JP6863587B2

JP6863587B2 - High efficiency inscribed gear pump

Info

Publication number: JP6863587B2
Application number: JP2017153091A
Authority: JP
Inventors: 吉田　健太郎; 健太郎吉田; 翔一高田
Original assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2021-04-21
Anticipated expiration: 2037-08-08
Also published as: JP2019031933A

Description

本発明は、歯数がｎのインナーロータと歯数が（ｎ＋１）のアウターロータからなるポンプロータを有する内接歯車式ポンプ、詳しくは、汲み上げるオイルなどの液体のインナーロータとアウターロータの歯間隙間からの洩れ量を低減してポンプ効率を高めた内接歯車式ポンプに関する。 The present invention is an internal gear type pump having a pump rotor including an inner rotor having n teeth and an outer rotor having (n + 1) teeth. Specifically, the space between the inner rotor and the outer rotor of a liquid such as pumping oil. The present invention relates to an internal gear type pump that reduces the amount of leakage from a gap and improves pump efficiency.

首記の内接歯車式ポンプは、車両のエンジン潤滑用、変速機（ＡＴ・ＣＶＴ）や自動ブレーキ装置の油圧発生用、ディーゼルエンジンの燃料供給用など、様々な用途に利用されている。 The internal gear type pump mentioned above is used for various purposes such as lubrication of an engine of a vehicle, oil generation of a transmission (AT / CVT) or an automatic braking device, and fuel supply of a diesel engine.

その内接歯車式ポンプ、中でも車両に搭載されてバッテリーに蓄えられた電力で駆動するものは、ポンプ効率に優れ、電力消費量が少なくて済むものが要求されている。 The inscribed gear type pump, especially the one mounted on the vehicle and driven by the electric power stored in the battery, is required to have excellent pump efficiency and low power consumption.

内接歯車式ポンプのポンプ効率は、インナーロータとアウターロータ間に形成されるポンピングチャンバ（以下では単にチャンバと言う）の容積効率と機械効率の積で表される。ここに、
ポンプ効率（％）＝容積効率（％）×機械効率（％）÷１００
容積効率（％）＝実吐出量÷理論吐出量×１００
機械効率（％）＝（理論吐出量×吐出圧）÷（２π×駆動トルク）×１００ The pump efficiency of an inscribed gear pump is expressed as the product of the volumetric efficiency and the mechanical efficiency of the pumping chamber (hereinafter simply referred to as the chamber) formed between the inner rotor and the outer rotor. Here,
Pump efficiency (%) = Volumetric efficiency (%) x Mechanical efficiency (%) ÷ 100
Volumetric efficiency (%) = actual discharge amount ÷ theoretical discharge amount x 100
Mechanical efficiency (%) = (theoretical discharge amount x discharge pressure) ÷ (2π x drive torque) x 100

内接歯車式ポンプの先行技術文献として、例えば、下記特許文献１〜４などが知られている。 As prior art documents of the inscribed gear type pump, for example, the following patent documents 1 to 4 are known.

特許文献１に記載された内接歯車式ポンプは、一般的な設計思想に基づく吸入ポートと吐出ポートを備えるものである。 The inscribed gear type pump described in Patent Document 1 includes an intake port and a discharge port based on a general design concept.

ここで言う一般的な設計思想に基づく吸入ポート及び吐出ポートとは、インナーロータとアウターロータが理論偏心位置にある状態で上死点と下死点のポンピングチャンバ（以下では単にチャンバと言う）の体積が最大部、最小部での歯間隙間最小の位置を基準にチャンバの閉じ込み位置（吸入ポートと吐出ポートの始端位置と終端位置）を決めたものである。 The suction port and discharge port based on the general design concept referred to here are the pumping chambers of top dead center and bottom dead center (hereinafter simply referred to as chambers) with the inner rotor and outer rotor in the theoretical eccentric position. The closing position of the chamber (start end position and end position of the suction port and the discharge port) is determined based on the position where the interdental gap is the minimum at the maximum and minimum volumes.

また、特許文献２に記載された内接歯車式ポンプは、下記のインナーロータとアウターロータを組み合わせたポンプロータ｛メガフロイドロータ（住友電工社商標）と称されている｝を備えるものである。 Further, the inscribed gear type pump described in Patent Document 2 includes a pump rotor {called a megafloyd rotor (trademark of Sumitomo Electric Industries, Ltd.), which is a combination of the following inner rotor and outer rotor.

インナーロータ：第１の基礎円に接して転がる外転円と第２の基礎円に接して転がる内転円とによって描かれる二つのサイクロイド曲線間にインボリュート曲線を介在した歯形を有する。 Inner rotor: It has a tooth profile with an involute curve between two cycloid curves drawn by an abduction circle that rolls in contact with the first base circle and an adduction circle that rolls in contact with the second base circle.

アウターロータ：組み合わせ相手のインナーロータを特許文献４に記載の方法で自転、公転させて得られるインナーロータ歯形曲線群の包絡線で創成された歯形を有する。 Outer rotor: It has a tooth profile created by the envelope of the inner rotor tooth profile curve group obtained by rotating and revolving the inner rotor to be combined by the method described in Patent Document 4.

さらに、特許文献３に記載された内接歯車式ポンプは、自転する創成円の中心位置を自在変化させ、創成円上の一点の軌跡を歯形曲線にしたインナーロータと、そのインナーロータを特許文献４に記載の方法で自転、公転させて得られるインナーロータ歯形曲線群の包絡線で創成された歯形を有するアウターロータを組み合わせたポンプロータ｛ジオクロイドロータ（住友電工社商標）と称されている｝を備えるものである。 Further, in the inscribed gear type pump described in Patent Document 3, the inner rotor in which the center position of the rotating creation circle is freely changed and the locus of one point on the creation circle is made into a tooth curve, and the inner rotor thereof are patented. A pump rotor that combines an outer rotor with a tooth profile created by the envelope of the inner rotor tooth profile curve group obtained by rotating and revolving by the method described in 4 {called a geocroid rotor (Sumitomo Electric Co., Ltd. trademark). } Is provided.

この特許文献２、３の内接歯車式ポンプは、歯形を工夫することで歯形設計の自由度を向上させているが、これ等のポンプも、チャンバの閉じ込み位置の決定は、特許文献１のポンプと同様、一般的な設計思想に基づいてなされている。 The inscribed gear pumps of Patent Documents 2 and 3 improve the degree of freedom in tooth profile design by devising the tooth profile, but these pumps also determine the chamber confinement position in Patent Document 1. Like the pumps in the above, it is based on a general design concept.

特開２００７−１２０４６５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-12465 特許第４５５７５１４号公報Japanese Patent No. 4557514 特許第４６００８４４号公報Japanese Patent No. 4600844 実公平０６−０３９１０９号公報Real Fairness 06-039109

内接歯車式ポンプの容積効率を左右する理論吐出量は、最大チャンバ体積とインナーロータの歯数の積で決まる一定量である。その実吐出量を向上させることがポンプの高効率化につながる。 The theoretical discharge amount, which affects the volumetric efficiency of the inscribed gear pump, is a constant amount determined by the product of the maximum chamber volume and the number of teeth of the inner rotor. Improving the actual discharge amount leads to higher efficiency of the pump.

ところが、既述の一般的な設計手法に基づいてチャンバの閉じ込み位置を決定した従来の内接歯車式ポンプは、インナーロータとアウターロータの歯の噛み合い位置並びに噛み合い位置以外の箇所で両ロータの歯が接触する位置又は歯間が最小となる位置が吸入、吐出の各ポートと重なることから、歯間隙間からの液体の洩れが多くなる。 However, in the conventional inscribed gear pump in which the closed position of the chamber is determined based on the general design method described above, the teeth of the inner rotor and the outer rotor are engaged with each other and the positions other than the meshed positions of both rotors are different. Since the position where the teeth come into contact or the position where the distance between the teeth is minimized overlaps with the suction and discharge ports, the liquid leaks from the gap between the teeth more.

既述の特許文献２、３の歯形を有する内接歯車式ポンプは、トロコイド曲線やサイクロイド曲線の歯形のポンプロータを有するポンプに比べて、最大体積及び最小体積のチャンバを除いたチャンバのロータ回転方向前後における歯間隙間が大きくなりがちである。 The internal gear type pump having the tooth profile of Patent Documents 2 and 3 described above has a rotor rotation of the chamber excluding the chamber having the maximum volume and the minimum volume as compared with the pump having the tooth profile of the trochoid curve and the cycloid curve. The inter-tooth gap before and after the direction tends to be large.

このため、これ等の内接歯車式ポンプは特に、吸入行程においては最大体積となる前の各チャンバが、また、吐出行程においては最小体積となる前の各チャンバが互いに連通した状況が作り出され、それが原因で、歯間隙間を通しての液体の洩れが多くなり易い。このために容積効率が低下してポンプ効率を向上させることに限界が生じている。 For this reason, these inscribed gear pumps create a situation in which each chamber before reaching the maximum volume in the suction stroke and each chamber before reaching the minimum volume in the discharge stroke communicate with each other. As a result, liquid leaks easily through the interdental space. For this reason, there is a limit to improving the pump efficiency due to the decrease in volumetric efficiency.

そこで、本発明は、歯間隙間からの液体の洩れが少なくて容積効率の向上によるポンプ効率の向上が図れる内接歯車式ポンプを実現して提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to realize and provide an inscribed gear type pump capable of improving pump efficiency by improving volumetric efficiency with less liquid leakage from interdental gaps.

上記の課題の解決策として提供する本発明の一態様にかかる内接歯車式ポンプは、歯数がｎのインナーロータと歯数がｎ＋１のアウターロータからなるポンプロータをポンプケースに組み込んだものであって、インナーロータとの理論偏心位置に配置されたアウターロータをインナーロータに当たるまで回転させたときのアウターロータとインナーロータの噛み合い位置が下死点側（チャンバ体積が最小になる側）のチャンバ閉じ込み区間にあり、
上死点側（チャンバ体積が最大になる側）では、アウターロータがインナーロータに当たった位置から噛み合い接線方向にアウターロータを移動させたときにアウターロータとインナーロータ間に生じる両ロータの歯の接触位置が上死点側のチャンバ閉じ込み区間にあるものである。 The internal gear type pump according to one aspect of the present invention provided as a solution to the above problems is a pump rotor in which an inner rotor having n teeth and an outer rotor having n + 1 teeth are incorporated in a pump case. Therefore, when the outer rotor arranged at the theoretical eccentric position with the inner rotor is rotated until it hits the inner rotor, the meshing position between the outer rotor and the inner rotor is the bottom dead point side (the side where the chamber volume is minimized). In the confined section,
On the top dead center side (the side where the chamber volume is maximized), the teeth of both rotors generated between the outer rotor and the inner rotor when the outer rotor is moved in the meshing tangential direction from the position where the outer rotor hits the inner rotor. The contact position is in the chamber confinement section on the top dead center side.

本発明の内接歯車式ポンプは、容積効率が高くてポンプ効率に優れる。 The inscribed gear pump of the present invention has high volumetric efficiency and excellent pump efficiency.

本発明の内接歯車式ポンプの一態様をポンプケースの蓋を外した状態にして示す端面図である。It is an end view which shows one aspect of the inscribed gear type pump of this invention with the lid of a pump case removed. 参考例の内接歯車式ポンプをポンプケースの蓋を外した状態にして示す端面図である。It is an end view which shows the inscribed gear type pump of a reference example with the lid of a pump case removed.

［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様にかかる内接歯車式ポンプは、歯数がｎのインナーロータと歯数がｎ＋１のアウターロータからなるポンプロータを備えている。 [Explanation of Embodiments of the Present Invention]
The inscribed gear type pump according to one aspect of the present invention includes a pump rotor including an inner rotor having n teeth and an outer rotor having n + 1 teeth.

ポンプケースは、ロータ収納室を有するケース本体と前記ロータ収納室の入口を塞ぐ蓋を組み合わせた周知の構造のケースである。 The pump case is a case having a well-known structure in which a case body having a rotor storage chamber and a lid for closing the entrance of the rotor storage chamber are combined.

ケース本体は、吸入ポートと吐出ポートを有する。これ等のポートは、前記ロータ収納室の端面（ポンプロータの側面と向き合う面）に開口している。 The case body has a suction port and a discharge port. These ports are open to the end surface (the surface facing the side surface of the pump rotor) of the rotor storage chamber.

吸入ポートの終端（チャンバがポート上から出ていく側が終端）と吐出ポートの始端（チャンバがポート上に入り込む側が始端）間及び吐出ポートの終端と吸入ポートの始端間は、最大体積の上死点側のチャンバと最小体積の下死点側のチャンバをそれぞれ吸入、吐出の両ポートから切り離す閉じ込み区間となっている。 The maximum volume of dead center is between the end of the suction port (the end where the chamber exits from the port) and the start end of the discharge port (the end where the chamber enters the port) and between the end of the discharge port and the start end of the suction port. It is a closed section that separates the point side chamber and the minimum volume bottom dead center side chamber from both the suction and discharge ports, respectively.

例示の内接歯車式ポンプは、インナーロータとの理論偏心位置に配置されたアウターロータをインナーロータに当たるまで回転させたときの当接点（アウターロータとインナーロータの噛み合い位置）が下死点側のチャンバ閉じ込み区間内にある。 In the illustrated inscribed gear pump, the contact point (engagement position between the outer rotor and the inner rotor) when the outer rotor arranged at the theoretical eccentric position with the inner rotor is rotated until it hits the inner rotor is on the bottom dead center side. It is in the chamber confinement section.

また、上死点側では、アウターロータがインナーロータに当たった位置から噛み合い接線方向にアウターロータを移動させたときにアウターロータとインナーロータ間に生じる両ロータの歯の接触位置が上死点側のチャンバ閉じ込み区間にある。 On the top dead center side, the contact position between the teeth of both rotors that occurs between the outer rotor and the inner rotor when the outer rotor is moved in the meshing tangential direction from the position where the outer rotor hits the inner rotor is on the top dead center side. It is in the chamber confinement section of.

この内接歯車式ポンプは、吸入ポートと吐出ポートを、それらのポート上でのインナーロータとアウターロータの歯間隙間が０．１ｍｍ以上になる位置に配置するとポンプ性能がよい。 The pump performance of this inscribed gear type pump is good when the suction port and the discharge port are arranged at a position where the interdental gap between the inner rotor and the outer rotor on those ports is 0.1 mm or more.

ポンプロータは、任意の歯形を採用できるが、歯間隙間が広く設計される既述のメガフロイドロータやジオクロイドロータを有するポンプにこの発明を適用すると、その有効性が特に顕著に現れる。 The pump rotor can adopt any tooth profile, but its effectiveness is particularly remarkable when the present invention is applied to a pump having the above-mentioned megafloyd rotor or geocroid rotor whose interdental gap is designed to be wide.

そのメガフロイドロータやジオクロイドロータを有するポンプは、既述の通り、最大体積及び最小体積のチャンバを除いたチャンバのロータ回転方向前後における歯間隙間がトロコイド曲線やサイクロイド曲線などの歯形のポンプロータを有するポンプに比べて大きくなりがちである。 As described above, the pump having the megafloyd rotor and the geocroid rotor has a tooth-shaped pump rotor such as a trochoid curve or a cycloid curve in which the interdental gap before and after the rotor rotation direction of the chamber excluding the chamber having the maximum volume and the minimum volume. It tends to be larger than a pump with.

このため、上死点側のチャンバ閉じ込み区間は、液洩れ防止の観点から、最大体積のチャンバのロータ回転方向前後におけるインナーロータとアウターロータの歯の接触位置が内側に取り込まれ、なおかつ、その歯の接触位置から吸入、吐出の各ポートまでの距離が適度に確保されるものが好ましい。 Therefore, in the chamber confinement section on the top dead center side, the contact positions of the teeth of the inner rotor and the outer rotor in the front and rear of the rotor rotation direction of the maximum volume chamber are taken in inside from the viewpoint of preventing liquid leakage, and the contact position thereof is taken inward. It is preferable that the distance from the tooth contact position to each of the suction and discharge ports is appropriately secured.

吸入ポートと吐出ポートを、歯間隙間が０．１ｍｍ以上となる位置に配置することでその要求に応えることができる。 The demand can be met by arranging the suction port and the discharge port at a position where the interdental gap is 0.1 mm or more.

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の一態様にかかる内接歯車式ポンプの具体例を、以下に添付図面の図１を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれ等の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 [Details of Embodiments of the present invention]
A specific example of the inscribed gear pump according to one aspect of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 of the attached drawing. It should be noted that the present invention is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

例示の内接歯車式ポンプ１は、ポンプロータ２をポンプケース３に収納して構成されている。 The exemplary inscribed gear pump 1 is configured by housing the pump rotor 2 in a pump case 3.

ポンプロータ２は、歯数がｎのインナーロータ２ｉと、歯数がｎ＋１のアウターロータ２ｏを組み合わせたものである。インナーロータ２ｉの中心Ｏｉとアウターロータ２ｏの中心ＯｏはＥ偏心した位置にある。 The pump rotor 2 is a combination of an inner rotor 2i having n teeth and an outer rotor 2o having n + 1 teeth. The center Oi of the inner rotor 2i and the center Oo of the outer rotor 2o are in E eccentric positions.

図中４は、インナーロータ２ｉとアウターロータ２ｏ間に形成されるチャンバである。このチャンバ４は吸入行程において体積が漸次拡大し、吐出行程において体積が漸次縮小する。 In the figure, reference numeral 4 denotes a chamber formed between the inner rotor 2i and the outer rotor 2o. The volume of the chamber 4 gradually increases in the suction stroke, and gradually decreases in the discharge stroke.

ポンプケース３は、ケース本体５と蓋（図示せず）を組み合わせたケースであって、ケース本体５は、ロータ収納室５ａと、各々がそのロータ収納室５ａの端面に開口した吸入ポート５ｂ及び吐出ポート５ｃを有する。 The pump case 3 is a case in which a case body 5 and a lid (not shown) are combined, and the case body 5 includes a rotor storage chamber 5a, a suction port 5b each opened at an end surface of the rotor storage chamber 5a, and a suction port 5b. It has a discharge port 5c.

例示のポンプロータ２は、インナーロータ２ｉの歯形が前記特許文献３に記載された方法で創成され、アウターロータの歯形は、前記特許文献４に記載の方法でインナーロータを自転、公転させて得られるインナーロータ歯形曲線群の包絡線で創成されたジオクロイドロータ（住友電工社商標）である。 In the illustrated pump rotor 2, the tooth profile of the inner rotor 2i is created by the method described in Patent Document 3, and the tooth profile of the outer rotor is obtained by rotating and revolving the inner rotor by the method described in Patent Document 4. It is a geocroid rotor (trademark of Sumitomo Electric Co., Ltd.) created by the envelope of the inner rotor tooth profile curve group.

このジオクロイドロータや前記特許文献２に記載されたメガフロイドロータ（住友電工社商標）｝を備える内接歯車式ポンプ１は、最大体積及び最小体積のチャンバを除いた各チャンバのロータ回転方向前後における歯間隙間が、トロコイド曲線やサイクロイド曲線の歯形のポンプロータを有するポンプに比べて大きくなりがちであり（通常設計での歯間隙間は０．１ｍｍ以上ある）、そのため、吸入行程においては最大体積となる前の各チャンバが、また、吐出行程においては最小体積となる前の各チャンバが、互いに連通した状況が作り出される。 The internal gear type pump 1 provided with this geocroid rotor and the megafloyed rotor (trademark of Sumitomo Electric Co., Ltd.) described in Patent Document 2 is provided before and after the rotor rotation direction of each chamber excluding the chambers having the maximum volume and the minimum volume. The interdental gap in the above tends to be larger than that of a pump having a pump rotor having a trochoid curve or cycloid curve tooth profile (the interdental gap in a normal design is 0.1 mm or more), and therefore, the maximum in the suction stroke. A situation is created in which the chambers before the volume and the chambers before the minimum volume in the discharge stroke communicate with each other.

例えば、図２に示したポンプロータ（ジオクロイドロータ）２は、歯先円径φ１：３０．５ｍｍ、歯底円径φ２：２２ｍｍ、歯数：８のインナーロータ２ｉと、歯先円径φ３：２６．５ｍｍ、歯底円径φ４：３５ｍｍ、歯数：９のアウターロータ２ｏを組み合わせたものであって、ａ点（これは噛み合い位置Ｅｐ）〜ｇ点における歯間隙間は、以下の通りになっている。 For example, the pump rotor (geocroid rotor) 2 shown in FIG. 2 has an inner rotor 2i having a tooth tip circle diameter of φ1: 30.5 mm, a tooth bottom circle diameter of φ2: 22 mm, and a number of teeth of 8, and a tooth tip circle diameter of φ3. : 26.5 mm, tooth bottom circle diameter φ4: 35 mm, number of teeth: 9 The outer rotor 2o is combined, and the interdental gap at points a (this is the meshing position Ep) to g is as follows. It has become.

歯間隙間ａ点：０．０００ｍｍ
ｂ点：０．２２８ｍｍ
ｃ点：０．６９１ｍｍ
ｄ点：０．４７１ｍｍ
ｅ点：０．０００ｍｍ
ｆ点：０．００９ｍｍ
ｇ点：０．６７８ｍｍ Intertooth gap a point: 0.000 mm
Point b: 0.228 mm
point c: 0.691 mm
Point d: 0.471 mm
point e: 0.000 mm
point f: 0.009 mm
g-spot: 0.678 mm

そこで、例示の内接歯車式ポンプ１においては、インナーロータ２ｉとアウターロータ２ｏを理論偏心位置に配置し、この状態でアウターロータ２ｏをインナーロータ２ｉに当たるまで図において時計回りに回転させたときのアウターロータ２ｏとインナーロータ２ｉの噛み合い位置Ｅｐが、下死点側のチャンバ閉じ込み区間ＢＳｃ内におかれるように、その下死点側のチャンバ閉じ込み区間ＢＳｃを設定している。 Therefore, in the illustrated internal gear type pump 1, the inner rotor 2i and the outer rotor 2o are arranged at the theoretical eccentric positions, and in this state, the outer rotor 2o is rotated clockwise in the figure until it hits the inner rotor 2i. The chamber confinement section BSc on the bottom dead center side is set so that the meshing position Ep of the outer rotor 2o and the inner rotor 2i is within the chamber confinement section BSc on the bottom dead center side.

また、チャンバ体積が最大となる上死点側では、アウターロータ２ｏとインナーロータ２ｉが噛み合った位置から噛み合い接線方向（図１の矢視Ａ方向）にアウターロータ２ｏを移動させたとき（これにより例示のポンプはｅ点での歯間隙間が図２の０．００ｍｍに変化する）にアウターロータ２ｏとインナーロータ２ｉ間に生じる両ロータの歯の接触位置Ｃｐが上死点側のチャンバ閉じ込み区間ＴＳｃ内におかれるように、その上死点側のチャンバ閉じ込み区間ＴＳｃを設定している。 Further, on the top dead center side where the chamber volume is maximized, when the outer rotor 2o is moved from the position where the outer rotor 2o and the inner rotor 2i mesh with each other in the meshing tangential direction (the direction of arrow A in FIG. 1) (thus). In the illustrated pump, the interdental gap at point e changes to 0.00 mm in FIG. 2), and the contact position Cp of the teeth of both rotors generated between the outer rotor 2o and the inner rotor 2i is the chamber confinement on the top dead center side. The chamber confinement section TSc on the top dead center side is set so as to be placed in the section TSc.

図１の軌跡Ｔ１は、ロータ回転に伴う噛み合い位置Ｅｐの推移を表す。また、同図の軌跡Ｔ２は、ロータ回転に伴う両ロータの歯の接触位置Ｃｐの推移を表す。 The locus T1 in FIG. 1 represents the transition of the meshing position Ep with the rotation of the rotor. Further, the locus T2 in the figure represents the transition of the contact position Cp of the teeth of both rotors with the rotation of the rotor.

吸入ポート５ｂは、始端ＳＰｓが従来のノーマルポート（図１の一点鎖線のポート参照）の始端よりもロータの回転方向（図のロータは時計回りの方向が回転方向）後方に偏った位置にある。同様に、吸入ポート５ｂの終端ＳＰｅも従来のノーマルポートの終端よりもロータの回転方向後方に偏った位置にある。 The suction port 5b is located at a position where the starting SPs are biased backward in the rotation direction of the rotor (the clockwise direction of the rotor in the figure is the rotation direction) from the starting end of the conventional normal port (see the port of the alternate long and short dash line in FIG. 1). .. Similarly, the termination SPe of the suction port 5b is also located at a position biased rearward in the rotation direction of the rotor with respect to the termination of the conventional normal port.

また、吐出ポート５ｃの始端ＴＰｓは、従来のノーマルポートの始端よりもロータの回転方向前方に偏った位置（閉じ込み位置も可）にあり、吐出ポート５ｃの終端ＴＰｅは、従来のノーマルポートの終端よりもロータの回転方向後方にある程度大きく偏った位置にある。 Further, the start end TPs of the discharge port 5c are located at a position biased forward in the rotation direction of the rotor (a closed position is also possible) with respect to the start end of the conventional normal port, and the end TPe of the discharge port 5c is that of the conventional normal port. The position is biased to some extent behind the end in the rotation direction of the rotor.

例示の内接歯車式ポンプは、図１、図２において吸入ポート５ｂの終端ＳＰｅと吐出ポート５ｃの始端ＴＰｓが形成された位置がインナーロータ２ｉとアウターロータ２ｏの歯間隙間０．１ｍｍの境界線である。 In the illustrated inscribed gear pump, the position where the terminal SPe of the suction port 5b and the starting end TPs of the discharge port 5c are formed in FIGS. 1 and 2 is the boundary between the inner rotor 2i and the outer rotor 2o with an interdental gap of 0.1 mm. It is a line.

吸入ポート５ｂ側では、吸入ポート終端ＳＰｅよりもロータの回転方向後方にあるチャンバ４が歯間隙間０．１ｍｍの隙間を介して互いに連通し、吐出ポート５ｃ側では、吐出ポート５ｃの始端ＴＰｓよりもロータの回転方向前方にあるチャンバ４が歯間隙間０．１ｍｍの隙間を介して互いに連通している。 On the suction port 5b side, the chambers 4 located behind the suction port termination SPe in the rotation direction of the rotor communicate with each other through a gap of 0.1 mm between teeth, and on the discharge port 5c side, from the starting end TPs of the discharge port 5c. The chambers 4 located in front of the rotor in the rotational direction communicate with each other through a gap of 0.1 mm between the teeth.

従って、吸入ポート５ｂと吐出ポート５ｃは、全域がそれらのポート上でのインナーロータ２ｉとアウターロータ２ｏの歯間隙間が０．１ｍｍ以上になる位置にある。 Therefore, the suction port 5b and the discharge port 5c are located in the entire area where the interdental gap between the inner rotor 2i and the outer rotor 2o on those ports is 0.1 mm or more.

吸入ポート５ｂの終端からｅ点までの距離が小さ過ぎるものや、吐出ポート５ｃの始端が図のｆ点やそのｆ点よりもロータの回転方向後方にあるものは、歯間隙間からの液体の洩れ抑制の効果が薄れる。 If the distance from the end of the suction port 5b to the point e is too small, or if the start end of the discharge port 5c is behind the point f in the figure or the point f in the rotation direction of the rotor, the liquid from the interdental gap The effect of suppressing leakage diminishes.

また、下死点側のチャンバ閉じ込み区間ＢＳｃが大き過ぎるものは、既述のメガフロイドロータやジオクロイドロータを採用しても、チャンバ４に対する液体の吸入が遅れ気味になり、一方、上死点側におけるチャンバ閉じ込み区間ＴＳｃが大き過ぎるものは、チャンバ４からの液体の吐出が遅れ気味になり、吐出圧脈動が悪化することが考えられ、高速回転での使用が規制される懸念がある。 Further, in the case where the chamber confinement section BSc on the bottom dead center side is too large, even if the above-mentioned megafloyd rotor or geocroid rotor is adopted, the inhalation of the liquid into the chamber 4 tends to be delayed, while the upper death occurs. If the chamber confinement section TSc on the point side is too large, the discharge of the liquid from the chamber 4 may be delayed and the discharge pressure pulsation may worsen, and there is a concern that the use at high speed rotation may be restricted. ..

このため、吸入ポート５ｂと吐出ポート５ｃは、インナーロータ２ｉとアウターロータ２ｏの噛み合い位置Ｅｐの移動軌跡の始端と終端に近い位置に吸入ポート５ｂの始端ＳＰｓと吐出ポート５ｃの終端ＴＰｅがあり、上死点側ではロータの歯の接触位置Ｃｐの移動軌跡の始端と終端から必要最小限離れた位置（歯間隙間が０．１ｍｍに拡大した位置）に吸入ポート５ｂの終端ＳＰｅと吐出ポート５ｃ始端ＴＰｓがあるようにそれ等のポートの位置を設定するのがよい。 Therefore, the suction port 5b and the discharge port 5c have the start end SPs of the suction port 5b and the end TPe of the discharge port 5c at positions close to the start and end of the movement locus of the meshing position Ep of the inner rotor 2i and the outer rotor 2o. On the top dead center side, the end SPe of the suction port 5b and the discharge port 5c are located at the minimum necessary distance from the start and end of the movement locus of the rotor tooth contact position Cp (the position where the interdental gap is expanded to 0.1 mm). It is better to set the position of those ports so that there are starting TPs.

そのような設定がなされたものは、吸入、吐出に支障を来たすことなく歯間隙間からの液体の洩れを十分に小さく抑えることができる。 Those with such a setting can sufficiently suppress the leakage of liquid from the interdental gap without interfering with suction and discharge.

吸入ポート５ｂと吐出ポート５ｃは、内径側の縁がインナーロータ２ｉの歯底円に沿った位置に、外径側の縁がアウターロータ２ｏの歯底円に沿った位置にそれぞれある。 The suction port 5b and the discharge port 5c have an inner diameter side edge at a position along the tooth bottom circle of the inner rotor 2i and an outer diameter side edge at a position along the tooth bottom circle of the outer rotor 2o.

そのため、チャンバ４が吸入ポート５ｂと吐出ポート５ｃに対して最大限に開口している。これは従来から採用されている構造である。チャンバに対する液体の吸入、吐出の円滑化と、ポンプロータの両側部のシール性を考えると吸入ポート５ｂと吐出ポート５ｃの内径側の縁と外径側の縁は、図示の位置に設定するのがよい。 Therefore, the chamber 4 is opened to the maximum with respect to the suction port 5b and the discharge port 5c. This is a conventionally adopted structure. Considering the smooth suction and discharge of liquid to the chamber and the sealing performance of both sides of the pump rotor, the inner diameter side edge and outer diameter side edge of the suction port 5b and the discharge port 5c are set at the positions shown in the figure. Is good.

吸入ポート５ｂと吐出ポート５ｃを、実施例で示したように、インナーロータ２ｉとアウターロータ２ｏの歯間隙間が０．１ｍｍ以上となる位置に配置したポンプは、容積効率に優れる。 As shown in the examples, the pump in which the suction port 5b and the discharge port 5c are arranged at a position where the interdental gap between the inner rotor 2i and the outer rotor 2o is 0.1 mm or more is excellent in volumetric efficiency.

既述の図２の歯間隙間０．１ｍｍのポンプロータ（アウター外径φ４０ｍｍ、ロータ厚み９ｍｍ）及び歯間隙間を０．１５ｍｍと０．３ｍｍにしたポンプロータを有する内接歯車式ポンプを用いて以下の駆動条件での容積効率を調べた。 An inscribed gear pump having a pump rotor with an interdental gap of 0.1 mm (outer outer diameter φ40 mm, rotor thickness of 9 mm) and a pump rotor with interdental gaps of 0.15 mm and 0.3 mm as described above was used. The volumetric efficiency was investigated under the following driving conditions.

比較のために、一般的な設計手法に基づいて設計されたポンプと、歯間隙間を０．０５ｍｍに設定したポンプ（歯間隙間の大きさのみが異なりその他の仕様は歯間隙間０．１ｍｍ品と同じもの）も用いた。 For comparison, a pump designed based on a general design method and a pump with an interdental gap set to 0.05 mm (only the size of the interdental gap is different, and other specifications have an interdental gap of 0.1 mm. The same as the product) was also used.

ポンプのサイドクリアランス：０．０２ｍｍ、チップクリアランス：０．０６ｍｍ、ボディクリアランス：０．１５ｍｍで、この数値は全てのポンプについて同じにした。各ポンプの理論吐出量は３ｃｃ／ｒｅｖである。 The side clearance of the pump was 0.02 mm, the tip clearance was 0.06 mm, and the body clearance was 0.15 mm. This value was the same for all pumps. The theoretical discharge rate of each pump is 3 cc / rev.

これ等のポンプを油温：８０℃、吐出圧：０．３ＭＰａｍ、回転数：２０００ｒｐｍで作動させて容積効率を調べた。その結果、通常設計のポンプの容積効率は９０％、歯間隙間０．０５ｍｍのポンプの容積効率は９６％であった。 These pumps were operated at an oil temperature of 80 ° C., a discharge pressure of 0.3 MPam, and a rotation speed of 2000 rpm to examine the volumetric efficiency. As a result, the volumetric efficiency of the pump of the usual design was 90%, and the volumetric efficiency of the pump with an interdental gap of 0.05 mm was 96%.

これに対し、歯間隙間０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．３ｍｍの各ポンプは、容積効率が９８％であり、吸入ポート５ｂと吐出ポート５ｃをインナーロータ２ｉとアウターロータ２ｏの歯間隙間が０．１ｍｍ以上となる位置に配置することの有効性を確認することができた。 On the other hand, each pump having an interdental gap of 0.1 mm, 0.15 mm, and 0.3 mm has a volumetric efficiency of 98%, and the suction port 5b and the discharge port 5c have an interdental gap between the inner rotor 2i and the outer rotor 2o. It was possible to confirm the effectiveness of arranging the material at a position where the value is 0.1 mm or more.

１内接歯車式ポンプ
２ポンプロータ
２ｉインナーロータ
２ｏアウターロータ
３ポンプケース
４チャンバ
５ケース本体
５ａロータ収納室
５ｂ吸入ポート
５ｃ吐出ポート
Ｅインナーロータとアウターロータの偏心量
Ｏｉインナーロータの中心
Ｏｏアウターロータの中心
Ｅｐインナーロータとアウターロータの噛み合い位置
ＢＳｃ下死点側の閉じ込み区間
Ｃｐインナーロータとアウターロータの上死点側での接触位置
ＴＳｃ上死点側の閉じ込み区間
Ｔ１噛み合い位置Ｅｐの推移
Ｔ２上死点側での接触位置Ｃｐの推移 1 Internal gear type pump 2 Pump rotor 2i Inner rotor 2o Outer rotor 3 Pump case 4 Chamber 5 Case body 5a Rotor storage chamber 5b Suction port 5c Discharge port E Eccentricity of inner rotor and outer rotor Oi Center of inner rotor Oo Outer rotor Center Ep Inner rotor and outer rotor meshing position BSc Bottom dead center side confinement section Cp Inner rotor and outer rotor contact position on top dead center side TSc Top dead center confinement section T1 Engagement position Ep transition Transition of contact position Cp on T2 top dead center side

Claims

歯数がｎのインナーロータと歯数がｎ＋１のアウターロータからなるポンプロータをポンプケースに組み込んだ内接歯車式ポンプであって、インナーロータとの理論偏心位置に配置されたアウターロータをインナーロータに当たるまで回転させたときのアウターロータとインナーロータの噛み合い位置が下死点側のチャンバ閉じ込み区間にあり、
上死点側では、アウターロータがインナーロータに当たった位置から噛み合い接線方向にアウターロータを移動させたときにアウターロータとインナーロータ間に生じる両ロータの歯の接触位置が上死点側のチャンバ閉じ込み区間にある内接歯車式ポンプ。 An internal gear type pump in which a pump rotor consisting of an inner rotor with n teeth and an outer rotor with n + 1 teeth is incorporated in a pump case, and the outer rotor arranged at the theoretical eccentric position with the inner rotor is the inner rotor. The meshing position of the outer rotor and the inner rotor when rotated until it hits is in the chamber confinement section on the bottom dead point side.
On the top dead center side, the contact position between the teeth of both rotors that occurs between the outer rotor and the inner rotor when the outer rotor is moved in the meshing tangential direction from the position where the outer rotor hits the inner rotor is the chamber on the top dead center side. Internal gear type pump in the confined section.

ポンプケースのロータ収納室の端面に開口して設けられる吸入ポートと吐出ポートがそれらのポート上でのインナーロータとアウターロータの歯間隙間が０．１ｍｍ以上になる位置に配置されている請求項１に記載の内接歯車式ポンプ。 Claim that the suction port and the discharge port provided by opening on the end face of the rotor storage chamber of the pump case are arranged at a position where the interdental gap between the inner rotor and the outer rotor on those ports is 0.1 mm or more. The internal gear type pump according to 1.

最大体積及び最小体積のチャンバを除いたチャンバのロータ回転方向前後における歯間隙間が０．１ｍｍ以上あって、吸入行程においては最大体積となる前の各チャンバが、また、吐出行程においては最小体積となる前の各チャンバが、０．１ｍｍ以上の歯間隙間を維持することで互いに連通した状況が作り出されるように歯形が設計されたポンプロータを備えた請求項１又は請求項２に記載の内接歯車式ポンプ。 Except for the maximum volume and minimum volume chambers, there is an interdental gap of 0.1 mm or more in the front and rear of the rotor rotation direction, and each chamber before reaching the maximum volume in the suction stroke and the minimum volume in the discharge stroke. The first or second aspect of the invention, wherein each chamber before the above is provided with a pump rotor whose tooth profile is designed so that a situation in which each chamber communicates with each other is created by maintaining an interdental gap of 0.1 mm or more. Internal gear type pump.