(57)【要約】【課題】駆動軸を同期して多連の歯車ポンプ／モータを安定して回転し、小型で低コストで製作できる歯車ポンプ／モータを提供する。【解決手段】フロントカバー４ａ及びボディ４ｂに設けられた第１駆動軸受２ａと第２駆動軸受２ｃに支持され、外部動力により駆動軸３ａが回転され、駆動歯車１ａと従動歯車１ｂが噛み合い、同時に駆動軸３ａに延在し連結部５ａで連結され、リアカバー４ｃに設けられた第３駆動軸受２ｅに支持された駆動軸３ｃが回転し、駆動歯車１ｃと従動歯車１ｄが噛み合い、第１駆動軸受２ａと第２駆動軸受２ｃと第３駆動軸受２ｅの３点で支持され、同期して回転する。そして、側面に設けられた吸入口から油が吸入され、噛み合った歯車の歯溝の油が吐出口から送り出される。【選択図】          図１
2004316433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に互いにかみ合う一対の駆動歯車と従動歯車を備えたポンプ／モータを軸心方向に複数個連接させ、隣接する双方のポンプ／モータの駆動軸と従動軸を連結した歯車ポンプ／モータにおいて、駆動軸を隣接するポンプ／モータの駆動軸内に挿入連結するとともに、この連結した駆動軸と従動軸をハウジングのフロントカバーと本体ボディ及びリアカバー軸受にて支持させることを特徴とする歯車ポンプ／モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の建設機械および車輌用油圧機器として用いられる多連形の歯車ポンプ／モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯車ポンプは、ハウジングに接した駆動歯車と従動歯車のかみ合いによって作動液（通常は油）を圧送するものである。また、歯車モータとして機能させる場合は、両歯車がハウジングの中で噛み合い、入口より圧入された圧油によって歯車にトルクを与え回転力を出力するものである。このポンプおよびモータを総称して歯車ポンプ／モータと呼称する。
歯車ポンプ／モータは、本体内に互いにかみ合う一対の駆動歯車と従動歯車を配設し、両歯車の一回転動作により噛合部に臨む一対の出入口から歯車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。ポンプとして利用する場合には、外部動力をこの構成に作用させて流体の移送を行い、モータとして利用する場合には、この構成により流体の流動のエネルギーを歯車軸の回転動力に変換する。
【０００３】
歯車ポンプ／モータは、駆動軸を同期して回転するよう軸心方向に接続して多連で使用される場合が多い。図２に２連の歯車ポンプ／モータの外観を示す。ポンプとして使用する場合、左側に設けられたポンプ／モータ回転軸１０５を外部動力によって回転し、ボディ１０４ｂとフロントカバー１０４ａ内に設けられた第１ポンプ／モータ１００ａとリアカバー１０４ｃ内に設けられた第２ポンプ／モータ１００ｂを作動すると、吸入口／流入口１０６から油が吸入され、内部歯車によって吐出口１０７ａおよび吐出口１０７ｂから油が吐出される。
【０００４】
図３に、従来の２連式の歯車ポンプ／モータの断面を示す。第１ポンプ／モータ１００ａは、駆動軸受１０２ａと従動軸受１０２ｂとを、フロントカバー１０４ａおよびボディ１０４ｂに設け、第２ポンプ／モータ１００ｂは、駆動軸受１０２ｃと従動軸受１０２ｄとを、ボディ１０４ｂとリアカバー１０４ｃに設け、かつ、ボディ１０４ｂにより第１ポンプ／モータ１００ａの駆動軸１１１ａと第２ポンプ／モータ１００ｂの駆動軸１１１ｃとが連結部１３１で連結され一体となって回転するように接続され、駆動軸１１１ａに取り付けられた駆動歯車１０８ａと、従動軸１１１ｂに取り付けられた従動歯車１０８ｂ、および、駆動軸１１１ｃに取り付けられた駆動歯車１０８ｃと従動軸１１１ｄに取り付けられた従動歯車１０８ｄが噛み合い回転し、２連で作動し、歯車ポンプ／モータとして使用される。
そして、駆動軸受１０２ａ、１０２ｃおよび従動軸受１０２ｂ、１０２ｄには、摩擦を少なくするよう、ブッシュ１０３ａ、１０３ｃ、１０３ｂ、１０３ｄがそれぞれはめ込まれ、軸負荷を支持している。
【０００５】
しかし、上記の２連式の歯車ポンプ／モータにおいては、駆動軸１１１ａ、１１１ｃおよび従動軸１１１ｂ、１１１ｄの軸方向の長寸化が顕著で大型化するため、搭載する装置のコンパクト化に影響し、また、部品点数も増加し、コストアップになるという問題があり、図４に示す歯車ポンプ／モータが開発された。
【０００６】
図４において、第１ポンプ／モータ２０ａと第２ポンプ／モータ２０ｂはほぼ同じ形状をしており、第１ポンプ／モータ２０ａの方が軸方向に大きく設計され、互いに噛み合う一対の駆動歯車２１ａと従動歯車２１ｂとからなる。駆動歯車２１ａの駆動軸２３ａは従動歯車２１ｂの従動軸２３ｂと同一半径で、片側の軸端部をフロントカバー２４ａを貫通して外部に延長させ、もう片側の軸端部に、リアカバー２４ｃの方向に雄スプライン部が形成された突出部２３ｃを有する。
また、従動歯車２１ｂの従動軸２３ｂは、片側の軸端部がフロントカバー２４ａ内に留められ、もう片側の軸端部に円柱状の突出部２３ｄを有する。第２ポンプ／モータ２０ｂはリアカバー２４ｃ内に配設され、互いに噛み合う一対の駆動歯車２１ｃと従動歯車２１ｄからなり、駆動歯車２１ｃには、突出部２３ｃに形成された雄スプライン部の連結部２５ａがはめ込まれる雌スプライン部が設けられ、従動歯車２１ｄには、突出部２３ｄが摺動可能に挿入される連結部２５ｂが設けられている。
【０００７】
このような構成で、連結部２５ａの雄スプライン部は駆動歯車２１ｃの雌スプライン部に嵌合する。このような連結部２５ａによって、駆動軸２３ａと駆動歯車２１ｃとは一体回転可能に結合され、また、従動歯車２１ｃと噛み合う従動歯車２１ｄは、従動軸２３ｂの回転により突出部２３ｄと同調して回転する（例えば、特許文献１参照。）。
そして、駆動軸受２２ａと従動軸受２２ｂとを、フロントカバー２４ａに設け、駆動軸受２２ｃと従動軸受２２ｄとを、ボディ２４ｂに設け、それぞれの軸受には、摩擦を少なくするために、ブッシュ２６ａ、２６ｃ、２６ｂ、２６ｄがそれぞれはめ込まれ、軸負荷を支持している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１９３６７１号公報  （第４頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の歯車ポンプ／モータは以上のように構成されているが、図３に示す機器では、第１ポンプ／モータ１００ａの駆動軸１１１ａ、１１１ｃがそれぞれ２個の駆動軸受１０２ａ（ブッシュ１０３ａ付き）、駆動軸受１０２ｃ（ブッシュ１０３ｃ付き）に支持される構造に設計され、大型化しているので、機器の小型化と部品点数減少によるコスト低減のために、図４に示す機器が開発された。
【００１０】
この機器では、第２ポンプ／モータ２０ｂの駆動歯車２１ｃが、スプライン結合による連結部２５ａで、第１ポンプ／モータ２０ａの駆動軸２３ａから伸長された突出部２３ｃに挿入され、第１ポンプ／モータ２０ａ側の駆動軸受２２ｃで片持ち式となる。
そのため、第２ポンプ／モータ２０ｂの突出部２３ｃの軸にかかる荷重を、第１ポンプ／モータ２０ａの駆動軸受２２ｃ（ブッシュ２６ｃ付き）が請け負う構造になっている。第２ポンプ／モータ２０ｂ、第１ポンプ／モータ２０ａに圧力がかかった時に、他方のポンプが軸のたわみによる影響をうけ、流量低下をおこす可能性がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、駆動軸を同期して多連の歯車ポンプ／モータを安定して回転し、小型で低コストで製作できる歯車ポンプ／モータを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の歯車ポンプ／モータは、ハウジング内に互いにかみ合う一対の駆動歯車と従動歯車を備えたポンプ／モータを軸心方向に複数個連接させ、隣接する双方のポンプ／モータの駆動軸と従動軸を連結した歯車ポンプ／モータにおいて、駆動軸を隣接するポンプ／モータの駆動軸内に挿入連結するとともに、この連結した駆動軸と従動軸をハウジングのフロントカバーと本体ボディ及びリアカバー軸受にて支持させるものである。
【００１３】
本発明の歯車ポンプ／モータは上記のように構成されており、ハウジング内に互いに噛み合う一対の駆動歯車と従動歯車を備え、ポンプ／モータを軸心方向に複数個連接させるとき、駆動軸同士が同期回転するように連結部を介して、駆動軸および従動軸を隣接方向に延在させ、この駆動軸および従動軸にポンプ／モータの駆動歯車および従動歯車を支持させ、延在した駆動軸および従動軸を隣接するハウジング側に設けられた軸受で支持する。
【００１４】
２連の歯車ポンプ／モータの場合、第１ポンプ／モータと第２ポンプモータの中間のハウジング側に設けられた軸受と、第１ポンプ／モータ側の他端のハウジング側に設けられた軸受と、第２ポンプ／モータ側の他端のハウジング側に設けられた軸受との３点で支持され、各負荷が均等に軸受にかかり安定して回転する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の歯車ポンプ／モータの一実施例を、図１を参照しながら説明する。図１は本発明の歯車ポンプ／モータの断面を示す図である。本発明の歯車ポンプ／モータは、フロントカバー４ａ、ボディ４ｂ、リアカバー４ｃからなる外装のハウジングと、そのハウジング内で第１駆動軸受２ａ、第２駆動軸受２ｃと第１従動軸受２ｂ、第２従動軸受２ｄとに支持され、互いに噛合する一対の駆動歯車１ａと従動歯車１ｂとを備えた第１ポンプ／モータ１０ａと、第１ポンプ／モータ１０ａの駆動軸３ａに連結され、第２駆動軸受２ｃ、第３駆動軸受２ｅと第２従動軸受２ｄ、第３従動軸受２ｆとに支持され、互いに噛合する一対の駆動歯車１ｃと従動歯車１ｄとを備えた第２ポンプ／モータ１０ｂと、各軸受にはめ込まれたブッシュ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆと、各部シール材とから構成される。
【００１６】
本歯車ポンプ／モータと従来のポンプ／モータと異なるところは、従来のものは、図３に示すように、第１ポンプ／モータ１００ａの回転部が、両側の２個の駆動軸受１０２ａ、及び、２個の従動軸受１０２ｂで支持され、同様に、第２ポンプ／モータ１００ｂの回転部が、両側の２個の駆動軸受１０２ｃ、及び、２個の従動軸受１０２ｄで支持されるので、軸受部の部品点数が多く、軸方向に大きくなり、また、図４に示すように、第１ポンプ／モータ２０ａの回転部が、両側の２個の駆動軸受２２ａ、２２ｃで支持され、第２ポンプ／モータ２０ｂの回転部が片持ち式の駆動軸受２２ｃで支持されており、回転軸のたわみ等が生じる。
これに対し、本歯車ポンプ／モータは、第１ポンプ／モータ１０ａの回転部が、両側の２個の第１駆動軸受２ａと第２駆動軸受２ｃ、及び、２個の第１従動軸受２ｂと第２従動軸受２ｄで支持され、同様に、第２ポンプ／モータ１０ｂの回転部が、両側の２個の第２駆動軸受２ｃと第３駆動軸受２ｅ、及び、２個の第２従動軸受２ｄと第３従動軸受２ｆで支持されており、第２駆動軸受２ｃ及び第２従動軸受２ｄが、第１ポンプ／モータ１０ａと第２ポンプ／モータ１０ｂの両方の負荷を支持する構造であり、部品点数も少なく、構造も簡単になり、ケーシング側に設けられた軸受との３点で支持され、両モータ／ポンプの負荷が各軸受に均等にかかり、安定して回転することができる構造である。
【００１７】
次に各構成部について説明する。外装のハウジングは、フロントカバー４ａ、ボディ４ｂ、リアカバー４ｃで構成される。
フロントカバー４ａは、鋳物（アルミダイキャストなど）を機械で精密加工したブロックからなり、駆動軸３ａを回転支持する第１駆動軸受２ａ、及び従動軸３ｂを回転支持する第１従動軸受２ｂが設けられ、歯車ポンプ／モータをポンプとして使用する場合、外部動力によって駆動軸３ａを回転させるための、図２に示すポンプ／モータ回転軸１０５が設けられ、また、これはモータとして使用する場合、出力回転軸として用いられる。そして、図２に示す油の吸入口／流入口１０６が設けられている。
ボディ４ｂは、鋳物を機械で精密加工したブロックからなり、駆動軸３ａを回転支持する第２駆動軸受２ｃ、及び従動軸３ｂを回転支持する第２従動軸受２ｄが設けられ、駆動歯車１ａ及び従動歯車１ｂが外接するハウジング面が内部に精密加工され、両歯車によって押し出される油を吐出する図２に示す吐出口１０７ａが設けられている。そして、内部に第１ポンプ／モータ１０ａが組み立てられる。
リアカバー４ｃは、鋳物を機械で精密加工したブロックからなり、駆動軸３ｃを回転支持する第３駆動軸受２ｅ、及び従動軸３ｄを回転支持する第３従動軸受２ｆが設けられ、駆動歯車１ｃ及び従動歯車１ｄが外接するハウジング面が内部に精密加工され、両歯車によって押し出される油を吐出する図２に示す吐出口１０７ｂが設けられている。そして、内部に第２ポンプ／モータ１０ｂが組み立てられる。
【００１８】
第１ポンプ／モータ１０ａは、互いに噛合する一対の駆動歯車１ａと従動歯車１ｂとを備えた駆動軸３ａと従動軸３ｂが、それぞれ第１駆動軸受２ａ、第２駆動軸受２ｃと第１従動軸受２ｂ、第２従動軸受２ｄにブッシュ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがはめ込まれて回転支持される。そのときフロントカバー４ａとボディ４ｂ間、及び、駆動歯車１ａ、従動歯車１ｂとその側面間を気密に構成するためにシール材が用いられる。
第２ポンプ／モータ１０ｂは、互いに噛合する一対の駆動歯車１ｃと従動歯車１ｄとを備えた駆動軸３ｃと従動軸３ｄが、それぞれ第３駆動軸受２ｅと第３従動軸受２ｆにブッシュ６ｅ、６ｆがはめ込まれて回転支持される。駆動軸３ｃは、駆動軸３ａと連結部５ａによって連結される。そして、リアカバー４ｃとボディ４ｂ間、及び、駆動歯車１ｃ、従動歯車１ｄとその側面間を気密に構成するためにシール材が用いられる。
【００１９】
第１ポンプ／モータ１０ａの駆動軸３ａ及び従動軸３ｂと、第２ポンプ／モータ１０ｂの駆動軸３ｃ及び従動軸３ｄとの連結方法は次のように行われる。
駆動軸３ｃは、駆動軸３ａの軸端部に、リアカバー４ｃの方向に雄スプライン部の突出部が形成され、駆動歯車１ｃには雌スプライン部が設けられ、スプライン結合されている。駆動軸３ａと駆動軸３ｃは連結部５ａを介して一体的になっている。
従動軸３ｄは、従動軸３ｂの軸端部に円柱状の従動軸３ｄが設けられ、従動歯車１ｄが従動軸３ｄに連結部５ｂによって摺動可能に挿入される。
このような構成で、連結部５ａによって、駆動軸３ａと駆動歯車１ｃとは一体回転可能に結合され、駆動歯車１ｃに従動歯車１ｄがかみ合う。
【００２０】
ブッシュ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆは、第１駆動軸受２ａ、第１従動軸受２ｂ、第２駆動軸受２ｃ、第２従動軸受２ｄ、第３駆動軸受２ｅ、第３従動軸受２ｆにはめ込まれ、駆動軸３ａ、従動軸３ｂ、駆動軸３ｃ、従動軸３ｄの回転時の摩擦を少なくし、磨耗を減少させる。
８は、内部の油が外部に漏れないように、組み立て部品間に挟み、機密にシールするためのパッキン材で、シールガスケットとして、特殊な耐熱性合成ゴムやニトルゴムが用いられる。フロントカバー４ａとボディ４ｂ間、リアカバー４ｃとボディ４ｂ間を気密にするために用いられる。
【００２１】
次に、本歯車ポンプ／モータの動作について説明する。外部動力によって図２に示すポンプ／モータ回転軸１０５の駆動軸３ａを回転させる。駆動軸３ａとそれに連結された駆動軸３ｃが、第１駆動軸受２ａ、第２駆動軸受２ｃ、第３駆動軸受２ｅに支持されて回転する。そして駆動歯車１ａと駆動歯車１ｃが回転し、それと噛み合った従動歯車１ｂと従動歯車１ｄが、従動軸３ｂと従動軸３ｄが、第１従動軸受２ｂ、第２従動軸受２ｄ、第３従動軸受２ｆに支持されて回転する。そして、駆動歯車１ａと従動歯車１ｂ、及び駆動歯車１ｃと従動歯車１ｄの噛み合いによって、両歯車の回転動作により噛合部に臨む一対の入口から歯車の歯溝に閉じ込められた油が、他方の出口まで移送され、図２に示す吐出口１０７ａ、１０７ｂから油が吐出される。このように駆動軸３ａ、３ｃ、及び従動軸３ｂ、３ｄは、それぞれ３箇所の軸受で支持されるので、負荷が均等に分散され、ブッシュ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆでの摩擦が平均化し、安定した回転で油を吐出することができる。
【００２２】
上記の実施例では、駆動軸３ａから延在する部分に雄スプライン部を設け、駆動歯車１ｃに雌スプライン部を設けて、連結部５ａでスプライン結合を用いているが、キーその他の連結方法でも可能である。
また、実施例では２連の歯車ポンプ／モータについて説明したが、２連に限らず、多連の歯車ポンプ／モータについても同様に適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の歯車ポンプ／モータは上記のように構成されており、ポンプ／モータを軸心方向に複数個隣接させるとき、連結部を介して駆動軸および従動軸を連接方向に延在させ、その軸に駆動歯車および従動歯車を支持させ、延在した軸を隣接するハウジング側に設けられた軸受で支持させているので、各ポンプ／モータの歯車負荷が均等に軸受にかかり、駆動軸や従動軸のたわみ量が軽減し、隣接するポンプ／モータの負荷に影響することなく安定して作動し、吐出量の低下を招くような現象がなくなり、性能を向上させることができる。そして各軸受にはめ込まれたブッシュの磨耗も均等になり歯車ポンプ／モータの寿命を延ばすことができる。
また、簡単な構造であり、少ない部品で製作することができ、安価で小型の多連の歯車ポンプ／モータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の歯車ポンプ／モータの一実施例を示す図である。
【図２】歯車ポンプ／モータの外観を示す図である。
【図３】従来の歯車ポンプ／モータの断面を示す図である。
【図４】従来の歯車ポンプ／モータの他の断面を示す図である。
【符号の説明】
１ａ  駆動歯車
１ｂ  従動歯車
１ｃ  駆動歯車
１ｄ  従動歯車
２ａ  第１駆動軸受
２ｂ  第１従動軸受
２ｃ  第２駆動軸受
２ｄ  第２従動軸受
３ａ  駆動軸
３ｂ  従動軸
３ｃ  駆動軸
３ｄ  従動軸
４ａ  フロントカバー
４ｂ  ボディ
４ｃ  リアカバー
５ａ  連結部
５ｂ  連結部
６ａ  ブッシュ
６ｂ  ブッシュ
６ｃ  ブッシュ
６ｄ  ブッシュ
６ｅ  ブッシュ
６ｆ  ブッシュ
１０ａ  第１ポンプ／モータ
１０ｂ  第２ポンプ／モータ
【図１】
2004316433.tif 000003
【図２】
2004316433.tif 000004
【図３】
2004316433.tif 000005
【図４】
2004316433.tif 000006