JP6546984B1 - 電動液圧アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】電動液圧アクチュエータの機械効率を向上させる。【解決手段】電動油圧シリンダは、電動モータ１０と、電動モータ１０の回転によって駆動するギヤポンプ２０と、を備え、電動モータ１０は、モータハウジング１１と、モータハウジング１１に回転自在に支持される回転軸１２と、を有し、ギヤポンプ２０は、電動モータ１０の回転軸１２が挿入されるドライブギヤ２１と、ドライブギヤ２１と噛み合うドリブンギヤ２５と、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５を収容するポンプハウジング３０と、を有し、モータハウジング１１は、回転軸１２の径方向に隙間Ｃを持ってポンプハウジング３０に取り付けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、電動液圧アクチュエータに関する。

特許文献１には、互いに噛合するドリブンギヤ及びドライブギヤを備える外接式ギヤポンプと、外接式ギヤポンプを駆動する電動モータと、を備える油圧駆動ユニットが開示されている。

特開２００６−１８３５９２号公報

特許文献１に開示されるような電動液圧アクチュエータでは、小型化やコスト低減を図るために、カップリング等を用いず電動モータの回転軸の回転をギヤポンプのドライブギヤに直接伝達することが考えられる。

回転軸の回転をドライブギヤに直接伝達する場合、回転軸とドライブギヤとの径方向の位置合わせを精度良く行い、芯ずれを抑制して、機械効率を向上させることが望まれる。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、電動液圧アクチュエータの機械効率を向上させること目的とする。

第１の発明は、電動液圧アクチュエータであって、電力供給によって回転する電動モータと、電動モータの回転によって駆動するギヤポンプと、ギヤポンプから供給される作動液圧によって伸縮作動するアクチュエータと、を備え、電動モータは、モータハウジングと、モータハウジングに回転自在に支持される回転軸と、を有し、ギヤポンプは、電動モータの回転軸が挿入され回転軸の回転に伴い回転するドライブギヤと、ドライブギヤと噛み合うドリブンギヤと、ドライブギヤ及びドリブンギヤを収容するポンプハウジングと、を有し、電動モータのモータハウジングは、回転軸の径方向に隙間を持ってポンプハウジングに取り付けられることを特徴とする。

第２の発明は、モータハウジングとポンプハウジングとの間の隙間に設けられ、モータハウジングを径方向に弾性支持するＯリングをさらに備えることを特徴とする。

第１及び第２の発明では、電動モータのモータハウジングがポンプハウジングとの間で回転軸の径方向に隙間を持って設けられるため、ポンプハウジングへのモータハウジングの取り付けが回転軸とドライブギヤとの位置合わせに影響しない。つまり、回転軸を所望の位置とした状態でポンプハウジングへモータハウジングを取り付けることができるため、回転軸とドライブギヤとの径方向の位置合わせを精度良く行い、回転軸とドライブギヤとの芯ずれを抑制することができる。

第３の発明は、ポンプハウジングが、ドライブギヤ及びドリブンギヤを収容する収容凹部が形成されるメインハウジングと、ドライブギヤ及びドリブンギヤが摺接し収容凹部を封止するカバーと、を有することを特徴とする。

第３の発明では、メインハウジングとカバーとの間にサイドプレートが設けられないため、メインハウジングとカバーとの位置合わせを行うだけでギヤポンプを組み立てることができる。よって、ギヤポンプの組み立て性が向上する。

第４の発明は、回転軸が、メインハウジングによって支持されると共にカバーには支持されていないことを特徴とする。

第４の発明では、回転軸はメインハウジングに片持ち支持されるため、回転軸を支持するための穴をカバーに形成する必要がない。回転軸を支持するための穴は、高精度で形成して機械効率を確保することが求められるため、このような穴をカバーに形成するとコストが増加する。第４及び第５の発明では、このような穴をカバーに形成しなくてもよいため、カバーの加工が容易になりコストを低減することができる。

第５の発明は、メインハウジングには、収容凹部に連通しドライブギヤとドリブンギヤとの噛み合い部を挟んで対向配置され作動液が導かれる第１圧力室及び第２圧力室が形成され、ドライブギヤ及びドリブンギヤと収容凹部との間には、ポンプ室が形成され、カバーには、第１圧力室及び第２圧力室の作動液をドライブギヤ及びドリブンギヤの側面からポンプ室に導く吸込溝が形成されることを特徴とする。

第５の発明では、吸込溝を通じてドライブギヤ及びドリブンギヤの側面からも作動液をポンプ室に吸い込むことができるため、吸込性が向上する。

第６の発明は、ギヤポンプが、ドリブンギヤを挿通する従動軸をさらに有し、従動軸は、両端がそれぞれメインハウジングとカバーとによって支持されることを特徴とする。

第６の発明では、従動軸がメインハウジング及びカバーによって両持ち支持されるため、ギヤポンプの組み立て時において、従動軸とカバーとの位置を合わせるだけでギヤポンプを組み立てることができる。よって、組み立て性が向上する。

第７の発明は、回転軸とドライブギヤとを相対回転不能に連結して回転軸の回転をドライブギヤに伝達する連結部材をさらに備え、電動モータの回転軸は、一様な円形断面形状に形成されることを特徴とする。

第８の発明は、回転軸には、径方向に貫通するピン孔が形成され、ドライブギヤの内周面には、その軸方向に延びる２つの軸方向溝が形成され、連結部材は、ピン孔に挿入されると共に両端部が軸方向溝に収容される連結ピンであることを特徴とする。

第７及び第８の発明では、回転軸を円形断面とし、連結部材によって回転を伝達するため、回転軸の強度に異方性が生じない。よって、回転軸の撓みによるドライブギヤの振動を抑制することができる。

本発明によれば、電動液圧アクチュエータの機械効率が向上する。

本発明の第１実施形態に係る電動液圧アクチュエータを示す一部断面図である。 本発明の第１実施形態に係る電動モータ及びギヤポンプを示す一部断面図である。 本発明の第１実施形態に係るギヤポンプの構成を示す部分拡大平面図である。 図２におけるＡ部拡大図である。 図３におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電動液圧アクチュエータにおける電動モータ及びギヤポンプを示す拡大断面図である。 本発明の比較例に係る電動液圧アクチュエータにおける電動モータ及びギヤポンプを示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
まず、主に図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る電動液圧アクチュエータの全体構成について説明する。以下では、作動液として作動油を用いる電動油圧シリンダ１００を例に説明する。

電動油圧シリンダ１００は、図１に示すように、電力供給によって回転する電動モータ１０と、作動油を貯留するタンク６０と、電動モータ１０の回転によって駆動されタンク６０から吸い込んだ作動油を吐出するギヤポンプ２０と、ギヤポンプ２０から吐出される作動油の作動油圧によって伸縮作動するアクチュエータとしての油圧シリンダ４０と、油圧シリンダ４０とギヤポンプ２０との間で流れる作動油の流れを制御する制御弁５０と、を一体的に備える。電動モータ１０、タンク６０、ギヤポンプ２０、及び制御弁５０が一つのユニット部材Ｕを構成し、ユニット部材Ｕは油圧シリンダ４０に隣接するように設けられる。これにより、電動油圧シリンダ１００は、構成をコンパクトにすることができる。

電動モータ１０は、例えばインバータによるＰＷＭ制御によって電力が供給されて、回転が制御される。ギヤポンプ２０は、電力供給によって回転する電動モータ１０の回転軸１２（図２参照）に連結されて、回転軸１２の回転によって駆動される。ギヤポンプ２０は、互いに噛合する一対のギヤ（ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５）間をポンプ室３２とし、ギヤの回転によって移動するポンプ室３２が、一方向から作動油を吸い込んで他方向から吐出するものである（図３参照）。ギヤポンプ２０は、電動モータ１０の回転方向に応じて双方向に回転し、その回転に応じて吐出方向が選択的に切り換えられる。電動モータ１０及びギヤポンプ２０の具体的構成は、後に詳細に説明する。

油圧シリンダ４０は、図１に示すように、円筒状のシリンダチューブ４１と、シリンダチューブ４１の一端側からシリンダチューブ４１内に挿入されるピストンロッド４２と、ピストンロッド４２の端部に設けられシリンダチューブ４１の内周面に沿って摺動するピストン４３と、を備える。

シリンダチューブ４１の内部は、ピストン４３によって、ボトム側室４４及びロッド側室４５に仕切られる。これらボトム側室４４及びロッド側室４５には作動油が充填される。

油圧シリンダ４０は、作動油がボトム側室４４に供給されるとともにロッド側室４５から排出されることでピストンロッド４２が伸長方向（図１中右方向）に移動する。また、油圧シリンダ４０は、作動油がロッド側室４５に供給されるとともにボトム側室４４から排出されることでピストンロッド４２が収縮方向（図１中左方向）に移動する。このように、油圧シリンダ４０は、ギヤポンプ２０から吐出される作動油によりピストンロッド４２を進退させる複動式シリンダである。

制御弁５０は、オペレートチェック弁（図示省略）やスローリターン弁（図示省略）などを有し、油圧シリンダ４０とギヤポンプ２０との間の作動油の流れを制御する。制御弁５０は、タンク通路（図示省略）を介してタンク６０に接続されている。タンク６０は、圧縮気体によって作動油を蓄圧して貯留するアキュムレータである。これに限らず、タンク６０は、蓄圧しない状態で作動油を貯留するものでもよい。

次に、図１から図５を参照して、電動モータ１０及びギヤポンプ２０の構成について、具体的に説明する。なお、図２では、電動モータ１０及びギヤポンプ２０の構成のみを図示し、その他の構成については図示を省略している。また、図３は、図２における矢印Ｂからみたギヤポンプ２０の拡大平面図である。

電動モータ１０は、図２に示すように、モータハウジング１１と、モータハウジング１１に回転自在に支持される回転軸１２と、モータハウジング１１に収容され電力供給によって回転軸１２を回転駆動する駆動部と、を有する。駆動部は、ロータやステータ等を備える公知の構成を採用することができるため、図示及び詳細な説明は省略する。

回転軸１２は、図３に示すように、先端部１２Ａが平取り加工され、断面が二面幅形状に形成される。

ギヤポンプ２０は、互いに噛合する外歯歯車であるドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５と、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５を収容するポンプハウジング３０と、を有する外接式のギヤポンプである。

ドライブギヤ２１には、図２及び図３に示すように、電動モータ１０の回転軸１２が挿入される挿入孔２１Ａが形成される。電動モータ１０の回転軸１２は、先端部１２Ａがドライブギヤ２１の端面からは突出しないように、挿入孔２１Ａに挿入される。挿入孔２１Ａは、電動モータ１０の回転軸１２における先端部１２Ａの断面形状に対応するような二面幅形状に形成される（図３参照）。これにより、電動モータ１０の回転軸１２の回転がドライブギヤ２１に伝達され、ドライブギヤ２１は回転軸１２の回転に伴い回転する。このように、電動油圧シリンダ１００では、電動モータ１０の回転軸１２がギヤポンプ２０の駆動軸となる。

ドリブンギヤ２５は、ドライブギヤ２１の回転に伴い回転する。ドリブンギヤ２５には、従動軸２６が挿通する挿通孔２５Ａが形成される。従動軸２６は、両端が後述するポンプハウジング３０のメインハウジング３１及びカバー３５によって支持される。

ポンプハウジング３０は、図２に示すように、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５を収容する収容凹部３１Ａが形成されるメインハウジング３１と、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５が摺接し収容凹部３１Ａを封止するカバー３５と、を有する。ポンプハウジング３０では、メインハウジング３１にカバー３５が直接取り付けられており、両者の間にはサイドプレートが設けられない。つまり、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５は、カバー３５に対峙して直接摺接する。

メインハウジング３１には、電動モータ１０のモータハウジング１１の一部を収容する取付凹部３１Ｂが形成される。メインハウジング３１には、ボルト（図示省略）によって電動モータ１０のモータハウジング１１が取り付けられる。メインハウジング３１の取付凹部３１Ｂの内周面とモータハウジング１１の外周面との間には、図４に示すように、回転軸１２の径方向（図２及び図４中上下方向）に隙間Ｃが設けられる。取付凹部３１Ｂの内周面には、弾性部材によって形成され径方向隙間ＣをシールするＯリング１５が設けられる。具体的には、Ｏリング１５は、取付凹部３１Ｂの内周面に形成される環状溝３１Ｃに収容され、モータハウジング１１の外周面に接触して径方向隙間Ｃをシールする。これにより、モータハウジング１１は、Ｏリング１５によってポンプハウジング３０に対して径方向に弾性支持される。

また、メインハウジング３１には、図２に示すように、電動モータ１０の回転軸１２を回転自在に支持する単一の軸受３３が設けられる。軸受３３は、回転軸１２が摺動するブッシュ（滑り軸受）である。これに限らず、軸受３３は、転がり軸受でもよい。

収容凹部３１Ａ内には、図３に示すように、収容凹部３１Ａの内周面とドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５の外周面とによってポンプ室３２が区画される。

メインハウジング３１には、それぞれ収容凹部３１Ａに連通しドライブギヤ２１とドリブンギヤ２５との噛み合い部２０Ａを挟んで両側に位置する第１圧力室３３Ａ及び第２圧力室３４Ａと、それぞれ第１圧力室３３Ａ及び第２圧力室３４Ａに開口して作動油を導く第１ポート３３Ｂ及び第２ポート３４Ｂと、が形成される。本実施形態では、電動モータ１０の回転軸１２は、双方向に回転するものである。以下では、回転軸１２が図３において時計回り（図３中矢印方向）に回転する場合を例に説明し、反時計回りに回転する場合は説明を適宜省略する。

回転軸１２が図３中時計回りに回転する場合、ドライブギヤ２１とドリブンギヤ２５との噛み合いの終了側（図３中左側）にある第１圧力室３３Ａには、第１ポート３３Ｂを通じてタンク６０から作動油が吸い込まれる。第１圧力室３３Ａに導かれた作動油は、ポンプ室３２に導かれ、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５の回転によって加圧されて第２圧力室３４Ａに導かれる。ドライブギヤ２１とドリブンギヤ２５との噛み合いの開始側（図３中右側）になる第２圧力室３４Ａの作動油は、第２ポート３４Ｂを通じて油圧シリンダ４０に供給される。

このように、回転軸１２が図３中時計回りに回転する場合には、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５の噛み合いの終了側にある第１圧力室３３Ａが、タンク６０から作動油が吸い込まれる低圧室となり、噛み合いの開始側にある第２圧力室３４Ａが、加圧された作動油を吐出する高圧室となる。また、第１ポート３３Ｂが作動油を吸込む吸込ポートとなり、第２ポート３４Ｂが作動油を吐出する吐出ポートとなる。回転軸１２が図３中反時計回りに回転する場合には、これらが入れ替わり、第１圧力室３３Ａが高圧室、第２圧力室３４Ａが低圧室、第１ポート３３Ｂが吐出ポート、第２ポート３４Ｂが吸込ポートとなる。

カバー３５には、図５に示すように、第１圧力室３３Ａに連通すると共にドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５の一部に側面から臨む吸込溝３６Ａと、第２圧力室３４Ａに連通すると共にドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５の一部に側面から臨む吸込溝３６Ｂと、が形成される。吸込ポートから低圧室に導かれる作動油は、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５の外周からポンプ室３２に吸い込まれると共に、吸込溝３６Ａ，３６Ｂを通じてドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５の側面からもポンプ室３２に吸い込まれる。これにより、作動油の吸込性が向上する。なお、図５では、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５は、破線で模式的に示している。

また、メインハウジング３１及びカバー３５には、図２に示すように、それぞれ従動軸２６の端部が圧入される第１圧入穴３４及び第２圧入穴３７が形成される。これにより、従動軸２６は、カバー３５及びメインハウジング３１によって両端が両持ち支持される。

ドライブギヤ２１に挿入される回転軸１２は、カバー３５側のドライブギヤ２１の端部から突出しておらず、カバー３５とは非接触で互いに干渉しないように設けられる。つまり、電動油圧シリンダ１００では、電動モータ１０の回転軸１２は、カバー３５には支持されず、メインハウジング３１の軸受３３によって片持ち支持される。

なお、これに限らず、従動軸２６は、カバー３５及びメインハウジング３１のいずれか一方にのみ片持ち支持される構成でもよい。また、電動モータ１０の回転軸１２は、後述するように、製造を容易化するためには、メインハウジング３１のみによって片持ち支持されることが望ましいが、これに限らず、カバー３５によっても支持される両持ち支持構造であってもよい。また、回転軸１２は、ドライブギヤ２１の端面から突出するものでもよい。この場合には、回転軸１２との間で隙間を形成する凹部をカバー３５に形成して、回転軸１２とカバー３５とが干渉しないように構成してもよい。

次に、電動油圧シリンダ１００の作用について説明する。

まず、電動モータ１０とギヤポンプ２０との組付け時の作用について説明する。

電動モータ１０とギヤポンプ２０を組み付ける際には、まず、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５を互いに噛み合うようにメインハウジング３１の収容凹部３１Ａに収容し、ドリブンギヤ２５に従動軸２６を挿入する。その後、従動軸２６の一端をカバー３５の第２圧入穴３７に圧入しつつ、カバー３５をメインハウジング３１に取り付ける。

次に、メインハウジング３１の取付凹部３１Ｂの内周面に形成される環状溝３１ＣにＯリング１５を収容する。そして、電動モータ１０の回転軸１２及びモータハウジング１１の一部をメインハウジング３１に収容し、回転軸１２を軸受３３及びドライブギヤ２１の挿入孔２１Ａに挿通させて、ボルトによりモータハウジング１１をポンプハウジング３０のメインハウジング３１に取り付ける。

ここで、電動モータ１０のモータハウジング１１とポンプハウジング３０のメインハウジング３１との間には、径方向隙間Ｃが設けられる。つまり、モータハウジング１１とメインハウジング３１との取り付け部には、加工精度が要求されず、メインハウジング３１へのモータハウジング１１の取り付け時には、モータハウジング１１が径方向にあえてがたつくように構成される。このような径方向隙間ＣをシールするようにＯリング１５を設け、Ｏリング１５によってモータハウジング１１をポンプハウジング３０に対して径方向に弾性支持することにより、取り付け時においてモータハウジング１１がＯリング１５の弾性により径方向に移動可能となる。

このため、Ｏリング１５を変形させて電動モータ１０の径方向の位置を調整し、電動モータ１０の回転軸１２を軸受３３及び挿入孔２１Ａに挿通することができる。言い換えれば、メインハウジング３１へのモータハウジング１１の取り付けが回転軸１２と軸受３３及び挿入孔２１Ａとの位置合わせに影響しないため、回転軸１２と軸受３３及び挿入孔２１Ａとの位置を合わせた状態で、モータハウジング１１をポンプハウジング３０に取り付けることができる。

このように、回転軸１２を軸受３３及び挿入孔２１Ａに対して精度良く位置を合わせできるため、回転軸１２と軸受３３及び挿入孔２１Ａとの間の隙間を限りなく小さくすることができる。したがって、ドライブギヤ２１に挿入される回転軸１２の芯ずれが抑制され、ギヤポンプ２０の機械効率を向上させることができる。

なお、モータハウジング１１は、Ｏリング１５によって径方向に支持されなくてもよい。例えば、モータハウジング１１とメインハウジング３１との径方向の間には、Ｏリング１５を設けずに単に隙間Ｃのみが設けられる構成であってもよい。この場合であっても、メインハウジング３１へのモータハウジング１１の取り付け時において、モータハウジング１１をメインハウジング３１に対して径方向に移動させ、回転軸１２を軸受３３及び挿入孔２１Ａに対して位置決めしながら挿入して、メインハウジング３１にモータハウジング１１を取り付けることができる。この場合であっても、メインハウジング３１とモータハウジング１１とはボルトによって取り付けられるため、ギヤポンプ２０の駆動中に両者ががたつくことはない。さらに、この場合には、外部からのダストの侵入等を防止するために、メインハウジング３１とモータハウジング１１との軸方向の間に、Ｏリングを設けてもよい。

以上のようにして、電動モータ１０とギヤポンプ２０とが組み付けられる。

次に、組付け時以外のその他の電動油圧シリンダ１００の作用について説明する。

まず、本発明の理解を容易にするために、図７を参照して、本発明の比較例に係る電動油圧シリンダ３００について説明する。

図７に示すように、比較例に係る電動油圧シリンダ３００のギヤポンプ２２０では、ドライブギヤ２２１及びドリブンギヤ２２５は、それぞれ歯車部２２２，２２６から軸方向両側に延びて形成され歯車部２２２，２２６と一体化された駆動軸２２３及び従動軸２２７を有している。

ドライブギヤ２２１の駆動軸２２３は、カップリング２３０によって電動モータ１０の回転軸２１２に連結され、カップリング２３０を介して回転軸２１２の回転が伝達される。ドライブギヤ２２１の駆動軸２２３は、メインハウジング３１の軸受３３と、カバー３５に形成される支持穴３８と、によって両端が支持される。

ドリブンギヤ２２５の従動軸２２７は、メインハウジング３１の第１圧入穴３４と、第２圧入穴３７と、によって両端が支持される。このように、ギヤポンプ２２０では、駆動軸２２３及び従動軸２２７の両方が、メインハウジング３１とカバー３５とによって両持ち支持される。

このようなギヤポンプ２２０において、機械効率を向上させるためには、ドライブギヤ２２１及びドリブンギヤ２２５は、歯車部２２２，２２６と駆動軸２２３及び従動軸２２７との直角度、及び歯車部２２２，２２６を挟んで軸方向に延びる駆動軸２２３，従動軸２２７のそれぞれにおける軸方向の一方側と他方側との同軸度を精度良く形成する必要がある。また、駆動軸２２３及び従動軸２２７を支持するためにカバー３５及びメインハウジング３１に形成される孔（軸受３３、支持穴３８、第１圧入穴３４、第２圧入穴３７）の寸法管理を厳しくしなければならず、特に駆動軸２２３を支持する軸受３３及び支持穴３８と従動軸２２７を支持する第１圧入穴３４及び第２圧入穴３７との穴間寸法を精度良く形成しなければならない。したがって、電動油圧シリンダ３００では、製造コストが増加する。また、電動モータ１０の回転を伝達するためにカップリング２３０を用いているため、その分コストが増加すると共に、芯ずれによってギヤポンプ２２０の機械効率が低下するおそれもある。

これに対し、電動油圧シリンダ１００では、電動モータ１０の回転軸１２がドライブギヤ２１に挿入され、カップリング２３０等を用いずに回転軸１２の回転がドライブギヤ２１に直接伝達される。また、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５は、それぞれ電動モータ１０の回転軸１２（駆動軸）及び従動軸２６が挿入される挿入孔２１Ａ及び挿通孔２５Ａを有し、回転軸１２及び従動軸２６とは別体として形成される。このため、駆動軸や従動軸が一体形成される場合と比較して、同軸度や直角度を確保する必要がなく、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５の加工が容易になり、コストを低減できる。また、カップリング２３０が不要な分、部品点数を削減してコストをさらに低減できると共に構成を小型化することができる。

また、電動油圧シリンダ１００では、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５と回転軸１２及び従動軸２６とが、それぞれ別体に形成され加工が容易になるため、それぞれの加工精度が向上する。各部品を高精度で加工できることにより、ギヤポンプ２０としての機械効率を向上させることができる。

また、電動油圧シリンダ１００では、メインハウジング３１とカバー３５との間にサイドプレートが設けられていない。よって、メインハウジング３１とカバー３５とを位置合わせするだけでよく、サイドプレートをメインハウジング３１及びカバー３５との位置合わせする必要がなくなるため、ギヤポンプ２０の組み立て性が向上する。

また、電動油圧シリンダ１００では、ドライブギヤ２１の駆動軸である電動モータ１０の回転軸１２は、カバー３５とは干渉せず、メインハウジング３１によって片持ち支持されるものである。このため、カバー３５には、従動軸２６を支持する第２圧入穴３７のみを形成すればよい。回転軸１２（駆動軸）と従動軸２６とを支持するために２つの穴を形成する場合には、穴間寸法を厳しく管理する必要があるが、電動油圧シリンダ１００では、単一の穴でよいため、カバー３５の加工が容易になる。さらに、メインハウジング３１とカバー３５との組み付け時は、従動軸２６と第２圧入穴３７の位置を合わせるようにして取り付ければよいため、組立が容易になる。このような構成により、ギヤポンプ２０の組み立て性を向上させることができると共にコストをさらに低減することができる。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

電動油圧シリンダ１００では、電動モータ１０のモータハウジング１１がポンプハウジング３０のメインハウジング３１との間で回転軸１２の径方向に隙間Ｃを持って設けられ、Ｏリング１５によって径方向に支持される。このため、メインハウジング３１へのモータハウジング１１の取り付けが回転軸１２とドライブギヤ２１との位置合わせに影響しない。つまり、回転軸１２を所望の位置とした状態でメインハウジング３１へモータハウジング１１を取り付けることができるため、回転軸１２とドライブギヤ２１との径方向の位置合わせを精度良く行い、回転軸１２とドライブギヤ２１との芯ずれを抑制することができる。したがって、電動油圧シリンダ１００におけるギヤポンプ２０の機械効率を向上させることができる。

また、電動油圧シリンダ１００では、ドライブギヤ２１の駆動軸は電動モータ１０の回転軸１２であり、カップリング２３０等を用いずに回転軸１２の回転がドライブギヤ２１に直接伝達される。また、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５は、駆動軸である回転軸１２及び従動軸２６とは別体として形成される。このため、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５の加工が容易になり、コストを低減できる。また、カップリング２３０が不要な分、部品点数を削減してコストをさらに低減できると共に構成を小型化することができる。

また、ドライブギヤ２１及びドリブンギヤ２５と回転軸１２及び従動軸２６とが、それぞれ別体に形成され加工が容易になるため、それぞれの加工精度が向上する。各部品を高精度で加工できることにより、ギヤポンプ２０としての機械効率を向上させることができる。

また、電動油圧シリンダ１００では、メインハウジング３１とカバー３５との間にサイドプレートが設けられず、ドライブギヤ２１の駆動軸である電動モータ１０の回転軸１２は、メインハウジング３１によって片持ち支持される。よって、回転軸１２が両持ち支持される場合と比較して、回転軸１２と従動軸２６とを支持する２つの穴をカバー３５に形成しなくてもよく、ギヤポンプ２０の組み立ては、従動軸２６をカバー３５の第２圧入穴３７に合わせるようにしてメインハウジング３１とカバー３５とを組み立てればよい。したがって、ギヤポンプの組み立て性が向上すると共に、コストをさらに低減することができる。

（第２実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態の電動油圧シリンダ１００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図６は、電動モータ１０の回転軸１１２とギヤポンプ１２０との連結部分を示す拡大図である。図６で示していない構成は、上記第１実施形態と同様であるため、以下では説明を省略する。

上記第１実施形態に係る電動油圧シリンダ１００では、電動モータ１０の回転軸１２における先端部１２Ａは、二面幅形状に形成され、これに対応する形状に形成されるドライブギヤ２１の挿入孔２１Ａに挿入される。これにより、電動モータ１０の回転軸１２の回転がドライブギヤ２１に伝達され、ドライブギヤ２１は回転軸１２の回転に伴い回転する。

これに対し、第２実施形態に係る電動油圧シリンダ２００では、電動モータ１０の回転軸１１２における先端部１１２Ａは、他部と同様に円形断面に形成される。電動モータ１０の回転軸１１２は、連結部材としての連結ピン１１３によって相対回転不能にギヤポンプ１２０のドライブギヤ１２１に連結される。これにより、電動モータ１０の回転軸１１２の回転がドライブギヤ１２１に伝達される。以下、電動油圧シリンダ２００の構成について、具体的に説明する。

電動油圧シリンダ２００は、図６に示すように、電動モータ１０の回転軸１１２とドライブギヤ１２１とを相対回転不能に連結し回転軸１１２の回転をドライブギヤ１２１に伝達する連結ピン１１３を備える。

電動モータ１０の回転軸１１２は、少なくともモータハウジング１１から突出する部分が、先端部１１２Ａも含め一様な円形断面に形成される。回転軸１１２の先端部１１２Ａは、カバー１３５に形成される先端収容穴１３６に挿入され回転可能に支持される。このように、電動油圧シリンダ２００では、電動モータ１０の回転軸１１２は、メインハウジング３１とカバー１３５とによって両持ち支持される。また、カバー１３５には、ドリブンギヤ２５を挿通する従動軸２６が圧入される第２圧入穴３７は形成されず、従動軸２６は、メインハウジング３１によって片持ち支持される。

電動モータ１０の回転軸１１２には、連結ピン１１３が挿入されるピン孔１１２Ｂが形成される。ピン孔１１２Ｂは、回転軸１１２を径方向に貫通する。

ドライブギヤ１２１の挿入孔１２１Ａは、電動モータ１０の回転軸１１２における先端部１１２Ａに対応する形状、つまり、円形断面形状に形成される。また、挿入孔１２１Ａの内周には、軸方向に沿って設けられ、それぞれ回転軸１１２のピン孔１１２Ｂから突出する連結ピン１１３の両端部を収容する軸方向溝１２１Ｂが２つ形成される。２つの軸方向溝１２１Ｂは、周方向に１８０°ずれて形成され、ドライブギヤ１２１の中心軸を挟んで互いに対向する。また、軸方向溝１２１Ｂは、軸方向に貫通して形成されドライブギヤ１２１の両端面に開口する。

軸方向溝１２１Ｂの幅（図６における紙面垂直方向の長さ）は、連結ピン１１３の直径よりも大きく形成される。また、連結ピン１１３は、回転軸１１２の直径よりも長く形成される。これにより、図６に示すように、ピン孔１１２Ｂに挿入された連結ピン１１３の両端部は、ピン孔１１２Ｂから突出し、ドライブギヤ１２１の軸方向溝１２１Ｂにそれぞれ収容される。

また、軸方向溝１２１Ｂの深さ（ドライブギヤ１２１の径方向に沿った長さ）は、連結ピン１１３の一端が一方の軸方向溝１２１Ｂの底部に接触した状態で、連結ピン１１３の他端がピン孔１１２Ｂから突出するように、それぞれ形成される。これにより、連結ピン１１３が回転軸１１２の径方向に沿ってピン孔１１２Ｂ内で移動しても、一端がピン孔１１２Ｂに収容される前に他端が軸方向溝１２１Ｂの底部に接触する。よって、連結ピン１１３の両端部が軸方向溝１２１Ｂに収容される状態が維持される。

電動モータ１０の回転軸１１２が回転すると、連結ピン１１３の両端部が軸方向溝１２１Ｂの内周面に接触するため、ドライブギヤ１２１が電動モータ１０の回転軸１１２と共に回転する。このように、連結ピン１１３によって電動モータ１０の回転軸１１２とドライブギヤ１２１とが相対回転不能に連結され、回転軸１１２の回転がドライブギヤ１２１に伝達される。

また、連結ピン１１３の両端部は、軸方向溝１２１Ｂに収容される状態が維持されるため、連結ピン１１３の一端のみが軸方向溝１２１Ｂに接触することがなく、両端部を軸方向溝１２１Ｂに接触させることができる。よって、電動モータ１０の回転軸１１２の回転をドライブギヤ１２１へより確実に伝達することができる。また、連結ピン１１３の両端が軸方向溝１２１Ｂに接触するため、一端のみが接触する場合と比較して、回転軸１１２の回転により連結ピン１１３に作用するせん断力を分散させることができる。よって、連結ピン１１３の耐久性を向上させることができる。

上記第１実施形態のように、二面幅形状に形成される回転軸１２の先端部１２Ａでは、円形断面形状に形成される場合と比較して、平取りされる分だけ断面積が減少する。このような先端部１２Ａでは、平取りされた部分に垂直に作用する力に対しては、他方向からの力と比較して、相対的に強度が劣り撓み易い。このように、第１実施形態に係る電動モータ１０の回転軸１２では、回転軸１２が撓むような力に対する強度に異方性があるため、回転に伴って撓みが生じ、ドライブギヤ１２１が振動するおそれがある。

これに対し、電動油圧シリンダ２００では、連結ピン１１３によって回転軸１１２の回転をドライブギヤ１２１に伝達するものである。電動油圧シリンダ２００では、電動モータ１０の回転軸１１２は、上記第１実施形態のような二面幅形状の先端部１２Ａを有するものではなく、一様な円形断面形状を有する。電動油圧シリンダ２００では、回転軸１１２が一様な円形断面形状に形成されることで、二面幅形状のような先端の断面積の減少が防止され、力の作用方向に対する相対的な強度の低下、つまり、強度の異方性は生じない。よって、電動モータ１０の回転軸１１２の撓みを抑制すると共に、ドライブギヤ１２１の振動を抑制することができる。

また、ドライブギヤ１２１の挿入孔１２１Ａが円形断面に形成されるため、ドリブンギヤ２５に挿入される従動軸２６と回転軸１１２とを同径に形成し、ドライブギヤ１２１とドリブンギヤ２５とを共通化することができる。よって、電動油圧シリンダ２００の製造コストを低減することができる。なお、ドリブンギヤ２５に軸方向溝１２１Ｂが形成されていても、機能上の問題は生じない。

ギヤポンプ１２０の組み立てでは、まず、電動モータ１０の回転軸１１２がメインハウジング３１に挿入される。そして、回転軸１１２のピン孔１１２Ｂに連結ピン１１３が挿入される。この状態で、連結ピン１１３と軸方向溝１２１Ｂとの位置を合わせるように、ドライブギヤ１２１をメインハウジング３１に挿入する。この際、連結ピン１１３の両端部が、ドライブギヤ１２１の一方の端面から軸方向溝１２１Ｂに軸方向から収容される。さらに、ドライブギヤ１２１と噛み合うようにドリブンギヤ２５をメインハウジング３１に収容し、回転軸１１２と先端収容穴１３６との位置を合わせるようにしてカバー１３５をメインハウジング３１に取り付ける。このようにして、ギヤポンプ１２０は組み立てられる。

このように、回転軸１１２は、メインハウジング３１及びカバー１３５によって両持ち支持されるため、撓みがより一層抑制される。また、ドリブンギヤ２５を挿通する従動軸２６は、カバー１３５には支持されず、メインハウジング３１のみによって片持ち支持される。よって、組み立ての際には、上記のように回転軸１１２をカバー１３５の先端収容穴１３６に合わせるようにして挿入し、メインハウジング３１とカバー１３５とを組み立てればよい。これにより、回転軸１１２を両持ち支持としても、上記第１実施形態と同様に、ギヤポンプ１２０の組み立て性が向上すると共に、コストを低減することができる。

次に、第２実施形態の変形例について説明する。

上記第２実施形態では、連結部材は、電動モータ１０の回転軸１１２を径方向に貫通するピン孔１１２Ｂに挿入される連結ピン１１３である。この場合、電動モータ１０の回転軸１１２への加工が貫通孔の加工となるため、非貫通孔の形成等と比較して容易に加工することができる。これに対し、連結部材は、電動モータ１０の回転軸１１２の回転をドライブギヤ１２１に伝達するものであれば、連結ピン１１３でなくてもよい。例えば、回転軸１１２の外周面に一又は複数のキー溝を形成し、このキー溝に挿入されるキーを連結部材としてもよい。また、電動油圧シリンダ２００では、連結部材として複数の連結ピン１１３を備え、周方向に並んで回転軸１１２の外周面に形成され連結ピン１１３が挿入される非貫通孔としてのピン穴が２つ以上形成されてもよい。

また、上記第２実施形態では、従動軸２６は、メインハウジング３１に片持ち支持される。電動モータ１０の回転軸１１２の撓みの抑制、組み立て性の向上、及びコスト低減の観点等では、回転軸１１２が両持ち支持され、従動軸２６がメインハウジング３１に片持ち支持される構成が望ましい。しかしながら、従動軸２６は、メインハウジング３１及びカバー１３５によって両持ち支持されてもよい。また、上記第１実施形態と同様に、電動モータ１０の回転軸１１２は、メインハウジング３１によって片持ち支持され、従動軸２６は、メインハウジング３１及びカバー１３５によって両持ち支持されるものでもよい。

以上の第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果に加え、以下に示す効果を奏する。

第２実施形態に係る電動油圧シリンダ２００では、連結ピン１１３によって回転軸１１２の回転がドライブギヤ１２１に伝達され、回転軸１１２が二面幅形状に形成されるものではない。このように、回転軸１１２が一様な円形断面形状に形成されることで、二面幅形状のような先端の断面積の減少が防止される。よって、電動モータ１０の回転軸１１２の撓みを抑制し、ドライブギヤ１２１の振動を抑制することができる。

また、電動モータ１０の回転軸１１２は、メインハウジング３１及びカバー１３５によって両持ち支持されるため、より一層撓みを抑制することができる。

また、ドライブギヤ１２１の挿入孔１２１Ａが回転軸１１２に対応する円形断面に形成されるため、ドライブギヤ１２１とドリブンギヤ２５とを共通化することができる。よって、コストを低減することができる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

電動油圧シリンダ１００，２００は、電力供給によって回転する電動モータ１０と、電動モータ１０の回転によって駆動するギヤポンプ２０，１２０と、ギヤポンプ２０，１２０から供給される作動油圧によって伸縮作動する油圧シリンダ４０と、を備え、電動モータ１０は、モータハウジング１１と、モータハウジング１１に回転自在に支持される回転軸１２，１１２と、を有し、ギヤポンプ２０，１２０は、電動モータ１０の回転軸１２，１１２が挿入され回転軸１２，１１２の回転に伴い回転するドライブギヤ２１，１２１と、ドライブギヤ２１，１２１と噛み合うドリブンギヤ２５と、ドライブギヤ２１，１２１及びドリブンギヤ２５を収容するポンプハウジング３０と、を有し、電動モータ１０のモータハウジング１１は、回転軸１２，１１２の径方向に隙間Ｃを持ってポンプハウジング３０に取り付けられる。

また、電動油圧シリンダ１００，２００は、モータハウジング１１とポンプハウジング３０との間の隙間Ｃに設けられ、モータハウジング１１を径方向に弾性支持するＯリング１５をさらに備える。

これらの構成では、電動モータ１０のモータハウジング１１がポンプハウジング３０との間で回転軸１２，１１２の径方向に隙間Ｃを持って設けられるため、ポンプハウジング３０へのモータハウジング１１の取り付けが回転軸１２，１１２とドライブギヤ２１，１２１との位置合わせに影響しない。つまり、回転軸１２，１１２を所望の位置とした状態でポンプハウジング３０へモータハウジング１１を取り付けることができるため、回転軸１２，１１２とドライブギヤ２１，１２１との径方向の位置合わせを精度良く行い、回転軸１２，１１２とドライブギヤ２１，１２１との芯ずれを抑制することができる。したがって、電動油圧シリンダ１００，２００の機械効率を向上させることができる。

また、電動油圧シリンダ１００，２００では、ポンプハウジング３０は、ドライブギヤ２１，１２１及びドリブンギヤ２５を収容する収容凹部３１Ａが形成されるメインハウジング３１と、ドライブギヤ２１，１２１及びドリブンギヤ２５が摺接し収容凹部３１Ａを封止するカバー３５，１３５と、を有する。

この構成では、メインハウジング３１とカバー３５，１３５との間にサイドプレートが設けられないため、メインハウジング３１とカバー３５，１３５との位置合わせを行うだけでギヤポンプ２０，１２０を組み立てることができる。よって、ギヤポンプ２０，１２０の組み立て性が向上する。

また、電動油圧シリンダ１００では、回転軸１２は、メインハウジング３１によって支持されると共にカバー３５には支持されていない。

また、電動油圧シリンダ１００，２００では、メインハウジング３１には、回転軸１２，１１２を回転自在に支持する単一の軸受３３が設けられる。

これらの構成では、回転軸１２はメインハウジング３１に片持ち支持されるため、回転軸１２を支持するための穴をカバー３５に形成する必要がない。回転軸１２を支持するための穴は、高精度で形成して機械効率を確保することが求められるため、穴をカバー３５に形成するとコストが増加する。上記構成では、このような穴をカバー３５に形成しなくてもよいため、カバー３５の加工が容易になりコストを低減することができる。

また、電動油圧シリンダ１００，２００では、メインハウジング３１には、収容凹部３１Ａに連通しドライブギヤ２１，１２１とドリブンギヤ２５との噛み合い部２０Ａを挟んで対向配置され作動油が導かれる第１圧力室３３Ａ及び第２圧力室３４Ａが形成され、ドライブギヤ２１，１２１及びドリブンギヤ２５と収容凹部３１Ａとの間には、ポンプ室３２が形成され、カバー３５，１３５には、第１圧力室３３Ａ及び第２圧力室３４Ａの作動油をドライブギヤ２１，１２１及びドリブンギヤ２５の側面からポンプ室３２に導く吸込溝３６Ａ，３６Ｂが形成される。

この構成では、吸込溝３６Ａ，３６Ｂを通じてドライブギヤ２１，１２１及びドリブンギヤ２５の側面からも作動油をポンプ室３２に吸い込むことができるため、吸込み性が向上する。

また、電動油圧シリンダ１００では、ギヤポンプ２０は、ドリブンギヤ２５を挿通する従動軸２６をさらに有し、従動軸２６は、両端がそれぞれメインハウジング３１とカバー３５とによって支持される。

この構成では、従動軸２６がメインハウジング３１及びカバー３５によって両持ち支持されるため、ギヤポンプ２０の組み立て時において、従動軸２６とカバー３５との位置を合わせるだけでギヤポンプ２０を組み立てることができる。よって、組み立て性が向上する。

また、電動油圧シリンダ２００は、回転軸１１２とドライブギヤ１２１とを相対回転不能に連結して回転軸１１２の回転をドライブギヤ１２１に伝達する連結部材（連結ピン１１３）をさらに備え、電動モータ１０の回転軸１１２は、一様な円形断面形状に形成される。

また、電動油圧シリンダ２００では、回転軸１１２には、径方向に貫通するピン孔１１２Ｂが形成され、ドライブギヤ１２１の内周面には、その軸方向に延びる２つの軸方向溝１２１Ｂが形成され、連結部材は、ピン孔１１２Ｂに挿入されると共に両端部が軸方向溝１２１Ｂに収容される連結ピン１１３である。

これらの構成では、回転軸１１２を円形断面とし、連結ピン１１３によって回転を伝達するため、回転軸１１２の強度に異方性が生じない。よって、回転軸１１２の撓みによるドライブギヤ１２１の振動を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記各実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記各実施形態で説明した構成は、変形例を含め、可能な範囲で適宜組み合わせることができる。

１０…電動モータ、１１…モータハウジング、１２，１１２…回転軸、１５…Ｏリング、２０，１２０…ギヤポンプ、２１，１２１…ドライブギヤ、２１Ａ，１２１Ａ…挿入孔、２５…ドリブンギヤ、２６…従動軸、３０…ポンプハウジング、３１…メインハウジング、３１Ａ…収容凹部、３２…ポンプ室、３３…軸受、３３Ａ…第１圧力室、３４Ａ…第２圧力室、３５，１３５…カバー、３６Ａ…吸込溝、３６Ｂ…吸込溝、４０…油圧シリンダ（アクチュエータ）、１１２Ｂ…ピン孔、１１３…連結ピン（連結部材）、１２１Ｂ…軸方向溝、１００，２００…電動油圧シリンダ（電動液圧アクチュエータ）

Claims (8)

1. 電動液圧アクチュエータであって、
   電力供給によって回転する電動モータと、
   前記電動モータの回転によって駆動するギヤポンプと、
   前記ギヤポンプから供給される作動液圧によって伸縮作動するアクチュエータと、を備え、
   前記電動モータは、モータハウジングと、前記モータハウジングに回転自在に支持される回転軸と、を有し、
   前記ギヤポンプは、前記電動モータの前記回転軸が挿入され前記回転軸の回転に伴い回転するドライブギヤと、前記ドライブギヤと噛み合うドリブンギヤと、前記ドライブギヤ及び前記ドリブンギヤを収容するポンプハウジングと、を有し、
   前記電動モータの前記モータハウジングは、前記回転軸の径方向に隙間を持って前記ポンプハウジングに取り付けられることを特徴とする電動液圧アクチュエータ。
2. 前記モータハウジングと前記ポンプハウジングとの間の前記隙間に設けられ、前記モータハウジングを径方向に弾性支持するＯリングをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電動液圧アクチュエータ。
3. 前記ポンプハウジングは、
   前記ドライブギヤ及び前記ドリブンギヤを収容する収容凹部が形成されるメインハウジングと、
   前記ドライブギヤ及び前記ドリブンギヤが摺接し前記収容凹部を封止するカバーと、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電動液圧アクチュエータ。
4. 前記回転軸は、前記メインハウジングによって支持されると共に前記カバーには支持されていないことを特徴とする請求項３に記載の電動液圧アクチュエータ。
5. 前記メインハウジングには、前記収容凹部に連通し前記ドライブギヤと前記ドリブンギヤとの噛み合い部を挟んで対向配置され作動液が導かれる第１圧力室及び第２圧力室が形成され、
   前記ドライブギヤ及び前記ドリブンギヤと前記収容凹部との間には、ポンプ室が形成され、
   前記カバーには、前記第１圧力室及び前記第２圧力室の作動液を前記ドライブギヤ及び前記ドリブンギヤの側面から前記ポンプ室に導く吸込溝が形成されることを特徴とする請求項３または４に記載の電動液圧アクチュエータ。
6. 前記ギヤポンプは、前記ドリブンギヤを挿通する従動軸をさらに有し、
   前記従動軸は、両端がそれぞれ前記メインハウジングと前記カバーとによって支持されることを特徴とする請求項４または５に記載の電動液圧アクチュエータ。
7. 前記回転軸と前記ドライブギヤとを相対回転不能に連結して前記回転軸の回転を前記ドライブギヤに伝達する連結部材をさらに備え、
   前記電動モータの前記回転軸は、一様な円形断面形状に形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の電動液圧アクチュエータ。
8. 前記回転軸には、径方向に貫通するピン孔が形成され、
   前記ドライブギヤの内周面には、その軸方向に延びる２つの軸方向溝が形成され、
   前記連結部材は、前記ピン孔に挿入されると共に両端部が前記軸方向溝に収容される連結ピンであることを特徴とする請求項７に記載の電動液圧アクチュエータ。

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