(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディボア内で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ギヤポンプまたはギヤモータ。
【請求項２】
被摩耗層が、固定潤滑材のコーティング層である請求項１に記載のギヤポンプまたはギヤモータ。
【発明の詳細な説明】
【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
【図１】
0003978304.tif 000002
【図２】
0003978304.tif 000003