JP2011052654A - Internal gear pump - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、製造コストを高めずに吐出脈動の低減やキャビテーション特性の向上を図った内接歯車ポンプに関する。 The present invention relates to an internal gear pump that reduces discharge pulsation and improves cavitation characteristics without increasing manufacturing costs.
内接歯車ポンプは、車のエンジンや自動変速機(AT)用のオイルポンプなどとして多用されている。その内接歯車ポンプの従来例として、歯数がNのインナーロータと(N+1)のアウターロータを偏心配置にして組み合わせたものがある。このタイプのポンプは、ポンプロータを構成するインナーロータとアウターロータ間にロータ回転によって容積が増減するポンプ室(ポンピングチャンバ)が作り出され、そのポンプ室がポンプケースに形成された吸入ポートと吐出ポートに交互に開口して流体の吸入、吐出がなされる。その種の内接歯車ポンプが下記特許文献1などに開示されている。
Internal gear pumps are widely used as oil pumps for car engines and automatic transmissions (AT). As a conventional example of the internal gear pump, there is one in which an inner rotor having N teeth and an outer rotor having (N + 1) teeth are arranged in an eccentric arrangement. In this type of pump, a pump chamber (pumping chamber) whose volume is increased or decreased by rotation of the rotor is created between the inner rotor and outer rotor constituting the pump rotor, and the pump chamber is formed in a pump case and a suction port and a discharge port. The air is alternately opened and the fluid is sucked and discharged. Such an internal gear pump is disclosed in
その特許文献1が開示している内接歯車ポンプは、吐出ポートの始端からロータ回転方向と反対方向に延び出すノッチ(溝)をポンプケースに設け、吐出ポートの圧力をそのノッチ経由で吸入ポートから切り離されたポンプ室に導入するようにしており、そのことでポンプ室が吐出ポートに開口したときのポンプ室の圧力の急激な変化を緩和して吐出脈動の低減やキャビテーション特性の向上を図っている。
これと類似の内接歯車ポンプは、下記特許文献2にも開示されている。
The internal gear pump disclosed in
A similar internal gear pump is also disclosed in
特許文献1に開示されたポンプは、吐出ポート始端位置の不可避の加工誤差(取り代のばらつき)によって前記ノッチの起点位置(吐出ポートに繋がる始端位置)がばらつく。そのノッチを延びだし方向前方に向って次第に浅くしているものについては、起点位置がばらつくことでノッチ深さもばらつき、このことが原因でポンプ性能にばらつきが発生する。
In the pump disclosed in
また、同文献のポンプは、ノッチ加工を必要とするので、生産性に影響し、コストが高くつく。特許文献2のポンプも同様である。
Further, the pump of the same document requires notching, which affects productivity and is expensive. The same applies to the pump of
この発明は、生産性の向上やコスト低減のために、インナーロータとアウターロータの歯数差が1つのポンプロータを採用した内接歯車ポンプを改善の対象にし、ポンプ室への事前の吐出ポート圧導入による吐出脈動の低減やキャビテーション特性の向上を、ノッチを設けずに実現することを課題としている。 In order to improve productivity and reduce costs, the present invention aims to improve an internal gear pump adopting a pump rotor in which the difference in the number of teeth between the inner rotor and the outer rotor is one, and a pre-discharge port to the pump chamber It is an object to reduce discharge pulsation and improve cavitation characteristics by introducing pressure without providing a notch.
上記の課題を解決するため、この発明においては、歯数がNのインナーロータと歯数が(N+1)のアウターロータを偏心配置にして組み合わせたポンプロータを、吸入ポートと吐出ポートを有するポンプケースに収納した内接歯車ポンプにおいて、
吐出ポートの始端を、ポンプ室閉じ込み位置からロータ回転方向に進角してその吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランス(インナーロータとアウターロータの歯間最小隙間)が0.3〜0.7mmである位置に設定した。
In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, a pump case having a suction port and a discharge port, a pump rotor in which an inner rotor with N teeth and an outer rotor with (N + 1) teeth are combined in an eccentric arrangement is provided. In the internal gear pump housed in
The starting end of the discharge port is advanced in the rotor rotation direction from the pump chamber closed position, and the tip clearance (minimum gap between teeth of the inner rotor and outer rotor) of the discharge port side closed portion is 0.3 to 0.7 mm. Was set to a position.
吸入ポートから切り離されたポンプ室の吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランスは、インナーロータの歯のロータ回転方向後方側でアウターロータの歯との間に生じる。そのチップクリアランスは、通常、ポンプ室が吸入ポートから切り離された位置で最小になり、その後、ロータが所定量回転するまでは徐々に大きくなる。 The tip clearance at the discharge port side confined portion of the pump chamber separated from the suction port occurs between the teeth of the inner rotor and the teeth of the outer rotor on the rear side in the rotor rotation direction. The tip clearance is normally minimized at the position where the pump chamber is disconnected from the suction port, and thereafter gradually increases until the rotor rotates a predetermined amount.
この発明は、吸入ポートから切り離されたポンプ室の吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランスが、0.3mmを超えるように歯形設計がなされているポンプを適用対象にする。そのチップクリアランスは、歯形を補正して意図的に0.3mm以上に拡大させたものであってもよい。 The present invention is applied to a pump whose tooth profile is designed such that the tip clearance of the discharge port side confinement portion of the pump chamber separated from the suction port exceeds 0.3 mm. The tip clearance may be intentionally expanded to 0.3 mm or more by correcting the tooth profile.
この発明のポンプは、吐出ポートの始端を、ポンプ室が吸入ポートから切り離された位置での吐出ポート側閉じ込み点からロータ回転方向前方に進角して吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランスが0.3〜0.7mmに拡がる位置に設定しており、吸入ポートから切り離されたポンプ室への吐出ポート圧力の導入を、ノッチを設けずに行って吐出脈動の低減やキャビテーション特性の向上を図ることができる。 In the pump of the present invention, the leading end of the discharge port is advanced forward from the discharge port side closing point at the position where the pump chamber is separated from the suction port, and the tip clearance of the discharge port side closing portion is increased. It is set to a position that extends from 0.3 to 0.7 mm, and the discharge port pressure is introduced into the pump chamber separated from the suction port without providing a notch to reduce discharge pulsation and improve cavitation characteristics. Can be planned.
吐出ポートの圧力が、吐出ポートに先行して開口したポンプ室からそのポンプ室のロータ回転方向後方のチップクリアランス(=後続のポンプ室の吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランス)を介して後続のポンプ室に導入される。これによって吸入ポートから切り離された後続のポンプ室が昇圧され、その状態で後続のポンプ室が吐出ポートに開口する。 The pressure of the discharge port continues from the pump chamber opened ahead of the discharge port through the tip clearance behind the pump chamber in the rotor rotation direction (= tip clearance at the discharge port side confinement portion of the subsequent pump chamber). Introduced into the pump room. As a result, the subsequent pump chamber separated from the suction port is pressurized, and the subsequent pump chamber opens to the discharge port in this state.
このように、圧力導入用のノッチを設ける場合と同じ状況がノッチ無しで作り出され、従って、ノッチの設置に起因したポンプ性能のばらつきとコスト上昇の問題が併せて解決され、性能の安定したポンプを安価に提供することが可能になる。 In this way, the same situation as when a notch for pressure introduction is provided can be created without a notch. Therefore, the pump performance variation and cost increase due to the installation of the notch are solved together, and the pump has a stable performance. Can be provided at low cost.
なお、吸入ポートから切り離されたポンプ室に吐出ポートの圧力を事前に導入することでポンプ室が吐出ポートに開口したときの急激な内圧変化を緩和することができるが、前記チップクリアランスが小さすぎて吐出ポート圧力の導入が十分になされなければ内圧変化の緩和効果が存分に発揮されない。また、そのチップクリアランスが大きすぎると吸入ポートから切り離されたポンプ室への吐出ポート圧力の導入が過剰になり、ポンプ室の急激な内圧変化を抑制する目的が損なわれる。この問題に対応するために、吐出ポートの始端を設定する箇所のチップクリアランスについて上下限を設定する。 It should be noted that a rapid change in internal pressure when the pump chamber opens to the discharge port can be mitigated by introducing the pressure of the discharge port into the pump chamber separated from the suction port in advance, but the tip clearance is too small. If the discharge port pressure is not sufficiently introduced, the effect of mitigating the change in internal pressure is not fully exhibited. Further, if the tip clearance is too large, the introduction of the discharge port pressure into the pump chamber separated from the suction port becomes excessive, and the purpose of suppressing a rapid change in internal pressure of the pump chamber is lost. In order to deal with this problem, upper and lower limits are set for the tip clearance at the location where the starting end of the discharge port is set.
吐出ポートの始端を、吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランスが0.3〜0.7mmである上記の位置に配置することで、吐出ポートの圧力を吸入ポートから切り離されたポンプ室に過不足なく導入して上記の不具合を回避することができる。 By arranging the start end of the discharge port at the above position where the tip clearance of the discharge port side confining part is 0.3 to 0.7 mm, the pressure of the discharge port is excessive or insufficient in the pump chamber separated from the suction port It is possible to avoid the above problems by introducing it without any problems.
また、吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランスは、通常、ポンプ室が吸入ポートから切り離された位置で最小になり、そこからロータが所定量回転するまでは徐々に大きくなるように設定される。そのような設計がなされたものは、吸入ポートから切り離されたポンプ室が吐出ポートに達するまでの間の容積縮小によるポンプ室の内圧上昇も起こるので、ポンプ室が吐出ポートに開口したときの圧力の急変の防止がより効果的になされる。 Further, the tip clearance of the discharge port side confining portion is normally set to be minimum at a position where the pump chamber is separated from the suction port and gradually increased until the rotor rotates by a predetermined amount. In the case of such a design, since the internal pressure of the pump chamber increases due to the volume reduction until the pump chamber separated from the suction port reaches the discharge port, the pressure when the pump chamber opens to the discharge port. The prevention of sudden changes is made more effective.
以下、添付図面の図1〜図5に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。図1に示す内接歯車ポンプ1は、インナーロータ2とアウターロータ3を偏心配置にして組み合わせたポンプロータ4を採用し、そのポンプロータ4を、ポンプケース5に形成されたロータ室6に収納して構成されている。ポンプケース5には、ロータ室6を覆うカバー(図示せず)が含まれる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. An
ポンプケース5に設けられたロータ室6の側面には、吸入ポート7と吐出ポート8が形成されている。インナーロータ2とアウターロータ3間には、ポンプ室9が形成され、このポンプ室9がロータ回転に伴って吸入ポート7と吐出ポート8に交互に開口し、吸入行程でのロータ回転によるポンプ室9の容積増加によりオイルなどの流体が吸入ポート7からポンプ室9に吸入される。
A
また、吐出行程では、ロータ回転に伴ってポンプ室9の容積が減少し、ポンプ室9内の流体が吐出ポート8に送り出される。10は、インナーロータ2に形成した軸穴であり、この軸穴10にインナーロータ2を回転させる駆動軸(図示せず)が通される。
Further, in the discharge stroke, the volume of the
ポンプロータ4は、アウターロータ3の歯数がインナーロータ2の歯数よりも1つ多いものを用いる。歯形は特に問わないが、吐出行程に移ったポンプ室9を吐出ポート8に開口させようとする位置でインナーロータ2とアウターロータ3の歯間に形成されるチップクリアランスgが0.3mm以上確保される必要があるので、トロコイド曲線やサイクロイド曲線の歯形を採用したポンプよりも、サイクロイド曲線とインボリュート曲線を併用した歯形を有する前掲の特許文献1のポンプや、特殊形状の歯形(その歯形の創成方法は後に説明する)を採用したポンプが好ましい。それらのポンプは、歯形設計に自由度があり、吸入ポートから切り離されたポンプ室が吐出ポートに到達する位置での吐出ポート側チップクリアランスを0.3mm以上確保することができる。
The
吸入ポート7の終端は、基本設計位置(容積が最大となったポンプ室を閉じ込める位置)に配置してもよいし、前掲の特許文献1が提案しているように、基本設計位置よりもロータの回転方向前方に配置してもよい。
The terminal end of the
吐出ポート8の始端8sは、吸入ポート7から切り離された容積最大のポンプ室9を吐出ポート側で閉じ込める位置(図2のQ点。ここを進角設定の起点とする)からロータ回転方向前方に進角して同ポンプ室9の吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランスg(図3参照)が0.3〜0.7mmに拡がる位置に設定される。
The starting
これにより、吸入ポート7から切り離されたポンプ室9が吐出ポート8に開口する前に、先行したポンプ室9に導入されている吐出ポート圧力が吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランスgを介して後続のポンプ室9に導入され、そのために、後続のポンプ室9の圧力が高まり、その後続のポンプ室9が吐出ポート8に開口するときのポンプ室圧力と吐出ポート圧力の差が小さくなってポンプ室圧力の急変を効果的に抑制することができる。
As a result, before the
特殊形状の歯形は、インナーロータ2の歯形の歯先曲線、歯底曲線のいずれか一方又は双方が、図4(a)、(b)に示す方法で創成される。この方法での歯先曲線や歯底曲線は、インナーロータ中心OIと同心の直径Adの基準円A上の基準点Jと重なる点jを外周に有する直径Bd,Cdの創成円B,Cが、下記の条件を満たして移動したときに前記点jが描く軌跡曲線によって構成される。
−創成円B,Cの移動条件−
・創成円B,Cは、前記点jが前記基準円A上の基準点Jに重なる位置(移動始点Spa,Spb)から移動を開始し、インナーロータ中心OIから創成円中心までの距離を変化させながら、前記点jが歯先頂点TT又は歯底頂点TBに位置する移動終点Lpa,Lpbへ移動し、その間に創成円中心が基準円Aの径方向に距離R移動し、かつ、歯先、歯底の創成円B,Cがその円の移動方向と同方向に一定角速度で角度θ自転する。
As for the tooth profile of the special shape, either or both of the tooth tip curve and the tooth bottom curve of the tooth profile of the
-Movement conditions for creation circles B and C-
· Creation circle B, C, the point j overlaps the reference point J on the reference circle A position (movement start point Spa, Spb) starts to move from the distance to the creation circle center from the inner rotor center O I while changing the point j Gaha destination vertex T T or moving end point Lpa located tooth bottom vertex T B, moved to Lpb, and the distance R moved in the radial direction of the creation circle center reference circle a in the meantime, and The creation circles B and C of the tooth tip and the root rotate in the same direction as the movement direction of the circle at an angle θ at a constant angular velocity.
この方法でのインナーロータ2の歯形創成は、歯先創成円Bが、移動始点Spaから直線L2側に向って一定の角速度で回転しながら移動終点Lpaまで角度θTの範囲で移動し、この間に基準円Aの径方向に距離R移動する。その歯先創成円Bが、移動始点Spaから移動終点Lpaに至る間に角度θ自転し、創成円上の点jが角度θ変位して歯先頂点TTに到達する。この間の前記点jの軌跡によってインナーロータの歯先の歯形の半分が描かれる。
In this method, the tooth profile creation of the
この際の、歯先創成円Bの自転の方向と、角度θTの範囲での移動方向は同一である。つまり、自転の方向が右回転であれば、歯先創成円Bの移動の方向も右回りである。 At this time, the direction of rotation of the addendum creation circle B, the moving direction in the range of the angle theta T are the same. That is, if the direction of rotation is clockwise, the direction of movement of the tooth creation circle B is also clockwise.
このようにして描いた歯形曲線を直線L2に対して反転する(直線L2を中心にして対称形状にする)ことにより、インナーロータ2の歯先曲線が出来上がる。
The tooth profile curve of the
歯底曲線も同様にして描くことができる。直径φCdの歯底創成円Cを歯先創成円Bが回転する方向とは逆方向に一定角速度で回転させながら移動始点Spbから移動終点Lpbに向けて角度θBの範囲で移動させると、歯底創成円Cの円周の一点jが基準円A上の基準点Jに重なる位置から直線L3上に設定された歯底頂点TBに到達するまでの軌跡によってインナーロータの歯底の歯形の半分が描かれる。 The root curve can be similarly drawn. When the tooth creation circle C having the diameter φCd is moved in the range of the angle θ B from the movement start point Spb to the movement end point Lpb while rotating at a constant angular velocity in the direction opposite to the direction in which the tooth tip creation circle B rotates, tooth profile of the dedendum of the inner rotor by the trace to a point j of the circumference of the bottom creating circle C has reached the tooth bottom vertex T B from the position overlapping the reference point J is set on a straight line L 3 on the reference circle a Half of is drawn.
この方法での創成円B,Cは、それぞれの直径を一定に保って移動始点から移動終点へ移動する円と、一定回転角当たりに直径を一定量縮めながら移動始点から移動終点へ移動する円(好ましくは移動終点での直径が移動始点での直径の0.2倍未満にならない円)のどちらかである。 The created circles B and C by this method are a circle that moves from the movement start point to the movement end point while keeping the diameter constant, and a circle that moves from the movement start point to the movement end point while reducing the diameter by a certain amount per rotation angle. (Preferably a circle whose diameter at the movement end point does not become less than 0.2 times the diameter at the movement start point).
創成円B,Cを移動させる曲線の軌道AC1,AC2は、インナーロータ中心OIから創成円中心までの距離の変化率ΔRが移動終点Lpa,Lpbにおいて0になるものが好ましい。その曲線の軌道AC1,AC2が、正弦曲線を用いてインナーロータ中心OIからの距離の変化率ΔRについて下式を満たす軌道であるのも好ましい。
ΔR=R×sin(π/2×m/s)
ここにおいて、s:ステップ数、m=0→s
この軌道AC1,AC2は、余弦曲線、高次曲線、円弧曲線、楕円曲線、もしくはこれらの曲線と一定の傾きをもつ直線とを合成した曲線を用いて創成される曲線でもよい。
The trajectories AC 1 and AC 2 of the curves for moving the creation circles B and C are preferably such that the change rate ΔR of the distance from the inner rotor center O I to the creation circle center becomes 0 at the movement end points Lpa and Lpb. It is also preferable that the trajectories AC 1 and AC 2 of the curves satisfy the following expression with respect to the rate of change ΔR of the distance from the inner rotor center O I using a sine curve.
ΔR = R × sin (π / 2 × m / s)
Where s: number of steps, m = 0 → s
The orbits AC 1 and AC 2 may be a cosine curve, a higher order curve, an arc curve, an elliptic curve, or a curve created by combining these curves and a straight line having a certain slope.
歯先頂点TTと歯底頂点TBは、前記基準円A上の基準点Jとインナーロータ中心OIとを結ぶ直線をL1として、その直線L1から角度θT回転した位置の直線L2上及び直線L1から角度θB回転した位置の直線L3上にそれぞれ設定される。また、直線L1と直線L2間の角度θT及び直線L1と直線L3間の角度θBは、歯数と歯先部、歯底部の設置領域の比率などを考慮して設定される。 Addendum vertex T T and the tooth bottom vertex T B is a straight line connecting the reference point J the inner rotor center O I on the reference circle A as L 1, straight position rotated angle theta T from the straight line L 1 They are set on L 2 and on a straight line L 3 at a position rotated by an angle θ B from the straight line L 1 . In addition, the angle θ T between the straight line L 1 and the straight line L 2 and the angle θ B between the straight line L 1 and the straight line L 3 are set in consideration of the number of teeth, the tip portion, the ratio of the installation region of the bottom portion, and the like. The
歯先創成円Bと歯底創成円Cの中心の移動始点Spa,Spbは、直線L1上にあり、また、これ等の円の中心の移動終点Lpa,Lpbは、直線L2,L3上にある。 Addendum Creation circle B and dedendum creating circle C centered moving start point Spa of, Spb is located on the straight line L 1, This also like a circle in the center of the moving end point Lpa, Lpb linearly L 2, L 3 It's above.
図4の方法で創成された曲線を歯先に適用したインナーロータ2の歯底形状は、歯底創成円Cを用いて歯先と同様の方法で創成してもよいし、既知のトロコイド曲線を用いて創成される歯形やサイクロイド曲線の歯形を採用してもよい。同様に、図4の方法で創成された歯形曲線を歯底に適用したインナーロータ2の歯先形状は、トロコイド曲線を用いて創成される歯形やサイクロイド曲線の歯形を採用してもよい。
The root shape of the
アウターロータ3は、図5に示すように、インナーロータ2の中心OIをアウターロータ3の中心OO周りに直径(2e+t)の円Sを描いて公転させ、インナーロータ中心OIがその円Sを1周公転する間にインナーロータ2を1/N回自転させ、こうして作られるインナーロータの歯形曲線群の包絡線で歯形を形成したものになっている。
ここに、e:インナーロータの中心とアウターロータの中心の偏心量
t:アウターロータとそれに押し付けたインナーロータの歯間最大隙間
N:インナーロータの歯数
The
Where, e: the amount of eccentricity between the center of the inner rotor and the center of the outer rotor
t: Maximum gap between teeth of outer rotor and inner rotor pressed against it
N: Number of teeth of inner rotor
このようにして歯形を創成したポンプロータは、インナーロータ2とアウターロータ3の歯形設定に自由度があり、吸入ポート7から切り離されたポンプ室9の吐出ポート8側の閉じ込み部のチップクリアランスgを0.3mm以上確保することができる。
The pump rotor that created the tooth profile in this way has a degree of freedom in setting the tooth profile of the
下記の歯形のポンプロータを有する内接歯車ポンプ(発明品)を試作した。その試作ポンプの諸元を以下に示す。
・インナーロータ歯数N:10
・アウターロータ大径(歯底円径):φ51.94mm
・アウターロータ小径(歯底円径):φ38.34mm
・インナーロータ大径(歯先円径):φ45.08mm
・インナーロータ小径(歯先円径):φ31.48mm
・偏心量e:3.4mm
・基準円の直径:φ36.00mm
・歯先創成円の直径:φ1.98mm
・歯底創成円の直径:φ1.62mm
・ロータ厚み10mm当たりの理論吐出量:8.52cc/rev/cm
・吐出ポート始端:吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランスgが0.5mmになる位置まで基本設計位置から進角した位置に設定。
An internal gear pump (invention) having a pump rotor with the following tooth profile was prototyped. The specifications of the prototype pump are shown below.
・ Number of inner rotor teeth N: 10
・ Outer rotor large diameter (bottom circle diameter): φ51.94mm
・ Outer rotor small diameter (bottom circle diameter): φ38.34mm
・ Inner rotor large diameter (tooth diameter): φ45.08mm
・ Inner rotor small diameter (tooth diameter): φ31.48mm
・ Eccentricity e: 3.4 mm
・ Diameter of reference circle: φ36.00mm
・ Diameter of tooth creation circle: φ1.98mm
-Diameter of root creation circle: φ1.62mm
-Theoretical discharge amount per 10 mm of rotor thickness: 8.52 cc / rev / cm
-Discharge port start end: Set to a position advanced from the basic design position to a position where the tip clearance g of the confined portion on the discharge port side is 0.5 mm.
上記諸元のポンプと、吐出ポート始端を基本設計位置においた進角設定無しの同一仕様の比較ポンプを用いて性能評価試験を行なった。 A performance evaluation test was conducted using the pump of the above specifications and a comparative pump of the same specification with the discharge port starting end at the basic design position and no advance angle setting.
その結果、比較品の吐出脈動幅が586kPaであったのに対し、吐出ポート側チップクリアランスが0.5mmになる位置に吐出ポートの始端を進角設定した発明品の吐出脈動幅は269kPaであり、ノッチ無しでの吐出脈動の低減効果を確認できた。
なお、この試験での吐出脈動幅は、吐出圧力:2.5MPa、回転数:5000rpm、油種:ATF、油温:80℃の条件でポンプを運転し、このときの最大圧力と最小圧力の差(脈動幅)を求めた。
As a result, while the discharge pulsation width of the comparative product was 586 kPa, the discharge pulsation width of the invention product in which the start end of the discharge port was set to the position where the discharge port side chip clearance was 0.5 mm was 269 kPa. In addition, the effect of reducing the discharge pulsation without the notch was confirmed.
Note that the discharge pulsation width in this test is that the discharge pressure is 2.5 MPa, the rotation speed is 5000 rpm, the oil type is ATF, and the oil temperature is 80 ° C., and the maximum pressure and the minimum pressure at this time are The difference (pulsation width) was determined.
1 内接歯車ポンプ
2 インナーロータ
3 アウターロータ
4 ポンプロータ
5 ポンプケース
6 ロータ室
7 吸入ポート
8 吐出ポート
8s 吐出ポートの始端
9 ポンプ室
10 軸穴
g チップクリアランス
Q 容積最大のポンプ室を吐出ポート側で閉じ込める位置
A 基準円
Ad 基準円Aの直径
B 歯先創成円
φBd 歯先創成円Bの直径
Spa 歯先創成円Bの移動始点
Lpa 歯先創成円Bの移動終点
C 歯底創成円
φCd 歯底創成円Cの直径
Spb 歯底創成円Cの移動始点
Lpb 歯底創成円Cの移動終点
AC1 歯先創成円Bの中心が移動する曲線の軌道
AC2 歯底創成円Cの中心が移動する曲線の軌道
J 基準円A上の基準点
j 創成円上の1点
TT インナーロータの歯先頂点
TB インナーロータの歯底頂点
L1 インナーロータ中心OIと基準点Jとを結ぶ直線
L2 インナーロータ中心OIと歯先頂点TTを結ぶ直線
L3 インナーロータ中心OIと歯底頂点TBを結ぶ直線
θT 直線L1から直線L2までの回転角(∠SpaOITT)
θB 直線L1から直線L3までの回転角(∠SpbOITB)
R 創成円の径方向移動距離
ΔR 距離Rの変化率
pa 創成円中心
e インナーロータ中心とアウターロータ中心の偏心量
t チップクリアランス
N インナーロータの歯数
OI インナーロータ中心
OO アウターロータ中心
S 2e+tの直径を持つ円
DESCRIPTION OF
θ B Rotation angle from straight line L 1 to straight line L 3 (∠SpbO I T B )
The number of teeth O I inner rotor center of the eccentric amount t tip clearance N inner rotor in the radial direction moving distance ΔR range rate pa creation circle R around e the inner rotor center and the outer rotor center of R creation circle O O outer
Claims (2)
吐出ポートの始端(8s)を、吸入ポート(7)から切り離されたポンプ室(9)の吐出ポート側閉じ込み部のチップクリアランス(g)が0.3〜0.7mmである位置に設定したことを特徴とする内接歯車ポンプ。 A pump in which an inner rotor (2) with N teeth and an outer rotor (3) with (N + 1) teeth are arranged eccentrically to create a pump chamber (9) between which the volume increases and decreases as the rotor rotates. In the internal gear pump configured by housing the rotor (4) in a pump case (5) having a suction port (7) and a discharge port (8),
The start end (8s) of the discharge port was set to a position where the tip clearance (g) of the discharge port side confinement part of the pump chamber (9) separated from the suction port (7) was 0.3 to 0.7 mm. An internal gear pump characterized by that.
歯先曲線と歯底曲線の少なくとも一方が、インナーロータ中心(OI)と同心の直径(Ad)の基準円(A)上の基準点(J)と重なる点(j)を外周に有する直径(Bd,Cd)の創成円(B,C)が、下記の条件を満たして移動したときに前記点(j)が描く軌跡曲線によって構成されたインナーロータ(2)と、このインナーロータ(2)の中心(OI)をアウターロータ(3)の中心(OO)周りに直径(2e+t)の円(S)を描いて公転させ、インナーロータ中心(OI)がその円(S)を1周公転する間にインナーロータ(2)を1/N回自転させ、こうして作られるインナーロータの歯形曲線群の包絡線で歯形を形成したアウターロータ(3)を組み合わせたものを用いた請求項1に記載の内接歯車ポンプ。
記
−創成円B,Cの移動条件−
・創成円B,Cは、前記点jが前記基準円A上の基準点Jに重なる位置(移動始点Spa,Spb)から移動を開始し、インナーロータ中心OIから創成円中心までの距離を変化させながら、前記点jが歯先頂点TT又は歯底頂点TBに位置する移動終点Lpa,Lpbへ移動し、その間に創成円中心が基準円Aの径方向に距離R移動し、かつ、創成円B,Cがその円の移動方向と同方向に一定角速度で角度θ自転する。
As the pump rotor (4),
The diameter at which at least one of the tooth tip curve and the tooth bottom curve overlaps with the reference point (J) on the reference circle (A) of the diameter (Ad) concentric with the inner rotor center (O I ) on the outer periphery An inner rotor (2) formed by a locus curve drawn by the point (j) when the creation circle (B, C) of (Bd, Cd) moves satisfying the following conditions, and the inner rotor (2 The center (O I ) of the outer rotor (3) is revolved by drawing a circle (S) with a diameter (2e + t) around the center (O O ) of the outer rotor (3), and the inner rotor center (O I ) The inner rotor (2) is rotated 1 / N times during one revolution, and the outer rotor (3) having a tooth profile formed by an envelope of the tooth profile curve group of the inner rotor thus formed is used. The internal gear pump according to claim 1.
-Movement conditions for creation circles B and C-
· Creation circle B, C, the point j overlaps the reference point J on the reference circle A position (movement start point Spa, Spb) starts to move from the distance to the creation circle center from the inner rotor center O I while changing the point j Gaha destination vertex T T or moving end point Lpa located tooth bottom vertex T B, moved to Lpb, and the distance R moved in the radial direction of the creation circle center reference circle a in the meantime, and The creation circles B and C rotate at an angle θ at a constant angular velocity in the same direction as the movement direction of the circles.
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