DE112012005722T5

DE112012005722T5 - Interne Getriebepumpe

Info

Publication number: DE112012005722T5
Application number: DE201211005722
Authority: DE
Inventors: c/o Sumitomo Electric Sintered A Uozumi Masato; c/o Sumitomo Electric Sintere Kosuge Toshiyuki
Original assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-10-02
Also published as: MY166837A; US9091263B2; US20140112816A1; CN103597210B; KR101556052B1; CN103597210A; KR20140006101A; WO2013108553A1; JP2013148000A

Abstract

In einer internen Getriebepumpe 9, ist ein Durchmesser eines Grundkreises auf A mm festgelegt, ein Durchmesser eines Abrollkreises auf B mm festgelegt, ein Radius des Abrollkreises auf b mm festgelegt, ein Durchmesser eines Ortskurvenkreises auf C mm festgelegt, und ein Betrag einer Verschiebung auf e mm festgelegt. Eine Trochoidalkurve T wird durch Abrollen des Abrollkreises entlang des Grundkreises ohne Schlupf und durch Anwenden einer Ortskurve eines fixen Punktes, der um e von einem Zentrum des Abrollkreises entfernt ist, gezogen. Ein Zahnprofil eines inneren Rotors 2, der n Zähne aufweist, wird gebildet, basierend auf einer Einhüllenden einer Gruppe aus den Ortskurvenkreisen, von denen jeder ein Zentrum auf der Trochoidalkurve T aufweist. Ein Pumpenrotor 1 wird durch Kombinieren des inneren Rotors mit einem äußeren Rotor, der (n + 1) Zähne aufweist, gebildet. Eine Zahnprofilkurve des inneren Rotors erfüllt den folgenden Ausdruck (1). Weil K < 1 erfüllt ist, bilden sich keine Spitzen s an gegenüberliegenden Ecken jeder Ausbuchtung des inneren Rotors 2

Description

Technisches Feld
Die vorliegende Erfindung betrifft eine interne Getriebepumpe, die mit einem Pumpenrotor, bestehend aus einer Kombination eines inneren Rotors, dessen Zahnprofil durch Anwendung einer Trochoidalkurve gebildet ist, und einem äußeren Rotor, der einen Zahn mehr umfasst als der innere Rotor, ausgestattet ist. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine interne Getriebepumpe, die eine verbesserte Pumpleistung erreicht durch Vermeiden einer Bildung von Spitzen an den Ausbuchtungen des inneren Rotors, und ein Verfahren zum Bilden des Zahnprofils des inneren Rotors.
Technischer Hintergrund
Eine interne Getriebepumpe wird genutzt zum Beispiel als eine Ölpumpe zum Schmieren eines Fahrzeugantriebs, für ein automatisches Abgeben (AT), für ein kontinuierliches variables Abgeben (CVT), oder zum Bereitstellen von Dieselkraftstoff.
In einer bekannten Gattung dieser internen Getriebepumpe ist das Zahnprofil des inneren Rotors gebildet durch Anwendung einer Trochoidalkurve. Wie in 8 gezeigt ist, werden zuerst ein Durchmesser A eines Grundkreises, ein Durchmesser B eines Abrollkreises, einen Betrag einer Verschiebung e, und ein Durchmesser C eines Ortskurvenkreises festgesetzt. Dann rollt der Abrollkreis entlang des Grundkreises ohne Schlupf ab und eine Trochoidalkurve T, die durch einen vom Zentrum des Abrollkreises entfernten Punkt (um die Verschiebung e) gezeichnet wird, wird erhalten. Eine Einhüllende einer Gruppe von Kreisbögen, die erhalten wird, wenn ein Zentrum C₀ des Ortskurvenkreises C entlang der Trochoidalkurve T bewegt wird, dient als eine innere Rotorkurve (Zahnprofil) PC (siehe 2 in Patentschrift 1).
Ein genutzter äußerer Rotor umfasst einen Zahn mehr als der innere Rotor 2 (die Anzahl von Zähnen des inneren Rotors: n, und die Anzahl von Zähnen des äußeren Rotors: n + 1). Das Zahnprofil des äußeren Rotors wird gebildet, basierend auf einem Verfahren, das eine Ortskurve von einer Gruppe von Zahnprofilkurven des inneren Rotors 2, die basierend auf dem oben beschriebenen Verfahren erhalten wird, nutzt, oder wird gebildet basierend auf einem anderen bekannten Verfahren. Beispielsweise beinhaltet das vorher beschriebene Verfahren, das eine Ortskurve einer Gruppe von Zahnprofilkurven des inneren Rotors nutzt, ein Drehen des Zentrums des inneren Rotors um eine Runde entlang eines auf dem Zentrum des äußeren Rotors zentrierten und einen Durchmesser von (2e + t) aufweisenden Kreises (e bezeichnet die Verschiebung zwischen dem inneren Rotor 2 und dem äußeren Rotor 3 und t bezeichnet einen Spitzenabstand zwischen dem inneren Rotor 2 und dem äußeren Rotor 3 an einer theoretisch exzentrischen Position) und Rotieren des inneren Rotors 2 (1/n) mal während des Umlaufs. Als ein Ergebnis des Umlaufs und der Rotation des inneren Rotors 2 wird eine Einhüllende einer Gruppe von inneren Rotorzahnprofilkurven gezeichnet, die erhalten wird, wenn der innere Rotor 2 n-mal rotiert, und die Einhüllende dient als das Zahnprofil des äußeren Rotors 3 (siehe 3 bis 5 in Patentschrift 1, und Absatz [0044] und 9 in Patentschrift 2).
Ein Pumpenrotor wird gebildet durch Kombinieren des inneren Rotors 2 und des äußeren Rotors 3, die in dieser Weise hergestellt sind und exzentrisches Anbringen dieser Rotoren relativ zueinander. Dieser Pumpenrotor ist innerhalb einer Rotorkammer eines Gehäuses untergebracht, das eine Aufnahmeöffnung und eine Abgabeöffnung umfasst, wodurch eine interne Getriebepumpe gebildet wird (siehe 1 in der vorliegenden Anmeldung, und Absatz [0048] und 10 in Patentschrift 2).
In dem inneren Rotor 2, dessen Zahnprofil durch Anwendung der Trochoidalkurve gebildet ist, können sich Schleifen R (9(a)) an gegenüberliegenden Ecken von jeder Ausbuchtung 2a bilden oder Spitzen s (9(b)) können sich an den gegenüberliegenden Ecken der Ausbuchtung bilden, abhängig von beispielsweise der Wahl des Durchmessers A des Grundkreises. Eine Zahnprofilform, die die oben genannten Schleifen R aufweist, ist in Wirklichkeit nicht realisierbar und da es unmöglich ist, dass sich solche Schleifen R in einem Zahnprofil bilden, werden sie zu Spitzen s, die an den gegenüberliegenden Ecken der Ausbuchtung gebildet sind.
Wenn ein Zahnprofil, das die Spitzen s an den gegenüberliegenden Ecken von jeder Ausbuchtung aufweist, für eine Pumpe genutzt wird, steigt die Kontaktbeanspruchung (d. h. Hertz-Belastung) an den Spitzen (Ecken) und verursacht Abnutzung oder Nachgeben in diesen Bereichen, führt folglich zu einer Reduktion von Pumpleistung als auch zu einer Erhöhung von Vibration und Lautstärke.
Zitationsliste
Patentschriften

PTL 1: Japanisches geprüftes Gebrauchsmuter Registrationsanmeldungs-Publikationsnr. 6-39109
PTL 2: Japanisches Patent Nr. 4600844

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
In der verwandten Technik wird ein Verfahren zum Korrigieren der Spitzen s durch Anwendung einer bogengekrümmten Oberfläche (d. h. Entfernen der Spitzen s durch Bilden einer bogengekrümmten Oberfläche) angewendet, wenn sich Spitzen s bilden. Allerdings führt die Korrektur basierend auf einer bogengekrümmten Oberfläche zu einer Ausdehnung einer Zahnlücke zwischen dem inneren Rotor und dem äußeren Rotor, resultierend in reduzierter Pumpleistung (wie Volumeneffizienz).
Weiterhin fluktuieren (1) die Größe der Rotoren und (2) die minimale Krümmung des inneren Rotors 2 und die minimale Krümmung des äußeren Rotors abhängig von dem Durchmesser C des Ortskurvenkreises. Die Fluktuationen in (1) können zu reduzierter mechanischer Effizienz des Rotors führen und die Fluktuationen in (2) können zu einer Erhöhung in Hertz-Belastung führen.
Basierend auf Erfahrung werden eine mechanische Effizienz von 50% oder höher und ein Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor ((Materialkontakt-Ermüdungsgrenze)/(Hertz-Belastung)) von 1,5 oder höher benötigt, wenn die zwei Rotoren 2 und 3 ineinander eingreifen und ein Produkt davon (also (mechanische Effizienz) × (Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor)) muss 75% oder größer sein.
Um das obengenannte Problem zu lösen, ist ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, die Spitzen s an einer Bildung an den gegenüberliegenden Ecken von jeder Ausbuchtung 2a des Zahnprofils des inneren Rotors 2 zu hindern. Ein zweites Ziel ist eine Reduktion in mechanischer Effizienz und eine Erhöhung in Hertz-Belastung in dem Zahnprofil des inneren Rotors 2, der keine Spitzen s aufweist, zu unterdrücken.
Lösung des Problems
6(a), 6(b) und 6(c) illustrieren eine Einhüllende TC eines Kreises C der erhalten wird, wenn das Zentrum des Kreises C entlang einer Ortskurvenlinie T bewegt wird, die durch zwei Linien, die durch einen kreisförmigen Bogen, der einen Radius r aufweist, verbunden sind. Wie in 6(a) gezeigt, kann eine Einhüllende TC gezeichnet werden, die gleichmäßig an den oberen und unteren Seiten der Zeichnung relativ zu der Ortskurvenlinie T ist, wenn ein Radius c des Kreises C kleiner als der Radius r des Kreisbogens der Ortskurvenlinie T (c < r) ist. Auf der anderen Seite, wie in 6(c) gezeigt, wenn der Radius c des Kreises C größer ist als der Radius r des Kreisbogens der Ortskurvenlinie T (c > r), ist die Einhüllende TC an der oberen Seite der Zeichnung relativ zu der Ortskurvenlinie T gleichmäßig, wohingegen die Einhüllende TC an der unteren Seite der Zeichnung eine kreuzende Schleife R aufweist. Wenn der Radius c des Kreises C und der Radius r des Kreisbogens der Ortskurvenlinie T gleich groß sind (c = r), wie in 6(b) gezeigt, hat die Einhüllende TC an der unteren Seite der Zeichnung eine Spitze s.
In dem Fall, in dem das Zahnprofil des inneren Rotors durch Anwendung einer Trochoidalkurve gebildet wird, dient eine Einhüllende an der inneren Seite einer Gruppe von Kreisbögen, die durch Bewegen des Zentrums C₀ des Ortskurvenkreises C entlang der Trochoidalkurve T erhalten werden, als die innere Rotorkurve (Zahnprofil) TC, wie in 8 gezeigt. In einem Fall, in dem es Abschnitte gibt, in denen ein Krümmungsradius ρ der Trochoidalkurve lokal kleiner als der Radius (C/2) des Ortskurvenkreises C (ρ_min < (C/2)) ist, überkreuzt die Einhüllende TC der Gruppe von Kreisbögen des Ortskurvenkreises C an jedem dieser Abschnitte, resultierend in Bildung von Schleifen R in der inneren Rotorkurve (Zahnprofil) TC (9(a)). Wenn es Abschnitte gibt, in denen der Kurvenradius ρ und der Radius des Ortskurvenkreises C gleich groß sind, werden Spitzen s ohne irgendwelche Überkreuzungen gebildet (9(b)).
Entsprechend, in der vorliegenden Erfindung, ist der Radius (C/2) des Ortskurvenkreises C konstant kleiner als der Krümmungradius ρ der Trochoidalkurve T gesetzt. Mit anderen Worten, der Radius (C/2) des Ortskurvenkreises C ist kleiner als der minimale Krümmungsradius ρ_min der Trochoidalkurve T (C/2 < ρ_min).
Folgend, wie gezeigt in 7(a) und 7(b), ist der folgende Ausdruck befriedigt: COS(π/2 – θ) = sinθ = (x² + b² – e²)/2bx worin n die Anzahl von Zähnen des inneren Rotors 2 bezeichnet, b den Radius des Abrollkreises B (= B/2) bezeichnet, C den Durchmesser des Ortskurvenkreises bezeichnet, und e den Betrag der Verschiebung bezeichnet.
Der Krümmungsradius ρ ist wie folgt basierend auf der Euler-Savary's-Formel ausgedrückt: (1/x + 1/(ρ – x))sinθ = 1/a + 1/b.
Annehmend, dass (1/a + 1/b) = γ, ρ = x + 1/(γ/sinθ – 1/x).
Durch Substituieren des vorgenannten sinθ in diesem Ausdruck von ρ, annehmend, dass α = b² – e² und β = 2bγ – 1 ist, ρ = x + (x³ + αx)/(βx² – α).
Weiterhin durch Ableiten von ρ nach x, dp/dx = 1 + ((3x² + α)(βx² – α) – (x³ + αx)(2βx))/(βx² – α)² = ((βx² – α)² + ((3x² + α)(βx² – α) – (x³ + αx)(2βx)))/(βx² – α)², und der Zähler davon ist (β + 1)x²(βx² – 3α).
Basierend auf e ≤ X ≤ 2b und β + 1 = 2bγ ≠ 0, das x, das dρ/dx = 0 erfüllt, ist wie folgt: x = √3α/β (x > 0).
Daher, wenn x = √3α/β, ist der Krümmungsradius ρ minimal (minimaler Krümmungsradius ρ_min), so dass
Basierend auf α = b² – e², β = 2bγ – 1, und a/b = n, wird das Folgende erhalten:
Annehmend, dass der minimale Krümmungsradius ρ_min größer ist als der Radius des Ortskurvenkreises (ρ_min > C/2) wird das Folgende erhalten:
Mit dem folgenden Ausdruck:
und K < 1 erfüllend, ist der Radius (C/2) des Ortskurvenkreises C permanent kleiner als der Krümmungsradius ρ der Trochoidalkurve T in 8, so dass Spitzen s an Bildung an den gegenüberliegenden Ecken von jeder Ausbuchtung 2a in dem Zahnprofil des inneren Rotors verhindert werden, wodurch das obengenannte erste Ziel erreicht wird.
Als Nächstes, um ein Produkt zu erhalten (also (mechanische Effizienz) × (Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor)) von 75% oder höher, wie oben erwähnt, wird der Wert von K von dem folgenden experimentellen Resultat auf 0,2 ≤ K ≤ 0,97 festgesetzt. Wenn K1 = 2ρ_min – C, 0,3 ≤ K1 ≤ 9,8 erfüllt ist.
Weiterhin, annehmend, dass
0,06 ≤ K2 ≤ 1,8 ist befriedigt.
Um eine mechanische Effizienz von 50% oder höher und einen Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor von 1,5-mal oder mehr zu erhalten, ist es wünschenswert, dass 0,7 ≤ K ≤ 0,96, 0,5 ≤ K1 ≤ 2, und 0,1 ≤ K2 ≤ 0,7 erfüllt ist.
Durch Erhalten eines Zahnprofils, das diese Bedingungen erfüllt, wird das obengenannte zweite Ziel erreicht.
In diesem Fall gibt K eine ”Rate” an, K1 bezeichnet eine ”Menge”, und K2 drückt K1 in Raten aus.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Die vorliegende Erfindung hat die oben beschriebene Konfiguration, so dass sowohl eine Bildung von Schleifen R oder Spitzen s an den gegenüberliegenden Ecken von jeder Ausbuchtung eines Zahnprofils, das durch Anwendung einer Trochoidalkurve gebildet wurde, verhindert wird, als auch eine Reduktion in mechanischer Effizienz und eine Erhöhung in Hertz-Belastung unterdrückt wird.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
1 ist ein Endoberflächendiagramm einer internen Getriebepumpe entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, zeigend einen Zustand, in dem eine Abdeckung von einem Gehäuse entfernt ist.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Zahns eines inneren Rotors entsprechend der Ausführungsform.
3 stellt die Beziehung zwischen ”mechanische Effizienz × Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor” und K in der Ausführungsform dar.
4 stellt die Beziehung zwischen ”mechanische Effizienz × Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor” und K1 in der Ausführungsform dar.
5 stellt die Beziehung zwischen ”mechanische Effizienz × Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor” und K2 in der Ausführungsform dar.
6(a) stellt eine Einhüllende eines Kreises C dar, die erhalten wird, wenn das Zentrum des Kreises C sich entlang einer Ortskurvenlinie T bewegt, und zeigt einen Fall, in dem ein Durchmesser r eines Bogensegments kleiner als ein Radius c des Kreises C ist.
6(b) stellt eine Einhüllende des Kreises C dar, die erhalten wird, wenn das Zentrum des Kreises C sich entlang der Ortskurvenlinie T bewegt, und zeigt einen Fall, in dem r gleich c ist.
6(c) stellt eine Einhüllende eines Kreises C dar, die erhalten wird, wenn das Zentrum des Kreises C sich entlang der Ortskurvenlinie T bewegt, und zeigt einen Fall, indem r größer als c ist.
7(a) stellt dar, wie ein minimaler Krümmungsradius ρ_min einer Trochoidalkurve T berechnet wird.
7(b) stellt dar, wie der minimale Kurvenradius ρ_min der Trochoidalkurve T berechnet wird.
8 stellt eine Konstruktion eines inneren Rotors bei Anwendung einer Trochoidalkurve, dar.
9(a) ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Zahnprofilform eines inneres Rotors in der verwandten Technik darstellt.
9(b) ist eine vergrößerte Darstellung, die die Zahnprofilform des inneren Rotors in der verwandten Technik darstellt.
Beschreibung von Ausführungsformen
1 und 2 stellen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In dieser Ausführungsform ist das Zahnprofil eines inneren Rotors 2 gebildet basierend auf dem Zahnprofil-Bildungsverfahren in 8, und das Zahnprofil eines äußeren Rotors ist gebildet basierend auf dem Verfahren, das in Patentschrift 1 und Patentschrift 2 diskutiert ist. Dann werden der innere Rotor 2, bestehend aus einer eisenbasierenden gesinterten Legierung und aufweisend sechs Zähne, und der äußere Rotor 3, bestehend aus einer eisenbasierenden gesinterten Legierung und aufweisend sieben Zähne, gefertigt und miteinander kombiniert, wodurch ein interner Getriebeölpumpenrotor 1 gebildet wird. Der interne Getriebeölpumpenrotor 1 ist in einer Rotorkammer 6 eines Pumpengehäuses 5 enthalten, das eine Aufnahmeöffnung 7 und eine Abgabeöffnung 8 aufweist, wodurch eine interne Getriebepumpe 9 gebildet wird.
Wenn das Zahnprofil des inneren Rotors konstruiert wird, ist die Bedingung K < 1 in dem obengenannten Ausdruck (1) erfüllt, wodurch Schleifen R oder Spitzen s nicht an den gegenüberliegenden Enden von jeder Ausbuchtung 2a von einer inneren Rotorkurve (Zahnprofil) TC gebildet werden, wie in 2 gezeigt.
Im Besonderen beträgt die Anzahl n der Zähne des inneren Rotors sechs, ein Durchmesser des Abrollkreises B ist 5 mm (dasselbe gilt folgend), ein Grundkreisdurchmesser A ist 30 (n × B), ein Betrag einer Verschiebung e ist 2, ein äußerer Durchmesser des äußeren Rotors ist ein größerer Durchmesser + 6 (Wanddicke von 3), eine theoretische Auslassrate ist 3,25 cm³/rev, ein Spitzenabstand t ist 0,08 mm, ein Seitenabstand ist 0,03 mm, ein Körperabstand ist 0,13 mm, eine Ölart/Öltemperatur ist ATF 80°C, ein Auslassdruck ist 0,3 MPa, eine Rotationsgeschwindigkeit ist 3000 rpm, und eine Materialkontakt-Ermüdungsstärke ist 600 Mpa. Die Materialkontakt-Ermüdungsstärke ist ein repräsentativer Wert für ein gesintertes Material, und das Material ist näherungsweise in Übereinstimmung mit dem beabsichtigten Gebrauch des Rotors ausgewählt (d. h. ein Anstieg in Hertz-Belastung durch einen Anstieg in Auslassdruck).

Die Beziehung zwischen ”mechanische Effizienz × Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor (im Folgenden einfach bezeichnet als ”Hertz-Sicherheitsfaktor” oder ”Sicherheitsfaktor”)” und ”C/2ρ_min (= K)” ist in 3 dargestellt. Tabelle 1 unten zeigt die ”mechanische Effizienz”, die ”Hertz-Belastung”, den ”Hertz-Sicherheitsfaktor”, und ”mechanische Effizienz × Sicherheitsfaktor” in Bezug auf jedes K (C/2ρ_min). Weiterhin stellt 4 die Beziehung zwischen ”mechanische Effizienz × Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor” und ”(2ρ_min – C) = K1” dar, und Tabelle II unten zeigt die ”mechanische Effizienz”, die ”Hertz-Belastung”, den ”Hertz-Sicherheitsfaktor”, und ”mechanische Effizienz × Sicherheitsfaktor” in Bezug auf jedes K1 (2ρ_min – C). Weiterhin stellt 5 die Beziehung zwischen ”mechanische Effizienz × Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor” und dem vorgenannten K2 dar. Tabelle III unten zeigt die ”mechanische Effizienz”, die ”Hertz-Belastung”, den ”Hertz-Sicherheitsfaktor”, und ”mechanische Effizienz × Sicherheitsfaktor” in Bezug auf jedes K2. Tabelle 1

C/2ρ_min = K	mechanische Effizienz (%)	Hertz-Belastung (Kgf/mm²)	Hertz-Sicherheitsfaktor (%)	mechanische Effizienz × Sicherheitsfaktor (%)
0.1	35.3	372	161	57.0
0.2	37.6	266	226	84.9
0.3	40.0	221	271	108.5
0.4	42.5	197	304	129.3
0.5	45.0	184	326	146.8
0.6	47.7	179	335	159.7
0.7	50.4	182	329	165.7
0.8	53.2	199	301	160.0
0.9	56.0	253	237	132.5
0.92	56.5	277	216	122.2
0.94	57.1	314	191	109.1
0.96	57.7	377	159	91.8
0.97	57.9	431	139	80.7
0.98	58.2	523	115	66.9
0.99	58.5	732	82	48.0

Tabelle II

2ρ_min – C = K1	mechanische Effizienz (%)	Hertz-Belastung (Kgf/mm²)	Hertz-Sicherheitsfaktor (%)	mechanische Effizienz × Sicherheitsfaktor (%)
0.1	58.6	794	76	44.2
0.2	58.3	566	106	61.8
0.3	58.1	466	126	75.0
0.4	57.8	407	147	85.2
0.5	57.6	367	163	94.1
0.6	57.4	338	177	101.8
0.7	57.1	316	190	108.5
0.8	56.9	298	201	114.6
0.9	56.6	283	212	120.0
1	56.4	271	221	124.8
2	54.0	209	286	154.7
5	47.0	180	334	157.2
8	40.5	214	280	113.5
9	38.5	245	245	94.3
10	36.5	302	199	72.7

Tabelle III

(2ρ_min – C)/(B² + e²)^1/2 = K3	mechanische Effizienz (%)	Hertz-Belastung (Kgf/mm²)	Hertz-_Sicherheits faktor (%)	mechanische Effizienz × Sicherheitsfaktor (%)
0.02	58.5	766	78	45.9
0.06	58.0	450	133	77.3
0.1	57.5	355	169	97.2
0.2	56.2	263	228	128.3
0.3	54.9	225	267	146.4
0.5	52.4	193	312	163.2
0.7	50.0	181	331	165.3
0.8	48.6	179	335	162.8
0.9	47.4	179	335	158.7
1	46.2	181	332	153.2
1.2	43.8	189	317	139.0
1.5	40.4	216	278	112.1
1.8	37.1	280	214	79.6
2	35.1	395	152	53.2

Damit ”mechanische Effizienz × Sicherheitsfaktor” größer oder gleich 75% ist, ist es offensichtlich von 3 und Tabelle I, dass 0,2 ≤ K ≤ 0,97 erfüllt ist, von 4 und Tabelle 11, dass 0,3 ≤ K1 ≤ 9,8 erfüllt ist, und von 5 und Tabelle III, dass 0,06 ≤ K2 ≤ 1,8 erfüllt ist.
Um weiterhin eine mechanische Effizienz von 50% oder höher und einen Hertz-Belastungs-Sicherheitsfaktor von 1,5-mal (150%) oder mehr zu erhalten, ist es offensichtlich von 3 und Tabelle I, dass 0,7 ≤ K ≤ 0,96 erfüllt ist, von 4 und Tabelle 11, dass 0,5 ≤ K1 ≤ 2 erfüllt ist, und von 5 und Tabelle III, dass 0,1 ≤ K2 ≤ 0,7 erfüllt ist.
Das Zahnprofil des äußeren Rotors 3 ist nicht beschränkt auf eine Einhüllende einer Gruppe von Zahnprofilkurven, gebildet durch Umlauf und Drehung des inneren Rotors 2 wie oben beschrieben. Alternativ kann das Zahnprofil des äußeren Rotors 3 basierend auf irgendeinem Verfahren erhalten werden, solange die Einhüllende, z. B., die minimale Zahnprofillinie des äußeren Rotors 3 ist, um eine Rotation ohne Verursachen von Behinderung des inneren Rotors 2 und des äußeren Rotors 3 gegenseitig zu erlauben, und das Zahnprofil an der äußeren Seite der Einhüllenden gezogen ist.
Weiterhin ist die Anzahl von Zähnen des inneren Rotors 2 nicht auf sechs beschränkt, und kann eine frei gewählte Zahl sein.
Entsprechend ist die offenbarte Ausführungsform nur ein Beispiel in allen Aspekten und sollte nicht beschränkend sein. Der Geltungsbereich der Erfindung ist definiert durch die Ansprüche und es ist beabsichtigt, dass er die Interpretationen, die äquivalent zu dem Geltungsbereich der Ansprüche sind, umfasst und alle Modifikationen innerhalb des Geltungsbereichs einschließt.
Bezugszeichenliste

1: interner Getriebeölpumpenrotor
2: innerer Rotor
2a: Ausbuchung des inneren Rotors
3: äußerer Rotor
4: Pumpkammer
5: Pumpengehäuse
6: Rotorkammer
7: Aufnahmeöffnung
8: Auslassöffnung
9: interne Getriebepumpe
A: Grundkreisdurchmesser
B: Abrollkreisdurchmesser
C: Ortskurvenkreisdurchmesser
T: Trochoidalkurve
TC: Zahnprofil (innere Rotorkurve)

Claims

Eine interne Getriebepumpe worin ein Durchmesser eines Grundkreises auf A mm festgelegt ist, ein Durchmesser eines Abrollkreises auf B mm festgelegt ist, ein Radius des Abrollkreises auf b mm festgelegt ist, ein Durchmesser eines Ortskurvenkreises auf C mm festgelegt ist, und ein Betrag einer Verschiebung auf e mm festgelegt ist, wobei eine Trochoidalkurve (T) durch Abrollen des Abrollkreises entlang des Grundkreises ohne Schlupf und durch Anwenden einer Ortskurve eines fixen Punktes, der um e von einem Zentrum des Abrollkreises entfernt ist, gezogen wird, worin ein Zahnprofil eines inneren Rotors (2), der n Zähne aufweist, gebildet wird, basierend auf einer Einhüllenden einer Gruppe aus den Ortskurvenkreisen, von denen jeder ein Zentrum auf der Trochoidalkurve (T) aufweist, worin ein Pumpenrotor (1) durch Kombinieren des inneren Rotors (2) mit einem äußeren Rotor (3), der (n + 1) Zähne aufweist, gebildet wird, und worin eine Zahnprofilkurve des inneren Rotors (2) den Ausdruck (1) befriedigt:
Die interne Getriebepumpe nach Anspruch 1, worin 0,2 ≤ K ≤ 0,97 erfüllt ist.
Die interne Getriebepumpe nach Anspruch 2, worin 0,7 ≤ K ≤ 0,96 erfüllt ist.
Die interne Getriebepumpe nach Anspruch 1, worin, wenn ein minimaler Krümmungsradius ρ_min der Trochoidalkurve (T) durch den Ausdruck (2) bestimmt ist und K1 = (2ρ_min – C), 0,3 ≤ K1 ≤ 9,8 erfüllt ist:
Die interne Getriebepumpe nach Anspruch 4, worin 0,5 ≤ K1 ≤ 2 erfüllt ist.
Die interne Getriebepumpe nach Anspruch 4 oder 5, worin, wenn K2 durch Ausdruck (3) definiert ist, 0,06 ≤ K2 ≤ 1,8 erfüllt ist:
Die interne Getriebepumpe nach Anspruch 6, worin 0,1 ≤ K2 ≤ 0,7 erfüllt ist.
Ein Verfahren zum Bilden eines Zahnprofils eines internen Rotors einer internen Getriebepumpe (9), umfassend: Festlegen eines Durchmessers eines Grundkreises auf A mm, eines Durchmesseres eines Abrollkreises auf B mm, einen Radius des Abrollkreises auf b mm, einen Durchmesser eines Locuskreises auf C mm, und ein Betrag einer Verschiebung auf e mm; Ziehen einer Trochoidalkurve (T) durch Abrollen des Abrollkreises entlang des Grundkreises ohne Schlupf und durch Anwenden einer Ortskurve von einem fixen Punkt, der um e von einem Zentrum des Abrollkreises entfernt ist; Bilden eines Zahnprofils eines inneren Rotors (2), der n Zähne aufweist, basierend auf einer Einhüllenden einer Gruppe von Ortskurvenkreisen von denen jeder ein Zentrum auf der Trochoidalkurve (T) aufweist; und Bilden eines Pumpenrotors (1) durch Kombinieren des inneren Rotors (2) mit einem äußeren Rotor, der (n + 1) Zähne aufweist, worin eine Zahnprofilkurve des inneren Rotors Bedingung (1) befriedigt:
Das Verfahren zum Bilden eines Zahnprofils eines inneren Rotors einer internen Getriebepumpe nach Anspruch 8, worin 0,2 ≤ K ≤ 0,97 erfüllt ist.
Das Verfahren zum Bilden eines Zahnprofils eines inneren Rotors einer internen Getriebepumpe nach Anspruch 9, worin 0,7 ≤ K ≤ 0,96 erfüllt ist.
Das Verfahren zum Bilden eines Zahnprofils eines inneren Rotors einer internen Getriebepumpe nach Anspruch 8, worin, wenn ein minimaler Krümmungsradius ρ_min der Trochoidalkurve (T) definiert ist durch Ausdruck (2) und K1 = (2ρ_min – C), 0,3 ≤ K1 ≤ 9,8 erfüllt ist:
Das Verfahren zum Bilden eines Zahnprofils eines innneren Rotors einer internen Getriebepumpe nach Anspruch 11, worin 0,5 ≤ K1 ≤ 2 erfüllt ist.
Das Verfahren zum Bilden eines Zahnprofils eines inneren Rotors einer internen Getriebepumpe nach Anspruch 11 oder 12, worin, wenn K2 durch Ausdruck (3) definiert ist, 0,06 ≤ K2 ≤ 1,8 erfüllt ist:
Das Verfahren zum Bilden eines Zahnprofils eines inneren Rotors einer internen Getriebepumpe nach Anspruch 13, worin 0,1 ≤ K2 ≤ 0,7 erfüllt ist.