(57)【要約】本発明は、出発点が隣接する歯の脚部に接続される凹形の脚部（２）と、第１遷移点（４）を介して脚部（２）に接続される頭部（３）を有する歯車の歯（１）に関する。本発明の歯車の歯は、歯の頭部が、歯の断面形状上の曲線の屈曲部を表す第２遷移点（９）を介して接続された、２つの凸状部分（７、８）を有することを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出発点が隣接する歯の脚部に接続される凹形の脚部（２）と、第１遷移点（４）を介して上記脚部（２）に接続される頭部（３）を有する歯車の歯（１）において、上記歯の頭部は、上記歯の断面形状上の曲線の屈曲部を表す第２遷移点（９）を介して接続された２つの凸状部分（７、８）を有することを特徴とする、歯車の歯。
【請求項２】
上記第２遷移点（９）は、上記歯（１）の断面形状に切り込まれた切り欠きの底をなすことを特徴とする、請求項１に記載の歯車の歯。
【請求項３】
上記第１遷移点（４）に続く上記凸状部分（７）は、円の伸開線からなる断面形状を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の歯車の歯。
【請求項４】
上記第２遷移点（９）に続く上記凸状部分（８）は、円の伸開線からなる断面形状を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の歯車の歯。
【請求項５】
上記歯（１）の頭部は、遷移部分（１２）を介して第２の上記凸状部分（８）に接続された、丸みのある先端部分（１１）を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の歯車の歯。
【請求項６】
互いに係合する少なくとも一対の歯車を有し、上記歯車の各歯は、請求項１〜５のいずれか１つに記載の歯車の歯に合致することを特徴とする、外接歯車ポンプ。
【請求項７】
２つの上記歯車は、同一のものであることを特徴とする、請求項６に記載の外接歯車ポンプ。
【請求項８】
上記歯の第１遷移点（４）は、対向する歯車の歯の上記凸状部分（７）上を滑動することを特徴とする、請求項６または７に記載の外接歯車ポンプ。
【請求項９】
上記歯の先端部分（１１）と、隣接する歯の２つの上記脚部（２）の並置によって定められる凹状部分との間には、形状の一致が存在することを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１つに記載の外接歯車ポンプ。
【請求項１０】
上記歯の先端部分（１１）は、対向する歯車の歯から離れるまで、上記対向する歯車の歯との接触を維持しながら、上記対向する歯車の２つの歯の間を滑動することを特徴とする、請求項６〜９のいずれか１つに記載の外接歯車ポンプ。
【請求項１１】
係合中の上記歯は、主支持点と、機能上の遊びの調整と係合の連続性を確保することを可能にする２次接触点との少なくとも１つを常に有することを特徴とする、請求項６〜１０のいずれか１つに記載の外接歯車ポンプ。
【請求項１２】
上記歯の能動的な同一の点が、係合中に、逐次、上記主支持点と上記２次接触点となることを特徴とする、請求項１１に記載の外接歯車ポンプ。
【請求項１３】
２つの上記歯車の歯は、歯の少なくとも１ピッチに亘って接触していることを特徴とする、請求項６〜１２のいずれか１つに記載の外接歯車ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の歯およびポンプ、特に該歯車を備えたオイルポンプに関する。  
特に本発明は、隣接する歯からの出発点における凹状の脚部と、この脚部に接続された頭部とを有する、歯車の歯を対象とする。  
この歯は、互いに係合する少なくとも一対の歯つきピニオンを有する外接歯車ポンプへの応用が重視されるが、これに限定されるものではない。  
本発明が対象とするこのようなポンプは、内燃エンジンに使用されるが、本発明は、あらゆる外接歯車ポンプに適用される。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに用いられるオイルポンプには、２つのタイプのものがある。すなわち、直線または円の伸開線からなる歯を有する外接歯車ポンプと、垂直なトロコイド状または円の伸開線の歯の断面形状を有する内接歯車ポンプである。  
現今のエンジンの発達、特にエンジンの付属品の発達によって、使用されるポンプのオイルの流量と圧力に対する要求が高められている。また、エンジン環境における容積に関する拘束条件が益々厳しくなっている。  
歯車ポンプの性能向上のために選択される従来の方策には、ポンプの速度の向上、歯車ポンプの高さの増加、歯の間の間隙の減少、あるいは歯車の数の増加がある。  
しかしながら、オイルポンプは、低速においては低い容積効率を有し、従って高回転数においては一般に過大性能となり、高回転数においてポンプから吐出されるオイルの量の大きな部分、例えば半分をも、ディチャージ弁によってディチャージすることがしばしば必要となる。
【０００３】
外接歯車ポンプの歯の形状には様々なものがある。円の伸開線からなる形状の垂直な歯は、中程度の性能を有する。実際には、もし、歯の形状を最適化することによって移送オイル容積を増加させることを追及すると、即座に様々な拘束に遭遇する。歯の外径の増加の可能性は、歯の厚さが薄くなることと、先鋭過ぎる歯になることとの危険性によって制限される。また、歯を長くすることは、特に歯の脚部の高さにおける係合の連続性を損なう。最後に、ベースの円と歯の脚部との間の干渉は、歯の延伸から損害を受ける。
【０００４】
従来の歯車ポンプの歯の断面形状は、トロコイド状の凹面のベースと、それに引き続く円の伸開線からなる頭部を有する。
【０００５】
歯車の基本円、すなわち対向する歯車の同等の線上を転動する理論的な円の線とつながる、外サイクロイドまたは内サイクロイドのような他の断面形状のために、円の伸開線からなる断面形状を断念して、外接歯車ポンプの性能を改良することが提案されている。  
しかしながら、このようにして得られた、従来の歯と比較した利得は不十分である。更に、このことから離れても、技術的に困難な選択と、製造コストの増加の問題に直ぐに直面する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、係合の連続性を損なうことなく、歯の断面形状を最適化することによって、歯の間で移送されるオイルの容積を増加させることにあり、探求する対象は、歯車ポンプの寸法を増加させることなく、歯車ポンプの低回転数における、流量と圧力及び容積効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、各歯の頭部が、上記歯の断面形状上の曲線の屈曲部を表す第２遷移点を介して接続された２つの凸状部分を有する、歯車の歯を提供する。
【０００８】
上記第２遷移点は、上記歯の断面形状に切り込まれた切り欠きの底をなす。
【０００９】
本発明の望ましい実施の形態によれば、上記歯の頭部の第１の上記凸状部分は、円の伸開線からなる断面形状を有する。
【００１０】
最後に、本発明によって提供されるポンプは、同一または同一でない２つの歯車を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のその他の特徴及び利点は、本発明に特有の実施の形態に関する以下の説明を、添付図面を参照して読むことによって明らかとなるであろう。これらの図において：
−図１は、本発明に合致する歯車の歯の断面図を表わし、
−図２Ａ〜２Ｆは、ポンプの２つの歯車の係合状態を示し、
−図３Ａ、３Ｂは、本発明によって得られた利得を示す。
【００１２】
図１は、歯１の主要部、すなわち能動的な遷移点４（第１遷移点）を介して接続された脚部２と頭部３を示す。脚部２は凹形をなし、その出発点は隣接する歯（図１には図示されていない。）の脚部に接続される。
【００１３】
本発明によれば、歯の頭部は、曲線の屈曲部を表す能動的な遷移点９（第２遷移点）を介して接続された２つの凸状部分７、８を有する。遷移点９は、歯の断面形状に切り込まれた切り欠きの底をなす。
【００１４】
本発明の他の１つの特徴によれば、第１遷移点４に続く凸状部分７は、円の伸開線からなる断面形状を有する。したがって、この円の伸開線からなる断面形状は、歯１の能動的な遷移点４と能動的な遷移点９の間を伸び、歯の第１の凸状部分を構成する。
【００１５】
遷移点９に続く第２の凸状部分８、すなわち延長凸状断面部分も、円の伸開線からなる断面形状を有することができるが、この特殊な配置は強制的なものではなく、本発明の枠を逸脱することなく、第２の凸状部分のためのその他の延長凸状断面形状を考慮することも可能である。
【００１６】
最後に、歯の頭部は、遷移部分１２を介して第２の凸状部分８に接続された、丸みのある先端部分１１を有する。
【００１７】
歯は左右対称で、対向する歯車の歯から離れるまで、対向する歯車の歯との接触を維持しながら、歯の先端部分１１が対向する歯車の２つの歯の間を滑動することができるように、歯の先端部分１１と、隣接する歯の２つの脚部２の並置によって定められる凹状部分との間には、形状の一致が存在する。
【００１８】
最後に、ポンプの２つの歯車は、同一のものであることができ、この特徴は、提供されるポンプに、製作方法と製作コストの点において、著しい効果をもたらす。
【００１９】
図２Ａ〜２Ｆ（図２Ｆは、次に来る歯に関する図２Ａの係合状態と同じ係合状態に相当する。）を参照すると、歯の間に複数の接触点が存在することが認められる。これらの図において、二重円は、その点を介して駆動歯車が被駆動歯車を駆動する主支持点を表わし、一重円は、機能上の遊びの調整と係合の連続性を確保することを可能にする２次接触点を表す。
【００２０】
図２Ａにおいては、第１歯車の歯１ａは、対向する歯と歯の間の対称軸を通り過ぎようとしている。第１歯車の歯１ａは、凸状部分８によって、対向する歯１ｂの能動的な遷移点４（二重円で表わされた主支持点）を押し、一方、第１歯車の歯１ａの先端部分１１は、歯１ｂの凹状の脚部２の上を滑動する。
【００２１】
歯１ａと歯１ｂが相対的に僅かに移動した後（図２Ｂ）に、先の主支持点と２次接触点は移動させられ、今では２つの２次接触点が存在するが、２つの歯車の間の主支持点は、今では第２歯車の歯１ｃの先端部分１１と、もう一方の歯車の次の歯１ｄの脚部２との間にある。
【００２２】
図２Ｃにおいては、主支持点は歯１ａの凸状部分８と歯１ｂの脚部２の間にあり、一方、それぞれ歯１ｃの先端部分１１と新たな歯１ｄの脚部の間と、歯１ａの凸状部分７と歯１ｃの凸状部分７の間との、２つの２次接触点が第１歯車と第２歯車との間に存在する。
【００２３】
図２Ｄにおいては、主支持点は、歯１ｃの凸状部分７と歯１ｄの能動的な遷移点４の間にあり、一方、歯１ｃの頭部は、歯１ａと歯１ｄの遷移領域を滑動する。
【００２４】
先端部分は、歯１ａの脚部２上を滑動し続け、一方、主支持点は、歯１ｄの能動的な遷移点４と歯１ｃの凸状部分７との間にある（図２Ｅ）。
【００２５】
最後に、図２Ｆにおいては、図２Ａと類似の状態が再度見られるが、今回は、歯１ａと歯１ｂの間の状態に代わって、歯１ｄと歯１ｃの間の状態が示されている。
【００２６】
これらの図は、本発明の重要な特徴を示しており、この特徴に従って、歯車の歯の第１遷移点４が対向する歯車の歯の凸状部分７上を滑動する。同様に、これらの図は、係合中に、歯の能動的な同一の点が、逐次、主支持点と２次接触点となることを示している。最後に、これらの図に示されているように、係合中に、歯の少なくとも１ピッチに亘って２つの歯車の歯は接触している。
【００２７】
図３Ａは、歯の高さの延伸と、歯の間の間隔の増加との効果による、歯間移送容積の、円の伸開線からなる従来の歯に対する極めて大きな増加を示す。
【００２８】
図３Ｂは、上述の延長された外サイクロイドの効果によって、移送容積の大きな拡大を可能にする、一体化された歯車の歯間における、本発明によって提供される歯の断面形状の複数の点の様々な軌跡を示す原理図である。
【００２９】
結論として、本発明によって提供される歯の断面形状は、利点が知られている円の伸開線からなる部分を、特殊な形状の回転部分と組み合わせるという特徴を有することを強調する必要がある。この組み合わせは、歯の係合の連続性及び充分な動作と、移送オイル容積の極めて大きな増加を同時に確保することを可能にする。本発明によって提供される歯の断面形状は、円の伸開線による従来のポンプの歯に対して、約３０％〜４０％の、特に低速時における、流量の利得を特に可能にする。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際調査報告】
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