JP6226067B2 - 歯車ポンプ又はモータ - Google Patents

Description

本発明は、産業用機械等に用いられる歯車ポンプ又はモータに関する。

従来、ボディ及びカバーを有するハウジング構造体内に一対の歯車を収容した液圧歯車ポンプ又はモータが周知である。斯かる歯車ポンプ又はモータにおいては、一対の歯車は機械効率および耐久性を担保すべく、両側から、ボディ及びカバーとは別体に構成された一対の側板に挟まれているものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、前記側板において歯車に摺接する摺動面側からは作動中、歯車の側面へ向けて液圧が作用する。斯かる液圧が作用する領域の大きさすなわち液圧の強さは通常、歯車のボディに対する回転角と、歯車の歯底部から軸心へ向かう領域に亘って摺動する側板のシール長さの両方で決定される。そして歯車の回転角は時々刻々と周期的に変化するが、前記シール長さについては、歯車の歯底径と側板に設けられた孔径との差に相当する前記シール長さで決定される。つまり歯車の形状が同じである場合における前記液圧が作用する領域は、前記シール長さによって決まる。なお側板における摺動面の裏面側である非摺動面において前記液圧とは反対方向に作用する液圧は、高低圧を仕切る３の字ガスケットの形状によって決定付けられる。すなわち、従来の液圧ポンプ又はモータにおいては、前記シール長さ及び前記ガスケットの形状を適宜調整することにより液圧をバランスさせることで、側板を適切な力で歯車に押し付けて歯車側面からの内部漏れを抑制している。これにより、上記特許文献１に記載しているような液圧歯車ポンプ又はモータは、同一形状の側板で歯車を挟み込んでいるため、歯車の両側面に向かって作用する液圧はフロント側とリヤ側とで等しい。その結果、歯車に対して軸方向に作用する両側板側からの液圧は打ち消し合い、歯車は軸方向については力学的に中立の状態にある。

特開２０１２−０７７６８６号公報

ところで現在では、設計自由度の増大などを目的として、歯車の両側で異なる素材を用いるような場合も想定される。斯かる場合では従来同様に歯車に作用する両側からの液圧を等しく設定すると、歯車に摺接する摺動面のうち、摺動性が劣る素材側では摺動性に優れた素材側に比べて摩擦が大きいことから焼き付きの可能性が高くなるという懸念がある。また斯かる場合では歯車の両側で摺動性が等しい摺動材を使う従来の場合と比べて機械効率や耐久性も悪くなることが考えられる。

本発明は、このような不具合に着目したものであり、歯車の両側でそれぞれ摺動性が異なる素材を使う場合であっても機械効率及び耐久性を有効に担保し得る歯車ポンプ又はモータを提供することを目的としている。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち本発明に係る歯車ポンプ又はモータは、互いに噛み合わせてなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有したハウジング構造体と、その歯車収納室に収容された１つの側板とを具備し、前記歯車収納室の内側で、前記歯車対の一方の側面が前記ハウジング構造体と摺接するとともに、前記歯車対の他方の側面が前記側板に摺接する歯車ポンプ又はモータであって、前記歯車対及び前記ハウジング構造体の間の摺動性と、前記歯車対及び前記側板の間の摺動性とのうち、摺動性の低い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積を、摺動性の高い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積よりも大きくしたことを特徴とする。

また本発明に係る歯車ポンプ又はモータは、互いに噛み合わせてなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有しその歯車収納室の内側で前記歯車対の両側面にそれぞれ摺接するハウジング構造体とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、前記歯車対及び前記ハウジング構造体の間の摺動性のうち、摺動性の低い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積を、摺動性の高い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積よりも大きくしたことを特徴とする。

そして本発明に係る歯車ポンプ又はモータは、互いに噛み合わせてなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有したハウジング構造体と、その歯車収納室の内側で前記歯車対の両側面にそれぞれ摺接するように配置された２つの側板とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、前記歯車対及び前記２つの側板の間の摺動性のうち、摺動性の低い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積を、摺動性の高い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積よりも大きくしたことを特徴とする。

これらのようなものであれば、作動中、前記歯車対に対して摺動性が低い方から高い方へ付勢する力が発生する。これにより、摺動性が低い方において焼き付きが起こり易くなるという不具合を抑制することができる。加えて、前記作用面積並びに摺動性を等しくしたときに比べて一方の摺動性を低くした場合に起因する機械効率の低下も併せて抑制することができる。その結果、歯車の両側でそれぞれ摺動性が異なる素材を使う場合であっても機械効率及び耐久性を有効に保ち得るため、歯車収納室を構成する設計自由度を有効に向上せしめた歯車ポンプ又はモータを提供することができる。

本発明によれば、歯車の両側でそれぞれ摺動性が異なる素材を使う場合であっても機械効率及び耐久性を有効に担保し得る歯車ポンプ又はモータを提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る歯車ポンプの構成を示す概略図及び要部の拡大図。 図１に係る要部の説明図。 本発明の第二実施形態に係る図１に対応した概略図及び要部の拡大図。 図３に係る要部の説明図。 本発明の第三実施形態に係る図１に対応した概略図及び要部の拡大図。 図５に係る要部の説明図。 本発明の第四実施形態に係る図１に対応した概略図及び要部の拡大図。 図７に係る要部の説明図。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。

本発明の各実施形態に係る歯車ポンプは、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を駆動した場合に吸込口から導入した作動液を駆動歯車２及び従動歯車３の歯先とハウジング構造体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ものである。またこの歯車ポンプは、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吐出するというモータ作用を営む歯車モータとしても機能させ得ることはいうまでもない。

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態を図１及び図２を参照しつつ以下に説明する。

本実施形態に係る歯車ポンプは、主として、歯車収納室１１ａを内部に有するハウジング構造体１と、このハウジング構造体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、本実施形態では歯車２、３のフロント側に添接する１つの側板６とを具備する。すなわち本実施形態に係る歯車ポンプは、歯車２、３と、この歯車２、３を収納する歯車収納室１１ａを内部に有したハウジング構造体１と、その歯車収納室１１ａに収容された１つの側板６とを具備し、歯車収納室１１ａの内側で、歯車２、３の一方の側面２ａ、３ａが前記ハウジング構造体１のボディ１１と摺接するとともに、他方の側面２ａ、３ａが側板６に摺接する。詳述すれば、ハウジング構造体１と側板６とが、歯車収納室１１ａの内側で歯車２、３の側面２ａ、３ａにフロント側及びリヤ側からそれぞれ摺接する摺動面１１ｄ、６ｄをそれぞれ有している。

駆動歯車２及び従動歯車３は、複数の歯体を歯底２ｂ、３ｂから歯先２ｃ、３ｃすなわち外周面へ向けて所定間隔で放射状に設けた周知のものである。なお、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が、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。

ハウジング構造体１は、例えば、前記歯車収納室１１ａを有するボディ１１と、この歯車収納室１１ａの開口面を閉塞するカバーたるフロントカバー１２とを有している。なお本実施形態ではボディ１１単体でリヤ側を閉塞し得るものとしているが勿論当該ボディ１１のリヤ側をも開口させ別体のリヤカバーで閉塞させる構成としても良い。

ボディ１１は、本実施形態では例えば鋳鉄からなるものを適用している。ボディ１１には、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歯車収納室１１ａと、歯車収納室１１ａのリヤ側に連通し前記駆動軸４及び従動軸５がそれぞれ挿入可能な軸受孔１１ｂ、１１ｃとが形成されている。駆動歯車２を挿入すべき位置寄りの軸受孔１１ｂにはブッシュ７を嵌装し、このブッシュ７に前記駆動軸４の一端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動歯車３を挿入すべき位置寄りの軸受孔１１ｃにもブッシュ７を嵌装していて、このブッシュ７に前記従動軸５の一端部を挿入し回転可能に軸承している。また、ボディ１１には、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、図示しない吸込口及び吐出口をそれぞれ開口させてある。

そして本実施形態ではこのボディ１１に歯車２、３のリヤ側の側面２ａ、３ａに摺接する摺動面１１ｄを形成している。そして摺動面１１ｄが側面２ａ、３ａに摺接する面積、すなわち摺動面１１ｄ側から側面２ａ、３ａを押圧する液圧の作用面積は、軸受孔１１ｂ、１１ｃの径の設定により決まる。換言すれば、図１におけるＩＩ部を拡大して示すように、軸受孔１１ｂ、１１ｃの端部１１ｂ１、１１ｃ１から歯底２ｂ、３ｂまでの距離であるシール長さＬ１１によって決まる。すなわち歯車ポンプの作動中は、歯車収納室１１ａ内の高圧の作動液は常に摺動面１１ｄと側面２ａ、３ａとの間の隙間に流れ込もうとすることによって摺動面１１ｄと側面２ａ、３ａとを離間させようとする作用力すなわち側面２ａ、３ａを押圧する作用力が常に働いている。そしてこの作用力の大きさは、摺動面１１ｄと側面２ａ、３ａとが摺接している面積に比例する。そして斯かる面積は本実施形態では、シール長さＬ１１の寸法を厚みとした側面視（図示せず）円環状の領域の大きさに比例することになる。つまり、このシール長さＬ１１が長い程、歯車収納室１１ａ内の作動液によって発生する側面２ａ、３ａをフロント側へ押圧する作用力は大きくなる。

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、例えばアルミダイキャスト製のものであり、前記駆動軸４及び従動軸５がそれぞれ挿入可能な軸受孔１２ｂ、１２ｃが形成さている。駆動歯車２を挿入すべき位置寄りの軸受孔１２ｂにはブッシュ７を嵌装し、このブッシュ７に前記駆動軸４の一端部を挿入し回転可能に軸承している。一方、従動歯車３を挿入すべき位置寄りの軸受孔１２ｃにもブッシュ７を嵌装していて、このブッシュ７に前記従動軸５の一端部を挿入し回転可能に軸承している。

側板６は、例えば鉛や、鉛青銅鋳物といった耐食性、強度、耐摩耗性に優れた適宜の素材が用いられている板状のものであり、前記駆動軸４及び従動軸５がそれぞれ挿入可能な軸受孔６ｂ、６ｃが形成さている。本実施形態では図１に示すように、前記駆動歯車２及び従動歯車３のフロント側の側面２ａ、３ａに添接させるべく配され、駆動歯車２及び従動歯車３の側面２ａ、３ａをシールするためのものである。一方、同図に示すように、前記側板６の非摺動面６ｅにはガスケット溝６ｆを設けていて、このガスケット溝６ｆにガスケット８を嵌め入れるようにしている。

そして本実施形態ではこの側板６に歯車２、３のフロント側の側面２ａ、３ａに摺接する摺動面６ｄを形成している。そして摺動面６ｄが側面２ａ、３ａに摺接する面積すなわち摺動面６ｄ側から側面２ａ、３ａを押圧する液圧の作用面積は、図２に示す軸受孔６ｂ、６ｃの径φＳの寸法設定により決まる。換言すれば、図１におけるＩ部を拡大して示すように軸受孔６ｂ、６ｃの端部６ｂ１、６ｃ１から歯底２ｂ、３ｂまでの距離であるシール長さＬ６によって決まる。すなわち歯車ポンプの作動中は、歯車収納室１１ａ内の高圧の作動液は常に摺動面６ｄと側面２ａ、３ａとの間の隙間に流れ込もうとすることによって摺動面６ｄと側面２ａ、３ａとを離間させようとする作用力すなわち側面２ａ、３ａを押圧する作用力が常に働いている。そしてこの作用力の大きさは、摺動面６ｄと側面２ａ、３ａとが摺接している面積に比例する。そして斯かる面積は本実施形態では、シール長さＬ６の寸法を厚みとした側面視（図示せず）円環状の領域の大きさに比例することになる。つまり、このシール長さＬ６が長い程、歯車収納室１１ａ内の作動液によって発生する側面２ａ、３ａをリヤ側へ押圧する作用力は大きくなる。

しかして本実施形態に係る歯車ポンプ又はモータは上述の通り互いに噛み合わせてなる歯車２、３と、この歯車２、３を収納する歯車収納室１１ａを内部に有しその歯車収納室１１ａの内側に歯車２、３の両側面２ａ、３ａにそれぞれ摺接するようにした歯車ポンプ又はモータであって、歯車２、３及びボディ１１の間の摺動性と、前記歯車２、３及び側板６の間の摺動性とのうち、摺動性の低い方であるボディ１１に面した歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を、摺動性の高い方である側板６に面する歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積よりも大きくした。詳述すると、歯車２、３の一側面２ａ、３ａに摺接する一方の摺動面１１ｄの摺動性、すなわち鋳鉄の摺動性が他方の摺動面６ｄの摺動性、すなわち鉛や、鉛青銅鋳物といった素材よりも低いという状況の下で、一方の摺動面１１ｄ側から歯車２、３の一側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を決定するシール長さＬ１１を他方の摺動面６ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を決定するシール長さＬ６よりも大きくした。

そうすることにより図１に示すように、ボディ１１の摺動面１１ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａをフロント側へ押圧する作用力である液圧Ｘが、側板６の摺動面６ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａをリヤ側へ押圧する作用力である液圧Ｙよりも大きくなる。その結果、液圧Ｘ及び液圧Ｙの作用力の差分Ｚだけ歯車２、３が付勢される。その結果、摺動性の低いボディ１１から発生する摩擦が軽減される。

ここで本実施形態では、歯車２、３は両側で同形状或いは対称形状のものを適用している。すなわち歯車については歯底、歯先の寸法を始めとして何ら形状を変えずに上記本実施形態に係る構成を実現している。すなわち図２に示すように本実施形態では、軸受孔６ｂ、６ｃの径φＳよりも、軸受孔１１ｂ、１１ｃの径φＢを小さくすることのみで、図１にて拡大して示すように、シール長さＬ１１をシール長さＬ６よりも大きくすることで、液圧が作用する作用面積を大きくしている。

以上のような構成とすることにより、本実施形態では側板６へ向けて付勢する力Ｚが発生することにより、摺動性が低い一方の摺動面１１ｄにおいて焼き付きが起こり易くなるという不具合を有効に抑制している。加えて、ボディ１１の摺動面１１ｄの摺動性が側板６の摺動面６ｄを低くした場合に起因する機械効率の低下も併せて抑制している。その結果、歯車２、３の両側２ａ、３ａに対しそれぞれ摺動性が異なる素材を使う場合であっても機械効率及び耐久性を有効に担保し得る。そのため、摺動面を構成する設計自由度を有効に向上せしめた歯車ポンプ又はモータを実現している。

特に本実施形態では、リヤ側すなわちボディ１１側に側板を設けなくとも従来同様の機械効率並びに耐久性を有しているため、歯車ポンプ又はモータを少なくとも設けずに済んだ側板の厚み寸法だけ歯車の軸方向にコンパクトに構成せしめている。

以下、本発明の各実施形態について説明する。以下の実施形態について、上記実施形態における構成要素に相当するものに対しては同じ符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。

＜第二実施形態＞
上記第一実施形態では側板６を歯車２、３のフロント側にのみ設けた態様を開示したが勿論、図３及び図４に示す本実施形態のように、歯車２、３のリヤ側にのみ側板６を設けたものとしても良い。

すなわち本実施形態に係る歯車ポンプは、歯車２、３と、この歯車２、３を収納する歯車収納室１１ａを内部に有したハウジング構造体１と、その歯車収納室１１ａに収容された１つの側板６とを具備し、歯車収納室１１ａの内側で、歯車２、３の一方の側面２ａ、３ａがハウジング構造体１のフロントカバー１２と摺接するとともに、他方の側面２ａ、３ａが側板６に摺接する。詳述すれば、ハウジング構造体１と側板６とが歯車収納室１１ａの内側で歯車２、３の側面２ａ、３ａにフロント側及びリヤ側からそれぞれ摺接する摺動面１２ｄ、６ｄを備えたものである。換言すれば本実施形態では、フロントカバー１２に歯車２、３のフロント側の側面２ａ、３ａに摺接する摺動面１２ｄを形成している。そして摺動面１２ｄが側面２ａ、３ａに摺接する面積すなわち摺動面１２ｄ側から側面２ａ、３ａを押圧する液圧の作用面積は、図４に示す軸受孔１２ｂ、１２ｃの径φＢの寸法設定により、換言すれば、同図ＩＩＩ部を拡大して示すように軸受孔１２ｂ、１２ｃの端部１２ｂ１、１２ｃ１から歯底２ｂ、３ｂまでの距離であるシール長さＬ１２によって決まる。すなわち歯車ポンプの作動中は、歯車収納室１１ａ内の高圧の作動液は常に摺動面１２ｄと側面２ａ、３ａとの間の隙間に流れ込もうとすることによって摺動面１２ｄと側面２ａ、３ａとを離間させようとする作用力すなわち側面２ａ、３ａを押圧する作用力が常に働いている。そしてこの作用力の大きさは、摺動面１２ｄと側面２ａ、３ａとが摺接している面積に比例する。そして斯かる面積は本実施形態では、シール長さＬ１２の寸法を厚みとした側面視（図示せず）円環状の領域の大きさに比例することになる。つまり、このシール長さＬ１２が長い程、歯車収納室１１ａ内の作動液によって発生する側面２ａ、３ａをリヤ側へ押圧する作用力は大きくなる。

加えて本実施形態では側板６は上記第一実施形態とは対称形状をなすものであって、歯車２、３のリヤ側の側面２ａ、３ａに摺接する摺動面６ｄを形成している。そして摺動面６ｄが側面２ａ、３ａに摺接する面積すなわち摺動面６ｄ側から側面２ａ、３ａを押圧する液圧の作用面積は、図４に示す軸受孔６ｂ、６ｃの径φＳの寸法設定により決まる。換言すれば、図３におけるＩＶ部を拡大して示すように軸受孔６ｂ、６ｃの端部６ｂ１、６ｃ１から歯底２ｂ、３ｂまでの距離であるシール長さＬ６によって決まる。すなわち歯車ポンプの作動中は、歯車収納室１１ａ内の高圧の作動液は常に摺動面６ｄと側面２ａ、３ａとの間の隙間に流れ込もうとすることによって摺動面６ｄと側面２ａ、３ａとを離間させようとする作用力すなわち側面２ａ、３ａを押圧する作用力が常に働いている。そしてこの作用力の大きさは、摺動面６ｄと側面２ａ、３ａとが摺接している面積に比例する。そして斯かる面積は本実施形態では、シール長さＬ６の寸法を厚みとした側面視（図示せず）円環状の領域の大きさに比例することになる。つまり、このシール長さＬ６が長い程、歯車収納室１１ａ内の作動液によって発生する側面２ａ、３ａをフロント側へ押圧する作用力は大きくなる。

しかして本実施形態に係る歯車ポンプ又はモータは、歯車２、３及びフロントカバー１２の間の摺動性と、前記歯車２、３及び側板６の間の摺動性とのうち、摺動性の低い方であるフロントカバー１２に面した歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を、摺動性の高い方である側板６に面する歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積よりも大きくした。詳述すると、歯車２、３の一側面２ａ、３ａに摺接するフロント側の一方の摺動面１２ｄの摺動性、すなわちアルミダイキャストの摺動性がリヤ側の他方の摺動面６ｄの摺動性、すなわち鉛や、鉛青銅鋳物といった素材よりも低いという状況の下で、一方の摺動面１２ｄ側から歯車２、３の一側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を決定するシール長さＬ１２を他方の摺動面６ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を決定するシール長さＬ６よりも大きくした。

そうすることにより、図３に示すようにフロントカバー１２の摺動面１２ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａをリヤ側へ押圧する作用力である液圧Ｘが、側板６の摺動面６ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａをフロント側へ押圧する作用力である液圧Ｙよりも大きくなる。これにより、液圧Ｘ及び液圧Ｙの作用力の差分Ｚだけ歯車２、３が付勢される。その結果、摺動性の低いフロントカバー１２から発生する摩擦が軽減される。

本実施形態では、軸受孔６ｂ、６ｃの径φＳよりも、軸受孔１２ｂ、１２ｃの径φＦを小さくすることのみで、図１にて拡大して示すように、シール長さＬ１２をシール長さＬ６よりも大きくすることで、液圧が作用する作用面積を大きくしている。

このようなものであっても上記第一実施形態同様、機械効率及び耐久性を有効に担保し、且つコンパクトに構成された歯車ポンプ又はモータを実現している。

＜第三実施形態＞
上記各実施形態ではフロント側又はリヤ側の何れか一方のみに側板６を設けるとともに他方には設けない構成とすることでコンパクトに構成された歯車ポンプ又はモータを開示したが勿論、フロント側、リヤ側の両方に側板６を設けない態様としても良い。換言すれば、ハウジング構造体１が側板６を有さない構成としても良い。

すなわち本実施形態に係る歯車ポンプ又はモータは図５に示すように、歯車２、３と、この歯車２、３を収納する歯車収納室１１ａを内部に有しその歯車収納室１１ａの内側に歯車２、３の両側面２ａ、３ａにそれぞれ摺接する摺動面１２ｄ、１１ｄを備えたハウジング構造体１とを具備するものである。換言すれば当該歯車ポンプは、ハウジング構造体１を構成するボディ１１及びフロントカバー１２にそれぞれ摺動面１１ｄ、１２ｄを形成したものとしている。そして、図５に拡大して示すように、シール長さＬ１２よりもシール長さＬ１１を大きく設定することにより、作動中、フロントカバー１２寄りに歯車２、３を付勢する力Ｚが発生するようにしている。

具体的に説明すると、本実施形態ではフロントカバー１２には上記第二実施形態と同じく歯車２、３のフロント側の側面２ａ、３ａに摺接する摺動面１２ｄを形成している。そして摺動面１２ｄが側面２ａ、３ａに摺接する面積すなわち摺動面１２ｄ側から側面２ａ、３ａを押圧する液圧の作用面積は、図４に示す軸受孔１２ｂ、１２ｃの径φＢの寸法設定により、換言すれば、同図Ｖ部拡大図に示すように軸受孔１２ｂ、１２ｃの端部１２ｂ１、１２ｃ１から歯底２ｂ、３ｂまでの距離であるシール長さＬ１２によって決まる。すなわち歯車ポンプの作動中は、歯車収納室１１ａ内の高圧の作動液は常に摺動面１２ｄと側面２ａ、３ａとの間の隙間に流れ込もうとすることによって摺動面１２ｄと側面２ａ、３ａとを離間させようとする作用力すなわち側面２ａ、３ａを押圧する作用力が常に働いている。そしてこの作用力の大きさは、摺動面１２ｄと側面２ａ、３ａとが摺接している面積に比例する。そして斯かる面積は本実施形態では、シール長さＬ１２の寸法を厚みとした側面視（図示せず）円環状の領域の大きさに比例することになる。つまり、このシール長さＬ１２が長い程、歯車収納室１１ａ内の作動液によって発生する側面２ａ、３ａをリヤ側へ押圧する作用力は大きくなる。

そして本実施形態ではこのボディ１１には上記第一実施形態と同じく歯車２、３のリヤ側の側面２ａ、３ａに摺接する摺動面１１ｄを形成している。そして摺動面１１ｄが側面２ａ、３ａに摺接する面積すなわち摺動面１１ｄ側から側面２ａ、３ａを押圧する液圧の作用面積は、軸受孔１１ｂ、１１ｃの径の設定により、同図ＶＩ部に拡大して示すように、軸受孔１１ｂ、１１ｃの端部１１ｂ１、１１ｃ１から歯底２ｂ、３ｂまでの距離であるシール長さＬ１１によって決まる。すなわち歯車ポンプの作動中は、歯車収納室１１ａ内の高圧の作動液は常に摺動面１１ｄと側面２ａ、３ａとの間の隙間に流れ込もうとすることによって摺動面１１ｄと側面２ａ、３ａとを離間させようとする作用力すなわち側面２ａ、３ａを押圧する作用力が常に働いている。そしてこの作用力の大きさは、摺動面１１ｄと側面２ａ、３ａとが摺接している面積に比例する。そして斯かる面積は本実施形態では、シール長さＬ１１の寸法を厚みとした側面視（図示せず）円環状の領域の大きさに比例することになる。つまり、このシール長さＬ１１が長い程、歯車収納室１１ａ内の作動液によって発生する側面２ａ、３ａをフロント側へ押圧する作用力は大きくなる。

しかして本実施形態に係る歯車ポンプ又はモータは、歯車２、３及びボディ１１の間の摺動性と、前記歯車２、３及びフロントカバー１２の間の摺動性とのうち、摺動性の低い方であるボディ１１に面した歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を、摺動性の高い方であるフロントカバー１２に面する歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積よりも大きくした。詳述すると、歯車２、３の一側面２ａ、３ａに摺接する一方の摺動面１１ｄの摺動性、すなわち鋳鉄の摺動性が他方の摺動面１２ｄの摺動性、すなわちアルミダイキャストよりも低いという状況の下で、一方の摺動面１１ｄ側から歯車２、３の一側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を決定するシール長さＬ１１を他方の摺動面１２ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を決定するシール長さＬ１２よりも大きくした。

これにより、図５に示すように、ボディ１１の摺動面１１ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａをフロント側へ押圧する作用力である液圧Ｘが、フロントカバー１２の摺動面１２ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａをリヤ側へ押圧する作用力である液圧Ｙよりも大きくなる。その結果、液圧Ｘ及び液圧Ｙの作用力の差分Ｚだけ歯車２、３が付勢される。その結果、摺動性の低いボディ１１から発生する摩擦が軽減される。

特に本実施形態では図６に示すように、軸受孔１２ｂ、１２ｃの径φＦよりも、軸受孔１１ｂ、１１ｃの径φＢを小さくすることのみで、図５にて拡大して示すように、シール長さＬ１１をシール長さＬ１２よりも大きく設定することで、液圧が作用する作用面積を大きくしている。

以上のように構成することにより本実施形態に係る歯車ポンプ又はモータは上記各実施形態同様に機械効率及び耐久性を有効に担保しつつ、上記各実施形態よりも更にコンパクトなものとなる。

＜第四実施形態＞
上記各実施形態において示したように本発明によれば、歯車の側面に摺接する素材の選択の幅を広くすることができる。すなわち本実施形態に示すように、歯車のフロント側、リヤ側共に側板６を設けた歯車ポンプ又はモータに対しても本発明を適用することができる。

すなわち本実施形態に係る歯車ポンプ又はモータは、歯車２、３のフロント側、リヤ側にそれぞれ概ね対称形状をなす、２つの側板６を有している。そしてリヤ側の側板６は上記実施形態同様、鉛や、鉛青銅鋳物といった素材からなる一方、フロント側の側板６は例えば鉄板といった、リヤ側よりも摺動性が低い、換言すれば摩擦係数が高い素材を用いている。そして上記実施形態同様これら対をなす側板６は、歯車２、３のフロント側、リヤ側の側面２ａ、３ａに摺接する摺動面６１ｄ、６２ｄをそれぞれ形成している。そして摺動面６１ｄ、６２ｄが側面２ａ、３ａに摺接する面積すなわち液圧の作用面積は、図８に示す軸受孔６ｂ、６ｃの径φＳ１、φＳ２の寸法差により決定される。換言すれば、同図ＶＩＩ部拡大図及びＶＩＩＩ部拡大図に示すように軸受孔６ｂ、６ｃの端部６ｂ１、６ｃ１から歯底２ｂ、３ｂまでの距離であるシール長さＬ６１、Ｌ６２によって決まる。すなわち歯車ポンプの作動中は、歯車収納室１１ａ内の高圧の作動液は常に摺動面６１ｄと側面２ａ、３ａとの間の隙間に流れ込もうとすることによって摺動面６１ｄと側面２ａ、３ａとを離間させようとする作用力すなわち側面２ａ、３ａを押圧する作用力が常に働いている。そしてこの作用力の大きさは、摺動面６１ｄと側面２ａ、３ａとが摺接している面積に比例する。そして斯かる面積は本実施形態では、シール長さＬ６１の寸法を厚みとした側面視（図示せず）円環状の領域の大きさに比例することになる。つまり、このシール長さＬ６１が長い程、歯車収納室１１ａ内の作動液によって発生する側面２ａ、３ａをフロント側へ押圧する作用力は大きくなる。他方前記作動液は、常に摺動面６２ｄと側面２ａ、３ａとの間の隙間に流れ込もうとすることによって摺動面６２ｄと側面２ａ、３ａとを離間させようとする作用力すなわち側面２ａ、３ａを押圧する作用力が常に働いている。そしてこの作用力の大きさは、摺動面６２ｄと側面２ａ、３ａとが摺接している面積に比例する。そして斯かる面積は本実施形態では、シール長さＬ６２の寸法を厚みとした側面視（図示せず）円環状の領域の大きさに比例することになる。つまり、このシール長さＬ６２が長い程、歯車収納室１１ａ内の作動液によって発生する側面２ａ、３ａをリヤ側へ押圧する作用力は大きくなる。

しかして本実施形態に係る歯車ポンプ又はモータは、歯車２、３及びフロント側の側板６の間の摺動性と、前記歯車２、３及びリヤ側の側板６の間の摺動性とのうち、摺動性の低い方であるフロント側の側板６に面した歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を、摺動性の高い方であるリヤ側の側板６に面する歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積よりも大きくした。詳述すると、歯車２、３の一側面２ａ、３ａに摺接するフロント側の一方の摺動面６２ｄの摺動性、すなわち鉄板の摺動性がリヤ側の他方の摺動面６１ｄの摺動性、すなわち鉛や、鉛青銅鋳物といった素材よりも低いという状況の下で、一方の摺動面６２ｄ側から歯車２、３の一側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を決定するシール長さＬ６２を他方の摺動面６１ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａに作用する液圧の作用面積を決定するシール長さＬ６１よりも大きくした。

そうすることにより、図３に示すようにフロント側の側板６の摺動面６２ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａをリヤ側へ押圧する作用力である液圧Ｘが、リヤ側の側板６の摺動面６１ｄ側から歯車２、３の側面２ａ、３ａをフロント側へ押圧する作用力である液圧Ｙよりも大きくなる。これにより、液圧Ｘ及び液圧Ｙの作用力の差分Ｚだけ歯車２、３が付勢される。その結果、摺動性の低いフロント側の側板６から発生する摩擦が軽減される。

本実施形態では、リヤ側の軸受孔６ｂ、６ｃの径φＳ１よりも、フロント側の軸受孔６ｂ、６ｃの径φＳ２を相対的に小さくすることのみで、図７にて拡大して示すように、シール長さＬ６２をシール長さＬ６１よりも大きくすることで、液圧が作用する作用面積を大きくしている。

このようなものであっても上記各実施形態同様、機械効率及び耐久性を有効に担保した歯車ポンプ又はモータが実現される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、上記各実施形態では一の軸に一の歯車のみを備えた態様の歯車ポンプ又はモータを開示したが勿論、一の軸に二つの歯車を備えた、所謂二連式の液圧ポンプ又はモータに本発明を適用しても良い。斯かる二連式の歯車ポンプ又はモータの場合、一方の軸受け側のブッシュを省略し、その省略した寸法だけ軸径を小さくしてシール長さすなわち作用面積を大きくする態様を適用しても良い。

また歯車や側板、さらにはブッシュの具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は産業用機械等に用いられる歯車ポンプ又はモータとして利用することができる。

１…ハウジング構造体
２…歯車（駆動歯車）
３…歯車（従動歯車）
２ａ、３ａ…側面
６ｄ、６１ｄ、６２ｄ、１１ｄ、１２ｄ…摺動面
Ｌ６、Ｌ６１、Ｌ６２、Ｌ１１、Ｌ１２…作用面積（シール長さ）

Claims (3)

1. 互いに噛み合わせてなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有したハウジング構造体と、その歯車収納室に収容された１つの側板とを具備し、前記歯車収納室の内側で、前記歯車対の一方の側面が前記ハウジング構造体と摺接するとともに、前記歯車対の他方の側面が前記側板に摺接する歯車ポンプ又はモータであって、
   前記歯車対及び前記ハウジング構造体の間の摺動性と、前記歯車対及び前記側板の間の摺動性とのうち、摺動性の低い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積を、摺動性の高い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積よりも大きくしたことを特徴とする歯車ポンプ又はモータ。
2. 互いに噛み合わせてなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有しその歯車収納室の内側で前記歯車対の両側面にそれぞれ摺接するハウジング構造体とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、
   前記歯車対及び前記ハウジング構造体の間の摺動性のうち、摺動性の低い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積を、摺動性の高い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積よりも大きくしたことを特徴とする歯車ポンプ又はモータ。
3. 互いに噛み合わせてなる歯車対と、この歯車対を収納する歯車収納室を内部に有したハウジング構造体と、その歯車収納室の内側で前記歯車対の両側面にそれぞれ摺接するように配置された２つの側板とを具備する歯車ポンプ又はモータであって、
   前記歯車対及び前記２つの側板の間の摺動性のうち、摺動性の低い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積を、摺動性の高い方の歯車の側面に作用する液圧の作用面積よりも大きくしたことを特徴とする歯車ポンプ又はモータ。

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