JPH01285683A - 内接形ギヤポンプ - Google Patents

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】 韮亙立互 本発明は、内接形ギヤポンプ、より詳細には。

インナーロータと、アウターロータとの噛合部において
デッドスペースのない内接形ギヤポンプに関する。

ｌ米五皇 内接形ギヤポンプの代表的なものとしてトロコイドポン
プがあり、主として、液体の移送用ポンプとして用いら
れているが、最近では、自動車用の潤滑油ポンプとして
多用されている。トロコイドボンブのトロコイド噛合い
するアウターロータと、インナーロータの歯形曲線は、
例えば、半径ｒ、の基礎円の外周を半径ｒ、の転円が滑
りなく転るときの該転円の軸心から所定量だけ偏心した
点の描く軌跡としてトロコイド曲線が与えられ、該トロ
コイド曲線上に中心を有する月日の包絡線としてインナ
ーロータの歯形曲線が得られ、また。

半径（ｒｘ＋ｒｓ）の円上に中心を有する月日によって
、アウターロータの歯形曲線が得られる。このようにし
て得られた歯形曲線のインナーロータとアウターロータ
とは、前記転円の偏心量と等しい偏心量をもって配置す
ることによって理論的に正確なトロコイド噛み合いが行
われる。上記のインナーロータ、アウターロータを組合
せて得られたトロコイドポンプは小形軽盆であるが、歯
形の多数の接触部がインナーロータの回転に伴って移動
するようになっているため、その移動を滑らかに行わせ
るために歯形誤差の少ない正確なトロコイド曲線を各ロ
ータに与えなければならないが、トロコイド曲線は直線
１円弧と比し複雑であり正確なトロコイド曲線を形成す
ることは困難で歯形誤差が生じ易く、その結果、インナ
ーロータ、アウターロータの各歯形の接触、離間を繰返
されることになるので大きい騒音が生ずる等の問題点が
ある。これに対し、歯形の修正案等、各々の提案がなさ
れている１例えば、特開昭６１−８４８４号公報におい
て、インナーロータの歯形を歯先部と歯底部とを互いに
ほぼ接する円弧により構成し。

アウターロータを、その歯先部の歯形がインナーロータ
の歯先部、歯底部を構成する円弧とほぼ等しい曲率半径
を有する円弧によって構成されるとともに、その歯底部
が、前記インナーロータの歯先部と同等以上の寸法で形
成した騒音の小さい内接ギヤポンプが提案されている。

丈米ユ嵐勿ユｌ皇 第５図は、上記特開昭６１−８４８４号公報に記載され
た歯形を説明するための図で、同図は、噛合するインナ
ーロータ１とアウターロータ２の第１象現（ＹＯ□Ｘ）
部をしめすもので、０１は歯先円半径ｍ、歯底円半径ｎ
をもつインナーロータの中心で、０３はインナーロータ
１からＸ軸上に偏心量ａ　＝（ｍ−ｎ）／２を隔てたア
ウターロータ２の中心である。インナーロータ１の歯形
は、歯先円半径ｍに接し、ｃ　ｘ　（ｘ　１．ｙ　、）
に中心をもつ円弧である歯先部１１と、歯底円半径ｎに
接し。

ｃ　ｘ　（ｘ　＊　−ｙ　ｚ　）に中心をもつ円弧であ
る歯底部１２とからなり、該歯先部１１の円弧と、歯底
部１２との円弧とは円弧のみで接している。またアウタ
ーロータ２の歯形は、Ｏ□を中心とし、インナーロータ
１の歯底円半径ｎと、偏心量ｅとの和ｇを半径とする歯
先円に接し、前記インナーロータ１の円弧半径Ｒにほぼ
等しい歯先部２１である円弧と、インナーロータ１の歯
先円半径ｍと偏心量ｅとの和ｐを半径とする歯底円に接
し、インナーロータ１の歯先部１１の円弧半径Ｒ１より
も大きいＲ，の半径をも歯底部２２とからなっている。

しかし、上述の如き内接形ギヤポンプにおいては。

インナーロータ１の歯先部１１の円弧半径Ｒ３とアウタ
ーロータ２の歯底部円弧半径Ｒ１と等しい場合も含めて
いるが、インナーロータ１の歯先部１１と歯底部１２と
を各々半径Ｒ，，Ｒ４の円弧で結ぶ場合は歯形の噛合条
件は充たされず、図にしめしたようにＲ，＜Ｒ，におい
て、アウターロータ２の歯底円と２個所で接する歯形と
なり、結果的にデッドスペースの大きい内接ギヤポンプ
となる。

コＩ」」口糺へ１虞− 本発明は、上述の問題点を解決し、デッドスペースのな
い内接ギヤポンプを得るためになされたもので、アウタ
ーロータおよびインナーロータにおいて、噛合する各々
の歯先部、歯底部の一部を円弧とし隣接した各々の歯先
部、歯底部の円弧を連続した曲線で接続し、デッドスペ
ースのない噛み合条件を充たす内接ギヤポンプを提供す
ることを目的としたものである。

失−嵐−五 第１ｒｊ！Ｉは、本発明における内接形ギヤポンプを構
成する内接歯車の歯形説明図で、図中、■は座標Ｘ、−
Ｘ、、　Ｙ□−Ｙ、（１’）原点０からＸ、−Ｘ！Ｘ軸
上ｅ、の偏心量！０′を中心とし、半径Ｒ１のピッチ円
Ｐｉをもつインナーロータで、該インナーロ−タ■の歯
数２は２＝２．で、図において、Ｚ１＝３である。■は
座標原点Ｏを中心とし半径Ｒ２のピッチ円Ｐｉをもつア
ウターロータで、該アウターロータ■の歯数Ｚは、Ｚ＝
Ｚ、＝Ｚ、＋１で１図において、ｚ、＝４である。イン
ナーロータ夏の歯先部ｂ−ａ−ｂはピッチ円Ｐｊを３等
分したピッチ円Ｐｉ上のピッチ点Ｐｉに中心をもち、半
径ｉ。

円弧角２θの円弧である。一方、該歯先部ｂ−ａ−ｂと
噛合するアウターロータ■の内歯の歯底部Ｂ−Ａ−Ｂも
該アウターロータ■のピッチ円Ｐαを４等分したピッチ
円Ｐα上のピッチ点Ｐ１に中心をもち、半径百の円弧で
円弧角は２θ。である。

また、アウターロータ■の内歯の歯先部Ｃ−Ｄ−に中心
をもち半径りの円弧であり１曲線Ｄ−Ｅ−Ｄは噛合する
インナーロータ■との隙を小さくする曲線を選んでいる
。ここで、前記ピッチ点Ｐ１゜Ｐ、を中心とした半径ｉ
と、Ｑ点を中心とした半径りとの関係は、歯数Ｚ、−Ｚ
、＝１．半円弧角θ。＝π／２Ｚとして歯形の曲率に関
するオイラー・サバリの公式より ・・・（１） の式から、（＝＋ｂ）の値が求められる。

特に、ａ＝ｂ＝ａ、とすると、 ・・・（２） である。

次に、第１図において、噛合するインナーロータ■とア
ウターロータ■との運動について述べる。

いま、第１図は、インナーロータ■と、アウターロータ
■とは、第２，３象限において、歯先部円弧ｂ−ａ−ｂ
および歯底部円弧Ｂ−Ａ−Ｂとにおいて接している。こ
の状態においてインナーローター■は中心０′まわりに
矢標Ｒの向きに外部動力（図示せず）により回転される
とする。アウターロータ■は図示しない回転伝達機構に
より歯数比に逆比例する回転運動が与えられ、第３象限
ｘ、ｏｙ、におけるアウターロータ■の円弧部ＥＤはイ
ンナーロータ■の曲線ｃ−ｄとほぼ滑り接触し、順次１
曲線Ｄ−Ｅ−Ｄは曲線ｄ−ｅ−ｄと円弧ＤＣは曲線ｄ−
ｃと滑り接触する如く、他の象限においても、各々図示
した対応するアウターロータ■における（Ａ−Ｂ）はイ
ンナーロータＩの（ａ　”　ｂ　）と接合し、（Ｃ−Ｄ
）は（ｃ　”　ｄ　）に、また（Ｄ−Ｅ）は（ｄ　＝　
ｅ　）に各々滑り接触しながら同一方向に回転する。こ
の状態を第２図（ａ）〜（６）にしめす、尚、インナー
ロータＩのＲ方向の回転に対してアウターロータ■はＲ
′力方向回転している。第２図（ａ）は第１図の状態で
インナーロータＩとアウターロータ■とで形成される空
間Ｓ１１゜ｓｘｘ＊　５ｕｉｔ　Ｓｓｓにおいて８１１
は各々同一半径；の円弧部分の重り合った部分であるか
ら面積は零であり、Ｓ　１１と増大し＊ＬＲで最大とな
り、Ｓｌ。

において減少する。第２図（ｂ）においては、円弧部部
Ｂ−Ａ−Ｂとｂ−ａ−ｂとは位相Δ２だけ変化し、それ
につれて空間Ｓ　＊　ｔ　＞　Ｏとなり、またＳｓｓ＞
Ｓｚｍとなるが、逆にＳｓｓ＜５１ｓ−Ｓｓｓ＜Ｓｌ、
となり、空間部の第１，２象隈側ではｘ８軸に向けて増
大し、第３，４象限側ではｘ１軸に向けて減少する。従
って、第３図にしめすととく外筺１０にアウターロータ
■を回転軸Ｏまわりに回動自在に嵌合し、該回転軸０と
偏心量ｅ、を隔てた軸０．を配設して該軸０５を軸とし
たインナーロータ■を図示しないモータによりＲ方向に
回転し。

アウターロータ■を内接ギヤ等の回転伝達機構を介し歯
数に逆比例して同−Ｒ′方向に回転した場合、アウター
ロータ■の円弧歯形Ｂ−Ａ−Ｂ近傍に穿孔された透孔１
６．は、インナーロータ■により回動され、該透孔１６
１と外筺１ｏのアウターロータ■外周に穿設された吸入
溝１５とが連通して、透孔１６１と同様に穿孔された透
孔１６．と共に吸入口１２より流体を吸入する。同時点
では。

透孔１６．は外筐１７の壁面１７により閉止され。

次に最大容積のＳｓｓ内の流体は圧縮されながらＳｌ、
八と進む０次の時点では圧縮された空間Ｓ　１４の流体
は透孔１６４を介して吐出溝１３と連通して吐出口１４
より加圧流体を吐出する。流体が圧縮性の気体であって
もアウターロータ■と、インナーロータ■のなす各々の
空室は歯先部、歯底部において閉じられ、デッドスペー
スがなく、リークもないので効率よく圧縮気体が得られ
る。

尚、第３ＷＩにおいては、アウターロータ■を一体構成
した形状としているが１本発明においては。

歯形の要部である歯先部、歯底部の噛み合を精度の得ら
れ易い円弧としたので、該アウターロータ■を同一形状
のＺ＋１に分割し、該分割された部分を円板に一体的に
固着して歯形を再現することも容易にできる。第４図は
、これをしめすもので第４図（ａ）は第４図（ｂ）の矢
視Ｌ１１断面図で。

第４図（ｂ）は第４図（ａ）の矢視Ｌ１１側面図である
１図において、４０，５０，６０，７０は各々異なる形
状のアウターロータ■の歯数Ｚ＋　１　＝４を４等分割
した歯形要素をしめしたもので、４０゜５０は円弧歯形
に接する最小の外径寸法で、６０゜７０は第３図にしめ
したアウターロータ■の外径寸法をもっている。３０は
円板で各々の歯形要素は、該円板３０に接合されアウタ
ーロータ■の歯形を再現している。尚、３１は円板３０
の回動軸孔である。

勉−−−１ 上述のように１本発明の内接形ギヤポンプによれば、ア
ウターロータ■とインナーロータ！との歯底部と歯先部
とは部分的な円弧をなして密接摺動するので、デッドス
ペースが零で且つリークがなく、更に円弧であることか
ら製作も容易で高精度の歯形が得られ、高性能の騒音の
少ないポンプを提供できる。また、リークが小さいこと
から、この種の内接ギヤポンプにおいては、従来、潤滑
油等の液体圧送用のみに限定された用途をもっていたの
に対し１本発明の内接形ギヤポンプにおいては、空気等
の気体のポンプ、例えば、スーパーチャージャー等にも
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は５本発明の内接形ギヤポンプにおける要部アウ
ターロータとインナーロータとの歯形の説明図、第２図
（ａ）〜（６）は、第１図におけるロータの運動説明図
、第３図は９本発明の内接形ギヤポンプの構成の概要を
しめす図で、第４図は。 本発明の他の実施例を説明するための図、第５図は、従
来の内接形ギヤポンプをしめす図である■・・・インナ
ーロータ、■・・・アウターロータ、１０・・・外筺、
１１，１２・・・吸入口、１３・・・吐出溝。 １４・・・吐出口、１５・・・吸入溝。 第　２　図 （ｄ） （ｅ） 第３図 第５図 ｌ 昭和６３年　特許願　第１１６７２９号３．補正をする
者 事件との関係　　特許出願人 住所　　　東京都新宿区上落合３丁目１０番８号代表者
　　高　　１）　　明 （２）、明細書の発明の詳細な説明の欄（３）１図面 ７、補正の内容 （１）、明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する
。 （２）、明細書第５頁第８行〜１６行目に記載の「また
・・・・・・からなっている、」を「またアウターロー
タ２の歯形は、インナーロータ１の歯底円半径ｎと、偏
心量ｅとの和ｇを半径とする歯先円に接し、前記インナ
ーロータ１の半弧半径Ｒ４にほぼ等しい円弧の歯先部２
１と、インナーロータ１の歯先円半径ｍと偏心量ｅとの
和Ｐを半径とする歯底円および、歯先部２１の円弧と接
する半径Ｒ５ＣＲ５≦Ｒａ）によって形成される。」に
補正する。 （３）、同第５頁第２０行目に記載の「含めているが、
インナーロータ１の」を「含めているが、該アウターロ
ータ２の歯底部と歯先部とを各々インナーロータ１の」
に補正する。 （４）、同第６頁第１行目に記載の「１１と・・・・・
・円弧で」を「１１と歯底部１２との各々半径Ｒｓ＝　
Ｒ４と等しい半径の円弧で」に補正する。 （５）、同第６頁第２行目に記載の「充たされず、図に
」を［充たされず、従って図に」に補正する。 （６）、同第６頁第３行目に記載のｒ　Ｒ，＜Ｒ，にお
いて、」をｒ　Ｒｓ　＜　Ｒｓのみとなり、」に補正す
る。 （７）、同第７頁第６行目、第６行〜７行目に記載の［
ピッチ円ＰｉＪを［ピッチ円ＰｚＪに補正する。 （８）、同第７頁第１０行目、第１１行目に記載の［ピ
ッチ円Ｐα」を［ピッチ円ＰｍＪに補正する。 （９）、同第７頁第１１行目、第１８行目に記載の「Ｐ
、」をｒ　ＰａＪに補正する。 （１０）、同第７頁第１２行目に記載の「２θ。である
、」を「２θである。」に補正する。 （１１）、同第７頁第１９行〜２０行目に記載の「半円
弧角θ。＝π／２Ｚ」を「半円弧角θ＝π／２ｚ」に補
正する。 （１２）、同第８頁第２行〜３行目に記載の・・・（１
）」 ・・・（１）」 に補正する。 （１３）、同第８頁第６行〜７行目に記載の・・・（２
）」 ・・・（２）」 に補正する。 （１４）、同第８頁最終行に記載の「円弧部ＥＤＪを「
円弧部ＣＤＪに補正する。 （１５）、同第１０頁第１３行目に記載の「同様に穿孔
された」を「同様にアウターロータ■に穿孔された」に
補正する。 （１６）、同第１１頁第４行〜５行目に記載の「尚。 第３図・・・・・・とじているが、」を［尚、第３図に
おいて、アウターロータ■は一体構成した形状として図
示しているが、」に補正する。 （１７）、第１図、第２図、第３図、第４図、第５図を
別紙の通り補正する。 特許請求の範囲 １、吸入口、吐出口を配設した外筒と、該外筒内に回動
自在に嵌合された歯数Ｚ＋１（Ｚ≧２）の内歯を有する
アウターロータと、該アウターロータの内歯に噛合する
歯数Ｎの外歯を有するインナーロータと、該インナーロ
ータの回転駆動により前記アウターロータをＺ／（Ｚ＋
１）の回転比で回動する回転伝達手段とからなる内接形
ギヤポンプにおいて、前記アウターロータおよびインナ
ーロータの歯形を歯先部、歯底部の一部を円弧として噛
合させ、隣接した各々の歯先部、歯底部の円弧を連続し
た曲線で接続したことを特徴とする内接形ギヤポンプ。 ２、前記インナーロータの歯数およびピッチ円半径−灸
１ユニ」Ｌエアウターロータの歯数およびピッチ円半径
Ｚ、、　Ｒ，、円弧半径をａ、ｂおよび半を満足する歯
形としたことを特徴とする請求項第１項に記載の内接形
ギヤポンプ。 ３、外筺内に回動自在に嵌合されるアウターロータを同
一形状のＺ＋１に分割し、該分割された部分を円板に一
体的に固着して歯形を再現したことを特徴とする請求項
第１項に記載の内接形ギヤポンプ。 第１Ｕｉ！Ｊ ｌ 第２図 １（７ン ｔｌ）） 第２図 （ＣＩ （ｄ） 第２図 （ｅ） 第３図 第４図 （（７＋　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）Ｌ
ｒ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｌ
２第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸入口、吐出口を配設した外筒と、該外筒内に回動
   自在に嵌合された歯数Ｚ＋１（Ｚ≧２）の内歯を有する
   アウターロータと、該アウターロータの内歯に噛合する
   歯数Ｎの外歯を有するインナーロータと、該インナーロ
   ータの回転駆動により前記アウターロータをＺ／（Ｚ＋
   １）の回転比で回動する回転伝達手段とからなる内接形
   ギヤポンプにおいて、前記アウターロータおよびインナ
   ーロータの歯形を歯先部、歯底部の一部を円弧として噛
   合させ、隣接した各々の歯先部、歯底部の円弧を連続し
   た曲線で接続したことを特徴とする内接形ギヤポンプ。 ２、前記インナーロータの歯数およびピッチ円半径をＺ
   、Ｒ、アウターロータの歯数およびピッチ円半径Ｚ＿２
   、Ｒ＿２、円弧半径をａ、ｂおよび半円弧角をθ＿■＿
   ｒとして、 （ａ＋ｂ）＝［４／（Ｚ＿１−１）］Ｒ＿１ｃｏｓθ＿
   ■≡［４（Ｚ＿２−１）／Ｚ＿２（Ｚ＿２−２）］Ｒ＿
   １ｃｏｓθ＿■を満足する歯形としたことを特徴とする
   請求項第１項に記載の内接形ギヤポンプ。 ３、外筺内に回動自在に嵌合されるアウターロータを同
   一形状のＺ＋１に分割し、該分割された部分を円板に一
   体的に固着して歯形を再現したことを特徴とする請求項
   第１項に記載の内接形ギヤポンプ。