(57)【要約】【課題】コストをかけることなく簡素な構成で、回転軸間のギアを潤滑することのできるパラレル型油圧ポンプを提供する。【解決手段】  エンジン９の駆動軸に接続された主回転軸２ａに駆動ギア１ａを固設するとともに、駆動ギア１ａに歯合する従動ギア１ｂを従動回転軸２ｂに固設する。  ポンプ装置１９ａ，１９ｂが設けられるポンプ室Ｓ１から隔離されたギア室Ｓ２の内部に駆動ギア１ａ及び従動ギア１ｂを配置する。  ギア室Ｓ２とフライホイールハウジング７との間隙をベルフランジ４へ覆蓋するとともに、ギア室Ｓ２におけるフライホイール５に面する側面に開口部４ａ，４ｂを形成する。【選択図】図１
2011064144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のポンプ装置を有し、フライホイール及びフライホイールハウジングを有するエンジンに対してカップリング装置を介して接続されたパラレル型油圧ポンプであって、
該エンジンの駆動軸に接続され一方のポンプ装置に駆動力を伝達する主回転軸に固設された駆動ギアと、
他方のポンプ装置に駆動力を伝達すべく該主回転軸に並設された従動回転軸に固設され、該駆動ギアに歯合する従動ギアと、
該駆動ギア及び該従動ギアを該一方のポンプ装置及び該他方のポンプ装置から隔離して収容するギア室と、
該ギア室とフライホイールハウジングとの間隙を覆蓋するベルフランジと、
該ギア室における該フライホイールに面する側面に形成された開口部と、を備えた
ことを特徴とする、パラレル型油圧ポンプ。
【請求項２】
該開口部が、該ギア室における該主回転軸よりも下方に形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載のパラレル型油圧ポンプ。
【請求項３】
該ベルフランジが、該主回転軸よりも上方における鉛直断面において、該フライホイールハウジング側から該ギア室側への勾配を有し、
該開口部が、該ギア室における上端部近傍に形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載のパラレル型油圧ポンプ。
【請求項４】
該ギア室の下端部に形成されたオイル溜まり部をさらに備えた
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のパラレル型油圧ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップリング装置を介してエンジンに接続されるパラレル型油圧ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ショベルやホイールローダ等の作業機械に装備される油圧装置の駆動源として、パラレル型油圧ポンプを搭載したものが開発されている。パラレル型油圧ポンプとは、複数のシリンダバレルを有する油圧ポンプにおいて、各シリンダバレルの回転軸が平行に配置されたものである。例えば、二つのピストンポンプを同時に駆動するパラレル型油圧ポンプでは、エンジンの回転軸に固設された主回転軸に駆動歯車を固設するとともに、その駆動歯車に歯合する従動歯車を従動回転軸に固設したものが公知である。
【０００３】
ところで、上記のようにギア（歯車）を備えた油圧ポンプでは、ギアの噛合部周辺を潤滑して摩耗を防止する必要がある。このようなギアの噛合部の潤滑手法として、例えば特許文献１には、駆動歯車と従動歯車とが配置される歯車室とピストンポンプが収容されるポンプ室とを隔壁で分離し、ポンプ室側の作動油を歯車室へと導入することで歯車を潤滑するパラレル型油圧ポンプが記載されている。この技術では、タンクから油圧ポンプに供給される作動油の一部をドレン油として漏出させ、歯車室を介してタンクへ環流させている。このような構成により、歯車の摩耗を防止しつつ歯車を冷却することができるとされている。
【０００４】
また、特許文献２には、アイドルギア及びポンプギアをエンジンのオイルパンの内部に配置して、ポンプ室をオイルパンと一体に形成した油圧ポンプが記載されている。この技術では、オイルパンの潤滑油にアイドルギア及びポンプギアを浸漬させてこれらの歯車を潤滑している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２２０５６６号公報
【特許文献２】特開平５−１６３９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、ポンプ室と歯車室とを接続する潤滑油路や歯車室とタンクとを接続する潤滑油路を形成する必要があるため、油圧回路構成が複雑化し、コストがかかるという課題がある。また、特許文献２の例ではオイルパンの形状を変更しなければならず、エンジンの大型化，重量化を避けることができない。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、コストをかけることなく簡素な構成で、回転軸間のギアを潤滑することのできるパラレル型油圧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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明のパラレル型油圧ポンプは、複数のポンプ装置を有し、フライホイール及びフライホイールハウジングを有するエンジンに対してカップリング装置を介して接続されたパラレル型油圧ポンプであって、該エンジンの駆動軸に接続され一方のポンプ装置に駆動力を伝達する主回転軸に固設された駆動ギアと、他方のポンプ装置に駆動力を伝達すべく該主回転軸に並設された従動回転軸に固設され、該駆動ギアに歯合する従動ギアと、該駆動ギア及び該従動ギアを該一方のポンプ装置及び該他方のポンプ装置から隔離して収容するギア室と、該ギア室とフライホイールハウジングとの間隙を覆蓋するベルフランジと、該ギア室における該フライホイールに面する側面に形成された開口部と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明のパラレル型油圧ポンプは、請求項１記載の構成に加えて、該開口部が、該ギア室における該主回転軸よりも下方に形成されていることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明のパラレル型油圧ポンプは、請求項１記載の構成に加えて、該ベルフランジが、該主回転軸よりも上方における鉛直断面において、該フライホイールハウジング側から該ギア室側への勾配を有し、該開口部が、該ギア室における上端部近傍に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４記載の本発明のパラレル型油圧ポンプは、請求項１〜３の何れか１項に記載の構成に加えて、該ギア室の下端部に形成されたオイル溜まり部をさらに備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のパラレル型油圧ポンプ（請求項１）によれば、ギア室のフライホイール側に開口部が設けられているため、フライホイールハウジング内に貯留されているカップリング装置の潤滑用のオイルをギア室内へ導入することができ、駆動ギア及び従動ギアを潤滑することができる。また、ギア室がポンプ装置から隔離されているため、ギアの摩耗粉の油圧回路側への混入を防止することができる。
【００１１】
また、フライホイールの回転運動を利用してオイルをギア室へ導入するため、コストを抑えることができる。さらに、ギア室内は飛散したオイルによって潤滑されるため、例えばオイルをギア室内に貯留するような手法を用いた場合と比較してポンプ効率を向上させることができる。
また、本発明のパラレル型油圧ポンプ（請求項２）によれば、フライホイールハウジング内に貯留されているオイルをフライホイールで跳ね上げて、直接ギア室内の駆動ギア及び従動ギアを潤滑することができる。
【００１２】
また、本発明のパラレル型油圧ポンプ（請求項３）によれば、跳ね上げられたオイルをベルフランジの天井面に伝わせてギア室に流れ込ませることができ、容易に駆動ギア及び従動ギアを潤滑することができる。
また、本発明のパラレル型油圧ポンプ（請求項４）によれば、駆動ギア及び従動ギアを潤滑するのに必要な最低限の潤滑油量をギア室内のオイル溜まり部に貯留して確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るパラレル型油圧ポンプの水平断面図（図２のＣ−Ｃ断面図）である。
【図２】本パラレル型油圧ポンプのエンジン側の側面図（図１のＡ矢視図）である。
【図３】本パラレル型油圧ポンプの鉛直断面図（図１のＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図４】本発明の第一の変形例に係るパラレル型油圧ポンプの鉛直断面図である。
【図５】本発明の第二の変形例に係るパラレル型油圧ポンプの鉛直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［１．エンジン側の構成］
図１に示すように、本パラレル型油圧ポンプ１０（以下、単に油圧ポンプと呼ぶ）は、フライホイール５及びフライホイールハウジング７を有する油圧ショベルのエンジン９に接続されている。図１に示すように、エンジン９の側面にはクランクシャフト８が突出されており、このクランクシャフト８の先端に円盤状のフライホイール５が固設されている。
【００１５】
フライホイール５の表面には、カップリング装置６がボルトで締結固定されている。カップリング装置６は弾性体（あるいは弾性部材）を内蔵した軸継手である。本油圧ポンプ１０は、カップリング装置６を介してエンジン９のクランクシャフト８及びフライホイール５に接続されている。
また、フライホイール５とカップリング装置６との外周はフライホイールハウジング７で覆われている。フライホイールハウジング７の内部は、図示しないオイルパンと連通するように形成されており、その内部にはカップリング装置６用の潤滑油が貯留されている。なお、本油圧ポンプ１０ではこの潤滑油が後述するギア１ａ，１ｂの潤滑油としても機能する。
【００１６】
［２．油圧ポンプ側の構成］
本油圧ポンプ１０は、二つのポンプ装置１９ａ，１９ｂを有する容量可変型のポンプであり、一方のポンプ装置１９ａの回転軸である主回転軸２ａと他方のポンプ装置１９ｂの回転軸である従動回転軸２ｂとが平行に配置されている。主回転軸２ａは、クランクシャフト８及びフライホイール５に接続される軸であり、図１中における下方のポンプ装置１９ａへと駆動力を伝達している。また、従動回転軸２ｂは、図１中における上方のポンプ装置１９ｂへと駆動力を伝達している。これらの主回転軸２ａ及び従動回転軸２ｂは、ポンプ装置１９ａ，１９ｂを収納するポンプハウジング１８に対してベアリング１２を介して支持されている。
【００１７】
主回転軸２ａには駆動ギア１ａが固設され、従動回転軸２ｂには従動ギア１ｂが固設されている。これらのギア１ａ，１ｂは互いに歯合しており、主回転軸２ａ及び従動回転軸２ｂは同一の角速度で回転するように構成されている。
また、これらのギア１ａ，１ｂは、ポンプ装置１９ａ，１９ｂを収納するポンプハウジング１８の外側に設けられている。以下、ポンプ装置１９ａ，１９ｂが配置された空間をポンプ室Ｓ１と呼び、ギア１ａ，１ｂが配置された空間をギア室Ｓ２と呼ぶ。ギア室Ｓ２はポンプ室Ｓ１から隔離されている。また、主回転軸２ａ及び従動回転軸２ｂがポンプ室Ｓ１とギア室Ｓ２との隔壁を貫通する部位にはシール部材１１が設けられており、作動油の流出入が封止されている。
【００１８】
［２−１．ポンプ室の構成］
ポンプ室Ｓ１内に配置されたポンプ装置１９ａ，１９ｂのそれぞれは、斜板１３，シュープレート１４，ピストン１５及びシリンダバレル１６を備えている。これらのポンプ装置１９ａ，１９ｂは互いにほぼ同一の構成である。一方のポンプ装置１９ａについて詳述すると、ピストン１５は、シリンダバレル１６に穿設されたピストン装着孔１６ａに内挿されており、その一端はシュープレート１４に対してシュー１５ａを介して摺接している。また、他端には図示しないバルブプレートを介して作動油の導入路が接続されている。ピストン１５は、主回転軸２ａの回転に伴ってピストン装着孔１６ａの内部を摺動自在に設けられている。
【００１９】
また、斜板１３は主回転軸２ａの軸線に垂直な傾動軸線回りに傾動可能に設けられた部材であり、その表面に前述のシュープレート１４を固定している。なお、斜板１３の傾斜角は、油圧ポンプ１０に併設されたレギュレータ１７によって自在に変更可能となっている。
【００２０】
［２−２．ギア室の構成］
ギア室Ｓ２は、そのエンジン９側の一側面をベルフランジ４で覆われ、他側面及び外周をポンプハウジング１８で覆われて形成されている。ベルフランジ４は、主回転軸２ａを中心としてエンジン９側へ向けてほぼ円錐状に拡開した形状であり、図３に示すように、主回転軸２ａよりも上方における鉛直断面において、フライホイールハウジング７側からギア室Ｓ２側へと下る勾配を有している。
【００２１】
なお、ベルフランジ４は、フライホイールハウジング７の内部の潤滑油が外部へ漏出しないように、ギア室Ｓ２とフライホイールハウジング７との間隙を隙間なく覆蓋している。また、ベルフランジ４を貫通する主回転軸２ａの周囲には、ベアリング２０が介装されている。
また、このベルフランジ４には、図２に示すように、二つの開口部４ａ，４ｂが穿孔されている。一方の開口部４ａは、主回転軸２ａよりも上方であって、ギア室Ｓ２における上端部近傍に形成されている。開口部４は、図２に示すように、主回転軸２ａを中心とした径の異なる二つの円の上半分（半円弧）と、主回転軸２ａの軸心よりもわずかに上方に位置する水平線とによって囲まれる形状をなしている。ベルフランジ４とポンプハウジング１８とが接触する部位は、開口部４ａの上辺をなす半円弧に沿っており、すなわちギア室Ｓ２の天井面とベルフランジ４の内側における上面とが滑らかに接続されている。
【００２２】
また、他方の開口部４ｂは、主回転軸２ａよりも下方であって、ギア室Ｓ２における下端部近傍に形成されている。図２に示すように、他方の開口部４ｂは、主回転軸２ａの軸心を通る水平線に対して一方の開口部４ａとほぼ上下対称の形状である。これらの開口部４ａ，４ｂにより、フライホイールハウジング７とギア室Ｓ２とが連通し、図３に示すように、フライホイールハウジング７の内部に対して駆動ギア１ａが部分的に露出している。
【００２３】
［３．作用，効果］
エンジン９のクランクシャフト８の回転に伴いフライホイール５が回転すると、フライホイールハウジング７の内部の潤滑油がフライホイール５によって跳ね上げられ、カップリング装置６，フライホイールハウジング７の内壁及びベルフランジ４の内壁に付着する。
【００２４】
ベルフランジ４の内壁に付着した潤滑油は、図３中に白矢印で示すように、壁面を伝って開口部４ａからギア室Ｓ２の内部へ導入される。また、フライホイール５によって跳ね上げられた潤滑油の一部は、開口部４ｂからもギア室Ｓ２の内部へ導入される。これらの潤滑油は、ベルフランジ４の表面から駆動ギア１ａ，従動ギア１ｂ及び主回転軸２ａへと直接的に滴下し、これらに付着する。
【００２５】
したがって、駆動ギア１ａ及び従動ギア１ｂが潤滑，冷却される。その後、潤滑油はギア室Ｓ２の下方へ落下し、開口部４ｂから排出されてフライホイールハウジング７の内部へと戻される。
このように、本油圧ポンプ１０によれば、フライホイールハウジング７内に貯留されているカップリング装置６の潤滑用のオイルをギア室Ｓ２内へ導入することができ、駆動ギア１ａ及び従動ギア１ｂを潤滑，冷却することができる。また、ギア室Ｓ２がポンプ室Ｓ１から隔離されているため、ギア１ａ，１ｂの摩耗粉の油圧回路側への混入を防止することができる。また、構成が簡素であって、コストをかけることなくギア１ａ，１ｂの潤滑，冷却を行うことができる。
【００２６】
さらに、ギア室Ｓ２の内部に潤滑油が滞留しない構造となっているため、ギア１ａ，１ｂの回転抵抗を小さくすることができ、油圧ポンプ１０の出力効率を高めることができる。
【００２７】
［４．その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態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して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、主回転軸２ａよりも下方の開口部４ｂがギア室Ｓ２の下端部近傍に形成されているが、図４に示すように、開口部４ｂ′をギア室Ｓ２の下端部よりもやや上部に形成してもよい。つまり、ギア室Ｓ２の下端部にオイル溜まり部Ｓ３を形成して、開口部４ｂ′から溢れた潤滑油をフライホイールハウジング７へと戻すようにする。この場合、開口部４ｂ′の下端部が駆動ギア１ａ及び従動ギア１ｂの下端部よりも上方の位置となるように開口寸法を設定する。このような構成により、駆動ギア１ａ及び従動ギア１ｂを潤滑するのに必要な最低限の潤滑油量をギア室Ｓ２内に確保することができる。
【００２８】
なお、開口部４ａ，４ｂの形状のバリエーションについては、潤滑油が飛散する軌跡やフライホイールハウジング７の形状，ベルフランジ４の形状等に応じて適宜設定することが考えられる。例えば、図５に示すように、主回転軸２ａよりも下方のみに開口部４ｂを設けて上方の開口部４ａを省略してもよいし、あるいは、ギア室Ｓ２のフライホイール５に面する側面の全面を開放してもよい。つまり、フライホイール５で跳ね上げられた潤滑油が直接ギア室Ｓ２の駆動ギア１ａ及び従動ギア１ｂに付着するような開口部を設けてもよいし、あるいは、ベルフランジ４の内壁を伝って間接的にギア室Ｓ２の内部へ導入されるような開口部を設けてもよい。
【００２９】
また、上述の実施形態では、二つのポンプ装置１９ａ，１９ｂを有する容量可変型のポンプを例示したが、ポンプ装置１９ａ，１９ｂの個数や種類はこれに限定されず、一つの駆動ギアに対して複数の従動ギアを有する容量固定型のポンプに適用することも可能である。
また、上述の実施形態では、油圧ショベルのエンジン９に接続される油圧ポンプを例示したが、本願発明の適用対象はこれに限定されず、ブルドーザやホイールローダ，油圧式クレーン等様々な作業機械に用いることができる。なお、作業機械だけでなく、ガソリンエンジン，ディーゼルエンジンで油圧ポンプを駆動する車両や産業用機械等への適用も無論可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１ａ  駆動ギア
１ｂ  従動ギア
２ａ  主回転軸
２ｂ  従動回転軸
４  ベルフランジ
４ａ，４ｂ  開口部
５  フライホイール
６  カップリング装置
７  フライホイールハウジング
８  クランクシャフト
９  エンジン
１０  パラレル型油圧ポンプ
１１  シール部材
１８  ポンプハウジング
１９ａ，１９ｂ  ポンプ装置
Ｓ１  ポンプ室
Ｓ２  ギア室
【図１】
2011064144.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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