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摘要
申请专利号:

CN201380043946.X

申请日:

2013.06.27

公开号:

CN104583598A

公开日:

2015.04.29

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F04C 2/18申请日:20130627|||公开

IPC分类号:

F04C2/18

主分类号:

F04C2/18

申请人:

住友精密工业股份有限公司

发明人:

竹田博昭; 细川哲朗

地址:

日本兵库县尼崎市扶桑町1番10号

优先权:

专利代理机构:

北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司11139

代理人:

孙皓晨; 李林

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内容摘要

本发明的液压装置至少包括一对螺旋齿轮(20、23)、收纳这一对螺旋齿轮(20、23)的主体(3)、支持各齿轮(20、23)的旋转轴(21、24)的轴承部件(40、44)、及呈液密状固定设置在主体的两端面的盖板(7、8、11)。在与受到相同方向的两个推力(Fma、Fpa)的齿轮(20)的旋转轴(21)端面对向的盖板(8)的该对向部分形成气缸孔(8a),且在该气缸孔(8a)中嵌插活塞(9)。使高压侧的液压液体作用于活塞(9)的背面,而将该活塞(9)压抵于旋转轴(21)的端面,使大小与两个推力(Fma、Fpa)的合力大致均衡的阻力作用于旋转轴(21)。利用该阻力与作用于齿轮(20)的推力(Fma、Fpa)相抵消。

权利要求书

权利要求书
1.  一种液压装置,至少包括:
一对螺旋齿轮,分别具有以从两端面分别向外侧延伸出的方式设置的旋转轴,且齿部相互咬合,且分别具有在齿顶及齿底包含圆弧部的齿形,在咬合部形成从齿宽方向的一端部连续到另一端部的接触线;
主体,两端部开口,且在内部具有将所述一对齿轮以咬合状态收纳的液压室,该液压室具有供所述各齿轮的齿顶外表面滑动接触的圆弧状的内周面;
一对轴承部件,在所述主体的液压室内,分别配设在所述各齿轮的两侧,且支持所述各齿轮的旋转轴使它们自由旋转;及
一对盖板,分别呈液密状固定设置在所述主体的两端面而密封所述液压室;且
以所述一对齿轮的咬合部为边界,所述液压室的一侧被设定为低压侧,另一侧被设定为高压侧,并且所述主体包括在所述低压侧的液压室的内表面开口的流路、以及在所述高压侧的液压室的内表面开口的流路;且所述液压装置的特征在于:
所述一对齿轮内的因所述咬合而受到的推力与因所述高压侧的液压液体而受到的推力成为相同方向的齿轮的旋转轴是该推力作用的方向侧的旋转轴,在与该旋转轴端面对向的所述盖板的该对向部分形成气缸孔,且形成对该气缸孔供给所述高压侧的液压液体的流路,并且在该气缸孔中嵌插活塞使其可抵接于与该气缸孔对向的所述旋转轴端面,使高压侧的液压液体作用于该活塞的背面,而将该活塞压抵于所述旋转轴端面,使大小与所述两个推力的合力大致均衡的阻力作用于所述旋转轴端面,另一方面,
在与另一齿轮的旋转轴端面对向的所述盖板的该对向部分未形成气缸孔,
进而,将所述一对螺旋齿轮的齿形设为如下齿形,即,重叠咬合率εβ与正面咬合率εα的比即咬合率比εr(=εβ/εα)满足2≦εr≦3。

2.  根据权利要求1所述的液压装置,其特征在于:包括密封部件,该密封部件分别安装在所述一对盖板与所述一对轴承部件的各对向面间,且具备划分该对向面间的空间的弹性;
进而,所述液压装置构成为,所述一对轴承部件是以分别抵接于所述各齿轮的端面的方式配设,并且将所述高压侧的液压液体供给到所述一对盖板与所 述一对轴承部件的对向面间的由所述密封部件划分而成的空间内,且
所述一对齿轮及所述一对轴承部件构成为可通过所述密封部件的弹性变形而在所述旋转轴的轴线方向上移动。

3.  根据权利要求1所述的液压装置,其特征在于,其包括:
一对侧板,分别安装在所述一对齿轮与所述一对轴承部件之间,且以分别抵接于所述各齿轮的端面的方式配设;及
密封部件,分别安装在所述一对侧板与所述一对轴承部件之间,且具备划分该一对侧板与一对轴承部件的各对向面间的空间的弹性;
进而,所述液压装置构成为,将所述高压侧的液压液体供给到所述一对侧板与所述一对轴承部件的各对向面间的由所述密封部件划分而成的空间内,且
所述一对齿轮及所述一对侧板构成为可通过所述密封部件的弹性变形而在所述旋转轴的轴线方向上移动。

4.  根据权利要求1至3中任一项所述的液压装置,其特征在于:
将作用于所述活塞的阻力的大小设定在所述两个推力的合力的0.9倍~1.1倍的范围内。

说明书

说明书液压装置
技术领域
本发明涉及一种具备齿面相互咬合的一对齿轮的液压装置,更详细来说,涉及一种使用螺旋齿轮作为所述一对齿轮的液压装置,该螺旋齿轮具有分别在齿顶及齿底包含圆弧部的齿形,且在咬合部形成从齿宽方向的一端部连续到另一端部的接触线。
背景技术
所述液压装置中有液压泵或液压电动机等,该液压泵是利用适当驱动电动机使一对齿轮旋转,通过该齿轮的旋转动作对液压液体进行加压而使其喷出,该液压电动机是导入预先经加压的液压液体而使所述齿轮旋转,将所述齿轮的旋转轴的旋转力用作动力。
一般来说,该液压装置具备如下构造:相互咬合的一对齿轮被收纳在外壳内,并且从该各齿轮的两端面分别向外侧延伸设置的各旋转轴被收纳在该外壳内且旋转自如地由配设在所述各齿轮的两侧的轴承部件支持。
以往,所述一对齿轮是使用各种形状的齿轮,其中也存在使用螺旋齿轮的液压装置。因为该螺旋齿轮为齿斜向倾斜的构造,所以齿轮的每个齿被分散,因此具有噪音小的特性,但另一方面,当将该螺旋齿轮用作液压装置时,具有如下特性,即,因齿的咬合而导致产生轴向的力(推力),另外,因齿面受到液压液体的压力而导致同样地产生推力。
该推力会因齿轮的旋转而周期性地变动,从而引起如下等问题:因该周期性变动导致齿轮及轴承部件振动而产生噪音,或者因振动而导致齿轮的端面与轴承部件的端面之间产生间隙,通过该间隙而产生从高压侧向低压侧的泄漏。
因此,为了解决这种问题,提出了一种液压装置(具体来说是齿轮泵),该液压装置构成为,使超过所述推力的相反方向的力(阻力)作用于各旋转轴,从而抑制齿轮向轴向移位(参照美国专利第6887055号说明书(专利文献1))。将该专利文献1所记载的齿轮泵的构成示于图17中。
如图17所示,该齿轮泵100包括:主体101,在内部形成着液压室101a;及一对螺旋齿轮115、120,以齿部相互咬合的状态插入到所述液压室101a。该一对齿轮115、120中,齿轮115为驱动齿轮,齿轮120为从动齿轮,由同样地插入到所述液压室101a内的轴衬110a、110b、110c、110d支持旋转轴116、121使它们分别自由旋转。
另外,在主体101的前端面,利用密封件(seal)呈液密状固定设置着前盖(front cover)102,另一方面,在主体101的后端面,同样地利用密封件呈液密状固定设置着中间板106,在该中间板106的后端面,同样地利用密封件呈液密状固定设置着后盖(rear cover)104。由这些主体101、前盖102、中间板106及后盖104构成密封液压室101a的外壳。此外,插通到前盖102的贯通孔102a并向前盖102的外侧延伸设置的旋转轴116是利用未图示的密封件而密封该旋转轴116的外周面与所述贯通孔102a的内周面之间。
而且,液压室101a是以一对齿轮115、120的咬合部为边界被划分成高压侧与低压侧这两部分,通过适当驱动源使驱动齿轮115旋转驱动,当一对齿轮115、120旋转时,会从未图示的吸入口向低压侧导入液压液体,所导入的液压液体一面通过一对齿轮115、120的作用被加压一面被导向高压侧,成为高压的液压液体从未图示的喷出口被喷出。
另外,所述中间板106中,在与所述旋转轴116、121分别对应的部分贯穿形成着贯通孔106a、106b,在该贯通孔106a、106b分别嵌插着活塞108、109。另外,在所述后盖104的与中间板106抵接的面(前表面),形成着与包含所述贯通孔106a、106b在内的区域对应的凹状的液压室104a,将所述高压侧的液压液体经由适当流路供给到该液压室104a。进而,将高压侧的液压液体经由适当流路供给到中间板106的前表面与轴衬110a、110c的后表面之间。
根据具备以上构成的齿轮泵100,在齿轮泵100的工作过程中,高压侧的液压液体被供给到后盖104的液压室104a,利用该高压的液压液体将活塞108、109分别向前方推压,从而利用该活塞108、109隔着旋转轴116、121将齿轮115、120向前方推压,并且利用供给到中间板106的前表面与轴衬110a、110c的后表面之间的高压的液压液体将轴衬110a、110c分别向前方推压,通过这些作用,将轴衬110a、110c、齿轮115、120及轴衬110b、110d一体地向前方推压,从而将轴衬110b、110d压抵于前盖102的后端面。
此外,将包含轴衬110a、110c、齿轮115、120及轴衬110b、110d的构造 体一体地向前方推压的推压力设定为超过因齿轮115、120的旋转而产生的推力的力。另外,活塞108、109的受压面积(截面积)的大小是根据作用于驱动齿轮115及从动齿轮120的推力而设定,活塞108的截面积大于活塞109的截面积。
如上所述,在使用螺旋齿轮的液压装置中,因螺旋齿轮的旋转而产生的推力会导致产生振动或噪音,或导致产生从高压侧向低压侧的泄漏,但根据该齿轮泵100,由于将包含轴衬110a、110c、齿轮115、120及轴衬110b、110d的构造体以超过所述推力的力一体地向前方推压而压抵于前盖102的后端面,因此齿轮115、120及轴衬110a、110b、110c、110d不会振动,从而防止产生由所述振动引起的噪音或泄漏的问题。
此外,作为使用螺旋齿轮的齿轮泵,除了所述专利文献1所公开的齿轮泵以外,以往还已知有日本专利特开平2-95789号公报(专利文献2)所公开的齿轮泵、或日本专利实公昭47-16424号公报(专利文献3)所公开的齿轮泵。
在所述专利文献2所公开的齿轮泵中,使被驱动流体的压力作用于驱动齿轮的与输出侧为相反侧的轴端面,使因该压力而导致作用于驱动轴的推力、与因齿轮的咬合而导致作用于驱动轴的推力相抵消。
另外,在所述专利文献3所公开的齿轮泵中,与所述专利文献1所公开的齿轮泵同样地,分别使由受压液产生的推力作用于驱动齿轮及从动齿轮的轴端,从而使该推力与作用于驱动齿轮及从动齿轮的推力相抵消。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]美国专利第6887055号说明书;
[专利文献2]日本专利特开平2-95789号公报;
[专利文献3]日本专利实公昭47-16424号公报。
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而,在所述各以往的齿轮泵中,存在如下说明的问题。即,首先,在所述专利文献1所记载的齿轮泵100中,虽可防止由振动引起的噪音或泄漏问题,但由于将包含轴衬110a、110c、齿轮115、120及轴衬110b、110d的构造体始终以超过所述推力的力一体地向前方推压,而压抵于前盖102的后端面,因此轴衬110a、110b、110c、110d的各端面处于始终以相当大的压力滑动接触于齿 轮115、120的端面的状态,因此,存在轴衬110a、110b、110c、110d的各端面产生烧痕的问题。而且,如果这种状态长时间持续,那么最终会导致轴衬110a、110b、110c、110d的各端面损伤,而产生噪音或从该部分产生泄漏,进而,也可能发生齿轮115、120或轴衬110a、110b、110c、110d、主体101等部件破损这种最坏的事态。
另外,在专利文献2所公开的齿轮泵中,使液压只作用于驱动轴的轴端,而将与该液压相应的推力施加至驱动轴,但该推力是对抗因驱动齿轮与从动齿轮的咬合而产生的推力的力,在该齿轮泵中,对于因作用于驱动齿轮及从动齿轮的液压而产生的推力未作任何考虑。因此,该齿轮泵无法缓和周期性地变动的推力,另外,无法适度地维持螺旋齿轮的端面与所接触的部件之间的接触压力。因此,无法消除产生噪音或泄漏的问题。另外,在专利文献2中仅公开了使推力作为阻力作用于驱动轴这一方面,但具体作用何种大小的阻力为宜则完全不明确。
另一方面,在专利文献3中,公开了作用于螺旋齿轮的两个推力、即因咬合而产生的推力、与因液压而产生的推力的具体大小。然而,根据本发明者等人进行锐意研究后所获得的见解,明确了如下情况:在具有如下齿形的螺旋齿轮的情况下,与专利文献3所公开的推力不同大小的推力作用于螺旋齿轮,所述齿形为在齿顶及齿底包含圆弧部,且在咬合部形成从齿宽方向的一端部连续到另一端部的接触线。因此,在这种齿形的螺旋齿轮的情况下,即便使专利文献3所公开的推力作用于各旋转轴,仍无法缓和周期性地变动的推力,另外,也无法适度地维持螺旋齿轮的端面与所接触的部件之间的接触压力,从而无法消除产生噪音或泄漏的问题。
另外,所述专利文献1~3所公开的齿轮泵完全未考虑到机械效率,在不考虑所述机械效率的情况下,无法严格地抵消作用于螺旋齿轮的推力,而导致不能完全解决所述各问题。
进而,本发明者等人进行锐意研究后获得了如下见解:在所述螺旋齿轮、即具有如下齿形的螺旋齿轮的情况下,可能存在推力未作用于从动齿轮侧的情况,所述齿形为在齿顶及齿底包含圆弧部,且在咬合部形成从齿宽方向的一端部连续到另一端部的接触线。
本发明是鉴于以上实际情况而完成的,其目的在于提供一种液压装置,该液压装置使用具有如下齿形的螺旋齿轮,即,在齿顶及齿底包含圆弧部,且在 咬合部形成从齿宽方向的一端部连续到另一端部的接触线,该液压装置能够缓和周期性地变动的推力,且适度地维持该螺旋齿轮的端面与所接触的部件之间的接触压力,并且可较好地维持其密接性,从而能够有效地抑制噪音或泄漏的产生。
[解决问题的技术手段]
用来解决所述问题的本发明涉及一种液压装置,该液压装置包括:
一对螺旋齿轮,分别具有以从两端面分别向外侧延伸出的方式设置的旋转轴,且齿部相互咬合,且分别具有在齿顶及齿底包含圆弧部的齿形,在咬合部形成从齿宽方向的一端部连续到另一端部的接触线;
主体,两端部开口,且在内部具有将所述一对齿轮以咬合状态收纳的液压室,该液压室具有供所述各齿轮的齿顶外表面滑动接触的圆弧状的内周面;
一对轴承部件,在所述主体的液压室内,分别配设在所述各齿轮的两侧,且支持所述各齿轮的旋转轴使它们自由旋转;及
一对盖板,分别呈液密状固定设置在所述主体的两端面而密封所述液压室;且
以所述一对齿轮的咬合部为边界,所述液压室的一侧被设定为低压侧,另一侧被设定为高压侧,并且所述主体包括在所述低压侧的液压室的内表面开口的流路、以及在所述高压侧的液压室的内表面开口的流路。
另外,本发明的液压装置包括密封部件,该密封部件分别安装在所述一对盖板与所述一对轴承部件的各对向面间,且具备划分该对向面间的空间的弹性;且
所述液压装置构成为,所述一对轴承部件以分别抵接于所述各齿轮的端面的方式配设,并且将所述高压侧的液压液体供给到所述一对盖板与所述一对轴承部件的对向面间的由所述密封部件划分而成的空间内,且所述一对齿轮及所述一对轴承部件构成为可通过所述密封部件的弹性变形而在所述旋转轴的轴线方向上移动。
或者,本发明的液压装置包括一对侧板,该一对侧板分别安装在所述一对齿轮与所述一对轴承部件之间,且以分别抵接于所述各齿轮的端面的方式配设,并且本发明的液压装置包括密封部件,该密封部件分别安装在该一对侧板与所述一对轴承部件之间,且具备划分该一对侧板与一对轴承部件的各对向面间的空间的弹性,进而,所述液压装置构成为,将所述高压侧的液压液体供给到所 述一对侧板与所述一对轴承部件的各对向面间的由所述密封部件划分而成的空间内,且所述一对齿轮及所述一对侧板构成为可通过所述密封部件的弹性变形而在所述旋转轴的轴线方向上移动。
而且,在本发明中,所述各液压装置构成为,所述一对齿轮内的因所述咬合而受到的推力与因所述高压侧的液压液体而受到的推力成为相同方向的齿轮的旋转轴是该推力作用的方向侧旋转轴,在与该旋转轴端面对向的所述盖板的该对向部分形成气缸孔,且形成对该气缸孔供给所述高压侧的液压液体的流路,并且在该气缸孔中嵌插活塞使其能抵接于与该气缸孔对向的所述旋转轴端面,使高压侧的液压液体作用于该活塞的背面,而将该活塞压抵于所述旋转轴端面,使大小与所述两个推力的合力大致均衡的阻力作用于所述旋转轴端面,另一方面,所述各液压装置成为在与另一齿轮的旋转轴端面对向的所述盖板的该对向部分未形成气缸孔的构成。
如上所述,在使用螺旋齿轮的液压装置中,因齿咬合而产生推力(以下称为“咬合推力”),并且因齿面受到液压液体的压力而同样地产生推力(以下称为“受压推力”)。
这些推力中的受压推力同样地作用于所述一对齿轮的齿面,因此沿相同方向作用于该一对齿轮。另一方面,咬合推力是因齿部的咬合而产生,相互作为反作用力而发挥作用,因此沿完全相反的方向作用于一对齿轮。因此,对于其中一齿轮,咬合推力与受压推力成为相同方向,作为咬合推力与受压推力的合力的推力作用于该其中一齿轮。另一方面,对于另一齿轮,咬合推力与受压推力成为完全相反的方向,咬合推力与受压推力的差量的推力作用于该另一齿轮。
而且,根据本发明者等人的见解,在所述螺旋齿轮为具有如下齿形的齿轮(以下将该螺旋齿轮称为“连续接触线咬合齿轮”)的情况下,存在所述咬合推力与受压推力成为相同大小的情况,且能够在实用的机械效率的范围内实现液压装置,所述齿形为分别在齿顶及齿底包含圆弧部且在咬合部形成从齿宽方向的一端部连续到另一端部的接触线,且该齿轮的重叠咬合率εβ与正面咬合率εα的比即咬合率比εr(=εβ/εα)满足2≦εr≦3。
这样一来,在咬合推力与受压推力为相同大小的情况下,对于所述另一齿轮,受压推力与咬合推力相抵消,而成为推力未作用于该另一齿轮的状态。
另一方面,在本发明中,如上所述,将活塞压抵于咬合推力与受压推力的合力所作用的齿轮的旋转轴的端面,利用该活塞使大小与所述合力大致均衡的 阻力作用于该旋转轴的端面,因此成为推力也未作用于该其中一齿轮的状态。
这样一来,在本发明的液压装置中,可实现所述一对齿轮中的两个齿轮均未受到推力方向的力的状态。因此,根据本发明,不会像所述以往那样产生如下等问题,即,在滑动接触于一对齿轮的两端面的轴承部件或侧板产生由推力引起的烧痕,或者一对齿轮的两端面、轴承部件及侧板破损。
另外,在本发明的液压装置中,通过只对其中一齿轮的旋转轴设置用来使反作用力作用的活塞,而可实现对两个齿轮均未作用推力的状态,因此可抑制液压装置的制造成本,并且谋求所述问题的解决。
另外,在不考虑机械效率的情况下,所述“连续接触线咬合齿轮”优选为具有所述咬合率比εr成为2或3的齿形。根据本发明者等人的见解,在假定本发明的液压装置中的输入值与输出值相等、即机械效率为100%的情况下,在所述咬合率比εr成为2或3的齿形的情况下,成为具备实用的齿轮的液压装置,而且可使所述咬合推力与受压推力成为相同大小,从而可获得所述效果。
另外,在本发明中,使高压侧的液压液体作用于抵接在该一对齿轮的两端面的轴承部件或侧板的背面,而使该轴承部件或侧板密接于一对齿轮的两端面,并且将一对齿轮与密接于该一对齿轮的轴承部件或侧板设置为可通过密封部件的弹性变形而在旋转轴的轴向上移动,因此即便假设所述各推力产生周期性变动,或该液压装置产生突发性振动,通过使一对齿轮与轴承部件或侧板在旋转轴的轴向上移动,这种变动或突发性振动也会被吸收,从而抑制由所述变动或振动导致产生噪音。另外,利用作用于背面的高压侧的液压液体使轴承部件或侧板密接于齿轮的两端面,因此适当地抑制液压液体经由齿轮的端面泄漏。
另外,作用于活塞的阻力的大小优选为所述合力的0.9倍~1.1倍的范围内,所述阻力是由活塞的受压面积S(mm2)决定的,将该活塞的受压面积S(mm2)设为如产生所述范围的阻力的面积。
此外,本发明中的所述“连续接触线咬合齿轮”包含渐开线(involute)齿轮、正弦曲线(sine curve)齿轮、扇形齿轮或抛物线齿轮等。
[发明的效果]
如上所述,根据本发明,在将“连续接触线咬合齿轮”用作齿轮的液压装置中,可缓和作用于该齿轮的推力,并使该齿轮成为中立状态。因此,根据本发明,不会像所述以往那样产生如下等问题,即,在滑动接触于一对齿轮的两端面的轴承部件或侧板产生由推力引起的烧痕,或者一对齿轮的两端面、轴承部件及 侧板破损。
另外,即便所述各推力产生周期性变动,或在该液压装置产生突发性振动,也能通过使一对齿轮与轴承部件或侧板在旋转轴的轴向上移动而吸收这种变动或突发性振动,从而可抑制由所述变动或振动导致产生噪音,进而,由于通过作用于背面的高压侧的液压液体使轴承部件或侧板密接于齿轮的两端面,因此可适当地抑制液压液体经由齿轮的端面泄漏。
附图说明
图1是表示本发明的一具体实施方式的油压泵的俯视剖视图。
图2是图1中的箭头A-A方向的前视剖视图。
图3是表示本具体实施方式的油压泵的轴衬的俯视图。
图4是图3中的箭头B方向的侧视图。
图5是用来对咬合推力进行说明的说明图。
图6是用来对受压推力进行说明的说明图。
图7是用来对受压推力进行说明的说明图。
图8是表示齿轮的咬合的具体形态的说明图。
图9是表示齿轮的咬合的具体形态的说明图。
图10是表示齿轮的咬合的具体形态的说明图。
图11是表示齿轮的咬合的具体形态的说明图。
图12是用来对齿轮的受压面积进行说明的说明图。
图13是用来对齿轮的受压面积进行说明的说明图。
图14是表示本发明的另一具体实施方式的油压泵的俯视剖视图。
图15是表示图14所示的具体实施方式的轴衬的侧视图。
图16是表示本发明的又一具体实施方式的油压泵的俯视剖视图。
图17是表示以往的齿轮泵的俯视剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的具体实施方式进行说明。此外,本例的液压装置为油压泵,使用液压油作为液压液体。
如图1及图2所示,该油压泵1包括:外壳2,在内部形成着液压室4;一对螺旋齿轮即所述“连续接触线咬合齿轮”(以下,简称为齿轮)20、23,配设在 该液压室4内,分别具有如下齿形,即,在齿顶及齿底包含圆弧部,且在咬合部形成从齿宽方向的一端部连续到另一端部的接触线;作为一对轴承部件的轴衬40、44;及一对侧板30、32。
所述外壳2包含:主体3,从一端面朝向另一端面形成着所述液压室4,所述液压室4具有截面形状呈大致8字状的空间;前盖7,介隔密封件12而呈液密状固定在该主体3的所述一端面(前端面);中间盖8,同样地介隔密封件13而呈液密状固定在主体3的所述另一端面(后端面);及端盖11,介隔密封件14而呈液密状固定在该中间盖8的后端面;且利用所述前盖7及中间盖8封闭所述液压室4。
所述一对齿轮20、23中的一个齿轮为驱动齿轮20,另一个齿轮为从动齿轮23,驱动齿轮20的齿部成为右扭转,从动齿轮23的齿部成为左扭转。从各齿轮20、23的两端面沿着轴向分别延伸设置着旋转轴21、24,这些一对齿轮20、23以相互咬合的状态插入到所述液压室4内,其齿顶外表面滑动接触于所述液压室4的内周面3a,所述液压室4以该一对齿轮20、23的咬合部为边界被划分为高压侧与低压侧这两部分。另外,驱动齿轮20的前方侧的旋转轴21的端部形成为锥形,进而在其前端形成着螺纹部22,该螺纹部通过形成在所述前盖7的贯通孔7a而向外侧延伸出,利用油封10将该旋转轴21的外周面与贯通孔7a的内周面之间密封。
在所述主体3的一侧面形成通向所述液压室4的低压侧的吸入孔(吸入流路)5,并且在与该一侧面相对的另一侧面同样地形成着通向所述液压室4的高压侧的喷出孔(喷出流路)6。而且,这些吸入孔5及喷出孔6是以各自的轴线位于所述一对齿轮20、23的旋转轴21、24间的中心的方式设置。
所述一对侧板30、32是板状的部件,分别形成着两个贯通孔31、33,且截面形状呈大致8字状,并且成为如下状态:以在各贯通孔31、33中插通着所述各齿轮20、23的旋转轴21、24的状态配设在该齿轮20、23的两侧,且其一端面分别抵接在各齿轮20、23的包含齿部在内的整个端面。
如图3及图4所示,所述轴衬40、44是金属轴承,该金属轴承包含分别具有两个支持孔41、45且截面形状呈大致8字状的部件,并且以在各支持孔41、45分别插通着所述齿轮20、23的旋转轴21、24的状态,配设在所述一对侧板30、32的外侧,支持该旋转轴21、24使它们自由旋转。
另外,在轴衬40、44的与所述侧板30、32对向的端面,分别设置着侧视 时呈大致3字状且具有弹性的划分密封件43、47。该划分密封件43、47将轴衬40、44与侧板30、32之间之间隙50、51划分为高压侧与低压侧,将所述液压室4的高压侧的液压油经由适当流路导入到高压侧之间隙50、51,利用被导入到该间隙50、51的高压的液压油将各侧板30、32的所述一端面分别压抵于所述各齿轮20、23的端面,由此,防止高压侧的液压油向低压侧泄漏。此外,液压室4内的高压的液压油还作用于侧板30、32的齿轮20、23侧的端面,但间隙50、51内的受压面积大于齿轮20、23侧的受压面积,其结果为侧板30、32因其作用力的差而被压抵于齿轮20、23的端面。
另外,轴衬40、44的另一端面分别抵接于前盖7及端盖11的端面,由此,成为齿轮20、23的端面与侧板30、32的所述一端面抵接的状态、及各侧板30、32的所述另一端面与设置在各轴衬40、44的划分密封件43、47抵接的状态,并且成为对这些齿轮20、23、侧板30、32及轴衬40、44赋予了预压的状态。
另外,所述中间盖8中,在与所述齿轮20的后部侧的旋转轴21的端面对向的部分形成气缸孔8a,在该气缸孔8a内嵌插着活塞9。而且,在端盖11的与所述气缸孔8a对应的部分形成着凹部11a,对该凹部11a,经由未图示的流路供给所述液压室4内的高压侧的液压油,从而使所述高压侧的液压油作用于该活塞9的背面(后端面)。
如上所述,本例的齿轮20的齿部成为右扭转,齿轮23的齿部成为左扭转。因此,如果使齿轮20向箭头方向旋转(右旋转),那么因高压的液压油作用于齿轮20的齿部所产生的朝向后方的受压推力Fpa、及因齿轮20、23的咬合而产生的同样地朝向后方的咬合推力Fma作用于该齿轮20,从而作为这些受压推力Fpa与咬合推力Fma的合力的合成推力Fx作用于该齿轮20。
本例的所述活塞9的截面积(受压面积)的大小是以如下方式设定:通过使高压的液压油作用于该活塞9的背面,而产生与作用于所述齿轮20的所述合成推力Fx大致均衡而将该合成推力Fx抵消的推力。
该受压推力Fpa、咬合推力Fma、及合成推力Fx理论上可计算。以下,对该理论计算式进行说明。此外,在以下的说明中使用的符号的意义如下所示。
Vth:泵(齿轮)每旋转一周的理论喷出量(m3/rev)
rw:齿轮的咬合间距圆半径(m)
b:齿轮的齿宽(m)
h:齿轮的齿高(m)
Q:泵的喷出流量(m3/sec)
Pth:未考虑损耗的泵液压(Pa)
P:考虑损耗的泵液压(Pa)
ηm:泵的机械效率
βw:齿轮的咬合扭转角(rad)
βb:齿轮的基础圆筒扭转角(rad)
Td:对驱动侧的齿轮旋转轴赋予的输入轴转矩(Nm)
n:齿轮旋转轴的转数(rev/sec)
ω:对驱动侧的齿轮旋转轴赋予的角速度(rad/sec)=2×π×n
Tm:从驱动侧的齿轮向从动侧的齿轮的咬合传递转矩(Nm)
Wp:通过驱动泵而对液体赋予的工作量(J=Nm)
Fwt:标称咬合切向力(N)
Fn:齿面法向力(N)
Fnt:正面齿面法向力(N)
αwt:咬合正面压力角(rad)
Fma:咬合推力(N)
Fpa:受压推力(N)
Fx:合成推力(N)
εα:正面咬合率
εβ:重叠咬合率
εr:咬合率比(εβ/εα)
[咬合推力]
以下,对所述咬合推力Fma的算出进行说明。
首先,在不考虑机械效率ηm的情况下,输入能量(Td×ω)与输出能量(Pth×Q)相等,因此下式成立。
(数式1)
Td×ω=Pth×Q=Pth×Vth×n
此外,如果考虑机械效率ηm,那么下式成立,
(数式2)
Td×ω=Pth×Vth×n/ηm
考虑了机械效率ηm的泵的液压(液压油的压力)P成为下式。
(数式3)
P=Pth×ηm
另外,泵的理论喷出量Vth近似于两个齿轮的理论喷出量,因此可由下式表示。
(数式4)
Vth≒2π×rw×h×b
另外,根据数式1、数式4及ω=2π×n的关系,泵的驱动转矩与液压的关可由下式表示。
(数式5)
Td≒2π×rw×h×b×Pth×n/ω=rw×h×b×Pth
进而,泵的齿轮具有相同的几何学形状,其工作量相等,因此从驱动齿轮向从动齿轮传递的咬合传递转矩Tm可由下式表示。
(数式6)
Tm≒0.5Td=0.5rw×h×b×Pth
所述咬合传递转矩Tm与在咬合间距圆上产生的标称切向力(标称咬合切向力)Fwt具有下式的关系。
(数式7)
Fwt=Tm/rw
另外,如图5所示,标称咬合切向力Fwt是将齿面法向力Fn投影到齿轮正面截面所得的正面齿面法向力Fnt的咬合间距圆周方向成分,因此它们的关可由下式表示。
(数式8)
Fwt=Fnt×cosαωt
(数式9)
Fnt=Fn×cosβb
(数式10)
Fn=Fwt/(cosαωt×cosβb)
(数式11)
Fma=Fn×sinβb
而且,根据所述数式8~11,咬合推力Fma可由下式表示。
(数式12)
Fma=Fwt×tanβb/cosαωt
另外,根据螺旋齿轮的基础理论,存在如下关系:
tanβb=tanβw×cosαωt
因此,根据该关与所述数式6、7及12,咬合推力Fma最终可由下式表示。
(数式13)
Fma≒0.5h×b×Pth×tanβw
利用该数式13而算出的咬合推力Fma作用于所述齿轮20、23。
[受压推力]
如图6所示的螺旋齿轮(连续接触线咬合齿轮)具有如下齿形,即,在齿顶及齿底包含圆弧部,且在咬合部形成从齿宽方向的一端部连续到另一端部的接触线(咬合接触线),所述螺旋齿轮利用该咬合接触线,而被分断为喷出侧与吸入侧,因此由跨越该接触线的两侧的压力差所致的作用力作用于形成接触线的齿,该作用力的沿齿轮轴的推力方向的成分即受压推力Fpa可通过使将液压所作用的齿面投影到齿轮轴(旋转轴)的直角截面所得的面积(参照图7)乘以液压力而求
出。
而且,该受压推力Fpa根据一对齿轮的咬合方式而不同,因此必须根据咬合方式而算出该受压推力Fpa。在齿轮的领域中,作为针对这种咬合方式的指标,已知有正面咬合率εα与重叠咬合率εβ这两种指标。一般来说,将沿齿的法线方向测得的齿之间隔称为法向间距,将在作用线上实际咬合的长度称为咬合长度,所述正面咬合率εα为咬合长度除以法向间距所得的值。另外,在螺旋齿轮的情况下,由于齿线(tooth trace)扭转,因此相比平齿轮,一对齿更长地咬合,将由该扭转所致的咬合率的增量称为重叠咬合率εβ,如果在作用面上求出因该扭转而较长地咬合的长度,那么成为b×tanβb,因此重叠咬合率εβ可由下式表示。
(数式14)
εβ=b×tanβb/pb=b×tanβw/pw
其中,pb为法向间距,pw为咬合圆上的间距。
而且,在本发明中,将正面咬合率εα与重叠咬合率εβ的比即咬合率比εr(=εα/εβ)作为螺旋齿轮的咬合方式的指标。其理由在于,由于“连续接触线咬合齿轮”根据该咬合率比εr的值不同而咬合部的接触线的状态会改变,从而液压作用于齿面的面积会改变,因此必须根据咬合率比εr的值来区分情况,求出液压作用于齿面的面积,从而算出因该液压而产生的所述受压推力Fpa。
此外,关于根据咬合率比εr的值形成何种接触线,将其具体形态示于图8~图11。图8所示的例子为1<εr<2的情况,图9所示的例子为εr=2的情况,图10所示的例子为2<εr<3的情况,图11所示的例子为εr=3的情况。在图8及图9所示的例子中,当接触线的一端位于齿底时,该接触线形成于一个齿,在图10及图11所示的例子中,同样地当接触线的一端位于齿底时,该接触线跨越两个齿而形成。
接着,对算出液压作用于齿轮的齿面的面积的方法进行说明。
图12及图13是表示齿轮咬合部的俯视图,图12表示具备咬合率比εr为1≦εr≦2的范围内的齿形的齿轮,图13表示具备咬合率比εr为2≦εr≦3的范围内的齿形的齿轮。在任一图中,均为斜实线表示齿顶的脊线,斜虚线表示齿底的线。
首先,在具备咬合率比εr为1≦εr≦2的范围内的齿形的齿轮的情况下,以咬合接触线L为边界,液压作用于a1、a2及a3的各区域。而且,液压沿相同的推力方向作用于区域a1及a3,且液压沿与其相反的推力方向作用于区域a2。因此,将一个齿面的齿底到齿顶的面积设为A,考虑到该方向的不同所产生的抵消量的有效受压面积Ap1可由以下的数式表示。
(数式15)
Ap1=A((εr-1)2+1)/2εr
同样地,在具备咬合率比εr为2≦εr≦3的范围内的齿形的齿轮的情况下,以咬合接触线L为边界,液压沿相同的推力方向作用于区域a4及a6,且液压沿与其相反的推力方向作用于区域a5,因此考虑到该方向的不同所产生的抵消量的有效受压面积Ap2可由以下的数式表示。
(数式16)
Ap2=A-A((εr-2)2+2)/2εr
如上所述,因液压而产生推力的有效受压面积根据咬合率比εr的值而不同。
接着,基于以所述方式获得的受压面积Ap1、Ap2,算出所述受压推力Fpa。此外,将所述面积A投影到齿轮轴的直角截面所得的面积Ax可根据从齿轮轴的直角截面观察到的齿的旋转角θ、咬合圆半径rw及齿高h,利用下式求出。
(数式17)
Ax=h×rw×θ=h×b×tanβw
[不考虑机械效率的受压推力]
如上所述,受压推力Fpa可通过使将液压所作用的齿面投影到齿轮轴(旋转轴)的直角截面所得的面积、即所述面积Ax乘以液压力而求出。
因此,在1≦εr≦2的情况下,因不考虑机械效率ηm的液压Pth所导致产生的受压推力Fpa1可根据所述数式15及17,由下式表示。
(数式18)
Fpa1=Pth×Ap1
=Pth×h×b×tanβw×((εr-1)2+1)/2εr
另外,在2≦εr≦3的情况下,因不考虑机械效率ηm的液压Pth所导致产生的受压推力Fpa2可根据所述数式16及17,由下式表示。
(数式19)
Fpa2=Pth×Ap2
=Pth×h×b×tanβw×(2εr-((εr-2)2+2))/2εr
[不考虑机械效率的合成推力]
根据所述数式13、18及19,在图1所示的油压泵1的情况下,作用于驱动齿轮20及旋转轴21的合成推力Fxp可由下式表示。
(数式20)
在1≦εr≦2的情况下
Fxp1=Fma+Fpa1
≒0.5h×b×Pth×tanβw
+Pth×h×b×tanβw×((εr-1)2+1)/2εr
(数式21)
在2≦εr≦3的情况下
Fxp2=Fma+Fpa2
≒0.5h×b×Pth×tanβw
+Pth×h×b×tanβw×(2εr-((εr-2)2+2))/2εr
另一方面,作用于从动齿轮23及旋转轴24的合成推力Fxg可由下式表示。
(数式22)
在1≦εr≦2的情况下
Fxg1=-Fma+Fpa1
≒-0.5h×b×Pth×tanβw
+Pth×h×b×tanβw×((εr-1)2+1)/2εr
(数式23)
在2≦εr≦3的情况下
Fxg2=-Fma+Fpa2
≒-0.5h×b×Pth×tanβw
+Pth×h×b×tanβw×(2εr-((εr-2)2+2)/2εr)
而且,根据所述数式20~23,当将咬合率比εr设定为1、2或3时,合成推力Fxp及Fxg分别成为下式。此外,将εr=1时设为Fxp1'、Fxg1',将εr=2时设为Fxp2'、Fxg2',将εr=3时设为Fxp3'、Fxg3'。
(数式24)
Fxp1'≒h×b×Pth×tanβw
(数式25)
Fxg1'≒-0.5h×b×Pth×tanβw+(Pth×h×b×tanβw)/2=0
(数式26)
Fxp2'≒h×b×Pth×tanβw
(数式27)
Fxg2'≒-0.5h×b×Pth×tanβw+(Pth×h×b×tanβw)/2=0
(数式28)
Fxp3'≒h×b×Pth×tanβw
(数式29)
Fxg3'≒-0.5h×b×Pth×tanβw+(Pth×h×b×tanβw)/2=0
这样一来,可知在不考虑机械损耗、即假设机械效率ηm为100%的情况下,当将咬合率比εr设定为1、2或3时,作用于从动齿轮23及旋转轴24的合成推力Fxg1'、Fxg2'、Fxg3'均为0,而成为推力未作用于从动齿轮23及旋转轴24的状态。另一方面,作用于驱动齿轮20及旋转轴21的合成推力Fxp1'、Fxp2'、Fxp3'均为h×b×Pth×tanβw。
根据以上所述,在不考虑机械损耗的情况下,通过将咬合率比εr设定为1、2或3,而可创造出推力未作用于从动齿轮23及旋转轴24的状态,通过对驱动齿轮20的旋转轴21施加与h×b×Pth×tanβw相同的力作为阻力,而可创造出推力未作用于驱动齿轮20、旋转轴21、从动齿轮23及旋转轴24的状态。此外,在εr≦1的情况下,无法获得实用的齿轮20、23。
这样一来,使用“连续接触线咬合齿轮”的油压泵(液压装置)中,在不考虑机 械损耗的情况下,通过将驱动齿轮20及从动齿轮23的齿形设定为咬合率比εr为2或3的齿形,而可创造出推力未作用于从动齿轮23及旋转轴24的状态,但由于液压装置必然会伴有机械损耗,因此从严格意义上来说,要求在考虑到机械效率ηm的状态下,使推力不作用于从动齿轮23及旋转轴24。因此,以下对考虑机械效率ηm的合成推力Fxp、Fxg进行研究。
[考虑机械效率的受压推力]
因考虑到机械效率ηm的液压P所导致产生的受压推力Fpa1是将所述数式18及19的Pth置换为P,而成为下式。
(数式30)
在1≦εr≦2的情况下
Fpa1=P×h×b×tanβw×((εr-1)2+1)/2εr
(数式31)
在2≦εr≦3的情况下
Fpa2=P×h×b×tanβw×(2εr-((εr-2)2+2))/2εr
[考虑机械效率的合成推力]
而且,考虑到机械效率ηm的合成推力、即作用于驱动齿轮20及旋转轴21的合成推力Fxp及作用于从动齿轮23及旋转轴24的合成推力Fxg分别成为下式。
(数式32)
在1≦εr≦2的情况下
Fxp1≒0.5h×b×Pth×tanβw
+P×h×b×tanβw×((εr-1)2+1)/2εr
(数式33)
在2≦εr≦3的情况下
Fxp2≒0.5h×b×Pth×tanβw
+P×h×b×tanβw×(2εr-((εr-2)2+2))/2εr
(数式34)
在1≦εr≦2的情况下
Fxg1≒-0.5h×b×Pth×tanβw
+P×h×b×tanβw×((εr-1)2+1)/2εr
(数式35)
在2≦εr≦3的情况下
Fxg2≒-0.5h×b×Pth×tanβw
+P×h×b×tanβw×(2εr-((εr-2)2+2)/2εr)
根据以上所述,本发明者等人使用数式34及35,对作用于从动齿轮23及旋转轴24的合成推力Fxg2成为0的情况进行了考察,发现在1≦εr≦2的情况下,无法获得实用的解。另一方面,在2≦εr≦3的情况下,可获得实用的解。
一般来说,机械效率ηm的实用范围为0.91≦ηm≦0.99的范围,在假设ηm=0.95的情况下,在所述数式35中,Fxg2成为0的εr由下式算出。此外,根据所述数式3,P=Pth×ηm。
(数式36)
0.5Pth×h×b×tanβw
=0.95Pth×h×b×tanβw×(2εr-((εr-2)2+2)/2εr)
0.5/0.95=(2εr-((εr-2)2+2)/2εr)
而且,当解该数式36的二次方程时,获得了εr=2.13、2.82这两个解。因此,在假定ηm=0.95这一机械效率的情况下,通过设为咬合率比εr成为2.13或2.82的齿形的齿轮,而可使作用于从动齿轮23及旋转轴24的合成推力Fxg2为0。
基于以上所述,在数式35中,如果求出Fxg2成为0的εr与ηm的关系,那么成为下式。
(数式37)
0.5Pth×h×b×tanβw
=ηm×Pth×h×b×tanβw×(2εr-((εr-2)2+2)/2εr)
ηm=2εr/(2×(2εr-((εr-2)2+2)))
=εr/(6εr-εr2-6)
这样一来,根据该数式37,按照假定为实用上优选的机械效率ηm,算出满足数式37的咬合率比εr,且将齿轮20、23的齿形设为与算出的咬合率比εr相应的形状,由此可使作用于从动齿轮23及旋转轴24的合成推力Fxg2为0。
如上所述,通过将所述齿轮20、23的齿形设为如这些齿轮的咬合率比εr满足2≦εr≦3的齿形,而可在适当的机械效率ηm的范围内,使作用于从动齿轮23及旋转轴24的合成推力Fxg为0。即,可创造出推力未作用于从动齿轮23及旋转轴24的状态。而且,在本例中,将齿轮20、23的齿形设为这种齿形。
另一方面,在将齿轮20、23的齿形设为如这些齿轮的咬合率比εr满足2≦εr≦3的齿形的情况下,根据所述数式33而算出的合成推力Fxp(=Fxp2)作用 于驱动齿轮20及旋转轴21。因此,如果所述活塞9推压旋转轴21的该推力为与根据所述数式33算出的合成推力Fxp相同的力,那么两者均衡,而可创造出推力未作用于旋转轴21的状态。而且,为了使活塞9产生这种推力,如果将所述高压侧的液压油的压力设为P(考虑机械效率的液压油的压力),那么活塞9的截面积S(mm2)可利用下式算出。
(数式38)
S×P=Fxp(=Fxp2)
S×P=0.5h×b×P×tanβw/ηm
+P×h×b×tanβw×(2εr-((εr-2)2+2))/2εr
S=0.5h×b×tanβw/ηm
+h×b×tanβw×(2εr-((εr-2)2+2))/2εr
此外,油压泵1存在加工及组装的偏差、或用来使旋转轴能在轴线方向上移动的弹性密封件的弹性系数的偏差等各种变动要素,据此,所述合成推力Fxp也会产生变动,因此,考虑到该情况,优选为以满足下式的方式设定所述截面积S。
(数式39)
0.9(Fxp/P)≦S≦1.1(Fxp/P)
根据具备以上构成的本例的油压泵1,将连接在贮存液压油的适当储罐内的适当配管连接于所述外壳2的吸入孔5,并且将连接着适当油压设备的适当配管连接于所述喷出孔6,另外,将适当驱动电动机连接于所述驱动齿轮20的旋转轴21的螺纹部22。而且,使所述驱动电动机工作而使驱动齿轮20旋转。
由此,与驱动齿轮20咬合的从动齿轮23旋转,从而由所述液压室4的内周面3a与各齿轮20、23的齿部夹着的空间的液压油通过各齿轮20、23的旋转而被输送到喷出孔6侧,以所述一对齿轮20、23的咬合部为边界,喷出孔6侧成为高压侧,吸入孔5侧成为低压侧。
而且,如果通过将液压油输送到喷出孔6侧而使吸入孔5侧变为负压,那么储罐内的液压油经由配管及吸入孔5而被吸入到低压侧的所述液压室4内,同样地由所述液压室4的内周面与各齿轮20、23的齿部夹着的空间的液压油通过各齿轮20、23的旋转而被输送到喷出孔6侧,被加压成高压并经由喷出孔6及配管被送到油压设备。
另外,将高压的液压油经由所述流路而导入到轴衬40、44与侧板30、32 之间之间隙50、51,通过该液压油的作用将侧板30、32压抵于齿轮20、23的端面,由此,防止高压侧的液压油向低压侧泄漏。
且说,如上所述,在使用螺旋齿轮20、23的本例的油压泵1中,受压推力Fpa与咬合推力Fma的合力即合成推力Fx作用于齿轮20,但在本例中,利用活塞9而使如与该合成推力Fx大致均衡且对抗该合成推力Fx般的力作用于齿轮20的旋转轴21的后端面,因此实现推力未作用于该齿轮20的状态。
另一方面,受压推力Fpa与咬合推力Fma沿相反方向作用于齿轮23,因此它们相互抵消,尤其是如本例般,使用“连续接触线咬合齿轮”作为螺旋齿轮20、23,并将其齿形设为如咬合率比εr满足2≦εr≦3般的齿形时,可创造出推力未作用于该齿轮23的状态。
这样一来,在本例的油压泵1中,可实现一对齿轮20、23中的两个齿轮均未受到推力方向的力的状态,而不会产生像所述以往那样的问题:在滑动接触于一对齿轮20、23的两端面的侧板30、32产生由推力引起的烧痕,或者一对齿轮20、23的两端面及侧板30、32破损等。
另外,使高压侧的液压油作用于所述侧板30、32的背面,而使该侧板30、32分别密接于齿轮20、23的两端面,并且使具有弹性的划分密封件43、47分别密接于侧板30、32的背面而支持该侧板30、32,因此即便假设所述受压推力Fpa或咬合推力Fma产生周期性变动,或该油压泵1产生突发性振动,也可通过使划分密封件43、47弹性变形,而使齿轮20、23与侧板30、32在旋转轴21、24的轴向上移动来吸收这种变动或突发性振动,从而可抑制由所述变动或振动导致产生噪音。
另外,在本例的油压泵1中,通过只对齿轮20的旋转轴21设置用来使反作用力作用的活塞9,而可实现推力未作用于两个齿轮20、23的状态,因此可抑制油压泵1的制造成本,并解决所述以往的问题。
以上,对本发明的一具体实施方式进行了说明,但本发明可采用的具体形态并不受该具体实施方式任何限定。
例如,在所述例子中,构成为在齿轮20、23与轴衬40、44之间,以抵接于该齿轮20、23的方式设置侧板30、32,且利用划分密封件43、47划分轴衬40、44与侧板30、32之间的空间,但本发明中也包含未设置这种侧板30、32及划分密封件43、47的形态。
另外,在未设置侧板30、32的该形态中,如图14及图15所示,也可以设 为如下油压泵1',该油压泵1'构成为,将轴衬40'、44'以分别抵接于齿轮20、23的端面的方式配设,并且在轴衬40'与前盖7之间安装具有弹性的划分密封件43',在轴衬44'与中间盖8之间同样地安装具有弹性的划分密封件47',且将高压的油压供给到轴衬40'与前盖7之间的空间50'、及轴衬44'与中间盖8之间的空间51'。
这样一来,也将轴衬40'、44'压抵于齿轮20、23的端面,由此,防止液压油通过齿轮20、23的端面泄漏。另外,齿轮20、23与轴衬40'、44'是通过划分密封件43'、47'的弹性变形而确保向旋转轴21、24的轴向的可动性,从而即便所述受压推力Fpa或咬合推力Fma产生周期性变动,或该油压泵1'产生突发性振动,也能通过使齿轮20、23与轴衬40'、44'在所述轴向上移动而吸收这些变动或振动,从而可抑制由所述变动或振动导致产生噪音。
此外,在图14中,对与图1~图4所示的油压泵1相同的构成标注相同的符号。
另外,在上例的油压泵1中,对驱动齿轮20使用右扭转的螺旋齿轮,对从动齿轮23使用左扭转的螺旋齿轮,但如图16所示,也可以设为对驱动齿轮20"使用左扭转的螺旋齿轮、且对从动齿轮23"使用右扭转的螺旋齿轮的油压泵1"。在该情况下,驱动齿轮20"向图16所示的箭头方向旋转。
在以这种方式构成的油压泵1"中,也能实现齿轮20"、23"中的两个齿轮均未受到推力方向的力的状态,从而不会产生像以往那样的问题:在滑动接触于齿轮20"、23"的两端面的侧板30、32产生由推力引起的烧痕,或者齿轮20"、23"的两端面及侧板30、32破损等。
此外,在图16中,对与图1~图4所示的油压泵1相同的构成也标注相同的符号。
另外,在上例中,例示了将本发明的液压装置具体化为油压泵的情况,但并不限定于此,例如,也可以将本发明的液压装置具体化为油压电动机。另外,关于液压液体,也不限定于液压油,例如,也可以将切削液作为液压液体。在该情况下,本发明的液压装置被具体化为冷却泵。
另外,虽在上例中未特别提及,但也可以在所述旋转轴21的锥形部形成销槽(key seat),并在该销槽内插入销,通过该销槽与销而于该旋转轴21的锥形部连结适当旋转体。
另外,在上例中,在所述主体3形成着吸入孔5及喷出孔6作为贯通孔,但所述吸入孔5及喷出孔6只要分别为通向液压室4的孔即可,因此,该吸入 孔5及喷出孔6也能够以分别构成其中一个孔通过形成于主体3的开口而通向液压室4、另一个孔通过形成于前盖7及/或端盖11的开口而通向外部的流路(吸入流路及喷出流路)的方式,形成于这些主体、以及前盖7及/或端盖11。
另外,所述“连续接触线咬合齿轮”中包含渐开线齿轮、正弦曲线齿轮、扇形齿轮或抛物线齿轮等。
[符号的说明]
1:油压泵
2:外壳
3:主体
4:液压室
7:前盖
8:中间盖
8a:气缸孔
9:活塞
11:端盖
11a:凹部
20:驱动齿轮
21:旋转轴
23:从动齿轮
24:旋转轴
30、32:侧板
40、44:轴衬
43、47:划分密封件
50、51:间隙。

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本发明的液压装置至少包括一对螺旋齿轮(20、23)、收纳这一对螺旋齿轮(20、23)的主体(3)、支持各齿轮(20、23)的旋转轴(21、24)的轴承部件(40、44)、及呈液密状固定设置在主体的两端面的盖板(7、8、11)。在与受到相同方向的两个推力(Fma、Fpa)的齿轮(20)的旋转轴(21)端面对向的盖板(8)的该对向部分形成气缸孔(8a),且在该气缸孔(8a)中嵌插活塞(9)。使高压侧的。

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