(57)【要約】【課題】  軸穴の加工が容易な、容量差の大きな歯車ポンプを組み合わせた二連歯車ポンプの提供。【解決手段】  一対の歯車の歯同士を互いに噛合させてなる歯車機構１ａ、１ｃおよび１ｂ、１ｄを、互いに独立してなる二つのポンプ室にそれぞれ収容し、各歯車機構１ａ、１ｃおよび１ｂ、１ｄの駆動側の歯車を軸支する駆動軸同士を互いに連結するとともに、各歯車ポンプＡ１、Ａ２に設けた吸込ポートから導入された油を、各歯車機構により各歯車ポンプＡ１、Ａ２に設けた吐出ポートに搬送する二連歯車ポンプであり、各歯車ポンプＡ１、Ａ２における、同期回転したときの吐出容量の配分を、歯車の単位歯幅当たりの吐出量を変えることにより設定している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の歯車の歯同士を互いに噛合させてなる歯車機構を、互いに独立してなる二つのポンプ室にそれぞれ収容して歯車ポンプを構成し、各歯車機構の駆動側の歯車を軸支する駆動軸同士を互いに連結するとともに、吸込ポートから導入された油を、各歯車機構により、各ポンプ室に独立して設けた吐出ポートに搬送する二連歯車ポンプにおいて、前記各歯車ポンプにおける、同期回転したときの吐出容量の配分を、歯車ポンプの単位歯幅当たりの吐出容量を変えることにより設定していることを特徴とする二連歯車ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の建設機械、車両用油圧機器において利用可能な二連歯車ポンプに関する。 
【背景技術】
【０００２】
歯車ポンプは、本体内に互いに噛合する一対のドライブギヤとドリブンギヤを配設し、両ギヤの一体回転動作により噛合部に臨む一対の出入口からギヤの歯溝に閉じ込めた流体を他方の出入口まで移送するように構成したものである。そして、外部動力をこの構成に作用させて流体の移送を行う。歯車ポンプは、ドライブギヤ軸を一体回転するよう軸心方向に接続して二連で使用される場合も多い。
【特許文献１】特開平９−１４４６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような二連で使用される場合の用途として、例えば、フォークリフトのように、荷役用とステアリング用に割り当てた各歯車ポンプの吐出ポートを独立し、それぞれに必要な容量の作動油を供給するものに利用される。このようなフォークリフトでは、ステアリング用に必要な作動油の容量は荷役用に比べて格段に少ないので、共通の吸込ポートから吸い込まれた作動油を、各歯車ポンプに必要な容量に配分して供給することにより、荷役用に効率よく作動油を供給できるので、装置の小型化に寄与する。
【０００４】
しかしながら、各歯車ポンプにおける中心間距離や歯幅を除く歯車諸元を同じくする場合、図４に示したように、ボディ１０３における軸穴を、貫通穴で加工できるので、加工コストを抑制できるものの、同一の中心間距離ｓや歯車諸元で歯幅のみを変更して、各歯車ポンプＡ１０１、Ａ１０２の容量を調整する場合、歯車の強度上かつ性能上、設定可能な歯幅の範囲が狭く限定されているので、二つの歯車ポンプＡ１０１、Ａ１０２において所定以上の差を有する容量を設定することができない。
【０００５】
すなわち、中心間距離ｓや歯車諸元を同一のまま、有効歯幅を設定する場合、図５に示すような、歯幅とポンプ強度の関係と、歯幅とポンプ効率の関係に基づく。区間ａの歯幅はポンプ効率が規定を満たしていないので必要な性能が確保できないという理由で採用することはできない。また、区間ｃの歯幅はポンプ強度が規定を満たしていないので必要な強度を確保できないという理由で採用することはできない。したがって、これら区間ａおよびｃを除外した区間ｂの歯幅が、ポンプの効率と強度が所定条件を満たした採用可能な有効歯幅となるが、搭載するフォークリフトなどでは、この有効歯幅の区間ｂを拡大したいというニーズがある。
【０００６】
一方、各歯車ポンプにおける中心間距離や歯車諸元に制限を設けずに、各歯車ポンプの容量を設定する場合、各歯車機構の組み合わせの自由度が高まるので、所望の容量差を得ることが可能となるが、図６に示したように、各歯車ポンプＡ２０１、Ａ２０２における中心間距離ｓ１、ｓ２が異なることとなり、特に、ドリブンギヤ軸２１１ｂとドリブンギヤ軸２１１ｄの軸穴の軸心がずれるので、ボディにおいて軸穴を加工する場合、貫通穴で加工することができず、鋳鉄の代わりにアルミダイキャストを用いて複雑な穴加工を施してアダプタ２１３を作製して、歯車ポンプＡ２０１、Ａ２０２のボディを結合させる必要があり、加工コストの増加を引き起こす。
【０００７】
本発明は、加工コストの増加を招くことなく、二連歯車ポンプの各歯車ポンプに、必要な容量差をもって吐出容量を配分する二連歯車ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するため、本発明が提供する二連歯車ポンプは、一対の歯車の歯同士を互いに噛合させてなる歯車機構を、互いに独立してなる二つのポンプ室にそれぞれ収容して歯車ポンプを構成し、各歯車機構の駆動側の歯車を軸支する駆動軸同士を互いに連結するとともに、吸込ポートから導入された油を、各歯車機構により、各ポンプ室に独立して設けた吐出ポートに搬送する二連歯車ポンプであり、各歯車ポンプにおける、同期回転したときの吐出容量の配分を、歯車ポンプの単位歯幅当たりの吐出容量を変えることにより設定していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明が提供する二連歯車ポンプは、以上説明したとおりであるから、各歯車ポンプの容量の差を格段に大きくする必要があっても、各歯車機構の中心間距離を等しく、二つの歯車ポンプを組み合わせることができるので、ボディにおける軸穴の加工が簡便で加工コストの増加を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明が提供する二連歯車ポンプを、図１、２に示す実施例にしたがって説明する。図１は本発明による二連歯車ポンプの基本的な構成を示す断面図、図２は、図１の歯車機構の概略図である。
【００１１】
図１に示すとおり、本発明の一実施例である二連歯車ポンプ本体１は、互いに噛合する一対のドライブギヤ１ａ、１ｃとドリブンギヤ１ｂ、１ｄとを備えた２個の歯車ポンプＡ１、Ａ２を軸心方向に隣接させ、隣接する双方の歯車ポンプＡ１、Ａ２のドライブギヤ軸１１ａ、１１ｃとドリブンギヤ軸１１ｂ、１１ｄとを支持する軸受２ａ、２ｃ、２ｂ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈを有しかつ隣接する双方の歯車ポンプＡ１、Ａ２のドライブギヤ軸１１ａ、１１ｃを一体回転するよう接続するスプライン連結部１２により接続したものである。
【００１２】
歯車ポンプＡ１、Ａ２は、互いの中心間距離ｓが等しく構成されるのでボディ１３における軸穴は貫通穴により加工できる。一方、歯車ポンプＡ２は、歯車ポンプＡ１に比べて、単位歯幅あたりの容積が小さくなるよう構成されるが、このような歯車ポンプの単位歯幅あたりの容積は、平歯車の場合、単位長さ当りの吐出容量Ｖｔｈは次の式より算出される。
Ｖｔｈ＝（π／２）・｛ｄ２−ｓ２−（π・ｍ・ｃｏｓα０）２／３｝
ｄ：ギヤ外径
ｓ：中心間距離
ｍ：モジュール（＝ピッチ円直径／歯数）
α０：圧力角
【００１３】
本実施例では、中心間距離Ａは二つの歯車機構で同一とするので、残るパラメータ（ｄ、ｍ、α０）を変更して所望の歯車を設計する必要がある。ここでは、単位歯幅あたりの容積Ｖｔｈを小さくするため、一見すると、モジュールｍを小さくすることが考えられるが、実際には、ギヤ外径ｄを小さく、その際のかみ合いの連続性を維持するためにモジュールｍを小さくするような設計が行なわれる。
【００１４】
そして、本実施例では、図２に示したとおり、歯車ポンプＡ１に比べて、歯車ポンプＡ２のギヤ外径ｕを小さくし、モジュールｍを小さくすることにより、二つの歯車ポンプ間でそれらの中心間距離ｓが等しくても、強度上かつ性能上必要な大きさの範囲で歯幅を設けることにより、必要な歯車ポンプの容量が得られる。例えば、歯車ポンプＡ１の単位歯幅長さ当りの容積は１．０ｃｍ３／ｍｍ、有効歯幅１０〜４０ｍｍ、有効容量１０〜４０ｃｍ３、歯車ポンプＡ２の単位歯幅長さ当りの容積は０．５ｃｍ３／ｍｍ、有効歯幅１０〜４０ｍｍ、有効容量５〜２０ｃｍ３となり、従来に比べて、有効容量の範囲が少ないほうに拡大する。したがって、本実施例では、歯車ポンプＡ１の容量を４０ｃｍ３に、歯車ポンプＡ２の容量を５ｃｍ３に設定することが可能となり、従来に比べて歯車ポンプＡ１、Ａ２の容量差を拡大することができる。
【００１５】
そして、このような二連歯車ポンプにおいて、外部動力を駆動することにより、歯車ポンプＡ１、Ａ２のドライブギヤ軸１１ａ、１１ｂが回転して、ドライブギヤ１ｂ、１ｄが回転駆動する。
【００１６】
これにより、個々の歯車ポンプＡ１、Ａ２は、周知の歯車ポンプと同様の動作を行い、吸込ポートから吸い込んだ作動油を歯車機構により吐出ポートへ搬送する。例えば、本実施例の二連歯車ポンプをフォークリフトに搭載した場合、歯車ポンプＡ１は吐出ポートから荷役用として作動油を供給し、歯車ポンプＡ２は吐出ポートからステアリング用として作動油を供給する。そして、ステアリング用に必要な作動油の容量が荷役用に必要な作動油に比べて格段に小さくても、本実施例の二連歯車ポンプは上記したとおりであるから、必要な十分に吐出容量を配分できる。
【００１７】
したがって、荷役用に効率よく必要な容量の作動油を配分して供給できるので、装置の小型化にも寄与する。しかも、各歯車機構の中心間距離を等しく、二つの歯車ポンプを組み合わせることができるので、ボディにおける軸穴の加工が簡便で加工コストの上昇を抑制できる。
【００１８】
さらに、図３に示した二連歯車ポンプも本発明に含まれる。即ち、各歯車ポンプにおける中心間距離が等しいことにより、シングル形の歯車ポンプＡ１、Ａ２を組み合わせて本装置を構成する場合である。この場合も、シングル形の歯車ポンプ用のボディ２２、２３を連結する中間アダプタ２１も軸穴を貫通穴で加工できるので、加工が簡便で、しかも、ボディ部品の共用化を図ることができ、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による二連歯車ポンプの構成を示す断面図である。
【図２】図１の二連歯車ポンプに使用される歯車機構を示した図である。
【図３】本発明による二連歯車ポンプの変形例を示す断面図である。
【図４】従来の二連歯車ポンプの構成（１）を示す断面図である。
【図５】歯幅とポンプの効率及び強度の関係を示す図である。
【図６】従来の二連歯車ポンプの構成（２）を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  本体
Ａ１、Ａ２  歯車ポンプ
１ａ、１ｃ  ドライブギヤ
１ｂ、１ｄ  ドリブンギヤ
１１ａ、１１ｃ  ドライブギヤ軸
１１ｂ、１１ｄ  ドリブンギヤ軸
１２  スプライン連結部
１３  ボディ
２１  中間アダプタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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