JP2017223197A - Hydraulic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯部が相互に噛合する一対の歯車を備えた液圧装置に関し、更に詳しくは、前記一対の歯車として、はすば歯車を用いた液圧装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic device including a pair of gears whose tooth portions mesh with each other, and more particularly, to a hydraulic device using a helical gear as the pair of gears.
前記液圧装置として、従来、一対の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知られている。 Conventionally, as the hydraulic device, a pair of gears is appropriately rotated by a drive motor, and a hydraulic pump that pressurizes and discharges the working liquid by a rotating operation of the gears, or a pre-pressurized working liquid is introduced to the gears. There is known a hydraulic motor that rotates the rotating shaft and uses the rotational force of the rotating shaft as power.
このような液圧装置は、一般的に、相互に噛合する一対の歯車がハウジング内に収納されるとともに、該各歯車の両端面からそれぞれ外方に延設された各回転軸が、同ハウジング内に収納され且つ前記各歯車の両側に配設された軸受部材によって回転自在に支持された構造を備えている。そして、従来、下記特許文献1に開示されるように、前記一対の歯車として、はすば歯車を用いた液圧装置が知られている。
In such a hydraulic apparatus, generally, a pair of gears meshing with each other is housed in a housing, and each rotating shaft extending outward from both end faces of each gear is provided with the housing. And a structure that is rotatably supported by bearing members that are housed inside and disposed on both sides of each gear. Conventionally, as disclosed in
この液圧装置は、同特許文献1に記載されるように、メガネ穴を有するケーシングと、このメガネ穴に収容されるとともに、このメガネ穴の内周面にそれぞれ当接して当該メガネ穴を高圧空間と低圧空間とに区画する一対のはすば歯車と、前記メガネ穴の低圧空間に連通する連通路とを備え、この連通路は、前記ケーシングの外部に開口する第1流路と、前記メガネ穴の低圧空間と前記第1流路との間において前記はすば歯車の軸方向に沿って延在し、前記第1流路よりも流路が大きい第2流路とを有している。
As described in
そして、前記メガネ穴の低圧空間と前記第2流路との境界には、前記はすば歯車の軸方向に沿って延在する開口が形成されており、この開口は、前記メガネ穴から前記第1流路側を見たときに、前記一対のはすば歯車の歯すじが遠のく側の開口幅が、前記一対のはすば歯車の歯すじが近付く側の開口幅よりも広い幅を有している。 An opening extending along the axial direction of the helical gear is formed at the boundary between the low pressure space of the spectacle hole and the second flow path, and the opening extends from the spectacle hole to the spectacle hole. When the first flow path side is viewed, the opening width of the pair of helical gears on the far side has a wider width than the opening width on the side of the pair of helical gears on which the tooth lines approach. doing.
この液圧装置によれば、一対のはすば歯車の歯すじが遠のく側の開口幅を、一対のはすば歯車の歯すじが近付く側の開口幅よりも広くしているので、一対のはすば歯車の歯すじが遠のく側の、シールに用いられない領域を活用するとともに、一対のはすば歯車の歯すじが近づく側のシール領域を、できるだけメガネ穴側から見て第1流路(吸込流路)側に寄せることで、メガネ穴の内周面とはすば歯車とによってシールされる領域(シール領域)を良好に大きな領域とすることができ、また、第2流路の開口面積を大きくすることができるとのことである。 According to this hydraulic device, since the opening width of the pair of helical gears on the far side is wider than the opening width of the pair of helical gears on the side where the pair of helical gears approaches, Utilizing the area where the helical gear teeth are far away and not used for sealing, the seal area where the helical gear teeth of the pair of helical gears approach is viewed from the eyeglass hole side as much as possible. The area sealed by the inner peripheral surface of the spectacle hole and the helical gear (seal area) can be made a large area by moving to the path (suction flow path) side, and the second flow path It is said that the opening area can be increased.
そして、このようにすることで、例えば液圧ポンプとして用いられる場合には、はすば歯車の歯面とメガネ穴の内周面とで囲まれた空間から作動液体が第1流路(吸込流路)側に漏れるのを防止しつつ、キャビテーションが発生するのを防止でき、また、液圧モータとして用いられる場合には、はすば歯車の歯面とメガネ穴の内周面とで囲まれた空間から作動液体が第1流路(吸込流路)側に漏れるのを防止しつつ、かつ第2流路(拡散流路)における圧力損失が増大するのを防止できるとのことである。 In this way, for example, when used as a hydraulic pump, the working liquid is drawn from the space surrounded by the tooth surface of the helical gear and the inner peripheral surface of the eyeglass hole. Cavitation can be prevented while preventing leakage to the flow path) side, and when used as a hydraulic motor, it is surrounded by the tooth surface of the helical gear and the inner peripheral surface of the eyeglass hole. It is possible to prevent an increase in pressure loss in the second flow path (diffusion flow path) while preventing the working liquid from leaking from the created space to the first flow path (suction flow path) side. .
ところで、上記特許文献1に開示された液圧装置における前記第1流路(吸込流路)は、前記一対のはすば歯車の外周面をその半径方向に投影した領域内において、その一方がハウジングの外面に開口し、他方が前記第2流路(拡散流路)に開口するように形成された、断面が円形をした丸穴となっている。一方、前記第2流路は、前記メガネ穴の内周面に開口するように、前記はすば歯車の軸方向に沿って形成された溝状の流路となっている。
By the way, the first flow path (suction flow path) in the hydraulic device disclosed in
したがって、丸穴の前記第1流路から溝状の第2流路に流入する作動液体は、第1流路と第2流路の接続部において、当該第1流路を中心として第2流路内に拡散するように流通することになるが、その際、流路断面積が第1流路から第2流路に移行する際に急激に増大(階段状に増大)しているため、作動液体の流れに乱れ(ムラ)が生じ易くなり、この結果、一対のはすば歯車を高速で回転させる場合にはキャビテーショを生じ易くなるという問題があった。そして、作動液体に流れのムラやキャビテーションを生じると、液圧装置の性能が低下し、所定の性能が発揮されないという問題につながる。 Therefore, the working liquid that flows into the groove-shaped second flow path from the first flow path having a round hole flows into the second flow centering on the first flow path at the connection portion between the first flow path and the second flow path. It will circulate so as to diffuse in the path, but at that time, the flow path cross-sectional area suddenly increases (increases stepwise) when moving from the first flow path to the second flow path, The flow of the working liquid is likely to be disturbed (unevenness). As a result, there is a problem that cavitation is likely to occur when the pair of helical gears are rotated at high speed. If the flow unevenness or cavitation occurs in the working liquid, the performance of the hydraulic device is lowered, leading to a problem that the predetermined performance is not exhibited.
このように、特許文献1の液圧装置では、上述したような、メガネ穴の内周面とはすば歯車とによってシールされる領域を良好に大きな領域とすることができ、また、第2流路の開口面積を大きくすることができるという効果が奏される反面、低圧側の吸込流路における作動液体の流れに乱れ(ムラ)を生じ易く、また、キャビテーションを生じ易いという問題があった。
Thus, in the hydraulic device of
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、従来と同様に上述した大きなシール領域を確保することができるとともに、従来に比べて、低圧側の流路における作動液体の流れに乱れを生じ難い液圧装置の提供を、その目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can ensure the large sealing area described above as in the conventional case, and is more disturbed by the flow of the working liquid in the low-pressure side channel than in the conventional case. It is an object of the present invention to provide a hydraulic device that is less likely to cause the problem.
上記課題を解決するための本発明は、
両端面からそれぞれ外方に延出するように設けられた回転軸を有し、且つ歯部が相互に噛合する一対のはすば歯車と、
前記一対の歯車が噛合状態で収納される液圧室を有するハウジングと、
前記ハウジング内で前記各歯車の両側にそれぞれ配設され、前記各歯車の回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、
前記液圧室は、噛合状態の前記歯車の外周面に沿った2つの円弧状をした内周面を有し、前記一対の歯車の噛合部を境に一方が低圧側に、他方が高圧側に設定されるとともに、前記ハウジングは、前記低圧側の液圧室の内面に開口する低圧側流路、並びに前記高圧側の液圧室の内面に開口する高圧側流路を備えてなり、
前記各歯車は、低圧側の液圧室内でその内周面に摺接して回転するように構成された液圧装置において、
前記低圧側流路は、前記歯車の外周面をその半径方向に投影した領域に形成される部分が、前記一対の歯車の軸間中間位置に対応する液圧室内面に前記歯車の軸線方向に沿って開口する一方、前記ハウジングの前記半径方向の外面には開口しない溝状の流路として形成され、
前記溝状流路の開口部は、その少なくとも一部において、前記歯車の軸線と直交する方向の開口幅が、前記低圧側の液圧室内周面に摺接する前記一対の歯車間の歯すじ間隔が徐々に狭くなる方向に向けて、徐々に狭くなっており、
前記低圧側流路は、作動液体が、前記溝状流路の開口幅の広い方から狭い方に向けて該溝状流路に流入し、又は溝状流路の開口幅の狭い方から広い方に向けて該溝状流路から流出するように形成された液圧装置に係る。
The present invention for solving the above problems is as follows.
A pair of helical gears each having a rotation shaft provided so as to extend outward from both end faces and meshing teeth with each other;
A housing having a hydraulic chamber in which the pair of gears are housed in mesh;
A bearing member disposed on each side of each gear in the housing, and rotatably supporting the rotation shaft of each gear;
The hydraulic chamber has two arcuate inner circumferential surfaces along the outer circumferential surface of the meshed gear, one on the low pressure side and the other on the high pressure side with the meshing portion of the pair of gears as a boundary And the housing includes a low-pressure channel that opens to the inner surface of the low-pressure hydraulic chamber, and a high-pressure channel that opens to the inner surface of the high-pressure hydraulic chamber,
Each of the gears is a hydraulic device configured to rotate in sliding contact with its inner peripheral surface in a hydraulic chamber on the low pressure side,
In the low-pressure side flow path, a portion formed in a region obtained by projecting the outer peripheral surface of the gear in the radial direction is in a hydraulic pressure chamber inner surface corresponding to an intermediate position between the shafts of the pair of gears in the axial direction of the gear. Formed as a groove-like flow path that does not open on the outer surface in the radial direction of the housing, while opening along
At least a part of the opening of the groove-shaped flow path has an opening width in a direction perpendicular to the axis of the gear, and a tooth space between the pair of gears in sliding contact with the peripheral surface of the hydraulic chamber on the low pressure side. Toward the direction of gradually narrowing, gradually narrowing,
In the low-pressure side flow channel, the working liquid flows into the groove-shaped flow channel from the wide opening width of the groove-shaped flow channel toward the narrower side, or wider from the narrower opening width of the groove-shaped flow channel. The present invention relates to a hydraulic device formed so as to flow out from the groove-shaped channel toward the direction.
この液圧装置によれば、前記一対の歯車の噛合部を境に一方の液圧室内が低圧側に、他方の液圧室内が高圧側に設定され、前記各歯車は、低圧側の液圧室内においてその内周面に摺接して回転する。 According to this hydraulic device, one hydraulic chamber is set to the low pressure side and the other hydraulic chamber is set to the high pressure side with the meshing portion of the pair of gears as a boundary, and each gear is set to the low pressure side hydraulic pressure. Rotates while sliding in contact with its inner peripheral surface in the room.
そして、低圧側の液圧室内面には、前記一対の歯車の軸間中間位置に対応する部分に、低圧側流路を形成する溝状流路が前記歯車の軸線方向に沿って開口しており、この溝状流路の開口部は、その少なくとも一部において、前記歯車の軸線と直交する方向の開口幅が、前記低圧側の液圧室内周面に摺接する前記一対の歯車間の歯すじ間隔が徐々に狭くなる方向に向けて、徐々に狭くなっている。尚、徐々に狭くなる概念には、連続的に狭くなる場合のみならず、段階的に狭くなる場合も含まれる。また、開口部の縁部は滑らかな直線若しくは曲線、又は階段状、ジグザグ状若しくは波形に形成されていても良い。 A groove-like flow path that forms a low-pressure side flow path is opened along the axial direction of the gear at a portion corresponding to the intermediate position between the shafts of the pair of gears on the low-pressure side hydraulic pressure chamber surface. And at least a part of the opening of the groove-like channel has an opening width in a direction perpendicular to the axis of the gear, and the teeth between the pair of gears slidably contact the peripheral surface of the hydraulic chamber on the low pressure side. The streak interval gradually narrows in the direction of gradually narrowing. The concept of gradually narrowing includes not only the case of narrowing continuously but also the case of narrowing in stages. Further, the edge of the opening may be formed in a smooth straight line or curved line, or a stepped, zigzag or corrugated shape.
また、前記低圧側流路は、作動液体が、前記溝状流路の開口幅の広い方から狭い方に向けて該溝状流路に流入し、又は溝状流路の開口幅の狭い方から広い方に向けて該溝状流路から流出するように形成される。即ち、液圧装置がポンプである場合には、低圧側流路は、作動液体が、溝状流路の開口幅の広い方から狭い方に向けて当該溝状流路に流入するように構成され、一方、液圧装置がモータである場合には、低圧側流路は、作動液体が、溝状流路の開口幅の狭い方から広い方に向けて当該溝状流路から流出するように形成される。 In the low-pressure channel, the working liquid flows into the groove-shaped channel from the wider opening width of the groove-shaped channel toward the narrower one, or the groove-shaped channel having the smaller opening width. It is formed so as to flow out from the groove-like channel toward the wider side. That is, when the hydraulic device is a pump, the low-pressure side channel is configured such that the working liquid flows into the grooved channel from the wider opening width of the grooved channel toward the narrower side. On the other hand, when the hydraulic device is a motor, the low-pressure side flow path causes the working liquid to flow out from the groove-shaped flow path from the narrowest opening width of the groove-shaped flow path. Formed.
斯くして、本発明の液圧装置によれば、低圧側の液圧室内面に開口する溝状流路の開口部の少なくとも一部は、その前記開口幅が、前記一対の歯車間の歯すじ間隔が徐々に狭くなる方向に向けて、徐々に狭くなっているので、低圧側の液圧室内周面に摺接する各歯車の歯すじを可能な限り溝状流路の開口縁部に近づけた状態に設定することができ、低圧側の液圧室内周面とはすば歯車とによってシールされる領域(シール領域)を可及的に大きな領域とすることができる。そして、このように大きなシール領域を確保することで、高圧側から低圧側に作動液体が漏出するのを防止することができる、言わばシール性をより高めることができる。 Thus, according to the hydraulic device of the present invention, at least a part of the opening of the groove-like channel that opens to the low pressure side hydraulic pressure chamber inner surface has a width between the teeth of the pair of gears. Since the streak interval is gradually narrowed in the direction of gradually narrowing, the tooth streaks of the gears that are in sliding contact with the peripheral surface of the hydraulic chamber on the low pressure side are as close as possible to the opening edge of the groove-like flow path. The region sealed (sealed region) by the low pressure side hydraulic pressure chamber peripheral surface and the helical gear can be made as large as possible. And by ensuring such a large sealing area, it is possible to prevent the working liquid from leaking from the high pressure side to the low pressure side, so that the sealing performance can be further improved.
また、前記溝状流路は、液圧室内面には開口するものの、前記ハウジングの前記半径方向の外面には開口しない溝状の流路となっており、更に、前記低圧側流路が、前記溝状流路の開口幅の広い方から狭い方に向けて、作動液体が当該溝状流路に流入し、又は溝状流路の開口幅の狭い方から広い方に向けて、当該溝状流路から作動液体が流出するように形成されているので、本発明に係る液圧装置では、溝状流路内における作動液体の流れがほぼ一様で、大きな乱れを生じ難く、このため、前記一対の歯車を高速で回転させてもキャビテーション等の不具合が生じ難いものとなっている。 Further, the groove-shaped flow path is a groove-shaped flow path that opens to the inner surface of the hydraulic pressure chamber, but does not open to the outer surface in the radial direction of the housing. The working liquid flows into the groove-shaped channel from the wide opening width of the groove-shaped channel toward the narrower side, or the groove-shaped channel opens toward the wider side from the narrower opening width of the groove-shaped channel. In the hydraulic device according to the present invention, the flow of the working liquid in the groove-like flow path is almost uniform and does not easily cause a large turbulence. Even if the pair of gears are rotated at a high speed, problems such as cavitation hardly occur.
本発明において、前記溝状流路の開口縁部は、その少なくとも一部において、前記低圧側の液圧室内周面に摺接する前記一対の歯車の歯すじに沿っているのが好ましい。このようにすれば、低圧側の液圧室内周面に摺接する各歯車の歯すじを、より溝状流路の開口縁部に近づけた状態に設定することができ、低圧側の液圧室内周面とはすば歯車とによってシールされるシール領域をより大きな領域とすることができる。 In this invention, it is preferable that the opening edge part of the said groove-shaped flow path is along the tooth trace of a pair of said gears which slidably contacts the hydraulic chamber surrounding surface of the said low voltage | pressure side in at least one part. In this way, the tooth streaks of the gears that are in sliding contact with the peripheral surface of the hydraulic chamber on the low pressure side can be set closer to the opening edge of the groove-like flow path, and the hydraulic chamber on the low pressure side can be set. The seal area sealed by the peripheral surface and the helical gear can be a larger area.
そして、このような溝状流路の開口部は、前記液圧室内から見た縁部の全体形状(輪郭形状)がV字状、U字状又は放物線状であることができる。 And the opening part of such a groove-shaped flow path can be V-shaped, U-shaped, or parabolic in the whole edge shape (contour shape) seen from the said hydraulic pressure chamber.
更に、本発明において、前記溝状流路の開口縁部は、その全体が、前記低圧側の液圧室内周面に摺接する前記一対の歯車の歯すじに沿っているのがより好ましい。このようにすれば、低圧側の液圧室内周面に摺接する各歯車の歯すじを、更に溝状流路の開口縁部に近づけた状態に設定することができ、低圧側の液圧室内周面とはすば歯車とによってシールされるシール領域を更に大きな領域とすることができる。 Furthermore, in the present invention, it is more preferable that the opening edge of the groove-like channel is entirely along the tooth traces of the pair of gears that are in sliding contact with the peripheral surface of the hydraulic chamber on the low pressure side. In this way, the tooth streaks of the gears that are in sliding contact with the peripheral surface of the hydraulic chamber on the low pressure side can be set closer to the opening edge of the groove-like flow path, and the hydraulic chamber on the low pressure side can be set. The sealing area sealed by the peripheral surface and the helical gear can be made larger.
また、本発明において、前記溝状流路の溝深さは、前記低圧側の液圧室内周面に摺接する前記一対の歯車間の歯すじ間隔が徐々に狭くなる方向に向けて、徐々に浅くなっているのが好ましい。 Further, in the present invention, the groove depth of the groove-like flow path is gradually increased in a direction in which a tooth space between the pair of gears slidably contacting the low pressure side hydraulic chamber circumferential surface is gradually reduced. Preferably it is shallow.
以上のように、本発明に係る液圧装置によれば、低圧側の液圧室内面に開口する溝状流路の開口部の少なくとも一部において、その前記開口幅が、前記一対の歯車間の歯すじ間隔が徐々に狭くなる方向に向けて、徐々に狭くなっているので、低圧側の液圧室内周面に摺接する各歯車の歯すじを可能な限り溝状流路の開口縁部に近づけた状態に設定することができ、低圧側の液圧室内周面とはすば歯車とによってシールされるシール領域を可及的に大きな領域とすることができる。そして、このように大きなシール領域を確保することで、高圧側から低圧側に作動液体が漏出するのを防止することができる、言わばシール性をより高めることができる。 As described above, according to the hydraulic device according to the present invention, the opening width of at least a part of the opening portion of the groove-like channel that opens to the low pressure side hydraulic chamber inner surface is between the pair of gears. As the tooth trace interval of the gear is gradually narrowed in the direction of gradually narrowing, the tooth trace of each gear slidingly contacting the peripheral surface of the hydraulic pressure chamber on the low pressure side is as much as possible at the opening edge of the groove-like flow path The seal area sealed by the low pressure side hydraulic chamber inner circumferential surface and the helical gear can be made as large as possible. And by ensuring such a large sealing area, it is possible to prevent the working liquid from leaking from the high pressure side to the low pressure side, so that the sealing performance can be further improved.
また、前記溝状流路は、液圧室内面には開口するものの、前記ハウジングの前記半径方向の外面には開口しない溝状の流路となっており、更に、前記低圧側流路が、前記溝状流路の開口幅の広い方から狭い方に向けて、作動液体が当該溝状流路に流入し、又は溝状流路の開口幅の狭い方から広い方に向けて、当該溝状流路から作動液体が流出するように形成されているので、本発明に係る液圧装置では、溝状流路内における作動液体の流れがほぼ一様で、大きな乱れを生じ難く、このため、前記一対の歯車を高速で回転させてもキャビテーション等の不具合が生じ難いものとなっている。 Further, the groove-shaped flow path is a groove-shaped flow path that opens to the inner surface of the hydraulic pressure chamber, but does not open to the outer surface in the radial direction of the housing. The working liquid flows into the groove-shaped channel from the wide opening width of the groove-shaped channel toward the narrower side, or the groove-shaped channel opens toward the wider side from the narrower opening width of the groove-shaped channel. In the hydraulic device according to the present invention, the flow of the working liquid in the groove-like flow path is almost uniform and does not easily cause a large turbulence. Even if the pair of gears are rotated at a high speed, problems such as cavitation hardly occur.
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。本例の装置は油圧ポンプ1であり、図1〜図4に示すように、ハウジング2と、このハウジング2内に設けられる一対のはすば歯車(以下、単に「歯車」という)10,20と、歯車10の両端面から軸線方向に沿って延設された回転軸11,12と、同じく歯車20の両端面から軸線方向に沿って延設された回転軸21,22と、歯車10の両側に設けられて、回転軸11,12をそれぞれ回転自在に支持する軸受部材たるブッシュ13,14と、同じく歯車20の両側に設けられて、回転軸21,22をそれぞれ回転自在に支持するブッシュ23,24とを備えている。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The apparatus of this example is a
前記ハウジング2は、第1ハウジング3、第2ハウジング4及び第3ハウジング5の3つの部材から成り、図1に示すように、第1ハウジング3は左側に位置し、第2ハウジング4は中央に位置し、第3ハウジング5は右側に位置した状態で連設され、取付ボルト等によって一体的に締結されている。尚、第1ハウジング3と第2ハウジング4との間、及び第2ハウジング4と第3ハウジング5との間は、それぞれシール7,8によって液密状にシールされている。
The
前記第2ハウジング4は、前記一対の歯車10,20が相互に噛合した状態で配設される液圧室6を備えている。この液圧室6は、噛合状態の歯車10,20の外周面に沿った2つの円弧状をした内周面を有する、歯車10,20の軸線と直交する方向の横断面形状がほぼ数字の8の字状をした形状を備えており、第2ハウジング4の両端面に開口している。
The
また、第1ハウジング3には、前記ブッシュ14,24がそれぞれ挿入される支持穴16,26が形成され、第3ハウジング5には、前記ブッシュ13が挿入される貫通穴15及び前記ブッシュ23が挿入される支持穴25が形成されている。貫通穴15及び支持穴16は、それぞれ前記回転軸11,12に対応する位置に同軸上に形成され、同様に、支持穴25,26は、それぞれ前記回転軸21,22に対応する位置に同軸上に形成されている。
The
斯くして、上述したように、回転軸11,12はブッシュ13,14によって回転自在に支持され、回転軸21,22はブッシュ23,24によって回転自在に支持される。尚、回転軸11は貫通穴15を通じて外方に延出しており、前記貫通穴15の開口側の大径部に嵌め込まれたオイルシール17によって、回転軸11の外周面と貫通穴15との間がシールされている。
Thus, as described above, the
前記一対の歯車10,20は、一方が駆動歯車10、他方が従動歯車20であり、前記回転軸11に、例えば電動モータの出力軸が連結されて、当該電動モータによって矢示D方向に回転される。尚、本例では、駆動歯車10の歯部は左ねじれとなり、従動歯車20の歯部は右ねじれとなっている。
One of the pair of
この一対の歯車10,20は、上述したように、相互に噛合した状態で液圧室6内に配設されており、液圧室6は歯車10,20の噛合部を境に高圧側と低圧側とに二分される。また、各歯車10,20は液圧室6の低圧側の内周面に摺接して回転するようになっており、その回転方向において、各歯車10,20の歯部が噛合している噛合部から、液圧室6の内周面に摺接している間の領域が低圧側の領域となり、各歯車10,20の歯部が液圧室6の内周面から離れる部位から前記噛合部までの間の領域が高圧側の領域となる。尚、実際には、低圧側の領域において、歯車10,20の歯部が液圧室6の内周面に摺接した段階から作動油の昇圧が始まっている。
As described above, the pair of
前記ハウジング2には、前記低圧側の液圧室6の内面に開口する低圧側の流路である吸込流路30、並びに前記高圧側の液圧室6の内面に開口する高圧側の流路である吐出流路40が形成されている。吸込流路30は、第1ハウジング3に形成された連通路33及び第2ハウジング4に形成された溝状流路31から構成される。溝状流路31は、図2において、第2ハウジング4の左側の端面に開口するとともに、前記一対の歯車10,20の軸間であるその中間位置に対応する液圧室6の内面に、歯車10,20の軸線方向に沿って開口するように形成された溝状の流路であり、歯車10,20の半径方向における前記第2ハウジング4の外面には開口していない。尚、上述のように、この溝状流路31は第2ハウジング4に形成された流路であるが、歯車10,20の外周面をその半径方向に投影した領域に形成された流路であると言い換えることができる。
The
また、図3に示すように、この溝状流路31の開口部32において、前記歯車10,20の軸線と平行な仮想の中心軸線Lを挟んだ両側の縁部の一部は、低圧側の液圧室6の内周面に摺接する前記一対の歯車10,20の歯すじに沿っており、言い換えれば、前記仮想の中心軸線L(歯車10,20の軸線に同じ)と直交する方向の幅(開口幅)が、前記液圧室6の内周面に摺接する一対の歯車10,20間の歯すじ間隔が徐々に狭くなる方向に向けて、徐々に狭くなっており、前記液圧室6内から見た開口部32の形状はV字状、U字状、或いは放物線状になっている。尚、図3において示した2点鎖線は各歯車10,20の歯すじを表している。
Further, as shown in FIG. 3, in the
また、図2に示すように、前記溝状流路31の溝深さは、低圧側の前記液圧室6の内周面に摺接する一対の歯車10,20間の歯すじ間隔が徐々に狭くなる方向に向けて、徐々に浅くなっている。
In addition, as shown in FIG. 2, the groove depth of the groove-
一方、前記連通路33は、その一方側が第1ハウジング3の右側の端面に開口して前記溝状流路31の開口部に接続し、その他方側が第1ハウジング3の外面(前記半径方向の外面)に開口している。この第1ハウジング3の外面に形成された開口(供給口)34は適宜配管を介して作動油の供給源に接続される。斯くして、前記供給口34から連通路33に供給された作動油は、前記溝状流路31内に流入するが、その際、作動油は、前記溝状流路31の開口幅の広い方から狭い方に向けて当該溝状流路31内に流入する。
On the other hand, one side of the
また、前記吐出流路40は、その一方が前記一対の歯車10,20の軸間であるその中間位置に対応する液圧室6の内面に開口するとともに、その他方が第2ハウジング4の外面に開口するように形成された流路であり、この第2ハウジング4の外面に形成された開口(吐出口)41は、適宜配管を介して油圧機器に接続される。
Further, one of the
以上の構成を備えた本例の油圧ポンプ1によれば、前記第1ハウジング3の供給口34を、適宜配管を介して作動油供給源に接続するとともに、前記吐出口41を、適宜配管を介して適宜油圧機器に接続し、また、前記駆動歯車10の回転軸11に電動モータを接続した後、当該電動モータにより駆動歯車10を前記矢示D方向に回転させる。
According to the
これにより、駆動歯車10に噛合した従動歯車20が駆動歯車10とともに回転し、この歯車10,20の回転により前記連通路33及び溝状流路31から液圧室6内に作動油が流入して、前記液圧室6の内周面と各歯車10,20の歯部によって挟まれた領域の作動油が、各歯車10,20の回転によって吐出流路40側に移送され、液圧室6内は、歯車10,20の回転方向において、歯車10,20の歯部が相互に噛合した噛合部から、当該歯部が液圧室6の内周面に摺接した状態にあるまでの間の領域が低圧領域(低圧側)となり、各歯車10,20の歯部が液圧室6の内周面から離れる部位から前記噛合部までの間の領域が高圧領域(高圧側)となる。そして、高圧に加圧された作動油が前記吐出口41から上記配管を介して油圧機器に供給される。
As a result, the driven
そして、本例の油圧ポンプ1では、吸込流路30を形成する溝状流路31が、一対の歯車10,20の軸間であるその中間位置に対応する液圧室6の内面に開口しており、この溝状流路31の開口部32は、歯車10,20の軸線と平行な仮想の中心軸線Lを挟んだ両側の縁部の少なくとも一部が、低圧側の液圧室6の内周面に摺接する一対の歯車10,20の歯すじに沿って設けられているので、低圧側の液圧室6の内周面に摺接する各歯車10,20の歯すじを可能な限り、即ち、可及的に溝状流路31の開口部32の縁部に近づけた状態に設定することができ、低圧側の液圧室6の内周面と歯車10,20の歯部とによってシールされるシール領域を良好に大きな領域とすることができる。斯くして、このように大きなシール領域を確保することで、高圧側から低圧側に作動油が漏出するのを防止することができ、そのシール性をより高めることができる。
In the
また、前記溝状流路31は、液圧室6の内面には開口するものの、前記第2ハウジング4の半径方向の外面には開口しない溝状の流路となっており、更に、連通路33は、当該連通路33から溝状流路31に流入する作動油が、溝状流路31の開口幅の広い方から狭い方に向けた方向に流入するように形成され、また、溝状流路31の溝深さが同方向に向けて徐々に浅くなっているので、本例の油圧ポンプ1では、溝状流路31内における作動油の流れが大きな乱れを生じ難い、淀みのないほぼ一様なものとなっている。このため、本例の油圧ポンプ1では、その吐出圧(出力)を高めるべく、前記歯車10,20を高速で回転させてもキャビテーション等の不具合が生じ難いものとなっている。
The groove-
以上、本発明の一具体的な実施の形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこの態様に限定されるものではない。 As mentioned above, although one specific embodiment of this invention was described, the specific aspect which this invention can take is not limited to this aspect at all.
例えば、上例では、溝状流路31の開口部32において、前記仮想の中心軸線Lを挟んだ両側の縁部の一部を、低圧側の液圧室6の内周面に摺接する前記一対の歯車10,20の歯すじに沿ったものとしたが、このような態様に限られるものではなく、前記縁部の一部を、前記中心軸線Lと直交する方向の幅が、前記液圧室6の内周面に摺接する一対の歯車10,20間の歯すじ間隔が徐々に狭くなる方向に向けて、徐々に狭くなったものとしても良い。このような態様は、より好ましい態様であるとまでは言えないが、低圧側の液圧室6の内周面に摺接する各歯車10,20の歯すじを、溝状流路31の開口部32の縁部に相応に近づけた状態に設定することができ、低圧側の液圧室6の内周面と歯車10,20の歯部とによってシールされるシール領域を相応に大きな領域とすることができる。
For example, in the above example, in the opening
一方、より好ましい態様としては、図5に示すように、溝状流路31’の開口部32’において、前記仮想の中心軸線Lを挟んだ両側の縁部は、それぞれその全体が、摺接する歯車10,20の歯すじ方向に沿ったものを挙げることができる。この態様によれば、上例のものに比べて、溝状流路31内における作動油の流れをより一層淀みのない一様なものとすることができる。
On the other hand, as a more preferable aspect, as shown in FIG. 5, in the opening
更に、図6に示すように、溝状流路31”の開口部32”は、その縁部が階段状に形成されるとともに、当該縁部の全体形状(輪郭形状)がV字状(U字状又は放物線状であっても良い)に形成されていても良い。或いは、開口部32”の縁部は、かかる階段状に代えて、ジグザグ状や波状に形成されていても良い。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the
同様に、図5に示した溝状流路31’の開口部32’において、その縁部が階段状、ジグザグ状又は波形に形成されていても良い。
Similarly, in the opening
また、上例では、溝状流路31の溝深さを、低圧側の前記液圧室6の内周面に摺接する一対の歯車10,20間の歯すじ間隔が徐々に狭くなる方向に向けて、徐々に浅くなるようにしたが、このような態様に限られるものではなく、図2において1点鎖線で示すように、溝状流路31の溝深さをほぼ一定にしても良い。この態様においては、上例の油圧ポンプ1に比べて、溝状流路31内における作動油の流れに淀みが生じ易くなるものの、本発明の目的については、これを十分に達成することができる。
Further, in the above example, the groove depth of the groove-
また、上例では、前記連通路33を、その前記他方側が前記第1ハウジング3の前記半径方向の外面に開口するように構成したが、このような態様に限られるものではなく、図2において、2点鎖線で示すように、第1ハウジング3の左側の端面に開口するように構成しても良い。このような態様によっても、連通路33から溝状流路32に流入する作動油の流れを、溝状流路31の開口幅の広い方から狭い方に向けた流れにすることができ、溝状流路31内における作動油の流れをスムーズなものとすることができる。
In the above example, the
また、上例では、高圧側流路である吐出流路40を、その一方が前記一対の歯車10,20の軸間であるその中間位置に対応する液圧室6の内面に開口するとともに、その他方が第2ハウジング4の外面に開口するように構成したが、このような態様に限られるものではなく、当該吐出流路40は、前記吸込流路30と同様に、これを第1ハウジング33に形成される連通路と第2ハウジング4に形成される溝状流路とから構成し、溝状流路内の作動油が当該溝状流路の開口幅の狭い方から広い方に向けて流出するように構成しても良い。このような構成とすることによって、高圧側流路においても、溝状流路から連通路に流出する作動油の流れを、当該溝状流路の開口幅の狭い方から広い方に向けた流れにすることができ、当該溝状流路内における作動油の流れをスムーズなものにすることができる。
In the above example, the
また、上例では、ハウジング2を第1ハウジング3、第2ハウジング4及び第3ハウジング5から構成し、ブッシュ14,24を第1ハウジング3に設け、ブッシュ13,23を第3ハウジングに設けた構成としたが、ハウジング2の構成としては、このような態様に限られるものではない。一例を挙げるとすれば、第2ハウジング4にブッシュ13,23を設けた構成としても良い。
In the above example, the
また、上例では、作動液体として油を用いる油圧ポンプとして本発明を具現化したが、本発明が採り得る態様は、このような油圧ポンプに限られるものではなく、本発明は、クーラントポンプ等、水を主成分とする液体を作動液体とした液圧ポンプとして具現化することができる。また、本発明は液圧ポンプではなく、液圧モータとして具現化することができる。 In the above example, the present invention is embodied as a hydraulic pump that uses oil as the working liquid. However, the aspects that the present invention can take are not limited to such a hydraulic pump, and the present invention includes a coolant pump and the like. In addition, it can be embodied as a hydraulic pump using a liquid mainly composed of water as a working liquid. Further, the present invention can be embodied not as a hydraulic pump but as a hydraulic motor.
1 油圧ポンプ
2 ハウジング
3 第1ハウジング
4 第2ハウジング
5 第3ハウジング
6 液圧室
10,20 (はすば)歯車
11,12,21,22 回転軸
13,14、23,24 ブッシュ
30 低圧側流路
31 溝状流路
32 開口部
33 連通路
40 高圧側流路
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記一対の歯車が噛合状態で収納される液圧室を有するハウジングと、
前記ハウジング内で前記各歯車の両側にそれぞれ配設され、前記各歯車の回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、
前記液圧室は、噛合状態の前記歯車の外周面に沿った2つの円弧状をした内周面を有し、前記一対の歯車の噛合部を境に一方が低圧側に、他方が高圧側に設定されるとともに、前記ハウジングは、前記低圧側の液圧室の内面に開口する低圧側流路、並びに前記高圧側の液圧室の内面に開口する高圧側流路を備えてなり、
前記各歯車は、低圧側の液圧室内でその内周面に摺接して回転するように構成された液圧装置において、
前記低圧側流路は、前記歯車の外周面をその半径方向に投影した領域に形成される部分が、前記一対の歯車の軸間中間位置に対応する液圧室内面に前記歯車の軸線方向に沿って開口する一方、前記ハウジングの前記半径方向の外面には開口しない溝状の流路として形成され、
前記溝状流路の開口部は、その少なくとも一部において、前記歯車の軸線と直交する方向の開口幅が、前記低圧側の液圧室内周面に摺接する前記一対の歯車間の歯すじ間隔が徐々に狭くなる方向に向けて、徐々に狭くなっており、
前記低圧側流路は、作動液体が、前記溝状流路の開口幅の広い方から狭い方に向けて該溝状流路に流入し、又は溝状流路の開口幅の狭い方から広い方に向けて該溝状流路から流出するように形成されていることを特徴とする液圧装置。 A pair of helical gears each having a rotation shaft provided so as to extend outward from both end faces and meshing teeth with each other;
A housing having a hydraulic chamber in which the pair of gears are housed in mesh;
A bearing member disposed on each side of each gear in the housing, and rotatably supporting the rotation shaft of each gear;
The hydraulic chamber has two arcuate inner circumferential surfaces along the outer circumferential surface of the meshed gear, one on the low pressure side and the other on the high pressure side with the meshing portion of the pair of gears as a boundary And the housing includes a low-pressure channel that opens to the inner surface of the low-pressure hydraulic chamber, and a high-pressure channel that opens to the inner surface of the high-pressure hydraulic chamber,
Each of the gears is a hydraulic device configured to rotate in sliding contact with its inner peripheral surface in a hydraulic chamber on the low pressure side,
In the low-pressure side flow path, a portion formed in a region obtained by projecting the outer peripheral surface of the gear in the radial direction is in a hydraulic pressure chamber inner surface corresponding to an intermediate position between the shafts of the pair of gears in the axial direction of the gear. Formed as a groove-like flow path that does not open on the outer surface in the radial direction of the housing, while opening along
At least a part of the opening of the groove-shaped flow path has an opening width in a direction perpendicular to the axis of the gear, and a tooth space between the pair of gears in sliding contact with the peripheral surface of the hydraulic chamber on the low pressure side. Toward the direction of gradually narrowing, gradually narrowing,
In the low-pressure side flow channel, the working liquid flows into the groove-shaped flow channel from the wide opening width of the groove-shaped flow channel toward the narrower side, or wider from the narrower opening width of the groove-shaped flow channel. A hydraulic apparatus, wherein the hydraulic apparatus is formed so as to flow out from the groove-shaped channel toward the direction.
The groove depth of the groove-like flow path is gradually shallower in a direction in which the tooth space between the pair of gears slidably contacting the low pressure side hydraulic chamber circumferential surface is gradually narrowed. The hydraulic apparatus according to claim 1, wherein the hydraulic apparatus is one of the first to fourth aspects.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020026757A (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | 株式会社島津製作所 | Gear pump or motor |
WO2021044570A1 (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 株式会社島津製作所 | Helical gear pump, or helical gear motor |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195413U1 (en) * | 2019-09-18 | 2020-01-28 | Сергей Иванович Никитин | GEAR PUMP |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2227119A1 (en) * | 1972-06-03 | 1973-12-13 | Daimler Benz Ag | GEAR OIL PUMP, ESPECIALLY FOR MOTOR VEHICLE COMBUSTION MACHINES |
US5108275A (en) * | 1990-12-17 | 1992-04-28 | Sager William F | Rotary pump having helical gear teeth with a small angle of wrap |
JPH0791378A (en) * | 1993-09-28 | 1995-04-04 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Gear pump |
AU2892895A (en) * | 1994-07-07 | 1996-02-09 | David Brown Hydraulics Limited | Helical gear pump or motor |
JP3451741B2 (en) * | 1994-09-27 | 2003-09-29 | 株式会社島津製作所 | Gear pump or motor |
JP2989796B2 (en) * | 1998-03-24 | 1999-12-13 | 株式会社山田製作所 | Gear pump |
JP5361074B2 (en) * | 2009-11-20 | 2013-12-04 | ジヤトコ株式会社 | Helical gear pump |
DE102012217115A1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | Robert Bosch Gmbh | Gear machine with deviating from the circular low pressure port |
US9366250B1 (en) * | 2013-06-27 | 2016-06-14 | Sumitomo Precision Products Co., Ltd. | Hydraulic device |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020026757A (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | 株式会社島津製作所 | Gear pump or motor |
JP7014093B2 (en) | 2018-08-10 | 2022-02-01 | 株式会社島津製作所 | Gear pump or motor |
WO2021044570A1 (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 株式会社島津製作所 | Helical gear pump, or helical gear motor |
US11378076B1 (en) | 2021-01-28 | 2022-07-05 | Shimadzu Corporation | Gear pump or motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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