JP2013234635A - External gear pump - Google Patents

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英文 森
Masao Iguchi
雅夫 井口
Fuminobu Enoshima
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an external gear pump in which teeth of a drive gear and teeth of a driven gear do not separate from each other even if a rotation speed of a drive shaft is reduced.SOLUTION: An external gear pump includes a gear pair 5 of a drive gear 6 and a driven gear 8 which are meshed with each other while externally contacting with each other, and has a drive shaft 7 which drives the drive gear 6 and a one-way clutch 25 provided between the drive gear 6 and the drive shaft 7, and a value (I/Z) obtained by dividing a moment of inertia (I) of the driven gear 8 by the number of teeth (Z) of the driven gear is smaller than a value (I/Z) obtained by dividing a moment of inertia (I) of the drive gear by the number of teeth (Z) of the drive gear. Furthermore, when the number of teeth of the drive gear is the same as the number of teeth of the drive gear, an outer diameter 8b of the driven gear 8 is smaller than an outer diameter 6b of the drive gear 6.

Description

この発明は、外接ギヤポンプに関する。   The present invention relates to a circumscribed gear pump.

従来、ギヤポンプの一種として、図５Ａに示すように、駆動ギヤ１０６と、駆動ギヤ１０６の大きさと同じ大きさの従動ギヤ１０８とが互いに外接して噛合うことよって、吸入口１３２から吸入された流体を昇圧して吐出口１３１から吐出する、いわゆる外接型の外接ギヤポンプ１０１が使用されている。   Conventionally, as a kind of gear pump, as shown in FIG. 5A, the drive gear 106 and the driven gear 108 having the same size as the drive gear 106 are externally engaged and meshed with each other, thereby being sucked from the suction port 132. A so-called circumscribed external gear pump 101 is used in which the fluid is pressurized and discharged from the discharge port 131.

モータ等により角速度Ｖ１で回転して駆動される駆動ギヤ１０６は、従動ギヤ１０８と噛み合うことで、従動ギヤ１０８も一緒に角速度Ｖ１で回転させる。この際、駆動ギヤ１０６の歯と従動ギヤ１０８の歯とは接触部１０５ａにおいて接触する。接触部１０５ａから見て吐出口１３１側の領域における流体の圧力は、吸入口１３２側の領域における流体の圧力よりも高い。よって、接触部１０５ａから見て吐出口１３１側の領域を高圧領域ｈとし、接触部１０５ａから見て吸入口１３２側の領域を低圧領域ｍとすると、高圧領域ｈと低圧領域ｍとは接触部１０５ａにおいて互いに繋がらないように隔離されている。   The drive gear 106 that is driven to rotate at an angular velocity V1 by a motor or the like meshes with the driven gear 108, whereby the driven gear 108 is also rotated at the angular velocity V1. At this time, the teeth of the drive gear 106 and the teeth of the driven gear 108 come into contact with each other at the contact portion 105a. The fluid pressure in the region on the discharge port 131 side as viewed from the contact portion 105a is higher than the fluid pressure in the region on the suction port 132 side. Therefore, if the region on the discharge port 131 side when viewed from the contact portion 105a is a high pressure region h and the region on the suction port 132 side when viewed from the contact portion 105a is a low pressure region m, the high pressure region h and the low pressure region m are in contact with each other. In 105a, they are isolated so as not to be connected to each other.

駆動ギヤ１０６の回転速度がＶ１からＶ２に減速した場合、それまで駆動ギヤ１０６とともに回転していた従動ギヤ１０８は慣性により角速度Ｖ１のまま回り続けようとする。そのため、図５Ｂに示すように駆動ギヤ１０６の歯と従動ギヤ１０８の歯が離れてしまい、吐出口１３１と吸入口１３２とが繋がって性能が低下するおそれがある。
なお、駆動ギヤ又は駆動軸の回転の減速とは、エンジン等の外力による駆動軸の回転速度が変動し、駆動軸の角加速度が負になることをいう。 When the rotational speed of the drive gear 106 is decelerated from V1 to V2, the driven gear 108 that has been rotating together with the drive gear 106 until then continues to rotate at the angular speed V1 due to inertia. Therefore, as shown in FIG. 5B, the teeth of the drive gear 106 and the teeth of the driven gear 108 are separated from each other, and the discharge port 131 and the suction port 132 are connected to each other, so that the performance may be deteriorated.
Note that the deceleration of the rotation of the drive gear or the drive shaft means that the rotational speed of the drive shaft due to an external force of the engine or the like fluctuates and the angular acceleration of the drive shaft becomes negative.

一方、特許文献１には、モータが逆回転するとき等の不具合を防止する目的で駆動ギヤと駆動軸との間にワンウェイクラッチを介在させた外接ギヤポンプが記載されている。このワンウェイクラッチは、駆動ギヤの通常の回転とは反対方向に空転するように構成されている。そのため、駆動軸の回転が減速し、回転速度が変動して角加速度が負になった場合、駆動ギヤはワンウェイクラッチを介して駆動軸に対して空転する。よって、駆動ギヤの減速の度合いは図５Ａ及び図５Ｂに示す外接ギヤポンプ１０１に比べて小さくなる。従って、特許文献１の外接ギヤポンプにおいては、図５Ａ及び図５Ｂの外接ギヤポンプ１０１に比べて、駆動ギヤの歯と従動ギヤの歯が互いに離れる可能性は低くなると考えられる。   On the other hand, Patent Document 1 describes an external gear pump in which a one-way clutch is interposed between a drive gear and a drive shaft for the purpose of preventing problems such as when the motor rotates in reverse. The one-way clutch is configured to idle in the direction opposite to the normal rotation of the drive gear. Therefore, when the rotation of the drive shaft decelerates and the rotational speed varies and the angular acceleration becomes negative, the drive gear idles with respect to the drive shaft via the one-way clutch. Therefore, the degree of deceleration of the drive gear is smaller than that of the external gear pump 101 shown in FIGS. 5A and 5B. Therefore, in the external gear pump of Patent Document 1, it is considered that the possibility that the teeth of the drive gear and the teeth of the driven gear are separated from each other is lower than that of the external gear pump 101 of FIGS. 5A and 5B.

特開２００２−１８０９７５号公報JP 2002-180975 A

しかしながら、特許文献１のギヤポンプでは、駆動ギヤと従動ギヤとは外径と歯数が同じである。また、駆動軸の回転が減速した場合、駆動ギヤは駆動軸に対して空転する一方、従動ギヤは支軸と一体に接続して回転する。そのため、従動ギヤは一体に接続されている支軸の重量分、駆動ギヤよりも重い状態で回転するので、従動ギヤの慣性モーメントは駆動ギヤの慣性モーメントよりも大きいと考えられる。ここで、各ギヤの減速の度合いは、そのギヤの慣性モーメント（Ｉ）をギヤの歯数（Ｚ）で除した値（Ｉ／Ｚ）による。すなわち、Ｉ／Ｚが大きければ減速の度合いは小さく、Ｉ／Ｚが小さければ減速の度合いは大きい。なお、各ギヤの減速の度合いとは、（減速後の回転速度）／（減速前の回転速度）で定義されるものとする。特許文献１のギヤポンプでは、従動ギヤの慣性モーメント（Ｉ２）をギヤの歯数（Ｚ２）で除した値（Ｉ２／Ｚ２）が、駆動ギヤの慣性モーメント（Ｉ１）をギヤの歯数（Ｚ１）で除した値（Ｉ１／Ｚ１）より大きい。従って、特許文献１のギヤポンプにおいても、駆動軸の回転が減速した場合は、従動ギヤの回転速度が駆動ギヤの回転速度よりも速くなり、両者の歯は互いに離れながら回転することになる。 However, in the gear pump of Patent Document 1, the driving gear and the driven gear have the same outer diameter and the same number of teeth. Further, when the rotation of the drive shaft is decelerated, the drive gear rotates idly with respect to the drive shaft, while the driven gear rotates integrally with the support shaft. For this reason, the driven gear rotates in a state heavier than the drive gear by the weight of the integrally connected support shaft, so that the inertia moment of the driven gear is considered to be larger than the inertia moment of the drive gear. Here, the degree of deceleration of each gear depends on a value (I / Z) obtained by dividing the inertia moment (I) of the gear by the number of gear teeth (Z). That is, if I / Z is large, the degree of deceleration is small, and if I / Z is small, the degree of deceleration is large. The degree of deceleration of each gear is defined as (rotational speed after deceleration) / (rotational speed before deceleration). In the gear pump of Patent Document 1, the value (I 2 / Z 2 ) obtained by dividing the inertia moment (I 2 ) of the driven gear by the number of gear teeth (Z 2 ) is the inertia moment (I 1 ) of the drive gear. It is larger than the value (I 1 / Z 1 ) divided by the number of teeth (Z 1 ). Therefore, also in the gear pump of Patent Document 1, when the rotation of the drive shaft is decelerated, the rotation speed of the driven gear becomes faster than the rotation speed of the drive gear, and both teeth rotate while being separated from each other.

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、駆動軸の回転が減速した場合であっても、駆動ギヤの歯と従動ギヤの歯が離れることのない外接ギヤポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and provides an external gear pump in which the teeth of the drive gear and the driven gear are not separated even when the rotation of the drive shaft is decelerated. The purpose is to do.

この発明に係る外接ギヤポンプは、互いに外接して噛合う駆動ギヤ及び従動ギヤのギヤ対を備え、駆動ギヤを駆動する駆動軸と、駆動ギヤと駆動軸との間に設けられるワンウェイクラッチとを有し、従動ギヤの慣性モーメント（Ｉ２）を従動ギヤの歯数（Ｚ２）で除した値（Ｉ２／Ｚ２）は、駆動ギヤの慣性モーメント（Ｉ１）を駆動ギヤの歯数（Ｚ１）で除した値（Ｉ１／Ｚ１）よりも小さい。
このように、駆動軸と駆動ギヤとの間にワンウェイクラッチが介在し、従動ギヤのＩ２／Ｚ２が駆動ギヤのＩ１／Ｚ１よりも小さいことによって、駆動軸の回転が減速しても、駆動ギヤの回転の減速の度合いは少なく、駆動ギヤと従動ギヤとの歯どうしが離れずにポンプ作用が保たれる。 A circumscribed gear pump according to the present invention includes a gear pair of a drive gear and a driven gear that circumscribe and mesh with each other, and has a drive shaft that drives the drive gear, and a one-way clutch that is provided between the drive gear and the drive shaft. The value (I 2 / Z 2 ) obtained by dividing the inertia moment (I 2 ) of the driven gear by the number of teeth (Z 2 ) of the driven gear is the inertia moment (I 1 ) of the drive gear (the number of teeth of the drive gear ( Z 1) is smaller than a value obtained by dividing (I 1 / Z 1) with.
In this way, the one-way clutch is interposed between the drive shaft and the drive gear, and the rotation of the drive shaft is decelerated because the driven gear I 2 / Z 2 is smaller than the drive gear I 1 / Z 1. However, the degree of deceleration of the rotation of the drive gear is small, and the pumping action is maintained without separation of the teeth of the drive gear and the driven gear.

また、この発明に係る外接ギヤポンプは、駆動ギヤの歯数と前記従動ギヤの歯数とが同じである場合において、前記従動ギヤの外径は、前記駆動ギヤの外径よりも小さくてもよい。さらに、駆動ギヤと従動ギヤとの間隔が可変であることにより、流量を調整することができてもよい。   In the external gear pump according to the present invention, when the number of teeth of the drive gear and the number of teeth of the driven gear are the same, the outer diameter of the driven gear may be smaller than the outer diameter of the drive gear. . Further, the flow rate may be adjusted by changing the distance between the drive gear and the driven gear.

この発明によれば、外接ギヤポンプにおいて、駆動ギヤの回転が減速しても、駆動ギヤと従動ギヤとの歯が離れず、ポンプ作用を保持することができる。   According to the present invention, in the external gear pump, even if the rotation of the drive gear is decelerated, the teeth of the drive gear and the driven gear are not separated, and the pump action can be maintained.

この発明の実施の形態１に係る外接ギヤポンプのギヤ室内の様子を示す平面概略図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing the inside of the gear chamber of the external gear pump according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態２に係る外接ギヤポンプのギヤ室内の様子を示す平面概略図である。It is a plane schematic diagram which shows the mode in the gear chamber of the external gear pump which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３に係る可変容量型の外接ギヤポンプのギヤ室内部の様子を示す平面概略図である。FIG. 6 is a schematic plan view showing the inside of a gear chamber of a variable displacement external gear pump according to Embodiment 3 of the present invention. 図３に示した可変容量型の外接ギヤポンプについて、従動ギヤの位置を変動させて駆動ギヤと従動ギヤとの距離を長くし吐出容量を少なくした時のギヤ室内の様子を示す平面概略図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing a state in the gear chamber when the position of the driven gear is changed to increase the distance between the drive gear and the driven gear and reduce the discharge capacity of the variable displacement external gear pump shown in FIG. 3. . 駆動軸と駆動ギヤとの間にワンウェイクラッチを設けない従来の外接ギヤポンプのギヤ室内の様子を表す平面概略図である。FIG. 6 is a schematic plan view showing a state in a gear chamber of a conventional external gear pump in which a one-way clutch is not provided between a drive shaft and a drive gear. 図５Ａに示す外接ギヤポンプにおいて、駆動ギヤの回転が減速したために駆動ギヤの歯と従動ギヤの歯とが互いに離れてしまった状態を示す平面概略図である。FIG. 5B is a schematic plan view showing a state in which the teeth of the drive gear and the teeth of the driven gear are separated from each other because the rotation of the drive gear is decelerated in the external gear pump shown in FIG. 5A.

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る外接ギヤポンプ１の構成を図１に示す。
外接ギヤポンプ１はギヤ室１０を有する。ギヤ室１０内には、互いに噛み合う駆動ギヤ６と従動ギヤ８からなるギヤ対５が収容されている。駆動ギヤ６が回転する時の駆動ギヤ６の歯先が描く軌跡は歯先円６ａを形成する。一方、従動ギヤ８が回転する時の従動ギヤ８の歯先が描く軌跡は歯先円８ａを形成する。そして、駆動ギヤ６の歯先円６ａの直径長さを６ｂとし、従動ギヤ８の歯先円８ａの直径長さを８ｂとすると、歯先円６ａの直径長さ６ｂは歯先円８ａの直径長さ８ｂよりも長い。ここで、歯先円６ａの直径長さ６ｂは駆動ギヤ６の外径を、歯先円８ａの直径長さ８ｂは従動ギヤ８の外径を構成する。すなわち、従動ギヤ８の外径は駆動ギヤ６の外径よりも小さい。なお、この時、従動ギヤ８の歯数Ｚ２は駆動ギヤ６の歯数Ｚ１よりも少ない。さらに、駆動ギヤ６の歯幅と従動ギヤ８の歯幅は同じである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
The configuration of the external gear pump 1 according to Embodiment 1 of the present invention is shown in FIG.
The external gear pump 1 has a gear chamber 10. In the gear chamber 10, a gear pair 5 including a drive gear 6 and a driven gear 8 that mesh with each other is housed. The locus drawn by the tooth tip of the drive gear 6 when the drive gear 6 rotates forms a tooth tip circle 6a. On the other hand, the locus drawn by the tooth tip of the driven gear 8 when the driven gear 8 rotates forms a tooth tip circle 8a. When the diameter length of the tooth tip circle 6a of the drive gear 6 is 6b and the diameter length of the tooth tip circle 8a of the driven gear 8 is 8b, the diameter length 6b of the tooth tip circle 6a is equal to that of the tooth tip circle 8a. The diameter is longer than 8b. Here, the diameter length 6 b of the tooth tip circle 6 a constitutes the outer diameter of the drive gear 6, and the diameter length 8 b of the tooth tip circle 8 a constitutes the outer diameter of the driven gear 8. That is, the outer diameter of the driven gear 8 is smaller than the outer diameter of the drive gear 6. At this time, the number of teeth Z 2 of the driven gear 8 is less than the number of teeth Z 1 of the drive gear 6. Furthermore, the tooth width of the drive gear 6 and the tooth width of the driven gear 8 are the same.

駆動ギヤ６には、円柱状の駆動軸７が貫通し、駆動ギヤ６を支持している。駆動軸７は外接ギヤポンプ１のハウジングに回転可能に支持され、駆動軸７の一端は外部のエンジン等の駆動源（図示せず）と接続している。また、駆動ギヤ６と駆動軸７との間にはワンウェイクラッチ２５が設けられ、駆動軸７はこのワンウェイクラッチ２５を介して駆動ギヤ６を支持している。ワンウェイクラッチ２５の働きにより、駆動ギヤ６は、駆動軸７が駆動ギヤ６に対して矢印Ａと反対の方向に回転する場合に空転するように構成される。さらに、ワンウェイクラッチ２５は外周側にアウターレース２５ａを有し、内周側にインナーレース２５ｂを有する。アウターレース２５ａは駆動ギヤ６に一体的に接続され、インナーレース２５ｂは駆動軸７に一体的に接続されている。
一方、本実施の形態において、従動ギヤ８は、従動ギヤ部８ｃと従動支持軸部８ｄからなり、従動ギヤ部８ｃと従動支持軸部８ｄとは一体的に接続している。また、従動支持軸部８ｄは、外接ギヤポンプ１のハウジングに回転可能に支持されている。 A cylindrical drive shaft 7 passes through the drive gear 6 and supports the drive gear 6. The drive shaft 7 is rotatably supported by the housing of the external gear pump 1, and one end of the drive shaft 7 is connected to a drive source (not shown) such as an external engine. A one-way clutch 25 is provided between the drive gear 6 and the drive shaft 7, and the drive shaft 7 supports the drive gear 6 through the one-way clutch 25. By the action of the one-way clutch 25, the drive gear 6 is configured to idle when the drive shaft 7 rotates in the direction opposite to the arrow A with respect to the drive gear 6. Further, the one-way clutch 25 has an outer race 25a on the outer peripheral side and an inner race 25b on the inner peripheral side. The outer race 25 a is integrally connected to the drive gear 6, and the inner race 25 b is integrally connected to the drive shaft 7.
On the other hand, in the present embodiment, the driven gear 8 includes a driven gear portion 8c and a driven support shaft portion 8d, and the driven gear portion 8c and the driven support shaft portion 8d are integrally connected. The driven support shaft portion 8d is rotatably supported by the housing of the external gear pump 1.

また、ギヤ室１０は、互いに対向する位置に設けられる吐出口３１と吸入口３２とを有する。また、ギヤ室１０内部の吐出口３１側には、駆動ギヤ６及び従動ギヤ８にそれぞれ対応する位置に一対のシールブロック１４、１５が配置されている。シールブロック１４、１５は各々、駆動ギヤ６及び従動ギヤ８の歯先円６ａ、８ａに倣った形状をした曲面を有する。そのため、シールブロック１４は回転する駆動ギヤ６の歯先と摺接し、シールブロック１５は回転する従動ギヤ８の歯先と摺接している。この際、従動ギヤ６の歯又は駆動ギヤ８の歯とシールブロック１４又は１５との間には密閉された空間Ｓが形成される。   The gear chamber 10 has a discharge port 31 and a suction port 32 provided at positions facing each other. In addition, a pair of seal blocks 14 and 15 are arranged on the discharge port 31 side inside the gear chamber 10 at positions corresponding to the drive gear 6 and the driven gear 8, respectively. Each of the seal blocks 14 and 15 has a curved surface shaped like the tooth tip circles 6 a and 8 a of the drive gear 6 and the driven gear 8. Therefore, the seal block 14 is in sliding contact with the tooth tip of the rotating drive gear 6, and the seal block 15 is in sliding contact with the tooth tip of the rotating driven gear 8. At this time, a sealed space S is formed between the teeth of the driven gear 6 or the teeth of the drive gear 8 and the seal block 14 or 15.

次に、外接ギヤポンプ１全体の動作について、図１を参照に説明する。
まず、エンジン等の駆動源に接続された駆動軸７が矢印Ａ方向に一定速度で回転する。この時、駆動軸７の回転はワンウェイクラッチ２５を介して駆動ギヤ６に伝達され、駆動軸７と駆動ギヤ６とは一体的に一定の速度で回転する。また、従動ギヤ８の歯と駆動ギヤ６の歯は接触部５ａにおいて接触し、それによって、従動ギヤ８の従動ギヤ部８ｃは駆動ギヤ６と噛み合いながら、従動支持軸部８ｄと一体的に矢印Ｂ方向に一定速度で回転することができる。吸入口３２から吸入された流体は、駆動ギヤ６とシールブロック１４との間又は従動ギヤ８とシールブロック１５との間に形成される空間Ｓに閉じ込められ、昇圧されて、吐出口３１へ移送される。 Next, the operation of the entire external gear pump 1 will be described with reference to FIG.
First, the drive shaft 7 connected to a drive source such as an engine rotates in the direction of arrow A at a constant speed. At this time, the rotation of the drive shaft 7 is transmitted to the drive gear 6 via the one-way clutch 25, and the drive shaft 7 and the drive gear 6 rotate integrally at a constant speed. Further, the teeth of the driven gear 8 and the teeth of the drive gear 6 come into contact with each other at the contact portion 5a, whereby the driven gear portion 8c of the driven gear 8 meshes with the drive gear 6 and is integrated with the driven support shaft portion 8d. It can rotate at a constant speed in the B direction. The fluid sucked from the suction port 32 is confined in a space S formed between the drive gear 6 and the seal block 14 or between the driven gear 8 and the seal block 15, and is pressurized and transferred to the discharge port 31. Is done.

次に、駆動軸７の回転が減速した時は、ワンウェイクラッチ２５の働きにより、駆動ギヤ６は駆動軸７に対して空転する。従って、駆動軸７の回転速度の変動は駆動ギヤ６には伝達されず、駆動ギヤ６の減速の度合いは少なくなる。この時、従動ギヤ８の外径（直径長さ８ｂ）は駆動ギヤ６の外径（直径長さ６ｂ）よりも小さいため、従動ギヤ８の慣性モーメント（Ｉ２）はより小さくなる。そして、従動ギヤ８の慣性モーメント（Ｉ２）を従動ギヤの歯数（Ｚ２）で除した値（Ｉ２／Ｚ２）は駆動ギヤ６の慣性モーメント（Ｉ１）を従動ギヤの歯数（Ｚ１）で除した値（Ｉ１／Ｚ１）よりも小さい。そのため、従動ギヤ８のほうが駆動ギヤ６よりも歯数比以上に早く減速し、従動ギヤ８の歯と駆動ギヤ６の歯との接触部５ａが離れることがない。また、ギヤ室１０内の高圧領域Ｈと低圧領域Ｌとの圧力差によって、従動ギヤ８には、従動ギヤ８の歯を駆動ギヤ６の歯に押し付ける力Ｐが作用する。よって、従動ギヤ８の歯と駆動ギヤ６の歯とは接触部５ａにおいて、より離れにくくなる。なおここで、本実施の形態において、駆動ギヤ６の慣性モーメントとは、ワンウェイクラッチ２５のアウターレース２５ａ及びアウターレース２５ａと同期して回転するコロや保持器などの慣性モーメントをも含んだものをいう。 Next, when the rotation of the drive shaft 7 is decelerated, the drive gear 6 rotates idly with respect to the drive shaft 7 by the action of the one-way clutch 25. Therefore, the fluctuation of the rotational speed of the drive shaft 7 is not transmitted to the drive gear 6, and the degree of deceleration of the drive gear 6 is reduced. At this time, since the outer diameter (diameter length 8b) of the driven gear 8 is smaller than the outer diameter (diameter length 6b) of the drive gear 6, the inertia moment (I 2 ) of the driven gear 8 becomes smaller. The value (I 2 / Z 2 ) obtained by dividing the inertia moment (I 2 ) of the driven gear 8 by the number of teeth (Z 2 ) of the driven gear is the inertia moment (I 1 ) of the drive gear 6 and the number of teeth of the driven gear. It is smaller than the value (I 1 / Z 1 ) divided by (Z 1 ). Therefore, the driven gear 8 decelerates faster than the gear ratio more than the drive gear 6, and the contact portion 5a between the teeth of the driven gear 8 and the teeth of the drive gear 6 does not leave. Further, due to the pressure difference between the high pressure region H and the low pressure region L in the gear chamber 10, a force P that presses the teeth of the driven gear 8 against the teeth of the drive gear 6 acts on the driven gear 8. Therefore, the teeth of the driven gear 8 and the teeth of the drive gear 6 are more difficult to separate at the contact portion 5a. In this embodiment, the moment of inertia of the drive gear 6 includes the outer race 25a of the one-way clutch 25 and the moment including the moment of inertia such as a roller and a cage that rotate in synchronization with the outer race 25a. Say.

以上より、駆動ギヤ６と駆動軸７との間にワンウェイクラッチ２５が設けられ、従動ギヤ８のＩ２／Ｚ２が駆動ギヤ６のＩ１／Ｚ１よりも小さいことで、駆動軸７の回転が減速しても、駆動ギヤ６の歯と従動ギヤ８の歯は接触部５ａにおいて離れない。従って、高圧領域Ｈと低圧領域Ｌとが繋がって外接ギヤポンプ１の性能が低下するおそれがない。また、従動ギヤ８の外径を駆動ギヤ６の外径よりも小さくすることで、従動ギヤ８のＩ２／Ｚ２を駆動ギヤ６のＩ１／Ｚ１よりも容易に小さくすることができる。また、外接ギヤポンプ１自体を小型化することが可能となる。 As described above, the one-way clutch 25 is provided between the drive gear 6 and the drive shaft 7, and the I 2 / Z 2 of the driven gear 8 is smaller than I 1 / Z 1 of the drive gear 6. Even if the rotation is decelerated, the teeth of the drive gear 6 and the teeth of the driven gear 8 are not separated at the contact portion 5a. Accordingly, there is no possibility that the high pressure region H and the low pressure region L are connected to reduce the performance of the external gear pump 1. Further, by making the outer diameter of the driven gear 8 smaller than the outer diameter of the drive gear 6, I 2 / Z 2 of the driven gear 8 can be easily made smaller than I 1 / Z 1 of the drive gear 6. . In addition, the external gear pump 1 itself can be reduced in size.

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る外接ギヤポンプ１’の構成について、図２を用いて説明する。外接ギヤポンプ１’は駆動ギヤ６と従動ギヤ８’とからなるギヤ対５’を有する。ここで、従動ギヤ８’は、互いに一体に接続する従動ギヤ部８ｃ’と従動支持軸部８ｄ’からなり、従動支持軸部８ｄ’は、外接ギヤポンプ１’のハウジングに回転可能に支持されている。従動ギヤ８’は従動ギヤ８’が回転する時の従動ギヤ８’の歯先が描く軌跡は歯先円８ａ’を形成する。そして、従動ギヤ８’の歯先円８ａ’の直径長さ、すなわち従動ギヤ８’の外径は８ｂ’である。また、駆動ギヤ６の歯数と従動ギヤ８’の歯数とは同じである。また、従動ギヤ８’の歯丈は駆動ギヤ６の歯丈よりも短い。従って、従動ギヤ８’の歯丈が駆動ギヤ６の歯丈よりも短い分だけ、従動ギヤ８’の外径８ｂ’は駆動ギヤ６の外径６ｂよりも小さい。なお、ギヤ室１０内部の吐出口３１側の従動ギヤ８’に対応する位置には、シールブロック１５’が配置され、シールブロック１５’には従動ギヤ８’の歯先が摺接するように歯先円８ａ’に倣った形状の曲面が形成される。
以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるため、詳細な説明は省略する。 Embodiment 2. FIG.
The configuration of the external gear pump 1 ′ according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The external gear pump 1 ′ has a gear pair 5 ′ composed of a drive gear 6 and a driven gear 8 ′. Here, the driven gear 8 ′ includes a driven gear portion 8c ′ and a driven support shaft portion 8d ′ that are integrally connected to each other, and the driven support shaft portion 8d ′ is rotatably supported by the housing of the external gear pump 1 ′. Yes. In the driven gear 8 ′, the locus drawn by the tooth tip of the driven gear 8 ′ when the driven gear 8 ′ rotates forms a tooth tip circle 8a ′. The diameter of the tip circle 8a ′ of the driven gear 8 ′, that is, the outer diameter of the driven gear 8 ′ is 8b ′. Further, the number of teeth of the driving gear 6 and the number of teeth of the driven gear 8 ′ are the same. Further, the tooth height of the driven gear 8 ′ is shorter than the tooth height of the drive gear 6. Accordingly, the outer diameter 8 b ′ of the driven gear 8 ′ is smaller than the outer diameter 6 b of the drive gear 6 by the amount that the tooth height of the driven gear 8 ′ is shorter than the tooth height of the drive gear 6. A seal block 15 ′ is arranged at a position corresponding to the driven gear 8 ′ on the discharge port 31 side in the gear chamber 10, and the tooth tip of the driven gear 8 ′ is in sliding contact with the seal block 15 ′. A curved surface having a shape following the tip circle 8a ′ is formed.
In the following embodiments, the same reference numerals as those in the previous drawings are the same or similar components, and thus detailed description thereof is omitted.

以上より、駆動ギヤ６と従動ギヤ８’との歯数Ｚ１，Ｚ２が同じであっても、従動ギヤ８’の歯丈が駆動ギヤ６’の歯丈よりも短いので、従動ギヤ８’のＩ２／Ｚ２は駆動ギヤ６のＩ１／Ｚ１よりも小さい。そのため、実施の形態１と同様に実施の形態２においても従動ギヤ８’のほうが駆動ギヤ６よりも早く減速し、従動ギヤ８’の歯と駆動ギヤ６の歯との接触部が離れることがない。 From the above, even if the drive gear 6 and the driven gear 8 ′ have the same number of teeth Z 1 and Z 2 , the driven gear 8 ′ has a tooth length shorter than that of the drive gear 6 ′. I 2 / Z 2 of 'is smaller than I 1 / Z 1 of the drive gear 6. Therefore, in the second embodiment as well as in the first embodiment, the driven gear 8 ′ decelerates faster than the drive gear 6, and the contact portion between the teeth of the driven gear 8 ′ and the teeth of the drive gear 6 may be separated. Absent.

実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る外接ギヤポンプ１”の構成について、図３及び４を用いて説明する。外接ギヤポンプ１”は、駆動ギヤ６と従動ギヤ８”とからなるギヤ対５”を有し、駆動ギヤ６と従動ギヤ８”との間隔が可変であることにより、流量を調整することができる可変容量型のポンプである。また、駆動ギヤ６と従動ギヤ８”とは同じ大きさの外径を有し、かつ同じ数の歯数を有する（Ｚ１＝Ｚ２）。なお、駆動ギヤ６と従動ギヤ８”との歯丈は同じ長さである。 Embodiment 3 FIG.
A configuration of an external gear pump 1 ″ according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The external gear pump 1 ″ has a gear pair 5 ″ including a drive gear 6 and a driven gear 8 ″. The variable displacement pump can adjust the flow rate by changing the distance between the drive gear 6 and the driven gear 8 ″. The drive gear 6 and the driven gear 8 ″ have the same size. And have the same number of teeth (Z 1 = Z 2 ). The tooth lengths of the drive gear 6 and the driven gear 8 '' are the same length.

従動ギヤ８”には、従動支持軸９”が貫通している。従動支持軸９”は従動ギヤ支持部２１”と、従動ギヤ支持部２１”の両端に一体的に設けられた回動支持軸部２２”とを備えている。従動ギヤ支持部２１”には、従動ギヤ軸受２６”が支持されている。さらに、従動ギヤ８”は従動ギヤ軸受２６”を介して従動ギヤ支持部２１”に対して回転自在に支持されている。ここで、従動ギヤ８”の回転中心をＱとする。また、従動ギヤ支持部２１”の回転中心は従動ギヤ８”の回転中心Ｑと一致する。一方、回動支持軸部２２”は外接ギヤポンプ１”のハウジングに回動可能に支持されている。また、回動支持軸部２２”の一端は外接ギヤポンプ１”のハウジング外に突出して、モータ等の外力（図示せず）と接続している。ここで、回動支持軸部２２”の回動中心Ｏは、従動ギヤ８”及び従動ギヤ支持部２１”の回転中心Ｑとは異なる位置にある。すなわち、従動ギヤ８”及び従動ギヤ支持部２１”の回転中心Ｑは回動支持軸部２２”に対して偏心している。   A driven support shaft 9 ″ passes through the driven gear 8 ″. The driven support shaft 9 ″ is provided with a driven gear support portion 21 ″ and rotating support shaft portions 22 ″ provided integrally at both ends of the driven gear support portion 21 ″. A driven gear bearing 26 "is supported on the driven gear support portion 21". Further, the driven gear 8 '' is rotatably supported with respect to the driven gear support 21 '' via a driven gear bearing 26 ''. Here, the rotation center of the driven gear 8 '' is denoted by Q. Further, the rotation center of the driven gear support portion 21 ″ coincides with the rotation center Q of the driven gear 8 ″. On the other hand, the rotation support shaft portion 22 ″ is rotatably supported by the housing of the external gear pump 1 ″. Further, one end of the rotation support shaft portion 22 "protrudes outside the housing of the external gear pump 1" and is connected to an external force (not shown) such as a motor. Here, the rotation center O of the rotation support shaft portion 22 ″ is at a position different from the rotation center Q of the driven gear 8 ″ and the driven gear support portion 21 ″. That is, the driven gear 8 ″ and the driven gear support portion. The rotation center Q of 21 ″ is eccentric with respect to the rotation support shaft portion 22 ″.

また、ギヤ室１０内において吐出口３１側の従動ギヤ８”に対応する位置には、シールブロック１５”が配置される。そして、シールブロック１５”が近接するギヤ室１０の壁には紙面に対して垂直方向に延びる帯状の凸部３５”が形成され、シールブロック１５”と凸部３５”は接触している。なお、シールブロック１５”において、凸部３５”と接触している部分を接触部１５ａ”とする。従って、従動ギヤ８”の位置が後述のように駆動ギヤ６から離れるように変動する場合、図３に示すようにシールブロック１５”は接触部１５ａ”において、凸部３５”を支点とし従動ギヤ８”の位置変動に合わせて傾動する。そのため、常にシールブロック１５”は回転する従動ギヤ８”の歯先が摺接するように構成される。   In the gear chamber 10, a seal block 15 "is arranged at a position corresponding to the driven gear 8" on the discharge port 31 side. The wall of the gear chamber 10 adjacent to the seal block 15 ″ is formed with a belt-like convex portion 35 ″ extending in a direction perpendicular to the paper surface, and the seal block 15 ″ and the convex portion 35 ″ are in contact with each other. In the seal block 15 ″, the portion in contact with the convex portion 35 ″ is referred to as a contact portion 15a ″. Accordingly, when the position of the driven gear 8 ″ fluctuates away from the drive gear 6 as described later, As shown in FIG. 3, the seal block 15 ″ is tilted at the contact portion 15a ″ with the convex portion 35 ″ as a fulcrum in accordance with the positional fluctuation of the driven gear 8 ″. Therefore, the seal block 15 "is always configured such that the tooth tip of the rotating driven gear 8" is in sliding contact.

次に、本実施の形態における外接ギヤポンプ１”の動作について説明する。
図３の状態から吐出容量を小さくしようとする時は、モータ等の外力により、回動支持軸部２２”を紙面上時計周りに回動させる。この時、従動ギヤ支持部２１”も回動支持軸部２２”と一体的に回動中心Ｏを中心として回動する。そして、従動ギヤ８”及び従動支持軸９”の回転中心の位置はＱからＱ’に移動し、図４の状態となる。それと共に駆動ギヤ６と従動ギヤ８”との中心間距離はＨからＨ’へと変動する。すなわち、外接ギヤポンプ１”の吐出容量が小さくなる。一方、図４の状態から吐出容量を大きくしようとする時は、回動支持軸部２２”を紙面上反時計周りに回動させ、駆動ギヤ６と従動ギヤ８”との中心間距離をＨ’からＨへと変動させる。 Next, the operation of the external gear pump 1 ″ in the present embodiment will be described.
When attempting to reduce the discharge capacity from the state of FIG. 3, the rotation support shaft portion 22 ″ is rotated clockwise on the paper surface by an external force of a motor or the like. At this time, the driven gear support portion 21 ″ is also rotated. The support shaft portion 22 "rotates integrally with the rotation center O. Then, the positions of the rotation centers of the driven gear 8" and the driven support shaft 9 "move from Q to Q ', as shown in FIG. At the same time, the distance between the centers of the drive gear 6 and the driven gear 8 ″ varies from H to H ′. That is, the discharge capacity of the external gear pump 1 "is reduced. On the other hand, when the discharge capacity is to be increased from the state shown in FIG. 4, the rotation support shaft 22" is rotated counterclockwise on the paper surface to drive gear. 6 and the driven gear 8 ″ are changed from H ′ to H.

ここで、図４のように、駆動ギヤ６と従動ギヤ８”との中心間距離がＨからＨ’へと変動すると、駆動ギヤ６の歯と従動ギヤ８”の歯との間のバックラッシもＸ１からＸ２に変動し、広くなる。通常、バックラッシがＸ２程度広くなった場合は、駆動軸７の回転が減速した際に、駆動ギヤ６の歯と従動ギヤ８”の歯が離れてしまう可能性が高くなる。しかしながら、外接ギヤポンプ１”においては、駆動ギヤ６と駆動軸７との間にワンウェイクラッチ２５が設けられる。また、従動ギヤ８”と従動支持軸９”とは互いに分離しているため、従動ギヤ８”の慣性モーメントＩ２は駆動ギヤ６の慣性モーメントＩ１よりも小さくなる。駆動ギヤ６の歯数と従動ギヤ８”の歯数とは同じなので、従動ギヤ８”のＩ２／Ｚ２は駆動ギヤ６のＩ１／Ｚ１よりも小さくなり、従動ギヤ８”のほうが駆動ギヤ６よりも早く減速する。そのため、駆動ギヤ６の歯と従動ギヤ８”の歯が離れるおそれはない。なお、本実施の形態において、駆動ギヤ６の慣性モーメントＩ１とは、駆動ギヤ６とワンウェイクラッチ２５のアウターレース２５ａ及びアウターレース２５ａと同期して回転するコロや保持器などとの慣性モーメントをいう。また、従動ギヤ８”の慣性モーメントＩ２とは、従動支持軸９”を除いた従動ギヤ８”自体の慣性モーメントをいう。 Here, as shown in FIG. 4, when the distance between the centers of the drive gear 6 and the driven gear 8 ″ changes from H to H ′, the backlash between the teeth of the drive gear 6 and the teeth of the driven gear 8 ″ also increases. Fluctuates from X1 to X2 and becomes wider. Normally, when the backlash is increased by about X2, when the rotation of the drive shaft 7 is decelerated, there is a high possibility that the teeth of the drive gear 6 and the driven gear 8 ″ will be separated. However, the external gear pump 1 The one-way clutch 25 is provided between the drive gear 6 and the drive shaft 7. Since the driven gear 8 ″ and the driven support shaft 9 ″ are separated from each other, the inertia moment I 2 of the driven gear 8 ″ is smaller than the inertia moment I 1 of the drive gear 6. The number of teeth of the drive gear 6 Since the number of teeth of the driven gear 8 "is the same, I 2 / Z 2 of the driven gear 8" is smaller than I 1 / Z 1 of the drive gear 6, and the driven gear 8 "is faster than the drive gear 6 Slow down. Therefore, a possibility that teeth of the driven gear 8 "of the drive gear 6 away are not. In the present embodiment, the moment of inertia I 1 of the driving gear 6, an outer race 25a of the drive gear 6 and the one-way clutch 25 and it refers to the moment of inertia and the like outer race 25a in synchronism with the roller and cage for rotation. also, "the moment of inertia I 2 of the driven support shaft 9" driven gear 8 driven gear 8 excluding the "itself This is the moment of inertia.

なお、従動ギヤのＩ２／Ｚ２を駆動ギヤのＩ１／Ｚ１よりも小さくするためには、実施の形態に限られず、従動ギヤを肉抜き加工して質量を低減させてもよい。また、駆動ギヤを鉄にして、従動ギヤをアルミにする等、駆動ギヤに比重の大きな材料を用い、従動ギヤに比重の小さな材料を用いることで、従動ギヤを駆動ギヤより質量を低減させることもできる。 In order to make I 2 / Z 2 of the driven gear smaller than I 1 / Z 1 of the drive gear, the invention is not limited to the embodiment, and the driven gear may be thinned to reduce the mass. Also, using a material with a large specific gravity for the drive gear, such as iron for the drive gear and aluminum for the driven gear, and using a material with a low specific gravity for the driven gear, the mass of the driven gear can be reduced compared to the drive gear. You can also.

１，１’，１” 外接ギヤポンプ、５，５’，５” ギヤ対、６ 駆動ギヤ、７ 駆動軸、８，８’，８” 従動ギヤ、２５ ワンウェイクラッチ。   1, 1 ', 1 "external gear pump, 5, 5', 5" gear pair, 6 drive gear, 7 drive shaft, 8, 8 ', 8 "driven gear, 25 one-way clutch.

Claims (3)

互いに外接して噛合う駆動ギヤ及び従動ギヤのギヤ対を備える外接ギヤポンプであって、
前記駆動ギヤを支持するワンウェイクラッチと、
前記駆動ギヤを前記ワンウェイクラッチを介して駆動する駆動軸とを有し、
前記従動ギヤの慣性モーメント（Ｉ２）を前記従動ギヤの歯数（Ｚ２）で除した値（Ｉ２／Ｚ２）は、前記駆動ギヤの慣性モーメント（Ｉ１）を前記駆動ギヤの歯数（Ｚ１）で除した値（Ｉ１／Ｚ１）よりも小さいことを特徴とする外接ギヤポンプ。 An external gear pump comprising a gear pair of a drive gear and a driven gear that circumscribe and mesh with each other,
A one-way clutch that supports the drive gear;
A drive shaft for driving the drive gear via the one-way clutch;
The value (I 2 / Z 2 ) obtained by dividing the inertia moment (I 2 ) of the driven gear by the number of teeth (Z 2 ) of the driven gear is the inertia moment (I 1 ) of the drive gear. An external gear pump characterized by being smaller than a value (I 1 / Z 1 ) divided by a number (Z 1 ). 前記駆動ギヤの歯数と前記従動ギヤの歯数とが同じである場合において、前記従動ギヤの外径は、前記駆動ギヤの外径よりも小さい請求項１に記載の外接ギヤポンプ。   The external gear pump according to claim 1, wherein an outer diameter of the driven gear is smaller than an outer diameter of the drive gear when the number of teeth of the drive gear is the same as the number of teeth of the driven gear. 前記駆動ギヤと前記従動ギヤとの間隔が可変であることにより、流量を調整することができる請求項１又は２に記載の外接ギヤポンプ。   The external gear pump according to claim 1 or 2, wherein the flow rate can be adjusted by changing a distance between the drive gear and the driven gear.
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