KR20060038368A - 오일펌프 로터 - Google Patents

Abstract

서로 맞물리는 내부 로터 및 외부 로터의 치형을 적절한 형상으로 설정하고, 펌프 성능이나 기계 효율의 저하 방지, 소음의 발생 방지를 꾀하는 것이다.

내부 로터(110) 및 외부 로터(120)의 적어도 어느 하나가 사이클로이드 곡선을 2등분하여 이간시키고, 그 사이를 직선 또는 곡선으로 보완한 곡선으로 이루어진 치면 형상을 가지고 있다.

Description

오일펌프 로터 {OIL PUMP ROTOR}

본 발명은, 내부 로터와 외부 로터와의 사이에 형성되는 셀의 용적변화에 의해 유체를 흡입, 토출하는 오일펌프 로터에 관한 것이다.

종래, 자동차의 윤활유용 펌프나 자동 변속기용 오일펌프 등으로서, 소형이고 구조가 간단한 내접 톱니바퀴형의 오일펌프가 광범위하게 이용되고 있다. 이러한 오일펌프는 n개(n은 자연수)의 외치(外齒)가 형성된 내부 로터와, 이 외치에 맞물리는 (n＋1)개의 내치(內齒)가 형성된 외부 로터와, 유체가 흡입되는 흡입 포트 및 유체가 토출되는 토출 포트가 형성된 케이싱을 구비하고 있고, 내부 로터를 회전시킴으로써 외치가 내치에 맞물려 외부 로터를 회전시켜 양(兩) 로터 사이에 형성되는 복수의 셀의 용적변화에 의해 유체를 흡입, 토출하게 되어 있다.

이러한 내접 톱니바퀴형의 오일펌프에는, 잡음의 저감, 기계 효율의 향상을 목적으로 하여, 양 로터의 이끝(齒先) 사이에 적절한 크기의 팁 클리어런스(tip clearance)를 설정하거나 사이클로이드(cycloid) 곡선 등에 의해 구성되는 치형(齒形)을 보정하는 등의 고안이 가해지고 있다. 구체적으로는 외부 로터의 치형에 대해 균등화를 행함으로써 양 로터의 치면(齒面) 사이에 클리어런스를 설정하거나 사이클로이드 곡선을 평탄화하는 보정 등의 여러 가지 대책이 강구되고 있다(예를 들 어, 특허문헌 1 참조).

＜특허문헌 1＞ 일본특허공개공보 평05－256268호

그러나, 치형의 균등화에 의한 팁 클리어런스의 설정이나, 사이클로이드 곡선을 형성하는 구름원(回轉圓) 직경을 조정하거나 치형의 일부분을 직선으로 구성함으로써 이루어지는 사이클로이드 곡선의 평탄화 등과 같은 종래 검토되어 온 대책에서는 팁 클리어런스가 적절하게 설정되는 한편으로, 치면 전체의 클리어런스가 커져버려 로터 사이의 덜컹거림이나 치면 사이의 미끄러짐 등에 의한 토크(torque) 전달의 손실 증대, 로터끼리의 충격에 의한 소음 등의 문제가 있었다.

　또한, 치면 형상의 설정에 의해 치면 사이의 클리어런스가 부적절해지면, 유체의 압력 맥동(脈動)이 발생 혹은 증대하고, 이에 따른 펌프 성능이나 기계 효율의 저하, 소음 등이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 서로 맞물리는 내부 로터 및 외부 로터의 치형을 적절한 형상으로 설정하고, 펌프 성능이나 기계 효율의 저하 방지, 소음의 발생 방지를 꾀하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명의 오일펌프 로터는, 이끝부를 형성하는 사이클로이드 곡선을 2등분하여, 기초원의 둘레방향 및 이끝 정점의 접선방향의 적어도 어느 하나의 방향을 따라 서로 이간시킴으로써, 이끝부의 치폭(齒幅)을 넓히고, 양 로터의 맞물림에서의 치폭방향의 치면 간극(클리어런스)을 작게 하는 것을 특징으로 하고 있다.

즉, 청구항 1의 발명과 관련된 오일펌프 로터는, 내부 로터의 이홈(齒溝)부가 기초원(Di)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(內轉圓)(Bi)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 그 중앙점에서 2등분하고, 얻어진 2개의 외치부분 곡선을 기초원(Di)의 둘레방향 및 내측 구름 사이클로이드 곡선의 중앙점에서 그은 접선방향의 적어도 어느 하나의 방향을 따라 소정의 거리만큼 이간시키고, 이간시킨 이들 2개의 외치부분 곡선을 곡선 또는 직선으로 이어 매끄럽게 연속시킴으로써 그려지는 곡선을 치형으로 하여 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

이 오일펌프 로터에 있어서, 내부 로터의 이끝부의 치형은, 기초원(Di)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(外轉圓)(Ai)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 기초로 하여 형성되어 있다. 또, 외부 로터는, 기초원(Do)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ao)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 이홈부의 치형으로 하고, 기초원(Do)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내접원(Bo)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 이끝부의 치형으로 하여 형성되어 있다.

그리고, 이 오일펌프 로터에서는, 내부 로터의 치수(齒數)를 n개, 기초원(Di)의 직경을 φDi, 외측 구름원(Ai)의 직경을 φAi, 내측 구름원(Bi)의 직경을 φBi, 상기 외부 로터의 치수를 (n＋1)개, 기초원(Do)의 직경을 φDo, 외측 구름원(Ao)의 직경을 φAo, 내측 구름원(Bo)의 직경을 φBo, 내부 로터와 외부 로터와의 편심량(偏心量)을 e로 하여, 양 로터는,

φAi=φAo, φBi=φBo

φAi＋φBi=φAo＋φBo=2e

φDo=(n＋1)·(φAo＋φBo), φDi=n·(φAi＋φBi)

n·φDo=(n＋1)·φDi

를 만족함과 동시에,

이간시킨 외치부분 곡선 사이의 거리를 α로 할 때,

0.01[㎜]≤α≤0.08[㎜]

를 만족하여 형성된다.

청구항 2의 발명과 관련된 오일펌프 로터는, 외부 로터의 이홈부가 기초원(Do)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ao)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 그 중앙점에서 2등분하고, 얻어진 2개의 내치부분 곡선을 기초원(Do)의 둘레방향 및 외측 구름 사이클로이드 곡선의 중앙점에서 그은 접선방향의 적어도 어느 하나의 방향을 따라 소정의 거리만큼 이간시키고, 이간시킨 이들 2개의 내치부분 곡선을 곡선 또는 직선으로 이어 매끄럽게 연속시킴으로써 그려지는 곡선으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 오일펌프 로터에 있어서, 외부 로터의 이끝부의 치형은, 기초원(Do)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bo)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 기초로 하여 형성되어 있다.

　또, 내부 로터는, 기초원(Di)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ai)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 이끝부의 치형으로 하고, 기초원(Di)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bi)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 이홈부의 치형으로 하여 형성되어 있다.

그리고, 이 오일펌프 로터에서는, 내부 로터의 치수를 n개, 기초원(Di)의 직경을 φDi, 외측 구름원(Ai)의 직경을 φAi, 내측 구름원(Bi)의 직경을 φBi, 상기 외부 로터의 치수를 (n＋1)개, 기초원(Do)의 직경을 φDo, 외측 구름원(Ao)의 직경을 φAo, 내측 구름원(Bo)의 직경을 φBo, 내부 로터와 외부 로터와의 편심량을 e로 하여, 양 로터는,

φAi=φAo, φBi=φBo

φAi＋φBi=φAo＋φBo=2e

φDo=(n＋1)·(φAo＋φBo), φDi=n·(φAi＋φBi)

n·φDo=(n＋1)·φDi

를 만족함과 동시에,

이간시킨 내치부분 곡선 사이의 거리를 β로 할 때,

0.01[㎜]≤β≤0.08[㎜]

를 만족하여 형성된다.

청구항 3의 발명과 관련된 오일펌프 로터는, 내부 로터의 이홈부가 기초원(Di)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bi)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 그 중앙점에서 2등분하고, 얻어진 2개의 외치부분 곡선을 기초원(Di)의 둘레방향 및 내측 구름 사이클로이드 곡선의 중앙점에서 그은 접선방향의 적어도 어느 하나의 방향을 따라 소정의 거리만큼 이간시키고, 이간시킨 이들 2개의 외치부분 곡선을 곡선 또는 직선으로 이어 매끄럽게 연속시킴으로써 그려지는 곡선을 치형으로 하여 형성되고, 또 외부 로터의 이홈부가 기초원(Do)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ao)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 그 중앙점에서 2등분하고, 얻어진 2개의 내치부분 곡선을 기초원(Do)의 둘레방향 및 외측 구름 사이클로이드 곡선의 중앙점에서 그은 접선방향의 적어도 어느 하나의 방향을 따라 소정의 거리만큼 이간시키고, 이간시킨 이들 내치부분 곡선을 곡선 또는 직선으로 이어 매끄럽게 연속시킴으로써 그려지는 곡선을 치형으로 하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 오일펌프 로터에 있어서, 내부 로터의 이끝부의 치형은, 기초원(Di)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ai)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 기초로 하여 형성되어 있다.

　또, 외부 로터의 이끝부는, 기초원(Do)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bo)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 치형으로 하여 형성되어 있다.

그리고, 이 오일펌프 로터에서는, 내부 로터의 치수를 n개, 기초원(Di)의 직경을 φDi, 외측 구름원(Ai)의 직경을 φAi, 내측 구름원(Bi)의 직경을 φBi, 상기 외부 로터의 치수를 (n＋1)개, 기초원(Do)의 직경을 φDo, 외측 구름원(Ao)의 직경을 φAo, 내측 구름원(Bo)의 직경을 φBo, 내부 로터와 외부 로터와의 편심량을 e로 하여, 양 로터는,

φAi=φAo, φBi=φBo

φAi＋φBi=φAo＋φBo=2e

φDo=(n＋1)·(φAo＋φBo), φDi=n·(φAi＋φBi)

n·φDo=(n＋1)·φDi

를 만족함과 동시에,

이간시킨 외치부분 곡선 사이의 거리를 α, 내치부분 곡선 사이의 거리를 β로 할 때,

0.01[㎜]≤α≤0.08[㎜]

0.01[㎜]≤β≤0.08[㎜]

를 만족하여 형성된다.

도 1은, 본 발명의 일실시형태에 의한 오일펌프 로터를 나타내는 도면이다.

도 2는, 본 발명의 제1 실시형태와 관련된 내부 로터의 외치 형상을 나타내는 부분 확대도이다.

도 3a ~ 도 3c 는, 본 발명의 제1 실시형태와 관련된 외부 로터의 내치 형상을 나타내는 부분 확대도이다.

도 4a ~ 도 4c 는, 본 발명의 제2 실시형태와 관련된 내부 로터의 외치 형상을 나타내는 부분 확대도이다.

도 5a ~ 도 5c 는, 본 발명의 제2 실시형태와 관련된 외부 로터의 내치 형상을 나타내는 부분 확대도이다.

도 6a ~ 도 6d 는, 본 발명의 제3 실시형태와 관련된 내부 로터의 외치 형상을 나타내는 부분 확대도이다.

도 7a ~ 도 7d 는 본 발명의 제3 실시형태와 관련된 외부 로터의 내치 형상을 나타내는 부분 확대도이다.

도 8a ~ 도 8d 는, 본 발명의 제4 실시형태와 관련된 내부 로터의 외치 형상을 나타내는 부분 확대도이다.

도 9a ~ 도 9d 는, 본 발명의 제4 실시형태와 관련된 외부 로터의 내치 형상을 나타내는 부분 확대도이다.

＜부호의 설명＞

110, 210, 310, 410 내부 로터

111, 211, 311, 411 외치

112, 312, 412 이끝부

113, 213, 313, 413 이홈부

114, 214, 314, 414 보완선

115 교차부

116a, 216a, 316a, 416a 부분 곡선

116b, 216b, 316b, 416b 부분 곡선

117a, 217a, 317a, 417a 외치부분 곡선

117b, 217b, 317b, 417b 외치부분 곡선

120, 220, 320, 420 외부 로터

121, 221, 321, 421 내치

122, 222, 322, 422 이끝부

123, 223, 323, 423 이홈부

124, 224, 324, 424 보완선

125 교차부

126a, 226a, 326a, 426a 부분 곡선

126b, 226b, 326b, 426b 부분 곡선

127a, 227a, 327a, 427a 내치부분 곡선

127b, 227b, 327b, 427b 내치부분 곡선

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

도 1에 나타내는 오일펌프는, n개(n은 자연수, 본 실시형태에서는 n=10)의 외치(111)가 형성된 내부 로터(110)와, 각 외치(111)와 맞물리는 (n＋1)개(본 실시형태에서는 11개)의 내치(121)가 형성된 외부 로터(120)를 구비하고, 이들 내부 로터(110)와 외부 로터(120)가 케이싱(Z)의 내부에 수납되어 있다.

내부 로터(110), 외부 로터(120)의 치면 사이에는, 양 로터(110, 120)의 회전방향을 따라 셀(C)이 복수 형성되어 있다. 각 셀(C)은, 양 로터(110, 120)의 회전방향 전측과 후측에서 내부 로터(110)의 외치(111)와 외부 로터(120)의 내치(121)가 각각 접촉함으로써 개별적으로 구분되고, 또 양측면을 케이싱(Z)에 의해 구분하고 있으며, 이로써, 독립된 유체 반송실을 형성하고 있다. 그리고, 셀(C)은 양 로터(110, 120)의 회전에 따라 회전이동하고, 1회전을 1주기로 하여 용적의 증대, 감소를 반복하게 되어 있다.

케이싱(Z)에는 용적이 증대할 때의 셀(C)에 연통하는 흡입 포트와, 감소할 때의 셀(C)에 연통하는 토출 포트가 설치되어 있고, 흡입 포트로부터 셀(C)에 흡입된 유체가 양 로터(110, 120)의 회전에 따라 반송되어 토출 포트로부터 토출되게 되어 있다.

내부 로터(110)는, 회전축에 장착되어 중심(Oi)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지되어 있고, 내부 로터(110)의 기초원(Di)(직경 φDi)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ai)(직경 φAi)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(116)과, 기초원(Di)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bi) (직경 φBi)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선(117)을 기초로 하여 외치(111)의 치형이 형성되어 있다.

외부 로터(120)는, 중심(Oo)을 내부 로터(110)의 중심(Oi)에 대해 편심(편심량：e)시켜 배치되고, 케이싱(Z) 내에 중심(Oo)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 외부 로터(120)의 내치(121)는, 기초원(Do)(직경 φDo)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ao)(직경 φAo)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(127)과, 기초원(Do)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bo)(직경 φBo)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선(126)을 기초로 하여 치형이 형성되어 있다.

여기서, 내부 로터(110)와 외부 로터(120)와의 사이에는, 이하의 관계식이 성립한다. 또, 여기에서는 치수 단위를 ㎜(밀리미터)로 한다.

내부 로터(110)의 이(齒) 형상을 형성하는 기초가 되는 곡선에 대하여 외측 구름원(Ai) 및 내측 구름원(Bi)의 구름거리의 합의 정수배(整數倍)(치수배(齒數倍))가 기초원(Di)의 원주와 동일해야 하므로,

π·φDi=n·π·(φAi＋φBi)

즉, φDi=n·(φAi＋φBi) … (1)

마찬가지로, 외부 로터(120)의 이 형상을 형성하는 기초가 되는 곡선에 대하여 외측 구름원(Ao) 및 내측 구름원(Bo)의 구름거리의 합의 정수배(치수배)가 기초원(Do)의 원주와 동일해야 하므로,

π·φDo=(n＋1)·π·(φAo＋φBo)

즉, φDo=(n＋1)·(φAo＋φBo) … (2)

다음에, 내부 로터(110)와 외부 로터(120)가 맞물리기 때문에,

φAi＋φBi=φAo＋φBo=2e … (3)

상기 식 (1), (2), (3)으로부터,

(n＋1)·φDi=n·φDo … (4)

또한, 양 로터(110, 120)의 맞물림 위치로부터 반회전 진행된 위치에 있어서, 외치(111)의 이끝과 내치(121)의 이끝이 대치할 때에, 양 이끝 사이에 클리어런스를 형성하지 않는 것으로 하여,

φAi=φAo … (5)

φBi=φBo … (6)

의 관계를 만족한다.

이상의 식 (1)~(6)을 만족하는 기초원(Di, Do), 외측 구름원(Ai, Ao) 및 내 측 구름원(Bi, Bo)에 의해 그려지는 곡선을 기초로 형성되는 제1 실시형태와 관련된 내부 로터(110) 및 외부 로터(120)의 외치(111), 내치(121)의 상세 형상에 대하여, 도 2 의 (a)~(c) 및 도 3a~도 3c를 참조하여 설명한다.

먼저, 내부 로터(110)의 외치(111)는, 이끝부(112) 및 이홈부(113)가 둘레방향으로 교대로 연속하여 형성되어 있다.

　이 이홈부(113)의 형상을 그리려면, 먼저, 내측 구름원(Bi)에 의한 내측 구름 사이클로이드 곡선(117)(도 2 의 (a))을 그 중앙점(11B)에서 2등분하여 외치부분 곡선(117a, 117b)으로 한다.

여기서, 내측 구름 사이클로이드 곡선(117)의 중앙점(11B)이란, 내측 구름원(Bi)을 내부 로터(110)의 기초원(Di) 상(上)에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선(117)을 대칭으로 2분(二分)하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 내측 구름원(Bi)이 반회전했을 때에, 내측 구름원(Bi) 상에 있어서 내측 구름 사이클로이드 곡선(117)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 2 의 (b)에 나타내는 바와 같이, 외치부분 곡선(117a, 117b)을 기초원(Di)의 중심(Oi) 주위에 기초원(Di)의 둘레방향을 따라 변위시키고, 양 곡선(117a, 117b)의 사이를 거리(α)만큼 이간시킨다. 이 때의 양 곡선(117a, 117b)의 각 단부(端部)와 기초원(Di)의 중심(Oi)을 연결한 2선분이 이루는 각도를 θi로 한다. 여기서, 상기 2개의 외치부분 곡선(117a, 117b)을 각각, 서로 이간하는 방향으로 등거리(等距離)씩 상기 둘레방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 2 의 (c)에 나타내는 바와 같이, 이간된 양 곡선(117a, 117b) 사 이를 곡선 또는 직선으로 이루어진 보완선(114)으로 잇고, 얻어진 연속선을 이홈부(113)의 치면 형상으로 한다.

　즉, 이홈부(113)는, 서로 이간된 외치부분 곡선(117a) 및 외치부분 곡선(117b)과, 양 곡선(117a, 117b) 사이를 잇는 보완선(114)으로 이루어진 연속선으로 형성되어 있다.

이로써, 내부 로터(110)의 이홈부(113)는, 단순한 내측 구름 사이클로이드 곡선(117)만으로 이루어진 이홈 형상과 비교하여, 보완선(114)의 양 단부와 기초원(Di)의 중심(Oi)을 연결한 2선분이 이루는 각(θi)만큼 둘레방향으로 큰 형상으로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 양 외치부분 곡선(117a, 117b) 사이를 잇는 보완선(114)은 직선으로 하고 있지만, 보완선(114)은 곡선이라도 된다.

이와 같이, 둘레방향으로 증대된 이홈부(113)에 대해서, 본 실시형태의 내부 로터(110)에서는 이끝부(112)의 폭을 감소시켜서 형성하고, 치면 형상을 전체둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속시키고 있다.

　즉, 이끝부(112)의 형상을 그리려면, 먼저, 외측 구름원(Ai)에 의한 외측 구름 사이클로이드 곡선(116)(도 2 의 (a))을 그 중앙점(11A)에서 2등분하여 부분 곡선(116a, 116b)으로 한다.

여기서, 외측 구름 사이클로이드 곡선(116)의 중앙점(11A)이란, 외측 구름원(Ai)을 내부 로터(110)의 기초원(Di) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(116)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 외측 구름원(Ai)이 반회전했을 때에, 외측 구름원(Ai) 상에 있어서 외측 구름 사이 클로이드 곡선(116)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 2 의 (b)에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(116a, 116b)의 끝점이 이홈부(113)를 그리는 연속선의 끝점에 접속하도록, 부분 곡선(116a, 116b)을 기초원(Di)의 둘레방향을 따라 변위시킨다. 이 때, 양 곡선(116a, 116b)은 중앙점(11A)을 중심으로 하여 교차하고, 이 교차부(115)의 양 단부와 기초원(Di)의 중심(Oi)을 연결한 2선분이 이루는 각도는 θi가 된다.

　그리고, 도 2 의 (c)에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(116a, 116b)을 매끄럽게 접속한 연속선을 이끝부(112)의 치면 형상으로 한다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(116a, 116b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 둘레방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

이로써, 이끝부(112)는, 단순한 외측 구름 사이클로이드 곡선(116)만으로 이루어진 이끝 형상과 비교하여, 각도(θi)분만큼 둘레방향의 폭이 작은 형상으로 되어 있다.

즉, 내부 로터(110)의 외치(111)는, 외측 구름원(Ai)과 내측 구름원(Bi)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(116) 및 내측 구름 사이클로이드 곡선(117)을 그대로 치면 형상으로 한 경우와 비교하여, 이끝부(112)의 둘레방향 이(齒) 두께가 축소됨과 동시에 이홈부(113)의 둘레방향 폭이 증대된 형상으로 된다.

여기서, 내부 로터(110)의 2개의 외치부분 곡선(117a, 117b) 사이의 거리(α)는,

0.01≤α[㎜]

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 외부 로터(120)와의 사이의 치면 사이 둘레방향의 클리어런스가 적절해지므로, 충분히 오일펌프의 정숙성(靜肅性)을 향상시킬 수 있다.

또, 내부 로터(110)의 2개의 외치부분 곡선(117a, 117b) 사이의 거리(α)는,

α≤0.08[㎜]

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 외부 로터(120)와의 사이의 클리어런스가 지나치게 작아지는 것을 방지하여, 오일펌프 로터의 회전 불능·마모량의 증대·내구성의 저하를 방지할 수 있다.

다음에, 본 실시형태와 관련된 외부 로터(120)의 내치(121)의 형상에 대하여, 도 3a~도 3c를 참조하여 설명한다.

내치(121)는, 이끝부(122) 및 이홈부(123)가 둘레방향으로 교대로 연속하여 형성되어 있다.

　이홈부(123)의 형상을 그리려면, 먼저, 외측 구름원(Ao)에 의한 외측 구름 사이클로이드 곡선(127)(도 3a)을 그 중앙점(12A)에서 2등분하여 내치부분 곡선(127a, 127b)으로 한다.

여기서, 외측 구름 사이클로이드 곡선(127)의 중앙점(12A)이란, 외측 구름원(Ao)을 외부 로터(120)의 기초원(Do) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(127)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 외측 구름원(Ao)이 반회전했을 때에, 외측 구름원(Ao) 상에 있어서 외측 구름 사이클로이드 곡선(127)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 내치부분 곡선(127a, 127b)을 기초원(Do)의 둘레방향을 따라 변위시키고, 양 곡선(127a, 127b) 사이를 거리(β)만큼 이간한다. 이 때의 양 곡선(127a, 127b)의 각 단부와 기초원(Do)의 중심(Oo)을 연결한 2선분이 이루는 각도를 θo로 한다. 여기서, 상기 2개의 내치부분 곡선(127a, 127b)을 각각, 서로 이간하는 방향으로 등거리씩 상기 둘레방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 3c에 나타내는 바와 같이, 이간된 내치부분 곡선(127a, 127b) 사이를 직선으로 이루어진 보완선(124)으로 잇고, 얻어진 연속선을 이홈부(123)의 형상으로 한다.

즉, 이홈부(123)는, 서로 이간된 내치부분 곡선(127a) 및 내치부분 곡선(127b)과, 양 곡선(127a, 127b) 사이를 잇는 보완선(124)으로 이루어진 연속선으로 형성되어 있다.

이로써, 이홈부(123)는, 단순한 외측 구름 사이클로이드 곡선(127)만으로 이루어진 이홈 형상과 비교하여, 보완선(124)의 양 단부와 기초원(Do)의 중심(Oo)을 연결한 2선분이 이루는 각(θo)분만큼 둘레방향으로 큰 형상으로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 양 내치부분 곡선(127a, 127b) 사이를 잇는 보완선(124)은 직선으로 하고 있지만, 보완선(124)은 곡선이라도 된다.

이와 같이, 둘레방향으로 증대된 이홈부(123)에 대해서, 본 실시형태의 외부 로터(120)에서는 이끝부(122)의 폭을 감소시켜서 형성하고, 치면 형상을 전체둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속시키고 있다.

즉, 이끝부(122)의 형상을 그리려면, 먼저, 내측 구름원(Bo)에 의한 내측 구름 사이클로이드 곡선(126)(도 3a)을 그 중앙점(12B)에서 2등분하여 부분 곡선(126a, 126b)으로 한다.

여기서, 내측 구름 사이클로이드 곡선(126)의 중앙점(12B)이란, 내측 구름원(Bo)을 외부 로터(120)의 기초원(Do) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선(126)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 내측 구름원(Bo)이 반회전했을 때에, 내측 구름원(Bo) 상에 있어서 내측 구름 사이클로이드 곡선(126)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(126a, 126b)의 끝점이 이홈부(123)를 그리는 연속선의 끝점에 접속하도록, 부분 곡선(126a, 126b)을 기초원(Do)의 둘레방향을 따라 변위시킨다. 이 때, 양 곡선(126a, 126b)은 중앙점(12B)을 중심으로 하여 교차하고, 이 교차부(125)의 양 단부와 기초원(Do)의 중심(Oo)을 연결한 2선분이 이루는 각도는 θo가 된다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(126a, 126b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 둘레방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 3c에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(126a, 126b)을 매끄럽게 접속시킨 연속선을 이끝부(122)의 치면 형상으로 한다.

이로써, 이끝부(122)는, 단순한 내측 구름 사이클로이드 곡선(126)만으로 이루어진 이끝 형상과 비교하여, 각도(θo)분만큼 둘레방향의 폭이 작은 형상으로 되어 있다.

즉, 외부 로터(120)의 내치(121)는, 외측 구름원(Ao)과 내측 구름원(Bo)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(127) 및 내측 구름 사이클로이드 곡선(126)을 그대로 치면 형상으로 한 경우와 비교하여, 이끝부(122)의 둘레방향 이 두께가 축소됨과 동시에 이홈부(123)의 둘레방향 폭이 증대된 형상으로 된다.

여기서, 외부 로터(120)의 2개의 내치부분 곡선(127a, 127b) 사이의 거리(β)는,

0.01[㎜]≤β

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 내부 로터(110)와의 사이의 치면 사이의 클리어런스가 적절해지므로, 충분히 오일펌프의 정숙성이 향상된다.

또, 외부 로터(120)의 2개의 내치부분 곡선(127a, 127b) 사이의 거리(β)는,

β≤0.08[㎜]

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 내부 로터(110)와의 사이의 클리어런스가 지나치게 작아지지 않으므로, 오일펌프의 회전 불능·마모량의 증대·내구성의 저하를 방지할 수 있다.

이 내부 로터(110) 및 외부 로터(120)에 있어서, α 및 β가 매우 작아 실제 사이즈로는 각 부분 곡선의 변위를 이해하기 어렵기 때문에, 도 2 의 (a)~(c) 및 도 3a~도 3c에서는 치면의 상세 형상을 설명하기 위해 각 변위량을 크게 과장하여 나타내고 있어, 도 1에 나타내는 실제의 형상과는 다른 형상으로 되어 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 내부 로터(110) 및 외부 로터(120)의 양쪽에 대하여 이홈부(113, 123)를 둘레방향으로 증대시킨 형상으로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 내부 로터(110) 및 외부 로터(120)의 어느 한쪽의 이홈부를 증대시킨 형상으로 하고, 다른 쪽은 상술한 보정을 가하지 않고 사이클로이드 곡선 그 자체를 치면 형상으로 하여 형성해도 된다.

이어서, 상기 식 (1)~(6)을 만족하는 기초원(Di, Do), 외측 구름원(Ai, Ao) 및 내측 구름원(Bi, Bo)에 의해 그려지는 곡선을 기초로 형성되는 제2 실시형태와 관련된 내부 로터(210) 및 외부 로터(220)의 외치(211), 내치(221)의 상세 형상에 대하여, 도 4a~도 4c 및 도 5a~도 5c를 참조하여 설명한다.

먼저, 내부 로터(210)의 외치(211)는, 이끝부(212) 및 이홈부(213)가 둘레방향으로 교대로 연속하여 형성되어 있다.

이 이홈부(213)의 형상을 그리려면, 먼저, 내측 구름원(Bi)에 의한 내측 구름 사이클로이드 곡선(217)(도 4a)을 그 중앙점(21B)에서 2등분하여 외치부분 곡선(217a, 217b)으로 한다.

이어서, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 외치부분 곡선(217a, 217b)을 중앙점(21B)에서 그은 내측 구름 사이클로이드 곡선(217)의 접선(21p)의 방향을 따라 변위시키고, 양 곡선(217a, 217b)의 사이를 거리(α)만큼 이간시킨다. 여기서, 상기 2개의 외치부분 곡선(217a, 217b)을 각각, 서로 이간하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(21p)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 이간된 양 곡선(217a, 217b) 사이를 직선으로 이루어진 보완선(214)으로 잇고, 얻어진 연속선을 이홈부(213)의 치면 형상으로 한다.

즉, 이홈부(213)는, 서로 이간된 외치부분 곡선(217a) 및 외치부분 곡선(217b)과, 양 곡선(217a, 217b) 사이를 잇는 보완선(214)으로 이루어진 연속선으로 형성되어 있다.

이로써, 내부 로터(210)의 이홈부(213)는, 단순한 내측 구름 사이클로이드 곡선(217)만으로 이루어진 이홈 형상과 비교하여, 삽입된 보완선(214)분만큼 둘레방향으로 큰 형상으로 되어 있다. 또, 양 외치부분 곡선(217a, 217b) 사이를 잇는 보완선(214)은 본 실시형태에서는 직선으로 하고 있지만, 곡선이라도 된다.

이와 같이, 둘레방향으로 증대된 이홈부(213)에 대해서, 본 실시형태의 내부 로터(210)에서는 이끝부(212)의 폭을 감소시켜서 형성하고, 치면 형상을 전체둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속시키고 있다.

즉, 이끝부(212)의 형상을 그리려면, 먼저, 외측 구름원(Ai)에 의한 외측 구름 사이클로이드 곡선(216)(도 4a)을 그 중앙점(21A)에서 2등분하여 부분 곡선(216a, 216b)으로 한다.

여기서, 외측 구름 사이클로이드 곡선(216)의 중앙점(21A)이란, 외측 구름원(Ai)을 내부 로터(210)의 기초원(Di) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(216)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 외측 구름원(Ai)이 반회전했을 때에, 외측 구름원(Ai) 상에 있어서 외측 구름 사이클로이드 곡선(216)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(216a, 216b)의 끝점이 이홈부(213)를 그리는 연속선의 끝점에 접속하도록, 부분 곡선(216a, 216b)을 중앙점 (21A)에서 그은 외측 구름 사이클로이드 곡선(216)의 접선(21q)방향을 따라 변위시킨다. 이 때, 양 곡선(216a, 216b)은 중앙점(21A)을 중심으로 하여 교차한다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(216a, 216b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(21q)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(216a, 216b)을 매끄럽게 접속한 연속선을 이끝부(212)의 치면 형상으로 한다.

이로써, 이끝부(212)는, 단순한 외측 구름 사이클로이드 곡선(216)만으로 이루어진 이끝 형상과 비교하여, 이홈부(213)에 삽입된 보완선(214)분만큼 둘레방향의 폭이 작은 형상으로 되어 있다.

즉, 내부 로터(210)의 외치(211)는, 외측 구름원(Ai)과 내측 구름원(Bi)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(216) 및 내측 구름 사이클로이드 곡선(217)을 그대로 치면 형상으로 한 경우와 비교하여, 이끝부(212)의 둘레방향 이 두께가 축소됨과 동시에 이홈부(213)의 둘레방향 폭이 증대된 형상으로 된다.

여기서, 내부 로터(210)의 2개의 외치부분 곡선(217a, 217b) 사이의 거리(α)는,

0.01[㎜]≤α

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 외부 로터(220)와의 사이의 치면 사이의 클리어런스가 적절해져, 충분히 오일펌프의 정숙성이 향상된다.

또, 내부 로터(210)의 2개의 외치부분 곡선(217a, 217b) 사이의 거리(α)는,

α≤0.08[㎜]

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 외부 로터(220)와의 사이의 클리어런스가 지나치게 작아지는 것을 방지하여, 오일펌프 로터의 회전 불능·마모량의 증대·내구성의 저하를 방지할 수 있다.

다음에, 본 실시형태와 관련된 외부 로터(220)의 내치(221)의 형상에 대하여, 도 5a~도 5c를 참조하여 설명한다.

내치(221)는, 이끝부(222) 및 이홈부(223)가 둘레방향으로 교대로 연속하여 형성되어 있다.

이 이홈부(223)의 형상을 그리려면, 먼저, 외측 구름원(Ao)에 의한 외측 구름 사이클로이드 곡선(227)(도 5a)을 그 중앙점(22A)에서 2등분하여 내치부분 곡선(227a, 227b)으로 한다.

여기서, 외측 구름 사이클로이드 곡선(227)의 중앙점(22A)이란, 외측 구름원(Ao)을 외부 로터(220)의 기초원(Do) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(227)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 외측 구름원(Ao)이 반회전했을 때에, 외측 구름원(Ao) 상에 있어서 외측 구름 사이클로이드 곡선(227)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 내치부분 곡선(227a, 227b)을 그 중앙점(22A)에서 그은 외측 구름 사이클로이드 곡선(227)의 접선(22p)의 방향을 따라 변위시키고, 양 곡선(227a, 227b) 사이를 거리(β)만큼 이간시킨다. 이 때, 상기 2개의 내치부분 곡선(227a, 227b)을 각각, 서로 이간하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(22p)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 이간된 내치부분 곡선(227a, 227b) 사이를 직선으로 이루어진 보완선(224)으로 잇고, 얻어진 연속선을 이홈부(223)의 형상으로 한다.

즉, 이홈부(223)는, 서로 이간된 내치부분 곡선(227a) 및 내치부분 곡선(227b)과, 양 곡선(227a, 227b) 사이를 잇는 보완선(224)으로 이루어진 연속선으로 형성되어 있다.

이로써, 이홈부(223)는, 단순한 외측 구름 사이클로이드 곡선(227)만으로 이루어진 이홈 형상과 비교하여, 삽입된 보완선(224)분만큼 둘레방향으로 큰 형상으로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 양 내치부분 곡선(227a, 227b) 사이를 잇는 보완선(224)은 직선으로 하고 있지만, 보완선(224)은 곡선이라도 된다.

이와 같이, 둘레방향으로 증대된 이홈부(223)에 대해서, 본 실시형태의 외부 로터(220)에서는 이끝부(222)의 폭을 감소시켜서 형성하고, 치면 형상을 전체둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속시키고 있다.

즉, 이끝부(222)의 형상을 그리려면, 먼저, 내측 구름원(Bo)에 의한 내측 구름 사이클로이드 곡선(226)(도 5a)을 그 중앙점(22B)에서 2등분하여 부분 곡선(226a, 226b)으로 한다.

여기서, 내측 구름 사이클로이드 곡선(226)의 중앙점(22B)이란, 내측 구름원(Bo)을 외부 로터(220)의 기초원(Do) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선(226)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 내측 구름원(Bo)이 반회전했을 때에, 내측 구름원(Bo) 상에 있어서 내측 구름 사이 클로이드 곡선(226)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 이홈부(223)를 그리는 연속선의 끝점에 양 곡선(226a, 226b)의 끝점을 접속시키도록, 부분 곡선(226a, 226b)을 중앙점(22B)의 접선(22q)의 방향을 따라 변위시키고, 중앙점(22B)을 중심으로 하여 교차시킨다. 이 때, 상기 2개의 부분 곡선(226a, 226b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(22q)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(226a, 226b)을 매끄럽게 접속한 연속선을 이끝부(222)의 치면 형상으로 한다.

이로써, 이끝부(222)는, 단순한 내측 구름 사이클로이드 곡선(226)만으로 이루어진 이끝 형상과 비교하여, 이홈부(223)에 삽입된 보완선(224)분만큼 둘레방향의 폭이 작은 형상으로 되어 있다.

즉, 외부 로터(220)의 내치(221)는, 외측 구름원(Ao)과 내측 구름원(Bo)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(227) 및 내측 구름 사이클로이드 곡선(226)을 그대로 치면 형상으로 한 경우와 비교하여, 이끝부(222)의 둘레방향 이 두께가 축소됨과 동시에 이홈부(223)의 둘레방향 폭이 증대된 형상으로 된다.

여기서, 외부 로터(220)의 2개의 내치부분 곡선(227a, 227b) 사이의 거리(β)는,

0.01[㎜]≤β

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 외부 로터(220)와 내부 로터(210)와의 치면 사이의 클리어런스가 적절해져, 충분히 오일펌프의 정숙성이 향상된다.

또, 외부 로터(220)의 2개의 내치부분 곡선(227a, 227b) 사이의 거리(β)는,

β≤0.08[㎜]

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 내부 로터(210)와의 사이의 클리어런스가 지나치게 작아지지 않으므로, 오일펌프의 회전 불능·마모량의 증대·내구성의 저하를 방지할 수 있다.

또, 상기 제2 실시형태에서는 내부 로터(210) 및 외부 로터(220)의 양쪽에 대하여 이홈부(213, 223)를 둘레방향으로 증대시킨 형상으로 했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 내부 로터(210) 및 외부 로터(220)의 어느 한쪽의 이홈부를 증대시킨 형상으로 하고, 다른 쪽은 상술한 보정을 가하지 않고 사이클로이드 곡선 그 자체를 치면 형상으로 하여 형성해도 된다.

또, 이 내부 로터(210) 및 외부 로터(220)에 있어서, α 및 β가 매우 작아 실제 사이즈로는 각 부분 곡선의 변위를 이해하기 어렵기 때문에, 도 4a~도 4c 및 도 5a~도 5c에서는 치면의 상세 형상을 설명하기 위해 각 변위량을 크게 과장하여 나타내고 있어, 실제의 형상과는 다른 형상으로 되어 있다.

다음에, 상기 식 (1)~(6)을 만족하는 기초원(Di, Do), 외측 구름원(Ai, Ao) 및 내측 구름원(Bi, Bo)에 의해 그려지는 곡선을 기초로 형성되는 제3 실시형태와 관련된 내부 로터(310) 및 외부 로터(320)의 외치(311), 내치(321)의 상세 형상에 대하여, 도 6a~도 6d 및 도 7a~도 7d를 참조하여 설명한다.

먼저, 내부 로터(310)의 외치(311)는, 이끝부(312) 및 이홈부(313)가 둘레방향으로 교대로 연속하여 형성되어 있다.

이 이홈부(313)의 형상을 그리려면, 먼저, 내측 구름원(Bi)에 의한 내측 구름 사이클로이드 곡선(317)(도 6a)을 그 중앙점(31B)에서 2등분하여 외치부분 곡선(317a, 317b)으로 한다.

여기서, 내측 구름 사이클로이드 곡선(317)의 중앙점(31B)이란, 내측 구름원(Bi)을 내부 로터(310)의 기초원(Di) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선(317)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 내측 구름원(Bi)이 반회전했을 때에, 내측 구름원(Bi) 상에 있어서 내측 구름 사이클로이드 곡선(317)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 외치부분 곡선(317a, 317b)을 기초원(Di)의 중심(Oi) 주위에 기초원(Di)의 둘레방향을 따라 각도(θi) 변위시키고, 양 곡선(317a, 317b)의 사이를 거리(α')만큼 이간시킨다. 이 때의 양 곡선(317a, 317b)의 각 단부와 기초원(Di)의 중심(Oi)을 연결한 2선분이 이루는 각도를 θi로 한다. 여기서, 상기 2개의 외치부분 곡선(317a, 317b)을 각각, 서로 이간하는 방향으로 등거리씩 상기 둘레방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

또한, 도 6c에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(317a, 317b)의 사이가 거리(α)만큼 이간하도록, 외치부분 곡선(317a, 317b)을 중앙점(31B)에서 그은 내측 구름 사이클로이드 곡선(317)의 접선(31p)의 방향을 따라 변위시킨다. 여기서, 상기 2개의 외치부분 곡선(317a, 317b)을 각각, 서로 이간하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(31p)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 6d에 나타내는 바와 같이, 이간된 양 곡선(317a, 317b) 사이를 직선으로 이루어진 보완선(314)으로 잇고, 얻어진 연속선을 이홈부(313)의 치면 형상으로 한다.

즉, 이홈부(313)는, 서로 이간된 외치부분 곡선(317a) 및 외치부분 곡선(317b)과, 양 곡선(317a, 317b) 사이를 잇는 보완선(314)으로 이루어진 연속선으로 형성되어 있다.

이로써, 내부 로터(310)의 이홈부(313)는, 단순한 내측 구름 사이클로이드 곡선(317)만으로 이루어진 이홈 형상과 비교하여, 삽입된 보완선(314)분만큼 둘레방향으로 큰 형상으로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 양 외치부분 곡선(317a, 317b) 사이를 잇는 보완선(314)은 직선으로 하고 있지만, 보완선(314)은 곡선이라도 된다.

이와 같이, 둘레방향으로 증대된 이홈부(313)에 대해서, 본 실시형태에서는 이끝부(312)의 둘레방향 치폭을 감소시켜서 형성하고, 치면 형상을 전체둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속시키고 있다.

즉, 이끝부(312)의 형상을 그리려면, 먼저, 외측 구름원(Ai)에 의한 외측 구름 사이클로이드 곡선(316)(도 6a)을 그 중앙점(31A)에서 2등분하여 부분 곡선(316a, 316b)으로 한다.

여기서, 외측 구름 사이클로이드 곡선(316)의 중앙점(31A)이란, 외측 구름원(Ai)을 내부 로터(310)의 기초원(Di) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(316)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 외측 구름원(Ai)이 반회전했을 때에, 외측 구름원(Ai) 상에 있어서 외측 구름 사이 클로이드 곡선(316)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 회전 변위된 상태의 양 외치부분 곡선(317a, 317b)의 끝점에 양 곡선(316a, 316b)의 끝점이 접속하도록, 부분 곡선(316a, 316b)을 기초원(Di)의 둘레방향을 따라 변위시킨다. 이로써, 양 곡선(316a, 316b)은 중앙점(31A)을 중심으로 하여 교차한다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(316a, 316b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 둘레방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

또한, 도 6c에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(316a, 316b)의 끝점이 이홈부(313)를 그리는 연속선의 끝점에 접속하도록, 부분 곡선(316a, 316b)을 중앙점(31A)에서 그은 외측 구름 사이클로이드 곡선(316)의 접선(31q)의 방향을 따라 변위시킨다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(316a, 316b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(31q)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 6d에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(316a, 316b)을 매끄럽게 접속한 연속선을 이끝부(312)의 치면 형상으로 한다.

이로써, 이끝부(312)는, 단순한 외측 구름 사이클로이드 곡선(316)만으로 이루어진 이끝 형상과 비교하여, 이홈부(313)에 삽입된 보완선(314)분만큼 둘레방향의 폭이 작은 형상으로 되어 있다.

즉, 내부 로터(310)의 외치(311)는, 외측 구름원(Ai)과 내측 구름원(Bi)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(316) 및 내측 구름 사이클로이드 곡선(317)을 그대로 치면 형상으로 한 경우와 비교하여, 이끝부(312)의 기초원 둘레방 향을 따르는 이 두께가 축소됨과 동시에 이홈부(313)의 기초원 둘레방향을 따르는 폭이 증대된 형상으로 된다.

여기서, 내부 로터(310)의 2개의 외치부분 곡선(317a, 317b) 사이의 거리(α)는,

0.01[㎜]≤α

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 외부 로터(320)와의 사이의 치면 사이의 클리어런스가 적절해져, 충분히 정숙성이 향상된다.

또, 내부 로터(310)의 2개의 외치부분 곡선(317a, 317b) 사이의 거리(α)는,

α≤0.08[㎜]

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 외부 로터(320)와의 사이의 클리어런스가 지나치게 작아지는 것을 방지하여, 오일펌프 로터의 회전 불능·마모량의 증대·내구성의 저하를 방지할 수 있다.

다음에, 본 실시형태와 관련된 외부 로터(320)의 내치(321)의 형상에 대하여, 도 7a~도 7d를 참조하여 설명한다.

내치(321)는, 이끝부(322) 및 이홈부(323)가 기초원(Do)의 둘레방향으로 교대로 연속하여 형성되어 있다.

이 이홈부(323)의 형상을 그리려면, 먼저, 외측 구름원(Ao)에 의한 외측 구름 사이클로이드 곡선(327)(도 7a)을 중앙점(32A)에서 2등분하여 내치부분 곡선(327a, 327b)으로 한다.

여기서, 외측 구름 사이클로이드 곡선(327)의 중앙점(32A)이란, 외측 구름원 (Ao)을 외부 로터(320)의 기초원(Do) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(327)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 외측 구름원(Ao)이 반회전했을 때에, 외측 구름원(Ao) 상에 있어서 외측 구름 사이클로이드 곡선(327)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 내치부분 곡선(327a, 327b)을 기초원(Do)의 둘레방향을 따라 각도(θo) 변위시키고, 양 곡선(327a, 327b) 사이를 거리(β')만큼 이간시킨다. 여기서, 상기 2개의 내치부분 곡선(327a, 327b)을 각각, 서로 이간하는 방향으로 등거리씩 상기 둘레방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

또한, 도 7c에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(327a, 327b) 사이가 거리(β)만큼 이간하도록, 내치부분 곡선(327a, 327b)을 중앙점(32A)에서 그은 외측 구름 사이클로이드 곡선(327)의 접선(32p)의 방향을 따라 변위시킨다. 여기서, 상기 2개의 내치부분 곡선(327a, 327b)을 각각, 서로 이간하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(32p)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 7d에 나타내는 바와 같이, 이간된 내치부분 곡선(327a, 327b) 사이를 직선으로 이루어진 보완선(324)으로 잇고, 얻어진 연속선을 이홈부(323)의 형상으로 한다.

즉, 이홈부(323)는, 서로 이간된 내치부분 곡선(327a) 및 내치부분 곡선(327b)과, 양 곡선(327a, 327b) 사이를 잇는 보완선(324)으로 이루어진 연속선으로 형성되어 있다.

이로써, 이홈부(323)는, 단순한 외측 구름 사이클로이드 곡선(327)만으로 이루어진 이홈 형상과 비교하여, 삽입된 보완선(324)분만큼 둘레방향으로 큰 형상으로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 양 내치부분 곡선(327a, 327b) 사이를 잇는 보완선(324)은 직선으로 하고 있지만, 보완선(324)은 곡선이라도 된다.

이와 같이, 기초원 둘레방향으로 증대된 이홈부(323)에 대해서, 본 실시형태에서는 이끝부(322)의 둘레방향 치폭을 감소시켜서 형성하고, 치면 형상을 전체둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속시키고 있다.

즉, 이끝부(322)의 형상을 그리려면, 먼저, 내측 구름원(Bo)에 의한 내측 구름 사이클로이드 곡선(326)(도 7a)을 그 중앙점(32B)에서 2등분하여 부분 곡선(326a, 326b)으로 한다.

여기서, 내측 구름 사이클로이드 곡선(326)의 중앙점(32B)이란, 내측 구름원(Bo)을 외부 로터(320)의 기초원(Do) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선(326)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 내측 구름원(Bo)이 반회전했을 때에, 내측 구름원(Bo) 상에 있어서 내측 구름 사이클로이드 곡선(326)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 변위된 상태의 양 내치부분 곡선(327a, 327b)의 끝점에 양 곡선(326a, 326b)의 끝점이 접속하도록, 부분 곡선(326a, 326b)을 기초원(Do)의 둘레방향을 따라 변위시킨다. 이로써, 양 곡선(326a, 326b)은 중앙점(32B)을 중심으로 하여 교차한다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(326a, 326b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 둘레방향을 따라 변 위시키는 것이 바람직하다.

또한, 도 7c에 나타내는 바와 같이, 이홈부(323)를 그리는 연속선의 끝점에 양 곡선(326a, 326b)의 끝점이 접속하도록, 부분 곡선(326a, 326b)을 중앙점(32B)에서 그은 내측 구름 사이클로이드 곡선(326)의 접선(32q)의 방향을 따라 변위시킨다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(326a, 326b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(32q)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 7d에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(326a, 326b)을 매끄럽게 접속한 연속선을 형성하여 이끝부(322)의 치면 형상으로 한다.

이로써, 이끝부(322)는, 단순한 내측 구름 사이클로이드 곡선(326)만으로 이루어진 이끝 형상과 비교하여, 이홈부(323)에 삽입된 보완선(324)분만큼 기초원 둘레방향의 폭이 작은 형상으로 되어 있다.

즉, 외부 로터(320)의 내치(321)는, 외측 구름원(Ao)과 내측 구름원(Bo)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(327) 및 내측 구름 사이클로이드 곡선(326)을 그대로 치면 형상으로 한 경우와 비교하여, 이끝부(322)의 기초원 둘레방향을 따르는 이 두께가 축소됨과 동시에 이홈부(323)의 기초원 둘레방향을 따르는 폭이 증대된 형상으로 된다.

여기서, 외부 로터(320)의 2개의 내치부분 곡선(327a, 327b) 사이의 거리(β)는,

0.01[㎜]≤β

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 내부 로터(310)와의 사이의 치면 사이의 클 리어런스가 적절해져, 충분히 정숙성이 향상된다.

또, 외부 로터(320)의 2개의 내치부분 곡선(327a, 327b) 사이의 거리(β)는,

β≤0.08[㎜]

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 내부 로터(310)와의 사이의 클리어런스가 지나치게 작아지는 것을 방지하여, 회전 불능·마모량의 증대·내구성의 저하를 방지할 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는 내부 로터(310) 및 외부 로터(320)의 양쪽에 대하여 이홈부(313, 323)의 기초원 둘레방향을 따르는 크기를 증대시킨 형상으로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 내부 로터(310) 및 외부 로터(320)의 어느 한쪽의 이홈부를 증대시킨 형상으로 하고, 다른 쪽은 상술한 보정을 가하지 않고 사이클로이드 곡선 그 자체를 치면 형상으로 하여 형성해도 된다.

또, 이 내부 로터(310) 및 외부 로터(320)에 있어서, α 및 β가 매우 작아 실제 사이즈로는 각 부분 곡선의 변위를 이해하기 어렵기 때문에, 도 6a~도 6d 및 도 7a~도 7d에서는 치면의 상세 형상을 설명하기 위해 각 변위량을 크게 과장하여 나타내고 있어, 실제의 형상과는 다른 형상으로 되어 있다.

다음에, 상기 식 (1)~(6)을 만족하는 기초원(Di, Do), 외측 구름원(Ai, Ao) 및 내측 구름원(Bi, Bo)에 의해 그려지는 곡선을 기초로 형성되는 제4 실시형태와 관련된 내부 로터(410) 및 외부 로터(420)의 외치(411), 내치(421)의 상세 형상에 대하여, 도 8a~도 8d 및 도 9a~도 9d를 참조하여 설명한다.

먼저, 내부 로터(410)의 외치(411)는, 이끝부(412) 및 이홈부(413)가 둘레방 향으로 교대로 연속하여 형성되어 있다.

이 이홈부(413)의 형상을 그리려면, 먼저, 내측 구름원(Bi)에 의한 내측 구름 사이클로이드 곡선(417)(도 8a)을 그 중앙점(41B)에서 2등분하여 외치부분 곡선(417a, 417b)으로 한다.

여기서, 내측 구름 사이클로이드 곡선(417)의 중앙점(41B)이란, 내측 구름원(Bi)을 내부 로터(410)의 기초원(Di) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선(417)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 내측 구름원(Bi)이 반회전했을 때에, 내측 구름원(Bi) 상에 있어서 내측 구름 사이클로이드 곡선(417)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 8b에 나타내는 바와 같이, 외치부분 곡선(417a, 417b)을 중앙점(41B)에서 그은 내측 구름 사이클로이드 곡선(417)의 접선(41p)의 방향을 따라 변위시키고, 양 곡선(417a, 417b)의 사이를 거리(α')만큼 이간시킨다. 여기서, 상기 2개의 외치부분 곡선(417a, 417b)을 각각, 서로 이간하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(41p)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

또한, 도 8c에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(417a, 417b)의 사이가 거리(α)만큼 이간하도록, 외치부분 곡선(417a, 417b)을 기초원(Di)의 중심(Oi) 주위에 각각 기초원(Di)의 둘레방향을 따라 각도(θi/2)씩 변위시킨다.

그리고, 도 8d에 나타내는 바와 같이, 이간된 양 곡선(417a, 417b) 사이를 직선으로 이루어진 보완선(414)으로 잇고, 얻어진 연속선을 이홈부(413)의 치면 형상으로 한다.

즉, 이홈부(413)는, 서로 이간된 외치부분 곡선(417a) 및 외치부분 곡선(417b)과, 양 곡선(417a, 417b) 사이를 잇는 보완선(414)으로 이루어진 연속선으로 형성되어 있다.

이로써, 내부 로터(410)의 이홈부(413)는, 단순한 내측 구름 사이클로이드 곡선(417)만으로 이루어진 치조 형상과 비교하여, 삽입된 보완선(414)분만큼 둘레방향으로 큰 형상으로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 양 외치부분 곡선(417a, 417b) 사이를 잇는 보완선(414)은 직선으로 하고 있지만, 보완선(414)은 곡선이라도 된다.

이와 같이, 둘레방향 폭이 증대된 이홈부(413)에 대해서, 본 실시형태에서는 이끝부(412)의 폭을 감소시켜서 형성하고, 치면 형상을 전체둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속시키고 있다.

즉, 이끝부(412)의 형상을 그리려면, 먼저, 외측 구름원(Ai)에 의한 외측 구름 사이클로이드 곡선(416)(도 8a)을 그 중앙점(41A)에서 2등분하여 부분 곡선(416a, 416b)으로 한다.

여기서, 외측 구름 사이클로이드 곡선(416)의 중앙점(41A)이란, 외측 구름원(Ai)을 내부 로터(410)의 기초원(Di) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(416)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 외측 구름원(Ai)이 반회전했을 때에, 외측 구름원(Ai) 상에 있어서 외측 구름 사이클로이드 곡선(416)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 8b에 나타내는 바와 같이, 변위된 상태의 양 외치부분 곡선 (417a, 417b)의 끝점에 양 곡선(416a, 416b)의 끝점이 접속하도록, 부분 곡선(416a, 416b)을 중앙점(41A)에서 그은 외측 구름 사이클로이드 곡선(416)의 접선(41q)의 방향을 따라 변위시킨다. 이로써, 양 곡선(416a, 416b)은 중앙점(41A)을 중심으로 하여 교차한다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(416a, 416b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(41q)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

또한, 도 8c에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(416a, 416b)의 끝점이 이홈부(413)를 그리는 연속선의 끝점에 접속하도록, 부분 곡선(416a, 416b)을 기초원(Di)의 둘레방향을 따라 변위시킨다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(416a, 416b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 둘레방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 8d에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(416a, 416b)을 매끄럽게 접속한 연속선을 이끝부(412)의 치면 형상으로 한다.

이로써, 이끝부(412)는, 단순한 외측 구름 사이클로이드 곡선(416)만으로 이루어진 이끝 형상과 비교하여, 이홈부(413)에 삽입된 보완선(414)분만큼 둘레방향의 폭이 작은 형상으로 되어 있다.

즉, 내부 로터(410)의 외치(411)는, 외측 구름원(Ai)과 내측 구름원(Bi)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(416) 및 내측 구름 사이클로이드 곡선(417)을 그대로 치면 형상으로 한 경우와 비교하여, 이끝부(412)의 둘레방향 이 두께가 축소됨과 동시에 이홈부(413)의 둘레방향 폭이 증대된 형상으로 된다.

여기서, 내부 로터(410)의 2개의 외치부분 곡선(417a, 417b) 사이의 거리(α)는,

0.01[㎜]≤α

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 외부 로터(420)와의 사이의 치면 사이의 클리어런스가 적절해져, 충분히 정숙성이 향상된다.

또, 내부 로터(410)의 2개의 외치부분 곡선(417a, 417b) 사이의 거리(α)는,

α≤0.08[㎜]

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 외부 로터(420)와의 사이의 클리어런스가 지나치게 작아지는 것을 방지하여, 오일펌프 로터의 회전 불능·마모량의 증대·내구성의 저하를 방지할 수 있다.

다음에, 본 실시형태와 관련된 외부 로터(420)의 내치(421)의 상세 형상에 대하여, 도 9a~도 9d를 참조하여 설명한다.

외부 로터(420)의 내치(421)는, 이끝부(422) 및 이홈부(423)가 기초원의 둘레방향으로 교대로 연속하여 형성되어 있다.

이 이홈부(423)의 형상을 그리려면, 먼저, 외측 구름원(Ao)에 의한 외측 구름 사이클로이드 곡선(427)(도 9a)을 그 중앙점(42A)에서 2등분하여 내치부분 곡선(427a, 427b)으로 한다.

여기서, 외측 구름 사이클로이드 곡선(427)의 중앙점(42A)이란, 외측 구름원(Ao)을 외부 로터(420)의 기초원(Do) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(427)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 외측 구름원(Ao)이 반회전했을 때에, 외측 구름원(Ao) 상에 있어서 외측 구름 사이클로이드 곡선(427)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 내치부분 곡선(427a, 427b)을 중앙점(42A)에서 그은 외측 구름 사이클로이드 곡선(427)의 접선(42p)의 방향을 따라 변위시키고, 양 곡선(427a, 427b) 사이를 거리(β')만큼 이간시킨다. 여기서, 상기 2개의 내치부분 곡선(427a, 427b)을 각각, 서로 이간하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(42p)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

또한, 도 9c에 나타내는 바와 같이, 양 곡선(427a, 427b) 사이가 거리(β)만큼 이간하도록, 내치부분 곡선(427a, 427b)을 기초원(Do)의 중심(Oo) 주위에 기초원(Do)의 둘레방향을 따라 각각 각도(θo/2)씩 변위시킨다.

그리고, 도 9d에 나타내는 바와 같이, 이간된 내치부분 곡선(427a, 427b) 사이를 직선으로 이루어진 보완선(424)으로 잇고, 얻어진 연속선을 이홈부(423)의 형상으로 한다.

즉, 이홈부(422)는, 서로 이간된 내치부분 곡선(427a) 및 내치부분 곡선(427b)과, 양 곡선(427a, 427b) 사이를 잇는 보완선(424)으로 이루어진 연속선으로 형성되어 있다.

이로써, 이홈부(423)는, 단순한 외측 구름 사이클로이드 곡선(427)만으로 이루어진 이홈 형상과 비교하여, 삽입된 보완선(424)분만큼 둘레방향 폭이 큰 형상으로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 양 내치부분 곡선(427a, 427b) 사이를 잇는 보완선(424)은 직선으로 하고 있지만, 보완선(424)은 곡선이라도 된다.

이와 같이, 둘레방향 폭이 증대된 이홈부(423)에 대해서, 본 실시형태에서는 이끝부(422)의 폭을 감소시켜서 형성하고, 치면 형상을 전체둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속시키고 있다.

즉, 이끝부(422)의 형상을 그리려면, 먼저, 내측 구름원(Bo)에 의한 내측 구름 사이클로이드 곡선(426)(도 9a)을 그 중앙점(42B)에서 2등분하여 부분 곡선(426a, 426b)으로 한다.

여기서, 내측 구름 사이클로이드 곡선(426)의 중앙점(42B)이란, 내측 구름원(Bo)을 외부 로터(420)의 기초원(Do) 상에서 미끄러짐 없이 1회전시켜서 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선(426)을 대칭으로 2분하는 점으로서, 바꾸어 말하면, 내측 구름원(Bo)이 반회전했을 때에, 내측 구름원(Bo) 상에 있어서 내측 구름 사이클로이드 곡선(426)을 그리는 1점이 도달하는 점이다.

이어서, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 양 내치부분 곡선(427a, 427b)의 끝점에 양 곡선(426a, 426b)의 끝점이 접속하도록, 부분 곡선(426a, 426b)을 중앙점(42B)에서 그은 내측 구름 사이클로이드 곡선(426)의 접선(42q)의 방향을 따라 변위시키고, 중앙점(42B)을 중심으로 하여 교차시킨다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(426a, 426b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 접선(42q)의 방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

또한, 도 9c에 나타내는 바와 같이, 부분 곡선(426a, 426b)을 기초원(Do)의 둘레방향을 따라 변위시키고, 양 곡선(426a, 426b)의 끝점을 이홈부(423)를 그리는 연속선의 끝점에 접속시킨다. 여기서, 상기 2개의 부분 곡선(426a, 426b)을 각각, 서로 접근하는 방향으로 등거리씩 상기 둘레방향을 따라 변위시키는 것이 바람직하다.

그리고, 도 9d에 나타내는 바와 같이, 이들 부분 곡선(426a, 426b)을 매끄럽게 접속한 연속선을 형성하여 이끝부(422)의 치면 형상으로 한다.

　이로써, 이끝부(422)는, 단순한 내측 구름 사이클로이드 곡선(426)만으로 이루어진 이끝 형상과 비교하여, 이홈부(423)에 삽입된 보완선(424)분만큼 기초원 둘레방향의 폭이 작은 형상으로 되어 있다.

즉, 외부 로터(420)의 내치(421)는, 외측 구름원(Ao)과 내측 구름원(Bo)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선(427) 및 내측 구름 사이클로이드 곡선(426)을 그대로 치면 형상으로 한 경우와 비교하여, 이끝부(422)의 둘레방향 이 두께가 축소됨과 동시에 이홈부(423)의 둘레방향 폭이 증대된 형상으로 된다.

여기서, 외부 로터(420)의 2개의 내치부분 곡선(427a, 427b) 사이의 거리(β)는,

0.01[㎜]≤β

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 내부 로터(410)와의 사이의 치면 사이의 클리어런스가 적절해져, 충분히 정숙성이 향상된다.

또, 외부 로터(420)의 2개의 내치부분 곡선(427a, 427b) 사이의 거리(β)는,

β≤0.08[㎜]

의 범위를 만족하여 설정된다. 이로써, 내부 로터(410)와의 사이의 클리어런스가 지나치게 작아지는 것을 방지하여, 회전 불능·마모량의 증대·내구성의 저하를 방 지할 수 있다.

이 내부 로터(410) 및 외부 로터(420)에 있어서, α 및 β가 매우 작아 실제 사이즈로는 각 부분 곡선의 변위를 이해하기 어렵기 때문에, 도 8a~도 8d 및 도 9a~도 9d에서는 치면의 상세 형상을 설명하기 위해 각 변위량을 크게 과장하여 나타내고 있어, 실제의 형상과는 다른 형상으로 되어 있다.

또, 상기 실시형태에서는 내부 로터(410) 및 외부 로터(420)의 양쪽에 대하여 이홈부(413, 423)의 둘레방향의 크기를 증대시킨 형상으로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 내부 로터(410) 및 외부 로터(420)의 어느 한쪽의 이홈부를 증대시킨 형상으로 하고, 다른 쪽은 상술한 보정을 가하지 않고 사이클로이드 곡선 그 자체를 치면 형상으로 하여 형성해도 된다.

본 발명의 오일펌프 로터에 의하면, 내부 로터 및 외부 로터의 적어도 어느 하나의 치형이, 사이클로이드 곡선을 둘레방향 또는 이끝의 접선방향의 적어도 어느 하나의 방향을 따라 변위시켜서 형성됨으로써, 둘레방향의 치면 사이의 클리어런스가 적절하게 형성되어 있으므로, 종래보다도 정숙성이나 기계 성능이 더욱 뛰어난 오일펌프 로터를 얻을 수 있다.

특히, 외치부분 곡선 사이의 거리(α) 및 내치부분 곡선 사이의 거리(β)를 0.01[㎜] 이상으로 함으로써, 치면 사이의 클리어런스가 지나치게 커서 생기는 로터끼리의 덜컹거림이나 맥동을 방지하여, 기계 효율이 좋고 정숙성이 높은 오일펌프를 제공할 수 있다.

또한, 외치부분 곡선 사이의 거리(α) 및 내치부분 곡선 사이의 거리(β)를 0.08[㎜] 이하로 함으로써, 양 로터의 치면 사이의 클리어런스를 확보할 수 있으므로, 원활하게 회전하고 내구성이 좋은 오일펌프 로터를 실현할 수 있다.

Claims (3)

1. n개(n은 자연수)의 외치가 형성된 내부 로터와, 그 외치와 맞물리는 (n＋1)개의 내치가 형성된 외부 로터와, 유체가 흡입되는 흡입 포트 및 유체가 토출되는 토출 포트가 형성된 케이싱을 구비하고, 양 로터가 맞물려 회전할 때에, 양 로터의 치면 사이에 형성되는 셀의 용적변화에 의해 유체를 흡입, 토출함으로써 유체를 반송하는 오일펌프에 이용되는 오일펌프 로터에 있어서,

   상기 외부 로터가, 기초원(Do)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ao)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 이홈부의 치형으로 하고, 기초원(Do)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bo)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 이끝부의 치형으로 하여 형성되고,

   상기 내부 로터의 이끝부의 치형이, 기초원(Di)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ai)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 기초로 하여 형성되고,

   상기 내부 로터의 이홈부가, 기초원(Di)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bi)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 그 중앙점에서 2등분하고, 얻어진 2개의 외치부분 곡선을 상기 기초원(Di)의 둘레방향 및 상기 내측 구름 사이클로이드 곡선의 상기 중앙점에서 그은 접선방향의 적어도 어느 하나의 방향을 따라 소정의 거리만큼 이간시키고, 이간시킨 이들 2개의 외치부분 곡선을 곡선 또는 직선으로 이어 매끄럽게 연속시킴으로써 그려지는 곡선을 치형으로 하여 형성되고,

   상기 내부 로터의 기초원(Di)의 직경을 φDi, 외측 구름원(Ai)의 직경을 φAi, 내측 구름원(Bi)의 직경을 φBi, 상기 외부 로터의 기초원(Do)의 직경을 φDo, 외측 구름원(Ao)의 직경을 φAo, 내측 구름원(Bo)의 직경을 φBo, 내부 로터와 외부 로터와의 편심량을 e로 하여,

   φAi=φAo, φBi=φBo

   φAi＋φBi=φAo＋φBo=2e

   φDo=(n＋1)·(φAo＋φBo), φDi=n·(φAi＋φBi)

   n·φDo=(n＋1)·φDi

   를 만족함과 동시에,

   상기 내부 로터에 있어서 이간시킨 상기 외치부분 곡선 사이의 거리를 α로 할 때,

   0.01[㎜]≤α≤0.08[㎜]

   를 만족하는 것을 특징으로 하는 오일펌프 로터.
2. n개(n은 자연수)의 외치가 형성된 내부 로터와, 그 외치와 맞물리는 (n＋1)개의 내치가 형성된 외부 로터와, 유체가 흡입되는 흡입 포트 및 유체가 토출되는 토출 포트가 형성된 케이싱을 구비하고, 양 로터가 맞물려 회전할 때에, 양 로터의 치면 사이에 형성되는 셀의 용적변화에 의해 유체를 흡입, 토출함으로써 유체를 반송하는 오일펌프에 이용되는 오일펌프 로터에 있어서,

   상기 내부 로터가, 기초원(Di)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ai)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 이끝부의 치형으로 하고, 기초원(Di)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bi)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 이홈부의 치형으로 하여 형성되고,

   상기 외부 로터의 이끝부의 치형이, 기초원(Do)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bo)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 기초로 하여 형성되고,

   상기 외부 로터의 이홈부가, 기초원(Do)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ao)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 그 중앙점에서 2등분하고, 얻어진 2개의 내치부분 곡선을 상기 기초원(Do)의 둘레방향 및 상기 외측 구름 사이클로이드 곡선의 상기 중앙점에서 그은 접선방향의 적어도 어느 하나의 방향을 따라 소정의 거리만큼 이간시키고, 이간시킨 이들 2개의 내치부분 곡선을 곡선 또는 직선으로 이어 매끄럽게 연속시킴으로써 그려지는 곡선을 치형으로 하여 형성되고,

   상기 내부 로터의 기초원(Di)의 직경을 φDi, 외측 구름원(Ai)의 직경을 φAi, 내측 구름원(Bi)의 직경을 φBi, 상기 외부 로터의 기초원(Do)의 직경을 φDo, 외측 구름원(Ao)의 직경을 φAo, 내측 구름원(Bo)의 직경을 φBo, 내부 로터와 외부 로터와의 편심량을 e로 하여,

   φAi=φAo, φBi=φBo

   φAi＋φBi=φAo＋φBo=2e

   φDo=(n＋1)·(φAo＋φBo), φDi=n·(φAi＋φBi)

   n·φDo=(n＋1)·φDi

   를 만족함과 동시에,

   상기 외부 로터에 있어서 이간시킨 상기 내치부분 곡선 사이의 거리를 β로 할 때,

   0.01[㎜]≤β≤0.08[㎜]

   를 만족하는 것을 특징으로 하는 오일펌프 로터.
3. n개(n은 자연수)의 외치가 형성된 내부 로터와, 그 외치와 맞물리는 (n＋1)개의 내치가 형성된 외부 로터와, 유체가 흡입되는 흡입 포트 및 유체가 토출되는 토출 포트가 형성된 케이싱을 구비하고, 양 로터가 맞물려 회전할 때에, 양 로터의 치면 사이에 형성되는 셀의 용적변화에 의해 유체를 흡입, 토출함으로써 유체를 반송하는 오일펌프에 이용되는 오일펌프 로터에 있어서,

   상기 내부 로터의 이끝부의 치형이, 기초원(Di)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ai)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 기초로 하여 형성되고,

   상기 내부 로터의 이홈부가, 기초원(Di)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bi)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 그 중앙점에서 2등분하고, 얻어진 2개의 외치부분 곡선을 상기 기초원(Di)의 둘레방향 및 상기 내측 구름 사이클로이드 곡선의 상기 중앙점에서 그은 접선방향의 적어도 어느 하나 의 방향을 따라 소정의 거리만큼 이간시키고, 이간시킨 이들 2개의 외치부분 곡선을 곡선 또는 직선으로 이어 매끄럽게 연속시킴으로써 그려지는 곡선을 치형으로 하여 형성되고,

   상기 외부 로터의 이끝부의 치형이, 기초원(Do)에 내접하여 미끄러짐 없이 구르는 내측 구름원(Bo)에 의해 생성되는 내측 구름 사이클로이드 곡선을 기초로 하여 형성되고,

   상기 외부 로터의 이홈부가, 기초원(Do)에 외접하여 미끄러짐 없이 구르는 외측 구름원(Ao)에 의해 생성되는 외측 구름 사이클로이드 곡선을 그 중앙점에서 2등분하고, 얻어진 2개의 내치부분 곡선을 상기 기초원(Do)의 둘레방향 및 상기 외측 구름 사이클로이드 곡선의 상기 중앙점에서 그은 접선방향의 적어도 어느 하나의 방향을 따라 소정의 거리만큼 이간시키고, 이간시킨 이들 2개의 내치부분 곡선을 곡선 또는 직선으로 이어 매끄럽게 연속시킴으로써 그려지는 곡선을 치형으로 하여 형성되고,

   상기 내부 로터의 기초원(Di)의 직경을 φDi, 외측 구름원(Ai)의 직경을 φAi, 내측 구름원(Bi)의 직경을 φBi, 상기 외부 로터의 기초원(Do)의 직경을 φDo, 외측 구름원(Ao)의 직경을 φAo, 내측 구름원(Bo)의 직경을 φBo, 내부 로터와 외부 로터와의 편심량을 e로 하여,

   φAi=φAo, φBi=φBo

   φAi＋φBi=φAo＋φBo=2e

   φDo=(n＋1)·(φAo＋φBo), φDi=n·(φAi＋φBi)

   n·φDo=(n＋1)·φDi

   를 만족함과 동시에,

   상기 내부 로터에 있어서 이간시킨 상기 외치부분 곡선 사이의 거리를 α, 상기 외부 로터에 있어서 이간시킨 상기 내치부분 곡선 사이의 거리를 β로 할 때,

   0.01[㎜]≤α≤0.08[㎜]

   0.01[㎜]≤β≤0.08[㎜]

   를 만족하는 것을 특징으로 하는 오일펌프 로터.

Images