(57)【要約】【課題】駆動軸の端部及び従動軸の端部とピストンとが摩擦することにより機械効率が低下したり、部品が摩耗する。【解決手段】本発明の歯車ポンプ１は、ケーシング６と、はすば歯車として構成されるとともに、ケーシング６内において互いに噛み合い、ケーシング６内を高圧空間と低圧空間とに仕切る駆動歯車２及び従動歯車３と、駆動歯車２を軸支する駆動軸４の端部及び従動歯車３を軸支する従動軸５の端部にそれぞれ対向するとともに、低圧空間の圧力より高い圧力になり得る駆動側空間１６及び従動側空間１１６とを備える。駆動軸４ｂの端部が駆動側空間１６に供給された作動流体によって所定方向に押圧されるとともに、従動軸５ｂの端部が従動側空間１１６に供給された作動流体によって所定方向に押圧される。【選択図】図１
2016070210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
はすば歯車として構成されるとともに、前記ケーシング内において互いに噛み合い、前記ケーシング内を高圧空間と低圧空間とに仕切る駆動歯車及び従動歯車と、
前記駆動歯車を軸支する駆動軸の端部及び前記従動歯車を軸支する従動軸の端部にそれぞれ対向するとともに、前記低圧空間の圧力より高い圧力になり得る駆動側空間及び従動側空間とを備え、
前記駆動軸の端部が前記駆動側空間に供給された作動流体によって所定方向に押圧されるとともに、前記従動軸の端部が前記従動側空間に供給された作動流体によって前記所定方向に押圧されることを特徴とする歯車ポンプ又は歯車モータ。
【請求項２】
前記駆動側空間の圧力が高圧より低い駆動側中間圧以下のときに前記駆動側空間を前記低圧空間に連通させないとともに、前記駆動側空間の圧力が駆動側中間圧を超えたときに前記駆動側空間を前記低圧空間に連通させる駆動側開閉鎖部材と、
前記従動側空間の圧力が高圧より低い従動側中間圧以下のときに前記従動側空間を前記低圧空間に連通させないとともに、前記従動側空間の圧力が従動側中間圧を超えたときに前記従動側空間を前記低圧空間に連通させる従動側開閉部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の歯車ポンプ又は歯車モータ。
【請求項３】
前記駆動側開閉部材及び前記従動側開閉部材は、それぞれ、
高圧の作動流体が導入される高圧空間に面する閉動作受圧面と、
前記駆動側空間又は前記従動側空間に面し且つ前記閉動作受圧面より大きい開動作受圧面とを有することを特徴とする請求項２に記載の歯車ポンプ又は歯車モータ。
【請求項４】
前記駆動軸及び前記従動軸の外周にそれぞれ配置された前記駆動側軸受部材及び前記従動側軸受部材を備え、
前記駆動側開閉部材及び前記従動側開閉部材は、それぞれ、前記駆動側軸受部材及び前記従動側軸受部材の内部に配置されることを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の歯車ポンプ又は歯車モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、はすば歯車として構成された駆動歯車及び従動歯車を備える歯車ポンプ又は歯車モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の歯車ポンプとして、互いに噛み合う駆動歯車及び従動歯車を備えているが、駆動歯車及び従動歯車が、はすば歯車として構成されている場合、歯の噛み合いによるスラスト力や歯面に作用する油圧力によるスラスト力によって、駆動歯車及び従動歯車の端部が側板に押圧される。したがって、駆動歯車及び従動歯車の端部が摩耗したり、摩擦によって機械効率が低下する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６８８７０５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、特許文献１の歯車ポンプでは、駆動軸および従動軸の端部にそれぞれ接触するピストンを配置し、そのピストンによって、駆動軸および従動軸を押圧することにより、スラスト力を打ち消すように構成されている。したがって、スラスト力を打ち消すことができるが、軸端部がピストンと摩擦することによって摩耗するとともに、摩擦によって機械効率が低下するのを十分に防止することができない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、機械効率が低下するのを防止できる歯車ポンプ又は歯車モータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明にかかる歯車ポンプ又は歯車モータは、ケーシングと、はすば歯車として構成されるとともに、前記ケーシング内において互いに噛み合い、前記ケーシング内を高圧空間と低圧空間とに仕切る駆動歯車及び従動歯車と、前記駆動歯車を軸支する駆動軸の端部及び前記従動歯車を軸支する従動軸の端部にそれぞれ対向するとともに、前記低圧空間の圧力より高い圧力になり得る駆動側空間及び従動側空間とを備え、前記駆動軸の端部が前記駆動側空間に流入した作動流体によって所定方向に押圧されるとともに、前記従動軸の端部が前記従動側空間に流入した作動流体によって前記所定方向に押圧されることを特徴とする。
【０００７】
この歯車ポンプ又は歯車モータでは、駆動軸および従動軸の端部に対向する駆動側空間および従動側空間を配置し、その駆動側空間および従動側空間内に流入した作動流体の圧力によって、駆動軸および従動軸を押圧することにより、スラスト力を打ち消すことができる。したがって、軸端部に接触するピストンによって軸端部を押圧することによって、駆動歯車及び従動歯車の端部と側板とが摩擦するのを防止するものと比べて、機械効率が低下したり、部品が摩耗するのを防止できる。
【０００８】
第２の発明にかかる歯車ポンプ又は歯車モータは、第１の発明にかかる歯車ポンプ又は歯車モータにおいて、前記駆動側空間の圧力が高圧より低い駆動側中間圧以下のときに前記駆動側空間を前記低圧空間に連通させないとともに、前記駆動側空間の圧力が駆動側中間圧を超えたときに前記駆動側空間を前記低圧空間に連通させる駆動側開閉部材と、前記従動側空間の圧力が高圧より低い従動側中間圧以下のときに前記従動側空間を前記低圧空間に連通させないとともに、前記従動側空間の圧力が従動側中間圧を超えたときに前記従動側空間を前記低圧空間に連通させる従動側開閉部材とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この歯車ポンプ又は歯車モータでは、高圧の作動流体が流入する駆動側空間及び従動側空間の圧力を、それぞれ、高圧より低い駆動側中間圧および従動側中間圧以下に調整することによって、駆動側空間および従動側空間内の作動流体の圧力に基づく駆動軸および従動軸の押圧力が大きくなりすぎるのを防止できる。
【００１０】
第３の発明にかかる歯車ポンプ又は歯車モータは、第２の発明にかかる歯車ポンプ又は歯車モータにおいて、前記駆動側開閉シール部材及び前記従動側開閉部材は、それぞれ、高圧の作動流体が導入される高圧空間に面する閉動作受圧面と、前記駆動側空間又は前記従動側空間に面し且つ前記閉動作受圧面より大きい開動作受圧面とを有することを特徴とする。
【００１１】
この歯車ポンプ又は歯車モータでは、開閉部材の閉動作受圧面と開動作受圧面との面積差を変えることにより、駆動側中間圧および従動側中間圧の高圧に対する比率を変更して、駆動側中間圧および従動側中間圧の高さを調整できる。
【００１２】
第４の発明にかかる歯車ポンプ又は歯車モータは、第１−第３のいずれかの発明にかかる歯車ポンプ又は歯車モータにおいて、前記駆動軸及び前記従動軸の外周にそれぞれ配置された前記駆動側軸受部材及び前記従動側軸受部材を備え、前記駆動側開閉部材及び前記従動側開閉部材は、それぞれ、前記駆動側軸受部材及び前記従動側軸受部材の内部に配置されることを特徴とする。
【００１３】
この歯車ポンプ又は歯車モータでは、例えば開閉部材が駆動軸及び従動軸と対向する部分に配置されたものと比べて、歯車ポンプ又は歯車モータの全長を短くできる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
第１の発明では、駆動軸および従動軸の端部に対向する駆動側空間および従動側空間を配置し、その駆動側空間および従動側空間内に流入した作動流体の圧力によって、駆動軸および従動軸を押圧することにより、スラスト力を打ち消すことができる。したがって、軸端部に接触するピストンによって軸端部を押圧することによって、駆動歯車及び従動歯車の端部と側板とが摩擦するのを防止するものと比べて、機械効率が低下したり、部品が摩耗するのを防止できる。
【００１６】
第２の発明では、高圧の作動流体が流入する駆動側空間及び従動側空間の圧力を、それぞれ、高圧より低い駆動側中間圧および従動側中間圧以下に調整することによって、駆動側空間および従動側空間内の作動流体の圧力に基づく駆動軸および従動軸の押圧力が大きくなりすぎるのを防止できる。
【００１７】
第３の発明では、開閉部材の閉動作受圧面と開動作受圧面との面積差を変えることにより、駆動側中間圧および従動側中間圧の高圧に対する比率を変更して、駆動側中間圧および従動側中間圧の高さを調整できる。
【００１８】
第４の発明では、例えば開閉部材が駆動軸及び従動軸と対向する部分に配置されたものと比べて、歯車ポンプ又は歯車モータの全長を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る歯車ポンプの全体構成を説明する図である。
【図２】駆動歯車および従動歯車の構成を説明する図である。
【図３】図１のIII-III線における断面図である。
【図４】駆動軸の端部が駆動側空間に供給された作動流体によって左方に押圧される構成を説明する図である。
【図５】従動軸の端部が従動側空間に供給された作動流体によって左方に押圧される構成を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る歯車ポンプの全体構成を説明する図である。
【図７】駆動軸の端部が駆動側空間に供給された作動流体によって左方に押圧される構成を説明する図である。
【図８】従動軸の端部が従動側空間に供給された作動流体によって左方に押圧される構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る歯車ポンプの実施の形態について説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
［歯車ポンプの全体構成］
図１に示すように、第１実施形態の歯車ポンプ１は、互いに噛み合う駆動歯車２及び従動歯車３と、駆動歯車２及び従動歯車３をそれぞれ軸支する駆動軸４ａ、４ｂ及び従動軸５ａ、５ｂと、駆動歯車２、従動歯車３、駆動軸４ａ、４ｂ及び従動軸５ａ、５ｂを収納するケーシング６とを備えている。本実施形態の歯車ポンプ１は、作動流体（例えば作動油）を貯留するタンクから供給される作動流体を吸い込んで昇圧した後、その作動流体を吐出して液圧機器に供給するものである。
【００２２】
ケーシング６は、断面形状が略８の字状をした内部空間（メガネ穴１０）を有する本体７と、本体７の一端面に螺着されたマウンティング８と、本体７の他端面に螺着されたカバー９とを有している。歯車ポンプ１において、マウンティング８及びカバー９によって、本体７の内部に形成されたメガネ穴１０が閉塞されている。
【００２３】
図１および図２に示すように、駆動歯車２及び従動歯車３は、それぞれ、はすば歯車として構成されており、ケーシング６の内部に形成されたメガネ穴１０に挿入される。メガネ穴１０において、駆動軸４ａ、４ｂが駆動歯車２の両端面から軸方向に沿ってそれぞれ延設され、従動軸５ａ、５ｂが従動歯車３の両端面から軸方向に沿ってそれぞれ延設される。駆動軸４ａは、マウンティング８に形成された挿通穴８ａに挿通されており、駆動軸４ａの端部には、図示しない駆動手段が接続される。歯車ポンプ１において、駆動歯車２及び従動歯車３は、相互に噛合した状態で、メガネ穴１０内に収納され、その歯先がメガネ穴１０の内周面に摺接するようになっている。
【００２４】
ケーシング６の内部に形成されたメガネ穴１０には、図１において、駆動歯車２から左方に向かって延在する駆動軸４ａを支持するベアリングケース１１と、従動歯車３から左方に向かって延在する従動軸５ａを支持するベアリングケース１１１が挿入される。ベアリングケース１１、１１１は、それぞれ、１つの支持穴を有しており、その支持穴内には、駆動軸４ａの軸受であるベアリング１１ａ、従動軸５ａの軸受であるベアリング１１１ａが設けられている。したがって、ベアリングケース１１は、駆動軸４ａがベアリング１１ａに挿通されることで駆動軸４ａを回転自在に支持するとともに、ベアリングケース１１１は、従動軸５ａがベアリング１１１ａに挿通されることで従動軸５ａを回転自在に支持する。
【００２５】
同様に、ケーシング６の内部に形成されたメガネ穴１０には、図１において、駆動歯車２から右方に向かって延在する駆動軸４ｂを支持するベアリングケース１２と、従動歯車３から右方に向かって延在する従動軸５ｂを支持するベアリングケース１１２が挿入される。ベアリングケース１２、１１２は、それぞれ、１つの支持穴を有しており、その支持穴内には、駆動軸４ｂの軸受であるベアリング１２ａ、従動軸５ｂの軸受であるベアリング１１２ａが設けられている。したがって、ベアリングケース１２は、駆動軸４ｂがベアリング１２ａに挿通されることで駆動軸４ｂを回転自在に支持するとともに、ベアリングケース１１２は、従動軸５ｂがベアリング１１２ａに挿通されることで従動軸５ｂを回転自在に支持する。
【００２６】
駆動歯車２及び従動歯車３の両側には、２つの側板１５ａ、１５ｂがそれぞれ配置される。側板１５ａは、２つの貫通穴が形成された板状の部材であり、２つの貫通穴に、駆動軸４ａ及び従動軸５ａが挿通された状態で、駆動歯車２及び従動歯車３の端面に当接する。同様に、側板１５ｂは、２つの貫通穴が形成された板状の部材であり、２つの貫通穴に、駆動軸４ｂ及び従動軸５ｂが挿通された状態で、駆動歯車２及び従動歯車３の端面に当接する。したがって、側板１５ａは、駆動歯車２及び従動歯車３と、ベアリングケース１１、１１１との間に配置されるとともに、側板１５ｂは、駆動歯車２及び従動歯車３と、ベアリングケース１２、１１２との間に配置される。
【００２７】
ベアリングケース１１、１１１における側板１５ａと対向する端面には、弾性を有するシール部材１１ｂが設けられている。シール部材１１ｂは、ベアリングケース１１、１１１と側板１５ａとの間の隙間を高圧側と低圧側とに区画するものである。ベアリングケース１１の他方の端面は、マウンティング８の端面に当接しており、これにより、ベアリングケース１１、１１１は、その軸方向への移動が制限される。同様に、ベアリングケース１２、１１２における側板１５ｂと対向する端面には、弾性を有するシール部材１２ｂが設けられている。シール部材１２ｂは、ベアリングケース１２、１１２と側板１５ｂとの間の隙間を高圧側と低圧側とに区画するものである。ベアリングケース１２、１１２の他方の端面は、カバー９の端面に当接しており、これにより、ベアリングケース１２、１１２は、その軸方向への移動が制限される。
【００２８】
歯車ポンプ１において、本体７には、図３に示すように、その一方の側面にメガネ穴１０の低圧空間に通じる吸込み穴７ａが形成されるとともに、これと相対する他方の側面に、メガネ穴１０の高圧空間に通じる吐出し穴７ｂが形成されている。そして、吸込み穴７ａ及び吐出し穴７ｂは、それぞれの軸線が駆動歯車２及び従動歯車３の回転軸間の中心に位置するように設けられている。
【００２９】
したがって、歯車ポンプ１では、ケーシング６の吸込み穴７ａに、作動流体を貯留するタンクからの配管が接続されるとともに、吐出し穴７ｂに、液圧機器へ向かう配管が接続され、駆動歯車２の駆動軸４ａを図示しない駆動手段によって回転させる。これにより、駆動歯車２に噛み合った従動歯車３が回転し、メガネ穴１０の内周面と駆動歯車２及び従動歯車３の歯面によって囲まれた空間の作動流体が歯車の回転によって吐出し穴７ｂ側に移送され、駆動歯車２及び従動歯車３の噛み合い部を境として、吐出し穴７ｂ側が高圧側に、吸込み穴７ａ側が低圧側になる。
【００３０】
作動流体が吐出し穴７ｂ側に移送されることによって吸込み穴７ａ側が負圧になると、タンク内の作動流体が配管及び吸込み穴７ａを介して低圧側のメガネ穴１０内に吸引され、メガネ穴１０の内周面と駆動歯車２及び従動歯車３の歯面によって囲まれた空間の作動流体が歯車の回転によって吐出し穴７ａ側に移送され、高圧に加圧されて吐出し穴７ａ及び配管を介して液圧機器に送られる。
【００３１】
本実施形態の歯車ポンプ１では、図１に示すように、ケーシング６の内部において、駆動軸４ｂの端部（図１の右端部）及び従動軸５ｂの端部（図１の右端部）にそれぞれ対向する駆動側空間１６及び従動側空間１１６が設けられる。駆動側空間１６及び従動側空間１１６は、それぞれ、カバー９の端面に形成された凹部の内部に構成される。駆動側空間１６及び従動側空間１１６は、メガネ穴１０から吐出圧（高圧）の作動流体が流入してきて、低圧より高い圧力であり、且つ、吐出圧より低い所定の中間圧以下の圧力に維持され得る。これにより、駆動歯車２及び従動歯車３が回転駆動されているときに、図１において、駆動軸４ｂの端部が駆動側空間１６に供給された作動流体によって左方に押圧されるとともに、従動軸５ｂの端部が従動側空間１１６に供給された作動流体によって左方に押圧される。したがって、駆動歯車２及び従動歯車３が回転駆動されているときに、駆動歯車４及び従動歯車５には、歯の噛み合いによるスラスト力や、歯面に作用する液圧によるスラスト力や、歯の側面に作用する液圧によるスラスト力が作用し、駆動歯車２及び従動歯車３が右方に向かって押圧されるが、そのスラスト力が、駆動側空間１６内の作動流体の圧力および従動側空間１１６内の作動流体の圧力によって打ち消される。
【００３２】
まず、駆動軸４ｂの端部が駆動側空間１６に供給された作動流体によって左方に押圧される構成について、図１および図４に基づいて説明する。図４は、ピストン１９の移動について説明する模式図であって、例えば大径部分１９ａの断面積と小径部分１９ｂの断面積との面積差を誇張して図示している。
【００３３】
ベアリングケース１２には、駆動軸４ｂの外周側において、駆動軸４ｂの軸方向に沿うように形成された筒孔１７が設けられる。図１において、筒孔１７は、カバー９の端面に向かって開口しており、その開口から左方に向かって延在し、筒孔１７の開口は、駆動側空間１６に連通している。筒孔１７は、開口側に配置された大径孔部１７ａと、大径孔部１７ａより奥側に配置された小径孔部１７ｂとを有している。小径孔部１７ｂの内径は、大径孔部１７ａの内径より僅かに小さい。
【００３４】
ベアリングケース１２には、筒孔１７に対して直交方向に沿うように形成された３つの連通路１８ａ、１８ｂ、１８ｃが設けられる。第１連通路１８ａは、筒孔１７の開口近くにおいて大径孔部１７ａに連通可能に構成される。第２連通路１８ｂは、大径孔部１７ａに連通しており、第３連通路１８ｃは、筒孔１７の最奥側において小径孔部１７ｂに連通している。
【００３５】
ベアリングケース１２の筒孔１７の内部には、ピストン１９が配置されている。ピストン１９は、大径部分１９ａと、大径部分１９ａと一体に構成された小径部分１９ｂとを有している。ピストン１９は、その大径部分１９ａが筒孔１７の大径孔部１７ａに配置されるとともに、その小径部分１９ｂが筒孔１７の小径孔部１７ｂに配置されるように、ベアリングケース１２の筒孔１７に挿入される。大径部分１９ａは、筒孔１７の大径孔部１７ａの内径と略同一の外径を有しており、小径部分１９ｂは、筒孔１７の小径孔部１７ｂの内径と略同一の外径を有している。
【００３６】
ベアリングケース１２の第１連通路１８ａ及び第３連通路１８ｃは、図示しない通路を介して、メガネ穴１０の低圧空間に連通しており、第２連通路１８ｂは、図示しない通路を介して、メガネ穴１０の高圧空間に連通している。
【００３７】
ピストン１９の大径部分１９ａの右端面は、駆動側空間１６に供給された中間圧の作動流体によって左方に向かって押圧されるとともに、大径部分１９ａの左端面（小径部分１９ｂのない部分）は、第２連通路１８ｂに供給された吐出圧の作動流体によって右方に向かって押圧される。なお、第３連通路１８ｃは、メガネ穴１０の低圧空間に連通しており、小径部分１９ｂの左端面は、第３連通路１８ｃ内の作動流体によって押圧されるが、小径部分１９ｂの左端面に作用する力は、大径部分１９ａの右端面に作用する力や大径部分１９ａの左端面に作用する力と比べて、無視できる程度に小さいと考えられる。したがって、ピストン１９の大径部分１９ａは、その右端面に作用する力と、その左端面に作用する力との大小によって、筒孔１７の内部を移動する。ピストン１９の大径部分１９ａの右端面に作用する力は、駆動側空間１６に供給された中間圧の作動流体の圧力（Ｐ１）と、大径部分１９ａの右端面の面積（Ｓ１）とを乗じることにより演算され、ピストン１９の大径部分１９ａの左端面に作用する力は、第２連通路１８ｂに供給された吐出圧の作動流体の圧力（Ｐ２：吐出圧）と、大径部分１９ａの左端面の面積（Ｓ２）とを乗じることにより演算される。大径部分１９ａの左端面の面積（Ｓ２）は、大径部分１９ａの断面積から小径部分１９ｂの断面積を除くことによって演算される。
【００３８】
図４（ａ）は、駆動側空間１６と第１連通路１８ａとが連通しない状態（駆動側空間１６が閉じた空間であることから、閉状態という）を示している。この状態では、ピストン１９の大径部分１９ａが、筒孔１７の内部において第１連通路１８ａの全域と対向しているので、第１連通路１８ａが大径部分１９ａによって閉塞されている。駆動歯車２及び従動歯車３が回転駆動されているとき、メガネ穴１０の高圧空間内の作動流体は、駆動軸４ｂとベアリング１２ａとの間の隙間を通過して、駆動側空間１６に流れ込む。したがって、駆動側空間１６内の作動流体の圧力（Ｐ１）は、メガネ穴１０の高圧空間の圧力に一致するまで上昇しようとするので、ピストン１９の大径部分１９ａの右端面に作用する力が増加する。これに対し、ピストン１９の大径部分１９ａの左端面に作用する力は、第２連通路１８ｂ内の吐出圧の作動流体の圧力（Ｐ２）と、大径部分１９ａの左端面の面積（Ｓ２）とを乗じたものであって、常に一定である。よって、閉状態になってから時間が十分に経過しておらず、駆動側空間１６の作動流体の圧力（Ｐ１）が所定圧力（所定の駆動側中間圧）以下の場合、ピストン１９の大径部分１９ａの右端面に作用する力が、ピストン１９の大径部分１９ａの左端面に作用する力より小さいので、駆動側空間１６と第１連通路１８ａは連通しない閉状態に維持される。
【００３９】
図４（ｂ）は、駆動側空間１６と第１連通路１８ａとが連通する状態（駆動側空間１６が閉じてない空間であることから、開状態という）を示している。この状態では、ピストン１９の大径部分１９ａが、筒孔１７の奥側に向かって左方に移動することによって、筒孔１７の内部において第１連通路１８ａの全域と対向してないので、第１連通路１８ａが大径部分１９ａによって閉塞されていない。即ち、駆動歯車２及び従動歯車３が回転駆動されているとき、メガネ穴１０の高圧空間内の作動流体が、駆動軸４ｂとベアリング１２ａとの間の隙間を通過して、駆動側空間１６に流れ込み、駆動側空間１６内の作動流体の圧力（Ｐ１）が上昇し、ピストン１９の大径部分１９ａの右端面に作用する力が、ピストン１９の大径部分１９ａの左端面に作用する力より大きくなって、ピストン１９の大径部分１９ａが左方に移動して、駆動側空間１６と第１連通路１８ａとが連通する開状態に変化したのである。その後、駆動側空間１６内の作動流体は、第１連通路１８ａからメガネ穴１０の低圧空間に流れ出すことによって、駆動側空間１６内の作動流体の圧力（Ｐ１）が低圧と略同一の圧力まで低下し、ピストン１９の大径部分１９ａの右端面に作用する力が、ピストン１９の大径部分１９ａの左端面に作用する力より小さくなって、ピストン１９の大径部分１９ａが右方に移動して、図４（ａ）の閉状態に変化する。
【００４０】
このように、ピストン１９は、駆動側空間１６の圧力が吐出圧より低い所定の駆動側中間圧以下のときに、駆動側空間１６を吸入圧（低圧）へ作動流体を還流する第１連通路１８ａ（低圧空間）に連通させないとともに、駆動側空間１６の圧力が所定の駆動側中間圧を超えたときに、駆動側空間１６を第１連通路１８ａ（低圧空間）に連通させる駆動側開閉部材として機能する。ピストン１９は、吐出圧の作動流体が導入される第２連通路１８ｂ（高圧空間）に面する大径部分１９ａの左端面（閉動作受圧面）と、駆動側空間１６に面し且つ閉動作受圧面より大きい大径部分１９の右端面（開動作受圧面）を有している。ピストン１９は、駆動軸４ｂの外周に配置されたベアリングケース１２の筒孔１７の内部に配置される。
【００４１】
次に、従動軸５ｂの端部が従動側空間１１６に供給された作動流体によって左方に押圧される構成について、図１および図５に基づいて説明する。図５は、ピストン１１９の移動について説明する模式図であって、例えば大径部分１１９ａの断面積と小径部分１１９ｂの断面積との面積差を誇張して図示している。
【００４２】
ベアリングケース１１２には、従動軸５ｂの外周側において、従動軸５ｂの軸方向に沿うように形成された筒孔１１７が設けられる。図１において、筒孔１１７は、カバー９の端面に向かって開口しており、その開口から左方に向かって延在し、筒孔１１７の開口は、従動側空間１１６に連通している。筒孔１１７は、開口側に配置された大径孔部１１７ａと、大径孔部１１７ａより奥側に配置された小径孔部１１７ｂとを有している。小径孔部１１７ｂの内径は、大径孔部１１７ａの内径より僅かに小さい。
【００４３】
ベアリングケース１１２には、筒孔１１７に対して直交方向に沿うように形成された３つの連通路１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃが設けられる。第１連通路１１８ａは、筒孔１１７の開口近くにおいて大径孔部１１７ａに連通可能に構成される。第２連通路１１８ｂは、大径孔部１１７ａに連通しており、第３連通路１１８ｃは、筒孔１１７の最奥側において小径孔部１１７ｂに連通している。
【００４４】
ベアリングケース１１２の筒孔１１７の内部には、ピストン１１９が配置されている。ピストン１１９は、大径部分１１９ａと、大径部分１１９ａと一体に構成された小径部分１１９ｂとを有している。ピストン１１９は、その大径部分１１９ａが筒孔１１７の大径孔部１１７ａに配置されるとともに、その小径部分１１９ｂが筒孔１１７の小径孔部１１７ｂに配置されるように、ベアリングケース１１２の筒孔１１７に挿入される。大径部分１１９ａは、筒孔１１７の大径孔部１１７ａの内径と略同一の外径を有しており、小径部分１１９ｂは、筒孔１１７の小径孔部１１７ｂの内径と略同一の外径を有している。
【００４５】
ベアリングケース１１２の第１連通路１１８ａ及び第３連通路１１８ｃは、図示しない通路を介して、メガネ穴１０の低圧空間に連通しており、第２連通路１１８ｂは、図示しない通路を介して、メガネ穴１０の高圧空間に連通している。
【００４６】
ピストン１１９の大径部分１９ａの右端面は、従動側空間１１６に供給された中間圧の作動流体によって左方に向かって押圧されるとともに、大径部分１１９ａの左端面（小径部分１１９ｂのない部分）は、第２連通路１１８ｂに供給された吐出圧の作動流体によって右方に向かって押圧される。なお、第３連通路１１８ｃは、メガネ穴１０の低圧空間に連通しており、小径部分１１９ｂの左端面は、第３連通路１１８ｃ内の作動流体によって押圧されるが、小径部分１１９ｂの左端面に作用する力は、大径部分１１９ａの右端面に作用する力や大径部分１１９ａの左端面に作用する力と比べて、無視できる程度に小さいと考えられる。したがって、ピストン１１９の大径部分１１９ａは、その右端面に作用する力と、その左端面に作用する力との大小によって、筒孔１１７の内部を移動する。ピストン１１９の大径部分１１９ａの右端面に作用する力は、従動側空間１１６に供給された中間圧の作動流体の圧力（Ｐ１１）と、大径部分１１９ａの右端面の面積（Ｓ１１）とを乗じることにより演算され、ピストン１１９の大径部分１１９ａの左端面に作用する力は、第２連通路１１８ｂに供給された吐出圧の作動流体の圧力（Ｐ２：吐出圧）と、大径部分１１９ａの左端面の面積（Ｓ１２）とを乗じることにより演算される。大径部分１１９ａの左端面の面積（Ｓ１２）は、大径部分１１９ａの断面積から小径部分１１９ｂの断面積を除くことによって演算される。
【００４７】
図５（ａ）は、従動側空間１１６と第１連通路１１８ａとが連通しない状態（従動側空間１１６が閉じた空間であることから、閉状態という）を示している。図４（ａ）と同様に、閉状態になってから時間が十分に経過しておらず、従動側空間１１６の作動流体の圧力（Ｐ１１）が所定圧力（所定の従動側中間圧）以下の場合、ピストン１１９の大径部分１１９ａの右端面に作用する力が、ピストン１１９の大径部分１１９ａの左端面に作用する力より小さいので、従動側空間１１６と第１連通路１１８ａは連通しない閉状態に維持される。
【００４８】
図５（ｂ）は、従動側空間１１６と第１連通路１１８ａとが連通する状態（従動側空間１１６が閉じてない空間であることから、開状態という）を示している。図４（ｂ）と同様に、従動側空間１１６に作動流体が流れ込んで、従動側空間１１６の作動流体の圧力（Ｐ１１）が所定圧力（所定の従動側中間圧）を超えた場合、ピストン１１９の大径部分１１９ａの右端面に作用する力が、ピストン１１９の大径部分１１９ａの左端面に作用する力より大きくなって、従動側空間１１６と第１連通路１１８ａとが連通する開状態に変化する。その後、従動側空間１１６内の作動流体は、第１連通路１１８ａからメガネ穴１０の低圧側の空間に流れ出すことによって、従動側空間１１６内の作動流体の圧力（Ｐ１１）が低圧と略同一の圧力まで低下し、ピストン１１９の大径部分１１９ａの右端面に作用する力が、ピストン１１９の大径部分１１９ａの左端面に作用する力より小さくなって、ピストン１１９の大径部分１１９ａが右方に移動して、図５（ａ）の閉状態に変化する。
【００４９】
このように、ピストン１１９は、従動側空間１１６の圧力が吐出圧より低い所定の従動側中間圧以下のときに、従動側空間１１６を吸入圧（低圧）へ作動流体を還流する第１連通路１８ａ（低圧空間）に連通させないとともに、従動側空間１１６の圧力が所定の従動側中間圧を超えたときに、従動側空間１１６を第１連通路１１８ａ（低圧空間）に連通させる従動側開閉部材として機能する。ピストン１１９は、吐出圧の作動流体が導入される第２連通路１１８ｂ（高圧空間）に面する大径部分１１９ａの左端面（閉動作受圧面）と、従動側空間１１６に面し且つ閉動作受圧面より大きい大径部分１１９の右端面（開動作受圧面）を有している。ピストン１１９は、従動軸５ｂの外周に配置されたベアリングケース１１２の筒孔１１７の内部に配置される。
【００５０】
駆動歯車２及び従動歯車３が回転駆動されているときに、駆動歯車４及び従動歯車５には、歯の噛み合いによるスラスト力や、歯面に作用する液圧によるスラスト力や、歯の側面に作用する液圧によるスラスト力が作用するが、駆動歯車４（駆動軸４ｂ）に作用する合計スラスト力は、従動歯車５（従動軸５ｂ）に作用する合計スラスト力より大きい。したがって、本実施形態の歯車ポンプ１では、駆動歯車２及び従動歯車３が回転駆動されているときに、駆動軸４ｂが駆動側空間１６内の作動流体の圧力によって左方に押圧される力は、従動軸５ｂが駆動側空間１６内の作動流体の圧力によって左方に押圧される力より大きくなるように構成される。即ち、例えば、ピストン１９、１１９において、それぞれ、大径部分１９ａ、１１９ａの左端面（閉動作受圧面）に作用する圧力は吐出圧で一定であるので、大径部分１９ａ、１１９ａの左端面（閉動作受圧面）と大径部分１９ａ、１１９ａの右端面（開動作受圧面）とのそれぞれの面積差を変えることにより、所定の駆動側中間圧および所定の従動側中間圧をそれぞれ調整することができる。本実施形態では、ピストン１９の大径部分１９ａの右端面（開動作受圧面）と、ピストン１１９の大径部分１１９ａの右端面（開動作受圧面）とが同一の面積であって、ピストン１９の大径部分１９ａの左端面（閉動作受圧面）の面積が、ピストン１１９の大径部分１１９ａの左端面（閉動作受圧面）の面積より大きい。よって、本実施形態では、例えば、駆動側空間１６と第１連通路１８ａとが連通しない閉状態において、駆動側空間１６内の中間圧が吐出圧の約５０％程度の圧力になったときに、ピストン１９を左方に移動させることにより、駆動側空間１６と第１連通路１８ａとが連通する開状態に変化するとともに、従動側空間１１６と第１連通路１１８ａとが連通しない閉状態において、従動側空間１１６内の中間圧が吐出圧の約２０％程度の圧力になったときに、ピストン１１９を左方に移動させることにより、従動側空間１１６と第１連通路１１８ａとが連通する開状態に変化するように構成される。
【００５１】
＜本実施形態の歯車ポンプの特徴＞
本実施形態の歯車ポンプ１には、以下の特徴がある。
【００５２】
本実施形態の歯車ポンプ１では、
駆動軸４および従動軸５の端部４ｂ、５ｂに対向する駆動側空間１６および従動側空間１１６を配置し、その駆動側空間１６および従動側空間１１６内に流入する作動流体の圧力によって、駆動軸４の端部４ｂおよび従動軸５の端部５ｂを押圧することにより、スラスト力を打ち消すことができる。したがって、軸端部４ｂ、５ｂに接触するピストンによって駆動歯車２及び従動歯車３の端部と側板１５とが摩擦するのを防止するものと比べて、機械効率が低下したり、部品が摩耗するのを防止できる。
【００５３】
本実施形態の歯車ポンプ１では、高圧の作動流体が流入する駆動側空間１６及び従動側空間１１６の圧力を、それぞれ、高圧より低い駆動側中間圧および従動側中間圧以下に調整することによって、駆動側空間１６および従動側空間１１６内の作動流体の圧力に基づく駆動軸４の端部４ｂおよび従動軸５の端部５ｂへの押圧力が大きくなりすぎるのを防止できる。
【００５４】
本実施形態の歯車ポンプ１では、ピストン１９、１１９の閉動作受圧面と開動作受圧面との面積差を変えることにより、駆動側中間圧および従動側中間圧を、吐出圧に対する比率を変更して、駆動側中間圧および従動側中間圧の高さを調整できる。
【００５５】
本実施形態の歯車ポンプ１では、第２実施形態の歯車ポンプ２０１のように、ピストン２１９、３１９が駆動軸４及び従動軸５と対向する部分に配置されたものと比べて、歯車ポンプ１の全長を短くできる。
【００５６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る歯車ポンプ２０１について説明する。第２実施形態に係る歯車ポンプ２０１が、第１実施形態に係る歯車ポンプ１と大きく異なる点は、駆動側空間および従動側空間を開閉するピストンの構成と配置である。第２実施形態に係る歯車ポンプ２０１のその他の構成は、第１実施形態に係る歯車ポンプ１と同様であるので、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００５７】
本実施形態の歯車ポンプ２０１では、図６に示すように、ケーシング６の内部において、駆動軸４ｂの端部（図６の右端部）及び従動軸５ｂの端部（図６の右端部）にそれぞれ対向する駆動側空間２１６及び従動側空間３１６が設けられる。駆動側空間２１６及び従動側空間３１６は、メガネ穴１０から吐出圧（高圧）の作動流体が供給されるように構成され、低圧より高い圧力であり、且つ、吐出圧より低い所定の中間圧以下の圧力に維持され得る。これにより、駆動歯車２及び従動歯車３が回転駆動されているときに、図６において、駆動軸４ｂの端部が駆動側空間２１６に供給された作動流体によって左方に押圧されるとともに、従動軸５ｂの端部が従動側空間３１６に供給された作動流体によって左方に押圧される。したがって、駆動歯車２及び従動歯車３が回転駆動されているときに、駆動歯車４及び従動歯車５には、歯の噛み合いによるスラスト力や、歯面に作用する液圧によるスラスト力や、歯の側面に作用する液圧によるスラスト力が作用し、駆動歯車２及び従動歯車３の端部が右方に向かって押圧されるが、そのスラスト力が、駆動側空間２１６内の作動流体の圧力および従動側空間３１６内の作動流体の圧力によって打ち消される。
【００５８】
まず、駆動軸４ｂの端部が駆動側空間２１６に供給された作動流体によって左方に押圧される構成について、図６および図７に基づいて説明する。
【００５９】
カバー９には、第１連通路２１８ａ及び第２連通路２１８ｂが設けられる。第１連通路２１８ａは、図示しない通路を介して、メガネ穴１０の低圧空間に連通しており、第２連通路２１８ｂは、図示しない通路を介して、メガネ穴１０の高圧空間に連通している。第２連通路２１８ｂは、図６において、駆動軸４ｂ及び従動軸５ｂの右方に対応する部分を有している。
【００６０】
カバー９の端面には、駆動軸４ｂに対向する凹部２０９が設けられる。凹部２０９には、円筒状の外周部材２１０が嵌入されている。外周部材２１０は、貫通孔である大径孔部２１７ａを有している。凹部２０９の底面と第２連通路２１８ｂとは、駆動軸４ｂの軸方向に沿うように形成された貫通孔である小径孔部２１７ｂを介して連通している。大径孔部２１７ａと小径孔部２１７ｂとは、同軸上に配置され、筒孔２１７を構成する。したがって、筒孔２１７は、駆動軸４ｂ側に配置された大径孔部２１７ａと、大径孔部２１７ａより第２連通路２１８ｂ側に配置された小径孔部２１７ｂとを有している。小径孔部２１７ｂの内径は、大径孔部２１７ａの内径より小さい。
【００６１】
筒孔２１７の内部には、ピストン２１９が配置されている。ピストン２１９は、大径部分２１９ａと、大径部分２１９ａと一体に構成された小径部分２１９ｂとを有している。ピストン２１９は、その大径部分２１９ａが筒孔２１７の大径孔部２１７ａに配置されるとともに、その小径部分２１９ｂが筒孔２１７の小径孔部２１７ｂに配置される。大径部分２１９ａは、筒孔２１７の大径孔部２１７ａの内径より大きい外径を有しており、小径部分２１９ｂは、筒孔２１７の小径孔部２１７ｂの内径と略同一の外径を有している。
【００６２】
外周部材２１０は、カバー９の凹部２０９の底面に対向する段部２１１を有している。段部２１１は、外周部材２１０の内周側において全周に配置される。大径孔部２１７ａの内側に配置されたピストン２１９の大径部分２１９ａは、段部２１１に対向する円錐状のシール部２１２を有している。したがって、ピストン２１９は、そのシール部２１２が段部２１１に当接する（押圧される）閉状態と、そのシール部２１２が段部２１１から離れた開状態とのいずれかを取り得る。
【００６３】
カバー９に形成された第１連通路２１８ａは、カバー９の凹部２１９の底面に連通している。したがって、ピストン２１９が閉状態であるとき、駆動側空間２１６は、メガネ穴１０の低圧空間へ作動流体を還流する第１連通路２１８ａと連通しないのに対し、ピストン２１９が開状態であるとき、駆動側空間２１６は、メガネ穴１０の低圧空間へ作動流体を還流する第１連通路２１８ａと連通する。
【００６４】
ピストン２１９の大径部分２１９ａの左端面（大径部分２１９ａの左端面には、延在部分２１９ｃが配置されているが、その延在部分２１９ｃがある部分を含む）は、駆動側空間２１６に供給された中間圧の作動流体によって右方に向かって押圧されるとともに、小径部分２１９ａの右端面は、第２連通路２１８ｂに供給された吐出圧の作動流体によって左方に向かって押圧される。したがって、ピストン２１９は、その大径部分２１９ａの左端面に作用する力と、その小径部分２１９ａの右端面に作用する力との大小によって、筒孔２１７の内部を移動する。ピストン１９の大径部分１９ａの左端面に作用する力は、駆動側空間２１６に供給された中間圧の作動流体の圧力（Ｐ１０１）と、大径部分２１９ａの左端面の面積（Ｓ１０１）とを乗じることにより演算され、ピストン２１９の小径部分２１９ａの右端面に作用する力は、第２連通路２１８ｂに供給された吐出圧の作動流体の圧力（Ｐ２：吐出圧）と、小径部分２１９ａの右端面の面積（Ｓ１０２）とを乗じることにより演算される。大径部分２１９ａの左端面の面積（Ｓ１０１）は、大径部分２１９ａの左端面における外周部材の段部の内周側の部分の面積である。
【００６５】
図７（ａ）は、駆動側空間２１６と第１連通路２１８ａとが連通しない状態（駆動側空間２１６が閉じた空間であることから、閉状態という）を示している。この状態では、ピストン２１９の大径部分２１９ａの左側面が、外周部材２１０の段部２１１に当接している。駆動歯車２及び従動歯車３が回転駆動されているとき、メガネ穴１０の高圧空間内の作動流体は、駆動軸４ｂとベアリング１２ａとの間の隙間を通過して、駆動側空間２１６に流れ込む。したがって、駆動側空間２１６内の作動流体の圧力（Ｐ１０１）は、メガネ穴１０の高圧空間の圧力に一致するまで上昇しようとするので、ピストン２１９の大径部分２１９ａの左端面に作用する力が増加する。これに対し、ピストン２１９の小径部分１９ｂの右端面に作用する力は、第２連通路２１８ｂ内の吐出圧の作動流体の圧力（Ｐ２：吐出圧））と、小径部分２１９ｂの右端面の面積（Ｓ１０２）とを乗じたものであって、常に一定である。よって、閉状態になってから時間が十分に経過しておらず、駆動側空間２１６の作動流体の圧力（Ｐ１０１）が所定圧力（所定の駆動側中間圧）以下の場合、ピストン２１９の大径部分２１９ａの左端面に作用する力が、ピストン２１９の小径部分２１９ｂの右端面に作用する力より小さいので、駆動側空間２１６と第２連通路２１８ｂは連通しない閉状態に維持される。
【００６６】
図７（ｂ）は、駆動側空間２１６と第１連通路２１８ａとが連通する状態（駆動側空間２１６が閉じてない空間であることから、開状態という）を示している。この状態では、ピストン２１９の大径部分２１９ａが、筒孔２１７を右方に移動することによって、ピストン２１９の大径部分２１９ａの左側面が、外周部材２１０の段部２１１から離れている。即ち、駆動歯車２及び従動歯車３が回転駆動されているとき、メガネ穴１０の高圧空間内の作動流体が、駆動軸４ｂとベアリング１２ａとの間の隙間を通過して、駆動側空間２１６に流れ込み、駆動側空間２１６内の作動流体の圧力（Ｐ１０１）が上昇し、ピストン２１９の大径部分２１９ａの左端面に作用する力が、ピストン１９の小径部分２１９ａの右端面に作用する力より大きくなって、ピストン２１９の大径部分２１９ａが右方に移動して、駆動側空間２１６と第１連通路２１８ａとが連通する開状態に変化したのである。その後、駆動側空間２１６内の作動流体は、第１連通路２１８ａからメガネ穴１０の低圧空間に流れ出すことによって、駆動側空間２１６内の作動流体の圧力（Ｐ１０１）が低圧と略同一の圧力まで低下し、ピストン２１９の大径部分２１９ａの左端面に作用する力が、ピストン１９の小径部分２１９ｂの右端面に作用する力より小さくなって、ピストン２１９の大径部分２１９ａが左方に移動して、図７（ａ）の閉状態に変化する。
【００６７】
このように、ピストン２１９は、駆動側空間２１６の圧力が吐出圧より低い所定の駆動側中間圧以下のときに、駆動側空間２１６を吸入圧（低圧）へ作動流体を還流する第１連通路２１８ａ（低圧空間）に連通させないとともに、駆動側空間２１６の圧力が所定の駆動側中間圧を超えたときに、駆動側空間２１６を第１連通路２１８ａ（低圧空間）に連通させる駆動側開閉部材として機能する。ピストン２１９は、吐出圧（高圧）の作動流体が導入される第２連通路２１８ｂ（高圧空間）に面する小径部分２１９ｂの右端面（閉動作受圧面）と、駆動側空間２１６に面し且つ閉動作受圧面より大きい大径部分２１９の左端面（開動作受圧面）を有している。
【００６８】
次に、従動軸５ｂの端部が従動側空間３１６に供給された作動流体によって左方に押圧される構成について、図６および図８に基づいて説明する。
【００６９】
カバー９には、第１連通路３１８ａ及び第２連通路２１８ｂが設けられる。第３連通路３１８ａは、図示しない通路を介して、メガネ穴１０の低圧空間に連通しており、第２連通路２１８ｂは、図示しない通路を介して、メガネ穴１０の高圧空間に連通している。
【００７０】
カバー９の端面には、従動軸５ｂに対向する凹部３０９が設けられる。凹部３０９には、円筒状の外周部材３１０が嵌入されている。外周部材３１０は、貫通孔である大径孔部３１７ａを有している。凹部３０９の底面と第２連通路２１８ｂとは、従動軸５ｂの軸方向に沿うように形成された貫通孔である小径孔部３１７ｂを介して連通している。大径孔部３１７ａと小径孔部３１７ｂとは、同軸上に配置され、筒孔３１７を構成する。したがって、筒孔３１７は、従動軸５ｂ側に配置された大径孔部３１７ａと、大径孔部３１７ａより第２連通路２１８ｂ側に配置された小径孔部３１７ｂとを有している。小径孔部３１７ｂの内径は、大径孔部３１７ａの内径より小さい。
【００７１】
筒孔３１７の内部には、ピストン３１９が配置されている。ピストン３１９は、大径部分３１９ａと、大径部分３１９ａと一体に構成された小径部分３１９ｂとを有している。ピストン３１９は、その大径部分３１９ａが筒孔３１７の大径孔部３１７ａに配置されるとともに、その小径部分３１９ｂが筒孔３１７の小径孔部３１７ｂに配置される。大径部分３１９ａは、筒孔３１７の大径孔部３１７ａの内径より大きい外径を有しており、小径部分３１９ｂは、筒孔３１７の小径孔部３１７ｂの内径と略同一の外径を有している。
【００７２】
外周部材３１０は、カバー９の凹部３０９の底面に対向する段部３１１を有している。段部３１１は、外周部材３１０の内周側において全周に配置される。大径孔部３１７ａの内側に配置されたピストン３１９の大径部分３１９ａは、段部３１１に対向する円錐状のシール部３１２を有している。したがって、ピストン３１９は、そのシール部３１２が段部３１１に当接する（押圧される）閉状態と、そのシール部３１２が段部３１１から離れた開状態とのいずれかを取り得る。
【００７３】
カバー９に形成された第１連通路２１８ａは、カバー９の凹部３０９の底面に連通している。したがって、ピストン３１９が閉状態であるとき、従動側空間３１６は、メガネ穴１０の低圧空間へ作動流体を還流する第１連通路３１８ａと連通しないのに対し、ピストン３１９が開状態であるとき、従動側空間３１６は、メガネ穴１０の低圧空間へ作動流体を還流する第１連通路３１８ａと連通する。
【００７４】
ピストン３１９の大径部分３１９ａの左端面（大径部分３１９ａの左端面には、延在部分３１９ｃが配置されているが、その延在部分３１９ｃがある部分を含む）は、従動側空間３１６に供給された中間圧の作動流体によって右方に向かって押圧されるとともに、小径部分３１９ａの右端面は、第２連通路２１８ｂに供給された吐出圧の作動流体によって左方に向かって押圧される。したがって、ピストン３１９は、その大径部分３１９ａの左端面に作用する力と、その小径部分３１９ａの右端面に作用する力との大小によって、筒孔３１７の内部を移動する。ピストン３１９の大径部分３１９ａの左端面に作用する力は、従動側空間３１６に供給された中間圧の作動流体の圧力（Ｐ１１１）と、大径部分３１９ａの左端面の面積（Ｓ１１１）とを乗じることにより演算され、ピストン３１９の小径部分３１９ａの右端面に作用する力は、第２連通路２１８ｂに供給された吐出圧の作動流体の圧力（Ｐ２：吐出圧）と、小径部分３１９ａの右端面の面積（Ｓ１１２）とを乗じることにより演算される。大径部分３１９ａの左端面の面積（Ｓ１１１）は、大径部分３１９ａの左端面における外周部材の段部の内周側の部分の面積である。
【００７５】
図８（ａ）は、従動側空間３１６と第１連通路３１８ａとが連通しない状態（従動側空間３１６が閉じた空間であることから、閉状態という）を示している。図７（ａ）と同様に、閉状態になってから時間が十分に経過しておらず、従動側空間３１６の作動流体の圧力（Ｐ１１１）が所定圧力（所定の従動側中間圧）以下の場合、ピストン３１９の大径部分３１９ａの左端面に作用する力が、ピストン３１９の小径部分３１９ｂの右端面に作用する力より小さいので、従動側空間３１６と第１連通路３１８ａは連通しない閉状態に維持される。
【００７６】
図８（ｂ）は、従動側空間３１６と第１連通路３１８ａとが連通する状態（従動側空間３１６が閉じてない空間であることから、開状態という）を示している。図７（ｂ）と同様に、従動側空間３１６に作動流体が流れ込んで、従動側空間３１６の作動流体の圧力（Ｐ１１１）が所定圧力（所定の従動側中間圧）を超えた場合、ピストン３１９の大径部分３１９ａの左端面に作用する力が、ピストン３１９の小径部分３１９ｂの右端面に作用する力より大きくなって、ピストン３１９の大径部分３１９ａが右方に移動して、従動側空間３１６と第１連通路３１８ａとが連通する開状態に変化する。その後、従動側空間３１６内の作動流体は、第１連通路３１８ａからメガネ穴１０の低圧空間に流れ出すことによって、従駆側空間３１６内の作動流体の圧力（Ｐ１１１）が低圧と略同一の圧力まで低下し、ピストン３１９の大径部分３１９ａの左端面に作用する力が、ピストン３１９の小径部分３１９ｂの右端面に作用する力より小さくなって、ピストン３１９の大径部分３１９ａが左方に移動して、図８（ａ）の閉状態に変化する。
【００７７】
このように、ピストン３１９は、従動側空間３１６の圧力が吐出圧より低い所定の従駆側中間圧以下のときに、従動側空間３１６を吸入圧（低圧）へ作動流体を還流する第１連通路３１８ａ（低圧空間）に連通させないとともに、従動側空間３１６の圧力が所定の従動側中間圧を超えたときに、従動側空間３１６を第１連通路３１８ａ（低圧空間）に連通させる従動側開閉部材として機能する。ピストン３１９は、吐出圧（高圧）の作動流体が導入される第２連通路２１８ｂ（高圧空間）に面する小径部分３１９ｂの右端面（閉動作受圧面）と、従動側空間３１６に面し且つ閉動作受圧面より大きい大径部分３１９の左端面（開動作受圧面）を有している。
【００７８】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、ピストン２１９、３１９において、それぞれ、小径部分２１９ｂ、３１９ｂの右端面（閉動作受圧面）と大径部分２１９ａ、３１９ａの左端面（開動作受圧面）とのそれぞれの面積差を変えることにより、所定の駆動側中間圧および所定の従動側中間圧をそれぞれ調整することができる。
【００７９】
＜本実施形態の歯車ポンプの特徴＞
本実施形態の歯車ポンプ２０１には、以下の特徴がある。
【００８０】
本実施形態の歯車ポンプ２０１では、第１実施形態の歯車ポンプ１と同様に、駆動軸４および従動軸５の端部４ｂ、５ｂに対向する駆動側空間２１６および従動側空間３１６を配置し、その駆動側空間２１６および従動側空間３１６内に流入する作動流体の圧力によって、駆動軸４の端部４ｂおよび従動軸５の端部５ｂを押圧することにより、スラスト力を打ち消すことができる。したがって、軸端部４ｂ、５ｂに接触するピストンによって軸端部４ｂ、５ｂを押圧するものと比べて、機械効率が低下したり、部品が摩耗するのを防止できる。その他、第１実施形態の歯車ポンプ１と同様の効果が得られる。
【００８１】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８２】
上述の実施形態では、ピストンが吐出圧の作動流体が導入される高圧空間に面する閉動作受圧面と、駆動側空間又は従動側空間に面し且つ閉動作受圧面より大きい開動作受圧面とを有する場合について説明したが、ピストンの構成は変更してよい。
【００８３】
上述の実施形態では、作動流体として作動油を使用する場合について説明したが、作動流体として、その他の流体（例えば、水）を使用するものであってよい。
【００８４】
上述の実施形態では、本発明が歯車ポンプに適用される場合について説明したが、本発明は、歯車ポンプと同様に構成された歯車モータに適用されてよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明を利用すれば、機械効率が低下したり、部品が摩耗するのを防止できる。
【符号の説明】
【００８６】
１，２０１  歯車ポンプ
２  駆動歯車
３  従動歯車
４  駆動軸
５  従動軸
６  ケーシング
１６  駆動側空間
１１６  従動側空間
１８ａ、１８ｃ、１１８ａ、１１８ｃ、２１８ａ、３１８ａ  低圧空間
１９、２１９  ピストン（駆動側シール部材）
１１９、３１９  ピストン（従動側シール部材）
１８ｂ、１１８ｂ、２１８ｂ  高圧空間
１１、１１１、２１１、３１１  ベアリングケース（駆動側軸受部材）
１２、１１２、２１２、３１２  ベアリングケース（従動側軸受部材）
【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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【図７】
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【図８】
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