JP7169516B2 - Gear pump manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ギヤポンプの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a gear pump .
特許文献1では、溶融樹脂を押圧ダイ等へ圧送するための昇圧装置として用いられるギヤポンプが提案されている。該ギヤポンプは、ケーシングと、ギヤ部(ギヤ)と軸部とが一体に構成され、且つケーシングの内部で互いに噛み合い状態で配置された一対のギヤロータと、ギヤロータを回転可能に支持する軸受部(サイドプレート。ギヤロータの側面と対向する対向部)とを備える。前記ケーシングは、軸方向の両端が開口された筒状のケーシング本体(本体部)と、ケーシング本体の両端に締結具(ボルト)により締結されたベアリングリテーナ(端部材)とを備える。
特許文献1では、ベアリングリテーナに対して軸受部をギヤ部側へ押す押しボルトと軸受部をベアリングリテーナ側へ引く引きボルトとによって、ベアリングリテーナと軸受部との隙間を調整することにより、軸受部とギヤ部との隙間(いわゆるサイドクリアランス)を調整する第1の技術が提案されている。また、油圧シリンダのロッドがベアリングリテーナを貫通して軸受部をギヤ部側へ押圧することにより、軸受部とギヤ部との隙間を調整する第2の技術が提案されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100000, the bearing retainer is adjusted by using a push bolt that pushes the bearing toward the gear and a pull bolt that pulls the bearing toward the bearing retainer. A first technique has been proposed for adjusting the gap (so-called side clearance) between the and the gear portion. A second technique has been proposed in which a rod of a hydraulic cylinder passes through a bearing retainer and presses the bearing toward the gear to adjust the gap between the bearing and the gear.
ケーシングの内部における作動流体の漏れ(内部漏れ)を低減して流量効率を高くするためには、軸受部とギヤ部とが金属接触を起こさない範囲で、軸受部とギヤ部との間の隙間をできるだけ小さくすることが要求される。そのために、軸受部とギヤ部との間の隙間を、例えばミクロンオーダー等の高精度で調整することが必要である。
しかしながら、押しボルトおよび引きボルトを用いる第1の技術では、軸受部とギヤ部との隙間を狭めるときに、押しボルトを一方向に回転させつつ、同時に、引きボルトを他方向に回転させなければならない。このため、軸受部を丁度良い位置に高精度で位置決めすることが困難であり、したがって、軸受部とギヤ部との隙間を高程度で調整することが困難である。
In order to reduce leakage (internal leakage) of the working fluid inside the casing and increase the flow efficiency, the gap between the bearing and the gear must be kept within the range where metal contact between the bearing and the gear does not occur. is required to be as small as possible. Therefore, it is necessary to adjust the gap between the bearing portion and the gear portion with high accuracy, for example, on the order of microns.
However, in the first technique using the push bolt and the pull bolt, when narrowing the gap between the bearing portion and the gear portion, the push bolt must be rotated in one direction and the pull bolt must be rotated in the other direction at the same time. not. For this reason, it is difficult to position the bearing portion at an appropriate position with high accuracy, and therefore it is difficult to adjust the gap between the bearing portion and the gear portion to a high degree.
また、油圧シリンダのロッドの伸縮を用いる第2技術では、ロッドの位置を高精度で調整することが困難であるため、軸受部とギヤ部との隙間を高精度で調整することが困難である。
本発明の目的は、ギヤとギヤの側面に対向する対向部との隙間を高精度で調整することができるギヤポンプの製造方法を提供することである。
In addition, in the second technique that uses the expansion and contraction of the rod of the hydraulic cylinder, it is difficult to adjust the position of the rod with high accuracy, so it is difficult to adjust the gap between the bearing portion and the gear portion with high accuracy. .
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a gear pump that can adjust a gap between a gear and a facing portion facing a side surface of the gear with high accuracy.
請求項1の発明は、中空の本体部と前記本体部の端部に配置された端部材とを含むハウジングと、前記ハウジングの内部で互いに噛み合わされた一対のギヤと、前記端部材のギヤ側の面と当接されるように前記端部材と別体で設けられ、前記ハウジングの内部でポンプ軸方向に浮動支持されて前記ギヤの側面と対向する対向部と、前記本体部と前記端部材との対向面どうしの間隔を調整することにより前記対向部と前記ギヤとの隙間を調整する隙間調整手段であって、前記端部材と前記本体部との前記対向面どうしの間に介在する弾性部材と、前記弾性部材に抗して前記端部材を前記本体部側へ移動させる機械的駆動手段と、を含む隙間調整手段と、を備えるギヤポンプを製造する、ギヤポンプの製造方法であって、前記ギヤポンプを所定の回転数(N)で回転する状態で、前記機械的駆動手段によって前記端部材を前記本体部側へ連続的または断続的に移動させつつ、回転数に関連する状態量(η)を検出し、検出された状態量が閾値(η0 )に達したときに前記機械的駆動手段を停止させることにより前記本体部に対して前記端部材を位置決めする位置決め工程(S2)と、前記位置決め工程で前記本体部に対して位置決めされた前記端部材を前記本体部に固定する固定工程(S3)と、を含む、ギヤポンプの製造方法を提供する。
請求項2の発明は、中空の本体部と前記本体部の端部に配置された端部材とを含むハウジングと、前記ハウジングの内部で互いに噛み合わされた一対のギヤと、前記端部材のギヤ側の面と当接されるように前記端部材と別体で設けられ、前記ハウジングの内部でポンプ軸方向に浮動支持されて前記ギヤの側面と対向する対向部と、前記本体部と前記端部材との対向面どうしの間隔を調整することにより前記対向部と前記ギヤとの隙間を調整する隙間調整手段であって、前記端部材の前記対向面および前記本体部の前記対向面の少なくとも一方に設けられ弾性変形された状態で他方と当接する弾性凸部と、前記弾性凸部に抗して前記端部材を前記本体部側へ移動させる機械的駆動手段と、を含む隙間調整手段と、を備えるギヤポンプを製造する、ギヤポンプの製造方法であって、前記ギヤポンプを所定の回転数(N)で回転する状態で、前記機械的駆動手段によって前記端部材を前記本体部側へ連続的または断続的に移動させつつ、回転数に関連する状態量(η)を検出し、検出された状態量が閾値(η0 )に達したときに前記機械的駆動手段を停止させることにより前記本体部に対して前記端部材を位置決めする位置決め工程(S2)と、前記位置決め工程で前記本体部に対して位置決めされた前記端部材を前記本体部に固定する固定工程(S3)と、を含む、ギヤポンプの製造方法を提供する。
請求項3の発明は、中空の本体部と前記本体部の端部に配置された端部材とを含むハウジングと、前記ハウジングの内部で互いに噛み合わされた一対のギヤと、前記端部材のギヤ側の面と当接されるように前記端部材と別体で設けられ、前記ハウジングの内部でポンプ軸方向に浮動支持されて前記ギヤの側面と対向する対向部と、前記本体部と前記端部材との対向面どうしの間隔を調整することにより前記対向部と前記ギヤとの隙間を調整する隙間調整手段であって、前記端部材と前記本体部との前記対向面どうしの間に介在する弾性部材と、前記弾性部材に抗して前記端部材を前記本体部側へ移動させる機械的駆動手段と、を含む隙間調整手段と、を備え、前記機械的駆動手段は、前記端部材の挿通孔を挿通して前記本体部のねじ孔に結合されるボルトである、ギヤポンプ、または、中空の本体部と前記本体部の端部に配置された端部材とを含むハウジングと、前記ハウジングの内部で互いに噛み合わされた一対のギヤと、前記端部材のギヤ側の面と当接されるように前記端部材と別体で設けられ、前記ハウジングの内部でポンプ軸方向に浮動支持されて前記ギヤの側面と対向する対向部と、前記本体部と前記端部材との対向面どうしの間隔を調整することにより前記対向部と前記ギヤとの隙間を調整する隙間調整手段であって、前記端部材の前記対向面および前記本体部の前記対向面の少なくとも一方に設けられ弾性変形された状態で他方と当接する弾性凸部と、前記弾性凸部に抗して前記端部材を前記本体部側へ移動させる機械的駆動手段と、を含む隙間調整手段と、を備え、前記機械的駆動手段は、前記端部材の挿通孔を挿通して前記本体部のねじ孔に結合されるボルトである、ギヤポンプを製造する、ギヤポンプの製造方法であって、前記ギヤポンプを所定の回転数(N)で回転する状態で、前記機械的駆動手段によって前記端部材を前記本体部側へ連続的または断続的に移動させつつ、回転数に関連する状態量(η)を検出し、検出された状態量が閾値(η0 )に達したときに前記機械的駆動手段を停止させることにより前記本体部に対して前記端部材を位置決めする位置決め工程(S2)と、前記位置決め工程で前記本体部に対して位置決めされた前記端部材を前記本体部に固定する固定工程(S3)と、を含む、ギヤポンプの製造方法を提供する。
The invention of
According to a second aspect of the invention, there is provided a housing including a hollow main body portion and an end member arranged at an end portion of the main body portion, a pair of gears meshed with each other inside the housing, and a gear side of the end member. a facing portion provided separately from the end member so as to be in contact with the surface of the housing, supported floating in the axial direction of the pump inside the housing and facing the side surface of the gear; gap adjusting means for adjusting the gap between the facing portion and the gear by adjusting the gap between the facing surfaces of the end member and the gear, wherein at least one of the facing surface of the end member and the facing surface of the body portion gap adjusting means including an elastic convex portion which is provided and abuts against the other in an elastically deformed state; and mechanical driving means for moving the end member toward the main body portion against the elastic convex portion. wherein the end member is continuously or intermittently moved toward the main body by the mechanical drive means while the gear pump is rotated at a predetermined number of revolutions (N). to the main body by detecting a state quantity (η) related to the number of revolutions, and stopping the mechanical drive means when the detected state quantity reaches a threshold value (η0). A method for manufacturing a gear pump, comprising a positioning step (S2) of positioning the end member, and a fixing step (S3) of fixing the end member positioned with respect to the body portion in the positioning step to the body portion. I will provide a.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a housing including a hollow main body portion and an end member arranged at an end portion of the main body portion, a pair of gears meshed with each other inside the housing, and a gear side of the end member. a facing portion provided separately from the end member so as to be in contact with the surface of the housing, supported floating in the axial direction of the pump inside the housing and facing the side surface of the gear; gap adjusting means for adjusting the gap between the facing portion and the gear by adjusting the gap between the facing surfaces of the end member and the main body portion, the elastic gap adjusting means interposed between the facing surfaces of the end member and the body portion and a gap adjustment means including a member and a mechanical drive means for moving the end member toward the main body against the elastic member, wherein the mechanical drive means moves through the insertion hole of the end member. a gear pump or a housing including a hollow body and an end member disposed at an end of the body; and A pair of gears meshing with each other is provided separately from the end member so as to be in contact with the gear-side surface of the end member, and is float-supported within the housing in the axial direction of the pump. gap adjusting means for adjusting the gap between the facing portion and the gear by adjusting the gap between the facing portion facing the side surface and the facing surfaces of the body portion and the end member, the gap adjusting means comprising: an elastic convex portion provided on at least one of the facing surface and the facing surface of the main body portion and contacting the other in an elastically deformed state; and moving the end member toward the main body portion against the elastic convex portion. gap adjusting means including mechanical driving means for allowing the gear pump to rotate, wherein the mechanical driving means is a bolt inserted through the insertion hole of the end member and coupled to the threaded hole of the main body. A method for manufacturing a gear pump, wherein the end member is continuously or intermittently moved toward the main body by the mechanical driving means while the gear pump is rotating at a predetermined number of revolutions (N). while detecting a state quantity (η) related to the number of revolutions, and stopping the mechanical drive means when the detected state quantity reaches a threshold value (η0), thereby moving the end member relative to the main body. and a fixing step (S3) of fixing to the body portion the end member positioned with respect to the body portion in the positioning step (S3). .
請求項4のように、請求項1~3の何れか一項において、前記状態量は、流量効率、前記流量効率の変化率、トルクおよび前記トルクの変化率の何れか一つであってもよい。
As in
請求項1~3の各発明では、位置決め工程において、ギヤポンプを所定の回転数で回転する状態で、機械的駆動手段によって端部材を本体部側へ連続的または断続的に移動させつつ、回転数に関連する状態量を検出する。検出された状態量が閾値に達したときに機械的駆動手段の駆動を停止させて、本体部に対して端部材を位置決めする。次いで、固定工程において、本体部に対して位置決めされた端部材を本体部に固定する。これにより、端部材と一体に移動する対向部とギヤとの隙間を所要のポンプ性能が得られるように高精度で調整することができる。
In each of
請求項4の発明では、流量効率、前記流量効率の変化率、トルクおよび前記トルクの変化率の何れか一つである状態量が閾値に達したときに、本体部に対して端部材を位置決めすることで、対向部とギヤとの隙間を高精度で調整することができる。 In the fourth aspect of the invention, the end member is positioned with respect to the main body when the state quantity, which is any one of the flow efficiency, the rate of change of the flow rate efficiency, the torque, and the rate of change of the torque, reaches a threshold value. By doing so, the gap between the facing portion and the gear can be adjusted with high accuracy.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
(第1実施形態)
図1(a)は、本発明の第1実施形態に係るギヤポンプ1の正面図であり、図1(b)はギヤポンプ1の側面図である。図1(a)および(b)に示すように、ギヤポンプ1は、ハウジング2と、駆動ギヤ8および被動ギヤ9のギヤ対と、駆動ギヤ8の支軸10(ポンプ軸3に相当)と、被動ギヤ9の支軸11と、一対の対向部12,13と、隙間調整手段40と、複数の固定機構60とを備える。一対の対向部12,13は、例えばアルミニウム合金製である。ポンプ軸3は、ハウジング2から一部が突出している。ポンプ軸3には、ギヤポンプ1を駆動するための動力が伝達される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1(a) is a front view of a
ハウジング2は、中空の本体部4と、一対の板状の端部材5,6とを含む。本体部4は、例えばアルミニウム合金製であり、一対の端部材5,6は、例えば鉄合金製である。ポンプ軸3の軸方向であるポンプ軸方向Xに関して、一対の端部材5,6の間に、本体部4が配置される。ポンプ軸方向Xに関して、本体部4の一対の端面4a,4bと、一対の端部材5,6の端面5a,6aとが、互いの間に所定の間隔L1,L2を隔てて対向されている。
The
駆動ギヤ8と被動ギヤ9とは、互いに噛み合わされた状態で、一対の対向部12,13と共にハウジング2の内部に収容されている。ポンプ軸方向Xに関して、一対の対向部12,13の間に、駆動ギヤ8および被動ギヤ9のギヤ対が配置されている。一対の対向部12,13が、対応する支軸10,11を介して駆動ギヤ8および被動ギヤ9を回転可能に支持する支持部として機能する。ギヤポンプ1の駆動時において、ポンプ軸方向Xに関して、駆動ギヤ8および被動ギヤ9と、各対向部12,13との間に、隙間h1,h2(いわゆるサイドクリアランス)が形成される。
The
隙間調整手段40は、一対の弾性部材41と、複数の機械的駆動手段としての駆動ボルト42とを含む。隙間調整手段40は、本体部4と端部材5,6との対向面(4a,5a;4b,6a)どうしの間隔L1.L2を調整することにより、駆動ギヤ8および被動ギヤ9のギヤ対と対向部12,13との隙間である隙間h1,h2を調整する機能を果たす。
The clearance adjustment means 40 includes a pair of
弾性部材41は、本体部4と対応する端部材5,6の対向面どうしの間(端面4aと端面5aとの間。端面4bと端面6aとの間)に介在する環状の部材である(図3も参照)。図1(a)を参照して、弾性部材41は、ポンプ軸方向Xに弾性的に圧縮されている。駆動ボルト42は、ポンプ軸方向Xと平行に配置されている。
駆動ボルト42は、各端部材5,6を挿通して本体部4にねじ込み固定されている。駆動ボルト42は、弾性部材41の弾性反発力に抗して、各端部材5,6を本体部4側へ移動させる機械的駆動力を発生する。
The
The
図2は、図1(b)のII-II断面図であり、ギヤポンプ1の縦断面図に相当する。図2における一部の断面では、断面を示すハッチングが省略されている。
図1(b)および図2に示すように、各固定機構60は、端部材5,6と一体に設けられたアーム部61と、ポンプ軸方向Xと直交する方向に延びる固定ボルト62とを含む。図2に示すように、アーム部61は、ポンプ軸方向Xに延びる長孔61aを形成している。固定ボルト62は、アーム部61の長孔61aを挿通して本体部4のねじ孔にねじ込み固定される。これにより、固定機構60が、本体部4に対して各端部材5,6を締結する機能を果たす。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. In some cross sections in FIG. 2, hatching indicating cross sections is omitted.
As shown in FIGS. 1(b) and 2, each fixing
図3は、ギヤポンプ1の分解斜視図である。図4は、図2のIV-IV断面図である。図2および図4に示すように、ハウジング2の本体部4には、一対の端面4a,4bをポンプ軸方向Xに貫通する収容孔21が形成されている。駆動ギヤ8および被動ギヤ9と、一対のギヤ支軸10,11と、一対の対向部12,13とが、収容孔21内に配置される。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
図3に示すように、ハウジング2の本体部4は、ポンプ軸方向Xと直交する方向に対向する一対の側面4c,4dを有している。一方の側面4cには、収容孔21に連通する吸込口22が開口され、他方の側面4dには、収容孔21に連通する吐出口23が開口されている。収容孔21は、互いに平行な中心軸線C1,C2を有して平行に並ぶ状態で互いに連通する一対の円筒孔部24,25により構成されている。
As shown in FIG. 3, the
隙間調整手段40の各弾性部材41は、収容孔21を取り囲むようにして、ハウジングの本体部4の各端面4a,4bと対応する端部材5,6の端面5a,6aとの間で、弾性的に圧縮された状態に配置されている。各弾性部材41は、ハウジング2の内部から外部へ作動流体が漏れ出ることを規制するシール部材として機能する。
図2に示すように、一対の対向部12,13は、互いの間にギヤ室50を区画するように距離をあけて収容孔21内に対向配置されている。図2および図4に示すように、駆動ギヤ8および被動ギヤ9は、ギヤ室50内に配置されて、互いに噛み合わされている。換言すると、図2に示すように、一対の対向部12,13は、ポンプ軸方向Xに関して駆動ギヤ8および被動ギヤ9のギヤ対の両側に配置されている。
Each
As shown in FIG. 2, the pair of opposing
一対の対向部12,13は、収容孔21内でハウジング2に保持された状態で、一対のギヤ支軸10,11を回転可能に支持する。また、ギヤ支軸10は、駆動ギヤ8を一体回転可能に支持し、ギヤ支軸11は、被動ギヤ9を一体回転可能に支持する。図4では、駆動ギヤ8およびこれに連動する被動ギヤ9の回転方向が、矢符により示されている。
図2に示すように、駆動ギヤ8のギヤ支軸10は、端部材5の挿通孔5eを挿通して外部に延長されている。ギヤ支軸10によって、ポンプ軸3が構成されている。ギヤ支軸10の軸方向がポンプ軸方向Xに相当する。
The pair of opposing
As shown in FIG. 2, the
図4に示すように、ギヤ支軸10,11の軸方向からギヤ室50を見たとき、ギヤ室50において、両ギヤ8,9の噛み合い位置MPを挟んだ両側には、作動流体の吸込口22に連通する低圧室51と、作動流体の吐出口23に連通する高圧室52とが形成されている。これら低圧室51および高圧室52は、それぞれ、吸込口22および吐出口23を介して、図示しない吸込先および吐出先にそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 4, when the
両ギヤ8,9が回転するギヤポンプ1の駆動時に、吸込口22を経て低圧室51に導入される作動流体は、低圧室51に臨む駆動ギヤ8および被動ギヤ9の歯間に受け入れられ、両ギヤ8,9の回転により、歯間と収容孔21の内周面21aとの間に封止された状態で搬送され、高圧室52に送り出される。
図3に示すように、対向部13は、収容孔21に嵌まり合う「8の字形」をなしている。対向部13は、収容孔21の一対の円筒孔部24,25に、それぞれ収容される一対の円板状部26,27を含む。一対の円板状部26,27の外周面は互いに連続されて、対向部13の周側面33を構成している。各円板状部26,27は、すきま嵌めにより対応する円筒孔部24,25に嵌合される。
When driving the
As shown in FIG. 3 , the facing
対向部13は、ギヤ対側となる第1端面31と、端部材6側となる第2端面32と、周側面33と、一対の支持孔34,35とを含む。各支持孔34,35は、対応する円板状部26,27と同心に形成された円筒孔からなる。支持孔34は、中心軸線C3を有し、支持孔35は、中心軸線C4を有している。各支持孔34,35は、第1端面31および第2端面32を貫通している。
The facing
図2に示すように、各支持孔34,35には、軸受ブッシュ20が嵌合保持されている。対向部12,13は、各支持孔34,35に保持された軸受ブッシュ20を介して各ギヤ支軸10,11を回転可能に支持する。
対向部12,13は、ポンプ軸方向Xに浮動支持されている。ギヤポンプ1の作動時(両ギヤ8,9の回転時)において、ギヤ室50内の圧力によって、対向部12,13と両ギヤ8,9との間に、隙間h1,h2(いわゆるサイドクリアランスに相当)が形成される。両ギヤ8,9の回転時に、隙間h1,h2内の作動流体が、潤滑機能を果たす。
As shown in FIG. 2, the bearing
The facing
次いで、ギヤポンプ1を製造する方法について、図5に示すフローチャートを参照しつつ説明する。ギヤポンプの製造方法は、準備工程(ステップS1)と、位置決め工程(ステップS2)と、固定工程(ステップS3)とを含む。
ステップS1の準備工程では、隙間h1,h2が未調整である製造段階のギヤポンプ1が準備される。具体的には、製造段階のギヤポンプ1は、本体部4と端部材5の端面4a,5aどうしの間隔L1が所定量に設定され、且つ本体部4と端部材6の端面4b,6aどうしの間隔L2が所定量に設定された状態で組み立てられる。前記所定量は、サイドクリアンラスに相当する隙間h1,h2が、例えば、0.5~1mmの範囲内となるように、大きめに設定される。
Next, a method for manufacturing the
In the preparation process of step S1, the
ステップS2の位置決め工程では、準備工程で準備された製造段階のギヤポンプ1を所定の回転数N(1/分)で回転する状態で、駆動ボルト42によって端部材5,6の少なくとも一方を本体部4側へ例えば連続的に移動させつつ、回転数に関連する状態量として流量効率η(容積効率に相当)が検出される。検出された流量効率ηが予め記憶された閾値η0 に達したときに駆動ボルト42の駆動を停止させることにより、本体部4に対して端部材5,6がポンプ軸方向Xに位置決めされる。なお、ギヤポンプ1の運転に際し、作動流体の粘度等の条件(例えば粘度に関連する温度条件等)は、定格運転の条件に一致される。
In the positioning process of step S2, at least one of the
位置決め工程においては、固定機構60の固定ボルト62が、アーム部61の長孔61aを挿通して本体部4のねじ孔4fに仮締めされた状態にある。このため、固定ボルト62と長孔61aとは、ポンプ軸方向Xに相対移動可能である。すなわち、端部材5,6が本体部4側へ移動可能である。
ステップS2位置決め工程では、図6に示す位置決め装置70が用いられる。位置決め装置70の構成と機能について説明する。位置決め装置70は、ポンプモータ71と、回転速度センサ72と、ドライバモータ73と、回転位置センサ74と、流量センサ75と、制御部80とを含む。
In the positioning process, the fixing
In the step S2 positioning process, the
ポンプモータ71は、製造段階のギヤポンプ1のポンプ軸3を回転駆動する。回転速度センサ72は、ポンプモータ71に設けられ、ポンプモータ71の回転速度を検出する。ドライバモータ73は、隙間調整手段40の各駆動ボルト42をねじ込むドライバ(図示せず)を回転駆動する。回転位置センサ74は、ドライバモータ73に設けられ、ドライバモータ73の回転位置を検出する。流量センサ75は、製造段階のギヤポンプ1の流量Q(吐出流量)を検出する。
The
制御部80は、ポンプモータ制御部81と、駆動回路82と、ドライバモータ制御部83と、駆動回路84と、流量効率演算部85と、判定部86とを含む。
ポンプモータ制御部81は、回転速度センサ72により検出されたポンプモータ71の回転速度に基づいて、駆動回路82を介してポンプモータ71を駆動制御する。具体的には、ポンプモータ制御部81は、ポンプモータ71を、ギヤポンプ1のポンプ軸3の回転数が所定の回転数N(例えば定格回転数)になるように駆動制御する。
The control unit 80 includes a pump
The pump
ドライバモータ制御部83は、回転位置センサ74により検出された回転位置に基づいて、駆動回路84を介してドライバモータ73を駆動制御する。具体的には、ドライバモータ制御部83は、駆動ボルト42を連続的または段階的にねじ込むようにドライバモータ73を駆動制御する。
流量効率演算部85には、流量センサ75により検出された流量Q(・/min)、と、ポンプモータ制御部81から与えられる回転数N(1/min)とが入力される。流量効率演算部85は、入力された流量Qと入力された回転数Nと予め記憶されたポンプ容量q(cm3 /rev)とに基づいて、下記の式(1)を用いて、流量効率ηを演算する。演算された流量効率ηは、判定部86に出力される。
The driver
The flow rate Q (·/min) detected by the
η=1000×Q/(q×N) …(1)
判定部86は、流量効率演算部85から入力された流量効率ηと予め記憶された閾値η0 とを比較し、流量効率ηが閾値η0 に達したときに、ドライバモータ制御部83に信号を出力して、ドライバモータ制御部83にドライバモータ73の駆動を停止させるとともに、ポンプモータ制御部81に信号を出力して、ポンプモータ制御部81にポンプモータ71の駆動を停止させる。これにより、対向部12,13と両ギヤ8,9との隙間h1,h2が所要の値に調整された状態で、本体部4に対して、対応する端部材5,6が位置決めされる。
η=1000×Q/(q×N) (1)
The determination unit 86 compares the flow efficiency η input from the flow
図7は、対向部12,13と両ギヤ8,9との隙間h1(h2)と流量効率ηとの関係を示している。図7に示すように、隙間h1(h2)が減少するに伴って内部漏れが減少するため、流量効率ηが累進的に増大する。一方、隙間h1(h2)が過度に小さくなると、対向部12,13と両ギヤ8,9とが金属接触を起こすおそれがある。そこで、流量効率ηが閾値η0 に達したときに、端部材5,6の移動を停止するようにし、金属接触が発生しない範囲で最低限の隙間h1(h2)が確保されるようにされる。
FIG. 7 shows the relationship between the gap h1 (h2) between the facing
図5におけるステップS3の固定工程では、位置決め工程で本体部4に対して位置決めされた端部材5,6が、固定機構60の固定ボルト62により本体部4に固定される。これにより、ギヤポンプ1が完成される。
本実施形態のギヤポンプ1では、隙間調整手段40の機械的駆動手段(駆動ボルト42)が、ハウジング2の本体部4と端部材5,6との対向面どうしの間で弾性圧縮される弾性部材41による予圧を受けながら、端部材5,6を本体部4側へ移動させる。このため、機械的駆動手段(駆動ボルト42)に関連するガタ等が除去された状態で、本体部4と端部材5,6の対向面どうしの間隔L1,L2が高精度で調整される。該調整に伴って、対向部12,13がギヤ8,9側へ端部材5,6と一体に移動されるので、対向部12,13と両ギヤ8,9との隙間h1,h2を所要のポンプ性能が得られるように高精度で調整することができる。
In the fixing process of step S3 in FIG. 5 , the
In the
特に、寸法精度にばらつきのある部品が組み合わされていてポンプ性能にばらつきを生じ易い傾向にあるギヤポンプ1において、各個体毎に、対向部12,13と両ギヤ8,9との隙間h1,h2を高精度で調整して、所要のポンプ性能を達成することができる。
また、機械的駆動手段として、端部材5,6の挿通孔5b,6bを挿通して本体部4のねじ孔4eに結合される駆動ボルト42を用いるので、構造を簡素化することができる。
In particular, in the
Further, since the
また、本実施形態のギヤポンプ1の製造方法では、位置決め工程において、ギヤポンプ1を所定の回転数Nで回転する状態で、機械的駆動手段(駆動ボルト42)によって端部材5,6を本体部4側へ連続的または断続的に移動させつつ、回転数に関連する状態量(流量効率η)を検出する。検出された状態量(流量効率η)が閾値に達したときに機械的駆動手段(駆動ボルト42)の駆動を停止させて、本体部4に対して端部材5,6を位置決めする。これにより、端部材5,6と一体に移動する対向部12,13と両ギヤと8,9の隙間h1,h2を所要のポンプ性能が得られるように高精度で調整することができる。固定工程では、隙間h1,h2の調整後に、固定機構60の固定ボルト62が、端部材5,6を本体部4に締結する。これにより、ギヤポンプ1が完成する。
In the manufacturing method of the
固定機構60の固定ボルト62のねじ込み方向が、駆動ボルト42による端部材5,6の移動方向(ポンプ軸方向Xと平行な方法)とは直交する方向であるため、調整後の隙間h1,h2が変化することが抑制される。
(参考形態)
図8は、本発明の参考形態のギヤポンプ1Pの概略断面図である。図8の参考形態のギヤポンプ1Pが、図2の第1実施形態のギヤポンプ1と異なるのは、各対向部12P,13Pが、対応する端部材5P,6Pと単一の材料(例えば鉄合金、アルミニウム合金等)で一体に形成されている点である。本参考形態では、第1実施形態と同じ作用効果を奏することができる。また、部品点数を削減して、構造を簡素化することができる。
(第2実施形態)
図9は、本発明の第2実施形態のギヤポンプ1Qの概略断面図である。図9の第2実施形態のギヤポンプ1Qが、図2の第1実施形態のギヤポンプ1と異なるのは、隙間調整手段40Qが、各端部材5Q,6Qと単一の材料(例えばアルミニウム合金製や銅合金製)で一体に形成された例えば断面山形の弾性凸部41Qと、駆動ボルト42とで構成される点である。
Since the direction in which the fixing
( Reference form)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a
( Second embodiment)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a
弾性凸部41Qは、各端部材5Q,6Qの端面5a,6aにおいて、複数設けられ、本体部4の収容孔21を取り囲むように環状に配列されている。なお、弾性凸部41Qは、各端面5a,6aに単一で設けられた環状の凸部であってもよい。
本実施形態では、第1実施形態と同じ作用効果を奏することができる。また、部品点数を削減して、構造を簡素化することができる。
(第3実施形態)
図10は、本発明の第3実施形態のギヤポンプ1Rの概略断面図である。図10の第3実施形態のギヤポンプ1Rが、図2の第1実施形態のギヤポンプ1と異なるのは、隙間調整手段40Rが、本体部4Rと単一の材料(例えばアルミニウム合金製や銅合金製)で一体に形成された例えば断面山形の弾性凸部41Rと、駆動ボルト42とで構成される点である。
A plurality of
In this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Also, the number of parts can be reduced and the structure can be simplified.
( Third embodiment)
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a
弾性凸部41Rは、本体部4Rの各端面4a,4bにおいて、複数設けられ、本体部4Rの収容孔21を取り囲むように環状に配列されている。なお、弾性凸部41Rは、各端面4a,4bに単一で設けられた環状の凸部であってもよい。
本実施形態では、第1実施形態と同じ作用効果を奏することができる。また、部品点数を削減して、構造を簡素化することができる。
A plurality of elastic
In this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Also, the number of parts can be reduced and the structure can be simplified.
本発明は、各前記実施形態に限定されるものではない。例えば、位置決め工程で検出される状態量として、流量効率ηに代えて、流量効率ηの変化率(上昇率)、トルク(駆動トルク)および前記トルクの変化率(上昇率)の何れか一つが用いられ、それぞれの閾値と比較されてもよい。また、位置決め工程におけるギヤポンプ1の運転は、温度条件が最も厳しい条件(高温)で実施されてもよい。
The invention is not limited to each of the above embodiments. For example, instead of the flow efficiency η, any one of the rate of change (increase rate) of the flow efficiency η, the torque (driving torque), and the rate of change (increase rate) of the torque is used as the state quantity detected in the positioning process. may be used and compared to respective thresholds. Further, the operation of the
また、図示していないが、図2の第1実施形態において、本体部4と各端部材5,6との対向面(端面4a,5a;端面4b,6a)の一方に、弾性部材41の一部を収容する凹部が形成されてもよい。
また、図示していないが、図9の第3実施形態において、各対向部12,13が、対応する端部材5Q,6Qと単一の材料で一体に形成されてもよいし、図10の第4実施形態において、各対向部12,13が、対応する端部材5,6と単一の材料で一体に形成されてもよい。
Although not shown, in the first embodiment of FIG. 2, an
Moreover, although not shown, in the third embodiment of FIG. 9, the opposing
また、図示していないが、弾性部材41や弾性凸部41Q,41Rが、ハウジング2内を高圧側と低圧側とに仕切る機能を有していてもよい。また、本発明は、各前記実施形態のような外接ギヤポンプに限らず、内接ギヤポンプ(図示せず)に適用することができる。その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
Moreover, although not shown, the
1;1P;1Q;1R…ギヤポンプ、2…ハウジング、3…ポンプ軸、4;4R…本体部、4a,4b…端面(対向面)、5,6;5P,6P;5Q,6Q…端部材、5a,6a…端面(対向面)、8…駆動ギヤ、9…被動ギヤ、10,11…ギヤ支軸、12,13;12P,13P…対向部、21…収容孔、40;40Q;40R…隙間調整手段、41…弾性部材、41Q;41R…弾性凸部、42…駆動ボルト(機械的駆動手段)、60…固定機構、61…アーム部、61a…長孔、62…固定ボルト、70…位置決め装置、h1,h2…隙間、L1,L2…間隔、N…回転数、Q…流量、q…ポンプ容量、η…流量効率(回転数に関連する状態量)、η0 …閾値、X…ポンプ軸方向
1; 1P; 1Q; 1R... gear pump, 2... housing, 3... pump shaft, 4; , 5a, 6a end face (facing face) 8
Claims (4)
前記ハウジングの内部で互いに噛み合わされた一対のギヤと、
前記端部材のギヤ側の面と当接されるように前記端部材と別体で設けられ、前記ハウジングの内部でポンプ軸方向に浮動支持されて前記ギヤの側面と対向する対向部と、
前記本体部と前記端部材との対向面どうしの間隔を調整することにより前記対向部と前記ギヤとの隙間を調整する隙間調整手段であって、前記端部材と前記本体部との前記対向面どうしの間に介在する弾性部材と、前記弾性部材に抗して前記端部材を前記本体部側へ移動させる機械的駆動手段と、を含む隙間調整手段と、を備えるギヤポンプ
を製造する、ギヤポンプの製造方法であって、
前記ギヤポンプを所定の回転数で回転する状態で、前記機械的駆動手段によって前記端部材を前記本体部側へ連続的または断続的に移動させつつ、回転数に関連する状態量を検出し、検出された状態量が閾値に達したときに前記機械的駆動手段を停止させることにより前記本体部に対して前記端部材を位置決めする位置決め工程と、
前記位置決め工程で前記本体部に対して位置決めされた前記端部材を前記本体部に固定する固定工程と、を含む、ギヤポンプの製造方法。 a housing including a hollow body portion and an end member disposed at an end of the body portion;
a pair of gears meshed with each other inside the housing;
a facing portion provided separately from the end member so as to be in contact with the gear-side surface of the end member, is supported in a floating manner in the pump axial direction inside the housing, and faces the side surface of the gear;
gap adjusting means for adjusting the gap between the facing portion and the gear by adjusting the gap between the facing surfaces of the body portion and the end member, wherein the facing surfaces between the end member and the body portion gap adjusting means including an elastic member interposed between them and a mechanical driving means for moving the end member toward the main body against the elastic member; A manufacturing method comprising:
With the gear pump rotating at a predetermined number of revolutions, the end member is continuously or intermittently moved toward the main body by the mechanical driving means, and a state quantity related to the number of revolutions is detected. a positioning step of positioning the end member with respect to the body portion by stopping the mechanical driving means when the state quantity obtained reaches a threshold value;
and a fixing step of fixing the end member positioned with respect to the body portion in the positioning step to the body portion.
前記ハウジングの内部で互いに噛み合わされた一対のギヤと、 a pair of gears meshed with each other inside the housing;
前記端部材のギヤ側の面と当接されるように前記端部材と別体で設けられ、前記ハウジングの内部でポンプ軸方向に浮動支持されて前記ギヤの側面と対向する対向部と、 a facing portion provided separately from the end member so as to be in contact with the gear-side surface of the end member, is supported in a floating manner in the pump axial direction inside the housing, and faces the side surface of the gear;
前記本体部と前記端部材との対向面どうしの間隔を調整することにより前記対向部と前記ギヤとの隙間を調整する隙間調整手段であって、前記端部材の前記対向面および前記本体部の前記対向面の少なくとも一方に設けられ弾性変形された状態で他方と当接する弾性凸部と、前記弾性凸部に抗して前記端部材を前記本体部側へ移動させる機械的駆動手段と、を含む隙間調整手段と、を備えるギヤポンプ gap adjusting means for adjusting the gap between the facing portion and the gear by adjusting the gap between the facing surfaces of the body portion and the end member, wherein the gap between the facing surface of the end member and the body portion is adjusted an elastic convex portion provided on at least one of the opposing surfaces and abutting against the other in an elastically deformed state; and a mechanical driving means for moving the end member toward the main body portion against the elastic convex portion. a gear pump comprising a gap adjusting means including
を製造する、ギヤポンプの製造方法であって、 A method for manufacturing a gear pump, comprising:
前記ギヤポンプを所定の回転数で回転する状態で、前記機械的駆動手段によって前記端部材を前記本体部側へ連続的または断続的に移動させつつ、回転数に関連する状態量を検出し、検出された状態量が閾値に達したときに前記機械的駆動手段を停止させることにより前記本体部に対して前記端部材を位置決めする位置決め工程と、 With the gear pump rotating at a predetermined number of revolutions, the end member is continuously or intermittently moved toward the main body by the mechanical driving means, and a state quantity related to the number of revolutions is detected. a positioning step of positioning the end member with respect to the body portion by stopping the mechanical driving means when the state quantity obtained reaches a threshold value;
前記位置決め工程で前記本体部に対して位置決めされた前記端部材を前記本体部に固定する固定工程と、を含む、ギヤポンプの製造方法。 and a fixing step of fixing the end member positioned with respect to the body portion in the positioning step to the body portion.
前記ハウジングの内部で互いに噛み合わされた一対のギヤと、 a pair of gears meshed with each other inside the housing;
前記端部材のギヤ側の面と当接されるように前記端部材と別体で設けられ、前記ハウジングの内部でポンプ軸方向に浮動支持されて前記ギヤの側面と対向する対向部と、 a facing portion provided separately from the end member so as to be in contact with the gear-side surface of the end member, is supported in a floating manner in the pump axial direction inside the housing, and faces the side surface of the gear;
前記本体部と前記端部材との対向面どうしの間隔を調整することにより前記対向部と前記ギヤとの隙間を調整する隙間調整手段であって、前記端部材と前記本体部との前記対向面どうしの間に介在する弾性部材と、前記弾性部材に抗して前記端部材を前記本体部側へ移動させる機械的駆動手段と、を含む隙間調整手段と、を備え、前記機械的駆動手段は、前記端部材の挿通孔を挿通して前記本体部のねじ孔に結合されるボルトである、ギヤポンプ、または、 gap adjusting means for adjusting the gap between the facing portion and the gear by adjusting the gap between the facing surfaces of the body portion and the end member, wherein the facing surfaces between the end member and the body portion gap adjusting means including an elastic member interposed between them, and mechanical driving means for moving the end member toward the main body against the elastic member, wherein the mechanical driving means , a gear pump which is a bolt inserted through an insertion hole of the end member and coupled to a threaded hole of the main body, or
中空の本体部と前記本体部の端部に配置された端部材とを含むハウジングと、 a housing including a hollow body portion and an end member disposed at an end of the body portion;
前記ハウジングの内部で互いに噛み合わされた一対のギヤと、 a pair of gears meshed with each other inside the housing;
前記端部材のギヤ側の面と当接されるように前記端部材と別体で設けられ、前記ハウジングの内部でポンプ軸方向に浮動支持されて前記ギヤの側面と対向する対向部と、 a facing portion provided separately from the end member so as to be in contact with the gear-side surface of the end member, is supported in a floating manner in the pump axial direction inside the housing, and faces the side surface of the gear;
前記本体部と前記端部材との対向面どうしの間隔を調整することにより前記対向部と前記ギヤとの隙間を調整する隙間調整手段であって、前記端部材の前記対向面および前記本体部の前記対向面の少なくとも一方に設けられ弾性変形された状態で他方と当接する弾性凸部と、前記弾性凸部に抗して前記端部材を前記本体部側へ移動させる機械的駆動手段と、を含む隙間調整手段と、を備え、前記機械的駆動手段は、前記端部材の挿通孔を挿通して前記本体部のねじ孔に結合されるボルトである、ギヤポンプ gap adjusting means for adjusting the gap between the facing portion and the gear by adjusting the gap between the facing surfaces of the body portion and the end member, wherein the gap between the facing surface of the end member and the body portion is adjusted an elastic convex portion provided on at least one of the opposing surfaces and abutting against the other in an elastically deformed state; and a mechanical driving means for moving the end member toward the main body portion against the elastic convex portion. and a gap adjusting means including a gap adjusting means, wherein the mechanical driving means is a bolt inserted through the insertion hole of the end member and coupled to the threaded hole of the main body.
を製造する、ギヤポンプの製造方法であって、 A method for manufacturing a gear pump, comprising:
前記ギヤポンプを所定の回転数で回転する状態で、前記機械的駆動手段によって前記端部材を前記本体部側へ連続的または断続的に移動させつつ、回転数に関連する状態量を検出し、検出された状態量が閾値に達したときに前記機械的駆動手段を停止させることにより前記本体部に対して前記端部材を位置決めする位置決め工程と、 With the gear pump rotating at a predetermined number of revolutions, the end member is continuously or intermittently moved toward the main body by the mechanical driving means, and a state quantity related to the number of revolutions is detected. a positioning step of positioning the end member with respect to the body portion by stopping the mechanical driving means when the state quantity obtained reaches a threshold value;
前記位置決め工程で前記本体部に対して位置決めされた前記端部材を前記本体部に固定する固定工程と、を含む、ギヤポンプの製造方法。 and a fixing step of fixing the end member positioned with respect to the body portion in the positioning step to the body portion.
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