JP2002070754A

JP2002070754A - 歯車ポンプ又はモータ

Info

Publication number: JP2002070754A
Application number: JP2000264869A
Authority: JP
Inventors: Katsunari Tsuzuki; 克成都築
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】側板又は軸受部の上下振動に起因する装置全体の振動と
騒音の防止。【解決手段】一対の歯車１０１、１０２をケーシング
内に配設し、両歯車の側面に側板１０６を摺接させると
ともに、側板１０６における駆動歯車側と従動歯車側の
側面にそれぞれ高圧導入路１０、１１が、吐出口１０９
から歯の反摺動方向に沿って形成されており、駆動歯車
１０１側と従動歯車１０２側のそれぞれにおける高圧導
入路の終端部１０ａ、１１ａの位置が、歯車の半ピッチ
以上の差があり、高圧導入路１０、１１から歯車の歯間
に導かれる油圧がかかる範囲Ａ、Ｂは、常に従動歯車１
０２の方の範囲Ｂが大きくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧機器分野にお
いて常用される歯車ポンプ又はモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】歯車ポンプ（歯車モータもその構成は同
一であり、以下歯車ポンプについて説明する）の構成
は、図４に示されるように、駆動軸１０４に軸着された
駆動歯車１０１と従動軸１０５に軸着された従動歯車１
０２とがケーシング１０３内に互いに噛合状態で配設さ
れている。また、この両歯車の駆動軸１０４と従動軸１
０５は、ケーシング１０３内に互いに組み合わせ配設さ
れた軸受に回転可能に軸支されている。そして、図４の
歯車ポンプでは、両歯車の側面には側板１０６（１０
７）が摺接されていて歯側面をシールしている（軸受部
が側板の機能を兼ねる、側板なしのタイプも対象として
いるが、以下側板を使用するタイプについて説明す
る）。

【０００３】この側板１０６を含むケーシングの断面形
状は、図４におけるＢ−Ｂ断面を表す図５に示されるよ
うに、歯車ポンプの吸込口１０８側と吐出口１０９側及
び歯車噛み合い側以外の部位はケーシング１０３の内周
面に接合するように形成されている。

【０００４】そして、側板１０６には歯車側において吸
入口１０８より圧油を導入するための高圧導入路１１
０、１１１が側板１０６の歯車摺動面側に、図６に示す
ように形成されている。すなわち、側板１０６における
駆動歯車１０１の摺接部分と従動歯車１０２の摺接部分
にそれぞれ、吐出口１０９から両歯車の歯の回転方向に
沿って高圧導入路１１０、１１１が形成されることで、
かかる高圧導入路１１０、１１１に圧油が導入され、そ
の圧油により、側板１０６を歯車１０１、１０２とケー
シング１０３などとの間で圧力バランスをとることによ
って、側板１０６（１０７）が歯車に対して必要以上に
押圧されることがないよう工夫されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の歯車
ポンプにおける高圧導入路は、駆動歯車側と従動歯車側
とにおいて対称的に形成され、特にそれぞれの終端部１
１０ａ、１１１ａの位置が対称（Ｘ＝Ｙ）であるので、
次のような問題点を有していた。

【０００６】すなわち、図７は、歯車の回転によって、
高圧導入路１１０が駆動歯車の次の歯間１５１につなが
るときを説明した図であるが、図７（ａ）では高圧導入
路１１０が接続される歯間の範囲が大きいのは従動歯車
側でＢ＞Ａとなり、その後、わずかに歯車が回転して図
７（ｂ）の状態となると、高圧導入路１１０が接続され
る歯間の範囲が大きいのは駆動歯車側でＡ＞Ｂとなる。

【０００７】同様に、図８は、歯車の回転によって、高
圧導入路１１１が従動歯車の次の歯間１５２につながる
ときを説明した図であるが、図８（ａ）では高圧導入路
１１１が接続される歯間１５２の範囲が大きいのは駆動
歯車側でＡ＞Ｂとなり、その後、わずかに歯車が回転し
て高圧導入路１１１が歯間１５２につながり図８（ｂ）
の状態となると、高圧導入路１１１が接続される歯間の
範囲が大きいのは従動歯車側でＢ＞Ａとなる。

【０００８】このように歯車が回転すると、高圧導入路
１１０、１１１が接続される歯間までの範囲Ａ、Ｂの大
小関係が、駆動歯車１０１側と従動歯車１０２側で入れ
替わるのは、歯車の噛合の関係上、駆動歯車と従動歯車
には、半ピッチの差があるからである。

【０００９】そして、このように高圧導入路１１０、１
１１につながる歯間の範囲Ａ、Ｂの大きい方の歯車に作
用する油圧力が小さい方に比べて勝るので、範囲Ａ、Ｂ
の大小関係の入れ替わりに伴い、歯車１０１、１０２が
上下に振動していた。また側板１０６（１０７）につい
ても、このような油圧力が側板１０６とケーシング１０
３との隙間に作用しているが、このような大小関係の入
れ替わりに伴って、上下方向の力のバランスを保つこと
ができず上下振動が発生し、ひいては、このような振動
に起因した装置全体の振動や騒音が発生するという問題
点を有していた。

【００１０】そこで、本発明は、歯車ポンプ又はモータ
において、歯車や側板（軸受部）の振動に起因した振動
や騒音を防止することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願の歯車ポンプ又はモ
ータは、一対の歯車をケーシング内に配設し、両歯車の
側面に側板又は軸受部側面を摺接させるとともに、側板
又は軸受部側面における駆動歯車の摺接部分と従動歯車
の摺接部分にそれぞれ、吐出口から両歯車の摺接部分に
沿って高圧導入路が形成されるとともに、駆動歯車側の
高圧導入路の終端位置と従動歯車側の高圧導入路の終端
位置とは、歯車の歯の半ピッチ以上の差があるので、両
歯車が噛合いの関係によって半ピッチのずれがあって
も、歯車における高圧導入路が接続される歯間の範囲の
大小関係は常に一定で、駆動歯車側か従動歯車側のどち
らか一方が大きくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本実施例の歯車ポンプ又は
モータの構成について説明する。図１は本実施例の歯車
ポンプ又はモータの側板の概略図、図２及び図３は本実
施例の側板及び歯車の作用を示した図である。図４は、
図１の側板が使用される本実施例の歯車ポンプ、図５
は、その断面図である。

【００１３】本実施例において、歯車ポンプの基本的構
成は、歯車ポンプの構成は、図４に示されるように、駆
動軸１０４に軸着された駆動歯車１０１と従動軸１０５
に軸着された従動歯車１０２とがケーシング１０３内に
互いに噛合状態で配設されている。また、駆動軸１０４
と従動軸１０５は、ケーシング１０３内に互いに組み合
わせ配設された軸受１２１、１２２、１２３、１２４に
回転可能に軸支されている。そして両歯車の側面には側
板１０６（１０７）が摺接されていて歯車側面をシール
している。

【００１４】この側板１０６を含むケーシングの断面形
状は、図４におけるＢ−Ｂ面を表す図５に示されるよう
に、歯車ポンプの吸込口１０８側と吐出口１０９側及び
歯車１０１、１０２噛み合い側以外の部位はケーシング
１０３の内周面に接合するように形成されている。

【００１５】次に、本実施例の側板の構成・作用につい
て、図１〜３を参照して説明する。図１は、側板の歯車
摺動側面を示した図であるが、側板１０６に形成される
高圧導入路１０、１１について、吐出口１０９とは反対
側の終端部１０ａ、１１ａの位置が、駆動歯車側と従動
歯車側とでは歯車１０１、１０２の半ピッチ以上の差
（Ｙ−Ｘ）がある。

【００１６】このような側板１０６を使用した歯車ポン
プであるので、まず、高圧導入路１０、１１に導かれた
圧油によって側板１０６自身に作用する油圧の関係は、
高圧導入路１１の長い従動歯車１０２側に作用する油圧
が大きいので、常に従動歯車１０２から駆動歯車１０１
側に差圧が作用し上下振動を抑制する効果がある。

【００１７】また、歯車についても、上記したように高
圧導入路１０、１１の終端部１０ａ、１１ａの位置を歯
車の半ピッチ以上ずらしたことにより、高圧導入路１
０、１１の油圧が歯車１０１、１０２の歯間につながる
範囲について、本実施例の場合、常に従動歯車１０２側
の方が大きくなり、上下振動が抑制される。すなわち、
図２（ａ）の状態について、駆動歯車１０１側は、歯間
５１まで高圧導入路１０がつながり、従動歯車１０２側
は歯間５２まで高圧導入路１１がつながるので、従動歯
車１０２の方が広い範囲Ｂで歯間に圧油が導かれる。ま
た、その状態からわずかに歯車が回転し、図２（ｂ）の
状態になったとき、駆動歯車側で新たに次の歯間５１に
も圧油が導かれ範囲が拡がるが、依然、高圧導入路１１
が長く形成されている従動歯車側で広い範囲Ｂで歯間に
圧油が導かれるので、その範囲の大小関係に変化は無
く、駆動歯車１０１と従動歯車１０２に作用する油圧の
大きさは逆転しない。したがって、歯車の上下振動は発
生しない。

【００１８】また、図３は、従動歯車１０２側におい
て、歯車の回転により高圧導入路１１が新たに歯間５２
につながるときを説明した図である。図３（ａ）の状態
について、駆動歯車１０１側は、歯間５１まで高圧導入
路１０がつながり、従動歯車１０２側は歯間５２まで高
圧導入路１１がつながるので、従動歯車１０２の方が広
い範囲Ｂで歯間に圧油が導かれる。また、その状態から
わずかに歯車が回転し、図３（ｂ）の状態になったと
き、今度は、従動歯車１０２側で新たに次の歯間５２に
も圧油が導かれるが、依然、高圧導入路１１が長く形成
されている従動歯車１０２側で広い範囲Ｂで歯間に圧油
が導かれるので、その範囲の大小関係は変化が無い。

【００１９】このように、従動歯車１０２側の高圧導入
路１１の終端位置１１ａを駆動歯車１０１側の終端位置
より半ピッチ以上、吐出口１０９側より遠くになるよう
に高圧導入路１１を形成したことで（Ｙ−Ｘ＞歯車の半
ピッチ）、いつも、従動歯車１０２側の圧油が導かれる
歯間までの範囲Ｂが駆動側の範囲Ａより長くなり、歯車
ポンプの駆動中、いつも、側板（ベアリングケース）１
０６や歯車に作用する油圧力は常に一定方向となり（本
実施例では下から上へ、すなわち、従動歯車１０２側か
ら駆動歯車１０１側）、側板１０６（ベアリングケー
ス）や歯車１０１、１０２が上下に移動することに起因
した振動の発生を抑制できる。

【００２０】一方、側板１０６自身についても、本実施
例では、上記したように、高圧導入路１０、１１の差圧
によって、常に従動歯車側から駆動歯車側へ油圧が作用
し、歯間を通じて側板１０６とケーシング１０３との隙
間に作用する油圧力も、常に従動歯車側の方が駆動歯車
側より大きいので、振動は抑制される。

【００２１】なお、本実施例では、高圧導入路１０、１
１の長さは、従属歯車１０２側の方が駆動歯車１０１側
よりも半ピッチ以上長いが、その反対に駆動歯車１０１
側の方の終端部１０ａの位置を、従動歯車１０２側より
も半ピッチ以上、長くしてもよい。

【００２２】また、高圧導入路１０、１１の形成場所に
ついて本実施例には限定されず、図９に示したように、
高圧導入路１０、１１を側板１０６における外円周部を
含んだ部分に形成する構造についても本発明に含まれ
る。

【００２３】さらに、本実施例では、側板を使用するタ
イプの歯車ポンプ又はモータについて説明したが、図１
０に示したような、軸受部が側板の機能を兼ねる、側板
なしのタイプでも適用が可能である。図１０に示した歯
車ポンプ又はモータは、ブッシュ３２が固定されたベア
リングケース（軸受部）３１がケーシング１０３に組み
込まれており、ベアリングケース３１自体が圧力バラン
スによってギア側面に押し付けられ、歯車側面の漏れを
防止するものであるが、ベアリングケース３１の側面に
上述した側板に形成したような高圧導入路を形成するこ
とで、ベアリングケース３１の上下振動が抑制される。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明の歯車ポンプ又は
モータによれば、側板（又は軸受部）や歯車の上下振動
がなくなり、それに起因して発生していた装置全体の振
動や騒音が低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の歯車ポンプ又はモータにおける側板を
示した図。

【図２】本発明の歯車ポンプ又はモータの作用を示した
図（１）。

【図３】本発明の歯車ポンプ又はモータの作用を示した
図（２）。

【図４】本発明の歯車ポンプ又はモータの断面図

【図５】図１のＢＢ断面図。

【図６】従来の歯車ポンプ又はモータにおける側板を示
した図。

【図７】従来の歯車ポンプ又はモータの作用を示した図
（１）。

【図８】従来の歯車ポンプ又はモータの作用を示した図
（２）。

【図９】高圧導入路の形成の変形例。

【図１０】側板を使用しないタイプの歯車ポンプ又はモ
ータの断面図。

【符号の説明】

１０、１１高圧導入路１０ａ、１１ａ終端位置１０１駆動歯車１０２従動歯車１０３ケーシング１０６、１０７側板１０９吐出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の歯車をケーシング内に配設し、両
歯車の側面に側板又は軸受部側面を摺接させるととも
に、側板又は軸受部側面における駆動歯車の摺接部分と
従動歯車の摺接部分にそれぞれ、吐出口から歯の摺接部
分に沿って高圧導入路が形成された歯車ポンプ又はモー
タにおいて、前記駆動歯車側の高圧導入路の終端位置と
前記従動歯車側の高圧導入路の終端位置とが、前記歯車
の歯の半ピッチ以上の差を有することを特徴とした歯車
ポンプ又はモータ。