JP2003322088A - オイルポンプロータ - Google Patents
オイルポンプロータInfo
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- JP2003322088A JP2003322088A JP2003024397A JP2003024397A JP2003322088A JP 2003322088 A JP2003322088 A JP 2003322088A JP 2003024397 A JP2003024397 A JP 2003024397A JP 2003024397 A JP2003024397 A JP 2003024397A JP 2003322088 A JP2003322088 A JP 2003322088A
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- circle
- rotor
- tooth
- abduction
- oil pump
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インナーロータの歯形形状とアウターロータ
の歯形形状および両ロータ間の間隙を適切に設定し、両
ロータの歯面間の摺動抵抗やがたつきを低減することで
オイルポンプの静粛性の向上を図る。 【解決手段】 基礎円Ｄｉ上を転がる第１外転円Ａｉお
よび第１内転円Ｂｉによって創成されるサイクロイド曲
線をそれぞれ歯先、歯溝として歯数ｎ枚のインナーロー
タ１０を形成し、基礎円Ｄｏ上を転がる第２外転円Ａｏ
および第２内転円Ｂｏによって創成されるサイクロイド
曲線をそれぞれ歯溝、歯先として歯数（ｎ＋１）枚のア
ウターロータ３０を形成するものとし、Ｄｉ，Ａｉ，Ｂ
ｉ，Ｄｏ，Ａｏ，Ｂｏの直径をφＤｉ，φＡｉ，φＢ
ｉ，φＤｏ，φＡｏ，φＢｏ、クリアランスをｔとする
とき、 φＡｏ＝φＡｉ，φＤｏ＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ＋
（ｎ＋１）・ｔ／（ｎ＋２），φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／
（ｎ＋２） を満たして各ロータを構成する。
の歯形形状および両ロータ間の間隙を適切に設定し、両
ロータの歯面間の摺動抵抗やがたつきを低減することで
オイルポンプの静粛性の向上を図る。 【解決手段】 基礎円Ｄｉ上を転がる第１外転円Ａｉお
よび第１内転円Ｂｉによって創成されるサイクロイド曲
線をそれぞれ歯先、歯溝として歯数ｎ枚のインナーロー
タ１０を形成し、基礎円Ｄｏ上を転がる第２外転円Ａｏ
および第２内転円Ｂｏによって創成されるサイクロイド
曲線をそれぞれ歯溝、歯先として歯数（ｎ＋１）枚のア
ウターロータ３０を形成するものとし、Ｄｉ，Ａｉ，Ｂ
ｉ，Ｄｏ，Ａｏ，Ｂｏの直径をφＤｉ，φＡｉ，φＢ
ｉ，φＤｏ，φＡｏ，φＢｏ、クリアランスをｔとする
とき、 φＡｏ＝φＡｉ，φＤｏ＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ＋
（ｎ＋１）・ｔ／（ｎ＋２），φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／
（ｎ＋２） を満たして各ロータを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インナーロータと
アウターロータとの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のロータに関す
る。
アウターロータとの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のロータに関す
る。
【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。
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。
【０００３】セルは、その回転方向前側および後側で、
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。
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。
【０００４】上記のような構成を有するオイルポンプ
は、小型で構造が簡単であるため自動車の潤滑油用ポン
プや自動変速機用オイルポンプ等として広範囲に利用さ
れている。自動車に搭載される場合のオイルポンプの駆
動手段としては、エンジンのクランク軸にインナーロー
タが直結されてエンジンの回転によって駆動されるクラ
ンク軸直結駆動がある。
は、小型で構造が簡単であるため自動車の潤滑油用ポン
プや自動変速機用オイルポンプ等として広範囲に利用さ
れている。自動車に搭載される場合のオイルポンプの駆
動手段としては、エンジンのクランク軸にインナーロー
タが直結されてエンジンの回転によって駆動されるクラ
ンク軸直結駆動がある。
【０００５】上記のようなオイルポンプについては、ポ
ンプが発する雑音の低減とそれに伴う機械効率の向上を
目的として、インナーロータとアウターロータとを組み
合わせた状態で噛み合い位置から１８０°回転した位置
におけるインナーロータの歯先とアウターロータの歯先
との間に適切な大きさのチップクリアランスが設定され
ている。
ンプが発する雑音の低減とそれに伴う機械効率の向上を
目的として、インナーロータとアウターロータとを組み
合わせた状態で噛み合い位置から１８０°回転した位置
におけるインナーロータの歯先とアウターロータの歯先
との間に適切な大きさのチップクリアランスが設定され
ている。
【０００６】チップクリアランスを確保する手段として
は、アウターロータの歯形について均等追い込みを行う
ことで両ロータの歯面間にそれぞれクリアランスを設
け、噛み合い状態において両ロータの歯先間にチップク
リアランスを確保するもの、サイクロイド曲線の平坦化
によるもの等が挙げられる。
は、アウターロータの歯形について均等追い込みを行う
ことで両ロータの歯面間にそれぞれクリアランスを設
け、噛み合い状態において両ロータの歯先間にチップク
リアランスを確保するもの、サイクロイド曲線の平坦化
によるもの等が挙げられる。
【０００７】ところで、インナーロータとアウターロー
タの歯形を決定するために必要な条件とは、まず、イン
ナーロータｒｉについて、第１外転円ａｉ（直径φａ
ｉ）および第１内転円ｂｉ（直径φｂｉ）の転がり距離
が１周で閉じなければならない、つまり第１外転円ａｉ
および第１内転円ｂｉの転がり距離がインナーロータｒ
ｉの基礎円ｄｉ（直径φｄｉ）の円周に等しくなければ
ならないことから、 φｄｉ＝ｎ・（φａｉ＋φｂｉ）
タの歯形を決定するために必要な条件とは、まず、イン
ナーロータｒｉについて、第１外転円ａｉ（直径φａ
ｉ）および第１内転円ｂｉ（直径φｂｉ）の転がり距離
が１周で閉じなければならない、つまり第１外転円ａｉ
および第１内転円ｂｉの転がり距離がインナーロータｒ
ｉの基礎円ｄｉ（直径φｄｉ）の円周に等しくなければ
ならないことから、 φｄｉ＝ｎ・（φａｉ＋φｂｉ）
【０００８】同様に、アウターロータｒｏについて、第
２外転円ａｏ（直径φａｏ）および第２内転円ｂｏ（直
径φｂｏ）の転がり距離がアウターロータｒｏの基礎円
ｄｏ（直径φｄｏ）の円周に等しくなければならないこ
とから、 φｄｏ＝（ｎ＋１）・（φａｏ＋φｂｏ）
２外転円ａｏ（直径φａｏ）および第２内転円ｂｏ（直
径φｂｏ）の転がり距離がアウターロータｒｏの基礎円
ｄｏ（直径φｄｏ）の円周に等しくなければならないこ
とから、 φｄｏ＝（ｎ＋１）・（φａｏ＋φｂｏ）
【０００９】つぎに、インナーロータｒｉとアウターロ
ータｒｏとが噛み合うことから、両ロータの偏心量をｅ
として、 φａｉ＋φｂｉ＝φａｏ＋φｂｏ＝２ｅ
ータｒｏとが噛み合うことから、両ロータの偏心量をｅ
として、 φａｉ＋φｂｉ＝φａｏ＋φｂｏ＝２ｅ
【００１０】上記の各式から
（ｎ＋１）・φｄｉ＝ｎ・φｄｏ
となり、インナーロータｒｉおよびアウターロータｒｏ
の歯形はこれらの条件を満たして構成される。
の歯形はこれらの条件を満たして構成される。
【００１１】ここで、クリアランス＝ｓを、噛み合い位
置における歯溝と歯先とのクリアランスと、噛み合い位
置から１８０°回転した位置における歯先同士のクリア
ランス（チップクリアランス）とに振り分けるために、 φａｏ＝φａｉ＋ｓ／２、φｂｏ＝φｂｉ−ｓ／２ を満たすように各外転円および内転円が構成される。つ
まり、アウター側の外転円を大きくすることにより、図
５に示すように噛み合い位置においてアウターロータｒ
ｏの歯溝とインナーロータｒｉの歯先との間にクリアラ
ンスｓ／２が創成される一方、内転円はインナー側を小
さくすることにより、図６に示すように噛み合い位置に
おいてアウターロータｒｏの歯先とインナーロータｒｉ
の歯溝との間にクリアランスｓ／２が創成される（たと
えば特許文献１参照）。
置における歯溝と歯先とのクリアランスと、噛み合い位
置から１８０°回転した位置における歯先同士のクリア
ランス（チップクリアランス）とに振り分けるために、 φａｏ＝φａｉ＋ｓ／２、φｂｏ＝φｂｉ−ｓ／２ を満たすように各外転円および内転円が構成される。つ
まり、アウター側の外転円を大きくすることにより、図
５に示すように噛み合い位置においてアウターロータｒ
ｏの歯溝とインナーロータｒｉの歯先との間にクリアラ
ンスｓ／２が創成される一方、内転円はインナー側を小
さくすることにより、図６に示すように噛み合い位置に
おいてアウターロータｒｏの歯先とインナーロータｒｉ
の歯溝との間にクリアランスｓ／２が創成される（たと
えば特許文献１参照）。
【００１２】以上の関係を満たして構成されたオイルポ
ンプロータを図４から図６に示す。このオイルポンプロ
ータは、インナーロータｒｉの基礎円ｄｉがφｄｉ＝５
２．００ｍｍ、第１外転円ａｉがφａｉ＝２．５０ｍ
ｍ、第１内転円ｂｉがφｂｉ＝２．７０ｍｍ、歯数ｎ＝
１０、アウターロータｒｏの外径がφ７０ｍｍ、基礎円
ｄｏがφｄｏ＝５７．２０ｍｍ、第２外転円ａｏがφａ
ｏ＝２．５６ｍｍ、第２内転円ｂｏがφｂｏ＝２．６４
ｍｍ、歯数ｎ＋１＝１１、偏心量ｅ＝２．６ｍｍとなっ
ている。
ンプロータを図４から図６に示す。このオイルポンプロ
ータは、インナーロータｒｉの基礎円ｄｉがφｄｉ＝５
２．００ｍｍ、第１外転円ａｉがφａｉ＝２．５０ｍ
ｍ、第１内転円ｂｉがφｂｉ＝２．７０ｍｍ、歯数ｎ＝
１０、アウターロータｒｏの外径がφ７０ｍｍ、基礎円
ｄｏがφｄｏ＝５７．２０ｍｍ、第２外転円ａｏがφａ
ｏ＝２．５６ｍｍ、第２内転円ｂｏがφｂｏ＝２．６４
ｍｍ、歯数ｎ＋１＝１１、偏心量ｅ＝２．６ｍｍとなっ
ている。
【００１３】このインナーロータの外歯とアウターロー
タの内歯との間には、図５および図６に示すように、歯
先および歯溝の中心における径方向のクリアランスｓ１
だけでなく、各基礎円と歯面との交差部分近傍における
周方向のクリアランスｓ２も形成されている。
タの内歯との間には、図５および図６に示すように、歯
先および歯溝の中心における径方向のクリアランスｓ１
だけでなく、各基礎円と歯面との交差部分近傍における
周方向のクリアランスｓ２も形成されている。
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−２６４３８１号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにアウターロータの第２外転円ａｏおよび第２内転円
ｂｏの直径を調節することによりクリアランスｓを形成
する場合、径方向のクリアランスｓ１＝ｓ／２を確保す
ると、図５および図６に示すように周方向のクリアラン
スｓ２が大きくなってしまい、インナーロータに対する
アウターロータのがたつきや歯面間の滑りが大きくなる
ため、トルク伝達の損失の増大や発熱、両ロータ間の衝
撃による騒音の発生が問題となっていた。
うにアウターロータの第２外転円ａｏおよび第２内転円
ｂｏの直径を調節することによりクリアランスｓを形成
する場合、径方向のクリアランスｓ１＝ｓ／２を確保す
ると、図５および図６に示すように周方向のクリアラン
スｓ２が大きくなってしまい、インナーロータに対する
アウターロータのがたつきや歯面間の滑りが大きくなる
ため、トルク伝達の損失の増大や発熱、両ロータ間の衝
撃による騒音の発生が問題となっていた。
【００１６】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、両ロータが噛み合う過程でのインナーロー
タの歯形とアウターロータの歯形とを適切な形状に設定
するとともに両ロータ間の間隙を適切に設定し、両ロー
タの歯面間の摺動抵抗やがたつきを低減することでオイ
ルポンプの静粛性の向上を図ることを目的とする。
れたもので、両ロータが噛み合う過程でのインナーロー
タの歯形とアウターロータの歯形とを適切な形状に設定
するとともに両ロータ間の間隙を適切に設定し、両ロー
タの歯面間の摺動抵抗やがたつきを低減することでオイ
ルポンプの静粛性の向上を図ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明に係るオイルポンプロータは、ｎ枚
の外歯が形成されたインナーロータと、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に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、インナーロータの歯形が、基礎円
Ｄｉに外接してすべりなく転がる第１外転円Ａｉによっ
て創成される外転サイクロイド曲線を歯先の歯形とし、
基礎円Ｄｉに内接してすべりなく転がる第１内転円Ｂｉ
によって創成される内転サイクロイド曲線を歯溝の歯形
として形成され、アウターロータの歯形が、基礎円Ｄｏ
に外接してすべりなく転がる第２外転円Ａｏによって創
成される外転サイクロイド曲線を歯溝の歯形とし、基礎
円Ｄｏに内接してすべりなく転がる第２内転円Ｂｏによ
って創成される内転サイクロイド曲線を歯先の歯形とし
て形成されており、インナーロータの基礎円Ｄｉの直径
をφＤｉ、第１外転円Ａｉの直径をφＡｉ、第１内転円
Ｂｉの直径をφＢｉ、アウターロータの基礎円Ｄｏの直
径をφＤｏ、第２外転円Ａｏの直径をφＡｏ、第２内転
円Ｂｏの直径をφＢｏ、インナーロータの歯先とアウタ
ーロータの歯先との間隙の大きさをｔ（≠０）とすると
き、 φＡｏ＝φＡｉ かつ φＤｏ＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ＋ｔ・（ｎ＋１）／
（ｎ＋２） φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／（ｎ＋２） を満たしてインナーロータとアウターロータとが構成さ
れていることを特徴としている。
に、請求項１の発明に係るオイルポンプロータは、ｎ枚
の外歯が形成されたインナーロータと、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に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、インナーロータの歯形が、基礎円
Ｄｉに外接してすべりなく転がる第１外転円Ａｉによっ
て創成される外転サイクロイド曲線を歯先の歯形とし、
基礎円Ｄｉに内接してすべりなく転がる第１内転円Ｂｉ
によって創成される内転サイクロイド曲線を歯溝の歯形
として形成され、アウターロータの歯形が、基礎円Ｄｏ
に外接してすべりなく転がる第２外転円Ａｏによって創
成される外転サイクロイド曲線を歯溝の歯形とし、基礎
円Ｄｏに内接してすべりなく転がる第２内転円Ｂｏによ
って創成される内転サイクロイド曲線を歯先の歯形とし
て形成されており、インナーロータの基礎円Ｄｉの直径
をφＤｉ、第１外転円Ａｉの直径をφＡｉ、第１内転円
Ｂｉの直径をφＢｉ、アウターロータの基礎円Ｄｏの直
径をφＤｏ、第２外転円Ａｏの直径をφＡｏ、第２内転
円Ｂｏの直径をφＢｏ、インナーロータの歯先とアウタ
ーロータの歯先との間隙の大きさをｔ（≠０）とすると
き、 φＡｏ＝φＡｉ かつ φＤｏ＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ＋ｔ・（ｎ＋１）／
（ｎ＋２） φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／（ｎ＋２） を満たしてインナーロータとアウターロータとが構成さ
れていることを特徴としている。
【００１８】すなわち、インナーロータおよびアウター
ロータの歯形を決定するにはまず、インナーロータおよ
びアウターロータの外転円および内転円の転がり距離が
１周で閉じなければならないから、 φＤｉ＝ｎ・（φＡｉ＋φＢｉ） φＤｏ＝（ｎ＋１）・（φＡｏ＋φＢｏ） の各式を満たす必要がある。さらに本発明では、インナ
ーロータの歯先とアウターロータの歯溝との周方向のク
リアランスを小さくするために、インナーロータおよび
アウターロータの外転円の直径を同じくしている。 φＡｏ＝φＡｉ
ロータの歯形を決定するにはまず、インナーロータおよ
びアウターロータの外転円および内転円の転がり距離が
１周で閉じなければならないから、 φＤｉ＝ｎ・（φＡｉ＋φＢｉ） φＤｏ＝（ｎ＋１）・（φＡｏ＋φＢｏ） の各式を満たす必要がある。さらに本発明では、インナ
ーロータの歯先とアウターロータの歯溝との周方向のク
リアランスを小さくするために、インナーロータおよび
アウターロータの外転円の直径を同じくしている。 φＡｏ＝φＡｉ
【００１９】この条件により、アウターロータの外転円
は従来（＝φＡｉ＋ｔ／２）よりも小さくなるので、適
正なクリアランスｔを確保するために、アウターロータ
の基礎円は従来（＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ）よりも大
きくなる。 φＤｏ＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ＋（ｎ＋１）・ｔ／
（ｎ＋２） さらに、外転円および内転円の転がり距離を閉じるため
に、アウターロータの内転円を調整すると、 φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／（ｎ＋２）
は従来（＝φＡｉ＋ｔ／２）よりも小さくなるので、適
正なクリアランスｔを確保するために、アウターロータ
の基礎円は従来（＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ）よりも大
きくなる。 φＤｏ＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ＋（ｎ＋１）・ｔ／
（ｎ＋２） さらに、外転円および内転円の転がり距離を閉じるため
に、アウターロータの内転円を調整すると、 φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／（ｎ＋２）
【００２０】この発明によれば、インナーロータの外歯
とアウターロータの内歯との径方向のクリアランスは確
保され、各ロータの歯面間の周方向のクリアランスは従
来よりも小さくなるので、両ロータのがたつきが小さ
く、静粛性の高いオイルポンプの実現が可能となる。
とアウターロータの内歯との径方向のクリアランスは確
保され、各ロータの歯面間の周方向のクリアランスは従
来よりも小さくなるので、両ロータのがたつきが小さ
く、静粛性の高いオイルポンプの実現が可能となる。
【００２１】請求項２の発明に係るオイルポンプロータ
は、請求項１のオイルポンプロータにおいて、 ０．０３ｍｍ≦ｔ≦０．２５ｍｍ（ｍｍ：ミリメート
ル） の範囲に設定されたうえでインナーロータとアウターロ
ータとが構成されていることを特徴としている。
は、請求項１のオイルポンプロータにおいて、 ０．０３ｍｍ≦ｔ≦０．２５ｍｍ（ｍｍ：ミリメート
ル） の範囲に設定されたうえでインナーロータとアウターロ
ータとが構成されていることを特徴としている。
【００２２】この発明によれば、０．０３ｍｍ≦ｔとす
ることにより圧力脈動やキャビテーション騒音、歯面の
摩耗を防止するとともに、ｔ≦０．２５ｍｍとすること
により容積効率の低下を防止することができる。
ることにより圧力脈動やキャビテーション騒音、歯面の
摩耗を防止するとともに、ｔ≦０．２５ｍｍとすること
により容積効率の低下を防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１から図３を参照して説明する。図１に示すオイ
ルポンプは、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）（本実施形態においてはｎ
＋１＝１１）枚の内歯が形成されたアウターロータ３０
とを備え、これらインナーロータ１０とアウターロータ
３０とがケーシング５０の内部に収納されている。
て、図１から図３を参照して説明する。図１に示すオイ
ルポンプは、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）（本実施形態においてはｎ
＋１＝１１）枚の内歯が形成されたアウターロータ３０
とを備え、これらインナーロータ１０とアウターロータ
３０とがケーシング５０の内部に収納されている。
【００２４】インナーロータ１０，アウターロータ３０
の歯面間には、両ロータ１０，３０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
０，３０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３０の内歯３１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５０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形成している。そして、セルＣは
両ロータ１０，３０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。
の歯面間には、両ロータ１０，３０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
０，３０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３０の内歯３１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５０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形成している。そして、セルＣは
両ロータ１０，３０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。
【００２５】インナーロータ１０は、回転軸に取り付け
られて軸心Ｏｉを中心として回転可能に支持されてお
り、インナーロータ１０の基礎円Ｄｉに外接してすべり
なく転がる第１外転円Ａｉによって創成される外転サイ
クロイド曲線を歯先の歯形とし、基礎円Ｄｉに内接して
すべりなく転がる第１内転円Ｂｉによって創成される内
転サイクロイド曲線を歯溝の歯形として形成されてい
る。
られて軸心Ｏｉを中心として回転可能に支持されてお
り、インナーロータ１０の基礎円Ｄｉに外接してすべり
なく転がる第１外転円Ａｉによって創成される外転サイ
クロイド曲線を歯先の歯形とし、基礎円Ｄｉに内接して
すべりなく転がる第１内転円Ｂｉによって創成される内
転サイクロイド曲線を歯溝の歯形として形成されてい
る。
【００２６】アウターロータ３０は、軸心Ｏｏをインナ
ーロータ１０の軸心Ｏｉに対して偏心（偏心量：ｅ）さ
せて配置され、軸心Ｏｏを中心としてケーシング５０の
内部に回転可能に支持されており、アウターロータ３０
の基礎円Ｄｏに外接してすべりなく転がる第２外転円Ａ
ｏによって創成される外転サイクロイド曲線を歯溝の歯
形とし、基礎円Ｄｏに内接してすべりなく転がる第２内
転円Ｂｏによって創成される内転サイクロイド曲線を歯
先の歯形として形成されている。
ーロータ１０の軸心Ｏｉに対して偏心（偏心量：ｅ）さ
せて配置され、軸心Ｏｏを中心としてケーシング５０の
内部に回転可能に支持されており、アウターロータ３０
の基礎円Ｄｏに外接してすべりなく転がる第２外転円Ａ
ｏによって創成される外転サイクロイド曲線を歯溝の歯
形とし、基礎円Ｄｏに内接してすべりなく転がる第２内
転円Ｂｏによって創成される内転サイクロイド曲線を歯
先の歯形として形成されている。
【００２７】インナーロータ１０の基礎円Ｄｉの直径を
φＤｉ、第１外転円Ａｉの直径をφＡｉ、第１内転円Ｂ
ｉの直径をφＢｉ、アウターロータ３０の基礎円Ｄｏの
直径をφＤｏ、第２外転円Ａｏの直径をφＡｏ、第２内
転円Ｂｏの直径をφＢｏとするとき、インナーロータ１
０とアウターロータ３０との間にはつぎの関係式が成り
立ち、アウターロータ３０は、 φＡｏ＝φＡｉ …（Ｉ） φＤｏ＝（ｎ＋１）・φＤｉ／ｎ＋（ｎ＋１）・ｔ／（ｎ＋２） …（ＩＩ） φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／（ｎ＋２） …（ＩＩＩ） を満たして構成される。なお、ここでは寸法単位をｍｍ
（ミリメートル）とする。
φＤｉ、第１外転円Ａｉの直径をφＡｉ、第１内転円Ｂ
ｉの直径をφＢｉ、アウターロータ３０の基礎円Ｄｏの
直径をφＤｏ、第２外転円Ａｏの直径をφＡｏ、第２内
転円Ｂｏの直径をφＢｏとするとき、インナーロータ１
０とアウターロータ３０との間にはつぎの関係式が成り
立ち、アウターロータ３０は、 φＡｏ＝φＡｉ …（Ｉ） φＤｏ＝（ｎ＋１）・φＤｉ／ｎ＋（ｎ＋１）・ｔ／（ｎ＋２） …（ＩＩ） φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／（ｎ＋２） …（ＩＩＩ） を満たして構成される。なお、ここでは寸法単位をｍｍ
（ミリメートル）とする。
【００２８】図１に、以上の関係を満たして構成された
インナーロータ１０（基礎円ＤｉがφＤｉ＝５２．００
ｍｍ、第１外転円ＡｉがφＡｉ＝２．５０ｍｍ、第１内
転円ＢｉがφＢｉ＝２．７０ｍｍ、歯数ｎ＝１０）およ
びアウターロータ３０（外径がφ７０ｍｍ、基礎円Ｄｏ
がφＤｏ＝５７．３１ｍｍ、第２外転円ＡｏがφＡｏ＝
２．５０ｍｍ、第２内転円ＢｏがφＢｏ＝２．７１ｍ
ｍ）がクリアランスｔ＝０．１２ｍｍ、偏心量ｅ＝２．
６ｍｍで組み合わされたオイルポンプロータを示す。
インナーロータ１０（基礎円ＤｉがφＤｉ＝５２．００
ｍｍ、第１外転円ＡｉがφＡｉ＝２．５０ｍｍ、第１内
転円ＢｉがφＢｉ＝２．７０ｍｍ、歯数ｎ＝１０）およ
びアウターロータ３０（外径がφ７０ｍｍ、基礎円Ｄｏ
がφＤｏ＝５７．３１ｍｍ、第２外転円ＡｏがφＡｏ＝
２．５０ｍｍ、第２内転円ＢｏがφＢｏ＝２．７１ｍ
ｍ）がクリアランスｔ＝０．１２ｍｍ、偏心量ｅ＝２．
６ｍｍで組み合わされたオイルポンプロータを示す。
【００２９】ケーシング５０には、両ロータ１０，３０
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（図示せず）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（図示せず）が形成されて
いる。
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（図示せず）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（図示せず）が形成されて
いる。
【００３０】セルＣは、外歯１１と内歯３１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ようになっ
ている。
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ようになっ
ている。
【００３１】なお、クリアランスｔが小さすぎると、容
積が減少過程にあるセルＣから絞り出される流体に圧力
脈動が生じてキャビテーション雑音が発生しポンプの運
転音が大きくなるとともに、圧力脈動によって両ロータ
の回転が円滑に行われなくなる。一方クリアランスｔが
大きすぎると、流体の圧力脈動が生じなくなり運転音が
低減するとともに、バックラッシュが大きくなるので歯
面間の摺動抵抗が減少し機械効率が向上するが、その反
面、個々のセルＣにおける液密性が損なわれ、ポンプ性
能、特に容積効率を悪化させてしまう。しかも、正確な
噛み合い位置での駆動トルクの伝達が行われなくなり、
回転の損失が大きくなるためにやはり機械効率が低下し
てしまう。そこでクリアランスｔは、０．０３ｍｍ≦ｔ
≦０．２５ｍｍを満たす範囲とすることが好ましく、本
実施形態では最も好適な０．１２ｍｍとしている。
積が減少過程にあるセルＣから絞り出される流体に圧力
脈動が生じてキャビテーション雑音が発生しポンプの運
転音が大きくなるとともに、圧力脈動によって両ロータ
の回転が円滑に行われなくなる。一方クリアランスｔが
大きすぎると、流体の圧力脈動が生じなくなり運転音が
低減するとともに、バックラッシュが大きくなるので歯
面間の摺動抵抗が減少し機械効率が向上するが、その反
面、個々のセルＣにおける液密性が損なわれ、ポンプ性
能、特に容積効率を悪化させてしまう。しかも、正確な
噛み合い位置での駆動トルクの伝達が行われなくなり、
回転の損失が大きくなるためにやはり機械効率が低下し
てしまう。そこでクリアランスｔは、０．０３ｍｍ≦ｔ
≦０．２５ｍｍを満たす範囲とすることが好ましく、本
実施形態では最も好適な０．１２ｍｍとしている。
【００３２】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、上記式（Ｉ），（ＩＩ），
（ＩＩＩ）の関係を満たすことにより、図２に示すよう
に、アウターロータ３０の歯溝の歯形がインナーロータ
１０の歯先の歯形とほぼ等しくなっている。これにより
図２に示すように、噛み合い位置における径方向のクリ
アランスｔ１は確保され、周方向のクリアランスｔ２が
小さくなるので、回転時に両ロータ１０，３０が互いに
受ける衝撃が小さくなっている。また、噛み合い時の圧
力方向が歯面に対して直角となるので、両ロータ１０，
３０間のトルク伝達がすべりなく高効率で行われ、摺動
抵抗による発熱や騒音が低減されている。
ポンプロータにおいては、上記式（Ｉ），（ＩＩ），
（ＩＩＩ）の関係を満たすことにより、図２に示すよう
に、アウターロータ３０の歯溝の歯形がインナーロータ
１０の歯先の歯形とほぼ等しくなっている。これにより
図２に示すように、噛み合い位置における径方向のクリ
アランスｔ１は確保され、周方向のクリアランスｔ２が
小さくなるので、回転時に両ロータ１０，３０が互いに
受ける衝撃が小さくなっている。また、噛み合い時の圧
力方向が歯面に対して直角となるので、両ロータ１０，
３０間のトルク伝達がすべりなく高効率で行われ、摺動
抵抗による発熱や騒音が低減されている。
【００３３】図３に、従来技術によるオイルポンプロー
タを用いた場合に発生する騒音と、本実施形態によるオ
イルポンプロータを用いた場合に発生する騒音とを比較
するグラフを示す。このグラフから、本実施形態による
オイルポンプロータは、従来よりも騒音が小さく、静粛
性が高いことがわかる。
タを用いた場合に発生する騒音と、本実施形態によるオ
イルポンプロータを用いた場合に発生する騒音とを比較
するグラフを示す。このグラフから、本実施形態による
オイルポンプロータは、従来よりも騒音が小さく、静粛
性が高いことがわかる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るオ
イルポンプロータによれば、アウターロータの外転円と
インナーロータの外転円とを同径とするとともに、両ロ
ータの各内転円をそれぞれ両外転円とも異ならせ、さら
にアウターロータの基礎円径を調整することにより、径
方向のクリアランスを確保しつつ周方向のクリアランス
を従来よりも小さくすることができるので、両ロータの
がたつきが小さく、静粛性の高いオイルポンプの実現が
可能となる。
イルポンプロータによれば、アウターロータの外転円と
インナーロータの外転円とを同径とするとともに、両ロ
ータの各内転円をそれぞれ両外転円とも異ならせ、さら
にアウターロータの基礎円径を調整することにより、径
方向のクリアランスを確保しつつ周方向のクリアランス
を従来よりも小さくすることができるので、両ロータの
がたつきが小さく、静粛性の高いオイルポンプの実現が
可能となる。
【００３５】請求項２の発明に係るオイルポンプロータ
によれば、０．０３ｍｍ≦ｔとすることにより圧力脈動
やキャビテーション騒音、歯面の摩耗を防止するととも
に、ｔ≦０．２５ｍｍとすることにより容積効率の低下
を防止することができる。
によれば、０．０３ｍｍ≦ｔとすることにより圧力脈動
やキャビテーション騒音、歯面の摩耗を防止するととも
に、ｔ≦０．２５ｍｍとすることにより容積効率の低下
を防止することができる。
【図１】 本発明に係るオイルポンプロータの一実施形
態を示す図であって、インナーロータとアウターロータ
とが、 φＡｏ＝φＡｉ かつ φＤｏ＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ＋ｔ・（ｎ＋１）／
（ｎ＋２） φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／（ｎ＋２） の関係を満たし、さらにｔの値が ｔ＝０．１２ｍｍ に設定されて構成されたオイルポンプを示す平面図であ
る。
態を示す図であって、インナーロータとアウターロータ
とが、 φＡｏ＝φＡｉ かつ φＤｏ＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ＋ｔ・（ｎ＋１）／
（ｎ＋２） φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／（ｎ＋２） の関係を満たし、さらにｔの値が ｔ＝０．１２ｍｍ に設定されて構成されたオイルポンプを示す平面図であ
る。
【図２】 図１に示すオイルポンプの噛み合い部分を示
すII部拡大図である。
すII部拡大図である。
【図３】 図１に示すオイルポンプによる騒音と従来の
オイルポンプによる騒音との比較を示すグラフである。
オイルポンプによる騒音との比較を示すグラフである。
【図４】 従来のオイルポンプロータを示す図であっ
て、インナーロータとアウターロータとが、 φｄｉ＝ｎ・（φａｉ＋φｂｉ）、φｄｏ＝（ｎ＋１）
・（φａｏ＋φｂｏ）（ｎ＋１）・φｄｉ＝ｎ・φｄｏ φａｏ＝φａｉ＋ｓ／２、φｂｏ＝φｂｉ−ｓ／２ の関係を満たし、さらにｓの値が ｓ＝０．１２ｍｍ に設定されて構成されたオイルポンプを示す平面図であ
る。
て、インナーロータとアウターロータとが、 φｄｉ＝ｎ・（φａｉ＋φｂｉ）、φｄｏ＝（ｎ＋１）
・（φａｏ＋φｂｏ）（ｎ＋１）・φｄｉ＝ｎ・φｄｏ φａｏ＝φａｉ＋ｓ／２、φｂｏ＝φｂｉ−ｓ／２ の関係を満たし、さらにｓの値が ｓ＝０．１２ｍｍ に設定されて構成されたオイルポンプを示す平面図であ
る。
【図５】 図４に示すオイルポンプの噛み合い部分を示
すＶ部拡大図である。
すＶ部拡大図である。
【図６】 図４に示すオイルポンプの噛み合い部分を示
し、アウターロータの歯先とインナーロータの歯溝とが
噛み合う状態を示す拡大図である。
し、アウターロータの歯先とインナーロータの歯溝とが
噛み合う状態を示す拡大図である。
１０ インナーロータ
１１ 外歯
３０ アウターロータ
３１ 内歯
５０ ケーシング
Ａｉ インナーロータの外転円（第１外転円）
Ａｏ アウターロータの外転円（第２外転円）
Ｂｉ インナーロータの内転円（第１内転円）
Ｂｏ アウターロータの内転円（第２内転円）
Ｃ セル
Ｄｉ インナーロータの基礎円
Ｄｏ アウターロータの基礎円
Ｏｉ インナーロータの軸心
Ｏｏ アウターロータの軸心
Claims (2)
- 【請求項１】 ｎ枚の外歯が形成されたインナーロータ
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に両ロータ
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、 インナーロータの歯形が、基礎円Ｄｉに外接してすべり
なく転がる第１外転円Ａｉによって創成される外転サイ
クロイド曲線を歯先の歯形とし、基礎円Ｄｉに内接して
すべりなく転がる第１内転円Ｂｉによって創成される内
転サイクロイド曲線を歯溝の歯形として形成され、アウ
ターロータの歯形が、基礎円Ｄｏに外接してすべりなく
転がる第２外転円Ａｏによって創成される外転サイクロ
イド曲線を歯溝の歯形とし、基礎円Ｄｏに内接してすべ
りなく転がる第２内転円Ｂｏによって創成される内転サ
イクロイド曲線を歯先の歯形として形成されており、イ
ンナーロータの基礎円Ｄｉの直径をφＤｉ、第１外転円
Ａｉの直径をφＡｉ、第１内転円Ｂｉの直径をφＢｉ、
アウターロータの基礎円Ｄｏの直径をφＤｏ、第２外転
円Ａｏの直径をφＡｏ、第２内転円Ｂｏの直径をφＢ
ｏ、インナーロータの歯先とアウターロータの歯先との
間隙の大きさをｔ（≠０）とするとき、 φＡｏ＝φＡｉ かつ φＤｏ＝φＤｉ・（ｎ＋１）／ｎ＋ｔ・（ｎ＋１）／
（ｎ＋２） φＢｏ＝φＢｉ＋ｔ／（ｎ＋２） を満たしてインナーロータとアウターロータとが構成さ
れていることを特徴とするオイルポンプロータ。 - 【請求項２】 請求項１記載のオイルポンプロータにお
いて、 ０．０３ｍｍ≦ｔ≦０．２５ｍｍ（ｍｍ：ミリメート
ル） の範囲に設定されたうえでインナーロータとアウターロ
ータとが構成されていることを特徴とするオイルポンプ
ロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003024397A JP2003322088A (ja) | 2002-03-01 | 2003-01-31 | オイルポンプロータ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002056478 | 2002-03-01 | ||
| JP2002-56478 | 2002-03-01 | ||
| JP2003024397A JP2003322088A (ja) | 2002-03-01 | 2003-01-31 | オイルポンプロータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003322088A true JP2003322088A (ja) | 2003-11-14 |
Family
ID=29552219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003024397A Pending JP2003322088A (ja) | 2002-03-01 | 2003-01-31 | オイルポンプロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003322088A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005021969A3 (ja) * | 2003-09-01 | 2005-05-06 | Mitsubishi Materials Corp | オイルポンプロータ |
| RU2283441C1 (ru) * | 2005-09-30 | 2006-09-10 | Иван Соломонович Пятов | Трохоидная роторная машина (варианты) |
| RU2284424C1 (ru) * | 2005-10-18 | 2006-09-27 | Иван Соломонович Пятов | Роторная машина с внутренним зацеплением |
| WO2007034888A1 (ja) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | オイルポンプロータ |
| JP2007085256A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Aisin Seiki Co Ltd | オイルポンプロータ |
| US8360762B2 (en) | 2007-03-09 | 2013-01-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Oil pump rotor |
| EP2602484A2 (en) | 2011-12-07 | 2013-06-12 | Jtekt Corporation | Internal gear pump |
| CN105822540A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-03 | 浙江工业大学 | 具有非光滑表面的摆线转子泵 |
-
2003
- 2003-01-31 JP JP2003024397A patent/JP2003322088A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005021969A3 (ja) * | 2003-09-01 | 2005-05-06 | Mitsubishi Materials Corp | オイルポンプロータ |
| US7588429B2 (en) | 2003-09-01 | 2009-09-15 | Mitsubishi Materials Pmg Corporation | Oil pump rotor assembly |
| CN100462561C (zh) * | 2003-09-01 | 2009-02-18 | 三菱综合材料Pmg株式会社 | 油泵转子 |
| WO2007034888A1 (ja) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | オイルポンプロータ |
| JP2007085256A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Aisin Seiki Co Ltd | オイルポンプロータ |
| US8096795B2 (en) | 2005-09-22 | 2012-01-17 | Aisin Seiki Kabushki Kaisha | Oil pump rotor |
| US8579617B2 (en) | 2005-09-22 | 2013-11-12 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Oil pump rotor |
| RU2283441C1 (ru) * | 2005-09-30 | 2006-09-10 | Иван Соломонович Пятов | Трохоидная роторная машина (варианты) |
| RU2284424C1 (ru) * | 2005-10-18 | 2006-09-27 | Иван Соломонович Пятов | Роторная машина с внутренним зацеплением |
| US8360762B2 (en) | 2007-03-09 | 2013-01-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Oil pump rotor |
| EP2602484A2 (en) | 2011-12-07 | 2013-06-12 | Jtekt Corporation | Internal gear pump |
| US8851869B2 (en) | 2011-12-07 | 2014-10-07 | Jtekt Corporation | Internal gear pump |
| CN105822540A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-03 | 浙江工业大学 | 具有非光滑表面的摆线转子泵 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
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