特許 5761283 ギヤポンプまたはギヤモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5761283

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月12日

(54)【発明の名称】ギヤポンプまたはギヤモータ

(51)【国際特許分類】

   F04C 2/18 20060101AFI20150723BHJP

   F04C 15/00 20060101ALI20150723BHJP

   F03C 2/08 20060101ALI20150723BHJP

【ＦＩ】

   F04C2/18 311D

   F04C2/18 321Z

   F04C15/00 A

   F04C15/00 G

   F03C2/08 A

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-193274(P2013-193274)

(22)【出願日】2013年9月18日

(65)【公開番号】特開2015-59489(P2015-59489A)

(43)【公開日】2015年3月30日

【審査請求日】2014年7月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100084146

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100176463

【弁理士】

【氏名又は名称】磯江 悦子

(74)【代理人】

【識別番号】100183232

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 敏行

(72)【発明者】

【氏名】都築 克成

【審査官】 尾崎 和寛

(56)【参考文献】

【文献】 実公昭４７−０１６４２４（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 実公昭５４−２４０７（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ ２／１８

Ｆ０３Ｃ ２／０８

Ｆ０４Ｃ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング(１０,２１,２２)と、
上記ハウジング(１０,２１,２２)内に収納され、互いに噛み合う斜歯歯車であるドライブギヤ(１)およびドリブンギヤ(２)と、
上記ドライブギヤ(１)の回転軸に働くスラスト荷重をキャンセルするように、高圧側からの作動流体により上記ドライブギヤ(１)の回転軸の端面を付勢する第１ピストン(３０)と、
上記ドリブンギヤ(２)の回転軸に働くスラスト荷重をキャンセルするように、高圧側からの作動流体により上記ドリブンギヤ(２)の回転軸の端面を付勢する第２ピストン(４０)と、
上記ハウジング(１０,２１,２２)に設けられ、上記第１ピストン(３０)が摺動可能に収納された第１シリンダ室(２２a)と、
上記ハウジング(１０,２１,２２)に設けられ、上記第２ピストン(４０)が摺動可能に収納された第２シリンダ室(２２b)と、
上記第１ピストン(３０)の外周と上記第１シリンダ室(２２a)の内周との間をシールする第１シール部材(３１)と、
上記第２ピストン(４０)の外周と上記第２シリンダ室(２２b)の内周との間をシールする第２シール部材(４１)と
を備え、
上記第１ピストン(３０)の上記ドライブギヤ(１)の回転軸に対して周方向の回動を阻止する第１回り止め機構と、
上記第２ピストン(４０)の上記ドリブンギヤ(２)の回転軸に対して周方向の回動を阻止する第２回り止め機構と
を備えたことを特徴とするギヤポンプまたはギヤモータ。

【請求項2】

請求項１に記載のギヤポンプまたはギヤモータにおいて、
上記第１回り止め機構は、上記第１シリンダ室(２２a)の上記ドライブギヤ(１)と反対の側に設けられた第１係合部(２３)と、上記第１ピストン(３０)の上記ドライブギヤ(１)と反対の側の端面に設けられ、上記第１ピストン(３０)の回動を阻止するように上記第１係合部(２３)に係止する第１係止部(３０a)を有すると共に、
上記第２回り止め機構は、上記第２シリンダ室(２２b)の上記ドリブンギヤ(２)と反対の側に設けられた第２係合部(２４)と、上記第２ピストン(４０)の上記ドリブンギヤ(２)と反対の側の端面に設けられ、上記第２ピストン(４０)の回動を阻止するように上記第２係合部(２４)に係止する第２係止部(４０a)を有することを特徴とするギヤポンプまたはギヤモータ。

【請求項3】

請求項２に記載のギヤポンプまたはギヤモータにおいて、
上記第１,第２回り止め機構の上記第１,第２係合部(２３,２４)は、高圧側からの作動流体が導入される高圧導入路の開口部の少なくとも一部であって、
上記第１,第２回り止め機構の上記第１,第２係止部(３０a,４０a)は、上記高圧導入路の開口部の少なくとも一部に係止する凸部であることを特徴とするギヤポンプまたはギヤモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ギヤポンプまたはギヤモータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ギヤポンプとしては、図５に示すように、互いに噛み合う斜歯歯車であるドライブギヤ１０１とドリブンギヤ１０２に対して、軸方向に働くスラスト荷重(矢印Ｒ１０１,Ｒ１０２)を打ち消すために、軸１１１,１１２の端部をギヤポンプの吐出圧力を圧力源としてピストン１３０,１４０で押し返すものがある(例えば、特開２０１３−１５１０８号公報(特許文献１)参照)。上記スラスト荷重は、ドライブギヤ１０１の歯１０１aとドリブンギヤ１０２の歯１０２aの噛合い力と液圧力に起因する。

【0003】

上記ギヤポンプのドライブギヤ１０１とドリブンギヤ１０２では、それぞれに働くスラスト荷重が異なるので、ピストン１３０,１４０の径を変えてスラスト荷重を打ち消す力を適切に調節している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−１５１０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記従来のギヤポンプでは、ピストン１３０,１４０とカバー１２２の嵌合部に狭いながらも隙間があるため、高圧導入路１２３,１２４の圧油がギヤポンプの低圧側へ漏れる。このため、ギヤポンプの吐出流量が減少して、容積効率が低下するという問題がある。

【0006】

このようなギヤポンプでピストン１３０,１４０とカバー１２２の嵌合部の隙間からの油漏れを減らすためには、ピストン１３０,１４０が長い方が望ましいが、ピストン１３０,１４０を長くするとその分だけギヤポンプの全長が長くなる。

【0007】

そこで、この発明の課題は、簡単な構成で作動流体の漏れを防いで容積効率の低下を防止できるギヤポンプまたはギヤモータを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、この発明のギヤポンプまたはギヤモータは、
ハウジングと、
上記ハウジング内に収納され、互いに噛み合う斜歯歯車であるドライブギヤおよびドリブンギヤと、
上記ドライブギヤの回転軸に働くスラスト荷重をキャンセルするように、高圧側からの作動流体により上記ドライブギヤの回転軸の端面を付勢する第１ピストンと、
上記ドリブンギヤの回転軸に働くスラスト荷重をキャンセルするように、高圧側からの作動流体により上記ドリブンギヤの回転軸の端面を付勢する第２ピストンと、
上記ハウジングに設けられ、上記第１ピストンが摺動可能に収納された第１シリンダ室と、
上記ハウジングに設けられ、上記第２ピストンが摺動可能に収納された第２シリンダ室と、
上記第１ピストンの外周と上記第１シリンダ室の内周との間をシールする第１シール部材と、
上記第２ピストンの外周と上記第２シリンダ室の内周との間をシールする第２シール部材と
を備え、
上記第１ピストンの上記ドライブギヤの回転軸に対して周方向の回動を阻止する第１回り止め機構と、
上記第２ピストンの上記ドリブンギヤの回転軸に対して周方向の回動を阻止する第２回り止め機構と
を備えたことを特徴とする。

【0009】

上記構成によれば、第１ピストンの外周と第１シリンダ室の内周との間を第１シール部材でシールすると共に、第２ピストンの外周と第２シリンダ室の内周との間を第２シール部材でシールすることによって、ドライブギヤ,ドリブンギヤの回転軸に第１,第２ピストンを付勢させる高圧側からの作動流体がポンプ低圧側へ漏れることがなくなる。すなわち、ポンプの吐出流量が減少することがなくなる。

【0010】

また、第１,第２シール部材(例えばＯリング)によりシールすることにより、第１,第２シール部材でシールするのに必要な幅があればシールできるようになるため、第１,第２ピストンの全長を短くできる分、ギヤポンプ本体の全長も短くできる。

【0011】

【0012】

また、第１回り止め機構によって第１ピストンのドライブギヤの回転軸に対して周方向の回動を阻止すると共に、第２回り止め機構によって第２ピストンのドリブンギヤの回転軸に対して周方向の回動を阻止するので、第１,第２ピストンの回動により第１,第２シール部材が摩耗するのを防いで、シール性能を保つことができる。

【0013】

また、一実施形態のギヤポンプまたはギヤモータでは、
上記第１回り止め機構は、上記第１シリンダ室の上記ドライブギヤと反対の側に設けられた第１係合部と、上記第１ピストンの上記ドライブギヤと反対の側の端面に設けられ、上記第１ピストンの回動を阻止するように上記第１係合部に係止する第１係止部を有すると共に、
上記第２回り止め機構は、上記第２シリンダ室の上記ドリブンギヤと反対の側に設けられた第２係合部と、上記第２ピストンの上記ドリブンギヤと反対の側の端面に設けられ、上記第２ピストンの回動を阻止するように上記第２係合部に係止する第２係止部を有する。

【0014】

上記実施形態によれば、第１シリンダ室のドライブギヤと反対の側に設けられた第１係合部に第１係止部を係止して、第２シリンダ室のドリブンギヤと反対の側に設けられた第２係合部に第２係止部を係止することによって、簡単な構成で第１,第２ピストンの回動を阻止することができる。

【0015】

また、一実施形態のギヤポンプまたはギヤモータでは、
上記第１,第２回り止め機構の上記第１,第２係合部は、高圧側からの作動流体が導入される高圧導入路の開口部の少なくとも一部であって、
上記第１,第２回り止め機構の上記第１,第２係止部は、上記高圧導入路の開口部の少なくとも一部に係止する凸部である。

【0016】

上記実施形態によれば、第１シリンダ室の高圧導入路に高圧側から作動流体が導入されることによって、第１ピストンがドライブギヤの回転軸の端面をドライブギヤ側に向かって付勢する。また、第２シリンダ室の高圧導入路に高圧側から作動流体が導入されることによって、第２ピストンがドリブンギヤの回転軸の端面をドリブンギヤ側に向かって付勢する。このとき、第１,第２回り止め機構の第１,第２係止部が高圧導入路の開口部の少なくとも一部に係止するので、高圧導入路を作動流体の導入と第１,第２回り止め機構の両方に兼用でき、構成を簡略化できる。

【発明の効果】

【0017】

以上より明らかなように、この発明によれば、簡単な構成で作動流体の漏れを防いで容積効率の低下を防止できるギヤポンプまたはギヤモータを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１はこの発明の実施の一形態のギヤポンプの断面図である。

【図2】図２は上記ギヤポンプの要部の拡大断面図である。

【図3】図３は上記ギヤポンプの第１ピストンの斜視図である。

【図4】図４は上記ギヤポンプの第２ピストンの斜視図である。

【図5】図５は従来のギヤポンプの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、この発明のギヤポンプまたはギヤモータを図示の実施の形態により詳細に説明する。

【0020】

図１はこの発明の実施の一形態のギヤポンプの断面図を示している。

【0021】

この実施の一形態のギヤポンプは、図１に示すように、軸が平行でかつ一部が重なり合う２つの円筒空間を有するボディ１０と、上記ボディ１０内に所定の間隔をあけて配置された２つのベアリングケース２０,２０と、そのベアリングケース２０,２０間に配置された斜歯歯車であるドライブギヤ１(駆動ギヤ)と、ベアリングケース２０,２０間に配置され、ドライブギヤ１と互いに噛み合う斜歯歯車であるドリブンギヤ２(従動ギヤ)とを備えている。上記ボディ１０に吸入ポート(図示せず)と吐出ポート(図示せず)を設けている。なお、上記ボディ１０には、鋳鉄,アルミニウム合金等を用いている。また、上記ドライブギヤ１とドリブンギヤ２には、浸炭焼入れ鋼等を用いている。

【0022】

また、上記ボディ１０内にドライブギヤ１とドリブンギヤ２の両側面を挟むように第１サイドプレート５と第２サイドプレート６を配置している。上記第１サイドプレート５と第２サイドプレート６によって、ドライブギヤ１,ドリブンギヤ２の側面と第１,第２サイドプレート５,６の表面とをシールし、吸入ポートに連通する低圧室および吐出ポートに連通する高圧室を形成している。また、ボディ１０の図中左端をマウンティング２１により覆うと共に、ボディ１０の図中右側をカバー２２で覆っている。上記ボディ１０とマウンティング２１とカバー２２でハウジングを構成している。このハウジング内に、互いに噛み合う歯１a,２aを有するドライブギヤ１とドリブンギヤ２を収納している。

【0023】

上記ドライブギヤ１を駆動する第１回転軸１１の一端(図１中右側)は、ベアリングケース２０に軸受１３Ａを介して回転自在に支持され、第１回転軸１１の他端(図１中左側)は、ベアリングケース２０に軸受１３Ｂを介して回転自在に支持されている。上記第１回転軸１１の他端側の連結部１１aがマウンティング２１から突出し、その連結部１１aに図示しないモータの駆動軸が連結される。また、上記ドリブンギヤ２の第２回転軸１２の一端(図１中右側)は、ベアリングケース２０に軸受１４Ａを介して回転自在に支持され、第２回転軸１２の他端(図１中左側)は、ベアリングケース２０に軸受１４Ｂを介して回転自在に支持されている。図１中において、１５はオイルシールである。

【0024】

また、上記ギヤポンプは、カバー２２のドライブギヤ１の第１回転軸１１の端面に対向する位置に設けられた第１シリンダ室２２aと、カバー２２のドリブンギヤ２の第２回転軸１２の端面に対向する位置に設けられ第２シリンダ室２２bと、第１シリンダ室２２a内に軸方向に摺動可能に収納された第１ピストン３０と、第２シリンダ室２２b内に軸方向に摺動可能に収納された第２ピストン４０と、第１ピストン３０の外周と第１シリンダ室２２aの内周との間をシールする第１シール部材３１と、第２ピストン４０の外周と第２シリンダ室２２bの内周との間をシールする第２シール部材４１とを備える。この実施の形態では、第１,第２シール部材３１,４１として、第１ピストン３０に設けられた嵌合溝と第２ピストン４０に設けられた嵌合溝に夫々嵌合されたＯリングを用いている。

【0025】

図２は上記ギヤポンプの要部の拡大断面図を示している。図２において、図１に示す同一構成部には同一参照番号を付している。

【0026】

図２に示すように、第１シリンダ室２２aのドライブギヤ１(図１に示す)と反対の側に、高圧導入路の一例としての吐出圧導入路２３を設けている。また、上記第２シリンダ室２２bのドリブンギヤ２(図１に示す)と反対の側に、高圧導入路の一例としての吐出圧導入路２４を設けている。上記吐出圧導入路２３,２４は、吐出ポートに連通している。

【0027】

また、図３は上記ギヤポンプの第１ピストン３０の斜視図を示し、図４は第２ピストン４０の斜視図を示している。

【0028】

図１,図２に示す吐出圧導入路２３に高圧側からの作動流体が導入されることによって、第１ピストン３０は、ドライブギヤ１の第１回転軸１１に働くスラスト荷重をキャンセルするように、ドライブギヤ１の第１回転軸１１の端面を付勢する。また、図１,図２に示す吐出圧導入路２４に高圧側からの作動流体が導入されることによって、第２ピストン４０は、ドリブンギヤ２の第２回転軸１２に働くスラスト荷重をキャンセルするように、ドリブンギヤ２の第２回転軸１２の端面を付勢する。

【0029】

上記第１シリンダ室２２aのドライブギヤ１と反対の側に設けられた吐出圧導入路２３(第１係合部)に、第１ピストン３０のドライブギヤ１と反対の側の端面に設けられた第１係止部の一例としての凸部３０a(図２,図３に示す)が係止することにより、第１ピストン３０の回動を阻止する。

【0030】

また、上記第２シリンダ室２２bのドリブンギヤ２と反対の側に設けられた吐出圧導入路２４(第２係合部)に、第２ピストン４０のドリブンギヤ２と反対の側の端面に設けられた第２係止部の一例としての凸部４０a(図２,図４に示す)が係止することにより、第２ピストン４０の回動を阻止する。

【0031】

上記構成のギヤポンプにおいて、図１に示すように、ドライブギヤ１に連結された第１回転軸１１の回転によりドライブギヤ１が回転すると、ドリブンギヤ２が第２回転軸１２を軸中心に回転する。そうして、吸入ポートから吸入された流体が、ドライブギヤ１,ドリブンギヤ２の歯１a,２aによって吐出ポートに連通する高圧室側に送り出される。

【0032】

このとき、第１ピストン３０の外周と第１シリンダ室２２aの内周との間を第１シール部材３１でシールすると共に、第２ピストン４０の外周と第２シリンダ室２２bの内周との間を第２シール部材４１でシールすることによって、ドライブギヤ１,ドリブンギヤ２の第１,第２回転軸１１,１２に第１,第２ピストン３０,４０を付勢させる高圧側の作動流体がポンプ低圧側へ漏れることがなくなる。すなわち、ポンプの吐出流量が減少することがなくなる。

【0033】

また、第１,第２シール部材３１,４１(例えばＯリング)によりシールすることにより、第１,第２シール部材３１,４１でシールするのに必要な幅があればシールできるようになるため、第１,第２ピストン３０,４０の全長を短くできる分、ギヤポンプ本体の全長も短くできる。

【0034】

また、上記第１回り止め機構によって第１ピストン３０のドライブギヤ１の第１回転軸１２に対して周方向の回動を阻止すると共に、第２回り止め機構によって第２ピストン４０のドリブンギヤ２の第２回転軸１２に対して周方向の回動を阻止する。これにより、第１,第２ピストン３０,４０が回転して第１,第２シリンダ室２２a,２２bの内面との摺動による第１,第２シール部材３１,４１の摩耗を防いで、シール性能を保つことができる。

【0035】

また、上記第１シリンダ室２２aのドライブギヤ１と反対の側に設けられた吐出圧導入路２３(第１係合部)に凸部３０a(第１係止部)を係止して、第２シリンダ室２２bのドリブンギヤ２と反対の側に設けられた吐出圧導入路２４(第２係合部)に凸部４０a(第２係止部)を係止することによって、簡単な構成で第１,第２ピストン３０,４０の回動を阻止することができる。

【0036】

また、上記第１シリンダ室２２aの吐出圧導入路２３(高圧導入路)に高圧側から作動流体が導入されることによって、第１ピストン３０がドライブギヤ１の第１回転軸１１の端面をドライブギヤ１側に向かって付勢する。また、第２シリンダ室２２bの吐出圧導入路２４(高圧導入路)に高圧側から作動流体が導入されることによって、第２ピストン４０がドリブンギヤ２の第２回転軸１２の端面をドリブンギヤ２側に向かって付勢する。このとき、第１,第２回り止め機構の凸部３０a,４０a(第１,第２係止部)が吐出圧導入路２３,２４(高圧導入路)の開口部の一部に係止するので、吐出圧導入路２３,２４を作動流体の導入と第１,第２回り止め機構の両方に兼用でき、構成を簡略化できる。

【0037】

上記実施の形態では、ギヤポンプについて説明したが、ギヤモータに関しても作用が反対であるだけで構造は同様であるため、本発明を適応できる。

【0038】

また、上記実施の形態では、第１,第２シール部材３１,４１として、第１ピストン３０に設けられた嵌合溝と第２ピストン４０に設けられた嵌合溝に夫々嵌合されたＯリングを用いたギヤポンプについて説明したが、第１,第２シール部材をハウジング側に設けてもよく、第１ピストンの外周と第１シリンダ室の内周との間や第２ピストンの外周と第２シリンダ室の内周との間をシールする第１,第２シール部材であればよい。

【0039】

また、上記実施の形態では、第１,第２回り止め機構の凸部３０a,４０a(第１,第２係止部)が吐出圧導入路２３,２４(高圧導入路)の開口部の一部に係止するようにしたが、第１,第２回り止め機構はこれに限らず、第１,第２ピストンの外周にスプライン構造を設けたり、第１,第２シリンダ室の高圧導入路側から第１,第２ピストンの偏心位置に出没自在に挿入されたピンを設けたりしてもよい。

【0040】

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

【符号の説明】

【0041】

１…ドライブギヤ
１a…歯
２…ドリブンギヤ
２a…歯
５…第１サイドプレート
６…第２サイドプレート
１０…ボディ
１１…第１回転軸
１１a…連結部
１２…第２回転軸
１３Ａ,１３Ｂ,１４Ａ,１４Ｂ…軸受
１５…オイルシール
２０…ベアリングケース
２１…マウンティング
２２…カバー
２２a…第１シリンダ室
２２b…第２シリンダ室
２３,２４…吐出圧導入路
３０…第１ピストン
３０a…凸部
３１…第１シール部材
４０…第２ピストン
４０a…凸部
４１…第２シール部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】