JPS6345513B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、歯車ポンプまたはモータの騒音の
発生を防止する技術に関するものである。（なお
歯車ポンプと歯車モータは、ほぼ同一構成である
ので、歯車ポンプについて述べ、この発明の歯車
モータへの適用については後に記載する。） ２つの歯車が外接する歯車ポンプは、外接する
２つの歯車がケーシング内に収納され、その一方
の歯車に駆動力が与えられることにより噛み合い
回転して、吸込側の流体を吐出側へ搬送する構成
である。従つて、吸込側と吐出側は、２つの歯車
とケーシング（あるいは、側板を用いることもあ
る。）によつて遮断するようになつている。すな
わち、歯車の歯先面とケーシングは、微少な隙間
を有して嵌合し、歯車の側面とケーシングあるい
は側板（軸受をかねる場合もある。）とは、回転
可能に接触してなり、外接する歯車の歯は、バツ
クラツシユを有すると共に、噛み合つて回転する
とき吐出側と吸込側とを連通しない程度の噛み合
い率を有するものである。従つて、歯車の歯が噛
み合う、噛み合い部の側面の全体をシールした状
態で歯車を回転させると、シール部で閉鎖された
部分（以下、場合により閉じ込み部と記載すると
きもある。）を生じる。閉じ込み部は、歯車の噛
み合い回転により、異常高圧と低圧が生じ、この
異常高圧と低圧により歯車が振動して騒音を発生
する。

以下、歯車の噛み合い状態を示す第１図、第２
図について述べる。第１図は、エンジンまたはモ
ータ等の駆動源によつて駆動される駆動側歯車g₁
の歯１g₁，２g₁，３g₁と、従動側歯車g₂の歯１
g₂，２g₂との一つの噛み合い状態を示す図で、駆
動側歯車g₁の回転により第２図に示す噛み合い状
態に移行する。駆動側歯車g₁と従動側歯車g₂とが
噛み合い状態で回転すると、流体は、吸込側１か
ら吐出側２へ搬送される。このような駆動中にお
ける一つの噛み合い状態を示す第１図において、
歯１g₁と１g₂との接触点k₁（以下、有効噛み合い
点と記す。）と、歯２g₁と２g₂との接触点k₂（以
下、有効噛み合い点と記す。）及び歯２g₁，２g₂
の歯形曲線３，４とで形成される図形Ｓは、閉じ
込み部である。（以下、閉じ込み部を図形Ｓとし
て表わす。）この図形Ｓは、駆動側歯車g₁と従動
側歯車g₂とがバツクラツシユのない状態での噛み
合いとしたとき接触点k₃（以下、無効噛み合い点
と記す。）で分割する駆動側の図形S₁と従動側の
図形S₂で形成されるものである。なお、図形Ｓを
無効噛み合い点k₃で分割したが、作用線Ｒで分割
してもよい。このような噛み合い回転において、
図形S₁とS₂の面積の回転角に対する減少、増加の
割合は、まず無効噛み合い点k₃が中心線ｌより吐
出側にあるとき図形S₁の面積の減少割合が図形S₂
の面積の増加割合より大きく、無効噛み合い点が
中心線ｌに従い図形S₁とS₂の面積の増加、減少の
割合の差は少なくなり、無効噛み合い点k₃が中心
線より吸込側に移動するに従つて図形S₁とS₂の面
積の減少割合と増加割合の差が大きくなる。この
ため、図形Ｓ全体は、無効噛み合い点k₃が吐出側
から中心線ｌへ近づきつつあるときは、異常高圧
となり、無効噛み合い点k₃が中心線ｌから吸込側
へ移動しつつあるときは、低圧となる。従つて従
動側歯車g₂は、この異常高圧、低圧の作用により
振動し、騒音発生の大きな要因の一つとなつてい
た。

以下、この発明の一実施例を示す第３図、第４
図について述べる。

第３図、第４図は、駆動側歯車g₁と従動側歯車
g₂とが第１図、第２図と同様の噛み合い状態にあ
るもので、２点鎖線で示す図形は、側板またはケ
ーシングの駆動側歯車g₁、従動側歯車g₂の側面を
シールする部分に設けた溝１０，１１の形状を示
す。

溝１０は、吐出側２に接続する吐出溝１２と、
この吐出溝１２により延出する溝１４（以下、第
２の小溝と記す。）とより構成してある。溝１１
は、吸込側１に接続する吸込溝１５と、この吸込
溝１５より延出する溝１６，１７（以下、溝１６
を第１の小溝、溝１７を第３の小溝と記す。）を
有する構成である。

溝１０の第２の小溝１４は、溝１０の従動側歯
車g₂側の縁１９より延出し先端２４を有する。こ
の先端２４は、作用線Ｒと従動側歯車g₂の歯底h₂
との間に位置し、図形S₁が吐出溝１２と遮断され
る直前（またはほぼ同時に。）迄図形S₂に接続す
るようになつている。溝１０の駆動側歯車g₁側の
縁１８は、端部１３を連設してなり、この端部１
３は、無効噛み合い点k₃が中心線ｌ上に達したと
き（第４図。）図形S₁と吐出溝１２とを遮断する
位置に設けてある。

溝１１の第１の小溝１６は、溝１１の駆動側歯
車g₁側の縁２２より延出し先端２５を有する。こ
の先端２５は、作用線Ｒと駆動側歯車g₁の歯底h₁
との間に位置し、図形S₁と吐出溝１２とが遮断さ
れたとき、図形S₁に接続するように設けてある。
第３の小溝１７は、溝１１の従動側歯車g₂側の縁
２１より延出し、先端２３を有する。この先端２
３は、作用線Ｒと従動側歯車g₂の歯底h₂との間に
位置し、図形S₁と吐出溝１２とが遮断されたとき
図形S₂に接続するように設けてある。

次に、この実施例の作用について述べる。

駆動側歯車g₁がエンジンまたはモータの駆動力
によつて矢印Ａ方向に回転されると、駆動側歯車
g₁に噛み合つた従動側歯車g₂は矢印Ｂ方向に回転
する。駆動側歯車g₁と従動側歯車g₂との噛み合い
回転によつて、吸込側１の流体は、吸込側１から
吐出側２へ搬送される。

このような駆動状態において、駆動側歯車g₁、
従動側歯車g₂の歯１g₁，２g₁，３g₁と歯２g₁，２
g₂との噛み合い状態が第３図の状態に至る直前で
は、有効噛み合い点k₁、無効噛み合い点k₃は、微
少な隙間を有し、有効噛み合い点k₂のみが接触し
ている。このとき、駆動側歯車g₁と従動側歯車g₂
との噛み合いによつて形成される図形S′₁，S′₂
（図示しないが第３図のS₁，S₂とほぼ同一の形状
である。）は、夫々、吐出溝１２に接続する。こ
の状態は、第４図に示す噛み合い状態の直前（無
効噛み合い点k₃が、中心線ｌに達する直前。）ま
で同様である。

第３図の噛み合い状態から第４図の噛み合い状
態に至ると、図形S₁とS₂は、吐出溝１２、吸込溝
１５の双方と遮断される。このとき回転角に対す
る図形S₁とS₂との面積の変化の割合はほぼ同一で
ある。そして第４図から回転が進み始めると回転
角に対する図形S₁とS₂の面積の変化の割合は、図
形S₂の面積の変化割合の方が徐々に大きくなる
が、図形S₁とS₂の面積の変化の割合がきわめて小
さいとき（第４図からわずかに回転したとき）第
１、第３の小溝１６，１７の先端２５，２３が図
形S₁，S₂に開口する。このため、図形S₁，S₂に
は、異常高圧、低圧は生じない。

以上の説明では、第４図で、図形S₁，S₂が吐出
溝１２と吸込溝１５と遮断される実施例を示した
が、第４図の状態で、第１、第３の小溝１６，１
７の先端２５，２３がわずかに開口するようにし
てもよい。

以上、この発明を外接歯車型のポンプに用いた
実施例について述べたが、回転方向が一定である
歯車モータにも適用し得るものである。歯車モー
タに適用した実施例については、具体的に図示し
ないが、たとえば、第３図で、吸込側１から高圧
流体を供給することにより、前述した歯車ポンプ
と同様の作用を行なうものである。

以上述べたように、この発明によると、歯車ポ
ンプまたはモータにおいて、その歯車の噛み合い
回転中に生じる閉じ込み部の駆動側歯車側と従動
側歯車側の容積の変化割合の差が少ない時、閉じ
込み状態を生じるようにすると共に、それ以外
は、吸込側、吐出側のいずれかに接続するように
したので、閉じ込み部に生じようとする異常高
圧、低圧を防止し、それに起因する騒音の発生が
防止できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、歯車の噛み合い状態を示す
図、第３図、第４図は、この発明の一実施例の溝
の形状と歯車の噛み合い状態の関係を示す図。 １……吸込側、２……吐出側、３，４……歯形
曲線、１０……溝（吐出側）、１１……溝（吸入
側）、１３……端部、１３……端部、１４……溝
（第２の小溝）、１６……溝（第１の小溝）、１７
……溝（第３の小溝）、g₁……駆動側歯車、g₂…
…従動側歯車、k₁，k₂……有効噛み合い点、k₃…
…無効噛み合い点、h₁，h₂……歯底、Ｓ……図形
（閉じ込み部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動側歯車と従動側歯車との無効噛み合い点
   が中心線上にあるとき駆動側歯車と従動側歯車と
   の２つの有効噛み合い点と、駆動側歯車の歯形曲
   線と従動側歯車の歯形曲線とで形成される図形の
   無効噛み合い点より駆動側歯車側の図形が吐出側
   と遮断されたとき、この図形を作用線と駆動側歯
   車の歯底との間で吸込側へ接続する第１の小溝
   と；無効噛み合い点より従動側歯車側の図形を作
   用線と、従動側歯車の歯底との間で吐出側と遮断
   する位置に配置した第２の小溝と；吸込側に接続
   する第３の小溝とを備えた歯車ポンプまたはモー
   タ。