JP4048601B2

JP4048601B2 - 液圧歯車ポンプまたはモータ

Info

Publication number: JP4048601B2
Application number: JP14719998A
Authority: JP
Inventors: 恭史瀬良; 裕己西口
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2018-05-28
Also published as: JPH11336671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントカバー前面に開口する吸込ポートを有した液圧歯車ポンプ又はモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピストンポンプ等の他の回転機関に連結され、吸込ポートをこのようなピストンポンプと共通にする等の目的で、カバーフロント前面に開口させるようにした液圧歯車ポンプまたはモータが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この種の歯車ポンプ又はモータにおいては、軸受部や、他の回転機関との連結部において作動液による潤滑が不十分になる場合があり、このことが摩耗等の原因となって、耐久性や効率の向上を阻んでいた。例えば、軸受部において、従来通常使用されている円筒状のブッシュは、ギヤ軸との間に形成される微小隙間に作動液が流入して潤滑を行う構造であるため、潤滑性をそれ以上向上させることができなかった。その上、この流入した作動液を循環させるような流通経路を殊更に設けていないため、この潤滑用の作動液は、例えば中実のギヤ軸を有するものにおいて反フロントカバー側のギヤ軸端面付近に滞留し、高温となったり劣化が早く進んだりして、潤滑に悪影響を及ぼす場合があった。
【０００４】
一方、連結部においては、従来作動液は導入されておらず、エアー溜りとなり、この連結部においてフレッティング摩耗を引き起こす場合があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような点を解消するために、本発明は、ブッシュに溝を設けて、作動液をブッシュの内面とギヤ軸の外面との間に流入しやすくするとともに、この溝を利用して潤滑用の作動液を強制的に循環させる作動液循環経路を設けることにより、潤滑性を向上させ、許容軸受荷重を大きくすることを第１の目的としている。また、他の回転機関との連結部に作動液を流入させることにより、この連結部分におけるフレッティング等の摩耗を減少させることを第２の目的としている。
【０００６】
すなわち、請求項１の発明に係る歯車ポンプは、前記第１の目的を達成すべく、フロントカバー前面に開口する吸込ポートを有し、ギヤ軸の軸受にリング形状のブッシュを利用しているものであって、前記ブッシュの内面に溝を設けるとともに、該溝を利用して、ギヤ側面から漏洩した作動液が各ブッシュを通って前記吸込ポートに戻るための作動液循環経路を内部に形成し、さらに前記溝を設ける部位を、ギヤ軸からのラジアル荷重を受圧する部位の反対側に設定したことを特徴とする。
【０００７】
このようなものであれば、ブッシュに溝が設けられているので、ブッシュとギヤ軸との隙間に確実に潤滑油が供給され潤滑性が向上する。さらにその結果、許容軸受荷重が増大するという効果も奏する。また、この溝を利用した作動液循環経路が負圧となる吸込ポートに最終的に連通するので、潤滑用の作動液は強制的に循環させられ滞留することがなくなる。したがって、作動液の劣化を遅延させることができるだけでなく、循環する作動液に放熱作用を営ませることも可能になる。加えて、溝を設ける部位を、ギヤ軸からのラジアル荷重を受圧する部位の反対側に設定しているので、ブッシュの軸支持能力を低減させないようにすることができる。
【０００８】
このような構成による効果が顕著となる歯車ポンプモータとしては、中実のギヤ軸を有するものが挙げられる。なぜならば、このようなものにおいて従来の構成であれば、作動液は、ギヤ軸端面付近に滞留しやすいからである。具体的には、ギヤ軸同士をスプライン等で結合させる関係上、ギヤ軸に貫通孔を設けることが難しい２連以上の多連式のものに適用してその効果が顕著となる。
【０００９】
具体的な作動液循環経路の実施態様としては、ドライブギヤにおける反フロントカバー側のギヤ軸をブッシュを介して支持する軸受穴と、対応するドリブンギヤにおける反フロントカバー側のギヤ軸をブッシュを介して支持する軸受穴とを連通する第１連通流路を設け、ドリブンギヤの軸心に沿って軸貫通孔を設け、ドリブンギヤにおけるフロントカバー側のギヤ軸をブッシュを介して支持する軸受穴を吸込ポートに連通する第２連通流路を設け、ギヤ側面から漏洩する作動液の一部が、ブッシュ、第１連通流路、軸貫通孔、第２連通流路を通って吸込ポートへ戻るように構成したものが挙げられる。
【００１０】
一方、請求項２の発明に係る歯車ポンプまたはモータは、前記第２の目的を達成すべく、フロントカバー前面に開口する吸込ポートを有したものであって、駆動軸と他の回転機関とを連結するためにフロントカバーに設けられた連結部に、前記吸込ポートを連通させる潤滑用流路を、軸受孔と吸込ポートとの間の壁の一部分を欠如させることにより設けたことを特徴とする。
【００１１】
このようなものであれば、従来何ら潤滑が行われずエアー溜りとなっていたこの連結部に、請求項１に係る発明同様、吸込ポートの負圧を利用して、作動液を強制的に供給することができるようになり、連結部における潤滑性の向上とフレッティング等の摩耗を有効に防止することができるようになる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。
図１、図２、図３は、本実施例の歯車ポンプ１００を示し、それぞれ正面図、側断面図、背面図である。この歯車ポンプ１００は、作動液に油を用いる２連式のもので、第１ドライブギヤ１１及び第１ドリブンギヤ１２から構成される第１ポンプモータ部１と、第２ドライブギヤ２１及びこの第２ドライブギヤ２１に噛合う第２ドリブンギヤ２２から構成される第２ポンプモータ部２と、これらドライブギヤ１１、１２及びドリブンギヤ２１、２２を収容するとともに回動自在に支持するケーシング３とを具備する。しかして、このケーシング３は、フロントカバー３１とリアボディ３２と、フロントカバー３１及びリアボディ３２間に配設されるメインボディ３３とから構成されている。
【００１３】
第１ドライブギヤ１１はそのギヤ軸１１１が中実のものでフロントカバー３１側に配設される一端部１１ａには、他の回転機関と接続するためのスプライン溝ｓｐ１が形成してある。また、他端部１１ｂには、第２ドライブギヤ２１と連結するためのスプライン溝ｓｐ２が形成してある。第１ドリブンギヤ１２は、第１ドライブギヤ１１に噛合うもので、そのギヤ軸１２１には軸心に沿って貫通孔５３が貫通させてある。第２ドライブギヤ２１は、そのギヤ軸２１１の一端部２１ａにおいて前記第１ドライブギヤ１１の他端部１１ｂとスプライン結合し、第１ドライブギヤ１１と連動するものである。しかして、そのギヤ軸２１１には、軸心に沿って貫通孔２１３が形成されている。第２ドリブンギヤ２２は第２ドライブギヤ２１に噛合うもので、そのギヤ軸２２１には軸心に沿って貫通孔５２が貫通させてある。
【００１４】
フロントカバー３１には、前記第１ドライブギヤ１１及び第１ドリブンギヤ１２におけるギヤ軸１１１、１２１の一端部１１ａ、１２ａをそれぞれブッシュ４を介して回動自在に支持する軸受穴３１１、３１２が設けてある。このうち第１ドライブギヤ１１に対応する軸受穴３１１は、フロントカバー３１の前面３１ａにも開口し、ギヤ軸１１１の一端部１１ａに形成されたスプライン溝ｓｐ１が外部に露出するように構成されている。さらに、第１ポンプモータ部１及び第２ポンプモータ部２に共通する作動油の吸込ポート６がこのフロントカバー３１の前面３１ａに開口させてある。
【００１５】
メインボディ３３には、第１ドライブギヤ１１及び第１ドリブンギヤ１２のギヤ部１１２、１２２を収容し、ポンプモータ作用を営ませるギヤ収容室３３１と、このギヤ収容室３３１の底面からメインボディ３３の後面３３ｂに貫通し、ブッシュ４を介してこれら第１ドライブギヤ１１及び第１ドリブンギヤ１２におけるギヤ軸１１１、１２１の他端部１１ｂ、１２ｂをそれぞれ回動自在に支持する軸受孔３３２、３３３が設けられている。これら軸受孔３３２、３３３は、後半部において、第２ドライブギヤ２１及び第２ドリブンギヤ２２におけるギヤ軸２１１、２２１の一端部２１ａ、２２ａを前述同様ブッシュ４を介して回動自在に支持している。
【００１６】
リアボディ３２には、第２ドライブギヤ２１及び第２ドリブンギヤ２２のギヤ部２１２、２２２を収容し、ポンプモータ作用を営ませる第２ギヤ収容室３２１と、この第２ギヤ収容室３２１の底面３２ａに設けられ、ブッシュ４を介してこれら第２ドライブギヤ２１及び第２ドリブンギヤ２２におけるギヤ軸２１１、２２１の他端部２１ｂ、２２ｂを回動自在にそれぞれ支持する軸受穴３２２、３２３が設けられている。
【００１７】
なお、図２中符号７は、側板を示しており、符号７１は３の字状に形成された周知のガスケットを示している。
しかして本実施例では、図４に示すように前記ブッシュ４の内面４ａに溝４１を設けるとともに、該溝４１を利用して、ギヤ部側面から漏洩した作動液が各ブッシュ４を通って前記吸込ポート６に戻るための作動液循環経路５を形成している。
【００１８】
この溝４１は、図４、図５に示すように、各ブッシュ４の内面４ａにおいて、ギヤ軸１１１、１２１、２１１、２２１からのラジアル荷重を受圧する部位の反対側であって、なおかつ前記ガスケット７１にその開口端面が接触しない部位に設けるようにしている。さらに、本実施例では溝４１の深さを、その設けられた部分のブッシュ４の厚みが、設けられてない部分の厚みと大きく変わらない程度となるように設定している。
【００１９】
作動液循環経路５は、図２に示すように、リアボディ３２に設けられた前記軸受穴３２２と軸受穴３２３とを連通する第１連通流路５１と、第１、第２ドリブンギヤ１２、２２にそれぞれ形成した前記貫通孔５３、５２と、フロントカバー３１に設けられた第１ドリブンギヤ１２のギヤ軸１２１を支持する軸受穴３１２を吸込ポート６に連通する第２連通流路５４とから少なくとも構成するようにしている。第１連通流路５１は、図２、図４、図６に示すように、前記軸受穴３２２、３２３の内側面にそれぞれ設けた側面溝５１１と、第２ギヤ収容室３２１の底面３２ａに設けられ、側面溝５１１の前記底面３２ａへの開口端部同士を連通させる端面溝５１２とから構成したものである。
【００２０】
このように構成した本実施例の歯車ポンプ１００において、軸受潤滑に係る作動液の作用を以下に説明する。例えば、この歯車ポンプ１００がポンプ作用を営み、各ギヤ１１、１２、２１、２２が回転している間は、側板７等を通って作動液が内部に漏洩し、この漏洩した作動液が各ブッシュ４とギヤ軸１１１、１２１、２１１、２２１との間の潤滑を行う。この際、ブッシュ４に溝４１が設けられているので、各ブッシュ４とギヤ軸１１１、１２１、２１１、２２１との隙間に確実に潤滑油が供給され潤滑性が向上する。さらにその結果、許容軸受荷重が増大するという効果も奏する。またこの溝４ａは、ギヤ軸１１１、１２１、２１１、２２１の支持に寄与しない部分に設けられているので、ブッシュ４によるの軸支持能力が低減することを防止している。
【００２１】
一方、第２ドライブギヤ２１を枢支するブッシュ４や、第１ドライブギヤ１１のギヤ軸１１１の他端部１１ｂを枢支するブッシュを通過した作動油は、第１ドライブギヤ１１のギヤ軸１１１が中実であるため、そのほとんどが図７中矢印Ａ、Ｂに示すようにスプライン結合部等を通過し、ギヤ軸２１１の他端部２１ｂを枢支する軸受穴３２２に流入する。しかして、この軸受穴３２２には、他方の軸受穴３２３に連通する第１連通流路５１が設けられているので、この作動油は、この第１連通流路５１を通じて他方の軸受穴３２３に流れ込み（同図中矢印Ｃに示す）、ここからさらに矢印Ｄに示すように、ギヤ軸２２１の貫通孔５２、ギヤ軸１２２の貫通孔５３、第２連通流路５４を通って同図には図示されない吸込ポート６に戻ることになる。もちろん、前記以外のブッシュ４を通過した作動油も同図中矢印Ｅ、Ｆ、Ｇ等に示すような経路で吸込ポート６に戻ることになる。このように潤滑用の作動油は、吸込ポート６に負圧が発生することから、滞留することなく強制的に循環する。したがって、作動油に放熱作用を営ませることができるだけでなく、その劣化を遅延させることにもなる。
【００２２】
このように本実施例によれば、作動液の潤滑と循環を好適に行わせることができるので、ブッシュ４の許容軸受荷重が増大するだけでなく、ひいては製品の耐久性向上にも寄与させることができるようになる。
一方、本実施例では、図８、図９に示すように、他の油圧回転機関であるピストンポンプＰＰの後面ＰＰｂとフロントカバー前面３１ａとを密着させ、吸込ポート６を共有させるとともに軸同士を連結できるように構成している。
【００２３】
この軸同士の連結部８は、スプライン溝ｓｐ１を有するギヤ軸１１１の一端部１１ａと、同じくスプライン溝ｓｐ３を有するピストンポンプＰＰのドライブ軸ＰＰ１の一端部ＰＰａとを、これらスプライン溝ｓｐ１、ｓｐ３に嵌合するカップリング８１を介して連結してなるものである。しかして、このカップリング８１は、フロントカバー３１の前面側から軸受孔３１１に嵌まり込むカラー状の取付インロー８２によって位置決めされるようにしている。
【００２４】
そして、本実施例では、図１０に示すように、軸受孔３１１と吸込ポート６とを連通する潤滑用流路９を設け、吸込ポート６から前記連結部８に作動油が流入するように構成している。具体的にこの潤滑用流路６は、軸受孔３１１と吸込ポート６との間の、壁の一部分を欠如させることにより形成している。
このようなものであれば、従来何ら潤滑が行われずエアー溜りとなっていたこの連結部８に、吸込ポート６の負圧を利用して、作動油を強制的に供給することができるようになり、連結部８における潤滑性の向上とフレッティング等の摩耗を有効に防止することができるようになる。
【００２５】
なお、本発明は、以上説明した実施例に限定されるものではない。例えば、適用される歯車ポンプは２連のものに限られず、単連のものでも、あるいは３連以上のものでも構わない。また、溝は１つのブッシュに複数本設けてもよいし、この溝を利用した作動液循環経路も実施例に限られるものではない。潤滑用流路も連結部に作動油が流入するように構成されてあればよい。更に言えば、作動液循環経路と潤滑用流路とを両方、同一歯車ポンプに設けなければならないものではなく、必要に応じていずれか一方のみを備えた構成にしても構わない。もちろん歯車モータに本発明を適用して同様の効果が得られるのは言うまでもない。
【００２６】
この他、本発明は上述した図示例に限られず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。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る歯車ポンプまたはモータは、以上のような構成であるから、効率や耐久性の向上を図ることが可能になる。
特に、請求項１に係る発明によれば、ブッシュに設けられた溝によって、ブッシュとギヤ軸との隙間に確実に潤滑油が供給され潤滑性が向上する。さらにその結果、許容軸受荷重が増大するという効果も奏する。さらに、この溝を利用した作動液循環経路が負圧となる吸込ポートに最終的に連通するので、潤滑用の作動液は強制的に循環させられ滞留することがなくなる。したがって、作動液の劣化を遅延させることができるだけでなく、循環する作動液に放熱作用を営ませることも可能になる。加えて、溝を設ける部位を、ギヤ軸からのラジアル荷重を受圧する部位の反対側に設定しているので、ブッシュの軸支持能力を低減させないようにすることができる。
【００２８】
また、請求項２に係る発明によれば、駆動軸と他の回転機関とを連結するためにフロントカバーに設けられた連結部に、吸込ポートを連通させる潤滑用流路を設けているので、従来何ら潤滑が行われずエアー溜りとなっていたこの連結部に、吸込ポートの負圧を利用して、作動液を強制的に供給することができるようになり、連結部における潤滑性の向上とフレッティング等の摩耗を有効に防止することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における歯車ポンプモータの正面図。
【図２】同実施例における歯車ポンプモータの側断面図。
【図３】同実施例における歯車ポンプモータの背面図。
【図４】図２におけるＸ−Ｘ線断面図。
【図５】同実施例のブッシュを示す正面図。
【図６】同実施例におけるリアボディを主に示す部分斜視図。
【図７】同実施例の作動液の循環経路を示す経路説明図。
【図８】同実施例においてのピストンポンプを取り付けた状態を示す全体側面図。
【図９】同実施例における連結部を示す部分側断面図。
【図１０】図１におけるＹ−Ｙ線部分断面図。
【符号の説明】
１００…液圧歯車ポンプまたはモータ
１１１、１２１、２１１、２２１…ギヤ軸
３１…フロントカバー
３１ａ…フロントカバー前面
４…ブッシュ
４ａ…内面
４１…溝
５…作動液循環経路
６…吸込ポート
８…連結部
９…潤滑用流路

Claims

フロントカバー前面に開口する吸込ポートを有し、ギヤ軸の軸受に円筒形状のブッシュを利用している液圧歯車ポンプであって、前記ブッシュの内面に溝を設けるとともに、該溝を利用して、ギヤ側面から漏洩した作動液が各ブッシュを通って前記吸込ポートに戻るための作動液循環経路を内部に形成し、さらに前記溝を設ける部位を、ギヤ軸からのラジアル荷重を受圧する部位の反対側に設定したことを特徴とする液圧歯車ポンプ。
フロントカバー前面に開口する吸込ポートを有した液圧歯車ポンプ又はモータであって、前記吸込ポートから作動液を駆動軸と他の回転機関との連結部に流入させる潤滑用流路を、軸受孔と吸込ポートとの間の壁の一部分を欠如させることにより設けたことを特徴とする液圧歯車ポンプまたはモータ。