JP2001032780A - 歯車ポンプまたはモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】歯幅が違っても負荷時におけるバックラッシ量
を最適なものにでき、しかも耐久性の向上や製造工程の
簡単化に寄与しうる歯車ポンプ又はモータを提供する。 【解決手段】歯車５、６の歯幅Ｈが大きくなれば軸受間
距離Ｂを大きくし歯幅Ｈが小さくなれば軸受間距離Ｂを
小さくするように、前記歯幅Ｈに応じて軸受間距離Ｂを
設定することにより、歯幅Ｈの違いにより生じる歯車
５、６のたわみ量の違いに対応して、負荷時におけるバ
ックラッシ量が最適なものとなるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として液圧関連
産業の分野で利用される外接型の歯車ポンプまたはモー
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の歯車ポンプまたはモータにおい
て、吐出脈動を増大させる原因の１つとしてバックラッ
シの存在が挙げられる。すなわち、大きなバックラッシ
があると吐出脈動が大きくなり、バックラッシを小さく
すれば、吐出脈動が小さくなり、低騒音化を図り得るこ
とが一般的に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単純に
バックラッシを小さくしていくと、負荷運転時において
は、発生する高圧により歯車同士が互いに相寄る向きに
たわみ、歯車が軸受によっては支持されず互いの噛合に
よって支持されるというマイナスバックラッシ現象が発
生する。この結果、歯に大きな荷重が作用し、耐久性や
効率の点で問題が生じ得る。

【０００４】そこで従来は、負荷時のたわみ量が歯幅寸
法の増大に応じて大きくなることに着目し、歯幅が大き
くなるほど歯厚寸法が小さくなるように、すなわち無負
荷時におけるバックラッシ量が大きくなるように歯の外
形を設定したものが考えられている。しかしながら、こ
の方法では、歯幅が大きくなればその分各歯にかかる負
荷が増大するにも拘わらず、歯厚寸法を小さくしその強
度を減少させなければならないという矛盾を内在してお
り、その点から耐久性に問題点が生じるおそれがある。
また歯幅の異なる製品毎に歯形を変更しなければならず
製造負担が大きいという問題点もある。

【０００５】かかる問題点に鑑みて本発明は、バックラ
ッシが歯車同士の離間距離、すなわち軸受間距離によっ
ても変化することに着目し、歯幅に応じて軸受間距離を
設定することにより、上述した不具合を解消し高い耐久
性等を実現すべく図ったものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明に係る歯
車ポンプまたはモータは、ケース内に互いに噛合する駆
動歯車及び従動歯車を配設し、これら歯車から延出する
シャフトをケースに設けた軸受に回転可能に支持させた
歯車ポンプまたはモータにおいて、前記歯車の歯幅が大
きくなれば軸受間距離を大きくし歯幅が小さくなれば軸
受間距離を小さくするように、前記歯幅に応じて軸受間
距離を設定していることを特徴とする。

【０００７】このようなものであれば、歯幅の違いに応
じて無負荷時におけるバックラッシ量が変わることとな
り、歯幅の違いにより生じる歯車のたわみ量の違いに対
応して、負荷時におけるバックラッシ量を最適なものと
することが可能になる。しかも、このことが軸受間距離
の設定だけで実現できるので、従来のように、歯厚を薄
くする必要がなく高い耐久性を維持できるうえ、製造工
程や組立工程に大きな負担がかからないようにすること
ができる。

【０００８】このような軸受間距離の設定を極めて正確
かつ簡単に実現し製造の歩留まりをも向上させるには、
所定歯幅の歯車を複数製造するとともに、この歯幅に対
応する軸受間距離を目標として複数のケースを製造して
おき、これら製造した駆動歯車及び従動歯車同士を所定
強さで押しつけ噛み合わせた状態でのシャフト間距離
と、製造した各ケースにおける実際の軸受間距離とを測
定し、これら測定した複数の歯車及びケースのうちか
ら、前記歯幅に応じて予め定めてある所定シャフト間距
離及び所定軸受間距離の組み合わせとなるものを選択
し、組み立ててなるものが好ましい。

【０００９】一方、組立の段階で軸受間距離を自在に設
定できるようにするには、駆動歯車と従動歯車との軸受
間距離を自在に設定可能な距離可変機構を設けたものが
望ましい。このような距離可変機構としては、少なくと
も一方の軸受を他方の軸受に対して進退可能にケースに
支持させる進退手段と、これら軸受同士の近接可能な距
離を自在に規制可能な距離規制手段とを具備するものが
挙げられる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。この歯車ポンプまたはモータは、図１にその
縦断面図を示すように、ボディ２、フロントカバー３及
びリヤカバー４からなるケース１と、駆動歯車５及び従
動歯車６とを備えた外接型のもので、ボディ２に設けた
眼鏡状のめがね穴２ａに、駆動歯車５及び従動歯車６を
噛合状態で収容し、ボディ２の両端を前記フロントカバ
ー３及びリヤカバー４によって閉止してなる。フロント
カバー３及びリヤカバー４は、ボディ２に当接する位置
に軸受穴３ａ、４ａを有し、これらの軸受穴３ａ、４ａ
に軸受たるブッシュ３ｂ、４ｂを嵌入して、歯車５、６
を取り付けたシャフト７、８をそれぞれ軸承している。

【００１１】そして、一端を外部に延出させてなる駆動
側の歯車５のシャフト７に外部から駆動力を付与するこ
とによって、両歯車５、６を同期逆回転させ、吸込口か
ら吸入した液を歯車５、６の歯間、側板１１及びめがね
穴２ａによって閉成される容積空間に閉じ込めて吐出口
にまで導き吐出するというポンプ作用を営むようにして
いる。また、モータ作用を営むときには、吐出口より高
圧の作動油を導入し、駆動歯車５のシャフト７にトルク
を与えて外部負荷を駆動するとともに、低圧となった作
動油を吸込口から吐出する。なお、これらポンプまたは
モータ作用を営ませる場合、吐出口と吸込口とを上記と
逆の関係にして作動油を導いてもよい。

【００１２】しかして、本実施例では、これら歯車５、
６の歯幅Ｈが大きくなればブッシュ間距離Ｂを大きくし
歯幅Ｈが小さくなればブッシュ間距離Ｂを小さくするよ
うに、前記歯幅Ｈに応じてブッシュ間距離Ｂを設定して
いる。そして、このことにより負荷運転時において歯幅
Ｈにより変化する歯車５、６のたわみを吸収して最も好
適な運転状態となるように歯車５、６同士の噛合に係る
バックラッシ量を調整している。

【００１３】具体的には、製造したケース１や歯車５、
６に製造誤差が必ず含まれることから、より正確なバッ
クラッシ量の管理を行うために以下のような方法を採用
している。まず、所定の歯幅Ｈを有した歯車５、６と、
その歯幅Ｈに対応したブッシュ間距離Ｂを有するケース
１をそれぞれ複数製造する。この状態では、製造公差か
らこれら各歯車５、６毎にその歯厚寸法やシャフト径に
は一定範囲内でのばらつきが生じ、また各ケース１毎に
装着したブッシュ間距離Ｂにも一定範囲内でのばらつき
が生じている。

【００１４】次に、図２に示すように、適宣選び出した
駆動歯車５と従動歯車６同士を所定強さで押しつけ合わ
せることにより噛み合わせ、その状態でのシャフト間距
離Ｇを測定するとともに、測定したシャフト間距離Ｇの
範囲別に、噛み合わせた歯車対５、６を複数の歯車対グ
ループ（本実施例では例えばａ’、ｂ’、ｃ’の３つ）
に区分する。なお、歯車５、６同士を適当に噛み合わせ
た場合には、測定したシャフト間距離Ｇが上述したグル
ープａ’、ｂ’、ｃ’のいずれに属さないものがでるこ
とがあるので、本実施例においては、グループａ’、
ｂ’、ｃ’に属させるような歯車５、６を選び出す目安
として、図３、図４に示すように、従動歯車６のオーバ
ーボール径Ｔを予め測定し、区分けしてある。もちろん
駆動歯車５のオーバーボール径を目安にしてもよいのは
言うまでもない。

【００１５】一方、図５、図６に示すようにフロントカ
バー３及びリヤカバー４に装着したブッシュ間距離Ｇを
測定し、歯車対５、６同様、測定したブッシュ間距離Ｇ
の範囲別に、これらフロントカバー３及びリヤカバー４
を、複数のブッシュグループ（本実施例では例えばａ、
ｂ、ｃの３つ）に区分しておく。これら歯車対グループ
ａ’、ｂ’、ｃ’及びブッシュグループａ、ｂ、ｃは、
例えばａとａ’のように対応するグループにそれぞれ属
する歯車対５、６とフロントカバー３及びリヤカバー４
とを選び出して組み立てることにより、要求されるバッ
クラッシ量が実現されるようにその寸法範囲を設定して
ある。したがって、対応するグループ（例えばａと
ａ’、ｂとｂ’、ｃとｃ’）に属する歯車対５、６とフ
ロントカバー３及びリヤカバー４とを選択して組み立て
ることにより正確なバックラッシ量の管理を行える。

【００１６】このように本実施例によれば、ブッシュ間
距離Ｂの設定だけで歯幅Ｈの違いに応じてバックラッシ
量を管理できるので、歯幅Ｈの違いにより生じる歯車
５、６のたわみ量の違いに対応して、負荷運転時におけ
るバックラッシ量を最適なものとすることが可能にな
る。しかも、このことがシャフト間距離Ｇの設定だけで
実現できるので、製造工程や組立工程に大きな負担がか
からないうえ、従来のように歯厚を薄くする必要がなく
高い耐久性を維持することができる。

【００１７】特に本実施例では、歯車対５、６とケース
１との製造にあたって、それぞれの寸法公差を少々大き
く指定したとしても、それぞれの測定寸法に応じて所定
寸法範囲毎にグループ分けし、対応するグループに属す
る歯車対５、６とケース１とを組み合わせるという選択
嵌合を行っているので、部品製造において高い精度を要
求されないにも拘わらず、バックラッシ量を、歯幅Ｈに
応じた大きさとなるように極めて正確にかつ簡単に管理
できる。しかも、寸法公差内で製造されてきた歯車５、
６及びケース１を無駄なく使用することができ、歩留ま
りを向上させることが可能となる。

【００１８】次に本発明の第２実施例について図７、図
８を参照して説明する。なお、この実施例において前記
第１実施例に対応する部材には同一の符号を付すことと
する。本実施例では、第１実施例同様の歯車ポンプまた
はモータについて、駆動歯車５と従動歯車６とのブッシ
ュ間距離Ｂを自在に設定可能な距離可変機構９を設けて
いる。この距離可変機構９は、従動側のブッシュ３ｂを
駆動側のブッシュ４ｂに向かってあるいはブッシュ４ｂ
から離れるように進退可能にケース１に支持させる進退
手段９１と、これらブッシュ３ｂ、４ｂ同士が最接近す
る距離を自在に規制可能な距離規制手段９２とを具備す
る。

【００１９】進退手段９１は、従動歯車用軸受穴４ａ
を、駆動歯車用軸受穴３ａに向かって延びる長穴状のも
のとし、この従動歯車用軸受穴４ａに円環状の軸受ケー
ス９１１を装着してなるもので、軸受ケース９１１が長
穴状の軸受穴４ａ内でその長手方向に沿って進退移動す
ることで、この軸受ケース９１１の内周に装着したブッ
シュ４ｂが軸受ケース９１１とともに進退移動するよう
にしてある。

【００２０】距離可変手段９２は、軸受ケース９１１に
おける駆動歯車５側を向く側面９１ａと、軸受穴４ａに
おける前記側面９１ａに対向する内周面との間に介在す
る厚み変化部材９３と、この厚み変化部材９３の厚みを
変化させるための変化手段９７とを利用して構成してあ
る。この厚み変化部材９３は、軸受穴４ａの前記内周面
に設けた凹部９４にはめ入れられているもので、テーパ
面９５ａを有する可動片９５と、このテーパ面９５ａに
対応するテーパ面９６ａを有する推進部材９６と具備す
る。そして、この推進部材９６を軸受ケース９１１の進
退方向と直交する方向に沿ってスライドさせることによ
り、可動片９５がテーパ面９５ａ、９６ａ同士の案内作
用により、軸受ケース９１１の進退方向に沿ってスライ
ド移動し、その厚みが変化する。

【００２１】変化手段９７は、ねじ部材９７ａを、凹部
９４の側面に開口しブッシュ４ｂの進退方向と直交する
方向に延びる雌ねじ孔９７ｂに螺着してなるものであ
り、このねじ部材９７ａの端部を推進部材９６に押し当
てた状態で、このねじ部材９７ａを螺進退させることで
推進部部材９６を進退させるように構成してある。さら
に本実施例では、この軸受ケース９１１を駆動歯車５側
に向かって押しつけるばねＳＰを設け、軸受ケース９１
１が軸受穴４ｂ内でがたつくのを防止するとともに、ブ
ッシュ間距離Ｂを確定させるべく図っている。

【００２２】なお、例えば厚み変化部材としてシム板を
用いるなど、この距離可変機構について、その構成や部
品を種々変更することはもちろん可能であるし、ポンプ
又はモータ作動時には作動液の圧力で軸受ケースは駆動
歯車側に向かって押しつけられるので、前記ばねＳＰを
省略することも可能である。このように構成した第２実
施例によれば、ブッシュ間距離Ｂを自在に設定できる距
離可変機構９を備えているので、第１実施例のように歯
車対５、６やケース１を選択して組み合わせる必要がな
く、組立時における調整のみで歯幅Ｈに対応したブッシ
ュ間距離Ｂを有する歯車ポンプまたはモータを製造する
ことができる。

【００２３】もちろんかかる距離可変機構９は、バック
ラッシ量の設定のみに利用するだけでなく、例えばポン
プ・モータ効率の改善に利用する等、種々の目的に利用
することも可能である。なお、その他、各部の具体的な
構成は、上述した実施例に限定されるものでなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上に詳述した本発明によれば、歯幅の
違いに応じて無負荷時におけるバックラッシ量が変わる
こととなり、歯幅の違いにより生じる歯車のたわみ量の
違いに対応して、負荷時におけるバックラッシ量を最適
なものとすることが可能になる。しかも、このことが軸
受間距離の設定だけで実現できるので、従来のように、
歯厚を薄くする必要がなく高い耐久性を維持できるう
え、製造工程や組立工程に大きな負担がかからないよう
にすることができる。

【００２５】具体的には、所定歯幅の歯車を複数製造す
るとともに、この歯幅に対応する軸受間距離を目標とし
て複数のケースを製造しておき、これら製造した各歯車
の歯厚寸法及び製造した各ケースにおける軸受間距離を
測定し、これら歯車及びケースをそれぞれの測定寸法に
応じて所定寸法範囲毎に複数のグループに区分する。そ
して対応するグループに属する歯車とケースとを組み合
わせるという選択嵌合を行い組み立てることが好まし
い。このようにすれば、部品製造において高い精度を必
要としないにも拘わらず、バックラッシ量を歯幅に応じ
た大きさに、極めて正確かつ簡単に管理できる。しか
も、寸法公差内で製造されてきた歯車及びケースを無駄
なく使用することができ、歩留まりを向上させることも
可能となる。

【００２６】一方、駆動歯車と従動歯車との軸受間距離
を自在に設定可能な距離可変機構を設けたものであれ
ば、請求項２に係る発明のように歯車やケースを選択し
て組み合わせる必要がなく、組立時における調整のみで
歯幅に対応した軸受間距離を有する歯車ポンプまたはモ
ータを製造することができる。さらに、かかる距離可変
機構を、例えばポンプ・モータ効率の改善に利用する
等、種々の目的に利用することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における歯車ポンプまたはモ
ータを示す概略縦断面図。

【図２】同実施例の歯車対を示す側面図。

【図３】同実施例の従動歯車を示す側面図。

【図４】図３における正面図。

【図５】同実施例のフロントカバーを示す裏面図。

【図６】同実施例のリアカバーを示す裏面図。

【図７】第２実施例のフロントカバーを示す部分拡大
図。

【図８】動実施例における歯車ポンプまたはモータを示
す概略縦断面図。

【符号の説明】

１・・・ケース ３ｂ、４ｂ・・・軸受（ブッシュ） ５・・・駆動歯車 ６・・・従動歯車 ７、８・・・シャフト ９・・・距離可変機構 Ｂ・・・軸受間距離（ブッシュ間距離） Ｇ・・・シャフト間距離 Ｈ・・・歯幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H041 AA02 BB02 CC13 CC15 DD06 DD07 DD09 DD36 DD37 DD38 3H084 AA24 BB09 BB23 BB30 CC04 CC47 CC56 CC57

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース内に互いに噛合する駆動歯車及び従
   動歯車を配設し、これら歯車から延出するシャフトをケ
   ースに設けた軸受にそれぞれ回転可能に支持させた歯車
   ポンプまたはモータにおいて、駆動歯車と従動歯車との
   軸受間距離を、前記歯幅に応じて設定したことを特徴と
   する歯車ポンプまたはモータ。
2. 【請求項２】所定歯幅の歯車を複数製造するとともに、
   この歯幅に対応する軸受間距離を目標として複数のケー
   スを製造しておき、 これら製造した駆動歯車及び従動歯車同士を所定強さで
   押しつけ噛み合わせた状態でのシャフト間距離と、製造
   した各ケースにおける軸受間距離とを測定し、 これら測定した複数の歯車及びケースのうちから、前記
   歯幅に応じて予め定めてある所定シャフト間距離及び所
   定軸受間距離の組み合わせとなるものを選択し組み立て
   てなることを特徴とする請求項１記載の歯車ポンプまた
   はモータ。
3. 【請求項３】ケース内に互いに噛合する駆動歯車及び従
   動歯車を配設し、これら歯車から延出するシャフトをケ
   ースに設けた軸受に回転可能に支持させた歯車ポンプま
   たはモータにおいて、駆動歯車と従動歯車との軸受間距
   離を自在に設定可能な距離可変機構を設けたことを特徴
   とする歯車ポンプまたはモータ。