(57)【要約】  ギヤポンプ１において、ロータ回転方向の下流側における吸入ポート２０の外側内壁面２００すなわち第１内壁面２０１は、アウターロータ４の内歯４１の歯底よりも内側に位置し、吸入ポート２０は、ロータ回転方向の下流側で第１内壁面２０１から内側に延出された浅底部２１と、浅底部２１に連なるように形成された当該浅底部２１よりも深い深底部２２とを有し、歯間室５０と吸入ポート２０との連通は、当該歯間室５０が浅底部２１のみと対向する状態で断たれる。
2014034717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の外歯を有すると共に回転駆動されるインナーロータと、複数の内歯を有すると共に前記インナーロータに対して偏心するように配置され、前記複数の内歯の一部が前記複数の外歯の一部に噛合して前記インナーロータと共に回転するアウターロータと、前記外歯と前記内歯とにより画成される複数の歯間室のうちの前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って膨張する歯間室と連通する吸入ポートと、前記複数の歯間室のうちの前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って収縮する歯間室と連通する吐出ポートとを含むギヤポンプにおいて、
ロータ回転方向の下流側における前記吸入ポートの外側内壁面は、前記内歯の歯底よりも内側に位置し、
前記吸入ポートは、前記ロータ回転方向の下流側で前記外側内壁面から内側に延出された浅底部と、前記浅底部に連なるように形成された該浅底部よりも深い深底部とを有すること特徴とするギヤポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のギヤポンプにおいて、
前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室が前記浅底部のみと対向する状態で断たれることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のギヤポンプにおいて、
前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部よりもロータ回転方向における上流側の前記外側内壁面は、前記吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室を画成する前記内歯の歯底よりも内側に位置すること特徴とするギヤポンプ。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のギヤポンプにおいて、
前記浅底部に沿って延在する前記外側内壁面は、外側に凸となる曲面であることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項５】
請求項１から３の何れか一項に記載のギヤポンプにおいて、
前記吸入ポートの前記外側内壁面は、前記アウターロータの外周から内側に向かうように延在する第１内壁面と、該第１内壁面と前記吸入ポートの内側内壁面とに連続すると共に前記第１内壁面よりも更に内側に向かうように延在する第２内壁面とを含み、
前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部は、前記第１内壁面と前記第２内壁面との連続部に定められることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載のギヤポンプにおいて、
前記深底部は、前記浅底部と連続すると共に前記ロータ回転方向における上流側に向けて深くなるように形成された傾斜部を含むことを特徴とするギヤポンプ。
【請求項７】
請求項６に記載のギヤポンプにおいて、
前記浅底部の傾斜角度は、前記傾斜部の傾斜角度よりも小さいことを特徴とするギヤポンプ。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載のギヤポンプにおいて、
前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室のロータ回転方向における上流側の前記外歯と前記内歯との最接近部と、前記外側内壁面の前記閉鎖部とが重なることにより断たれることを特徴とするギヤポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の外歯を有すると共に回転駆動されるインナーロータと、複数の内歯を有すると共にインナーロータに対して偏心するように配置されるアウターロータとを含むギヤポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のギヤポンプとして、吸入ポートの下流側端部をインナーロータの外歯と対向するインナ端部とアウターロータの内歯と対向するアウタ端部とに分離する分離突起と、分離突起の突出端部分から半径方向外方に向かうにつれて円周方向に長く形成された浅底平面と、当該浅底平面の上流側縁に接続された傾斜底面とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このギヤポンプでは、吸入ポートから遮断される直前の歯間室の内歯側に吸入ポートのアウタ端部から流入する液体を浅底平面により制限すると共に、歯間室の外歯側にインナ端部から液体を流入させ、それにより、外歯内側におけるキャビテーションの発生を抑制している。【０００３】
また、従来、インナーロータの回転方向終端部で小円弧面と大円弧面とを結ぶ直線部分に開口が付加された吸入ポートを有する回転ポンプが知られている（例えば、特許文献２参照）。この回転ポンプでは、歯間室（空間）が最大容積となる直前に上記開口がインナーロータの端面によって吸入ポートの内周部で完全に閉鎖される。更に、従来、インナーロータの回転方向終端部で小円弧面と大円弧面とを結んで回転方向の締切り部を作る直線部分がアウターロータの中心またはその近傍を通る直線の延長線上に位置し、インナーロータのトロコイド曲面と各トロコイド曲面の内接円とによって画される部位に、その縁壁を画線にほぼ沿わせた直線、円弧ないしトロコイドカーブ等を用いた形状が付加された吸入ポートを有する回転ポンプが知られている（例えば、特許文献３参照）。この回転ポンプでは、歯間室（空間）が最大容積となる直前に吸入ポートに直線、円弧ないしトロコイドカーブ等を用いた形状で付加された部分がインナーロータの端面によって吸入ポートの内周部で完全に閉鎖される。また、従来、径方向の外縁部が内部ゲロータと外部ゲロータとの間のギャップの外側（内歯の歯底）よりも内側に位置するように形成された吸入ポート（取入口）を有する容積式ポンプも知られている（例えば、特許文献４参照）。この容積式ポンプでは、外縁部が径方向内側に位置することで、遠心圧力によって一旦歯間室に流入した流体が吸入ポートに戻る流体の攪拌を阻止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００３／０４８５８０号
【特許文献２】特開昭５９−０８２５９４号公報
【特許文献３】特開昭５９−０９０７８８号公報
【特許文献４】特開昭６３−２８９２７８号公報
【発明の概要】
【０００５】
特許文献１に記載のギヤポンプによれば、歯間室の外歯側におけるキャビテーションの発生を抑制することができるが、アウタ端部に流入する液体を浅底平面により制限したとしても、吸入ポートから遮断される直前の歯間室から吸入ポートのアウタ端部に流体が漏れ出ることにより歯間室の内歯側でキャビテーションが発生してしまうおそれがある。同様に、特許文献２および３に記載の回転ポンプにおいても、吸入ポートを内周部で閉じることでキャビテーションの発生を抑制することができるが、吸入ポートから遮断される直前の歯間室から吸入ポートの外周側領域に流体が漏れ出ることにより歯間室の内歯側でキャビテーションが発生してしまうおそれがある。また、特許文献４に記載の容積式ポンプでは、吸入ポートの回転方向下流側の端部を径方向に狭めることによって吸入効率を高めているが、インナーロータが高速回転する際の吸入効率になお改善の余地がある。
【０００６】
そこで、本発明は、流体の吸入に伴うキャビテーションの発生を良好に抑制しつつ吸入効率を向上させることができるギヤポンプの提供を主目的とする。
【０００７】
本発明によるギヤポンプは、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００８】
本発明によるギヤポンプは、
複数の外歯を有すると共に回転駆動されるインナーロータと、複数の内歯を有すると共に前記インナーロータに対して偏心するように配置され、前記複数の内歯の一部が前記複数の外歯の一部に噛合して前記インナーロータと共に回転するアウターロータと、前記外歯と前記内歯とにより画成される複数の歯間室のうちの前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って膨張する歯間室と連通する吸入ポートと、前記複数の歯間室のうちの前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って収縮する歯間室と連通する吐出ポートとを含むギヤポンプにおいて、
ロータ回転方向の下流側における前記吸入ポートの外側内壁面は、前記内歯の歯底よりも内側に位置し、
前記吸入ポートは、前記ロータ回転方向の下流側で前記外側内壁面から内側に延出された浅底部と、前記浅底部に連なるように形成された該浅底部よりも深い深底部とを有すること特徴とする。
【０００９】
このギヤポンプでは、ロータ回転方向の下流側における吸入ポートの外側内壁面が内歯の歯底よりも内側に位置する。これにより、外側内壁面によって流体が外側に流れないように規制されるため、流体を吸入ポートの内側に集めて、歯間室に吸入ポートの内側から流体を流入させることができる。この結果、歯間室の内側部分での充填効率を向上させると共にキャビテーションの発生を抑制することが可能となる。更に、このギヤポンプの吸入ポートは、ロータ回転方向における下流側で外側内壁面から内側に延出された浅底部を有する。これにより、吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室に流入する（吸入される）流体の流速を高め、当該歯間室への流体の充填を促進させることができる。この結果、このギヤポンプでは、流体の吸入に伴うキャビテーションの発生を良好に抑制しつつ吸入効率を向上させることが可能となる。
【００１０】
また、前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室が前記浅底部のみと対向する状態で断たれてもよい。これにより、吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室への流体の流入（吸入）をより一層促進させてキャビテーションの発生をより良好に抑制することが可能となる。なお、本発明において、「歯間室と吸入ポートとの連通が断たれる」ことには、吸入ポートから歯間室への僅かな流体の流入を許容するように外歯と内歯との間に僅かなクリアランスを形成する状態も含まれ、「最接近部」には、外歯と内歯とが実際に接触する部分と、外歯と内歯との間隔が最小となる部分との双方が含まれる。
【００１１】
更に、前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部よりもロータ回転方向における上流側の前記外側内壁面は、前記吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室を画成する前記内歯の歯底よりも内側に位置してもよい。これにより、吸入ポートのロータ回転方向における下流側の端部をインナーロータの外歯の概ね全体と対向するように形成して当該端部のロータ径方向における幅を十分に確保することが可能となる。
【００１２】
また、前記浅底部に沿って延在する前記外側内壁面は、外側に凸となる曲面であってもよい。これにより、吸入ポートからの流体の流れの方向を浅底部に沿って延在する外側内壁面によって滑らかに変化させることができるので、吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室に流入する流体の流速を高く保つことが可能となる。
【００１３】
更に、前記吸入ポートの前記外側内壁面は、前記アウターロータの外周から内側に向かうように延在する第１内壁面と、該第１内壁面と前記吸入ポートの内側内壁面とに連続すると共に前記第１内壁面よりも更に内側に向かうように延在する第２内壁面とを含んでもよく、前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部は、は、前記第１内壁面と前記第２内壁面との連続部に定められてもよい。これにより、第１内壁面のロータ径方向外側への膨らみを抑えつつ、吸入ポートのロータ回転方向における下流側の端部のロータ径方向における幅を十分に確保することができるので、流体の吸入に伴うキャビテーションの発生をより良好に抑制しつつ吸入効率をより向上させることが可能となる。
【００１４】
また、前記深底部は、前記浅底部と連続すると共に前記ロータ回転方向における上流側に向けて深くなるように形成された傾斜部を含んでもよい。これにより、吸入ポート内を流通する流体を傾斜部により整流して膨張する歯間室へとスムースに案内することが可能となる。
【００１５】
更に、前記浅底部の傾斜角度は、前記傾斜部の傾斜角度よりも小さくてもよい。この場合、浅底部の表面は、平坦に形成されてもよく、傾斜部との境界線から外側内壁面に向かうに連れて歯間室に近接するように傾斜させられてもよい。
【００１６】
また、前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室のロータ回転方向における上流側の前記外歯と前記内歯との最接近部と、前記外側内壁面の前記閉鎖部とが重なることにより断たれてもよい。これにより、遠心力の作用によって外側内壁面付近を流通する流体からエアを除いた上で、当該流体を歯間室に流入させる（充填する）ことができるので、特にインナーロータが高速回転する際にキャビテーションが発生するのを良好に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るギヤポンプ１を示す概略構成図である。
【図２】ギヤポンプ１の吸入ポート２０を示す拡大図である。
【図３】図１におけるIII−III線に沿った断面図である。
【図４】本発明によるギヤポンプにおける流体の吸入効率と従来例のギヤポンプにおける流体の吸入効率とを比較するための図表である。
【図５】変形態様に係るギヤポンプ１Ｂを示す概略構成図である。
【図６】他の変形態様に係るギヤポンプ１Ｃを示す概略構成図である。
【図７】吸入ポート２０の変形態様を示す拡大図である。
【図８】更に他の変形態様に係るギヤポンプ１Ｄを示す概略構成図である。
【図９】他の変形態様に係るギヤポンプ１Ｅを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るギヤポンプ１を示す概略構成図である。同図に示すギヤポンプ１は、図示しない車両にオイルポンプとして搭載され、オイルパンに貯留されている作動油（ＡＴＦ）を吸引して油圧制御装置（何れも図示省略）へと圧送するものである。ギヤポンプ１は、例えば自動変速機の変速機ケースに固定されるポンプボディと当該ポンプボディに締結されるポンプカバーとにより構成されるポンプハウジング２と、ポンプハウジング２により画成されるギヤ収容室内にそれぞれ回転自在に配置されるインナーロータ３およびアウターロータ４とを含む。
【００２０】
インナーロータ３は、図示しない車両に搭載されたエンジンのクランクシャフト（何れも図示省略）に接続される回転軸５に連結され、当該回転軸５に付与される動力により回転駆動される。また、インナーロータ３の外周には、トロコイド歯形あるいはインボリュート歯形等を有する複数の外歯３１が形成されている。一方、アウターロータ４の内周には、インナーロータ３の外歯３１の総数よりも１つ多い数の内歯４１が形成されている。アウターロータ４は、図１における下側に位置する複数の内歯４１がインナーロータ３の対応する外歯３１と噛合すると共に、インナーロータ３に対して偏心するように状態でギヤ収容室内に回転自在に配置される。更に、インナーロータ３とアウターロータ４との間には、複数の外歯３１と複数の内歯４１とにより複数の歯間室（ポンプ室）５０が形成される。
【００２１】
これにより、回転軸５からの動力によりインナーロータ３が図１における矢印方向に回転すると、アウターロータ４は、複数の内歯４１の一部が複数の外歯３１の一部に噛合することで、インナーロータ３の回転軸心（図１における破線丸印参照）から所定距離だけ離間した回転軸心（図１における実線丸印参照）の周りにインナーロータ３と共に同方向に回転する。インナーロータ３およびアウターロータ４の回転方向（以下「ロータ回転方向」という）における上流側の領域（図１における主に右側半分の領域）では、インナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って各歯間室５０の容積が増加（膨張）する。また、ロータ回転方向における下流側の領域（図１における主に左側半分の領域）では、インナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って各歯間室５０の容積が減少（収縮）する。
【００２２】
そして、ポンプハウジング２には、外歯３１と内歯４１とにより画成される複数の歯間室５０のうちのインナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って膨張する歯間室５０と連通（対向）するように略円弧状に延在する吸入ポート２０と、複数の歯間室５０のうちのインナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って収縮する歯間室５０と連通（対向）するように略円弧状に延在する吐出ポート２５とが形成されている。なお、吸入ポート２０および吐出ポート２５は、インナーロータ３およびアウターロータ４の両側（ポンプボディおよびポンプカバーの双方）に形成されてもよく、インナーロータ３およびアウターロータ４の片側（ポンプボディおよびポンプカバーの一方）に形成されてもよい。また、吸入ポート２０をインナーロータ３およびアウターロータ４の一方側に形成すると共に、吐出ポート２５をインナーロータ３およびアウターロータ４の他方側に形成してもよい。
【００２３】
図１および図２に示すように、吸入ポート２０の外側内壁面２００は、アウターロータ４の外周から内側（インナーロータ３やアウターロータ４の回転軸心側）に向かうように延在する第１内壁面２０１と、曲面である連続面２０２を介して第１内壁面２０１と連続すると共に第１内壁面２０１よりも更に内側（インナーロータ３やアウターロータ４の回転軸心側）に向かうように延在し、曲面である連続面２０３を介して吸入ポート２０の内側内壁面２０４とに連続する第２内壁面２０５とを含む。
【００２４】
そして、図１において最も上方に位置する歯間室５０（図１における網掛け部参照）と吸入ポート２０との連通は、当該歯間室５０のロータ回転方向における上流側の外歯３１と内歯４１との接触部（最接近部）と、吸入ポート２０の外側内壁面２００すなわち第１内壁面２０１と第２内壁面２０５との連続面２０２（連続部）に定められた閉鎖部２０６とが重なることにより断たれることになる。また、吸入ポート２０の外側内壁面２００の閉鎖部２０６よりもロータ回転方向における上流側の領域、すなわち第１内壁面２０１は、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０（図１における網掛け部の右側に位置する歯間室５０）を画成する２つの内歯４１間の歯底４２よりも内側（インナーロータ３やアウターロータ４の回転軸心側）に位置する。
【００２５】
本実施形態において、第１および第２内壁面２０１，２０５は、何れも平坦面とされる。また、第１内壁面２０１および内側内壁面２０４の第２内壁面２０５側の部分、連続面２０２および２０３、並びに第２内壁面２０５は、吸入ポート２０のロータ回転方向における下流側の端部と、吸入ポート２０との連通が断たれた歯間室５０のロータ回転方向における上流側に位置する外歯３１とが重なり合うように（対向するように）形成される。すなわち、第２内壁面２０５は、吸入ポート２０との連通が断たれた歯間室５０のロータ回転方向における上流側に位置する外歯３１の側面（図中左側の側面）に沿うように形成され、第２内壁面２０５付近における第１内壁面２０１と内側内壁面２０４との間隔は、外歯３１の全歯丈と同程度（例えば僅かに大きい程度）とされる。
【００２６】
更に、吸入ポート２０は、ロータ回転方向における下流側の領域に形成された平坦な浅底部２１と、当該浅底部２１と連続すると共にロータ回転方向における上流側に向けて深くなるように形成された傾斜部２２を含む深底部２３と有する。浅底部２１は、図１から図３に示すように、吸入ポート２０の第１内壁面２０１や第２内壁面２０５から内側すなわちインナーロータ３やアウターロータ４の回転軸心に向けて延出されると共に、第１内壁面２０１、連続面２０２、第２内壁面２０５、連続面２０３および内側内壁面２０４の第２内壁面２０５側の部分に沿って延在する深底部２３の底面２３ａおよび傾斜部２２よりも浅い平坦面であり、インナーロータ３およびアウターロータ４の表面と平行に形成される。本実施形態において、浅底部２１は、図１および図２に示すように、連続面２０２、第２内壁面２０５、連続面２０３の全体に沿って延在することから、歯間室５０と吸入ポート２０との連通が断たれる直前に当該歯間室５０は吸入ポート２０の浅底部２１のみと対向することになる。すなわち、歯間室５０と吸入ポート２０との連通は、当該歯間室５０が浅底部２１のみと対向する状態で断たれる。また、深底部２３の傾斜部２２は、平坦な表面を有し、傾斜部２２の表面の傾斜角度は、図３に示すように、浅底部２１の表面の傾斜角度よりも大きい。更に、本実施形態において、傾斜部２２は、開始端２２ａから浅底部２１との境界線２２ｂまでロータ回転方向における下流側に向かう程、インナーロータ３の径方向おいては径方向内側の方が外側より深くなるように形成される。これにより、傾斜部２２を流通する作動油の流量は、径方向内側の方が外側よりも多くなる。
【００２７】
次に、上述のように構成されるギヤポンプ１の動作について説明する。
【００２８】
車両に搭載されたエンジンが始動され、当該エンジンからの動力により回転軸５を介してインナーロータ３が回転駆動されると、複数の内歯４１の一部が複数の外歯３１の一部に噛合することで、アウターロータ４もインナーロータ３と共に同方向に回転する。これにより、吸入ポート２０と対向（連通）すると共にインナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って膨張する複数の歯間室５０内に吸入ポート２０を介して作動油が吸入される。この際、吸入ポート２０内を流通する作動油は、傾斜部２２により整流されて膨張する歯間室５０へとスムースに案内される。
【００２９】
そして、ギヤポンプ１では、図１において最も上方に位置する歯間室５０と吸入ポート２０との連通が、当該歯間室５０のロータ回転方向における上流側の外歯３１と内歯４１との接触部と、吸入ポート２０の第１内壁面２０１と第２内壁面２０５との連続面２０２に定められた閉鎖部２０６とが重なることにより断たれる。また、吸入ポート２０の外側内壁面２００の閉鎖部２０６よりもロータ回転方向における上流側の部分、すなわち第１内壁面２０１は、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０を画成する２つの内歯４１間の歯底４２よりも内側に位置する。従って、ギヤポンプ１では、第１内壁面２０１のロータ径方向外側への膨らみを抑えつつ、吸入ポート２０のロータ回転方向における下流側の端部をインナーロータ３の外歯３１の概ね全体と対向するように形成して当該端部のロータ径方向における幅を十分に確保することができる。この結果、歯間室５０への作動油の吸入に伴うキャビテーションの発生をより良好に抑制しつつ吸入効率をより向上させることが可能となる。また、ギヤポンプ１では、歯間室５０と吸入ポートとの連通が断たれる直前に当該歯間室５０が浅底部２１のみと対向する。すなわち、ギヤポンプ１において、歯間室５０と吸入ポート２０との連通は、当該歯間室５０が浅底部２１のみと対向する状態で断たれることから、浅底部２１にて作動油の圧力が低下することで、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０への作動油の流入（押し込み、すなわち充填）を促進させてキャビテーションの発生をより良好に抑制することが可能となる。
【００３０】
こうして、歯間室５０内に吸入された作動油は、インナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って吐出ポート２５と対向（連通）するようになると共に収縮する歯間室５０から吐出ポート２５へと圧送される。そして、吐出ポート２５から吐出される作動油は、変速機ケース等に形成された油路を介して油圧制御装置等へと供給される。
【００３１】
図４は、本発明によるギヤポンプにおける流体の吸入効率と従来例のギヤポンプにおける流体の吸入効率とを比較するための図表である。同図において、実線は、上記ギヤポンプ１と同様の構成を有する本発明によるギヤポンプにおけるインナーロータ３の回転数と吐出流量との関係の解析結果を示す。また、一点鎖線は、特許文献１に記載されたギヤポンプと同様の構成を有する従来例１のギヤポンプにおけるインナーロータ３の回転数と吐出流量との関係の解析結果を示す。更に、二点鎖線は、特許文献２に記載されたギヤポンプと同様の構成を有する従来例２のギヤポンプにおけるインナーロータ３の回転数と吐出流量との関係の解析結果を示す。なお、本発明および従来例１，２のギヤポンプは、同一容量のオイルポンプとして構成され、本発明および従来例１，２のギヤポンプについての解析は、インナーロータ３の回転数が例えば３０００〜４０００ｒｐｍ以上となる高回転域を対象とした。
【００３２】
図４に示すように、従来例１のギヤポンプでは、インナーロータ３の回転数上昇に応じて吐出ポートから吐出流量が増加したが、インナーロータ３の回転数が値Ｎ１に達した段階でキャビテーションの発生が認められた。また、従来例２のギヤポンプでは、インナーロータ３の回転数が所定回転数以上になると、インナーロータ３の回転数が上昇しても吐出ポートから吐出流量が増加せずに頭打ちとなった。従って、従来例２のギヤポンプは、従来例１のギヤポンプに比べて、より高い回転数域における作動油の吸入効率が劣っていることがわかる。ただし、従来例２のギヤポンプでは、インナーロータ３の回転数が値Ｎ１よりも高い値Ｎ２に達するまでキャビテーションの発生が認められなかった。
【００３３】
これに対して、本発明によるギヤポンプでは、インナーロータ３の回転数上昇に応じて吐出ポートから吐出流量が増加しており、従来例１のギヤポンプには劣るものの、従来例２のギヤポンプのような、より高い回転数域における吐出流量の頭打ちは認められなかった。従って、本発明によるギヤポンプでは、より高い回転数域においても充分な作動油の吸入効率を確保することができる。また、本発明によるギヤポンプでは、従来例２のギヤポンプと同様に、インナーロータ３の回転数が値Ｎ１よりも高い値Ｎ２に達するまでキャビテーションの発生が認められなかった。従って、図４に示す結果から、本発明によるギヤポンプは、インナーロータ３の回転数が低い領域から高い領域まで作動油の吸入効率を良好に保つと共に、キャビテーションの発生を良好に抑制可能であり、同様の構成で低回転型オイルポンプから高回転型オイルポンプまで展開され得るものであることが理解されよう。
【００３４】
以上説明したように、上記実施形態のギヤポンプ１において、ロータ回転方向の下流側における吸入ポート２０の外側内壁面２００、すなわち第１内壁面２０１は、アウターロータ４の内歯４１の歯底４２、すなわち吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０を画成する２つの内歯４１間の歯底４２よりも内側に位置する。これにより、外側内壁面２００すなわち第１内壁面２０１によって作動油が外側に流れないように規制されるため、作動油を吸入ポート２０の内側に集めて、歯間室５０に吸入ポート２０の内側（内周側）から作動油を流入させることができる。この結果、歯間室５０の内側部分（内周側の部分）での充填効率を向上させると共にキャビテーションの発生を抑制することが可能となる。また、ギヤポンプ１の吸入ポート２０は、ロータ回転方向における下流側で外側内壁面２００の第１内壁面２０１等から内側に延出された浅底部２１を有する。これにより、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０に流入する（吸入される）作動油の流速を高め、当該歯間室５０への作動油の充填を促進させることができる。この結果、ギヤポンプ１では、歯間室５０への作動油の吸入に伴うキャビテーションの発生および当該キャビテーションに起因したノイズの発生を良好に抑制しつつ吸入効率を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、ギヤポンプ１において、歯間室５０と吸入ポート２９との連通は、当該歯間室５０が浅底部２１のみと対向する状態で断たれる。これにより、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０への作動油の流入（吸入）をより一層促進させてキャビテーションの発生をより良好に抑制することが可能となる。
【００３６】
更に、ギヤポンプ１において、外側内壁面２００の閉鎖部２０６、すなわち歯間室５０との連通が断たれる吸入ポート２０の閉鎖部２０６よりもロータ回転方向における上流側の部分、すなわち第１内壁面２０１は、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０を画成する２つの内歯４１間の歯底４２よりも内側に位置する。これにより、吸入ポート２０のロータ回転方向における下流側の端部をインナーロータの外歯３１の概ね全体と対向するように形成して当該端部のロータ径方向における幅を十分に確保することが可能となる。
【００３７】
また、吸入ポート２０の外側内壁面２００は、アウターロータの外周から内側に向かうように延在する第１内壁面２０１と、当該第１内壁面２０１と吸入ポート２０の内側内壁面とに連続すると共に第１内壁面２０１よりも更に内側に向かうように延在する第２内壁面２０５とを含み、閉鎖部２０６は、第１内壁面２０１と第２内壁面２０５との連続部である連続面２０２に定められる。これにより、第１内壁面２０１のロータ径方向外側への膨らみを抑えつつ、吸入ポート２０のロータ回転方向における下流側の端部のロータ径方向における幅を十分に確保することができるので、作動油の吸入に伴うキャビテーションの発生をより良好に抑制しつつ吸入効率をより向上させることが可能となる。
【００３８】
また、浅底部２１に連なるように形成される吸入ポート２０の深底部２３は、浅底部２１と連続すると共にロータ回転方向における上流側に向けて深くなるように形成された傾斜部２２を含む。これにより、吸入ポート２０内を流通する作動油を傾斜部２２により整流して膨張する歯間室５０へとスムースに案内することが可能となる。なお、浅底部２１の表面の傾斜角度は、傾斜部２２の表面の傾斜角度よりも小さければよく、上述のように浅底部２１の表面を平坦に形成する代わりに、傾斜部２２との境界線２２ｂから外側内壁面２００すなわち第１内壁面２０１、連続面２０２、第２内壁面２０５等に向かうに連れて歯間室５０に近接するように浅底部２１の表面を僅かに傾斜させてもよい。
【００３９】
更に、上記ギヤポンプ１において、歯間室５０と吸入ポート２０との連通は、当該歯間室５０のロータ回転方向における上流側の外歯３１と内歯４１との接触部（最接近部）と、吸入ポート２０の外側内壁面２００に定められた閉鎖部２０６とが重なることにより断たれる。これにより、遠心力の作用によって外側内壁面２００（特に第１内壁面２０１）付近を流通する作動油からエアを除いた上で、当該作動油を歯間室５０に流入させる（充填する）ことができるので、特にインナーロータ３が高速回転する際にキャビテーションが発生するのを良好に抑制することが可能となる。
【００４０】
なお、上記実施形態において、吸入ポート２０の外側内壁面２００に含まれる第２内壁面２０５は、平坦面として構成されるが、図５および図６に示すギヤポンプ１Ｂ，１Ｃのように、曲面として構成されてもよい。この場合、上記実施形態における連続面２０２，２０３は省略可能である。また、第２内壁面２０５は、複数の平坦面の組み合わせにより構成されてもよい。また、吸入ポート２０の外側内壁面２００に含まれる第１内壁面２０１は、図６に示すように、ロータ径方向内側に凹む凹面として構成されてもよい。この場合、第１内壁面２０１は、図６に示すように、複数の平坦面の組み合わせにより構成されてもよく、曲面により構成されてもよい。更に、図６に示すギヤポンプ１Ｃのように、浅底部２１は、第１内壁面２０１の第２内壁面２０５側の一部のみに沿うように構成されてもよい。また、図７に示すように、浅底部２１は、傾斜部２２との境界線２２ｂが直線状に延在すると共に、吸入ポート２０の第１内壁面２０１、連続面２０２、第２内壁面２０５の連続面２０２側の一部に沿って延在するように形成されてもよい。
【００４１】
更に、図８および図９に示すように、外側内壁面２００の浅底部２１に沿って延在する部分を構成する第１内壁面２０１は、アウターロータ４の内歯４１の歯底、すなわち吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０を画成する２つの内歯４１間の歯底４２よりも内側（インナーロータ３やアウターロータ４の回転軸心側）に位置するものであれば、外側すなわちアウターロータ４の外周側（ロータ径方向外側）に膨らむ凸面として構成されてもよい。図８に示すギヤポンプ１Ｄや図９に示すギヤポンプ１Ｅにおいて、浅底部２１に沿って延在する第１内壁面２０１は、外側すなわちアウターロータ４の外周側に凸となる例えば円弧状に延びる曲面とされる。また、歯間室５０と吸入ポート２０との連通が断たれる際に外歯３１と内歯４１との接触部（最接近部）と重なる閉鎖部２０６は、曲面である第１内壁面２０１に定められる。
【００４２】
これにより、ギヤポンプ１Ｄおよび１Ｅでは、吸入ポート２０からの作動油の流れの方向を浅底部２１に沿って延在する外側内壁面２００の第１内壁面２０１によって滑らかに変化させることができるので、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０に流入する（吸入される）作動油の流速を高く保つことが可能となる。この結果、図８に示すギヤポンプ１Ｄや図９に示すギヤポンプ１Ｅでは、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０への作動油の充填を極めて良好に促進させることができる。更に、ギヤポンプ１Ｄおよび１Ｅにおいても、遠心力の作用によって外側内壁面２００（特に第１内壁面２０１）付近を流通する作動油からエアを除いた上で、当該作動油を歯間室５０に流入させる（充填する）ことができるので、特にインナーロータ３が高速回転する際にキャビテーションが発生するのを良好に抑制することが可能となる。ただし、ギヤポンプ１Ｄおよび１Ｅにおいて、浅底部２１に沿って延在する第１内壁面２０１が複数の平坦面の組み合わせにより構成されてもよい。また、図８に示すギヤポンプ１Ｄは、複数の歯間室５のうちのインナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って収縮する歯間室５と連通（対向）する２つの独立した吐出ポート２５ａ，２５ｂを含むものである。これにより、ギヤポンプ１Ｄでは、装置全体のコンパクト化を図りつつ、吐出性能をより向上させることが可能となる。
【００４３】
そして、上記ギヤポンプ１〜１Ｅにおいて、インナーロータ３の各外歯３１やアウターロータ４の各内歯４１は、歯先部の歯先とインナーロータ３またはアウターロータ４の回転軸心とを結ぶ線分に関して非対称に形成されてもよい。また、図１等において最も上方に位置する歯間室５０と吸入ポート２０との連通が断たれた際に、当該歯間室５０と吐出ポート２５との連通も断たれることになるが、ギヤポンプ１は、図１等において最も上方に位置する歯間室５０と吸入ポート２０との連通が断たれた際に、当該歯間室５０と吐出ポート２５とが連通するように構成されてもよい。更に、図１に示すギヤポンプ１等では、吸入ポート２０との連通が断たれた歯間室５０の容積が最大となるが、これに限られるものではない。また、本発明によるギヤポンプは、歯間室のロータ回転方向における上流側の外歯と内歯との最接近部以外の箇所と予め外側内壁面等の閉鎖部とが重なることにより当該歯間室と吸入ポートとの連通を断つように構成されてもよい。
【００４４】
ここで、上記実施形態の主要な要素と発明の概要の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が発明の概要の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一形態であることから、発明の概要の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、上記実施形態はあくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ギヤポンプの製造産業において利用可能である。
【図１】
2014034717.tif 000003
【図２】
2014034717.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年4月28日(2016.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の外歯を有すると共に回転駆動されるインナーロータと、複数の内歯を有すると共に前記インナーロータに対して偏心するように配置され、前記複数の内歯の一部が前記複数の外歯の一部に噛合して前記インナーロータと共に回転するアウターロータと、前記外歯と前記内歯とにより画成される複数の歯間室のうちの前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って膨張する歯間室と連通する吸入ポートと、前記複数の歯間室のうちの前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って収縮する歯間室と連通する吐出ポートとを含むギヤポンプにおいて、
ロータ回転方向の下流側における前記吸入ポートの外側内壁面は、前記内歯の歯底よりも内側に位置し、
前記吸入ポートは、前記ロータ回転方向の下流側で前記外側内壁面から内側に延出された浅底部と、前記浅底部に連なるように形成された該浅底部よりも深い深底部とを有し、
前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部よりもロータ回転方向における上流側の前記外側内壁面は、前記吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室を画成する前記内歯の歯底よりも内側に位置すること特徴とするギヤポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のギヤポンプにおいて、
前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室が前記浅底部のみと対向する状態で断たれることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のギヤポンプにおいて、
前記浅底部に沿って延在する前記外側内壁面は、外側に凸となる曲面であることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項４】
請求項１または２に記載のギヤポンプにおいて、
前記吸入ポートの前記外側内壁面は、前記アウターロータの外周から内側に向かうように延在する第１内壁面と、該第１内壁面と前記吸入ポートの内側内壁面とに連続すると共に前記第１内壁面よりも更に内側に向かうように延在する第２内壁面とを含み、
前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部は、前記第１内壁面と前記第２内壁面との連続部に定められることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項５】
複数の外歯を有すると共に回転駆動されるインナーロータと、複数の内歯を有すると共に前記インナーロータに対して偏心するように配置され、前記複数の内歯の一部が前記複数の外歯の一部に噛合して前記インナーロータと共に回転するアウターロータと、前記外歯と前記内歯とにより画成される複数の歯間室のうちの前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って膨張する歯間室と連通する吸入ポートと、前記複数の歯間室のうちの前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って収縮する歯間室と連通する吐出ポートとを含むギヤポンプにおいて、
ロータ回転方向の下流側における前記吸入ポートの外側内壁面は、前記内歯の歯底よりも内側に位置し、
前記吸入ポートは、前記ロータ回転方向の下流側で前記外側内壁面から内側に延出された浅底部と、前記浅底部に連なるように形成された該浅底部よりも深い深底部とを有し、
前記深底部は、前記浅底部と連続すると共に前記ロータ回転方向における上流側に向けて深くなるように形成された傾斜部を含むことを特徴とするギヤポンプ。
【請求項６】
請求項５に記載のギヤポンプにおいて、
前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室が前記浅底部のみと対向する状態で断たれることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項７】
請求項５または６に記載のギヤポンプにおいて、
前記浅底部に沿って延在する前記外側内壁面は、外側に凸となる曲面であることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項８】
請求項５または６に記載のギヤポンプにおいて、
前記吸入ポートの前記外側内壁面は、前記アウターロータの外周から内側に向かうように延在する第１内壁面と、該第１内壁面と前記吸入ポートの内側内壁面とに連続すると共に前記第１内壁面よりも更に内側に向かうように延在する第２内壁面とを含み、
前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部は、前記第１内壁面と前記第２内壁面との連続部に定められることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項９】
請求項５から８の何れか一項に記載のギヤポンプにおいて、
前記浅底部の傾斜角度は、前記傾斜部の傾斜角度よりも小さいことを特徴とするギヤポンプ。
【請求項１０】
複数の外歯を有すると共に回転駆動されるインナーロータと、複数の内歯を有すると共に前記インナーロータに対して偏心するように配置され、前記複数の内歯の一部が前記複数の外歯の一部に噛合して前記インナーロータと共に回転するアウターロータと、前記外歯と前記内歯とにより画成される複数の歯間室のうちの前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って膨張する歯間室と連通する吸入ポートと、前記複数の歯間室のうちの前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って収縮する歯間室と連通する吐出ポートとを含むギヤポンプにおいて、
ロータ回転方向の下流側における前記吸入ポートの外側内壁面は、前記内歯の歯底よりも内側に位置し、
前記吸入ポートは、前記ロータ回転方向の下流側で前記外側内壁面から内側に延出された浅底部と、前記浅底部に連なるように形成された該浅底部よりも深い深底部とを有し、
前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室のロータ回転方向における上流側の前記外歯と前記内歯との最接近部と、前記外側内壁面に定められた閉鎖部とが重なることにより断たれることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のギヤポンプにおいて、
前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室が前記浅底部のみと対向する状態で断たれることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のギヤポンプにおいて、
前記浅底部に沿って延在する前記外側内壁面は、外側に凸となる曲面であることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項１３】
請求項１０または１１に記載のギヤポンプにおいて、
前記吸入ポートの前記外側内壁面は、前記アウターロータの外周から内側に向かうように延在する第１内壁面と、該第１内壁面と前記吸入ポートの内側内壁面とに連続すると共に前記第１内壁面よりも更に内側に向かうように延在する第２内壁面とを含み、
前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部は、前記第１内壁面と前記第２内壁面との連続部に定められることを特徴とするギヤポンプ。
【国際調査報告】
2014034717.tif 000012
2014034717.tif 000013