JP2844471B2 - ジェロータ歯車組およびその設計方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ジェロータ歯車組、特にジェロータ歯車組
の設計パラメータを選択する方法に関するものである。

（従来の技術） 当業者には公知であるように、本発明に係わる形式の
ジェロータ歯車組には、Ｎ個の外歯を備えた内ロータ
と、Ｎ＋１個の内歯を備えた外ロータとが設けられてい
る。内ロータの軸線は、外ロータの軸線から偏心距離Ｅ
だけずれている。内ロータおよび外ロータの相対的な軌
道回転運動によって複数の膨脹および収縮体積室が形成
されることにより、ジェロータ歯車組を製品に使用した
代表的な例として、低速高トルク油圧モータ、油圧ポン
プ、油圧ステアリング制御弁などがある。

「ジェロータ」と言う言葉は、「歯切りロータ」を短
縮したものであり、それはジェロータ歯車組の一方の部
材に一般的に円形の一組の歯またはローブが設けられて
おり、歯車組の他方の部材が、第１部材のローブで「歯
切り」されたと考えられる輪郭になっているからであ
る。

（発明が解決しようとする課題） ジェロータ歯車組の設計上の重要な一面は、２つの部
材（ロータ）の隣接したローブまたは歯間の数学的関係
（すきままたは干渉）である。本発明はジェロータ歯車
組の特別な用途に限定されるものではないが、ジェロー
タ歯車組の最終的な用途およびそれに加わる流体圧力に
よって、内ロータの外歯と外ロータの内歯との間の呼び
半径方向歯先すきまが決定されることを認識する必要が
ある。例えば、ジェロータ歯車組を油圧パワーステアリ
ング装置に使用する場合、運転者が自動車のステアリン
グホィールを回転させた時にロータのバインジングが生
じないようにするため、内ロータと外ロータとの間にす
きまを確保する必要がある。反対に、ジェロータ歯車組
を低速高トルク油圧モータに使用し、2000psi、3000psi
またはそれ以上の圧力差を受ける場合、ジェロータ歯車
組は外ロータに加わる圧力効果を補償するために呼び半
径方向歯先すきまが少なくとも数学的に締まりばめにな
るように設計して、高圧体積室と低圧体積室との間に適
切に密封できるようにする必要がある。

ジェロータ歯車組では、ロータが相対軌道回転運動す
る間に２つの重要な密封点が交互に形成される。第１の
ものは、１点すきま（SPC）であり、第２のものは、２
点すきま（DPC）である。干渉またはバイジングが生じ
てはならないジェロータ歯車組では、SPCおよびDPCの設
計値が異なる場合、半径方向干渉が発生しないようにす
るため、予測製造公差のために実際の所望すきまより大
きい歯先すきまを選択することが必要になる。その結
果、ジェロータ歯車組の体積効率は、SPCおよびDPCの設
計値が同じ場合よりも低くなる。同様に、ジェロータ歯
車組の用途によって一定の最小締まりばめが必要な場
合、SPCおよびDPCに設計誤差があれば、最大締まりばめ
を大きくする（歯先すきまをさらに負方向に減少させ
る）必要がある。これによって、機械的効率が低下して
しまう。

従って、本発明の目的は、内ロータと外ロータとの間
の半径方向歯先すきまを一定にして所定の歯先すきまに
近づけることができる改良したジェロータ歯車組を提供
することである。

本発明の別の目的は、密封点（SPCおよびDPC）におけ
るすきまを一定にして所定の歯先すきまに近づけること
ができる設計が得られるジェロータ歯車組の設計パラメ
ータを選択する方法を提供することである。

（課題を解決するための手段・作用） 本発明の上記およびその他の目的を達成するため、歯
先半径TRのＮ個の外歯を備えた内ロータと、Ｎ＋１個の
内歯を備えた外ロータとを設けたジェロータ歯車組の設
計パラメータを選択する方法が与えられる。内ロータの
軸線は、外ロータの軸線から偏心距離Ｅだけずれてい
る。ロータの一方の輪郭の理論歯切りは、他方のロータ
の歯切り半径GRの理論歯によって行われる。内ロータお
よび外ロータの相対軌道回転運動によって、内ロータの
外歯と外ロータの内歯との間に１点すきま（SPC）およ
び２点すきま（DPC）が交互に生じる。

上記方法は、 （ａ）まず、内ロータの外歯と外ロータの内歯との間の
所望半径方向歯先すきまTCを選択する段階と、 （ｂ）次に、所望半径方向歯先すきまTCと、１点すきま
SPCまたは２点すきまDPCのいずれか一方との差に等しい
かそれ以下の量だけ歯先半径TRまたは歯切り半径GRのい
ずれか一方に反復的に調節する段階と、 （ｃ）SPCおよびDPCの両者が許容公差以内で所望歯先す
きまTRとほぼ等しくなるまで、上記段階（ｂ）を繰り返
す段階とを有している。

（実施例） 次に図面を参照しながら説明するが、図面によって本
発明が限定されるものではなく、第１図に示したロータ
ジェロータ歯車組は様々な油圧製品に使用でき、例えば
本発明の譲受人に譲渡された米国特許第4,533,302号に
記載されている形式の低速高トルクモータがあり、その
内容を参考として本発明に含める。

第１図に示した形式のジェロータ歯車組は、油圧ポン
プや燃料ポンプなどの様々なその他の流体押し出し装置
または流体移送装置に使用したり、本発明の譲受人が
「オービトロール」ステアリング制御装置という商標で
販売している形式の油圧パワーステアリング制御装置の
計測器として使用することもできる。いずれにしても、
ジェロータ歯車組の最終的用途によって本発明が限定さ
れるものではないことは明確に理解されない。

第１図に示したロータジェロータ歯車組は、一般的に
油圧モータの部品として、本発明の譲受人が「ジェロラ
ー」歯車組という商標で販売しているものである。歯車
組11に設けられた内歯付きのリング部材13（外ローラと
も呼ぶ）には、ほぼ円筒形の複数のポケットまたは開口
が形成されている。各開口には円筒形ローラ部材15（ロ
ーブとも呼ぶ）が配設されて、リング13の内歯を形成し
ている。従って、以下に使用する「ジェロータ」という
言葉には、第１図に示したような形式のローラジェロー
タと、内ローブまたは歯をリング部材13と一体状に形成
した従来形ジェロータとが含まれていると理解された
い。リング13内には、外歯付きの星形部材17（内ロータ
とも呼ぶ）が偏心配置されている。星形部材17には複数
の外歯またはローブ19が設けられている。

本発明による形式のジェロータ歯車組では、星形部材
17にＮ個の外歯19が設けられているのに対して、リング
13にはＮ＋１個の内歯またはローラ15が設けられてい
る。本実施例ではＮが６（Ｎ＋１が７）であるが、本発
明はＮが６以下またはそれ以上のジェロータ歯車組にも
適用でき、またＮは偶数でも奇数でもよい。このように
して、星形部材17はリング13に対して、複数の膨脹およ
び収縮体積室を形成しながら、軌道回転することができ
る。本発明の範囲内において、リング13および星形部材
17のいずれも軌道運動または回転運動する部材になりう
ることは、当業者には理解されるであろう。

第1A図は、第１図のジェロータ歯車組の拡大部分図で
あり、ジェロータ歯車組11のさらなるパラメータを示し
ている。リング13の回転軸線は23であるのに対して、星
形部材17の回転軸線は25であり、軸線23および25間の横
方向距離がジェロータ歯車組11の偏心距離Ｅになってい
る。軸線23および25によって想像偏心LEが規定される。
当業者には公知であるように、リング13が静止して星形
部材17が軌道回転する場合、偏心線LEはリング13の軸線
23を中心にして星形部材17の軌道運動の速度でそれの反
対方向へ回動する。やはり当業者には公知であるが、偏
心線LEの物理的重要性は、偏心線LEより右側の体積室21
が膨張すると同時に、偏心線LEより左側の体積室が収縮
することにある。

第1A図に示すように、星形部材17の軸線25から各外歯
またはローブ19の先端までの半径方向距離を歯先半径TR
と呼ぶ。リング13の軸線23から各ローラまたはローブ15
の中心までの半径方向距離をローブベース半径LBRと呼
ぶ。また、各歯またはローブ15の半径をローブ半径LRと
呼ぶ。

第２図は、外側歯切りロータ（EGR）とも呼ぶ星形部
材17の歯切りを行う従来方法を示している。本発明が内
側歯切りロータ（IGR）にも適用できることは当業者に
は理解されるであろう。第２図に示した歯切り方法は、
本発明の説明の基礎になりうる程度に詳しく説明しただ
けであるが、それは歯切りの基本的な幾何学的方法が当
業者に公知であって、本発明の一部を直接的に構成する
ものではないからである。

星形部材17の輪郭を形成する際は、リング13内におけ
る星形部材17の偏心距離Ｅ、星形部材17の歯先半径TRお
よび星形部材17の歯数Ｎを含む様々なパラメータを「既
知数」として始める必要がある。また、星形部材17の形
状または輪郭Ｐを切削する理論バイトの半径を表す歯切
り半径GRを選択する必要がある。理論的にまずは、歯切
り半径GRをローブ半径LRと同じになるように選定しても
よい。

歯切り方法を実施する第１段階は、選択歯先半径TRと
同じかそれ以上の半径Ａの大円を描くことである。同時
に、ＡをＮで割った商Ｂの半径の小円を大円に接するよ
うに描く。小円に半径線を引き、小円の中心から偏心距
離Ｅに等しい距離の位置に点Ｃをとる。次の段階で、小
円を大円に沿って転がしていって、点Ｃが描く軌道によ
ってエピサイクロイドEPCを生成する。最終段階として
歯切り半径GRの歯切り円の中心をエピサイクロイドEPC
上に置き、そして歯切り円（理論バイト）の中心をエピ
サイクロイドEPC全体に沿って、歯切り円が最初の位置
に戻るまで、移動させる。歯切り円（第２図ではこの円
が２か所に示されている）の接する点の軌跡で星形部材
17の歯切り輪郭Ｐが形成される。

第３および第４図は、２つの相対回転位置におけるジ
ェロータ歯車組の外形図を示している。第３および第４
図の目的の１つは、以下に示す本発明の数値例で参照す
る様々な歯と歯の間のギャップを示すことである。第３
および第４図の別の目的は、収縮室内の流体を膨脹室内
の流体から隔離できるジェロータ歯車組の能力にとって
重要である様々なギャップまたはすきまを図示すること
である。まず第３図において、星形部材17が時計回り方
向に軌道運動すると、偏心線LEより右側の体積室21は膨
張するのに対して、偏心線LEより左側の体積室は収縮す
る。第３図において、軸線25から偏心線LEに沿って下向
きに偏心距離の６倍（6E）の距離に点をとる。この点か
ら各ローラまたはローブ15の中心または軸線へ線を引
く。このように引いた線はそれぞれ星形部材17とローブ
15との間の「接点」において星形部材17およびローブ15
の輪郭と交差し、それらの線の各々はローブ15および星
形部材17側隣接面の両方に接する線に対して垂直になっ
ている。ここで、星形部材およびリングのローブに関連
して使用する「接点」とは、それらが瞬間的に互いに最
も近接する点を意味するにすぎない。このように説明す
るのは、本願発明が、リングおよび星形部材間に正のす
きまがあるジェロータ歯車組に適用できると同時に、リ
ングおよび星形部材間が締まりばめされる（負のすきま
がある）ジェロータ歯車組にも適用できるからである。

第３図において、様々な接点（またはギャップまたは
すきま）をNo.1〜No.7の番号を付けて示しており、No.4
のすきまが１点すきまSPCを形成しているが、これは星
形部材17が第３図に示した位置にある時、すきまNo.4す
なわち１点すきまSPCが、線LEより右側の膨脹体積室と
線LEよりも左側の収縮体積室との間の唯一の密封点にな
っているからである。

また、第３図から明らかなように、リングローブ15お
よび星形部材17が偏心線LEを中心にして対称に見える。
従って、理論的および数学的には、ギャップNo.1がギャ
ップNo.7に等しく、ギャップNo.2がギャップNo.6に等し
く、ギャップNo.3がギャップNo.5に等しい。

第４図に示した星形部材17は、第３図に示した位置か
ら反時計回りに数度軌道移動させたものである。第４図
に示した時点において、リングおよび星形部材17のロー
ブによって切換わり体積室21cが形成されているが、
「切換わり体積室」とは、その瞬間において体積室21c
が膨脹も収縮もしていないことを表している。従って、
第４図に示した時点において、ギャップNo.4およびNo.5
は互いに同じであって、２点すきまDPCと呼ばれるすき
まを形成しているが、これはギャップNo.4およびNo.5が
瞬間的に膨脹体積室と収縮体積室との間に２つの密封点
になっているからである。

また、第４図から明らかなように、リングローブ15お
よび星形部材17がやはり偏心線LEを中心にして対称にな
っている。第４図に示した状態では、数学的にNo.1が０
に設定され、ギャップ２がギャップNo.7に等しく、ギャ
ップNo.3がギャップNo.6に等しく、また前述したよう
に、ギャップNo.4がギャップNo.5に等しい。

従来技術で述べたように、本発明の目的は、定半径方
向すきまを有するジェロータ設計を提供することであ
る。以下に述べる本発明の数値例から明らかなように、
リングローブおよび星形部材輪郭間の半径方向すきまに
関する「定」という表現は、前述したように密封点では
ないギャップNo.1,2,3,6および７には関係ない。ここで
半径方向に関して使用する「定」は、１点すきまSPCお
よび２点すきまDPCだけに関するものである。言い換え
れば、１点および２点すきまSPCおよびDPCが同じであれ
ば、ジェロータ歯車組が「定半径方向すきま」を備えて
いると言える。星形部材17がリング13に対して軌道回転
するのに伴って、星形部材の輪郭およびリングローブに
よって１点すきま（SPC）および２点すきま（DPC）が交
互に形成されることは、当業者には、また上記説明から
も明らかであろう。SPCおよびDPCが名目上互いにほぼ同
じになるか、互いに所望程度に近似するジェロータ設計
を行なうことができるようにするジェロータ歯車組の様
々な設計パラメータを選択する方法を提供することが、
本発明の要点である。

第３および第４図とともに第２図を参照しながら説明
すると、当業者には明らかなように、歯先半径TR、ロー
ブベース半径LBR、歯切り半径GRなどの設計パラメータ
のうちのいずれを変化させても、それに伴ってギャップ
No.1〜No.7のすきま（または干渉）とともに星形部材の
輪郭が変化する。本発明の重要な一面は、上記パラメー
タのいずれを変化させても、SPCに対する影響とDPCに対
する影響とが違うことを認識することであり、今までは
当業者がこの違いを認識していなかったことが、ここで
定義したような意味での本当の定すきまジェロータ歯車
組を従来技術で提供できなかった主たる原因である。

ジェロータパラメータの１つを変更することによるSP
CおよびDPCに対する異なった影響の例として、ギャップ
No.1付近にギャップNo.1の接点に置ける圧力角PAを表す
三角を描いた第３図を参照する。歯切り半径GRを大きく
すると、それに伴って外歯19が細くなる。（ギャップN
o.1および７における）星形部材とリングとの間に接触
角があるため、細くなった外歯19が隣接したローブ15間
のさらに半径方向外向きに（第３図の下向きに）移動で
きるため、第３図の１点すきまSPCが大きくなる。しか
し、第４図から分かるように、歯切り半径GRが大きくな
り、外歯19が細くなると、リング13に対する星形部材17
の位置に対する影響が小さくなり、従って２点すきまDP
Cに対する影響が１点すきまSPCに対する影響よりもはる
かに小さくなる。同様に、また以下の数値例から明らか
なように、歯先半径TRまたはローブベース半径LBRのい
ずれかの変更に伴う変化は、DPCよりもSPCのほうが大き
くなる。

本発明は、所定の歯先すきまTC（前述したように正の
すきまの場合も干渉の場合もある）が得られるようにジ
ェロータ歯車組の設計パラメータ（GR、LBR、TRなど）
を選択する方法を提供するものである。本発明の方法で
は、最初に理論歯先すきまが０になるようにパラメータ
を選択する。すなわち製造誤差がない場合、リングおよ
び星形部材間に正のすきまも干渉も生じず、リングおよ
び星形部材間の相対移動全体に渡ってその間で線同志が
完全に重なり合うようにする。しかし、歯先すきまを０
にするようなジェロータ設計は希であるから、次の設計
段階として、所望の歯先すきまTCが得られるように、パ
ラメータの１つ（例えば歯切り半径GRまたは歯先半径T
R）を変更する。例えば、歯先すきまTCを−0.001インチ
（干渉）にしたい場合、従来の一方法では、歯切り半径
GRを0.0005インチを小さくするだけであった。しかし、
前述したように、また以下の数値例からも明らかになる
ように、GRを0.0005インチだけ小さくしても、SPCおよ
びDPCの両方が、0.001インチ小さくなるわけではなく、
従って、定半径方向すきまのジェロータ設計ができなく
なる。別の従来方法では、歯先半径TRを0.0005インチだ
け大きくするが、この場合にはDPCが所望の歯先すきまT
Cの−0.001インチに極めて近くなるが、SPCはその所望T
Cに近づかない。いずれの場合でも、圧力角PAや星形部
材の歯の相対厚さまたは細さが、歯切り半径GRや歯先半
径TRなどのパラメータの変更に伴ってSPCおよびDPCの各
々の変化の度合に大きく影響することを認識する必要が
ある。

１つのパラメータ（例えばGR）と別のパラメータ（た
とえばTRまたはLBR）を反復的に変更し、その結果のSPC
およびDPCを常時監視しながら、SPCおよびDPCが所望の
歯先すきまTCにほぼ等しくなるまで反復法を継続するこ
とが、本発明の重要な一面である。ここで、「ほぼ等し
い」という表現は、所定の許容公差内にあることを意味
する。当業者には明らかであろうが、本発明の方法は、
SPCおよびDPCの両方が所望歯先すきまTCに数学的に等し
くなるジェロータ歯車組の設計パラメータを提供するだ
けであり、製造工程での誤差については考慮に入れてい
ない。しかし、SPCとDPCとが違ってくるパラメータで開
始して、その初期設計誤差に製造誤差が加わるようにす
るよりも、数学的に定すきま設計を可能にする設計パラ
メータで開始する方が明らかに望ましいことは、当業者
は認識しているであろう。

事 例 本発明の反復法は、その方法を用いた実際の数値例に
よる説明が最も分かりやすいと思われる。事例におい
て、初期選択設計パラメータは以下の通りであった。

N ＝６ E ＝0.15インチ TR ＝1.0494インチ GR ＝0.4385インチ LBR＝1.3379インチ LR ＝0.4385インチ 前述したように、初期設計パラメータは、歯先すきま
TCが０になるように選択する。しかし、本事例では、所
望の歯先すきまTCが正のすきま0.040インチである。本
発明を実施する際に、上記パラメータを計算して、星形
部材17およびリング13を数学的に形成し、それから星形
部材を第３および第４図に示したSPCおよびDPCの位置に
配置するための市販のCAD（計算機援用設計）装置のい
ずれかを利用し、またギャップNo.1〜No.7の各々の決定
にCADソフトウェアを利用することは、当業者には公知
であると思われる。

段階１ 所望歯先すきまTCは0.040インチであるが、本発明の
反復法では、すきまの所望変化量の全てを１つの特定の
パラメータで変更させないで、各段階ですきまの所望変
化量の約半分ずつ変化させたほうが好ましい。しかし、
これは単に好ましいというだけで、本発明を実施するた
めの必須要件ではない。ここでは、上記の好ましいやり
方に従って、第１段階で歯先半径TRを0.002インチだけ
小さくして、1.0474インチにする。このようにTRを変化
させることによって、ジェロータ設計ではギャップ寸法
（単位：インチ）が以下の通りになる。

ギャップNo.6 第３図 第４図 １ 0.0019 0.0000 ２ 0.0039 0.0016 ３ 0.0062 0.0031 ４ 0.0070 0.0038 ５ 0.0062 0.0038 ６ 0.0039 0.0031 ７ 0.0019 0.0016 上記説明に従って、TRを0.002インチだけ小さくする
と、DPC（ギャップNo.4および５、第４図）が大きくな
って0.0038インチになり、所望TCの0.0040インチに極め
て近づくが、同時に、SPC（ギャップNo.4、第４図）が
0.0070インチになり、所望TCの0.0040インチよりもはる
かに大きくなった。

段階２ SPCを幾分近づけるため、歯切り半径GRを0.4385イン
チから0.0010インチだけ小さくして0.4375インチにする
と、前述したように外歯19が幾分太くなって、SPCが小
さくなった。このようにGRを変化させると、予想される
ようにDPCが実際には幾分小さくなった（これは小数点
以下５位の問題であり、数値例の上記段階における数値
は小数点以下４位まで表している）。同時に、SPCが0.0
070インチから0.0057インチになった。

段階３ （この時点で所望TCからはDPCよりも離れている）SPC
はまだ所望TCよりも0.0017インチだけ大きいので、歯切
り半径GRをさらに0.0010インチだけ小さくして0.4365イ
ンチにすると、DPCはほぼ0.0038インチのままで変わら
ないが、SPCは0.0043インチになった。

段階４ SPCが所望TCの0.0040インチに近づいたところで、次
の段階として段階３のDPCと所望TCとの差のおよそ半分
に相当する分だけ歯先半径TRを小さくした。従って、TR
が1.0474インチから1.04743インチになり、これによっ
てDPCが0.0038インチから0.0039インチになるが、同時
にSPCが0.0043インチから0.0045インチになった。

段階５ 次の段階として、段階４のSPCと所望TCの0.0040イン
チとの差にほぼ相当する分だけ歯切り半径GRをさらに小
さくした。従って、歯切り半径GRが0.4365インチから0.
0005インチだけ小さくなって0.4360インチになるが、こ
れによってDPCは基本的には0.0039インチのままで変わ
らないが、SPCは0.0045インチから0.0038インチになる
ため、SPCは実際には所望TCよりも小さくなった。

段階６ 本段階および以降の段階において本発明の方法をさら
に正確に説明するため、SPCおよびDPCを小数点以下５位
まで表す。この時点でSPCおよびDPCがともに所望TCより
も小さく、またSPCの方が所望TCから離れているため、
次の段階では所望TCと段階４のDPCとの差の約半分だけ
歯先半径TRを小さくした。従って、TRは1.047329インチ
から最初のTRよりも0.002077インチ小さい1.047323イン
チになるが、これによってDPCが0.00398インチから0.00
399インチになり、また同時に、SPCが0.00387インチか
ら0.00389インチになった。

段階７ SPCはまだ所望TCからはDPCよりも離れているため、次
の段階で歯切り半径GRを0.4360インチから0.4361インチ
にすると、これによってDPCが0.00399インチから0.0040
0インチになり、またSPCが0.00389インチから0.00404イ
ンチになる。

段階８ SPCがまだ所望TCからはDPCよりも離れており、また所
望TCよりも大きいため、次の段階で歯切り半径GRを0.43
61インチから最初のGRよりも0.00243インチ小さい0.436
07インチにするが、これによってDPCは基本的には0.004
00インチのままで変わらないが、SPCは0.00404インチか
ら0.00400インチになる。

前述したように、必ずしもSPCおよびDPCが数学的に完
全に等しくなるまで反復を繰り返す必要はないが、上記
例では、主として本発明による可能性を示すため、SPC
およびDPCの両方が所望歯先すきまTCに小数点以下５位
まで等しくなるまで反復法を続けた。しかし、反復法を
数段階早く中止してもよいことは当業者には理解される
であろうし、これも本発明の範囲内である。

以下には反復法で説明してきたが、パラメータの変更
を常に交互に行なうことが本発明の本質的特性ではない
ことは、当業者には明らかであろう。上記例の段階２お
よび３の両方において歯切り半径GRを小さくしている
が、本発明の方法を数回実施すれば、当業者によては段
階２および３のGRの減少を合わせて１つの段階にするこ
ともあるであろう。同様に、段階７および８の両方で歯
切り半径GRを変更しており、段階７でGRを（明らかに過
剰に）増加させてから、段階８でGRをわずかに減少させ
ている。言い換えれば、段階７の変更で所望TCの「行き
過ぎ量」になり、次の段階８で「補正」しているのであ
る。本発明で経験を積んだ当業者であれば、段階７およ
び８の変更を組み合わせて、さらに適当な変更を１つの
段階で加えることができるであろう。しかし、段階７お
よび８で行なう変更も、ここで使用する「反復」の範囲
内にあると理解される。

また、ローブ半径LRを一定量だけ小さくすることによ
って、歯切り半径GRを同じ量だけ大きくした場合とほぼ
同じ影響をSPCおよびDPCに対して与えることができるこ
とは、当業者には理解されるであろう。同様に、ローブ
ベース半径LBRを一定量だけ大きくすることによって、
歯先半径TRを同じ量だけ小さくした場合とほぼ同じ影響
をSPCおよびDPCに対して与えることができる。従って、
本発明によれば、所望の半径方向すきまを得るためにリ
ングから始めて星形部材を設計しても、あるいは所望の
半径方向すきまを得るために星形部材から始めてからリ
ングを設計してもよい。しかし、ローブ半径LRを調節す
る時にはいつも、ローブベース半径LBRを補償調節し
て、リングおよび星形部材の接円に対して正味効果が発
生しないようにする必要がある。

従来のジェロータおよびローラジェロータ歯車組の内
歯またはローブは円形であるが、本発明はそれに限定さ
れないことも当業者に理解されたい。内ローブを楕円形
にしても、本発明の方法を用いることができる。

（発明の効果） 本発明のジェロータ歯車組は、内ロータと外ロータと
の間に生ずる１点すきまと２点すきまが所望の歯先すき
まにほぼ等しくなるまで歯先半径（TR）および歯切り半
径（GR）を反復調節するので、ロータ間の半径方向すき
まを一定にでき、ロータ間の干渉またはバイジングをな
くするとともに歯先すきまを最小限にして高圧体積室と
低圧体積室との間を適切に密封することにより、ジェロ
ータの機械的効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るジェロータ歯車組の平面図、 第1A図は、第１図と同様な拡大部分図、 第２図は本発明に係るジェロータ星形部材の歯切り方法
を示す概略図、 第３図は第１図と同様のジェロータ歯車組において１点
すきま状態を示す輪郭図、 第４図は第１図と同様のジェロータ歯車組において２点
すきま状態を示す輪郭図である。 11……ジェロータ歯車組、13……外ロータ 15……内歯 17……内ロータ（星形部材） 19……外歯、23……外ロータの軸線 25……内ロータの軸線、GR……歯切り半径 LR……ローブ半径、Ｐ……輪郭 Ｅ……偏心距離

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯先半径TRのＮ個の外歯（19）を備えた内
   ロータ（17）と、Ｎ＋１個の内歯（15）を備えた外ロー
   タ（13）とを含み、内ロータの軸線（25）が外ロータの
   軸線（23）から偏心距離Ｅだけずれており、内ロータの
   輪郭を外ロータの歯切り半径GRの理論内歯によって理論
   的に歯切りし、内ロータ及び外ロータの相対的な軌道及
   び回転運動によって内ロータの外歯と外ロータの内歯と
   の間に１点すきまSPCおよび２点すきまDPCが交互に形成
   されるようにしたジェロータ歯車組（11）の設計パラメ
   ータを選択する方法において、 （ａ）まず、内ロータの外歯と外ロータの内歯との間の
   所望の半径方向歯先すきまTCを選択する段階と、 （ｂ）所望の歯先すきまTCと、１点すきまSPCまたは２
   点すきまDPCのいずれかとの差と同じまたはそれ以下の
   量だけ歯先半径TRおよび歯切り半径GRのうちの一方を反
   復的に調節する段階と、 （ｃ）１点すきまSPCおよび２点すきまDPCの両方が許容
   公差内で所望歯先すきまTCにほぼ等しくなるまで、段階
   （ｂ）を繰り返す段階と、 を含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】歯先半径TRのＮ個の外歯（19）を備えた内
   ロータ（17）と、Ｎ＋１個の内歯（15）を備えた外ロー
   タ（13）とを含み、内ロータの軸線（25）が外ロータの
   軸線（23）から偏心距離Ｅだけずれており、一方のロー
   タの輪郭を他方のロータの歯切り半径GRの理論歯によっ
   て理論的に歯切りし、内ロータ及び外ロータの相対的な
   軌道及び回転運動によって内ロータの外歯と外ロータの
   内歯との間に１点すきまSPCおよび２点すきまDPCが交互
   に形成されるようにしたジェロータ歯車組（11）の設計
   パラメータを選択する方法において、 （ａ）まず、内ロータの外歯と外ロータの内歯との間の
   所望の半径方向歯先すきまTCを選択する段階と、 （ｂ）所望の歯先すきまTCと、１点すきまSPCまたは２
   点すきまDPCのいずれかとの差と同じまたはそれ以下の
   量だけ歯先半径TRおよび歯切り半径GRのうちの一方を反
   復的に調節する段階と、 （ｃ）１点すきまSPCおよび２点すきまDPCの両方が許容
   公差内で所望歯先すきまTCにほぼ等しくなるまで、段階
   （ｂ）を繰り返す段階と、 を含むことを特徴とする方法。
3. 【請求項３】歯先半径TRのＮ個の外歯（19）を備えた内
   ロータ（17）と、Ｎ＋１個の内歯（15）を備えた外ロー
   タ（13）とを含み、内ロータの軸線（25）が外ロータの
   軸線（23）から偏心距離Ｅだけずれており、一方のロー
   タの輪郭を他方のロータの歯切り半径GRの理論歯によっ
   て理論的に歯切りし、内ロータ及び外ロータの相対的な
   軌道及び回転運動によって内ロータの外歯と外ロータの
   内歯との間に１点すきまSPCおよび２点すきまDPCが交互
   に形成されるようにしたジェロータ歯車組（11）の設計
   パラメータを選択する方法において、 （ａ）まず、内ロータの外歯と外ロータの内歯との間の
   所望の半径方向歯先すきまTCを選択する段階と、 （ｂ）所望の歯先すきまTCと、１点すきまSPCまたは２
   点すきまDPCのいずれかとの差と同じまたはそれ以下の
   量だけ歯先半径TRおよび歯切り半径GRを交互に調節する
   段階と、 （ｃ）１点すきまSPCおよび２点すきまDPCの両方が許容
   公差内で所望歯先すきまTCにほぼ等しくなるまで、段階
   （ｂ）を繰り返す段階と、 を含むことを特徴とする方法。
4. 【請求項４】歯先半径TRのＮ個の外歯（19）を備えた内
   ロータ（17）と、Ｎ＋１個の内歯（15）を備えた外ロー
   タ（13）とを含み、内ロータの軸線（25）が外ロータの
   軸線（23）から偏心距離Ｅだけずれており、一方のロー
   タの輪郭を他方のロータの歯切り半径GRの理論歯によっ
   て理論的に歯切りし、内ロータ及び外ロータの相対的な
   軌道及び回転運動によって内ロータの外歯と外ロータの
   内歯との間に１点すきまSPCおよび２点すきまDPCが交互
   に形成されるようにしたジェロータ歯車組（11）であっ
   て、１点すきまSPCおよび２点すきまDPCの両方が、内ロ
   ータの外歯と外ロータの内歯との間の所望の半径方向歯
   先すきまTCと、許容公差内でほぼ等しくなるように設計
   歯先半径TRおよび設計歯切り半径GRが決定されるように
   したことを特徴とするジェロータ歯車組。