JP2012219978A - 減速機及び歯車ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】静粛性及び耐久性を両立させる。
【解決手段】減速機２０では、複数のアウタピン４２の各々の噛合面４２Ａは、モータシャフト１６の接線方向を長軸方向とする楕円弧により形成されており、複数の外歯４４の各々の被噛合面４４Ａは、噛合面４２Ａと面接触状態で噛み合うように形成されている。この構成によれば、例えば、噛合面４２Ａが円弧状に形成された場合に比して、噛合面４２Ａ及び被噛合面４４Ａが滑らかに接触するので、静粛性を向上させることができる。また、噛合面４２Ａ及び被噛合面４４Ａが上記構成とされることにより、複数の外歯４４の歯底の曲面が滑らかになるので、これにより、インナギア２４、ひいては、減速機２０の耐久性を確保することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、減速機及び歯車ポンプに関する。

従来、内周面に円弧歯を備えるアウタロータと、外周面にトロコイド歯を有するインナロータとを備えたトロコイドギアが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−１８７８８３号公報

しかしながら、この種の減速機及びこれを備えた歯車ポンプでは、静粛性及び耐久性を両立させることが課題とされる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、静粛性及び耐久性を両立させることができる減速機及びこれを備えた歯車ポンプを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の減速機は、各々の噛合面が回転軸の接線方向を長軸方向とする楕円弧により形成された複数の内歯を有するアウタギアと、前記回転軸に偏芯状態で取り付けられ、前記噛合面と面接触状態で噛み合う被噛合面が形成された複数の外歯を有するインナギアと、を備えている。

この減速機によれば、複数の内歯の各々の噛合面は、回転軸の接線方向を長軸方向とする楕円弧により形成されており、複数の外歯の各々の被噛合面は、噛合面と面接触状態で噛み合うように形成されている。従って、例えば、噛合面が円弧状に形成された場合に比して、噛合面及び被噛合面が滑らかに接触するので、静粛性を向上させることができる。

また、噛合面及び被噛合面が上記構成とされることにより、複数の外歯の歯底の曲面が滑らかになるので、これにより、インナギア、ひいては、減速機の耐久性を確保することができる。

また、前記課題を解決するために、請求項２に記載の減速機は、各々の噛合面が回転軸の径方向を長軸方向とする楕円弧により形成された複数の内歯を有するアウタギアと、前記回転軸に偏芯状態で取り付けられ、前記噛合面と面接触状態で噛み合う被噛合面が形成された複数の外歯を有するインナギアと、を備えている。

この減速機によれば、複数の内歯の各々の噛合面は、回転軸の径方向を長軸方向とする楕円弧により形成されており、複数の外歯の各々の被噛合面は、噛合面と面接触状態で噛み合うように形成されている。従って、例えば、噛合面及び被噛合面が円弧状に形成された場合に比して、複数の外歯の歯厚が増加するので、これにより、インナギア、ひいては、減速機の耐久性を向上させることができる。

また、噛合面及び被噛合面が上記構成とされることにより、噛合面及び被噛合面が滑らかに接触するので、静粛性を確保することができる。

また、前記課題を解決するために、請求項３に記載の減速機は、各々の噛合面に、第一噛合面と、前記第一噛合面よりも曲率の大きな第二噛合面が形成された複数の内歯を有するアウタギアと、前記回転軸に偏芯状態で取り付けられ、前記第一噛合面と面接触状態で噛み合う第一被噛合面と、前記第二噛合面と面接触状態で噛み合う第二被噛合面とが形成された複数の外歯を有するインナギアと、を備えている。

この減速機によれば、第二噛合面は、第一噛合面よりも曲率が大きく形成されている。従って、例えば、第二噛合面及び第二被噛合面が第一噛合面及び第一被噛合面と同一の曲率で形成された場合に比して、複数の外歯の歯厚が増加するので、これにより、インナギア、ひいては、減速機の耐久性を向上させることができる。

また、第一噛合面は、第二噛合面よりも曲率が小さく形成されているので、第一噛合面と第一被噛合面とが噛み合う方向にアウタギア及びインナギアが相対回転される場合には、第一噛合面及び第一被噛合面が滑らかに接触するので、静粛性を向上させることができる。

請求項４に記載の減速機は、請求項３に記載の減速機において、前記第一噛合面及び前記第二噛合面の一方が、円弧状とされ、前記第一噛合面及び前記第二噛合面の他方が、楕円弧状とされたものである。

この減速機によれば、第一噛合面が円弧状に形成されると共に、第二噛合面が楕円弧状に形成されており、その形状が簡単であるので、静粛性及び耐久性を容易に両立させることができる。

また、前記課題を解決するために、請求項５に記載の歯車ポンプは、前記回転軸としてのモータシャフトを有するモータ部と、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の減速機を有すると共に、前記アウタギア及び前記インナギアの間の隙間が圧力室とされ、且つ、前記圧力室と連通される吸入ポート及び吐出ポートが形成されたポンプ部と、を備えている。

この歯車ポンプによれば、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の減速機を有しているので、静粛性及び耐久性を両立させることができる。

本発明の第一実施形態に係る歯車ポンプの一部断面を含む側面図である。 本発明の第一実施形態に係る減速機の断面図である。 図２に示される減速機の要部拡大図である。 本発明の第二実施形態に係る減速機の要部拡大図である。 本発明の第三実施形態に係る減速機の断面図である。 図５に示される減速機の要部拡大図である。 図５に示される減速機の変形例を示す図である。

［第一実施形態］
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。

図１に示されるように、本発明の第一実施形態に係る歯車ポンプ１０は、モータ部１２と、ポンプ部１４とを備えている。モータ部１２は、後述する減速機２０への回転軸として、モータシャフト１６を有している。

ポンプ部１４は、ハウジング１８の内部に設けられた減速機２０を有している。減速機２０は、アウタギア２２とインナギア２４とを備えている。

アウタギア２２には、インナギア２４が内接噛合されている。インナギア２４は、モータシャフト１６に偏芯状態（偏芯量はＡ）で取り付けられており、モータシャフト１６の回転に伴って偏芯回転される。このアウタギア２２及びインナギア２４は、ハウジング１８に内嵌されたスペーサ２６により径方向の動きが規制されており、また、ケーシング２８及びカバー３０により軸方向の動きが規制されている。

このアウタギア２２及びインナギア２４の間の隙間は、圧力室３２とされている。また、カバー３０及びケーシング２８には、圧力室３２と連通される吸入ポート３４及び吐出ポート３６がそれぞれ形成されている。

そして、このポンプ部１４では、インナギア２４が偏芯回転されることに伴って、圧力室３２の位置が変化し、これにより、吸入ポート３４を介して外部から圧力室３２に流体が吸入され、この流体が圧力室３２から吐出ポート３６を介して外部に吐出される。

ここで、上述の減速機２０を構成するアウタギア２２とインナギア２４とは、より具体的には、次のように構成されている。

すなわち、図２，図３に示されるように、アウタギア２２は、複数の内歯としてのアウタピン４２を有している。この複数のアウタピン４２は、モータシャフト１６の接線方向を長軸方向とする楕円状に形成されている。この複数のアウタピン４２には、モータシャフト１６側に凸を成す噛合面４２Ａがそれぞれ形成されており、この各々の噛合面４２Ａは、モータシャフト１６の接線方向を長軸方向とする楕円弧により形成されている。

一方、インナギア２４は、複数の外歯４４を有している。この複数の外歯４４の各々の被噛合面４４Ａは、噛合面４２Ａと面接触状態で噛み合うように形成されている。

次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の第一実施形態に係る減速機２０によれば、複数のアウタピン４２の各々の噛合面４２Ａは、モータシャフト１６の接線方向を長軸方向とする楕円弧により形成されており、複数の外歯４４の各々の被噛合面４４Ａは、噛合面４２Ａと面接触状態で噛み合うように形成されている。従って、例えば、図３の想像線（二点鎖線）で示されるように、噛合面４２Ａが円弧状に形成された場合に比して、噛合面４２Ａ及び被噛合面４４Ａが滑らかに接触するので、静粛性を向上させることができる。

また、噛合面４２Ａ及び被噛合面４４Ａが上記構成とされることにより、複数の外歯４４の歯底の曲面が滑らかになるので、これにより、インナギア２４、ひいては、減速機２０の耐久性を確保することができる。

また、本発明の第一実施形態に係る歯車ポンプ１０によれば、上述の減速機２０を有しているので、静粛性及び耐久性を両立させることができる。

次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。

本発明の第一実施形態において、減速機２０は、歯車ポンプ１０に備えられていたが、その他の駆動装置に備えられても良い。

また、アウタギア２２は、複数のアウタピン４２を有していたが、複数の噛合面４２Ａが形成された複数の内歯を有する環状に構成されていても良い。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。

図４に示される本発明の第二実施形態に係る減速機５０は、上述の本発明の第一実施形態に係る減速機２０に対し、次の如く構成が変更されている。

すなわち、複数のアウタピン４２は、モータシャフト１６（図２参照）の径方向を長軸方向とする楕円状に形成されている。そして、これにより、この複数のアウタピン４２における各々の噛合面４２Ａは、モータシャフト１６の径方向を長軸方向とする楕円弧により形成されている。また、複数の外歯４４の各々の被噛合面４４Ａは、噛合面４２Ａと面接触状態で噛み合うように形成されている。

なお、図４において、Ｌ１は、複数のアウタピン４２の中心を通過するトロコイド中心曲線（共通曲線）を表している。

次に、本発明の第二実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の第二実施形態に係る減速機５０によれば、複数のアウタピン４２の各々の噛合面４２Ａは、モータシャフト１６の径方向を長軸方向とする楕円弧により形成されており、複数の外歯４４の各々の被噛合面４４Ａは、噛合面４２Ａと面接触状態で噛み合うように形成されている。従って、例えば、図４の想像線（二点鎖線）で示されるように、噛合面４２Ａ及び被噛合面４４Ａが円弧状に形成された場合に比して、複数の外歯４４の歯厚が増加するので、これにより、インナギア２４、ひいては、減速機５０の耐久性を向上させることができる。

また、噛合面４２Ａ及び被噛合面４４Ａが上記構成とされることにより、噛合面４２Ａ及び被噛合面４４Ａが滑らかに接触するので、静粛性を確保することができる。

このように、この減速機５０によれば、静粛性及び耐久性を両立させることができる。

なお、本発明の第二実施形態に係る減速機５０についても、上述の本発明の第一実施形態に係る減速機２０と同様の変形例を採用することができる。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について説明する。

図５，図６に示される本発明の第三実施形態に係る減速機６０は、上述の本発明の第一実施形態に係る減速機２０に対し、次の如く構成が変更されている。

すなわち、複数のアウタピン４２は、モータシャフト１６の周方向一方側（Ｒ１側）が円弧状に形成され、モータシャフト１６の周方向他方側（Ｒ２側）がモータシャフト１６の径方向を長軸方向とする楕円状に形成されている。そして、これにより、複数のアウタピン４２における各々の噛合面には、円弧状とされた第一噛合面４２Ａ１と、楕円弧状とされた第二噛合面４２Ａ２とが形成されている。また、第二噛合面４２Ａ２は、第一噛合面４２Ａ１よりも曲率が大きく形成されている。

一方、複数の外歯４４の各々の被噛合面には、第一噛合面４２Ａ１と面接触状態で噛み合う第一被噛合面４４Ａ１と、第二噛合面４２Ａ２と面接触状態で噛み合う第二被噛合面４４Ａ２とが形成されている。

次に、本発明の第三実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の第三実施形態に係る減速機６０によれば、第二噛合面４２Ａ２は、第一噛合面４２Ａ１よりも曲率が大きく形成されている。従って、例えば、図６の想像線（二点鎖線）で示されるように、第二噛合面４２Ａ２及び第二被噛合面４４Ａ２が第一噛合面４２Ａ１及び第一被噛合面４４Ａ１と同一の曲率を有する円弧状に形成された場合に比して、複数の外歯４４の歯厚が増加するので、これにより、インナギア２４、ひいては、減速機６０の耐久性を向上させることができる。

また、第一噛合面４２Ａ１は、第二噛合面４２Ａ２よりも曲率が小さく形成されているので、第一噛合面４２Ａ１と第一被噛合面４４Ａ１とが噛み合う方向にアウタギア２２及びインナギア２４が相対回転される場合には、第一噛合面４２Ａ１及び第一被噛合面４４Ａ１が滑らかに接触するので、静粛性を向上させることができる。

また、この減速機６０によれば、第一噛合面４２Ａ１が円弧状に形成されると共に、第二噛合面４２Ａ２が楕円弧状に形成されており、その形状が簡単であるので、静粛性及び耐久性を容易に両立させることができる。

次に、本発明の第三実施形態の変形例について説明する。

本発明の第三実施形態において、第一噛合面４２Ａ１は、円弧状とされ、第二噛合面４２Ａ２は、楕円弧状とされていたが、図７に示されるように、第一噛合面４２Ａ１は、円弧状とされ、第二噛合面４２Ａ２は、第一噛合面４２Ａ１よりも曲率が大きい円弧状とされていても良い。

なお、図７において、Ｌ２は、第一噛合面４２Ａ１の中心を通過するトロコイド中心曲線（共通曲線）を表しており、Ｌ３は、第二噛合面４２Ａ２の中心を通過するトロコイド中心曲線（共通曲線）を表している。

また、第一噛合面４２Ａ１は、楕円弧状とされ、第二噛合面４２Ａ２は、第一噛合面４２Ａ１よりも曲率が大きい円弧状とされていても良い。

このように構成されていても、本実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

また、本発明の第三実施形態に係る減速機６０についても、上述の本発明の第一実施形態に係る減速機２０と同様の変形例を採用することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０・・・歯車ポンプ、１２・・・モータ部、１４・・・ポンプ部、１６・・・モータシャフト（回転軸）、１８・・・ハウジング、２０，５０，６０・・・減速機、２２・・・アウタギア、２４・・・インナギア、２６・・・スペーサ、２８・・・ケーシング、３０・・・カバー、３２・・・圧力室、３４・・・吸入ポート、３６・・・吐出ポート、４２・・・アウタピン（内歯）、４２Ａ・・・噛合面、４２Ａ１・・・第一噛合面、４２Ａ２・・・第二噛合面、４４・・・外歯、４４Ａ・・・被噛合面、４４Ａ１・・・第一被噛合面、４４Ａ２・・・第二被噛合面

Claims (5)

1. 各々の噛合面が回転軸の接線方向を長軸方向とする楕円弧により形成された複数の内歯を有するアウタギアと、
   前記回転軸に偏芯状態で取り付けられ、前記噛合面と面接触状態で噛み合う被噛合面が形成された複数の外歯を有するインナギアと、
   を備えた減速機。
2. 各々の噛合面が回転軸の径方向を長軸方向とする楕円弧により形成された複数の内歯を有するアウタギアと、
   前記回転軸に偏芯状態で取り付けられ、前記噛合面と面接触状態で噛み合う被噛合面が形成された複数の外歯を有するインナギアと、
   を備えた減速機。
3. 各々の噛合面に、第一噛合面と、前記第一噛合面よりも曲率の大きな第二噛合面が形成された複数の内歯を有するアウタギアと、
   前記回転軸に偏芯状態で取り付けられ、前記第一噛合面と面接触状態で噛み合う第一被噛合面と、前記第二噛合面と面接触状態で噛み合う第二被噛合面とが形成された複数の外歯を有するインナギアと、
   を備えた減速機。
4. 前記第一噛合面及び前記第二噛合面の一方は、円弧状とされ、
   前記第一噛合面及び前記第二噛合面の他方は、楕円弧状とされている、
   請求項３に記載の減速機。
5. 前記回転軸としてのモータシャフトを有するモータ部と、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の減速機を有すると共に、前記アウタギア及び前記インナギアの間の隙間が圧力室とされ、且つ、前記圧力室と連通される吸入ポート及び吐出ポートが形成されたポンプ部と、
   を備えた歯車ポンプ。