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JPS62223485A - 内接歯車型流体ポンプ用多点連続接触歯車 - Google Patents

内接歯車型流体ポンプ用多点連続接触歯車

Info

Publication number
JPS62223485A
JPS62223485A JP6416886A JP6416886A JPS62223485A JP S62223485 A JPS62223485 A JP S62223485A JP 6416886 A JP6416886 A JP 6416886A JP 6416886 A JP6416886 A JP 6416886A JP S62223485 A JPS62223485 A JP S62223485A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
tooth profile
external gear
internal gear
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6416886A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0786353B2 (ja
Inventor
Shigeyoshi Osada
重慶 長田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Powdered Metals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Powdered Metals Co Ltd filed Critical Hitachi Powdered Metals Co Ltd
Priority to JP61064168A priority Critical patent/JPH0786353B2/ja
Publication of JPS62223485A publication Critical patent/JPS62223485A/ja
Publication of JPH0786353B2 publication Critical patent/JPH0786353B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

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、主に内接歯車型流体ポンプに用いる多点連続
接触歯車に関する。
〔従来の技術〕
流体ポンプの中には特殊な歯形の内接歯車を利用して構
成した歯車ポンプがある。これに用いられる歯車は、内
歯歯車と外歯歯車の歯数の差が1で、両歯車が多点で連
続的に接触しながら回転するもので、その代表的な例と
してトロコイド歯車がある。
これは、外歯歯車と内歯歯車との間に常時複数の容積変
動空間が形成されるものであり、この複数の容積変動空
間に歯車の回転に応じて流体を流入、流出させてポンプ
を構成するものである。
而して、上記の如く歯数差1枚の内接歯車を用いたポン
プは、その基礎歯形として、内歯歯車の歯形に円弧を与
えたものが多い。この場合、その円弧の大きさaとその
中心と内歯歯車中心との距離Aとは一定の条件式を満足
させる必要があることが知られている。もしもAの値が
この公知の条件式で与えられる限界値より小さいと、こ
れと咬み合う外歯歯車の歯形に尖点(cusp)が発生
し、この尖点部では歯面圧力が異常に高まるので、相対
的に歯面強度が低下することとなる。
一方、この条件を満たし又インナーロータ歯形に充分な
丸みを与えるとAの値が大きくなる。そのため、吐出量
に対するロータの大きさの比が増大するが、この影響は
単にそれだけでなく、咬合圧力角の増加、第一歯形の咬
合率の低下を来すので、回転数も限定され、結局ポンプ
寸法は相当に大きなものとなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は叙上の問題点を解決するため為されたものであ
って、その目的とするところは、アウターロータ及びイ
ンナーロータの歯形に尖点(cusp)がなく、圧力角
が適正であり、咬合率、伝達効率及び歯面強度が高く、
高速回転が可能で摩耗やスカッフィングを生ずることが
少なく、そのため揚液9に比しロータが小型化できる等
多くの利点を有する内接歯車型流体ポンプ用多点連続接
触歯車を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
而して、上記の目的は、上記外歯歯車の基礎歯形の一部
を円弧で形成し、その円弧の半径とその円弧中心から外
歯歯車中心までの距離とにより決定される歯形を有する
内外一対のロータを用いることによって達成される。
なお、上記歯車の歯形は、内歯歯車の基礎歯形の一部が
直線で形成される場合には、上記外歯歯車の基礎歯形の
一部を形成する円弧の半径又はその円弧中心と歯車中心
との距離のいずれかに代えて上記直線の位置を与えるこ
とにより決定することも可能である。
〔作  用〕
上記の如く構成すれば、両ロータの強度の向上、摩耗の
低減、ロータの大きさに対する吐出量の増大、歯車の咬
合率、特に第一咬合部分の咬合率の向上等々多くの効果
が奏せられ、従って例えば、エンジンオイルポンプとし
て自動車のエンジンブロックと一体的に形成し得るよう
なコンパクトな内接歯車型流体ポンプ用の多点連続接触
歯車が提供されるものである。
〔実 施 例〕
以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。
第1図は本発明にか\る内接歯車型流体ポンプ用多点連
続接触歯車の一実施例を示す軸直角断面図、第2図及び
第3図はそれぞれ第1図に示した及び内歯歯車の歯形の
部分拡大説明図、第4図は本発明にか\る内接歯車型流
体ポンプ用多点連続接触歯車の他の一実施例を示す軸直
角断面図である。
而して、第1図中、1はインナーロータである外歯歯車
、2はアウターロータである内歯歯車、3はケーシング
であり、01は外歯歯車の中心、0は内歯歯車2及びケ
ーシング3の中心である。
本発明にか\る多点連続接触歯車の内歯歯車2の歯数を
N (Nは3以上の整数であり、第1図に示した実施例
に於てはN=9となっている。)とすると、外歯歯車1
の歯数は(N−1)である。
外歯歯車1は、その中心01のまわりに回転自在に支承
されており、これを回転させると、内歯歯車2の歯面は
外歯歯車1の歯面と常時N又はそれ以上の箇所でかみ合
い、回転比(N−1)/Nで同一方向に回転する。この
とき、外歯歯車lと内歯歯車2の間には、上記かみ合い
部で互いにシールされた複数の容積変動空間S1ないし
S8が形成され、例えば外歯歯車2を第1図中時計方向
に回転させると仮定すれば、空間S1の容積は外歯歯車
の回転に伴って次第に増大して最大値に達し、次いで減
少に転じてS8の如くなる。従って、例えば、ケーシン
グ3の手前側端面の図中O及び01を結ぶ線より左側に
吸入ボートを設け、また反対側の端面の右側に排出ポー
トを設けることにより、ポンプが構成されるものである
而して、上記外歯歯車1及び内歯歯車2の歯形につき第
2図及び第3図を参照しつ\説明する。
第2図は、第1図に示した外歯歯車1の歯先点Pから歯
底点Qまでの歯形を示し、第3図は、第1図に示した内
歯歯車2の歯底点P′から歯先点Q′までの歯形を示し
ている。第1図中の点P及びQは第2図中の点1及び7
にそれぞれ対応し、第1図中の点P′及びQ′は第3図
中の点1′及び7′にそれぞれ対応している。
第2図に示した外歯歯車の「1〜2Jの区間は所望の半
径aの円弧歯形であり、これに対応する第3図に示した
内歯歯車の「17〜2’J及びr6′〜7′」の区間の
歯形は、一般の歯形理論で求められる第一歯形であり、
6′点に於ける曲率半径は公知のオイラー・サバリーの
公式によって求められる解のなかで、ρ=aを満たすも
のである。
而して、外歯歯車の「2〜7」の部分と内歯歯車の「2
′〜7′」の部分は、本発明にか\る歯形曲線であり、
基礎歯形として外歯歯車の歯先角部の円弧半径f (第
2図中「2〜3jの区間)と、その円弧中心から外歯歯
車中心までの距!;IIAと、内歯歯車の歯形中央部(
第3図中「4′〜5’Jの区間)の直線のオフセラhm
Bとの三つの値のうちの任意の二つを定めると、両歯車
のかみ合い条件式により一義的に決定されるものである
以下、この部分の歯形の創成について次頁の第1表を参
照しつ\説明する。
今、第1表に示されているように、外歯歯車の「2〜3
」の区間の円弧の半径fと、その中心から外歯歯車中心
までの距離Aを与えたものとすると、両歯車のピッチ円
がすべることなくころがり運υノをするとき、内歯歯車
の上に上記円弧が画く包絡線として内歯歯車の「2′〜
3′」及び「51〜6′」の各区間の歯形が決定される
内歯歯車の上記「2′〜3′」及び「3′〜4′」の両
区間はそれぞれ外歯歯車の「2〜3j、「3〜4」の区
間と第一咬合し、又内歯歯車の上記「5′〜6’Jの区
間は外歯歯車の「5〜6Jの区間と第一咬合をすると共
に、「2〜3」の区間と第二咬合する。又、条件を適切
に定めると、「4′〜5’Jの区間は直線歯形となり、
この「4′〜5′」の区間は外歯の「3〜4」区間と第
一咬合をすると共に、「5〜6」の区間と第二咬合をす
る。
従って、これらの咬合条件から内歯歯車及び外u4)歯
車の上にそれぞれ上記各区間の相手歯車の歯形曲線が画
く包路線としてそれぞれの歯形が求められる。
上記には、外歯歯車の「2〜3」の区間の円弧の半径[
と、その中心から外歯歯車中心までの距F4iAとを与
えて、歯形を決定する手順を示したが、上記f又はAの
代りに、内歯歯車の直線区間「4′〜5′」のオフセン
ト量Bを与えることにより、上記と同様にして両歯車の
歯形を決定することができる。
第4図は、本発明にか\る多点連続接触歯車の前記内歯
歯車の歯数を5、外歯歯車の歯数を4とした実施例を示
している。この実施例の場合の歯形も、上記の場合と同
様に、外歯歯車の歯先角部の円弧半径fと、その円弧中
心から外歯歯車中心までの距離へと、内歯歯車の歯形中
央部の直線のオフセット量Bのうちの任意の二つの値を
与えることにより、決定されるものである。
本発明にか\る歯車のピンチ点付近の咬合は普通の歯車
の咬合と同様な性質のいわゆる第一歯形であるが、この
部分に於て咬合率を1以上としても圧力角を実用上支障
のない程度に小さく抑えることが可能である。従来公知
の円弧歯形の場合には一般連続接触歯形と同様に咬合率
嬌0.5、最大咬合圧力角90°となるのに、本発明品
では咬合率1以上、最大咬合圧力角40゛程度とするこ
とができる。
また、従来の外歯歯車には角点又はそれに近い小さな丸
みが存在し、歯形の強度と耐摩耗性を低下させていたが
、本発明の場合、そのような角点又は小さな丸みがなく
なり、歯面強度と耐摩耗性が向上する。
尚、内歯歯車の歯形は円弧ではないが、現在の加工技術
からすれば問題とはならない。
〔発明の効果〕
本発明は叙上の如く構成されるので、本発明によるとき
は両ロータの歯面強度の向上、摩耗の低減、ロータの大
きさに対する吐出量の増大、歯車の咬合率及び伝達効率
の向上等々多くの利点が得られ、従って例えば、エンジ
ンオイルポンプとして自動車のエンジンブロックと一体
的に形成するに適したコンパクトな内接歯車型流体ポン
プ用の多点連続接触歯車を提供し得るものである。
なお、本発明の構成は上記の実施例に限定されるもので
なく、上記の説明から当業者が容易に想到し得る変更実
施例のすべてを包摂するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にか\る内接歯車型流体ポンプ用多点連
続接触歯車の一実施例を示す軸直角断面図、第2図は本
発明にか\る多点連続接触歯車の外歯歯車の歯形の部分
拡大説明図、第3図は本発明にか\る多点連続接触歯車
の内歯歯車の歯形の部分拡大説明図、第4図は本発明に
か\る内接歯車型流体ポンプ用多点連続接触歯車のもう
一つの実施例を示す軸直角断面図である。 1−−−−−・−−−−−−−−一−−−−−・−イン
ナーロータ2−m−−・−−−−−−−−−一−−−−
−・・−アウターロータ3−・−−一−−−−−−−−
−−−−・−一一−−−ケーシング特許出願人 日立粉
末冶金株式会社 (外1名)代理人 (7524)最上
正太部 第  1  図 1−・・・・・・・・・・・・−・・・−・インナーコ
ータ2・・・−・−・−−−−−−−・−−−−−アウ
ターロータ3・−・−−一−−・・・・・・・・・−・
−・ケーシング第  2  凹

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)N葉形(Nは3以上の整数)の歯形曲線を有する
    内歯歯車から成るアウターロータと、(N−1)葉形の
    歯形曲線を有し上記アウターロータと内接する外歯歯車
    から成るインナーロータとによって構成される多点連続
    接触歯車に於て、上記外歯歯車の基礎歯形の一部を円弧
    で形成し、その円弧の半径とその円弧中心から外歯歯車
    中心までの距離を与えることにより決定される歯形を有
    する内接歯車型流体ポンプ用多点連続接触歯車。
  2. (2)N葉形(Nは3以上の整数)の歯形曲線を有する
    内歯歯車から成るアウターロータと、(N−1)葉形の
    歯形曲線を有し上記アウターロータと内接する外歯歯車
    から成るインナーロータとによって構成される多点連続
    接触歯車に於て、上記外歯歯車の基礎歯形の一部を円弧
    で、内歯歯車の基礎歯形の一部を直線で形成し、上記円
    弧の半径と、上記直線と内歯歯車の中心との距離を与え
    ることにより決定される歯形を有する内接歯車型流体ポ
    ンプ用多点連続接触歯車。
JP61064168A 1986-03-24 1986-03-24 内接歯車型流体ポンプ用多点連続接触歯車 Expired - Fee Related JPH0786353B2 (ja)

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JPH0786353B2 JPH0786353B2 (ja) 1995-09-20

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5460638A (en) * 1977-10-24 1979-05-16 Shigeyoshi Osada Gear with inscribing nonncircular rolling curve

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5460638A (en) * 1977-10-24 1979-05-16 Shigeyoshi Osada Gear with inscribing nonncircular rolling curve

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