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技術 歯車ポンプ又はモータ

出願人 株式会社島津製作所
発明者 向井信雄
出願日 1998年6月25日 (22年3ヶ月経過) 出願番号 1998-178499
公開日 2000年1月11日 (20年9ヶ月経過) 公開番号 2000-009052
状態 未査定
技術分野 回転型液体ポンプ(1) 回転型液体ポンプの応用細部 すべり軸受 潤滑
主要キーワード 歯車どうし 両側開口 油抜き オイルホイップ 軸受面積 ブッシュ内 両カバー 歯同士
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年1月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

ブッシュにおけるオイルホイップ現象による従動軸の移動量を低減する。

解決手段

回転軸5a、5bを軸支するブッシュ6a、6b内面で、回転軸5a、5bに対し略平行に形成された少なくとも2本の油抜き溝11により、潤滑油油膜切り、オイルホイップ現象の原因となる潤滑油の油膜が連続することを制限する。

概要

背景

従来、歯車ポンプ又はモータにおいて、歯車の取り付けられた回転軸ブッシュの間において、摩擦を低減するために、潤滑油が使用されている。

概要

ブッシュにおけるオイルホイップ現象による従動軸の移動量を低減する。

回転軸5a、5bを軸支するブッシュ6a、6b内面で、回転軸5a、5bに対し略平行に形成された少なくとも2本の油抜き溝11により、潤滑油の油膜切り、オイルホイップ現象の原因となる潤滑油の油膜が連続することを制限する。

目的

本発明の目的は、このような課題を解決して、安定した歯車の噛み合いを確保することで、ポンプ効率の低下を抑制するとともに、脈動騒音振動の少ない歯車ポンプを提供する。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

一対の歯車により吸込ポートから吸い込んだ流体を搬送して吐出ポート吐き出すように構成された歯車ポンプにおいて、前記歯車が取り付けられた回転軸軸支するブッシュ内面に少なくとも2本の潤滑油用油抜き溝を前記回転軸に対し略平行に形成して、潤滑油油膜の連続を切ることを特徴とする歯車ポンプ又はモータ

技術分野

0001

本発明は、車両、建設機械、農林機械、漁業機械をはじめ各種の分野に広く利用される歯車ポンプ又はモータ(以下、ポンプに代表して説明する)において、安定した噛み合いを確保する技術に関するものである。

背景技術

0002

従来、歯車ポンプ又はモータにおいて、歯車の取り付けられた回転軸ブッシュの間において、摩擦を低減するために、潤滑油が使用されている。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、回転軸が所定以上の高速回転をすると、図5に示したように、ブッシュ内において、潤滑油がオイルホイップ現象を起こし、回転軸がこのオイルホイップ現象の影響により、ブッシュ内で浮上力を受け、噛み合った歯車どうしが互いに押し付けられる。すなわち、歯車ポンプ又はモータの歯車の回転速度が上がると、従動歯車駆動歯車中心距離が変動するので、一定した歯車の噛み合いを確保できず、振動騒音脈動の発生、ポンプ効率の低下の原因となる。また、回転軸には曲げ応力が発生する。

0004

本発明の目的は、このような課題を解決して、安定した歯車の噛み合いを確保することで、ポンプ効率の低下を抑制するとともに、脈動、騒音、振動の少ない歯車ポンプを提供する。

課題を解決するための手段

0005

上記したような課題を解決するため、本発明は、一対の歯車により吸込ポートから吸い込んだ流体を搬送して吐出ポート吐き出すように構成された歯車ポンプにおいて、前記歯車が取り付けられる回転軸を軸支するブッシュ内面に、回転軸に対し略平行に形成された少なくとも2本の油抜き溝により、潤滑油の油膜を切ることで、オイルホイップ現象の原因となる潤滑油の油膜の連続を制限することを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0006

以下、本発明の一実施例を、図1、2を参照して説明する。この歯車ポンプは、図1に示すように、両側開口端をフロントカバー1及びリヤカバー2によって封止されてなるボディ3内に互いに噛合する一対の平歯車4a、4bを嵌装し、両歯車4a、4bの側面を側板7aによりシールすると共に、その一方の歯車4aを支持する駆動側駆動軸5aと他方の歯車4bを支持する従動側の従動軸5bとを両カバー1、2内に配設した軸受6a、6bに回転自在に支承させてなるものである。駆動側の駆動軸5aはボディ3の側壁を構成するフロントカバー1及びリヤカバー2を貫通して外方に延出させてあり、一方の延出端が図示しない動力源に連結される。

0007

また、両歯車4a、4bの噛合位置pから歯同士が離反する側に吸込ポート(図示省略)を設け、該噛合位置pに向かって歯同士が会合する側に吐出ポート(図示省略)を設けている。そして、駆動軸5aに動力が付与されることによって、その動力が従動軸5bにも伝達され、その結果、歯車4a、4b同士が互いに同期逆回転して、吸込ポート側から吸い込んだ油を吐出ポート側にまで移送するようになっている。

0008

さらに、駆動軸5a及び従動軸5bは、それぞれブッシュ6a、6bにより軸支されるとともに、両軸5a、5bに作用する摩擦力を低減するため、潤滑油が使用されるが、本発明では、上記したオイルホイップ現象による課題を解決するために、図2のブッシュの断面図に示すように、連続する潤滑油の油膜を切るための油抜き溝11が、ブッシュ6a、6b内面の鉛直下方側で軸方向(スラスト方向)に形成されている。

0009

つまり、例えばポンプとして使用される場合、外部の駆動源により駆動軸5aを回転させると、駆動歯車4aとともに駆動歯車4aに噛み合って従動歯車4b及び従動軸5bが回転する。この際、駆動軸5a、従動軸5bが軸支されるブッシュ6a、6bは、駆動軸5a、従動軸5bの回転に必要な嵌め合い状態とするため、ブッシュ6a、6bの内径軸径に比べて若干余裕を持たせて形成されており、オイルホイップ現象による浮上力が増大すると、寸法的に余裕のある分、駆動軸5a、従動軸5bは上昇してしまうが、油抜き溝11を設けたことで、オイルホイップ現象、すなわち従動軸が受ける浮上力を発生させる潤滑油の油膜の連続を制限するので、オイルホイップ現象による影響を低減することができる。

0010

特に、歯車ポンプの両歯車4a、4bは、図3に示したように、定常的に吐出ポート側の高圧の影響で、Y方向に力を受けているので、Y方向の左右対称に油抜き溝11を設けることで、Y方向の力を低減する力をオイルホイップ現象による力Fに期待することができ、駆動軸5a、従動軸5bの好適なバランス状態を保つことができる。

0011

なお、このような油抜き溝11を設けることで、軸受面積を減少によるブッシュ6a、6bの強度を低下することなく、オイルホイップ現象による影響を低減できる。すなわち、図4に示したように、軸受部角度βを小さくすれば軸受面積Sが減り、オイルホイップ現象を低減することは可能であるが、軸受面積Sが減少すると、ブッシュ6a、6bの強度低下を伴うので、実際、このような構造にすることは不可能であった。しかしながら、本発明のように、油抜き溝11を設けることで、軸受面積Sを減らすことなく、油膜の連続を断つので、オイルホイップ現象による浮上力を低減することができる。

発明の効果

0012

本発明は、以上説明したように油抜き溝を設けたので、軸受面積を低下することなく、潤滑油の油膜の連続を断つことができるので、オイルホイップ現象による回転軸の移動量や曲げを低減することができ、安定した歯車の噛み合いを確保することで、ポンプ効率の低下を抑制するとともに、脈動、騒音、振動の少ない歯車ポンプを提供することができる。

図面の簡単な説明

0013

図1本発明の実施例の構成を示す断面図である。
図2本発明のブッシュ付近の断面図である。
図3歯車ポンプが吐出ポート側の高圧により受ける力と油抜き溝の関係を示した図である。
図4ブッシュにおける軸受面積を示した図である。
図5オイルホイップ現象による軸の浮上を示した図である。

--

0014

4a・・・駆動歯車
4b・・・従動歯車
5a・・・駆動軸
5b・・・従動軸
6a、6b・・・ブッシュ
11・・・油抜き溝

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