JP2012107526A

JP2012107526A - Triple gear pump

Info

Publication number: JP2012107526A
Application number: JP2010255043A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Masuda; 精鋭増田
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2012-06-07

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a triple gear pump in which a volumetric efficiency is increased by improving the sealability between the tooth crests of a gear disposed at the center and the internal wall surface of a casing.SOLUTION: The gear 2 at the center of this triple external gear pump includes a floating tooth 2a which is arrested in the circumferential direction of the gear 2 and can be moved radially outward by a centrifugal force. Accordingly, the gap between the floating tooth 2a of the center gear 2 and the internal wall surface of the casing is reduced, and thereby the internal leakage of the pump can be suppressed.

Description

本発明は、三連式ギアポンプに関するものである。 The present invention relates to a triple gear pump.

一般に、航空機等に用いられるジェットエンジン（ターボファンエンジン）の燃料供給システムは、燃料タンクからの燃料を昇圧部である燃料ポンプによって昇圧し、燃料計量機構によってその流量を決定し、その燃料をジェットエンジンにおけるエンジン燃焼機に送ると共に、余剰分の燃料を燃料ポンプの入口に送り返す構成となっている。 In general, a fuel supply system for a jet engine (turbofan engine) used in an aircraft or the like boosts fuel from a fuel tank by a fuel pump as a booster, determines a flow rate by a fuel metering mechanism, and jets the fuel. In addition to being sent to the engine combustor in the engine, the surplus fuel is sent back to the inlet of the fuel pump.

燃料ポンプとしては、従来、特許文献１に示すようにギアポンプが用いられている。ギアポンプは、エンジンから伝達された回転運動がエンジン補機としてのギアボックス（ＡＧＢ：accessory gear box）内の歯車を介して駆動される。このため、ギアポンプの吐出量は、エンジンの回転数に略比例するようになっている。
このようなギアポンプによれば、ギアとケーシングの内壁面とによって形成される閉空間内に燃料を閉じ込めることによって昇圧することができる。 As a fuel pump, a gear pump has been conventionally used as shown in Patent Document 1. In the gear pump, the rotational motion transmitted from the engine is driven via a gear in an accessory gear box (AGB) as an engine accessory. For this reason, the discharge amount of the gear pump is approximately proportional to the engine speed.
According to such a gear pump, the pressure can be increased by confining fuel in a closed space formed by the gear and the inner wall surface of the casing.

近年では、例えば、特許文献２に開示されるように、三連式ギアポンプが用いられている。三連式ギアポンプは、駆動ギアを挟んで対向配置される２つの従動ギアを備えており、２つの従動ギアとケーシングとによって形成される閉空間に燃料を閉じ込めることによって昇圧する。このため、駆動ギアを低速回転させた状態であっても十分な吐出量を得ることができる。 In recent years, for example, as disclosed in Patent Document 2, a triple gear pump has been used. The triple gear pump includes two driven gears arranged to face each other with a drive gear interposed therebetween, and boosts the pressure by confining fuel in a closed space formed by the two driven gears and the casing. For this reason, a sufficient discharge amount can be obtained even when the drive gear is rotated at a low speed.

米国特許出願公開第２００７／０２６４１４８号明細書US Patent Application Publication No. 2007/0264148 特開２００２−０７０７５７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-070757

しかしながら、三連式ギアポンプでは、３つのギアのうち中央に配置されるギアが油圧によってケーシングの内壁面から遠ざかる方向に押圧され、中央に配置されるギアの歯先とケーシングの内壁面との間の隙間が大きくなる。
このため、中央に配置されるギアの歯先とケーシングの内壁面との間におけるシール性が悪くなって内部リークが多く発生し、容積効率が従来のギアポンプよりも悪化する。 However, in the triple gear pump, the gear arranged at the center of the three gears is pressed by the hydraulic pressure in the direction away from the inner wall surface of the casing, and between the tooth tip of the gear arranged at the center and the inner wall surface of the casing. The gap becomes larger.
For this reason, the sealing performance between the gear tip arranged at the center and the inner wall surface of the casing is deteriorated, so that many internal leaks occur, and the volumetric efficiency is worse than that of the conventional gear pump.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、三連式ギアポンプにおいて、容積効率を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve volumetric efficiency in a triple gear pump.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、中央のギアの両側に他のギアが噛合されると共にこれのギアがケーシング内に収容された三連式ギアポンプであって、上記中央のギアが、当該ギアの周方向に拘束されると共に半径方向に移動可能な浮動歯を備えるという構成を採用する。 As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention is a triple gear pump in which other gears are engaged with both sides of a central gear and the gears are housed in a casing. Employs a configuration in which floating gears that are constrained in the circumferential direction of the gear and movable in the radial direction are provided.

本発明によれば、浮動歯が、中央のギアの回転に伴って回転し、その際の遠心力によってケーシングの内壁面に近づく方向に移動する。
このため、中央のギアの歯（浮動歯）とケーシングの内壁面との間の隙間が減少し、内部リークを抑制して、容積効率を従来の三連式ギアポンプよりも向上させることができる。 According to the present invention, the floating tooth rotates as the central gear rotates, and moves in a direction approaching the inner wall surface of the casing by the centrifugal force at that time.
For this reason, the clearance gap between the tooth | gear (floating tooth) of a center gear and the inner wall face of a casing reduces, an internal leak can be suppressed, and volume efficiency can be improved rather than the conventional triple gear pump.

本発明の一実施形態における三連式ギアポンプの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the triple gear pump in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における三連式ギアポンプが備える駆動ギアの拡大図である。It is an enlarged view of the drive gear with which the triple gear pump in one Embodiment of this invention is provided.

以下、図面を参照して、本発明に係る三連式ギアポンプの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更する。 Hereinafter, an embodiment of a triple gear pump according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

図１は、本実施形態に係る三連式ギアポンプ１の概略構成図である。
三連式ギアポンプ１は、ジェットエンジン等の駆動系から伝達された回転運動によって駆動力を得る駆動ギア２と、当該駆動ギア２を挟んで互いに対向する位置に配置される２つの従動ギア（第一従動ギア３，第二従動ギア４）とを備えている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a triple gear pump 1 according to the present embodiment.
The triple gear pump 1 includes a driving gear 2 that obtains a driving force by a rotational motion transmitted from a driving system such as a jet engine, and two driven gears (first gears) that are disposed opposite to each other with the driving gear 2 interposed therebetween. A first driven gear 3 and a second driven gear 4).

図１に示すように、駆動ギア２、第一従動ギア３及び第二従動ギア４は、同じギア径でかつ同じ歯数を有している。駆動ギア２及び従動ギア３，４の歯形としては、インボリュート歯形が好適に用いることができるが、正弦曲線歯形やトロコイド曲線歯形であっても良い。 As shown in FIG. 1, the drive gear 2, the first driven gear 3, and the second driven gear 4 have the same gear diameter and the same number of teeth. As a tooth profile of the drive gear 2 and the driven gears 3 and 4, an involute tooth profile can be suitably used, but a sinusoidal tooth profile or a trochoidal curve tooth profile may be used.

そして、本実施形態の三連式ギアポンプ１においては、駆動ギア２（すなわち中央に位置するギア）の歯の１つが、図２に示すように、駆動ギア２の半径方向にスライド可能な浮動歯２ａとして構成されている。
浮動歯２ａは、他の歯が固定されるベース部２ｂに対して、駆動ギア２の周方向に拘束されかつ駆動ギア２の半径方向に移動可能に嵌合されている。 In the triple gear pump 1 of the present embodiment, one of the teeth of the drive gear 2 (that is, the gear located at the center) is a floating tooth that can slide in the radial direction of the drive gear 2 as shown in FIG. 2a.
The floating tooth 2a is fitted to the base portion 2b to which the other teeth are fixed so as to be restrained in the circumferential direction of the drive gear 2 and movable in the radial direction of the drive gear 2.

この浮動歯２ａは、駆動ギア２が回転駆動された場合には、ベース部２ｂの回転に伴って回転し、その際の遠心力によってケーシング５の内壁面５ａに近づく方向に移動する。
このため、本実施形態の三連式ギアポンプ１によれば、駆動ギア２の歯とケーシング５の内壁面５ａとの間の隙間が減少し、内部リークを抑制して、容積効率を従来の三連式ギアポンプよりも向上させることができる。 When the drive gear 2 is rotationally driven, the floating tooth 2a rotates with the rotation of the base portion 2b, and moves in a direction approaching the inner wall surface 5a of the casing 5 by the centrifugal force at that time.
For this reason, according to the triple gear pump 1 of the present embodiment, the gap between the teeth of the drive gear 2 and the inner wall surface 5a of the casing 5 is reduced, the internal leakage is suppressed, and the volumetric efficiency is improved. This can be improved over the continuous gear pump.

なお、浮動歯２ａは、ケーシング５の内壁面５ａを越えて半径方向の外側に移動することができないため、図２（ａ）に示すように、ケーシング５が存在しない場合には駆動ギア２の半径方向から抜差しできるように嵌合していれば良い。
もちろん、図２（ｂ）に示すように、浮動歯２ａの根元部分を膨らますことによっていわゆるダブテール構造とし、ケーシング５が存在しない場合であっても浮動歯２ａがベース部２ｂから抜け出さないように構成しても良い。 Since the floating teeth 2a cannot move radially outward beyond the inner wall surface 5a of the casing 5, as shown in FIG. 2A, when the casing 5 does not exist, It only has to be fitted so that it can be inserted and removed from the radial direction.
Of course, as shown in FIG. 2B, a so-called dovetail structure is formed by expanding the root portion of the floating tooth 2a so that the floating tooth 2a does not come out of the base portion 2b even when the casing 5 is not present. You may do it.

また、駆動ギア２を回転軸方向の両側にはケーシング５の内壁面と軸受が存在しており、浮動歯２ａが駆動ギア２の厚み方向に拘束されている。このため、浮動歯２ａは、駆動ギア２がベース部２ｂから脱落することはない。 Moreover, the inner wall surface and the bearing of the casing 5 exist on both sides of the rotation axis direction of the drive gear 2, and the floating teeth 2 a are restrained in the thickness direction of the drive gear 2. For this reason, the floating gear 2a does not drop the drive gear 2 from the base portion 2b.

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

上記実施形態においては、浮動歯を有する中央に配置されるギアが駆動ギアである構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、浮動歯を有する中央に配置されるギアが従動ギアであっても良い。 In the said embodiment, the structure which the gear arrange | positioned in the center which has a floating tooth | gear was a drive gear was demonstrated.
However, the present invention is not limited to this, and the gear disposed in the center having the floating teeth may be a driven gear.

また、上記実施形態においては、中央に配置されるギアが１つ浮動歯を備える構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、中央に配置されるギアが複数の浮動歯を備える構成を採用することも可能である。 Moreover, in the said embodiment, the gear arrange | positioned in the center demonstrated the structure provided with one floating tooth.
However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to adopt a configuration in which the gear disposed in the center includes a plurality of floating teeth.

１……三連式ギアポンプ、２……駆動ギア（中央のギア）、２ａ……浮動歯、３，４……従動ギア（他のギア）、５……ケーシング、５ａ……内壁面 1 ... Triple gear pump, 2 ... Drive gear (center gear), 2a ... Floating tooth, 3, 4 ... Driven gear (other gear), 5 ... Casing, 5a ... Inner wall surface

Claims

A triple gear pump in which other gears are engaged with both sides of the central gear and the gears are housed in a casing,
The triple gear pump is characterized in that the central gear is provided with floating teeth that are constrained in the circumferential direction of the gear and that can move radially outward by centrifugal force in the radial direction.