JP5561287B2 - アウターロータの歯形創成方法と内接歯車ポンプ - Google Patents
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Description
a)第1基礎円上を滑り無く転がる外転円の一点の軌跡によって描かれる歯先と、第1基礎円よりも小径の第2基礎円上を滑り無く転がる内転円の一点の軌跡によって描かれる歯底の間をインボリュート曲線でつないだ歯形を有するポンプ(特許文献1参照)。このポンプのロータはメガフロイド(住友電工の登録商標)ロータと称されている。
(1)創成円B,Cを、それらの創成円上の点jが基準円A上の基準点Jに重なるように配置し、このときに創成円中心pa,pbがある位置を移動始点にしてその移動始点Spa,Spbから創成円B,Cを一定角速度で自転させながら、創成円中心pa,pbが移動終点Lpa,Lpbに到達するまで創成円中心をその中心の移動曲線AC1,AC2に沿って移動させる。移動終点Lpa,Lpbは、創成円B,C上の点jが歯先頂点TT又は歯底頂点TBに到達する位置である。この条件(1)に基づいて創成円B,C上の点jが描く軌跡曲線が歯形になる。
ここに、R:創成円の径方向移動量(インナーロータ中心OIから移動終点にある創成円中心paまでの距離)−(インナーロータ中心OIから移動始点にある創成円中心paまでの距離)
S:ステップ数(創成円の移動始点から移動終点までの移動角度θT又はθBを等間隔に等分した数)
m:0→S
ここに、n:インナーロータの歯数
e:アウターロータとインナーロータの偏心量
t:チップクリアランス。このチップクリアランスは、アウターロータ中心とインナーロータ中心を偏心軸上に置き、アウターロータ歯先とインナーロータ歯先を対向させた状態から偏心軸に沿ってインナーロータの中心を移動させてインナーロータをアウターロータに押しつけたときの対向する前記アウターロータ歯先と前記インナーロータ歯先の距離をいう。
2 インナーロータ
2a 歯先曲線
2b 歯底曲線
3 アウターロータ
4 ポンプロータ
5 ハウジング
6 ロータ室
7 吸入ポート
8 吐出ポート
9 インナーロータオフセット歯面の包絡線
I〜IX インナーロータ回転角の各位置におけるインナーロータオフセット歯面
OI インナーロータ中心(基準円中心)
OO アウターロータ中心
A 基準円
Ad 基準円の直径
B 歯先創成円
C 歯底創成円
Bd,Cd 創成円の直径
AC1,AC2 創成円中心が通る移動曲線
R 創成円の径方向移動量
Ro 創成円Bの移動始点Spaと基準円中心OI間の距離
rO 創成円Cの移動始点Spbと基準円中心OI間の距離
θT,θB 創成円の移動角度
J 基準円上の基準点
j 軌跡曲線を描く点
TT 歯先頂点
TB 歯底頂点
L1 インナーロータ中心と基準点Jを結ぶ直線
L2 インナーロータ中心と歯先を結ぶ直線
L3 インナーロータ中心と歯底を結ぶ直線
pa,pb 創成円中心
Spa,Spb 創成円の移動始点
Lpa,Lpb 創成円の移動終点
S ステップ数
e インナーロータ中心とアウターロータ中心の偏心量
t チップクリアランス
Claims (3)
- 内接歯車ポンプの歯数がnのインナーロータ(2)と補正前歯形を有する歯数が(n+1)のアウターロータ(3)を所定の偏心配置位置にして噛み合わせ、この状態でインナーロータ(2)の歯面を、アウターロータ(3)との噛み合い部以外の箇所、かつ、歯間隙間の極小化や歯の干渉が懸念される箇所でアウターロータ(3)との間に確保したい歯間隙間相当分インナーロータ中心に対して外側に大きくオフセットし、所定のインナーロータ回転角位置でそのオフセットを繰り返して得られるインナーロータのオフセット歯面を1箇所に集合させ、集合したオフセット歯面群の包絡線をアウターロータの補正後歯形の歯先曲線とするアウターロータの歯形創成方法。
- 前記インナーロータ(2)が歯先と歯底の間をインボリュート曲線で構成した歯形、もしくは、下記方法Iによって創成される歯形を有し、アウターロータ(3)は補正前歯形として下記方法IIによって創成される歯形を有し、その内接歯車ポンプのアウターロータ(3)の歯形を創成する請求項1に記載のアウターロータの歯形創成方法。
方法I:歯先の創成円(B)、歯底の創成円(C)を下記(1)〜(3)の条件に基づいて移動させ、その間にインナーロータ中心(OI)と同心の基準円(A)上の基準点(J)と重なる前記創成円(B,C)上の点(j)が描く軌跡曲線を、基準円中心(OI)から歯先頂点(TT)又は歯底頂点(TB)に至る直線(L2,L3)に対して対称形状をなすように描いて歯形の歯先曲線又は歯底曲線となす。
−創成円B,Cの移動条件−
(1)創成円(B,C)を、それらの創成円上の点(j)が基準円(A)上の基準点(J)に重なるように配置し、このときに創成円中心(pa,pb)がある位置を移動始点にしてその移動始点(Spa,Spb)から創成円(B,C)を一定角速度で自転させながら、創成円中心(pa,pb)が移動終点(Lpa,Lpb)に到達するまで創成円中心をその中心の移動曲線(AC1,AC2)に沿って移動させる。
(2)前記移動曲線(AC1,AC2)は、インナーロータ中心(OI)から創成円中心(pa,pb)までの基準円径方向距離を、前記移動始点(Spa,Spb)から移動終点(Lpa,Lpb)まで、歯先曲線(2a)についてはその距離を増加させ、歯底曲線(2b)についてはその距離を減少させる。
(3)歯先頂点(TT)又は歯底頂点(TB)は、基準円(A)の径方向において、創成円(B)の移動始点(Spa)と基準円中心(OI)間の距離(RO)に移動始点にある創成円(B)の半径を足した長さを超えて基準円中心(OI)から離れている。又は、創成円(C)の移動始点(Spb)と基準円中心(OI)間の距離(rO)に移動始点にある創成円(C)の半径を差し引いた長さを超えて基準円中心(OI)に近づいている。
方法II:アウターロータ中心を中心とする直径(2e+t)の円上をインナーロータ中心(OI)が1周公転し、その間にインナーロータ(2)が(1/n)回自転し、このときのインナーロータの歯形曲線群の包絡線をアウターロータの歯形となす。
ここに、n:インナーロータの歯数
e:アウターロータとインナーロータの偏心量
t:チップクリアランス - 歯数がnのインナーロータ(2)と、請求項2に記載の方法によって創成された歯形を有する歯数が(n+1)のアウターロータ(3)を偏心配置にして組み合わせたポンプロータ(4)を有し、
実際のポンプ運転時に噛み合い部以外の箇所において、インナーロータ(2)とアウターロータ(3)との間にインナーロータのオフセット量に相当した大きさの歯間隙間が生じるように構成された内接歯車ポンプ。
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