JP2005120850A - Internal gear pump rotor and internal gear pump - Google Patents

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JP2005120850A JP2003354042A JP2003354042A JP2005120850A JP 2005120850 A JP2005120850 A JP 2005120850A JP 2003354042 A JP2003354042 A JP 2003354042A JP 2003354042 A JP2003354042 A JP 2003354042A JP 2005120850 A JP2005120850 A JP 2005120850A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal gear pump rotor and an internal gear pump, surely reducing the driving torque. <P>SOLUTION: This internal gear pump rotor includes: an inner rotor 10 provided with n-number (n is a natural) of external teeth; and an outer rotor 20 provided with (n+1)-number of internal teeth meshing with the external teeth. When both rotors 10, 20 mesh with each other and rotate, a fluid is sucked and discharged by a change in volume of cells S formed between the tooth flanks of both rotors 10, 20 to carry the fluid. The internal tooth is provided with a missing correction part 40 not coming into contact with the external tooth. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インナーロータとアウターロータとの間に形成されるセルの容積変化によって流体を吸入、吐出する内接型ギヤポンプロータおよび内接型ギヤポンプに関するものである。   The present invention relates to an internal gear pump rotor and an internal gear pump for sucking and discharging fluid by changing the volume of a cell formed between an inner rotor and an outer rotor.

従来、自動車の潤滑油用ポンプや燃料用ポンプ等として、小型で構造が簡単な内接歯車型の内接型ギヤポンプが広範囲に利用されている。
このような内接型ギヤポンプは、n(nは自然数)枚の外歯が形成されたインナーロータと、この外歯に噛み合うn+1枚の内歯が形成されたアウターロータと、流体が吸入される吸入ポートおよび流体が吐出される吐出ポートが形成されたケーシングとを備えており、インナーロータを回転させることによって外歯が内歯に噛み合ってアウターロータを回転させ、両ロータ間に形成される複数のセルの容積変化によって流体を吸入、吐出するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a small internal gear type internal gear pump having a simple structure has been widely used as a lubricating oil pump, a fuel pump, or the like of an automobile.
Such an internal gear pump has an inner rotor formed with n (n is a natural number) external teeth, an outer rotor formed with n + 1 internal teeth that mesh with the external teeth, and fluid is sucked. A suction port and a casing formed with a discharge port through which fluid is discharged. A plurality of grooves formed between the two rotors by rotating the inner rotor to rotate the outer rotor with the outer teeth meshing with the inner teeth. The fluid is sucked and discharged by changing the volume of the cell.

セルは、その回転方向前側と後側で、それぞれインナーロータの外歯とアウターロータの内歯とが接触することによってそれぞれ個別に仕切られている。各セルは、外歯と内歯との噛み合いの過程の途中において容積が最小となり、吸入ポートに沿って移動するときに容積を拡大させて流体を吸入する。そして、容積が最大となった後、吐出ポートに沿って移動するときに容積を減少させて流体を吐出する。   The cells are individually partitioned by contacting the outer teeth of the inner rotor and the inner teeth of the outer rotor on the front side and the rear side in the rotational direction, respectively. Each cell has a minimum volume during the process of meshing between the external teeth and the internal teeth, and when moving along the suction port, the volume is increased to suck the fluid. Then, after the volume reaches the maximum, when moving along the discharge port, the volume is decreased and the fluid is discharged.

ところで、このような内接型ギヤポンプロータにおいては、両ロータの端面とケーシングとの間、アウターロータの外周とケーシングとの間が常に摺接し、さらにインナーロータの外歯とアウターロータの内歯とが各セルの前後において必ず摺接しているため、これらの摺動抵抗に抗して当該内接型ギヤポンプロータを駆動させるために大きな駆動トルクを必要としていた。   By the way, in such an inscribed gear pump rotor, the end surfaces of both rotors and the casing, the outer periphery of the outer rotor and the casing are always in sliding contact, and the outer teeth of the inner rotor and the inner teeth of the outer rotor However, a large driving torque is required to drive the inscribed gear pump rotor against these sliding resistances.

このような問題を解決するための手段として、インナーロータの外歯に、アウターロータの内歯と接触をもたない欠落修正部を形成し、この欠落修正部を、インナーロータの外歯がアウターロータの内歯と噛み合うときの噛み合い点と、インナーロータの外歯がセルの容積が最大となるときのアウターロータの内歯との接触点との間に形成した構成が開示されている(例えば特許文献1参照)。
特開平9−166091号公報
As a means for solving such a problem, a missing correction portion that does not contact the inner teeth of the outer rotor is formed on the outer teeth of the inner rotor, and the outer teeth of the inner rotor are used as outer missing teeth. A configuration formed between a meshing point when meshing with the inner teeth of the rotor and a contact point between the outer teeth of the inner rotor and the inner teeth of the outer rotor when the volume of the cell is maximized is disclosed (for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 9-166091

ところがこのような内接型ギヤポンプロータでは、内接型ギヤポンプロータの駆動力の低減を効果的に図ることができるまでには至っていなかった。   However, such an inscribed gear pump rotor has not yet been able to effectively reduce the driving force of the inscribed gear pump rotor.

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、駆動トルクを確実に低減することができる内接型ギヤポンプロータおよび内接型ギヤポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an inscribed gear pump rotor and an inscribed gear pump that can reliably reduce driving torque.

前記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1に係る発明は、n枚(nは自然数)の外歯が形成されたインナーロータと、前記外歯と噛み合う(n+1)枚の内歯が形成されたアウターロータとからなり、前記両ロータが噛み合って回転するときにこれら両ロータの歯面間に形成されるセルの容積変化により流体を吸入吐出することによって流体を搬送する内接型ギヤポンプロータであって、前記インナーロータの外歯は、歯先部の歯形が、第1の基礎円に外接して滑りなく転がる外転円によって創成される外転サイクロイド曲線を基にした形状とされるとともに、歯溝部の歯形が、前記第1の基礎円に内接して滑りなく転がる内転円によって創成される内転サイクロイド曲線を基にした形状とされ、前記アウターロータの内歯は、歯先部の歯形が、第2の基礎円に内接して滑りなく転がる内転円によって創成される内転サイクロイド曲線を基にした形状とされるとともに、歯溝部の歯形が、前記第2の基礎円に外接して滑りなく転がる外転円によって創成される外転サイクロイド曲線を基にした形状とされ、前記アウターロータの内歯の少なくとも回転方向後側には、前記サイクロイド曲線を基準として、当該内歯を形成する肉部を欠落させた欠落修正部が、次式、
0.1≦b/(a+b)≦0.5
および−0.2≦c/d≦0.2
ただし、
a:内歯の歯先部側における欠落修正部の端部と、第2の基礎円との法線方向の距離
b:内歯の歯先部側における欠落修正部の端部と、内歯の歯先頂部との法線方向の距離
c:内歯の歯溝部側における欠落修正部の端部と、第2の基礎円との法線方向の距離
d:第2の基礎円と、内歯の歯溝底部との法線方向の距離
を満たす部分に形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
The invention according to claim 1 includes an inner rotor in which n (n is a natural number) external teeth are formed, and an outer rotor in which (n + 1) internal teeth that mesh with the external teeth are formed. An internal gear pump rotor that conveys fluid by sucking and discharging fluid by a volume change of a cell formed between tooth surfaces of both rotors when the rotor is meshed and rotated, and the outer teeth of the inner rotor Is a shape based on an abduction cycloid curve created by an abduction circle that circumscribes the first basic circle and rolls without slipping, and the tooth shape of the tooth gap is The inner tooth of the outer rotor has a tooth profile at the tip of the second base circle, and the inner tooth of the outer rotor has a shape based on an inversion cycloid curve created by an inversion circle inscribed in the base circle of 1 and rolling without slipping. Slip inscribed The shape is based on the adductor cycloid curve created by the rolling adductor circle, and the tooth profile of the tooth gap is formed by the abduction circle that circumscribes the second basic circle and rolls without slipping. It is a shape based on a rotating cycloid curve, and at least on the rear side in the rotational direction of the inner teeth of the outer rotor, a missing correction part that lacks a meat part that forms the inner teeth on the basis of the cycloid curve, The following formula,
0.1 ≦ b / (a + b) ≦ 0.5
And −0.2 ≦ c / d ≦ 0.2
However,
a: Distance in the normal direction between the end of the missing tooth correction portion on the tooth tip side of the internal tooth and the second basic circle b: The end of the missing correction portion on the tooth tip side of the internal tooth, and the internal tooth Distance c in the normal direction to the top of the tooth tip of the tooth d: distance in the normal direction between the end of the missing correction portion on the tooth gap side of the internal tooth and the second basic circle d: the second basic circle It is formed in the part which satisfy | fills the distance of the normal line direction with the tooth gap bottom part of a tooth | gear.

この発明に係る内接型ギヤポンプロータによれば、前記欠落修正部が、アウターロータの内歯うち、前記式で示した範囲に限定して形成されているので、インナーロータの外歯がアウターロータの内歯と噛み合う過程、および容積最大となったセルが吸入ポート側から吐出ポート側へ移動する過程においては、インナーロータとアウターロータとを接触させることができ、セルが吸入ポートに沿って増大する過程、および吐出ポートに沿って減少する過程においては、インナーロータとアウターロータとを接触させないようにすることができる。   According to the inscribed gear pump rotor according to the present invention, since the missing correction portion is formed only in the range indicated by the above formula among the inner teeth of the outer rotor, the outer teeth of the inner rotor are the outer rotor. The inner rotor and outer rotor can be brought into contact with each other in the process of meshing with the inner teeth and the process of moving the maximum volume cell from the suction port side to the discharge port side, and the cell increases along the suction port. In the process of decreasing along the discharge port, the inner rotor and the outer rotor can be prevented from contacting each other.

したがって、アウターロータの内歯とインナーロータの外歯との噛み合い抵抗の低減化を図ることができるとともに、このような構成においても、流体の搬送効率の低下や、前記両ロータのうちいずれか一方の回転駆動力が他方へ伝達する機械効率の低下を抑制することができ、内接型ギヤポンプロータの駆動力の低減を効果的に図ることができる。   Accordingly, it is possible to reduce the meshing resistance between the inner teeth of the outer rotor and the outer teeth of the inner rotor, and even in such a configuration, either the lowering of the fluid conveyance efficiency or either one of the two rotors can be achieved. It is possible to suppress a decrease in mechanical efficiency in which the rotational driving force is transmitted to the other, and to effectively reduce the driving force of the inscribed gear pump rotor.

また、前記欠落修正部が、アウターロータの歯幅方向における端部に至らせて形成されると、前記両ロータが収納されるケーシングと、アウターロータとの間の摺接個所も減少する。この場合、アウターロータの内歯の数は、インナーロータの外歯の数より多いので、前記欠落修正部が全ての歯に形成されると、インナーロータに前記欠落修正部を形成する場合より、アウターロータに形成する場合の方がケーシングとの摺接個所の減少量が大きい。   Further, when the missing correction portion is formed so as to reach the end in the tooth width direction of the outer rotor, the sliding contact portion between the casing in which the two rotors are housed and the outer rotor is also reduced. In this case, since the number of inner teeth of the outer rotor is greater than the number of outer teeth of the inner rotor, when the missing correction part is formed on all teeth, than when the missing correction part is formed on the inner rotor, When the outer rotor is formed, the amount of decrease in the sliding contact portion with the casing is larger.

請求項2に係る発明は、請求項1記載の内接型ギヤポンプロータにおいて、前記インナーロータの外歯の少なくとも回転方向前側には、前記サイクロイド曲線を基準として、当該外歯を形成する肉部を外方へ膨出させた膨出修正部が、前記外歯と前記アウターロータの内歯とが噛み合って、前記セルの容積が最小となるときに、前記欠落修正部の表面形状に沿った表面形状とされて形成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the inscribed gear pump rotor according to claim 1, wherein at least a front side in the rotational direction of the outer teeth of the inner rotor is provided with a meat portion that forms the outer teeth on the basis of the cycloid curve. When the bulge correcting portion bulged outwardly meshes with the outer teeth and the inner teeth of the outer rotor, the surface along the surface shape of the missing correcting portion when the volume of the cell is minimized It is characterized by being formed into a shape.

この発明に係る内接型ギヤポンプロータによれば、外歯に前記膨出修正部が形成されているので、前記膨出修正部と外歯との間隔を小さくすることができ、前記膨出修正部と外歯との間で流体が逆流することを抑制することができる。従って、前述した摺接個所の低減化と相俟って、機械効率のみならずポンプ効率の向上をも図ることができる。   According to the inscribed gear pump rotor according to the present invention, since the bulging correction portion is formed on the external tooth, the interval between the bulging correction portion and the external tooth can be reduced, and the bulging correction is performed. It is possible to prevent the fluid from flowing back between the part and the external tooth. Therefore, in combination with the reduction of the sliding contact portion described above, not only the mechanical efficiency but also the pump efficiency can be improved.

請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の内接型ギヤポンプロータにおいて、前記インナーロータおよび前記アウターロータのうち少なくとも一方は、粘弾性特性を有する合成樹脂からなることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the inscribed gear pump rotor according to claim 1 or 2, wherein at least one of the inner rotor and the outer rotor is made of a synthetic resin having viscoelastic characteristics. .

この発明に係る内接型ギヤポンプロータによれば、粘弾性特性を有する合成樹脂により形成されているので、内接型ギヤポンプロータ駆動時の騒音の低減が図られる。特に、合成樹脂として、ポリフェニレンサルフェイド樹脂またはポリエーテルエーテルケトン樹脂を使用すると、内接型ギヤポンプロータ駆動時にこれらのロータに作用する負荷に確実に耐えることができる。また、これらは熱可塑性樹脂であるので、射出成形することができ、低コスト、高精度生産を実現できる。   Since the inscribed gear pump rotor according to the present invention is made of synthetic resin having viscoelastic characteristics, noise during driving of the inscribed gear pump rotor can be reduced. In particular, when a polyphenylene sulfide resin or a polyether ether ketone resin is used as the synthetic resin, it is possible to reliably withstand loads acting on these rotors when the inscribed gear pump rotor is driven. Further, since these are thermoplastic resins, they can be injection-molded, and low-cost and high-precision production can be realized.

請求項4に係る発明は、請求項1から3のいずれかに記載の内接型ギヤポンプロータと、流体が吸入される吸入ポートおよび流体が吐出される吐出ポートが形成されたケーシングと、前記インナーロータを回転駆動する直流モータとを備え、前記両ロータの歯面間に形成されるセルの容積変化により、内燃機関などに使用される燃料を吸入吐出することによって該燃料を搬送する構成とされたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an internal gear pump rotor according to any one of the first to third aspects, a casing in which a suction port for sucking fluid and a discharge port for discharging fluid are formed, and the inner And a direct current motor that rotationally drives the rotor, and is configured to convey the fuel by sucking and discharging the fuel used in an internal combustion engine or the like by the volume change of the cell formed between the tooth surfaces of the rotors. It is characterized by that.

この発明に係る内接型ギヤポンプによれば、比較的駆動力が小さい直流モータを駆動手段して、比較的高粘度の軽油などの燃料を搬送する内接型ギヤポンプにおいても、アウターロータの摺動抵抗が低減されているので良好に駆動されることになる。   According to the internal gear pump according to the present invention, the sliding of the outer rotor is also achieved in the internal gear pump that transports a fuel such as light oil having a relatively high viscosity by driving a DC motor having a relatively small driving force. Since the resistance is reduced, it is driven well.

本発明に係る内接型ギヤポンプロータおよび内接型ギヤポンプによれば、アウターロータの内歯とインナーロータの外歯との噛み合い抵抗の低減化を図ることができるとともに、このような構成においても、流体の搬送効率の低下や、前記両ロータのうちいずれか一方の回転駆動力が他方へ伝達する機械効率の低下を抑制することができ、内接型ギヤポンプロータの駆動力の低減を効果的に図ることができる。   According to the internal gear pump rotor and the internal gear pump according to the present invention, it is possible to reduce the meshing resistance between the inner teeth of the outer rotor and the outer teeth of the inner rotor. It is possible to suppress a decrease in fluid conveyance efficiency and a decrease in mechanical efficiency in which the rotational driving force of one of the rotors is transmitted to the other, effectively reducing the driving force of the internal gear pump rotor. Can be planned.

以下、本発明に係る内接型ギヤポンプロータおよび内接型ギヤポンプの一実施形態を、図1から図6を参照しながら説明する。
図1に示す内接型ギヤポンプロータは、n(nは自然数)枚の外歯11が形成されたインナーロータ10と、該外歯11と噛み合う(n+1)枚の内歯21が形成されたアウターロータ20とを備え、この内接型ギヤポンプがケーシング30の内部に収納されている。
Hereinafter, an embodiment of an inscribed gear pump rotor and an inscribed gear pump according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
The inscribed gear pump rotor shown in FIG. 1 includes an inner rotor 10 in which n (n is a natural number) external teeth 11 are formed, and an outer in which (n + 1) internal teeth 21 that mesh with the external teeth 11 are formed. The internal gear pump is housed inside the casing 30.

インナーロータ10は、n(本実施の形態においては9)枚の外歯11を備え、図示しない回転軸を介して直流モータに取り付けられて軸心Oを中心としてケーシング30の内部にて周方向に回転可能に支持されている。
アウターロータ20は、n+1(本実施の形態においては10)枚の内歯21を備え、軸心Oをインナーロータ10の軸心Oに対して偏心(偏心量:e)させて内歯21を外歯11に噛み合わせて配置され、軸心Oを中心としてケーシング30の内部にて周方向に回転自在に支持されている。
The inner rotor 10 includes n (9 in the present embodiment) external teeth 11 and is attached to a DC motor via a rotating shaft (not shown) and is surrounded around the axis O 1 in the casing 30. It is supported so that it can rotate in the direction.
The outer rotor 20 is provided with n + 1 (10 in this embodiment) internal teeth 21, the eccentric the axis O 2 with respect to the axis O 1 of the inner rotor 10 (eccentricity: e) is not the inner Teeth 21 are arranged in meshed with the external teeth 11, it is rotatably supported in the circumferential direction at inside of the casing 30 about the axis O 2.

これら両ロータ10、20は、粘弾性特性を有する合成樹脂により形成されている。なお、好ましくは熱可塑性樹脂、さらに好ましくはポリフェニレンサルフェイド樹脂またはポリエーテルエーテルケトン樹脂により形成されている。この材質は、両ロータ10、20に作用する駆動トルク、温度などの各種の負荷や使用環境などに応じて適宜選択される。   Both the rotors 10 and 20 are made of a synthetic resin having viscoelastic properties. It is preferably made of a thermoplastic resin, more preferably a polyphenylene sulfide resin or a polyether ether ketone resin. This material is appropriately selected according to various loads such as driving torque and temperature acting on the rotors 10 and 20, the use environment, and the like.

ケーシング30には、両ロータ10、20の歯面間に形成されるセルSのうち、容積が増大過程にあるセルSに沿って円弧状の吸入ポート(図示せず)が形成されているとともに、容積が減少過程にあるセルSに沿って円弧状の吐出ポート(図示せず)が形成されている。   The casing 30 is formed with an arc-shaped suction port (not shown) along the cell S whose volume is increasing among the cells S formed between the tooth surfaces of the rotors 10 and 20. An arc-shaped discharge port (not shown) is formed along the cell S whose volume is decreasing.

ここで、インナーロータ10の外歯11は、歯先部11aの歯形が、第1の基礎円Diに外接して滑りなく転がる第1の外転円Aiによって創成される外転サイクロイド曲線を基にした形状とされるとともに、歯溝部11bの歯形が、第1の基礎円Diに内接して滑りなく転がる第1の内転円Biによって創成される内転サイクロイド曲線を基にした形状とされている。
また、アウターロータ20の内歯21は、歯先部21aの歯形が、第2の基礎円Doに内接して滑りなく転がる第2の内転円Boによって創成される内転サイクロイド曲線を基にした形状とされるとともに、歯溝部21bの歯形が、第2の基礎円Doに外接して滑りなく転がる第2の外転円Aoによって創成される外転サイクロイド曲線を基にした形状とされている。
Here, the external teeth 11 of the inner rotor 10 are based on the abduction cycloid curve created by the first abduction circle Ai in which the tooth profile of the tooth tip portion 11a circumscribes the first basic circle Di and rolls without slipping. And the tooth profile of the tooth gap portion 11b is based on the inversion cycloid curve created by the first inversion circle Bi inscribed in the first basic circle Di and rolling without slipping. ing.
The inner teeth 21 of the outer rotor 20 are based on an addendum cycloid curve created by a second addendum circle Bo in which the tooth profile of the tooth tip portion 21a is inscribed in the second basic circle Do and rolls without slipping. And the tooth profile of the tooth gap 21b is based on the abduction cycloid curve created by the second abduction circle Ao circumscribing the second base circle Do and rolling without slipping. Yes.

アウターロータ20の内歯21の回転方向後側と前側には、前記サイクロイド曲線を基準として、当該内歯を形成する肉部を欠落させた欠落修正部40が形成され、この欠落修正部40は、インナーロータ10の外歯11と接触を持たないようになっている。
また、インナーロータ10の外歯11の回転方向後側と前側には、前記サイクロイド曲線を基準として、当該外歯11を形成する肉部を外方へ膨出させた膨出修正部50が形成され、この膨出修正部50の表面形状は、外歯11とアウターロータ20の内歯21とが噛み合って、セルSの容積が最小となるときに、欠落修正部40の表面形状に沿うような形状とされている。
なお、本実施形態においては、全ての内歯21に欠落修正部40が形成され、全ての外歯11に膨出修正部50が形成され、また、欠落修正部40および膨出修正部50はともに、図2,図5,および図6に示すように平面状に形成されている。
On the rear side and the front side in the rotation direction of the inner teeth 21 of the outer rotor 20, a missing correction part 40 is formed by missing the meat part forming the inner teeth with reference to the cycloid curve. The outer teeth 11 of the inner rotor 10 are not in contact with each other.
Further, on the rear side and the front side in the rotation direction of the outer teeth 11 of the inner rotor 10, bulge correction portions 50 are formed by bulging outward the meat portions forming the outer teeth 11 with reference to the cycloid curve. Then, the surface shape of the bulge correcting portion 50 is such that it follows the surface shape of the missing correcting portion 40 when the outer teeth 11 and the inner teeth 21 of the outer rotor 20 mesh with each other and the volume of the cell S is minimized. It is a simple shape.
In the present embodiment, the missing correction part 40 is formed on all the inner teeth 21, the bulging correction part 50 is formed on all the outer teeth 11, and the missing correction part 40 and the bulging correction part 50 are Both are formed in a planar shape as shown in FIGS.

欠落修正部40は、図2に示すように、内歯21の回転方向後側および前側の歯面のうち、歯先部21a側における端部40a(以下、単に「歯先部側端部40a」という)と、歯溝部21b側における端部40b(以下、単に「歯溝部側端部40b」という)との間に連続して形成されている。
これらの各端部40a,40bは、内歯21の前記歯面上のうち、次式で示される部分に位置している。すなわち、図2において、第2の基礎円Doと、歯先部側端部40aとの法線方向の距離をaとし、内歯21の歯先頂部21cと、歯先部側端部40aとの法線方向の距離をbとしたときに、次式、
0.1≦b/(a+b)≦0.5
を満たす部分に歯先部側端部40aが位置し、また、図2において、第2の基礎円Doと、歯溝部側端部40bとの距離をcとし、内歯21の歯溝底部21dと、第2の基礎円Doとの距離をdとしたときに、次式、
−0.2≦c/d≦0.2
を満たす部分に歯溝部側端部40bが位置している。なお、前記距離cについては、歯溝部側端部40bが第2の基礎円Doより歯溝部21b側に位置した場合(図2参照)を正(+)とし、歯溝部側端部40bが第2の基礎円Doより歯先部21a側に位置した場合を負(−)として表記している。
As shown in FIG. 2, the missing correction portion 40 is an end portion 40a on the tooth tip portion 21a side of the tooth surfaces on the rear side and the front side in the rotation direction of the internal teeth 21 (hereinafter simply referred to as “tooth tip side end portion 40a”. ”) And an end 40b on the tooth groove 21b side (hereinafter simply referred to as“ tooth groove side end 40b ”).
Each of these end portions 40a and 40b is located on the tooth surface of the internal tooth 21 at a portion represented by the following formula. That is, in FIG. 2, the distance in the normal direction between the second basic circle Do and the tip portion side end portion 40a is a, the tip top portion 21c of the internal tooth 21, the tip portion side end portion 40a, Where b is the distance in the normal direction of
0.1 ≦ b / (a + b) ≦ 0.5
The tooth tip side end 40a is located at a portion satisfying the condition, and in FIG. 2, the distance between the second basic circle Do and the tooth gap side end 40b is c, and the tooth gap bottom 21d of the internal tooth 21 And the distance from the second basic circle Do as d,
−0.2 ≦ c / d ≦ 0.2
The tooth gap part side edge part 40b is located in the part which satisfy | fills. In addition, regarding the distance c, when the tooth gap portion side end portion 40b is positioned on the tooth groove portion 21b side from the second basic circle Do (see FIG. 2), it is positive (+), and the tooth groove portion side end portion 40b is the first portion. The case where it is located on the tooth tip 21a side of the second basic circle Do is shown as negative (-).

歯先部側端部40aと歯溝部側端部40bとを内歯21の回転方向後側および前側の歯面のうち前記式を満たす部分に位置させ、この式を満たす範囲内に欠落修正部40を形成すると、欠落修正部40は、アウターロータ20の内歯21のうち、この内歯21がインナーロータ10の外歯11と噛み合うときの噛み合い点と、セルSの容積が最大となるときの外歯11との接触点との間に形成されることになる。
膨出修正部50は、インナーロータ10の外歯11のうち、セルSの容積が最小となるときに、欠落修正部40と対向する位置に形成され、外歯11の歯面と欠落修正部40との間隔を埋めるように形成されている。また、セルSの容積が最小となるときに、前述したように、膨出修正部40の表面と欠落修正部40の表面とは略平行となり、欠落修正部40と膨出修正部50との距離が、これらの形成領域内では略一定となるような構成となっている。
The tooth tip part side end 40a and the tooth gap part side end part 40b are positioned in a portion satisfying the above expression in the tooth surface on the rear side and the front side in the rotation direction of the internal tooth 21, and the missing correction part is within a range satisfying this expression. When 40 is formed, the missing correction part 40 is used when the inner tooth 21 of the outer rotor 20 engages with the outer tooth 11 of the inner rotor 10 and the volume of the cell S is maximized. It is formed between the contact point with the outer teeth 11 of the other.
The bulge correcting portion 50 is formed at a position facing the missing correcting portion 40 when the volume of the cell S is the smallest among the outer teeth 11 of the inner rotor 10, and the tooth surface of the outer teeth 11 and the missing correcting portion. It is formed so as to fill the interval with 40. Further, when the volume of the cell S is minimized, as described above, the surface of the bulge correcting portion 40 and the surface of the missing correcting portion 40 are substantially parallel, and the gap correcting portion 40 and the bulging correcting portion 50 are The distance is substantially constant in these formation regions.

ここで、セルSの容積が最小となるときのインナーロータ10の外歯11とアウターロータ20の内歯21との接触状態を図3に示す。
セルSの容積が最小となるのは、外歯11の歯先と内歯21どうしの間の歯溝とが正対したときである。
この図において、インナーロータ10がこの軸心Oを中心に回転するときに、外歯11がアウターロータ20の内歯21に接触し、外歯11の歯先が内歯21の歯溝に噛み合い始める点(噛み合い始点)k、および外歯11が内歯21から離間し始め、噛み合いが終わる点(噛み合い終点)kを形成する外歯11および内歯21の歯面上の点はそれぞれについて、常に一定となる。ひとつの内歯21について見れば、噛み合い始点kは回転方向後側に形成され、噛み合い終点kは回転方向前側に形成される。また、ひとつの外歯11について見れば、噛み合い始点kは回転方向前側に形成され、噛み合い終点kは回転方向後側に形成される。
Here, FIG. 3 shows a contact state between the outer teeth 11 of the inner rotor 10 and the inner teeth 21 of the outer rotor 20 when the volume of the cell S is minimized.
The volume of the cell S is minimized when the tooth tip of the external tooth 11 and the tooth gap between the internal teeth 21 face each other.
In this figure, when the inner rotor 10 rotates about the axis O 1 , the external teeth 11 come into contact with the internal teeth 21 of the outer rotor 20, and the tooth tips of the external teeth 11 become tooth gaps of the internal teeth 21. A point on the tooth surface of the outer tooth 11 and the inner tooth 21 that forms a point (meshing start point) k 1 , and the outer tooth 11 starts to move away from the inner tooth 21 and a point at which the meshing ends (meshing end point) k 2 is formed. For each, it is always constant. Looking at the one of the internal teeth 21, the start point k 1 meshing is formed after the rotating direction side, meshing end point k 2 is formed in the rotation direction front side. Also, looking at the one of the external teeth 11, the start point k 1 meshing is formed in the rotation direction front side, the meshing end point k 2 is formed after the rotating direction side.

セルSの容積が最大となるときのインナーロータ10の外歯11とアウターロータ20の内歯21との接触状態を図4に示す。
セルSの容積が最大となるのは、外歯11どうしの間の歯溝と内歯21どうしの間の歯溝とが正対したときである。このとき、セルSmaxの回転方向前方に位置する外歯11の歯先と内歯21の歯先とが接触点Pにて接触するとともに、セルSmaxの回転方向後方に位置する外歯11の歯先と内歯21の歯先とが接触点Pにて接触する。セルSの容積が最大となる接触点P、Pを形成する内歯21の歯面上の点は常に一定であり、これらの点を内歯21の前接触点p、後接触点pとみなす。ひとつの内歯21について見れば、前接触点pは回転方向前側に形成され、後接触点pは回転方向後側に形成される。
FIG. 4 shows a contact state between the outer teeth 11 of the inner rotor 10 and the inner teeth 21 of the outer rotor 20 when the volume of the cell S is maximized.
The volume of the cell S is maximized when the tooth gap between the external teeth 11 and the tooth gap between the internal teeth 21 face each other. At this time, the tooth tip of the external tooth 11 located in front of the cell S max in the rotation direction and the tooth tip of the internal tooth 21 are in contact at the contact point P 1 and the external tooth located behind the rotation direction of the cell S max. 11 and tooth tips of the tooth tips and the inner teeth 21 of the contacts at the contact point P 2. The points on the tooth surface of the inner teeth 21 that form the contact points P 1 and P 2 where the volume of the cell S is maximum are always constant, and these points are the front contact point p 1 and the rear contact point of the inner teeth 21. regarded as p 2. Looking at the one of the internal teeth 21, front contact point p 1 is formed in the rotation direction front side, the rear contact point p 2 is formed after the rotating direction side.

欠落修正部40は、図5に示すように、回転方向前側に位置する噛み合い終点kと前接触点pとの間の歯面、および回転方向後側に位置する噛み合い始点kと後接触点pとの間の歯面を、前述したサイクロイド曲線(図5の二点鎖線参照)を基準として、最大で0.01mm以上1.00mm以下回転方向に切除した状態に形成されており、この部分における内歯21の歯面は外歯21との接触を一切もたないようになっている。すなわち、この欠落修正部40は、内歯21の歯幅方向の全域にわたって連続して形成されている。 Missing correction unit 40, as shown in FIG. 5, after the end point k 2 meshing positioned in the rotation direction front tooth surface between the front contact point p 1, and a start point k 1 meshing positioned in the rotational direction of the rear side the tooth surfaces between the contact point p 2, based on the above-mentioned cycloid (see the two-dot chain lines in FIG. 5) is formed in a state of being cut up to 0.01mm above 1.00mm rotating direction The tooth surface of the inner tooth 21 in this portion has no contact with the outer tooth 21. That is, the missing correction part 40 is continuously formed over the entire region of the inner teeth 21 in the tooth width direction.

ここで、前記式b/(a+b)が0.1より小さくなると、欠落修正部40の歯先部側端部40aは、前記各接触点p,pの配置位置より歯先部21aの頂部21c側に位置することになるので、容積が最大となるセルSmaxの液密性が保持できず流体の搬送効率の低下を招来することになり、この式が0.5より大きくなると、外歯11と内歯21との噛み合い抵抗の低減化を良好に図ることができない。このため、前記式b/(a+b)は、0.1以上0.5以下に設定される。 Here, when the formula b / (a + b) is smaller than 0.1, the tooth tip portion side end portion 40a of the missing correction portion 40 is moved to the tooth tip portion 21a from the arrangement position of the contact points p 1 and p 2 . Since it will be located on the top portion 21c side, the liquid tightness of the cell Smax with the maximum volume cannot be maintained, leading to a decrease in fluid transfer efficiency. When this equation is larger than 0.5, It is not possible to satisfactorily reduce the meshing resistance between the external teeth 11 and the internal teeth 21. Therefore, the formula b / (a + b) is set to 0.1 or more and 0.5 or less.

また、前記式c/dが−0.2より小さくなると、外歯11と内歯21との噛み合い抵抗の低減を良好に図ることができず、この式が0.2より大きくなると、欠落修正部40の歯溝部側端部40bは、前記各噛み合い点k,kの配置位置より歯溝部21bの底部21d側に位置することになるので、内歯21と外歯11との良好な噛み合いを実現できず、インナーロータ10からアウターロータ20への回転駆動力の伝達効率の低下を招来することになる。このため、前記式c/dは、−0.2以上0.2以下に設定される。 Further, when the expression c / d is smaller than −0.2, the meshing resistance between the outer teeth 11 and the inner teeth 21 cannot be reduced satisfactorily. Since the tooth groove part side end part 40b of the part 40 is located on the bottom part 21d side of the tooth groove part 21b from the arrangement position of the meshing points k 1 and k 2 , the internal teeth 21 and the external teeth 11 are good. Engagement cannot be realized, leading to a reduction in transmission efficiency of the rotational driving force from the inner rotor 10 to the outer rotor 20. Therefore, the formula c / d is set to be not less than −0.2 and not more than 0.2.

膨出修正部50は、前述したように、インナーロータ10の外歯11のうち、セルSの容積が最小となるときに、欠落修正部40と対向する位置に形成され、欠落修正部40と非接触状態で、かつ、外歯11の歯面と欠落修正部40との間隔を埋めるような構成とされている。すなわち、膨出修正部50の外表面のうち欠落修正部40と対向する表面の形状は、この欠落修正部40の外表面のうち膨出修正部50と対向する表面の形状に沿った形状とされ、セルSの容積が最小となるときに、欠落修正部40および膨出修正部50が互いに対向する各表面の接線が略平行となるような形状とされている。   As described above, the bulge correcting portion 50 is formed at a position facing the missing correcting portion 40 when the volume of the cell S is minimized among the outer teeth 11 of the inner rotor 10. In a non-contact state, the gap between the tooth surface of the external tooth 11 and the missing correction portion 40 is filled. That is, the shape of the outer surface of the bulging correction portion 50 that faces the missing correction portion 40 is the same shape as the shape of the outer surface of the missing correction portion 40 that faces the bulging correction portion 50. When the volume of the cell S is minimized, the missing correction portion 40 and the bulging correction portion 50 are shaped so that the tangents of the surfaces facing each other are substantially parallel.

以上のように構成された内接型ギヤポンプロータについて、セルSの1サイクルにおける容積の増減と、インナーロータ10の外歯11とアウターロータ20の内歯21との接触状態とを以下に示す。   About the internal gear pump rotor comprised as mentioned above, the increase / decrease in the capacity | capacitance in 1 cycle of the cell S and the contact state of the external tooth 11 of the inner rotor 10 and the internal tooth 21 of the outer rotor 20 are shown below.

まず、外歯11と内歯21との噛み合いの過程では、従来と同様に、外歯11の歯先が内歯21の歯溝に噛み合ってアウターロータ20を回転させている。
そして、外歯11と内歯21との噛み合いを終え、前記吸入ポートに沿ってセルSの容積が増大する過程に移ると、従来インナーロータ20の外歯21と接触していたアウターロータ20の内歯21の回転方向後側に欠落修正部40が設けられているために、セルSの前後において外歯11と内歯21との接触が回避される。
First, in the process of meshing between the external teeth 11 and the internal teeth 21, the outer teeth of the external teeth 11 mesh with the tooth grooves of the internal teeth 21 and rotate the outer rotor 20, as in the past.
When the engagement between the outer teeth 11 and the inner teeth 21 is finished and the process proceeds to a process in which the volume of the cell S increases along the suction port, the outer rotor 20 that has been in contact with the outer teeth 21 of the inner rotor 20 in the related art. Since the missing correction part 40 is provided on the rear side in the rotation direction of the inner teeth 21, contact between the outer teeth 11 and the inner teeth 21 before and after the cell S is avoided.

セルSの回転方向前方が前記吸入ポートを通過すると、まずセルSの回転方向前方に位置する外歯11の歯先と内歯21の歯先とが接する(図4に示す前接触点p)。続いてセルSの回転方向後方が前記吸入ポートを通過すると、セルSの回転方向後方に位置する外歯11の歯先と内歯21の歯先とが接し(図4に示す後接触点p)、前記吸入ポートと前記吐出ポートとの間で容積最大のセルSmaxが形成される。セルSの回転方向後方に位置する外歯11の歯先と内歯21の歯先との接触は、この接触点が前記吐出ポートに差し掛かるまで保たれる。 When the front of the cell S in the rotation direction passes through the suction port, first, the tooth tip of the external tooth 11 located in front of the cell S in the rotation direction contacts the tooth tip of the internal tooth 21 (the front contact point p 1 shown in FIG. 4). ). Subsequently, when the rotational direction rearward of the cell S passes through the suction port, the tooth tip of the external tooth 11 and the tooth tip of the internal tooth 21 located behind the rotational direction of the cell S are in contact with each other (the rear contact point p shown in FIG. 4). 2 ) A cell S max having a maximum volume is formed between the suction port and the discharge port. Contact between the tooth tip of the external tooth 11 and the tooth tip of the internal tooth 21 located behind the cell S in the rotation direction is maintained until the contact point reaches the discharge port.

前記吐出ポートに沿ってセルSの容積が減少する過程に移ると、従来インナーロータ10の外歯11と接触していたアウターロータ20の内歯21の回転方向前側に欠落修正部40が設けられているために外歯11と内歯21との接触が回避される。   When the process proceeds to a process in which the volume of the cell S decreases along the discharge port, the missing correction portion 40 is provided on the front side in the rotation direction of the inner teeth 21 of the outer rotor 20 that have been in contact with the outer teeth 11 of the inner rotor 10 in the related art. Therefore, contact between the external teeth 11 and the internal teeth 21 is avoided.

この結果、外歯11と内歯21とが噛み合う過程と、セルSの容積が最大となって前記吸入ポート側から前記吐出ポート側に移動する過程においてのみ外歯11と内歯21とが接触し、セルSの容積が前記吸入ポートに沿って増大する過程と、セルSの容積が前記吐出ポートに沿って減少する過程においては外歯11と内歯21との接触が回避されるので、インナーロータ10の外歯11とアウターロータ20の内歯21との摺接箇所が減り、これらの歯面間に生じる摺動抵抗が小さくなる。   As a result, the external teeth 11 and the internal teeth 21 come into contact only in the process in which the external teeth 11 and the internal teeth 21 mesh with each other and in the process in which the volume of the cell S is maximized and moves from the suction port side to the discharge port side. In the process in which the volume of the cell S increases along the suction port and the process in which the volume of the cell S decreases along the discharge port, contact between the external teeth 11 and the internal teeth 21 is avoided. The number of sliding contact points between the outer teeth 11 of the inner rotor 10 and the inner teeth 21 of the outer rotor 20 is reduced, and the sliding resistance generated between these tooth surfaces is reduced.

また、外歯11に膨出修正部50が形成されているので、以上の全ての過程において、外歯11と内歯21との間隔は、インナーロータ10の回転を阻害しない程度で必要最小限に保たれる。従って、流体の逆流などの発生を抑制することができ、流体の搬送効率は従来と同等以上に維持される。
さらに、欠落修正部40が内歯21に、アウターロータ20の歯幅方向の端部に至らせて形成されているので、この欠落修正部40が形成された部分におけるアウターロータ20とケーシング30との間の接触が回避され、これら各部20、30の間に生じる摺動抵抗も小さくなる。
Further, since the bulge correcting portion 50 is formed on the outer teeth 11, the distance between the outer teeth 11 and the inner teeth 21 is the minimum necessary so as not to inhibit the rotation of the inner rotor 10 in all the above processes. To be kept. Therefore, the occurrence of fluid backflow or the like can be suppressed, and the fluid conveyance efficiency can be maintained at or above the conventional level.
Furthermore, since the missing correction portion 40 is formed on the inner teeth 21 so as to reach the end of the outer rotor 20 in the tooth width direction, the outer rotor 20 and the casing 30 in the portion where the missing correction portion 40 is formed. Is avoided, and the sliding resistance generated between these portions 20 and 30 is also reduced.

本実施の形態において説明した内接型ギヤポンプロータおよび内接型ギヤポンプによれば、外歯11と内歯21との噛み合いの過程と、セルSの容積が最大となって前記吸入ポート側から前記吐出ポート側に移動する過程においてのみ外歯11と内歯21とが接触し、セルSの容積が前記吸入ポートに沿って増大する過程と、セルSの容積が前記吐出ポートに沿って減少する過程においては外歯11と内歯21とが接触しないので、インナーロータ10の外歯11とアウターロータ20の内歯21との摺接箇所が減り、これらの歯面間に生じる摺動抵抗が小さくなる。したがって、内接型ギヤポンプロータを駆動するために必要な駆動トルクを低減して内接型ギヤポンプロータの機械効率を向上させることができる。   According to the inscribed gear pump rotor and the inscribed gear pump described in the present embodiment, the process of meshing between the outer teeth 11 and the inner teeth 21 and the volume of the cell S are maximized from the suction port side. Only in the process of moving to the discharge port side, the external teeth 11 and the internal teeth 21 come into contact with each other, the process of increasing the volume of the cell S along the suction port, and the volume of the cell S decreasing along the discharge port. In the process, the outer teeth 11 and the inner teeth 21 do not come into contact with each other, so the number of sliding contact points between the outer teeth 11 of the inner rotor 10 and the inner teeth 21 of the outer rotor 20 is reduced, and the sliding resistance generated between these tooth surfaces is reduced. Get smaller. Therefore, it is possible to reduce the driving torque necessary for driving the inscribed gear pump rotor and improve the mechanical efficiency of the inscribed gear pump rotor.

また、両ロータ10、20は、粘弾性特性を有する合成樹脂により形成されているので、内接型ギヤポンプロータ駆動時の騒音の低減を図ることができる。特に、合成樹脂として、ポリフェニレンサルフェイド樹脂またはポリエーテルエーテルケトン樹脂を使用すると、内接型ギヤポンプロータ駆動時にこれらの両ロータ10、20に作用する負荷に確実に耐えることができる。また、これらは熱可塑性樹脂であるので、射出成形することができ、低コスト、高精度生産を実現できる。   Further, since both the rotors 10 and 20 are made of a synthetic resin having viscoelastic characteristics, it is possible to reduce noise when driving the inscribed gear pump rotor. In particular, when a polyphenylene sulfide resin or a polyether ether ketone resin is used as the synthetic resin, it is possible to reliably withstand the load acting on both the rotors 10 and 20 when the inscribed gear pump rotor is driven. Further, since these are thermoplastic resins, they can be injection-molded, and low-cost and high-precision production can be realized.

以上により、比較的駆動力が小さい直流モータを駆動手段して、比較的高粘度の軽油などの燃料を搬送する内接型ギヤポンプにおいても、前述したように機械効率および搬送効率の向上が図られているので、この内接型ギヤポンプを良好に駆動することができる。   As described above, the mechanical efficiency and the conveyance efficiency can be improved as described above even in the internal gear pump that conveys a fuel such as a light oil having a relatively high viscosity by driving a DC motor having a relatively small driving force. Therefore, the inscribed gear pump can be driven satisfactorily.

ところで、セルSの容積が前記吸入ポートに沿って増大する過程、およびセルSの容積が前記吐出ポートに沿って減少する過程においては、隣り合うセルSどうしが、欠落修正部40が設けられることによって連通状態となる。しかしながら、両過程において各セルSは前記吸入ポート、もしくは前記吐出ポートに沿って位置するためもともと連通状態であるので、このことが内接型ギヤポンプロータの搬送効率を低下させる原因となるものではない。   By the way, in the process in which the volume of the cell S increases along the suction port and the process in which the volume of the cell S decreases along the discharge port, the adjacent cells S are provided with the omission correction unit 40. The communication state is established. However, since each cell S is located along the suction port or the discharge port in both processes, it is originally in a communicating state, and this does not cause a decrease in the conveyance efficiency of the inscribed gear pump rotor. .

以上説明した内接型ギヤポンプの効果について検証試験を行った。
まず、本発明に係る実施例および比較例の概略構成を説明する。
アウターロータ20の外径を25mm、内歯21の数を9個とし、インナーロータ10の外歯11の数を8個とし、これら各歯21、11の歯幅を6mmとして、これら両ロータ10、20からなる内接型ギヤポンプロータをケーシング30内に収納して内接型ギヤポンプを形成した。この構成において、両ロータ10、20の偏心量eを0.985mmとし、理論吐出量を0.57cm/rev.とし、吐出圧力を250kPaとした。
A verification test was conducted on the effect of the inscribed gear pump described above.
First, schematic configurations of examples and comparative examples according to the present invention will be described.
The outer diameter of the outer rotor 20 is 25 mm, the number of the inner teeth 21 is nine, the number of the outer teeth 11 of the inner rotor 10 is eight, and the tooth width of each of these teeth 21 and 11 is 6 mm. , 20 was accommodated in the casing 30 to form an inscribed gear pump. In this configuration, the eccentric amount e of both the rotors 10 and 20 is 0.985 mm, and the theoretical discharge amount is 0.57 cm 3 / rev. The discharge pressure was 250 kPa.

以上のように構成された内接型ギヤポンプにおいて、インナーロータ10を回転駆動する直流モータに12Vを負荷したときの回転数、吐出量、消費電流値を測定した。実施例として、アウターロータ20の全ての内歯21に、この歯幅方向全域に欠落修正部40を形成するとともに、インナーロータ10の全ての外歯11に、この歯幅方向全域に膨出修正部50を形成し、比較例として、欠落修正部40および膨出修正部50を有しない従来の構成のものを用いた。   In the internal gear pump configured as described above, the rotational speed, the discharge amount, and the current consumption value when 12V was loaded on the DC motor that rotationally drives the inner rotor 10 were measured. As an example, missing correction portions 40 are formed in all the inner teeth 21 of the outer rotor 20 in the entire width direction of the outer rotor 20, and bulge correction is corrected in all of the outer teeth 11 of the inner rotor 10 in the entire width direction of the teeth. The part 50 was formed, and the thing of the conventional structure which does not have the missing correction part 40 and the bulging correction part 50 was used as a comparative example.

この結果、比較例では、回転数が4000rpm、吐出量が82L/時間、消費電流値が6Aであり、実施例では、回転数が5200rpm、吐出量が107L/時間、消費電流値が4Aであった。以上により、アウターロータ20に欠落修正部40を形成したことにより、この内接型ギヤポンプロータの消費電力の低減、すなわち機械効率の向上および搬送効率の向上を図ることができることが確認できた。   As a result, in the comparative example, the rotation speed was 4000 rpm, the discharge amount was 82 L / hour, and the current consumption value was 6 A. In the example, the rotation speed was 5200 rpm, the discharge amount was 107 L / hour, and the current consumption value was 4 A. It was. From the above, it was confirmed that by forming the missing correction portion 40 in the outer rotor 20, it is possible to reduce the power consumption of the inscribed gear pump rotor, that is, to improve the mechanical efficiency and the conveyance efficiency.

次に、前述した式b/(a+b)およびc/dの数値を異ならせた内接型ギヤポンプロータを10種類形成し、これら各種類のギヤポンプロータを有するポンプごとで搬送効率および機械効率を測定した。
まず、本発明に係る実施例および比較例の概略構成を説明する。
アウターロータの外径を27.5mm、内歯21の数を13個とし、インナーロータの外歯の数を12個とし、これら各歯の歯幅を7mmとして、これらの両ロータからなる内接型ギヤポンプロータをケーシング内に収納して内接型ギヤポンプを形成した。
この構成において、両ロータの偏心量eを0.79mmとし、理論吐出量を0.67cm/rev.とし、吐出圧力を250kPaとした。
Next, 10 types of inscribed gear pump rotors with different values of the aforementioned formulas b / (a + b) and c / d were formed, and the conveyance efficiency and mechanical efficiency were measured for each pump having these types of gear pump rotors. did.
First, schematic configurations of examples and comparative examples according to the present invention will be described.
The outer diameter of the outer rotor is 27.5 mm, the number of inner teeth 21 is 13, the number of outer teeth of the inner rotor is 12, and the tooth width of each tooth is 7 mm. An inscribed gear pump was formed by housing the mold gear pump rotor in a casing.
In this configuration, the eccentric amount e of both rotors is 0.79 mm, and the theoretical discharge amount is 0.67 cm 3 / rev. The discharge pressure was 250 kPa.

さらにこの構成において、式b/(a+b)が0.1以上0.5以下を満たし、かつ式c/dが−0.2以上0.2以下を満たす内接型ギヤポンプロータを有するポンプを図8に示す実施例1から5とし、これらの式がそれぞれこの範囲を満たさないポンプロータを有するポンプを図8に示す比較例1から5とした。
この図8に示すように、式b/(a+b)が0.1以上0.5以下を満たし、かつ式c/dが−0.2以上0.2以下を満たす実施例1から5の内接型ギヤポンプロータを有するギヤポンプは、搬送効率が72%以上で、かつ機械効率が30%以上であり、搬送効率、機械効率ともに高い水準を実現できることが確認できた。
Further, in this configuration, a pump having an internal gear pump rotor in which the formula b / (a + b) satisfies 0.1 or more and 0.5 or less and the formula c / d satisfies −0.2 or more and 0.2 or less is illustrated. Examples 1 to 5 shown in FIG. 8 are used, and pumps having pump rotors whose formulas do not satisfy this range are shown as Comparative Examples 1 to 5 shown in FIG.
As shown in FIG. 8, in Examples 1 to 5, the expression b / (a + b) satisfies 0.1 or more and 0.5 or less, and the expression c / d satisfies −0.2 or more and 0.2 or less. The gear pump having the contact type gear pump rotor has a conveyance efficiency of 72% or more and a mechanical efficiency of 30% or more, and it was confirmed that a high level of both the conveyance efficiency and the mechanical efficiency can be realized.

なお、本実施の形態においては、欠落修正部40を全ての内歯21に形成し、膨出修正部50を全ての外歯11形成した構成を示したが、少なくとも1つの歯21,11に形成されていればよい。
また、欠落修正部40および膨出修正部50を各々の歯21,11の歯幅方向全域にわたって形成した構成を採用したが、この方向における少なくも一部に形成されていればよい。
In the present embodiment, the configuration in which the missing correction part 40 is formed on all the inner teeth 21 and the bulging correction part 50 is formed on all the outer teeth 11 is shown. However, at least one tooth 21, 11 is shown. It only has to be formed.
Moreover, although the structure which formed the omission correction | amendment correction | amendment part 40 and the bulging correction | amendment part 50 over the whole tooth width direction of each tooth | gear 21 and 11 was employ | adopted, it should just be formed in at least one part in this direction.

さらに、内接型ギヤポンプロータの駆動手段として直流モータを採用し、この内接型ギヤポンプが扱う流体として軽油などの燃料を採用したが、これらに代えて、前記駆動手段として、エンジンのクランク軸にインナーロータが直結されてエンジンの回転によって駆動されるクランク軸直結駆動を採用し、前記流体として、潤滑油を採用してもよい。   Furthermore, a direct current motor is adopted as the driving means for the inscribed gear pump rotor, and fuel such as light oil is adopted as the fluid handled by the inscribed gear pump. Instead, the driving means is applied to the crankshaft of the engine. A crankshaft directly connected drive in which the inner rotor is directly connected and driven by the rotation of the engine may be employed, and lubricating oil may be employed as the fluid.

さらに、本実施形態においては、欠落修正部40および膨出修正部50を平面状に形成した構成を示したが、図7に示すように、曲面状に形成してもよい。この場合、セルSの容積が最小となるときに、曲率半径R1で欠落修正部40を形成し、曲率半径R1と同一中心Xで、かつこの半径R1より大きい曲率半径R2で膨出修正部50を形成してもよい。
また、内歯21および外歯11を形成する転円の数はいずれであってもよい。
Furthermore, in this embodiment, although the structure which formed the missing correction part 40 and the bulging correction part 50 in the planar shape was shown, you may form in a curved surface shape, as shown in FIG. In this case, when the volume of the cell S is minimized, the missing correction portion 40 is formed with the curvature radius R1, and the bulging correction portion 50 is formed with the same center X as the curvature radius R1 and with a curvature radius R2 larger than the radius R1. May be formed.
Further, the number of rolling circles forming the inner teeth 21 and the outer teeth 11 may be any.

アウターロータの内歯とインナーロータの外歯との噛み合い抵抗の低減化を図ることができるとともに、このような構成においても、流体の搬送効率の低下や、前記両ロータのうちいずれか一方の回転駆動力が他方へ伝達する機械効率の低下を抑制することができ、内接型ギヤポンプロータの駆動力の低減を効果的に図ることができる。   It is possible to reduce the meshing resistance between the inner teeth of the outer rotor and the outer teeth of the inner rotor, and even in such a configuration, the fluid conveyance efficiency is reduced and either one of the rotors is rotated. A reduction in mechanical efficiency in which the driving force is transmitted to the other can be suppressed, and the driving force of the inscribed gear pump rotor can be effectively reduced.

この発明の一実施形態に係る内接型ギヤポンプロータを示す平面図である。1 is a plan view showing an inscribed gear pump rotor according to an embodiment of the present invention. 図1に示す内接型ギヤポンプロータにおけるアウターロータの内歯を示す要部平面図であって、第2の基礎円を基準とした欠落修正部の形成位置を示す平面図である。It is a principal part top view which shows the internal tooth of the outer rotor in the internal gear pump rotor shown in FIG. 1, Comprising: It is a top view which shows the formation position of the missing correction part on the basis of the 2nd basic circle. 図1に示す内接型ギヤポンプロータにおけるインナーロータの外歯とアウターロータの内歯との噛み合いの状態を示す要部平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main part showing a state of meshing between outer teeth of an inner rotor and inner teeth of an outer rotor in the inscribed gear pump rotor shown in FIG. 1. 図1に示す内接型ギヤポンプロータにおけるセルの容積が最大となるときのインナーロータの外歯とアウターロータの内歯との接触状態を示す要部平面図である。FIG. 2 is a plan view of a principal part showing a contact state between outer teeth of an inner rotor and inner teeth of an outer rotor when the volume of a cell in the inscribed gear pump rotor shown in FIG. 1 is maximized. 図1に示す内接型ギヤポンプロータにおけるアウターロータの内歯を示す要部平面図であって、噛み合い点および接触点を基準とした欠落修正部の形成位置を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main part showing inner teeth of an outer rotor in the inscribed gear pump rotor shown in FIG. 1, and is a plan view showing a position where a missing correction part is formed based on a meshing point and a contact point. 図1に示す内接型ギヤポンプロータにおけるインナーロータの外歯を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the external tooth of the inner rotor in the internal gear pump rotor shown in FIG. この発明の第二実施形態に係る内接型ギヤポンプロータであって、セルの容積が最小となるときのインナーロータの内歯とアウターロータの外歯との接触状態を示す拡大要部平面図である。FIG. 6 is an enlarged plan view of a main part of an internal gear pump rotor according to a second embodiment of the present invention, showing a contact state between the inner teeth of the inner rotor and the outer teeth of the outer rotor when the volume of the cell is minimized. is there. この発明の実施例および比較例に係る内接型ギヤポンプロータを有する内接型ギヤポンプの搬送効率および機械効率を示す図である。It is a figure which shows the conveyance efficiency and mechanical efficiency of an internal gear pump which have the internal gear pump rotor which concerns on the Example and comparative example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 インナーロータ
11 外歯
11a 外歯の歯先部
11b 外歯の歯溝部
20 アウターロータ
21 内歯
21a 内歯の歯先部
21b 内歯の歯溝部
21c 内歯の歯先頂部
21d 内歯の歯溝底部
30 ケーシング
40 欠落修正部
50 膨出修正部
Ai 第1の外接円
Ao 第2の外接円
Bi 第1の内接円
Bo 第2の内接円
Di 第1の基礎円
Do 第2の基礎円
S セル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inner rotor 11 External tooth 11a External tooth tip 11b External tooth groove part 20 Outer rotor 21 Internal tooth 21a Internal tooth tip part 21b Internal tooth groove part 21c Internal tooth top part 21d Internal tooth Groove bottom portion 30 Casing 40 Missing correction portion 50 Swelling correction portion Ai first circumscribed circle Ao second circumscribed circle Bi first inscribed circle Bo second inscribed circle Di first basic circle Do second basic Yen S cell

Claims (4)

n枚(nは自然数)の外歯が形成されたインナーロータと、前記外歯と噛み合う(n+1)枚の内歯が形成されたアウターロータとからなり、
前記両ロータが噛み合って回転するときにこれら両ロータの歯面間に形成されるセルの容積変化により流体を吸入吐出することによって流体を搬送する内接型ギヤポンプロータであって、
前記インナーロータの外歯は、歯先部の歯形が、第1の基礎円に外接して滑りなく転がる外転円によって創成される外転サイクロイド曲線を基にした形状とされるとともに、歯溝部の歯形が、前記第1の基礎円に内接して滑りなく転がる内転円によって創成される内転サイクロイド曲線を基にした形状とされ、
前記アウターロータの内歯は、歯先部の歯形が、第2の基礎円に内接して滑りなく転がる内転円によって創成される内転サイクロイド曲線を基にした形状とされるとともに、歯溝部の歯形が、前記第2の基礎円に外接して滑りなく転がる外転円によって創成される外転サイクロイド曲線を基にした形状とされ、
前記アウターロータの内歯の少なくとも回転方向後側には、前記サイクロイド曲線を基準として、当該内歯を形成する肉部を欠落させた欠落修正部が、次式、
0.1≦b/(a+b)≦0.5
および
−0.2≦c/d≦0.2
ただし、
a:内歯の歯先部側における欠落修正部の端部と、第2の基礎円との法線方向の距離
b:内歯の歯先部側における欠落修正部の端部と、内歯の歯先頂部との法線方向の距離
c:内歯の歯溝部側における欠落修正部の端部と、第2の基礎円との法線方向の距離
d:第2の基礎円と、内歯の歯溝底部との法線方向の距離
を満たす部分に形成されていることを特徴とする内接型ギヤポンプロータ。
an inner rotor formed with n (n is a natural number) external teeth and an outer rotor formed with (n + 1) internal teeth meshing with the external teeth,
An internal gear pump rotor that conveys fluid by sucking and discharging fluid by a volume change of a cell formed between tooth surfaces of both rotors when the rotors are engaged with each other,
The external teeth of the inner rotor are shaped based on an abduction cycloid curve created by an abduction circle in which the tooth profile of the tooth tip part circumscribes the first basic circle and rolls without slipping, and the tooth gap part Is a shape based on an inversion cycloid curve created by an inversion circle inscribed in the first basic circle and rolling without slipping,
The inner teeth of the outer rotor are shaped based on an inversion cycloid curve created by an inversion circle in which the tooth profile of the tooth tip portion is inscribed in the second basic circle and rolls without slipping, and the tooth gap portion Is a shape based on an abduction cycloid curve created by an abduction circle that circumscribes the second basic circle and rolls without slipping,
At least on the rear side in the rotational direction of the inner teeth of the outer rotor, the missing correction part that has lost the meat part forming the inner teeth on the basis of the cycloid curve has the following formula:
0.1 ≦ b / (a + b) ≦ 0.5
And −0.2 ≦ c / d ≦ 0.2
However,
a: Distance in the normal direction between the end of the missing tooth correction portion on the tooth tip side of the internal tooth and the second basic circle b: The end of the missing correction portion on the tooth tip side of the internal tooth, and the internal tooth Distance c in the normal direction to the top of the tooth tip of the tooth d: distance in the normal direction between the end of the missing correction portion on the tooth gap side of the internal tooth and the second basic circle d: the second basic circle An inscribed gear pump rotor, characterized in that it is formed in a portion satisfying a distance in a normal direction from a tooth bottom portion of a tooth.
請求項1記載の内接型ギヤポンプロータにおいて、
前記インナーロータの外歯の少なくとも回転方向前側には、前記サイクロイド曲線を基準として、当該外歯を形成する肉部を外方へ膨出させた膨出修正部が、前記外歯と前記アウターロータの内歯とが噛み合って、前記セルの容積が最小となるときに、前記欠落修正部の表面形状に沿った表面形状とされて形成されていることを特徴とする内接型ギヤポンプロータ。
The inscribed gear pump rotor according to claim 1,
At least on the front side in the rotational direction of the outer teeth of the inner rotor, a bulge correcting portion that bulges a meat portion forming the outer teeth outward with respect to the cycloid curve is provided between the outer teeth and the outer rotor. The internal gear pump rotor is formed so as to have a surface shape that follows the surface shape of the missing correction portion when the inner teeth of the cell mesh with each other and the volume of the cell is minimized.
請求項1または2に記載の内接型ギヤポンプロータにおいて、
前記インナーロータおよび前記アウターロータのうち少なくとも一方は、粘弾性特性を有する合成樹脂からなることを特徴とする内接型ギヤポンプロータ。
The inscribed gear pump rotor according to claim 1 or 2,
At least one of the inner rotor and the outer rotor is made of a synthetic resin having a viscoelastic property.
請求項1から3のいずれかに記載の内接型ギヤポンプロータと、
流体が吸入される吸入ポートおよび流体が吐出される吐出ポートが形成されたケーシングと、
前記インナーロータを回転駆動する直流モータとを備え、
前記両ロータの歯面間に形成されるセルの容積変化により、内燃機関などに使用される燃料を吸入吐出することによって該燃料を搬送する構成とされたことを特徴とする内接型ギヤポンプ。
An inscribed gear pump rotor according to any one of claims 1 to 3,
A casing formed with a suction port for sucking fluid and a discharge port for discharging fluid;
A DC motor that rotationally drives the inner rotor,
An internal gear pump characterized in that a fuel used for an internal combustion engine or the like is sucked and discharged by a change in volume of a cell formed between the tooth surfaces of the rotors to convey the fuel.
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