(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプボディと、外歯を有するインナーロータと、内歯を有するアウターロータとからなり、前記ポンプボディのロータ室には吸入ポートの終端側と、吐出ポートの始端側との間に最大間仕切り部が形成され、前記吐出ポートの終端側と、前記吸入ポートの始端側との間に最小間仕切り部が形成され、前記インナーロータの前記外歯と、前記アウターロータの前記内歯とによって構成されるセルにおいて、前記最小間仕切り部では前記アウターロータの前記内歯が前記インナーロータの前記外歯間に食い込むように噛み合い、前記最大間仕切り部箇所に位置する中央セルと該中央セルの回転方向の前後に位置する両方の隣接セルの計３つのセルは、共に前記外歯と前記内歯同士の接触でそれぞれ密封され、且つ前記中央セル及び前記隣接セル以外のセルは、前記外歯と前記内歯とがセルを密封できるほどには近接していないため、それぞれ連通としてなることを特徴としたオイルポンプ。
【請求項２】
請求項１において、前記インナーロータの前記外歯の歯先は、前記アウターロータの前記内歯と接触する接触領域とし、前記外歯の歯先と歯底との間の側面は、前記内歯と接触しない非接触領域としてなることを特徴とするオイルポンプ。
【請求項３】
請求項１において、前記アウターロータの前記内歯の歯先は、前記インナーロータの前記外歯と接触する接触領域とし、前記内歯の歯先と歯底との間の側面は、前記外歯と接触しない非接触領域としてなることを特徴とするオイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯数を増やして騒音の発生を抑えながらも、更に耐久性を向上させたオイルポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
少ない歯数のロータでは一つのセル当たりの吐出量が多くなるため、脈動が大きくなりオイルポンプのボディなどを振動させ、騒音が発生するという課題があった。そこで、脈動を小さくし騒音を抑える方法としては、歯数を多くする方法が採用されることが多い。一般的なトロコイド形状の歯形と比較して歯数を多くした文献として特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８５２５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、歯先から歯底までの寸法であるいわゆる歯丈を縮小することで歯数を増やしている。すなわち特許文献１の歯形は、一般的なトロコイド形状の歯形に対して、径方向に押し潰されたような歯形形状となっている。一般的なトロコイド形状の歯形に対して径方向に押し潰されたような歯形形状となっていることで、歯先と歯底の中間領域である（特許文献１の）図１の一点鎖線上(基礎円A)近傍が相対的に周方向外側に張
り出す形状となる。
【０００５】
インナーロータ10とアウターロータ20とは最低限食い込まずに回転する必要があるため、それぞれの外歯及び内歯は、通常の歯形形状よりは、えぐられた形状となっている。特許文献１の図１において、左右方向に配置されたインナーロータ10の外歯11とアウターロータ20の内歯21(右側2枚、左側１枚)は接しているが、それ以外の歯である図１の上側２箇所、下側２箇所に配置された歯と歯は接触せずに大きな隙間が空いていることが見て取れる。
【０００６】
ところで、特許文献１では、上記構成を有するために下記の課題が存在する。すなわち、インナーロータ10の外歯11と、アウターロータ20の内歯21とが接している歯が少ない(3枚の)ため、接している部分に、より大きな応力(力、ストレス)が発生してしまうので、ロータの耐久性が低下するという課題があった。
【０００７】
なお従来より広く使用されているトロコイド形状を有する歯形のオイルポンプでは、インナーロータの外歯とアウターロータの内歯は全歯接している。
【０００８】
上記ロータの耐久性の課題が発生しないのはトロコイド形状の歯形のみであり、吐出量や効率を向上させようとして非トロコイド形状の歯形を使用すれば全歯接しないために発生してしまう課題である。
【０００９】
本発明の目的（解決しようとする技術的課題）は、非トロコイド形状でありながら接触させる歯の枚数を多くすることで、歯に加わる応力を小さくしてロータの耐久性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項1の発明を、ポンプボディと、外歯を有するインナーロータと、内歯を有するアウターロータとからなり、前記ポンプボディのロータ室には吸入ポートの終端側と、吐出ポートの始端側との間に最大間仕切り部が形成され、前記吐出ポートの終端側と、前記吸入ポートの始端側との間に最小間仕切り部が形成され、前記インナーロータの前記外歯と、前記アウターロータの前記内歯とによって構成されるセルにおいて、前記最小間仕切り部では前記アウターロータの前記内歯が前記インナーロータの前記外歯間に食い込むように噛み合い、前記最大間仕切り部箇所に位置する中央セルと該中央セルの回転方向の前後に位置する両方の隣接セルの計３つのセルは、共に前記外歯と前記内歯同士の接触でそれぞれ密封され、且つ前記中央セル及び前記隣接セル以外のセルは、前記外歯と前記内歯とがセルを密封できるほどには近接していないため、それぞれ連通としてなるオイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１１】
請求項２の発明を、請求項１において、前記インナーロータの前記外歯の歯先は、前記アウターロータの前記内歯と接触する接触領域とし、前記外歯の歯先と歯底との間の側面は、前記内歯と接触しない非接触領域としてなるオイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１において、前記アウターロータの前記内歯の歯先は、前記インナーロータの前記外歯と接触する接触領域とし、前記内歯の歯先と歯底との間の側面は、前記外歯と接触しない非接触領域としてなるオイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明では、特許文献１等の従来技術に比較して、作動時にインナーロータの外歯と、アウターロータの内歯との接触する枚数を増やすことができ、接触する１枚当たりの応力や衝撃力を減らすことができる。これによって、インナーロータとアウターロータの耐久性を向上させることができる。
【００１３】
請求項２の発明では、インナーロータの外歯の歯先は、アウターロータの内歯と接触する接触領域とし、前記外歯の歯先と歯底との間の側面は、前記内歯と接触しない非接触領域としたことにより、インナーロータ及びアウターロータとを最も簡単な形状にて、請求項１の発明を実現することができる。また、インナーロータ形状を金型の形状により成形可能であり、特段の機械加工は不要であるため、コストが高くなることを防止し、低価格にて提供することができる。請求項３の発明では、請求項２と同様の効果を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）は本発明の構成を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の（ア）部拡大図、（Ｃ）はポンプボディの正面図である。
【図２】（Ａ）はインナーロータの外歯の正面拡大図、（Ｂ）は外歯の歯先の接触領域と内歯とが接触している状態の要部拡大図、（Ｃ）は外歯の側面の非接触領域と内歯とが接触していない状態の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の主な構成部品は、図１（Ａ）に示すように、主に、ポンプボディ１、インナーロータ２、アウターロータ３とからなる。オイルポンプとしては車両用オイルポンプとして通常広く使用されるものである。車両用のオイルポンプには、ポンプボディ１と図示されないカバーを組み合わせたものよりなり、ポンプボディ１又はカバーのどちらか一方にはロータ室１ａが形成される。またロータ室１ａには、インナーロータ２を回転駆動する駆動軸の軸受孔１ｂが形成されており、駆動軸４が挿通される〔図１（Ａ），（Ｃ）参照〕。
【００１６】
本発明の実施形態では、ポンプボディ１側にロータ室１ａが形成されたものとして説明を行う〔図１（Ｃ）参照〕。ポンプボディ１のロータ室１ａには、吸入ポート１１と吐出ポート１２が形成される。吸入ポート１１の終端側１１ｔと、吐出ポート１２の始端側１２ｓとの間には平坦面である最大間仕切り部１３が形成され、前記吐出ポート１２の終端側１２ｔと、前記吸入ポート１１の始端側１１ｓとの間には平坦面である最小間仕切り部１４が形成されている〔図１（Ｃ）参照〕。
【００１７】
ロータ室１ａには、複数の外歯２１を有する略歯車形状のインナーロータ２と、複数の内歯３１を有する略環状のアウターロータ３とが配置される〔図１（Ａ）参照〕。具体的には、アウターロータ３の内部にインナーロータ２が配置され、それぞれの回転中心が離間している。インナーロータ２の複数の外歯２１，２１，…と、アウターロータ３の複数の内歯３１，３１，…によって、セルＳと呼ばれる歯間空間が形成される〔図１（Ａ）参照〕。
【００１８】
インナーロータ２の外歯２１の歯形は非トロコイド形状の歯形を有し、２次又はそれ以上の次数の曲線又は該曲線を組み合わせた曲線に形成されている。アウターロータ３の内歯３１の歯形は、他の通常の車両用オイルポンプのアウターロータと同様に、インナーロータ２を回転させた時の最外軌跡形状である包絡線によって形成されている。
【００１９】
本発明の実施形態では、インナーロータ２の外歯２１の歯数は６枚であり、アウターロータ３の内歯３１の歯数は７枚である。もちろん、インナーロータ２の外歯２１及びアウターロータ３の内歯３１の歯数の組み合わせは、上記に限定されるものではない。インナーロータ２及びアウターロータ３は、同一の方向に回転するものである。そして、インナーロータ２及びアウターロータ３の回転方向に対して、任意の外歯２１又は内歯３１を設定し、回転する先の部分を前方側と称し、手前の部分を後方側と称する。
【００２０】
上記構成のオイルポンプのポンプボディ１に対して、インナーロータ２とアウターロータ３とが図１（Ａ）に示すように、インナーロータ２の回転中心Ｑａを通過する垂直線Ｌに対して、上方に位置する２個の外歯２１，２１が左右対称となるように配置されている〔図１（Ａ）参照〕。この左右対称となる方向は、インナーロータ２の回転方向に沿うものである〔図１（Ｂ）参照〕。
【００２１】
この状態で、アウターロータ３の回転中心Ｑｂを通過する垂直線Ｌに対して、上方の２個の内歯３１，３１も左右対称となる〔図１（Ａ），（Ｂ）参照〕。この左右対称となる方向についても、インナーロータ２の回転方向に沿うものである。アウターロータ３の回転方向は、インナーロータ２の回転方向と同一である。またインナーロータ２の回転中心Ｑａと、アウターロータ３の回転中心Ｑｂとは、同一垂直線Ｌ上に位置しており、回転中心Ｑａと回転中心Ｑｂとは垂直方向にずれている〔図１（Ａ）参照〕。
【００２２】
前述した、回転中心Ｑａ，Ｑｂを通過する垂直線Ｌに対して左右対称となる外歯２１，２１と、内歯３１，３１が接触して、最大間仕切り部１３上に密封された状態のセルＳが構成される。セルＳは複数形成されるが、前記最大間仕切り部１３上を移動するセルＳを中央セルＳａと称する〔図１（Ａ），（Ｂ）参照〕。そして、該中央セルＳａを構成する外歯２１，２１の歯先２１ａ，２１ａと、これらと対応するアウターロータ３の内歯３１，３１の歯先３１ａ，３１ａ同士が接触する。
【００２３】
この接触箇所を接触点Ｐ1と称する。そして、回転中心Ｑａを通過する垂直線Ｌに対し
て２個の接触点Ｐ1，Ｐ1が左右対称に位置する〔図１（Ｂ）参照〕。また、このとき、最小間仕切り部１４では、回転中心Ｑａを通過する垂直線Ｌ上に２個の外歯２１，２１が左右対称に配置され、１個の内歯３１が前述した２個の外歯２１，２１間に食い込むように噛み合う構成となっている〔図１（Ａ）参照〕。  
【００２４】
また、前記中央セルＳａの回転方向の前後の位置には、それぞれ隣接セルＳｂ，Ｓｂが存在する〔図１（Ａ），（Ｂ）参照〕。両隣接セルＳｂ，Ｓｂは、回転方向の前方側と後方側に左右対称（略左右対称も含む）に配置され、中央セルＳａを構成する外歯２１，２１と内歯３１，３１と、さらにこれらの外歯２１，２１と内歯３１，３１に対して回転方向の前方側と後方側に位置する外歯２１，２１と内歯３１，３１によって構成される〔図１（Ａ），（Ｂ）参照〕。
【００２５】
前記両隣接セルＳｂ，Ｓｂについても、外歯２１の歯先２１ａの形成領域と内歯３１とが接触している。この接触箇所を接触点Ｐ2と称する。つまり、中央セルＳの密封状態は
、接触点Ｐ1，Ｐ1同士によって構成され、隣接セルＳｂの密封状態は、接触点Ｐ1と接触
点Ｐ2とから構成される〔図１（Ｂ）参照〕。中央セルＳや隣接セルＳｂは密封されるこ
とによりオイルを運搬することができる。
【００２６】
本発明の実施形態では、最大間仕切り部１３上に位置する中央セルＳａ及び該中央セルＳａに対して回転方向の前方側及び後方側に位置する両隣接セルＳｂ，Ｓｂの計３つのセルＳは、全て密封されている。接触点Ｐ1及び接触点Ｐ2は、外歯２１の歯先２１ａの領域と、内歯３１の歯先３１ａの領域同士の接触となる。接触点Ｐ2より接触点Ｐ1の方が歯先２１ａ、歯先３１ａに近い。
【００２７】
そのため外歯２１の歯先２１ａの全範囲又は全範囲よりも少し狭い範囲をアウターロータ３の内歯３１と接触する接触領域としている〔図２（Ａ），（Ｂ）参照〕。外歯２１は、歯先２１ａの接触領域でのみ内歯３１の歯先３１ａと接触する接触点Ｐ1及び接触点Ｐ2を構成する。
【００２８】
最小間仕切り部１４側寄りの箇所では複数のセルＳ，Ｓ，…が形成されている。最小間仕切り部１４の回転方向前方側及び後方側に構成されるセルＳは、２つの外歯２１，２１の間に少し離れた距離に内歯３１が食い込むような構成であり、体積は小さいがゼロでは無く、セルＳとしての構成は存在しているものである〔図１（Ａ）参照〕。
【００２９】
図１（Ａ）において、最小間仕切り部１４側のセルＳ，Ｓはそれぞれ連通している。これは、最小間仕切り部１４付近に位置するインナーロータ２の外歯２１の歯先２１ａと、アウターロータ３の内歯３１の歯先３１ａとは、セルＳとセルＳとを密封できるほどには近接していないため、連通することになる。
【００３０】
中央セルＳａの回転方向後方側の密封された隣接セルＳｂと、その他のセルＳとの境目となる位置に存在する外歯２１は、回転方向前方側では、内歯３１との接触点Ｐ2が存在
し、回転方向後方側では、内歯３１との接触点が存在しない。このような構成とするために、外歯２１において、歯先２１ａと歯底２１ｃとの間では、従来の外歯の歯形の外形よりも僅かに内方側にへこむ側面２１ｂが形成されている。該側面２１ｂは、アウターロータ３の内歯３１と接触しない非接触領域としている〔図２（Ａ），（Ｃ）参照〕。非接触領域によって、最小間仕切り部１４側寄りに構成されるセルＳ，Ｓ，…は連通することができる。
【００３１】
インナーロータ２の外歯２１及びアウターロータ３の内歯３１の枚数が増える分には密封するセルＳを５つ、７つと増やせば良い。また、連通するセルＳ，Ｓを本実施形態のような２つずつでは無く、３つずつ、４つずつと増やすことは容易である。
【００３２】
接触領域と非接触領域とは、アウターロータ３の内歯３１に適用されてもかまわない。すなわち、内歯３１の歯先３１ａは、インナーロータ２の外歯２１との接触領域となる。また、歯先３１ａと歯底３１ｃ側と歯先３１ａ側との間では、従来の外歯の歯形の外形よりも僅かに内方側にへこむ側面３１ｂが形成され、該側面３１ｂは、インナーロータ２の外歯２１と接触しない非接触領域となる。
【符号の説明】
【００３３】
１…ポンプボディ、１ａ…ロータ室、１１…吸入ポート、１２…吐出ポート、
１３…最大間仕切り部、２…インナーロータ、２１…外歯、２１ａ…歯先、
２１ｂ…側面、３…アウターロータ、３１…内歯、３１ａ…歯先、３１ｂ…側面、
Ｓ…セル、Ｓａ…中央セル、Ｓｂ…隣接セル。
【図１】
0005795726.tif 000002
【図２】
0005795726.tif 000003