JP7124954B2 - はすば歯車ポンプまたはモータ - Google Patents

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Description

この発明は、各種の機器における油圧源として使用される油圧歯車ポンプ等の歯車ポンプまたはモータに関し、特に、互いに噛み合う駆動側はすば歯車および従動側はすば歯車からなる外接歯車対を使用したはすば歯車ポンプまたはモータに関する。
歯車ポンプは、ボディに形成された孔部に対して互いに噛合した状態で収納される一対の平歯車と、これらの平歯車を固定する駆動軸および従動軸と、これらの平歯車の側面に摺接する一対のサイドプレート等の摺接部材と、これらの平歯車が漸次離反する低圧領域に配設され孔部に作動液としての作動油を供給するための吸込通路と、平歯車が漸次噛合する高圧領域に配設され孔部から作動油を排出するための吐出通路とを備えている。また、平歯車にかえ、閉じ込みのない連続的な歯当たりと小さな脈動による静音性を特徴とするはすば歯車を用いたはすば歯車ポンプも提案されている。
このようなはすば歯車ポンプにおいては、はすば歯車の噛み合いによるスラスト方向の力と、歯車表面に分布する油圧によるスラスト方向の力により、特に、駆動側のはすば歯車においてスラスト方向に大きな力が生ずる。このようなスラスト方向の力に対応するため、はすば歯車を支持する軸の端面に軸をスラスト方向の力が生ずる方向と逆方向に押圧するための液圧室を有する液圧機構を設け、この液圧室に高圧側の作動油を導くことにより、この液圧機構により軸を介してはすば歯車をスラスト力の発生方向と逆方向に押圧する歯車ポンプまたはモータが提案されている(特許文献1参照)。
国際公開第2014/141377号
しかしながら、特許文献1に記載されたような液圧機構を設けるためには、より多くの部品が必要となり、また、装置構成が複雑となる。
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でありながら、駆動側はすば歯車が摺接部材に押しつけられる力の大きさを小さくすることが可能なはすば歯車ポンプまたはモータを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、互いに噛み合う駆動側はすば歯車および従動側はすば歯車からなる外接歯車対と、前記駆動側はすば歯車に連結された駆動軸の軸受孔と前記従動側はすば歯車に連結された従動軸の軸受孔とが形成され、前記外接歯車対を両側から挟む一対の摺接部材と、前記外接歯車対および前記一対の摺接部材を収納するケーシングと、前記一対の摺接部材のうち、前記駆動側はすば歯車が押圧される側の摺接部材における前記駆動側はすば歯車との当接領域に形成され、前記ケーシング内の作動液の高圧領域と連通する高圧作動液溝と、を備えたはすば歯車ポンプまたはモータであって、前記駆動側はすば歯車の歯底円と前記駆動軸の軸受孔との距離を、前記従動側はすば歯車の歯底円と前記従動軸の軸受孔との距離より大きくした。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記駆動側はすば歯車の歯数を、前記従動側はすば歯車の歯数より多くした。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記駆動軸における前記一対の摺接部材のうち前記駆動側はすば歯車が押圧される側の摺接部材を貫通する領域の外径を前記従動軸の外径より小さくした。
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の発明において、前記摺接部材は、ベアリングケースまたは側板である。
請求項1から請求項4に記載の発明によれば、摺接部材に形成された高圧作動液溝内の作動の作用により、駆動側のはすば歯車をスラスト方向の力が生ずる方向と逆方向に押圧することができる。そして、駆動側はすば歯車の歯底円と駆動軸の軸受孔との距離を、従動側はすば歯車の歯底円と従動軸の軸受孔との距離より大きくすることにより、作動液のもれ流量を抑制することが可能となる。
請求項2に記載の発明によれば、駆動側はすば歯車の歯数を従動側はすば歯車の歯数より多くすることにより、駆動側はすば歯車の歯底シール領域を大きくとることができ、作動液のもれ流量を抑制することが可能となる。この時、駆動側はすば歯車の歯数を多くし、従動側はすば歯車の歯数を従来同様とすることにより、駆動側はすば歯車と従動側はすば歯車の噛み合いトルク伝達によるスラスト方向の力の増加を防止できるとともに、装置全体が過度に大きくなることを防止することが可能となる。
請求項3に記載の発明によれば、駆動軸における一対の摺接部材のうち駆動側はすば歯車が押圧される側の摺接部材を貫通する領域の外径を従動軸の外径より小さくすることにより、駆動側はすば歯車の歯底シール領域を大きくとることができ、作動液のもれ流量を抑制することが可能となる。
この発明の実施形態に係るはすば歯車ポンプの縦断面図である。 図1のA-A断面矢視図である。 ベアリングケース26における駆動軸21の外側領域に形成された高圧作動油溝27とはすば歯車23および駆動軸21との配置関係を示す拡大図である。 この発明の他の実施形態に係るはすば歯車ポンプの縦断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るはすば歯車ポンプの縦断面図である。 図5のA-A断面矢視図である。 ベアリングケース26における駆動軸21の外側領域に形成された高圧作動油溝27とはすば歯車23および駆動軸21との配置関係を示す拡大図である。 比較例としてのはすば歯車ポンプの縦断面図である。 図8のA-A断面矢視図である。 外接歯車対をなす一対のはすば歯車123、124に作用するスラスト方向の力を示す説明図である。 ベアリングケース126における駆動軸121の外側領域に形成された高圧作動油溝127とはすば歯車123および駆動軸121との配置関係を示す拡大図である。
最初に、比較例として、駆動側のはすば歯車をスラスト方向の力が生ずる方向と逆方向に押圧するため、スラスト方向の力を受ける摺接部材における駆動側はすば歯車との当接領域に、ケーシング内の作動油の高圧領域と連通する高圧作動油溝を形成し、この高圧作動油溝内の作動油の作用により駆動側はすば歯車をスラスト方向の力が生ずる方向と逆方向に押圧するはすば歯車ポンプの構成について説明する。
図8は、このような構成を有する比較例としてのはすば歯車ポンプの縦断面図であり、図9は、そのA-A断面矢視図である。
このはすば歯車ポンプは、作動油を一対のはすば歯車123、124の作用により送液するはすば歯車ポンプであり、ボディ111、フロントカバー112およびリアカバー113により構成されるケーシングと、ボディ111に形成された眼鏡孔等と呼称される孔部119内に収納された互いに噛合する一対のはすば歯車123、124と、孔部119内において一対のはすば歯車123、124を挟持する一対のベアリングケース125、126とを有する。
はすば歯車123は、図示しないモータの駆動により回転する駆動軸121に固定されている。また、はすば歯車124は、従動軸122に固定されている。駆動軸121および従動軸122の一端は、ベアリングケース125に形成された軸受孔117にブッシュ115を介して軸支されており、駆動軸121および従動軸122の他端は、ベアリングケース126に形成された軸受孔118にブッシュ116を介して軸支されている。はすば歯車123、124は、駆動軸121の駆動により、互いに噛合した状態で、図9に示す矢印方向に回転する。
ボディ111に形成された孔部119における一対のはすば歯車123、124の歯が漸次離反する低圧領域側には、孔部119に作動油を供給するための吸込通路132が形成されている。また、ボディ111に形成された孔部119における一対のはすば歯車123、124の歯が漸次噛合する高圧領域側には、孔部119から作動油を排出するための吐出通路133が形成されている。
一対のはすば歯車123、124を挟持する一対のベアリングケース125、126のうち、リアカバー113側のベアリングケース126における駆動軸121の外側領域には、ボディ111、フロントカバー112およびリアカバー113により構成されるケーシング内の作動液の高圧領域と連通する高圧作動油溝127が形成されている。なお、図9においては、はすば歯車123の奥側にある高圧作動油溝127を実線で図示している。
図10は、外接歯車対をなす一対のはすば歯車123、124に作用するスラスト方向の力を示す説明図である。
この図に示すように、はすば歯車ポンプにおける一対のはすば歯車123、124に作用するスラスト方向の力は、一対のはすば歯車123、124の噛み合いトルク伝達によるスラスト方向の力101A、101Bと、一対のはすば歯車123、124により送液される作動油の作用によるスラスト方向の力102A、102Bとに大別される。そして、はすば歯車124においては、スラスト方向の力101Bと102Bとが逆方向を向くのに対し、はすば歯車123においては、スラスト方向の力101Aと102Aとが同一方向を向く。このため、はすば歯車123は、大きな力でベアリングケース126に押しつけられることになる。
このため、リアカバー113側のベアリングケース126における駆動軸121の外側領域に、ボディ111、フロントカバー112およびリアカバー113により構成されるケーシング内の作動液の高圧領域と連通する高圧作動油溝127を形成し、この高圧作動油溝127からはすば歯車123の側面に向けて高圧の作動油を供給し、これにより、はすば歯車123がベアリングケース126に対して大きな力で押しつけられることを防止している。
図11は、ベアリングケース126における駆動軸121の外側領域に形成された高圧作動油溝127とはすば歯車123および駆動軸121との配置関係を示す拡大図である。なお、この図においても、はすば歯車123の奥側にある高圧作動油溝127を実線で図示している。
図11においてハッチングを付したように、一対のはすば歯車123、124の側面における一対のはすば歯車123、124が噛合を開始する側の領域は高圧領域となっている。一方、一対のはすば歯車123、124の側面における駆動軸121および従動軸122の外周部の領域は低圧領域となっている。そして、これらの高圧領域と低圧領域とは、一対のはすば歯車123、124の歯底シール領域によりシールされている。
この歯底シール領域は、駆動側のはすば歯車123の側面においては、駆動側はすば歯車123の歯底円と駆動軸121の軸受孔118との間の領域である。そして、この歯底シール領域に高圧領域と連通する高圧作動油溝127が形成されている。このため、高圧作動油溝127による高圧領域と駆動軸121の外周部による低圧領域との距離L1(シール長さ)が極めて小さくなる。これにより、一対のはすば歯車123、124の側面における高圧領域から低圧領域への作動油のもれ流量が大きくなり、作動油の送液性能が低下するという問題が生ずる。
次に、上述した比較例の問題を解消したはすば歯車ポンプの構成について説明する。図1は、この発明の実施形態に係るはすば歯車ポンプの縦断面図であり、図2は、そのA-A断面矢視図である。
このはすば歯車ポンプは、作動液として作動油を使用し、この作動油を一対のはすば歯車23、24の作用により送液する油圧はすば歯車ポンプである。このはすば歯車ポンプは、ボディ11、フロントカバー12およびリアカバー13により構成されるケーシングと、ボディ11に形成された眼鏡孔等と呼称される孔部19内に収納された互いに噛合する一対のはすば歯車23、24と、孔部19内において一対のはすば歯車23、24を挟持する一対の摺接部材としてのベアリングケース25、26とを有する。一対のはすば歯車23、24のうち、一方のはすば歯車23の歯数は、他方のはすば歯車24の歯数より多くなっている。
なお、はすば歯車23の歯数がはすば歯車24の歯数より多いとは、はすば歯車23の歯径がはすば歯車24の歯径より大きいと同義である。すなわち、はすば歯車23とはすば歯車24とが噛合しており両者のモジュールが同一である場合には、歯数が多くなれば歯径も大きくなる。この歯径とは、はすば歯車23およびはすば歯車24がインボリュート歯車である場合には、例えば、基礎円直径を意味する。この場合には、はすば歯車23およびはすば歯車24において、基礎円直径を歯数で除算した値は、同一の値となる。
また、摺接とは相対的に移動可能な状態で接することを意味する。すなわち、摺接部材とは、一対のはすば歯車23、24を回転可能とした状態で一対のはすば歯車23、24と接する部材を意味する。
はすば歯車23は、図示しないモータの駆動により回転する駆動軸21に固定されている。また、はすば歯車24は、従動軸22に固定されている。駆動軸21および従動軸22の一端は、ベアリングケース25に形成された軸受孔17にブッシュ15を介して軸支されており、駆動軸21および従動軸22の他端は、ベアリングケース26に形成された軸受孔18にブッシュ16を介して軸支されている。はすば歯車23、24は、駆動軸21の駆動により、互いに噛合した状態で、図2に示す矢印方向に回転する。
なお、はすば歯車23と駆動軸21、また、はすば歯車24と従動軸22とは、単一の金属部材に対して切削加工、研磨加工、焼入れ加工等を実行することにより作成されるものであり、はすば歯車23と駆動軸21、また、はすば歯車24と従動軸22とは一体のものである。この明細書においては、一体として作成されるそれらの部材におけるはすば歯車領域をはすば歯車23またははすば歯車24と呼称し、軸領域を駆動軸21または従動軸22と呼称している。
ボディ11に形成された孔部19における一対のはすば歯車23、24の歯が漸次離反する低圧領域側には、孔部19に作動油を供給するための吸込通路32が形成されている。また、ボディ11に形成された孔部19における一対のはすば歯車23、24の歯が漸次噛合する高圧領域側には、孔部19から作動油を排出するための吐出通路33が形成されている。なお、吸込通路32および吐出通路33のいずれか一方、または、両方を、駆動軸21および従動軸22の軸心方向であるX方向(図2における紙面に垂直な方向)に向けて形成してもよい。
一対のはすば歯車23、24を挟持する一対のベアリングケース25、26のうち、リアカバー13側、すなわち、駆動側のはすば歯車23が押圧される側となるベアリングケース26における駆動軸21の外側領域には、ボディ11、フロントカバー12およびリアカバー13により構成されるケーシング内の作動液の高圧領域と連通する高圧作動油溝27が形成されている。なお、図2においては、はすば歯車23の奥側にある高圧作動油溝27を実線で図示している。
このはすば歯車ポンプにおいては、図10に示す従来のはすば歯車ポンプと同様、はすば歯車23が大きな力でベアリングケース26に押しつけられることから、リアカバー13側のベアリングケース26に、ボディ11、フロントカバー12およびリアカバー13により構成されるケーシング内の作動液の高圧領域と連通する高圧作動油溝27を形成し、この高圧作動油溝27からはすば歯車23の側面に向けて高圧の作動油を供給する構成を採用している。
図3は、ベアリングケース26における駆動軸21の外側領域に形成された高圧作動油溝27とはすば歯車23および駆動軸21との配置関係を示す拡大図である。なお、この図においても、はすば歯車23の奥側にある高圧作動油溝27を実線で図示している。
図3においてハッチングを付したように、一対のはすば歯車23、24の側面における一対のはすば歯車23、24が噛合を開始する側の領域は高圧領域となっている。一方、一対のはすば歯車23、24の側面における駆動軸21および従動軸22の外周部の領域は低圧領域となっている。これらの高圧領域と低圧領域とは、一対のはすば歯車23、24の歯底シール領域によりシールされている。そして、駆動側のはすば歯車23の歯底シール領域に高圧作動油溝27が形成されている。
ここで、駆動側のはすば歯車23は、従動側のはすば歯車24より歯数が多い。そして、駆動側のはすば歯車23と従動側のはすば歯車24とは、モジュールが等しく互いに噛み合っている。これにより、駆動側のはすば歯車23の歯底シール領域(駆動側はすば歯車23の歯底円と駆動軸21の軸受孔18との間の領域)は、図11に示す従来のはすば歯車ポンプと比較して極めて大きな領域となっている。このため、この歯底シール領域に高圧作動油溝27を形成した場合においても、高圧作動油溝27による高圧領域と駆動軸21の外周部による低圧領域との距離L2(シール長さ)を大きく設定することが可能となる。これにより、一対のはすば歯車23、24の側面における高圧領域から低圧領域への作動油のもれ流量を抑制することが可能となる。また、これにより、高圧作動油溝27の油溝面積を大きく設定することも可能となり、駆動側のはすば歯車23がベアリングケース26に押しつけられる力を作動油の圧力によりキャンセルすることが容易となる。
なお、上述したように、はすば歯車ポンプにおける一対のはすば歯車23、24に作用するスラスト方向の力は、一対のはすば歯車23、24の噛み合いトルク伝達によるスラスト方向の力と、一対のはすば歯車23、24により送液される作動油の作用によるスラスト方向の力とに大別される。そして、噛み合いトルク伝達によるスラスト方向の力は、駆動側のはすば歯車23の歯数には依存しない。このため、駆動側のはすば歯車23の歯数の増加によるスラスト方向の力の増加は、作動油の受圧面積の増大によるものだけであり、そのスラスト方向の力の増加は高圧作動油溝27の油溝面積を増加させることにより十分対応可能なものとなる。
以上のように、この発明の実施形態に係るはすば歯車ポンプによれば、駆動側のはすば歯車23の歯数を従動側のはすば歯車24の歯数より多くすることにより、駆動側のはすば歯車23の歯底シール領域を大きくとることができ、作動油のもれ流量を抑制することが可能となる。この時、駆動側のはすば歯車23の歯数を多くし、従動側のはすば歯車24の歯数を従来同様とすることにより、駆動側のはすば歯車23と従動側のはすば歯車24の噛み合いトルク伝達によるスラスト方向の力の増加を防止できるとともに、装置全体が過度に大きくなることを防止することが可能となる。
なお、上述した実施形態においては、一対のベアリングケース25、26のうち、リアカバー13側のベアリングケース26における駆動軸21の外側領域に高圧作動油溝27を形成しているが、従動軸22の外側領域にも高圧作動油溝を形成してもよい。
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図4は、この発明の他の実施形態に係るはすば歯車ポンプの縦断面図である。なお、図1から図3に示す実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
上述した実施形態においては、はすば歯車23およびはすば歯車24からなる外接歯車対を両側から挟む一対の摺接部材として、ブッシュ15を収納するベアリングケース25およびブッシュ16を収納するベアリングケース26を使用している。そして、リアカバー13側のベアリングケース26に、ボディ11、フロントカバー12およびリアカバー13により構成されるケーシング内の作動液の高圧領域と連通する高圧作動油溝27を形成し、この高圧作動油溝27からはすば歯車23の側面に向けて高圧の作動油を供給する構成を採用している。
これに対して、この実施形態に係るはすば歯車ポンプにおいては、はすば歯車23およびはすば歯車24からなる外接歯車対を両側から挟む一対の摺接部材として、一対の側板(サイドプレート)28、29を使用している。そして、リアカバー13側の側板29に、ボディ11、フロントカバー12およびリアカバー13により構成されるケーシング内の作動液の高圧領域と連通する図2および図3と同様の高圧作動油溝27を形成し、この高圧作動油溝27からはすば歯車23の側面に向けて高圧の作動油を供給する構成を採用している。
なお、一対の側板28、29を使用する場合においては、駆動軸21および従動軸22の一端は、フロントカバー12に形成された軸受孔17にブッシュ15を介して軸支されており、駆動軸21および従動軸22の他端は、リアカバー13に形成された軸受孔18にブッシュ16を介して軸支されている。
上述した実施形態においては、一対のベアリングケース25、26または一対の側板28、29を摺接部材として使用している。しかしながら、一対のベアリングケース25、26または一対の側板28、29を省略し、フロントカバー12およびリアカバー13を摺接部材として使用してもよい。この場合においては、リアカバー13に、ボディ11、フロントカバー12およびリアカバー13により構成されるケーシング内の作動液の高圧領域と連通する図2および図3と同様の高圧作動油溝27を形成する。但し、一対のベアリングケース25、26または一対の側板28、29を使用した場合には、はすば歯車23およびはすば歯車24からなる外接歯車対の側面領域からの作動油のもれを小さくでき、また、ポンプの耐久性を向上できるという利点がある。
なお、摺接部材として、はすば歯車23およびはすば歯車24からなる外接歯車対の一方の側面ではベアリングケース25、側板28、フロントカバー12のいずれかを使用し、他方の側面ではベアリングケース25、側板28、フロントカバー12のうち一方の側面では使用されていないものを使用することにより、それらを混合して使用してもよい。
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図5は、この発明のさらに他の実施形態に係るはすば歯車ポンプの縦断面図であり、図6は、そのA-A断面矢視図である。また、図7は、ベアリングケース26における駆動軸21の外側領域に形成された高圧作動油溝27とはすば歯車23および駆動軸21との配置関係を示す拡大図である。図6および図7においては、はすば歯車23の奥側にある高圧作動油溝27を実線で図示している。なお、図1から図3に示す実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
上述した各実施形態においては、駆動側はすば歯車23の歯数を従動側はすば歯車24の歯数より多くすることにより、駆動側はすば歯車23の歯底円と駆動軸21の軸受孔18との距離を、従動側はすば歯車24の歯底円と従動軸22の軸受孔18との距離より大きくしている。これに対して、この実施形態に係るはすば歯車ポンプにおいては、駆動軸21における一対の摺接部材としてのベアリングケース25、26のうち駆動側はすば歯車23が押圧される側のベアリングケース26を貫通する領域21aの外径を従動軸22の外径より小さくすることにより、駆動側はすば歯車23の歯底円と駆動軸の領域21aの軸受孔18との距離を、従動側はすば歯車24の歯底円と従動軸22の軸受孔18との距離より大きくする構成を採用している。
図7においてハッチングを付したように、図3に示す実施形態の場合と同様、一対のはすば歯車23、24の側面における一対のはすば歯車23、24が噛合を開始する側の領域は高圧領域となっている。一方、一対のはすば歯車23、24の側面における駆動軸21および従動軸22の外周部の領域は低圧領域となっている。これらの高圧領域と低圧領域とは、一対のはすば歯車23、24の歯底シール領域によりシールされている。そして、駆動側のはすば歯車23の歯底シール領域に高圧作動油溝27が形成されている。
ここで、駆動側はすば歯車23が押圧される側のベアリングケース26を貫通する駆動軸の領域21aの外径は従動軸22の外径より小さくなっている。このため、駆動側はすば歯車23の歯底円と駆動軸の領域21aの軸受孔18との距離を従動側はすば歯車24の歯底円と従動軸22の軸受孔18との距離より大きくすることができる。これにより、駆動側のはすば歯車23の歯底シール領域(駆動側はすば歯車23の歯底円と駆動軸の領域21aの軸受孔18との間の領域)は、図11に示す従来のはすば歯車ポンプと比較して極めて大きな領域となっている。このため、この歯底シール領域に高圧作動油溝27を形成した場合においても、高圧作動油溝27による高圧領域と駆動軸21の外周部による低圧領域との距離L3(シール長さ)を大きく設定することが可能となる。これにより、一対のはすば歯車23、24の側面における高圧領域から低圧領域への作動油のもれ流量を抑制することが可能となる。
なお、図5から図7に示す実施形態においては、駆動軸21のうち、駆動側はすば歯車23が押圧される側のベアリングケース26を貫通する領域21aの外径を従動軸22の外径より小さくする構成を採用しているが、駆動軸21の外径を全域において従動軸22の外径より小さくしてもよい。
上述した各実施形態に係るはすば歯車ポンプは、いずれも、吐出通路33より高圧の作動油を導入し、これにより駆動軸21から回転トルクを取り出して外部負荷を駆動するとともに、定圧となった作動油を吸込通路32から吐出するというモータ作用を奏するはすば歯車モータとして機能させることもできる。すなわち、上述した各実施形態におけるはすば歯車ポンプは、はすば歯車モータでもある。
さらに、上述した実施形態においては、作動液として作動油を使用しているが、その他の液体や流動体あるいは半流動体などの、作動油以外の作動液を使用してもよい。
11 ボディ
12 フロントカバー
13 リアカバー
15 ブッシュ
16 ブッシュ
17 軸受孔
18 軸受孔
19 孔部
21 駆動軸
22 従動軸
23 はすば歯車
24 はすば歯車
25 ベアリングケース
26 ベアリングケース
27 高圧作動油溝
28 側板
29 側板
32 吸込通路
33 吐出通路

Claims (4)

  1. 互いに噛み合う駆動側はすば歯車および従動側はすば歯車からなる外接歯車対と、
    前記駆動側はすば歯車に連結された駆動軸の軸受孔と前記従動側はすば歯車に連結された従動軸の軸受孔とが形成され、前記外接歯車対を両側から挟む一対の摺接部材と、
    前記外接歯車対および前記一対の摺接部材を収納するケーシングと、
    前記一対の摺接部材のうち、前記駆動側はすば歯車が押圧される側の摺接部材における前記駆動側はすば歯車との当接領域に形成され、前記ケーシング内の作動液の高圧領域と連通する高圧作動液溝と、
    を備えたはすば歯車ポンプまたはモータであって、
    前記駆動側はすば歯車の歯底円と前記駆動軸の軸受孔との距離、前記従動側はすば歯車の歯底円と前記従動軸の軸受孔との距離より大きく
    前記駆動側はすば歯車の歯底円と前記駆動軸の軸受孔との距離が前記従動側はすば歯車の歯底円と前記従動軸の軸受孔との距離以下である場合と比較して、前記高圧作動液溝による高圧領域と前記駆動軸の外周部による低圧領域との距離が大きく設定されている、はすば歯車ポンプまたはモータ。
  2. 互いに噛み合う駆動側はすば歯車および従動側はすば歯車からなる外接歯車対と、
    前記駆動側はすば歯車に連結された駆動軸の軸受孔と前記従動側はすば歯車に連結された従動軸の軸受孔とが形成され、前記外接歯車対を両側から挟む一対の摺接部材と、
    前記外接歯車対および前記一対の摺接部材を収納するケーシングと、
    前記一対の摺接部材のうち、前記駆動側はすば歯車が押圧される側の摺接部材における前記駆動側はすば歯車との当接領域に形成され、前記ケーシング内の作動液の高圧領域と連通する高圧作動液溝と、
    を備えたはすば歯車ポンプまたはモータであって、
    前記駆動側はすば歯車の歯底円と前記駆動軸の軸受孔との距離、前記従動側はすば歯車の歯底円と前記従動軸の軸受孔との距離より大きく
    前記駆動軸における前記一対の摺接部材のうち前記駆動側はすば歯車が押圧される側の摺接部材を貫通する領域の外径が前記従動軸の外径より小さい、はすば歯車ポンプまたはモータ。
  3. 請求項1又は2に記載のはすば歯車ポンプまたはモータにおいて、
    前記駆動側はすば歯車の歯数を、前記従動側はすば歯車の歯数より多くしたはすば歯車ポンプまたはモータ。
  4. 請求項1から請求項のいずれかに記載のはすば歯車ポンプまたはモータにおいて、
    前記摺接部材は、ベアリングケースまたは側板であるはすば歯車ポンプまたはモータ。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11378076B1 (en) * 2021-01-28 2022-07-05 Shimadzu Corporation Gear pump or motor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002070754A (ja) 2000-09-01 2002-03-08 Shimadzu Corp 歯車ポンプ又はモータ
CN201661316U (zh) 2010-02-08 2010-12-01 中国海洋石油总公司 一种高温齿轮液压马达
CN105952637A (zh) 2016-06-16 2016-09-21 江苏国瑞液压机械有限公司 一种大排量主、从动轮大小不同的高压齿轮泵

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3972072B2 (ja) * 1994-07-07 2007-09-05 デイヴィッド ブラウン ハイドロリックス リミテッド 流体圧装置
JP3727474B2 (ja) * 1998-08-28 2005-12-14 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 振動防止機構及び振動防止機構を備えた工作機械
JP4200919B2 (ja) 2004-02-17 2008-12-24 株式会社Ihi ギアポンプ
EP1944513A4 (en) * 2005-10-31 2013-05-29 Maekawa Seisakusho Kk LIQUID INJECTION SCREW COMPRESSOR
DE102009012916A1 (de) * 2009-03-12 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Zahnradmaschine
DE102009047610A1 (de) * 2009-12-08 2011-06-09 Robert Bosch Gmbh Außenzahnradpumpe
JP2013234635A (ja) * 2012-05-11 2013-11-21 Toyota Industries Corp 外接ギヤポンプ
WO2014141377A1 (ja) 2013-03-12 2014-09-18 株式会社 島津製作所 歯車ポンプ又はモータ
KR102453608B1 (ko) * 2016-05-11 2022-10-12 현대두산인프라코어(주) 기어펌프
DE102017218315A1 (de) * 2017-10-13 2019-04-18 Robert Bosch Gmbh Außenzahnradpumpe für ein Abwärmerückgewinnungssystem

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002070754A (ja) 2000-09-01 2002-03-08 Shimadzu Corp 歯車ポンプ又はモータ
CN201661316U (zh) 2010-02-08 2010-12-01 中国海洋石油总公司 一种高温齿轮液压马达
CN105952637A (zh) 2016-06-16 2016-09-21 江苏国瑞液压机械有限公司 一种大排量主、从动轮大小不同的高压齿轮泵

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