专利名称：齿轮泵或马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设置相互啮合的一对齿轮的液压齿轮泵或马达。
在设置一对齿轮的齿轮泵或马达中，由于几乎都设定啮合度超过1，在齿轮间啮合部的齿与齿有两点接触，在该接触点间产生困油现象。于是，由于该困油空间的容积随齿轮转动发生变化，在该困油空间内被关在里面的油被压缩或膨胀，其压力上下波动。因该压力变化成为产生振动及噪音的主要原因，所以以往，在接触齿轮侧面侧板等的相应位置上，设置使该困油空间与高压部或低压部连通的排油槽，通过该排油槽使困油空间的油向高压部或低压部排出或吸入，降低困油空间内油的压力。此外，在设定啮合度为1时，理论上讲不产生油的压缩或膨胀，但由于实际上油是通过齿与齿间很小的间隙流入流出，不管怎样在该部分将产生压力损失，也会引起油的压缩或膨胀。因此，同啮合度超过1的情况相同，在侧板上设置排油槽。
但是，即使这样，由于齿轮的宽度变厚，及转数增大等，当困油空间的容积变化量比油的流出流入通路排油槽的截面大时，在该排油槽的压力损失等的影响下，困油空间内的油产生压力变化，也产生振动及噪音。然而，为使排油槽的截面变大，必须增大排油槽的深度，但要使设置排油槽的部件厚度增大，这将增大齿轮泵或马达自身的大小，因此无法使排油槽的截面积变大到一定程度以上。
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种齿轮泵或马达。
本发明为设置相互啮合的一对齿轮的齿轮泵或马达，其特征是在相邻的齿与齿的中间部，于对两齿轮间的啮合没有用的部分上设置凹部，这样由所述啮合形成的困油空间的容积比用带有普通齿型曲线的齿轮所得到的困油空间的容积扩大了。
如有这样的凹部，不但不必增大齿轮泵或马达自身的大小，而且使困油空间的容积变大，使由于困油空间的压缩或膨胀所造成的容积变化比相对地减少，使在困油空间内困入的油的压力变化幅度变小，能降低噪音及振动。这里，所谓的容积变化比为相对困油空间的基本容积(例如最大容积)的困油空间的容积变化量的比例。
以下对附图作简单的说明。
图1为本发明的一实施例齿轮泵或马达的主视图。
图2为沿图1A-A线的剖面图。
图3、图4、图5为说明实施例的动作的说明图。
图6、图7、图8为说明已有实例动作的说明图。
图中，1-齿轮；2-齿；3-凹部(空间扩大槽)；AR-困油空间。图中其它数字和符号在下面的说明中一并给予说明。
下面参照图1-图5说明本发明的一实施例。
本实施例的齿轮泵或马达，例如为内装一对齿轮的外接型装置。图1所示为适于本实施例的齿轮泵或马达的齿轮1外观形状的主视图，图2为在图中1的A-A线的剖面图。
齿轮1带有轴4和在轴4上成整体周设的多个齿2。众所周知，该齿2的齿形、相互啮合部分的齿形曲线，例如为渐开曲线。而且，设定啮合度大于1，随两齿轮1的转动，如图3所示，在两齿轮1啮合范围的啮合部，两齿轮1的齿2与齿2在P1、P2两点接触，在该接触点间产生困油现象。
然后，在本实施例，如图1、2所示，在每个齿轮1，对处于相邻的齿2与齿2间的齿底进行加工，设置由齿轮1的一侧近端部向另一侧近端部贯穿成凹部的空间扩大槽3。该空间扩大槽3为向轴心穿设的，使该底面引起的形状设定截面成半圆形的圆滑状，能避开由油压力造成的应力集中。
对于具有这样齿轮1的齿轮泵或马达的动作，在与不设置空间扩大槽3的已有的齿轮泵或马达进行比较的同时，基于图3-8进行说明。其图3-8为扩大齿轮1的啮合部6所示的动作说明图。这些图中，虚线表示基圆BL，点划线表示齿圆PL，双点划线KL表示啮合线。而且，为便于说明，在同图中及以后的动作说明，把齿2作为齿2(1)-齿2(4)进行区别表示。另外，在已有的装置和本实施例的装置中对同样的部件给与同一符号。
图3为本实施例的两齿轮1形成困油空间AR瞬间，即示出困油起始的状态，图4为困油空间AR放开瞬间，即示出困油的终止状态。而图5示出图3和图4的中间时刻的状态。另外，图6示出在没设置空间扩大槽3的已有的齿轮泵或马达的困油起始的状态，为与图3相对应的状态。图7示出困油的终止状态，为与图4相对应的状态。而图8示出图6与图7的中间时刻的状态，为与图5相对应的状态。
如对于困油现象补充说明，在图3-图8，由于一个齿轮的齿2(1)与另一个齿轮的齿口(2)在接触点P2接触，相邻齿2(1)的齿2(3)与相邻齿2(2)的齿2(4)在接触点P1接触，形成由齿2(1)-(4)所包围用图中斜线所表示的困油空间AR、ARP。而且，众所周知，接触点P2、P1从困油开始至困油终止间，在相互的基圆BL的连接线的齿合线KL上移动。
然而，在已有的装置中，于图6所示的困油开始所形成的困油空间ARP的容积为V1，在图8所示中间时刻容积最小，为V2。然后随转动该容积增大，在图7所示的困油终点容积再次成为V1。因此，已有装置的容积变化比ε1可用下式(1)表示。
ε1=(V1-V2)/V1 (1)对于此，在本实施例中，由于在困油空间AR内存在两个空间扩大槽3，在图3所示的困油开始所形成的困油空间AR的容积也增大2倍的空间扩大槽3的容积V、其值为V1+2V。另一方面，从困油空间AR的困油开始至困油终止间的容积变化量，等于已有的容积变化量，该值为V1-V2。因此，按本实施例的困油空间AR的容积变化比ε用下式(2)表示。
ε=(V1+2.V)-(V2-2.V)/(V1+2.V)=(V1-V2)/(V1+2.V) (2)比较式(1)和(2)非常清楚，与已有的容积变化比ε1相比，本实施例的容积变化比ε的分母值增加了2.V，可以理解，本实施例的容积变化比ε比已有的容积变化比ε变小。
也就是说，按本实施例，因为能使困油空间AR的容积变化比ε变小，使在困油空间AR所包围的油的压力变动幅度变小，所以能降低由该压力变动引起的噪音及振动的发生。而且，齿轮泵或马达的自身不用变大，无损于装置的紧凑性。
此外，本发明并不只局限上述的实施例。例如，在上述中的齿轮泵或马达，是以不带排油槽的前提进行说明，在实际的齿轮泵或马达中，设置(图没示出的)使困油空间与高压部或低压部连通的排油槽。于是，有该排油槽、用该排油槽对压力损失等的影响，也对起因困油空间容积变化的压力变动产生很大作用。因此，在带有排油槽的齿轮泵或马达，也适用于本发明，同样能得到降低噪音和振动的效果。对采用其他各种降低噪音及振动措施的齿轮泵或马达也适用于本发明，也能得到相加的效果。
另外，即使设定啮合度为1的齿轮泵或马达，实际上通过齿与齿很小的间隙油的流动，总是在该部分产生压力损失，引起油的压缩和膨胀。因此，对设定啮合度为1的齿轮泵或马达，也适用本发明，并可得到同样的作用效果。
而且，凹部不一定象实施例的槽状，也可形成多数孔等，只要能使困油空间增大即可，其形成位置也不限于在齿底，也可以直到齿的基端部。另外，也可以只在一个齿轮上设置该凹部。并且，本发明对齿型也设有限定，进一步讲不只是外接型，也适于内接型的齿轮泵或马达，能产生同样的效果。
此外，对装置各部的结构也不限于图示实例，在不离开本发明内容的范围内，可有各种变型。
由以上所述，按本发明，因为在相邻的齿与齿的中间部分对啮合没有用的部分设置凹部，扩大了由啮合所形成的困油空间的容积，与带有已有普通的齿型曲线的齿轮的装置相比，没有损失装置的紧凑性、减少由于困油空间的压缩或膨胀的容积变化比、使被包围在该困油空间的油压力变动幅度变小，能降低噪音、振动。
权利要求
1．一种齿轮泵，设置相互啮合的一对齿轮，其特征是在相接的齿与齿的中间部分，于对两齿轮间的啮合没有用的部分设置凹部，扩大了由所述啮合形成的困油空间的容积。
2．一种马达，设置相互啮合的一对齿轮，其特征是在相接的齿与齿的中间部分，于对两齿轮间的啮合没有用的部分设置凹部，扩大了由所述啮合形成的困油空间的容积。
全文摘要
一种齿轮泵或马达,在其齿轮1,对处于相邻的齿2与齿2间的齿底21的部位进行加工,设置由齿轮1的一侧近端部向另一侧近端部贯穿成凹部的空间扩大槽3,通过增大困油空间AR的容积,相对地使该容积变化比变小、降低了包围在困油空间AR的油的压力变动幅度。这种结构的齿轮泵或马达,无损于紧凑结构,使困油空间内的油压力变化幅度小,能降低噪音与振动。
文档编号F04C2/18GK1224806SQ9810180
公开日1999年8月4日 申请日期1998年4月29日 优先权日1998年1月27日
发明者小松浩司 申请人:株式会社岛津制作所