專利名稱：齒輪泵或馬達的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種設置相互嚙合的一對齒輪的液壓齒輪泵或馬達。
在設置一對齒輪的齒輪泵或馬達中，由于幾乎都設定嚙合度超過1，在齒輪間嚙合部的齒與齒有兩點接觸，在該接觸點間產(chǎn)生困油現(xiàn)象。于是，由于該困油空間的容積隨齒輪轉動發(fā)生變化，在該困油空間內被關在里面的油被壓縮或膨脹，其壓力上下波動。因該壓力變化成為產(chǎn)生振動及噪音的主要原因，所以以往，在接觸齒輪側面?zhèn)劝宓鹊南鄳恢蒙?，設置使該困油空間與高壓部或低壓部連通的排油槽，通過該排油槽使困油空間的油向高壓部或低壓部排出或吸入，降低困油空間內油的壓力。此外，在設定嚙合度為1時，理論上講不產(chǎn)生油的壓縮或膨脹，但由于實際上油是通過齒與齒間很小的間隙流入流出，不管怎樣在該部分將產(chǎn)生壓力損失，也會引起油的壓縮或膨脹。因此，同嚙合度超過1的情況相同，在側板上設置排油槽。
但是，即使這樣，由于齒輪的寬度變厚，及轉數(shù)增大等，當困油空間的容積變化量比油的流出流入通路排油槽的截面大時，在該排油槽的壓力損失等的影響下，困油空間內的油產(chǎn)生壓力變化，也產(chǎn)生振動及噪音。然而，為使排油槽的截面變大，必須增大排油槽的深度，但要使設置排油槽的部件厚度增大，這將增大齒輪泵或馬達自身的大小，因此無法使排油槽的截面積變大到一定程度以上。
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種齒輪泵或馬達。
本發(fā)明為設置相互嚙合的一對齒輪的齒輪泵或馬達，其特征是在相鄰的齒與齒的中間部，于對兩齒輪間的嚙合沒有用的部分上設置凹部，這樣由所述嚙合形成的困油空間的容積比用帶有普通齒型曲線的齒輪所得到的困油空間的容積擴大了。
如有這樣的凹部，不但不必增大齒輪泵或馬達自身的大小，而且使困油空間的容積變大，使由于困油空間的壓縮或膨脹所造成的容積變化比相對地減少，使在困油空間內困入的油的壓力變化幅度變小，能降低噪音及振動。這里，所謂的容積變化比為相對困油空間的基本容積(例如最大容積)的困油空間的容積變化量的比例。
以下對附圖作簡單的說明。


圖1為本發(fā)明的一實施例齒輪泵或馬達的主視圖。
圖2為沿圖1A-A線的剖面圖。
圖3、圖4、圖5為說明實施例的動作的說明圖。
圖6、圖7、圖8為說明已有實例動作的說明圖。
圖中，1-齒輪；2-齒；3-凹部(空間擴大槽)；AR-困油空間。圖中其它數(shù)字和符號在下面的說明中一并給予說明。
下面參照圖1-圖5說明本發(fā)明的一實施例。
本實施例的齒輪泵或馬達，例如為內裝一對齒輪的外接型裝置。圖1所示為適于本實施例的齒輪泵或馬達的齒輪1外觀形狀的主視圖，圖2為在圖中1的A-A線的剖面圖。
齒輪1帶有軸4和在軸4上成整體周設的多個齒2。眾所周知，該齒2的齒形、相互嚙合部分的齒形曲線，例如為漸開曲線。而且，設定嚙合度大于1，隨兩齒輪1的轉動，如圖3所示，在兩齒輪1嚙合范圍的嚙合部，兩齒輪1的齒2與齒2在P1、P2兩點接觸，在該接觸點間產(chǎn)生困油現(xiàn)象。
然后，在本實施例，如圖1、2所示，在每個齒輪1，對處于相鄰的齒2與齒2間的齒底進行加工，設置由齒輪1的一側近端部向另一側近端部貫穿成凹部的空間擴大槽3。該空間擴大槽3為向軸心穿設的，使該底面引起的形狀設定截面成半圓形的圓滑狀，能避開由油壓力造成的應力集中。
對于具有這樣齒輪1的齒輪泵或馬達的動作，在與不設置空間擴大槽3的已有的齒輪泵或馬達進行比較的同時，基于圖3-8進行說明。其圖3-8為擴大齒輪1的嚙合部6所示的動作說明圖。這些圖中，虛線表示基圓BL，點劃線表示齒圓PL，雙點劃線KL表示嚙合線。而且，為便于說明，在同圖中及以后的動作說明，把齒2作為齒2(1)-齒2(4)進行區(qū)別表示。另外，在已有的裝置和本實施例的裝置中對同樣的部件給與同一符號。
圖3為本實施例的兩齒輪1形成困油空間AR瞬間，即示出困油起始的狀態(tài)，圖4為困油空間AR放開瞬間，即示出困油的終止狀態(tài)。而圖5示出圖3和圖4的中間時刻的狀態(tài)。另外，圖6示出在沒設置空間擴大槽3的已有的齒輪泵或馬達的困油起始的狀態(tài)，為與圖3相對應的狀態(tài)。圖7示出困油的終止狀態(tài)，為與圖4相對應的狀態(tài)。而圖8示出圖6與圖7的中間時刻的狀態(tài)，為與圖5相對應的狀態(tài)。
如對于困油現(xiàn)象補充說明，在圖3-圖8，由于一個齒輪的齒2(1)與另一個齒輪的齒口(2)在接觸點P2接觸，相鄰齒2(1)的齒2(3)與相鄰齒2(2)的齒2(4)在接觸點P1接觸，形成由齒2(1)-(4)所包圍用圖中斜線所表示的困油空間AR、ARP。而且，眾所周知，接觸點P2、P1從困油開始至困油終止間，在相互的基圓BL的連接線的齒合線KL上移動。
然而，在已有的裝置中，于圖6所示的困油開始所形成的困油空間ARP的容積為V1，在圖8所示中間時刻容積最小，為V2。然后隨轉動該容積增大，在圖7所示的困油終點容積再次成為V1。因此，已有裝置的容積變化比ε1可用下式(1)表示。
ε1=(V1-V2)/V1 (1)對于此，在本實施例中，由于在困油空間AR內存在兩個空間擴大槽3，在圖3所示的困油開始所形成的困油空間AR的容積也增大2倍的空間擴大槽3的容積V、其值為V1+2V。另一方面，從困油空間AR的困油開始至困油終止間的容積變化量，等于已有的容積變化量，該值為V1-V2。因此，按本實施例的困油空間AR的容積變化比ε用下式(2)表示。
ε=(V1+2.V)-(V2-2.V)/(V1+2.V)=(V1-V2)/(V1+2.V) (2)比較式(1)和(2)非常清楚，與已有的容積變化比ε1相比，本實施例的容積變化比ε的分母值增加了2.V，可以理解，本實施例的容積變化比ε比已有的容積變化比ε變小。
也就是說，按本實施例，因為能使困油空間AR的容積變化比ε變小，使在困油空間AR所包圍的油的壓力變動幅度變小，所以能降低由該壓力變動引起的噪音及振動的發(fā)生。而且，齒輪泵或馬達的自身不用變大，無損于裝置的緊湊性。
此外，本發(fā)明并不只局限上述的實施例。例如，在上述中的齒輪泵或馬達，是以不帶排油槽的前提進行說明，在實際的齒輪泵或馬達中，設置(圖沒示出的)使困油空間與高壓部或低壓部連通的排油槽。于是，有該排油槽、用該排油槽對壓力損失等的影響，也對起因困油空間容積變化的壓力變動產(chǎn)生很大作用。因此，在帶有排油槽的齒輪泵或馬達，也適用于本發(fā)明，同樣能得到降低噪音和振動的效果。對采用其他各種降低噪音及振動措施的齒輪泵或馬達也適用于本發(fā)明，也能得到相加的效果。
另外，即使設定嚙合度為1的齒輪泵或馬達，實際上通過齒與齒很小的間隙油的流動，總是在該部分產(chǎn)生壓力損失，引起油的壓縮和膨脹。因此，對設定嚙合度為1的齒輪泵或馬達，也適用本發(fā)明，并可得到同樣的作用效果。
而且，凹部不一定象實施例的槽狀，也可形成多數(shù)孔等，只要能使困油空間增大即可，其形成位置也不限于在齒底，也可以直到齒的基端部。另外，也可以只在一個齒輪上設置該凹部。并且，本發(fā)明對齒型也設有限定，進一步講不只是外接型，也適于內接型的齒輪泵或馬達，能產(chǎn)生同樣的效果。
此外，對裝置各部的結構也不限于圖示實例，在不離開本發(fā)明內容的范圍內，可有各種變型。
由以上所述，按本發(fā)明，因為在相鄰的齒與齒的中間部分對嚙合沒有用的部分設置凹部，擴大了由嚙合所形成的困油空間的容積，與帶有已有普通的齒型曲線的齒輪的裝置相比，沒有損失裝置的緊湊性、減少由于困油空間的壓縮或膨脹的容積變化比、使被包圍在該困油空間的油壓力變動幅度變小，能降低噪音、振動。
權利要求
1．一種齒輪泵，設置相互嚙合的一對齒輪，其特征是在相接的齒與齒的中間部分，于對兩齒輪間的嚙合沒有用的部分設置凹部，擴大了由所述嚙合形成的困油空間的容積。
2．一種馬達，設置相互嚙合的一對齒輪，其特征是在相接的齒與齒的中間部分，于對兩齒輪間的嚙合沒有用的部分設置凹部，擴大了由所述嚙合形成的困油空間的容積。
全文摘要
一種齒輪泵或馬達,在其齒輪1,對處于相鄰的齒2與齒2間的齒底21的部位進行加工,設置由齒輪1的一側近端部向另一側近端部貫穿成凹部的空間擴大槽3,通過增大困油空間AR的容積,相對地使該容積變化比變小、降低了包圍在困油空間AR的油的壓力變動幅度。這種結構的齒輪泵或馬達,無損于緊湊結構,使困油空間內的油壓力變化幅度小,能降低噪音與振動。
文檔編號F04C2/18GK1224806SQ9810180
公開日1999年8月4日 申請日期1998年4月29日 優(yōu)先權日1998年1月27日
發(fā)明者小松浩司 申請人:株式會社島津制作所