JP4675809B2 - Inscribed gear pump rotor and inscribed gear pump - Google Patents

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Description

本発明は、インナーロータとアウターロータとの歯面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 tooth surfaces of 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、例えば下記特許文献1に示されるように、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、外歯と内歯とを噛み合わせた状態でインナーロータを回転させることにより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。
セルは、その回転方向前側と後側それぞれで、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個別に仕切られ、かつ両側面をケーシングによって仕切られている。各セルは、両ロータが回転する過程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増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。
特許第3293507号公報
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, etc.
For example, as shown in Patent Document 1 below, such an internal gear pump has an inner rotor formed with n (n is a natural number) external teeth and (n + 1) internal teeth that mesh with the external teeth. An outer rotor formed with a casing and a casing formed with a suction port for sucking fluid and a discharge port for discharging fluid, and rotating the inner rotor in a state in which the outer teeth and the inner teeth are engaged with each other By rotating the outer rotor, the fluid is sucked and discharged by changing the volume of a plurality of cells formed between the rotors.
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, and both sides are partitioned by the casing. Each cell has a minimum volume in the process of rotating both rotors, and increases the volume to suck fluid when moving along the suction port. Then, after the volume reaches the maximum, when moving along the discharge port, the volume is decreased and the fluid is discharged.
Japanese Patent No. 3293507

ところで、従来の内接型ギヤポンプロータでは、流体に異物が混入している場合に、この異物が、内歯と外歯とが噛み合ってセルの容積が最小となる噛み合い位置で噛み込まれ、このポンプロータの回転駆動を停止させたり、歯面を損傷させたりする等のおそれがあった。   By the way, in the conventional internal gear pump rotor, when foreign matter is mixed in the fluid, the foreign matter is caught at the meshing position where the inner teeth and the outer teeth mesh to minimize the volume of the cell. There was a risk of stopping the rotation of the pump rotor or damaging the tooth surface.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、流体に混入している異物を噛み込むのを抑制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 problems, and an object of the present invention is to provide an inscribed gear pump rotor and an inscribed gear pump that can suppress the biting of foreign matter mixed in a fluid. And

上記の課題を解決するために、本発明の内接型ギヤポンプロータは、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、アウターロータの内歯の歯底の歯形は、この内歯と前記外歯とが噛み合って前記セルの容積が最小となる噛み合い位置において、この歯底と前記外歯の歯先頂部との間の、内接型ギヤポンプロータの径方向における隙間が1.5mm以上3.0mm以下となるような、このアウターロータの軸心を中心とした円弧形状とされ、前記アウターロータの内歯において前記外歯と噛み合う噛み合い部分と前記歯底とは、このアウターロータの径方向に延びる直線部を介して連結されていることを特徴とする。
この発明によれば、アウターロータの内歯の歯底の歯形が、この内歯と前記外歯とが噛み合って前記セルの容積が最小となる噛み合い位置において、この歯底と前記外歯の歯先頂部との間の、内接型ギヤポンプロータの径方向における隙間が1.5mm以上3.0mm以下となるような、このアウターロータの軸心を中心とした円弧形状とされているので、アウターロータに実使用に耐え得る強度を具備させた状態で、前記噛み合い位置において内歯の歯底と外歯の歯先頂部と間の、内接型ギヤポンプロータの径方向における隙間を確保することが可能になり、流体に異物が混入していてもこの異物が前記噛み合い位置で噛み込まれるのを抑制することができる。しかも、このように噛み込まれずにこの隙間内にある異物に対して、両ロータの回転により遠心力が作用することになるので、この異物を内接型ギヤポンプロータ内における1箇所に留めることなくこの隙間内を良好に流動させることが可能になり、その後にセルの容積が増大、減少する過程で外部に放出させることができる。さらに、前記のような作用効果を奏効させるために、インナーロータの外歯の歯丈を従来よりも小さくするのではなく、本発明のように、アウターロータの内歯の歯底を従来よりも深くするので、各セルの液密性を現行同等に維持することも可能になり、流体の搬送効率が低下するのを防ぐことができる。
なお、前記隙間が1.5mmよりも小さくなると、異物の噛み込みを良好に抑えることができず、前記隙間が3.0mmよりも大きくなると、アウターロータの外周部において内歯の歯底と対応する部分の肉厚が小さくなりすぎ、アウターロータに、インナーロータの外歯から受ける回転駆動力に耐え得る強度を具備させることができなくなる。
In order to solve the above-described problems, an internal gear pump rotor according to the present invention includes an inner rotor formed with n (n is a natural number) external teeth and (n + 1) internal teeth that mesh with the external teeth. An inscribed type that comprises a formed outer rotor and conveys the fluid by sucking and discharging the fluid by the volume change of the cell formed between the tooth surfaces of the two rotors when the rotors mesh with each other and rotate. The gear pump rotor has a tooth profile of the root of the inner teeth of the outer rotor at the meshing position where the inner teeth and the outer teeth mesh with each other to minimize the volume of the cell. between Sakiitadaki portion, the gap in the radial direction of the internal-type gear pump rotor such that 1.5mm or 3.0mm or less, is about the axis of the outer rotor was an arc shape, the Autaro The said tooth bottom and meshing portions engaged with the outer teeth in the internal teeth of the motor, characterized in that it is connected through a straight portion extending in a radial direction of the outer rotor.
According to the present invention, the tooth profile of the root of the outer tooth of the inner teeth of the outer rotor is such that the tooth of the tooth bottom and the outer tooth is in a meshing position where the inner teeth mesh with the outer teeth and the volume of the cell is minimized. Since the gap in the radial direction of the inscribed gear pump rotor between the top and the top is 1.5 mm or more and 3.0 mm or less, the outer rotor has an arc shape centered on the axial center. A clearance in the radial direction of the inscribed gear pump rotor can be secured between the root of the internal tooth and the top of the external tooth at the meshing position with the rotor having strength enough to withstand actual use. Even if foreign matter is mixed in the fluid, it is possible to suppress the foreign matter from being caught at the meshing position. In addition, since the centrifugal force acts on the foreign matter in the gap without being caught in this way by the rotation of both rotors, the foreign matter is not retained in one place in the inscribed gear pump rotor. It is possible to flow well in the gap, and thereafter, the cell can be discharged to the outside in the process of increasing or decreasing the volume of the cell. Furthermore, in order to achieve the above-described effects, the outer teeth of the inner teeth of the outer rotor are not made smaller than the conventional ones, but the inner teeth of the outer rotor are made smaller than the conventional ones as in the present invention. Since the depth is increased, the liquid-tightness of each cell can be maintained at the same level as the current one, and it is possible to prevent the fluid conveyance efficiency from being lowered.
When the gap is smaller than 1.5 mm, it is not possible to satisfactorily suppress the biting of foreign matter. When the gap is larger than 3.0 mm, it corresponds to the tooth bottom of the inner teeth at the outer peripheral portion of the outer rotor. The thickness of the portion to be reduced becomes too small, and the outer rotor cannot be provided with a strength that can withstand the rotational driving force received from the outer teeth of the inner rotor.

また、前記アウターロータの内歯において前記外歯と噛み合う噛み合い部分と前記歯底とは、このアウターロータの径方向に延びる直線部を介して連結されているので、前記噛み合い位置において、外歯の歯先頂部と内歯の歯底との間の、内接型ギヤポンプロータの径方向における隙間のみならず、この外歯の歯先において内歯と噛み合う噛み合い部分を除く、歯先頂部よりも前記両ロータの回転方向前側の部分と、内歯との間にも、内接型ギヤポンプロータの周方向に隙間を確保することが可能になる。そのため、異物の噛み込みをより一層確実に抑制することが可能になるばかりでなく、前記遠心力によりこの異物を前記回転方向前側に流動させることも可能になり、異物の放出性を一層向上させることができる。 Further, the and the outer teeth and the meshing engagement portion at the inner teeth of the outer rotor and the tooth bottom, since it is connected through a straight portion extending in a radial direction of the outer rotor, before Symbol engagement position, the external teeth In addition to the gap in the radial direction of the inscribed gear pump rotor between the top of the tooth tip and the root of the internal tooth, the tooth tip of this external tooth is excluded from the top of the tooth top, except for the meshing portion that meshes with the internal tooth. It is possible to secure a gap in the circumferential direction of the inscribed gear pump rotor also between the front portion in the rotational direction of both the rotors and the internal teeth. Therefore, it becomes possible not only to more reliably suppress the biting of foreign matter, but also to allow the foreign matter to flow forward in the rotational direction by the centrifugal force, thereby further improving the release of foreign matter. be able to.

また、前記噛み合い位置における前記外歯および前記内歯の各歯面において、互いに噛み合う噛み合い部分に、内接型ギヤポンプロータの回転方向後側で対向する部分同士の間の、この回転方向における隙間が0.05mm以下とされてもよい。
この場合、いわゆるバックラッシュ量が0.05mm以下とされているので、騒音を発生させることなく前記の作用効果が奏効されることになる。
Further, in each tooth surface of the external teeth and the internal teeth at the meshing position, there is a gap in the rotational direction between the meshing portions that mesh with each other and the portions facing each other on the rear side in the rotational direction of the inscribed gear pump rotor. It may be 0.05 mm or less.
In this case, since the so-called backlash amount is set to 0.05 mm or less, the above-described effects can be obtained without generating noise.

また、本発明の内接型ギヤポンプは、本発明の内接型ギヤポンプロータと、この内接型ギヤポンプロータが内部に収納されるとともに、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駆動部とを備えていることを特徴とする。
この発明によれば、内接型ギヤポンプロータにおいて、流体に異物が混入していた場合においても、この異物が噛み込まれるのを抑制することが可能になるとともに、良好に外部に放出させることが可能になるので、流体に異物が混入していたことによって内接型ギヤポンプの回転駆動が停止したり、歯面が損傷したりするのを確実に抑制することができる。
The inscribed gear pump according to the present invention includes an inscribed gear pump rotor according to the present invention, a suction port through which fluid is sucked and a discharge port through which fluid is discharged while the inscribed gear pump rotor is housed therein. And a drive unit that rotationally drives the inner rotor.
According to the present invention, in the inscribed gear pump rotor, even when foreign matter is mixed in the fluid, it is possible to prevent the foreign matter from being bitten and to be discharged to the outside satisfactorily. As a result, it is possible to reliably prevent the rotational drive of the inscribed gear pump from being stopped or the tooth surface from being damaged due to the presence of foreign matter in the fluid.

この発明によれば、流体に混入している異物を噛み込むのを抑制することができる。   According to this invention, it is possible to suppress biting of foreign matter mixed in the fluid.

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および図2を参照しながら説明する。
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、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とからなり、ケーシング30の内部に収納されている。なお、本実施形態では、外歯11は10枚、内歯21は11枚とされている。
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 and 2.
The inscribed gear pump rotor includes an inner rotor 10 in which n (n is a natural number) external teeth 11 are formed, and an outer rotor 20 in which (n + 1) internal teeth 21 that mesh with the external teeth 11 are formed. It is housed inside the casing 30. In the present embodiment, there are 10 external teeth 11 and 11 internal teeth 21.

インナーロータ10は、図示されない回転軸を介して直流モータ若しくはエンジンのクランク軸に連結されてその軸心O1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、その軸心O2をインナーロータ10の軸心O1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O2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 is connected to a DC motor or a crankshaft of an engine via a rotating shaft (not shown), and is supported so as to be rotatable in the circumferential direction around the axis O1 in the casing 30.
The outer rotor 20 is arranged with its axis O2 eccentric with respect to the axis O1 of the inner rotor 10 (the amount of eccentricity: e) and the inner teeth 21 meshing with the outer teeth 11, and the casing is centered on the axis O2. 30 is rotatably supported in the circumferential direction.

インナーロータ10およびアウターロータ20の歯面間には、両ロータ10、20の回転方向に沿ってセルCが複数形成されている。各セルCは、両ロータ10、20の回転方向前側と後側それぞれで、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とが接触することによって個別に仕切られ、かつ両側面をケーシング30によって仕切られており、これによって独立した流体搬送室を構成している。そして、セルCは、両ロータ10、20の回転に伴って回転移動し、1回転を1周期として容積の増大、減少を繰り返すようになっている。   A plurality of cells C are formed between the tooth surfaces of the inner rotor 10 and the outer rotor 20 along the rotational direction of the rotors 10 and 20. Each cell C is individually partitioned by the contact between the outer teeth 11 of the inner rotor 10 and the inner teeth 21 of the outer rotor 20 on the front side and the rear side in the rotational direction of the rotors 10 and 20, respectively. It is partitioned by the casing 30, thereby constituting an independent fluid transfer chamber. The cell C rotates with the rotation of both the rotors 10 and 20, and repeats the increase and decrease in volume with one rotation as one cycle.

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Cのうち、容積が増大過程にあるセルCに沿って円弧状の吸入ポート(図示せず)が形成され、容積が減少過程にあるセルC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 C whose volume is increasing among the cells C formed between the tooth surfaces of the rotors 10 and 20. An arcuate discharge port (not shown) is formed along the cell C in the decreasing process.

ここで、インナーロータ10の外歯11は、例えば、歯先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、歯底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。なお、これに代えて、インナーロータ10の外歯11を、トロコイド歯形としてもよい。   Here, the outer teeth 11 of the inner rotor 10 have, for example, an abduction cycloid curve created by a first abduction circle Ai in which the tooth profile of the tooth tip 11a circumscribes the first basic circle Di and rolls without slipping. And a shape based on an inversion cycloid curve created by a first inversion circle Bi inscribed in the first basic circle Di and rolling without slipping. Has been. Instead of this, the outer teeth 11 of the inner rotor 10 may have a trochoidal tooth profile.

そして、1つの外歯11の歯先11aにおいて、インナーロータ10の周方向両端部にそれぞれ連結された各歯底11bとの境界部分のうち、回転方向前側の境界部分が、セルCの容積が最小となる、すなわち外歯11の歯先11aと内歯21の歯底21bとが正対する噛み合い位置Kで、アウターロータ20の内歯21と噛み合ってインナーロータ10の回転駆動力をアウターロータ20に伝動させる噛み合い部分11kとされている。   And in the tooth tip 11a of one external tooth 11, the boundary part of each rotation direction front side among the boundary parts with each tooth bottom 11b respectively connected with the circumferential direction both ends of the inner rotor 10 is the volume of the cell C. At the meshing position K where the tooth tip 11a of the outer tooth 11 and the tooth bottom 21b of the inner tooth 21 are opposed to each other, the inner tooth 21 of the outer rotor 20 is meshed with the rotational driving force of the inner rotor 10. It is made into the meshing part 11k transmitted to.

アウターロータ20の内歯21の歯先21aの歯形は、例えば、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ている。なお、これに代えて、アウターロータ20の内歯21の歯先21aの歯形を、トロコイド歯形としてもよい。   The tooth profile of the tip 21a of the inner tooth 21 of the outer rotor 20 is, for example, a shape based on an inversion cycloid curve created by a second inversion circle Bo that is inscribed in the second basic circle Do and rolls without slipping. It is said that. Instead of this, the tooth profile of the tooth tip 21a of the inner tooth 21 of the outer rotor 20 may be a trochoidal tooth profile.

そして、本実施形態では、アウターロータ20の内歯21の歯底21bの歯形は、前記噛み合い位置Kにおいて、この歯底21bとインナーロータ10の外歯11の歯先頂部11cとの間の、内接型ギヤポンプロータの径方向における隙間t1が1.5mm以上3.0mm以下となるような、このアウターロータ20の軸心O2を中心とした円弧形状とされている。また、歯底21bとアウターロータ20の外周面との、このロータ20の径方向における大きさ、つまり肉厚t2は、1.4mm以上6.0mm以下とされている。   In the present embodiment, the tooth profile of the tooth bottom 21b of the inner tooth 21 of the outer rotor 20 is between the tooth bottom 21b and the tooth top 11c of the outer tooth 11 of the inner rotor 10 at the meshing position K. The inner gear pump rotor has a circular arc shape centered on the axis O2 of the outer rotor 20 such that a gap t1 in the radial direction is 1.5 mm or more and 3.0 mm or less. The size in the radial direction of the rotor 20 between the tooth bottom 21b and the outer peripheral surface of the outer rotor 20, that is, the wall thickness t2, is set to 1.4 mm or more and 6.0 mm or less.

さらに、本実施形態では、アウターロータ20の内歯21において、外歯11の噛み合い部分11kと噛み合う噛み合い部分21kと歯底21bとは、このアウターロータ20の径方向に延びる直線部21dを介して連結されている。この直線部21dは、アウターロータ20の軸心O2と噛み合い部分21kとを結ぶ直線に沿って延在している。これにより、前記噛み合い位置Kにおいて、外歯11の歯先11aの歯面上を、前記噛み合い部分11kから歯先頂部11cに向かうに従い漸次、前記周方向における内歯21との間の隙間が大きくなっている。
また、アウターロータ20の内歯21において歯底21bと直線部21dとは、このアウターロータ20の径方向外方に向けてへこむ凹曲面部を介して連結されている。
Furthermore, in the present embodiment, in the inner teeth 21 of the outer rotor 20, the meshing portion 21 k meshing with the meshing portion 11 k of the outer tooth 11 and the tooth bottom 21 b are connected via a linear portion 21 d extending in the radial direction of the outer rotor 20. It is connected. The straight portion 21d extends along a straight line connecting the axis O2 of the outer rotor 20 and the meshing portion 21k. Thereby, at the meshing position K, the clearance between the inner teeth 21 in the circumferential direction gradually increases on the tooth surface of the tooth tip 11a of the external tooth 11 from the meshing portion 11k toward the tooth top portion 11c. It has become.
Further, in the inner teeth 21 of the outer rotor 20, the tooth bottom 21 b and the linear portion 21 d are connected via a concave curved surface portion that is recessed outward in the radial direction of the outer rotor 20.

さらに、本実施形態では、内歯21の歯底21bの歯形は、アウターロータ20の平面視においてその軸心O2と歯底21bの前記周方向中央部とを結ぶ法線を基準に、左右対称の形状とされている。すなわち、1つの内歯21の歯底21bにおいてアウターロータ20の周方向両端部にはそれぞれ、前記凹曲面部および直線部21dがこの順に連結されている。したがって、内歯21において歯先21aを除いた部分、すなわち歯底21b、この歯底21bの前記周方向両端部にそれぞれ連設された前記凹曲面部および直線部21dにより、アウターロータ20の平面視で矩形状を呈している。   Furthermore, in the present embodiment, the tooth profile of the tooth bottom 21b of the inner tooth 21 is bilaterally symmetric with respect to a normal line connecting the axis O2 and the circumferential center of the tooth bottom 21b in a plan view of the outer rotor 20. It is said that the shape. That is, the concave curved surface portion and the linear portion 21d are connected in this order to both ends in the circumferential direction of the outer rotor 20 in the tooth bottom 21b of one internal tooth 21, respectively. Therefore, the portion of the inner tooth 21 excluding the tooth tip 21a, that is, the tooth bottom 21b, the concave curved surface portion and the straight portion 21d respectively connected to both ends in the circumferential direction of the tooth bottom 21b, the plane of the outer rotor 20 is obtained. It is rectangular in shape.

以上より、前記噛み合い位置Kにおいて、前記各噛み合い部分11k、21kが噛み合った状態で、インナーロータ10の外歯11における歯先11aの全体とアウターロータ20の内歯21における歯底21b、前記凹曲面部および直線部21dの全体とが非接触とされている。さらに、この噛み合い位置Kにおける外歯11および内歯21の各歯面において、互いに噛み合う噛み合い部分11k、21kに、内接型ギヤポンプロータの回転方向後側で対向する部分11j、21j同士の間の、この回転方向における隙間、つまりバックラッシュ量が0.05mm以下とされている。   As described above, at the meshing position K, with the meshing portions 11k and 21k meshing with each other, the entire tooth tips 11a of the outer teeth 11 of the inner rotor 10 and the tooth bottoms 21b of the inner teeth 21 of the outer rotor 20 and the concaves. The curved surface portion and the entire straight portion 21d are not in contact with each other. Further, in each tooth surface of the external teeth 11 and the internal teeth 21 at the meshing position K, the meshing portions 11k and 21k meshing with each other are disposed between the portions 11j and 21j facing each other on the rear side in the rotational direction of the internal gear pump rotor. The clearance in the rotational direction, that is, the backlash amount is 0.05 mm or less.

以上説明したように、本実施形態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20の内歯21の歯底21bの歯形が、この内歯21と外歯11とが噛み合ってセルCの容積が最小となる噛み合い位置Kにおいて、この歯底21bと外歯11の歯先頂部11cとの間の前記隙間t1が1.5mm以上3.0mm以下となるような、このアウターロータ20の軸心O2を中心とした円弧形状とされているので、アウターロータ20に実使用に耐え得る強度を具備させた状態で、前記噛み合い位置Kにおいて内歯21の歯底21bと外歯11の歯先頂部11cと間の前記隙間t1を確保することが可能になり、流体に異物が混入していてもこの異物が前記噛み合い位置Kで噛み込まれるのを抑制することができる。   As described above, according to the inscribed gear pump rotor and the inscribed gear pump according to the present embodiment, the tooth shape of the tooth bottom 21b of the inner tooth 21 of the outer rotor 20 is the same as that of the inner tooth 21 and the outer tooth 11. At the meshing position K at which the volume of the cell C is minimized, the gap t1 between the tooth bottom 21b and the tooth top 11c of the outer tooth 11 is 1.5 mm or more and 3.0 mm or less. Since the outer rotor 20 has an arc shape centered on the axis O2 of the outer rotor 20, the outer rotor 20 is provided with a strength that can withstand actual use, and the inner tooth 21 has a bottom 21b and an outer surface at the meshing position K. The gap t1 between the teeth 11 and the top 11c of the teeth can be secured, and even if foreign matter is mixed in the fluid, the foreign matter can be prevented from being caught at the meshing position K. .

しかも、このように噛み込まれずにこの隙間t1内にある異物に対して、両ロータ10、20の回転により遠心力が作用することになるので、この異物を内接型ギヤポンプロータ内における1箇所に留めることなくこの隙間t1内を良好に流動させることが可能になり、その後にセルCの容積が増大、減少する過程で外部に放出させることができる。さらに、前記のような作用効果を奏効させるために、インナーロータ10の外歯11の歯丈を従来よりも小さくするのではなく、本実施形態のように、アウターロータ20の内歯21の歯底21bを従来よりも深くするので、各セルCの液密性を現行同等に維持することも可能になり、流体の搬送効率が低下するのを防ぐことができる。   In addition, since the centrifugal force acts on the foreign matter in the gap t1 without being caught in this way by the rotation of the rotors 10 and 20, this foreign matter is placed in one place in the inscribed gear pump rotor. It is possible to allow the gap t1 to flow satisfactorily without stopping, and to discharge to the outside in the process of increasing or decreasing the volume of the cell C thereafter. Further, in order to achieve the above-described effects, the tooth length of the outer teeth 11 of the inner rotor 10 is not made smaller than that of the conventional one, but the teeth of the inner teeth 21 of the outer rotor 20 as in this embodiment. Since the bottom 21b is made deeper than before, the liquid tightness of each cell C can be maintained at the same level as the current one, and the fluid conveyance efficiency can be prevented from being lowered.

また、アウターロータ20の内歯21において外歯11と噛み合う噛み合い部分21kと歯底21bとが、このアウターロータ20の径方向に延びる直線部21dを介して連結されているので、前記噛み合い位置Kにおいて、外歯11の歯先頂部11cと内歯21の歯底21bとの間の前記隙間t1のみならず、この外歯11の歯先11aにおいて内歯21との噛み合い部分11kを除く、歯先頂部11cよりも前記両ロータ10、20の回転方向前側の部分と、内歯21との間にも、内接型ギヤポンプロータの周方向に隙間を確保することが可能になる。そのため、異物の噛み込みをより一層確実に抑制することが可能になるばかりでなく、前記遠心力によりこの異物を前記回転方向前側に流動させることも可能になり、異物の放出性を一層向上させることができる。   Further, since the meshing portion 21k meshing with the external tooth 11 in the inner tooth 21 of the outer rotor 20 and the tooth bottom 21b are connected via a linear portion 21d extending in the radial direction of the outer rotor 20, the meshing position K In this case, not only the gap t1 between the tooth top 11c of the external tooth 11 and the tooth bottom 21b of the internal tooth 21, but also the tooth 11a of the external tooth 11 excluding the meshing portion 11k with the internal tooth 21. It is also possible to secure a gap in the circumferential direction of the inscribed gear pump rotor between the internal teeth 21 and the portion in front of the top portion 11c in the rotational direction of the rotors 10 and 20. Therefore, it becomes possible not only to more reliably suppress the biting of foreign matter, but also to allow the foreign matter to flow forward in the rotational direction by the centrifugal force, thereby further improving the release of foreign matter. be able to.

さらに、前記噛み合い位置Kにおける外歯11および内歯21の各歯面において、互いに噛み合う噛み合い部分11k、21kに、内接型ギヤポンプロータの回転方向後側で対向する部分11j、21j同士の間の、この回転方向における隙間が0.05mm以下とされているので、騒音を発生させることなく前記の作用効果が奏効されることになる。   Further, in each tooth surface of the external teeth 11 and the internal teeth 21 at the meshing position K, the meshing portions 11k and 21k meshing with each other are disposed between the portions 11j and 21j facing each other on the rear side in the rotational direction of the internal gear pump rotor. Since the gap in the rotational direction is 0.05 mm or less, the above-described effects can be achieved without generating noise.

そして、このような内接型ギヤポンプロータを有する内接型ギヤポンプでは、これらの両ロータ10、20において、流体に異物が混入していた場合においても、この異物が噛み込まれるのを抑制することが可能になるとともに、良好に外部に放出させることが可能になるので、流体に異物が混入していたことによって内接型ギヤポンプの回転駆動が停止したり、歯面が損傷したりするのを確実に抑制することができる。   In the inscribed gear pump having such an inscribed gear pump rotor, even when foreign matter is mixed in the fluid in both the rotors 10 and 20, the foreign matter is prevented from being caught. In addition, it is possible to discharge it to the outside well, so that foreign matter is mixed in the fluid and the rotation drive of the inscribed gear pump stops or the tooth surface is damaged. It can be surely suppressed.

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
内接型ギヤポンプで搬送する流体としては、例えば軽油等の燃料や潤滑油等その種類は限定されるものではない。
さらに、外歯11および内歯21の各個数は前記実施形態のものに限られるものではない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
The type of fluid conveyed by the inscribed gear pump is not limited, for example, fuel such as light oil or lubricating oil.
Furthermore, the number of each of the external teeth 11 and the internal teeth 21 is not limited to that of the above embodiment.

また、前記実施形態では、内歯21の歯底21bの歯形として、1つの内歯21の歯底21bにおいてアウターロータ20の周方向両端部にそれぞれ、前記凹曲面部および直線部21dがこの順に連結されて、アウターロータ20の平面視において前記法線を基準に左右対称の形状とされた構成を示したが、1つの内歯21の歯底21bの前記両端部のうち、前記噛み合い部分21k側の端部にのみ、前記実施形態と同様にして、前記凹曲面部および直線部21dをこの順に連結させるようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, as the tooth profile of the tooth bottom 21b of the internal tooth 21, the said concave curved surface part and the linear part 21d are respectively in this order in the circumferential direction both ends of the outer rotor 20 in the tooth bottom 21b of one internal tooth 21. In the plan view of the outer rotor 20, the configuration is shown in which the shape is bilaterally symmetric with respect to the normal line, but the meshing portion 21k of the both end portions of the bottom 21b of one internal tooth 21 is shown. The concave curved surface portion and the straight portion 21d may be connected in this order only to the end portion on the side in the same manner as in the above embodiment.

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52mm、内歯21の数を7個とし、インナーロータ10の外歯11の数を6個とし、これら各歯21、11の歯幅をそれぞれ10mmとした両ロータ10、20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2.62mmとし、理論吐出量を5.3cm/rev.とし、吐出圧力を600kPa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 rotor 20 has an outer diameter of 52 mm, the number of inner teeth 21 is seven, the number of outer teeth 11 of the inner rotor 10 is six, and both rotors 10 have a tooth width of 10 mm. , 20 are housed 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 2.62 mm, and the theoretical discharge amount is 5.3 cm 3 / rev. The discharge pressure was 600 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を直流モータに12Vを付与して回転させたときに、異物が噛み込まれて回転が停止するか否か、およびアウターロータ20に亀裂が生ずる等の破損が生ずるか否かをそれぞれ検証した。
実施例として、図1および図2に示す内接型ギヤポンプにおいて、前記隙間t1をそれぞれ1.5mm(実施例1)、および3.0mm(実施例2)とした2種類の内接型ギヤポンプロータを用意し、また、比較例として、前記隙間t1をそれぞれ1.2mm(比較例1)、および3.2mm(比較例2)とした2種類の内接型ギヤポンプロータを用意した。
In the internal gear pump configured as described above, when the inner rotor 10 is rotated by applying 12V to the DC motor, whether or not the foreign matter is caught and the rotation stops, and the outer rotor 20 is Whether or not breakage such as cracks occurred was verified.
As an embodiment, in the inscribed gear pump shown in FIGS. 1 and 2, two kinds of inscribed gear pump rotors in which the gap t1 is 1.5 mm (Example 1) and 3.0 mm (Example 2), respectively. As a comparative example, two types of inscribed gear pump rotors were prepared in which the gap t1 was 1.2 mm (Comparative Example 1) and 3.2 mm (Comparative Example 2), respectively.

この結果、比較例1では異物の噛み込みが発生し、比較例2ではアウターロータ20の歯底21bに亀裂が発生したことがそれぞれ確認される一方、実施例1および2では、このような異物の噛み込みや亀裂が発生しないことが確認された。   As a result, in Comparative Example 1, it was confirmed that foreign matter was caught and in Comparative Example 2 that cracks occurred in the tooth bottom 21b of the outer rotor 20, respectively, while in Examples 1 and 2, such foreign matter was found. It was confirmed that no biting or cracking occurred.

流体に混入している異物を噛み込むのを抑制することができる。   It is possible to suppress biting of foreign matter mixed in the fluid.

本発明に係る一実施形態として示した内接型ギヤポンプロータを有する内接型ギヤポンプの断面平面図である。It is a section top view of an inscribed type gear pump which has an inscribed type gear pump rotor shown as one embodiment concerning the present invention. 図1に示す内接型ギヤポンプの一部拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of the inscribed gear pump shown in FIG. 1.

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
11b 外歯の歯底
11c 外歯の歯先頂部
11k 外歯の噛み合い部分
20 アウターロータ
21 内歯
21a 内歯の歯先
21b 内歯の歯底
21d 直線部
21k 内歯の噛み合い部分
C セル
K 噛み合い位置
O1 インナーロータの軸心
O2 アウターロータの軸心
t1 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inner rotor 11 External tooth 11a External tooth tip 11b External tooth bottom 11c External tooth top part 11k External tooth meshing part 20 Outer rotor 21 Internal tooth 21a Internal tooth top 21b Internal tooth bottom 21d Linear portion 21k Internal tooth meshing portion C cell K meshing position O1 Inner rotor shaft center O2 Outer rotor shaft center t1 Clearance

Claims (3)

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、
アウターロータの内歯の歯底の歯形は、この内歯と前記外歯とが噛み合って前記セルの容積が最小となる噛み合い位置において、この歯底と前記外歯の歯先頂部との間の、内接型ギヤポンプロータの径方向における隙間が1.5mm以上3.0mm以下となるような、このアウターロータの軸心を中心とした円弧形状とされ
前記アウターロータの内歯において前記外歯と噛み合う噛み合い部分と前記歯底とは、このアウターロータの径方向に延びる直線部を介して連結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 volume change of cells formed between the tooth surfaces of both rotors when the rotors are engaged with each other and rotated,
The tooth profile of the inner teeth of the outer rotor is such that the inner teeth and the outer teeth mesh with each other at a meshing position where the volume of the cell is minimized, between the tooth bottom and the top of the outer teeth. The inner gear pump rotor has a circular arc shape centered on the axis of the outer rotor such that the gap in the radial direction is 1.5 mm or more and 3.0 mm or less ,
An inscribed gear pump rotor characterized in that a meshing portion meshing with the external teeth in the inner teeth of the outer rotor and the tooth bottom are connected via a linear portion extending in a radial direction of the outer rotor.
請求項1に記載の内接型ギヤポンプロータにおいて、
前記噛み合い位置における前記外歯および前記内歯の各歯面において、互いに噛み合う噛み合い部分に、内接型ギヤポンプロータの回転方向後側で対向する部分同士の間の、この回転方向における隙間が0.05mm以下と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 ,
In each tooth surface of the external teeth and the internal teeth at the meshing position, a gap in the rotational direction between the meshing portions meshing with each other on the rear side in the rotational direction of the inscribed gear pump rotor is 0. An inscribed gear pump rotor, characterized in that the inner gear pump rotor is not more than 05 mm.
請求項1または2記載の内接型ギヤポンプロータと、
この内接型ギヤポンプロータが内部に収納されるとともに、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駆動部とを備えていることを特徴とする内接型ギヤポンプ。
An inscribed gear pump rotor according to claim 1 or 2 ,
A casing in which the inscribed gear pump rotor is housed and in which a suction port for sucking fluid and a discharge port for discharging fluid are formed,
An internal gear pump comprising: a drive unit that rotationally drives the inner rotor.
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