JPS61210282A - トロコイド噛み合いする内接歯車ポンプのロ−タ−曲線修正方法 - Google Patents

トロコイド噛み合いする内接歯車ポンプのロ−タ−曲線修正方法

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JPS61210282A
JPS61210282A JP4990185A JP4990185A JPS61210282A JP S61210282 A JPS61210282 A JP S61210282A JP 4990185 A JP4990185 A JP 4990185A JP 4990185 A JP4990185 A JP 4990185A JP S61210282 A JPS61210282 A JP S61210282A
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rotor
circle radius
curve
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inner rotor
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JP4990185A
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Toshiichi Niwa
丹羽 敏一
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Yamada Manufacturing Co Ltd
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Yamada Seisakusho KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトロコイド噛み合いする内接歯車ポンプのイン
ナーローターとアウターローターとの組み合わせにおい
て、インナーローター曲線及びアウターローター曲線を
理論曲線に対して修正するための曲線修正方法に関する
ものである。
〔従来技術〕
第1図はトロコイド曲線を用いたインナーローターの理
論曲線の説明図であり、基礎円半径AOの基礎円(1)
円周上を転円半径BOの転円(2)が滑りなく転がる時
に、転円(2)の中心から偏心量eだけ離れた点の描く
軌跡がトロコイド曲線Tであり、このトロコイド曲線T
上を中心とする描画円半径COの描画円(3)の包絡線
によってインナーローター(4)の理論曲線が得られ、
この時のインナーローター(4)の歯数nは基礎円半径
AOと転円半径BOとの比率AO/BOによって決定さ
れる。このインナーローター(4)と噛み合うアウター
ローター(5)は第2図に示す如く半径DO=AO+B
Oの列置中心円(6)上の、描画円(3)と同一半径C
Oの月日(7)によって得られ、この時のアウターロー
ター(5)の歯数は、インナーローター(4)の歯数n
に対してfi+lとなる。そして、第3図に示す如くポ
ンプケース(11)内でインナーローター(4)とアウ
ターローター(5)とのトロコイド噛み合いを利用した
内接歯車ポンプが、昨今油圧ポンプ、内燃機関の潤滑用
ポンプとして多用されている。しかし、上記の様にして
得られるインナーローター(4)とアウターローター(
5)との理論曲線での噛み合い、すなわちインナーロー
ター(4)とアウターローター(5)との間に隙間のな
い状態の噛み合いは、実際には加工精度上の誤差による
回転不良や扱う流体中に含まれる微粒異物によるロータ
ー(4) (5)のカジリ等を防ぐ意味から好ましくな
(、インナーローター(4)とアウターローター(5)
との間には隙間を設けることが必要とされている。この
隙間を設ける方法として、第1図に示す描画円半径CO
を大きく修正して、インナーローター(4)を理論曲線
に対して平行に後退させ、アウターローター(5)と噛
み合わせたとき隙間を設けることが試みられている。あ
るいは、第2図に示すアウターローター(5)の列置中
心円半径Doを大きくして歯先を後退させて、インナー
ローター(4)と噛み合わせたときの隙間を設けること
が試みられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
トロコイド噛み合いするインナーローター(4)とアウ
ターローター(5)との組み合わせを第3図に示す如く
内接歯車ポンプとして用いた場合、インナーローター(
4)とアウターローター(5)との間の歯間室に閉じ込
められた流体を圧縮するために、ポンプ回転中にアウタ
ーローター(5)には矢印方向への力が作用し、アウタ
ーローター(5)はポンプケース(11)との隙間の範
囲内で矢印方向へ押されて回転するものであり、このた
めにインナーローター(4)とアウターローター(5)
との隙間量を測定する場合にも実際のポンプ作用時すな
わち第3図に示す如くアウターローター(5)を矢印方
向へ押して隙間量Sを測定することが常であり、前記い
ずれかの修正方法により修正されたインナーローター(
4)とアウターローター(5)とのトロコイド噛み合い
における隙間量Sを上記方法により測定すると、ロータ
ー(4) (5)が回転して破線に示す位置で生じる隙
間量が特に大きくなり、ポンプ効率を著しく低下させる
原因となる。これは、アウターローター(5)を矢印方
向に押圧すると破線で示す状態において、アウターロー
ター(5)の歯底部とインナーローター(4)の歯先部
との隙間を片寄らせて一方に集積するために、アウター
ローター(5)の移動量が大きくなり、この時の隙間量
Sが大きくなってしまうのである。本発明はこれらの点
に鑑みなされたもので、トロコイド噛み合いする内接歯
車ポンプのローター回転時に生じる隙間量の最大時及び
その近傍における隙間量を小さくしてポンプ効率が向上
するトロコイド噛み合いする内接歯車ポンプのローター
曲線修正方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明者はトロコイド噛み合いする内接歯車ポンプあロ
ーグーについて解析を重ねた結果、ある条件によりイン
ナーローター曲線とアウターローター曲線とを同時に修
正すると隙間量の最大時及びその近傍における隙間量を
小さくし、しかも隙間変動率が小さくなることを見出し
たもので、基礎円半径AO1転円半径BO1偏心量e、
描画円半径CO1歯数n = A O/ B Oによっ
て理論曲線が与えられるインナーローターと列用中心円
半径DO=AO+BO,月日半径CO1歯数n+1によ
って理論曲線が与えられるアウターローターとの組み合
わせにおいて、インナーローターとアウターローターと
の歯先離隔量、すなわち理論的な噛み合いにおけるイン
ナーローターの歯先とアウターローターの歯先との距離
を基本修正量ΔXとし、この時のインナーローター理論
曲線の歯先部からの後退量をΔx1、アウターローター
理論曲線の歯先部からの後退量をΔX2として、下記式
により修正後の基礎円半径Al、転円半径B1、描画円
半径CL及び月日中心円半径D1を求め、インナーロー
ター曲線及びアウターローター曲線を理論曲線から修正
する。
インナーローター修正条件 AI −AO−nxΔY Bl −BO−ΔY C1={(n+1 )×ΔY−ΔXI)但し、0<ΔY
< (1,2−0,06n) ×ΔXアウターローター
修正条件 D I =DO+ΔX2 但し ΔX2=ΔX−Δx1 この修正後の基礎円半径A1、転円半径B1、描画円半
径C1を用いてインナーローターを製作すると、第4図
に示す如くインナーローターの理論曲線(8)に対して
従来試みられていた描画円半径をΔX1だけ大きくして
歯先を後退させたインナーローター曲線(10)に比べ
て本発明インナーローター曲線(9)は歯の中央から歯
先付近に渡って歯厚が増したものとなる。そして、修正
後の列用中心半径D1を用いてアウターローターを製作
すると、アウターローター曲線は理論曲線に対する後退
量が歯先から歯底に移るにつれ漸減したものとなり、歯
厚が増したインナーローターと円滑に噛み合う。しかし
、上記条件においてΔYが0以下すなわち基礎円半径A
1、転円半径B1が増大する様な修正は、従来試みられ
ている修正方法によるインナーローター曲線(10)に
比べて歯厚が減少し、最大隙間量及び隙間変動率が大き
くなることから好ましくなく、又、ΔYが(1,2−0
,06n)×ΔXを超えるとインナーローターとアウタ
ーローターとが回転時に干渉する恐れがあり、円滑なト
ロコイド噛み合いが得られず、ローターに異状摩耗を生
じる恐れがあり、この上限値をΔYが超えることは好ま
しくない。
〔作用〕
前記方法により修正されたインナーローター曲線(9)
は歯の中央部から歯先付近に渡って歯厚が増し、アウタ
ーローターの歯底付近の後退量が歯先部の後退量より小
さくなることから、アウターローターを押圧して隙間を
一方に集積して測定した場合、歯厚の増した分だけアウ
ターローターの移動量が減少し、集積された隙間量Sが
小さくなり、隙間量Sの増大を防止する。
〔実施例〕
前記修正方法を基礎円半径AO−30mm、転円半径B
 O= 7.5 mm、偏心量e=4mm、描画円半径
CO=20mm、歯数n=4を理論曲線とするインナー
ローターで実施した。この時のアウターローターは半径
DO=37.5mm、列内半径CO=20mmで与えら
れている。まず、インナーローターとアウターローター
との歯先離隔量となる基本修正量ΔX=0.05mmと
し、インナーローター理論曲線の歯先部からの後退量Δ
X1=Q、Q4mm、アウターローター理論曲線の歯先
部からの後退量ΔX2=0.01mmとして、前記条件
によって修正後の基礎円半径A1、転円半径B1、描画
円半径C1及び月日中心円半径D1を算出する。この場
合、ΔYは0<ΔY<0.048mmの範囲で選定し、
ΔY=0.04mmとした時、基礎円半径AI=29.
84mm、転円半径B1= 7.’46 m m 、描
画円半径CI=19.84mmが与えられ、これと偏心
量e=4mmによりインナーローターを作製し、月日中
心円半径D1=37.51 mmと列内半径CO=20
mmによりアウターローターを作製する。そして、この
インナーローターとアウターローターとを組み合わせて
隙間量Sを測定した結果を第5図に示す。測定条件は第
3図に示す如くアウターローターを矢印方向に押圧し、
一方に集積された隙間量Sを測定したもので、第3図中
破線で示す状態をOoとしてローターを回転させて隙間
量Sを測定した。第5図において、図中(S3)は本発
明修正方法による隙間量Sを示す線図であり、図中(S
l)は従来試みられている描画円半径Cを基本修正量Δ
x = o、o smm大きくして20.05mmとし
て修正したインナーローターとアウターローターとの組
み合わせによる隙間量Sを示す線図、図中(S2)は従
来試みられているアウターローターの列置中心円半径D
oを基本修正量ΔX=0.05mm大きくして37.5
5mmとして修正したアウターローターとインナーロー
ターとの組み合わせによる隙間量Sを示す線図である。
この結果から図中(Sl) (S2)で示す従来試みら
れている修正方法においては、隙間量Sがローター回転
角度0°の時51=0.165mm、52=0.154
mmと大きくなっているのに対し、図中(S3)で示す
本発明修正方法ではローター回転角度O0の時0.12
1mmと隙間量Sが減少している。すなわち従来試みら
れているインナーローター又はアウターローターのどち
らか一方を修正する方法と同一のインナーローターとア
ウターローターとの歯先離隔量ΔXとした場合、歯先離
隔量ΔXをインナーローター側の後退量ΔX1、アウタ
ーローター側の後退量ΔX2として、歯先離隔量ΔXと
歯数nとでΔYを選定し、インナーローター曲線とアウ
ターローター曲線とを修正することで、本発明のインナ
ーローターはその歯形の中央部から歯先付近に渡って歯
厚が増し、アウターローターはその歯底部付近の後退量
が減少するので、アウターローターが押圧されて集積さ
れる隙間量Sが小さくなる。
〔発明の効果〕
本発明は前述の如くであるからトロコイド噛み合いする
内接歯車ポンプのローター曲線修正方法において、最大
隙間発生時の隙間量及びその近傍での隙間量を小さくす
ることが出来るので、ポンプ効率を向上することが出来
る。そして、インナーローターとアウターローターの両
方を同時に修正出来るので、従来どちらか一方を修正し
ていたものに比べ優れた内接歯車ポンプのローターを容
易に得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はインナーローターの理論曲線の説明図、第2図
はアウターローターの理論曲線の説明図、第3図は内接
歯車ポンプの正面図、第4図は本発明と従来例とを比較
したインナーローターの部分拡大図、第5図はローター
回転角度と隙間量との関係を示す線図である。 符号の説明 1・・・基礎円 2・・・転円 3・・・描画円4・・
・インナーローター 5・・・アウターローター6・・
・列用中心円 AO・・・基礎円半径BO・・・転円半
径 CO・・・描画円半径 e・・・偏心量T・・・ト
ロコイド曲線 DO・・・列置中心円半径11図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 基礎円半径AO、転円半径BO、偏心量e、描画円半径
    CO、歯数n=AO/BOによつて理論曲線が与えられ
    るインナーローターと、列円中心円半径DO=AO+B
    O)列円半径CO、歯数n+1によつて理論曲線が与え
    られるアウターローターとの組合せにおいて、インナー
    ローターとアウターローターとの歯先離隔量を基本修正
    量ΔXとし、前記インナーローター理論曲線の歯先部か
    らの後退量をΔX1、前記アウターローター理論曲線の
    歯先部からの後退量をΔX2として、下記条件によつて
    インナーローター曲線及びアウターローター曲線を理論
    曲線から修正することを特徴とするトロコイド噛み合い
    する内接歯車ポンプのローター曲線修正方法。 インナーローター修正条件 A1=AO−n×ΔY B1=BO−ΔY C1=CO−{(n+1)×ΔY−ΔX1}但し、0<
    ΔY<(1.2−0.06n)×ΔXアウターローター
    修正条件 D1=DO+ΔX2 但し ΔX2=ΔX−ΔX1 ここで、 A1:修正後の基礎円半径 B1:修正後の転円半径 C1:修正後の描画円半径 D1:修正後の列円中心円半径
JP4990185A 1985-03-13 1985-03-13 トロコイド噛み合いする内接歯車ポンプのロ−タ−曲線修正方法 Granted JPS61210282A (ja)

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JPH0262714B2 JPH0262714B2 (ja) 1990-12-26

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7052258B2 (en) * 2002-07-11 2006-05-30 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Trochoidal pump

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7052258B2 (en) * 2002-07-11 2006-05-30 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Trochoidal pump

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JPH0262714B2 (ja) 1990-12-26

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