液壓裝置製造方法
2023-05-16 22:28:11 1
液壓裝置製造方法
【專利摘要】本發明的液壓裝置包含：一對齒輪(20)，齒部相互咬合；外殼，具有以咬合狀態收納該一對齒輪(20)的液壓室；及軸襯，以分別抵接於所述各齒輪的兩端面的狀態被收納在外殼的液壓室內；且在所述各齒輪的端面的邊緣，至少對齒頂與齒底之間的中間部位實施倒角(M)，該中間部位的弧或斜面的大小大於齒頂及齒底的弧或斜面。由此，可防止一對齒輪咬合時的抵接力所引起的該邊緣部分的損傷，並且可防止通過齒輪與支持部件之間的液壓液體洩漏。進而，可長時間維持靜音且高輸出效率這種原本的性能，從而可獲得高可靠性。
【專利說明】液壓裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具備齒面相互咬合的一對齒輪的液壓裝置。
【背景技術】
[0002]作為所述液壓裝置，以往例如已知有液壓泵或液壓電動機等，該液壓泵是利用適當驅動電動機使一對齒輪旋轉，通過該齒輪的旋轉動作對液壓液體進行加壓而使其噴出，該液壓電動機是導入預先經加壓的液壓液體而使所述齒輪旋轉，將所述齒輪的旋轉軸的旋轉力用作動力。
[0003]而且，這種液壓裝置存在因齒輪的咬合而產生的動作噪音、或因封入到咬合的齒輪的齒面間的液體的體積不連續地變化而導致產生的噪音等問題，為了減輕這種噪音，以往，提出了一種液壓裝置，該液壓裝置使用具有如在咬合的一對齒輪的齒面間不產生間隙的理論齒形的齒輪(參照日本專利特表2010-521610號公報)。
[0004]將該日本專利特表2010-521610號公報所公開的液壓裝置、具體來說為油壓裝置示於圖8?圖11中。此外，在日本專利特表2010-521610號公報中並未公開該油壓裝置的整體構造，但在圖8及圖9中，也對該油壓裝置的整體構造進行了圖示。
[0005]如圖8及圖9所示，該油壓裝置I包括:外殼2，在內部形成著液壓室4 ;一對螺旋齒輪20』、23』 (以下簡稱為「齒輪」)，以齒部相互咬合的狀態插入到所述液壓室4 ;及軸襯(bush) 30,32,以抵接於該一對齒輪20』、23』的兩端面的狀態插入到所述液壓室4，且作為支持該一對齒輪20』、23』的兩個支持部件。
[0006]所述外殼2包含:主體3，從一端面朝向另一端面形成著具有截面形狀呈大致8字狀的空間的所述液壓室4 ;第一凸緣8，螺合固定在該主體3的所述一端面；及第二凸緣11，同樣地螺合固定在主體3的所述另一端面；利用這些第一凸緣8及第二凸緣11將所述液壓室4封閉。
[0007]所述一對齒輪20』、23』中的一個齒輪為驅動齒輪20』，另一個齒輪為從動齒輪23』，各齒輪20』、23』從其兩端面沿軸方向分別延伸設置著旋轉軸21、24，且在所述驅動齒輪20』的一旋轉軸21的端部形成著錐形部，進而在錐形部的前端部形成著螺釘部22。而且，如上所述，這些一對齒輪20』、23』以相互咬合的狀態被收納在所述液壓室4內，且其齒頂外表面滑動接觸於所述液壓室4的內周面7。
[0008]所述各軸襯30、32為金屬軸承，包含分別具有兩個支持孔31、33的截面形狀呈大致8字狀的板狀部件，且通過在各支持孔31、33中插通所述齒輪20』、23』的旋轉軸21、24，而支持該旋轉軸21、24使它們旋轉自如。而且，這些軸襯30、32是在所述齒輪20』、23』的各旋轉軸21、24分別插通到其支持孔31、33中，且自身的端面抵接於所述齒輪20』、23』的端面的狀態下，分別嵌插到所述液壓室4中。此外，各軸襯30、32的另一端面分別抵接於第一凸緣8及第二凸緣11的端面，由此，限制各齒輪20』、23』及軸襯30、32沿其軸方向移動。
[0009]另外，在所述第一凸緣8形成著插通孔9，該插通孔9供所述驅動齒輪20』的形成著螺釘部22的旋轉軸21插通，驅動齒輪20』是以將該旋轉軸21插通到第一凸緣8的插通孔9中且向外側突出的狀態配置在所述液壓室4內。另外，在所述插通孔9設置著油封(oil seal) 10，利用該油封10將插通孔9與旋轉軸21之間密封。此外，在所述主體3的兩端面與第一及第二凸緣8、11之間分別介裝著O型環12，各自之間由該O型環12密封。
[0010]另外，在所述主體3的一側面穿設著通向所述液壓室4的吸入孔(吸入流路)5，並且在隔著該液壓室4而相對的另一側面穿設著同樣通向所述液壓室4的噴出孔(噴出流路)6。而且，這些吸入孔5及噴出孔6是以各自的軸線位於所述一對齒輪20』、23』的旋轉軸21、24間的中心的方式設置。
[0011]所述一對齒輪20』、23』具有如下理論齒形，即，在其旋轉軸21、24的軸線方向上，齒面相互連續地呈線狀抵接，並且如圖10及圖11所示，一個齒輪的齒頂與另一個齒輪的齒底抵接。這樣一來，通過兩齒輪20』、23』的抵接將所述液壓室4以該抵接部26為分界劃分為高壓側與低壓側這兩部分。而且，與兩齒輪20』、23』的端面抵接的所述軸襯30、32發揮通過與齒輪20』、23』抵接而防止液壓液體從高壓側漏到低壓側的作用，因此，該油壓裝置I中，將該齒輪20』、23』的齒部端面的邊緣的弧或斜面儘量設定得較小。
[0012]具備以上構成的油壓裝置I可用作油壓泵或油壓電動機，例如，在用作油壓泵的情況下，將連接在貯存液壓液體的適當儲罐內的適當配管連接於所述外殼2的吸入孔5，並利用適當驅動電動機驅動所述驅動齒輪20』的旋轉軸21，從而使所述驅動齒輪20』沿圖11所示的箭頭R方向旋轉。
[0013]由此，咬合在該驅動齒輪20』的從動齒輪23』沿箭頭R』方向旋轉，由所述液壓室4的內周面7與各齒輪20』、23』的齒部夾隔而成的空間28的液壓液體通過各齒輪20』、23』的旋轉而被輸送到噴出孔6側，且以所述一對齒輪20』、23』的抵接部26為分界，噴出孔6側成為高壓，吸入孔5側成為低壓。
[0014]這樣一來，當吸入孔5側變為負壓時，儲罐內的液壓液體經由所述配管及吸入孔5被吸入到低壓側的所述液壓室4內，並通過所述一對齒輪20』、23』的動作而被輸送到噴出孔6側，由此被加壓到高壓，且從該噴出孔6噴出。
[0015]該油壓裝置I以如上方式作為油壓泵發揮功能。
[0016]而且，根據該油壓裝置1，如上所述，由於一對齒輪20』、23』具有如下理論齒形，即，在其旋轉軸21、24的軸線方向上，齒面相互連續地呈線狀抵接，並且一個齒輪的齒頂與另一個齒輪的齒底抵接，因此可消除所述噪音問題。另外，由於儘量減小齒部端面的邊緣部分的弧或斜面而提高齒輪端面與軸襯端面之間的密封性，從而防止液壓液體從高壓的噴出孔6側向低壓的吸入孔5側洩漏，因此可獲得高噴出容積(容積效率，即輸出效率)。
[0017]【背景技術】文獻
[0018]專利文獻
[0019]專利文獻1:日本專利特表2010-521610號公報。
【發明內容】
[0020][發明所要解決的問題]
[0021]然而，所述以往的油壓裝置I如上所述般有可消除噪音問題、且可獲得高容積效率的優點，另一方面，存在如下問題:由於為了獲得高容積效率而儘量減小齒部端面的邊緣部分的弧或斜面，因此，當一對齒輪20』、23』咬合時，其抵接應力容易集中在該邊緣部分，因該應力而導致該邊緣部分容易損傷。尤其是齒頂與齒底之間的中間部位是具有從驅動齒輪20』向從動齒輪23』傳遞動力的作用的區域，此處與齒頂或齒底相比作用著較大的應力，因此該中間部位容易損傷。另外，在像所述油壓裝置I那樣一對齒輪20』、23』為螺旋齒輪的情況下，如圖10所示，所述邊緣部分有成為銳角的部分(銳角部)27a』與成為鈍角的部分(鈍角部)27b』，這些部分之中，尤其是銳角部27a』容易產生損傷。將像這樣邊緣部分受到損傷的狀態示於圖12。此外，對損傷部標註符號C。
[0022]而且，如上所述，例如，當邊緣部分缺損時，會引起如下問題:由該缺損所導致產生的碎片咬入要咬合的一對齒輪20』、23』而使該咬入部的齒面受到損傷，即損傷區域擴大，甚至也存在產生較大的異響，或者使油壓裝置I陷入無法動作的狀態的情況。進而，也考慮到產生的碎片從該油壓裝置I被輸送到連接於該油壓裝置I的油壓機器，因該碎片而導致該油壓機器損傷等事態。
[0023]另外，在邊緣部分缺損的情況下，會產生邊緣部分與軸襯30、32之間的密封性下降，液壓液體的噴出量減少、即容積效率下降的問題。對於該問題，一邊參照圖13?圖15一邊進行說明。此外，圖13及圖15是表示在各齒輪20』、23』的端面抵接著軸襯30 (32)的狀態的剖視圖，圖13對在邊緣部分未產生缺損的情況進行圖示，圖15對在邊緣部分產生了缺損的情況進行圖示。另外，圖14是表示齒輪20』(23』)與軸襯30(32)及主體3的內周面7抵接的部分的剖視圖，且對在邊緣部分未產生缺損的情況進行圖示。
[0024]如圖13及圖14所示，在邊緣部分未產生缺損的情況下，由於儘量減小邊緣部分的弧或斜面，因此齒輪20』、23』的邊緣部分與軸襯30 (32)之間的間隙40、以及齒輪20』(23』)與所述主體3及軸襯30(32)之間的間隙41極窄，且由於粘性阻力作用在液壓液體與齒輪20』、23』的邊緣部分、軸襯30(32)及主體3之間，因此在高壓側與低壓側之間，液壓液體難以通過該間隙40、41而洩漏。
[0025]另一方面，如圖15所示，當在例如齒輪20』的邊緣部分產生缺損時，齒輪20』、23』的邊緣部分與軸襯30 (32)之間的間隙40』變寬，雖然對於邊緣部分及軸襯30附近的液壓液體來說有粘性阻力作用在該液壓液體與該邊緣部分或軸襯30之間，但這種粘性阻力不作用在位於遠離邊緣部分或軸襯30的位置的液壓液體，因此液壓液體容易通過該間隙40』移動，而產生液壓液體從高壓側朝向低壓側的洩漏。
[0026]這樣一來，所述以往的油壓裝置I存在無法長時間維持額定噴出量的構造上的問題，從而存在裝置可靠性方面存在欠缺的問題。
[0027]本發明是鑑於以上的實際情況而完成的，目的在於提供一種液壓裝置，該液壓裝置使靜音且具有高輸出效率的以往的液壓裝置可長時間維持該靜音性及輸出效率，與以往相比可靠性較高。
[0028][解決問題的技術手段]
[0029]用來解決所述問題的本發明涉及一種液壓裝置，其包括:
[0030]一對齒輪，在外周部形成齒部，且該齒部相互咬合；
[0031]外殼，具有以咬合狀態收納所述一對齒輪的液壓室，且該液壓室具有供所述各齒輪的齒頂外表面滑動接觸的圓弧狀的內周面；及
[0032]支持部件，支持各旋轉軸，所述各旋轉軸是以在分別抵接於所述各齒輪的兩端面的狀態下插入到所述外殼的液壓室內，且從所述各齒輪的兩端面分別向外側延伸出的方式設置；且
[0033]所述外殼隔著所述一對齒輪而具有在所述液壓室的一內表面開口的吸入流路，並且具有在所述液壓室的另一內表面開口的噴出流路；
[0034]所述一對齒輪具備如下理論齒形，S卩，在所述旋轉軸的軸線方向上，其齒面相互連續地呈線狀抵接，並且一個齒輪的齒頂抵接於另一個齒輪的齒底；且
[0035]所述各齒輪的齒部端面的邊緣至少在齒頂與齒底之間的中間部位被實施倒角，且該中間部位的弧或斜面的大小大於所述齒頂及齒底的弧或斜面。
[0036]根據本發明，所述一對齒輪在其齒部端面的邊緣部分，至少對齒頂與齒底之間的中間部位實施倒角，且該中間部位的弧或斜面的大小大於齒頂及齒底的弧或斜面。
[0037]這樣一來，通過至少對齒頂與齒底之間的中間部位實施倒角，可提高該中間部位的邊緣強度，由此，可防止因一對齒輪咬合時的抵接應力而導致該部位損傷。中間部位、尤其是動力傳遞區域與其他部分相比作用著較大的應力，但通過實施倒角而提高強度，可提高其耐久性。另一方面，由於齒頂及齒底並非動力傳遞區域，未受很大的應力作用，因此即便減小其邊緣部的弧或斜面的大小，也不擔心該部位受到損傷。
[0038]而且，在本發明中，通過使齒頂及齒底的弧或斜面的大小與所述中間部位的弧或斜面的大小相比較小，而維持齒輪的端面與支持部件之間的密封性。
[0039]S卩，在對所述齒部的邊緣部整個區域實施了不產生邊緣損傷之類的一致的倒角的情況下，與所述邊緣部產生缺損的情況同樣地，會產生從高壓側朝向低壓側的洩漏，但通過將至少齒頂及齒底的弧或斜面的大小設為如不產生洩漏的大小，而防止這種洩漏。
[0040]如上所述，齒部的邊緣部的弧或斜面的大小會導致如下相反的現象，S卩，如果該大小較小，那麼密封性會提高，另一方面，齒部的邊緣部的強度變弱而容易產生損傷，另一方面，在該大小較大的情況下，雖然強度提高而難以產生損傷，但密封性變弱而容易洩漏。
[0041]本申請的
【發明者】等人進行深入研究後發現:通過將齒頂及齒底的弧或斜面的大小設為如不產生洩漏般的極小的大小，另一方面，將所述中間部位的弧或斜面的大小設為不產生損傷的程度的大小，而可實現兼具密封性與強度。
[0042]另外，根據本發明，通過對所述中間部位實施倒角，也能對齒輪端面與支持部件之間賦予潤滑作用。
[0043]如上所述，根據本申請的發明的液壓裝置，可長時間維持靜音且具有高輸出效率這種原本的性能，與以往相比可獲得高可靠性。
[0044]另外，在本發明中，尤其優選的是對相當於所述動力傳遞區域的邊緣部(以下將其稱為「動力傳遞區域部」)實施倒角。如上所述，在動力傳遞區域部尤其作用著大的應力，因此通過對該部位實施倒角，可防止該部位損傷。
[0045]此外，所述「動力傳遞區域」例如以漸開線(involute)曲線或次擺線(trochoid)曲線等普通齒輪中所使用的理論曲線為代表，具體來說，指配置於齒輪的節點附近的無法以一個正圓(single r)表示的理論曲線部分，一般來說，將齒輪的齒高設為h，該區域存在於距齒底0.1h?0.9h的範圍內。而且，在本發明中，進而，尤其優選的是將所述中間部位設為距齒底0.26h?0.81h的範圍。
[0046]另外，在本發明中，可將所述一對齒輪設為螺旋齒輪，在該情況下，也可以僅對所述齒輪的端面與齒面所成的角度成為銳角一側的所述中間部位實施所述倒角。[0047]銳角的邊緣部分的強度比鈍角的邊緣部分低，關於鈍角的邊緣部分不存在損傷的顧慮，但在銳角的邊緣部分，損傷的危險性較高。因此，通過對銳角的邊緣部分實施倒角，可降低邊緣部整體的損傷的危險性。而且，通過將以此方式實施倒角的部位抑制為所需的最小限度，而能夠更適當地維持邊緣部分與支持部件之間的密封性。
[0048]另外，在本發明中，對所述中間部位實施的倒角寬度優選設為0.05?0.8mm，更優選設為0.1?0.2_。此外，這裡所說的「倒角寬度」在倒角為弧的情況下，指該圓弧部分的弦的長度尺寸，在倒角為斜面的情況下，指該斜面的寬度。
[0049][發明的效果]
[0050]如以上所說明般，根據本發明的液壓裝置，在齒輪的齒部端面的邊緣部分，至少對齒頂與齒底之間的中間部位實施倒角，使該中間部位的弧或斜面的大小大於齒頂及齒底的弧或斜面，因此可防止因一對齒輪咬合時的抵接力而導致該邊緣部分損傷，並且可防止液壓液體通過齒輪與支持部件之間洩漏。由此，可長時間維持靜音且具有高輸出效率這種原本的性能，與以往相比可獲得高可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0051]圖1是表示對齒輪端面的邊緣部分實施了倒角的狀態的立體圖；
[0052]圖2是用來對決定齒輪端面的邊緣部分的倒角寬度的方法進行說明的示意圖；
[0053]圖3是匯總油壓裝置的性能劣化實驗的結果的表格；
[0054]圖4是用來說明本發明的效果的圖，且是一對齒輪與軸襯的抵接部的剖視圖；
[0055]圖5是用來說明本發明的效果的圖，且是齒輪、軸襯、主體的抵接部的剖視圖；
[0056]圖6是用來說明本發明的效果的圖，且是一對齒輪與軸襯的抵接部的剖視圖；
[0057]圖7是用來說明本發明的效果的圖，且是一對齒輪與軸襯的抵接部的剖視圖；
[0058]圖8是表示以往的油壓裝置的構成的剖視圖；
[0059]圖9是圖8中的A-A的剖視圖；
[0060]圖10是表示在相互咬合的一對齒輪端面抵接著軸襯的狀態的立體圖；
[0061]圖11是表示螺旋齒輪咬合的狀態的俯視圖；
[0062]圖12是表示齒輪端面的邊緣部分及齒面缺損的狀態的立體圖；
[0063]圖13是以往的油壓裝置中的一對齒輪與軸襯的抵接部的剖視圖；
[0064]圖14是以往的油壓裝置中的齒輪、軸襯、主體的抵接部的剖視圖；
[0065]圖15是用來說明以往的油壓裝置中的問題的圖，且是一對齒輪與軸襯的抵接部的剖視圖。
【具體實施方式】
[0066]以下，以將液壓油用作液壓液體的油壓裝置為例，一邊參照圖1至圖7—邊對本發明的【具體實施方式】的液壓裝置進行說明。此外，本實施方式的油壓裝置代替構成圖8至圖11所示的以往的油壓裝置I的一對螺旋齒輪20』、23』，而應用對一對螺旋齒輪的端面的邊緣部分實施過倒角的相同的一對螺旋齒輪20、23，其他構成與所述以往的油壓裝置I相同。因此，對於與以往的油壓裝置I相同的構成成分，省略其詳細說明。
[0067]關於構成所述本實施方式的油壓裝置的一對螺旋齒輪20、23，僅對該齒輪20、23的端面的邊緣中的端面與齒面所成的角度為銳角的邊緣部分(圖2所示的銳角部27a，相當於圖10所示的銳角部27a』)實施倒角，倒角寬度從齒頂到齒底產生變化，中間部位的倒角寬度大於齒頂及齒底的倒角寬度(參照圖1)。對於此，一邊參照圖2—邊進行具體說明。此外，對實施了倒角加工的部位標註符號M。
[0068]圖2是用來對決定齒輪20、23的端面的邊緣部分的倒角寬度的方法進行說明的示意圖。此外，圖2中的h表示齒部的齒高。在將從齒底到hi定義為齒底部位，將從hi到h2定義為中間部位，將從h2到齒頂定義為齒頂部位，而設定規定的最大倒角寬度的情況下，對齒底部位實施從齒底到hi使倒角寬度從O逐漸變大到最大倒角寬度的倒角加工,對中間部位實施將其整個部位的倒角寬度設為最大倒角寬度的倒角加工，對齒頂部位實施從h2到齒頂使倒角寬度從最大倒角寬度逐漸減小到O的倒角加工。
[0069]此處，hi及h2的值是以在從hi到h2之間包含所述動力傳遞區域部的方式設定，hi優選為0.1h?0.5h (從齒底觀察時為齒高的10?50%的位置)，h2優選為0.5h?
0.9h (從齒底觀察時為齒高的50?90%的位置)。換言之，所述中間部位優選為將其設定在0.1h?0.9h的範圍內，作為更優選的例子，可例示設為hi = 0.26h、h2 = 0.81h的例子。
[0070]此外，在上例中，將齒頂部位及齒底部位的倒角寬度設為0，但在實際的加工中將倒角寬度設為O極其困難，因此對於該部位，允許使該部位具有可允許從高壓側朝向低壓側洩漏的程度的倒角寬度。
[0071]另外，對於中間部位的倒角寬度無須使其一致，也可以使倒角寬度逐漸變化。總之，重要的是使該部位具有可獲得規定的強度的倒角寬度。從這種意思上來說，中間部位的倒角寬度優選為0.05?0.8mm,更優選為0.1?0.2mm。
[0072]具備以上構成的本例的油壓裝置通過使齒輪20、23咬合時容易產生缺損的銳角部27a的中間部位的倒角寬度大於邊緣的齒頂及齒底的倒角寬度，而使該中間部位的強度增強，從而提高其耐久性。因此，在將該油壓裝置用作油壓泵或油壓電動機時，即使一對齒輪咬合而抵接應力集中在中間部位，也能防止在該部位產生損傷或缺損，從而與以往的油壓裝置相比可使其耐久性明顯提高。
[0073]另一方面，由於將齒頂部位及齒底部位的倒角寬度設為O,或者設為從高壓側向低壓側的洩漏為允許範圍內的倒角寬度，因此與以往的油壓裝置I同樣地，可確保齒輪20、23的端面與軸襯30、32的端面之間的高密封性，從而可確保高輸出效率。
[0074]S卩，在對齒輪20、23的所述邊緣整體地實施了倒角的情況下，如圖4及圖6所示，在齒輪20、23的齒頂部位與齒底部位咬合的部分、及齒輪20、23的中間部位相互咬合的部分，均會在該齒輪20、23與軸襯30(32)之間產生較大的間隙50、52，液壓液體會從該間隙50、52洩漏，另外，同樣地，如圖5所示，在齒輪20 (23)與主體3及軸襯30 (32)之間產生較大的間隙51，液壓液體會從該間隙51洩漏。因此，在該情況下，雖然可使所述邊緣部分的強度增大，但另一方面，會在所述邊緣部分的整體產生液壓液體的洩漏，因此存在無法確保高密封性的問題。
[0075]此外，圖4是齒輪20、23的齒頂部位與齒底部位咬合的部分的剖視圖，圖6是齒輪20、23的中間部位相互咬合的部分的剖視圖。另外，圖5是齒輪20(23)與主體3及軸襯30(32)抵接的部分的剖視圖。[0076]相對於此，在本實施方式的油壓裝置中，如上所述，由於將未作用高應力的齒頂部位及齒底部位的倒角寬度設為O,或者設為從高壓側向低壓側的洩漏為允許範圍內的倒角寬度，因此根據圖13及圖14可知，對於該部位，齒輪20、23與軸襯30(32)之間的間隙、及齒輪20 (23)與主體3及軸襯30 (32)之間的間隙極小，即使產生了洩漏，也能將洩漏抑制在允許範圍內。
[0077]另外，由於僅對齒輪20、23咬合時容易產生缺損的銳角部27a的中間部位實施規定的倒角，因此，如圖7所示，齒輪20、23與軸襯30(32)之間產生的間隙53與未實施倒角的情況相比變大，但小於圖6所示的間隙52，因此，洩漏量相應地減輕。此外，圖7是僅對銳角部27a的中間部位實施倒角的情況下的該中間部位相互咬合的部分的剖視圖。
[0078]這樣一來，根據本實施方式的油壓裝置，與以上的情況相結合，而與以往的油壓裝置I相比，發揮富有耐久性且可長時間維持高輸出效率的效果。
[0079]實施例
[0080]順帶而言，本申請的 申請人:等人使用如下三種油壓泵進行了其性能比較實驗，所述三種油壓泵是油壓泵(比較例I)、油壓泵(比較例2)及油壓泵(實施例)，該油壓泵(比較例I)使用未對齒部的邊緣部分實施倒角加工的螺旋齒輪，相當於以往的油壓裝置1，該油壓泵(比較例2)使用對齒部的邊緣部分整個區域實施了倒角加工的螺旋齒輪，該油壓泵(實施例)使用僅在齒部的銳角部的邊緣部使齒頂部位與齒底部位之間的中間部位的倒角寬度大於齒頂部位及齒底部位的螺旋齒輪。以下對該性能比較實驗的結果進行說明。此夕卜，圖3是匯總驅動所述各油壓泵且每當經過規定時間時測定各油壓泵的噴出流量所得的結果的表格。
[0081]如該圖3所示，實施例、比較例I及2的各油壓泵分別具有相同的理論噴出流量。而且，在實施例中，初始噴出流量計測為107.4L/min (理論值的94% )，經過200小時後，計測到仍為大致相同的噴出流量、即107L/min。另一方面，在比較例I中，只有初始噴出流量計測為109L/min(理論值的95.4% )，其後隨著時間經過其噴出流量減少，在經過200小時時，噴出流量為103L/min (理論值的90.1% )，與初始噴出流量相比減少了 2.8%。另夕卜，在比較例2中，初始噴出流量為95.5L/min (理論值的83.6% )，與實施例及比較例I相比較低，但與實施例同樣地隨著時間經過並未減少，經過200小時時的噴出流量為94.5L/min (理論值的82.7% )。
[0082]如上所述，實施例的油壓泵的初始噴出流量為理論值的94%，具備與以往的油壓裝置I (比較例I)同等的高噴出流量(即高容積效率)。這意味著即使對所述中間部位實施倒角，也不會對容積效率造成影響。
[0083]另一方面，對所述邊緣部的整個區域實施了倒角的比較例2僅能獲得理論值的83.6%的初始噴出流量。這表示，如果對齒頂部位及齒底部位的邊緣部分實施倒角，那麼所述洩漏會變得極大，而導致其容積效率顯著下降。
[0084]另外，在實施例及比較例2中，即使經過運轉時間，其噴出流量的變化也不大。這表示，通過對齒部邊緣部實施倒角，而使該邊緣部的強度提高，從而該部位難以受到損傷，因此即使經過運轉時間，齒輪端面與軸襯端面之間的密封性也得以良好地維持。
[0085]另一方面，在未對所述邊緣部實施倒角的比較例I中，隨著時間經過，其噴出流量減少，在經過200小時時，噴出流量與初始噴出流量相比減少了 2.8%。在未實施倒角的情況下，所述邊緣部容易缺損，根據以上所述可知，該邊緣部隨著時間經過而產生缺損，由此，齒輪端面與軸襯端面之間的密封性下降，而導致所述洩漏增大。
[0086]如此一來，根據實施例的油壓泵，可獲得高容積效率，並且可長時間地維持該高容積效率。
[0087]如以上詳細敘述般，本實施方式的油壓裝置僅在一對螺旋齒輪的齒部端面且其銳角側的邊緣，對其中間部位實施比齒頂及齒底大的倒角，因此可提高該中間部位的強度，並且可防止該中間部位產生缺損。而且，通過實施這種倒角，可確保與以往的油壓裝置I同等的高容積效率，並且可長時間維持該高容積效率，與以往相比可實現提高該油壓裝置的耐久性，並且可獲得高可靠性。
[0088]此外，如上所述，本實施方式的油壓裝置除了對所述一對螺旋齒輪20、23的端面的邊緣部分實施倒角以外，具備與圖8至圖11所示的以往的油壓裝置I相同的構成，但本發明可採用的【具體實施方式】並不受該實施方式任何限定。
[0089]例如，在上例中，例示了將本發明的液壓裝置具體化為油壓泵的情況，但本發明並不限定於此，例如，也可以作為油壓電動機。另外，關於液壓液體，也不限定於液壓油，例如，也可以將切削液作為液壓液體。在該情況下，本發明的液壓裝置被具體化為冷卻劑泵(coolant pump)。
[0090]另外，上例的油壓裝置為使用一對螺旋齒輪的構成，但並不限定於此，也可以為使用一對直齒齒輪的構成。在該情況下，只要對齒部端面的一側或兩側的邊緣實施倒角即可。
[0091]另外，上例的油壓裝置是以所述軸襯30、32與齒輪20、23直接抵接的方式構成，但也可以在軸襯30、32與齒輪20、23之間分別插入板狀的滑動部件(例如側板)。進而，也可以將軸襯30、32分別分割成兩部分，利用四個軸襯來分別單獨地支持所述各旋轉軸21、24的兩側。
[0092]另外，也可以在所述旋轉軸21的錐形部形成銷槽(key seat)，並且在該銷槽中插入銷，利用該銷槽與銷而在該旋轉軸21的錐形部連結適當旋轉體。
[0093]另外，在上例中，在所述主體3穿設著吸入孔5及噴出孔6作為貫通孔，但所述吸入孔5及噴出孔6隻要分別為通向液壓室4的孔即可，因此，該吸入孔5及噴出孔6也能夠以分別構成其中一個孔通過形成於主體3的開口而通向液壓室4、另一個孔通過形成於第一凸緣8及/或第二凸緣11的開口而通向外部的流路(吸入流路及噴出流路)的方式，形成於這些主體、以及第一凸緣8及/或第二凸緣11。
[0094]附圖標記說明:1-油壓裝置；2-外殼；4-液壓室；5-吸入孔；6-噴出孔；20、20』、23、23』-螺旋齒輪；21、24_旋轉軸；27a_銳角部；27b_鈍角部；28_空間；30、32-軸襯；31、33-支持孔。
【權利要求】
1.一種液壓裝置，其包括: 一對齒輪，在外周部形成齒部，且該齒部相互咬合； 外殼，具有以咬合狀態收納所述一對齒輪的液壓室，且該液壓室具有供所述各齒輪的齒頂外表面滑動接觸的圓弧狀的內周面；及 支持部件，支持各旋轉軸，所述各旋轉軸是以在分別抵接於所述各齒輪的兩端面的狀態下插入到所述外殼的液壓室內，且從所述各齒輪的兩端面分別向外側延伸出的方式設置；且 所述外殼隔著所述一對齒輪而具有在所述液壓室的一內表面開口的吸入流路，並且具有在所述液壓室的另一內表面開口的噴出流路； 所述一對齒輪具備如下理論齒形，即，在所述旋轉軸的軸線方向上，其齒面相互連續地呈線狀抵接，並且一個齒輪的齒頂抵接於另一個齒輪的齒底；所述液壓裝置的特徵在於:所述各齒輪的齒部端面的邊緣至少在齒頂與齒底之間的中間部位被實施倒角，且該中間部位的弧或斜面的大小大於所述齒頂及齒底的弧或斜面。
2.根據權利要求1所述的液壓裝置，其特徵在於: 所述一對齒輪為螺旋齒輪，且 僅對所述端面與齒面所成的角度成為銳角一側的所述中間部位實施所述倒角加工。
3.根據權利要求1所述的液壓裝置，其特徵在於: 所述中間部位是所述齒輪的動力傳遞區域部。
4.根據權利要求3所述的液壓裝置，其特徵在於: 所述一對齒輪為螺旋齒輪，且 僅對所述端面與齒面所成的角度成為銳角一側的所述中間部位實施所述倒角加工。
5.根據權利要求1所述的液壓裝置，其特徵在於: 將所述齒輪的齒高設為h,所述中間部位是距齒底0.1h?0.9h的範圍。
6.根據權利要求5所述的液壓裝置，其特徵在於: 所述一對齒輪為螺旋齒輪，且 僅對所述端面與齒面所成的角度成為銳角一側的所述中間部位實施所述倒角加工。
7.根據權利要求1所述的液壓裝置，其特徵在於: 將所述齒輪的齒高設為h,所述中間部位是距齒底0.26h?0.81h的範圍。
8.根據權利要求7所述的液壓裝置，其特徵在於: 所述一對齒輪為螺旋齒輪，且 僅對所述端面與齒面所成的角度成為銳角一側的所述中間部位實施所述倒角加工。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的液壓裝置，其特徵在於: 將對所述中間部位實施的倒角寬度設為0.05?0.8mm。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的液壓裝置，其特徵在於: 將對所述中間部位實施的倒角寬度設為0.1?0.2mm。
【文檔編號】F03C2/08GK103975162SQ201280059937
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年8月9日 優先權日:2011年12月6日
【發明者】竹田博昭 申請人:住友精密工業股份有限公司