JP4872845B2 - Gear pump - Google Patents
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Description
この発明はギヤポンプに係り、特に、複数に隔てられたギヤ室内にギヤ対がそれぞれ収容される、多段構造のギヤポンプに関する。 The present invention relates to a gear pump, and more particularly to a multistage gear pump in which a gear pair is housed in a plurality of gear chambers.
ギヤポンプにおいて、ギヤ室内で昇圧した流体を吐出する際に発生する吐出脈動を増大させる原因の1つとして、バックラッシの存在が挙げられる。バックラッシを0または略0、すなわちバックラッシレスとなるように縮小することによって吐出脈動が低減され、吐出脈動に起因する騒音の発生を抑制できることが公知である。また、吐出脈動の低減は、ギヤ室内を複数に隔て、その内部にギヤ対をそれぞれ収容してギヤポンプを多段構造とするとともに、各ギヤ対が流体を吐出するタイミングをずらすことによっても実現できることが公知である。 In a gear pump, the presence of backlash can be cited as one of the causes for increasing the discharge pulsation that occurs when the pressurized fluid is discharged in the gear chamber. It is known that the discharge pulsation is reduced by reducing the backlash to 0 or substantially 0, that is, backlashless, and the generation of noise due to the discharge pulsation can be suppressed. Further, the reduction of the discharge pulsation can be realized by dividing the gear chamber into a plurality of parts, housing the gear pairs therein, making the gear pump a multistage structure, and shifting the timing at which each gear pair discharges the fluid. It is known.
例えば、特許文献1には、仕切り板によって隔てられた二つのギヤ室と、その内部に収容される二組のギヤ対とを備えた二段構造のギヤポンプが開示されている。これによれば、駆動軸及び従動軸にはギヤが2つずつ配置されており、従動軸側の2つのギヤは、スプライン嵌合によって従動軸に接続されている。これらのギヤのスプラインは、従動軸に対するギヤの取り付け位置を周方向に所定量ずらせるように形成されており、2つのギヤの周方向における取り付け位置を互いにずらすことによって、二組のギヤ対の噛み合いの位相を変更することが可能となっている。従動軸側の2つのギヤは、外周部のギヤ歯が互いに1/2歯分ずれた位置となるように従動軸に取り付けられており、二組のギヤ対が、ギヤ室内で昇圧した流体を交互に吐出するように構成されている。 For example, Patent Document 1 discloses a two-stage gear pump including two gear chambers separated by a partition plate and two sets of gear pairs accommodated therein. According to this, two gears are arranged on the drive shaft and the driven shaft, and the two gears on the driven shaft side are connected to the driven shaft by spline fitting. The splines of these gears are formed so as to shift the mounting position of the gear with respect to the driven shaft by a predetermined amount in the circumferential direction, and by shifting the mounting positions in the circumferential direction of the two gears, It is possible to change the meshing phase. The two gears on the driven shaft side are attached to the driven shaft so that the gear teeth on the outer peripheral portion are shifted from each other by ½ teeth. It is comprised so that it may discharge alternately.
ところで、特許文献1に記載のギヤポンプにおいて吐出脈動をさらに低減するためには、ギヤ対のバックラッシを縮小することが必要となる。一方、ギヤポンプを構成する各部品の寸法には製造時に生じるばらつきが存在するため、二組のギヤ対におけるバックラッシにもばらつきが生じている。したがって、吐出脈動をさらに低減するためには、ギヤ対ごとに異なるバックラッシを個別に縮小することが必要となる。
また、ギヤポンプの運転中、ギヤ室内に生じる流体の圧力差に起因して、ギヤ対には互いに接近する方向、すなわちバックラッシが縮小する方向への荷重が作用する。しかしながら、特許文献1に記載のギヤポンプにおいて、ギヤ対が互いに接近する方向に移動可能な距離は、駆動軸及び従動軸とそれらを支持する軸受との間に形成される微小な隙間の分だけである。したがって、特許文献1に記載のギヤポンプは、二組のギヤ対の間に生じる寸法のばらつきを吸収し、バックラッシを同時に縮小して吐出脈動をさらに低減することが困難であるという問題点を有していた。また、二組のギヤ対のバックラッシを同時に縮小するためには、駆動軸及び従動軸の軸中心間距離、従動軸やギヤ等に形成されるスプライン、及びギヤ歯の歯面等に極めて高い加工精度が要求され、製造コストが増大するという問題点を有していた。
By the way, in order to further reduce the discharge pulsation in the gear pump described in Patent Document 1, it is necessary to reduce the backlash of the gear pair. On the other hand, since there is a variation that occurs at the time of manufacture in the dimensions of the parts that constitute the gear pump, there is also a variation in the backlash in the two pairs of gears. Therefore, in order to further reduce the discharge pulsation, it is necessary to individually reduce the different backlash for each gear pair.
Further, during the operation of the gear pump, due to the pressure difference of the fluid generated in the gear chamber, a load is applied to the gear pair in a direction approaching each other, that is, a direction in which the backlash is reduced. However, in the gear pump described in Patent Document 1, the distance that the gear pair can move in the direction in which the gear pair approaches each other is only a minute gap formed between the drive shaft and the driven shaft and the bearing that supports them. is there. Therefore, the gear pump described in Patent Document 1 has a problem in that it is difficult to absorb the dimensional variation generated between the two sets of gear pairs and simultaneously reduce the backlash to further reduce the discharge pulsation. It was. In order to reduce the backlash of the two pairs of gears simultaneously, extremely high machining is required on the distance between the center of the drive shaft and the driven shaft, the spline formed on the driven shaft and the gear, and the tooth surface of the gear teeth. There is a problem that accuracy is required and manufacturing cost increases.
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、多段構造のギヤポンプにおいて、部品加工の精度向上を必要とすることなく、複数のギヤ対が同時にバックラッシレスで噛み合った状態での運転を実現したギヤポンプを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems. In a gear pump having a multi-stage structure, a plurality of gear pairs are engaged at the same time without backlash without requiring improvement in accuracy of parts processing. An object of the present invention is to provide a gear pump that realizes the above operation.
この発明に係るギヤポンプは、複数に隔てられたギヤ室と、互いに噛み合って回転する駆動ギヤ及び従動ギヤからなるギヤ対であって、複数に隔てられたギヤ室内にそれぞれ収容される複数のギヤ対と、複数の駆動ギヤが個別に接続され、外部から駆動力を与えられる駆動ギヤ回転軸と、複数の従動ギヤが個別に接続される従動ギヤ回転軸と、駆動ギヤ回転軸を回転可能に支持する駆動側すべり軸受と、従動ギヤ回転軸を回転可能に支持する従動側すべり軸受とを備え、外部から吸入された流体をギヤ室内で昇圧して吐出するギヤポンプにおいて、駆動ギヤ回転軸と従動ギヤ回転軸との少なくとも一方は、径方向に移動可能に駆動側すべり軸受または従動側すべり軸受に支持され、駆動ギヤと従動ギヤとの少なくとも一方は、径方向に移動可能に駆動ギヤ回転軸または従動ギヤ回転軸に接続され、駆動ギヤは駆動ギヤ回転軸に、従動ギヤは従動ギヤ回転軸に、スプライン嵌合によってそれぞれ接続され、駆動ギヤと駆動ギヤ回転軸とのスプライン嵌合、及び従動ギヤと従動ギヤ回転軸とのスプライン嵌合において、周方向における隙間がそれぞれ形成されることを特徴とするものである。 A gear pump according to the present invention is a gear pair comprising a plurality of separated gear chambers, and a drive gear and a driven gear that mesh with each other and rotate, and each of the plurality of gear pairs accommodated in the plurality of separated gear chambers. And a plurality of drive gears individually connected to each other, a drive gear rotating shaft to which a driving force is applied from the outside, a driven gear rotating shaft to which a plurality of driven gears are individually connected, and a drive gear rotating shaft are rotatably supported. In a gear pump that includes a drive-side slide bearing that rotates and a driven-side slide bearing that rotatably supports the driven gear rotating shaft, and that boosts and discharges the fluid sucked from outside in the gear chamber, the driving gear rotating shaft and the driven gear At least one of the rotating shafts is supported by a driving side sliding bearing or a driven side sliding bearing so as to be movable in the radial direction, and at least one of the driving gear and the driven gear is movable in the radial direction. Is connected to the drive gear rotating shaft or the driven gear axis of rotation, the drive gear driving gear rotation shaft, the driven gear is the driven gear rotation axis, are connected by spline fitting, splines between the drive gear and the drive gear rotating shaft fitting, and the spline fitting between the driven gear and the driven gear rotation axis, in which the gap in the circumferential direction are respectively formed, characterized in Rukoto.
駆動ギヤ回転軸と従動ギヤ回転軸との少なくとも一方を、駆動側すべり軸受または従動側すべり軸受に対して径方向に移動可能とし、駆動ギヤと従動ギヤとの少なくとも一方を、駆動ギヤ回転軸または従動ギヤ回転軸に対して径方向に移動可能としたので、ギヤポンプ内に吸入された流体の圧力差に起因する荷重によって、駆動ギヤと従動ギヤとが互いに接近する方向に移動する。駆動ギヤと従動ギヤとが移動可能な範囲は、駆動ギヤ回転軸と従動ギヤ回転軸とが移動可能な範囲に、駆動ギヤ回転軸に対して駆動ギヤが移動可能な範囲と、従動ギヤ回転軸に対して従動ギヤが移動可能な範囲とが加わったものであるため、各ギヤ対の間に存在するバックラッシのばらつきを吸収するのに十分な移動距離が確保できる。また、複数の駆動ギヤを駆動ギヤ回転軸に対して個別に接続し、複数の従動ギヤも従動ギヤ回転軸に対して個別に接続したので、各駆動ギヤ及び各従動ギヤは、ギヤ対がバックラッシレスで噛み合う最適な位置まで個別に移動する。したがって、多段構造のギヤポンプにおいて、部品加工の精度向上を必要とすることなく、複数のギヤ対が同時にバックラッシレスで噛み合った状態での運転が可能となる。スプライン嵌合部にバックラッシを形成することにより、駆動ギヤ回転軸に対する駆動ギヤの接続と、従動ギヤ回転軸に対する従動ギヤの接続とを、径方向に係合可能とともに、周方向に移動可能である構造とすることを容易に実現できる。部品製造時に生じる寸法のばらつきに起因して各ギヤ対の間に存在する、周方向における寸法のばらつきを吸収できるため、各ギヤ対が同時に接触した状態での運転が可能となる。 At least one of the drive gear rotation shaft and the driven gear rotation shaft can be moved in the radial direction with respect to the drive-side slide bearing or the driven-side slide bearing, and at least one of the drive gear and the driven gear can be moved to the drive gear rotation shaft or Since it is movable in the radial direction with respect to the driven gear rotation shaft, the drive gear and the driven gear move in a direction approaching each other due to a load caused by the pressure difference of the fluid sucked into the gear pump. The range in which the drive gear and the driven gear can move is within the range in which the drive gear rotary shaft and the driven gear rotary shaft can move, the range in which the drive gear can move relative to the drive gear rotary shaft, and the driven gear rotary shaft Since the range in which the driven gear can move is added, a sufficient moving distance can be secured to absorb the variation in backlash existing between the gear pairs. In addition, since the plurality of drive gears are individually connected to the drive gear rotating shaft and the plurality of driven gears are also individually connected to the driven gear rotating shaft, each drive gear and each driven gear has a backlash. It moves individually to the optimal position where it engages with less. Therefore, in a multistage gear pump, it is possible to operate in a state where a plurality of gear pairs are engaged at the same time without backlash without requiring improvement in the accuracy of parts processing. By forming a backlash in the spline fitting portion, the connection of the drive gear to the drive gear rotation shaft and the connection of the driven gear to the driven gear rotation shaft can be engaged in the radial direction and can be moved in the circumferential direction. A structure can be easily realized. Since it is possible to absorb the dimensional variation in the circumferential direction that exists between the gear pairs due to the dimensional variation that occurs during component manufacture, it is possible to operate the gear pairs in contact with each other at the same time.
この発明に係るギヤポンプは、複数に隔てられたギヤ室と、互いに噛み合って回転する駆動ギヤ及び従動ギヤからなるギヤ対であって、複数に隔てられたギヤ室内にそれぞれ収容される複数のギヤ対と、複数の駆動ギヤが個別に接続され、外部から駆動力を与えられる駆動ギヤ回転軸と、複数の従動ギヤが個別に接続される従動ギヤ回転軸と、駆動ギヤ回転軸を回転可能に支持する駆動側すべり軸受と、従動ギヤ回転軸を回転可能に支持する従動側すべり軸受とを備え、外部から吸入された流体をギヤ室内で昇圧して吐出するギヤポンプにおいて、駆動ギヤ回転軸と従動ギヤ回転軸との少なくとも一方は、径方向に移動可能に駆動側すべり軸受または従動側すべり軸受に支持され、駆動ギヤと従動ギヤとの少なくとも一方は、径方向に移動可能に駆動ギヤ回転軸または従動ギヤ回転軸に接続され、駆動ギヤには、円筒状の駆動ギヤ内周面が形成され、駆動ギヤ回転軸には、駆動ギヤの駆動ギヤ内周面に対向する位置に駆動ギヤ回転軸外周面が形成され、従動ギヤには、円筒状の従動ギヤ内周面が形成され、従動ギヤ回転軸には、従動ギヤの従動ギヤ内周面に対向する位置に従動ギヤ回転軸外周面が形成され、駆動ギヤの駆動ギヤ回転軸に対する径方向への移動は、駆動ギヤ内周面と駆動ギヤ回転軸外周面との間に形成された隙間である駆動ギヤ拘束隙間によって拘束され、従動ギヤの従動ギヤ回転軸に対する径方向への移動は、従動ギヤ内周面と従動ギヤ回転軸外周面との間に形成された隙間である従動ギヤ拘束隙間によって拘束されることを特徴とするものである。
駆動ギヤ回転軸に対して駆動ギヤが移動可能な範囲を、スプライン嵌合部によって拘束する場合、スプラインの精度に起因して、駆動ギヤ回転軸の軸中心線と駆動ギヤの歯先の軸中心線との距離が一定とならない。この場合、周方向における特定の角度において、ギヤ室の内周面と駆動ギヤの歯先との間に隙間が生じるため、この隙間から流体が漏洩してギヤポンプの性能が悪化する。加工上、駆動ギヤ回転軸の軸中心線に対して、駆動ギヤの歯先の軸中心線を一定の距離に保つことが容易な駆動ギヤ内周面と、駆動ギヤ内周面に対向する駆動ギヤ回転軸外周面を形成し、その隙間によって駆動ギヤ回転軸に対する駆動ギヤの移動を拘束したので、ギヤ室の内周面と駆動ギヤの歯先との間に隙間が生じることがなく、ギヤポンプの性能悪化を防止することが可能となる。また、従動ギヤ回転軸に対する従動ギヤの移動を、従動ギヤ内周面と従動ギヤ回転軸外周面との隙間によって拘束することについても駆動ギヤ及び駆動ギヤ回転軸側と同様である。
A gear pump according to the present invention is a gear pair comprising a plurality of separated gear chambers, and a drive gear and a driven gear that mesh with each other and rotate, and each of the plurality of gear pairs accommodated in the plurality of separated gear chambers. And a plurality of drive gears individually connected to each other, a drive gear rotating shaft to which a driving force is applied from the outside, a driven gear rotating shaft to which a plurality of driven gears are individually connected, and a drive gear rotating shaft are rotatably supported. In a gear pump that includes a drive-side slide bearing that rotates and a driven-side slide bearing that rotatably supports the driven gear rotating shaft, and that boosts and discharges the fluid sucked from outside in the gear chamber, the driving gear rotating shaft and the driven gear At least one of the rotating shafts is supported by a driving side sliding bearing or a driven side sliding bearing so as to be movable in the radial direction, and at least one of the driving gear and the driven gear is movable in the radial direction. Is connected to the drive gear rotating shaft or the driven gear axis of rotation, the drive gear includes a cylindrical driving gear inner circumferential surface is formed, the drive gear rotating shaft, opposed to the drive gear peripheral surface of the drive gear position The driven gear rotating shaft has an outer peripheral surface, the driven gear has a cylindrical driven gear inner peripheral surface, and the driven gear rotating shaft has a driven gear at a position facing the driven gear inner peripheral surface. A rotary shaft outer peripheral surface is formed, and the radial movement of the drive gear with respect to the drive gear rotary shaft is caused by a drive gear restraint gap that is a gap formed between the drive gear inner peripheral surface and the drive gear rotary shaft outer peripheral surface. constrained, movement in the radial direction with respect to the driven gear axis of rotation of the driven gear, the Rukoto constrained by the driven gear restraint gap is a gap formed between the inside driven gear peripheral surface and the driven gear rotation shaft outer circumferential surface It is a feature .
When the range in which the drive gear can move relative to the drive gear rotation shaft is constrained by the spline fitting part, due to the accuracy of the spline, the axis center line of the drive gear rotation shaft and the shaft center of the tooth tip of the drive gear The distance to the line is not constant. In this case, since a gap is generated between the inner peripheral surface of the gear chamber and the tooth tip of the drive gear at a specific angle in the circumferential direction, fluid leaks from the gap and the performance of the gear pump is deteriorated. For processing, the drive gear inner peripheral surface that makes it easy to keep the shaft center line of the tooth tip of the drive gear at a fixed distance from the shaft center line of the drive gear rotation shaft, and the drive that faces the drive gear inner peripheral surface Since the outer peripheral surface of the gear rotation shaft is formed and the movement of the drive gear with respect to the drive gear rotation shaft is constrained by the clearance, there is no gap between the inner peripheral surface of the gear chamber and the tooth tip of the drive gear. It becomes possible to prevent the performance deterioration. Further, the movement of the driven gear relative to the driven gear rotation shaft is restricted by the clearance between the driven gear inner peripheral surface and the driven gear rotation shaft outer peripheral surface as in the drive gear and the drive gear rotation shaft side.
駆動ギヤは駆動ギヤ回転軸に、従動ギヤは従動ギヤ回転軸に、スプライン嵌合によってそれぞれ接続されてもよい。スプライン嵌合部にバックラッシを形成することにより、駆動ギヤ回転軸に対する駆動ギヤの接続と、従動ギヤ回転軸に対する従動ギヤの接続とを、径方向に係合可能とともに、周方向に移動可能である構造とすることを容易に実現できる。
駆動ギヤと駆動ギヤ回転軸とのスプライン嵌合、及び従動ギヤと従動ギヤ回転軸とのスプライン嵌合において、周方向における隙間がそれぞれ形成されてもよい。部品製造時に生じる寸法のばらつきに起因して各ギヤ対の間に存在する、周方向における寸法のばらつきを吸収できるため、各ギヤ対が同時に接触した状態での運転が可能となる。
駆動ギヤ拘束隙間は、駆動ギヤの両端部に形成され、従動ギヤ拘束隙間は、従動ギヤの両端部に形成されてもよい。駆動ギヤが、その両端部で駆動ギヤ回転軸に接触し、従動ギヤもその両端部で従動ギヤ回転軸に接触するため、駆動ギヤが駆動ギヤ回転軸に対して傾くこと、及び従動ギヤが従動ギヤ回転軸に対して傾くことが防止され、より確実にバックラッシレスで噛み合うことが可能となる。
The drive gear may be connected to the drive gear rotation shaft, and the driven gear may be connected to the driven gear rotation shaft by spline fitting. By forming a backlash in the spline fitting portion, the connection of the drive gear to the drive gear rotation shaft and the connection of the driven gear to the driven gear rotation shaft can be engaged in the radial direction and can be moved in the circumferential direction. A structure can be easily realized.
In the spline fitting between the drive gear and the drive gear rotating shaft and the spline fitting between the driven gear and the driven gear rotating shaft, gaps in the circumferential direction may be formed respectively. Since it is possible to absorb the dimensional variation in the circumferential direction that exists between the gear pairs due to the dimensional variation that occurs during component manufacture, it is possible to operate the gear pairs in contact with each other at the same time.
The drive gear restraint gap may be formed at both ends of the drive gear, and the driven gear restraint gap may be formed at both ends of the driven gear. The drive gear contacts the drive gear rotation shaft at both ends thereof, and the driven gear also contacts the driven gear rotation shaft at both ends thereof, so that the drive gear is inclined with respect to the drive gear rotation shaft and the driven gear is driven Inclination with respect to the gear rotation shaft is prevented, and the meshing can be performed more reliably without backlash.
複数のギヤ対が二組であって、駆動ギヤ及び従動ギヤの歯数がNであるときに、二組のギヤ対は、噛み合いの位相が360/(4N)°ずれて配置されてもよい。バックラッシレスで噛み合うことによって、360/(2N)°の周期で吐出脈動を発生させる二組のギヤ対が、流体を交互に吐出するようになるため、吐出脈動をさらに低減することが可能となる。 When the number of gear pairs is two and the number of teeth of the driving gear and the driven gear is N, the two gear pairs may be arranged so that the meshing phase is shifted by 360 / (4N) °. . By meshing without backlash, the two pairs of gears that generate discharge pulsation with a cycle of 360 / (2N) ° alternately discharge fluid, so that it is possible to further reduce the discharge pulsation. .
この発明によれば、多段構造のギヤポンプにおいて、部品加工の精度向上を必要とすることなく、複数のギヤ対が同時にバックラッシレスで噛み合った状態での運転が可能となる。 According to the present invention, a multistage gear pump can be operated in a state in which a plurality of gear pairs are engaged with each other without backlash without requiring improvement in the accuracy of parts processing.
以下に、この発明の実施の形態について、添付図に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1に、この発明の実施の形態1に係る二段構造のギヤポンプ1を示す。尚、以下の説明は、ギヤポンプ1を荷役装置用の油圧ポンプとして適用した場合を例としたものである。
ギヤポンプ1は、ボディ2を備えている。ボディ2の内部には、壁部2aによって2つに隔てられた空洞部が形成されており、この空洞部を塞ぐように、ボディ2の両側部に一対のハウジング3が設けられている。ボディ2の空洞部とハウジング3との間には、サイドプレート4がそれぞれ設けられており、サイドプレート4がボディ2の空洞部を囲むことによって、ギヤポンプ1の内部の一方に第1ギヤ室5a、他方に第2ギヤ室5bが形成されている。ここで、第1ギヤ室5aと第2ギヤ室5bとは、ギヤ室を構成している。第1ギヤ室5a内には、互いに外接して噛み合う駆動ギヤ11と従動ギヤ12とからなるギヤ対13が収容されている。一方、第2ギヤ室5b内にも、互いに外接して噛み合う駆動ギヤ14と従動ギヤ15とからなるギヤ対16が収容されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows a two-stage gear pump 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In the following description, the gear pump 1 is applied as a hydraulic pump for a cargo handling device.
The gear pump 1 includes a
また、ギヤポンプ1の内部には、ボディ2の壁部2aを貫通して第1ギヤ室5a内と第2ギヤ室5b内とに延在する、駆動ギヤ回転軸17と従動ギヤ回転軸18とが設けられている。駆動ギヤ回転軸17には、第1ギヤ室5a内の駆動ギヤ11と第2ギヤ室5b内の駆動ギヤ14とが接続されており、従動ギヤ回転軸18には、第1ギヤ室5a内の従動ギヤ12と第2ギヤ室5b内の従動ギヤ15とが接続されている。
図2に示すように、駆動ギヤ11の内部には雌スプライン11aが形成されている。雌スプライン11aは、駆動ギヤ11の一端側から、軸方向における中間部を超えて形成されているが、他端側までは達しておらず、雌スプライン11aを除いた残りの部位には、円筒状の内周面を有する駆動ギヤ内周面である凹部内周面11bが形成されている。また、駆動ギヤ14の内部にも、雌スプライン14aと、駆動ギヤ内周面である凹部内周面14bとが形成されている。駆動ギヤ11と駆動ギヤ14とは、その軸方向における幅寸法を除いて同様に構成されており、駆動ギヤ11の凹部内周面11bと駆動ギヤ14の凹部内周面14bとは、同一の内径d1を有している。駆動ギヤ11及び駆動ギヤ14は、駆動ギヤ11の凹部内周面11bと駆動ギヤ14の凹部内周面14bとがボディ2の壁部2aを挟むように、駆動ギヤ回転軸17の両側部から挿入されている。
The gear pump 1 has a drive
As shown in FIG. 2, a
一方、駆動ギヤ回転軸17の外周部において、駆動ギヤ11の雌スプライン11aに対向する部位には、雌スプライン11aに係合可能な雄スプライン17aが形成されている。また、駆動ギヤ回転軸17の、駆動ギヤ14の雌スプライン14aに対向する部位にも、雌スプライン14aに係合可能な雄スプライン17bが形成されている。駆動ギヤ11及び駆動ギヤ14は、スプライン嵌合によって駆動ギヤ回転軸17にそれぞれ接続されており、駆動ギヤ11、駆動ギヤ14及び駆動ギヤ回転軸17が一体として回転可能となっている。さらに、駆動ギヤ回転軸17の、雄スプライン17aと雄スプライン17bとの間、すなわち駆動ギヤ11の凹部内周面11b及び駆動ギヤ14の凹部内周面14bに対向する位置には、円筒状の外周面を有する駆動ギヤ回転軸外周面である円筒部17cが形成されている。駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cの外径Dは、駆動ギヤ11の凹部内周面11b及び駆動ギヤ14の凹部内周面14bの内径d1より小さく、その間に駆動ギヤ拘束隙間が形成されている。
On the other hand, a
従動ギヤ回転軸18側においても、従動ギヤ12の内部には、雌スプライン12aと円筒状の凹部内周面12bとが形成されている。従動ギヤ15の内部にも、雌スプライン15aと円筒状の凹部内周面15bとが形成されている。ここで、従動ギヤ12の凹部内周面12bと従動ギヤ15の凹部内周面15bとは、従動ギヤ内周面を構成している。従動ギヤ12は、互いに噛み合う駆動ギヤ11と同様に構成されており、従動ギヤ15も、互いに噛み合う駆動ギヤ14と同様に構成されている。また、従動ギヤ回転軸18の外周部には、従動ギヤ12の雌スプライン12aに係合する雄スプライン18a、従動ギヤ15の雌スプライン15aに係合する雄スプライン18bが形成されている。さらに、雄スプライン18aと雄スプライン18bとの間には、従動ギヤ回転軸外周面である円筒部18cが形成されている。従動ギヤ12の凹部内周面12bと従動ギヤ15の凹部内周面15bとは、ともに駆動ギヤ11の凹部内周面11bと同一の内径d1を有している。また、従動ギヤ回転軸18の円筒部18cも、駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cと同一である外径Dを有している。したがって、従動ギヤ12の凹部内周面12bと従動ギヤ回転軸18の円筒部18cとの間、従動ギヤ15の凹部内周面15bと従動ギヤ回転軸18の円筒部18cとの間に、従動ギヤ拘束隙間がそれぞれ形成されている。従動ギヤ12及び従動ギヤ15は、従動ギヤ12の凹部内周面12bと従動ギヤ15の凹部内周面15bとがボディ2の壁部2aを挟むように従動ギヤ回転軸が挿入されており、従動ギヤ12、従動ギヤ15及び従動ギヤ回転軸18が一体として回転可能となっている。
Also on the driven
図1に戻って、一対のハウジング3の、駆動ギヤ11または駆動ギヤ14に対向する位置には軸受孔3aがそれぞれ形成されており、軸受孔3a内には、両端が開放した円筒形状を有する駆動側すべり軸受19がそれぞれ嵌入されている。駆動ギヤ回転軸17の両端部は、2つの駆動側すべり軸受19にそれぞれ挿入されており、駆動側すべり軸受19によって駆動ギヤ回転軸17が回転自在に支持されている。また、第1ギヤ室5a側である駆動ギヤ回転軸17の一端は、ハウジング3を貫通してギヤポンプ1の外部に露出しており、図示しない駆動源に接続されている。さらに、第1ギヤ室5a側のハウジング3には、駆動ギヤ回転軸17に対するオイルシール20が設けられており、ギヤポンプ1内のオイルが駆動ギヤ回転軸17に沿って外部に漏洩することを防止している。一方、一対のハウジング3の、従動ギヤ12または従動ギヤ15に対向する位置には軸受孔3bがそれぞれ形成されており、軸受孔3b内には、両端が開放した円筒形状を有する従動側すべり軸受21がそれぞれ嵌入されている。従動ギヤ回転軸18の両端部は、2つの従動側すべり軸受21に挿入されており、従動側すべり軸受21によって、従動ギヤ回転軸18が回転自在に支持されている。
Returning to FIG. 1, bearing
ここで、駆動ギヤ11及び駆動ギヤ14と駆動ギヤ回転軸17とのスプライン嵌合部、従動ギヤ12及び従動ギヤ15と従動ギヤ回転軸18とのスプライン嵌合部の構造について説明する。
駆動ギヤ11の雌スプライン11a(図2参照)と駆動ギヤ回転軸17の雄スプライン17aとは、その間にバックラッシが存在するように形成されている。また、駆動ギヤ14の雌スプライン14aと駆動ギヤ回転軸17の雄スプライン17bとも、その間にバックラッシが存在するように形成されている。したがって、駆動ギヤ回転軸17に対し、駆動ギヤ11と駆動ギヤ14とは、それぞれのスプライン嵌合部に存在するバックラッシの範囲内において、個別に径方向へ移動することが可能となっている。一方、駆動ギヤ11の凹部内周面11bと駆動ギヤ14の凹部内周面14bとの内径d1は、駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cの外径Dより大きくなるように形成されている。したがって、駆動ギヤ11の凹部内周面11bと駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cとの間、及び駆動ギヤ14の凹部内周面14bと駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cとの間においても、駆動ギヤ11及び駆動ギヤ14が径方向に移動可能となっている。
Here, the structure of the spline fitting portion between the driving
The
駆動ギヤ11の凹部内周面11bと駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cとの間に形成される駆動ギヤ拘束隙間の大きさは、駆動ギヤ11の雌スプライン11aと駆動ギヤ回転軸17の雄スプライン17aとのスプライン嵌合部において、駆動ギヤ11が径方向に移動可能な距離よりも小さく形成されている。また、駆動ギヤ14の凹部内周面14bと駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cとの間に形成される駆動ギヤ拘束隙間の大きさも、駆動ギヤ14の雌スプライン14aと駆動ギヤ回転軸17の雄スプライン17bとのスプライン嵌合部において、駆動ギヤ14が径方向に移動可能な距離よりも小さく形成されている。したがって、駆動ギヤ11及び駆動ギヤ14は、駆動ギヤ11の凹部内周面11b及び駆動ギヤ14の凹部内周面14bと、駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cとの間の駆動ギヤ拘束隙間によって移動を拘束された状態となっている。
The size of the drive gear restraint gap formed between the inner
一方、従動ギヤ12の雌スプライン12aと従動ギヤ回転軸18の雄スプライン18aとの間、及び従動ギヤ15の雌スプライン15aと従動ギヤ回転軸18の雄スプライン18bとの間にもバックラッシが存在しており、従動ギヤ12及び従動ギヤ15が、径方向に移動可能となっている。また、従動ギヤ12、従動ギヤ15及び従動ギヤ回転軸18は、それぞれ駆動ギヤ11、駆動ギヤ14及び従動ギヤ回転軸18と同様に構成されているため、従動ギヤ12及び従動ギヤ15は、従動ギヤ回転軸18に対してd1−Dの範囲内において径方向に移動可能となっている。この移動可能な範囲d1−Dは、従動ギヤ12及び従動ギヤ15と従動ギヤ回転軸18とのスプライン嵌合部より小さく、従動ギヤ12及び従動ギヤ15も、従動ギヤ12の凹部内周面12b及び従動ギヤ15の凹部内周面15bと、従動ギヤ回転軸18の円筒部18cとの間に形成される従動ギヤ拘束隙間の範囲内において、径方向に移動可能となっている。
On the other hand, backlash also exists between the
次に、駆動側すべり軸受19による駆動ギヤ回転軸17の支持部、及び従動側すべり軸受21による従動ギヤ回転軸18の支持部における構造について説明する。
駆動ギヤ回転軸17を回転可能に支持する駆動側すべり軸受19と、駆動ギヤ回転軸17との間には隙間が形成されており、駆動ギヤ回転軸17が径方向に移動可能となっている。また、従動ギヤ回転軸18を回転可能に支持する従動側すべり軸受21と、従動ギヤ回転軸18との間にも隙間が形成されており、従動ギヤ回転軸18が径方向に移動可能となっている。したがって、ギヤポンプ1は、駆動ギヤ回転軸17と従動ギヤ回転軸18とが径方向、すなわち互いに接離する方向に移動可能であるとともに、ギヤ対13及びギヤ対16も、互いに接離する方向に対して、個別に移動可能となっている。
Next, the structure in the support part of the drive
A gap is formed between the drive-side slide bearing 19 that rotatably supports the drive
次に、図3を用いて、第1ギヤ室5a内のギヤ対13を例として、駆動ギヤ11と駆動ギヤ回転軸17との接続部、従動ギヤ12と従動ギヤ回転軸18との接続部、及び駆動ギヤ回転軸17及び従動ギヤ回転軸18の支持部における位置関係について説明する。尚、以下の説明は、第1ギヤ室5aの内部について示したものであるが、第2ギヤ室5bの内部も同様に構成されている。
駆動ギヤ回転軸17の外径と駆動側すべり軸受19の内径との差、及び従動ギヤ回転軸18の外径と受動側すべり軸受21の内径との差をCL1とする。また、駆動ギヤ11の凹部内周面11bの内径d1と駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cの外径Dとの差、すなわち駆動ギヤ拘束隙間、及び従動ギヤ12の凹部内周面12bの内径d1と従動ギヤ回転軸18の円筒部18cの外径Dとの差、すなわち従動ギヤ拘束隙間をCL2とする。さらに、ギヤ対13がバックラッシレスで噛み合った状態における駆動ギヤ11の凹部内周面11bと従動ギヤ12の凹部内周面12bとの中心軸間距離をLとして、駆動側すべり軸受19と従動側すべり軸受21との中心軸間距離をAとする。ギヤポンプ1において、駆動側すべり軸受19と従動側すべり軸受21との中心軸間距離Aは、
A<L+CL1+CL2・・・(1)
A>L−CL1−CL2・・・(2)
すなわち、
L−(CL1+CL2)<A<L+(CL1+CL2)
を満たすように決定される。
中心軸間距離Aを、上記(1)式を満たすように決定することにより、駆動ギヤ回転軸17と駆動側すべり軸受19とが接触し、且つ従動ギヤ回転軸18と従動側すべり軸受21とが接触する前に、ギヤ対13がバックラッシレスで噛み合うようになる。また、上記(2)式は、駆動ギヤ11と従動ギヤ12とが最も離れた状態においても、ギヤ対13が第1ギヤ室5a内に収容可能であるための条件式となる。
Next, referring to FIG. 3, taking the
The difference between the outer diameter of the drive
A <L + CL1 + CL2 (1)
A> L-CL1-CL2 (2)
That is,
L- (CL1 + CL2) <A <L + (CL1 + CL2)
It is determined to satisfy.
By determining the distance A between the center axes so as to satisfy the above equation (1), the drive
次に、駆動ギヤ11及び駆動ギヤ14と駆動ギヤ回転軸17とのスプライン嵌合部、従動ギヤ12及び従動ギヤ15と従動ギヤ回転軸18とのスプライン嵌合部に、それぞれ形成される周方向における隙間について説明する。
駆動ギヤ11の雌スプライン11aと駆動ギヤ回転軸17の雄スプライン17aとの間、駆動ギヤ14の雌スプライン14aと、駆動ギヤ回転軸17の雄スプライン17bとの間に、バックラッシがそれぞれ形成されていることにより、これらの間には周方向においても隙間が形成された状態となっている。また、従動ギヤ12、従動ギヤ15及び従動ギヤ回転軸18側についても同様に、従動ギヤ12の雌スプライン12aと従動ギヤ回転軸18の雄スプライン18aとの間、従動ギヤ15の雌スプライン15aと従動ギヤ回転軸18の雄スプライン18bとの間に、周方向における隙間がそれぞれ形成されている。ここで、
駆動ギヤ11と駆動ギヤ回転軸17との間の周方向の隙間Δθ1
駆動ギヤ14と駆動ギヤ回転軸17との間の周方向の隙間Δθ2
従動ギヤ12と従動ギヤ回転軸18との間の周方向の隙間Δθ3
従動ギヤ15と従動ギヤ回転軸18との間の周方向の隙間Δθ4
とすると、隙間Δθ1〜Δθ4は、
Δθ1<Δθ2+Δθ3+Δθ4・・・(4)
または、
Δθ2<Δθ1+Δθ3+Δθ4・・・(5)
を満たすように形成されている。
Next, the circumferential direction formed in the spline fitting part of the
Backlash is formed between the
Gap Δθ1 in the circumferential direction between the
A clearance Δθ2 in the circumferential direction between the
A circumferential clearance Δθ3 between the driven
Gap Δθ4 in the circumferential direction between the driven
Then, the gaps Δθ1 to Δθ4 are
Δθ1 <Δθ2 + Δθ3 + Δθ4 (4)
Or
Δθ2 <Δθ1 + Δθ3 + Δθ4 (5)
It is formed to satisfy.
隙間Δθ1〜Δθ4が上記(4)式を満たす場合、外部から与えられた駆動力によって駆動ギヤ回転軸17が回転し、駆動ギヤ11、14の各々を駆動する。また、駆動ギヤ回転軸17が駆動ギヤ11を回転させる前に、駆動ギヤ14から従動ギヤ15に伝達された駆動力が、従動ギヤ回転軸18と従動ギヤ12とを介して駆動ギヤ11に伝達され、駆動ギヤ14が駆動ギヤ11を駆動することが防止される。一方、隙間Δθ1〜Δθ4が上記(5)式を満たす場合、駆動ギヤ回転軸17が回転し、駆動ギヤ11、14の各々を駆動する。また、駆動ギヤ回転軸17が駆動ギヤ14を回転させる前に、駆動ギヤ11から従動ギヤ12に伝達された駆動力が、従動ギヤ回転軸18と従動ギヤ15とを介して駆動ギヤ14に伝達され、駆動ギヤ11が駆動ギヤ14を駆動することが防止される。
When the gaps Δθ1 to Δθ4 satisfy the above expression (4), the drive
図4に示すように、ギヤ対13の噛み合い部において、図4の右側には昇圧すべき流体であるオイルをギヤポンプ1の外部から第1ギヤ室5a内に吸入するため、図示しない吸入口が設けられており、ギヤポンプ1の外部と第1ギヤ室5a内とを連通している。また、ギヤ対13の噛み合い部の、図4の左側には、第1ギヤ室5a内で昇圧したオイルをギヤポンプ1の外部へ吐出するため、図示しない吐出口が設けられており、ギヤポンプ1の外部と第1ギヤ室5aとを連通している。第1ギヤ室5a内において、ギヤ対13の図4の右側には、吸入口に連通する空間である吸入側空間INが形成され、ギヤ対13の図4の右側には、吐出口に連通する空間である吐出側空間OUTが形成されている。また、駆動ギヤ11の歯間または従動ギヤ12の歯間、ボディ2の内周面、ボディ2の壁部2a、及びサイドプレート4によって、ほぼ閉成された空間Sが形成されている。
尚、図4を用いた以上の説明は、ギヤ対13が収容されている第1ギヤ室5a側について示したものであるが、第2ギヤ室5b側においても第1ギヤ室5a側と同様に構成されており、吸入口及び吐出口が設けられ、吸入側空間IN及び吐出側空間OUTが形成されている。
As shown in FIG. 4, in the meshing portion of the
The above description using FIG. 4 shows the
また、図5に示すように、駆動ギヤ11と駆動ギヤ14とは、外周側のギヤ歯の歯数Nとすると、周方向に360/(4N)°、すなわちギヤ歯の形成ピッチの1/4歯分、角度がずれるように、駆動ギヤ回転軸17に接続されている。したがって、ギヤ対13とギヤ対16との噛み合いの位相が、周方向に360/(4N)°位相がずれた状態となるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 5, the
次に、この発明の実施の形態1に係るギヤポンプ1の動作について説明する。
図4に示すように、ギヤポンプ1において、駆動ギヤ回転軸17に外部より駆動力を与えると、それに伴って駆動ギヤ11が図4の矢印Bで示される方向に回転を始める。駆動ギヤ11の回転に伴って、駆動ギヤ11と互いに噛み合う従動ギヤ12も、同期回転を始める。また、駆動ギヤ回転軸17は、図4には示されていない駆動ギヤ14も駆動しており、駆動ギヤ14の回転に伴って、駆動ギヤ14に噛み合う従動ギヤ15も同期回転を始める。ここで、駆動ギヤ11、14の雌スプライン11a、14aと、それに係合する駆動ギヤ回転軸17の雄スプライン17a、17bとの間、従動ギヤ12、15の雌スプライン12a、15aと、それに係合する従動ギヤ回転軸18の雄スプライン18a、18bとの間には、それぞれ周方向における隙間が形成されている。したがって、ギヤ対13とギヤ対16との間に存在する、周方向における部品寸法のばらつきが吸収され、ギヤ対13とギヤ対16とが、ともに噛み合った状態で回転する。さらに、各ギヤの雌スプラインと、それに係合する各回転軸の雄スプラインとの間における周方向に対する隙間Δθ1〜Δθ4は、
Δθ1<Δθ2+Δθ3+Δθ4
または、
Δθ2<Δθ1+Δθ3+Δθ4
を満たすため、駆動ギヤ11が、従動ギヤ12、従動ギヤ回転軸18及び従動ギヤ15を順次介して駆動ギヤ14を駆動することが防止され、且つ駆動ギヤ14が、従動ギヤ15、従動ギヤ回転軸18及び従動ギヤ12を順次介して駆動ギヤ11を駆動することが防止される。
Next, the operation of the gear pump 1 according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
As shown in FIG. 4, in the gear pump 1, when a driving force is applied to the driving
Δθ1 <Δθ2 + Δθ3 + Δθ4
Or
Δθ2 <Δθ1 + Δθ3 + Δθ4
Therefore, the
ギヤ対13が噛み合いながら回転すると、オイルがギヤポンプ1の外部から図示しない吸入口を介して第1ギヤ室5a内の吸入側空間INに吸入される。吸入側空間INに吸入されたオイルは空間Sに閉じ込められて吐出側空間OUTへ運ばれ、昇圧された状態で図示しない吐出口を介してギヤポンプ1の外部に吐出され、いわゆるポンプ作用を営む。このポンプ作用によって、第1ギヤ室5a内には昇圧前のオイルの圧力と昇圧後のオイルの圧力との差が生じ、図4の太実線で示す高圧側空間領域HPと、太破線で示す低圧側空間領域LPとが形成される。高圧側空間領域HPは、サイドプレート4とボディ2の壁部2aとにそれぞれ設けられた図示しない小さな面取り部を介して、吐出側空間OUTと連通している領域であり、昇圧後のオイルで満たされている領域である。高圧側空間領域HPの範囲は吐出側空間OUTから少なくとも中央を越え、吸入側空間IN側にα°入り込んだ範囲まで形成される。一方、吸入側空間INを中心とした残りの領域が低圧側空間領域LPとなる。低圧側空間領域LPは、第1ギヤ室5a内で昇圧される前のオイルで満たされた領域であって、低圧側空間領域LPと、高圧側空間領域HPとのオイルの圧力には隔たりがある。
When the
このように、ギヤポンプ1の運転中、第1ギヤ室5a内のオイルには圧力差が生じるため、駆動ギヤ11及び従動ギヤ12には、オイルの圧力差に起因する荷重Fが、図4に示す矢印のように高圧側空間領域HPから低圧側空間領域LPに向かう方向に作用する。駆動ギヤ11と従動ギヤ12とが互いに接離する方向を垂直方向とすると、荷重Fの垂直方向成分Fvによって、駆動ギヤ11と従動ギヤ12とが互いに接近する方向、すなわちバックラッシレスで噛み合う方向へと移動する。駆動ギヤ11と従動ギヤ12とが互いに接近すると、駆動ギヤ11の凹部内周面11bと駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cとが接触し、従動ギヤ12の凹部内周面12bと従動ギヤ回転軸18の円筒部18cとが接触する。次いで、駆動ギヤ11の凹部内周面11bと駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cとの接触部を介して、荷重Fの垂直方向成分Fvが駆動ギヤ回転軸17に作用し、従動ギヤ12の凹部内周面12bと従動ギヤ回転軸18の円筒部18cとの接触部を介して、荷重Fの垂直方向成分Fvが従動ギヤ回転軸18に作用する。駆動ギヤ回転軸17と従動ギヤ回転軸18とに荷重Fの垂直方向成分Fvがそれぞれ作用することによって、駆動ギヤ回転軸17と従動ギヤ回転軸18とが互いに近づく方向に移動する。また、駆動ギヤ11と駆動ギヤ回転軸17との接続部、従動ギヤ12と従動ギヤ回転軸18との接続部、及び駆動ギヤ回転軸17及び従動ギヤ回転軸18の支持部における位置関係は、
L−(CL1+CL2)<A<L+(CL1+CL2)(図3参照)
となっているため、駆動ギヤ11と従動ギヤ12とは、駆動ギヤ回転軸17及び駆動側すべり軸受19、従動ギヤ回転軸18及び従動側すべり軸受21がそれぞれ接触する前に、バックラッシレスで噛み合って回転する。
Thus, during operation of the gear pump 1, a pressure difference is generated in the oil in the
L- (CL1 + CL2) <A <L + (CL1 + CL2) (see FIG. 3)
Therefore, the
また、通常、ギヤポンプ1の組み立て後には慣らし運転が行われ、慣らし運転時にボディ2の内周面を各ギヤの歯先で削ることによって、ボディ2の内周面と各ギヤの歯先との間に隙間が生じることをなくす構造となっている。駆動ギヤ11と駆動ギヤ回転軸17とを、雌スプライン11aと雄スプライン17aとで接触させる場合、スプラインを精度良く形成することが困難であるため、駆動ギヤ11の歯先円と駆動ギヤ回転軸17の軸中心線とがずれる場合がある。この場合、駆動ギヤ回転軸17の軸中心線に対して、駆動ギヤ11の歯先が回転して描く軌跡が一定とはならないため、周方向における特定の角度で、ボディ2の内周面と駆動ギヤ11の歯先との間に隙間が形成され、この隙間からオイルが漏洩してギヤポンプ1の性能が悪化する。ギヤポンプ1においては、駆動ギヤ11と駆動ギヤ回転軸17とを、精度良く加工することが容易な凹部内周面11bと円筒部17cとで接触させているため、駆動ギヤ回転軸17の軸中心線に対して駆動ギヤ11の歯先が回転して描く軌跡が一定となり、ボディ2の内周面と各ギヤの歯先との間に隙間が生じることなく回転し続ける。駆動ギヤ14と駆動ギヤ回転軸17との接続部、従動ギヤ12、15と従動ギヤ回転軸18との接続部においても同様である。
Usually, after the gear pump 1 is assembled, a break-in operation is performed. During the break-in operation, the inner peripheral surface of the
さらに、図6に示すように、ギヤ対13及びギヤ対16の吐出脈動の周期は、これらをバックラッシレスで噛み合わせることによって、バックラッシが存在する状態で噛み合う場合における周期の半分である360/(2N)°となる。さらに、ギヤ対13とギヤ対16との周方向における噛み合いの位相を360/(4N)°(図5参照)としたので、ギヤ対13とギヤ対16とが交互にオイルを吐出するようになり、吐出脈動がさらに低減される。
Further, as shown in FIG. 6, the discharge pulsation cycle of the
以上のように、駆動ギヤ回転軸17と従動ギヤ回転軸18とを径方向に移動可能とし、さらに駆動ギヤ11、14と従動ギヤ12、15とを径方向に移動可能としたので、ギヤポンプ1内に吸入されたオイルの圧力差に起因する荷重によって、駆動ギヤ11及び従動ギヤ12、駆動ギヤ14及び従動ギヤ15が、それぞれ互いに接近する方向に移動する。第1ギヤ室5a側のギヤ対13において、駆動ギヤ11が移動可能な範囲は、駆動ギヤ回転軸17と従動ギヤ回転軸18とが移動可能な範囲に、駆動ギヤ回転軸17に対して駆動ギヤ11が移動可能な範囲が加わった分の範囲である。一方、従動ギヤ12とが移動可能な範囲も、駆動ギヤ回転軸17と従動ギヤ回転軸18とが移動可能な範囲に、従動ギヤ回転軸18に対して従動ギヤ12が移動可能な範囲とが加わったものである。第2ギヤ室5b内のギヤ対16においても、駆動ギヤ14と従動ギヤ15とが移動可能な範囲は、第1ギヤ室5a内の駆動ギヤ11及び従動ギヤ12と同様である。このように、駆動ギヤ11、14、従動ギヤ12、15において、ギヤ対13とギヤ対16との間に存在するバックラッシのばらつきを吸収するのに十分な移動距離が確保されている。また、駆動ギヤ11、14を駆動ギヤ回転軸17に対して個別に接続し、従動ギヤ12、15も従動ギヤ回転軸18に対して個別に接続したので、駆動ギヤ11、14及び従動ギヤ12、15は、ギヤ対13及びギヤ対16が、それぞれバックラッシレスで噛み合う最適な位置まで個別に移動する。したがって、ギヤポンプ1において、部品加工の精度向上を必要とすることなく、ギヤ対13及びギヤ対16が同時にバックラッシレスで噛み合った状態での運転が可能となる。
As described above, the drive
また、駆動ギヤ11、14及び駆動ギヤ回転軸17、従動ギヤ12、15及び従動ギヤ回転軸18を、その間にバックラッシを有するスプライン嵌合によってそれぞれ接続したので、駆動ギヤ回転軸17に対して駆動ギヤ11、14が、また、従動ギヤ回転軸18に対して従動ギヤ12、15が、それぞれ径方向に対して係合可能とともに、周方向に対して移動可能である構造とすることができる。
Further, since the drive gears 11 and 14 and the drive
さらに、駆動ギヤ11、14と駆動ギヤ回転軸17とのスプライン嵌合、及び従動ギヤ12、15と従動ギヤ回転軸18とのスプライン嵌合において、周方向における隙間Δθ1〜Δθ4をそれぞれ形成したので、ギヤポンプ1を構成する部品寸法のばらつきに起因して、ギヤ対13とギヤ対16との間に存在する周方向における寸法のばらつきを吸収できる。したがって、ギヤ対13とギヤ対16とが同時に接触した状態で、ギヤポンプ1の運転を行うことが可能となる。
Further, in the spline fitting between the drive gears 11 and 14 and the drive
また、駆動ギヤ11の内部と駆動ギヤ14の内部とに、円筒状の内周面を有する凹部内周面11b、凹部内周面14bをそれぞれ形成するとともに、これらに対向する駆動ギヤ回転軸17の外周部にも円筒部17cを形成し、駆動ギヤ11の凹部内周面11b及び駆動ギヤ14の凹部内周面14bと、駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cとの駆動ギヤ拘束隙間によって、駆動ギヤ11、14の径方向への移動を拘束したので、駆動ギヤ回転軸17の軸中心線に対して、駆動ギヤ11、14の歯先の軸中心線を一定の距離に保つことが可能となり、第1ギヤ室5a及び第2ギヤ室5bの内周面と、駆動ギヤ11、14の歯先との間に隙間が生じて、ギヤポンプ1の性能が悪化することが防止できる。従動ギヤ12、15、及び従動ギヤ回転軸18についても同様である。
In addition, a recess inner
さらに、駆動ギヤ11、14及び従動ギヤ12、15の歯数をNとして、二組のギヤ対13、16が、360/(4N)°ずれた状態で噛み合うように配置したので、ギヤ対13とギヤ対16とが昇圧したオイルを交互に吐出するようになり、吐出脈動がより低減される。
Further, since the number of teeth of the drive gears 11 and 14 and the driven gears 12 and 15 is N, the two gear pairs 13 and 16 are arranged so as to mesh with each other with a shift of 360 / (4N) °. And the
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2に係るギヤポンプについて説明する。尚、以下の実施の形態において、図1〜6の参照符号と同一の符号は同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
図7に、実施の形態2に係るギヤポンプ31を示す。ギヤポンプ31の第1ギヤ室5a内には、互いに外接して噛み合う駆動ギヤ32と従動ギヤ33とからなるギヤ対34が収容されている。また、第2ギヤ室5b内には、互いに外接して噛み合う駆動ギヤ35と従動ギヤ36とからなるギヤ対37が収容されている。第1ギヤ室5a内の駆動ギヤ32と、第2ギヤ室5b内の駆動ギヤ35とには、駆動ギヤ回転軸38が接続されており、第1ギヤ室5a内の従動ギヤ33と第2ギヤ室5b内の従動ギヤ36とには、従動ギヤ回転軸39が接続されている。
Next, a gear pump according to
FIG. 7 shows a
図8に示すように、駆動ギヤ32の内部において、その一部には雌スプライン32aが形成されており、雌スプライン32aの両端部には、ともに円筒状の内周面を有する凹部内周面32bと凹部内周面32cとが形成されている。駆動ギヤ32の凹部内周面32bは、実施の形態1における駆動ギヤ11の凹部内周面11bと同様に構成されている。また、駆動ギヤ32の雌スプライン32aは、実施の形態1における駆動ギヤ11の雌スプライン11aに対して、その軸方向における長さを短く形成したものである。駆動ギヤ32の雌スプライン32aを駆動ギヤ11の雌スプライン11aより短く形成することによって生じた残りの部位に、凹部内周面32cが形成されている。また、駆動ギヤ35は、軸方向における幅寸法を除いて駆動ギヤ32と同様に構成されており、内部には雌スプライン35a、凹部内周面35b及び凹部内周面35cが形成されている。
As shown in FIG. 8, a
一方、駆動ギヤ回転軸38の外周部において、駆動ギヤ32の雌スプライン32aに対向する部位と駆動ギヤ35の雌スプライン35aとに対向する部位とには、それぞれ雄スプライン38aと雄スプライン38bとがそれぞれ形成されている。また、駆動ギヤ回転軸38の、雄スプライン38aと雄スプライン38bとの間は、実施の形態1における駆動ギヤ回転軸17の円筒部17cと同様に構成されている。したがって、駆動ギヤ32の凹部内周面32b及び駆動ギヤ35の凹部内周面35bと、駆動ギヤ回転軸38の円筒部38cとの間に、駆動ギヤ拘束隙間がそれぞれ形成されている。また、駆動ギヤ32の凹部内周面32cと駆動ギヤ35の凹部内周面35cとは、この隙間d1−Dと同一の隙間が駆動ギヤ回転軸38の外周面38dとの間に形成される内径d2を有している。したがって、駆動ギヤ32及び駆動ギヤ35は、その両端部に駆動ギヤ拘束隙間がそれぞれ形成された状態となっている。さらに、従動ギヤ33、従動ギヤ36及び従動ギヤ回転軸39は、それぞれ駆動ギヤ32、駆動ギヤ35及び駆動ギヤ回転軸38と同様に構成されている。その他の構造については実施の形態1と同様である。
On the other hand, a
このように、駆動ギヤ32及び駆動ギヤ35の両端部に凹部内周面32b及び凹部内周面32c、凹部内周面35b及び凹部内周面35cをそれぞれ形成したので、駆動ギヤ32及び駆動ギヤ35の両端部に駆動ギヤ拘束隙間が形成され、径方向への移動が拘束される。したがって、駆動ギヤ32及び駆動ギヤ35は、その両端部で駆動ギヤ回転軸38に接触して支持されるため、駆動ギヤ32及び駆動ギヤ35が駆動ギヤ回転軸38に対して傾くことがない。また、従動ギヤ33及び従動ギヤ36の両端部にも凹部内周面33b及び凹部内周面33c、凹部内周面36b及び凹部内周面36cをそれぞれ形成したので、従動ギヤ33及び従動ギヤ36の両端部に従動ギヤ拘束隙間が形成され、径方向への移動が拘束される。したがって、従動ギヤ33及び従動ギヤ36は、その両端部で従動ギヤ回転軸39に接触して支持される。したがって、従動ギヤ33及び従動ギヤ36が従動ギヤ回転軸39に対して傾くことが防止される。駆動ギヤ32及び駆動ギヤ35の駆動ギヤ回転軸38に対する傾き、従動ギヤ33及び従動ギヤ36の従動ギヤ回転軸39に対する傾きが防止されるため、ギヤ対34及びギヤ対37のバックラッシレスでの噛み合いが、さらに確実なものとなる。
As described above, the recess inner
実施の形態1及び2において、駆動ギヤ回転軸及び従動ギヤ回転軸がともに径方向に移動可能であることに限定されるものではなく、オイルシールに対する信頼性の向上を目的として、駆動ギヤ回転軸を径方向に対して拘束することも可能である。 In the first and second embodiments, the drive gear rotation shaft and the driven gear rotation shaft are not limited to being movable in the radial direction, and the drive gear rotation shaft is intended to improve the reliability with respect to the oil seal. Can also be constrained in the radial direction.
1,31 ギヤポンプ、5a 第1ギヤ室(ギヤ室)、5b 第2ギヤ室(ギヤ室)、11,14,32,35 駆動ギヤ、11b,14b,32b,32c,36b,36c 駆動ギヤの凹部内周面(駆動ギヤ内周面)、12,15,33,36 従動ギヤ、12b,15b,33b,33c,36b,36c 従動ギヤの凹部内周面(従動ギヤ内周面)、13,16,34,37 ギヤ対、17,38 駆動ギヤ回転軸、17c,38c 駆動ギヤ回転軸の円筒部(駆動ギヤ回転軸外周面)、18,39 従動ギヤ回転軸、18c,39c 従動ギヤ回転軸の円筒部(従動ギヤ回転軸外周面)、19 駆動側すべり軸受、21 従動側すべり軸受、CL2 駆動ギヤの円筒部と駆動ギヤ回転軸の円筒部との隙間(駆動ギヤ拘束隙間),従動ギヤの円筒部と従動ギヤ回転軸の円筒部との隙間(従動ギヤ拘束隙間)、Δθ1,Δθ2,Δθ3,Δθ4 周方向における隙間。 1,31 Gear pump, 5a First gear chamber (gear chamber), 5b Second gear chamber (gear chamber), 11, 14, 32, 35 Drive gear, 11b, 14b, 32b, 32c, 36b, 36c Drive gear recess Inner peripheral surface (drive gear inner peripheral surface), 12, 15, 33, 36 driven gear, 12b, 15b, 33b, 33c, 36b, 36c Recessed inner peripheral surface of the driven gear (driven gear inner peripheral surface), 13, 16 , 34, 37 Gear pair, 17, 38 Drive gear rotary shaft, 17c, 38c Drive gear rotary shaft cylindrical portion (drive gear rotary shaft outer peripheral surface), 18, 39 Drive gear rotary shaft, 18c, 39c Drive gear rotary shaft Cylindrical part (driven gear rotating shaft outer peripheral surface), 19 Drive side slide bearing, 21 Drive side slide bearing, CL2 Clearance between the cylindrical part of the drive gear and the cylindrical part of the drive gear rotary shaft (drive gear restraint gap), Circle The gap between the cylindrical portion of the parts and the driven gear rotation shaft (driven gear restraint gaps), Δθ1, Δθ2, Δθ3, gaps in Δθ4 circumferential direction.
Claims (6)
互いに噛み合って回転する駆動ギヤ及び従動ギヤからなるギヤ対であって、前記複数に隔てられたギヤ室内にそれぞれ収容される複数のギヤ対と、
複数の前記駆動ギヤが接続され、外部から駆動力を与えられる駆動ギヤ回転軸と、
複数の前記従動ギヤが接続される従動ギヤ回転軸と、
前記駆動ギヤ回転軸を回転可能に支持する駆動側すべり軸受と、
前記従動ギヤ回転軸を回転可能に支持する従動側すべり軸受と
を備え、外部から吸入された流体を前記ギヤ室内で昇圧して吐出するギヤポンプにおいて、
前記駆動ギヤ回転軸と前記従動ギヤ回転軸との少なくとも一方は、径方向に移動可能に前記駆動側すべり軸受または前記従動側すべり軸受に支持され、
前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの少なくとも一方は、径方向に移動可能に前記駆動ギヤ回転軸または前記従動ギヤ回転軸に接続され、
前記駆動ギヤは前記駆動ギヤ回転軸に、前記従動ギヤは前駆従動ギヤ回転軸に、スプライン嵌合によってそれぞれ接続され、
前記駆動ギヤと前記駆動ギヤ回転軸との前記スプライン嵌合、及び前記従動ギヤと前記従動ギヤ回転軸との前記スプライン嵌合において、周方向における隙間がそれぞれ形成されることを特徴とするギヤポンプ。 A plurality of separated gear chambers;
A pair of gears comprising a driving gear and a driven gear that mesh with each other and rotate, and a plurality of gear pairs respectively housed in the plurality of gear chambers;
A plurality of drive gears connected to each other, and a drive gear rotation shaft to which drive force is given from the outside;
A driven gear rotating shaft to which a plurality of the driven gears are connected;
A drive-side plain bearing that rotatably supports the drive gear rotation shaft;
A driven-side slide bearing that rotatably supports the driven gear rotation shaft, and a gear pump that boosts and discharges fluid sucked from outside in the gear chamber;
At least one of the drive gear rotary shaft and the driven gear rotary shaft is supported by the drive side slide bearing or the driven side slide bearing so as to be movable in a radial direction,
At least one of the drive gear and the driven gear is connected to the drive gear rotation shaft or the driven gear rotation shaft so as to be movable in a radial direction ,
The drive gear is connected to the drive gear rotation shaft, the driven gear is connected to the precursor driven gear rotation shaft by spline fitting, respectively.
The spline fitting between the drive gear rotating shaft and the drive gear, and in the spline fitting between the driven gear rotation shaft and the driven gear, gear pump gap in the circumferential direction are respectively formed, characterized in Rukoto.
互いに噛み合って回転する駆動ギヤ及び従動ギヤからなるギヤ対であって、前記複数に隔てられたギヤ室内にそれぞれ収容される複数のギヤ対と、
複数の前記駆動ギヤが接続され、外部から駆動力を与えられる駆動ギヤ回転軸と、
複数の前記従動ギヤが接続される従動ギヤ回転軸と、
前記駆動ギヤ回転軸を回転可能に支持する駆動側すべり軸受と、
前記従動ギヤ回転軸を回転可能に支持する従動側すべり軸受と
を備え、外部から吸入された流体を前記ギヤ室内で昇圧して吐出するギヤポンプにおいて、
前記駆動ギヤ回転軸と前記従動ギヤ回転軸との少なくとも一方は、径方向に移動可能に前記駆動側すべり軸受または前記従動側すべり軸受に支持され、
前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの少なくとも一方は、径方向に移動可能に前記駆動ギヤ回転軸または前記従動ギヤ回転軸に接続され、
前記駆動ギヤには、円筒状の駆動ギヤ内周面が形成され、前記駆動ギヤ回転軸には、前記駆動ギヤの前記駆動ギヤ内周面に対向する位置に駆動ギヤ回転軸外周面が形成され、
前記従動ギヤには、円筒状の従動ギヤ内周面が形成され、前記従動ギヤ回転軸には、前記従動ギヤの前記従動ギヤ内周面に対向する位置に従動ギヤ回転軸外周面が形成され、
前記駆動ギヤの前記駆動ギヤ回転軸に対する径方向への移動は、前記駆動ギヤ内周面と前記駆動ギヤ回転軸外周面との間に形成された隙間である駆動ギヤ拘束隙間によって拘束され、
前記従動ギヤの前記従動ギヤ回転軸に対する径方向への移動は、前記従動ギヤ内周面と前記従動ギヤ回転軸外周面との間に形成された隙間である従動ギヤ拘束隙間によって拘束されることを特徴とするギヤポンプ。 A plurality of separated gear chambers;
A pair of gears comprising a driving gear and a driven gear that mesh with each other and rotate, and a plurality of gear pairs respectively housed in the plurality of gear chambers;
A plurality of drive gears connected to each other, and a drive gear rotation shaft to which drive force is given from the outside
A driven gear rotating shaft to which a plurality of the driven gears are connected;
A drive-side plain bearing that rotatably supports the drive gear rotation shaft;
A driven-side slide bearing that rotatably supports the driven gear rotating shaft;
In a gear pump that boosts and discharges fluid sucked from outside in the gear chamber,
At least one of the drive gear rotary shaft and the driven gear rotary shaft is supported by the drive side slide bearing or the driven side slide bearing so as to be movable in a radial direction,
At least one of the drive gear and the driven gear is connected to the drive gear rotation shaft or the driven gear rotation shaft so as to be movable in a radial direction,
The drive gear has a cylindrical drive gear inner peripheral surface, and the drive gear rotary shaft has a drive gear rotary shaft outer peripheral surface at a position facing the drive gear inner peripheral surface of the drive gear. ,
The driven gear has a cylindrical driven gear inner peripheral surface, and the driven gear rotary shaft has a driven gear rotary shaft outer peripheral surface at a position facing the driven gear inner peripheral surface of the driven gear. ,
Movement of the drive gear in the radial direction with respect to the drive gear rotation shaft is restricted by a drive gear restraint gap that is a gap formed between the drive gear inner peripheral surface and the drive gear rotation shaft outer peripheral surface.
Movement in the radial direction with respect to the driven gear axis of rotation of the driven gear, to be bound by the driven gear restraint gap is a gap formed between the inner driven gear peripheral surface and the driven gear rotary shaft outer circumference Gear pump characterized by
前記従動ギヤ拘束隙間は、前記従動ギヤの両端部に形成される請求項2〜4のいずれか一項に記載のギヤポンプ。 The drive gear restraint gap is formed at both ends of the drive gear,
The gear pump according to any one of claims 2 to 4, wherein the driven gear restraint gap is formed at both ends of the driven gear.
前記二組のギヤ対は、噛み合いの位相が360/(4N)°ずれて配置される請求項1〜5のいずれか一項に記載のギヤポンプ。 When the plurality of gear pairs are two sets, and the number of teeth of the drive gear and the driven gear is N,
The gear pump according to any one of claims 1 to 5, wherein the two pairs of gear pairs are arranged with meshing phases shifted by 360 / (4N) °.
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