JP2005337136A - External gear pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外接ギヤポンプに関し、さらに詳しくは、駆動ギヤおよび従動ギヤにより吐出された作動流体の一部を還流する還流通路を備える外接ギヤポンプに関するものである。 The present invention relates to an external gear pump, and more particularly to an external gear pump including a return passage for returning a part of working fluid discharged by a drive gear and a driven gear.
ギヤポンプは、作動流体として作動油を用いる油圧機器を動作させるための油圧発生源として用いられ、簡単な構造でコンパクトに設計できることから、自動車やトラック等の車両に搭載する油圧発生源として広く用いられている。上記ギヤポンプには、内接ギヤポンプ、外接ギヤポンプなどがある。これらのギヤポンプは、ハウジング内に回転自在に支持された複数のギヤによりポンプ室が形成され、このポンプ室の拡大工程により、吸入ポートから作動油を吸入側空間部に吸引し、このポンプ室の縮小工程により、複数のギヤにより吐出側空間部に流入した作動油を吐出ポートから吐出するものである。 A gear pump is used as a hydraulic pressure generation source for operating hydraulic equipment that uses hydraulic oil as a working fluid, and can be designed compactly with a simple structure, so it is widely used as a hydraulic pressure generation source mounted on vehicles such as automobiles and trucks. ing. Examples of the gear pump include an internal gear pump and an external gear pump. In these gear pumps, a pump chamber is formed by a plurality of gears rotatably supported in a housing, and by an expansion process of the pump chamber, hydraulic oil is sucked into the suction side space portion from the suction port. The hydraulic oil that has flowed into the discharge side space by a plurality of gears is discharged from the discharge port by the reduction process.
これらのギヤポンプから吐出された作動油により動作させる油圧機器には、供給される作動油の最大流量が設定されている。従って、ギヤポンプには、吐出される作動油の流量がこの油圧機器に設定されている最大流量を超えないように、例えば特許文献1に示すように、複数のギヤにより吐出される作動油の一部を吸入側空間部に還流する還流通路が設けられている。 A maximum flow rate of hydraulic oil to be supplied is set in hydraulic equipment that is operated by hydraulic oil discharged from these gear pumps. Therefore, in the gear pump, as shown in Patent Document 1, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707, the flow rate of the discharged hydraulic oil does not exceed the maximum flow rate set in the hydraulic device. A reflux passage is provided to return the part to the suction side space.
特許文献1に示す従来のギヤポンプ(油圧式ポンプ装置)は、外接ギヤポンプであり、吐出ポートから吐出される作動油の圧力が定格圧力よりも高くなると、隙間セットプレーが撓むことによって形成された間隙を介して、吐出側の作動油が吸入側に逃がされ、すなわち還流し、吐出側の作動油の圧力が減圧されるものである。この従来のギヤポンプによれば、リリーフ装置を別体に設ける必要がなくギヤポンプをコンパクトにすることができる。 The conventional gear pump (hydraulic pump device) shown in Patent Document 1 is a circumscribed gear pump, and is formed by the gap set play being bent when the pressure of the hydraulic oil discharged from the discharge port becomes higher than the rated pressure. Through the gap, the discharge side hydraulic oil is released to the suction side, that is, recirculates, and the pressure of the discharge side hydraulic oil is reduced. According to this conventional gear pump, it is not necessary to provide a relief device separately, and the gear pump can be made compact.
ところで、ギヤポンプでは、複数のギヤにより形成されるポンプ室の拡大工程において負圧が発生し、この負圧に起因してキャビテーションが発生する虞があった。ギヤポンプは、このキャビテーションの発生により、振動、騒音が発生する虞があった。 By the way, in the gear pump, a negative pressure is generated in an expansion process of a pump chamber formed by a plurality of gears, and cavitation may occur due to the negative pressure. The gear pump may generate vibration and noise due to the occurrence of cavitation.
ここで、外接ギヤポンプは、このポンプ室が各ギヤの歯間と歯先外径線とにより形成されており、このポンプ室の拡大工程は、このポンプ室を形成する各ギヤの歯間に位置する噛み合った歯がポンプ室から離れることで行われる。つまり、外接ギヤポンプは、吸入側空間部の広範囲でポンプ室の拡大が緩やかに行われる内接ギヤポンプと比較して、吸入側空間部の一部でポンプ室の拡大が急速に行われる。従って、外接ギヤポンプでは、ポンプ室の拡大工程で局所的に負圧が発生し、局所的に発生した負圧に起因してキャビテーションが発生する虞があった。 Here, in the external gear pump, the pump chamber is formed by the teeth between the gears and the tooth outer diameter line, and the expansion process of the pump chamber is performed between the teeth of the gears forming the pump chamber. This is done by moving the engaged teeth away from the pump chamber. That is, in the external gear pump, the expansion of the pump chamber is rapidly performed in a part of the suction side space portion as compared with the internal gear pump in which the expansion of the pump chamber is gradually performed in a wide range of the suction side space portion. Therefore, in the external gear pump, negative pressure is locally generated in the expansion process of the pump chamber, and cavitation may occur due to the locally generated negative pressure.
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、局所的な負圧の発生を抑制し、キャビテーションの発生を抑制することができる外接ギヤポンプを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an external gear pump that can suppress the generation of local negative pressure and can suppress the occurrence of cavitation.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明では、吸入ポートおよび吐出ポートが形成されるハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に支持される駆動ギヤと、前記ハウジング内に回転自在に支持されるとともに、前記駆動ギヤに噛み合う従動ギヤと、前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤの回転運動により、前記吸入ポートから前記ハウジング内の前記吸入ポートが形成される吸入側空間部に吸引され、前記吐出ポートが形成される吐出側空間部に吐出された作動流体の一部を当該吸入側空間部に還流させる還流通路と、前記吐出側空間部と前記還流通路との連通を行う連通手段とを備える外接ギヤポンプにおいて、前記還流通路は、前記吸入側空間部の前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの噛み合いが離れる部分に開口する口部を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, in the present invention, a housing in which a suction port and a discharge port are formed, a drive gear rotatably supported in the housing, and a rotatable in the housing And a driven gear meshing with the drive gear, and by the rotational movement of the drive gear and the driven gear, the suction port sucks the suction port in the housing where the suction port is formed, A return passage for returning a part of the working fluid discharged to the discharge side space where the discharge port is formed to the suction side space, and communication means for connecting the discharge side space and the return passage. In the external gear pump comprising: the recirculation passage, a mouth opening in a portion where the engagement between the drive gear and the driven gear of the suction side space portion is separated Characterized in that it comprises.
この発明によれば、還流通路は、駆動ギヤと従動ギヤとの噛み合いが離れる部分に、吐出側空間部に吐出された作動流体を流出させる口部を備える。つまり、駆動ギヤあるいは従動ギヤのいずれか一方のギヤの歯間と歯先外径線とにより形成されているポンプ室からこのポンプ室内に位置し、かつこのポンプ室を形成する歯と噛み合っている他方のギヤの歯が、噛み合っている歯から離れる、すなわち駆動ギヤと従動ギヤとの噛み合いが離れる部分に連通手段を介して還流通路内に流入した作動流体が集中して流出する。従って、吸入側空間部のポンプ室の拡大工程が急速に行われる部分に作動流体が集中して流出するので、このポンプ室の拡大工程における局所的な負圧を抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生を抑制することができる。 According to this invention, the recirculation passage is provided with a mouth portion through which the working fluid discharged to the discharge side space portion flows out at a portion where the meshing between the drive gear and the driven gear is separated. In other words, it is located in the pump chamber from the pump chamber formed by the tooth gap of either the drive gear or the driven gear and the outer diameter wire of the tooth tip, and meshes with the teeth forming the pump chamber. The working fluid that has flowed into the recirculation passage through the communication means concentrates and flows out to a portion where the teeth of the other gear are separated from the meshing teeth, that is, the meshing between the driving gear and the driven gear is separated. Accordingly, since the working fluid concentrates and flows out in a portion where the expansion process of the pump chamber in the suction side space portion is rapidly performed, local negative pressure in the expansion process of the pump chamber can be suppressed and generated. Occurrence of cavitation due to negative pressure can be suppressed.
また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記口部は、絞りにより形成されていることを特徴とする。 Further, in the present invention, in the external gear pump, the mouth portion is formed by a throttle.
この発明によれば、還流通路内に流入した作動流体は、吸入側空間部にその流速を早めて流出される。従って、駆動ギヤあるいは従動ギヤのポンプ室の拡大工程が急速に行われる部分に流速を速めた状態で作動流体が集中して流出するので、このポンプ室の拡大工程における局所的な負圧をさらに抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生をさらに抑制することができる。 According to the present invention, the working fluid that has flowed into the recirculation passage flows out into the suction side space portion at an increased flow rate. Accordingly, since the working fluid concentrates and flows out in a state where the flow velocity is increased at a portion where the expansion process of the pump chamber of the drive gear or the driven gear is performed rapidly, the local negative pressure in the expansion process of the pump chamber is further increased. It is possible to suppress the cavitation caused by the generated negative pressure.
また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記還流通路は、前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤのそれぞれの回転に応じて、当該駆動ギヤまたは当該従動ギヤにより閉塞される2つの口部を備え、一方の口部が吸入側空間部に最も広く開口する際に他方の口部が当該駆動ギヤあるいは当該従動ギヤにより閉塞されることを特徴とする。 According to the present invention, in the external gear pump, the return passage includes two ports that are closed by the drive gear or the driven gear according to the rotation of the drive gear and the driven gear, The other mouth is closed by the drive gear or the driven gear when the mouth of the mouth opens most widely in the suction side space.
この発明によれば、駆動ギヤあるいは従動ギヤのいずれか一方のポンプ室に、一方の口部から作動流体が流出する際には、他方の口部は閉塞されているので、常に2つの口部が吸入側空間部に最も広く開口する場合と比較してその流速を速めることができる。従って、駆動ギヤおよび従動ギヤのそれぞれのポンプ室の拡大工程が急速に行われる部分に応じて、2つの口部のいずれかから流速を速めた状態で作動流体が集中して流出するので、ポンプ室の拡大工程における局所的な負圧をさらに抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生をさらに抑制することができる。 According to the present invention, when the working fluid flows out from one of the pump chambers of either the drive gear or the driven gear, the other port is closed, so that two ports are always provided. The flow velocity can be increased compared with the case where the air gap opens most widely in the suction side space. Accordingly, since the working fluid is concentrated and flows out from either one of the two ports with the flow velocity increased according to the portion where the expansion process of the pump chamber of each of the drive gear and the driven gear is rapidly performed, the pump The local negative pressure in the chamber expansion process can be further suppressed, and the occurrence of cavitation due to the generated negative pressure can be further suppressed.
また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記口部は、前記還流通路から前記吸入側空間部に流出する作動流体の流出方向が前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤの回転方向に向かうように形成されていることを特徴とする。 According to the present invention, in the external gear pump, the mouth portion is formed such that a flow direction of the working fluid flowing out from the return passage to the suction side space portion is directed to a rotation direction of the drive gear and the driven gear. It is characterized by.
この発明によれば、口部から流出する作動流体の流速が、駆動ギヤおよび従動ギヤの回転速度に対して速い場合は、駆動ギヤおよび従動ギヤの回転方向と反対側の歯面にあたるように口部から流出した作動流体の流れが生ずる。また、口部から流出する作動流体の流速が、駆動ギヤおよび従動ギヤの回転速度に対して遅い場合は、口部から流出した作動流体の流れにより、駆動ギヤおよび従動ギヤの回転を妨げる流れが少なくなる。従って、駆動ギヤを回転させるための駆動トルクを低減することができる。 According to the present invention, when the flow velocity of the working fluid flowing out from the mouth portion is higher than the rotational speeds of the drive gear and the driven gear, the mouth is made to hit the tooth surface on the opposite side to the rotation direction of the drive gear and the driven gear. A flow of the working fluid flowing out from the section is generated. Further, when the flow velocity of the working fluid flowing out from the mouth is slower than the rotational speed of the drive gear and the driven gear, the flow of working fluid flowing out from the mouth causes a flow that hinders the rotation of the driving gear and the driven gear. Less. Accordingly, the driving torque for rotating the driving gear can be reduced.
また、この発明では、上記外接ギヤポンプにおいて、前記連通手段は、前記吐出ポートから吐出される作動流体の流量に応じて前記吐出側空間部と前記還流通路との連通を行うことを特徴とする。 According to the present invention, in the external gear pump, the communication means communicates the discharge side space with the reflux passage according to the flow rate of the working fluid discharged from the discharge port.
この発明によれば、例えば、吐出ポートから吐出される作動流体の流量がこの作動流体の圧力を極端に上昇させやすい流量となった場合や、ポンプ室の拡大工程における局所的な負圧に起因するキャビテーションが発生させやすい流量となった場合に、吐出側空間部と還流通路との連通を行うことができる。 According to the present invention, for example, when the flow rate of the working fluid discharged from the discharge port becomes a flow rate at which the pressure of the working fluid is extremely easy to increase, or due to local negative pressure in the expansion process of the pump chamber When the flow rate is such that cavitation is likely to occur, communication between the discharge side space and the reflux passage can be performed.
この発明にかかる外接ギヤポンプは、口部から駆動ギヤと従動ギヤとの噛み合いが離れる部分に、吐出側空間部に吐出された作動流体を流出させるので、局所的な負圧の発生を抑制し、キャビテーションの発生を抑制することができる。 Since the external gear pump according to the present invention causes the working fluid discharged to the discharge side space portion to flow out to the portion where the meshing between the drive gear and the driven gear is separated from the mouth portion, the occurrence of local negative pressure is suppressed, Occurrence of cavitation can be suppressed.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。ここで、下記実施例では、この発明にかかる外接ギヤポンプは、自動車やトラック等の車両に搭載されるオートマチックトランスミッションなどの油圧機器に作動流体として作動油を供給する油圧発生源として用いる場合について説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same. Here, in the following embodiment, a case where the external gear pump according to the present invention is used as a hydraulic pressure generation source that supplies hydraulic oil as a hydraulic fluid to hydraulic equipment such as an automatic transmission mounted on a vehicle such as an automobile or a truck will be described. .
図1−1〜3は、実施例1にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。また、図2―1〜6は、実施例1にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。ここで、図1−1は図1−2のI−I断面図、図1−2は図1−1のII−II断面図、図1−3は図1−2のIII−III断面図である。図1−1〜3に示すように、実施例1にかかる外接ギヤポンプ1−1は、ハウジング10と、駆動ギヤ20と、従動ギヤ30と、連通手段である差圧弁40と、還流通路50とにより構成されている。なお、この外接ギヤポンプは、この駆動ギヤ20に従動ギヤ30が外接するギヤポンプである。
FIGS. 1-1 to 3 are diagrams illustrating a configuration example of the external gear pump according to the first embodiment. FIGS. 2-1 to 6 are operation explanatory diagrams of the external gear pump according to the first embodiment. 1-1 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 1-2, FIG. 1-2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1-1, and FIG. 1-3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. It is. As shown in FIGS. 1-1 to 1-3, the external gear pump 1-1 according to the first embodiment includes a
ハウジング10は、フロントハウジング11と、センターハウジング12と、リヤハウジング13とにより構成されている。このフロントハウジング11とリヤハウジング13との間に配置されるセンターハウジング12内に上記駆動ギヤ20と、従動ギヤ30が収納されている。このリヤハウジング13には、このセンターハウジング12内に図示しない作動流体である作動油を貯留する例えばオイルパンなどの貯留室からこの作動油を矢印E方向(同図では、紙面裏面から表面に向かう方向)に吸引する吸入ポート10aと、センターハウジング12内から油圧機器100に作動油を矢印F方向に吐出する吐出ポート10bが形成されている。ここで、ハウジング10は、その一方、ここではリヤハウジング13が油圧機器100に図示しない固定手段により、固定されており、吐出ポート10bから吐出された作動油は、この油圧機器100に供給される。
The
また、ハウジング10内は、駆動ギヤ20および従動ギヤ30により、吸入ポート10aが形成されている吸入側空間部Aと吐出ポート10bが形成されている吐出側空間部Bとの2つの空間部に区画されている。また、センターハウジング12の内壁面には後述する駆動ギヤ20の図示しない歯先面と対向する図示しない駆動側チップ面が、フロントハウジング11の内壁面およびリヤハウジング13の内壁面には駆動ギヤ20の図示しない両側面にそれぞれ対向する図示しない駆動側サイド面が形成されている。また、センターハウジング12の内壁面には後述する従動ギヤ30の図示しない歯先面と対向する図示しない従動側チップ面が、フロントハウジング11の内壁面およびリヤハウジング13の内壁面には従動ギヤ30の図示しない両側面にそれぞれ対向する図示しない従動側サイド面が形成されている。
In addition, the
駆動ギヤ20は、所定の歯数を有する歯車であり、回転軸21によりハウジング10内に回転自在に支持されている。また、この回転軸21は、図示しない内燃機関であるエンジンのクランクシャフトなどの駆動源と連結されており、この駆動源から伝達される駆動トルクにより駆動ギヤ20をハウジング10内で矢印C方向に回転する。ここで、センターハウジング12の図示しない駆動側チップ面と駆動ギヤ20の図示しない歯先面とにより形成される駆動側チップクリアランスは、図示しない駆動側チップ面と図示しない歯先面とが非接触で、かつその間に作動油が介在するように設定されている。また、フロントハウジング11およびリヤハウジング13の図示しない駆動側サイド面とこの駆動ギヤ20の図示しない両側面とにより形成される駆動側サイドクリアランスも、図示しない駆動側サイド面と図示しない両側面とが非接触で、かつその間に作動油が介在するように設定されている。
The
従動ギヤ30は、上記駆動ギヤ20と同一の歯数を有する歯車であり、回転軸31によりハウジング10内に回転自在に支持されている。この従動ギヤ30は、駆動ギヤ20と噛み合っており、上記駆動ギヤ20が矢印C方向に回転することで、ハウジング10内で矢印D方向に回転する。ここで、センターハウジング12の図示しない従動側チップ面と従動ギヤ30の図示しない歯先面とにより形成される従動側チップクリアランスは、図示しない従動側チップ面と図示しない歯先面とが非接触で、かつその間に作動油が介在するように設定されている。また、フロントハウジング11およびリヤハウジング13の図示しない駆動側サイド面とこの従動ギヤ30の図示しない両側面とにより形成される従動側サイドクリアランスも、図示しない従動側サイド面と図示しない両側面とが非接触で、かつその間に作動油が介在するように設定されている。なお、駆動ギヤ20に噛み合う従動ギヤ30は1つのみでなくても良く、この駆動ギヤ20と複数の従動ギヤ30が噛み合っていても良い。また、駆動ギヤ20の従動ギヤ30との歯数は、同一でなくても良い。
The driven
ここで、上記駆動ギヤ20および従動ギヤ30には、図2−1に示すように、それぞれポンプ室60a,60bが形成されている(同図の斜線部分)。駆動ギヤ20のポンプ室60aは、この駆動ギヤ20の歯22,22間と歯先外径線20aとにより形成される。また、従動ギヤ30のポンプ室60bは、この従動ギヤ30の歯32,32間と歯先外径線30aとにより形成されている。
Here, as shown in FIG. 2A,
ポンプ室60a,60bの拡大工程は、一方のギヤのポンプ室60a,60b内に位置する他方のギヤの歯32,22が最もポンプ室60a,60b内に入り込んだ状態から、ポンプ室60a,60b外に移動するまでである。つまり、他方のギヤの歯32,22が一方のポンプ室60a,60bを形成する歯22,32と噛み合い、一方のポンプ室60a、60b内に最も入り込んだ状態から、この他方のギヤの歯32,22が徐々に一方のポンプ室60a,60b外に向かって噛み合いながら移動し、噛み合いが離れ、この他方のギヤの歯32,22が一方のポンプ室60a,60b外に移動するまでである。例えば、駆動ギヤ20側のポンプ室60a内に位置する従動ギヤ30の歯32が駆動ギヤ20側のポンプ室60a内に最も入り込んだ状態から、このポンプ室60aを形成する歯22,22との噛み合いが離れ、ポンプ室60a外に位置するまでである。このポンプ室60a,60bの拡大工程により、吸入側空間部Aの体積が増加し、吸入ポート10aから作動油が吸引される。
The expansion process of the
一方、ポンプ室60a,60bの縮小工程は、一方のギヤのポンプ室60a,60b外に位置する他方のギヤの歯32,22がポンプ室60a,60b内に移動し、このポンプ室60a,60bに最も入り込んだ状態までである。つまり、他方のギヤの歯32,22が一方のポンプ室60a,60b外から一方のポンプ室60a,60b内に移動し、一方のポンプ室60a,60bを形成する歯22,32と噛み合い、この他方のギヤの歯32,22が徐々に一方のポンプ室60a,60b内に向かって噛み合いながら移動し、この他方のギヤの歯32,22が最も一方のポンプ室60a,60b内に入り込むまでである。例えば、駆動ギヤ20側のポンプ室60a外に位置する従動ギヤ30の歯32が駆動ギヤ20側のポンプ室60a内に移動し、このポンプ室60aを形成する歯22,22と噛み合い、このポンプ室60a内に最も入り込むまでである。このポンプ室60の縮小工程により、吐出側空間部Bの体積が減少し、吐出ポート10bから作動油が吐出される。
On the other hand, in the reduction process of the
差圧弁40は、連通手段であり、吐出ポート10bから吐出される作動流体である作動油の流量に応じて、すなわち吐出ポート10bから吐出される作動油の流量が所定流量以上となると、吐出側空間部Bと後述する還流通路50との連通を行うものである。この差圧弁40は、オリフィス41と、スプリング42とにより構成されている。オリフィス41には開口41aが形成されており、この開口41aを作動油が通過する際に開口41aの上流側と下流側とで流速に差が発生し、これにより下流側の作動油の圧力が上流側の作動油の圧力よりも低くなり差圧が発生する。スプリング42は、このオリフィス41により矢印G方向と反対方向に付勢されている。このスプリング42の付勢力により、通常、オリフィス41は、図1−1〜2に示すように、還流通路を閉塞する位置となる。
The
ここで、吐出ポート10bから吐出される作動油の流量が所定流量以上となると、オリフィス41の開口41aの上流側と下流側の作動油により発生する差圧が、スプリング42の付勢力に勝り、オリフィス41が矢印G方向に移動することで、吐出側空間部Bと後述する還流通路50との連通が行われる。つまり、連通手段である差圧弁40は、吐出側空間部Bと還流通路との連通状態を制御するものである。なお、所定流量とは、この外接ギヤポンプ1−1から吐出された作動油により動作させる油圧機器100に供給される作動油の最大流量であり、油圧機器100に供給される作動油の圧力が極端に上昇しない流量である。
Here, when the flow rate of the hydraulic oil discharged from the
還流通路50は、矢印Hに示すように、駆動ギヤ20および従動ギヤ30から吐出側空間部Bに吐出された作動油の一部を吸入側空間部Aに還流するものである。この還流通路50は、リヤハウジング13の油圧機器側100に開口するように形成された図示しない溝と油圧機器100のリヤハウジング13側の壁面とにより形成されている。つまり、このリヤハウジング13に形成された図示しない溝をリヤハウジング13が固定される油圧機器の図示しない壁面により閉塞することで、還流通路50が形成される。
As indicated by an arrow H, the
この還流通路50には、吸入側空間部Aに開口する口部51が備えられている。この口部51は、この吸入側空間部Aの駆動ギヤ20と従動ギヤ30との噛み合いが離れる部分に開口する。つまり、駆動ギヤ20および従動ギヤ30のいずれか一方のギヤの上記ポンプ室60a,60b内に位置し、かつこのポンプ室60a,60bを形成する一方のギヤの歯22,32と噛み合っている他方のギヤの歯32,22が、噛み合っている一方のギヤの歯22,32から離れる部分に口部51が開口する。ここで、口部51は、吸入側空間部Aの駆動ギヤ20と従動ギヤ30との噛み合いが離れる部分に開口しておれば良く、開口面積および開口の形状は特に限定されない。
The
ここで、口部51が吸入側空間部Aの吸入ポート10a近傍まで開口していると、この吸入側空間部Aの駆動ギヤ20と従動ギヤ30との噛み合いが離れる部分に作動油を還流通路50から集中的に流出させることができなくなる。従って、口部51は、図2−1に示すように、吸入側空間部Aにおける駆動ギヤ20の歯先外径線20aと従動ギヤ30の歯先外径線30aとの交点Iよりも、吐出側空間部B側に開口することが好ましい。一方、口部51が吐出側空間部Bまで開口していると、吸入側空間部Aの作動油がこの吐出側空間部Bに流入してしまい、外接ギヤポンプの吐出流量が低下してしまう。従って、口部51は、少なくとも区画された吸気側空間部Aの吐出側空間部B側に開口していることが好ましい。なお、ハウジング内10で吸気側空間部Aと吐出側空間部Bとを区画するために、ハウジング10内壁面、すなわちリヤハウジング13のセンターハウジング12側には、図示しないランド部が形成されている。このランド部は、リヤハウジング13の吸気側空間部A側および吐出側空間部B側のそれぞれに形成された図示しないとじこみ溝の間に形成されるものである。従って、口部51は、少なくとも図示しないランド部よりも吸気側空間部A側に開口していることが好ましい。ここで、この口部51は、鋳ぬきによりリヤハウジング13に形成されている。
Here, when the
次に、実施例1にかかる外接ギヤポンプの動作について説明する。まず、駆動ギヤ20および従動ギヤ30の上記ポンプ室60a,60bが交互に拡大工程を行うことで、吸入側空間部Aの体積が連続的に増加し、吸入ポート10aから作動油が吸引される。次に、吸入側空間部Aに吸引された作動油は、駆動ギヤ20が矢印C方向に回転することで、従動ギヤ30が矢印D方向に回転し、この駆動ギヤ20および従動ギヤ30とハウジング10のセンターハウジング12との間、すなわち駆動ギヤ20の歯22,22間と図示しない駆動側チップ面および従動ギヤ30の歯32,32間と図示しない従動側チップ面との間で搬送され、吐出側空間部Bに吐出される。次に、駆動ギヤ20および従動ギヤ30の上記ポンプ室60a,60bが交互に縮小工程を行うことで、吐出側空間部Bの体積が連続的に減少し、吐出側空間部Bに吐出された作動油は、吐出ポート10bから吐出される。
Next, the operation of the external gear pump according to the first embodiment will be described. First, the
ここで、この吐出ポート10bから吐出される作動油の流量が所定流量以上となると、差圧弁40のオリフィス41が矢印G方向に移動し、吐出側空間部Bと還流通路50との連通が行われ、吐出側空間部Bの作動油が還流通路50内に流入する。この還流通路50内に流入した作動油は、図2−1〜6に示すように、吸入側空間部Aの矢印C方向に回転する駆動ギヤ20と矢印D方向に回転する従動ギヤ30との噛み合いが離れる部分に、口部51を介して流出する。具体的には、同図に示すように、例えば駆動ギヤ20のポンプ室60aは、駆動ギヤ20および従動ギヤ30が回転することにより、矢印C方向に回転しながら移動する。このポンプ室60aの移動に伴い、このポンプ室60a内に位置し、このポンプ室60aを形成する歯22,22と噛み合っている従動ギヤ30の歯32が、矢印D方向に回転しながら移動する。これにより、図2−4に示すように、このポンプ室60aを形成する歯22,22と噛み合っている歯32が噛み合っている状態から離れる。このとき、還流通路50に流入した作動油が口部51を介して、このポンプ室60aを形成する歯22,22と噛み合っている歯32が噛み合っている状態から離れる部分に吸入側空間部Aの他の部分と比較して集中的に流出する。従って、吸入側空間部Aのポンプ室60a,60bの拡大工程が急速に行われる部分に作動油が集中して流出するので、このポンプ室60a,60bの拡大工程における局所的な負圧を抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生を抑制することができる。
Here, when the flow rate of the hydraulic oil discharged from the
図3−1〜4は、実施例2にかかる外接ギヤポンプの構成例を示す図である。また、図4―1〜6は、実施例2にかかる外接ギヤポンプの動作説明図である。ここで、図3−1は図3−2のIV−IV断面図、図3−2は図3−1のV−V断面図、図3−3は図3−2のVI−VI断面図、図3−4は図3−1のVII−VII断面図である。図3−1〜4に示す実施例2にかかる外接ギヤポンプ1−2が、図1−1〜3に示す実施例2にかかる外接ギヤポンプ1−1と異なる点は、還流通路50が口部51の代わりに2つの口部52a,52bにより吸入側空間部Aに開口している点である。なお、図3−1〜4に示す実施例2にかかる外接ギヤポンプ1−2の基本的構成は、図1−1〜3に示す実施例1にかかる外接ギヤポンプの基本的構成と同様であるため、その説明は省略する。
FIGS. 3A to 4 are diagrams illustrating a configuration example of the external gear pump according to the second embodiment. FIGS. 4-1 to 6 are operation explanatory diagrams of the external gear pump according to the second embodiment. Here, FIG. 3-1 is a sectional view taken along IV-IV in FIG. 3-2, FIG. 3-2 is a sectional view taken along VV in FIG. 3-1, and FIG. 3-3 is a sectional view taken along VI-VI in FIG. 3-4 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 3-1. The external gear pump 1-2 according to the second embodiment shown in FIGS. 3-1 to 4 differs from the external gear pump 1-1 according to the second embodiment shown in FIGS. Instead, the two
還流通路50には、図3−1〜4に示すように、吸入側空間部Aに開口する2つの口部52a,52bが備えられている。この2つの口部52a,52bは、筒状の穴で形成されており、この口部52a、52bにより還流通路50が絞られる。従って、還流通路50内に流入した作動油は、吸入側空間部Aにその流速を早めて流出される。従って、駆動ギヤ20あるいは従動ギヤ30のポンプ室60a,60bの拡大工程が急速に行われる部分に流速を速めた状態で作動流体が集中して流出するので、このポンプ室60a,60bの拡大工程における局所的な負圧をさらに抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生をさらに抑制することができる。
As shown in FIGS. 3A to 4, the
また、2つの口部52a,52bは、この吸入側空間部Aの駆動ギヤ20と従動ギヤ30との噛み合いが離れ、かつ駆動ギヤ20および従動ギヤ30の回転に応じて、駆動ギヤ20または従動ギヤ30により閉塞される部分に開口する。具体的には、口部52aは、吸入側空間部Aの駆動ギヤ20のポンプ室60aを形成する歯22,22と噛み合う従動ギヤ30の歯32が噛み合う状態から離れる部分で、さらにこの駆動ギヤ20が矢印C方向に回転することで駆動ギヤ20の歯22の側面により閉塞される部分に開口している。一方、口部52bは、吸入側空間部Aの従動ギヤ30のポンプ室60bを形成する歯32,32と噛み合う駆動ギヤ20の歯22が噛み合う状態から離れる部分で、さらにこの従動ギヤ30が矢印D方向に回転することで従動ギヤ30の歯32の図示しない側面により閉塞される部分に開口している。つまり、2つの開口部52a,52bは、噛み合う駆動ギヤ20および従動ギヤ30が回転することで、吸入側空間部Aと還流通路50との連通、駆動ギヤ20あるいは従動ギヤ30による閉塞を繰り返すものである。
Further, the two
また、この2つの口部52a,52bは、図3−4に示すように、還流通路50から吸入側空間部Aに流出する作動油の流出方向が、同図矢印J方向、すなわち駆動ギヤ20の回転方向Cおよび従動ギヤ30の回転方向D(図3−1参照)に向かうように傾斜して、リヤハウジング13に形成されている。従って、口部52a,52bから流出する作動油の流速が、駆動ギヤ20および従動ギヤ30の回転速度に対して速い場合は、駆動ギヤ20の歯22におけるこの駆動ギヤ20の回転方向Cと反対側の図示しない歯面および従動ギヤ30の歯32におけるこの従動ギヤ30の回転方向Dと反対側の図示しない歯面にあたるように、口部52a,52bのそれぞれから流出した作動油の流れが生ずる。また、口部52a,52bから流出する作動油の流速が、駆動ギヤ20および従動ギヤ30の回転速度に対して遅い場合は、口部52a,52bのそれぞれから流出した作動油の流れにより、駆動ギヤ20のポンプ室60aに発生するこの駆動ギヤ20の回転および従動ギヤ30のポンプ室60bに発生するこの従動ギヤ30の回転を妨げる流れが少なくなる。これらにより、駆動ギヤ20を回転させるための駆動トルクを低減することができる。
Further, as shown in FIG. 3-4, the two
なお、この口部52a,52bは、ドリルなどに用いた穴加工によりリヤハウジング13に形成されている。また、口部52a,52bの形状は、上記筒状の穴に限定されるものではなく、還流通路50を絞るように形成されていれば良く、例えば還流通路50から吸入側空間部Aに向かってその断面積が小さくなるテーパー状の穴であっても良い。また、口部52a,52bは、それぞれ1つの筒状の穴により形成されているが、2以上の筒状の穴により形成されていても良い。
The
次に、実施例2にかかる外接ギヤポンプの動作について説明する。なお、図3−1〜4に示す実施例2にかかる外接ギヤポンプ1−2の基本的動作は、図1−1〜3に示す実施例1にかかる外接ギヤポンプ1−1の基本的動作と同様であるため、その説明は省略する。 Next, the operation of the external gear pump according to the second embodiment will be described. The basic operation of the external gear pump 1-2 according to the second embodiment shown in FIGS. 3-1 to 4 is the same as the basic operation of the external gear pump 1-1 according to the first embodiment shown in FIGS. Therefore, the description thereof is omitted.
吐出ポート10bから吐出される作動油の流量が所定流量以上となると、差圧弁40により吐出側空間部Bの作動油が還流通路50内に流入する。この還流通路50内に流入した作動油は、図4−1〜6に示すように、吸入側空間部Aの矢印C方向に回転する駆動ギヤ20と矢印D方向に回転する従動ギヤ30との噛み合いが離れる部分に、口部52a,52bを介して交互に流出する。具体的には、同図に示すように、例えば駆動ギヤ20のポンプ室60aは、駆動ギヤ20および従動ギヤ30が回転することにより、矢印C方向に回転しながら移動する。このポンプ室60の移動に伴い、このポンプ室60内に位置し、このポンプ室60aを形成する歯22,22と噛み合っている従動ギヤ30の歯32が、矢印D方向に回転しながら移動する。これにより、図4−4に示すように、このポンプ室60aを形成する歯22,22と噛み合っている歯32が噛み合っている状態から離れる。
When the flow rate of the hydraulic oil discharged from the
ポンプ室60aを形成する歯22,22と従動ギヤ30の歯32とが噛み合っている状態において、駆動ギヤ20の歯22の側面が口部52aに位置する際には、従動ギヤ30の歯32,32間が口部52bに位置する。ここで、還流通路50に流入した作動油は、52aから吸入側空間部Aに流出せず、矢印K2に示すよう、口部52bから吸入側空間部A、すなわち従動ギヤ30のポンプ室60bに流出する。つまり、一方の口部である口部52bが最も広く開口する際に、他方の口部である口部52aは閉塞され、還流通路50に流入した作動油は、すべて一方の口部である口部52bから流出する。
In a state where the
次に、上記状態から駆動ギヤ20および従動ギヤ30が回転すると、図4−2〜3に示すように、駆動ギヤ20の歯22の側面は、口部52aから次第にはずれ、矢印K1に示すように、この口部52aから駆動ギヤ20のポンプ室60aに流出する作動油の流量が徐々に増加する。つまり、還流通路50と吸入側空間部A、すなわち駆動ギヤ20のポンプ室60aとの連通が口部52aにより開始され、駆動ギヤ20の歯22,22と噛み合っている歯32が噛み合っている状態から離れる部分に、口部52aから環流通路50内に流入した作動油が流出する。一方、従動ギヤ30の歯32,32間は、口部52bから次第にはずれて、この歯32の側面がこの口部52bを閉塞し始め、口部52bから従動ギヤ30のポンプ室60bに流出する作動油の流量が徐々に減少する。
Next, when the
次に、図4−4に示すように、駆動ギヤ20の歯22,22間が口部52aに位置する際には、従動ギヤ30の歯32が口部52bに位置する。ここで、還流通路50に流入した作動油は、52bから吸入側空間部Aに流出せず、口部52aから吸入側空間部A、すなわち駆動ギヤ20のポンプ室60aに流出する。つまり、一方の口部である口部52aが最も広く開口する際に、他方の口部である口部52bは閉塞され、還流通路50に流入した作動油は、すべて一方の口部である口部52aから流出する。
Next, as shown in FIG. 4-4, when the space between the
そして、上記状態から駆動ギヤ20および従動ギヤ30がさらに回転すると、図4−5〜6に示すように、還流通路50と吸入側空間部A、すなわち従動ギヤ30のポンプ室60bとの連通が口部52bにより開始され、従動ギヤ30の歯32,32と噛み合っている歯22が噛み合っている状態から離れる部分に、口部52bから環流通路50内に流入した作動油が流出する。一方、駆動ギヤ20の歯22,22間は、口部52aから次第にはずれて、この歯22の側面がこの口部52aを閉塞し始め、口部52aから駆動ギヤ20のポンプ室60aに流出する作動油の流量が徐々に減少する。
Then, when the
以上のように、駆動ギヤ20あるいは従動ギヤ30のいずれか一方のポンプ室60a,60bに、一方の口部52a,52bから作動油が流出する際には、他方の口部52b,52aは閉塞されているので、常に2つの口部52a,52bが吸入側空間部Aに最も広く開口する場合と比較してその流速を速めることができる。従って、駆動ギヤ20および従動ギヤ30のそれぞれのポンプ室60a,60bの拡大工程が急速に行われる部分に応じて、2つの口部52a,52bのいずれかから流速を速めた状態で作動油が集中して流出するので、ポンプ室60a,60bの拡大工程における局所的な負圧を抑制することができ、発生した負圧に起因するキャビテーションの発生を抑制することができる。
As described above, when hydraulic fluid flows out from one of the
なお、上記実施例においては、還流通路50は、リヤハウジング13に形成された図示しない溝と油圧機器100のリヤハウジング13側の図示しない壁面とに構成されているがこれに限定されるものではなく、油圧機器100のリヤハウジング13側の壁面にリヤハウジング13側に開口する溝を形成しても良い。
In the above-described embodiment, the
以上のように、この発明にかかる外接ギヤポンプは、駆動ギヤおよび従動ギヤにより吐出された作動流体の一部を還流する還流通路を備える外接ギヤポンプに有用であり、特に、局所的な負圧の発生を抑制し、キャビテーションの発生を抑制するのに適している。 As described above, the external gear pump according to the present invention is useful for an external gear pump including a return passage that circulates part of the working fluid discharged by the drive gear and the driven gear, and in particular, the generation of local negative pressure. It is suitable for suppressing the occurrence of cavitation.
1−1〜2 外接ギヤポンプ
10 ハウジング
11 フロントハウジング
12 センターハウジング
13 リヤハウジング
20 駆動ギヤ
21 回転軸
22 歯
30 従動ギヤ
31 回転軸
32 歯
40 差圧弁(連通手段)
41 オリフィス
41a 開口
42 スプリング
50 還流通路
51 口部
52a,52b 口部
60a,60b ポンプ室
100 油圧機器
1-1-2
41
Claims (5)
前記ハウジング内に回転自在に支持される駆動ギヤと、
前記ハウジング内に回転自在に支持されるとともに、前記駆動ギヤに噛み合う従動ギヤと、
前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤの回転運動により、前記吸入ポートから前記ハウジング内の前記吸入ポートが形成される吸入側空間部に吸引され、前記吐出ポートが形成される吐出側空間部に吐出された作動流体の一部を当該吸入側空間部に還流させる還流通路と、
前記吐出側空間部と前記還流通路との連通を行う連通手段と、
を備える外接ギヤポンプにおいて、
前記還流通路は、前記吸入側空間部の前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの噛み合いが離れる部分に開口する口部を備えることを特徴とする外接ギヤポンプ。 A housing in which a suction port and a discharge port are formed;
A drive gear rotatably supported in the housing;
A driven gear that is rotatably supported in the housing and meshes with the drive gear;
Due to the rotational movements of the drive gear and the driven gear, the suction port sucked into the suction side space portion where the suction port in the housing is formed, and was discharged into the discharge side space portion where the discharge port was formed. A return passage for returning a part of the working fluid to the suction side space,
Communicating means for communicating between the discharge side space and the reflux passage;
In the external gear pump comprising:
2. The external gear pump according to claim 1, wherein the return passage includes a mouth opening at a portion where the engagement between the drive gear and the driven gear in the suction side space portion is separated.
一方の口部が吸入側空間部に最も広く開口する際に他方の口部が当該駆動ギヤあるいは当該従動ギヤにより閉塞されることを特徴とする請求項1または2に記載の外接ギヤポンプ。 The return passage includes two ports that are closed by the drive gear or the driven gear according to the rotation of the drive gear and the driven gear,
3. The external gear pump according to claim 1, wherein when one of the mouth portions opens most widely to the suction side space portion, the other mouth portion is closed by the drive gear or the driven gear.
Priority Applications (1)
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2004
- 2004-05-27 JP JP2004158091A patent/JP2005337136A/en active Pending
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