JPH05272467A - カムギヤーポンプ或いは圧縮装置、およびそのカムギヤーの創成歯切加工装置 - Google Patents

カムギヤーポンプ或いは圧縮装置、およびそのカムギヤーの創成歯切加工装置

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JPH05272467A
JPH05272467A JP5005810A JP581093A JPH05272467A JP H05272467 A JPH05272467 A JP H05272467A JP 5005810 A JP5005810 A JP 5005810A JP 581093 A JP581093 A JP 581093A JP H05272467 A JPH05272467 A JP H05272467A
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cam
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
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    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
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Abstract

(57)【要約】 【目的】騒音が少なく、効率のよい回転型のカムギヤー
ポンプ或いは圧縮機を提供すること、およびそのカムギ
ヤーを簡単に加工する創成歯切加工装置を提供すること
を目的とする。 【構成】平行する２軸に転がり接触する一定角速度比の
カムギヤー１３とローラギヤー２１を設け、ローラギヤ
ー２１のローラ１０はケース１８と転がり接触をし、カ
ムギヤー１３の外側円周面１７はケース１８とスライデ
ィング接触するようになす。ローラギヤー２１のローラ
１０と噛み合うカムギヤー１３の歯形は一方の歯面で進
入するローラ１０と、同時にこの歯の他方の歯面から後
退するローラ１０と転がり接触するので、常に２点以上
の転がり接触点が維持されるように形成されている。こ
れら構成により、上記目的が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体の圧力を高めて供
給する装置〔ポンプ(pump)〕、或いは気体の圧力を高め
て供給する装置〔圧縮機(compressor)〕に関する。特
に、本発明は回転型(rotary type) の装置に関し、固定
したケース内の回転要素が駆動軸に連結され回転しなが
ら流体を押し出す装置であり、吸入と排気バルブがなく
ケースと回転要素間のスライディング面にて流体の通路
を抑えるため間隔が小さくなければならない特徴を有す
るものに関し、更には、本発明の装置に用いるカムギヤ
ーの創成歯切加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に類似する既存の装置は突出曲線
型(lobe type) ポンプであり、平行する二軸の夫々に連
結された回転要素が互いに線接触をなして、尚、反対方
向へ回転しながら突出曲線部分とケース間に囲まれた流
体を高い圧力の方に送る原理を利用する。この装置の１
つの欠点は、一方の軸の回転動力が他の軸に自ら伝達さ
れてないことで外部からパイロットギヤー(pilot gear)
を利用して動力を分けて二軸に夫々供給する。ケースと
突出曲線部位の接触が線よりなる構造は、大概ポンプに
利用され、面よりなる構造は大概圧縮気に利用されてい
る。
【０００３】本発明に類似するまた他の既存の装置は、
ギヤーポンプ(gear pump) であり、２つのギヤーが噛合
わされて互いに反対方向に回転し、ギヤーの外側円周面
(topland)が固定されたケースと接触する。軸に連結さ
れたギヤーが動力を受け回転しながら隣接するケース間
に囲まれた液体を高い圧力の方に送る。このポンプの問
題点は歯面がギヤー軸の方向へ直線なスパーギヤー(spu
r gear) を使用するとき、ギヤーの接触点が２つのとき
(double contact)があり、このときに液体が２つのギヤ
ーの間で囲まれて圧着される現象(trapping)が発生し
て、特に高速で騒音と低い効率の原因になる。移送体積
を増加させようとして、ギヤーの歯先円の長さ(addendu
m)を増加させると互いに噛合うギヤーの間に干渉が生ず
る。一方だけが螺旋であるヘリカルギヤーを用いると、
ギヤー軸方向に大きな負荷を受けるようになる。更にギ
ヤーが停止した場合バックラッシュ(backlash)の間に液
体が逆流することがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な実情に鑑みなされたもので、カムギヤー１３とローラ
ギヤー２１の転がり接触を利用した駆動機構により、液
体あるいは気体の圧力を高くして供給する装置であり、
既に言及された既存のポンプの短所を除去することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段、およびその作用】このた
め、本発明にかかるカムギヤーポンプ或いは圧縮装置で
は、固定したケース１８内で互いに噛合わされて一定角
速度比で回転する転がり接触のローラギヤー２１とカム
ギヤー１３とを含んで構成し、前記ローラギヤー２１
は、中心軸に連結された中心板１１の周りにスライディ
ング接触をなす一定間隔に配設される複数の円筒形ロー
ラ１０と、夫々隣接する２つのローラ１０の間に、噛合
するカムギヤー１３の歯１４が自在に入出可能な空間３
２とを有し、回転時に吸入管から供給される流体を前記
ローラ１０とケース１８が相接して生ずるポケット（Po
cket) １２に囲んで、高い圧力で排出管２０へ送出し、
前記ローラギヤー２１と対をなし回転する前記カムギヤ
ー１３は、中心軸に対して回転対称形の多数の歯１４を
有し、該歯１４はカムギヤー１３の一方の歯面から進入
するローラ１０と転がり接触すると同時に、他方の歯面
から後退するローラ１０と転がり接触をなすバックラッ
シュのないカムギヤー歯形曲線１６を有し、回転時には
カムギヤー１３の歯先円周面１７がケース１８とスライ
ディング接触にて相接してカムギヤー歯１４とケースの
間に生じた室２６に囲まれた流体を高圧力で排出管２０
へ送出するように構成する。
【０００６】なお、ローラギヤー２１とカムギヤー１３
が相接する位置に空洞３０が形成され、ここにカムギヤ
ー１３の歯１４が入る時、この空洞３０内の流体が排出
できる排出溝２２をカムギヤー歯面に形成すると共に、
カムギヤー１３の歯１４が該空洞３０から出るとき、該
空洞３０に流体が吸入されることができる吸入溝２３を
カムギヤー歯面に形成し、該カムギヤー１３の両側歯面
がローラギヤー２１とカムギヤー１３の中心線（Ｏ1 Ｏ
2 ）に対して対称をなす位置にあるときに、接触する２
つのローラ１０が吸入溝２３と排出溝２２とを塞ぐ位置
に該吸入溝２３と排出溝２２とが配設されるのが好まし
い。
【０００７】そして、カムギヤー１３の歯形曲線１６か
らローラ半径距離にあるピッチ曲線があり、このピッチ
曲線は図６でピッチ円弧Ｔ’Ｑと円弧Ｐ’Ｑが同一の長
さを有するように定義され、カムギヤー１３の１つの隣
接する歯の間のピッチ曲線がカムギヤー回転中心を原点
にしたｘ，ｙ座標から前述の式（１）、および式（２）
等から導き出すのが好ましい。
【０００８】さらに、前述したカムギヤー１３の歯１４
を創成方法で加工する装置は、ローラギヤーのローラ直
径と同一の直径の多数の回転するカッター(cutter)を、
夫々ローラギヤーのローラ位置に合わせて配置し、これ
らカッターは中心軸に連結された円板２７の孔にベアリ
ングで支持されて一定な距離を維持し、カムギヤー加工
平板をカムギヤー位置に中心が一致するように配置し、
カッター支持円板とカムギヤー加工平板を夫々完成され
たローラギヤーとカムギヤーが互いに噛合わされて回転
するときの位置と回転速比に合わせて回転しながら加工
する構成とする。
【０００９】
【実施例】以下、前記の目的を達成するための本発明の
実施例を添付した図面に基づき、詳細に説明すると次の
通りである。図１にて、上方のカムギヤー１３は中心Ｏ
2 に対して時計方向に、下方のローラギヤー２１は中心
Ｏ1 に対して反時計方向に回転して、左側に低い圧力の
流体の吸入管１９が位置しており、右側には高い圧力の
流体の排出管２０が位置する。“ローラギヤー２１”は
ギヤーの歯の変わりにローラ１０でギヤー作用をするこ
とを表し、“カムギヤー１３”は歯形と相接するローラ
１０のカム作用にてギヤー作用をすることを表す。ギヤ
ーの回転方向に反対にすれば、吸入と排出管の位置も変
わる。尚、進入するローラ１０と後退するローラ１０の
進行方向も変わるのであるが、この時バックラッシュ(b
acklash)変位は生じない。カムギヤー１３は中心軸Ｏ2
に対して回転対称をなす多数の歯を有し、ローラギヤー
２１は中心軸Ｏ1 に対して回転対称に円筒形の多数ロー
ラを有する。円筒形の代わりに他の軸対称形のローラも
使用ができる。カムギヤー１３の外側円周面(top land)
１７は固定されたケース１８とスライディング面接触を
なしてローラギヤー２１のローラ１０は夫々の中心Ｏ3
に対して自在に回転する。
【００１０】図７に示すように、夫々のローラ１０はロ
ーラギヤー２１の両側に位置する回転円板２７円周上の
孔にジヤーナルベアリング(Journal Bearing) 形態に支
持されており、更に、これらのローラ１０は両回転円板
の間にある中心板１１の周囲３１でスライディング面接
触をなす。ローラギヤー２１の中心軸Ｏ3 に連結された
中心板とローラ支持の回転円板は全てローラ中心軸Ｏ1
に対して回転する。中心板周囲の長く抉られた部分３２
は互いに噛合うカムギヤー１３の歯が入出することがで
きる最小限の空間を有するように作られる。カムギヤー
１３の隣接する二つの歯の間の間隔は一定であり隣接す
る二つのローラ間の間隔角も一定である。ローラギヤー
２１が一つのローラ間隔角ぐらい回転するとカムギヤー
１３は一つの歯の間隔角ぐらい回転する。従って、カム
ギヤー１３とローラギヤー２１の回転角速度比はカムギ
ヤー１３の歯数とローラギヤー２１のローラ数の比に反
比例する。それで整数比の如何なる回転速度比も可能で
ある。図１のカムギヤー１３回転より吸入管１９に入っ
た流体はカムギヤー１３の歯面とケース１８の管に形成
された室２６に囲まれて時計方向に回転して排出管２０
の方に送られ、同時に吸入管へ入った流体はローラギヤ
ー２１のローラ１０と中心板周囲の抉られた部分３２と
ケース１８の間に形成されたポケット(pocket)１２に囲
まれて反時計方向に回転して排出管２０の方に送られ
る。従って、流量は囲まれた流体の容積とギヤーの角速
度で計算することができる。
【００１１】図２は二つのギヤーが相接して生じた空洞
３０に流体が囲まれて圧着される現象(trapping)を防止
し、更にこの空洞３０がマイナスの圧力を有することの
ないようにカムギヤー１３歯面に作られた排出溝２２と
吸入溝２３を表している。図３、及び図４はローラギヤ
ー２１とカムギヤー１３の接触点付近でカムギヤー１３
ポンプの作動原理を段階的に説明する図面である。
【００１２】図３（Ａ）で、３個のローラ１０がカムギ
ヤー１３と接触している。カムギヤー１３が時計方向に
回転するとローラＣはカムギヤー１３の方に進入しロー
ラＡはカムギヤー１３から後退する。カムギヤー１３と
ローラギヤー２１の中心間の距離を角速度比で割るピッ
チ点ＱにあるローラＢはカムギヤー１３の歯元１５に完
全に進入して進入過程が終わり後退過程が始まる瞬間で
ある。ローラＢとローラＣの間にあるカムギヤー１３の
歯１４がローラギヤー２１とカム歯形の間の空洞３０に
入ってきながら、ここに囲まれている流体は排出溝２２
を通じて排出される。更にローラＡとローラＢの間にあ
るカムギヤー１３の歯がローラギヤー２１とカム歯形の
間の空洞３０から抜け出していきながら生じた空間に吸
入溝２３を通じて流体が入ってくる。
【００１３】図３（Ｂ）は図３（Ａ）で進行された状態
であり、ローラＡはカムギヤー１３との接触が断たれて
いる。ここでローラＢとローラＣはその間のカムギヤー
１３の歯と接触している。この時にも、図３（Ａ）のよ
うにローラＢとローラＣの間の空洞に囲まれている流体
は排出溝２２に通じてでる。図４（Ａ）は図３（Ａ）の
位置からローラギヤー２１がローラ１０の間隔角の半分
ぐらいだけ反時計方向に観点した位置であり、ローラＢ
とローラＣ間の空洞３０にカムギヤー１３の歯が最大に
進入した位置である。この時ローラＢとローラＣは夫々
その間にあるカムギヤー１３の歯との接触点で吸入溝２
３と排出溝２２を塞ぐ位置にある。これで吸入溝と排出
溝の位置が決定される。尚、これら吸入溝と排出溝はカ
ムギヤー１３の外側円周面１７がケースと接触するとき
塞がれていなければならないので外側円周面と連結され
ている。ローラギヤー２１の中心板の抉られた部分３２
はカムギヤー歯１４が自在に入出できるようにする最小
限の大きさで作られる。
【００１４】図４（Ｂ）は図４（Ａ）の位置から進行し
た位置でありローラＢとローラＣの間で接触しているカ
ムギヤー１３の歯１４が空洞３０から出ている。この時
この空洞の中に吸入溝２３を通じて流体が入ってくる。
図４（Ｂ）の位置から進行すると図３（Ａ）の位置とな
り更に図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）、図４
（Ｂ）の順序に繰り返すようになる。
【００１５】以上でローラギヤー２１の一つのローラ１
０がカムギヤー１３から完全に後退する前に他のローラ
１０が進入するのでカムギヤー１３はローラギヤー２１
と二点以上で接触を維持する。換言すれば、カムギヤー
歯１４の一方の歯面は進行するローラと接触して、同時
に他方の歯面は後退するローラと接触するのでカムギヤ
ー１３はローラギヤー２１から脱離することができな
い。回転方向が変わると進入と後退ローラの進行が互い
に変わって夫々後退と進入のローラとなる。この時既存
の歯車のバックラッシュ(bachlash)変位が本発明では発
生しない。既存のインボリュート (involute) 歯形曲線
は、互いに噛み合う二つのギヤーの速度比を一定に維持
しながら中心距離Ｏ1 Ｏ2 を若干変化させることができ
るが、本発明の装置は常に一定な中心距離を維持しなけ
ればならない。従って、平行な二つの軸にカムギヤー１
３とローラギヤー２１を設けるとき互いに相手方向に若
干圧力を加えるようにする。
【００１６】図５はローラギヤー２１のローラ１０がカ
ムギヤー１３の方に進入してカムギヤー１３から後退に
到る全区間にてカムギヤー歯面と常に接触を維持するこ
とができるようにする歯形１６を誘導するためカムギヤ
ー１３とローラギヤー２１の接触点付近を詳細に説明し
た図である。ローラギヤー２１の一定なローラ間隔角を
θ0 、ローラ中心Ｏ3 の半径をＲ1 、カムギヤー１３の
歯数をＮｃ、ローラギヤー２１のローラ数をＮr で表せ
ば、カムギヤー１３に対するローラギヤー２１の角速度
比ｒは次の通りである。
【００１７】ｒ＝Ｎｒ／Ｎｃ カムギヤー１３とローラギヤー２１の中心間の距離は二
つのギヤーが対をなす条件で得られる。 Ｏ1 Ｏ2 ＝Ｒ1 ＋Ｒ1/r 尚、カムギヤー１３に隣接する二つの歯(tooth) の間の
角はｒθ0 になる。カムギヤー１３とローラギヤー２１
が同一速度を有する点はピッチ点Ｑであり、これは中心
間の距離Ｏ1 Ｏ2 を角速度比（１：ｒ）で割る点にな
る。二つのギヤーの角速度比が一定であるので、このピ
ッチ点も固定された点になる。ローラギヤー２１のロー
ラ半径Ｒ3 によってカムギヤー１３の形状が変わる。図
５で、ローラ半径が零になるとき（Ｒ3 ＝Ｏ）カムギヤ
ー１３の模様が点線２４で表されており、これはカムギ
ヤー１３のピッチ曲線(pitch curve) になる。カムギヤ
ー１３の歯形曲線１６はこのピッチ曲線２４からローラ
半径Ｒ3 の垂直距離で決定される。更に、このピッチ曲
線２４はカムギヤー１３の平面でローラ１０の中心Ｏ 3
が通る軌跡になる。カムギヤー１３とローラギヤー２１
の接触点で接触面に共通垂線を立てるとピッチ点Ｑとロ
ーラ中心を通る。この性質を利用してピッチ曲線からカ
ムギヤー１３の歯形曲線を計算することができる。
【００１８】図６はピッチ曲線の計算過程を説明するた
めに導入された。図５のピッチ曲線２４の位置が図６で
最初の位置として実線で示しており、ローラギヤー２１
が任意の各θ1 反時計方向に開店しカムギヤー１３が時
計方向に各ｒθ1 回転した位置においてのカムギヤー１
３ピッチ曲線２５が点線で示されている。従って、ピッ
チ曲線ＲＰＴＳは各ｒθ1 回転してピッチ曲線Ｒ’Ｐ’
Ｔ’Ｓ’になる。従って、ローラギヤーピッチ円の円弧
ＲＰ’はカムギヤー１３ピッチ円弧ＴＴ’と同一であ
る。ローラギヤー２１がローラ１０の間の角θ0 だけ回
転すると、カムギヤー１３はこの間の角ｒθ0 ぐらい回
転する。従って、ローラピッチ円弧ＲＱはカムギヤーピ
ッチ円弧ＴＱと同一である。実線２４で表わされた最初
の位置からピッチ曲線上の点Ｒはローラギヤー中心Ｏ1
から半径Ｒ1 に、更に中心線Ｏ1 Ｏ 2 からローラ１０の
間の角θ0 に位置する。ローラギヤー２１が任意の角Ｑ
1 ぐらい反時計方向に回転するとローラ１０の中心はＲ
からＰ’へ移動して、同時にピッチ曲線上の点Ｒは角ｒ
θ1 だけ時計方向へ回転してＲ’になる。点Ｐ’は更に
移動したピッチ曲線２５上の点になるので、この点を角
ｒθ1 ぐらい逆回転（反時計方向）すると、最初の位置
のピッチ曲線上の点Ｐになる。従って、ローラギヤーピ
ッチ円弧Ｐ’Ｑはカムギヤー１３ピッチ円弧ＱＴ’と同
一である。点線の位置で点Ｐ’が中心線となす角をθ3
と表せば三角形性質から次の式で計算される。
【００１９】
【数３】
【００２０】カムギヤー１３の中心Ｏ2 からＰ’までの
距離は三角形のサイン（Sine）法則から
【００２１】
【数４】
【００２２】ローラギヤー２１の任意回転角θ1 に対す
る移動したピッチ曲線上の点Ｐ’が計算されたからこれ
を逆回転して最初の位置のピッチ曲線上の点Ｐが計算さ
れる。カムギヤー１３の中心Ｏ2 をｘ、ｙ座標の原点に
するとき、カムギヤー１３ピッチ曲線は次の式で表され
る。 点Ｐのｘ座標＝Ｏ2 Ｐ’sin( rθ1 ＋θ3) 点Ｐのy 座標＝−Ｏ2 Ｐ’cos( rθ1 ＋θ3) 上の式で任意角θ1 を零度からθ0 まで増分角ずつ変化
させながらピッチ曲線ＲＴが計算される。尚、上式で任
意角θ1 を角θ0 から２θ0 まで増分角ずつ変化させる
とピッチ曲線ＴＳが決定される。この二つのピッチ曲線
ＲＴとＴＳは半径線に対して互いに対称である。点Ｒ以
前のピッチ曲線と点Ｓ以後のピッチ曲線も上式で計算さ
れる。点Ｒ以前のピッチ曲線は次の式を満足させる角β
を計算して上式の任意角θ1 を−βから零度まで増分角
ずつ変化させながら計算し点Ｓ以後のピッチ曲線は上式
の任意角θ1 を２θ0 から２θ0 ＋βまで増分角ずつ変
化させながら計算する。
【００２３】
【数５】
【００２４】このように決定されたピッチ曲線を中心Ｏ
2 に対して各ｒθ0 の間隔で繰返して全体ピッチ曲線が
計算される。上で計算されたピッチ曲線からローラ半径
分ぐらいの垂直距離からカムギヤー１３の歯形が決定さ
れる。なお、カムギヤー１３の歯形座標値を利用して数
値切削機械でカムギヤー１３を加工することができる。
しかし、より良い方法は創成方法であり、先ずローラギ
ヤー２１のローラ１０と同一な直径を有する多数の回転
するカッター（cutter）をカッター支持円板の円周上に
ローラギヤー２１のローラ位置に置く。言い換えると、
各回転カッターはローラギヤー２１の軸に連結された円
板の円周上の孔にベアリングで支持される。更にカムギ
ヤー加工平板をカムギヤー軸に中心が一致するように連
結してローラギヤーとカムギヤー軸を夫々完成されたロ
ーラギヤーとカムギヤーが噛み合わされて回転するとき
の位置に置き作動時の一定な回転速比で回転しながら加
工する装置もこの発明の一部分である。この時夫々の回
転中心に対しても回転する。
【００２５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のカム
ギヤーポンプ或いはカムギヤー圧縮装置によれば、突出
曲線型(lobe type) ポンプに比べ、一方の軸の回転動力
が他の軸に自ら伝達されてないことで外部からパイロッ
トギヤー(pilot gear)を利用して動力を分けて二軸に夫
々供給する必要がなく、装置を大幅に簡略化することが
できる。
【００２６】そして、スパーギヤー(spur gear) を使用
したギヤーポンプ(gear pump) のような、ギヤーの接触
点が２つのとき(double contact)に液体が該２つのギヤ
ーの間で囲まれて圧着される現象(trapping)を抑制する
ことができるので、特に高速での騒音と効率とを改善す
ることができる。また、ギヤーポンプでは、移送体積を
増加させようとして、ギヤーの歯先円の長さ(addendum)
を増加させると互いに噛合うギヤーの間に干渉が生じて
しまうが、本発明の装置ではこれを排除することができ
る。更に、ギヤーポンプにおいて、噛み合うギヤーの一
方だけにヘリカルギヤーを用いた場合に、ギヤー軸方向
に大きな負荷を受けるようになるが、本発明の装置では
これを防止できると共に、ギヤーが停止した際にバック
ラッシュ(backlash)の間に液体が逆流するのを防止する
ことができる。
【００２７】なお、本発明にかかる創成歯切加工装置に
よれば、容易に本願発明のカムギヤーを創成歯切加工す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であり、カムギヤー１３（cam
gear）を利用したポンプ或いは圧縮装置の縦断面図。
【図２】図１のカムギヤー１３歯形の立体図。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、図１のカムギヤー１３とロ
ーラギヤー２１（roller gear ）の接触点付近での作動
原理の説明図。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、図１のカムギヤー１３とロ
ーラギヤー２１（roller gear ）の接触点付近での作動
原理の説明図。
【図５】図１のカムギヤー１３の歯形曲線を計算するた
めのローラギヤー２１との接触点付近の詳細図。
【図６】図１のカムギヤー１３平面上でローラ１０の中
心が通るピッチ曲線を計算するための座標系。
【図７】図１のローラギヤー２１の中心板とその両面の
円板の立体図。
【符号の説明】
10 ローラ 10B 隣合うローラ 11 ローラギヤー中心板 12 ローラギヤー円周上のポケット（pocket） 13 カムギヤー 14 カムギヤーの歯（tooth ） 14B 隣合うカムギヤーの歯 15 カムギヤー歯元面（root） 16 カムギヤーの歯形 17 カムギヤーの歯先円周面（top land） 18 ポンプケース 19 流体吸入管 20 流体排出管 21 ローラギヤー 22 排出溝（groove) 23 吸入溝（groove) 24 カムギヤー１３のピッチ曲線 25 移動した位置でのピッチ曲線 26 カムギヤー１３とケース間の室（chamber ） 27 ローラギヤー両側の円板 28 中心板の一面 29 中心板の他方面 30 接触する二つのギヤー間の空洞 31 中心板の周囲 32 中心板の周囲に長く抉られた部分（channel ） 33 ローラ支持円板の孔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】回転型ポンプ或いは回転型圧縮機におい
    て、固定したケース１８内で互いに噛合わされて一定角
    速度比で回転する転がり接触のローラギヤー２１とカム
    ギヤー１３とを含んで構成し、 前記ローラギヤー２１は、中心軸に連結された中心板１
    １の周りにスライディング接触をなす一定間隔に配設さ
    れる複数の円筒形ローラ１０と、夫々隣接する２つのロ
    ーラ１０の間に、噛合するカムギヤー１３の歯１４が自
    在に入出可能な空間３２とを有し、回転時に吸入管から
    供給される流体を前記ローラ１０とケース１８が相接し
    て生ずるポケット（Pocket) １２に囲んで、高い圧力で
    排出管２０へ送出し、 前記ローラギヤー２１と対をなし回転する前記カムギヤ
    ー１３は、中心軸に対して回転対称形の多数の歯１４を
    有し、該歯１４はカムギヤー１３の一方の歯面から進入
    するローラ１０と転がり接触すると同時に、他方の歯面
    から後退するローラ１０と転がり接触をなすバックラッ
    シュのないカムギヤー歯形曲線１６を有し、回転時には
    カムギヤー１３の歯先円周面１７がケース１８とスライ
    ディング接触にて相接してカムギヤー歯１４とケースの
    間に生じた室２６に囲まれた流体を高圧力で排出管２０
    へ送出することを特徴とするカムギヤーポンプ或いは圧
    縮装置。
  2. 【請求項２】第１項において、ローラギヤー２１とカム
    ギヤー１３が相接する位置に空洞３０が形成され、ここ
    にカムギヤー１３の歯１４が入る時、この空洞３０内の
    流体が排出できる排出溝２２をカムギヤー歯面に形成す
    ると共に、カムギヤー１３の歯１４が該空洞３０から出
    るとき、該空洞３０に流体が吸入されることができる吸
    入溝２３をカムギヤー歯面に形成し、該カムギヤー１３
    の両側歯面がローラギヤー２１とカムギヤー１３の中心
    線（Ｏ1 Ｏ2 ）に対して対称をなす位置にあるときに、
    接触する２つのローラ１０が吸入溝２３と排出溝２２と
    を塞ぐ位置に該吸入溝２３と排出溝２２とが配設された
    ことを特徴とするカムギヤーポンプ或いは圧縮装置。
  3. 【請求項３】第１項において、カムギヤー１３の歯形曲
    線１６からローラ半径距離にあるピッチ曲線があり、こ
    のピッチ曲線は図６でピッチ円弧Ｔ’Ｑと円弧Ｐ’Ｑが
    同一の長さを有するように定義され、カムギヤー１３の
    １つの隣接する歯の間のピッチ曲線がカムギヤー回転中
    心を原点にしたｘ，ｙ座標から次の式（１）で表示され
    ることを特徴とするカムギヤーポンプ或いは圧縮装置。 【数１】 ここでｒはローラギヤー２１に対するカムギヤー１３の
    角速度比であり、θ0は２πラジアン(radian)をローラ
    ギヤー２１のローラ数で割った値であり、ｄはカムギヤ
    ー１３とローラギヤー２１の中心距離であり、θ1 は次
    の式（２）を満足させるβ角の傾きを以て−βから２θ
    0 ＋βまでかわる任意の角である。 【数２】
  4. 【請求項４】請求項１におけるカムギヤー１３の歯１４
    を創成方法で加工する装置において、ローラギヤーのロ
    ーラ直径と同一の直径の多数の回転するカッター(cutte
    r)を、夫々ローラギヤーのローラ位置に合わせて配置
    し、これらカッターは中心軸に連結された円板２７の孔
    にベアリングで支持されて一定な距離を維持し、カムギ
    ヤー加工平板をカムギヤー位置に中心が一致するように
    配置し、カッター支持円板とカムギヤー加工平板を夫々
    完成されたローラギヤーとカムギヤーが互いに噛合わさ
    れて回転するときの位置と回転速比に合わせて回転しな
    がら加工することを特徴とするカムギヤーの創成歯切加
    工装置。
JP5005810A 1992-01-16 1993-01-18 カムギヤーポンプ或いは圧縮装置、およびそのカムギヤーの創成歯切加工装置 Pending JPH05272467A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010144714A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Hamilton Sundstrand Corp ギアポンプ
CN102032174A (zh) * 2010-12-23 2011-04-27 杨家轩 一种旋转活塞泵
KR20160072303A (ko) * 2014-12-12 2016-06-23 현담산업 주식회사 양방향 토출 구조형 자동차용 연료펌프

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0754859A3 (de) * 1996-06-07 1997-12-29 Maag Pump Systems Textron AG Zahnrad mit Bohrung
US6042352A (en) * 1998-08-12 2000-03-28 Argo-Tech Corporation Bearing with pulsed bleed configuration
EP1123676A1 (en) 2000-02-08 2001-08-16 Sanden Corporation Beverage extracting apparatus provided with an open receptacle interposed between a hot water tank and a hot water pump
EP2303362B1 (en) * 2008-07-18 2019-06-05 Becton, Dickinson and Company Dual chamber and gear pump assembly for a high pressure delivery system
GB2468876B (en) * 2009-03-25 2011-06-29 Environmental Mfg Llp A rotary mechanism
UA119134C2 (uk) 2012-08-08 2019-05-10 Аарон Фьюстел Роторні пристрої з розширюваними камерами, що мають регульовані проходи для робочого плинного середовища, а також системи, що мають такі пристрої
US9732699B2 (en) * 2014-05-29 2017-08-15 Richard H. Vogel Thermodynamically interactive heat flow process and multi-stage micro power plant

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2790394A (en) * 1952-09-02 1957-04-30 Gulf Research Development Co Internal-external gear pump with self-sealing tooth tips
US2963981A (en) * 1957-03-11 1960-12-13 Hanastsuka Tadashi Variable discharge rotary pump
FR1305741A (fr) * 1961-10-27 1962-10-05 Machine rotative utilisable comme moteur, compresseur ou pompe
FR1350628A (fr) * 1962-06-14 1964-01-31 Pompe rotative à deux axes
US3218984A (en) * 1965-02-10 1965-11-23 Charles N Mosovsky Fluid pressure device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010144714A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Hamilton Sundstrand Corp ギアポンプ
CN102032174A (zh) * 2010-12-23 2011-04-27 杨家轩 一种旋转活塞泵
KR20160072303A (ko) * 2014-12-12 2016-06-23 현담산업 주식회사 양방향 토출 구조형 자동차용 연료펌프

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KR940006864B1 (ko) 1994-07-28
US5246358A (en) 1993-09-21
KR930016664A (ko) 1993-08-26

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