JP2018053851A - 歯車ポンプ又は歯車モータ - Google Patents

歯車ポンプ又は歯車モータ

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Abstract

【課題】はすば歯車ポンプ又はモータを直列に繋げようとすると、駆動軸同士を連結するためスペースが無く、連結される駆動軸の端面中心部を押圧するピストンを配置できない。
【解決手段】はすば歯車として構成された主駆動歯車20および主従動歯車21と、主駆動歯車20から駆動源側に延びる第1軸24と、主駆動歯車20から駆動源と反対側に延び、主接続部30を有する第2軸27と、第2軸27に向かって延び、先端に副接続部60が形成された駆動軸54を有する副ポンプ3又は副モータと、主接続部30と副接続部60とを連結し、第2軸27に当接する連結部材70と、連結部材70において副駆動歯車50側を向いた受け面74と対向した流体空間90とを備えた。
【選択図】図5

Description

本発明は、他のポンプ又はモータを直列に連結させる歯車ポンプ又は歯車モータに関する。
従来の歯車ポンプとして、駆動歯車および従動歯車が、はすば歯車として構成されている場合、歯の噛み合いによるスラスト力や歯面に作用する油圧力によるスラスト力によって、駆動歯車および従動歯車の端部が側板に押圧される。従って、駆動歯車及び従動歯車の端部が摩耗したり、摩擦によって機械効率が低下する。
そこで特許文献1では、駆動軸および従動軸の端面中心部にそれぞれ接触するピストンを配置し、そのピストンによって駆動軸および従動軸を押圧することにより、スラスト力を打ち消すように構成された歯車ポンプが提案されている。
米国特許第6887055号明細書
しかし、特許文献1に記載の歯車ポンプに他のポンプを直列に繋げようとすると、駆動軸同士を連結するためにスペースが必要で、連結される駆動軸の端面中心部を押圧するピストンを配置できないという問題がある。
そこで、この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、駆動軸の端面中心部を押圧するピストンを配置するスペースが無くても、駆動歯車に生じるスラスト力を打ち消すことができる歯車ポンプ又は歯車モータを提供することを目的とする。
第1の発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、
はすば歯車として構成された主駆動歯車および主従動歯車と、
前記主駆動歯車の一端面から駆動源側に延びる第1軸と、
前記主駆動歯車の他端面から前記駆動源と反対側に延び、その先端に形成された主接続部を有する第2軸と、
前記第2軸に向かって延び、先端に副接続部が形成された駆動軸を有する副ポンプ又は副モータと、
前記主接続部と前記副接続部とを連結し、前記第2軸に当接する連結部材と、
前記連結部材において前記副ポンプ又は副モータ側を向いた受け面と対向した流体空間と、
を備えた。
この発明では、高圧の作動流体が流体空間に供給された場合に、第2軸に当接する連結部材が第2軸を駆動源側に押圧するので、第2軸の端面中心部を押圧するピストンを配置するスペースが無くても主駆動歯車に生じるスラスト力を打ち消すことができる。
第2の発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、
前記受け面と当接し且つ前記流体空間と対向した押圧部材を備えた。
この発明では、連結部材を分割して別途、受け面と当接し且つ流体空間と対向した押圧部材を備えることで、連結部材が配置された空間内での連結部材の位置や傾きなどの自由度を高めることができる。これにより、第2軸や第2軸に接続される回転軸がずれることによって生じる主接続部および副接続部と連結部材との摩耗、および摩擦による機械損失を抑制できる。また押圧部材を設けることで、第2軸と、第2軸に接続される回転軸とのずれに起因する力が連結部材を傾けることによって、連結部材の周りに配置された部材と連結部材とが摩耗してポンプの内部漏れが増加するのを防止できる。
第3の発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、
前記押圧部材が、前記連結部材の外周側に配置された。
この発明では、高圧の作動流体が流体空間に供給された場合に、受け面に当接する押圧部材が連結部材を押圧する。押圧部材を連結部材の外周側に配置することで、連結部材と押圧部材とを含めた軸方向長さを強度などのために必要とされる最低限の長さにできる。従って、第2軸の端面中心部を押圧するピストンを配置する場合と比べて、歯車ポンプ又は歯車モータを小型化できる。
第4の発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、
前記連結部材が、外周側に向かって突出する突出部を有し、
前記受け面は、前記突出部の前記副ポンプ又は副モータ側に配置された面である。
この発明では、受け面が、突出部の副ポンプ又は副モータ側に配置された面である。従って、高圧の作動流体に押圧された押圧部材が受け面を介して確実に連結部材を駆動源側に押圧できる。
第5の発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、
前記主駆動歯車および主従動歯車の外周側に配置された主本体と、前記主本体の前記駆動源側の一端面に形成された開口を閉蓋するマウンティングと、前記主本体の他端面に形成された開口を閉蓋する主側中間フランジとを有する主ケーシングと、
前記主ケーシングに接続された前記副ポンプ又は副モータの副ケーシングとを備え、
前記押圧部材が、前記主側中間フランジ内に配置された。
この発明では、押圧部材が、主駆動歯車を収容する主ケーシングの主側中間フランジ内に配置された。これにより、高圧の作動流体を流体空間に供給する高圧導入路を短くできるため、歯車ポンプ又は歯車モータの加工性を向上できる。
第6の発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、
前記主駆動歯車および主従動歯車を収容する主ケーシングと、
前記主ケーシングに接続され、前記副ポンプ又は副モータを構成する副本体と、前記副本体の前記駆動源側の一端面に形成された開口を閉蓋する副側中間フランジと、前記副本体の他端面に形成された開口を閉蓋するカバーとを有する副ケーシングとを備え、
前記押圧部材が、前記副側中間フランジ内に配置された。
この発明では、押圧部材を副側中間フランジ内に配置することで、第2軸を軸支する軸受けと主側中間フランジとの接触面積を大きくできる。これにより、軸受けと主側中間フランジとの間から流体が漏れるのを抑え、ポンプの容積効率を向上できる。
第7の発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、
駆動源に直列に3連以上連結された。
この発明では、用途に応じて複数のポンプ又はモータを接続できる。
第1の発明では、高圧の作動流体が流体空間に供給された場合に、第2軸に当接する連結部材が第2軸を駆動源側に押圧するので、第2軸の端面中心部を押圧するピストンを配置するスペースが無くても主駆動歯車に生じるスラスト力を打ち消すことができる。
第2の発明では、連結部材を分割して別途、受け面と当接し且つ流体空間と対向した押圧部材を備えることで、連結部材が配置された空間内での連結部材の位置や傾きなどの自由度を高めることができる。これにより、第2軸や第2軸に接続される回転軸がずれることによって生じる主接続部および副接続部と連結部材との摩耗、および摩擦による機械損失を抑制できる。また押圧部材を設けることで、第2軸と、第2軸に接続される回転軸とのずれに起因する力が連結部材を傾けることによって、連結部材の周りに配置された部材と連結部材とが摩耗してポンプの内部漏れが増加するのを防止できる。
第3の発明では、高圧の作動流体が流体空間に供給された場合に、受け面に当接する押圧部材が連結部材を押圧する。押圧部材を連結部材の外周側に配置することで、連結部材と押圧部材とを含めた軸方向長さを強度などのために必要とされる最低限の長さにできる。従って、第2軸の端面中心部を押圧するピストンを配置する場合と比べて、歯車ポンプ又は歯車モータを小型化できる。
第4の発明では、受け面が、突出部の副ポンプ又は副モータ側に配置された面である。従って、高圧の作動流体に押圧された押圧部材が受け面を介して確実に連結部材を駆動源側に押圧できる。
第5の発明では、押圧部材が、主駆動歯車を収容する主ケーシングの主側中間フランジ内に配置された。これにより、高圧の作動流体を流体空間に供給する高圧導入路を短くできるため、歯車ポンプ又は歯車モータの加工性を向上できる。
第6の発明では、押圧部材を副側中間フランジ内に配置することで、第2軸を軸支する軸受けと主側中間フランジとの接触面積を大きくできる。これにより、軸受けと主側中間フランジとの間から流体が漏れるのを抑え、ポンプの容積効率を向上できる。
第7の発明では、用途に応じて複数のポンプ又はモータを接続できる。
本発明の実施形態に係る歯車ポンプの全体構成を説明する断面図である。 駆動歯車および従動歯車の構成を説明する斜視図である。 図1の主歯車ポンプと副ポンプとの連結構造を示す部分拡大断面図である。 図1のIV-IV線に沿った断面図である。 図3の連結構造を更に詳細に示す部分拡大断面図である。 変形例1に係る連結構造を有する歯車ポンプの全体構成を説明する断面図である。 図6の主歯車ポンプと副ポンプとの連結構造を示す部分拡大断面図である。 変形例2に係る連結構造を有する歯車ポンプの全体構成を説明する断面図である。 図8の主歯車ポンプと副ポンプとの連結構造を示す部分拡大断面図である。 変形例3に係る3連の連結構造を有する歯車ポンプの全体構成を説明する断面図である。
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態のポンプ1は、図示しない駆動源に直結された主歯車ポンプ2と、主歯車ポンプ2と直列に連結された副ポンプ3とを備えている。副ポンプ3は駆動軸を持つものであれば種類は限定されないが、本実施形態では主歯車ポンプ2と同じはずば歯車ポンプを副ポンプ3として採用した場合について説明する。ポンプ1は、例えば作動流体(例えば作動油)を貯留するタンクから供給される作動流体を吸い込んで昇圧した後、その作動流体を吐出して液圧機器に供給する。
ポンプ1のケーシング5は、後述する主駆動歯車20および主従動歯車21を収容する主ケーシング10と、主ケーシング10にボルト6を介して固定され、後述する副駆動歯車50および副従動歯車51を収容する副ケーシング40とを備えている。なお、副駆動歯車50および副従動歯車51は、主駆動歯車20および主従動歯車21に対し駆動源と反対側に配置されている。
主歯車ポンプ2は、主ケーシング10と、互いに噛み合う主駆動歯車20および主従動歯車21と、主駆動歯車20を軸支する第1軸24および第2軸27と、主従動歯車21を軸支する主従動軸32a,32bとを有する。
主ケーシング10は、主駆動歯車20および主従動歯車21の外周側に配置された主本体11と、主本体11の駆動源側の一端面に螺着して固定されたマウンティング12と、主本体11の駆動源と反対側の他端面に螺着して固定された主側中間フランジ13とを有している。
主本体11は、断面形状が略8の字状をした内部空間(主メガネ孔14)を有する。主歯車ポンプ2において、マウンティング12および主側中間フランジ13によって、主本体11の内部に形成された主メガネ孔14が閉塞されている。具体的には、マウンティング12が主本体11の一端面に形成された開口を閉蓋し、主側中間フランジ13が主本体11の他端面に形成された開口を閉蓋している。
マウンティング12の主駆動歯車20側には、マウンティング12を厚さ方向に貫通する駆動源側挿通孔15が形成されている。
主側中間フランジ13の主駆動歯車20側には、主側中間フランジ13を厚さ方向に貫通する主側中間フランジ挿通孔16が形成されている。一方、主側中間フランジ13の主従動歯車21側には、後述する高圧導入路95の一部が形成されており、主側中間フランジ13を厚さ方向に貫通している。高圧導入路95の主従動歯車21側の端部は、噛合する主駆動歯車20と主従動歯車21により作動流体が送り込まれた主メガネ孔14の高圧空間と連通している。
図2を併せて参照すると、主駆動歯車20および主従動歯車21は、それぞれ、はすば歯車として構成されており、主メガネ孔14に収容されている。主メガネ孔14に収容された主駆動歯車20および主従動歯車21は、相互に噛合した状態で、その歯先が主メガネ孔14の内周面に摺接するようになっている。
主駆動歯車20および主従動歯車21の両側には、主側板22a、22bが配置されている。主側板22aは、2つの貫通孔が形成された板状の部材である。2つの貫通孔に、第1軸24および主従動軸32aが挿通された状態で、主側板22aは主駆動歯車20および主従動歯車21の端面に当接する。同様に、主側板22bは、2つの貫通孔が形成された板状の部材である。2つの貫通孔に、第2軸27および主従動軸32bが挿通された状態で、主側板22bは主駆動歯車20および主従動歯車21の端面に当接する。
第1軸24は、主駆動歯車20の一端面から主駆動歯車20の軸方向に沿って駆動源側に延びている。第1軸24は駆動源側挿通孔15に挿通されており、第1軸24の外側端部25には、図示しない駆動源が連結されている。また第1軸24は、主メガネ孔14の内部に組み込まれた第1軸受け26に回転可能に支持されている。なお第1軸受け26は、ベアリングとベアリングケースとから構成されており、以下の軸受けも同様である。
第2軸27は、主駆動歯車20の他端面から主駆動歯車20の軸方向に沿って駆動源と反対側、すなわち副ポンプ3に向かって延び、その先端に形成された主接続部30を有する。また第2軸27は、主メガネ孔14の内部に組み込まれた第2軸受け28に回転可能に支持されている。
主接続部30は第2軸27より小径の円柱形状であり、第2軸27と一体に設けられている。主接続部30は、第2軸27の先端から副駆動歯車50に向かって第2軸27(主駆動歯車20)の軸方向に延びている。主接続部30は、主側中間フランジ挿通孔16の内部に配置されている。
主従動軸32aは、主従動歯車21の一端面から駆動源側に軸方向に延び、主メガネ孔14の内部に組み込まれた一端側軸受け33aに回転可能に支持されている。主従動軸32bは、主従動歯車21の他端面から主従動軸32aと反対方向、すなわち副ポンプ3に向かって軸方向に延びている。主従動軸32bは、主メガネ孔14の内部に組み込まれた他端側軸受け33bに回転可能に支持されている。なお、主従動軸32bの副ポンプ3側には主従動側ピストン34が配置されている。この主従動側ピストン34は主従動軸32bと当接して駆動源側に押圧し、主従動歯車21に生じるスラスト力を打ち消している。
副ポンプ3は、副ケーシング40と、互いに噛み合う副駆動歯車50および副従動歯車51と、副駆動歯車50を軸支する第3軸54および第4軸57と、副従動歯車51を軸支する副従動軸62a,62bとを有する。
副ケーシング40は、副駆動歯車50および副従動歯車51の外周側に配置された副本体41と、副本体41の主歯車ポンプ2側(駆動源側)の一端面に螺着して固定された副側中間フランジ42と、副本体41の主歯車ポンプ2と反対側の他端面に螺着して固定されたカバー43とを有している。
副本体41は、断面形状が略8の字状をした内部空間(副メガネ孔44)を有する。副ポンプ3において、副側中間フランジ42およびカバー43によって、副本体41の内部に形成された副メガネ孔44が閉塞されている。具体的には、副側中間フランジ42が副本体41の一端面に形成された開口を閉蓋し、カバー43が副本体41の他端面に形成された開口を閉蓋している。
副側中間フランジ42の副駆動歯車50側には、副側中間フランジ42を厚さ方向に貫通する副側中間フランジ挿通孔45が形成されている。図3に示すように副側中間フランジ挿通孔45は、主歯車ポンプ2側から副ポンプ3の内側に向かって順に設けられた大径内周面46と、大径内周面46より小径の小径内周面47とから画定されている。大径内周面46と小径内周面47とは段部48を介して連続している。
図1に戻って、カバー43の副駆動歯車50側には副駆動側ピストン49aが配置されている。この副駆動側ピストン49aは第4軸57と当接して主歯車ポンプ2側に押圧し、副駆動歯車50に生じるスラスト力を打ち消している。同様にカバー43の副従動歯車51側には副従動側ピストン49bが配置されている。この副従動側ピストン49bは副従動軸62bと当接して主歯車ポンプ2側に押圧し、副従動歯車51に生じるスラスト力を打ち消している。
主駆動歯車20および主従動歯車21と同様に、副駆動歯車50および副従動歯車51は、それぞれ、はすば歯車として構成されており、副メガネ孔44に収容されている。副メガネ孔44に収容された副駆動歯車50および副従動歯車51は、相互に噛合した状態で、その歯先が副メガネ孔44の内周面に摺接するようになっている。
副駆動歯車50および副従動歯車51の両側には、副側板52a、52bが配置されている。副側板52aは、2つの貫通孔が形成された板状の部材である。2つの貫通孔に、第3軸54および副従動軸62aが挿通された状態で、副側板52aは副駆動歯車50および副従動歯車51の端面に当接する。同様に、副側板52bは、2つの貫通孔が形成された板状の部材である。2つの貫通孔に、第4軸57および副従動軸62bが挿通された状態で、副側板52bは副駆動歯車50および副従動歯車51の端面に当接する。
駆動軸である第3軸54は、副駆動歯車50の一端面から副駆動歯車50の軸方向に沿って第2軸27に向かって延び、その先端に形成された副接続部60を有する。また第3軸54は、副メガネ孔44の内部に組み込まれた第3軸受け55に回転可能に支持されている。
副接続部60は第3軸54より小径の円柱形状であり、第3軸54と一体に設けられている。副接続部60は、第3軸54の先端から主歯車ポンプ2に向かって第3軸54(副駆動歯車50)の軸方向に延びている。副接続部60は副側中間フランジ挿通孔45の内部に配置されており、主接続部30の先端と僅かな隙間を介して対向配置されている。副接続部60は、後述する連結部材70によって主接続部30と連結されている。
第4軸57は、副駆動歯車50の他端面から副駆動歯車50の軸方向に沿って主歯車ポンプ2と反対側に向かって延びている。また第4軸57は、副メガネ孔44の内部に組み込まれた第4軸受け58に回転可能に支持されている。
副従動軸62aは、副従動歯車51の一端面から主歯車ポンプ2側に軸方向に延び、副メガネ孔44の内部に組み込まれた一端側軸受け63aに回転可能に支持されている。副従動軸62bは、副従動歯車51の他端面から副従動軸62aと反対側に軸方向に延び、副メガネ孔44の内部に組み込まれた他端側軸受け63bに回転可能に支持されている。
図4に示すように上記構成の主歯車ポンプ2では、主本体11の一方の側面には主メガネ孔14の低圧空間に通じる吸込み孔36が形成されており、この吸込み孔36に、作動流体を貯留するタンクからの配管が接続される。主本体11の他方の側面には主メガネ孔14の高圧空間に通じる吐出し孔37が形成されており、この吐出し孔37に、液圧機器へ向かう配管が接続されている。
主駆動歯車20の第1軸24を駆動源が回転させると、主駆動歯車20に噛み合った主従動歯車21が回転する。これにより、主メガネ孔14の内周面と、主駆動歯車20および主従動歯車21の歯面とによって囲まれた空間の作動流体が歯車の回転によって吐出し孔37側に移送され、主駆動歯車20および主従動歯車21の噛み合い部を境として、吐出し孔37側が高圧側に、吸込み孔36側が低圧側になる。
作動流体が吐出し孔37側に移送されることによって吸込み孔36側が負圧になると、タンク内の作動流体が配管及び吸込み孔36を介して低圧側の主メガネ孔14内に吸引される。主メガネ孔14の内周面と主駆動歯車20および主従動歯車21の歯面とによって囲まれた空間の作動流体が歯車の回転によって吐出し孔37側に移送され、高圧に加圧されて吐出し孔37および配管を介して液圧機器に送られる。
なお、ここでは主歯車ポンプ2の吸込み孔36および吐出し孔37について説明したが、副ポンプ3についても同様の構成および作用を有するので説明を省略する。ただし、主歯車ポンプ2に対し、副ポンプ3は駆動源からの駆動力伝達動作に関して異なる。具体的には、主駆動歯車20の第1軸24を駆動源が回転させると、主駆動歯車20と一体に主接続部30も回転する。主接続部30が回転することで連結部材70を介して副接続部60も回転し、これにより副駆動歯車50および副従動歯車51が回転する。
以下、本発明に係る主駆動歯車20と副駆動歯車50との連結構造、すなわち主接続部30と副接続部60との連結構造について説明する。
図5に示すように、主接続部30と副接続部60とを連結する連結部材70は、後述する流体空間90に供給された高圧の作動流体に押圧される押圧部材80により、駆動源側(主駆動歯車20側)に押圧されている。
連結部材70は、主接続部30と副接続部60との外周側に配置された略円筒形状のカップリング(軸継手)である。連結部材70は、主側中間フランジ挿通孔16と副側中間フランジ挿通孔45との内部に配置され、主接続部30および副接続部60の外周部と噛み合って一体に回転する。また、連結部材70の主歯車ポンプ2側の端部71は、第2軸27の主接続部30側の端面27aと当接している。
連結部材70の軸方向中央部には、外周側、すなわち連結部材70の径方向の外方に向かって突出する突出部72が形成されている。連結部材70の軸方向に沿った突出部72の断面形状は台形であり、主駆動歯車20側に配置された傾斜面73と、副駆動歯車50側に配置された受け面74と、突出部72の外周面をなす周面75とからなる。
傾斜面73は、連結部材70の主駆動歯車20側から、軸方向と直交する径方向に対して副駆動歯車50側に傾斜して立ち上がり、主駆動歯車20側を向いている。受け面74は、連結部材70の副駆動歯車50側から、軸方向と直交する径方向の外方に向かって立ち上がり、副駆動歯車50側を向いている。周面75は、傾斜面73の外周側端部と受け面74の外周側端部とに連続し、軸方向に沿って延びている。
押圧部材80は、連結部材70の外周側かつ突出部72より副駆動歯車50側に配置されたリング形状の部材であり、副側中間フランジ挿通孔45内に配置されている。連結部材70の軸方向に沿った押圧部材80の断面形状はL字形であり、主駆動歯車20側に形成された厚肉部81と、副駆動歯車50側に形成され、厚肉部81より薄い径方向寸法を有する薄肉部82とからなる。
厚肉部81は、主駆動歯車20側に形成されて受け面74と当接する第1面83と、副駆動歯車50側に形成されて流体空間90と対向する第2面84とを有する。第1面83と第2面84とはそれぞれ、連結部材70の軸方向と直交する径方向に延びている。
流体空間90は、副側中間フランジ挿通孔45の内部に形成され、押圧部材80と大径内周面46と段部48とで画定された密閉空間である。具体的には、厚肉部81と大径内周面46とが摺接し、かつ薄肉部82と小径内周面47とが摺接することで流体空間90を密閉している。流体空間90は受け面74と対向し、段部48と、段部48と対向する厚肉部81の第2面84との間に所定の隙間を設けることで形成されている。
流体空間90は高圧導入路95と連通し(図3参照)、主メガネ孔14から高圧の作動流体が供給される。高圧導入路95は、主側中間フランジ13から副側中間フランジ42にかけて形成された流路である。前述したように、高圧導入路95の主従動歯車21側の端部は、高圧となった作動流体が充填された主メガネ孔14の高圧空間と連通している。高圧導入路95の副従動歯車51側の端部は、流体空間90と連通している。
図5に戻って、流体空間90に高圧の作動流体が供給されると、第2面84、すなわち押圧部材80が作動流体により主駆動歯車20に向かって軸方向に押圧される。すると、押圧部材80の第1面83が受け面74を介し、連結部材70を主駆動歯車20に向かって軸方向に押圧する。これにより、連結部材70の端部71が、第2軸27の端面27aを主駆動歯車20に向かって軸方向に押圧する。
[本実施形態の歯車ポンプの特徴]
本実施形態の歯車ポンプ1には以下の特徴がある。
本実施形態の歯車ポンプ1では、高圧の作動流体が流体空間90に供給された場合に、第2軸27に当接する連結部材70が第2軸27を駆動源側に押圧するので、第2軸27の端面中心部を押圧するピストンを配置するスペースが無くても主駆動歯車20に生じるスラスト力を打ち消すことができる。
本実施形態の歯車ポンプ1では、連結部材70を分割して別途、受け面74と当接し且つ流体空間90と対向した押圧部材80を備えることで、連結部材70が配置された空間内での連結部材70の位置や傾きなどの自由度を高めることができる。これにより、第2軸27や第2軸27に接続される回転軸がずれることによって生じる主接続部30および副接続部60と連結部材70との摩耗、および摩擦による機械損失を抑制できる。また押圧部材80を設けることで、第2軸27と第3軸54とのずれに起因する力が連結部材70を傾けることによって、副側中間フランジ挿通孔45と連結部材70とが摩耗してポンプの内部漏れが増加するのを防止できる。
本実施形態の歯車ポンプ1では、高圧の作動流体が流体空間90に供給された場合に、受け面74に当接する押圧部材80が連結部材70を押圧する。押圧部材80を連結部材70の外周側に配置することで、連結部材70と押圧部材80とを含めた軸方向長さを強度などのために必要とされる最低限の長さにできる。従って、第2軸27の端面を押圧部材80で直接押圧する場合と比べて、歯車ポンプ又は歯車モータを小型化できる。
本実施形態の歯車ポンプ1では、受け面74が、突出部72の副駆動歯車50側に配置された面である。従って、高圧の作動流体に押圧された押圧部材80が受け面74を介して確実に連結部材70を駆動源側に押圧できる。
本実施形態の歯車ポンプ1では、押圧部材80を副側中間フランジ42内に配置することで、第2軸27を軸支する第2軸受け28と主側中間フランジ13との接触面積を大きくできる。これにより、第2軸受け28と主側中間フランジ13との間から流体が漏れるのを抑え、歯車ポンプ1の容積効率を向上できる。
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
次に、前記実施形態の歯車ポンプ1に係る変形例について説明する。なお、以下において前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付してその説明を適宜省略する。
<変形例1>
前記実施形態では、押圧部材80が副側中間フランジ42内に配置された。これに対し変形例1に係る押圧部材80は、図6に示すように主側中間フランジ13、すなわち主側中間フランジ挿通孔16内に配置されている点で異なる。
以下、変形例1に係る主駆動歯車20と副駆動歯車50との連結構造、すなわち主接続部30と副接続部60との連結構造について説明する。
図7に示すように、主接続部30と副接続部60とを連結する連結部材70は、流体空間90に供給された高圧の作動流体に押圧される押圧部材80により、駆動源側(主駆動歯車20側)に押圧されている。
連結部材70は、主接続部30と副接続部60との外周側に配置された略円筒形状のカップリング(軸継手)である。連結部材70は、主側中間フランジ挿通孔16と副側中間フランジ挿通孔45との内部に配置され、主接続部30および副接続部60の外周部と噛み合って一体に回転する。また、連結部材70の主歯車ポンプ2側の端部71は、第2軸27の主接続部30側の端面27aと当接している。
連結部材70の第2軸27側(主駆動歯車20側)には、外周側、すなわち連結部材70の径方向の外方に向かって突出する突出部72が形成されている。連結部材70の軸方向に沿った突出部72の断面形状は台形であり、主駆動歯車20側に配置された傾斜面73と、副駆動歯車50側に配置された受け面74と、突出部72の外周面をなす周面75とからなる。
傾斜面73は、連結部材70の端部71から、軸方向と直交する径方向に対して副駆動歯車50側に傾斜して立ち上がり、主駆動歯車20側を向いている。受け面74は、突出部72の副駆動歯車50側から、軸方向と直交する径方向の外方に向かって立ち上がり、副駆動歯車50側を向いている。周面75は、傾斜面73の外周側端部と受け面74の外周側端部とに連続し、軸方向に沿って延びている。
押圧部材80は、連結部材70の外周側かつ突出部72より副駆動歯車50側に配置されたリング形状の部材であり、主側中間フランジ挿通孔16内に配置されている。連結部材70の軸方向に沿った押圧部材80の断面形状はL字形であり、主駆動歯車20側に形成された厚肉部81と、副駆動歯車50側に形成され、厚肉部81より薄い径方向寸法を有する薄肉部82とからなる。
厚肉部81は、主駆動歯車20側に形成されて受け面74と当接する第1面83と、副駆動歯車50側に形成されて流体空間90と対向する第2面84とを有する。第1面83と第2面84とはそれぞれ、連結部材70の軸方向と直交する径方向に延びている。
流体空間90は、主側中間フランジ挿通孔16の内部に形成され、押圧部材80と大径内周面100と段部102とで画定された密閉空間である。なお、主側中間フランジ挿通孔16は、主歯車ポンプ2側の内側から副ポンプ3側に向かって順に設けられた大径内周面100と、大径内周面100より小径の小径内周面101とから画定されている。大径内周面100と小径内周面101とは段部102を介して連続している。
流体空間90は、厚肉部81と大径内周面100とが摺接し、かつ薄肉部82と小径内周面101とが摺接することで密閉されている。流体空間90は受け面74と対向し、段部102と、段部102と対向する厚肉部81の第2面84との間に所定の隙間を設けることで形成されている。
流体空間90は高圧導入路95と連通し(図6参照)、主メガネ孔14から高圧の作動流体が供給される。高圧導入路95は、主側中間フランジ13に形成された流路である。高圧導入路95の主従動歯車21側の端部は、高圧となった作動流体が充填された主メガネ孔14の高圧空間と連通している。高圧導入路95の副従動歯車51側の端部は、流体空間90と連通している。
図7に戻って、流体空間90に高圧の作動流体が供給されると、第2面84、すなわち押圧部材80が作動流体により主駆動歯車20に向かって軸方向に押圧される。すると、押圧部材80の第1面83が受け面74を介し、連結部材70を主駆動歯車20に向かって軸方向に押圧する。これにより、連結部材70の端部71が、第2軸27の端面27aを主駆動歯車20に向かって軸方向に押圧する。
変形例1では、押圧部材80が主側中間フランジ13内に配置されることで、高圧導入路95を短くできるため、歯車ポンプ1又は歯車モータの加工性を向上できる。
<変形例2>
前記実施形態では、連結部材70と押圧部材80とを別体として設けた。これに対し変形例2では、図8に示すように押圧部材と一体に形成された連結部材110を設ける点で異なる。
以下、変形例2に係る主駆動歯車20と副駆動歯車50との連結構造、すなわち主接続部30と副接続部60との連結構造について説明する。
図9に示すように、主接続部30と副接続部60とを連結する連結部材110は、流体空間90に供給された高圧の作動流体により、駆動源側(主駆動歯車20側)に押圧されている。
連結部材110は、主接続部30と副接続部60との外周側に配置された略円筒形状のカップリング(軸継手)である。連結部材110は、主側中間フランジ挿通孔16と副側中間フランジ挿通孔45との内部に配置され、主接続部30および副接続部60の外周部と噛み合って一体に回転する。また、連結部材110の主歯車ポンプ2側の端部71は、第2軸27の主接続部30側の端面27aと当接している。
連結部材110の第2軸27側(主駆動歯車20側)には、外周側、すなわち連結部材110の径方向の外方に向かって突出する突出部111が形成されている。連結部材110の軸方向に沿った突出部111の断面形状は長方形であり、主駆動歯車20側に配置された立上り面112と、副駆動歯車50側に配置された受け面113と、突出部111の外周面をなす周面114とからなる。
立上り面112は連結部材110の端部71側(突出部111の主駆動歯車20側)に形成され、軸方向と直交する径方向の外方に立ち上がり、主駆動歯車20側を向いている。受け面113は、突出部111の副駆動歯車50側から、軸方向と直交する径方向の外方に向かって立ち上がり、副駆動歯車50側を向いている。周面114は、立上り面112の外周側端部と受け面113の外周側端部とに連続し、軸方向に沿って延びている。
流体空間90は、主側中間フランジ挿通孔16の内部に形成され、連結部材110と大径内周面100と段部102とで画定された密閉空間である。なお、主側中間フランジ挿通孔16は、変形例1と同様に主歯車ポンプ2側の内側から副ポンプ3側に向かって順に設けられた大径内周面100と、大径内周面100より小径の小径内周面101とから画定されている。大径内周面100と小径内周面101とは段部102を介して連続している。
流体空間90は、周面114と大径内周面100とが摺接し、かつ周面114より副駆動歯車50側に形成された外面115と小径内周面101とが摺接することで密閉されている。流体空間90は受け面113と対向し、段部102と受け面113との間に所定の隙間を設けることで形成されている。
流体空間90は高圧導入路95と連通し(図8参照)、主メガネ孔14から高圧の作動流体が供給される。高圧導入路95は、主側中間フランジ13に形成された流路である。高圧導入路95の主従動歯車21側の端部は、高圧となった作動流体が充填された主メガネ孔14の高圧空間と連通している。高圧導入路95の副従動歯車51側の端部は、流体空間90と連通している。
図9に戻って、流体空間90に高圧の作動流体が供給されると、受け面113が作動流体により主駆動歯車20に向かって軸方向に押圧される。これにより、連結部材110の端部71が、第2軸27の端面27aを主駆動歯車20に向かって軸方向に押圧する。
変形例2では、押圧部材と一体に形成された連結部材110を設けることで、連結部材110の製造コストを低減できる。
以上の実施形態では、本発明が歯車ポンプに適用される場合について説明したが、本発明は、歯車ポンプと同様に構成された歯車モータに適用されても良い。
前記実施形態では、主歯車ポンプ2と副ポンプ3とを連結した。このように2つのポンプを連結する構造を2連の連結と呼ぶ。従って、駆動源と主歯車ポンプ2との間に更に、はすば歯車を連結した構造、すなわち3つのポンプを連結した構造を3連の連結と呼ぶ。本発明には2連の連結、3連の連結、および4連以上の連結が包含される。
また前記実施形態では、駆動源に主歯車ポンプ2と副ポンプ3とが連結された2連の連結構造を採用した例について説明した。しかしこれに限定されず、駆動源に3連のポンプが連結された構造を採用しても良い。この構造を変形例3とし、図10に示す。
<変形例3>
図10に示すように、変形例3に係るポンプ1は、図示しない駆動源に直結された主歯車ポンプ2と、主歯車ポンプ2に連結された副ポンプ3と、副ポンプ3の主歯車ポンプ2と反対側に連結された追加ポンプ120とを備えている。主歯車ポンプ2と副ポンプ3とは前記実施形態と同じ構成であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
変形例3に係るポンプ1は、隣り合う主歯車ポンプ2と副ポンプ3とに加えて、追加ポンプ120を連結した点で前記実施形態のポンプ1と異なる。追加ポンプ120は副ポンプ3の構成と同じであるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。なお変形例3に係るポンプ1では、駆動源に対して順に主歯車ポンプ2、副ポンプ3、追加ポンプ120を連結した。しかしこれに限定されず、駆動源に対して順に追加ポンプ120、主歯車ポンプ2、副ポンプ3を連結しても同様の効果を得ることができる。
変形例3ではポンプとしてはずば歯車ポンプのみを使用した。しかしこれに限定されず、例えば駆動源に順に、はずば歯車ポンプ、はすば歯車ポンプ、平歯車ポンプを連結した構造を採用しても良い。駆動源に直列に3連以上ポンプが連結されたとき、駆動源から最も離れたポンプだけがはすば歯車ポンプである場合を除き、連結するポンプのうち少なくとも1つがはすば歯車ポンプであれば良い。このとき、少なくとも1つのはすば歯車ポンプ以外のポンプとして種々のポンプを採用できる。種々のポンプとは、はすば歯車ポンプ、平歯車ポンプに限定されず、例えばピストンポンプ、ベーンポンプなども含まれる。
以上、実施形態ではポンプを連結する場合について説明してきた。しかし液圧ポンプと液圧モータは構造がほぼ同様であるため、少なくとも1つのはすば歯車モータを含む複数の液圧モータを連結する場合にも本発明を適用できる。
1 ポンプ(歯車ポンプ)
2 主歯車ポンプ
3 副ポンプ
10 主ケーシング
11 主本体
12 マウンティング
13 主側中間フランジ
20 主駆動歯車
21 主従動歯車
24 第1軸
27 第2軸
30 主接続部
40 副ケーシング
41 副本体
42 副側中間フランジ
43 カバー
50 副駆動歯車
51 副従動歯車
54 第3軸(駆動軸)
57 第4軸
60 副接続部
70 連結部材
72 突出部
74 受け面
80 押圧部材
90 流体空間
110 連結部材(変形例2)
113 受け面
本発明は、駆動源に接続される主ポンプ又は主モータと、駆動源との間に主ポンプ又は主モータを挟み、主ポンプ又は主モータと直列に連結された副ポンプ又は副モータと、を備えた歯車ポンプ又は歯車モータに関する。
歯車ポンプ又は歯車モータの駆動歯車および従動歯車がそれぞれはすば歯車である場合、歯の噛み合いによるスラスト力や歯面に作用する油圧力によるスラスト力によって、駆動歯車および従動歯車それぞれ軸方向の各面が側板に押圧される。従って、駆動歯車および従動歯車それぞれ面が摩耗し、さらには当該摩擦によって歯車ポンプ又は歯車モータの機械効率が低下する。
そこで特許文献1では、駆動歯車の駆動軸および従動歯車の従動軸それぞれ端面中心部に当接するピストンを配置し、ピストンによって駆動軸および従動軸を押圧することにより、スラスト力を打ち消すように構成された歯車ポンプが提案されている。
米国特許第6887055号明細書
しかし、特許文献1に記載の歯車ポンプに他のポンプを直列に連結し、特許文献1に記載の歯車ポンプの駆動軸と他のポンプの駆動軸とを互いに連結した場合、駆動軸の端面中心部に当接するピストンを配置するスペースが無く、駆動歯車に生じるスラスト力を打ち消すことができない。
発明は、駆動軸の端面中心部に当接するピストンを配置するスペースが無くても、駆動歯車に生じるスラスト力を打ち消すことができる歯車ポンプ又は歯車モータを提供することを目的とする。
発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、駆動源に接続される主ポンプ又は主モータと、前記駆動源との間に前記主ポンプ又は前記主モータを挟み、前記主ポンプ又は前記主モータと直列に連結された副ポンプ又は副モータと、を備え、前記主ポンプ又は前記主モータは、それぞれはすば歯車である主駆動歯車および主従動歯車と、前記主駆動歯車における前記副ポンプ又は前記副モータと対向する端面から、前記副ポンプ又は前記副モータに近づく方向に延びる主駆動軸であって、その先端接続部が形成された主駆動軸と、を有し、前記副ポンプ又は前記副モータは、前記主駆動軸に向かって延びる副駆動軸であってその先端に副接続部が形成された駆動軸を有し、前記主接続部と前記副接続部とを連結し、前記主駆動の前記先端面における外縁部に当接する連結部材と、記連結部材における前記副ポンプ又は前記副モータを向いた受け面と対向し、高圧の作動流体を供給可能な空間と、をさらに備えたことを特徴とする
発明では、高圧の作動流体が空間に供給されると、主駆動軸の先端面における外縁部に当接する連結部材が、主駆動軸を駆動源に近づく方向に押圧する。これにより、主駆動軸端面中心部に当接するピストンを配置するスペースが無くても主駆動歯車に生じるスラスト力を打ち消すことができる。
本発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、前記受け面と当接し且つ前記空間と対向した押圧部材をさらに備えてよい。
この構成で、押圧部材を備えたことで、連結部材が配置された空間内での連結部材の位置や傾きなどの自由度を高めることができる。これにより、主駆動軸と副駆動軸とのずれによって生じる主接続部、副接続部および連結部材の摩耗を抑制し、ひいては当該摩擦による機械損失を抑制することができる。また押圧部材がない場合、主駆動軸副駆動軸とのずれに起因する力により連結部材が傾くことによって、連結部材の周りに配置された部材と連結部材とが互いに接触して摩耗し、作動流体の漏れが増加し得る。上記構成によれば、押圧部材を備えたことで、当該問題を防止できる。
本発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、前記連結部材は、前記主駆動歯車の軸方向に延び、前記主接続部および前記副接続部と対向する内面と、前記軸方向に延び、前記主接続部および前記副接続部と対向しない外面と、を有し、前記押圧部材が、前記外面と対向してよい。
この構成では、押圧部材が、連結部材における軸方向の端面と対向する場合に比べ、連結部材と押圧部材とを含む要素の軸方向長さを短くすることがで、ひいては歯車ポンプ又は歯車モータを小型化できる。
本発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータ、前記連結部材が、前記外面から突出する突出部を有し、記受け面は、前記突出部における前記副ポンプ又は前記副モータを向いた面であってよい。
この構成で高圧の作動流体が空間に供給されたときに、押圧部材が、突出部に設けられた受け面を介して確実に連結部材を駆動源に近づく方向に押圧できる。
本発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、前記主駆動歯車および前記主従動歯車を収容する主ケーシングであって、前記主駆動歯車および前記主従動歯車が配置される主貫通孔を有し、前記駆動源に近い方の一端面および前記駆動源から遠い方の他端面のそれぞれに前記主貫通孔と連通する開口が形成された主本体と、前記一端面に形成された前記開口を閉蓋するマウンティングと、前記他端面に形成された前記開口を閉蓋する主フランジであって、前記主接続部および前記連結部材が配置される主挿通孔が形成された主フランジとを有する主ケーシングをさらに備え、前記押圧部材が、前記主挿通孔内に配置され、前記主フランジに、前記主貫通孔から前記空間に前記作動流体を導入するための導入路であって、一端が前記主貫通孔の高圧領域と連通し且つ他端が前記空間と連通した導入路が形成されてよい。
この構成で、導入路を短くできる。このため、歯車ポンプ又は歯車モータの加工が容易になる。
本発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、前記主駆動歯車および前記主従動歯車を収容する主ケーシングであって、前記主駆動歯車、前記主従動歯車、および、前記主駆動軸を回転可能に支持する軸受けが配置される主貫通孔を有し、前記駆動源に近い方の一端面および前記駆動源から遠い方の他端面のそれぞれに前記主貫通孔と連通する開口が形成された主本体と、前記一端面に形成された前記開口を閉蓋するマウンティングと、前記他端面に形成された前記開口を閉蓋する主フランジであって、前記主接続部および前記連結部材が配置される主挿通孔が形成された主フランジとを有する主ケーシング、前記副ポンプ又は前記副モータの副駆動歯車および副従動歯車を収容する副ケーシングであって、前記副駆動歯車および前記副従動歯車が配置される副貫通孔を有し、前記駆動源に近い方の一端面および前記駆動源から遠い方の他端面のそれぞれに前記副貫通孔と連通する開口が形成された副本体と、前記一端面に形成された前記開口を閉蓋する副フランジであって、前記副接続部および前記連結部材が配置される副挿通孔が形成された副フランジと、前記他端面に形成された前記開口を閉蓋するカバーとを有する副ケーシングとさらに備え、記押圧部材が、前記副挿通孔内に配置され、前記主フランジと前記副フランジとに、前記主貫通孔から前記空間に前記作動流体を導入するための導入路であって、一端が前記主貫通孔の高圧領域と連通し且つ他端が前記空間と連通した導入路が形成されてよい。
この構成では、受けと主ランジとの接触面積を大きくできる。これにより、軸受けと主ランジとの間から作動流体が漏れ難くなり、ポンプの容積効率が向する。
本発明に係る歯車ポンプ又は歯車モータは、前記駆動源に直列に連結されたつ以のポンプ又はモータであって、前記主ポンプ又は前記主モータおよび前記副ポンプ又は前記副モータを含む3つ以上のポンプ又はモータを備えてよい。
この構成では、用途に応じた設計の自由度を向上させることができる。
発明では、高圧の作動流体が間に供給されると、主駆動軸の先端面における外縁部に当接する連結部材が、主駆動軸を駆動源に近づく方向に押圧する。これにより、主駆動軸端面中心部に当接するピストンを配置するスペースが無くても主駆動歯車に生じるスラスト力を打ち消すことができる。
また、受け面と当接し且つ間と対向した押圧部材を備えた場合、連結部材が配置された空間内での連結部材の位置や傾きなどの自由度を高めることができる。これにより、主駆動軸と副駆動とのずよって生じる主接続部、副接続部および連結部材摩耗を抑制しひいては当該摩擦による機械損失を抑制することができる。また押圧部材がない場合、主駆動軸副駆動軸とのずれに起因する力により連結部材が傾くことによって、連結部材の周りに配置された部材と連結部材とが互いに接触して摩耗し、作動流体の漏れが増加し得る。上記構成によれば、押圧部材を備えたことで、当該問題を防止できる。
また、押圧部材が、連結部材における主接続部および副接続部と対向しない外面と対向す場合、押圧部材が、連結部材における軸方向の端面と対向する場合に比べ、連結部材と押圧部材とを含む要素の軸方向長さを短くすることがで、ひいては歯車ポンプ又は歯車モータを小型化できる。
また、受け面が、連結部材に形成された突出部における副ポンプ又は副モータを向いた面である場合、高圧の作動流体が空間に供給されたときに、押圧部材が、突出部に設けられた受け面を介して確実に連結部材を駆動源に近づく方向に押圧できる。
また、押圧部材が主挿通孔内に配置され、主フランジに導入路が形成され場合、導入路を短くできる。このため、歯車ポンプ又は歯車モータの加工が容易になる。
また、押圧部材が副挿通孔内に配置され、主フランジおよび副フランジに導入路が形成された場合、主貫通孔に配置された軸受けと主ランジとの接触面積を大きくできる。これにより、軸受けと主ランジとの間から作動流体が漏れ難くなり、ポンプの容積効率が向する
また、駆動源に直列に連結された3つ以上のポンプ又はモータであって、主ポンプ又は主モータおよび副ポンプ又は副モータを含む3つ以上のポンプ又はモータを備えた場合、用途に応じた設計の自由度を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る歯車ポンプの面図である。 図1の歯車ポンプに含まれる主駆動歯車および従動歯車の視図である。 図1の歯車ポンプに含まれるンプと副ポンプとの連結部分を示す部分拡大断面図である。 図1のIV-IV線に沿った断面図である。 図3の連結部分をさらに詳細に示す部分拡大断面図である。 本発明の変形例1に係る車ポンプの面図である。 図6の歯車ポンプに含まれるンプと副ポンプとの連結部分を示す部分拡大断面図である。 本発明の変形例2に係る車ポンプの面図である。 図8の歯車ポンプに含まれるンプと副ポンプとの連結部分を示す部分拡大断面図である。 本発明の変形例3に係る車ポンプの面図である。
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態の歯車ポンプ1は、動源(図示略)直接的に接続される主ポンプ2と、主ンプ2と直列に連結された副ポンプ3とを備えている。副ポンプ3は、主ポンプ2に対して駆動源と反対側(すなわち、駆動源との間に主ポンプ2を挟む位置)にある。歯車ポンプ1は、動流体(例えば作動油)を貯留するタンクから供給される作動流体を吸い込んで昇圧した後、その作動流体を吐出して液圧機器に供給する。
歯車ポンプ1のケーシング5は、主ポンプ2の主駆動歯車20および主従動歯車21を収容する主ケーシング10と、主ケーシング10にボルト6を介して固定され、副ポンプ3の副駆動歯車50および副従動歯車51を収容する副ケーシング40とを備えている。駆動歯車50および副従動歯車51は、主駆動歯車20および主従動歯車21に対し駆動源と反対側(すなわち、駆動源との間に主駆動歯車20および主従動歯車21を挟む位置)に配置されている。
ンプ2は、主ケーシング10と、互いに噛み合う主駆動歯車20および主従動歯車21と、主駆動歯車20を軸支する主駆動軸24,27と、主従動歯車21を軸支する主従動軸32a,32bとを有する。
主ケーシング10は、主駆動歯車20および主従動歯車21の外周を覆う主本体11と、主本体11における、主駆動歯車20の軸方向(図1における左右方向。以下、単に「軸方向」という。)の2つの端面にそれぞれ螺着して固定されたマウンティング12およびランジ13とを有している。
主本体11は、図4に示すように、断面形状が略8の字状(メガネのような形状)である内部空間(主貫通孔14)を有する。主貫通孔14に、主駆動歯車20および主従動歯車21が配置されている。主貫通孔14は、図1に示すように、主本体11を軸方向に貫通している。したがって、主本体11における軸方向の2つの端面には、それぞれ、主貫通孔14と連通する開口が形成されている。マウンティング12は、主本体11の2つの端面のうち、駆動源に近い方の一端面に形成された開口を閉蓋している。主フランジ13は、主本体11の2つの端面のうち、駆動源から遠い方の他端面に形成された開口を閉蓋している。主本体11の一端面は、駆動源と対向している。主本体11の他端面は、副ポンプ3と対向している。
マウンティング12は、マウンティング12を方向に貫通する通孔15が形成されている。挿通孔15は、軸方向に主駆動軸24と対向している。
ランジ13は、主挿通孔16と、導入路95の一部とが形成されている。主挿通孔16と、導入路95の一部とは、それぞれ、主フランジ13を軸方向に貫通している。主挿通孔16は、軸方向に主駆動軸27と対向している。導入路95の一部は、軸方向に主従動軸32bと対向している。導入路95の一部における主従動歯車21に近い方の一端は主貫通孔14の高圧空間と連通している。
図2に示すように、主駆動歯車20および主従動歯車21は、それぞれ、はすば歯車である。主駆動歯車20および主従動歯車21は、貫通孔14内で相互に噛合した状態で、共に回転する。このとき、主駆動歯車20および主従動歯車21の歯先が、主本体11における貫通孔14を画定する内周面に摺接する
主駆動歯車20および主従動歯車21の軸方向の端面に、主側板22a、22bがそれぞれ対向して配置されている。主側板22aは、主駆動軸24および主従動軸32aが挿通された2つの貫通孔を有する。主側板22aは主駆動歯車20および主従動歯車21の軸方向の2つの端面のうち駆動源に近い方の一端面に当接している側板22bは、主駆動軸27および主従動軸32bが挿通された2つの貫通孔を有する。主側板22bは主駆動歯車20および主従動歯車21の軸方向の2つの端面のうち駆動源から遠い方の他端面に当接している主駆動歯車20および主従動歯車21の一端面は、駆動源と対向している。主駆動歯車20および主従動歯車21の他端面は、副ポンプ3と対向している。
主駆動軸24は、主駆動歯車20の一端面から、軸方向に沿って、駆動源に近づく方向に延びている。主駆動軸24は、マウンティング12の挿通孔15に挿通されている。主駆動軸24の先端部25には、動源(図示略)が連結されている。主駆動軸24は、主貫通孔14に配置された軸受け26に回転可能に支持されている。受け26は、ベアリングとベアリングケースとから構成されている。以下の軸受けも同様に、ベアリングとベアリングケースとから構成されている。
主駆動軸27は、主駆動歯車20の他端面から、軸方向に沿って、副ポンプ3に近づく方向に延ている。図3に示すように、主駆動軸27の先端面27aは、主接続部30が形成されている。主駆動軸27は、主貫通孔14に配置された軸受け28に回転可能に支持されている。
主接続部30は、主駆動軸27より小径の円柱形状であり、主駆動軸27と一体に形成されている。主接続部30は、主駆動軸27の先端面27aから、軸方向に沿って、副駆動歯車50に向かってびている。主接続部30は、主挿通孔16配置されている。
主従動軸32aは、図1に示すように、主従動歯車21の一端面から、軸方向に沿って、駆動源に近づく方向に延びている。主従動軸32aは、主貫通孔14に配置された軸受け33aに回転可能に支持されている。主従動軸32bは、主従動歯車21の他端面から、軸方向に沿って、副ポンプ3に近づく方向に延びている。主従動軸32bは、主貫通孔14に配置された軸受け33bに回転可能に支持されている。従動軸32bの先端面には、ピストン34が接している。ピストン34は、軸方向に沿って駆動源に近づく方向主従動軸32bを押圧することにより、主従動歯車21に生じるスラスト力を打ち消す機能を有する。
副ポンプ3は、副ケーシング40と、互いに噛み合う副駆動歯車50および副従動歯車51と、副駆動歯車50を軸支する副駆動軸54,57と、副従動歯車51を軸支する副従動軸62a,62bとを有する。
副ケーシング40は、副駆動歯車50および副従動歯車51の外周を覆う副本体41と、副本体41における軸方向の2つの端面にそれぞれ螺着して固定された副ランジ42およびカバー43とを有している。
副本体41は、図4に示す主貫通孔14と同様、断面形状が略8の字状(メガネのような形状)である内部空間(副貫通孔44)を有する。副貫通孔44に、副駆動歯車50および副従動歯車51が配置されている。副貫通孔44は、図1に示すように、副本体41を軸方向に貫通している。したがって、副本体41における軸方向の2つの端面には、それぞれ、副貫通孔44と連通する開口が形成されている。副フランジ42は、副本体41の2つの端面のうち、駆動源に近い方の一端面に形成された開口を閉蓋している。カバー43は、副本体41の2つの端面のうち、駆動源から遠い方の他端面に形成された開口を閉蓋している。副本体41の一端面は、主ポンプ2と対向している。
ランジ42は、副ランジ42を方向に貫通する副通孔45が形成されている。副挿通孔45は、軸方向に副駆動歯車50と対向している。図3に示すように通孔45は、周面46と、周面46より小径の周面47とから画定されている。周面46,4は、段部48を介して連続している。内周面46は、内周面47よりも、主ポンプ2の近くに位置する。
バー43、図1に示すように、ピストン49a,49bが配置されている。ストン49aは、軸方向に副駆動歯車50と対向し、副駆動軸57と当接している。ピストン49aは、軸方向に沿ってンプ2に近づく方向に副駆動軸57を押圧することにより、副駆動歯車50に生じるスラスト力を打ち消す機能を有する。ピストン49bは、軸方向に副従動歯車51と対向し、副従動軸62bと当接している。ピストン49bは、軸方向に沿ってンプ2に近づく方向に副従動軸62bを押圧することにより、副従動歯車51に生じるスラスト力を打ち消す機能を有する。
主駆動歯車20および主従動歯車21と同様に、副駆動歯車50および副従動歯車51は、それぞれ、はすば歯車である。副駆動歯車50および副従動歯車51は、貫通孔44内で相互に噛合した状態で、共に回転する。このとき副駆動歯車50および副従動歯車51の歯先が、副本体41における貫通孔44を画定する内周面に摺接する。なお、副ポンプ3は、駆動軸を持つものである限り、種類は限定されず、はすば歯車を有さないものであってもよい。
副駆動歯車50および副従動歯車51の軸方向の端面に、副側板52a、52bがそれぞれ対向して配置されている。副側板52aは、副駆動軸54および副従動軸62aが挿通された2つの貫通孔を有する。副側板52aは副駆動歯車50および副従動歯車51の軸方向の2つの端面のうち駆動源に近い方の一端面に当接している側板52bは、副駆動軸57および副従動軸62bが挿通された2つの貫通孔を有する。副側板52bは副駆動歯車50および副従動歯車51の軸方向の2つの端面のうち駆動軸から遠い方の他端面に当接している副駆動歯車50および副従動歯車51の一端面は、主ポンプ2と対向している。
駆動54は、副駆動歯車50の一端面から、軸方向に沿って、主駆動軸27に向かって延びている。副駆動軸54の先端は、副接続部60が形成されている。副駆動軸54は、副貫通孔44に配置された軸受け55に回転可能に支持されている。
副接続部60は、副駆動軸54より小径の円柱形状であり、副駆動軸54と一体に形成されている。副接続部60は、副駆動軸54の先端から、軸方向に沿って、ンプ2に向かってびている。副接続部60は通孔45配置されている。副接続部60の先端と主接続部30の先端とは、僅かな隙間を介して、軸方向に対向ている。副接続部60は、結部材70によって主接続部30と連結されている。
副駆動軸57は、副駆動歯車50の他端面から、軸方向に沿って、主ポンプ2から離れる方向に延びている。副駆動軸57は、副貫通孔44に配置された軸受け58に回転可能に支持されている。
副従動軸62aは、副従動歯車51の一端面から、軸方向に沿って、ンプ2に近づく方向に延びている。副従動軸62aは、副貫通孔44に配置された軸受け63aに回転可能に支持されている。副従動軸62bは、副従動歯車51の他端面から、軸方向に沿って、主ポンプ2から離れる方向に延びている。副従動軸62bは、副貫通孔44に配置された軸受け63bに回転可能に支持されている。
図4に示すように、主本体11、吸込み孔36および吐出し孔37が形成されている。吸込み孔36および吐出し孔37は、主貫通孔14を挟み、軸方向と直交する方向にそれぞれ延びている。吸込み孔36は、主貫通孔14の低圧空間に通じている。吐出し孔37は、主貫通孔14の高圧空間に通じている。吸込み孔36にンクからの配管が接続されている。出し孔37に、液圧機器へ向かう配管が接続されている。
主駆動歯車20の主駆動軸24を駆動源の駆動により回転させると、主駆動歯車20に噛み合った主従動歯車21が回転する。これにより、主本体11における貫通孔14を画定する内周面と、主駆動歯車20および主従動歯車21の歯面とによって囲まれた空間にある作動流体が歯車の回転によって吐出し孔37移送される。このとき主貫通孔14の空間は、主駆動歯車20および主従動歯車21の噛み合い部よりも吐出し孔37に近い部分が高圧空間、上記噛み合い部よりも吸込み孔36に近い部分が低圧空間になる。
作動流体が吐出し孔37移送されることによって低圧空間が負圧になると、タンク内の作動流体が配管および吸込み孔36を介して低圧空間に吸引される。主本体11における貫通孔14を画定する内周面と主駆動歯車20および主従動歯車21の歯面とによって囲まれた空間にある作動流体は、歯車の回転によって吐出し孔37移送される。このとき作動流体は、高圧に加圧されて吐出し孔37および配管を介して液圧機器に送られる。
なお、ここでは主ンプ2の吸込み孔36および吐出し孔37について説明したが、副ポンプ3同様の構成および作用を有するので説明を省略する。ただし、ポンプ3は駆動源からの駆動力伝達動作が、主ポンプ2と異なる。具体的には、主駆動歯車20の主駆動軸24を駆動源の駆動により回転させると、主駆動歯車20と一体となった主接続部30も回転する。主接続部30が回転すると、連結部材70を介して主接続部30と連結された副接続部60も回転する。これにより副駆動歯車50および副従動歯車51が回転する。
以下、駆動歯車20と副駆動歯車50との連結部分の構造(すなわち主接続部30と副接続部60との連結部分の構造について説明する。
図5に示すように、主接続部30と副接続部60とは、連結部材70によって連結されている。連結部材70は、間90に供給された高圧の作動流体によって押圧される押圧部材80により、軸方向に沿って駆動源に近づく方向(すなわち、主駆動歯車20に近づく方向)に押圧されている。
連結部材70は、図3に示すように、軸方向に沿った貫通孔を有する略円筒形状のカップリング(軸継手)である。連結部材70は、主通孔16と副通孔45と配置されている。連結部材70は、軸方向に延び、主接続部30および副接続部60と対向する内面と、軸方向に延び、主接続部30および副接続部60と対向しない外面とを有する。連結部材70は、主接続部30および副接続部60の外周噛み合っており、主接続部30および副接続部60と共に回可能である結部材70における主ポンプ2と軸方向に対向する端面71は、主駆動軸27の端面27aにおける外縁部と当接している。
連結部材70の軸方向中央部には、連結部材70の面から連結部材70の径方向(図3における上下方向。以下、単に「径方向」という。)の外方に向かって突出する突出部72が形成されている。方向に沿った突出部72の断面形状は台形である。図5に示すように、突出部72は、軸方向において主駆動歯車20に近い方に配置された傾斜面73と、軸方向において主駆動歯車20から遠い方(すなわち、副駆動歯車50に近い方)に配置された受け面74と、傾斜面73と受け面74とを接続し、突出部72の先端面をなす周面75とを含む。
傾斜面73は、連結部材70の外面から、軸方向および径方向のそれぞれに対して交差した方向に立ち上がり、主駆動歯車20と対向している。受け面74は、連結部材70の外面から、径方向の外方にち上がり、副駆動歯車50と対向している。周面75は、方向に沿って延びている。
押圧部材80は、図3に示すように、リング形状の部材であり、連結部材70の外面と対向している。押圧部材80は、突出部72よりも副駆動歯車50に近い位置にあり、通孔45配置されている。方向に沿った押圧部材80の断面形状はL字形である。押圧部材80は、図5に示すように、軸方向において主駆動歯車20に近い方に形成された厚肉部81と、軸方向において主駆動歯車20から遠い方(すなわち、副駆動歯車50に近い方)に形成され、厚肉部81より薄い径方向寸法を有する薄肉部82とを含む。
厚肉部81は、け面74と当接する第1面83と、間90と対向する第2面84とを有する。第1面83と第2面84とはそれぞれ、方向に延びている。
間90は、副通孔45形成され、押圧部材80と周面46と段部48とで画定された密閉空間である。具体的には、厚肉部81と周面46とが摺接し、且つ薄肉部82と周面47とが摺接することで、空間90が密されている。間90は、段部48と、段部48と対向する厚肉部81の第2面84との間隙間である。
間90は、図3に示すように、導入路95と連通している。空間90には、主貫通孔14から導入路95を介して高圧の作動流体が供給される。入路95は、主ランジ13と副フランジ42成されている。前述したように、入路95における主従動歯車21に近い方の一端は、高圧となった作動流体が充填された主貫通孔14の高圧空間と連通している。入路95における副従動歯車51に近い方の他端は間90と連通している。
間90に高圧の作動流体が供給されると、図5に示すように、押圧部材80の第2面84作動流体により軸方向に沿って主駆動歯車20に向かう方向に押圧される。すると、押圧部材80の第1面83が受け面74を介し、連結部材70を軸方向に沿って主駆動歯車20に向かう方向に押圧する。これにより、連結部材70主駆動軸27の端面27aを軸方向に沿って主駆動歯車20に向かう方向に押圧する。
本実施形態の歯車ポンプの特徴
本実施形態の歯車ポンプ1には以下の特徴がある。
本実施形態の歯車ポンプ1では、高圧の作動流体が間90に供給されると、主駆動軸27の先端面27aにおける外縁部に当接する連結部材70が、主駆動軸27を駆動源に近づく方向に押圧する。これにより、主駆動軸27の端面27aの中心部に当接するピストンを配置するスペースが無くても主駆動歯車20に生じるスラスト力を打ち消すことができる。
本実施形態の歯車ポンプ1け面74と当接し且つ間90と対向した押圧部材80を備えてい。押圧部材80を備えたことで、連結部材70が配置された空間内での連結部材70の位置や傾きなどの自由度を高めることができる。これにより、主駆動軸27と副駆動54とのずよって生じる主接続部30、副接続部60および連結部材70摩耗を抑制しひいては当該摩擦による機械損失を抑制することができる。また押圧部材80が無い場合、主駆動軸27と副駆動軸54とのずれに起因する力により連結部材70が傾くことによって、副ランジ42と連結部材70とが互いに接触して摩耗し、作動流体の漏れが増加し得る。上記構成によれば、押圧部材80を備えたことで、当該問題を防止できる。
本実施形態の歯車ポンプ1では、圧部材80が、連結部材70の外面と対向している。この場合押圧部材80が連結部材70における軸方向の端面と対向する場合に比べ、連結部材70と押圧部材80とを含む要素の軸方向長さを短くすることがで、ひいては歯車ポンプ1を小型化できる。
本実施形態の歯車ポンプ1では、受け面74が、突出部72における副ポンプ3を向いた面である。従って、高圧の作動流体が空間90に供給されたときに、押圧部材80が、突出部72に設けられた受け面74を介して確実に連結部材70を駆動源に近づく方向に押圧できる。
本実施形態の歯車ポンプ1では、押圧部材80ランジ42の副挿通孔45内に配置され、主フランジ13および副フランジ42に導入路95が形成されている。この場合、主貫通孔14に配置された軸受け28と主ランジ13との接触面積を大きくできる。これにより、受け28と主ランジ13との間から作動流体が漏れ難くなり、歯車ポンプ1の容積効率が向する
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
次に、前記実施形態の歯車ポンプ1に係る変形例について説明する。なお、以下において前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付してその説明を適宜省略する。
<変形例1>
前記実施形態に係る押圧部材80は、副フランジ42内に配置されている。これに対し変形例1に係る押圧部材80は、図6に示すようにランジ13に配置されている
以下、変形例1に係る主駆動歯車20と副駆動歯車50との連結部分の構造(すなわち主接続部30と副接続部60との連結部分の構造について説明する。
図7に示すように、主接続部30と副接続部60とは、連結部材70によって連結されている。連結部材70は、間90に供給された高圧の作動流体によって押圧される押圧部材80により、軸方向に沿って駆動源に近づく方向(すなわち、主駆動歯車20に近づく方向)に押圧されている。
連結部材70は、図6に示すように、軸方向に沿った貫通孔を有する略円筒形状のカップリング(軸継手)である。連結部材70は、主通孔16と副通孔45と配置されている。連結部材70は、軸方向に延び、主接続部30および副接続部60と対向する内面と、軸方向に延び、主接続部30および副接続部60と対向しない外面とを有する。連結部材70は、主接続部30および副接続部60の外周噛み合っており、主接続部30および副接続部60と共に回可能である図7に示すように、連結部材70における主ポンプ2と軸方向に対向する端面71は、主駆動軸27の端面27aにおける外縁部と当接している。
連結部材70の軸方向一端(主駆動歯車20に近い方の一端)には、連結部材70の面から径方向の外方に向かって突出する突出部72が形成されている。方向に沿った突出部72の断面形状は台形である。突出部72は、軸方向において主駆動歯車20に近い方に配置された傾斜面73と、軸方向において主駆動歯車20から遠い方(すなわち、副駆動歯車50に近い方)に配置された受け面74と、傾斜面73と受け面74とを接続し、突出部72の先端面をなす周面75とを含む。
傾斜面73は、連結部材70の外面から、軸方向および径方向のそれぞれに対して交差した方向に立ち上がり、主駆動歯車20と対向している。傾斜面73は、端面71と繋がっている。受け面74は、連結部材70の外面から、径方向の外方にち上がり、副駆動歯車50と対向している。周面75は、方向に沿って延びている。
押圧部材80は、図6に示すように、リング形状の部材であり、連結部材70の外面と対向している。押圧部材80は、図7に示すように、突出部72よりも副駆動歯車50に近い位置にあり、通孔16配置されている。方向に沿った押圧部材80の断面形状はL字形である。押圧部材80は、軸方向において主駆動歯車20に近い方に形成された厚肉部81と、軸方向において主駆動歯車20から遠い方(すなわち、副駆動歯車50に近い方)に形成され、厚肉部81より薄い径方向寸法を有する薄肉部82とを含む。
厚肉部81は、け面74と当接する第1面83と、間90と対向する第2面84とを有する。第1面83と第2面84とはそれぞれ、方向に延びている。
主挿通孔16は、周面100と、周面100より小径の周面101とから画定されている。周面100101は、段部102を介して連続している。内周面100は、内周面101よりも、主ポンプ2の近くに位置する。
空間90は、主挿通孔16に形成され、押圧部材80と内周面100と段部102とで画定された密閉空間である。具体的には、厚肉部81と周面100とが摺接し、且つ薄肉部82と周面101とが摺接することで、空間90が密閉されている。間90は、段部102と、段部102と対向する厚肉部81の第2面84との間隙間である。
間90は、図6に示すように、導入路95と連通している。空間90には、主貫通孔14から導入路95を介して高圧の作動流体が供給される。入路95は、主ランジ13に形成されている。導入路95における主従動歯車21に近い方の一端は、高圧となった作動流体が充填された主貫通孔14の高圧空間と連通している。入路95における副従動歯車51に近い方の他端は間90と連通している。
間90に高圧の作動流体が供給されると、図7に示すように、押圧部材80の第2面84作動流体により軸方向に沿って主駆動歯車20に向かう方向に押圧される。すると、押圧部材80の第1面83が受け面74を介し、連結部材70を軸方向に沿って主駆動歯車20に向かう方向に押圧する。これにより、連結部材70主駆動軸27の端面27aを軸方向に沿って主駆動歯車20に向かう方向に押圧する。
変形例1では、押圧部材80が主ランジ13の主挿通孔16内に配置され、主フランジ13に導入路95が形成されていれにより、導入路95を短くできるため、歯車ポンプ1加工が容易になる。
<変形例2>
前記実施形態では、圧部材80が連結部材70との部材(即ち、押圧部材80と連結部材70とは互いに分離可能な独立した部材)である。これに対し変形例2では、図8に示すように押圧部材が連結部材110と一体に形成されている。
以下、変形例2に係る主駆動歯車20と副駆動歯車50との連結部分の構造(すなわち主接続部30と副接続部60との連結部分の構造について説明する。
図9に示すように、主接続部30と副接続部60とは、連結部材70によって連結されている。連結部材110は、間90に供給された高圧の作動流体により、軸方向に沿って駆動源に近づく方向(すなわち、主駆動歯車20に近づく方向)に押圧されている。
連結部材110は、図8に示すように、軸方向に沿った貫通孔を有する略円筒形状のカップリング(軸継手)である。連結部材110は、主通孔16と副通孔45と配置されている。連結部材110は、軸方向に延び、主接続部30および副接続部60と対向する内面と、軸方向に延び、主接続部30および副接続部60と対向しない外面とを有する。連結部材70は、主接続部30および副接続部60の外周噛み合っており、主接続部30および副接続部60と共に回可能である図9に示すように、連結部材110における主ポンプ2と対向する端面71は、主駆動軸27の端面27aにおける外縁部と当接している。
連結部材110の軸方向一端(主駆動歯車20に近い方の一端)には、外面から径方向の外方に向かって突出する突出部111が形成されている。方向に沿った突出部111の断面形状は長方形である。突出部111は、軸方向において主駆動歯車20に近い方に配置された立上り面112と、軸方向において主駆動歯車20から遠い方(すなわち、副駆動歯車50に近い方)に配置された受け面113と、立上り面112と受け面113とを接続し、突出部111の先端面をなす周面114とからなる。
立上り面112は、連結部材110の外面から、径方向の外方に立ち上がり、主駆動歯車20と対向している。受け面113は、連結部材110の外面から、方向の外方にち上がり、副駆動歯車50と対向している。周面114は、方向に沿って延びている。
主挿通孔16は、変形例1と同様に、内周面100と、周面100より小径の周面101とから画定されている。周面100,101は、段部102を介して連続している。内周面100は、内周面101よりも、主ポンプ2の近くに位置する。
空間90は、主挿通孔16に形成され、連結部材110と内周面100と段部102とで画定された密閉空間である。具体的には、周面114と周面100とが摺接し、且つ連結部材110の外面115と周面101とが摺接することで、空間90が密閉されている。外面115は、突出部111よりも、軸方向において副駆動歯車50に近い位置にある。空間90は、段部102と受け面113との間隙間である。
間90は、図8に示すように、導入路95と連通している。空間90には、主貫通孔14から導入路95を介して高圧の作動流体が供給される。入路95は、主ランジ13に形成されている。導入路95における主従動歯車21に近い方の一端は、高圧となった作動流体が充填された主貫通孔14の高圧空間と連通している。入路95における副従動歯車51に近い方の他端は間90と連通している。
間90に高圧の作動流体が供給されると、図9に示すように、受け面113が作動流体により軸方向に沿って主駆動歯車20に向かう方向に押圧される。これにより、連結部材110主駆動軸27の端面27aを軸方向に沿って主駆動歯車20に向かう方向に押圧する。
変形例2では、押圧部材が連結部材110と一体に形成されたことで、押圧部材および連結部材を含む要素の製造コストを低減できる。
<変形例3>
図10に示すように、変形例3に係る歯車ポンプ1は、動源(図示略)直接的に接続される主ポンプ2と、主ンプ2に直列に連結された副ポンプ3と、副ポンプ3と直列に連結された追加ポンプ120とを備えている。追加ポンプ120は、副ポンプ3に対して主ポンプ2と反対側(すなわち、駆動源との間に主ポンプ2および副ポンプ3を挟む位置)にある。
変形例3に係る歯車ポンプ1は、ポンプ3追加ポンプ120を連結した点で前記実施形態の歯車ポンプ1と異なる。追加ポンプ120は副ポンプ3の構成と同じである
変形例3では、駆動源に直列に3つのポンプが連結されたことで、用途に応じた設計の自由度を向上させることができる。
形例3は、駆動源に主ポンプ2が接続され、副ポンプ3が主ポンプ2に連結され、追加ポンプ120が副ポンプ3に連されている。しかしこれに限定されず、駆動源に加ポンプ120が接続され追加ポンプ120にンプ2が連結され主ポンプ2に副ポンプ3が連されてよい。この場合も、変形例3と同様の効果を得ることができる。
変形例3では、主ポンプ2、副ポンプ3および追加ポンプ120の各ポンプがはすば歯車を有する。しかしこれに限定されず、例えば駆動源にすば歯車を有する第1ポンプが接続され第1ポンプに、はすば歯車を有する第2ポンプが連結され第2ポンプに、はすば歯車を有しない(例えば、平歯車を有する)第3ポンプが連されてもよい。
駆動源に直列に3つ以ポンプが連結された場合、駆動源から最も離れたポンプく2つ以上のポンプのうち少なくとも1つのポンプはすば歯車を有すればよい。はすば歯車を有しないポンプ例えば、平歯車ポンプ、ピストンポンプ、ベーンポンプなどであってよい。
以上、本発明が歯車ポンプに適用される場合について説明した。しかしながら、本発明は、歯車モータにも適用可能である。すなわち、液圧ポンプと液圧モータは構造がほぼ同様であるため、すば歯車を含む主モータと、主モータと直列に連結された副モータとを含む歯車モータに本発明を適用できる。
車ポン
主ポンプ
3 副ポンプ
10 主ケーシング
11 主本体
12 マウンティング
13 主フランジ
14 主貫通孔
16 主挿通孔
20 主駆動歯車
21 主従動歯車
27 主駆動軸
27a 先端面
28 軸受け
30 主接続部
40 副ケーシング
41 副本体
42 副フランジ
43 カバー
44 副貫通孔
45 副挿通孔
50 副駆動歯車
51 副従動歯車
54 駆動
60 副接続部
70 連結部材
72 突出部
74 受け面
80 押圧部材
90
95 導入路
110 連結部
113 受け面

Claims (7)

  1. はすば歯車として構成された主駆動歯車および主従動歯車と、
    前記主駆動歯車の一端面から駆動源側に延びる第1軸と、
    前記主駆動歯車の他端面から前記駆動源と反対側に延び、その先端に形成された主接続部を有する第2軸と、
    前記第2軸に向かって延び、先端に副接続部が形成された駆動軸を有する副ポンプ又は副モータと、
    前記主接続部と前記副接続部とを連結し、前記第2軸に当接する連結部材と、
    前記連結部材において前記副ポンプ又は副モータ側を向いた受け面と対向した流体空間と、
    を備えたことを特徴とする歯車ポンプ又は歯車モータ。
  2. 前記受け面と当接し且つ前記流体空間と対向した押圧部材を備えたことを特徴とする請求項1に記載の歯車ポンプ又は歯車モータ。
  3. 前記押圧部材が、前記連結部材の外周側に配置されたことを特徴とする請求項2に記載の歯車ポンプ又は歯車モータ。
  4. 前記連結部材が、外周側に向かって突出する突出部を有し、
    前記受け面は、前記突出部の前記副ポンプ又は副モータ側に配置された面であることを特徴とする請求項2又は3に記載の歯車ポンプ又は歯車モータ。
  5. 前記主駆動歯車および主従動歯車の外周側に配置された主本体と、前記主本体の前記駆動源側の一端面に形成された開口を閉蓋するマウンティングと、前記主本体の他端面に形成された開口を閉蓋する主側中間フランジとを有する主ケーシングと、
    前記主ケーシングに接続された前記副ポンプ又は副モータの副ケーシングとを備え、
    前記押圧部材が、前記主側中間フランジ内に配置されたことを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載の歯車ポンプ又は歯車モータ。
  6. 前記主駆動歯車および主従動歯車を収容する主ケーシングと、
    前記主ケーシングに接続され、前記副ポンプ又は副モータを構成する副本体と、前記副本体の前記駆動源側の一端面に形成された開口を閉蓋する副側中間フランジと、前記副本体の他端面に形成された開口を閉蓋するカバーとを有する副ケーシングとを備え、
    前記押圧部材が、前記副側中間フランジ内に配置されたことを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載の歯車ポンプ又は歯車モータ。
  7. 駆動源に直列に3連以上連結されたことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の歯車ポンプ又は歯車モータ。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017112743B3 (de) * 2017-06-09 2018-10-25 Leistritz Pumpen Gmbh Modulares System zur Herstellung einer Schraubenspindelpumpe
EP3816446A1 (fr) * 2019-10-31 2021-05-05 Illinois Tool Works Inc. Circuit de refroidissement d'un vehicule automobile
CN113250951A (zh) * 2021-04-30 2021-08-13 南昌矿山机械有限公司 一种液压驱动齿轮泵及其应用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63186985U (ja) * 1987-05-22 1988-11-30
JPH0276186U (ja) * 1988-11-30 1990-06-11
JPH09264270A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Kayaba Ind Co Ltd 多連ギヤポンプ
JP2015063893A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 住友精密工業株式会社 二連歯車ポンプ
JP2016070210A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 ダイキン工業株式会社 歯車ポンプ又は歯車モータ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6887055B2 (en) 2002-10-25 2005-05-03 Mario Antonio Morselli Positive-displacement rotary pump
CN2871942Y (zh) * 2005-12-30 2007-02-21 徐州科源液压有限公司 液压齿轮马达、齿轮泵、溢流阀组合装置
EP1988290B2 (en) 2006-02-20 2019-09-11 Shimadzu Mectem, Inc. Gear pump
ITAN20130102A1 (it) * 2013-05-30 2014-12-01 Marzocchi Pompe S P A Pompa o motore idraulico ad ingranaggi a dentatura elicoidale con sistema idraulico per il bilanciamento di forze assiali.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63186985U (ja) * 1987-05-22 1988-11-30
JPH0276186U (ja) * 1988-11-30 1990-06-11
JPH09264270A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Kayaba Ind Co Ltd 多連ギヤポンプ
JP2015063893A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 住友精密工業株式会社 二連歯車ポンプ
JP2016070210A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 ダイキン工業株式会社 歯車ポンプ又は歯車モータ

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