JPH0579468A - 流体機械用ギヤの製造方法 - Google Patents
流体機械用ギヤの製造方法Info
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- JPH0579468A JPH0579468A JP3101048A JP10104891A JPH0579468A JP H0579468 A JPH0579468 A JP H0579468A JP 3101048 A JP3101048 A JP 3101048A JP 10104891 A JP10104891 A JP 10104891A JP H0579468 A JPH0579468 A JP H0579468A
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- fluid machine
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- aluminum alloy
- tooth part
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
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- Rotary Pumps (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 歯部の表面粗さを向上することにより、流体
機械の作動時におけるキャビテーション現象を防ぎ、キ
ャビテーション現象に起因する歯部の侵食を防止する。 【構成】 外周面または内周面に歯部を有する流体機械
用ギアの製造方法であって、アルミニウム合金粉末をプ
レス成形した後、この圧粉体を熱間鍛造して一次鍛造体
とし、さらにこの一次鍛造体を冷間据込み鍛造すること
により歯部を形成する。
機械の作動時におけるキャビテーション現象を防ぎ、キ
ャビテーション現象に起因する歯部の侵食を防止する。 【構成】 外周面または内周面に歯部を有する流体機械
用ギアの製造方法であって、アルミニウム合金粉末をプ
レス成形した後、この圧粉体を熱間鍛造して一次鍛造体
とし、さらにこの一次鍛造体を冷間据込み鍛造すること
により歯部を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内接型オイルモータや
内接型オイルポンプ等の流体機械に使用されるギヤ（ア
ウターロータまたはインナーロータ）の製造方法に係わ
り、特に歯部の耐摩耗性を高めるための改良に関する。
内接型オイルポンプ等の流体機械に使用されるギヤ（ア
ウターロータまたはインナーロータ）の製造方法に係わ
り、特に歯部の耐摩耗性を高めるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１および図２は、内接型オイルポンプ
の一例を示す図である。この内接型オイルポンプは、ケ
ーシング１内に回転自在に遊挿されたリング状のアウタ
ーロータ２と、ケーシング１を挿通する支持軸４を有し
てアウターロータ２の内側に回転自在に支持されたイン
ナーロータ３を備えている。アウターロータ２の内周面
には、Ｎ枚（例ではＮ＝７）の歯を有する歯部が、イン
ナーロータ３の外周面には（Ｎー１）枚の歯を有する歯
部がそれぞれ形成されており、これら歯部の間にはイン
ナーロータ３の歯部の山の頂点とアウターロータ２の内
周面との接触により区切られて空間Ｓが形成される。
の一例を示す図である。この内接型オイルポンプは、ケ
ーシング１内に回転自在に遊挿されたリング状のアウタ
ーロータ２と、ケーシング１を挿通する支持軸４を有し
てアウターロータ２の内側に回転自在に支持されたイン
ナーロータ３を備えている。アウターロータ２の内周面
には、Ｎ枚（例ではＮ＝７）の歯を有する歯部が、イン
ナーロータ３の外周面には（Ｎー１）枚の歯を有する歯
部がそれぞれ形成されており、これら歯部の間にはイン
ナーロータ３の歯部の山の頂点とアウターロータ２の内
周面との接触により区切られて空間Ｓが形成される。
【０００３】インナーロータ３を回転中心Ｏ1回りに回
転させると、アウターロータ２はインナーロータ３との
接触を保ちながら回転中心Ｏ2回りに回転し、空間Ｓは
徐々にその容積を変化させる。そして、これら空間Ｓ…
は回転中心Ｏ１、Ｏ2を通る直線上の符号Ａで示す部分
に位置するときに容積が最大となり、符号Ｂで示す部分
に位置するときに容積が最小となり、その間において
は、回転に伴って徐々に増減するようになっている。
転させると、アウターロータ２はインナーロータ３との
接触を保ちながら回転中心Ｏ2回りに回転し、空間Ｓは
徐々にその容積を変化させる。そして、これら空間Ｓ…
は回転中心Ｏ１、Ｏ2を通る直線上の符号Ａで示す部分
に位置するときに容積が最大となり、符号Ｂで示す部分
に位置するときに容積が最小となり、その間において
は、回転に伴って徐々に増減するようになっている。
【０００４】また、両ロータ２，３の端面と対向するケ
ーシング部分には、上記空間Ｓに向けて開口して空間Ｓ
内に作動油等の流体を供給するための吸入ポート５と、
空間Ｓ内から流体を吐出する吐出ポート６とが形成され
ている。これにより、支持軸４を回転させると、吸入ポ
ート５側では徐々に拡大する空間Ｓ内に吸入ポート５か
ら流体が流れ込む一方、吐出ポート６側では徐々に縮小
する空間Ｓから吐出ポート６へ流体が吐き出され、ポン
プとして作用する。
ーシング部分には、上記空間Ｓに向けて開口して空間Ｓ
内に作動油等の流体を供給するための吸入ポート５と、
空間Ｓ内から流体を吐出する吐出ポート６とが形成され
ている。これにより、支持軸４を回転させると、吸入ポ
ート５側では徐々に拡大する空間Ｓ内に吸入ポート５か
ら流体が流れ込む一方、吐出ポート６側では徐々に縮小
する空間Ｓから吐出ポート６へ流体が吐き出され、ポン
プとして作用する。
【０００５】なお、歯部の歯型は、図示の例のトロコイ
ド型の他、インボリュート型、サイクロイド型等が採用
される。また、吸入ポート５から吐出ポート６側へ圧油
を供給すれば、支持軸４が回転する内接型ギヤモータと
なる。
ド型の他、インボリュート型、サイクロイド型等が採用
される。また、吸入ポート５から吐出ポート６側へ圧油
を供給すれば、支持軸４が回転する内接型ギヤモータと
なる。
【０００６】ところで従来では、この種の流体機械用ギ
ヤの材質として鉄基焼結材が主に使用されていたが、最
近では軽量化を図る目的から、アルミニウム合金でギア
を製造する試みがなされている。
ヤの材質として鉄基焼結材が主に使用されていたが、最
近では軽量化を図る目的から、アルミニウム合金でギア
を製造する試みがなされている。
【０００７】例えば、特開平２ー１６９８８１号公報で
は、アルミニウム合金粉末を圧縮成形した後、熱間押出
しあるいは粉末鍛造して得た素材を機械加工することに
より、歯部を形成する方法が記載されている。前記機械
加工としては、細いワイヤ線による放電加工、すなわち
ワイヤカット加工が一般に使用される。
は、アルミニウム合金粉末を圧縮成形した後、熱間押出
しあるいは粉末鍛造して得た素材を機械加工することに
より、歯部を形成する方法が記載されている。前記機械
加工としては、細いワイヤ線による放電加工、すなわち
ワイヤカット加工が一般に使用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来製造さ
れていたアルミニウム合金製ギアでは、ポンプ稼動につ
れてギヤの歯部が比較的早期に侵食され、摩耗粉を生じ
て流体であるオイルを劣化させたり、生じた摩耗粉がケ
ーシングとギヤとの摺動特性を悪化させるという問題を
有していた。
れていたアルミニウム合金製ギアでは、ポンプ稼動につ
れてギヤの歯部が比較的早期に侵食され、摩耗粉を生じ
て流体であるオイルを劣化させたり、生じた摩耗粉がケ
ーシングとギヤとの摺動特性を悪化させるという問題を
有していた。
【０００９】本発明者らはこの問題について詳細な検討
を試み、その結果、上記侵食はポンプ稼働中に歯部間で
生じるキャビテーション現象に起因すること、並びにこ
のキャビテーション現象は、従来のギヤにおける歯部の
表面性状に問題があるため促進されていることを突き止
めた。すなわち、上記従来のギヤ製造方法では、歯部の
加工をワイヤカットにより行なっていたため、歯部の表
層の金属組織が加工時に一旦溶融した後再凝固し、その
表面に微小な凹凸が形成されることが避けられない。そ
のため歯部表面が粗く、歯部間でのキャビテーション現
象が促進されていたのである。
を試み、その結果、上記侵食はポンプ稼働中に歯部間で
生じるキャビテーション現象に起因すること、並びにこ
のキャビテーション現象は、従来のギヤにおける歯部の
表面性状に問題があるため促進されていることを突き止
めた。すなわち、上記従来のギヤ製造方法では、歯部の
加工をワイヤカットにより行なっていたため、歯部の表
層の金属組織が加工時に一旦溶融した後再凝固し、その
表面に微小な凹凸が形成されることが避けられない。そ
のため歯部表面が粗く、歯部間でのキャビテーション現
象が促進されていたのである。
【００１０】そこで本発明者らは、歯部の表面粗さを向
上し、かつ表層部の金属組織を正常な状態に保ちつつ歯
部を加工する手段として、冷間据込み鍛造を採用するこ
とを試み、良好な結果を得た。
上し、かつ表層部の金属組織を正常な状態に保ちつつ歯
部を加工する手段として、冷間据込み鍛造を採用するこ
とを試み、良好な結果を得た。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記知見に基づ
いてなされたもので、外周面または内周面に歯部を有す
る流体機械用ギヤの製造方法であって、アルミニウム合
金粉末をプレス成形した後、この圧粉体を熱間塑性加工
して得た素材を冷間据込み鍛造することにより前記歯部
を形成することを特徴としている。
いてなされたもので、外周面または内周面に歯部を有す
る流体機械用ギヤの製造方法であって、アルミニウム合
金粉末をプレス成形した後、この圧粉体を熱間塑性加工
して得た素材を冷間据込み鍛造することにより前記歯部
を形成することを特徴としている。
【００１２】なお、この素材の表面に表面硬質化処理を
施し、その後に冷間据込み鍛造を行ってもよい。
施し、その後に冷間据込み鍛造を行ってもよい。
【００１３】
【作用】本発明の方法によれば、熱間塑性加工して得た
素材を冷間据込み鍛造してその歯部を形成するので、従
来の放電加工の場合のように加工時に歯部表層の金属組
織が溶解することがなく、最終的に得られる歯部の表面
粗さを向上することができる。これにより、流体機械の
作動時にキャビテーション現象が生じにくく、キャビテ
ーション現象に起因する歯部の侵食が防止できる。
素材を冷間据込み鍛造してその歯部を形成するので、従
来の放電加工の場合のように加工時に歯部表層の金属組
織が溶解することがなく、最終的に得られる歯部の表面
粗さを向上することができる。これにより、流体機械の
作動時にキャビテーション現象が生じにくく、キャビテ
ーション現象に起因する歯部の侵食が防止できる。
【００１４】また、素材の表面に表面硬質化処理を施し
た場合には、冷間据込み鍛造後に得られる歯部の表面硬
度が高められ、耐摩耗性が一層高められる。
た場合には、冷間据込み鍛造後に得られる歯部の表面硬
度が高められ、耐摩耗性が一層高められる。
【００１５】さらに、冷間据込み加工により歯部の寸法
精度を格段に向上させることができ、歯部の機械加工を
略することも可能となる。
精度を格段に向上させることができ、歯部の機械加工を
略することも可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明に係わる流体機械用ギヤの製造
方法の実施例を説明する。この方法は、アルミニウム合
金粉末をプレス成形した後、この圧粉体を熱間塑性加工
して一次素材とし、さらにこの一次素材を、歯部と対応
した形状の鍛造型を用いて冷間据込み鍛造することによ
り前記歯部を形成するものである。
方法の実施例を説明する。この方法は、アルミニウム合
金粉末をプレス成形した後、この圧粉体を熱間塑性加工
して一次素材とし、さらにこの一次素材を、歯部と対応
した形状の鍛造型を用いて冷間据込み鍛造することによ
り前記歯部を形成するものである。
【００１７】この方法に使用されるアルミニウム合金粉
末は、ガスアトマイズ法、遠心法、回転カップ法、ロー
ル法等、いかなる粉末製造方法によって得られた粉末で
もよい。粉末に添加される元素としては、従来この種の
合金に使用されているいずれの元素も使用可能である。
例えば、Ｓi,Ｃu,Ｍg,Ｆe,Ｎi,Ｃo,Ｍn,Ｃr,Ｌi,Ｔi,Ｚ
r,Ｃe,Ｍo,Ｖ,Ｚn等が挙げられ、勿論複数種を混合して
もよい。さらに、必要に応じては、アルミナ等のセラミ
ックス粉末や黒鉛等の潤滑性粉末を添加してもよい。
末は、ガスアトマイズ法、遠心法、回転カップ法、ロー
ル法等、いかなる粉末製造方法によって得られた粉末で
もよい。粉末に添加される元素としては、従来この種の
合金に使用されているいずれの元素も使用可能である。
例えば、Ｓi,Ｃu,Ｍg,Ｆe,Ｎi,Ｃo,Ｍn,Ｃr,Ｌi,Ｔi,Ｚ
r,Ｃe,Ｍo,Ｖ,Ｚn等が挙げられ、勿論複数種を混合して
もよい。さらに、必要に応じては、アルミナ等のセラミ
ックス粉末や黒鉛等の潤滑性粉末を添加してもよい。
【００１８】前記熱間塑性加工の各条件は従来法と同様
でよい。
でよい。
【００１９】冷間据込み鍛造における望ましい条件は、
据込み代が０．１〜０．５ｍｍ、鍛造圧力が５０００〜
８０００ｋｇｆ／ｃｍ2とされる。据込み代が０．１ｍ
ｍ未満では表面粗さが大きく、０．５ｍｍより大きいと
一次鍛造体が割れるおそれがある。また、鍛造圧力が５
０００ｋｇｆ／ｃｍ2未満ではギヤの成形不良を生じ、
８０００ｋｇｆ／ｃｍ2より大である必要はない。
据込み代が０．１〜０．５ｍｍ、鍛造圧力が５０００〜
８０００ｋｇｆ／ｃｍ2とされる。据込み代が０．１ｍ
ｍ未満では表面粗さが大きく、０．５ｍｍより大きいと
一次鍛造体が割れるおそれがある。また、鍛造圧力が５
０００ｋｇｆ／ｃｍ2未満ではギヤの成形不良を生じ、
８０００ｋｇｆ／ｃｍ2より大である必要はない。
【００２０】上記のような冷間据込み鍛造により、素材
には最終製品と一致する形状の歯部が形成され、その表
面粗さは０．０５〜０．５μｍＲｍａｘ程度に収まる。
本発明者らの実験によれば、表面粗さが０．８μｍＲｍ
ａｘ未満であればキャビテーション現象が起こりにくい
ことが判明している。
には最終製品と一致する形状の歯部が形成され、その表
面粗さは０．０５〜０．５μｍＲｍａｘ程度に収まる。
本発明者らの実験によれば、表面粗さが０．８μｍＲｍ
ａｘ未満であればキャビテーション現象が起こりにくい
ことが判明している。
【００２１】なお、前記冷間据込み鍛造を行う前に、素
材の表面に表面硬質化処理を施し、その後に冷間据込み
鍛造を施してもよい。表面硬質化処理としては、鋼球等
のショットを素材に多数照射するショットブラスト法や
化成皮膜処理が可能である。
材の表面に表面硬質化処理を施し、その後に冷間据込み
鍛造を施してもよい。表面硬質化処理としては、鋼球等
のショットを素材に多数照射するショットブラスト法や
化成皮膜処理が可能である。
【００２２】このような表面硬質化処理を施すことによ
り、冷間据込み鍛造後に得られる歯部の表面硬度が高め
られ、ギヤの歯部の耐摩耗性が一層高められる。なお、
耐摩耗性向上の点からは、前記表面硬質化処理後の素材
の表面硬度をＨｖ１５０〜２５０程度とすることが望ま
しい。
り、冷間据込み鍛造後に得られる歯部の表面硬度が高め
られ、ギヤの歯部の耐摩耗性が一層高められる。なお、
耐摩耗性向上の点からは、前記表面硬質化処理後の素材
の表面硬度をＨｖ１５０〜２５０程度とすることが望ま
しい。
【００２３】
【発明の効果】本発明に係わる流体機械用ギヤの製造方
法によれば、熱間塑性加工により得た素材を冷間据込み
鍛造することにより歯部を形成するので、従来の放電加
工の場合のように加工時に歯部表層の金属組織が溶解す
ることがなく、歯部の表面粗さを向上することができ
る。これにより、流体機械の作動時にキャビテーション
現象が生じにくく、キャビテーション現象に起因する歯
部の侵食が防止でき、歯部の摩耗粉による流体の劣化
や、ケーシングとギヤとの摺動特性悪化が防げる。
法によれば、熱間塑性加工により得た素材を冷間据込み
鍛造することにより歯部を形成するので、従来の放電加
工の場合のように加工時に歯部表層の金属組織が溶解す
ることがなく、歯部の表面粗さを向上することができ
る。これにより、流体機械の作動時にキャビテーション
現象が生じにくく、キャビテーション現象に起因する歯
部の侵食が防止でき、歯部の摩耗粉による流体の劣化
や、ケーシングとギヤとの摺動特性悪化が防げる。
【００２４】また、冷間据込み加工により歯部の寸法精
度を格段に向上させることができ、歯部の機械加工を略
することも可能となる。
度を格段に向上させることができ、歯部の機械加工を略
することも可能となる。
【００２５】さらに、一次鍛造体の表面に表面硬質化処
理を施した場合には、冷間据込み鍛造後に得られる歯部
の表面硬度が高められ、その耐摩耗性が一層高められ
る。
理を施した場合には、冷間据込み鍛造後に得られる歯部
の表面硬度が高められ、その耐摩耗性が一層高められ
る。
【図１】一般的な内接型ギヤポンプ（流体機械）を示す
正断面図である。
正断面図である。
【図２】同ギヤポンプのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
１ ケーシング ２ アウターロータ（流体機械用ギヤ） ３ インナーロータ（流体機械用ギヤ）
Claims (2)
- 【請求項１】 外周面または内周面に歯部を有する流体
機械用ギヤの製造方法であって、アルミニウム合金粉末
をプレス成形した後、この圧粉体を熱間塑性加工して得
た素材を冷間据込み鍛造することにより前記歯部を形成
することを特徴とする流体機械用ギヤの製造方法。 - 【請求項２】 前記素材を得た後、この素材の表面に表
面硬質化処理を施し、その後に前記冷間据込み鍛造を行
うことを特徴とする請求載の流体機械用ギヤの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101048A JPH0579468A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 流体機械用ギヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101048A JPH0579468A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 流体機械用ギヤの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579468A true JPH0579468A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=14290243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3101048A Pending JPH0579468A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 流体機械用ギヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0579468A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6089843A (en) * | 1997-10-03 | 2000-07-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sliding member and oil pump |
| WO2002010593A1 (de) * | 2000-08-02 | 2002-02-07 | Werner Rietschle Gmbh + Co. Kg | Verdichter |
| JP2021099046A (ja) * | 2019-12-20 | 2021-07-01 | 住友電工焼結合金株式会社 | ポンプ構造 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61255740A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-13 | Honda Motor Co Ltd | 歯車の精密鍛造方法 |
| JPH0250902A (ja) * | 1988-05-12 | 1990-02-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 大径の製品用アルミニウム合金の成形方法 |
| JPH02169881A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 回転ギヤポンプ用部品 |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP3101048A patent/JPH0579468A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61255740A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-13 | Honda Motor Co Ltd | 歯車の精密鍛造方法 |
| JPH0250902A (ja) * | 1988-05-12 | 1990-02-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 大径の製品用アルミニウム合金の成形方法 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6089843A (en) * | 1997-10-03 | 2000-07-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sliding member and oil pump |
| WO2002010593A1 (de) * | 2000-08-02 | 2002-02-07 | Werner Rietschle Gmbh + Co. Kg | Verdichter |
| US6918749B2 (en) * | 2000-08-02 | 2005-07-19 | Werner Rietschle Gmbh & Co. Kg | Compressor with aluminum housing and at least one aluminum rotor |
| JP2021099046A (ja) * | 2019-12-20 | 2021-07-01 | 住友電工焼結合金株式会社 | ポンプ構造 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990629 |