JPH033075B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は円弧状歯形を有する内歯歯車にトロコ
イド系菌形あるいは円弧歯形等を有する外歯歯車
を内接噛合させて両歯形間に形成された空間の容
積変化を利用してモータあるいはポンプ作用を得
るようにしたトロコイド形モータあるいはポンプ
の歯形の接触面に関し、さらに詳しくは該接触面
の表面形状に関する。

（従来の技術） 先ず、第２、第３図を参照して公知のトロコイ
ド形油圧モータの説明を行なう。

トロコイド形油圧モータは出力機構部a′、変位
機構室部b′及びバルブ機構部c′の３つの部分より
成り、出力機構部a′と変位機構室部b′はドライブ
１により回転力が伝達され、変位機構室部b′とバ
ルブ機構部c′はバルブ切換用ドライブ２により回
転力が伝達されている。そのためにドライバ１と
バルブ切換用ドライブ２はその両端にスプライン
部を有する。さらに出力機構部a′は、主にその内
側に内スプラインを有し、変位機構室部b′により
発生する偏心運動を伴う外歯歯車３の自転をドラ
イブ１を介することにより偏心運動を除き、自転
のみを回転力として取り出す出力軸４と、ハウジ
ング５及び出力軸４を支承する軸受６とからな
り、出力を相手側に伝達すると共に外部荷重を支
持するものであり、バルブ機構部c′は主にその内
側に内スプラインを有し、変位機室部b′により発
生する偏心運動を伴う外歯歯車３の自転を、バル
ブ切換用ドライブ２を介することにより偏心運動
を除き自転のみを取り出して回転するバルブ７
と、リング８に固定され、バルブ７との協働によ
り圧油の流路を切り換えるバルブプレート９と、
及びバルブプレート１０とからなり、ポンプより
供給された圧油を変位機構室b′の容積変化室１１
に分配供給すると共に、戻り側の油を容積変化室
１１から回収するものである。

而して、変位機構室部b′は本発明の対象さとさ
れる部分であり、第３図に見るように、内歯歯車
１２の歯形としてローラ１３よりなる円弧歯形
を、又この内歯歯車１２に内接噛合する外歯歯車
３の歯形としてトロコイド形歯形を採用してお
り、しかも外歯歯車３の歯数は内歯歯車１２の歯
数より１個少ない。さらに内歯歯車中心１４と外
歯歯車中心１５とは偏心しており、外歯歯車３と
内歯歯車１２は、その接触点により内歯歯車１２
の歯数（第２，３図の場合７個）と同数の容積変
化室１１を形成している。そして、バルブ機構部
c′を介して圧油を容積変化室１１に送ることによ
り、容積変化室１１は容積変化して膨張及び収縮
を繰り返し、外歯歯車３が内歯歯車中心１４の周
りに自転し、圧油の圧力エネルギーを回転力に変
換する。この回転力は外歯歯車３の内スプライン
からドライブ１′を介して出力軸４の内スプライ
ンに伝達され、偏心運動を伴わない自転のみが外
部に取り出されるのである。

以上のトロコイド形油圧モータでは、内歯歯車
１２と外歯歯車３は互いに内接噛合することによ
り動力の伝達と個々の容積変化室１１を区画する
ものとなつている。動力伝達だけの機能を奏する
ためであれば、個々の内歯歯車１２の歯形と外歯
歯車３の歯形の内の一部のみが内接噛合しておれ
ば十分であるから、例えば外歯歯車３の歯形曲線
を修正して外歯歯車３の歯形の凹部のみを内歯歯
車１２の歯形と噛合するようにして強度の保持、
摩耗低減することも可能であるが、モータあるい
はポンプとして使用する場合には容積変化室１１
を区画する機能をも要求されているので、個々の
歯形は常に噛合していなければならない。

（発明が解決しようとする問題点） トロコイド形油圧モータあるいはポンプを小形
化、高圧化するためには噛み合いや摺動する部分
である外歯歯車は高力特性を有し、内歯歯車は高
硬度特性を有していなければならない。このた
め、外歯歯車及び内歯歯車ともに比較的高い摩擦
係数を有する金属材料で製造されているのが通常
であり、このことは動力変換効率の低下及び使用
流体の温度上昇につながるものであつた。

そこで、歯形の表面に低摩擦材料を内張りした
ものや、ニツケルの薄い無電解皮膜をつけて摩擦
係数を低下させたものが提案されているが、末だ
十分に摩耗の問題が解決されない。

他方、油圧機器の摺動部分に燐酸塩皮膜等の化
成処理皮膜を形成し、摺動部分の摩擦係数を低下
させることも公知である。この化成処理皮膜はそ
れ自体が低摩擦係数ではなく、微少な凹凸に多量
の潤滑油を保持しているために低摩擦係数となる
ものである。

トロコイド形油圧モータあるいはポンプの歯形
の噛み合い、摺動接触面に上記公知の化成処理皮
膜を形成することも考えられるが、化成処理皮膜
はそれ自体摩耗し易く、皮膜が短時間で剥がれて
しまう欠点がある。

そこで、本発明の目的はトロコイド形油圧モー
タあるいはポンプの歯形の接触面の摩擦係数を小
さくし、かつ動力損失の低減を達成した接触面を
提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴とするところは、トロコイド形油
圧モータあるいはポンプの歯形の接触面に網目状
に凹凸を形成し、その凹凸の高さよりも低い膜厚
の化成処理皮膜を該接触面に施すことにある。

（実施例） 以下、第１図によつて本発明の一実施例を説明
する。

一般に、トロコイド形油圧モータあるいはポン
プ機構の歯形の噛み合い、摺動接触面は高硬度材
料で高精度に加工されなければならないので、研
削加工されている。一例として前記トロコイド形
油圧モータの外歯歯車を挙げて説明すると、外歯
歯車５の接触面である外歯は軸方向に研削される
ので、第１図のイに示されているように、軸方向
（歯筋方向）に研削目が残り、周方向（歯筋方向
と直交する方向）は図のＡで示す山とＢで示す谷
とからなる凹凸が残るものとなつている。そして
ポンプ山Ａの歯筋方向断面は図のロで示すように
平滑となつている。

今、図のイ，ロで示す外歯に燐酸塩皮膜Ｃを施
して図のハ，ニで示すようにし、これで噛み合
い、摺動させたとすると、図のホ，ヘで示すよう
に短時間で摩耗し、外歯歯車の研削目の山Ａの皮
膜Ｃが完全に摩耗して剥がれてしまう。この皮膜
の無い部分は作動油と兼用の潤滑油を保持するこ
とができないので、伝動機構の摩擦抵抗を高めて
しまうものとなつている。

本発明では図のト，チに示すように、外歯の軸
方向と周方向とに山Ａと谷Ｂ（凹凸）を設ける。
この山Ａと谷Ｂとの形成は研削によつておこなわ
れる。これにバレル加工やシヨツトピーニングし
て山Ａの尖端を丸め、その後に燐酸塩皮膜Ｃを施
している。この場合、山Ａと谷Ｂとの高さよりも
皮膜Ｃの膜厚を小さくしている。ここで、山Ａと
谷Ｂとの高さは１ないし10ミクロンとすることが
望ましく、皮膜Ｃの膜厚は山Ａと谷Ｂの高さより
も若干低めの３ミクロン程度までとすることが望
ましい。

上記本発明の外歯によると、摺動、噛み合い後
の摩耗状態が図のリ，ヌに示すように外歯の軸方
向と周方向とに網目状に残るものとなり、接触面
のどの位置でも十分に作動油兼用の潤滑油を保持
するものとなる。

尚、上記説明は本発明の一実施例であり、本発
明は上記トロコイド形油圧モータの外歯歯車に限
定されるものではなく、内歯歯車の歯形、ローラ
歯形、トロコイド形ポンプの外歯歯車あるいは内
歯歯車も含むものであり、トロコイド曲線を利用
して容積変化を伴なう摺動、噛み合い接触面に所
定の角度で交差する網目状の凹凸を形成し、かつ
その高さよりも低い化成処理皮膜を施すものであ
れば足りるものである。この場合、歯形は研削加
工されるのが普通であるから、凹凸は研削目をそ
のまま利用するのが便利でありる。

又、本発明は燐酸塩皮膜の他に種々の化成処理
皮膜を含むものである。

（発明の効果） 以上の如く構成された本発明の効果を挙げると
次のとおりである。

摺動、噛み合い接触面のどの位置でも作動油兼
用の潤滑油が保持されるものとなり、摩耗が低減
し、伝動機構としての摩擦損失が低減する。

制御機構では頻繁に間欠運転するので潤滑油膜
の形成に不利なものとなつているが、本発明によ
ると微少量の潤滑油の保持、どの位置でも潤滑油
の保持されるという利点があるので、制御機構に
使用した時に制御精度が向上し、かつ伝動機構と
しての騒音低減、伝動効率の向上、耐久性の増大
が得られる。

モータあるいはポンプの起動時の特性がよくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図のイないしヌは本発明を説明するための
接触面の断面図、第２図は公知のトロコイド形油
圧モータの一例を示す断面図、第３図は第２図の
Ａ−Ａ断面図である。 Ａ：山、Ｂ：谷、Ｃ：皮膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内歯歯車が円弧状歯形からなり外歯歯車がト
   ロコイド形歯形あるいは円弧歯形からなり、両歯
   形間の容積変化を利用してモータあるいはポンプ
   作用を得るようにしたトロコイド形モータあるい
   はポンプにおいて、歯形の研削目の歯筋方向及び
   該研削目の歯筋方向と交差する方向に凹凸面が形
   成された接触面と、前記凹凸の高さよりも低い膜
   厚で前記接触面に形成された化成処理皮膜とから
   なることを特徴とするトロコイド形モータあるい
   はポンプにおける歯形の接触面。 ２ 特許請求の範囲第１項において、凹凸面の高
   さが１ないし10ミクロンであることを特徴とする
   トロコイド形モータあるいはポンプにおける歯形
   の接触面。