JP5364068B2 - Gear pump - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gear pump capable of discharging a fluid sucked from a suction port from a discharge port by mutually meshing and rotating a drive gear having a tooth shape at an outer circumference and a driven gear having a tooth shape at an inner circumference. <P>SOLUTION: Disks 3 are concentrically attached to one side or both sides of a drive gear 1. Through-holes 8, 8, ... of the same number as the number of teeth of the drive gear 1 are provided through a disk outer circumferential part. A torque limiter is attached so that the phase is changed by the slip when a rotational speed of the drive gear 1 is increased and a specific region is exceeded. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は高速回転時における吐出量を抑制することが出来る歯車ポンプに関するものである。   The present invention relates to a gear pump capable of suppressing a discharge amount during high-speed rotation.

一般に流体を送り出す為にポンプが用いられ、該ポンプは外部から機械的エネルギーを与えて、それを流体の運動エネルギーに変換する装置である。そして、このポンプにも色々な型式が存在し、その用途に応じて使い分けられている。本発明が対象とする歯車ポンプは高速回転域での吐出量を制限する機構を設けたポンプである。   In general, a pump is used to pump out a fluid, and the pump is a device that gives mechanical energy from the outside and converts it into kinetic energy of the fluid. There are various types of pumps, and these pumps are used properly according to their applications. The gear pump targeted by the present invention is a pump provided with a mechanism for limiting the discharge amount in the high-speed rotation region.

ところで、ベーンポンプやピストンポンプは可変容量ポンプの代表として多用されているが、上記ベーンポンプやピストンポンプは低圧及び低回転時には歯車ポンプの機械効率に劣る。一方の歯車ポンプは1回転当りの吐出量が一定であることから、回転数が高くなると必要以上の吐出量となり、その結果、損失が大きくなってしまう。すなわち、高回転域では使用しない吐出量が送り出されることになり、その為のエネルギーが消費されることから損失となる。すなわち、このような歯車ポンプを車両用自動変速機に使った場合にも不必要な吐出量が発生して動力損失を招いている。   By the way, vane pumps and piston pumps are frequently used as representative of variable displacement pumps, but the vane pumps and piston pumps are inferior in mechanical efficiency of gear pumps at low pressure and low rotation. Since one gear pump has a constant discharge amount per one rotation, when the rotation speed increases, the discharge amount becomes more than necessary, and as a result, the loss increases. That is, a discharge amount that is not used is sent out in the high rotation range, and energy is consumed for that purpose, resulting in a loss. That is, even when such a gear pump is used in a vehicle automatic transmission, an unnecessary discharge amount is generated, resulting in power loss.

図5は歯車ポンプを示す概略図であり、同図の(イ)はドライブギヤ、(ロ)はドリブンギヤを示し、駆動側となる内側の小さいドライブギヤ(イ)と被駆動側となる外側の大きなドリブンギヤ(ロ)は互いに噛み合って回転することが出来る。ドリブンギヤ(ロ)はケースに収容されて回転可能に軸支され、ドライブギヤ(イ)はその中心軸穴(ハ)に軸が嵌って該軸と共に回転することが出来る。   FIG. 5 is a schematic view showing a gear pump. In FIG. 5, (a) shows a drive gear, (b) shows a driven gear, and an inner small drive gear (A) on the driving side and an outer side on the driven side. Large driven gears (B) can mesh with each other and rotate. The driven gear (B) is housed in a case and is rotatably supported. The drive gear (A) can be rotated with the shaft by fitting the shaft into the central shaft hole (C).

同図に示す歯車ポンプは、ドライブギヤ(イ)の歯数Z=9枚で、ドリブンギヤ(ロ)の歯数Z=10枚となっている。従ってギヤ歯数差はZ−Z=1となり、クレセントは無くドリブンギヤ(ロ)の内歯全てがドライブギヤ(イ)の外歯と噛み合っている。ところで、吸込口(ニ)は右側に位置し、吐出口(ホ)は左側に位置する場合、ドライブギヤ(イ)が右方向(時計方向)に回転するならば、吸込口(ニ)から流体が吸込まれて左側の吐出口(ホ)から吐き出される。 In the gear pump shown in the figure, the number of teeth of the drive gear (A) is Z 2 = 9 and the number of teeth of the driven gear (B) is Z 1 = 10. Therefore, the gear tooth number difference is Z 1 −Z 2 = 1, there is no crescent, and all the internal teeth of the driven gear (B) are meshed with the external teeth of the drive gear (A). By the way, when the suction port (d) is located on the right side and the discharge port (e) is located on the left side, if the drive gear (b) rotates in the right direction (clockwise), the fluid from the suction port (d) Is sucked in and discharged from the discharge port (e) on the left side.

同図に示す歯車ポンプでは、ドライブギヤ(イ)が回転する場合、吸込口(ニ)から吐出口(ホ)の間に形成されるドリブンギヤ(ロ)との歯形空間が拡大することから、流体は吸込口(ニ)から吸込まれる。そして、ドライブギヤ(イ)の回転に伴って再び歯形空間が縮小される吐出口(ホ)から吐き出される。従って、歯車ポンプではドライブギヤ(イ)の回転に伴って流体が吐き出されることから、回転数が高くなると吐出量は必然的に増大する。   In the gear pump shown in the figure, when the drive gear (A) rotates, the tooth profile space between the suction port (d) and the driven gear (b) formed between the suction port (d) and the discharge port (e) increases. Is sucked from the suction port (d). And it discharges from the discharge port (e) where a tooth profile space is shrunk | reduced again with rotation of a drive gear (a). Therefore, in the gear pump, fluid is discharged as the drive gear (A) rotates, so that the discharge amount inevitably increases as the rotational speed increases.

図6は車両用自動変速機に内蔵されている歯車ポンプ(ヘ)を示している概略図であるが、該歯車ポンプ(ヘ)はトルクコンバータ(ト)とトランスミッション内に収容された変速機構(チ)の間に取付けられている。トルクコンバータ(ト)はポンプインペラとタービンランナ及びロックアップダンパ装置を備えた流体継手であり、エンジンのトルクを入力軸を通して変速機構(チ)へ伝達している。   FIG. 6 is a schematic view showing a gear pump (f) incorporated in an automatic transmission for a vehicle. The gear pump (f) includes a torque converter (g) and a speed change mechanism ( H) is installed during. The torque converter (g) is a fluid coupling including a pump impeller, a turbine runner, and a lock-up damper device, and transmits engine torque to the speed change mechanism (h) through the input shaft.

その為に、トルクコンバータ(ト)内には作動油が充填され、この作動油はオイルパンに溜められ、歯車ポンプ(ヘ)によって循環される。又、変速機構(チ)内に供給されている作動油も同じく歯車ポンプ(ヘ)にて循環している。ところで、ポンプインペラ内径部にありオイルポンプ駆動軸となるスリーブ(リ)は歯車ポンプ(ヘ)のドライブギヤ(イ)の軸穴(ハ)に嵌っている。従って、ポンプインペラが回転すると上記ドライブギヤ(イ)が回転し、ポンプインペラの回転速度が高くなると必然的に歯車ポンプ(ヘ)は高回転となる。その結果、歯車ポンプ(ヘ)から送り出される作動油の吐出量は増大する。   For this purpose, the torque converter (g) is filled with hydraulic oil, which is stored in an oil pan and circulated by the gear pump (f). Further, the hydraulic oil supplied to the transmission mechanism (h) is also circulated by the gear pump (f). By the way, a sleeve (re) that is provided on the inner diameter portion of the pump impeller and serves as an oil pump drive shaft is fitted in a shaft hole (c) of a drive gear (b) of the gear pump (f). Accordingly, when the pump impeller rotates, the drive gear (A) rotates, and when the rotational speed of the pump impeller increases, the gear pump (F) inevitably rotates at a high speed. As a result, the amount of hydraulic oil discharged from the gear pump (f) increases.

しかし、トルクコンバータ(ト)及び変速機構(チ)内に必要とされる作動油の量は、所定の領域からは回転速度の増減に比例しない。図7は歯車ポンプの回転数と吐出量の関係を示すグラフであり、吐出量は回転数に比例するが、その為に斜線で示す領域は不要な吐出量となり、多くの作動油を吐き出して供給することは無駄となる。多くの作動油を吐き出す為には大きなエネルギーが必要となり、結果としてエンジンからの動力伝達効率の低下を招くことになる。   However, the amount of hydraulic oil required in the torque converter (g) and the transmission mechanism (h) is not proportional to the increase / decrease in rotational speed from a predetermined region. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the rotation speed and the discharge amount of the gear pump, and the discharge amount is proportional to the rotation speed. For this reason, the shaded area is an unnecessary discharge amount, and a large amount of hydraulic oil is discharged. Supply is wasted. In order to discharge a large amount of hydraulic oil, a large amount of energy is required, resulting in a reduction in power transmission efficiency from the engine.

実開平1−83194号に係る「エンジンのオイルポンプ」は、ポンプボディ内に回転自在に組み込まれたアウターローターとエンジンの動力で駆動されるシャフトに固設されたインナーローターとを偏心して噛み合わせ、このインナーローターとアウターローターとの回転によりオイルをポンプボディに開口した吸入ポートからアウターローター内に吸入して吐出ポートへ吐出するようにしたものであり、ポンプボディ内にオイル吐出圧力に応じて回転方向へ移動するオイル吐出量可変部材を設けている。   The "engine oil pump" according to Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-83194 is eccentrically meshed with an outer rotor rotatably incorporated in a pump body and an inner rotor fixed to a shaft driven by engine power. The oil is sucked into the outer rotor from the suction port opened in the pump body by the rotation of the inner rotor and the outer rotor, and discharged to the discharge port, and the oil is discharged into the pump body according to the oil discharge pressure. An oil discharge variable member that moves in the rotational direction is provided.

例えば、オイル吐出量可変部材(タイミングローター)は、オイル吐出圧力の上昇によってアウターローターとは反対方向に移動して吐出ポートの開口タイミングを早めると共に吸入ポートへオイルを逆流させるようにしている。すなわち、一旦、オイルの吐出状態を油圧(吐出圧力)に変換してから可変装置を作動させる為に、回転数の変化と吐出圧力上昇のタイミングにズレが発生して正しい制御が出来ない。   For example, the oil discharge amount variable member (timing rotor) moves in the direction opposite to the outer rotor due to an increase in oil discharge pressure, thereby speeding up the opening timing of the discharge port and causing the oil to flow backward to the suction port. That is, once the oil discharge state is converted into oil pressure (discharge pressure), the variable device is operated, and therefore, there is a difference between the rotational speed change and the discharge pressure rise timing, and correct control cannot be performed.

特開2005−140022号に係る「エンジンの油供給装置」は、エンジンの高速回転時においても、作動オイル被送給部に送給する必要油量を確実に確保できる油供給装置である。
そこで、 吸込ポートと第1吐出ポートと第2吐出ポートとを備えたポンプ本体と、送給油路と、第1油路と、第2油路と、送給油路への作動オイルの油圧に応答して作動する弁体を備えた油圧制御バルブからの作動オイルを吸込ポートに返送する帰還油路とを備え、さらに、弁体が、作動オイル収容部を第1弁室と第2弁室とに分割し、送給油路への作動オイルの油圧が所定域のときに、第2吐出ポートからの作動オイルを第1弁室経由で送給油路に送給し、送給油路への作動オイルの油圧が所定域よりも大きいときに、第2吐出ポートからの作動オイルを第2弁室経由で送給油路に送給することが出来る。
The “engine oil supply device” according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-140022 is an oil supply device that can reliably ensure the amount of oil to be supplied to the working oil supplied portion even when the engine rotates at high speed.
Therefore, the pump body provided with the suction port, the first discharge port, and the second discharge port, the oil supply passage, the first oil passage, the second oil passage, and the oil pressure of the working oil to the supply oil passage. And a return oil path for returning hydraulic oil from a hydraulic control valve having a valve element that operates to the suction port, and the valve element includes a first valve chamber, a second valve chamber, and a hydraulic oil storage portion. When the hydraulic pressure of the working oil to the feed oil passage is within a predetermined range, the working oil from the second discharge port is fed to the feed oil passage via the first valve chamber, and the working oil to the feed oil passage When the hydraulic pressure is larger than the predetermined range, the working oil from the second discharge port can be fed to the feed oil passage via the second valve chamber.

このエンジンの油供給装置は吐出ポートを2つ備え、送給油路への作動オイルの油圧に応答して作動する弁体を備えた油圧制御バルブを有し、該油圧制御バルブを切り替えて作動オイルを吸込ポートに返送するようにしている。従って、該エンジンの油供給装置はその構造が非常に複雑化し、しかも回転数の変化と送給油路への圧力上昇のタイミングにズレが発生して正しい制御が出来ない。
実開平1−83194号に係る「エンジンのオイルポンプ」 特開2005−140022号に係る「エンジンの油供給装置」
This engine oil supply device has two discharge ports, has a hydraulic control valve with a valve element that operates in response to the hydraulic pressure of the hydraulic oil to the oil supply passage, and switches the hydraulic control valve to operate the hydraulic oil Is returned to the suction port. Therefore, the structure of the oil supply device of the engine is very complicated, and a shift occurs between the change of the rotation speed and the pressure rise to the oil supply passage, and correct control cannot be performed.
“Engine oil pump” according to 1-83194 "Engine oil supply device" according to JP-A-2005-140022

このように、従来の歯車ポンプには上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、ドライブギヤの回転速度が上っても吐出量が多くならないように構成し、しかも構造が簡単な歯車ポンプを提供する。   Thus, the conventional gear pump has the above-described problems. The problem to be solved by the present invention is this problem, and provides a gear pump that is configured so that the discharge rate does not increase even when the rotational speed of the drive gear increases, and that has a simple structure.

本発明に係る歯車ポンプは、ドライブギヤとドリブンギヤが互いに噛み合い、ドライブギヤの回転と共にドリブンギヤが回転して流体を吸込み・吐出すことが出来るようにしたものであり、基本構造は前記図5に示す従来の歯車ポンプと共通している。そして、本発明の歯車ポンプではドライブギヤの側面に円盤を取付けていて、該円盤はドライブギヤと共に回転する。   The gear pump according to the present invention is configured such that the drive gear and the driven gear mesh with each other, and the driven gear rotates together with the rotation of the drive gear so that fluid can be sucked and discharged, and the basic structure is shown in FIG. Common to conventional gear pumps. In the gear pump of the present invention, a disk is attached to the side surface of the drive gear, and the disk rotates together with the drive gear.

そして、円盤にはドライブギヤの歯数と同数の穴を形成し、該穴はドライブギヤの谷と同位相に配置されている。円盤はドライブギヤの軸に取付けられているが、トルクリミッタが間に介在し、ある回転速度を超えると円盤とドライブギヤとの接続が遮断されて該円盤の位相にズレが発生する。歯車ポンプへの流体の吸込み又は吐出は円盤の穴を通して行なわれるが、位相がズレることで穴の通過面積が縮小すると共に穴を介して吸込口と吐出口とが連通する。ここで、円盤を接続するトルクリミッタの具体的な構造は限定しない。そして円盤はドライブギヤの片面側又は両面側に取付けられる。   The disk has the same number of holes as the number of teeth of the drive gear, and the holes are arranged in the same phase as the valleys of the drive gear. The disk is mounted on the shaft of the drive gear, but a torque limiter is interposed between them, and when a certain rotational speed is exceeded, the connection between the disk and the drive gear is cut off, causing a shift in the phase of the disk. The suction or discharge of the fluid into the gear pump is performed through the hole in the disk. However, when the phase is shifted, the passage area of the hole is reduced, and the suction port and the discharge port communicate with each other through the hole. Here, the specific structure of the torque limiter for connecting the disks is not limited. The disk is attached to one side or both sides of the drive gear.

本発明の歯車ポンプにはドライブギヤの少なくとも片面側に円盤が取付けられ、
該円盤に設けた穴から流体が吸込まれ、又は吐出される。しかし、歯車ポンプの回転速度が高くなると、リミッタ部材の遠心力増大と円盤の引き摺りトルクの増大によってドライブギヤとの間に設けたトルクリミッタが作動して円盤の位相がズレて穴の位置が変化する。その結果、流体の吸込み量又は吐出量が減少する。
In the gear pump of the present invention, a disk is attached to at least one side of the drive gear,
Fluid is sucked or discharged from a hole provided in the disk. However, when the rotation speed of the gear pump increases, the torque limiter provided between the drive gear and the disc shifts the phase of the disc by changing the centrifugal force of the limiter member and the drag torque of the disc. To do. As a result, the amount of fluid suction or discharge decreases.

また、吸入口と吐出口が位相ズレした穴を介して互いに連通するタイミングが発生することで、ドライブギヤの回転に伴う送り出し圧力が低下し、その結果、吐出量は減少する。従って、歯車ポンプの回転速度の上昇に伴って流体の吐出量が比例して増大せず、吐出量が抑えられることでドライブギヤを回転駆動するに必要な動力は低減する。そして、本発明の歯車ポンプではドライブギヤの側面に円盤を取付けただけの簡単な構造でありながら吐出量の抑制効果が得られ、製作コストは安くなる。   In addition, since the timing at which the suction port and the discharge port communicate with each other through a phase-shifted hole is generated, the delivery pressure associated with the rotation of the drive gear is reduced, and as a result, the discharge amount is reduced. Therefore, as the rotational speed of the gear pump increases, the amount of fluid discharged does not increase proportionally, and the amount of power required to rotationally drive the drive gear is reduced by suppressing the amount of discharge. The gear pump of the present invention has a simple structure in which a disk is simply attached to the side surface of the drive gear, but an effect of suppressing the discharge amount can be obtained and the manufacturing cost can be reduced.

(a)本発明に係る歯車ポンプを示す実施例であり、(b)は正面側の円盤を取外した状態。(A) It is an Example which shows the gear pump which concerns on this invention, (b) is the state which removed the disk of the front side. ドライブギヤに取付ける円盤の具体例。A specific example of a disk attached to a drive gear. ドライブギヤに取付けた円盤の位相がズレた場合。When the disc mounted on the drive gear is out of phase. 車両の自動変速機に内蔵した本発明に係る歯車ポンプ。A gear pump according to the present invention incorporated in an automatic transmission of a vehicle. 従来の歯車ポンプ。Conventional gear pump. 車両の自動変速機に内蔵した従来の歯車ポンプ。A conventional gear pump built in an automatic transmission of a vehicle. 歯車ポンプの回転数と吐出量の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the rotation speed of a gear pump, and discharge amount.

図1(a)は本発明に係る歯車ポンプを示す実施例であり、図1(b)は円盤を取外した状態を示している。同図の1はドライブギヤ、2はドリブンギヤ、3は円盤を表している。円盤3を外した(b)は前記図5に示している歯車ポンプとその構造は同じであり、内側に配置されて駆動側と成るドライブギヤ1は小さくて、被駆動側となる外側のドリブンギヤ2は大きく、互いに噛み合って回転することが出来る。   FIG. 1 (a) is an embodiment showing a gear pump according to the present invention, and FIG. 1 (b) shows a state where a disk is removed. In the figure, 1 is a drive gear, 2 is a driven gear, and 3 is a disk. (B) with the disc 3 removed is the same in structure as the gear pump shown in FIG. 5, the drive gear 1 disposed on the inner side and serving as the driving side is small, and the outer driven gear serving as the driven side. 2 is large and can mesh with each other and rotate.

そして、ドリブンギヤ2はケーシングに収容され、上記ドライブギヤ1と偏心した位置に配置されているケーシングの位置決め部材4に外周がガイドされて回転可能に軸支され、ドライブギヤ1はその中心に軸5を有し、該軸5には軸穴6が設けられている。そして、軸穴6に嵌る軸によってドライブギヤ1は回転することが出来る。   The driven gear 2 is housed in a casing, and the outer periphery is guided by a casing positioning member 4 arranged at an eccentric position with respect to the drive gear 1 so as to be rotatably supported. The drive gear 1 has a shaft 5 at its center. The shaft 5 is provided with a shaft hole 6. The drive gear 1 can be rotated by a shaft that fits in the shaft hole 6.

上記円盤3はドライブギヤ1の軸5に取付けられて該ドライブギヤ1と共に回転することが出来る。しかも一定以上のトルクが作用した場合には相対回転することが出来るトルクリミッタが取付けられている。図2は円盤3を単独で示す具体例であり、該円盤3は中心に軸穴7を有し、外周部には複数の穴8,8・・・が等間隔で貫通して設けられている。そして、穴8,8・・・の間は仕切り部21,21・・・と成っている。ここで、該穴8,8・・・の個数はドライブギヤ1の歯数と同一としている。ただし、穴8の形状並びに大きさは特に限定するものではない。   The disk 3 is attached to the shaft 5 of the drive gear 1 and can rotate with the drive gear 1. Moreover, a torque limiter capable of relative rotation when a torque exceeding a certain level is applied is attached. FIG. 2 shows a specific example of the disk 3 alone. The disk 3 has a shaft hole 7 in the center, and a plurality of holes 8, 8.. Yes. And between the holes 8,8 ... is formed with partition parts 21,21 .... Here, the number of the holes 8, 8... Is the same as the number of teeth of the drive gear 1. However, the shape and size of the hole 8 are not particularly limited.

そして、軸穴7の内周面には小さい溝穴9,9・・・が半径方向へ延びている。この溝穴9に小さいコイルバネ10が嵌り、先端にはボール11が配置され、該ボール11はドライブギヤ1の軸5に形成した溝12に一部が嵌っている。ボール11には溝穴9に嵌ったコイルバネ10のバネ力が付勢され、ボール11は軸5の溝12に係合している為に、円盤3はドライブギヤ1と共に回転することが出来る。   And the small slot 9, 9, ... is extended in the radial direction on the internal peripheral surface of the axial hole 7. As shown in FIG. A small coil spring 10 is fitted in the slot 9, and a ball 11 is disposed at the tip, and the ball 11 is partially fitted in a groove 12 formed in the shaft 5 of the drive gear 1. The ball 11 is biased by the spring force of the coil spring 10 fitted in the groove 9, and the ball 11 is engaged with the groove 12 of the shaft 5, so that the disk 3 can rotate together with the drive gear 1.

しかし、ドライブギヤ1の回転速度が高くなると、溝穴9に嵌っているコイルバネ10、及びボール11に働く遠心力が大きくなり、ボール11は軸5の溝12から離れようとし、さらに円盤3の引き摺りトルクが増大してボール11は溝12から外れる。その結果、円盤3の位相がズレて穴8の位置が変化する。   However, when the rotational speed of the drive gear 1 increases, the centrifugal force acting on the coil spring 10 and the ball 11 fitted in the slot 9 increases, and the ball 11 tends to move away from the groove 12 of the shaft 5, and further the disk 3 The drag torque increases and the ball 11 is disengaged from the groove 12. As a result, the phase of the disk 3 shifts and the position of the hole 8 changes.

円盤3は図1(a)に示すように、外周部に形成した穴8,8・・・がドライブギヤ1の谷13,13・・・に位置するように、そして仕切り部21,21・・・が山17,17・・・に位置するように配置され、この状態でドライブギヤ1と共に回転する。図1(a)において、点線で示している14は吸込口、15は吐出口を表し、ドライブギヤ1及び円盤3は矢印方向の時計回りに回転する。吸込口14は回転と共にその吸込み面積が大きくなり、吐出口15は回転と共にその吐出し面積は縮小している。   As shown in FIG. 1 (a), the disk 3 has holes 8, 8,... Formed in the outer peripheral portion thereof positioned in the valleys 13, 13,. .. are arranged so as to be located at the peaks 17, 17..., And rotate together with the drive gear 1 in this state. In FIG. 1A, 14 indicated by a dotted line is a suction port, 15 is a discharge port, and the drive gear 1 and the disk 3 rotate clockwise in the direction of the arrow. The suction area of the suction port 14 increases with rotation, and the discharge area of the discharge port 15 decreases with rotation.

そこで、流体は吸込口14から円盤3に設けた穴8,8・・・を通過し、そしてドライブギヤ1とドリブンギヤ2の歯形空間16,16・・・へ流入して閉じ込められ、吐出口15側へ回転すると共に、歯形空間16,16・・・に閉じ込められた流体は該空間16,16・・・から円盤3の穴8,8・・・を通過して吐出口15へ吐き出される。この状態では、該円盤3を取付けていない従来の歯車ポンプと同じである。   Therefore, the fluid passes through the holes 8, 8... Provided in the disk 3 from the suction port 14, flows into the tooth-shaped spaces 16, 16... Of the drive gear 1 and the driven gear 2, and is confined. The fluid confined in the tooth profile spaces 16, 16... Passes through the holes 8, 8. In this state, it is the same as a conventional gear pump without the disk 3 attached.

ところで、ドライブギヤ1の回転速度が高くなると円盤3は相対回転して円盤3に設けた穴8の位相は変化する。図3は円盤3の位相が変わった場合を示しているが、該円盤3の穴8,8・・・はドライブギヤ1の山17,17・・・の位置と成っている。従って、点線で示している吸込口14から円盤3の穴8,8・・・を通過してドライブギヤ1とドリブンギヤ2の歯形空間16,16・・・に流れ込むことが出来る開口は小さくなる。   By the way, when the rotational speed of the drive gear 1 increases, the disk 3 rotates relative to each other and the phase of the hole 8 provided in the disk 3 changes. FIG. 3 shows a case where the phase of the disk 3 has changed, but the holes 8, 8... Of the disk 3 are located at the positions of the peaks 17, 17. Therefore, the opening through which the suction port 14 indicated by the dotted line passes through the holes 8, 8... Of the disk 3 and flows into the tooth profile spaces 16, 16.

また、円盤3が相対回転して位相が変わることで、吸込口14と吐出口15は円盤3の穴8を介して連通することが出来る。例えば、吸込口14から穴8aを通過してドライブギヤ1とドリブンギヤ2の歯形空間16aに流体が流入し、この空間16aは隣りの穴8bに開口している空間16bと連通している。
すなわち、空間16aと空間16bは連続した同一空間である。そして、この空間16bはドライブギヤ1の山とドリブンギヤ2の山が接していることで仕切られるが、円盤3の穴8bを流れて空間16cへ流入する。すなわち、円盤3が存在しなければ互いに仕切られた空間となるが、該円盤3の穴8bによって互いに連通してしまう。
Further, the suction port 14 and the discharge port 15 can communicate with each other through the hole 8 of the disk 3 by the relative rotation of the disk 3 and the phase change. For example, the fluid flows from the suction port 14 through the hole 8a into the tooth-shaped space 16a of the drive gear 1 and the driven gear 2, and this space 16a communicates with the space 16b opened in the adjacent hole 8b.
That is, the space 16a and the space 16b are the same continuous space. The space 16b is partitioned by the mountain of the drive gear 1 and the mountain of the driven gear 2 contacting each other, but flows through the hole 8b of the disk 3 and flows into the space 16c. That is, if the disk 3 does not exist, the spaces are separated from each other, but are communicated with each other through the hole 8b of the disk 3.

該空間16cは空間16dと連続した同一空間である。そして、空間16dは吐出口15と繋がっている為に、吸込口14側の圧力と吐出口15側の圧力が均衡して吐出量が抑制される。図1に示すように、穴8,8・・・がドライブギヤ1の谷13,13・・・に位置しているならば、ドライブギヤ1の山17,17・・・の位置に仕切り部21,21・・・が存在して穴8,8・・・を介して歯形空間16,16・・・が連通することはないが、図3のように位相ズレを起して穴8,8・・・が山17,17・・・に位置するならば、歯形空間16,16・・・は穴8,8・・・を介して連通してしまう。しかし、あくまでも回転により連通する状態と連通しない状態の繰り返しの為に、流体の吸込口側と吐出口側の圧力が均衡するだけで、マイナス圧となって流体が逆流することはない。   The space 16c is the same space as the space 16d. Since the space 16d is connected to the discharge port 15, the pressure on the suction port 14 side and the pressure on the discharge port 15 side are balanced to suppress the discharge amount. As shown in FIG. 1, if the holes 8, 8... Are located in the valleys 13, 13. Are not communicated with each other through the holes 8, 8..., But a phase shift occurs as shown in FIG. If 8 ... is located in the peaks 17, 17 ..., the tooth profile spaces 16, 16 ... communicate with each other through the holes 8, 8 .... However, because of the repetition of the state in which the fluid is communicated by the rotation and the state in which the fluid is not communicated, the pressures on the fluid suction port side and the discharge port side are balanced, and the fluid does not flow backward due to a negative pressure.

従って、ドライブギヤ1の回転速度が高くなっても、必要以上の流体を吐き出すことはない。結果的に、吐出量の増大に伴うエネルギーの消費が抑制され、自動変速機の動力伝達効率は向上する。ここで、円盤3の穴8の大きさ並びに形状は、該円盤3が相対回転して位相が変わり穴8がドライブギヤ1の山17の位置にある時、吸込口14側と吐出口15側の境界でドライブギヤ1の山17とドリブンギヤの山が接している状態にて、該穴8を介して両歯形空間が連通していればよい。   Therefore, even if the rotational speed of the drive gear 1 is increased, more fluid than necessary is not discharged. As a result, energy consumption accompanying the increase in the discharge amount is suppressed, and the power transmission efficiency of the automatic transmission is improved. Here, the size and shape of the hole 8 of the disk 3 are such that when the disk 3 is relatively rotated and the phase is changed and the hole 8 is at the position of the peak 17 of the drive gear 1, the suction port 14 side and the discharge port 15 side. In the state where the peak 17 of the drive gear 1 and the peak of the driven gear are in contact with each other, it is only necessary that the two tooth profile spaces communicate with each other through the hole 8.

図4は車両の自動変速機に内蔵した歯車ポンプの取付け構造を示している概略図である。該歯車ポンプ18はトルクコンバータ19とトランスミッション内に収容された変速機構の間に取付けられている。ポンプインペラ内径部にありオイルポンプ駆動軸となるスリーブ20は歯車ポンプ18のドライブギヤ1の軸穴6に嵌っている。従って、ポンプインペラが回転すると上記ドライブギヤ1が回転し、ポンプインペラの回転速度が高くなると必然的に歯車ポンプ18は高回転となる。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a mounting structure of a gear pump built in an automatic transmission of a vehicle. The gear pump 18 is mounted between the torque converter 19 and a transmission mechanism housed in the transmission. A sleeve 20 that is located on the inner diameter of the pump impeller and serves as an oil pump drive shaft is fitted in the shaft hole 6 of the drive gear 1 of the gear pump 18. Therefore, when the pump impeller rotates, the drive gear 1 rotates. When the rotational speed of the pump impeller increases, the gear pump 18 necessarily rotates at a high speed.

同図では円盤3は片面側にのみ取付けられているが、両面側に取付ける場合もある。図4のように歯車ポンプ18に円盤3を取付けることで、円盤3の穴8,8・・・を介して吸込口14側と吐出口15側を連通するタイミングが作られ、ポンプインペラの回転速度の増大に伴って歯車ポンプ18の回転速度は高くなるが、円盤3を取付けることで流体の吐出量を抑制する効果が得られ、エネルギー損失を抑えることが出来る。   Although the disk 3 is attached only to one side in the figure, it may be attached to both sides. As shown in FIG. 4, by attaching the disk 3 to the gear pump 18, the timing for communicating the suction port 14 side and the discharge port 15 side through the holes 8, 8. As the speed increases, the rotational speed of the gear pump 18 increases. However, by attaching the disk 3, an effect of suppressing the fluid discharge amount can be obtained, and energy loss can be suppressed.

1 ドライブギヤ
2 ドリブンギヤ
3 円盤
4 位置決め部材
5 軸
6 軸穴
7 軸穴
8 穴
9 溝穴
10 コイルバネ
11 ボール
12 溝
13 谷
14 吸込口
15 吐出口
16 空間
17 山
18 歯車ポンプ
19 トルクコンバータ
20 スリーブ
21 仕切り部














DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive gear 2 Driven gear 3 Disk 4 Positioning member 5 Shaft 6 Shaft hole 7 Shaft hole 8 Hole 9 Groove hole
10 Coil spring
11 balls
12 groove
13 valley
14 Suction port
15 Discharge port
16 space
17 mountains
18 Gear pump
19 Torque converter
20 sleeve
21 Partition














Claims (3)

外周に歯形を形成したドライブギヤと内周に歯形を形成したドリブンギヤが互いに噛み合って回転することで、吸込口から吸込んだ流体を吐出口から吐き出すことが出来る歯車ポンプにおいて、上記ドライブギヤの片面側又は両面側に円盤を同心を成して取付け、この円盤外周部にはドライブギヤの歯数と同じ個数の穴を貫通して設け、ドライブギヤの回転速度が高くなって一定領域を超えたならば相対回転して位相が変わるようにトルクリミッタを取付けた歯車ポンプ。 In a gear pump that can discharge the fluid sucked from the suction port by the meshing rotation of the drive gear having the tooth shape on the outer periphery and the driven gear having the tooth shape on the inner periphery, the one side of the drive gear. Alternatively, if the discs are mounted concentrically on both sides, and the same number of holes as the number of teeth of the drive gear are provided in the outer periphery of the disc, the rotational speed of the drive gear increases and exceeds a certain range. A gear pump with a torque limiter attached so that the phase changes due to relative rotation. 上記円盤の穴は、該円盤が相対回転して位相が変わりドライブギヤの山の位置にある時、吸込口側と吐出口側の境界でドライブギヤの山とドリブンギヤの山が接している状態にて、該穴を介して両歯形空間が連通する大きさ並びに形状とした請求項1記載の歯車ポンプ。 The disk hole is in a state where the drive gear peak and the driven gear peak are in contact with each other at the boundary between the suction port side and the discharge port side when the disk rotates relative to the phase and is at the drive gear peak position. The gear pump according to claim 1, wherein the two tooth profile spaces communicate with each other through the hole. 上記トルクリミッタは、円盤の軸穴内周から半径方向に溝穴を設け、この溝穴にコイルバネとボールを嵌め、該ボールはドライブギヤの軸に形成した溝にバネ力を付勢して係合した請求項1、又は請求項2記載の歯車ポンプ。



The torque limiter is provided with a slot in the radial direction from the inner periphery of the shaft hole of the disk, and a coil spring and a ball are fitted into the slot, and the ball is engaged by energizing a spring force in a groove formed on the shaft of the drive gear. The gear pump according to claim 1 or claim 2.



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