(57)【要約】【課題】高耐久性及び低製造コストの両方を実現できるような歯車ポンプまたはモータの製造方法を提供する。【解決手段】ケース内に互いに噛合する駆動歯車５及び従動歯車６を配設し、これら歯車５、６から延出するシャフト７、８をケースに設けた軸受にそれぞれ回転可能に支持させた歯車ポンプまたはモータにおいて、前記駆動歯車５のシャフト７と前記従動歯車６のシャフト８とのうち一方若しくは両方の軸径Ｄを、前記駆動歯車５及び前記従動歯車６の歯幅Ｈに応じて設定することとした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に互いに噛合する駆動歯車及び従動歯車を配設し、これら歯車から延出するシャフトをケースに設けた軸受にそれぞれ回転可能に支持させた歯車ポンプまたはモータにおいて、
前記駆動歯車のシャフトと前記従動歯車のシャフトとのうち一方若しくは両方の軸径を、前記駆動歯車及び前記従動歯車の歯幅に応じて設定したことを特徴とする歯車ポンプ又はモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として液圧関連産業の分野で利用される歯車ポンプまたはモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の歯車ポンプまたはモータにおいて吐出脈動を増大させる原因の一つに、バックラッシの存在が挙げられる。大きなバックラッシがあると吐出脈動が大きくなるが、バックラッシを小さくすれば吐出脈動は小さくなる。そして、吐出脈動を小さくすることで、機器の低騒音化を図り得ることが一般的に知られている。たが、単純にバックラッシを減少させてゆくと、負荷運転時には、発生する高圧により歯車同士が互いに相寄る向きにたわみ、歯車が軸受によっては支持されず互いの噛合によって支持されるというマイナスバックラッシ現象が起こる。その結果、歯に過大な荷重が作用し（歯面のヘルツ応力が過大となって）、耐久性や効率の点で問題が生じる。
【０００３】
歯幅が大きくなれば、負荷運転時の歯車のたわみ量も増大する。よって、従来、負荷運転時の歯面の損耗を回避すべく、歯幅寸法が大きくなるほど歯厚寸法が小さくなるように、即ち無負荷運転時におけるバックラッシ量が大きくなるように、歯厚を調整することが行われていた。ところが、この方法には、歯幅が大きいほど歯にかかる負荷が大きくなるにも拘わらず歯厚を小さくしてその強度を減少させなければならないという矛盾が内在しており、かえって耐久性の低下を招きかねない。また、製造工程上、歯厚調整後に熱処理を実施するが、熱処理によるひずみ（歯厚の増大）のばらつきは大きく、そのコントロールが難しい。さらに、歯幅の相異なる製品毎に歯厚を変更しなければならないため、製造コストも大きい。
【０００４】
そこで、バックラッシが歯車同士の離間距離、言い換えるならば軸受間距離によっても変化することに着目し、歯幅に応じた軸受間距離を設定することで高耐久性等の実現を図っている（下記特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０３２７８０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献に記載されている方法を採用する場合には、軸受を有するフロントカバー、リヤカバー等の部材を歯幅の相異なる製品毎に製作しなければならず、部材の種類が増加して製造コストの高騰につながることは否めない。
【０００７】
以上に鑑みて、本発明は、高耐久性及び低製造コストの両方を実現できるような歯車ポンプまたはモータの製造方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決すべく、本発明では、ケース内に互いに噛合する駆動歯車及び従動歯車を配設し、これら歯車から延出するシャフトをケースに設けた軸受にそれぞれ回転可能に支持させた歯車ポンプまたはモータにおいて、前記駆動歯車のシャフトと前記従動歯車のシャフトとのうち一方若しくは両方の軸径を、前記駆動歯車及び前記従動歯車の歯幅に応じて設定することとした。
【０００９】
即ち、歯車の歯幅が大きいほどシャフトの軸径を大きく、歯幅が小さいほどシャフトの軸径を小さくするというように、歯幅に応じてシャフトの軸径を調整することとした。このようなものであれば、無負荷運転時におけるバックラッシ量を歯幅に応じて変えることができる。そして、負荷運転時における、歯幅寸法に対応して生じる歯車のたわみ量の違いを吸収して、バックラッシ量を最適な値とすることが可能となる。しかも、従前の如く歯厚を薄くしたり軸受間距離を変更したりする必要がないため、高い耐久性を維持できるうえ、部材の種類を増加させて製造コストを徒に高騰させることがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態における歯車ポンプまたはモータは、図１に示すように、ボディ２、フロントカバー３及びリヤカバー４からなるケース１と、駆動歯車５及び従動歯車６の歯車対とを備えた外接型のもので、ボディ２に設けた眼鏡状のめがね穴２ａに駆動歯車５及び従動歯車６を噛合状態で収容した上で該ボディ２の両端をフロントカバー３及びリヤカバー４により閉止してなる。フロントカバー３及びリヤカバー４は、ボディ２に当接する位置に軸受穴３ａ、４ａを有し、これら軸受穴３ａ、４ａに軸受たるブッシュ３ｂ、４ｂを嵌入してある。ブッシュ３ｂ、４ｂは、歯車５、６より延出するシャフト７、８をそれぞれ軸承する。
【００１１】
そして、一端を外部に延出させてなる駆動側の歯車５のシャフト７に外部から駆動力を付与することによって、両歯車５、６を同期逆回転させ、吸込口から吸入した液を歯車５、６の歯間、側板１１及びめがね穴２ａによって閉成される容積空間に閉じ込めて吐出口にまで導き吐出するというポンプ作用を営むようにしている。また、モータ作用を営むときには、吐出口より高圧の作動油を導入し、駆動歯車５のシャフト７にトルクを与えて外部負荷を駆動するとともに、低圧となった作動油を吸込口から吐出する。なお、これらポンプまたはモータ作用を営ませる場合、吐出口と吸込口とを上記とは逆の関係にして作動油を導いてもよい。
【００１２】
このような構成の歯車ポンプまたはモータを製造するにあたり、バックラッシュ量を制御する方法としては、
（ｉ）図６及び図７に示すフロントカバー３、リヤカバー４におけるブッシュ間距離Ｂは歯幅Ｈに関係なく一定とする一方、図２に示すように適宣選び出した駆動歯車５と従動歯車６とを所定強さで押しつけ合わせて噛合させた状態でのシャフト間距離Ｇを、歯幅Ｈが大きくなるほど小さい値に設定する方法、及び、
（ｉｉ）図２に示すシャフト間距離Ｇは歯幅Ｈに関係なく一定とする一方、図６及び図７に示すブッシュ間距離Ｂを歯幅Ｈが大きくなるほど大きい値に設定する方法
がある。（ｉ）の方法を実践する具体的手段として、かつては歯厚を細かく調整、即ち図４及び図５に示すオーバーボール径Ｔが小さくなるようにしていた。この場合には、歯幅Ｈに応じて相異なる歯厚の歯車５、６を製作しなくてはならず、製造上の負担が大きい。また、歯車加工の段階でいかに精度よく仕上げようとも、その後の熱処理の段階で発生するひずみのばらつきが大きくそのコントロールが難しい。しかも、歯幅Ｈの長大化に伴い負荷運転時に歯にかかる負荷が増大するにもかかわらず歯厚を小さくするため、耐久性の低下を招くおそれがある。
（ｉｉ）の方法は、上記特許文献１に開示されている方法であるが、歯幅Ｈに応じて相異なるブッシュ間距離Ｂを有するフロントカバー３、リヤカバー４を製作しなくてはならず、フロントカバー３、リヤカバー４の部材の共通化が困難となる。
【００１３】
翻って、本実施形態では、駆動歯車５のシャフト７と従動歯車６のシャフト８とのうち一方若しくは両方の軸径Ｄを、駆動歯車７及び従動歯車８の歯幅Ｈに応じて設定することとした。即ち、歯幅Ｈが大きいほど軸径Ｄを大きく（図３に示す）、歯幅Ｈが小さいほど軸径Ｄを小さく（図２に示す）するというように、歯幅Ｈに応じてシャフト７、８の軸径Ｄを調整することとした。このことにより、上記（ｉ）の如く、駆動歯車５と従動歯車６とを所定強さで押しつけ合わせて噛合させた状態でのシャフト間距離Ｇを、歯幅Ｈが大きくなるほど小さい値とすることができる。そして、無負荷運転時におけるバックラッシ量をより大きなものとして、負荷運転時におけるマイナスバックラッシ現象を緩和ないし回避して歯面の損耗を防ぐことが可能となる。
【００１４】
本実施形態によれば、シャフト７、８の軸径Ｄの設定のみで、歯幅寸法Ｈに対応して生じる歯車５、６のたわみ量の違いを吸収して、負荷運転時におけるバックラッシ量を最適な値とすることができる。軸径Ｄの設定のみでバックラッシ量の制御を行うため、歯厚の設定は歯幅Ｈによらず一種類で済み、しかも歯厚を薄くしなくともよいため高い耐久性を維持することができる。加えて、シャフト７、８の最終加工は歯車５、６に対する熱処理の後に実施することができるため、万一熱処理の段階で歯厚が大きく変化しようとも、軸径Ｄを調整することでバックラッシ量を適切な大きさに制御し得る。元来、シャフト７、８を構成する部材は歯車５、６の歯幅に応じて異なるため、歯幅Ｈ毎に軸径Ｄを変えるようにしたとしても部材の種類の増加にはつながらない。その上、ブッシュ間距離Ｂを変更する必要がないため、歯幅Ｈが相異なる歯車ポンプ又はモータについてフロントカバー３、リヤカバー４を共通化できる。
【００１５】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。各部の具体的構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、歯車ポンプまたはモータの耐久性を高め、なおかつその製造コストを低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における歯車ポンプまたはモータを示す概略縦断面図。
【図２】歯車対を示す側面図。
【図３】歯車対を示す側面図。
【図４】従動歯車を示す側面図。
【図５】同従動歯車の正面図。
【図６】フロントカバーを示す裏面図。
【図７】リヤカバーを示す裏面図。
【符号の説明】
１…ケース
５…駆動歯車
６…従動歯車
７、８…シャフト
Ｄ…軸径
Ｈ…歯幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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