JP3206239U - 液圧ポンプユニット - Google Patents

Abstract

【課題】構造を複雑にせず、また製造コストを増大させることなく、各軸の連結部を十分に潤滑することができる油圧ポンプユニットを提供する。【解決手段】電動モータ１０の出力軸１３及び油圧ポンプ２０の被駆動軸２４のうち一方の軸は係合穴２５を有し、他方の軸はその軸端部が係合軸１４に形成される。電動モータ１０及び油圧ポンプ２０は出力軸１３と被駆動軸２４とが同軸に配置され、係合穴２５に係合軸１４が挿入された状態で連結される。電動モータ１０の出力軸１３は、その軸端部が油圧ポンプ２０のハウジング２２内に入り込んだ状態で被駆動軸２４に連結され、且つ油圧ポンプ２０のハウジング２２に設けられたシール部材２７，２８によって、その外周面とハウジング２２との間が液密状にシールされる。電動モータ１０の出力軸１３と油圧ポンプ２０の被駆動軸２４との連結部に、油圧ポンプ２０の作動油が作用するように構成される。【選択図】図１

Description

本考案は、電動モータと油圧ポンプとを連結して構成される油圧ポンプユニットに関する。

従来、前記油圧ポンプユニットとして、下記特許文献１に開示されるハイブリッド作業機械（油圧ポンプユニット）が開示されている。この油圧ポンプユニットは、エンジンによって駆動される発電電動機と油圧ポンプの回転軸同士がスプライン結合によって直結されるものである。

そして、このスプライン結合部分を覆う発電電動機のケーシング内に当該スプライン結合部に通じる潤滑油室が形成され、一方、油圧ポンプのケーシングには、前記発電電動機の潤滑油室と、前記油圧ポンプの油室とを回転軸の外周側で連通させる通油穴が設けられ、この通油穴によって、前記油圧ポンプ内の作動油を、前記スプライン結合部分を含む経路で循環させる通油路が形成される。

斯くして、この従来の油圧ポンプユニットでは、油圧ポンプ内の作動油を、発電電動機の潤滑油室と通油穴で形成される、スプライン結合部分を含む通油路で循環させることによって、当該スプライン結合部分を潤滑する構成としたので、新鮮かつ十分な量の潤滑油をスプライン結合部分に常に自動的に供給することができ、フレッティング磨耗を確実に防止することができる、とのことである。

また、外部注入方式の場合に必要なメンテナンスが一切必要なく、また、封入方式のような油の封入作業も不要で、当該油の劣化や変質のおそれもない、とのことである。

特許第５２０６４５７号公報

ところが、上記従来の油圧ポンプユニットでは、上述したような効果が一応期待されるものの、発電電動機側のケーシングに潤滑油室を形成するための加工が必要であり、また、油圧ポンプ側についても、そのケーシングに、前記発電電動機の潤滑油室に繋がる通油穴を加工する必要があり、更に、発電電動機のケーシングと油圧ポンプのケーシングとの接合部を十分にシールする必要があるため、その構造が複雑になるという問題があり、また、潤滑室や通油穴を形成するための加工が増えることによって製造コストが増大するという問題があった。

また、従来の油圧ポンプユニットは、油圧ポンプ内の作動油が当該油圧ポンプのケーシングに穿設された通油穴を通して発電電動機の潤滑油室に供給されるとともに、この通油穴を通して前記潤滑油室内の作動油が油圧ポンプに還流される構成となっているため、以下のような問題が懸念された。

即ち、前記油圧ポンプのケーシング内には十分な作動油があるものの、限られた口径しか有しない通油穴を通じた油圧ポンプと発電電動機との間の作動油の流れは、必ずしもその十分な量が確保されているとは言い難いものであり、このため、発電電動機の回転軸と油圧ポンプの回転軸とのスプライン接合部を十分に潤滑することができない虞があった。

そして、このように不十分な潤滑しか実現されない状況下では、前記スプライン結合部において、その相互間の金属接触によって摩耗粉を生じ易く、この摩耗粉が各回転軸のスプライン噛合面に付着することによって、更に潤滑作用に支障を来たすという悪循環に陥るため、解決すべきフレッティング磨耗が改善されないことになるのである。

本考案は以上の実情に鑑みなされたものであって、いたずらに構造を複雑にすることなく、また、その製造コストの増大を招くこともなく、更に、十分な量の作動油によって、各軸の連結部を潤滑することができる油圧ポンプユニットの提供を、その目的とする。

上記課題を解決するための本考案は、電動モータと油圧ポンプとを連結して構成される油圧ポンプユニットであって、
前記電動モータの出力軸、及び該出力軸に連結されて駆動される前記油圧ポンプの被駆動軸のうち一方の軸は、その軸線方向に形成され且つその軸端面に開口する係合穴を有し、他方の軸は、その軸端部が前記係合穴に挿入される係合軸に形成され、
前記電動モータ及び油圧ポンプは、その出力軸と被駆動軸とが同軸に配置されるとともに、前記係合穴に前記係合軸が挿入された状態で、前記出力軸及び被駆動軸が一体的に回転するように連結される油圧ポンプユニットにおいて、
前記電動モータの出力軸は、その軸端部が前記油圧ポンプのハウジング内に入り込んだ状態で前記被駆動軸に連結され、且つ前記油圧ポンプのハウジングに設けられたシール部材によって、その外周面と前記油圧ポンプのハウジングとの間が液密状にシールされるとともに、
前記電動モータの出力軸と前記油圧ポンプの被駆動軸との連結部に、前記油圧ポンプの作動油が作用するように構成された油圧ポンプユニットに係る。

この油圧ポンプユニットでは、電動モータの出力軸、及び油圧ポンプの被駆動軸のうち一方の軸に係合穴が形成され、他方の軸の軸端部に係合軸に形成される。そして、これら電動モータ及び油圧ポンプは、その出力軸と被駆動軸とが同軸に配置されるとともに、前記係合穴に前記係合軸が挿入された状態で、前記出力軸及び被駆動軸が一体的に回転するように連結される。

そして、前記係合穴は、これをその内周面にスプライン歯形が形成されたスプライン穴とすることができ、前記係合軸は、これをその外周面にスプライン歯形が形成されたスプライン軸とすることができ、この場合、前記係合穴と前記係合軸はスプライン結合によって係合する。このようなスプライン結合の場合、多くの歯部が噛合した状態となるので、一方から他方に、大きな振動を伴うことなく、また、効率よく回転動力を伝達することができ、好ましい。

尚、前記係合穴及び係合軸の態様は、このようなスプライン結合可能な態様に限られるものではなく、回転動力を伝達可能な態様であれば、どのような態様であっても良い。例えば、前記係合穴は、これをその内周面にセレーション歯形を形成したセレーション穴とすることができ、他方、前記係合軸は、これをその外周面にセレーション歯形が形成されたセレーション軸とすることができ、この場合、前記係合穴と前記係合軸はセレーション結合によって係合する。このようなセレーション結合の場合も、多くの歯部が噛合した状態となるので、一方から他方に、大きな振動を伴うことなく、また、効率よく回転動力を伝達することができる。

或いは、前記係合穴は、これをその内周面にその軸線方向に沿って形成されたキー溝を備えた穴とすることができ、他方、前記係合軸は、これをその外周面にその軸線方向に沿って設けられたキーを備えた軸とすることができる。この場合、前記係合穴と前記係合軸はキー結合によって係合する。

また、本考案に係る油圧ポンプユニットは、その電動モータの出力軸の軸端部が、油圧ポンプのハウジング内に入り込んだ状態で当該油圧ポンプの被駆動軸に連結され、且つ当該油圧ポンプのハウジングに設けられたシール部材によって、その外周面と油圧ポンプのハウジングとの間が液密状にシールされるとともに、電動モータの出力軸と油圧ポンプの被駆動軸との連結部に、油圧ポンプの作動油が作用するように構成される。

以上のように、本考案に係る油圧ポンプユニットによれば、前記電動モータの出力軸は、その軸端部が油圧ポンプのハウジング内に入り込んだ状態で当該油圧ポンプの被駆動軸に連結されており、また、当該油圧ポンプのハウジング内は作動油で満たされた状態にあるので、前記出力軸と被駆動軸との係合部（連結部）を油圧ポンプ内の作動油に浸漬させた状態にすることができ、潤滑に必要な十分な量の作動油を当該係合部に供給することができる。

そして、このように十分な量の作動油が前記係合部に供給されることから、当該係合部では係合穴と係合軸との接触による摩耗粉を生じ難く、このため、その十分な潤滑性を長時間に亘って維持することができ、これにより、当該係合部においてフレッティング磨耗が生じるのを従来に比べてより効果的に防止することができる。

また、本考案に係る油圧ポンプユニットでは、電動モータの出力軸を、その軸端部が油圧ポンプのハウジング内に入り込んだ状態で当該油圧ポンプの被駆動軸に連結するという特徴的な構成を有するものの、その他の構成については、通常の電動モータや油圧ポンプの構成と大きく異なるところがないため、その構造が複雑になることもなく、また、製造コストの増大を招くこともない。

本考案の一実施形態に係る油圧ポンプユニットを一部断面で示した正面図である。

以下、本考案の一実施形態に係る油圧ポンプユニットについて、図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本例の油圧ポンプユニット１は、電動モータ１０と油圧ポンプ２０とを連結して構成される。尚、本例の油圧ポンプ２０はいわゆる内接ギヤポンプである。

前記電動モータ１０は、フランジ部１２を有するハウジング１１、及びこのフランジ部１２の端面から外方に延出するように設けられた出力軸１３を備える。この出力軸１３は大径の基部１５と小径の先端部１４とからなる段付き形状を有し、この先端部１４が、その外周面にスプライン歯形の形成された係合軸（スプライン軸）１４となっている。

一方、前記油圧ポンプ２０は、図示右側に位置する第１ハウジング２１、及び図示左側（電動モータ１０側）に位置する第２ハウジング２２の２つのハウジングを備え、これら第１ハウジング２１及び第２ハウジング２２は適宜シール部材によって相互に液密状に連結される。また、第２ハウジング２２はフランジ部２３を備え、このフランジ部２３が前記電動モータ１０のハウジング１１のフランジ部１２に接合した状態で、両者間が図示しない締結ボルトによって締結され、これにより、電動モータ１０と油圧ポンプ２０とが連結されている。

また、図示は省略しているが、前記第１ハウジング２１内には油圧室が形成されており、この油圧室内に一組の歯車が配設されている。この一組の歯車は、内歯歯車であるアウターギヤと外歯歯車であるインナーギヤとからなり、前記油圧室内でインナーギヤがアウターギヤの内側に配設され、また、これらが相互に噛合するように配設される。

そして、前記インナーギヤには、回転軸である被駆動軸２４が連結されている。この被駆動軸２４は、その前記電動モータ１０側の端部が前記第２ハウジング２２内に位置するとともに、この第２ハウジング２２内に設けられたベアリング２６によって支持され、同様にその反対側の端部が第１ハウジング２１内に設けられた図示しないベアリングによって支持されており、これにより軸中心に回転自在となっている。

また、被駆動軸２４の前記電動モータ１０側の端部には、その軸端面に開口し、且つその軸線方向に沿って形成され係合穴２５が設けられている。この係合穴２５は、その内周面にスプライン歯形が形成されたスプライン穴であり、この被駆動軸２４と同軸に配置された前記電動モータ１０の出力軸１３の係合軸１４が当該係合穴２５に挿入され、これら係合穴２５と係合軸１４とがスプライン結合している。尚、このようなスプライン結合の場合、多くの歯部が噛合した状態となるので、一方から他方に、大きな振動を伴うことなく、また、効率よく回転動力を伝達することができる。

また、第２ハウジング２２内のベアリング２６より電動モータ１０側には、オイルシール２８を保持した保持部材２７が設けられており、この保持部材２７によって、ベアリング２６が第２ハウジング２２内に保持されるとともに、前記オイルシール２８によって、前記出力軸１３の基部１５が第２ハウジング２２内でシールされている。また、保持部材２７と第２ハウジング２２との間も図示しないシール部材によって液密状にシールされている。

尚、前記第２ハウジング２２内のオイルシール２８によって封止された空間２９，３０は、第１ハウジング２１の油圧室に通じており、この油圧室内の低圧の作動油によって充満されている。

以上の構成を備えた本例の油圧ポンプユニット１によれば、電動モータ１０の回転動力が、その出力軸１３を介して、これにスプライン結合される油圧ポンプ２０の被駆動軸２４に伝達され、当該被駆動軸２４が出力軸１３とともに一体的に回転する。そして、この被駆動軸２４の回転によって前記インナーギヤ及びこれに噛合するアウターギヤが回転して、適宜吸込ポートから吸入される作動油が加圧され、加圧された作動油が適宜吐出ポートから吐出される。

そして、この油圧ポンプユニット１では、電動モータ１０の出力軸１３の端部、より具体的にはその基部１５の端部及び係合軸１４が油圧ポンプ２０の第２ハウジング２２内に入り込んだ状態で、当該係合軸１４が油圧ポンプ２０の被駆動軸２４の係合穴２５に挿入、即ちスプライン結合されており、また、第２ハウジング２２内において、出力軸１３の基部１５がオイルシール２８によりシールされるとともに、係合軸１４と係合穴２５とのスプライン結合部がオイルシール２８によって封止された空間３０に連通した状態にあるので、当該スプライン結合部は前記空間３０内に充満された作動油が流入してこの作動油によって満された（浸漬された）状態となる。

斯くして、この油圧ポンプユニット１では、前記スプライン結合部に十分な量の作動油が供給され、十分な潤滑作用が得られることから、当該スプライン結合部において、係合軸１４と係合穴２５が接触することによる摩耗粉を生じ難く、このため、その十分な潤滑性を長時間に亘って維持することができ、これにより、当該スプライン結合部においてフレッティング磨耗が生じるのを従来に比べてより効果的に防止することができる。

また、この油圧ポンプユニット１では、電動モータ１０の出力軸１３を、その軸端部が油圧ポンプ２０の第２ハウジング２２内に入り込んだ状態で当該油圧ポンプ２０の被駆動軸２４に連結するという、従来には無い特徴的な構成を有するものの、その他の構成については、通常の電動モータや油圧ポンプの構成と大きく異なるところがないため、その構造が複雑になることもなく、また、製造コストの増大を招くこともない。

以上、本考案の一実施の形態について説明したが、本考案が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、上例では、前記電動モータ１０の出力軸１３の軸端部に係合軸１４を形成し、油圧ポンプ２０の被駆動軸２４に係合穴２５を形成したが、これに限られるものではなく、被駆動軸２４の軸端部に係合軸を形成するとともに、出力軸１３の軸端部に係合穴を形成して、これら係合軸と係合穴を係合させる構成としても良い。このような構成によっても上例の油圧ポンプユニット１と同様の効果が奏される。

前記係合軸１４及び係合穴２５の態様は、上例のようなスプライン結合による態様に限られるものではなく、回転動力を伝達可能な態様であれば、どのような態様であっても良い。例えば、前記係合穴２５は、これをその内周面にセレーション歯形を形成したセレーション穴とすることができ、他方、前記係合軸１４は、これをその外周面にセレーション歯形を形成したセレーション軸とすることができ、この場合、係合軸１４と係合穴２５とはセレーション結合によって係合する。このようなセレーション結合の場合も、多くの歯部が噛合した状態となるので、一方から他方に、大きな振動を伴うことなく、また、効率よく回転動力を伝達することができる。

或いは、前記係合穴２５は、これをその内周面にその軸線方向に沿って形成されたキー溝を備えた穴とすることができ、他方、前記係合軸１４は、これをその外周面にその軸線方向に沿って設けられたキーを備えた軸とすることができる。この場合、前記係合穴２５と前記係合軸１４はキー結合によって係合する。

また、上例では、油圧ポンプ２０を内接ギヤポンプとしたがこれに限られるものではなく、所謂、外接ギヤポンプや他の形式のポンプであっても良い。

１ 油圧ポンプユニット
１０ 電動モータ
１３ 出力軸
１４ 係合軸（スプライン軸）
１５ 基部
２０ 油圧ポンプ
２１ 第１ハウジング
２２ 第２ハウジング
２４ 被駆動軸
２５ 係合穴（スプライン穴）
２８ オイルシール

Claims (2)

1. 電動モータと油圧ポンプとを連結して構成される油圧ポンプユニットであって、
   前記電動モータの出力軸、及び該出力軸に連結されて駆動される前記油圧ポンプの被駆動軸のうち一方の軸は、その軸線方向に形成され且つその軸端面に開口する係合穴を有し、他方の軸は、その軸端部が前記係合穴に挿入される係合軸に形成され、
   前記電動モータ及び油圧ポンプは、その出力軸と被駆動軸とが同軸に配置されるとともに、前記係合穴に前記係合軸が挿入された状態で、前記出力軸及び被駆動軸が一体的に回転するように連結される油圧ポンプユニットにおいて、
   前記電動モータの出力軸は、その軸端部が前記油圧ポンプのハウジング内に入り込んだ状態で前記被駆動軸に連結され、且つ前記油圧ポンプのハウジングに設けられたシール部材によって、その外周面と前記油圧ポンプのハウジングとの間が液密状にシールされるとともに、
   前記電動モータの出力軸と前記油圧ポンプの被駆動軸との連結部に、前記油圧ポンプの作動油が作用するように構成されていることを特徴とする油圧ポンプユニット。
2. 前記係合穴は、その内周面にスプライン歯形が形成されたスプライン穴であり、
   前記係合軸は、その外周面にスプライン歯形が形成されたスプライン軸であり、
   前記係合穴と前記係合軸はスプライン結合によって係合するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の油圧ポンプユニット。
   

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