記一対の歯車が噛合状態で収納される液圧室を有し、該液圧室は前記各歯車の歯先外面が摺接する円弧状の内周面を有するハウジングと、
前記各歯車の両側にそれぞれ配設され、前記各歯車の両端面からそれぞれ外方に延出するように設けられた各回転軸を支持する一対の支持部材と、
前記各歯車と各支持部材との間にそれぞれ介装され、前記各歯車の端面の内、少なくとも前記歯部が存在する領域に対して当接するように設けられた一対の側板と、
前記各側板と各支持部材との間に介装されたシール部材とを備え、
前記ハウジングは、前記一対の歯車を挟んで、前記液圧室の一方の内面に開口する取入れ流路を備えるとともに、前記液圧室の他方の内面に開口する吐出し流路を備えた液圧装置において、
前記一対の側板及び前記一対の支持部材の内、一方の相互対向面に少なくとも１つの島状の突起部を形成し、該突起部を他方の相互対向面に当接せしめ、又は間隔をあけて対向せしめるとともに、前記一対の側板を、前記突起部が前記相互対向面に当接した状態で、該突起部を支点として揺動可能に構成した液圧装置に係る。

本発明に係る液圧装置では、上述したように、一対の側板及び一対の支持部材の内、一方の相互対向面に少なくとも１つの島状の突起部を形成し、この突起部が他方の相互対向面に当接、又は間隔をあけて対向するようになっており、突起部が相互対向面に当接した状態で、側板がこの突起部を支点として揺動可能になっている。

したがって、この液圧装置を動作させてこれが動的な状態になったときに、高圧側と低圧側との間の圧力差により、ハウジングや歯車の回転軸に対し曲げ応力が作用して、これらハウジングや回転軸が弾性変形し、この弾性変形によって支持部材が傾いたとしても、側板は当接状態にある突起部を支点として、支持部材に対し相対的に揺動した姿勢をとることができ、当該側板はその全面が歯車の端面に適切に摺接した状態を維持することができる。

また、前記突起部と前記相互対向面との間に間隔が設けられている場合も同様に、前記弾性変形に起因した支持部材の傾斜によって、突起部が前記相互対向面に当接した状態となり、側板はこの突起部を支点として、支持部材に対し相対的に揺動した姿勢をとり、当該側板はその全面が歯車の端面に適切に摺接した状態を維持する。尚、この場合の前記間隔は、弾性変形によって生じ得る支持部材の最大傾き角を考慮して設定され、支持部材が変位した際に、突起部が他方の相互対向面に当接するような適宜間隔に設定される。

更に、本発明によれば、圧力の不均衡などに起因した軸方向の力が作用する場合や、歯車にはすば歯車を用いた場合のように、歯車，側板及び支持部材にスラスト荷重が作用する場合であっても、同様に、側板の全面が歯車の端面に適切に摺接した状態を維持することができる。

斯くして、本発明に係る液圧装置によれば、その動的な状態においても、側板の全面を歯車端面に摺接させた状態を維持することができるので、歯車端面と側板端面との間を通じた作動液体のリークを確実に防止することができ、高い出力効率及び静音性を確保することができる。また、従来問題となっていた、側板の歯車端面に対する片当たりに起因した当該側板端面の異常摩耗も発生せず、大きな異音や振動の抑制の他、側板の長寿命化を図ることができ、メンテナンス性の向上を図ることができる。

また、本発明では、前記突起部は２つ以上形成されていても良い。突起部を複数にすることで、当該突起部を支点とした側板の可動性を確保しながら、突起部とこれが当接する面との当接箇所を複数箇所とすることができ、これにより、歯車端面と側板端面とが適切に摺接した状態をより確実且つ安定的に維持することができる。

また、本発明者らが行なった構造解析によれば、動的状態にある液圧装置のハウジングや回転軸は、当該回転軸の各軸線を含む平面を曲げる方向の曲げ応力を受けて、前記高圧側に突出して湾曲するように弾性変形することが判明している。したがって、上記のように突起部を複数設ける場合、側板の端面全面を歯車端面に確実に摺接させるためには、当該側板は前記曲げ方向に揺動可能になっている必要があり、この意味で、前記各突起部は、これを結んだ直線が前記回転軸の各軸線を含む平面と平行になるように配置されているのが好ましい。

また、本発明において、前記側板又は支持部材に形成される突起部は、前記側板をその幅方向に３等分した領域の内、中央に位置する３分の１の領域に対応する領域内に配置されていることが好ましい。同様に、前記側板又は支持部材に形成される突起部は、前記側板をその長さ方向に３等分した領域の内、中央に位置する３分の１の領域に対応する領域内に配置されていることが好ましい。

このように、前記突起部を側板に対してその中央寄りに配置することで、液圧装置が動的状態にあるときでも、より確実且つ安定した状態で、側板を歯車端面に摺接させることができる。

尚、前記「幅方向」とは、前記各歯車の回転軸の軸線を含む平面と直交する方向を言い、「長さ方向」とは、前記「幅方向」と直交する方向を言うものとする。

以上詳述したように、本発明に係る液圧装置によれば、一対の側板及び一対の支持部材の内、一方の相互対向面に少なくとも１つの島状の突起部を形成し、この突起部を他方の相互対向面に当接せしめ、又は間隔をあけて対向せしめるとともに、前記一対の側板を、前記突起部が前記相互対向面に当接した状態で、該突起部を支点として揺動可能に構成したので、当該液圧装置が動的な状態にあるときに、ハウジングや歯車の回転軸の弾性変形によって支持部材が傾いたとしても、側板の全面を歯車端面に適切に摺接させた状態を維持することができ、歯車端面と側板端面との間を通じた作動液体のリークを確実に防止することができる。そして、このことにより、液圧装置の高い出力効率及び静音性を確保することができる。また、側板の歯車端面に対する片当たりに起因した当該側板端面の異常摩耗も発生せず、大きな異音や振動の抑制の他、側板の長寿命化を図ることができ、メンテナンス性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る油圧装置の構成を示す平断面図である。 図１における矢視Ａ−Ａ方向の正断面図である。 本実施形態に係る油圧装置におけるブッシュを示す平面図である。 図３における矢視Ｂ方向の側面図である。 本実施形態に係る油圧装置の作用を説明するための説明図であって、当該油圧装置が停止した状態を示す説明図である。 本実施形態に係る油圧装置の作用を説明するための説明図であって、当該油圧装置を動作させた状態を示す説明図である。 本発明の他の実施形態に係る油圧装置におけるブッシュを示す側面図である。 従来の歯車ポンプの主要な構成部分を模式的に示した正断面図である。 従来の歯車ポンプにおける軸受ケースを示す側面図である。 従来の歯車ポンプにおける課題を説明するための説明図であって、当該歯車ポンプを動作させた状態を示す説明図である。

以下、本発明の具体的な実施形態に係る液圧装置について、作動液体に作動油を用いる油圧装置を例にとって、図１乃至図４を参照して説明する。

図１乃至図４に示すように、本実施形態に係る油圧装置１は、内部に液圧室４が形成されたハウジング２と、歯部が相互に噛合した状態で前記液圧室４に挿入された一対の歯車２０，２３と、この一対の歯車２０，２３の両側にそれぞれ配設され、当該歯車２０，２３を支持する一対の支持部材たるブッシュ４０，４４と、前記歯車２０，２３とブッシュ４０，４４との間にそれぞれ介装され、その一方端面が歯車２０，２３の歯部を含む端面全面に当接し、その他方端面がブッシュ４０，４４の端面と対向した状態で前記液圧室４に挿入される一対の側板３０，３２とを備える。

前記ハウジング２は、一方の端面から他方の端面に向けて、断面形状が略８の字状をした空間を有する前記液圧室４が形成された本体３と、この本体３の前記一方端面に螺着されたフロントカバー８と、同様に本体３の前記他方端面に螺着されたエンドカバー１１とから構成され、これらフロントカバー８及びエンドカバー１１によって前記液圧室４が閉塞されている。

前記一対の歯車２０，２３は、一方が駆動歯車２０、他方が従動歯車２３であり、各歯車２０，２３はその両端面から軸方向に沿ってそれぞれ回転軸２１，２４が延設されており、前記駆動歯車２０の一方の回転軸２１の端部には、テーパ部が形成され、更にその先端部にねじ部２２が形成されている。そして、これら一対の歯車２０，２３は、上述したように、相互に噛合した状態で前記液圧室４内に収納され、その歯先外面が前記液圧室４の内周面７に摺接するようになっている。斯くして液圧室４は、一対の歯車２０，２３の噛合部を境に、高圧側と低圧側とに二分される。

また、前記本体３には、その一方の側面に前記液圧室４の低圧側に通じる取入れ穴（取入れ流路）５が穿設されるとともに、この液圧室４を挟んで相対する他方の側面に、同じく前記液圧室４の高圧側に通じる吐出し穴（吐出し流路）６が穿設されている。そして、これら取入れ穴５及び吐出し穴６は、それぞれの軸線が前記一対の歯車２０，２３の回転軸２１，２４間の中心に位置するように設けられている。

前記各側板３０，３２は、それぞれ２つの挿通穴３１，３３が形成された、断面形状が略８の字状をした板状の部材であり、各挿通穴３１，３３に前記各歯車２０，２３の回転軸２１，２４がそれぞれ挿通され、上述したように、その前記一方端面が各歯車２０，２３の歯部を含む端面全面にそれぞれ当接した状態となっている。尚、当該各側板３０，３２は、それぞれ歯車２０，２３の回転軸２１，２４に沿って移動可能になっている。

前記ブッシュ４０，４４は、図３及び図４に示すように、それぞれ２つの支持穴４１，４５を有する、断面形状が略８の字状をした部材からなるメタル軸受で、各支持穴４１，４５にそれぞれ前記歯車２０，２３の回転軸２１，２４が挿通されることで、当該回転軸２１，２４を回転自在に支持する。また、各ブッシュ４０，４４の前記各側板３０，３２と対向する端面には、適当な大きさの半球状の３つの突起部４２，４６及び側面視略３の字状をした区画シール４３，４７がそれぞれ設けられている。尚、突起部４２，４６は、これを各ブッシュ４０，４４の端面に固設する、或いは、各ブッシュ４０，４４と一体的に成形するようにしても良い。また、突起部４２，４６の形状は、半球状に限られるものではなく、半円柱状や球状の他、円錐状、角錐状、円柱状又は角柱状であっても良い。

そして、前記各ブッシュ４０，４４は、前記歯車２０，２３の回転軸２１，２４がそれぞれその支持穴４１，４５に挿通され、前記区画シール４３，４７が側板３０，３２の他方端面に当接し、前記突起部４２，４６がそれぞれ側板３０，３２の他方端面と間隔をあけて対向した状態で、前記液圧室４に嵌挿されている。尚、ブッシュ４０，４４の他方端面は、それぞれフロントカバー８及びエンドカバー１１の端面に当接しており、これにより、歯車２０，２３の端面と側板３０，３２の前記一方端面とが当接した状態、及び各側板３０，３２の前記他方端面と各ブッシュ４０，４４に設けた区画シール４３，４７とが当接した状態となるとともに、これら歯車２０，２３、側板３０，３２及びブッシュ４０，４４に予圧が付与された状態となっている。

前記区画シール４３，４７は、ブッシュ４０，４４と側板３０，３２との間の隙間５０を高圧側と低圧側に区画するものであり、高圧側の隙間５０には、適宜流路を介して、前記液圧室４の高圧側の作動油が導かれるようになっており、各側板３０，３２は、この隙間５０に導かれた高圧の作動油によって、その前記一方端面が前記各歯車２０，２３の端面にそれぞれ押し付けられ、これにより、高圧側の作動油が低圧側にリークするのが防止される。

尚、側板３０，３２には、その歯車２０，２３側の端面にも液圧室４内の高圧の作動油が作用するが、隙間５０内の受圧面積は、歯車２０，２３側の受圧面積よりも大きくなっており、この結果、側板３０，３２は、その作用力の差によって歯車２０，２３の端面に押し付けられる。

図４に示すように、前記突起部４２，４６は、ブッシュ４０，４４の端面にそれぞれ３つずつ設けられるが、これら３つの突起部４２，４６は、各側板３０，３２の幅（図４に示したＷであり、本例ではブッシュ４０，４４の幅と同寸法である）を３等分した領域の内、中央に位置する３分の１の領域に対応する領域（図４中、一点鎖線で挟まれた領域）内に設けられるのが好ましく、また、各突起部４２，４６を結ぶ直線が、前記回転軸２１，２４の軸線を含む平面と平行になるように配置されていることが好ましい。尚、本例では、これら３つの突起部４２，４６を、ブッシュ４０，４４の長さ方向に沿った中心線上（図４に示したの二点鎖線Ｃ上）に等間隔で配置し、その真ん中のものを、ブッシュ４０，４４の中心位置に配置している。

また、図２に示すように、前記フロントカバー８には、前記駆動歯車２０のねじ部２２が形成された回転軸２１が挿通される挿通穴９が形成されており、駆動歯車２０は、当該回転軸２１がフロントカバー８の挿通穴９に挿通され、外方に抜け出た状態で前記液圧室４内に配置される。また、前記挿通穴９にはオイルシール１０が設けられており、このオイルシール１０によって挿通穴９と回転軸２１との間がシールされている。尚、前記本体３の両端面とフロントカバー８及びエンドカバー１１との間には、それぞれＯリング１２が介装されており、それぞれの間がこのＯリング１２によってシールされている。

以上の構成を備えた油圧装置１は、油圧ポンプや油圧モータとして使用することができるが、以下、油圧ポンプとして使用する場合を例にとって、その動作について説明する。

まず、前記ハウジング２の取入れ穴５に、作動油を貯留する適宜タンク内に接続された適宜配管を接続するとともに、前記吐出し穴６に、適宜油圧機器が接続された適宜配管を接続し、また、前記駆動歯車２０の回転軸２１のねじ部２２に適宜駆動モータを接続する。そして、前記駆動モータを作動させて駆動歯車２０を回転させる。

これにより、駆動歯車２０に噛合した従動歯車２３が回転し、前記液圧室４の内周面７と各歯車２０，２３の歯部によって挟まれた空間の作動油が、各歯車２０，２３の回転によって吐出し穴６側に移送され、前記一対の歯車２０，２３の噛合部を境として、吐出し穴６側が高圧側に、取入れ穴５側が低圧側になる。

そして、作動油が吐出し穴６側に移送されることによって取入れ穴５側が負圧になると、タンク内の作動油が配管及び取入れ穴５を介して低圧側の前記液圧室４内に吸入され、同様に前記液圧室４の内周面と各歯車２０，２３の歯部によって挟まれた空間の作動油が、各歯車２０，２３の回転によって吐出し穴６側に移送され、高圧に加圧されて吐出し穴６及び配管を介して油圧機器に送られる。

また、前記隙間５０には、前記流路を経由して高圧の作動油が導かれ、この作動油の作用によって側板３０，３２が歯車２０，２３の端面に押し付けられ、これにより、高圧側の作動油が低圧側にリークするのが防止される。

以上の如くして、本例の油圧装置１は油圧ポンプとして機能する。

ところで、本例の油圧装置１を動作させると、上述したように、高圧側の作動油の圧力と低圧側の作動油の圧力との圧力差によって、本体３や各歯車２０，２３の回転軸２１，２４に対し曲げ応力が作用して、これら本体３及び回転軸２１，２４が弾性変形するが、本例の油圧装置１によれば、その動作中においても、高圧側から低圧側に向けた作動油のリークを確実に防止することができ、高い出力効率と静音性を確保することができる。以下、この点について、図５及び図６を参照して詳しく説明する。尚、図５及び図６は、図２に示した油圧装置１の主要な構成要素を図示した正断面図である。

図５は、油圧装置１が停止した状態を示しているが、停止状態の油圧装置１は、取入れ穴５側と吐出し穴６側との間に圧力差が生じておらず、同図５に示すように、各側板３０，３２は、その前記一方端面の全面が各歯車２０，２３の端面全面にそれぞれ当接した適切な状態となっている。

一方、油圧装置１を動作させてこれを動的な状態におくと、上述したように、取入れ穴５側の作動油の圧力が低圧となり、吐出し穴６側の作動油の圧力が高圧となって、両者間に圧力差が生じ、この圧力差によって本体３及び回転軸２１，２４に曲げ応力が作用し、これらが弾性変形する。この弾性変形は、前記回転軸２１，２４の各軸線を含む平面を曲げる方向の曲げ応力によって、本体３及び回転軸２１，２４を前記吐出し穴６側、即ち高圧側に突出して湾曲させるような変形であることが、本発明者らが行った構造解析により判明している。図６は、本体３及び回転軸２１，２４が、このように弾性変形した状態を示している。

そして、このようにして、本体３や回転軸２１，２４が弾性変形すると、前記各ブッシュ４０，４４は、この弾性変形に伴って必然的に外側に傾くように変位することになる。本例の油圧装置１では、この変位によって前記隙間５０の低圧側の幅が狭まったとしても、前記ブッシュ４０，４４の端面に突起部４２，４６を設けているため、この突起部４２，４６が前記側板３０，３２の前記他方端面に当接し、例えブッシュ４０，４４が外側に傾いても、図６に示すように、側板３０，３２は、それぞれ突起部４２，４６を支点として、ブッシュ４０，４４に対し相対的に揺動した姿勢をとることができ、当該側板３０，３２はその前記一方端面が前記各歯車２０，２３の端面にそれぞれ適切に摺接した状態を維持することができる。

また、例えば圧力の不均衡により歯車２０，２３や側板３０，３２に対して軸方向の力が作用した場合でも、同様に、側板３０，３２は、その前記一方端面と各歯車２０，２３の端面とが適切に摺接した状態を維持することできる。

尚、前記突起部４２，４６と側板３０，３２との間の間隔は、ブッシュ４０，４４が変位した際に、突起部４２，４６が側板３０，３２の前記他方端面に当接することができるような間隔に設定されている。

斯くして、本例の油圧装置１によれば、その動的な状態においても、側板３０，３２をそれぞれ歯車２０，２３の端面全面に摺接させた状態を維持することができるので、歯車２０，２３の端面と側板３０，３２の端面との間を通じた作動油のリークを確実に防止することができ、高い出力効率及び静音性を確保することができる。また、従来問題となっていた、側板３０，３２端面の歯車２０，２３端面に対する片当たりに起因した当該側板３０，３２端面の異常摩耗も発生せず、大きな異音や振動の抑制の他、側板３０，３２の長寿命化を図ることができ、メンテナンス性の向上を図ることができる。

また、本例では、ブッシュ４０，４４の各端面にそれぞれ３つの突起部４２，４６を設け、各３つの突起部４２，４６を、これらを結んだ直線が前記回転軸２１，２４の各軸線を含む平面と平行になるように配置し、これにより前記側板３０，３２を前記曲げ方向に揺動可能にしているので、当該側板３０，３２を安定した状態でそれぞれ歯車２０，２３の端面に摺接させることができる。更に、前記突起部４２，４６を、側板３０，３２の幅方向において、その中央の３分の１の領域に対応する領域内に設けており、この面からも、側板３０，３２を歯車２０，２３に対して確実且つ安定した状態で摺接させることができる。

以上詳述したように、本例の油圧装置１によれば、その動的な状態においても、歯車２０，２３の端面と側板３０，３２の端面との間を通じた作動油のリークを確実に防止することができ、その高い出力効率及び静音性を確保することができる。また、側板３０，３２端面の歯車２０，２３端面に対する片当たりに起因した当該側板３０，３２端面の異常摩耗も発生せず、大きな異音や振動の抑制の他、側板の長寿命化を図ることができ、メンテナンス性の向上を図ることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は何らこれに限定されるものではない。

例えば、本実施形態においては、各ブッシュ４０，４４の端面に突起部４２，４６を設けた構成としたが、各側板３０，３２の前記他方端面に突起部４２，４６を設けた構成としても良い。また、前記突起部４２，４６を、それぞれ側板３０，３２の他方端面と間隔をあけて対向するように設けたが、これに限られるものではなく、当該突起部４２，４６を、側板３０，３２の他方端面に対し常時当接するように設けても良い。これらの態様でも、側板３０，３２は突起部４２，４６を支点として、ブッシュ４０，４４に対してそれぞれ相対的に揺動した姿勢をとることができ、各側板３０，３２の前記一方端面が歯車２０，２３の端面にそれぞれ適切に摺接した状態を維持することができる。

また、本実施形態においては、３つの突起部４２，４６を設けているが、設ける数に制限があるわけではなく、例えば、図７に示すように、各ブッシュ４０’，４４’の端面にそれぞれ１つの突起部４２’，４６’を設け、当該突起部４２’，４６’が各側板３０，３２の前記他方端面と間隔をあけて対向するようにしても良く、或いは、２つ、若しくは４つ以上の突起部を設けても良い。

このようにしても、各ブッシュ４０’，４４’が傾いた際に、各側板３０，３２が突起部４２’，４６’を支点として、ブッシュ４０’，４４’に対してそれぞれ相対的に揺動した姿勢をとることができ、側板３０，３２の前記一方端面がそれぞれ歯車２０，２３の端面に適切に摺接した状態を維持できる。

尚、１つの突起部４２’，４６’を設ける場合、上例と同様に、各突起部４２’，４６’は、各側板３０，３２の幅（図７に示したＷであり、この例ではブッシュ４０，４４の幅と同寸法である）を３等分した領域の内、その中央に位置する３分の１の領域に対応する領域（図７中の一点鎖線で挟まれた領域）内であり、且つ各側板３０，３２の長さ（図７に示したＬであり、この例ではブッシュ４０，４４の長さと同寸法である）を３等分した領域の内、その中央に位置する３分の１の領域に対応する領域（図７中の二点鎖線で挟まれた範囲）内に設けられるのが好ましい。このように配置とすることで、側板３０，３２をそれぞれ歯車２０，２３に対して確実且つ安定した状態で摺接させることができる。

また、上例においては、突起部４２，４６の大きさ（特に突出高さ）について特に言及していないが、この大きさは、実際の動作状態において、ブッシュ４０，４４が傾き得る最大の傾き角を適宜設定して、これが最大に傾いた場合でも、側板３０，３２の前記他方端面にブッシュ４０，４４の端面が接触することなく、側板３０，３２がそれぞれ歯車２０，２３に摺接した状態を維持することができる大きさに適宜決定すれば良い。

また、上例では、本発明に係る液圧装置を油圧ポンプとして具現化したものを例示したが、これに限られるものではなく、例えば、これを油圧モータとして具現化しても良い。また、作動液体についても、作動油に限られるものではなく、例えば、切削液を作動液体としても良い。この場合、本発明に係る液圧装置はクーラントポンプとして具現化される。

また、歯車２０，２３についても何ら制限を受けるものではなく、例えば、すぐば歯車やはすば歯車を用いることができる。はすば歯車を用いる場合、歯車にスラスト方向の荷重が生じるが、このような場合であっても、本発明に係る液圧装置は、側板の一方端面が歯車の端面に適切に摺接した状態を維持することできる。尚、前記予圧を、このスラスト荷重を考慮して適宜設定することにより、側板の一方端面が歯車の端面に適切に摺接した状態をより確実に維持することができる。

また、上例では特に言及していないが、前記回転軸２１のテーパ部にキー溝を形成するとともに、このキー溝にキーを挿入して、このキー溝とキーにより、当該回転軸２１のテーパ部に適宜回転体を連結するようにしても良い。

また、上例では、前記本体３に、取入れ穴５及び吐出し穴６を貫通穴として穿設するようにしたが、前記取入れ穴５及び吐出し穴６は、それぞれ液圧室４に通じるものであれば良く、したがって、当該取入れ穴５及び吐出し穴６は、それぞれその一方が本体３に形成された開口によって液圧室４に通じ、他方がフロントカバー８及び／又はエンドカバー１１に形成された開口によって外部に通じる流路（取入れ流路及び吐出し流路）を構成するように、これら本体、並びにフロントカバー８及び／又はエンドカバー１１に形成されていても良い。

１ 油圧装置
２ ハウジング
３ 本体
４ 液圧室
５ 取入れ穴
６ 吐出し穴
２０，２３ 歯車
２１，２４ 回転軸
３０，３２ 側板
３１，３３ 挿通穴
４０，４４ ブッシュ
４１，４５ 支持穴
４２，４６ 突起部
４３，４７ 区画シール

Claims (4)

1. 外周部に歯部が形成され、該歯部が相互に噛合する一対の歯車と、
   前記一対の歯車が噛合状態で収納される液圧室を有し、該液圧室は前記各歯車の歯先外面が摺接する円弧状の内周面を有するハウジングと、
   前記各歯車の両側にそれぞれ配設され、前記各歯車の両端面からそれぞれ外方に延出するように設けられた各回転軸を支持する一対の支持部材と、
   前記各歯車と各支持部材との間にそれぞれ介装され、前記各歯車の端面の内、少なくとも前記歯部が存在する領域に対して当接するように設けられた一対の側板と、
   前記各側板と各支持部材との間に介装されたシール部材とを備え、
   前記ハウジングは、前記一対の歯車を挟んで、前記液圧室の一方の内面に開口する取入れ流路を備えるとともに、前記液圧室の他方の内面に開口する吐出し流路を備えた液圧装置において、
   前記一対の側板及び前記一対の支持部材の内、一方の相互対向面に少なくとも１つの島状の突起部を形成し、該突起部を他方の相互対向面に当接せしめ、又は間隔をあけて対向せしめるとともに、前記一対の側板を、前記突起部が前記相互対向面に当接した状態で、該突起部を支点として揺動可能に構成したことを特徴とする液圧装置。
2. 前記突起部は、２つ以上形成され、該各突起部はこれらを結んだ直線が、前記回転軸の各軸線を含む平面と平行になるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の液圧装置。
3. 前記突起部は、前記側板をその幅方向に３等分した領域の内、その中央に位置する３分の１領域に対応する領域内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の液圧装置。
4. 前記突起部は、前記側板をその長さ方向に３等分した領域の内、その中央に位置する３分の１の領域に対応する領域内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかの液圧装置。

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