JP6625867B2

JP6625867B2 - 液圧装置

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Publication number: JP6625867B2
Application number: JP2015225295A
Authority: JP
Inventors: 信秀常冨
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2019-12-25
Anticipated expiration: 2035-11-18
Also published as: JP2017096098A; CN106884789A; CN106884789B

Description

本発明は、歯部が相互に噛み合う一対の歯車を備えた液圧機構部を、その軸方向に２個並設した液圧装置に関する。

前記一対の歯車を備えた液圧装置には、当該歯車を適宜駆動モータによって回転させ、この歯車の回転動作により作動液体を加圧して吐出する液圧ポンプや、予め加圧した作動液体を導入して前記歯車を回転させ、その回転軸の回転力を動力として使用する液圧モータなどがある。

そして、従来、それぞれ一対の歯車を備えた第１液圧機構部及び第２液圧機構部を、その軸方向に並設、即ち、連設した液圧装置が知られている。この液圧装置では、例えば、これが液圧ポンプの場合には、前記第１液圧機構部は、これから吐出される作動液体が高圧となるように構成されるとともに、前記第２液圧機構部は、これから吐出される作動液体が前記第１液圧機構部から吐出される作動液体の圧力よりも低圧となるように構成される。そして、必要とされる作動液体の圧力に応じて、例えば、高圧の作動液体が必要な場合には、前記第１液圧機構のみが駆動され、低圧の作動液体が必要な場合には、前記第２液圧機構のみが駆動されるというように、必要な作動液体の圧力に応じて、前記第１液圧機構部及び第２液圧機構部が使い分けられる。

ところで、前記一対の歯車には、従来、各種形状のものが使用されており、その中に、はすば歯車を用いた液圧装置がある。このはすば歯車は、歯が斜めに傾斜した構造であるが故に、歯車の歯当たりが分散され、このため騒音が小さいという特性を有するものの、その一方で、これを液圧装置として用いた場合、歯の噛み合いによって軸方向のスラスト力（噛み合いスラスト力）を生じ、また、作動液体の圧力を歯面に受けることによって同様にスラスト力（受圧スラスト力）を生じるという特性を有する。

このスラスト力は歯車の回転によって周期的に変動するものであり、この周期的な変動により、歯車及び軸受部材が振動して騒音が発生する、或いは、振動によって歯車の端面と軸受部材の端面との間に隙間を生じ、この隙間を通じて高圧側から低圧側に向けたリークを生じるといった問題が引き起こされる。

そこで、このような問題を解決するために、歯車の回転軸に、前記スラスト力に対する反対方向の力（抗力）を作用させて、当該歯車の軸方向への変位を制止するように構成された液圧ポンプが提案されている（下記特許文献１参照）。

この液圧ポンプ装置は、一対のはすば歯車を有する第１及び第２液圧機構部を並設して構成される。そして、前記第１液圧機構部は、第１回転軸を有する第１はすば歯車と、第２回転軸を有し、前記第１はすば歯車と噛合する第２はすば歯車と、両端部が開口し、内部に前記第１及び第２はすば歯車が噛合状態で収納される第１液圧室を有する第１本体と、前記第１液圧室内において、前記第１及び第２回転軸を回転自在に支持する第１及び第２軸受部材とを備え、前記第１液圧室は、前記第１及び第２はすば歯車の噛合部を境に一方が低圧側、他方が高圧側に設定される。

また、前記第２液圧機構部は、第３回転軸を有する第３はすば歯車と、第４回転軸を有し、前記第３はすば歯車と噛合する第４はすば歯車と、両端部が開口し、内部に前記第３及び第４はすば歯車が噛合状態で収納される第２液圧室を有する第２本体と、前記第２液圧室内において、前記第３及び第４回転軸を回転自在に支持する第３及び第４軸受部材とを具備し、前記第２液圧室は、前記第３及び第４はすば歯車の噛合部を境に一方が低圧側、他方が高圧側に設定される。

また、前記第１及び第２液圧機構部は、その前記第１回転軸と第３回転軸とが同軸上に位置するように並設され、前記第１本体と第２本体との間には中間プレート（より具体的には、第１及び第２の中間プレートから構成される）が配設されて、該第１及び第２本体が該中間プレートに固設されるとともに、前記第１本体の他方の開口部たる前側の開口部は前部プレートによって封止され、前記第２本体の他方の開口部たる後側の開口部は後部プレートによって封止されている。

また、前記第１回転軸の前側の軸部は、前記前部プレートを貫通して外部に延出され、この第１回転軸の後側の軸端部及び前記第３回転軸の前側の軸端部は、それぞれ前記中間プレートに形成された貫通穴に挿通されるとともに、スプラインが形成されたカップリングによって、一体的に回転するように連結されている。

また、前記第１液圧機構部では、第１及び第２はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第１回転軸及び第２回転軸に対してそれぞれ後方に向けて作用するとともに、前記第２液圧機構部では、第３及び第４はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第３回転軸及び第４回転軸に対し後方に向けて作用するように構成されている。

そして、前記後部プレートには、前記第３回転軸及び第４回転軸の各後端面と対向する部分に、それぞれシリンダ室となるシリンダ穴が形成されるとともに、各シリンダ穴に、第３回転軸及び第４回転軸の各後端面それぞれ当接可能にピストンが嵌挿され、更に、前記各シリンダ穴のシリンダ室と前記第２液圧室の高圧側とに通じる流路がそれぞれ形成されており、第２液圧室の高圧側の作動液体が各シリンダ室に供給されることで、前記各ピストンが前方に付勢され、当該各ピストンによってそれぞれ第３回転軸及び第４回転軸が前方に押圧される。

また、前記第１回転軸の後端部には、前側が大径部、後側が小径部となった段付き状の補償リングが外嵌され、また、前記中間プレートには、２つのシールによって前記大径部の後端面（背面）に付勢用の液圧室が形成されるとともに、この付勢用の液圧室と前記第１液圧室の高圧側とに通じる流路が形成されており、第１液圧室の高圧側の作動液体が前記大径部の背面に供給されることで、前記補償リングが前方に付勢され、当該補償リングによって第１回転軸が前方に押圧されるようになっている。

また、この中間プレートには、前記第２回転軸の後端面と対向する部分に、シリンダ室となるシリンダ穴が形成されるとともに、このシリンダ穴に、第２回転軸の後端面に当接可能にピストンが嵌挿され、更に、このシリンダ穴のシリンダ室と第１液圧室の高圧側とに通じる流路がそれぞれ形成されており、第１液圧室の高圧側の作動液体がこのシリンダ室に供給されることで、前記ピストンが前方に付勢され、当該ピストンによって第２回転軸が前方に押圧される。

斯くして、この液圧ポンプによれば、前記第１回転軸を電動モータなどによって駆動すると、これによって第１はすば歯車及びこれに噛合する第２はすば歯車が回転し、また、回転動力が第１回転軸を介してこれに連結される第３回転軸に伝達され、前記第３はすば歯車及びこれに噛合する第４はすば歯車が回転する。そして、前記第１液圧機構部の第１液圧室の低圧側に設定される空間に作動液体を供給すると、この作動液体が、前記第１はすば歯車及び第２はすば歯車の作用により高圧に加圧されて、高圧側から外部に吐出される。

その際、第１及び第２はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第１回転軸及び第２回転軸に対してそれぞれ後方に向けて作用するが、第１回転軸の後端部に外嵌された補償リングの背面に第１液圧室の高圧の作動液体が供給されて、この補償リングにより前記第１回転軸が前方に押圧され、また、中間プレートに形成された前記シリンダ室に第１液圧室の高圧の作動液体が供給されて、これに嵌挿された前記ピストンによって前記第２回転軸が前方に押圧される。そして、前記補償リングによる押圧力によって、前記第１回転軸に作用するスラスト力が緩和され、また、前記ピストンによる押圧力によって、第２回転軸に作用するスラスト力が緩和される。

一方、前記第１及び第２はすば歯車、並びに第３及び第４はすば歯車が回転した状態で、前記第２液圧機構部の第２液圧室の低圧側に設定される空間に作動液体を供給すると、この作動液体が、前記第３はすば歯車及び第４はすば歯車の作用により高圧に加圧されて、高圧側から外部に吐出される。

その際、第３及び第４はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第３回転軸及び第４回転軸に対してそれぞれ後方に向けて作用するが、前記後部プレートに形成された各シリンダ穴に第２液圧室の高圧の作動液体が供給されて、各シリンダ穴に嵌挿された前記ピストンによってそれぞれ前記第３回転軸及び第４回転軸が前方に押圧され、各押圧力によって、前記第３回転軸に作用するスラスト力が緩和され、また、第４回転軸に作用するスラスト力が緩和される。

このように、この液圧ポンプによれば、第１液圧機構部及び第２液圧機構部のそれぞれを使用する際に、第１回転軸及び第２回転軸、並びに第３回転軸及び第４回転軸に対して、それぞれに作用するスラスト力に対する抗力を作用させて、当該スラスト力を緩和させるようにしているので、上述した振動の問題や、リークの問題が発生するのを抑制することができる。

国際公開第２０１４／１９１２５３号

ところが、上述した従来の液圧ポンプでは、スラスト力に対する抗力を第１回転軸に作用させるための構造として、付勢用の液圧室を形成するための２つのシール、並びに押圧力を作用させる補償リングを設けた構造を採用しているが、このような構造は複雑で、部品点数も多く、このため加工コスト及び組立コストを含めた製造コストが高くつくという問題があり、また、部品交換等のメンテナンス時には、分解及び再組み立てに時間を要するという問題があった。

また、上述したように、前記第１液圧機構部では、補償リングの背面に高圧の作動液体を作用させるための付勢用の液圧室を２つのシールによって形成しているが、補償リングは第１回転軸とともに回転する、即ち、補償リングと２つのシールとが摺接する構造となっており、このシールが回転の抵抗となるため、当該液圧ポンプは高速回転で使用する態様には不向きであった。

本発明は以上の実情に鑑みなされたもので、一対のはすば歯車を備えた２つの液圧機構部を軸方向に並設した液圧装置であって、従来に比べて、製造コストが安価で、しかもメンテナンスが容易であり、高速回転での使用にも耐え得る液圧装置の提供を、その目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、第１液圧機構部及び第２液圧機構部を並設した液圧装置に係る。そして、前記第１液圧機構部は、第１回転軸を有する第１はすば歯車と、第２回転軸を有し、前記第１はすば歯車と噛合する第２はすば歯車と、両端部が開口し、内部に前記第１及び第２はすば歯車が噛合状態で収納される第１液圧室を有する第１本体と、前記第１液圧室内において、前記第１及び第２回転軸を回転自在に支持する第１及び第２軸受部材とを具備し、前記第１液圧室は、前記第１及び第２はすば歯車の噛合部を境に一方が低圧側、他方が高圧側に設定される。

また、前記第１及び第２液圧機構部は、少なくとも前記第１回転軸と第３回転軸とが同軸上に位置するように並設され、前記第１本体と第２本体との間には中間プレートが配設されて、該第１及び第２本体が該中間プレートに固設されるとともに、前記第１本体の他方の開口部たる前側の開口部は前部プレートによって封止され、前記第２本体の他方の開口部たる後側の開口部は後部プレートによって封止される。

また、前記第１回転軸の前側の軸部は、前記前部プレートを貫通して外部に延出され、該第１回転軸の後側の軸端部、及び前記第３回転軸の前側の軸端部は、それぞれ前記中間プレートに形成された貫通穴に挿通されるとともに、一体的に回転し、且つその軸方向における移動も一体的となるように相互に連結され、
前記第１液圧機構部では、第１及び第２はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第１回転軸に対し後方に向けて作用するとともに、前記第２液圧機構部では、第３及び第４はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第３回転軸に対し後方に向けて作用するように構成される。

また、前記後部プレートには、前記第３回転軸の後部端面と対向する部分に、前側が大径のシリンダ室、且つ後側が小径のシリンダ室となった段付き状の第１シリンダ穴が形成されるとともに、該第１シリンダ穴に、前側が大径且つ後側が小径となった段付き状の第１ピストンが、その前側の端面が前記第３回転軸の後部端面に当接可能に嵌挿され、
更に、前記第１液圧室の高圧側と前記第１シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の一方とに通じる第１流路が形成されるとともに、前記第２液圧室の高圧側と前記第１シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の他方とに通じる第２流路が形成される。

この液圧装置によれば、例えば、これが液圧ポンプの場合、前記第１回転軸を電動モータなどによって駆動すると、これによって第１はすば歯車及びこれに噛合する第２はすば歯車が回転し、また、この回転動力が第１回転軸を介してこれに連結される第３回転軸に伝達され、前記第３はすば歯車及びこれに噛合する第４はすば歯車が回転する。

そして、例えば、前記第１液圧機構部の第１液圧室の低圧側に設定される空間に作動液体を供給すると、この作動液体が、前記第１はすば歯車及び第２はすば歯車の作用により高圧に加圧されて、高圧側から外部に吐出される。

その際、前記第１液圧機構部では、第１及び第２はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第１回転軸に対し後方に向けて作用するが、前記後部プレートに形成された前記第１シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の一方に、前記第１流路を通じて前記第１液圧室の高圧の作動液体が供給され、これにより、前記第１ピストンが前側に向けて付勢され、この第１ピストンによって前記第３回転軸が前方に押圧される。そして、この第１ピストンの押圧力が、前記第３回転軸を介して、この第３回転軸に軸方向に一体的に連結される第１回転軸に伝達され、当該第１回転軸に作用するスラスト力が第１ピストンの押圧力によって緩和される。

一方、同じく前記第１及び第２はすば歯車、並びに第３及び第４はすば歯車が回転した状態で、前記第２液圧機構部の第２液圧室の低圧側に設定される空間に作動液体を供給すると、この作動液体が、前記第３はすば歯車及び第４はすば歯車の作用により高圧に加圧されて、高圧側から外部に吐出される。

そして、その際、前記第３及び第４はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第３回転軸に対し後方に向けて作用するが、前記後部プレートに形成された前記第１シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の他方に、前記第２流路を通じて前記第２液圧室の高圧の作動液体が供給され、これにより、前記第１ピストンが前側に向けて付勢され、この第１ピストンによって前記第３回転軸が前方に押圧される。そして、この第１ピストンの押圧力によって、前記第３回転軸に作用するスラスト力が緩和される。

斯くして、この液圧装置によれば、前記第１液圧機構部及び第２液圧機構部のそれぞれを使用する際に、第１回転軸及び第３回転軸に対して、それぞれに作用するスラスト力に対する抗力を前記第１ピストンにより作用させて、当該スラスト力を緩和させるようにしているので、上述した振動の問題や、リークの問題が発生するのを抑制することができる。

また、第１及び第３回転軸に抗力を付与する機構を、前記後部プレートに形成した段付き状の第１シリンダ穴、この第１シリンダ穴に嵌挿される第１ピストン、前記第１液圧室の高圧側と前記第１シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の一方とに通じる第１流路、並びに前記第２液圧室の高圧側と前記第１シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の他方とに通じる第２流路から構成しているので、上述した従来の補償リングを用いた機構に比べて、その構造が簡単で、部品点数も少なく、このため加工コスト及び組立コストを含めた製造コストを安価にすることができる。

また、この液圧装置は、部品交換等のメンテナンスを行う際には、後部プレートのみを分解及び再組み立てすれば良く、従来に比べて、容易にメンテナンスを行うことができる。また、従来のように、液圧室を形成するためにシール材などを用いていないので、当該液圧装置を高速回転で使用することができる。

尚、前記第１ピストンにより前記第１及び第３回転軸に付与される抗力は、第１及び第３回転軸にそれぞれ作用するスラスト力に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第１及び第２液圧室の各高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記大径シリンダ室及び小径シリンダ室の有効径をそれぞれ適宜設定する。このようにすることで、上述した振動の問題やリークの問題が発生するのを、より効果的に防止することができる。

また、この液圧装置において、前記第１回転軸及び第３回転軸は、一つの軸体から構成されていても良い。

また、本発明に係る液圧装置では、前記第１液圧機構部において、第１及び第２はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第２回転軸に対し後方に向けて作用するとともに、前記第２液圧機構部では、第３及び第４はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第４回転軸に対し後方に向けて作用する場合、
前記第１及び第２液圧機構部は、その前記第２回転軸と第４回転軸とが同軸上に位置するように並設され、
前記第２回転軸の後側の軸端部、及び前記第４回転軸の前側の軸端部が、それぞれ前記中間プレートに形成された貫通穴に挿通されるとともに、一体的に回転し且つその軸方向における移動も一体的となるように相互に連結され、
前記後部プレートの、前記第４回転軸の後部端面と対向する部分に、前側が大径のシリンダ室、且つ後側が小径のシリンダ室となった段付き状の第２シリンダ穴を形成するとともに、該第２シリンダ穴に、前側が大径且つ後側が小径となった段付き状の第２ピストンを、その前側の端面が前記第４回転軸の後部端面に当接可能に嵌挿し、
前記第１液圧室の高圧側と前記第２シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の一方とに通じる第３流路を形成するとともに、前記第２液圧室の高圧側と前記第２シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の他方とに通じる第４流路を形成した構成としても良い。

この構成によれば、前記第１液圧機構部に作動液体が供給される場合には、前記後部プレートに形成された前記第２シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の一方に、前記第３流路を通じて前記第１液圧室の高圧の作動液体が供給され、これにより、前記第２ピストンが前側に向けて付勢され、この第２ピストンによって前記第４回転軸が前方に押圧される。そして、この第２ピストンの押圧力が、前記第４回転軸を介して、この第４回転軸に軸方向に一体的に連結される第２回転軸に伝達され、当該第２回転軸に作用するスラスト力が第２ピストンの押圧力によって緩和される。

一方、前記第２液圧機構部に作動液体が供給される場合には、前記第２シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の他方に、前記第４流路を通じて前記第２液圧室の高圧の作動液体が供給され、これにより、前記第２ピストンが前側に向けて付勢され、この第２ピストンによって前記第４回転軸が前方に押圧される。そして、この第２ピストンの押圧力によって、前記第４回転軸に作用するスラスト力が緩和される。

斯くして、この液圧装置によれば、前記第１液圧機構部及び第２液圧機構部のそれぞれを使用する際に、第２回転軸及び第４回転軸に対して、それぞれに作用するスラスト力に対する抗力を前記第２ピストンにより作用させて、当該スラスト力を緩和させることができ、上述した振動の問題や、リークの問題が発生するのを抑制することができる。

尚、この場合も、前記第２ピストンにより前記第２及び第４回転軸に付与される抗力は、第２及び第４回転軸にそれぞれ作用するスラスト力に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第１及び第２液圧室の各高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記第２シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の有効径をそれぞれ適宜設定する。

また、本発明に係る液圧装置では、前記第１液圧機構部において、第１及び第２はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第２回転軸に対し後方に向けて作用する場合、
前記中間プレートの、前記第２回転軸の後端面と対向する部分に、シリンダ室となる第３シリンダ穴を形成するとともに、該第３シリンダ穴に、前記第２回転軸の後端面に当接可能に第３ピストンを嵌挿し、更に、前記第３シリンダ穴のシリンダ室と前記第１液圧室の高圧側とに通じる第５流路を形成した構成としても良い。

このようにすれば、第１液圧室の高圧の作動液体が、前記第５流路を通じて前記第３シリンダ穴のシリンダ室に供給され、この作動液体によって第３ピストンが前方に向けて付勢され、この第３ピストンによって前記第２回転軸が前方に押圧される。そして、この第３ピストンの押圧力によって、前記第２回転軸に作用するスラスト力が緩和され、これにより、当該スラスト力に起因した振動の問題や、リークの問題が抑制される。尚、この場合においても、前記第３ピストンにより前記第２回転軸に付与される抗力は、当該第２回転軸に作用するスラスト力に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第１液圧室の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記第３シリンダ穴のシリンダ室の有効径を適宜設定する。

また、本発明に係る液圧装置では、前記第２液圧機構部において、第３及び第４はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第４回転軸に対し後方に向けて作用する場合、
前記後部プレートの、前記第４回転軸の後端面と対向する部分に、シリンダ室となる第４シリンダ穴を形成するとともに、該第４シリンダ穴に、前記第４回転軸の後端面に当接可能に第４ピストンを嵌挿し、更に、前記第４シリンダ穴のシリンダ室と前記第２液圧室の高圧側とに通じる第６流路を形成した構成としても良い。

このようにすれば、第２液圧室の高圧の作動液体が、前記第６流路を通じて前記第４シリンダ穴のシリンダ室に供給され、この作動液体によって第４ピストンが前方に向けて付勢され、この第４ピストンによって前記第４回転軸が前方に押圧される。そして、この第４ピストンの押圧力によって、前記第４回転軸に作用するスラスト力が緩和され、これにより、当該スラスト力に起因した振動の問題や、リークの問題が抑制される。尚、この場合においても、前記第４ピストンにより前記第４回転軸に付与される抗力は、当該第４回転軸に作用するスラスト力に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第２液圧室の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記第４シリンダ穴のシリンダ室の有効径を適宜設定する。

また、本発明に係る液圧装置では、前記第１液圧機構部において、第１及び第２はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第２回転軸に対し前方に向けて作用する場合、
前記前部プレートの、前記第２回転軸の前端面と対向する部分に、シリンダ室となる第５シリンダ穴を形成するとともに、該第５シリンダ穴に、前記第２回転軸の前端面に当接可能に第５ピストンを嵌挿し、更に、前記第５シリンダ穴のシリンダ室と前記第１液圧室の高圧側とに通じる第７流路を形成した構成としても良い。

このようにすれば、第１液圧室の高圧の作動液体が、前記第７流路を通じて前記第５シリンダ穴のシリンダ室に供給され、この作動液体によって第５ピストンが後方に向けて付勢され、この第５ピストンによって前記第２回転軸が後方に押圧される。そして、この第５ピストンの押圧力によって、前記第２回転軸に作用するスラスト力が緩和され、これにより、当該スラスト力に起因した振動の問題や、リークの問題が抑制される。尚、この場合においても、前記第５ピストンにより前記第２回転軸に付与される抗力は、当該第２回転軸に作用するスラスト力に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第１液圧室の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記第５シリンダ穴のシリンダ室の有効径を適宜設定する。

また、本発明に係る液圧装置では、前記第２液圧機構部において、第３及び第４はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第４回転軸に対し前方に向けて作用する場合、
前記中間プレートの、前記第４回転軸の前端面と対向する部分に、シリンダ室となる第６シリンダ穴を形成するとともに、該第６シリンダ穴に、前記第４回転軸の前端面に当接可能に第６ピストンを嵌挿し、更に、前記第６シリンダ穴のシリンダ室と前記第２液圧室の高圧側とに通じる第８流路を形成した構成としても良い。

このようにすれば、第２液圧室の高圧の作動液体が、前記第８流路を通じて前記第６シリンダ穴のシリンダ室に供給され、この作動液体によって第６ピストンが後方に向けて付勢され、この第６ピストンによって前記第４回転軸が後方に押圧される。そして、この第６ピストンの押圧力によって、前記第４回転軸に作用するスラスト力が緩和され、これにより、当該スラスト力に起因した振動の問題や、リークの問題が抑制される。尚、この場合においても、前記第６ピストンにより前記第４回転軸に付与される抗力は、当該第４回転軸に作用するスラスト力に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第２液圧室の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記第６シリンダ穴のシリンダ室の有効径を適宜設定する。

以上のように、本発明に係る液圧装置によれば、前記第１液圧機構部及び第２液圧機構部のそれぞれを使用する際に、第１回転軸及び第３回転軸に対して、それぞれに作用するスラスト力に対する抗力を前記第１ピストンにより作用させて、当該スラスト力を緩和させるようにしているので、上述した振動の問題や、リークの問題が発生するのを抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る液圧装置を示した平断面図である。本発明の第２の実施形態に係る液圧装置を示した平断面図である。本発明の第３の実施形態に係る液圧装置を示した平断面図である。本発明の第４の実施形態に係る液圧装置を示した平断面図である。本発明の第５の実施形態に係る液圧装置を示した平断面図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態に係る液圧装置について、図１に基づき説明する。この液圧装置１は油圧ポンプであり、図１に示すように、第１液圧機構部２、第２液圧機構部１５、前部プレート４０、中間プレート４５及び後部プレート５５などを備えて構成される。

前記第１液圧機構部２は、第１本体７、第１はすば歯車３（以下、第１歯車３という）、第２はすば歯車５（以下、第２歯車５という）、第１軸受部材９及び第２軸受部材１１、第１側板１０及び第２側板１２などから構成される。

前記第１歯車３は、その歯車部の両端面から外方に延出するように設けられた第１回転軸４，４を有し、同様に、前記第２歯車５は、その歯車部の両端面から外方に延出するように設けられた第２回転軸６，６を有する。また、前記第１本体７は、断面形状が略８の字状を有し、両端部が開口するように形成された空間である第１液圧室８を備え、この第１液圧室８内に、前記第１歯車３及び第２歯車５が相互に噛合した状態で収納されている。

また、前記第１側板１０、第２側板１２、第１軸受部材９及び第２軸受部材１１はそれぞれ断面形状が略８の字状をした部材であり、第１側板１０及び第２側板１２は前記第１歯車３及び第２歯車５を挟むようにその両側に配設され、また、その外側に前記第１軸受部材９及び第２軸受部材１１がそれぞれ配設され、これら第１軸受部材９及び第２軸受部材１１によって、第１回転軸４，４及び第２回転軸６，６が回転自在に支持されている。

前記第１本体７の図示左側、即ち前側の開口部は、前記前部プレート４０によって封止されており、前記第１回転軸４の前側の軸部は、この前部プレート４０に形成された貫通穴４１を貫通してその前端部４ｂが外部に延出されており、この前端部４ｂに電動モータ（図示せず）が接続されて当該第１回転軸４が回転される。尚、前記貫通穴４１は前側が大径、後側が小径となった段付き穴であり、大径部に嵌合されたオイルシール４２によって第１回転軸４がシールされている。

前記第１歯車３は、その歯部が右ねじれとなり、前記第２歯車５は、その歯部が左ねじれとなっており、前記第１液圧室８は、これら第１歯車３及び第２歯車５の噛合部を境に一方が低圧側、他方が高圧側に二分され、前記第１本体７には、その一方の側面に前記第１液圧室８の低圧側に通じる取入れ穴（図示せず）が形成されるとともに、これと相対する他方の側面に、前記第１液圧室８の高圧側に通じる吐出し穴（図示せず）が形成されている。

前記第２液圧機構部１５は、第２本体２０、第３はすば歯車１６（以下、第３歯車１６という）、第４はすば歯車１８（以下、第４歯車１８という）、第３軸受部材２２及び第４軸受部材２４、第３側板２３及び第４側板２５などから構成される。

前記第３歯車１６は、その歯車部の両端面から外方に延出するように設けられた第３回転軸１７，１７を有し、同様に、前記第４歯車１８は、その歯車部の両端面から外方に延出するように設けられた第４回転軸１９，１９を有する。また、前記第２本体２０は、断面形状が略８の字状を有し、両端部が開口するように形成された空間である第２液圧室２１を備え、この第２液圧室２１内に、前記第３歯車１６及び第４歯車１８が相互に噛合した状態で収納されている。

また、前記第３側板２３、第４側板２５、第３軸受部材２２及び第４軸受部材２４はそれぞれ断面形状が略８の字状をした部材であり、第３側板２３及び第４側板２５は前記第３歯車１６及び第４歯車１８を挟むようにその両側に配設され、また、その外側に前記第３軸受部材２２及び第４軸受部材２４がそれぞれ配設されており、これら第３軸受部材２２及び第４軸受部材２４によって、第３１回転軸１７，１７及び第４回転軸１９，１９が回転自在に支持されている。

前記第３歯車１６は、その歯部が右ねじれとなり、前記第４歯車１８は、その歯部が左ねじれとなっており、前記第２液圧室２１は、これら第３歯車１６及び第４歯車１８の噛合部を境に一方が低圧側、他方が高圧側に二分され、前記第２本体２０には、その一方の側面に前記第２液圧室２１の低圧側に通じる取入れ穴（図示せず）が形成されるとともに、これと相対する他方の側面に、前記第２液圧室２１の高圧側に通じる吐出し穴（図示せず）が形成されている。

前記第１液圧機構部２及び第２液圧機構部１５は、前記第１回転軸４と第３回転軸１７とが同軸上に位置するとともに、前記第２回転軸６と第４回転軸１９とが同軸上に位置するように前後に並設され、更に、前記第１本体７及び第２本体２０の相互に対向する開口部間に中間プレート４５が配設されており、第１本体７及び第２本体２０は当該中間プレート４５にそれぞれ固設されている。

そして、前記第１回転軸４の後側の軸端部４ａ、及び前記第３回転軸１７の前側の軸端部１７ａは、それぞれ前記中間プレート４５に形成された貫通穴４６に挿入され、更に、この貫通穴４６内でスリーブ３０に挿入されている。同様に、前記第２回転軸６の後側の軸端部６ａ、及び前記第４回転軸１９の前側の軸端部１９ａは、それぞれ前記中間プレート４５に形成された貫通穴４９に挿入され、更に、この貫通穴４９内でスリーブ３３に挿入されている。

これら第１回転軸４の軸端部４ａ、第２回転軸６の軸端部６ａ、第３回転軸１７の軸端部１７ａ及び第４回転軸１９の軸端部１９ａの外周面には、それぞれ軸方向にスプラインが形成され、一方、スリーブ３０，３３の内周面にもその軸方向にスプラインが形成されている。そして、第１回転軸４の軸端部４ａ及び第３回転軸１７の軸端部１７ａがそれぞれスリーブ３０に挿入されてスプライン同士が噛合することにより、第１回転軸４と第３回転軸１７とが回転方向に一体的に回転するように連結される。同様に、第２回転軸６の軸端部６ａ及び第４回転軸１９の軸端部１９ａがスリーブ３３に挿入されてスプライン同士が噛合することにより、第２回転軸６と第４回転軸１９とが回転方向に一体的に回転するように連結される。

また、第１回転軸４の軸端部４ａ及び第３回転軸１７の軸端部１７ａは、それぞれスリーブ３０に挿入された状態で、中間プレート４５に形成されたドレン穴４７，４８を介してテーパピン３１，３２が打ち込まれており、第１回転軸４及び第３回転軸１７は、このテーパピン３１，３２及びスリーブ３０の作用によって、その軸方向における移動が一体的となるように相互に連結されている。同様に、第２回転軸６の軸端部６ａ及び第４回転軸１９の軸端部１９ａは、それぞれスリーブ３３に挿入された状態で、中間プレート４５に形成されたドレン穴５０，５１を介してテーパピン３４，３５が打ち込まれており、第２回転軸６及び第４回転軸１９は、このテーパピン３４，３５及びスリーブ３３の作用によって、その軸方向における移動が一体的となるように相互に連結されている。

また、前記第２本体２０の後端面には後部プレート５５が固設され、当該第２本体２０の後側の開口部がこの後部プレート５５によって封止されている。そして、この後部プレート５５には、前記第３回転軸１７の後部端面と対向する部分に、前側が大径シリンダ室５７、且つ後側が小径シリンダ室５８となった段付き状の第１シリンダ穴５６が形成されるとともに、この第１シリンダ穴５６に、前側が大径且つ後側が小径となった段付き状の第１ピストン５９が嵌挿され、その前側の端面が前記第３回転軸１７の後部端面に当接可能になっている。また、後部プレート５５に形成されたドレン穴６８を介して、大径シリンダ室５７及び小径シリンダ室５８から漏れた作動液体が適宜排出される。

同様に、前記後部プレート５５の、前記第４回転軸１９の後部端面と対向する部分には、前側が大径シリンダ室６３、且つ後側が小径シリンダ室６４となった段付き状の第２シリンダ穴６２が形成されるとともに、この第２シリンダ穴６２に、前側が大径且つ後側が小径となった段付き状の第２ピストン６５が嵌挿され、その前側の端面が前記第４回転軸１９の後部端面に当接可能になっている。また、後部プレート５５に形成されたドレン穴６９を介して、大径シリンダ室６３及び小径シリンダ室６４から漏れた作動液体が適宜排出される。

そして、前記第１液圧室８の高圧側と前記第１シリンダ穴５６の大径シリンダ室５７に通じる第１流路６０が形成され、前記第２液圧室２１の高圧側と前記第１シリンダ穴５６の小径シリンダ室５８とに通じる第２流路６１が形成されている。また、前記第１液圧室８の高圧側と前記第２シリンダ穴６２の大径シリンダ室６３に通じる第３流路６６が形成され、前記第２液圧室２１の高圧側と前記第２シリンダ穴６２の小径シリンダ室６４とに通じる第４流路６７が形成されている。

以上の構成を備えた本例の液圧装置１によれば、前記第１回転軸４の前端部４ｂに電動モータを接続してこれを駆動すると、これによって第１歯車３及びこれに噛合する第２歯車５が回転し、また、この回転動力が第１回転軸４を介してこれに連結される第３回転軸１７に伝達され、これにより前記第３歯車１６及びこれに噛合する第４歯車１８が回転する。

そして、前記第１液圧機構部２を使用すべく、その第１液圧室８の低圧側に前記取入れ穴（図示せず）から作動液体を供給すると、この作動液体が前記第１歯車３及び第２歯車５の作用により高圧に加圧されて、高圧側から吐出し穴（図示せず）を通じて外部に吐出される。

その際、前記第１液圧機構部２では、第１歯車３及び第２歯車５は、その噛み合いによって相互に噛み合いスラスト力を受けるとともに、作動液体の圧力を歯面が受けることによって受圧スラスト力を受ける。これらのスラスト力の内、受圧スラスト力は、第１歯車３及び第２歯車５の歯面に同様に作用することから、第１歯車３及び第２歯車５に対して同じ方向に作用する。一方、噛み合いスラスト力は、歯部の噛み合いによって生じ、相互に反力として作用するものであるから、第１歯車３及び第２歯車５に対して正反対の方向に作用する。本例では、共に後方に向けた受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ１］及び噛み合いスラスト力［Ｆ_ｍａ１］の合力［Ｆ_ｐａ１＋Ｆ_ｍａ１］が第１歯車３に作用し、一方、第２歯車５には、後方に向けた受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ１］と前方に向けた噛み合いスラスト力［−Ｆ_ｍａ１］との合力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が後方に向けて作用するものとする。

そして、本例の液圧装置１では、前記後部プレート５５に形成された前記第１シリンダ穴５６の大径シリンダ室５７に、前記第１流路６０を通じて前記第１液圧室８の高圧の作動液体が供給され、これにより、前記第１ピストン５９が前側に向けて付勢され、この第１ピストン５９によって前記第３回転軸１７が前方に押圧される。

上述したように、前記第１回転軸４と第３回転軸１７とは、前記テーパピン３１，３２及びスリーブ３０の作用によって、その回転方向に一体的に回転するとともに、その軸方向に一体的に移動するように相互に連結されている。したがって、前記第１ピストン５９の押圧力は、前記第３回転軸１７を介して前記第１回転軸４に伝達され、当該第１回転軸４に作用する受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ１］及び噛み合いスラスト力［Ｆ_ｍａ１］の合力［Ｆ_ｐａ１＋Ｆ_ｍａ１］が第１ピストン５９の押圧力（抗力）によって緩和される。

尚、この第１ピストン５９により前記第１及び第３回転軸４，１７に付与される抗力は、第１回転軸４に作用する受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ１］及び噛み合いスラスト力［Ｆ_ｍａ１］の合力［Ｆ_ｐａ１＋Ｆ_ｍａ１］に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第１液圧室８の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記大径シリンダ室５７の有効径を適宜設定する。

一方、同じく前記後部プレート５５に形成された第２シリンダ穴６２の大径シリンダ室６３には、前記第３流路６６を通じて前記第１液圧室８の高圧の作動液体が供給され、これにより、前記第２ピストン６５が前側に向けて付勢され、この第２ピストン６５によって前記第４回転軸１９が前方に押圧される。

上述したように、前記第２回転軸６と第４回転軸１９とは、前記テーパピン３４，３５及びスリーブ３３の作用によって、その回転方向に一体的に回転するとともに、その軸方向に一体的に移動するように相互に連結されている。したがって、前記第２ピストン６５の押圧力は、前記第４回転軸１９を介して前記第２回転軸６に伝達され、当該第２回転軸６に作用する受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ１］及び噛み合いスラスト力［−Ｆ_ｍａ１］の後方に向けた合力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が第２ピストン６５の押圧力（抗力）によって緩和される。

尚、この第２ピストン６５により前記第２及び第４回転軸６，１９に付与される抗力は、第２回転軸６に作用する受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ１］及び噛み合いスラスト力［−Ｆ_ｍａ１］の合力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第１液圧室８の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記大径シリンダ室６３の有効径を適宜設定する。

他方、同じく前記第１及び第２歯車３，５、並びに第３及び第４歯車１６，１８が回転した状態で、前記第２液圧機構部１５を使用すべく、その第２液圧室２１の低圧側にその取入れ穴（図示せず）から作動液体を供給すると、供給された作動液体が前記第３歯車１６及び第４歯車１８の作用により高圧に加圧されて、高圧側から吐出し穴（図示せず）を通じて外部に吐出される。

その際、前記第２液圧機構部１５では、同様にして、前記第３歯車１６及び第４歯車１８は、その噛み合いによって相互に噛み合いスラスト力を受けるとともに、作動液体の圧力を歯面が受けることによって受圧スラスト力を受ける。本例では、共に後方に向けた受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ２］及び噛み合いスラスト力［Ｆ_ｍａ２］の合力［Ｆ_ｐａ２＋Ｆ_ｍａ２］が第３歯車１６に作用し、一方、第４歯車１８には、後方に向けた受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ２］と前方に向けた噛み合いスラスト力［−Ｆ_ｍａ２］との合力［Ｆ_ｐａ２−Ｆ_ｍａ２］が後方に向けて作用するものとする。

そして、本例の液圧装置１では、前記後部プレート５５に形成された前記第１シリンダ穴５６の小径シリンダ室５８に、前記第２流路６１を通じて前記第２液圧室２１の高圧の作動液体が供給され、これにより、前記第１ピストン５９が前側に向けて付勢され、この第１ピストン５９によって前記第３回転軸１７が前方に押圧される。斯くして、第３回転軸１７に作用する受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ２］及び噛み合いスラスト力［Ｆ_ｍａ２］の合力［Ｆ_ｐａ２＋Ｆ_ｍａ２］が第１ピストン５９の押圧力（抗力）によって緩和される。

尚、この第１ピストン５９により第３回転軸１７に付与される抗力は、第３回転軸１７に作用する受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ２］及び噛み合いスラスト力［Ｆ_ｍａ２］の合力［Ｆ_ｐａ２＋Ｆ_ｍａ２］に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第２液圧室２１の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記小径シリンダ室５８の有効径を適宜設定する。

一方、同じく前記後部プレート５５に形成された第２シリンダ穴６２の小径シリンダ室６４には、前記第４流路６７を通じて前記第２液圧室２１の高圧の作動液体が供給され、これにより、前記第２ピストン６５が前側に向けて付勢され、この第２ピストン６５によって前記第４回転軸１９が前方に押圧される。斯くして、第４回転軸１９に作用する受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ２］及び噛み合いスラスト力［−Ｆ_ｍａ２］の後方に向けた合力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が第２ピストン６５の押圧力（抗力）によって緩和される。

尚、この第２ピストン６５により第４回転軸１９に付与される抗力は、第４回転軸１９に作用する受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ２］及び噛み合いスラスト力［Ｆ_ｍａ２］の合力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第２液圧室２１の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記小径シリンダ室６４の有効径を適宜設定する。

以上のように、この液圧装置１によれば、前記第１液圧機構部２及び第２液圧機構部１５のそれぞれを使用する際に、第１回転軸４及び第３回転軸１７に対して、それぞれに作用するスラスト力に対する抗力を前記第１ピストン５９により作用させて、そのスラスト力を緩和させるとともに、第２回転軸６及び第４回転軸１９に対して、それぞれに作用するスラスト力に対する抗力を前記第２ピストン６５により作用させて、そのスラスト力を緩和させるようにしているので、上述した振動の問題や、リークの問題が発生するのを抑制することができる。

また、第１及び第３回転軸４，１７に抗力を付与する機構を、前記後部プレート５５に形成した段付き状の第１シリンダ穴５６、この第１シリンダ穴５６に嵌挿される第１ピストン５９、前記第１液圧室８の高圧側と前記第１シリンダ穴５６の大径シリンダ室５７とに通じる第１流路６０、並びに前記第２液圧室２１の高圧側と前記第１シリンダ穴５６の小径シリンダ室５８とに通じる第２流路６１から構成しているので、上述した従来の補償リングを用いた機構に比べて、その構造が簡単で、部品点数も少なく、このため加工コスト及び組立コストを含めた製造コストを安価にすることができる。

また、この液圧装置１では、上述した抗力を付与するための機構について、その部品交換等のメンテナンスを行う際には、後部プレート５５のみを分解して再組み立てすれば良く、従来に比べて、容易にメンテナンスを行うことができる。また、従来のように、液圧室を形成するためにシール材などを用いていないので、当該液圧装置を高速回転で使用することができる。

尚、この第１の実施形態において、前記第１流路６０は第１シリンダ穴５６の大径シリンダ室５７と第２液圧室２１の高圧側とに通じるように形成され、前記第２流路６１は第１シリンダ穴５６の小径シリンダ室５８と第１液圧室８の高圧側とに通じるように形成され、前記第３流路６６は第２シリンダ穴６２の大径シリンダ室６３と第２液圧室２１の高圧側とに通じるように形成され、前記第４流路６７は第２シリンダ穴６２の小径シリンダ室６４と第１液圧室８の高圧側とに通じるように形成されていても良い。このような態様によっても、第１の実施形態の液圧装置と同様の作用、効果が奏される。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る液圧装置について、図２に基づいて説明する。尚、この液圧装置７０は上述した第１の実施形態に係る液圧装置１を変形したものである。したがって、図２において、第１の実施形態に係る液圧装置１と同じ構成部分については同じ符号を付して、以下では、その詳しい説明を省略する。

図２に示すように、本例の液圧装置７０は、第１液圧機構部２’に設けられる第２歯車５’の第２回転軸６’と、第２液圧機構部１５’に設けられる第４歯車１８’の第４回転軸１９’とが連結されていない態様のものである。

そして、この液圧装置７０では、中間プレート４５’の、第２回転軸６’の後端面と対向する部分に、シリンダ室７２となる第３シリンダ穴７１が形成されるとともに、この第３シリンダ穴７１に、前記第２回転軸６’の後端面に当接可能に第３ピストン７３が嵌挿され、更に、前記シリンダ室７２と前記第１液圧室８の高圧側とに通じる第５流路７４が形成されている。

また、後部プレート５５’には、前記第４回転軸１９’の後端面と対向する部分に、シリンダ室７６となる第４シリンダ穴７５が形成されるとともに、この第４シリンダ穴７５に、前記第４回転軸１９’の後端面に当接可能に第４ピストン７７が嵌挿され、更に、前記シリンダ室７６と前記第２液圧室２１の高圧側とに通じる第６流路７８が形成されている。

斯くして、この液圧装置７０によれば、前記第１液圧機構部２’を使用する際には、第１液圧室８の高圧の作動液体が、前記第５流路７４を通じて前記第３シリンダ穴７１のシリンダ室７２に供給され、この作動液体によって第３ピストン７３が前方に向けて付勢され、この第３ピストン７３によって前記第２回転軸６’が前方に押圧される。そして、この第３ピストン３の押圧力によって、前記第２回転軸６’に後方に向けて作用するスラスト力（受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ１］と噛み合いスラスト力［−Ｆ_ｍａ１］の合力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］）が緩和され、これにより、当該スラスト力に起因した振動の問題や、リークの問題が抑制される。尚、この場合においても、前記第３ピストン７３により前記第２回転軸６’に付与される抗力は、当該第２回転軸６’に作用するスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第１液圧室８の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記第３シリンダ穴７１のシリンダ室７２の有効径を適宜設定する。

一方、前記第２液圧機構部１５’を使用する際には、第２液圧室２１の高圧の作動液体が、前記第６流路７８を通じて前記第４シリンダ穴７５のシリンダ室７６に供給され、この作動液体によって第４ピストン７７が前方に向けて付勢され、この第４ピストン７７によって前記第４回転軸１９’が前方に押圧される。そして、この第４ピストン７７の押圧力によって、前記第４回転軸１９’に作用するスラスト力（受圧スラスト力［Ｆ_ｐａ２］と噛み合いスラスト力［−Ｆ_ｍａ２］の合力［Ｆ_ｐａ２−Ｆ_ｍａ２］）が緩和され、これにより、当該スラスト力に起因した振動の問題や、リークの問題が抑制される。尚、この場合においても、前記第４ピストン７７により前記第４回転軸１９’に付与される抗力は、当該第４回転軸１９’に作用するスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第２液圧室２１の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記第４シリンダ穴７５のシリンダ室７６の有効径を適宜設定する。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る液圧装置について、図３に基づいて説明する。尚、この液圧装置８０は上述した第２の実施形態に係る液圧装置７０を更に変形したものである。したがって、図３において、第１の実施形態に係る液圧装置１、及び第２の実施形態に係る液圧装置７０と同じ構成部分については同じ符号を付して、以下では、その詳しい説明を省略する。

第２歯車５’及び第４歯車１８’に作用するスラスト力は、受圧スラスト力及び噛み合いスラスト力の大きさによって、前方に作用する場合と、後方に作用する場合とがある。例えば、Ｆ_ｐａ１＞Ｆ_ｍａ１の場合には、第２歯車５’には後方に向けたスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が作用し、Ｆ_ｐａ１＜Ｆ_ｍａ１の場合には、第２歯車５’には前方に向けたスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が作用する。同様に、Ｆ_ｐａ２＞Ｆ_ｍａ２の場合には、第４歯車１８’には後方に向けたスラスト力［Ｆ_ｐａ２−Ｆ_ｍａ２］が作用し、Ｆ_ｐａ２＜Ｆ_ｍａ２の場合には、第４歯車１８’には前方に向けたスラスト力［Ｆ_ｐａ２−Ｆ_ｍａ２］が作用する。

上述した第１の実施形態に係る液圧装置１及び第２の実施形態に係る液圧装置７０は、第２歯車５，５’及び第４歯車１８，１８’に後方に向けたスラスト力が作用する場合に対応したものであるが、本例の液圧装置８０は、前記第２歯車５’及び第４歯車１８’に前方に向けたスラスト力が作用する場合に対応している。

図３に示すように、この液圧装置８０は、前部プレート４０’の、第２回転軸６’の前端面と対向する部分に、シリンダ室８２となる第５シリンダ穴８１が形成されるとともに、この第５シリンダ穴８１に、前記第２回転軸６’の前端面に当接可能に第５ピストン８３が嵌挿され、更に、前記第５シリンダ穴８１のシリンダ室８２と前記第１液圧室８の高圧側とに通じる第７流路８４が形成されている。

また、中間プレート４５”には、第４回転軸１９’の前端面と対向する部分に、シリンダ室８６となる第６シリンダ穴８５が形成されるとともに、この第６シリンダ穴８５に、第４回転軸１９’の前端面に当接可能に第６ピストン８７が嵌挿され、更に、第６シリンダ穴８５のシリンダ室８６と第２液圧室２１の高圧側とに通じる第８流路８８が形成されている。

この液圧装置８０によれば、第１液圧機構部２’を使用する際には、第１液圧室８の高圧の作動液体が、前記第７流路８４を通じて前記第５シリンダ穴８１のシリンダ室８２に供給され、この作動液体によって第５ピストン８３が後方に向けて付勢され、この第５ピストン８３によって第２回転軸６’が後方に押圧される。そして、この第５ピストン８３の押圧力によって、第２回転軸６’に作用するスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が緩和され、これにより、当該スラスト力に起因した振動の問題や、リークの問題が抑制される。尚、この場合においても、前記第５ピストン８３により第２回転軸６’に付与される抗力は、当該第２回転軸６’に作用するスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第１液圧室８の高圧側の作動液体の圧力に応じて、前記第５シリンダ穴８１のシリンダ室８２の有効径を適宜設定する。

一方、第２液圧機構部１５’を使用する際には、第２液圧室２１の高圧の作動液体が、第８流路８８を通じて第６シリンダ穴８５のシリンダ室８６に供給され、この作動液体によって第６ピストン８７が後方に向けて付勢され、この第６ピストン８７によって第４回転軸１９’が後方に押圧される。そして、この第６ピストン８７の押圧力によって、第４回転軸１９’に作用するスラスト力［Ｆ_ｐａ２−Ｆ_ｍａ２］が緩和され、これにより、当該スラスト力に起因した振動の問題や、リークの問題が抑制される。尚、この場合においても、第６ピストン８７により第４回転軸１９’に付与される抗力は、当該第４回転軸１９’に作用するスラスト力［Ｆ_ｐａ２−Ｆ_ｍａ２］に釣り合うものであるのが好ましく、このような抗力となるように、前記第２液圧室２１の高圧側の作動液体の圧力に応じて、第６シリンダ穴８５のシリンダ室８６の有効径を適宜設定する。

尚、この液圧装置８０において、第２歯車５’に後方に向けたスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が作用する場合、前部プレート４０’に設けた第５シリンダ穴８１、第５ピストン８３及び第７流路８４に代えて、上述した液圧装置７０のように、第３シリンダ穴７１、第３ピストン７３及び第５流路７４を中間プレート４５’に設けた構成にすると良い。

また、第４歯車１８’に後方に向けたスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が作用する場合には、中間プレート４５”に設けた第６シリンダ穴８５、第６ピストン８７及び第８流路８８に代えて、上述した液圧装置７０のように、第４シリンダ穴７５、第４ピストン７７及び第６流路７８を後部プレート５５”に設けた構成にすると良い。

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係る液圧装置について、図４に基づいて説明する。尚、この液圧装置９０は上述した第２の実施形態に係る液圧装置７０を更に変形したものである。したがって、図４において、第１の実施形態に係る液圧装置１、及び第２の実施形態に係る液圧装置７０と同じ構成部分については同じ符号を付して、以下では、その詳しい説明を省略する。

図４に示すように、本例の液圧装置９０は、第２の実施形態に係る液圧装置７０とは、第１歯車３’の第１回転軸４’と第３歯車１６の第３回転軸１７とを直接連結した点において、その構造が異なる。

即ち、図４に示すように、本例の液圧装置９０では、後側の第１回転軸４’の後端部にスプライン穴を形成し、このスプライン穴が形成された後端部を、中間プレート９１に穿設した貫通穴９２内に挿入するとともに、その反対側から、第３回転軸１７の前端部１７ａを前記スプライン穴に挿入した構成としている。また、第１回転軸４’の後端部と第３回転軸１７の前端部１７ａとは、ドレン穴９３を介して打ちこまれるテーパピン３２’によって連結され、これにより当該第１回転軸４’と第３回転軸１７とは、回転方向に一体的に回転し、軸方向に一体的に移動するように相互に連結される。

このように構成された液圧装置９０は、上述した液圧装置７０と同様の作用、効果を奏する。

尚、この液圧装置９０において、第２歯車５’に前方に向けたスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が作用する場合には、中間プレート９０に設けた第３シリンダ穴７１、第３ピストン７３及び第５流路７４に代えて、上述した液圧装置８０のように、第５シリンダ穴８１、第５ピストン８３及び第７流路８４を前部プレート４０に設けた構成にすると良い。

また、第４歯車１８’に前方に向けたスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が作用する場合には、後部プレート５５’に設けた第４シリンダ穴７５、第４ピストン７７及び第６流路７８に代えて、上述した液圧装置８０のように、第６シリンダ穴８５、第６ピストン８７及び第８流路８８を中間プレート９０に設けた構成にすると良い。

［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態に係る液圧装置について、図５に基づいて説明する。尚、この液圧装置１００は上述した第２の実施形態に係る液圧装置７０を更に変形したものである。したがって、図５において、第２の実施形態に係る液圧装置７０と同じ構成部分については同じ符号を付して、以下では、その詳しい説明を省略する。

図５に示すように、この液圧装置１００は、第１歯車３”の回転軸と第３歯車１６’の回転軸とを一つの軸体から形成して、同一の回転軸４”とした点が、前記液圧装置７０とその構成が大きく異なる。他の構成については、寸法的な相違であるものの、基本的な構成に大きな相違点は無い。

図中、符号１０１は中間プレートであり、この中間プレート１０１に穿設された貫通穴１０２に前記回転軸４”の中間部が挿通されている。尚、符号１８”は第４歯車、符号１９”は第４回転軸、符号２０’は第２本体、符号２１’は第２液圧室である。また、符号２２’は第３軸受部材、符号２４’は第４軸受部材、符号２３’は第３側板、符号２５’は第４側板であり、符号５５’’’は後部プレートである。

このように構成された液圧装置１００は、上述した液圧装置７０と同様の作用、効果を奏する。

尚、この液圧装置１００において、第２歯車５’に前方に向けたスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が作用する場合には、中間プレート１０１に設けた第３シリンダ穴７１、第３ピストン７３及び第５流路７４に代えて、上述した液圧装置８０のように、第５シリンダ穴８１、第５ピストン８３及び第７流路８４を前部プレート４０に設けた構成にすると良い。

また、第４歯車１８”に前方に向けたスラスト力［Ｆ_ｐａ１−Ｆ_ｍａ１］が作用する場合には、後部プレート５５’’’に設けた第４シリンダ穴７５、第４ピストン７７及び第６流路７８に代えて、上述した液圧装置８０のように、第６シリンダ穴８５、第６ピストン８７及び第８流路８８を中間プレート１０１に設けた構成にすると良い。

以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明が採り得る態様は、何らこれに限定されるものではない。

一例を挙げれば、上述した各実施形態の液圧装置１，７０，８０，９０，１００は、これらをそれぞれ液圧ポンプとしたが、本発明に係る液圧装置はこれに限られるものではなく、液圧モータとしての態様を採ることができる。

１液圧装置
２第１液圧機構部
３第１はすば歯車（第１歯車）
４第１回転軸
５第２はすば歯車（第２歯車）
６第２回転軸
７第１本体
８第１液圧室
９第１軸受部材
１１第２軸受部材
１５第２液圧機構部
１６第３はすば歯車（第３歯車）
１７第３回転軸
１８第４はすば歯車（第４歯車）
１９第４回転軸
２０第２本体
２１第２液圧室
２２第３軸受部材
２４第４軸受部材
４０前部プレート
４５中間プレート
５５後部プレート
５６第１シリンダ穴
５７大径シリンダ室
５８小径シリンダ室
５９第１ピストン
６０第１流路
６１第２流路
６２第２シリンダ穴
６３大径シリンダ室
６４小径シリンダ室
６５第２ピストン
６６第３流路
６７第４流路

Claims

第１液圧機構部及び第２液圧機構部を並設して構成される液圧装置であって、
前記第１液圧機構部は、第１回転軸を有する第１はすば歯車と、第２回転軸を有し、前記第１はすば歯車と噛合する第２はすば歯車と、両端部が開口し、内部に前記第１及び第２はすば歯車が噛合状態で収納される第１液圧室を有する第１本体と、前記第１液圧室内において、前記第１及び第２回転軸を回転自在に支持する第１及び第２軸受部材とを具備し、前記第１液圧室は、前記第１及び第２はすば歯車の噛合部を境に一方が低圧側、他方が高圧側に設定され、
前記第２液圧機構部は、第３回転軸を有する第３はすば歯車と、第４回転軸を有し、前記第３はすば歯車と噛合する第４はすば歯車と、両端部が開口し、内部に前記第３及び第４はすば歯車が噛合状態で収納される第２液圧室を有する第２本体と、前記第２液圧室内において、前記第３及び第４回転軸を回転自在に支持する第３及び第４軸受部材とを具備し、前記第２液圧室は、前記第３及び第４はすば歯車の噛合部を境に一方が低圧側、他方が高圧側に設定され、
更に、前記第１及び第２液圧機構部は、少なくとも前記第１回転軸と第３回転軸とが同軸上に位置するように並設され、前記第１本体と第２本体との間には中間プレートが配設されて、該第１及び第２本体が該中間プレートに固設されるとともに、前記第１本体の他方の開口部たる前側の開口部は前部プレートによって封止され、前記第２本体の他方の開口部たる後側の開口部は後部プレートによって封止されて成り、
前記第１回転軸の前側の軸部は、前記前部プレートを貫通して外部に延出され、該第１回転軸の後側の軸端部、及び前記第３回転軸の前側の軸端部は、それぞれ前記中間プレートに形成された貫通穴に挿通されるとともに、一体的に回転するように連結され、
前記第１液圧機構部では、第１及び第２はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第１回転軸に対し後方に向けて作用するとともに、前記第２液圧機構部では、第３及び第４はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第３回転軸に対し後方に向けて作用するように構成された液圧装置において、
前記第１回転軸の後側の軸端部、及び前記第３回転軸の前側の軸端部は、その軸方向における移動も一体的となるように相互に連結され、
前記後部プレートには、前記第３回転軸の後部端面と対向する部分に、前側が大径のシリンダ室、且つ後側が小径のシリンダ室となった段付き状の第１シリンダ穴が形成されるとともに、該第１シリンダ穴に、前側が大径且つ後側が小径となった段付き状の第１ピストンが、その前側の端面が前記第３回転軸の後部端面に当接可能に嵌挿され、
更に、前記第１液圧室の高圧側と前記第１シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の一方とに通じる第１流路が形成されるとともに、前記第２液圧室の高圧側と前記第１シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の他方とに通じる第２流路が形成されていることを特徴とする液圧装置。
前記第１回転軸及び第３回転軸は、一体的に連結された構成に代えて、一つの軸体から構成されていることを特徴とする請求項１記載の液圧装置。
前記第１及び第２液圧機構部は、その前記第２回転軸と第４回転軸とが同軸上に位置するように並設され、
前記第２回転軸の後側の軸端部、及び前記第４回転軸の前側の軸端部は、それぞれ前記中間プレートに形成された貫通穴に挿通されるとともに、一体的に回転し且つその軸方向における移動も一体的となるように相互に連結され、
前記第１液圧機構部では、第１及び第２はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第２回転軸に対し後方に向けて作用するとともに、前記第２液圧機構部では、第３及び第４はすば歯車の噛合によるスラスト力及びその高圧側の作動液体によるスラスト力の合力が、前記第４回転軸に対し後方に向けて作用するように構成され、
前記後部プレートには、前記第４回転軸の後部端面と対向する部分に、前側が大径のシリンダ室、且つ後側が小径のシリンダ室となった段付き状の第２シリンダ穴が形成されるとともに、該第２シリンダ穴に、前側が大径且つ後側が小径となった段付き状の第２ピストンが、その前側の端面が前記第４回転軸の後部端面に当接可能に嵌挿され、
前記第１液圧室の高圧側と前記第２シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の一方とに通じる第３流路が形成されるとともに、前記第２液圧室の高圧側と前記第２シリンダ穴の大径シリンダ室及び小径シリンダ室の他方とに通じる第４流路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の液圧装置。