特許 6006811 回転型流体機械

(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】6006811

(24)【登録日】2016年9月16日

(45)【発行日】2016年10月12日

(54)【発明の名称】回転型流体機械

(51)【国際特許分類】

   F04C 2/18 20060101AFI20160929BHJP

   F04C 15/00 20060101ALI20160929BHJP

   F03C 2/08 20060101ALI20160929BHJP

【ＦＩ】

   F04C2/18 321A

   F04C15/00 B

   F03C2/08 A

【請求項の数】8

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-559375(P2014-559375)

(86)(22)【出願日】2013年1月29日

(86)【国際出願番号】JP2013051844

(87)【国際公開番号】WO2014118876

(87)【国際公開日】20140807

【審査請求日】2015年3月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 貴廣

(72)【発明者】

【氏名】尾坂 忠史

【審査官】 加藤 一彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２１６０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３０３７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１７７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２８７５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０６４９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０４２４６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ ２／１８

Ｆ０４Ｃ １５／００

Ｆ０３Ｃ ２／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のギヤ、前記ギヤの側面に配置された側板、前記ギヤの円周方向の一部を覆うように配置されたシールブロックから構成された組立体と、
前記組立体を収容するケースと、
前記側板または前記シールブロックと前記ケースとの間に設置され、かつ前記側板または前記シールブロックに形成された切り欠き部に沿って設置され、前記ケース内部の高圧部分と低圧部分を区画し、内側を低圧部分、外側を高圧部分に区画する環状のシール部材とを備え、
前記組立体が前記ケース内に組み込まれた時に、前記シール部材による前記側板を前記ギヤ方向に押す力が前記シール部材の設置位置に応じて部分的に大きくなるように、前記シール部材または前記切り欠き部が構成されており、
前記シール部材による前記側板を前記ギヤ方向に押す力を部分的に大きくする位置は、前記ギヤの噛合う部分に対応する位置であることを特徴とする回転型流体機械。

【請求項2】

一対のギヤ、前記ギヤの側面に配置された側板、前記ギヤの円周方向の一部を覆うように配置されたシールブロックから構成された組立体と、
前記組立体を収容するケースと、
前記側板または前記シールブロックと前記ケースとの間に設置され、かつ前記側板または前記シールブロックに形成された切り欠き部に沿って設置され、前記ケース内部の高圧部分と低圧部分を区画し、内側を低圧部分、外側を高圧部分に区画する環状のシール部材とを備え、
前記組立体が前記ケース内に組み込まれた時に、前記シール部材による前記側板を前記ギヤ方向に押す力が前記シール部材の設置位置に応じて部分的に大きくなるように、前記シール部材または前記切り欠き部が構成されており、
前記シール部材による前記側板を前記ギヤ方向に押す力を部分的に大きくする位置は、前記シールブロックが前記ギヤの円周方向の一部を覆う区間の前記ギヤ回転中心寄りの領域に対応する位置であることを特徴とする回転型流体機械。

【請求項3】

一対のギヤ、前記ギヤの側面に配置された側板、前記ギヤの円周方向の一部を覆うように配置されたシールブロックから構成された組立体と、
前記組立体を収容するケースと、
前記側板または前記シールブロックと前記ケースとの間に設置され、かつ前記側板または前記シールブロックに形成された切り欠き部に沿って設置され、前記ケース内部の高圧部分と低圧部分を区画し、内側を低圧部分、外側を高圧部分に区画する環状のシール部材とを備え、
前記組立体が前記ケース内に組み込まれた時に、前記シール部材による前記側板を前記ギヤ方向に押す力が前記シール部材の設置位置に応じて部分的に大きくなるように、前記シール部材または前記切り欠き部が構成されており、
前記シール部材による前記側板を前記ギヤ方向に押す力を部分的に大きくする位置は、前記組立体が前記ケース内に組み込まれる前の状態において、前記ギヤの側面と前記側板間に生じた隙間に対応する位置であることを特徴とする回転型流体機械。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか一項に記載の回転型流体機械において、
前記シール部材による前記側板を前記ギヤ方向に押す力を部分的に大きくする位置に対応する位置に設置される前記シール部材の部分は、前記切り欠き部の深さ方向で、かつ、前記シール部材の延伸方向と垂直な方向に切断した前記シール部材の断面形状が、前記シール部材の他の部分の前記断面形状と異なるように形成されていることを特徴とする回転型流体機械。

【請求項5】

請求項４に記載の回転型流体機械において、
前記断面形状が異なる前記シール部材の部分は、前記他の部分よりも、前記切り欠き部の外側に広がった断面形状を有することを特徴とする回転型流体機械。

【請求項6】

請求項４に記載の回転型流体機械において、
前記断面形状が異なる前記シール部材の部分は、前記他の部分よりも、前記切り欠き部の深さ方向の高さが大きい断面形状を有することを特徴とする回転型流体機械。

【請求項7】

請求項１〜３の何れか一項に記載の回転型流体機械において、
前記シール部材による前記側板を前記ギヤ方向に押す力を部分的に大きくする位置に対応する位置に設置される前記シール部材の部分は、前記シール部材の他の部分の弾性率よりも高い弾性率を有する材料を用いて形成されていることを特徴とする回転型流体機械。

【請求項8】

請求項１〜３の何れか一項に記載の回転型流体機械において、
前記シール部材による前記側板を前記ギヤ方向に押す力を部分的に大きくする位置に対応する位置に形成される前記切り欠き部の部分は、前記切り欠き部の他の部分に比べて浅く形成されていることを特徴とする回転型流体機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ギヤポンプまたはギヤモータのように歯車を用いた回転型流体機械に関する。

【背景技術】

【0002】

建設機械、ロボット、自動車等の移動体に用いられるアクチュエータの油圧源としてギヤポンプが用いられている（例えば、特開平１０−２５２５８９号公報（特許文献１）参照）。

【0003】

特許文献１に記載されたギヤポンプでは、回転軸がそれぞれギヤケースに軸支され互いに外接してかみ合う一対のギヤと、ギヤの側面シールを行う一対の側板と、吸入ポート近傍においてギヤの歯先シールを行うシールブロックから構成されたポンプ組立体をギヤケース内に収容し、側板或いはシールブロックのギヤケース側の端面に形成された溝に圧力区画シール（内側を吸込圧力、外側を吐出圧力に区画するシール）を設置している。圧力区画シールはゴム等の弾性体で作られており、弾性体による初期荷重のみで軽く側板とギヤ側面が接触している状態を得るようにしている。また、圧力区画シールの断面を階段状に形成することで、圧力区画シール（ゴム）が溝内で膨潤しても逃げられる空間を設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−２５２５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

圧力区画シールは、溝や段差などの所定位置に設置された際に各部品の寸法公差の積み上げを考慮して、組み立てられた時に圧力区画シールのつぶし代があって側板或いはギヤケースと接触面圧を持って接触する寸法で設計しなければならない。言い換えれば、側板或いはシールブロックとギヤケースの間にできる隙間を確実に塞ぐために、圧力区画シールの高さに比べて、側板或いはシールブロックに形成された溝の高さが低くなるように設計される。これによってギヤポンプを組み立てた後に圧力区画シールがつぶされて側板或いはシールブロックとギヤケース内壁に対して接触面圧を発生しながら密着する。

【0006】

接触面圧が十分にないと圧力区画シールが側板、ギヤケースに密着せず、漏れが発生し、ポンプの容積効率を低下させる要因になる。一方、確実にシールをするため、圧力区画シールのつぶし代を大きくすると、圧力区画シールの反発力の増大により、側板がギヤ側面に押し付けられる力も大きくなってしまう。そのため、ギヤ側面に発生する摩擦力が増大し、ポンプの圧力応答性が低下する要因になる。さらに、ポンプ駆動時の最大トルクも大きくなるため、大トルクを発生できるように、駆動源モータの大容量化による対応が必要となり、システム全体が大きくなってしまう。

【0007】

ところで、ギヤポンプは２枚のギヤが噛み合う区間で、ある回転角度の時にギヤ同士が２箇所で接触し、２枚のギヤの歯溝の間で閉じ込まれてしまう領域ができる。この閉じ込み領域は、ギヤの回転に伴って容積が変化するが、その体積は小さいため微小な容積変化でも圧力変動が大きくなる。そのため、２枚のギヤを挟むように設けた側板は、この圧力変動により発生する力によってギヤの側面から引きはがされ、ポンプ内の高圧領域（吐出ポート側）と低圧領域（吸入ポート側）が連通し、ポンプの容積効率を低下させる可能性がある。

【0008】

特許文献１では、圧力区画シールの断面が階段状に形成されているので、つぶされる部分の断面の厚さが薄くなり、その結果、側板或いはシールブロックとギヤケースとの間でつぶされる量を十分に確保しながら、ポンプを組み立てた後に圧力区画シールが発生する側板をギヤ方向に押す力が低減され、側板とギヤとの間の摩擦増加による負荷トルクの増大を避けることが可能となっている。しかしながら、特許文献１では、圧力区画シールは、シール全長においてその断面形状が一様に形成されている。そのため、断面形状を階段状に形成し、側板をギヤ側に押す力を低減した場合、シール全長において押す力が弱くなることから、上述の圧力変動により発生する力によって側板がギヤの側面から引きはがされやすくなり、ポンプの容積効率低下がさらに大きくなる可能性がある。

【0009】

また、特許文献１に記載のように、比較的短い区間でシールブロックにより歯先のシールを行うギヤポンプの場合、ギヤの回転角によって高圧になる領域が変化する。吸入ポート（低圧領域）に最も近い位置まで高圧領域が入り込むと、側板をギヤ側面から引きはがす力が最大となる。しかし、特許文献１では、上述したように、圧力区画シールは、シール全長においてその断面形状が一様に形成されていることから、断面形状を階段状に形成して側板をギヤ側に押す力を低減した場合、側板をギヤ側面から引きはがす力に対抗することができない。

【0010】

側板をギヤ側面から引きはがす力に対抗するために、この力よりも大きな力で側板をギヤ側面へ押しつけるようにする場合には、圧力区画シールのつぶされる部分を大きくすることになる。その場合、シール全体が発生する力が大きくなるため摩擦の増大によりポンプ応答性や効率低下の要因となり得る。

【0011】

また、側板の反りや面精度の影響により組み立てた状態で側板とギヤとの間に隙間ができてしまうことがある。

【0012】

側板を樹脂などの剛性の低い材料で構成した場合、圧力区画シールが発生する力で側板を変形させてギヤと密着させることができるが、一様な断面形状を持つ圧力区画シールを用いた場合、隙間のない箇所には、側板をギヤ側面へ押す力が必要以上に発生し、摩擦が増大してしまう。

【0013】

このように、本発明者等の検討によれば、従来の圧力区画シールでは、局所的に作用する圧力変動などに基づくポンプ内部の漏れを低減し、さらに、側板或いはシールブロックとギヤとの間の摩擦増大を抑制して圧力応答性の向上や駆動トルクの低減などを実現することが困難である。この課題は、ギヤモータでも同様に生じる。

【0014】

本発明の目的は、ギヤポンプやギヤモータ内部の漏れの低減と、応答性の向上などを実現することが可能な回転型流体機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、側板とケースとの間に設置された圧力区画を行うシール部材が側板をギヤ側に押す力を、シール部材の全長にわたって一様にするのではなく、部分的に強くするようにしたものである。

【0016】

具体的には、請求の範囲の記載の構成とすることにより上記課題を解決するものである。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ギヤポンプやギヤモータ内部の漏れの低減と、応答性の向上などを実現することが可能となる。

【0018】

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明に係るギヤポンプの実施例１の基本構成を示す断面図であって、駆動軸に直角な方向の断面図。

【図2】図１に示すギヤポンプのＡ−Ａ断面図。

【図3】図２に示すギヤポンプのＥ−Ｅ断面図。

【図4】図１に示すギヤポンプのＢ−Ｂ断面図。

【図5】図１に示すギヤポンプのＣ−Ｃ断面図。

【図6】図２に示すギヤポンプのＦ部拡大図であって、実施例１のギヤポンプで適用されるシール部材のポンプ組立完了後の状態を示す図。

【図7】図５に示すギヤポンプのＧ部拡大図であって、実施例１のギヤポンプで適用されるシール部材のポンプ組立完了後の状態を示す図。

【図8】図５に示すギヤポンプのＧ部拡大図であって、実施例１のギヤポンプで適用される図７とは別の断面形状を持つシール部材のポンプ組立後の状態を示す図。

【図9】図５に示すギヤポンプのＧ部拡大図であって、実施例１のギヤポンプで適用される図７とは別の断面形状を持つシール部材のポンプ組立前後の状態を示す図。

【図10】本発明に係るギヤポンプの実施例２で適用されるシール部材の斜視図。

【図11】本発明に係るギヤポンプに実施例２で示すシール部材を適用した場合の図５のＧ部拡大図であってシール部材のポンプ組立前後の状態を示す図。

【図12】本発明に係るギヤポンプに実施例２で示すシール部材を適用した場合の図２のＦ部拡大図であってシール部材のポンプ組立前後の状態を示す図。

【図13】本発明に係るギヤポンプの実施例３で適用されるシール部材の斜視図。

【図14】本発明に係るギヤポンプに実施例３で示すシール部材を適用した場合の図５のＧ部拡大図であってシール部材のポンプ組立前後の状態を示す図。

【図15】本発明に係るギヤポンプに実施例３で示すシール部材を適用した場合の図２のＦ部拡大図であってシール部材のポンプ組立前後の状態を示す図。

【図16】本発明に係るギヤポンプの実施例４の構成でケースを閉じる前の状態でギヤ側面に垂直な位置から見た図。

【図17】図１６に示すギヤポンプのＨ−Ｈ断面図。

【図18】本発明に係るギヤポンプを適用した油圧コントロール部により動作するアームを示す概略図。

【図19】図１８に示す油圧コントロール部の概略図。

【図20】本発明に係るギヤポンプを適用した油圧コントロール部により動作する操舵部を示す概略図。

【図21】図２０に示す油圧コントロール部の概略図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明にかかる実施例を図面に基づいて説明する。以下の説明では、本発明をギヤポンプに適用した場合について説明する。

【実施例1】

【0021】

以下、図１〜５を用いて、本発明の実施例１によるギヤポンプ１を説明する。なお、図１は本発明の実施例１によるシール部材を備えたギヤポンプ１の基本構成を示す図であり、駆動軸に直角な方向の断面図である。図２は図１に示すギヤポンプのＡ−Ａ断面図、図３は図２に示すギヤポンプのＥ−Ｅ断面図、図４は図１に示すギヤポンプのＢ−Ｂ断面図、図５は図１に示すギヤポンプのＣ−Ｃ断面図である。なお、図１は図２に示すギヤポンプのＤ−Ｄ断面図に相当する。

【0022】

図１及び図２に示すように、ギヤポンプ１は、ポンプ組立体１０を備える。ポンプ組立体１０は、ドライブシャフト（駆動軸）２と、ドリブンシャフト（従動軸）３と、一対のギヤ４，４’と、駆動ピン５と、一対の側板６，６’と、シールブロック７とを備える。

【0023】

ドライブシャフト２は、外部の電動モータ等の駆動源（図示省略）に接続され、回転駆動する。ドリブンシャフト３は、一対のギヤ４，４’を介して、ドライブシャフト２から回転力が与えられて回転する。一対のギヤ４，４’は、図２に示すように、それぞれドライブシャフト２とドリブンシャフト３に支持され、歯先同士が互いに噛み合う。駆動ピン５は、図３に示すように、ドライブシャフト２、ドリブンシャフト３とギヤ４，４’がそれぞれ一体となって回るように、両シャフト２，３に挿入される。一対の側板６，６’は、図２及び図４に示すように、ギヤ４，４’の両側面に隣接して配置され、図１及び図３に示すように、シールブロック７と接触する接触面２１を有する。シールブロック７は、図１及び図３に示すように、側板６，６’と接触面２１で接触し、図３に示すように、ギヤ４，４’の円周方向の一部を覆う（吸入ポート近傍における歯先に対向して配置される）。すなわち、シールブロック７は、ギヤ４，４’の円周方向の一定範囲において、ギヤ４，４’の歯先に近接する。

【0024】

図２に示すように、側板６は、ギヤ４の側面４ｂ及びギヤ４’の側面４ｂ’と隣接して配置されており、側板６’は、ギヤ４の側面４ａ及びギヤ４’の側面４ａ’と隣接して配置されている。ギヤ４，４’の側面４ｂ、４ｂ’が側板６に対して摺動可能に接触し、ギヤ４，４’の側面４ａ、４ａ’が側板６’に対して摺動可能に接触する。これにより、側板６，６’は、ギヤ４，４’の両側面をシールする。

【0025】

なお、側板６，６’は、それぞれ２つの貫通穴を有する。側板６，６’の貫通穴にドライブシャフト２とドリブンシャフト３を通すことによって、ドライブシャフト２とドリブンシャフト３の双方の軸が平行かつ所定の間隔をおいて支持される。

【0026】

側板６，６’は、部品の共通化が図れるように同一形状に形成されており、また、図１に示すように、吸込用流通孔となる吸入ポート１９を有する。また、図３に示すように、吸入ポート１９の近傍における側板６，６’の外縁の形状は、ギヤ４，４’の歯先で形成される円の外径とほぼ等しい円弧形状である。

【0027】

また、図３に示すように、シールブロック７の側板６，６’との接触面は、側板６，６’の円弧形状の部分とほぼ同一の形状を有している。上述したように、シールブロック７と側板６，６’は、側板６，６’の接触面２１にて密着する。

【0028】

ポンプ組立体１０は、図２に示すように、フロントケース１１とリアケース１２とからなるケース１３に収容される。フロントケース１１とリアケース１２は、シールブロック７とは異なる部材で構成される。リアケース１２は、図１〜５に示すように、凹部１２ａを有している。図２、図４及び図５に示すように、凹部１２ａの解放端部にフロントケース１１が取り付けられることで、液を密封するための空間が形成される。

【0029】

ポンプ組立体１０は、図２、図４及び図５に示すように、ドライブシャフト２の延伸方向の両端面の側板の段差６ａ，６ａ’とシールブロックの段差７ｂ，７ｂ’にシール部材８，８’が設置され、シール部材８，８’を介してフロントケース１１とリアケース１２に挟まれ支持される。フロントケース１１とリアケース１２は、図１に示すノックピン９によって互いの位置が合わされ、ボルト２３によって締結される。なお、段差６ａ，６ａ’、段差７ｂ，７ｂ’は、側板６，６’の外周部、シールブロック７の内周部に形成された切り欠き部である。本実施例では、切り欠き部として、段差６ａ，６ａ’、段差７ｂ，７ｂ’を形成しているが、段差に代えて側板やシールブロックに溝を形成し、溝にシール部材８，８’を設置するようにしても良い。また、シール部材８，８’はゴムなどの弾性体で形成されている。

【0030】

リアケース１２の凹部１２ａは、例えば図１、図３に示す形状を有し、図１〜５に示すように、ポンプ組立体１０とシール部材８，８’とを収納する。

【0031】

図１、図３に示すように、リアケース１２の凹部１２ａのシールブロック７と対向する面１２ｂは、円筒面（ドライブシャフトの延伸方向に延びる円筒の内周面）の一部を形成している。シールブロック７のリアケース１２の凹部１２ａと対向する面７ａも円筒面（ドライブシャフトの延伸方向に延びる円筒の外周面）の一部を形成している。そのため、ポンプ組立体１０は、円筒面であるリアケース凹部の対向面１２ｂの円弧中心を通りドライブシャフト２に平行な直線を回転軸とし、この回転軸の回りに回転可能に拘束される。

【0032】

リアケース１２の凹部１２ａには、図１、図３に示すように、内壁の一か所に突出部１２ｃを設ける。図１、図３では、突出部１２ｃは、ドライブシャフト２とドリブンシャフト３とを結ぶ方向（図１、図３の左右方向）において、ドライブシャフト２に対して、ポンプ組立体１０の回転軸とは反対側にある部分、すなわち、ドライブシャフト２の左方で且つ下方に設けられている。但し、図１、図３に示す突出部１２ｃを設けた位置は一例であり、これに限定されるものではない。

【0033】

突出部１２ｃは、図４に示すように、２枚の側板６，６’のうち一方（図４ではフロントケース１１から遠い方にある側板６’）と接触し、ポンプ組立体１０が上述した回転軸の回りに回転するのを抑止する。本実施例では、側板６’は、ドライブシャフト２とドリブンシャフト３とを結ぶ方向（図１、図３の左右方向）において、ドライブシャフト２に対して、ポンプ組立体１０の回転軸とは反対側にある部分が、リアケース１２の凹部１２ａに設けた突出部１２ｃと接触する。

【0034】

また、図１、図３及び図５に示すように、シールブロック７が位置する方向へ側板６，６’を押圧するために、付勢機構１４ａ，１４ｂが設けられる。付勢機構１４ａ，１４ｂは、弾性体であり、例えばバネとピンにより構成される。付勢機構１４ａ，１４ｂは、図１、図３及び図５に示すように、側板６，６’とリアケース凹部１２ａの内壁との間に配置される。

【0035】

付勢機構１４ａは、図３に示すように、ドライブシャフト２とギヤ４の回転方向Ｒ１と同じ方向にポンプ組立体１０を回転させるように配置され、側板６’を押圧する。すなわち、付勢機構１４ａは、ドライブシャフト２とドリブンシャフト３とを結ぶ方向（図３の左右方向）において、ポンプ組立体１０の回転軸に対して、突出部１２ｃの位置（図３の左側）とは反対側の位置（図３の右側）に配置され、側板６’を押圧する。側板６’は、上述したように、リアケース１２の凹部１２ａの突出部１２ｃによって支えられる。

【0036】

付勢機構１４ｂは、図１に示すように、ドライブシャフト２とドリブンシャフト３とを結ぶ方向とドライブシャフト２の延伸方向とに垂直な方向（図３の上下方向）において、ポンプ組立体１０の回転軸に対して、シールブロック７の位置（図３の上側）とは反対側の位置（図３の下側）に配置され、側板６を押圧する。

【0037】

図１〜５に示す構成によって、ポンプ組立体１０は、リアケース１２の凹部１２ａの内部に、回転軸の回りに回転可能に収められる。ポンプ組立体１０の回転は、付勢機構１４ａが側板６’をリアケース１２の凹部１２ａの突出部１２ｃに押圧することで、抑止される。これにより、ポンプ組立体１０は、リアケース１２の凹部１２ａの内部での位置が決められる。また、側板６は、リアケース１２の凹部１２ａに接触せず、付勢機構１４ｂによって押圧されて、接触面２１でシールブロック７と密着した状態で位置が固定される。

【0038】

上記の構成によって、一方の側板６’は、ポンプ組立体１０の位置を固定する役割を担い、他方の側板６は、リアケース１２の凹部１２ａの対向面１２ｂに保持されたシールブロック７に接触することで固定される。このため、加工誤差により、シールブロック７との接触面２１の形状が２枚の側板６，６’の間でわずかに異なる場合でも、一方の側板が、他方の側板とシールブロック７との密着を阻害することがない。

【0039】

また、図２、図４及び図５に示すように、フロントケース１１は、リアケース１２との接触面に溝１５を有する。溝１５には、ケースシール１６が配置される。ケースシール１６は、フロントケース１１とリアケース１２とを組み合わせた際に双方の間に生じ得る隙間をシールして、リアケース１２内の液体が外部へ漏れるのを防止する。

【0040】

また、図２、図４及び図５に示すように、フロントケース１１には、リアケース１２との接触面とは反対側の面（例えば、図２における下面）に、凹部１７が設けられる。凹部１７には、オイルシール１８が配設される。オイルシール１８は、フロントケース１１の凹部１７に圧入され、外周面が凹部１７の壁面と密着し、内周面に対してドライブシャフト２の外周面が摺動可能に接する。これにより、オイルシール１８は、ドライブシャフト２とフロントケース１１との間にできる隙間をシールし、ギヤポンプの駆動時に、ポンプ室内部の液体が外部に漏れ出さないようにしている。

【0041】

図５に示すように、吸入ポート１９は、側板６，６’とシールブロック７とリアケース１２とで形成される。また、リアケース１２に形成された流路により、吐出ポート２０が形成される。吐出ポート２０は、図１、図３及び図５に示すように、リアケース１２の凹部１２ａと連通している。

【0042】

なお、吸入ポート１９の上流には、ギヤポンプ１へ液体を供給するタンク（図示省略）等が接続される。吐出ポート２０の下流には、バルブやシリンダ（図示省略）等が接続され、ポンプ吐出圧が調整される。また、ドライブシャフト２には、モータ等の駆動源（図示省略）が接続される。

【0043】

ギヤポンプ１を駆動した際には、リアケース１２の凹部１２ａに、高圧領域と低圧領域とが形成される。この高圧領域と低圧領域は、以下に述べる各部品によって区画される。この各部品によるシールについて説明する。ギヤポンプ１は、ギヤ４，４’の噛み合い部、ギヤ４，４’の歯先とシールブロック７との近接面、ギヤ４，４’の側面４ａ，４ｂ，４ａ’，４ｂ’と側板６，６’との摺動接触面、シールブロック７と側板６，６’との接触面、並びにポンプ組立体１０の端面とフロントケース１１及びリアケース１２との接触面をシールするためシール部材８，８’を設置する。このシール部材８，８’によって、吸入ポート１９の周辺と吐出ポート２０の周辺に差圧ができたときに液が連通しないように区画される。シール部材８，８’の内側が低圧領域となり、外側が高圧領域となる。

【0044】

次に、本実施例で用いるシール部材８，８’について説明する。シール部材８，８’はギヤポンプ１を組み立てた際に側板６，６’やケース１３（フロントケース１１またはリアケース１２）の内面に密着させるため、側板の段差６ａ，６ａ’とフロントケース１１またはリアケース１２との隙間（図２の上下方向）よりもシール部材８，８’の高さの方を大きくする。これによってギヤポンプ１を組立後、シール部材８，８’は駆動軸方向につぶされ、側板６，６’、フロントケース１１、リアケース１２と接触面圧を発生しながら密着する。

【0045】

本実施例で用いるシール部材８は、図１に示す方向から見ると、ギヤ４，４’が噛合う部分に対応する位置を通過する部分８１と、側板６，６’とシールブロック７が接触してシールを行う区間よりもギヤ回転中心寄りで、吸入ポート１９の液を高圧領域に送り出す位置を通過する部分８２の断面形状は、他の部分（圧力変動のない或いは少ない部分８３や部分８４）に比べて、側板６，６’の段差６ａ，６ａ’、シールブロックの段差７ｂ，７ｂ’の外側に向けて広くする。ここで、ギヤ４，４’噛合い部分に相当する位置は図１に示すように実際に噛合っている部分だけではなく、ギヤ４，４’歯先が回転に伴って次第に近くなってくる領域もシール部材８の幅を広くするようにしてもよい。また、シール部材８の部分８２は図１のシール部材８の幅が広い部分に示すように、シールブロック７と側板６，６’の接触部からギヤ回転中心寄りの位置をシール部材８の輪郭方向にある程度の長さで幅を広くすることにしてもよい。

【0046】

シール部材８の部分８３や部分８４では、図６（図２のシール部材８の点線で囲った部分Ｆ、シール部材８の部分８４の断面に相当）に示すように、例えばＬ形状の断面を有しており、シール部材を薄くする部分８５を設け、つぶされた時にシール部材８が発生する側板６をギヤ４，４’へ押す力を低減する。本実施例では、シール部材の幅を薄くした部分を側板６側に形成し、厚くした部分８６をフロントケース１１側に形成しているが、シール部材の幅を厚くした部分を側板６側に形成し、薄くした部分８６をフロントケース１１側に形成しても良い。

【0047】

一方、シール部材８の部分８１や部分８２では、図７（図５のシール部材８の点線で囲った部分Ｇ、シール部材８の部分８１の断面に相当）に示すようにシール部材８は段差６ａの外側（図７の下方）に広がった構造とする。これによってこの部分８１は側板６をギヤ４，４’方向へ押す力が、部分８３や部分８４に比べて大きくなる。言い換えれば、本実施例では、圧力変動の大きい部分に相当する位置（領域）にあるシール部材が側板６をギヤ４，４’方向へ押す力が他の部分（圧力変動のない或いは少ない部分）に相当する位置（領域）にあるシール部材のそれよりも大きくするものであり、これをシール部材の幅を部分的に変えることにより実現している。本実施例ではシール部材の幅を部分的に変えて側板６をギヤ４，４’方向へ押す力を大きくする部分を設けることが重要なポイントであり、部分的に幅を大きくする範囲は圧力変動の大きさに応じて適宜決定される。また、本実施例では、図１に示すように、例えば、シール部材の幅が部分８１から部分８４に移行する従って漸次幅が小さくなるように形成されているが、これに限定されるものではない。

【0048】

次に、本実施例に示すシール部材８，８’を有するギヤポンプ１の動作について説明する。ドライブシャフト２は、前記したようにモータ等の駆動源（図示省略）によって駆動される。ギヤ４は、ドライブシャフト２と一体となって回転するように支持されている。このため、ドライブシャフト２が図３に示す回転方向Ｒ１へ回転すると、ギヤ４も回転方向Ｒ１へ回転する。ギヤ４’は、ギヤ４と歯先同士が噛み合っており、ドリブンシャフト３と一体となって回転する。このため、ギヤ４が回転方向Ｒ１へ回転すると、ギヤ４’は、回転方向Ｒ２へドリブンシャフト３と一体となって回転する。

【0049】

回転によりギヤ４，４’の噛合った歯が離れることで、吸入ポート１９の周りの空間の体積が増え、これに伴って吸入ポート１９から液が吸入される。吸入ポート１９の周りの液は、ギヤ４，４’の回転によって、ギヤ４，４’の歯溝に収容されてギヤ４，４’の回転方向Ｒ１，Ｒ２に沿って搬送される。搬送された液は、ギヤ４，４’の回転に伴い、歯溝から流れ出る。

【0050】

前記したように、ギヤポンプ１の吸入ポート１９の周辺と吐出ポート２０の周辺は、各部品のシールにより液が連通しないようになっている。このため、歯溝から流れ出た液により吐出ポート２０の周辺では圧力が上昇し、吐出ポート２０から液が吐出される。

【0051】

このような動作を連続して行うことで、ギヤポンプ１は、シール部材８，８’の内側のみが低圧となり、それ以外の部分は高圧になる。

【0052】

ギヤ４，４’の噛合い部分では回転角度によってギヤ同士が２点で接触した状態なる場合がある。この状態では２枚のギヤ４，４’の歯溝と側板６，６’によって囲まれた領域（閉じ込み領域）ができ、ギヤ４，４’の回転により、容積が減少して、その後増加する。この閉じ込み領域の容積は小さいため、微小な容積変化で大きな圧力変動が引き起こされ、この圧力を受ける側板６，６’はギヤ４，４’の側面から引きはがされる方向（図２の上下方向）に大きな力を受ける。また、噛合い部で圧力変化が起きる箇所は、側板の重心からずれた位置にあり、シール部材８は図１に示すようにドライブシャフト２とドリブンシャフト３の中心を通る直線に対して非対称な輪郭を持つ。そのため、シール部材８が全体で同じ断面形状を持ち、軽い力で側板６，６’をギヤ４，４’方向へ押すように構成した場合、側板６，６’は噛合い部での圧力によって傾きながらギヤ４，４’の側面から離れ、ギヤポンプ１の低圧領域と高圧領域が連通し、容積効率が低下する可能性がある。

【0053】

また、ギヤ４，４’の歯先はシールブロック７によって一部区間がシールされるが、図３に示すようにギヤ４，４’の角度によっては、より吸入ポート１９に近い位置まで高圧の液体が入り込む。この場合も、側板６，６’がギヤ４，４’の側面から引きはがされる方向に力を受け、先のギヤ４，４’噛合い部と同じように側板６，６’とギヤ４，４’の間に隙間ができて高圧領域と低圧領域が連通する可能性がある。

【0054】

これらの課題に対して、本実施例の構成は、ギヤが噛合う部分に対応する位置（圧力変化が起こる箇所の直上に相当する位置）にあるシール部材８の一部（部分８１）を他の部分（部分８３，８４）に比べて側板６の段差６ａの外側に広げた構造としている。

【0055】

この部分８１が側板６を押す力は他の部分（部分８３，８４）と比べて大きくなる。例えば部分８１のシール部材８が発生する力を、ギヤ４，４’の噛合い部の閉じ込み領域における圧力上昇による力よりも大きくなるように設計することで、側板６，６’がギヤ４，４’から引きはがされないため、容積効率が低下しない。

【0056】

また、例えばシール部材８の全体を側板６の段差の外側に広げた形状とした場合にも大きな押付力が側板６に作用し、側板６とギヤ４，４’の間に隙間ができることがないが、本実施例の構成のようにシール部材８による押付力を部分的に大きくした方が、ギヤ４，４’に全体作用する力が小さく抑えられ、トルクの増加を最小に抑えることができる。

【0057】

また、先に述べたように側板６はギヤ４，４’の噛合い部での圧力上昇を受けて傾きながら浮き上がると予想される。このため、浮き上がろうとする力が作用している箇所を押さえつける方が、より効果的にギヤ４，４’と側板６の隙間ができないようにできる。

【0058】

また、側板６、シールブロック７とケース１３（フロントケース１１またはリアケース１２）の製造誤差によって側板６あるいはシールブロック７の段差とケース１３（フロントケース１１またはリアケース１２）の間の隙間が個体によって変化するため、シール部材８全体で押付力が大きくなるように全輪郭でシール部材８の幅を広げると、ギヤポンプ１の駆動トルクが個体によって大きくばらつく可能性がある。しかし、本実施例の構成によればシール部材８の一部の幅のみを広げるため、ギヤポンプ１の駆動トルクのばらつきは小さい。

【0059】

さらに、側板６，６’が樹脂などの弾性率の低い材料で形成されている場合、シール部材８全輪郭の幅を広げて押付力を大きくした場合、側板６，６’が変形し、歯車４，４’噛合い部に対して十分な力が作用しない可能性がある。しかし、本実施例の構成によれば、噛合い部分の近くを押さえるため効果的に力を作用させることができる。

【0060】

また、噛合い部分と同様に、図１に示すように、側板６，６’とシールブロック７が接触している区間よりもギヤ４，４’の回転中心寄りの領域を通過するシール部材８の一部（部分８２）についても側板６，６’段差の外側方向に断面を広げた形状としている。ここで、側板６，６’とシールブロック７が接触している区間よりもギヤ４，４’の回転中心寄りの領域とするのは、高圧液がギヤ４，４’の歯溝に入るためであり、歯先から歯底の間に相当する部分である回転中心寄りの領域に押付力を作用させた方がより効果的に側板６，６’の浮き上がりを阻止できる。

【0061】

この構成によって先に説明した歯車４，４’噛合い部の場合と同様に側板６，６’を引きはがす力が作用する場所についてシール部材８が側板を押す力を強くすることができる。これによって、ポンプ駆動中に側板が引きはがされなくなるため、容積効率が低下せず、トルクの上昇についても先のギヤ４，４’閉じ込み部と同様に最小にとどめることが可能である。

【0062】

また、シール部材８の部分８１，８２を側板６の溝の外側に広げた構成とするのは、側板６を引きはがそうとする力は面で作用するため、シール部材８の部分８１，８２も同様に面で押さえるためである。これにより、側板６の浮き上がりを確実に阻止できる。

【0063】

なお、本実施例では、ギヤ４，４’の噛合い部分に相当する部分８１と歯先シール部分に相当する部分８２の両方について、シール部材８の断面形状が側板６，６’の段差の外側に広がるようにしているが、どちらか一方の断面形状のみ幅を変える（大きくする）構成としても良い。例えば、より大きな圧力変動が生じる部分に相当する部分のみ幅を大きくすることにより、駆動トルクの増大を抑制しながら容積効率の低下を抑制することができる。

【0064】

また、シール部材８の幅を広げる部分の断面形状を、図７に示すように側板６、フロントケース１１側で同じだけ広げるのではなく、図８や図９（左側）のように側板６，６’の段差からフロントケース１１間で一部の幅が広くなるようにしてもほぼ同等の効果を得ることができる。

【0065】

また、図９の左側はフロントケース１１とリアケース１２が組み立てられる前のシール部材８の断面の状態で、右側はフロントケース１１とリアケース１２がケース１３として組み立てられた後の状態を示す。図９に示すようにシール部材８を側板６の段差の外側に広げるのは側板６の段差とケース１３の隙間の高さ分（図９の寸法Ａ）だけとする。このような構成とすることで、側板６を引きはがす力が作用する箇所で、微小に側板６がギヤ４，４’から浮き上がった瞬間にシール部材８の幅を広げた部分８７が力を発生するので、浮き上がる量を最小限に抑えることができる。そのため、先に説明した構成とほぼ同等の効果を得ることができる。また、図９の構成の場合、駆動トルクの増大をより抑制することができる
また、本実施例ではシール部材８を同一の材料で形成する場合を説明したが、一部の材料を変更することにより、押付力を部分的に変更（大きく）するようにしてもよい。例えば、本実施例で説明した側板６，６’の段差の外側に広げる部分８１，８２を弾性率の高い材料で形成することにより、この部分で大きな力を発生させ、側板６，６’をギヤ４，４’に大きな力で押し付ける構成としてもほぼ同じ効果を得ることができる。

【実施例2】

【0066】

図１０〜１２を用いて本発明の実施例２について説明する。図１０は実施例２で適用されるシール部材の斜視図、図１１は実施例２で示すシール部材を適用した場合の図５のＧ部拡大図であってシール部材のポンプ組立前（左側）と組立後（右側）の状態図、図１２は実施例２で示すシール部材を適用した場合の図２のＦ部拡大図であってシール部材のポンプ組立前（左側）と組立後（右側）の状態図である。

【0067】

本実施例におけるギヤポンプ１の構成、動作は、図１〜５に記載の実施例１と同様のため、説明を省略する。本実施例は、側板の段差６ａ，６ａ’とシールブロックの段差７ｂ，７ｂ’に設置されるシール部材８，８’に代えてシール部材２００を用いている。

【0068】

本実施例で使用するシール部材２００は、ギヤポンプ１に組み付けられる前の状態で図１０に示すような形状を有する。シール部材２００は、部分２０３がシールブロック７の部分を通り、部分２０４が側板６，６’のギヤ４，４’の歯の部分を通る。このシール部材２００は、実施例１で説明した圧力変化が起こる箇所、つまりギヤ４，４’が噛合う部分に対応する位置を通過する部分２０１、側板６，６’とシールブロック７が接触してシールを行う区間よりもギヤ４，４’回転中心寄りで、吸入ポート１９の液を高圧領域に送り出す位置を通過する部分２０２で側板６，６’の段差の高さ方向に高くなるように形成されている（図１１の左側参照）。

【0069】

また、部分２０１，２０２と部分２０３，２０４は、不連続に高さを変化させず、図１０に示すように徐々に高さを変え、高い部分と低い部分が滑らかにつながるように形成されている。これにより、シール部材２００が側板６の段差やケース１３（フロントケース１１、リアケース１２）と密着した面に隙間ができないため高圧領域から低圧領域への漏れがない。

【0070】

このシール部材２００では、ポンプ組立体１０がケース１３内に組み込まれたときに、部分２０１，２０２は、図１１のように高くなっている部分がつぶされて、側板６の段差の外側に広がった断面形状となり、側板６を大きな力でギヤ側に押す。一方、部分２０３，２０４は、図１２の左側のようにつぶされる前に高さが低いため、つぶされた後に側板６の段差の外側に広がらず（図１２の右側参照）、側板６をギヤ側に押す力も小さい。

【0071】

このような構成をとることで実施例１に記載のシール部材８と同等に、ギヤ４，４’の回転によって圧力が変動する箇所で側板６，６’がギヤ４，４’側面から引きはがされないように力を発生させることができる。そのため、側板６とギヤ４，４’の間に隙間ができないため、容積効率が低下せず、実施例１に記載した内容とほぼ同等の効果を得ることができる。

【0072】

また、本実施例においても、実施例１と同様に、ポンプ組立後にシール部材２００の部分２０１，２０２が側板６，６’の外側に広がった形状になるので、面に作用する側板６を引きはがそうとする力に対して、側板６の浮き上がりを確実に阻止できる。

【0073】

また、本実施例においても、実施例１と同様にシール部材２００から側板６，６’に対して大きな力が作用する場所は、シール部材２００の一部であるため、ギヤポンプ１の駆動トルクの上昇を最小限に抑えることができる。

【0074】

なお、実施例１と実施例２を併せて考慮すると、本発明では、シール部材の一部における、シール部材の輪郭の法線方向、かつ、対向するケースと側板に垂直な面の断面形状が、シール部材の他の部分における断面形状と異なるようにしたものと言える。また、言い換えれば、本発明では、シール部材の一部における、段差の高さ又は溝の深さ（切り欠き部の深さ）方向で、かつ、シール部材の延伸方向と垂直な方向に切断したシール断面形状が、シール部材の他の部分における断面形状と異なるようにしたものと言える。

【実施例3】

【0075】

図１３〜１５を用いて本発明の実施例２について説明する。図１３は、実施例３で適用されるシール部材の斜視図、図１４は実施例３で示すシール部材を適用した場合の図５のＧ部拡大図であってシール部材のポンプ組立前（左側）と組立後（右側）の状態図、図１５は実施例３で示すシール部材を適用した場合の図２のＦ部拡大図であってシール部材のポンプ組立前（左側）と組立後（右側）の状態図である。

【0076】

本実施例におけるギヤポンプ１の構成、動作は、図１〜５に記載の実施例１と同様のため、説明を省略する。本実施例は、側板の段差６ａ，６ａ’とシールブロックの段差７ｂ，７ｂ’に設置されるシール部材８，８’に代えてシール部材３００を用いている。また、側板の段差６ａ，６ａ’とシールブロックの段差７ｂ，７ｂ’の高さを部分的に変更（小さく）している。

【0077】

本実施例のシール部材３００は、図１３に示すようにポンプ軸方向の断面形状が一様となるように形成されている。一方、本実施例では、側板の段差６ａ，６ａ’の高さを部分的に変えている。圧力変化が起こる箇所を通過するシール部材の部分、つまり、ギヤ４，４’が噛合う部分に対応する位置を通過する部分３０１と、側板６，６’とシールブロック７が接触してシールを行う区間よりもギヤ４，４’回転中心寄りで、吸入ポート１９の液を高圧領域に送り出す位置を通過する部分３０２と接触する、側板６，６’或いはシールブロック７の段差の高さを低くしている。

【0078】

この場合にも、シール部材の部分３０１，３０２が設置される段差の低い部分と、シール部材の部分３０３，３０４が設置される段差の高い部分を滑らかにつないで、シール部材３００と、側板６，６’或いはシールブロック７の段差やケース１３（フロントケース１１、リアケース１２）との間に隙間ができないようにすることで、漏れがないようにしている。

【0079】

図１４に示すように、シール部材３００の部分３０１，３０２では、側板６の段差が浅いため、シール部材３００のつぶされる量が大きく、部分３０１，３０２は図１４の右側に示すように側板６の段差の外側に広がりながら、側板６を大きな力でギヤ側に押す。一方、図１５に示すように、シール部材の部分３０３，３０４で側板６の段差が深いため、つぶされる量が小さく、シール部材３００の部分３０３，３０４は側板６の段差の外側にほとんど広がらず、シール部材の部分３０３，３０４が側板６をギヤ側に押す力は小さい。

【0080】

このような構成をとることで、実施例１に記載のシール部材８と同等に、ギヤ４，４’の回転によって圧力が変動する箇所で側板６，６’がギヤ４，４’側面から引きはがされないように力を発生させることができる。そのため、側板６とギヤ４，４’の間に隙間ができないため、容積効率が低下せず、実施例１に記載した内容とほぼ同等の効果を得ることができる。

【0081】

また、本実施例においても、実施例１と同様にポンプ組立後にシール部材３００の部分３０１，３０２が側板６，６’の外側に広がった形状になるので、面に作用する側板６を引きはがそうとする力に対して、側板６の浮き上がりを確実に阻止できる。

【0082】

また、本実施例においても、実施例１と同様にシール部材３００から側板６，６’に対して大きな力が作用する場所は、シール部材３００の一部であるため、ギヤポンプ１の駆動トルクの上昇を最小限に抑えることができる。

【0083】

また、本実施例では、シール部材の形状が一様であるので、シール部材の形成が容易である。

【実施例4】

【0084】

図１６〜１７を用いて本発明の実施例４について説明する。本実施例におけるギヤポンプ１の構成、動作は、図１〜５に記載の実施例１と同様のため、説明を省略する。本実施例は、側板の段差６ａ，６ａ’とシールブロックの段差７ｂ，７ｂ’に設置されるシール部材８，８’に代えてシール部材４００を用いている。

【0085】

本実施例のギヤポンプ１を構成する側板６，６’は、薄肉断面を有するか、樹脂などの剛性の低い材料で作られている。このような側板では、側板６，６’を高精度に製作しても、加工の限界からギヤ４，４’と接触する面が完全な平面でない場合や、加工後に側板６，６’が反っている場合があり、ギヤポンプ１を組み立てた際に、側板６，６’とギヤ４，４’との接触面が完全に接触していない可能性がある。この状態でギヤポンプ１を駆動すると隙間を通じて高圧領域と低圧領域が連通し、容積効率が低下する。

【0086】

本実施例のギヤポンプは、例えば図１７に示すように、側板４０６，４０６’がＵ字状に反って、側板４０６，４０６’の左右端でギヤ４，４’との接触面が浮き上がっている状態を想定する。なお、側板の反りは、製造方法に起因するもので、同じ製造方法の場合には、概略同じような反りが生じる。

【0087】

この場合、図１６に示すように、反りによって側板４０６，４０６’がギヤ４，４’との接触面に生じた隙間に対応する位置を通過するシール部材の一部（部分４０１）を側板段差の外側方向に広げた断面形状を持つ構造とする。例えば、図１６のように、最も浮き上がっている側板４０６，４０６’の左右端の部分で、シール部材４００を側板４０６，４０６’の段差の外側に広げる。

【0088】

このように本実施例のギヤポンプ１は、側板４０６，４０６’がギヤ４，４’から浮き上がる部分と同じ位置のシール部材４００の一部（部分４０１）が大きな力を側板４０６，４０６’に対して与えるので、側板４０６，４０６’が変形してギヤ４，４’の側面に密着し、その結果、ギヤポンプ１動作時の漏れを低減することができる。

【0089】

また、実施例１に記載のシール部材と同様に、シール部材４００の断面形状を全て４０１のように側板の段差或いは溝の外側に広げた場合に比べて、本実施例に示すように一部の断面形状を変更した方が側板４０６，４０６’を押す力が小さくなるため摩擦力の増加を最小限に抑えることができる。

【0090】

また、シール部材４００全体を４０１と同じ幅にして側板６のたわみを変形により解消した場合、側板４０６，４０６’の段差の高さやケース１３の高さ等が製造誤差等により個体ごとにばらつき、この個体ごとの高さ等のばらつきによりシール部材４００が側板を押す力も個体ごとにばらつき、ポンプによっては摩擦が大きい可能性がある。しかし、本実施例のシール部材４００によれば、一部（部分４０１）のみ幅が広いので、ポンプ部品に製造誤差があった場合に、摩擦のバラつきが少ない。

【0091】

本実施例では、シール部材の一部（部分４０１）を側板４０６，４０６’の段差の外側に広げることによって一部の押付力を強くする構成としたが、実施例２に記載したように、シール部材４００の部分４０１を側板４０６，４０６’の段差の高さ方向に拡張したり、実施例３に記載したようにシール部材４００の部分４０１が設置される側板４０６，４０６’の段差の高さを変えたりすることによっても同様の効果を得ることができる。

【0092】

また、本実施例と実施例１を組み合わせても良い。即ち、図１６に示す部分４０１に加えて、ギヤが噛み合う部分に対応する箇所を通過する部分（図１における部分８１）の幅を広くするようにしても良い。

【実施例5】

【0093】

図１８、１９を用いて本発明のギヤポンプ１を適用したアクチュエータに関する実施例５について説明する。

【0094】

本実施例のギヤポンプ１は例えば図１８のような建設機械などで使われるアーム５０２の一端に取り付けられたシリンダ５０３を駆動するための油圧源として用いられる。シリンダ５０３は供給される油圧をコントロールするための油圧コントロール部５０４を備える。油圧コントロール部５０４はブーム５０１に支持されている。

【0095】

油圧コントロール部５０４は、図１９に示すように、少なくともギヤポンプ１、電動モータ５０５、タンク５０６、バルブユニット５０７、コントロールユニット５０８から構成される。操作者の指令に基づき電動モータ５０５でギヤポンプ１を駆動し、作動油を昇圧し、バルブユニット５０７で作動油をシリンダ５０３へ供給するルートを決めることで、油圧シリンダ５０３を動作させ、アーム５０２を動作させる。

【0096】

本発明のギヤポンプ１を用いれば、トルクを増加させることなく容積効率の高いポンプを実現できるので、大型の電動モータを用いる必要がない。そのため、シリンダ５０３に取り付けられる油圧コントロール部５０４が小型になり、設置が容易となる。

【実施例6】

【0097】

図２０、図２１を用いて本発明のギヤポンプ１を適用したアクチュエータに関する実施例６について説明する。

【0098】

本発明のギヤポンプ１は例えば図２０に示すロボットなどの車輪６０１を操舵するためのアクチュエータの油圧源として用いることができる。ロボットの車輪６０１の操舵部６００は、図２０に示すように、油圧力によってロッド６０２を伸縮させて車輪６０１の舵角を調整するシリンダ６０３と、シリンダ６０３へ油圧力を供給する油圧コントロール部６０４、それを制御するコントロールユニット６０５、入力装置６０６、センサ６０７を備える。また、油圧コントロール部６０４は、図２１に示すように、電動モータ６０８とギヤポンプ１、ポンプへ油を供給するタンク６０９、バルブユニット６１０から構成される。

【0099】

この構成を持つ操舵部６００は、操作者の入力やセンサ６０７の情報に基づいてコントロールユニット６０５で制御指令値を生成し、その指令値により電動モータ６０８を駆動してギヤポンプ１により作動油を昇圧する。そして、バルブユニット６１０を動作させ、作動油をシリンダ６０３へ供給するルートを決めることで、シリンダ６０３を伸縮し、ロッド６０２の先に取り付けられた車輪６０１の舵角を操作する。

【0100】

本発明のギヤポンプ１を用いれば実施例５と同様に大型の電動モータを用いる必要がない。そのため、シリンダ６０３に取り付けられる油圧コントロール部６０４が小型になり、設置が容易となる。

【0101】

本発明のギヤポンプ１を用いた構成は、ロボット、建設機械、自動車など様々な機械のアクチュエータの油圧源として利用することができる。

【0102】

以上説明したように、本発明は、いろいろな解決手段を含んでいるが、本発明をギヤポンプに適用した構成例は次のように纏めることができる。
（１） 互いに噛み合い、駆動源によって回転駆動されるギヤ、前記ギヤの側面に隣接して配置される側板、前記側板と接触し、前記ギヤの円周方向の一部と接触するシールブロックを備えるポンプ組立体と、前記ポンプ組立体を収容するケースと、前記側板と前記シールブロックの前記ギヤとは反対側に形成された切り欠き部（段差または溝）に沿って設置され、ケースとの間で密着し、ケース内部の高圧部分と低圧部分を区画するシール部材とを備え、前記ポンプ組立体が前記ケース内に組み込まれた時に、前記シール部材の一部は、シール部材の輪郭の法線方向、かつ、対向する前記ケースと前記側板に垂直な面の断面形状が、前記シール部材の他の部分の断面形状と異なる。
（２） （１）において、前記シール部材の前記断面形状が異なる部分は、前記ギヤの噛合う部分に対応する位置である。
（３） （１）において、前記シール部材の前記断面形状が異なる部分は、前記シールブロックが前記側板と接触している区間（前記シールブロックが前記ギヤの円周方向の一部を覆う区間でもある）の前記ギヤ回転中心寄りの領域を通過する部分である。
（４） （１）において、前記シール部材の前記断面形状が異なる部分は、前記側面の反りなどに起因して、前記ギヤ側面と前記側板間で生じた隙間に対応する位置である。
（５） （１）〜（４）の何れかにおいて、前記シール部材の断面形状が異なる部分は、他の部分よりも前記側板或いは前記シールブロックの溝又は段差の外側に広がった断面形状を有する。
（６） （１）〜（４）の何れかにおいて、前記シール部材の断面形状が異なる部分は、他の部分よりも前記側板の溝の深さ又は段差の高さ方向の高さが大きい断面形状を有する。
（７） （１）〜（４）の何れかにおいて、前記シール部材の一部は、前記シール部材の前記断面形状が異なる部分に代えて、弾性率の異なる材料を用いて形成される。または、前記シール部材の一部は、前記シール部材の断面形状が異なる部分が、さらに弾性率の異なる材料を用いて形成される。
（８） （１）〜（４）の何れかにおいて、前記シール部材に代えて、実質的に全体を一様に形成したシール部材を用い、前記シール部材の前記断面形状が異なる部分に対応する前記側板の溝又は段差が他の部分に比べて浅く形成される。

【0103】

また、本発明の構成例の効果を纏めると次のようになる。
（１） ポンプ駆動中に側板をギヤ側面から引きはがそうとする力が作用する場所に対して、シール部材の一部が大きな荷重を発生するため、側板がギヤ側面から引きはがされることがなく、ポンプの容積効率が低下することがない。また、局所的なポンプの圧力変動の影響に対して必要な箇所に限定してシール部材が発生する力を大きくするため、側板の浮き上がりを防止するために側板に作用させる力が必要最低限でよい。また、シールブロックまたは側板の切り欠き部（段差または溝）の高さが製造誤差によって異なる場合、シール部材の全輪郭で断面形状の幅を変更して力を大きくする場合と比較して、シール部材が発生する側板を押しつける力の差が小さく、ギヤポンプ毎の駆動トルク個体差が少ない
（２） 小さな隙間が大きな容積効率低下の原因となる小型ポンプや、側板が樹脂などの剛性の低い部材で構成されるギヤポンプに対して、特に効果を発揮し、高効率なギヤポンプを実現できる。本発明を適用したギヤポンプは、小型モータで高応答かつ高圧力で駆動することができるため、ギヤポンプを搭載したアクチュエータを含むシステム全体を小型化することが可能となる。

【0104】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加，削除，置換をすることが可能である。

【0105】

例えば、実施例１〜実施例４に記載のシール部材の形状に加えて、圧力変動が大きい箇所などに対応する部分を弾性率の高い材料で形成することにより、部分的に押し付け力をより大きくするようにしても良い。また、実施例１と実施例２に記載のシール部材の形状を併せ持つようにしても良い。また、実施例１，２，４に記載にシール部材の形状と、実施例３に記載の側板などの段差の形状を組み合わせるようにしても良い。

【0106】

また、例えば、液体の流れから逆にギヤを動かすギヤモータにも同様に本発明が適用される。また、上述の実施例では、二つの外歯ギヤを組み合わせた外接型のギヤポンプについて説明したが、内歯ギヤと外歯ギヤを組み合わせた内接型ギヤポンプにも同様に適用できる。これらの場合においても、圧力変動が起きる箇所、すなわち、ギヤの噛み合わせ部分などに相当する部分のシール部材の幅などを大きくして側板をギヤ側に押す力を部分的に大きくするようにすることにより、上述の実施例と同様な効果が得られる。

【符号の説明】

【0107】

１ ギヤポンプ
２ ドライブシャフト
３ ドリブンシャフト
４，４’ ギヤ
５ 駆動ピン
６，６’ 側板
７ シールブロック
８，８’ シール部材
９ ノックピン
１０ ポンプ組立体
１１ フロントケース
１２ リアケース
１３ ケース
１４ 付勢機構
１６ ケースシール
１８ オイルシール
１９ 吸入ポート
２０ 吐出ポート
２００，３００，４００ シール部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】