JP3293505B2 - Oil pump rotor - Google Patents
Oil pump rotorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- 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
- F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
- F04C2/084—Toothed wheels
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Rotary Pumps (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インナーロータと
アウターロータとが噛み合って回転するとき、両ロータ
の歯面間に形成されるセルの容積変化によって流体を吸
入、吐出するオイルポンプロータに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oil pump rotor for sucking and discharging a fluid by a change in the volume of a cell formed between the tooth surfaces of an inner rotor and an outer rotor when the inner rotor and the outer rotor rotate. It is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のオイルポンプは、ｎ（ｎは自然
数）枚の外歯が形成されたインナーロータと、この外歯
に噛み合うｎ＋１枚の内歯が形成されたアウターロータ
と、流体が吸入される吸入ポートおよび流体が吐出され
る吐出ポートが形成されたケーシングとを備えており、
インナーロータを回転させることによって外歯が内歯に
噛み合ってアウターロータを回転させ、両ロータ間に形
成される複数のセルの容積変化によって流体を吸入、吐
出するようになっている。2. Description of the Related Art A conventional oil pump includes an inner rotor having n (n is a natural number) external teeth, an outer rotor having n + 1 internal teeth meshing with the external teeth, and a fluid suction. And a casing formed with a discharge port through which a fluid is discharged and a discharge port through which a fluid is discharged,
By rotating the inner rotor, the outer teeth mesh with the inner teeth to rotate the outer rotor, and fluid is sucked and discharged by a change in the volume of a plurality of cells formed between the two rotors.
【０００３】セルは、その回転方向前側と後側で、イン
ナーロータの外歯とアウターロータの内歯とがそれぞれ
接触することによって個別に仕切られ、かつ両側面をケ
ーシングによって仕切られており、これによって独立し
た流体搬送室を構成している。そして、各セルは外歯と
内歯との噛み合いの過程の途中において容積が最小とな
った後、吸入ポートに沿って移動するときに容積を拡大
させて流体を吸入し、容積が最大となった後、吐出ポー
トに沿って移動するときに容積を減少させて流体を吐出
する。[0003] The cells are individually partitioned on the front side and the rear side in the rotation direction by the outer teeth of the inner rotor and the inner teeth of the outer rotor contacting each other, and both sides are partitioned by casings. Constitutes an independent fluid transfer chamber. Each cell has a minimum volume during the process of engagement between the external teeth and the internal teeth, and then expands the volume when moving along the suction port to inhale the fluid, thereby maximizing the volume. Then, when moving along the discharge port, the volume is reduced to discharge the fluid.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なオイルポンプロータを備えるオイルポンプにおいて
は、インナーロータの外歯がアウターロータの内歯を押
す力が、インナーロータの接線方向に作用してアウター
ロータを回転させる回転成分と、インナーロータの半径
方向に作用して歯面間のすべりを生むすべり成分とに分
解されるが、機械損失を生むすべり成分を減少させて回
転成分を増大させることが課題とされていた。また、イ
ンナーロータおよびアウターロータの各端面とケーシン
グとの間、アウターロータの外周とケーシングとの間が
常に摺接しており、さらに各セルの前後においてインナ
ーロータの外歯とアウターロータの内歯とが常に摺接し
ている。これは、流体を搬送するセルの液密性を保つた
めに重要な条件であるが、この半面、各摺接部分に生じ
る抵抗が大きいとオイルポンプの機械損失を著しく増加
させることになるので、各摺接部分に生じる抵抗を小さ
くすることが課題とされていた。In an oil pump having the above oil pump rotor, the force of the outer teeth of the inner rotor pressing the inner teeth of the outer rotor acts in the tangential direction of the inner rotor. Decomposition into a rotational component that rotates the outer rotor and a slip component that acts in the radial direction of the inner rotor and causes slip between the tooth surfaces, but reduces the slip component that causes mechanical loss and increases the rotational component. Was an issue. Further, between the end surfaces of the inner rotor and the outer rotor and the casing, and between the outer periphery of the outer rotor and the casing are always in sliding contact with each other. Are always in sliding contact. This is an important condition for maintaining the liquid tightness of the cell carrying the fluid, but on the other hand, if the resistance generated in each sliding contact portion is large, the mechanical loss of the oil pump will be significantly increased. It has been an issue to reduce the resistance generated at each sliding contact portion.
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、オイルポンプとしての耐久性、信頼性を確保し
つつ、機械効率を向上させることを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to improve mechanical efficiency while ensuring durability and reliability as an oil pump.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、本発明のオイルポンプロータにおいて
は、インナーロータの外歯を、インナーロータの歯先円
直径をＤ（ｍｍ）、インナーロータとアウターロータと
の偏心量をｅ（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたものとし、トロコイド
曲線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿っ
て形成する。インナーロータの外歯がアウターロータの
内歯を押す力は、インナーロータの接線方向に作用して
アウターロータを回転させる回転成分と、インナーロー
タの半径方向に作用して両ロータの歯面間のすべりを生
むすべり成分とに分解されるが、本発明のオイルポンプ
ロータにおいては外歯と内歯との噛み合い角が適度な範
囲に設定されることにより、外歯の歯先両側にインナー
ロータの回転方向外方に突出するエッジ部の形成が抑え
られつつ十分な回転成分が確保される。As means for solving the above-mentioned problems, in the oil pump rotor of the present invention, the outer teeth of the inner rotor are D (mm), the eccentricity between the rotor and the outer rotor and those created in the range satisfying the following formula 0.135 ≦ e · n / (π · D) ≦ 0.145 is taken as e (mm), on trochoid curve It is formed along the envelope drawn by the creation circle group whose center is located. The force by which the outer teeth of the inner rotor push the inner teeth of the outer rotor is a rotational component that acts in the tangential direction of the inner rotor to rotate the outer rotor, and a rotational component that acts in the radial direction of the inner rotor and between the tooth surfaces of both rotors. The oil pump rotor of the present invention is decomposed into a slip component that produces slip.However, in the oil pump rotor of the present invention, the engagement angle between the external teeth and the internal teeth is set to an appropriate range, so that the inner rotor is provided on both sides of the tooth tips of the external teeth. A sufficient rotation component is ensured while the formation of the edge protruding outward in the rotation direction is suppressed.
【０００７】ここで、インナーロータの外歯を、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＜０．１３５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成する
と、外歯と内歯との噛み合い角が大きくなり、外歯が内
歯を押す力の回転成分が減少する半面すべり成分は増大
し、アウターロータを回転させるためにより大きな力が
必要となる。[0007] Here, the envelope drawn by a group of generated circles whose outer teeth of the inner rotor are positioned on a trochoid curve generated within a range satisfying the following equation: en / (π · D) <0.135. When formed along the line, the meshing angle between the external teeth and the internal teeth increases, the rotational component of the force by which the external teeth press the internal teeth decreases, the half-plane slip component increases, and a greater force is required to rotate the outer rotor. Is required.
【０００８】インナーロータの外歯を、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＞０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成する
と、外歯と内歯との噛み合い角が小さくなり、外歯が内
歯を押す力のすべり成分が減少して回転成分が増大し、
小さな力でもアウターロータを回転させることができる
ようになる。しかしながら、その半面外歯の歯先両側に
インナーロータの回転方向外方に突出して歯面の摩耗の
原因となるエッジ部が形成されるようになる。[0008] The outer teeth of the inner rotor are set along an envelope drawn by a group of generated circles centered on a trochoid curve generated within a range satisfying the following formula: en / (π · D)> 0.145. When formed, the meshing angle between the external teeth and the internal teeth decreases, the slip component of the force by which the external teeth press the internal teeth decreases, and the rotational component increases,
The outer rotor can be rotated with a small force. However, an edge portion which protrudes outward in the rotation direction of the inner rotor on both sides of the tip of the half-face external tooth and causes wear of the tooth surface is formed.
【０００９】さらに上記の条件に加えて、インナーロー
タの外歯を、創成円の半径をＲ（ｍｍ）としたときに下
記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたものとし、トロコイド
曲線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿っ
て形成するとともに、アウターロータの形状をインナー
ロータの形状に従って決定し、インナーロータの外歯の
形状と同様に、トロコイド曲線上に中心を位置させた創
成円群の描く包絡線に沿って形成する。これにより、ア
ウターロータの内歯端面の面積が、内歯が欠損しやすく
ならない程度に小さくなり、アウターロータ全体として
の摺動面積が小さくなる。Further, in addition to the above conditions, the outer teeth of the inner rotor are defined by the following equation when the radius of the generated circle is R (mm): 0.15 ≦ n · R / (π · D) ≦ 0.25 It is assumed that the outer rotor is formed along the envelope drawn by the group of generated circles centered on the trochoid curve, and the shape of the outer rotor is determined according to the shape of the inner rotor. Similar to the shape of the tooth, it is formed along an envelope drawn by a group of creation circles whose center is located on the trochoid curve. Accordingly, the area of the end face of the inner teeth of the outer rotor is reduced to such an extent that the internal teeth are not easily damaged, and the sliding area of the outer rotor as a whole is reduced.
【００１０】また、このオイルポンプロータには、イン
ナーロータの外歯の回転方向前側にアウターロータの内
歯と接触をもたない逃げ部を設けることにより、セルが
吸入ポートに沿って移動してその容積が増大する過程に
おいてインナーロータとアウターロータとが接触しない
ようになる。さらに、インナーロータの外歯の回転方向
後側にもアウターロータの内歯と接触をもたない逃げ部
を設けることにより、セルが吸入ポートに沿って移動し
その容積が増大する過程およびセルが吐出ポートに沿っ
て移動し容積が減少する過程においてもインナーロータ
とアウターロータとが接触しないようになり、インナー
ロータの外歯がアウターロータの内歯と噛み合う過程、
および容積最大となったセルが吸入ポート側から吐出ポ
ート側へ移動する過程においてのみ、インナーロータと
アウターロータとが接触する。Further, in this oil pump rotor, a relief portion which does not have contact with the inner teeth of the outer rotor is provided on the front side in the rotation direction of the outer teeth of the inner rotor, so that the cells move along the suction port. In the process of increasing the volume, the inner rotor and the outer rotor do not come into contact with each other. Further, by providing a relief portion that does not contact the inner teeth of the outer rotor also on the rear side in the rotation direction of the outer teeth of the inner rotor, the cell moves along the suction port and the process of increasing the volume thereof and the cell increase. In the process of moving along the discharge port and reducing the volume, the inner rotor and the outer rotor do not come into contact with each other, and the outer teeth of the inner rotor mesh with the inner teeth of the outer rotor,
The inner rotor and the outer rotor come into contact only during the process in which the cell having the maximum volume moves from the suction port side to the discharge port side.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明に係るオイルポンプロータ
の第１の実施形態を図に示して説明する。図１に示すオ
イルポンプロータは、ｎ（ｎは自然数、本実施形態にお
いてはｎ＝１０）枚の外歯が形成されたインナーロータ
１０と、各外歯と噛み合うｎ＋１枚の内歯が形成された
アウターロータ２０とを備えており、これらインナーロ
ータ１０とアウターロータ２０とがケーシング３０の内
部に収納されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of an oil pump rotor according to the present invention will be described with reference to the drawings. The oil pump rotor shown in FIG. 1 has an inner rotor 10 in which n (n is a natural number, n = 10 in the present embodiment) external teeth are formed, and n + 1 internal teeth meshing with each external tooth. The inner rotor 10 and the outer rotor 20 are housed inside a casing 30.
【００１２】インナーロータ１０は、図示しない回転軸
に取り付けられて軸心Ｏ1を中心として回転可能に支持
されており、アウターロータ２０は、軸心Ｏ2をインナ
ーロータ１０の軸心Ｏ1に対して偏心（偏心量：ｅ）さ
せて配置され、軸心Ｏ2を中心としてケーシング３０内
において周方向に回転可能に支持されている。The inner rotor 10 is attached to a rotating shaft (not shown) and is supported so as to be rotatable about an axis O 1. The outer rotor 20 has an axis O 2 connected to an axis O 1 of the inner rotor 10. against eccentric (eccentricity: e) it is arranged so by, and is rotatably supported in the circumferential direction in the casing 30 about the axis O 2.
【００１３】インナーロータ１０の外歯１１は、インナ
ーロータ１０の各外歯１１の歯先を結ぶ歯先円Ｐの直径
をＤ（ｍｍ）としたときに下記式０．１３５≦ｅ・ｎ／
（π・Ｄ）≦０．１４５を満たす範囲において創成され
たものであって、トロコイド曲線上に中心を位置させた
創成円群の描く包絡線に沿って形成されており、アウタ
ーロータ２０の形状はこのインナーロータ１０の形状に
よって決定されている。（図１はｅ・ｎ／（π・Ｄ）＝
０．１４３のとき）The external teeth 11 of the inner rotor 10 are represented by the following equation, where D (mm) is the diameter of a tip circle P connecting the tips of the external teeth 11 of the inner rotor 10: 0.135 ≦ en · n /
It is created within a range satisfying (π · D) ≦ 0.145, is formed along an envelope drawn by a group of creation circles whose center is located on the trochoid curve, and has a shape of the outer rotor 20. Is determined by the shape of the inner rotor 10. (FIG. 1 shows e · n / (π · D) =
0.143)
【００１４】インナーロータ１０、アウターロータ２０
の歯面間には、両ロータ１０、２０の回転方向に沿って
セルＣが複数形成されている。各セルＣは、両ロータ１
０、２０の回転方向前側と後側で、インナーロータ１０
の外歯１１とアウターロータ２０の内歯２１とがそれぞ
れ接触することによって個別に仕切られ、かつ両側面を
ケーシング３０によって仕切られており、これによって
独立した流体搬送室を構成している。そして、セルＣは
両ロータ１０、２０の回転に伴って回転移動し、１回転
を１周期として容積の増大、減少を繰り返すようになっ
ている。Inner rotor 10, Outer rotor 20
A plurality of cells C are formed along the rotation direction of both rotors 10 and 20 between the tooth surfaces of. Each cell C has two rotors 1
At the front and rear sides in the rotation directions of 0 and 20, the inner rotor 10
The outer teeth 11 of the outer rotor 20 and the inner teeth 21 of the outer rotor 20 are individually partitioned by contact with each other, and both side surfaces are partitioned by a casing 30, thereby forming an independent fluid transfer chamber. The cell C rotates and moves with the rotation of the rotors 10 and 20, and increases and decreases the volume repeatedly with one rotation as one cycle.
【００１５】ケーシング３０には、両ロータ１０、２０
の歯面間に形成されるセルＣのうち、容積が増大過程に
あるセルＣに沿って円弧状の吸入ポート３１が形成され
ているとともに、容積が減少過程にあるセルＣに沿って
円弧状の吐出ポート３２が形成されている。The casing 30 includes two rotors 10, 20.
The arc-shaped suction port 31 is formed along the cell C whose volume is in the process of increasing, and the arc-shaped suction port 31 is formed along the cell C whose volume is in the process of decreasing. Discharge port 32 is formed.
【００１６】セルＣは、外歯１１と内歯２１との噛み合
いの過程の途中において容積が最小となった後、吸入ポ
ート３１に沿って移動するときに容積を拡大させて流体
を吸入し、容積が最大となった後、吐出ポート３２に沿
って移動するときに容積を減少させて流体を吐出するよ
うになっている。After the volume of the cell C is minimized in the course of the engagement between the external teeth 11 and the internal teeth 21, the volume of the cell C is increased when moving along the suction port 31, and the fluid is sucked. After the volume is maximized, the fluid is discharged with a reduced volume when moving along the discharge port 32.
【００１７】ところで、上記のように構成されたオイル
ポンプロータにおいては、インナーロータ１０が固定さ
れた回転軸が回転することによってインナーロータ１０
が駆動され、外歯１１との噛み合いによって内歯２１が
押されてアウターロータ２０が従動されるようになって
いる。そこで、インナーロータ１０の軸心Ｏ1から距離
ｌに位置する外歯１１と内歯２１との噛み合い点Ｋ
0（噛み合い角：α0）について考えると、外歯１１が内
歯２１を押す力Ｆは、噛み合い面Ｉに垂直な方向に向け
て作用している。Incidentally, in the oil pump rotor configured as described above, the rotation of the rotating shaft to which the inner rotor 10 is fixed rotates, thereby causing the inner rotor 10 to rotate.
Is driven, the inner teeth 21 are pushed by the engagement with the outer teeth 11, and the outer rotor 20 is driven. Therefore, the meshing point K between the outer teeth 11 and inner teeth 21 positioned from the axis O 1 of the inner rotor 10 to the distance l
Considering 0 (engagement angle: α 0 ), the force F by which the external teeth 11 press the internal teeth 21 acts in a direction perpendicular to the engagement surface I.
【００１８】この力Ｆは、インナーロータ１０の接線方
向に作用してアウターロータ２０を回転させる回転成分
Ｆ01と、インナーロータ１０の半径方向に作用して歯面
間のすべりを生むすべり成分Ｆ02とに分解され、これら
は次のように表される。 Ｆ01＝Ｆ・ｃｏｓα0 Ｆ02＝Ｆ・ｓｉｎα0 The force F acts on a tangential direction of the inner rotor 10 to rotate the outer rotor 20, and a rotational component F01 acts on the inner rotor 10 in a radial direction to generate a slip between tooth surfaces. 02 , which are represented as follows: F 01 = F · cos α 0 F 02 = F · sin α 0
【００１９】このことをふまえたうえで、下記式ｅ・ｎ
／（π・Ｄ）＜０．１３５の範囲において創成されたも
のであってトロコイド曲線上に中心を位置させた創成円
群の描く包絡線に沿ってインナーロータ１０の外歯１１
が形成されたオイルポンプロータを図２に示す。このオ
イルポンプロータにおいては、インナーロータ１０の軸
心Ｏ1から距離ｌに位置する外歯１１と内歯２１との噛
み合い点Ｋ1における噛み合い角α1が、噛み合い点Ｋ0
における噛み合い角α0よりも大きくなり、外歯１１が
内歯２１を押す力Ｆは、アウターロータ２０を回転させ
る回転成分Ｆ11と、歯面間のすべりを生むすべり成分Ｆ
12とに分解され、次のように表される。 Ｆ11＝Ｆ・ｃｏｓα1Ｆ12＝Ｆ・ｓｉｎα1（図２は、ｅ
・ｎ／（π・Ｄ）＝０．１１３６のとき）Based on this, the following equation en
/ (Π · D) <it was also created in the range of 0.135
And the outer teeth 11 of the inner rotor 10 along the envelope drawn by the creation circle group centered on the trochoid curve.
FIG. 2 shows an oil pump rotor on which is formed. In this oil pump rotor, the meshing angle α1 at the meshing point K1 between the external teeth 11 and the internal teeth 21 located at a distance l from the axis O1 of the inner rotor 10 is determined by the meshing point K0.
Is greater than the meshing angle α0, the force F by which the outer teeth 11 press the inner teeth 21 is represented by a rotation component F11 for rotating the outer rotor 20 and a slip component F that generates a slip between the tooth surfaces.
It is decomposed into 12 and is expressed as follows. F11 = F · cos α1 F12 = F · sin α1 (FIG. 2 shows e
・ When n / (π · D) = 0.1136)
【００２０】このとき、α1＞α0であることから、回転
成分どうしを比較すると、 Ｆ11（＝Ｆ・ｃｏｓα1）＜Ｆ01（＝Ｆ・ｃｏｓα0） となり、すべり成分どうしを比較すると、 Ｆ12（＝Ｆ・ｓｉｎα1）＞Ｆ02（＝Ｆ・ｓｉｎα0） となる。これは、噛み合い角が大きくなるにつれて回転
成分が減少する半面、すべり成分は増大することを示し
ている。したがって、回転成分Ｆ11は回転成分Ｆ01より
も小さくなり、回転成分Ｆ01と同等の大きさの回転成分
Ｆ11を得るためには外歯１１が内歯２１を押す力を大き
くする必要がある。At this time, since α 1 > α 0 , when the rotation components are compared, F 11 (= F · cos α 1 ) <F 01 (= F · cos α 0 ). , F 12 (= F · sin α 1 )> F 02 (= F · sin α 0 ). This indicates that, while the rotational component decreases as the meshing angle increases, the slip component increases. Thus, the rotational component F 11 is smaller than the rotational component F0 1, in order to obtain a rotational component F 11 of the rotating component F 01 the same size as the need external teeth 11 to increase the force to press the internal teeth 21 is there.
【００２１】また、下記式ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＞０．１
４５の範囲において創成されたものであってトロコイド
曲線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿っ
てインナーロータ１０の外歯１１が形成されたオイルポ
ンプロータを図３に示す。このオイルポンプロータにお
いては、インナーロータ１０の軸心Ｏ1から距離ｌに位
置する外歯１１と内歯２１との噛み合い点Ｋ2における
噛み合い角α2が、噛み合い点Ｋ0における噛み合い角α
0よりも小さくなり、外歯１１が内歯２１を押す力Ｆ
は、アウターロータ２０を回転させる回転成分Ｆ21と、
歯面間のすべりを生むすべり成分Ｆ22とに分解され、次
のように表される。 Ｆ21＝Ｆ・ｃｏｓα2Ｆ22＝Ｆ・ｓｉｎα2（図３は、ｅ
・ｎ／（π・Ｄ）＝０．１５のとき）Also, the following equation: en / (π.D)> 0.1
FIG. 3 shows an oil pump rotor created in the range of 45 and having the outer teeth 11 of the inner rotor 10 formed along an envelope drawn by a group of created circles whose center is located on the trochoid curve. In this oil pump rotor, the mesh angle α2 at the mesh point K2 between the external teeth 11 and the internal teeth 21 located at a distance l from the axis O1 of the inner rotor 10 is the mesh angle α at the mesh point K0.
0, the force F by which the external teeth 11 push the internal teeth 21
Is a rotation component F21 for rotating the outer rotor 20,
It is decomposed into a slip component F22 that produces slip between the tooth surfaces and is expressed as follows. F21 = F · cos α2 F22 = F · sin α2 (FIG. 3 shows e
・ When n / (π · D) = 0.15
【００２２】このとき、α2＜α0であることから、回転
成分どうしを比較すると、 Ｆ21（＝Ｆ・ｃｏｓα2）＞Ｆ01（＝Ｆ・ｃｏｓα0） となり、すべり成分どうしを比較すると、 Ｆ22（＝Ｆ・ｓｉｎα2）＜Ｆ02（＝Ｆ・ｓｉｎα0） となる。これは、噛み合い角が小さくなるにつれて回転
成分が増大し、すべり成分が減少することを示してい
る。したがって、回転成分Ｆ21は回転成分Ｆ01よりも大
きくなり、より大きな力でアウターロータ２０を回転さ
せることができる。言い換えれば、外歯１１が内歯２１
を押す力が小さくても回転成分Ｆ01と同等の大きさの回
転成分Ｆ21を得ることができる。At this time, since α 2 <α 0 , when the rotation components are compared, F 21 (= F · cos α 2 )> F 01 (= F · cos α 0 ), and the slip components are compared. , F 22 (= F · sin α 2 ) <F 02 (= F · sin α 0 ). This indicates that the rotational component increases and the slip component decreases as the meshing angle decreases. Thus, the rotational component F 21 is able to rotate the outer rotor 20 with increased and a larger force than the rotational component F 01. In other words, the external teeth 11 are the internal teeth 21
It can be even with a small force to press the obtaining rotational component F 01 equivalent magnitude rotational component F 21.
【００２３】しかしながら、インナーロータ１０の外歯
１１の形状に注目すると、噛み合い角α2が小さくなる
半面、外歯１１の歯先両側Ａの部分にインナーロータ１
０の回転方向外方に突出するエッジ部が形成されるよう
になる。このエッジ部が形成されたインナーロータ１０
がアウターロータ２０と組み合わされて回転すると、突
出したエッジ部周辺の面圧が増してエッジ部の摩耗が激
しくなり、外歯１１の耐久性が低下してしまう。However, paying attention to the shape of the external teeth 11 of the inner rotor 10, the inner rotor 1 is located on both sides A of the tooth tip of the external teeth 11 while the meshing angle α 2 is small.
An edge protruding outward in the rotation direction of 0 is formed. Inner rotor 10 having this edge formed
Is rotated in combination with the outer rotor 20, the surface pressure around the protruding edge increases, and the abrasion of the edge increases, and the durability of the external teeth 11 decreases.
【００２４】ｅ・ｎ／（π・Ｄ）の値を任意に選択した
場合、その値を採用して外歯１１が形成されたインナー
ロータ１０を備えるオイルポンプの機械効率を図４に示
す。まず、 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＜０．１３５ の範囲では、ｅ・ｎ／（π・Ｄ）の値を小さくとるほど
オイルポンプの機械効率が低下することがわかる。 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ の範囲では、ｅ・ｎ／（π・Ｄ）の値を大きくとるほど
オイルポンプの機械効率が向上することがわかる。しか
しながら、 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＞０．１４５ の範囲では、図３に示す外歯１１の歯先両側Ａの部分に
エッジ部が形成されるようになり、このエッジ部の摩耗
が激しくなって外歯１１の耐久性が低下する。FIG. 4 shows the mechanical efficiency of an oil pump provided with the inner rotor 10 having the external teeth 11 formed by arbitrarily selecting the value of en / (π.D). First, in the range of en · (π · D) <0.135, the smaller the value of en · (π · D), the lower the mechanical efficiency of the oil pump. It can be seen that in the range of 0.135 ≦ en / (π · D) ≦ 0.145, the mechanical efficiency of the oil pump improves as the value of en · n / (π · D) increases. However, in the range of en · (π · D)> 0.145, an edge portion is formed on both sides A of the tooth tip of the external teeth 11 shown in FIG. It becomes severe and the durability of the external teeth 11 decreases.
【００２５】図４のグラフ上の各点に対応するオイルポ
ンプに用いられるオイルポンプロータを図５に示す。グ
ラフ上のＩ、ＩＩの各点に対応するオイルポンプに用い
られるオイルポンプロータはそれぞれ、図５（Ｉ）、図
５（ＩＩ）に示すものである。なお、グラフ上のＩＩ
Ｉ、ＩＶ、Ｖの各点に対応するオイルポンプに用いられ
るオイルポンプロータはそれぞれ、図１、図２、図３に
示したものである。FIG. 5 shows an oil pump rotor used in the oil pump corresponding to each point on the graph of FIG. The oil pump rotors used for the oil pumps corresponding to the points I and II on the graph are shown in FIGS. 5 (I) and 5 (II), respectively. Note that II on the graph
The oil pump rotors used in the oil pumps corresponding to the points I, IV, and V are as shown in FIGS. 1, 2, and 3, respectively.
【００２６】これらのことから、図１に示したオイルポ
ンプロータは、インナーロータ１０の外歯１１が、下記
式０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５を満た
す範囲において創成されたものであってトロコイド曲線
上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形
成されて外歯１１と内歯２１との噛み合い角が適度な範
囲に設定されており、外歯１１の歯先におけるエッジ部
の形成が抑えられて外歯１１の耐久性が確保されながら
も、機械損失を生むすべり成分が少なく十分な回転成分
が確保され、アウターロータ２０を回転させる力Ｆを外
歯１１から内歯２１に効果的に伝えることができる。[0026] From these facts, the oil pump rotor shown in FIG. 1, the outer teeth 11 of inner rotor 10 is in a range satisfying the following formula 0.135 ≦ e · n / (π · D) ≦ 0.145 The meshing angle between the external teeth 11 and the internal teeth 21 is formed along an envelope drawn by a generating circle group centered on the trochoid curve and is set in an appropriate range, The formation of an edge portion at the tip of the external teeth 11 is suppressed and the durability of the external teeth 11 is ensured, but the slip component causing mechanical loss is small and a sufficient rotation component is ensured, so that the force for rotating the outer rotor 20. F can be effectively transmitted from the outer teeth 11 to the inner teeth 21.
【００２７】本発明に係るオイルポンプロータの第２の
実施形態を図に示して説明する。なお、既に説明した構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図
６に示すオイルポンプロータは、インナーロータ１０の
外歯１１が前記第１の実施形態に示した式０．１３５≦
ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５を満たしており、さら
に図７に示すように、創成円Ｑの半径をＲ（ｍｍ）とし
たときに、下記式０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．
２５を満たす範囲において創成されたものであってトロ
コイド曲線ｔ上に中心を位置させた創成円群の描く包絡
線ｈに沿って形成されており、アウターロータ２０の形
状はこのインナーロータ１０の形状によって決定されて
いる。A second embodiment of the oil pump rotor according to the present invention will be described with reference to the drawings. The components already described are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the oil pump rotor shown in FIG. 6, the outer teeth 11 of the inner rotor 10 have the formula 0.135 ≦ shown in the first embodiment.
e · n / (π · D) ≦ 0.145, and as shown in FIG. 7, when the radius of the creation circle Q is R (mm), the following equation 0.15 ≦ n · R / (Π · D) ≦ 0.
Is formed by a one that is created along the envelope h drawn by the creation circle group was positioned centered on Toro <br/> Coed curve t in a range satisfying 25, the shape of the outer rotor 20 in this It is determined by the shape of the inner rotor 10.
【００２８】ところで、上記のように構成されたオイル
ポンプロータについて、両ロータ１０、２０の端面とケ
ーシング３０との間に生じる摺動抵抗に抗して両ロータ
１０、２０を回転させたときの摩擦トルクＴは、摺動面
積をＳ、回転中心から摺動部分までの距離をｌ、両ロー
タ１０、２０とケーシング３０との間に働く単位面積あ
たりの摩擦力をＭとすると、下記式 Ｔ＝Ｍ・Ｓ・ｌ で算出される。この式から、摩擦トルクＴを小さくする
ための手段として、回転中心から遠くに位置する摺動部
分、すなわちアウターロータ２０端面のケーシング３０
との摺動面積を小さくすることが挙げられる。Incidentally, in the oil pump rotor configured as described above, when the rotors 10, 20 are rotated against the sliding resistance generated between the end faces of the rotors 10, 20 and the casing 30. The friction torque T is represented by the following equation, where S is the sliding area, l is the distance from the center of rotation to the sliding portion, and M is the frictional force per unit area acting between the rotors 10, 20 and the casing 30. = M · S · l. From this equation, as a means for reducing the friction torque T, a sliding portion located far from the rotation center, that is, the casing 30 at the end face of the outer rotor 20 is used.
To reduce the sliding area between the two.
【００２９】このことをふまえたうえで、下記式０．１
３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５かつｎ・Ｒ／
（π・Ｄ）＞０．２５の範囲において創成されたもので
あってトロコイド曲線上に中心を位置させた創成円群の
描く包絡線に沿って外歯１１が形成されたインナーロー
タ１０を備えるオイルポンプロータを図８に示す。この
オイルポンプロータにおいては、外歯１１の端面Ｓiの
面積に対して内歯２１の端面Ｓoの面積が大きくなるた
めにアウターロータ２０の摺動面積も大きくなり、結果
的に摩擦トルクＴが増大してしまう。（図８は、ｎ・Ｒ
／（π・Ｄ）＝０．３６のとき）Based on this, the following formula 0.1
35 ≦ en / (π · D) ≦ 0.145 and n · R /
Having been created in the (π · D)> 0.25 range
FIG. 8 shows an oil pump rotor provided with an inner rotor 10 having external teeth 11 formed along an envelope drawn by a group of generated circles whose centers are located on a trochoid curve. In this oil pump rotor, since the area of the end surface So of the internal teeth 21 is larger than the area of the end surface Si of the external teeth 11, the sliding area of the outer rotor 20 is also increased. As a result, the friction torque T increases. Resulting in. (FIG. 8 shows n · R
/(Π·D)=0.36)
【００３０】また、下記式０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・
Ｄ）≦０．１４５かつｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＜０．１５の
範囲において創成されたものであってトロコイド曲線上
に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って外歯
１１が形成されたインナーロータ１０を備えるオイルポ
ンプロータを図９に示す。このオイルポンプロータにお
いては、外歯１１の端面Ｓiの面積に対して内歯２１の
端面Ｓoの面積が小さくなるためにアウターロータ２０
の摺動面積も小さくなり、結果的に摩擦トルクＴは減少
する。しかしながら、アウターロータ２０の回転方向に
沿う内歯２１の幅Ｗが狭くなるために、外歯１１との噛
み合いによって内歯２１が欠けやすくなる等、内歯２１
の耐久性が低下してしまう。（図９は、ｎ・Ｒ／（π・
Ｄ）＝０．１４５のとき）In addition, the following equation: 0.135 ≦ en / (π ·
D) It is created in the range of ≦ 0.145 and n · R / (π · D) <0.15, and is drawn along the envelope drawn by a group of created circles centered on the trochoid curve. FIG. 9 shows an oil pump rotor including an inner rotor 10 having teeth 11 formed thereon. In this oil pump rotor, since the area of the end surface So of the internal teeth 21 is smaller than the area of the end surface Si of the external teeth 11, the outer rotor 20
Is reduced, and as a result, the friction torque T is reduced. However, since the width W of the internal teeth 21 along the rotation direction of the outer rotor 20 is reduced, the internal teeth 21 may be easily chipped due to engagement with the external teeth 11.
Endurance is reduced. (FIG. 9 shows n · R / (π ·
D) = 0.145)
【００３１】ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を任意に選択した
場合、その値を採用して外歯１１が形成されたインナー
ロータ１０を備えるオイルポンプの機械効率を図１０に
示す。まず、 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＞０．２５ の範囲では、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を大きくとるほど
オイルポンプの機械効率が低下することがわかる。 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ の範囲では、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を小さくとるほど
オイルポンプの機械効率が向上することがわかる。 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＜０．１５ の範囲では、オイルポンプの機械効率は大きく向上せ
ず、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を小さくとるほど、図９に
示したようにアウターロータ２０の回転方向に沿う内歯
２１の幅Ｗが狭くなり内歯２１が欠損しやすくなる。FIG. 10 shows the mechanical efficiency of an oil pump provided with the inner rotor 10 having the external teeth 11 formed by arbitrarily selecting the value of n · R / (π · D). First, in the range of n · R / (π · D)> 0.25, it is understood that the larger the value of n · R / (π · D), the lower the mechanical efficiency of the oil pump. It can be seen that in the range of 0.15 ≦ n · R / (π · D) ≦ 0.25, the smaller the value of n · R / (π · D), the higher the mechanical efficiency of the oil pump. In the range of n · R / (π · D) <0.15, the mechanical efficiency of the oil pump does not improve significantly, and as the value of n · R / (π · D) decreases, as shown in FIG. In addition, the width W of the internal teeth 21 along the rotation direction of the outer rotor 20 is reduced, and the internal teeth 21 are easily damaged.
【００３２】図１０のグラフ上の各点に対応するオイル
ポンプに用いられるオイルポンプロータを図１１に示
す。グラフ上のＩ、ＩＩ、ＩＩＩの各点に対応するオイ
ルポンプに用いられるオイルポンプロータはそれぞれ、
図１１（Ｉ）、図１１（ＩＩ）、図１１（ＩＩＩ）に示
すものである。なお、グラフ上のＩＶ、Ｖ、ＶＩの各点
に対応するオイルポンプに用いられるオイルポンプロー
タはそれぞれ、図６、図８、図９に示したものである。FIG. 11 shows an oil pump rotor used in an oil pump corresponding to each point on the graph of FIG. Oil pump rotors used for oil pumps corresponding to points I, II, and III on the graph are respectively:
This is shown in FIGS. 11 (I), 11 (II) and 11 (III). The oil pump rotors used for the oil pumps corresponding to the points IV, V, and VI on the graph are shown in FIGS. 6, 8, and 9, respectively.
【００３３】これらのことから、図６に示したオイルポ
ンプロータは、インナーロータ１０の外歯１１が、下記
式０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５かつ
０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５を満たす範囲
において創成されたものであってトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成さ
れ、このインナーロータ１０の形状によってアウターロ
ータ２０の形状が決定され、アウターロータ２０の内歯
２１が欠損しやすくならない程度にその端面Ｓoの面積
が小さくなっており、アウターロータ２０全体の摺動面
積が小さくなって駆動トルクＴが減少するので、前記第
１の実施形態において述べた効果に加えて、内歯２１の
耐久性が確保されながらもアウターロータ２０とケーシ
ング３０との間に生じる摺動抵抗による機械損失の低減
が図られる。したがって、オイルポンプとしての耐久
性、信頼性を確保しつつ、機械効率を向上させることが
できる。From these facts, in the oil pump rotor shown in FIG. 6, the outer teeth 11 of the inner rotor 10 have the following formula: 0.135 ≦ en / (π · D) ≦ 0.145 and 0.15 ≦ n · R / (π · D) ≦ 0.25, the inner rotor is formed along an envelope drawn by a group of creation circles centered on the trochoid curve. The shape of the outer rotor 20 is determined by the shape of the outer rotor 20, and the area of the end surface So is small enough that the internal teeth 21 of the outer rotor 20 are not easily damaged, and the sliding area of the entire outer rotor 20 is reduced. Since the drive torque T is reduced, in addition to the effects described in the first embodiment, the torque is generated between the outer rotor 20 and the casing 30 while ensuring the durability of the internal teeth 21. Reduction of mechanical loss due to the dynamic resistance is achieved. Therefore, mechanical efficiency can be improved while ensuring durability and reliability of the oil pump.
【００３４】本発明に係るオイルポンプロータの第３の
実施形態を図に示して説明する。なお、既に説明した構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。こ
のオイルポンプロータは、前記第１の実施形態に示した
オイルポンプロータを構成するインナーロータ１０につ
いて、その外歯１１の回転方向前側と後側とに、アウタ
ーロータ２０の内歯２１と接触をもたない逃げ部４０が
形成されたものである。A third embodiment of the oil pump rotor according to the present invention will be described with reference to the drawings. The components already described are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the oil pump rotor, the inner rotor 10 constituting the oil pump rotor shown in the first embodiment is brought into contact with the inner teeth 21 of the outer rotor 20 on the front side and the rear side in the rotation direction of the outer teeth 11. In this case, there is formed a relief portion 40 that has no waste.
【００３５】インナーロータ１０の外歯１１とアウター
ロータ２０の内歯２１との噛み合いの状態を図１２に示
す。インナーロータ１０の外歯１１の歯先が内歯２１の
歯溝に噛み合ってアウターロータ２０を回転させると
き、外歯１１が内歯２１を押す力の向きを示す線を作用
線といい、図中にｌで示す。外歯１１と内歯２１との噛
み合いは、この作用線ｌに沿って行なわれる。噛み合い
を開始する交点Ｋs、および噛み合いを終える交点Ｋeを
形成する外歯１１の歯面上の点は常に一定であり、これ
らの点を外歯１１の噛み合い始点ｋs、終点ｋeとみな
す。ひとつの外歯１１について見れば、噛み合い始点ｋ
sは回転方向後側に形成され、噛み合い終点ｋeは回転方
向前側に形成される。FIG. 12 shows a state in which the outer teeth 11 of the inner rotor 10 and the inner teeth 21 of the outer rotor 20 mesh with each other. When the tip of the external teeth 11 of the inner rotor 10 meshes with the tooth groove of the internal teeth 21 to rotate the outer rotor 20, a line indicating the direction of the force by which the external teeth 11 press the internal teeth 21 is referred to as an action line. Indicated by l. The engagement between the external teeth 11 and the internal teeth 21 is performed along the action line l. Intersection K s to start engagement, and engagement is always constant point on the tooth surfaces of the external teeth 11 forming an intersection K e to terminate the meshing start point k s of the external teeth 11 of these points, and end points k e I reckon. Looking at one external tooth 11, the meshing start point k
s is formed after the rotating direction side, meshing end point k e is formed in the rotation direction front side.
【００３６】次に、セルＣの容積が最大となるときのイ
ンナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０の内
歯２１との接触の状態を図１３に示す。セルＣの容積が
最大となるのは、外歯１１間の歯溝と内歯２１間の歯溝
とが正対したときである。このとき、セルＣmaxの前方
に位置する外歯１１の歯先と内歯２１の歯先とが接点Ｐ
1にて接するとともに、セルＣmaxの後方に位置する外歯
１１の歯先とが接点Ｐ2にて接する。セルＣの容積が最
大となる接点Ｐ1、Ｐ2を形成する外歯１１の歯面上の点
は常に一定であり、これら点を外歯１１の前接触点
ｐ1、後接触点ｐ2とみなす。ひとつの外歯１１について
見れば、前接触点ｐ1は回転方向後側に形成され、後接
触点ｐ2は回転方向前側に形成される。Next, FIG. 13 shows a state of contact between the outer teeth 11 of the inner rotor 10 and the inner teeth 21 of the outer rotor 20 when the volume of the cell C is maximized. The capacity of the cell C is maximized when the tooth space between the external teeth 11 and the tooth space between the internal teeth 21 face each other. At this time, the tip of the external tooth 11 and the tip of the internal tooth 21 located in front of the cell Cmax
At 1 and the tip of the external teeth 11 located behind the cell Cmax contacts at a contact point P2. The points on the tooth surface of the external teeth 11 forming the contacts P 1 and P 2 at which the volume of the cell C is maximum are always constant, and these points are defined as the front contact point p 1 and the rear contact point p 2 of the external teeth 11. Consider Looking at the one of the external teeth 11, front contact point p 1 is formed after the rotating direction side, a rear contact point p 2 is formed in the rotation direction front side.
【００３７】逃げ部４０は、ひとつの外歯１１について
回転方向前側に位置する噛み合い終点ｋeと後接触点ｐ2
との間の歯面、および回転方向後側に位置する噛み合い
始点ｋsと前接触点ｐ1との間の歯面を切除した状態に形
成されており、この間の外歯１１の歯面は内歯２１との
接触を一切もたないようになっている。The relief portion 40 meshes located in the rotation direction front side for one of the external teeth 11 end point k e and the rear contact point p 2
Tooth surface of the tooth is formed on excised state surface, during which the external teeth 11 between the start point k s and the front contact point p 1 meshing located the tooth surface, and the rotation direction rear side between the It does not have any contact with the internal teeth 21.
【００３８】上記のように構成されたオイルポンプロー
タについて、セルＣの１サイクルにおける容積の増減と
インナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０の
内歯２１との接触の状態とを以下に示す。With respect to the oil pump rotor configured as described above, the increase and decrease of the volume in one cycle of the cell C and the state of contact between the outer teeth 11 of the inner rotor 10 and the inner teeth 21 of the outer rotor 20 will be described below. .
【００３９】まず、外歯１１と内歯２１との噛み合いの
過程では、従来と同様に外歯１１が内歯２１に噛み合っ
てアウターロータ２０を回転させている。First, in the process of meshing between the external teeth 11 and the internal teeth 21, the external teeth 11 mesh with the internal teeth 21 to rotate the outer rotor 20 as in the conventional case.
【００４０】外歯１１と内歯２１との噛み合いを終え、
吸入ポート３１に沿ってセルＣの容積が増大する過程に
移ると、従来アウターロータの内歯と接触していたイン
ナーロータ１０の外歯１１の回転方向前側に逃げ部４０
が設けられているために、セルＣの前後において外歯１
１と内歯２１とが接触しなくなる。When the engagement between the external teeth 11 and the internal teeth 21 is completed,
When the process proceeds to the process of increasing the volume of the cell C along the suction port 31, the relief portion 40 is provided on the front side in the rotation direction of the outer teeth 11 of the inner rotor 10 which has been in contact with the inner teeth of the outer rotor.
Is provided, the external teeth 1 before and after the cell C are provided.
1 and the internal teeth 21 do not contact each other.
【００４１】セルＣの前方が吸入ポート３１を通過する
と、まずセルＣの前方に位置する外歯１１の歯先と内歯
２１の歯先とが接する。続いてセルＣの後方が吸入ポー
ト３１を通過すると、セルＣの後方に位置する外歯１１
の歯先と内歯２１の歯先とが接し、吸入ポート３１と吐
出ポート３２との間で容積最大のセルＣmaxが形成され
る。セルＣの後方に位置する外歯１１の歯先と内歯２１
の歯先との接触は、この接触点が吐出ポート３１に差し
掛かるまで保たれる。When the front of the cell C passes through the suction port 31, first, the tips of the external teeth 11 and the tips of the internal teeth 21 located in front of the cell C come into contact with each other. Subsequently, when the rear of the cell C passes through the suction port 31, the external teeth 11 located behind the cell C
And the tip of the internal teeth 21 are in contact with each other, and a cell C max having a maximum capacity is formed between the suction port 31 and the discharge port 32. The tip of the external teeth 11 located behind the cell C and the internal teeth 21
Is maintained until the contact point reaches the discharge port 31.
【００４２】吐出ポート３１に沿ってセルＣの容積が減
少する過程に移ると、アウターロータ２０の内歯２１と
接触していたインナーロータ１０の外歯１１の回転方向
後側に逃げ部４０が設けられているために外歯１１と内
歯２１とが接触しなくなる。When the process proceeds to the process of decreasing the volume of the cell C along the discharge port 31, a relief portion 40 is provided on the rear side in the rotation direction of the outer teeth 11 of the inner rotor 10 which has been in contact with the inner teeth 21 of the outer rotor 20. Due to the provision, the external teeth 11 and the internal teeth 21 do not come into contact with each other.
【００４３】ところで、セルＣの容積が吸入ポート３１
に沿って増大する過程、およびセルＣの容積が吐出ポー
ト３２に沿って減少する過程においては、隣り合うセル
Ｃどうしが、逃げ部４０が設けられることによって連通
状態となるが、両過程において各セルＣは吸入ポート３
１、もしくは吐出ポート３２に沿って位置するためもと
もと連通状態であるので、このことがオイルポンプの搬
送効率を低下させる原因となるものではない。Incidentally, the capacity of the cell C is
In the process of increasing along the discharge port and in the process of decreasing the volume of the cell C along the discharge port 32, the adjacent cells C are in a communicating state by the provision of the escape portion 40. Cell C is suction port 3
1, or because it is located along the discharge port 32 and is originally in a communicating state, this does not cause a reduction in the transport efficiency of the oil pump.
【００４４】この結果、外歯１１と内歯２１との噛み合
いの過程と、セルＣの容積が最大となって吸入ポート３
１側から吐出ポート３２側に移動する過程においてのみ
外歯１１と内歯２１とが接触し、セルＣの容積が吸入ポ
ート３１に沿って増大する過程と、セルＣの容積が吐出
ポート３２に沿って減少する過程においては外歯１１と
内歯２１とが接触せず、インナーロータ１０とアウター
ロータ２０との摺接箇所が減るので、歯面間に生じる摺
動抵抗が小さくなる。As a result, the process of meshing between the external teeth 11 and the internal teeth 21 and the capacity of the cell C are maximized,
The outer teeth 11 and the inner teeth 21 come into contact only in the process of moving from the 1 side to the discharge port 32 side, and the volume of the cell C increases along the suction port 31 and the volume of the cell C In the process of decreasing along, the outer teeth 11 and the inner teeth 21 do not come into contact with each other, and the sliding contact between the inner rotor 10 and the outer rotor 20 is reduced, so that the sliding resistance generated between the tooth surfaces is reduced.
【００４５】これらのことから、このオイルポンプロー
タによれば、前記第１の実施形態に示したオイルポンプ
ロータによって得られる効果に加えて、次のような効果
が得られる。すなわち、インナーロータ１０とアウター
ロータ２０との摺接箇所が減り、歯面間に生じる摺動抵
抗が小さくなるので、オイルポンプを駆動するために必
要な駆動トルクを低減させてオイルポンプとしての機械
効率を向上させることができる。From the above, according to this oil pump rotor, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained by the oil pump rotor shown in the first embodiment. That is, the sliding contact between the inner rotor 10 and the outer rotor 20 is reduced, and the sliding resistance generated between the tooth surfaces is reduced. Therefore, the driving torque required to drive the oil pump is reduced, and the machine as the oil pump is reduced. Efficiency can be improved.
【００４６】さらに、外歯１１の回転方向後側に逃げ部
４０を設けることにより、実際のオイルポンプ使用下に
おいてオイルポンプが振動することによって発生するイ
ンナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０の内
歯２１との干渉を防止して機械損失を低減することがで
きる。Further, by providing the relief portion 40 on the rear side in the rotation direction of the external teeth 11, the external teeth 11 of the inner rotor 10 and the outer teeth 20 of the outer rotor 20 generated by the vibration of the oil pump when the oil pump is actually used. Interference with the internal teeth 21 can be prevented and mechanical loss can be reduced.
【００４７】なお、本実施形態においては外歯１１の回
転方向前側と後側とにそれぞれ逃げ部４０を設けてイン
ナーロータ１０を構成したが、外歯１１の回転方向前側
にのみ逃げ部４０を設けたものであっても構わない。In this embodiment, the inner rotor 10 is formed by providing the relief portions 40 on the front side and the rear side in the rotation direction of the external teeth 11, respectively. However, the relief portions 40 are provided only on the front side in the rotation direction of the external teeth 11. It may be provided.
【００４８】本発明に係るオイルポンプロータの第４の
実施形態を図に示して説明する。なお、既に説明した構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図
１４に示すオイルポンプロータは、インナーロータ１０
の外歯１１が、前記第２の実施形態に示した式０．１５
≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５かつ０．１３５≦ｅ・
ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５を満たす範囲において創成
されたものであってトロコイド曲線上に中心を位置させ
た創成円群の描く包絡線に沿って形成され、さらに各外
歯１１の回転方向前側および後側に前記逃げ部４０が形
成されたものである。A fourth embodiment of the oil pump rotor according to the present invention will be described with reference to the drawings. The components already described are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The oil pump rotor shown in FIG.
Formula 0.15 the outer teeth 11, shown in the second embodiment of the
≦ n · R / (π · D) ≦ 0.25 and 0.135 ≦ e ·
n / (π · D) ≦ 0.145, which is created along the envelope drawn by a group of creation circles whose center is located on the trochoid curve. The relief portion 40 is formed on the front side and the rear side in the rotation direction.
【００４９】このオイルポンプロータは、前記第１、第
２、第３の実施形態に示した各オイルポンプロータの特
徴をすべて兼ね備えており、以下の効果を奏する。 アウターロータ２０の内歯２１の耐久性を確保しなが
らも、アウターロータ２０の端面とケーシング３０との
間に生じる摺動抵抗による機械損失を低減することがで
きる。 インナーロータ１０の外歯１１の耐久性を確保しなが
らも、十分な回転成分を確保しかつすべり成分としての
機械損失を低減することができる。 インナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０
の内歯２１との歯面間に生じる摺動抵抗による機械損失
を低減することができる。This oil pump rotor has all the features of the oil pump rotors shown in the first, second, and third embodiments, and has the following effects. While ensuring the durability of the internal teeth 21 of the outer rotor 20, mechanical loss due to sliding resistance generated between the end face of the outer rotor 20 and the casing 30 can be reduced. While ensuring the durability of the external teeth 11 of the inner rotor 10, a sufficient rotation component can be ensured and mechanical loss as a slip component can be reduced. External teeth 11 of inner rotor 10 and outer rotor 20
The mechanical loss due to the sliding resistance generated between the tooth surfaces with the internal teeth 21 can be reduced.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のオイルポ
ンプロータは、インナーロータの外歯が、インナーロー
タの歯先円直径をＤ（ｍｍ）、インナーロータとアウタ
ーロータとの偏心量をｅ（ｍｍ）としたときに下記式
０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５を満たす
範囲において創成されたものであってトロコイド曲線上
に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成
され、外歯と内歯との噛み合い角が適度な範囲に設定さ
れており、外歯の歯先におけるエッジ部の形成が抑えら
れて外歯の耐久性が確保されながらも、機械損失を生む
すべり成分が少なく十分な回転成分が確保され、アウタ
ーロータを回転させる力が外歯から内歯に効果的に伝え
られる。したがって、オイルポンプとしての耐久性、信
頼性を確保しつつ、機械効率を向上させることができ
る。As described above, in the oil pump rotor of the present invention, the outer teeth of the inner rotor have a tip diameter of the inner rotor of D (mm) and the eccentricity of the inner rotor and the outer rotor is e. (Mm) of the created circle group that is created in a range satisfying the following equation 0.135 ≦ en / (π · D) ≦ 0.145 and whose center is located on the trochoid curve. It is formed along the envelope to be drawn, and the meshing angle between the external teeth and the internal teeth is set in an appropriate range.The formation of the edge portion at the tip of the external teeth is suppressed, and the durability of the external teeth is secured. However, a sufficient rotational component is ensured with a small amount of slip component causing mechanical loss, and the force for rotating the outer rotor is effectively transmitted from the external teeth to the internal teeth. Therefore, mechanical efficiency can be improved while ensuring durability and reliability of the oil pump.
【００５１】また、インナーロータの外歯が、インナー
ロータの創成円半径をＲ（ｍｍ）としたときに下記式
０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５を満たす範囲
において創成されたものであってトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成さ
れ、このインナーロータの形状によってアウターロータ
の形状が決定され、アウターロータの内歯が欠損しやす
くならない程度にその端面の面積が小さくなっており、
結果としてアウターロータ全体の摺動面積が小さくなっ
て駆動トルクが減少するので、内歯の耐久性が確保され
ながらもアウターロータとケーシングとの間に生じる摺
動抵抗による機械損失の低減が図られる。したがって、
オイルポンプとしての耐久性、信頼性を確保しつつ、機
械効率をさらに向上させることができる。The outer teeth of the inner rotor satisfy the following equation when the creation radius of the inner rotor is R (mm): 0.15 ≦ n · R / (π · D) ≦ 0.25 It is formed along the envelope drawn by the generated circle group centered on the trochoid curve, and the shape of the inner rotor determines the shape of the outer rotor, and the inner teeth of the outer rotor are missing. The area of the end face is small enough not to be easy to do,
As a result, the sliding area of the entire outer rotor is reduced and the driving torque is reduced, so that the mechanical loss due to the sliding resistance generated between the outer rotor and the casing is reduced while the durability of the internal teeth is secured. . Therefore,
The mechanical efficiency can be further improved while ensuring the durability and reliability of the oil pump.
【００５２】さらに本発明のオイルポンプロータは、イ
ンナーロータの外歯の回転方向前側、もしくはそれに加
えて回転方向後側に逃げ部が設けられていることから、
外歯と内歯との噛み合いの過程と、セルの容積が最大と
なって吸入ポート側から吐出ポート側に移動する過程に
おいてのみ外歯と内歯とが接触し、セルの容積が吸入ポ
ートに沿って増大する過程と、セルの容積が吐出ポート
に沿って減少する過程においては外歯と内歯とが接触せ
ず、インナーロータとアウターロータとの摺接箇所が減
り、歯面間に生じる摺動抵抗が小さくなるので、オイル
ポンプを駆動するために必要な駆動トルクを低減させて
オイルポンプとしての機械効率を向上させることができ
る。加えて、外歯の回転方向後側に逃げ部を設けること
により、実際のオイルポンプ使用下においてオイルポン
プが振動することによって発生する外歯と内歯との干渉
を防止して機械損失を低減することができる。Further, in the oil pump rotor of the present invention, the relief portion is provided on the front side in the rotation direction of the external teeth of the inner rotor, or in addition to this, the relief portion is provided on the rear side in the rotation direction.
Only during the process of engagement between the external teeth and the internal teeth and during the process in which the cell volume is maximized and moves from the suction port side to the discharge port side, the external teeth and the internal teeth come into contact, and the cell volume is transferred to the suction port. The outer teeth and the inner teeth do not come into contact with each other during the process of increasing along and the process of decreasing the volume of the cells along the discharge port, and the number of sliding contact points between the inner rotor and the outer rotor is reduced, which occurs between the tooth surfaces. Since the sliding resistance is reduced, the driving torque required to drive the oil pump can be reduced, and the mechanical efficiency of the oil pump can be improved. In addition, by providing a relief on the rear side in the rotation direction of the external teeth, interference between the external teeth and the internal teeth caused by the vibration of the oil pump during actual use of the oil pump is prevented, and the mechanical loss is reduced. can do.
【図１】 本発明に係るオイルポンプロータの第１の実
施形態を示す図であって、インナーロータの外歯が、下
記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたものであってトロコイ
ド曲線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿
って形成されているオイルポンプロータを示す平面図で
ある。FIG. 1 is a view showing a first embodiment of an oil pump rotor according to the present invention, in which outer teeth of an inner rotor have the following formula: 0.135 ≦ en / (π · D) ≦ 0.145 FIG. 11 is a plan view showing an oil pump rotor created in a range that satisfies the following condition and formed along an envelope drawn by a group of creation circles whose center is located on a trochoid curve.
【図２】 図１に示されたオイルポンプロータと対比さ
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＜０．１３５ を満たす範囲において創成されたものであってトロコイ
ド曲線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿
って形成されているオイルポンプロータを示す平面図で
ある。FIG. 2 is a view in comparison with the oil pump rotor shown in FIG. 1, in which outer teeth of an inner rotor are formed in a range satisfying the following equation: en / (π · D) <0.135. FIG. 7 is a plan view showing an oil pump rotor formed along an envelope drawn by a group of creation circles whose center is located on a trochoid curve.
【図３】 図１に示されたオイルポンプロータと対比さ
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＞０．１４５ を満たす範囲において創成されたものであってトロコイ
ド曲線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿
って形成されているオイルポンプロータを示す平面図で
ある。FIG. 3 is a view in comparison with the oil pump rotor shown in FIG. 1, wherein outer teeth of the inner rotor are formed in a range satisfying the following equation: en / (π · D)> 0.145. FIG. 7 is a plan view showing an oil pump rotor formed along an envelope drawn by a group of creation circles whose center is located on a trochoid curve.
【図４】 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）の値を任意に選択した場
合、その値を採用して外歯が形成されたインナーロータ
を備えるオイルポンプの機械効率を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the mechanical efficiency of an oil pump including an inner rotor having external teeth formed by adopting an arbitrary value of en / (π · D) when the value is selected.
【図５】 図４に示された各点に対応するオイルポンプ
に用いられるオイルポンプロータを示す平面図である。5 is a plan view showing an oil pump rotor used for an oil pump corresponding to each point shown in FIG.
【図６】 本発明に係るオイルポンプロータの第２の実
施形態を示す図であって、インナーロータの外歯が、下
記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたものであってトロコイ
ド曲線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿
って形成されているオイルポンプロータを示す平面図で
ある。FIG. 6 is a view showing a second embodiment of the oil pump rotor according to the present invention, wherein the outer teeth of the inner rotor have the following formula: 0.15 ≦ n · R / (π · D) ≦ 0.25 FIG. 11 is a plan view showing an oil pump rotor created in a range that satisfies the following condition and formed along an envelope drawn by a group of creation circles whose center is located on a trochoid curve.
【図７】 図６に示されたインナーロータを創成する要
領を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a procedure for creating the inner rotor shown in FIG. 6;
【図８】 図６に示されたオイルポンプロータと対比さ
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＞０．２５ を満たす範囲において創成されたものであってトロコイ
ド曲線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿
って形成されているオイルポンプロータを示す平面図で
ある。FIG. 8 is a view in comparison with the oil pump rotor shown in FIG. 6, wherein outer teeth of the inner rotor are formed in a range satisfying the following equation: nR / (πD)> 0.25. FIG. 7 is a plan view showing an oil pump rotor formed along an envelope drawn by a group of creation circles whose center is located on a trochoid curve.
【図９】 図６に示されたオイルポンプロータと対比さ
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＜０．１５ を満たす範囲において創成されたものであってトロコイ
ド曲線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿
って形成されているオイルポンプロータを示す平面図で
ある。FIG. 9 is a view in comparison with the oil pump rotor shown in FIG. 6, wherein the outer teeth of the inner rotor are created in a range satisfying the following equation: nR / (π · D) <0.15. FIG. 7 is a plan view showing an oil pump rotor formed along an envelope drawn by a group of creation circles whose center is located on a trochoid curve.
【図１０】 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を任意に選択した
場合、その値を採用して外歯が形成されたインナーロー
タを備えるオイルポンプの機械効率を示すグラフであ
る。FIG. 10 is a graph showing the mechanical efficiency of an oil pump including an inner rotor having external teeth formed by arbitrarily selecting a value of n · R / (π · D).
【図１１】 図１０に示された各点に対応するオイルポ
ンプに用いられるオイルポンプロータを示す平面図であ
る。11 is a plan view showing an oil pump rotor used for the oil pump corresponding to each point shown in FIG.
【図１２】 本発明に係るオイルポンプロータの第３の
実施形態を示す図であって、インナーロータの外歯とア
ウターロータの内歯との噛み合いの状態を示す要部平面
図である。FIG. 12 is a diagram showing a third embodiment of the oil pump rotor according to the present invention, and is a plan view of a main part showing a state where external teeth of an inner rotor and internal teeth of an outer rotor mesh with each other.
【図１３】 同じく、セルの容積が最大となるときのイ
ンナーロータの外歯とアウターロータの内歯との接触の
状態を示す要部平面図である。FIG. 13 is a plan view of a relevant part showing the state of contact between the outer teeth of the inner rotor and the inner teeth of the outer rotor when the volume of the cell is maximized.
【図１４】 本発明に係るオイルポンプロータの第４の
実施形態を示す図であって、インナーロータの外歯が、
下記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ かつ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５を満
たす範囲において創成されたものであってトロコイド曲
線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って
形成され、かつ各外歯の回転方向前側と後側とに逃げ部
が形成されているオイルポンプロータを示す平面図であ
る。FIG. 14 is a view showing a fourth embodiment of the oil pump rotor according to the present invention, wherein the outer teeth of the inner rotor are
It is one that is created in the range satisfying the following expression 0.15 ≦ n · R / (π · D) ≦ 0.25 and 0.135 ≦ e · n / (π · D) ≦ 0.145 trochoidal curve FIG. 8 is a plan view showing an oil pump rotor formed along an envelope drawn by a generating circle group whose center is located above, and in which relief portions are formed on the front side and the rear side in the rotation direction of each external tooth.
１０ インナーロータ １１ 外歯 ２０ アウターロータ ２１ 内歯 ３０ ケーシング ３１ 吸入ポート ３２ 吐出ポート ｅ 偏心量 Ｐ 歯先円 Ｄ 歯先円直径 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inner rotor 11 Outer teeth 20 Outer rotor 21 Inner teeth 30 Casing 31 Suction port 32 Discharge port e Eccentricity P Addendum circle D Addendum circle diameter
Claims (3)
インナーロータと、該外歯と噛み合うｎ＋１枚の内歯が
形成されたアウターロータと、流体が吸入される吸入ポ
ートおよび流体が吐出される吐出ポートが形成されたケ
ーシングとを備え、両ロータが噛み合って回転すると
き、両ロータの歯面間に形成されるセルの容積変化によ
り流体を吸入、吐出することによって流体を搬送するオ
イルポンプに用いられるオイルポンプロータにおいて、 インナーロータの外歯が、インナーロータの歯先円直径
をＤ（ｍｍ）、インナーロータとアウターロータとの偏
心量をｅ（ｍｍ）、創成円半径をＲ（ｍｍ）としたとき
に下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５かつ ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたものであってトロコイ
ド曲線上に中心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿
って形成されていることを特徴とするオイルポンプロー
タ。1. An inner rotor formed with n (n is a natural number) external teeth, an outer rotor formed with n + 1 internal teeth meshing with the external teeth, a suction port through which fluid is sucked, and a fluid And a casing formed with a discharge port through which the fluid is discharged. When the two rotors rotate while meshing with each other, the fluid is conveyed by sucking and discharging the fluid due to a change in the volume of a cell formed between the tooth surfaces of the both rotors. In the oil pump rotor used for the oil pump, the outer teeth of the inner rotor have a tip diameter of the inner rotor of D (mm), an eccentricity of the inner rotor and the outer rotor of e (mm) , and a radius of the generated circle. When R (mm), it is created in a range that satisfies the following formula: 0.135 ≦ en / (π · D) ≦ 0.145 and 0.15 ≦ n · R / (π · D) ≦ 0.25 Sa Oil pump rotor, characterized in that what is there to have been formed along the envelope drawn by the creation circle group was positioned centered Torokoi <br/> de on curve.
タにおいて、前記インナーロータの外歯の回転方向前側に、前記アウ
ターロータの内歯と接触をもたない逃げ部が設けられて
いる ことを特徴とするオイルポンプロータ。2. The oil pump rotor according to claim 1, wherein the outer rotor is provided on the front side in the rotation direction of the external teeth of the inner rotor.
Escapes without contact with the internal teeth of the rotor
Oil pump rotor, characterized in that there.
タにおいて、前記インナーロータの外歯の回転方向後側に、前記逃げ
部が設けられている ことを特徴とするオイルポンプロー
タ。3. The oil pump rotor according to claim 2 , wherein the relief is provided on the rear side in the rotation direction of the external teeth of the inner rotor.
An oil pump rotor characterized by having a portion .
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|---|---|---|---|
| JP00699397A JP3293505B2 (en) | 1996-01-17 | 1997-01-17 | Oil pump rotor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-6172 | 1996-01-17 | ||
| JP617296 | 1996-01-17 | ||
| JP00699397A JP3293505B2 (en) | 1996-01-17 | 1997-01-17 | Oil pump rotor |
Publications (2)
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| JPH09256963A JPH09256963A (en) | 1997-09-30 |
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Family Applications (1)
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-
1997
- 1997-01-17 JP JP00699397A patent/JP3293505B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH09256963A (en) | 1997-09-30 |
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