JP3188863U - Hydraulic device - Google Patents
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Abstract
【課題】慣らし運転時と実際の運転時とにおける軸受部材の外径からの歯先の飛び出し量をほぼ等しくして、実際の運転時に液圧室の内周面が余分に除去加工されるのを防止し、シール性の低下を抑えて容積効率の低下を防止することができる液圧装置を提供する。【解決手段】一対のはすば歯車20,23、これらが収納される本体3、各はすば歯車の回転軸21,24を支持するブッシュ40,45、各はすば歯車とブッシュとの間に配設された側板30,33、ブッシュと側板との間に介装された区画シール43,48、本体の両端面に液密状に固設されるカバープレート7,8から構成される。各はすば歯車及びブッシュは、それぞれ鉄を主成分とする金属材料から構成され、本体は、アルミニウムを主成分とするより硬度が小さい金属材料から構成されている。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To make the amount of protrusion of a tooth tip from an outer diameter of a bearing member substantially equal during a break-in operation and an actual operation, and to remove an excess inner peripheral surface of a hydraulic chamber during the actual operation. Provided is a hydraulic pressure device capable of preventing a decrease in sealing property and preventing a decrease in volumetric efficiency. SOLUTION: A pair of helical gears 20 and 23, a main body 3 in which these are housed, bushes 40 and 45 for supporting rotating shafts 21 and 24 of the helical gear, and each helical gear and a bush. It is composed of side plates 30 and 33 arranged between them, partition seals 43 and 48 interposed between the bush and the side plates, and cover plates 7 and 8 fixed on both end surfaces of the main body in a liquid-tight manner. .. Each helical gear and bush is made of a metal material containing iron as a main component, and the main body is made of a metal material having a hardness lower than that of aluminum as a main component. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本考案は、歯面が相互に噛み合う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、それぞれ歯先及び歯底に円弧部が含まれる歯形を有し、噛み合い部で歯幅方向の一方の端部から他方の端部にかけて連続した接触線が形成される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 surfaces mesh with each other, and more specifically, the pair of gears has tooth shapes each including an arc portion at a tooth tip and a tooth bottom, and the meshing portion. The present invention relates to a hydraulic device using a helical gear in which a continuous contact line is formed from one end portion in the tooth width direction to the other end portion.
前記液圧装置には、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ある。 In the hydraulic device, a pair of gears are 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 are hydraulic motors that rotate and use the rotational force of the rotating shaft as power.
従来、前記一対の歯車には各種形状のものが使用されており、その中には、歯が斜めに傾斜した構造であるはすば歯車を用いた液圧装置も存在する。このようなはすば歯車を用いた液圧装置としては、例えば、米国特許第6887055号明細書(特許文献1)に開示された歯車ポンプが提案されている。 Conventionally, various types of gears have been used for the pair of gears. Among them, there is a hydraulic device using helical gears whose teeth are inclined obliquely. As such a hydraulic device using a helical gear, for example, a gear pump disclosed in US Pat. No. 6,888,055 (Patent Document 1) has been proposed.
図8に示すように、この歯車ポンプ100は、内部に液圧室101aが形成された本体101や、歯部が相互に噛み合った状態で前記液圧室101aに挿入された一対のはすば歯車115,120とを備えている。この一対の歯車115,120は、歯車115が駆動歯車、歯車120が従動歯車であり、同じく前記液圧室101a内に挿入された軸受部材たるブッシュ110a,110b,110c,110dによって、回転軸116,121がそれぞれ回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 8, the
また、本体101の前端面には、シールによって液密状にフロントカバー102が固設され、他方、本体101の後端面には、同じくシールによって液密状に中間プレート106が固設され、この中間プレート106の後端面には、同じくシールによって液密状にリアカバー104が固設されている。これら本体101、フロントカバー102、中間プレート106及びリアカバー104により、液圧室101aが封止されたハウジングが構成される。尚、フロントカバー102の貫通穴102aに挿通されてその外方に延設される回転軸116は、図示しないシールによって、当該回転軸116の外周面と前記貫通穴102aの内周面との間がシールされている。
Further, a
そして、液圧室101aは、一対の歯車115,120の噛み合い部を境に、高圧側と低圧側とに二分されており、当該歯車ポンプ100は、適宜駆動源によって駆動歯車115を回転させ、一対の歯車115,120を回転させると、図示しない取入れ口から低圧側に作動液体が導入され、導入された作動液体が一対の歯車115,120の作用により加圧されながら高圧側に導かれ、高圧となった作動液体が図示しない吐出し口から吐出される。
The
ところで、上記歯車ポンプ100などの液圧装置においては、通常運転を開始する前に予め慣らし運転が行われる。この慣らし運転とは、液圧装置を組み付ける際に行われるもので、一対の歯車の歯先外面と液圧室の内周面との間のクリアランスを極力小さくして、これらを摺接するようにさせ、このように摺接するようにさせることで、同部からの作動液体のリークを防止するために行われるものである。この慣らし運転では、一対の歯車を回転させ、当該歯車の歯先外面によってハウジングの内周面を削り、若しくは磨滅する(以下、これを「除去加工」という)ことで、歯車の歯先外面と液圧室の内周面とを密接した状態にする。
By the way, in the hydraulic device such as the
ところが、一般に、上記液圧装置においては、ハウジングを構成する本体にアルミニウムを主成分とする金属材料を用いるとともに、軸受部材にも同様にアルミニウムを主成分とする金属材料を用い、一対の歯車には鉄を主成分とする金属材料を用いるようにしているため、一対の歯車と軸受部材とを構成する材料に違いがあり、これに起因して熱膨張率にも違いが生じている。したがって、例えば、常温下で慣らし運転を行った後、常温よりも低い温度の下(低温下)で運転を行った場合に、慣らし運転時よりも実際の運転時の方が軸受部材の外径からの歯先の飛び出し量が著しく多くなり、その分だけ慣らし運転時よりも液圧室の内周面が余分に除去加工されてしまう。その結果、歯車の歯先外面と液圧室の内周面との間のシール性が低下し、容積効率が低下するという問題が生じる。 However, in general, in the hydraulic device, a metal material mainly composed of aluminum is used for the main body constituting the housing, and a metal material mainly composed of aluminum is similarly used for the bearing member. Since a metal material mainly composed of iron is used, there is a difference in the material constituting the pair of gears and the bearing member, which results in a difference in the coefficient of thermal expansion. Therefore, for example, after running-in at normal temperature and then operating at a temperature lower than normal temperature (under low temperature), the outer diameter of the bearing member is greater during actual operation than during running-in. Therefore, the amount of protrusion of the tooth tip from the top is remarkably increased, and the inner peripheral surface of the hydraulic chamber is removed and removed by an amount corresponding to that amount. As a result, there arises a problem that the sealing performance between the outer surface of the tooth tip of the gear and the inner peripheral surface of the hydraulic chamber is lowered, and the volumetric efficiency is lowered.
本考案は以上の実情に鑑みなされたものであり、歯先及び歯底に円弧部が含まれ、噛み合い部で歯幅方向の一方の端部から他方の端部にかけて連続した接触線が形成される歯形を有するはすば歯車を用いた液圧装置において、慣らし運転時と実際の運転時とにおける軸受部材の外径からの歯先の飛び出し量をほぼ等しくして、実際の運転時に液圧室の内周面が余分に除去加工されるのを防止し、シール性の低下を抑えて容積効率の低下を防止することができる液圧装置の提供を、その目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the tooth tip and the bottom of the tooth include an arc portion, and a continuous contact line is formed from one end portion to the other end portion in the tooth width direction at the meshing portion. In a hydraulic device using a helical gear having a tooth profile, the amount of protrusion of the tooth tip from the outer diameter of the bearing member during the break-in operation and the actual operation is approximately equal, and the hydraulic pressure during the actual operation is An object of the present invention is to provide a hydraulic device that can prevent the inner peripheral surface of the chamber from being excessively removed and suppress a decrease in sealing performance and a decrease in volumetric efficiency.
上記課題を解決するための本考案は、
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それぞれ有し、且つ歯部が相互に噛み合う一対のはすば歯車であって、それぞれ歯先及び歯底に円弧部が含まれる歯形を有し、噛み合い部で歯幅方向の一方の端部から他方の端部にかけて連続した接触線が形成される一対のはすば歯車と、
両端部が開口し、且つ内部に前記一対の歯車が噛み合った状態で収納される液圧室を有し、該液圧室は前記各歯車の歯先外面が摺接する円弧状の内周面を有する本体と、
前記本体の液圧室内において、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一対の軸受部材と、
前記本体の両端面にそれぞれに液密状に固設されて前記液圧室を封止する一対のカバープレートとを少なくとも備え、
前記一対の歯車及び前記一対の軸受部材は、鉄を主成分とする金属材料から構成され、
前記本体は、前記鉄を主成分とする金属材料よりも硬度が小さい金属材料から構成されていること液圧装置に係る。
The present invention for solving the above problems
A pair of helical gears each having a rotation shaft provided so as to extend outward from both end faces and in which the tooth portions mesh with each other, each including a circular arc portion at the tooth tip and the tooth bottom A pair of helical gears that form a continuous contact line from one end in the tooth width direction to the other end at the meshing portion,
Both ends are open, and a hydraulic chamber is housed in a state in which the pair of gears are engaged with each other, and the hydraulic chamber has an arc-shaped inner peripheral surface with which the outer surface of the gear tip slides. A body having;
A pair of bearing members disposed on both sides of each gear in the hydraulic chamber of the main body and rotatably supporting the rotation shaft of each gear;
At least a pair of cover plates that are fixed in a liquid-tight manner to both end faces of the main body and seal the hydraulic chamber, respectively.
The pair of gears and the pair of bearing members are made of a metal material mainly composed of iron,
The said main body is comprised from the metal material whose hardness is smaller than the metal material which has the said iron as a main component, It concerns on the hydraulic device.
本考案に係る液圧装置によれば、一対の歯車が鉄を主成分とする金属材料から構成され、本体が鉄を主成分とする金属材料よりも硬度が小さい金属材料から構成されているため、慣らし運転を行うことによって、一対の歯車の歯先外面によって液圧室の内周面を除去加工することができる。これにより、歯車の歯先外面と液圧室の内周面との間のクリアランスが極力小さくなり、歯車の歯先外面が液圧室の内周面に密接した状態となる。 According to the hydraulic device according to the present invention, the pair of gears is composed of a metal material mainly composed of iron, and the main body is composed of a metal material whose hardness is smaller than that of a metal material mainly composed of iron. By performing the break-in operation, the inner peripheral surface of the hydraulic chamber can be removed by the outer surfaces of the tooth tips of the pair of gears. As a result, the clearance between the outer surface of the tooth tip of the gear and the inner peripheral surface of the hydraulic chamber is minimized, and the outer surface of the gear tip is in close contact with the inner peripheral surface of the hydraulic chamber.
そして、上記液圧装置においては、一対の歯車と軸受部材とが共に鉄を主成分とする金属材料から構成されているため、両者の熱膨張率がほぼ等しくなっている。これにより、慣らし運転時よりも低温の環境下において液圧装置を使用した場合に、熱膨張率の違いに起因する軸受部材の外径からの歯先の飛び出し量の差がほぼなくなり、液圧室の内周面が余分に除去加工されるという問題が発生し難くなる。 In the hydraulic device, since the pair of gears and the bearing member are both made of a metal material mainly composed of iron, the thermal expansion coefficients of the two gears are almost equal. As a result, when the hydraulic device is used in a lower temperature environment than during the break-in operation, there is almost no difference in the amount of protrusion of the tooth tip from the outer diameter of the bearing member due to the difference in the coefficient of thermal expansion. The problem that the inner peripheral surface of the chamber is excessively removed is less likely to occur.
前記鉄を主成分とする金属材料としては、例えば、ねずみ鋳鉄や炭素鋼、クロムモリブデン鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼などを例示することができる。尚、一対の歯車の歯面にはスラスト力や作動液体の圧力などが作用するため高い機械的強度が要求される。したがって、当該一対の歯車には、焼入硬化性や靱性が高いニッケルクロムモリブデン鋼を用いることが好ましい。また、軸受部材には、歯車を支持するのに十分な機械的強度を備え、尚且つ安価に製造するという費用対効果の観点からねずみ鋳鉄を用いることが好ましい。 Examples of the metal material containing iron as a main component include gray cast iron, carbon steel, chrome molybdenum steel, and nickel chrome molybdenum steel. A high mechanical strength is required because a thrust force, a pressure of the working liquid, and the like act on the tooth surfaces of the pair of gears. Therefore, it is preferable to use nickel chrome molybdenum steel having high quench hardenability and toughness for the pair of gears. In addition, it is preferable to use gray cast iron for the bearing member from the viewpoint of cost-effectiveness that has sufficient mechanical strength to support the gear and is manufactured at low cost.
また、前記鉄を主成分とする金属材料よりも硬度が小さい金属材料としては、ある程度の機械的強度を満たした上で液圧装置の軽量化を図るという観点からアルミニウムを主成分とする金属材料であることが好ましく、当該アルミニウムを主成分とする金属材料としては、アルミマグネシウムシリコン合金やアルミシリコン銅合金などを例示することができる。 In addition, the metal material whose hardness is smaller than that of the metal material mainly composed of iron is a metal material mainly composed of aluminum from the viewpoint of reducing the weight of the hydraulic device while satisfying a certain mechanical strength. Preferably, the metal material mainly composed of aluminum can be exemplified by an aluminum magnesium silicon alloy, an aluminum silicon copper alloy, or the like.
尚、それぞれ歯先及び歯底に円弧部が含まれ、噛み合い部で歯幅方向の一方の端部から他方の端部にかけて連続した接触線が形成される歯形を有する歯車(以下、このはすば歯車を「連続接触線噛合歯車」という。)には、インボリュート歯車、サインカーブ歯車、欠円歯車や放物線歯車などが含まれる。 Each tooth tip and bottom of the tooth includes a circular arc portion, and a gear having a tooth profile (hereinafter referred to as a helical gear) in which a continuous contact line is formed from one end portion to the other end portion in the tooth width direction at the meshing portion. Examples of the cogwheel are “continuous contact wire meshing gear”) include involute gears, sine curve gears, segmented gears, parabolic gears, and the like.
以上のように、本考案に係る液圧装置によれば、実際の運転時の温度が慣らし運転時の温度よりも低い場合であっても、軸受部材外径からの歯先の飛び出し量に差が生じなくなるため、液圧室の内周面が歯先外面によって余分に切削除去されることもなくなり、結果的に、歯車の歯先外面と液圧室の内周面との間のシール性を確保することができ、容積効率の低下を防ぐことができる。 As described above, according to the hydraulic device according to the present invention, even when the actual operating temperature is lower than the running-in temperature, there is a difference in the amount of protrusion of the tooth tip from the outer diameter of the bearing member. Therefore, the inner peripheral surface of the hydraulic chamber is not excessively removed by the outer surface of the tooth tip, resulting in a sealing property between the outer surface of the gear tip and the inner peripheral surface of the hydraulic chamber. Can be ensured, and a decrease in volumetric efficiency can be prevented.
以下、本考案の具体的な実施の形態について、図面に基づき説明する。尚、本例の液圧装置は油圧ポンプであり、作動液体として作動油を用いる。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the hydraulic apparatus of this example is a hydraulic pump, and uses hydraulic oil as the hydraulic fluid.
図1及び図2に示すように、この油圧ポンプ1は、内部に液圧室4が形成されたハウジング2と、この液圧室4内に配設された一対のはすば歯車であって、それぞれ歯先及び歯底に円弧部が含まれ、噛み合い部で歯幅方向の一方の端部から他方の端部にかけて連続した接触線が形成される歯形を有するはすば歯車、即ち、前記「連続接触線噛合歯車」(以下、単に「歯車」という)20,23、一対の軸受部材たるブッシュ40,45、及び一対の側板30,33とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記ハウジング2は、一方の端面から他方の端面に向けて、断面形状が略アラビア数字の8の字に模した形状をした空間を有する前記液圧室4が形成された本体3と、この本体3の前記一方端面(前端面)にシール12を介して液密状に固定されたフロントカバー7と、同様に本体3の前記他方端面(後端面)にシール13を介して液密状に固定されたエンドカバー8とから構成され、前記フロントカバー7及びエンドカバー8によって前記液圧室4が閉塞されている。尚、前記本体3、フロントカバー7及びエンドカバー8は、アルミニウムを主成分とする金属材料で構成されており、当該アルミニウムを主成分とする金属材料としては、例えば、アルミマグネシウムシリコン合金やアルミシリコン銅合金などを例示することができる。
The
前記一対の歯車20,23は、鉄を主成分とする金属材料から構成されており、一方が駆動歯車20、他方が従動歯車23である。駆動歯車20の回転方向をフロントカバー7から見て右回転で使用する場合、駆動歯車20の歯部は右ねじれとなり、従動歯車23の歯部は左ねじれとなる。尚、鉄を主成分とする金属材料としては、炭素鋼やクロムモリブデン鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼などを例示することができるが、歯車20,23には相当の機械的強度が要求されるため、当該歯車20,23は、焼入硬化性や靱性が高いニッケルクロムモリブデン鋼で構成することが好ましい。
The pair of
また、各歯車20,23は、その両端面から軸方向に沿ってそれぞれ回転軸21,24が延設されており、これら一対の歯車20,23は、相互に噛み合った状態で前記液圧室4内に挿入されて、その歯先外面が前記液圧室4の内周面3aに摺接するようになっており、前記液圧室4は、この一対の歯車20,23の噛み合い部を境に、高圧側と低圧側とに二分される。また、駆動歯車20、の前方側の回転軸21の端部はテーパ形状に形成され、更にその先端にはねじ部22が形成されており、同部は、前記フロントカバー7に形成された貫通穴7aを通じて外方に延出し、同回転軸21の外周面と貫通穴7aの内周面との間がオイルシール10によってシールされている。
Further, the
前記本体3には、その一方の側面に前記液圧室4の低圧側に通じる取入れ穴(取入れ流路)5が形成されるとともに、これと相対する他方の側面に、同じく前記液圧室4の高圧側に通じる吐出し穴(吐出し流路)6が形成されている。そして、これら取入れ穴5及び吐出し穴6は、それぞれの軸線が前記一対の歯車20,23の回転軸21,24間の中心に位置するように設けられている。
The main body 3 is formed with an intake hole (intake channel) 5 that communicates with the low pressure side of the hydraulic pressure chamber 4 on one side surface, and the hydraulic pressure chamber 4 is also formed on the other side surface opposite to this. A discharge hole (discharge flow path) 6 leading to the high pressure side is formed. The
図3に示すように、前記一対の側板30,33は、それぞれ2つの貫通穴31,34が形成された、断面形状が略アラビア数字の8の字に模した形状をした板状の部材であり、各貫通穴31,34に前記各歯車20,23の回転軸21,24が挿通された状態で当該歯車20,23の両側に配設され、その一方端面が各歯車20,23の歯部を含む端面全面にそれぞれ当接した状態となっている。また、一対の側板30,33には、前記2つの貫通穴31,34の内周面に開口し、且つ側板30,33の表裏に通じる潤滑溝32,35が形成されており、前記一対の歯車20,23が回転する際に、潤滑溝32,35内の作動油が各歯車20,23の端面及び歯底に導かれるようにすることで、各歯車20,23の歯底を冷却することができ、且つ各歯車20,23と側板30,33との間の潤滑を良くして両者の間の摩擦を低減することができるようになっている。
As shown in FIG. 3, the pair of
前記ブッシュ40,45は、鉄を主成分とする金属材料からなり、図4及び図5に示すように、それぞれ2つの支持穴41,46を有する、断面形状が略アラビア数字の8の字に模した形状をした部材からなるメタル軸受であり、各支持穴41,46内にはベアリング42,47が設けられている。このブッシュ40,45は、各支持穴41,46にそれぞれ前記歯車20,23の回転軸21,24が挿通された状態で、前記一対の側板30,33の外側に配設され、当該回転軸21,24を回転自在に支持する。尚、上述したように、鉄を主成分とする金属材料としては、ねずみ鋳鉄や炭素鋼などを例示することができるが、ブッシュ40,45の材料については、費用対効果の面からねずみ鋳鉄を採用することが好ましい。
The
また、ブッシュ40,45の前記側板30,33と対向する端面には、側面視略アラビア数字の3の字に模した形状をした溝40a,45aが形成されている。そして、当該溝40a,45aには、図6及び図7に示すように、弾性を有する区画シール43,48と、当該区画シール43,48に沿って配設され、区画シール43,48のはみ出しを防ぐためのバックアップリング44,49がそれぞれ設けられている。この区画シール43,48は、ブッシュ40,45と側板30,33との間の隙間50,51を高圧側と低圧側とに区画するものであり、高圧側の隙間50,51には、適宜流路を介して、前記液圧室4の高圧側の作動油が導かれるようになっており、各側板30,33は、この隙間50,51に導かれた高圧の作動油によって、その前記一方端面が前記各歯車20,23の端面にそれぞれ押し付けられ、これにより、高圧側の作動油が低圧側にリークするのが防止される。尚、側板30,33には、その歯車20,23側の端面にも液圧室4内の高圧の作動油が作用するが、隙間50,51内の受圧面積は、歯車20,23側の受圧面積よりも大きくなっており、この結果、側板30,33は、その作用力の差によって歯車20,23の端面に押し付けられる。
Further,
また、図7に示すように、前記区画シール43,48には、その両端部が外側に向けて折り返された折り返し部43a,48aが形成されており、当該折り返し部43a,48aに高圧側の作動油が保持され、この保持される作動油の圧力が側板30,33に作用することによって、当該側板30,33が歯車20,23の端面に沿って移動する。尚、区画シール43,48は、前記折り返し部43a,48aに高圧側の作動油が保持されることで、前記両端部が液圧室4の内周面3aに押し当てられるため、前記隙間50,51における高圧側から低圧側へと作動油がリークするのを効果的に防止することができる。
Further, as shown in FIG. 7, the partition seals 43 and 48 are formed with folded
また、ブッシュ40,45の他方端面は、それぞれフロントカバー7及びエンドカバー8の端面に当接しており、これにより、歯車20,23の端面と側板30,33の前記一方端面とが当接した状態、及び各側板30,33の前記他方端面と各ブッシュ40,45に設けた区画シール43,48とが当接した状態となるとともに、これら歯車20,23、側板30,33及びブッシュ40,45に予圧が付与された状態となっている。
Further, the other end surfaces of the
尚、前記ブッシュ40,45間の距離が大きくなると、油圧ポンプ1の作動中に前記高圧側と低圧側との圧力差によって生じる本体3の歪みと回転軸21,24のたわみが大きくなり、歯車20,23の歯先と液圧室4の内周面3aの隙間が大きくなるため容積効率が低下する。したがって、前記ブッシュ40,45間の距離を極力小さくして、油圧ポンプ1の容積効率を高くするために、前記側板30,33は、適度に機械的強度を保った上で、その厚さを極力薄くすることが好ましい。
When the distance between the
また、前記エンドカバー8には、前記歯車20の後部側の回転軸21の端面と対向する部分にシリンダ穴8aが形成され、このシリンダ穴8a内にピストン9が嵌挿されている。また、前記シリンダ穴8aの後部には、図示しない流路を介して前記液圧室4内の高圧側の作動油が供給されるようになっており、ピストン9の背面(後端面)に前記高圧側の作動油が作用するようになっている。尚、前記シリンダ穴8aの内周面には、耐摩耗性を向上させるために、アルマイト処理を施した後、二硫化モリブデンを用いた潤滑処理を施すことにより、二硫化モリブデンを含浸させたアルマイト皮膜を被覆させている。
A
上述したように、本例の歯車20の歯部は右ねじれ、歯車23の歯部は左ねじれとなっている。したがって、歯車20の回転方向をフロントカバー7から見て右回転させると、当該歯車20には、その歯部に高圧の作動油が作用することによって生じる後方に向けた受圧スラスト力Fpaと、歯車20,23の噛み合いによって生じる同じく後方に向けた噛み合いスラスト力Fmaとが作用し、これら受圧スラスト力Fpaと噛み合いスラスト力Fmaとの合力として合成スラスト力が作用する。
As described above, the tooth portion of the
本例の前記ピストン9は、その背面に高圧の作動油が作用することによって、前記歯車20に作用する前記合成スラスト力とほぼ釣り合い、これを打ち消す推力が生じるように、その断面積(受圧面積)の大きさが設定されている。
The
一方、歯車23には、その歯部に高圧の作動油が作用することによって生じる後方に向けた受圧スラスト力Fpaと、歯車20,23の噛み合いによって生じる前方に向けた噛み合いスラスト力Fmaとの合力が作用する。しかしながら、理論的に受圧スラスト力Fpaと噛み合いスラスト力Fmaの大きさは等しくなるため、当該歯車23においては、これらの力が干渉しあって相殺され、スラスト力が作用しない。
On the other hand, the
以上の構成を備えた本例の油圧ポンプ1においては、実際に使用する前に、慣らし運転を行う。
In the
慣らし運転では、まず、作動油を貯留する適宜タンク内に接続された適宜配管を、前記ハウジング2の取入れ穴5及び吐出し穴6にそれぞれ接続するとともに、前記駆動歯車20の回転軸21のねじ部22に適宜駆動モータを接続し、当該駆動モータを作動させて駆動歯車20を回転させる。
In the running-in operation, first, an appropriate pipe connected to an appropriate tank for storing hydraulic oil is connected to the
これにより、駆動歯車20に噛み合った従動歯車23が回転し、前記液圧室4の内周面3aと各歯車20,23の歯部によって挟まれた空間の作動油が、各歯車20,23の回転によって吐出し穴6側に移送され、前記一対の歯車20,23の噛み合い部を境として、吐出し穴6側が高圧側に、取入れ穴5側が低圧側になる。
As a result, the driven
そして、作動油が吐出し穴6側に移送されることによって取入れ穴5側が負圧になると、タンク内の作動油が配管及び取入れ穴5を介して低圧側の前記液圧室4内に吸引され、同様に前記液圧室4の内周面と各歯車20,23の歯部によって挟まれた空間の作動油が、各歯車20,23の回転によって吐出し穴6側に移送され、高圧に加圧されて、吐出し穴6及び配管を介してタンク内に送られる。
Then, when the hydraulic oil is discharged to the discharge hole 6 side and the
このように吐出し穴6側が高圧側に、取入れ穴5側が低圧側になることによって、吐出し穴6側と取入れ穴5側との間に差圧が生じ、これにより、各歯車20,23が低圧側に移動し、各歯車20,23の歯先外面が本体3の低圧側の内周面3aに押し当てられ、各歯車20,23の回転により当該内周面3aが除去加工される。
As described above, the discharge hole 6 side becomes the high pressure side and the
これにより、油圧ポンプ1は、前記一対の歯車20,23の歯先外面が液圧室4の内周面3aに摺接した状態となり、両者の間からの作動油のリークが防止される。
As a result, the
そして、本例の油圧ポンプ1は、一対の歯車20,23とブッシュ40,45とを共に鉄を主成分とする金属材料から構成しているため、両者の熱膨張率が近い値となっている。これにより、慣らし運転時の温度よりも低温の環境下で使用したとしても、ブッシュ40,45の外径からの歯車20,23の歯先外面の飛び出し量に著しい差が生じないため、歯車20,23の歯先外面によって液圧室4の内周面3aが除去加工されることもない。したがって、当該液圧ポンプ1は、慣らし運転時の温度よりも低温の環境下で使用したとしても、歯車20,23の歯先外面と液圧室4の内周面3aとの間のシール性が確保され、容積効率の低下を防ぐことができる。
And since the
以上、本考案の一実施形態について説明したが、本考案の採り得る具体的な態様は何らこれに限定されるものではない。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific aspect which this invention can take is not limited to this at all.
例えば、上例の油圧ポンプにおいては、駆動歯車20の回転方向をフロントカバー7側から見て右回転とし、駆動歯車20に右ねじれのはすば歯車を用い、従動歯車23に左ねじれのはすば歯車を用いたが、駆動歯車20の回転方向をフロントカバー7側から見て左回転とし、駆動歯車に左ねじれのはすば歯車を用い、従動歯車に右ねじれのはすば歯車を用いるようにしてもよい。
For example, in the hydraulic pump of the above example, the rotation direction of the
また、上例では、本考案に係る液圧装置を油圧ポンプとして具現化したものを例示したが、これに限られるものではなく、例えば、これを油圧モータとして具現化しても良い。また、作動液体についても、作動油に限られるものではなく、例えば、切削液を作動液体としても良い。この場合、本考案に係る液圧装置はクーラントポンプとして具現化される。 In the above example, the hydraulic device according to the present invention is embodied as a hydraulic pump. However, the present invention is not limited to this. For example, the hydraulic device may be embodied as a hydraulic motor. Further, the working liquid is not limited to working oil, and for example, a cutting fluid may be used as the working liquid. In this case, the hydraulic device according to the present invention is embodied as a coolant pump.
また、上例では特に言及していないが、前記回転軸21のテーパ部にキー溝を形成するとともに、このキー溝にキーを挿入して、このキー溝とキーにより、当該回転軸21のテーパ部に適宜回転体を連結するようにしても良い。
Although not particularly mentioned in the above example, a key groove is formed in the taper portion of the
また、上例においては、前記本体3に、取入れ穴5及び吐出し穴6を貫通穴として形成したが、前記取入れ穴5及び吐出し穴6は、それぞれ液圧室4に通じるものであれば良く、したがって、当該取入れ穴5及び吐出し穴6は、それぞれその一方が本体3に形成された開口によって外部に通じる流路(取入れ流路及び吐出し流路)を構成するように、これら本体、並びにフロントカバー7及び/又はエンドカバー8に形成されていても良い。
In the above example, the
1 油圧ポンプ
2 ハウジング
3 本体
4 液圧室
7 フロントカバー
8 エンドカバー
8a シリンダ穴
9 ピストン
20 駆動歯車
21 回転軸
23 従動歯車
24 回転軸
30,33 側板
32,35 潤滑溝
40,45 ブッシュ
43,48 区画シール
43a,48a 折り返し部
50,51 隙間
DESCRIPTION OF
Claims (2)
両端部が開口し、且つ内部に前記一対の歯車が噛み合った状態で収納される液圧室を有し、該液圧室は前記各歯車の歯先外面が摺接する円弧状の内周面を有する本体と、
前記本体の液圧室内において、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一対の軸受部材と、
前記本体の両端面にそれぞれに液密状に固設されて前記液圧室を封止する一対のカバープレートとを少なくとも備え、
前記一対の歯車及び前記一対の軸受部材は、鉄を主成分とする金属材料から構成され、
前記本体は、前記鉄を主成分とする金属材料よりも硬度が小さい金属材料から構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 in which the tooth portions mesh with each other, each including a circular arc portion at the tooth tip and the tooth bottom A pair of helical gears that form a continuous contact line from one end in the tooth width direction to the other end at the meshing portion,
Both ends are open, and a hydraulic chamber is housed in a state in which the pair of gears are engaged with each other, and the hydraulic chamber has an arc-shaped inner peripheral surface with which the outer surface of the gear tip slides. A body having;
A pair of bearing members disposed on both sides of each gear in the hydraulic chamber of the main body and rotatably supporting the rotation shaft of each gear;
At least a pair of cover plates that are fixed in a liquid-tight manner to both end faces of the main body and seal the hydraulic chamber, respectively.
The pair of gears and the pair of bearing members are made of a metal material mainly composed of iron,
The said main body is comprised from the metal material whose hardness is smaller than the metal material which has the said iron as a main component, The hydraulic apparatus characterized by the above-mentioned.
2. The hydraulic apparatus according to claim 1, wherein the main body is made of a metal material mainly composed of aluminum.
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CN109642567A (en) * | 2016-08-29 | 2019-04-16 | 罗伯特·博世有限公司 | External gear pump for residual neat recovering system |
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