Una bomba de engranajes internos que tiene una unidad de rotor,

en que un rotor interior (3) está dispuesto en un lado periférico interior de un rotor exterior (2) y una media luna (4) está dispuesta en un intervalo entre el rotor interior (3) y el rotor exterior (2), en una caja de bomba (1), caracterizada porque el enlace de un orificio de salida (13) en la caja de bomba (1) a celdas exteriores formadas por la media luna (4) y el rotor exterior (2), y el enlace del orificio de salida (13) a celdas interiores formadas por la media luna (4) y el rotor interior (3) empiezan de forma sustancialmente simultánea

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a una bomba de engranajes internos capaz de evitar pequeñas vibraciones generadas en la media luna dispuesta entre el rotor exterior y el rotor interior debidas a diferencias de presión en el orificio de salida, de modo que no tenga lugar fallo por fatiga de la media luna durante un largo período de tiempo y se incremente la durabilidad.

2. Descripción de la técnica relacionada

Las bombas de aceite de engranajes internos usan frecuentemente rotores de forma trocoide. El uso de dientes de engranaje de forma trocoide tiene las ventajas de que los rotores interior y exterior están en contacto rodante, de modo que el ruido por impacto de engranajes es pequeño, y no se produce fácilmente cavitación. Además, la altura del diente (desde la base a la parte superior) se puede hacer grande, lo que tiene la ventaja de que la tasa de flujo se puede incrementar. Por otra parte, sin embargo, con rotores de forma trocoide el espacio entre los dientes de engranaje (celdas) está sellado por el contacto lineal de la forma de diente interior que contacta la forma de diente exterior. Por lo tanto, se pierde presión desde la porción de contacto lineal a celdas adyacentes, se da la desventaja de que la presión generada no es muy alta. Además, para rodadura suave, hay un intervalo muy pequeño entre la forma de diente interior y la forma de diente exterior, y esto también es una causa de pérdida de presión. Además, se conoce un tipo de bomba como una bomba de media luna, en la que una parte conocida como la media luna está dispuesta entre el rotor interior y el rotor exterior. De esta forma, hay contacto lineal en una pluralidad de posiciones entre los dientes de rotor y la media luna fija, de modo que la presión no puede escapar fácilmente a celdas adyacentes. Esto tiene la ventaja de que se puede generar una presión más alta en comparación con la bomba de engranajes internos normal sin media luna. Además, en las bombas de media luna convencionales se usan generalmente engranajes normales, en otros términos engranajes con dientes comparativamente bajos, de modo que las fluctuaciones de presión no son gran problema. Sin embargo, en los últimos años están aumentando los requisitos de mayor eficiencia y rendimiento. En respuesta a estos requisitos, el rendimiento (tasa de flujo) se mejora por lo general incrementando la altura de los dientes, y reduciendo el número de dientes. Sin embargo, las bombas de media luna tienen la desventaja de que, cuando se incrementa la altura de los dientes y se reduce el número de dientes, se pueden producir más fácilmente vibraciones de salida y cavitación.

Como resultado, intentando mejorar la tasa de flujo con la forma trocoide de dientes de engranaje, para la que el ruido por impacto de engranajes es bajo, no se produce fácilmente cavitación, y la altura de los dientes se puede formar mayor, hay peligro de aparición de fallo por fatiga de la media luna debido a pequeñas vibraciones generadas por fluctuaciones de presión cuando la tasa de flujo es alta. Por lo tanto, era muy difícil lograr alto rendimiento con rotores de engranajes con dientes altos, en particular en bombas cuya estructura combinaba rotores de dientes de forma trocoide, en los que la altura de los dientes se puede incrementar en comparación con los engranajes normales, con una media luna. Cuanto más se incrementaba el rendimiento (tasa de flujo), más aumentaba el problema del fallo por fatiga. Por ejemplo, como se describe en la publicación de la solicitud de patente japonesa número S59-131787, con rotores cuya forma de diente se aproxima a arcos circulares en la parte superior y la base de los dientes, el espacio entre dientes (celdas) en las partes aproximada por arcos circulares es más pequeño que el espacio entre dientes con curvas trocoides normales. Por lo tanto, se reduce la cantidad de aceite que puede ser distribuido en una revolución, y consiguientemente se reduce el rendimiento (tasa de flujo). Sin embargo, las fluctuaciones de presión resultantes son pequeñas, de modo que convencionalmente éste no era un problema tan grande, pero las bombas de eficiencia alta, alto rendimiento que usan rotores trocoides son un gran problema.

Además, en dicha bomba de engranajes internos, hay una ligera diferencia de tiempo entre el tiempo en que las celdas formadas entre el rotor interior y la media luna y las celdas formadas entre el rotor exterior y la media luna enlazan con el orificio de salida. En otros términos, en una bomba de engranajes internos, las velocidades de rotación del rotor exterior y el rotor interior son diferentes. La velocidad de rotación del rotor interior es más rápido que la velocidad de rotación del rotor exterior. Por lo tanto, normalmente el tiempo que la parte superior de un diente del rotor interior se separa de la media luna no coincide con el tiempo en que la parte superior de un diente del rotor exterior se separa de la media luna. Por lo tanto, el tiempo en que el fluido en una celda en el exterior de la media luna fluye al orificio de salida no coincide con el tiempo en que el fluido en una celda en el interior de la media luna fluye al orificio de salida. Dado que una de estas celdas enlaza primero con el orificio de salida, surge una diferencia de presión entre la celda en el interior de la media luna y la celda en el exterior de la media luna.

Esta diferencia de presión hace que se produzcan vibraciones pequeñas en la media luna. Estas vibraciones pequeñas podrían producir fallo por fatiga en la media luna. Este fenómeno surge independientemente de la forma de los dientes. Se considera que con dientes de forma trocoide la extensión de las vibraciones de salida es pequeña, pero en bombas de engranajes internos que usan una media luna, este problema puede surgir fácilmente.

Resumen de la invención

Se considera que la publicación de la solicitud de patente japonesa número S54-30506 representa el documento de la técnica anterior más próxima y describe una bomba que resuelve este problema con medias lunas en bombas de engranajes internos. Aquí se describe una invención en la que las ranuras de enlace se han dispuesto desde el orificio de salida al interior y el exterior de la media luna, de modo que la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la media luna se minimiza. Según los detalles técnicos de esta invención, se ha formado un agujero pasante en la pieza de relleno (un elemento que corresponde a la media luna), y se han formado ranuras en el cuerpo de bomba.

Sin embargo, cuando se facilitan las ranuras, puede fluir aceite hacia atrás a lo largo de la ranura, de modo que la tasa de flujo se podría reducir. Además, la formación del agujero pasante en la pieza de relleno incrementa el número de operaciones de fabricación del componente, lo que incrementa el costo. Por lo tanto, la tarea que la presente invención pretende resolver (la tarea u objeto técnico) es proporcionar una bomba con una estructura sumamente simple, que usa una media luna combinada con rotores (incluyendo rotores de dientes de engranaje trocoides) con dientes de engranaje comparativamente altos como en un rotor trocoide. Además, optimizando la forma del orificio para evitar la aparición de fluctuaciones de presión, proporcionar una bomba de media luna que puede usar rotores trocoides y es capaz de alto rendimiento, que tiene una media luna con buena durabilidad y larga duración.

Por lo tanto, como resultado de la diligente investigación realizada por los inventores para resolver este problema, la invención según la reivindicación 1 resuelve este problema con una bomba de engranajes internos que tiene una unidad de rotor, en que un rotor interior está dispuesto en un lado periférico interior de un rotor exterior y una media luna está dispuesta en un intervalo entre el rotor interior y el rotor exterior, en una caja de bomba, donde el enlace de un orificio de salida en la caja de bomba a celdas exteriores formadas por la media luna y el rotor exterior, y el enlace del orificio de salida a celdas interiores formadas por la media luna y el rotor interior se inician de forma sustancialmente simultánea.

La invención según la reivindicación 2 resuelve este problema con una bomba de engranajes internos incluyendo una caja de bomba, un rotor exterior, un rotor interior, y una media luna dispuesta entre el rotor exterior y el rotor interior, donde el inicio de separación de la media luna y la parte superior de cada diente del rotor exterior, y el inicio de separación de la media luna y la parte superior de cada diente del rotor... [Seguir leyendo]

1. Una bomba de engranajes internos que tiene una unidad de rotor, en que un rotor interior (3) está dispuesto en un lado periférico interior de un rotor exterior (2) y una media luna (4) está dispuesta en un intervalo entre el rotor interior (3) y el rotor exterior (2), en una caja de bomba (1), caracterizada porque el enlace de un orificio de salida

(13) en la caja de bomba (1) a celdas exteriores formadas por la media luna (4) y el rotor exterior (2), y el enlace del orificio de salida (13) a celdas interiores formadas por la media luna (4) y el rotor interior (3) empiezan de forma sustancialmente simultánea.

2. Una bomba de engranajes internos incluyendo una caja de bomba (1), un rotor exterior (2), un rotor interior (3), y una media luna (4) dispuesta entre el rotor exterior (2) y el rotor interior (3),

caracterizada porque el inicio de la separación de la media luna (4) y las porciones superiores de diente (31) del rotor exterior (2), y el inicio de la separación de la media luna (4) y las porciones superiores de diente (31) del rotor interior (3) tienen lugar de forma sustancialmente simultánea, y el enlace a un orificio de salida (13) tiene lugar al inicio de la separación.

3. La bomba de engranajes internos según la reivindicación 1 o 2, donde

una porción de proyección de orificio, formada en un lado periférico exterior de una porción de extremo de inicio del orificio de salida, se proyecta a lo largo de una dirección circunferencial y se extiende a través de una zona sobre la que pasan las porciones superiores de diente del rotor exterior, y

una posición de un extremo de la porción de proyección de orificio es una posición en la que las porciones superiores de diente del rotor exterior empiezan a separarse de la media luna.

4. La bomba de engranajes internos según la reivindicación 3, donde la zona de continuidad de la porción de proyección de orificio y el borde de inicio de proyección del orificio de salida coincide sustancialmente en forma con la porción de extremo en un lado periférico exterior de la media luna.

5. La bomba de engranajes internos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde los dientes del rotor exterior y el rotor interior son de forma trocoide.