JP3978304B2 - Gear pump or gear motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、脈動を低減したギヤポンプまたはギヤモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
図2に示すギヤポンプは、そのボディボア1内に、それぞれかみ合う一対のギヤ2,3を設けている。
上記各ギヤ2,3は、それぞれ軸4,5に固定され、これらのシャフト4,5は図示しないボディに形成した軸穴に固定された軸受け6,7を介して回転自在に支持されている。
【0003】
そして、一方のシャフト4には、図示しない駆動源を接続している。
上記のようにしたギヤポンプは、上記駆動源によって一方のシャフト4を回転させると、それによって、ギヤ2とギヤ3とがかみ合いながら回転する。
一方のシャフト4とともにギヤ2が矢印A方向に回転すると、他方のギヤ3が矢印B方向に回転する。このとき、圧油は吸込み室8から両ギヤ2,3の歯溝によって運ばれ、吐出室9から吐出される。
また、ギヤモータも、上記ギヤポンプと同様の構成で、圧油を供給することによって、ギヤを回転させ、回転するギヤを固定したシャフトから、回転力を取り出すものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにかみ合って回転する一対のギヤ2と3のかみ合い部分に、隙間、いわゆるバックラッシが有ると、がたつきが生じ、脈動が発生する。この脈動は、ギヤポンプの吐出流量の変動原因となるとともに、騒音の原因にもなる。
また、ギヤモータの場合には、騒音発生と、回転ムラの原因になる。
そのため、バックラッシは少ないほど好ましい。しかし、バックラッシをゼロにするためには、ギヤの歯面の形状や寸法、組み付け位置など、各部分の寸法を高精度で管理しなければならない。
【0005】
しかし、バックラッシをゼロにするための寸法管理は非常に難しい。
なぜなら、ギヤポンプやギヤモータは、作動時に、圧油によってシャフト及びギヤ位置が、組み立て時からずれてしまうからである。このずれを想定して、寸法を制御することは非常に困難である。
このことを図2に示すギヤポンプを用いて、以下に説明する。
【0006】
ギヤポンプが作動して、圧油が吹込み室8側から吐出室9側へ送られた場合、上記ボディボア1内には圧力分布ができる。そして、両ギヤ2,3に対し、圧油の吐出行程直前の部分において、それぞれ矢印C,D方向の高圧が作用する。
このように、ギヤ2,3が矢印C,D方向へ押圧されると、わずかであるが、ギヤ2,3は、シャフト4,5とともに上記矢印C、D方向へ移動する。シャフト4,5を回転自在に支持するため、軸受け6,7とャフト4,5間にはわずかな隙間を設けているからである。なお、図2は、ギヤ2,3が油圧力によって移動した状態を示している。
【0007】
図2に示すように、上記矢印C,D方向にギヤ2,3が移動し、シャフト4,5は、上記軸受け6,7に突き当たった状態で落ち着く。
また、ギヤモータの場合には、圧油を供給する側から排出する側へ向かってギヤを移動させる油圧力が作用し、やはり、シャフトが軸受けに突き当たった状態で落ち着く。
すなわち、油圧力でシャフト4,5が移動し、軸受け6,7に突き当たった状態で、バックラッシがゼロになるように、歯面の形状や他の部分の寸法を制御しなければならないが、これが非常に困難である。
【0008】
そこで、この発明の目的は、それ程厳しい寸法管理をしないでも、バックラッシをゼロまたはゼロに近づけ、脈動や騒音を低減したギヤポンプまたはギヤモータを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、互いにかみ合って回転する一対のギヤと、これら一対のギヤのそれぞれに固定した一対のシャフトと、両シャフトを回転自在に支持する軸受けとを備えたギヤポンプまたはギヤモータにおいて、上記一対のギヤの両方または一方のかみ合い歯面に、被摩耗層を設けるとともに、この被摩耗層は、その厚さを上記シャフトと軸受けとの間の初期の隙間よりも大きくした点に特徴を有する。
第2の発明は、第1の発明を前提とし、上記被摩耗層が、固定潤滑材のコーティング層である点に特徴を有する。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1に、この発明のギヤポンプの実施例を示す。
この実施例のギヤポンプは、かみ合って回転する一対のギヤ2,3のかみ合い歯面に、固体流動化材のコーティング層10を設けている。固体流動化材は、二硫化モリブデンや四フッ化エチレンなどからなり、これにより、ギヤ2,3のかみ合い歯面には、柔らかいコーティング層10を構成している。
上記コーティング層10を設けた以外は、上記従来例のギヤポンプと同様の構成である。
なお、上記コーティング層10が、この発明の被摩耗層である。
【0011】
このギヤポンプを組み立てて、運転を開始する時点では、図1に示すように、シャフト4,5と軸受け6,7との間に隙間を確保した状態で、ギヤ2,3のかみ合い部に隙間ができない寸法を設定している。
一方、この実施例のギヤポンプも、上記従来例と同様に、運転時には、ギヤ2,3に対して矢印C,D方向の油圧力が作用する。
したがって、運転を開始すると、各ギヤ2,3は、矢印C,D方向へ油圧力を受け、軟らかいコーティング層10が摩耗しながら、シャフト4,5が軸受け6,7に突き当たるまで移動する。ギヤポンプの運転開始時点では、シャフト4,5と軸受け6,7との間に有った隙間d1,d2が無くなる。
【0012】
この時点で、上記矢印C,Dで示す油圧力は、軸受け6,7が支えるため、歯面に形成したコーティング層10の摩耗は停止する。そして、各ギヤ2,3の歯面形状は決まり、かみ合い部はバランスのとれた状態で落ち着く。
また、歯面のコーティング層10の厚みを、シャフト4,5と軸受け6,7間の初期の隙間より、大きくしておけば、運転中に、シャフト4,5が軸受け6,7の内周に突き当たって落ち着くまで、上記コーティング層10が簡単に摩耗するので、早く安定した状態になる。
【0013】
上記のように、この実施例では、初期運転中に各ギヤ2,3のかみ合い歯面に設けたコーティング層10が摩耗して、油圧力によるシャフト4,5の位置ずれを吸収する。そのため、かみ合い部のバックラッシをゼロにする際にも、運転中の油圧力によるずれまでを考慮した寸法管理をする必要がない。したがって、従来のように、非常に厳しい寸法管理をしなくても、ギヤポンプまたはギヤモータのバックラッシをゼロまたは、ゼロに近づけることができる。したがって、脈動を防止できる。
【0014】
また、かみ合わせ歯面が固体潤滑剤を介してかみ合うので、かみ合いが滑らかになり、バックラッシゼロの場合にはもちろん、たとえ、バックラッシがゼロでなくても、騒音の発生を抑えることができる。
なお、この実施例では、コーティング層10が固体潤滑材で形成されているが、各ギヤのかみ合わせ歯面には、潤滑材でなくても、摩耗し易い材質からなる被摩耗層が形成されていれば、上記実施例と同様にバックラッシゼロを実現することはできる。
さらに、上記実施例においては、一対のギヤ2,3の両方のかみ合い歯面に被摩耗層を形成しているが、ギヤ2またはギヤ3のどちらか一方にだけ、被摩耗層を設けても、同様の効果が得られる。
【0015】
【発明の効果】
第1の発明によれば、各部材の寸法管理をそれ程厳しくしないでも、バックラッシをゼロに近づけることができる。したがって、脈動や騒音を低減させることができる。
また、被摩耗層の厚みをシャフトと軸受けとの間の初期の隙間より大きくしたので、運転中に、シャフトが軸受けの内周に突き当たって落ち着くまで、上記被摩耗層が簡単に摩耗するので、早く安定した状態になる。
第2の発明によれば、かみ合う各ギヤの回転を滑らかにして、さらに騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例のギヤポンプを示した図である。
【図2】従来例のギヤポンプを示した図である。
【符号の説明】
1 ボディボア
2 ギヤ
3 ギヤ
4 シャフト
5 シャフト
6 軸受け
7 軸受け
10 コーティング層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gear pump or a gear motor with reduced pulsation.
[0002]
[Prior art]
The gear pump shown in FIG. 2 has a pair of
The
[0003]
A drive source (not shown) is connected to one
When one
When the
Also, the gear motor has the same configuration as the gear pump described above, and rotates the gear by supplying pressure oil to extract the rotational force from the shaft on which the rotating gear is fixed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
If there is a gap, a so-called backlash, in the meshing portion of the pair of
Further, in the case of a gear motor, it causes noise and uneven rotation.
Therefore, the smaller the backlash, the better. However, in order to reduce the backlash to zero, the dimensions of each part, such as the shape and dimensions of the gear tooth surface, and the assembly position, must be managed with high accuracy.
[0005]
However, it is very difficult to manage the dimensions to make backlash zero.
This is because the shaft and gear positions of the gear pump and the gear motor are deviated from those at the time of assembly due to the pressure oil during operation. It is very difficult to control the dimensions assuming this deviation.
This will be described below using the gear pump shown in FIG.
[0006]
When the gear pump is operated and pressure oil is sent from the blowing
As described above, when the
[0007]
As shown in FIG. 2, the
In the case of a gear motor, the oil pressure that moves the gear from the pressure oil supply side to the discharge side acts, and the shaft settles in a state where the shaft abuts against the bearing.
In other words, the shape of the tooth surface and the dimensions of other parts must be controlled so that the backlash is zero when the
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a gear pump or gear motor in which backlash is zero or close to zero and pulsation and noise are reduced without strict dimensional control.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gear pump or a gear motor including a pair of gears that mesh with each other, a pair of shafts fixed to the pair of gears, and a bearing that rotatably supports the shafts. A wear layer is provided on both or one of the meshing tooth surfaces of this gear, and this wear layer is characterized in that its thickness is made larger than the initial gap between the shaft and the bearing .
The second invention is based on the first invention and is characterized in that the wear layer is a coating layer of a fixed lubricant.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of a gear pump according to the present invention.
In the gear pump of this embodiment, a
Except for the provision of the
The
[0011]
At the time when the gear pump is assembled and the operation is started, as shown in FIG. 1, there is a gap in the meshing portion of the
On the other hand, also in the gear pump of this embodiment, oil pressure in the directions of arrows C and D acts on the
Therefore, when the operation is started, each of the
[0012]
At this time, since the oil pressure indicated by the arrows C and D is supported by the
Further, if the thickness of the
[0013]
As described above, in this embodiment, the
[0014]
Further, since the meshing tooth surfaces mesh with each other via the solid lubricant, the meshing becomes smooth, and in the case of zero backlash, the occurrence of noise can be suppressed even if the backlash is not zero.
In this embodiment, the
Further, in the above embodiment, the wear layer is formed on the meshing tooth surfaces of both of the pair of
[0015]
【The invention's effect】
According to the first invention, the backlash can be brought close to zero without strict control of the dimensions of each member. Therefore, pulsation and noise can be reduced.
In addition, since the thickness of the wear layer is larger than the initial gap between the shaft and the bearing, the wear layer easily wears until the shaft hits the inner periphery of the bearing and settles during operation. It becomes stable quickly.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to smoothen the rotation of the meshing gears and further reduce noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a gear pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a conventional gear pump.
[Explanation of symbols]
1 Body bore 2
Claims (2)
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