JP2013024192A - ギアポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】互いに噛み合った状態でケーシングに収納される駆動ロータ7及び従動ロータ9を備え、両ロータ7、9には、駆動ロータ7の歯7bが従動ロータ9の歯9bと互いに離間した二位置エ、オで接触する初期噛合姿勢と、この初期噛合姿勢から回転した姿勢であって、二位置エ、オが回転に伴って移動した二位置カ、キに加えて、それらよりも回転方向上流側の一位置クで更に駆動ロータ7の歯7bが従動ロータ9の歯9bと接触する三点噛合姿勢とがあり、三点噛合姿勢において、回転方向下流側の二位置カ、キ間である下流側空間Bの圧力が回転方向上流側の二位置キ、ク間である上流側空間Aの圧力よりも高いものであり、かつ、回転方向下流側の二位置カ、キを結ぶ線分の垂直二等分線が、従動ロータ9に回転方向のモーメントを生じさせるように、従動ロータ9の軸心9cからずれている。
【選択図】図3
Description
位置アで接触する姿勢(両歯7b、9bの間に閉じた空間が形成されていない)
いに離間した二位置エ、オで接触する姿勢(初期噛合姿勢)
置エ、オが回転に伴って移動した二位置カ、キに加えて、それら移動後の二位置カ、キよりも回転方向上流側の一位置クで更に駆動ロータ7の歯7bが従動ロータ9の歯9bと接触する姿勢(三点噛合姿勢)
Tm=L×Km×Z×(Pd−Ps) ・・・(式1)
但し、L:接触位置カと接触位置キを結ぶ線分長さ
Km:上記2位置カとキを結ぶ線分の垂直二等分線と駆動ロータ7の軸心7cとの距離
Z:駆動ロータ7の軸方向の長さ
Pd:下流側空間Bの圧力
Ps:上流側空間Aの圧力
同じ状態において、従動ロータ9に作用するトルクTfは、前述したように従動ロータ9の回転方向と同じ方向に作用して回転を助けるため、下記2式のように負の値で表される。
Tf=−L×Kf×Z×(Pd−Ps) ・・・(式2)
但し、Kf:上記2位置カとキを結ぶ線分の垂直二等分線と従動ロータ9の軸心9cとの距離
図6は、横軸にロータ回転角(deg)を、縦軸にトルクをとって、駆動ロータのトルク(実線)と従動ロータのトルク(破線)との一例を示すグラフである。
第1溝を形成してもよい。この場合、第2溝は第1溝に対応するケーシングの位置に設けられる。
3 ケーシング
7 駆動ロータ
9 従動ロータ
7b、9b 歯
7c、9c 軸心
11 第1溝
13 第2溝
15 吸込室
17 吐出室
B 下流側空間
A 上流側空間
Claims (6)
- 互いに噛み合った状態でケーシングに収納される駆動ロータ及び従動ロータを備えたギアポンプであって、
前記駆動ロータ及び前記従動ロータには、前記駆動ロータの歯が前記従動ロータの歯と互いに離間した二位置で接触する初期噛合姿勢と、この初期噛合姿勢から回転した姿勢であって、前記二位置が回転に伴って移動した二位置に加えて、それら移動後の二位置よりも回転方向上流側の一位置で更に前記駆動ロータの歯が前記従動ロータの歯と接触する三点噛合姿勢とがあり、
前記三点噛合姿勢において、回転方向下流側の二位置間である下流側空間の圧力が回転方向上流側の二位置間である上流側空間の圧力よりも高いものであり、かつ、前記回転方向下流側の二位置を結ぶ線分の垂直二等分線が、前記従動ロータに回転方向のモーメントを生じさせるように、前記従動ロータの軸心からずれているギアポンプ。 - 請求項1に記載のギアポンプにおいて、
前記上流側空間は、前記初期噛合姿勢から前記三点噛合姿勢へ変化する際に、容積が零から形成されたものであることを特徴とするギアポンプ。 - 請求項1または2に記載のギアポンプにおいて、
前記ケーシング内には、作動流体の吐出室が設けられ、
上記駆動ロータおよび上記従動ロータの少なくとも一方のロータ端面には上記下流側空間に連通する第1溝が形成され、上記第1溝を有するロータ端面に対向するケーシングの面には、前記三点噛合姿勢のときに上記第1溝と上記吐出室とを連通させる第2溝が形成されていることを特徴とするギアポンプ。 - 請求項1または2に記載のギアポンプにおいて、
前記ケーシング内には、作動流体の吐出室が設けられ、
上記駆動ロータの各歯および従動ロータの各歯がそれぞれのロータ軸心に対して捩れており、その捩れにより上記下流側空間が上記吐出室に繋がる構成になっていることを特徴とするギアポンプ。 - 請求項1または2に記載のギアポンプにおいて、
前記ケーシング内には、作動流体の吐出室が設けられ、
上記駆動ロータおよび上記従動ロータの少なくとも一方のロータ端面には上記下流側空間に連通する第1溝が形成され、上記第1溝を有するロータ端面に対向するケーシングの面には、前記三点噛合姿勢のときに上記第1溝と上記吐出室とを連通させる第2溝が形成され、
かつ、上記駆動ロータの各歯および従動ロータの各歯がそれぞれのロータ軸心に対して捩れており、その捩れにより上記下流側空間が上記吐出室に繋がる構成になっていることを特徴とするギアポンプ。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載のギアポンプにおいて、
上記駆動ロータの歯の形状が、その歯先を挟んで回転方向側歯面(X)と、反回転方向側歯面(Y)とで2つの異なる形状を有し、上記回転方向側歯面(X)を第1関数(H)と定義すると、それに対向する従動ロータの歯面は駆動ロータが反回転方向に回転したときにおける前記第1関数(H)の創成関数である第2関数(h)にて定義され、上記反回転方向側歯面(Y)では、その反回転方向側歯面(Y)における歯先側を第3関数(F)と定義すると、従動ロータの歯面は駆動ロータが反回転方向に回転したときにおける前記第3関数(F)の創成関数である第4関数(f)にて定義されるとともに、その第4関数(f)の歯形領域が従動ロータのピッチ円内の所定の位置までであり、この第4関数(f)に接続される第5関数(g)にて従動ロータの歯先までが定義され、駆動ロータを回転方向に回転した場合における前記第5関数(g)の創成関数である第6関数(G)が前記第3関数(F)にて定義された部分に続く状態で上記反回転方向側歯面(Y)が定義される構成となっていることを特徴とするギアポンプ。
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