JP2005036656A

JP2005036656A - ギヤポンプ

Info

Publication number: JP2005036656A
Application number: JP2003197340A
Authority: JP
Inventors: Michio Yoshida; 倫生吉田; Takatsugu Ibaraki; 隆次茨木; Toshiya Yamashita; 俊哉山下
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】相対的に使用頻度の高いポンプの容積効率を向上させること。
【解決手段】駆動ギヤ３の歯３ｔとケーシング１との間には歯先シール区間Ａ１、Ａ２が形成されて、第２吸入ポート５_２から第１吐出ポート７_１へ漏れる流体、及び第１吸入ポート５_１から第２吐出ポート７_２へ漏れる流体の量を低減する。このギヤポンプ１００は、第１吸入ポート５_１と第２吐出ポート７_２とが近づき、第２吸入ポート５_２と第１吐出ポート７_１とが遠ざかるように配置される。これによって、第１吸入／吐出部１００_１の第１歯先シール区間Ａ１が、第２吸入／吐出部１００_２の第２歯先シール区間Ａ２よりも大きくなる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸入ポートと吐出ポートとを複数備えたギヤポンプに関し、さらに詳しくは、流体の吐出容量を可変できるとともに、相対的に使用頻度の高い吐出ポートの容積効率を向上させることのできるギヤポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ギヤポンプは、油圧機器を動作させるための油圧発生源として用いられ、簡単な構造でコンパクトに設計できるので、自動車やトラック等の車両搭載用の油圧発生源として広く用いられている。自動車やトラック等の車両においては、油圧機器が必要とする油量が変化する場合があり、このような油量変化に対応できる構成が必要である。このような要求に対しては、駆動ギヤと、これと噛合う２系統の従動ギヤとからなる２つのポンプを備えたギヤポンプを用い、一方のポンプの吐出口を当該ポンプの吐出口に接続するアンロード通路を設け、このアンロード通路を開閉することによって吐出容量を変化させる吐出容量可変型ギヤポンプが特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−７０７５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車やトラック等の車両で使用される吐出容量可変型ギヤポンプにおいては、２つのポンプを常に使用している訳ではなく、ギヤポンプ全体の吐出容量が不足した場合に初めて２つのポンプを使用し、通常運転時は１個のポンプを使用する。このため、上記のような複数のポンプを備えた可変容量型のギヤポンプでは、使用頻度の高いポンプの容積効率を高くすることが好ましい。
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されたギヤポンプでは、吸入ポートと吐出ポートとの距離が同じであるため、いずれのポンプも容積効率は等しく、このような要求を満たすことはできなかった。そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、吐出容量を可変できるとともに、相対的に使用頻度の高い吐出ポートの容積効率を向上させることのできるギヤポンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係るギヤポンプは、吸入ポートから吸い込んだ流体を吐出ポートから吐出する吸入／吐出部を複数備える吐出容量可変型のギヤポンプであって、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部の歯先シール区間を、相対的に使用頻度の低い他の吸入／吐出部の歯先シール区間よりも大きくすることを特徴とする。
【０００７】
このような構成により、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部における吐出部から吸入部への流体の漏れを、相対的に使用頻度の低い他の吸入／吐出部における吐出部から吸入部への流体の漏れよりも小さくすることができる。その結果、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部を構成する吐出ポートの容積効率を向上させることができる。
【０００８】
また、次の本発明に係るギヤポンプは、前記ギヤポンプにおいて、少なくとも相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部における駆動ギヤの歯先シール区間を、相対的に使用頻度の低い他の吸入／吐出部における駆動ギヤの歯先シール区間よりも大きくしたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成により、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部における駆動ギヤとケーシングとの間の流体の漏れ量を低減することができる。その結果、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部を構成する吐出ポートの容積効率を向上させることができる。
【００１０】
また、次の本発明に係るギヤポンプは、前記ギヤポンプにおいて、前記駆動ギヤと前記各従動ギヤとの各噛合い部における噛合い位相をそれぞれずらして前記従動ギヤを配置することを特徴とする。
【００１１】
このような構成により、使用頻度の高い吸入／吐出部を構成する吐出ポートの容積効率を向上させることができるとともに、吐出容量を切り替えて複数の吐出ポートから流体を吐出する場合における吐出圧力の脈動を低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１３】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る本発明は、吸入ポートから流体を吸い込んで吐出ポートから吐出する外接ギヤポンプを複数備える多ポート吐出型のギヤポンプであって、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部の歯先シール区間を、相対的に使用頻度の低い他の吸入／吐出部の歯先シール区間よりも大きくする点に特徴がある。次に、実施の形態１に係る本発明のギヤポンプについて説明する。
【００１４】
図１は、実施の形態１に係る本発明のギヤポンプを示す断面図である。このギヤポンプ１００は、いわゆる外接ギヤポンプであって、ケーシング１内に備えられた駆動ギヤ３と第１従動ギヤ１０_１、及び駆動ギヤ３と第２従動ギヤ１０_２とがそれらの外側で噛合って流体を吸入し吐出する。また、このギヤポンプ１００は、吸入ポート５_１、５_２、及び吐出ポート７_１、７_２を備えている。そして、吸入ポート５_１、５_２から流体を吸入し、吐出ポート７_１に吐出する第１吸入／吐出部１００_１と、吸入ポート５_１、５_２から流体を吸入し、吐出ポート７_２に吐出する第２吸入／吐出部１００_２とから構成される。
【００１５】
このように、このギヤポンプ１００は、複数の吸入／吐出部を備えるものであり、第１及び第２吸入／吐出部を単独で、又は同時に使用することで、ギヤポンプ１００全体としての吐出容量を変化させることができる。なお、以下の説明においては、主として吸入／吐出部を２個備えたギヤポンプ、すなわち従動ギヤを２個有するギヤポンプについて説明するが、吸入／吐出部は２個に限られず、３個以上の吸入／吐出部を備えるギヤポンプに対しても本発明は適用できる。
【００１６】
駆動ギヤ３は、車両のエンジンやモータその他の駆動手段（図示せず）によって回転軸Ｃを中心として図１の矢印方向に回転し、駆動ギヤ３と噛合う第１従動ギヤ１０_１及び第２従動ギヤ１０_２を、それぞれの回転軸Ｃ_１及びＣ_２を中心として回転させる。駆動ギヤ３は吸入ポート５_２から、第１従動ギヤ１０_１は吸入ポート５_１から流体を吸入し、両吸入ポートから吸入された液体は第１吐出ポート７_１から吐出される。同様に、駆動ギヤ３は吸入ポート５_１から、第１従動ギヤ１０_１は吸入ポート５_２から流体を吸入し、両吸入ポートから吸入された液体は第２吐出ポート７_２から吐出される。
【００１７】
駆動ギヤ３の歯３ｔとケーシング１との間には歯先シール区間Ａ１、Ａ２が形成されて、第２吸入ポート５_２から第１吐出ポート７_１へ漏れる流体、及び第１吸入ポート５_１から第２吐出ポート７_２へ漏れる流体の量を低減する。本発明に係るギヤポンプ１００は、第１吸入ポート５_１と第２吐出ポート７_２とが近づき、第２吸入ポート５_２と第１吐出ポート７_１とが遠ざかるように配置される。
【００１８】
このような構成によって、第１吸入／吐出部１００_１の第１歯先シール区間Ａ１が、第２吸入／吐出部１００_２の第２歯先シール区間Ａ２よりも大きくなるので、第１吸入／吐出部１００_１における流体の漏れ量を、第２吸入／吐出部１００_２における流体の漏れ量よりも小さくすることができる。その結果、第１吸入／吐出部１００_１の容積効率を、第２吸入／吐出部１００_２の容積効率よりも高くすることができる。ここで、歯先シール区間の大きい第１吸入／吐出部１００_１の使用頻度を、第２吸入／吐出部１００_２の使用頻度に対して相対的に高くすれば、ギヤポンプ１００全体としての容積効率を向上させることができる。なお、３以上の吸入／吐出部を有するギヤポンプの場合には、相対的に使用頻度の高い順に、歯先シール区間を大きくすることが好ましい。
【００１９】
第１従動ギヤ１０_１の回転軸Ｃ_１と駆動ギヤ３の回転軸Ｃとを結んだ直線を第１直線Ｌ１とし、第２従動ギヤ１０_２の回転軸Ｃ_２と駆動ギヤ３の回転軸Ｃとを結んだ直線を直線Ｌ２とする。そして、直線Ｌ１と直線Ｌ２とがなす角度を傾き角θとする。このとき、本発明に係るギヤポンプ１００においては、第２従動ギヤ１０_２と駆動ギヤ３との第２噛合い部２０_２における噛合い位相を、第１従動ギヤ１０_１と駆動ギヤ３との第１噛合い部２０_１に対して１／２周期ずれるように配置することができる。これによって、第１吐出ポート７_１と第２吐出ポート７_２とから吐出される流体の吐出圧力Ｐの脈動を約１／４に低減することができる。ここで、噛合い位相とは、駆動ギヤと従動ギヤとの噛合い部から押し出される流体の、吐出圧力の脈動の位相である。
【００２０】
また、ギヤポンプ１００がｎ個の従動ギヤを備える場合には、ある従動ギヤと駆動ギヤとの噛合い部における噛合い位相を、他の従動ギヤと駆動ギヤとの噛合い部に対して１／ｎ周期ずれるように配置することができる。これによって、各第１吐出ポートから吐出される流体の吐出圧力Ｐの脈動を約１／ｎ^２に低減することができる。ここで、ｎは従動ギヤの個数であり、２以上の整数である。
【００２１】
次に、噛合い位相を１／ｎずらして配置するための傾き角θの決定方法について説明する。図２〜４は、傾き角θの決定方法を説明する断面図である。傾き角θは次のように設定する。従動ギヤが２個の場合、図２に示すように、傾き角θ＝２×π／Ｚ（ｉ＋１／２）である。ここで、Ｚは駆動ギヤ３の歯数であり、ｉ＝０〜Ｚ−１である。
【００２２】
従動ギヤが３個の場合、図３に示すように、第１傾き角θ_１＝２×π／Ｚ（ｉ_１＋１／３）、第２傾き角θ_２＝２×π／Ｚ（ｉ_２＋２／３）である。ここで、ｉ_１、ｉ_２＝０〜Ｚ−１でｉ_１≠ｉ_２であり、Ｚは駆動ギヤ３の歯数である。また、第１従動ギヤ１０_１の回転軸Ｃ_１と駆動ギヤ３の回転軸Ｃとを結んだ直線を第１直線Ｌ１とし、第２従動ギヤ１０_２の回転軸Ｃ_２と駆動ギヤ３の回転軸Ｃとを結んだ直線を直線Ｌ２とし、第３従動ギヤ１０_３の回転軸Ｃ_３と駆動ギヤ３の回転軸Ｃとを結んだ直線を第３直線Ｌ３とする。そして、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とがなす角度を第１傾き角θ_１とし、第１直線Ｌ１と第３直線Ｌ３とがなす角度を第２傾き角θ_２とする。
【００２３】
従動ギヤがｍ個の場合、図４に示すように、第Ｓ番目の傾き角θ_Ｓ＝２×π／Ｚ（ｉ_Ｓ＋（Ｓ−１）／ｍ）となる。ここで、ｉ_Ｓ＝０〜Ｚ−１でｉ_１≠ｉ_２≠・・・≠ｉｍ、Ｓ＝２、３、・・・ｍであり、Ｚは駆動ギヤ３の歯数である。また、第１従動ギヤ１０_１の回転軸Ｃ_１と駆動ギヤ３の回転軸Ｃとを結んだ直線を第１直線Ｌ１とし、第Ｓ従動ギヤ１０_Ｓの回転軸Ｃ_Ｓと駆動ギヤ３の回転軸Ｃとを結んだ直線を第Ｓ直線ＬＳとする。そして、第１直線Ｌ１と第Ｓ直線ＬＳとがなす角度を第Ｓ傾き角θ_Ｓとする。
【００２４】
このギヤポンプ１００では、第１従動ギヤ１０_１と第２従動ギヤ１０_２とが傾き角θをもって配置されているので、両従動ギヤの配置の自由度が向上する。その結果、車両に対する搭載性が向上するので、車両、エンジン、自動変速機その他の設計に対する自由度が向上する。特に、このギヤポンプ１００が搭載される箇所はエンジンや無段変速機や自動変速機の近傍であり搭載の制約が大きいので、かかるメリットは極めて有効である。
【００２５】
図５は、実施の形態１に係る本発明のギヤポンプの使用例を示す説明図である。同図を用いて、実施の形態１に係る本発明のギヤポンプ１００の駆動例を説明する。この例において、ギヤポンプ１００の流体吐出対象は自動車やトラック等の車両に用いられるベルト式無段変速機（以下ＣＶＴと略称）であり、ＣＶＴ５８を制御するためにギヤポンプ１００が使用される。一般に、ＣＶＴは常に同じ流量で運転される訳ではなく、エンジンの回転数やＣＶＴに対する負荷等に応じて、必要とされる流量が変化する。多くの運転条件下においては１個の吸入／吐出部で十分な流量を供給できるが、ＣＶＴの負荷が増大したときや、エンジンがアイドリング状態であって単独の従動ギヤでは安定してＣＶＴ制御油を供給できないときには、複数の従動ギヤを使用する。
【００２６】
ギヤポンプ１００の第１吸入／吐出部１００_１の吸入ポート５_１、及び第２吸入／吐出部１００_２の吸入ポート５_２へ、流体であるＣＶＴ制御油が供給される。ギヤポンプ１００はエンジン（図示せず）によって駆動されて、第１吸入／吐出部１００_１の吐出ポート７_１及び第２吸入／吐出部１００_２の吐出ポート７_２の両方からＣＶＴ制御油を吐出する。吐出されたＣＶＴ制御油は、吐出用配管５４_１、５４_２の合流部５６で合流した後、ＣＶＴ５８へ供給されて、ＣＶＴ５８を制御する。
【００２７】
ここで、ＣＶＴ５８は、２個の円錐台状のプーリが対向配置されるとともに、両プーリの間隔をギヤポンプ１００からの油圧により調整可能なインプットプーリ６２ｉと、同様に構成されるアウトプットプーリ６２ｏとを備えている。インプットプーリ６２ｉにはエンジンに連結されたインプットシャフト６０ｉが取り付けられており、エンジンの出力が入力される。また、アウトプットプーリ６２ｏにはアウトプットシャフト６０ｏが取り付けられており、エンジン出力を駆動輪側へ出力する。
【００２８】
インプットプーリ６２ｉとアウトプットプーリ６２ｏとにはベルト６４が掛けられており、インプットプーリ６２ｉから入力されたエンジン出力がアウトプットプーリ６２ｏへ伝達する。インプットプーリ６２ｉを構成する２個のプーリの間隔が大きくなり、アウトプットプーリ６２ｏを構成する２個のプーリの間隔が小さくなると、ＣＶＴ５８における減速比は低くなる。反対に、インプットプーリ６２ｉを構成する２個のプーリの間隔が小さくなり、アウトプットプーリ６２ｏを構成する２個のプーリの間隔が大きくなると、ＣＶＴ５８における減速比は高くなる。ギヤポンプ１００から供給されるＣＶＴ制御油によって、インプットプーリ６２ｉとアウトプットプーリ６２ｏを構成する円錐台状のプーリの間隔を無段階に調整することによって、ＣＶＴ５８においては、エンジンからの入力を無段階に変化させて出力させることができる。
【００２９】
この例においては、ＣＶＴを制御するために、通常の運転時には第１吸入／吐出部１００_１を使用する。すなわち、第１吸入／吐出部１００_１を常時使用する。これは、次の理由による。すなわち、既に説明したように、このギヤポンプ１００は、第２吸入／吐出部１００_２における駆動ギヤ３の歯先シール区間Ａ２よりも、第１吸入／吐出部１００_１における駆動ギヤ３の歯先シール区間Ａ１の方が大きい。ここで、図１に示した上記例においては、歯先シール区間Ａ１のシール長さを、歯先シール区間Ａ２のシール長さよりも長くすることでこれを達成している。このため、第１吸入／吐出部１００_１を使用する方が、ギヤポンプ１００全体としては容積効率が高い状態で使用できるからである。このようにすれば、容積効率の高い第１吸入／吐出部１００_１を常時使用することになるので、車両の運転時全体を通じてみれば、ギヤポンプ１００全体としての容積効率が高い状態で運転することができる。
【００３０】
通常の運転時に第１吸入／吐出部１００_１を使用するので、このときには、第２吸入／吐出部１００_２からＣＶＴ５８へＣＶＴ制御油を供給する必要はない。したがって、吐出用配管５４_１に備えたリリーフ弁５２、及びＯＮ／ＯＦＦ弁５０を備えたリターン流路５１によって、第１吸入／吐出部１００_１から吐出されるＣＶＴ制御油をギヤポンプ１００の吸入側へ戻すようにしてある。
【００３１】
通常の運転時には、ＯＮ／ＯＦＦ弁５０を開くことによって、リリーフ弁５２に作用するＣＶＴ制御油の圧力をリリーフ弁５２の開弁圧力よりも低くする。これにより、第１吸入／吐出部１００_１からのみ、ＣＶＴ制御油をＣＶＴ５８へ供給することができる。一方、ＣＶＴ５８に必要なＣＶＴ制御油の量が増加した場合には、ＯＮ／ＯＦＦ弁５０を閉じることによってリリーフ弁５２に作用するＣＶＴ制御油の圧力をリリーフ弁５２の開弁圧力よりも高くする。これにより、第１吸入／吐出部１００_１及び第２吸入／吐出部１００_２の両方からＣＶＴ制御油をＣＶＴ５８へ供給することができる。
【００３２】
図５（ｂ）は、ギヤポンプの回転数と吐出流量との関係を示す概念図である。ここで、図中Ｑ１は、ギヤポンプ１００の第１吸入／吐出部１００_１による流量を、Ｑ２は第２吸入／吐出部１００_２から吐出される流量を示す。一般にギヤポンプでは、図３（ｂ）に示すように、ポンプ回転数Ｘに比例して吐出流量Ｑも増加する。図３（ｂ）中、吐出流量Ｑａ出示す流量がＣＶＴ５８の制御に最低限必要な流量とした場合、第２吸入／吐出部１００_２単独でこれをまかなうためには、Ｘ_２回転以上のポンプ回転数が必要である。
【００３３】
ところが、ギヤポンプ１００を駆動するエンジンがアイドリング回転であった場合、ポンプ回転数はＸａ回転となり、第２従動ギヤ１０_２を含む第２吸入／吐出部１００_２単独では十分な流量のＣＶＴ制御油を供給できない。したがって、この場合には上記ＯＮ／ＯＦＦ弁５０を閉じることによって第１従動ギヤ１０_１を含む第１吸入／吐出部１００_１からも制御油を供給して、ＣＶＴ５８に必要なＣＶＴ制御油の流量を確保する。一方、自動車等の走行等によりエンジンがある程度の回転数になって、ギヤポンプ１００がポンプ回転数Ｘ_２になれば、第２吸入／吐出部１００_２単独で十分な量のＣＶＴ制御油を供給できる。この場合には、ＯＮ／ＯＦＦ弁５０を開くことにより、第１吸入／吐出部１００_１から吐出されるＣＶＴ制御油をギヤポンプ１００の吸入側へ戻して、第２吸入／吐出部１００_２単独でＣＶＴ制御油を供給する。
【００３４】
このように、ギヤポンプ１００のポンプ回転数Ｘに応じて、吸入／吐出部を切り替えることにより、ＣＶＴ制御油を所望の流量でＣＶＴ５８に供給することができる。また、急ブレーキ時においては、急激にギヤポンプ１００の回転数が低下するため、十分な流量でＣＶＴ５８へＣＶＴ制御油を供給できない場合もある。このような場合も、第１及び第２吸入／吐出部１００_１、１００_２を用いる。この場合、ギヤポンプ１００の回転数低下が急であるため、ブレーキを踏み込む加速度によって急ブレーキを検知することにより、第２吸入／吐出部１００_２からもＣＶＴ制御油を供給させるようにしてもよい。このようにすれば、ギヤポンプ１００の回転が落ちる前に、第１及び第２吸入／吐出部１００_１、１００_２からＣＶＴ制御油を吐出させることができる。
【００３５】
なお、この例では本発明をベルト式無段変速機に適用したが、ベルト式以外の無段変速機に対しても本発明は適用でき、さらには、本発明はこれに限られるものではなく、多段式に対しても適用できる。また、本発明は、流体の吐出容量を変更して使用する要求がある箇所に対して適用でき、自動変速機に適用対象が限定されるものではない。乗用車、トラック、バスその他の車両においてオイルポンプを使うときに吐出容量を変更する必要がある部分に対して好適に適用できる。
【００３６】
以上、実施の形態１に係る本発明では、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部の歯先シール区間を、相対的に使用頻度の低い他の吸入／吐出部の歯先シール区間よりも大きくしてある。これによって、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部における吐出部から吸入部への流体の漏れを、相対的に使用頻度の低い他の吸入／吐出部における吐出部から吸入部への流体の漏れよりも小さくすることができる。その結果、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部を構成する吐出ポートの容積効率を向上させることができる。ギヤポンプ全体の吐出容量を考えると、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部の容積効率が向上する結果、同じ使用条件下で同じ時間だけ使用した場合には、従来技術と比較してギヤポンプ全体の容積効率が向上する。
【００３７】
また、駆動ギヤと各従動ギヤとの各噛合い部の噛合い位相をそれぞれずらしてあるので、吐出容量を切り替えて複数の吐出ポートから流体を吐出する場合においては、吐出圧力の脈動を低減することができる。さらに、従動ギヤが２個の場合には、両従動ギヤが傾き角θをもって配置されるので、両従動ギヤの配置の自由度が向上する。その結果、車両に対する搭載性が向上するので、車両、エンジン、無段変速機その他の設計に対する自由度が向上する。
【００３８】
（実施の形態２）
実施の形態２の本発明に係るギヤポンプは、上記実施の形態１の本発明に係るギヤポンプと略同一の構成であるが、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部における従動ギヤの歯先シール区間を、相対的に使用頻度の低い吸入／吐出部における従動ギヤの歯先シール区間よりも大きくする点が異なる。その他の構成は実施の形態１と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成要素には同一の符号を付する。
【００３９】
図６は、実施の形態２の本発明に係るギヤポンプを示す断面図である。図６（ａ）に示すように、このギヤポンプ１０１は、実施の形態１に係るギヤポンプ１００（図１参照）と同様に、第１吸入ポート５_１と第２吐出ポート７_２とが近づき、第２吸入ポート５_２と第１吐出ポート７_１とが遠ざかるように配置される。このような構成によって、第１吸入／吐出部１０１_１の第１歯先シール区間Ａ１を、第２吸入／吐出部１０１_２の第２歯先シール区間Ａ２よりも大きくしてある。
【００４０】
さらに、このギヤポンプ１０１では、第１従動ギヤ１１_１の歯車円の半径ｒ_１を第２従動ギヤ１１_２の歯車円の半径ｒ_２よりも小さくすることによって、第１従動ギヤ１１_１の歯先シール区間を第２従動ギヤ１１_２の歯先シール区間よりも大きくしてある。次に、この構成について説明する。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１従動ギヤ１１_１の歯先円の半径ｒ_１と第２従動ギヤ１１_２の歯先円の半径ｒ_２とは異なっている。本実施の形態においては、第１従動ギヤ１１_１と第２従動ギヤ１１_２ギヤ間で、それぞれの歯先円の半径がｒ_２＞ｒ_１となるようにしてある。なお、歯先円の半径を２倍すれば、歯先円径となる（以下同様）。
【００４１】
このように、第１従動ギヤ１１_１の歯先円径を第２従動ギヤ１１_２の歯先円径よりも小さくすることによって、第１従動ギヤ１１_１のトップランド１１_１ｔにおける面積Ｓ_１を、第２従動ギヤ１１_２のトップランド１１_２ｔにおける面積Ｓ_２よりも大きくすることができる。これによって、前記トップランド１１_１ｔとケーシング内面１_１ｉとの接触面積を大きくすることができるので、第１吸入／吐出部１０１_１側においては第２吸入／吐出部１０１_１側よりも流体のシール面積を大きくすることができる。その結果、第１吸入／吐出部１００_１側においては、第１吐出ポート７_１から第１吸入ポート５_１への流体の漏れを低減できるので、第２吸入／吐出部１０１_２側よりも容積効率を向上させることができる。
【００４２】
このように、このギヤポンプ１０１の第１吸入／吐出部１００_１は、第１歯先シール区間Ａ１を、前記第２歯先シール区間Ａ２よりも大きくするとともに、第１従動ギヤ１１_１側の歯先シール区間を第２従動ギヤ１１_２側よりも大きくしてある。これによって、実施の形態２係るギヤポンプ１０１は、実施の形態１に係るギヤポンプ１００よりも第１従動ギヤ１１_１側の歯先シール区間を第２従動ギヤ１１_２側よりも大きくした分、ギヤポンプ１０１全体の容積効率を向上させることができる。
【００４３】
また、第１従動ギヤ１１_１と第２従動ギヤ１１_２とを、それぞれ共通の元ギヤから製造すれば、歯切り工具を変更することなく第１従動ギヤ１１_１側におけるシール区間を大きくすることができる。このように、共通の元ギヤを用いることにより、ギヤポンプ１０１の製造コストを抑えつつ、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部の容積効率を向上させることができる。
【００４４】
ここで、共通の元ギヤとは、同じ歯切り工具、すなわち共通の諸元を持つ歯切り工具で製造できることを意味する。このような元ギヤによれば、同じ歯切り工具で元ギヤを切削した後、当該元ギヤに対して簡単な切削加工等を施工することによって、歯先円径を変更することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るギヤポンプでは、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部の歯先シール区間を、相対的に使用頻度の低い他の吸入／吐出部の歯先シール区間よりも大きくしたので、相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部を構成する吐出ポートの容積効率を向上させることができる。
【００４６】
また、本発明に係るギヤポンプでは、駆動ギヤと各従動ギヤとの各噛合い部の噛合い位相をそれぞれずらして前記従動ギヤを配置したので、上記効果に加え、吐出容量を切り替えて複数の吐出ポートから流体を吐出する場合においては、吐出圧力の脈動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る本発明のギヤポンプを示す断面図である。
【図２】傾き角θの決定方法を説明する断面図である。
【図３】傾き角θの決定方法を説明する断面図である。
【図４】傾き角θの決定方法を説明する断面図である。
【図５】実施の形態１に係る本発明のギヤポンプの使用例を示す説明図である。
【図６】実施の形態２の本発明に係るギヤポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
１ケーシング
３駆動ギヤ
５_１第１吸入ポート
５_２第２吸入ポート
７_１第１吐出ポート
７_２第２吐出ポート
１００、１０１ギヤポンプ
１０_１、１１_１第１従動ギヤ
１０_２、１１_２第２従動ギヤ
１０_３第３従動ギヤ
２０_１第１噛み合い部
２０_２第２噛み合い部
１００_１、１０１_１第１吐出部
１００_２、１０１_２第２吐出部
Ａ１第１歯先シール区間
Ａ２第２歯先シール区間

Claims

吸入ポートから吸い込んだ流体を吐出ポートから吐出する吸入／吐出部を複数備える吐出容量可変型のギヤポンプであって、
相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部の歯先シール区間を、相対的に使用頻度の低い他の吸入／吐出部の歯先シール区間よりも大きくすることを特徴とするギヤポンプ。
少なくとも相対的に使用頻度の高い吸入／吐出部における駆動ギヤの歯先シール区間を、相対的に使用頻度の低い他の吸入／吐出部における駆動ギヤの歯先シール区間よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のギヤポンプ。
前記駆動ギヤと前記各従動ギヤとの各噛合い部における噛み合い位相をそれぞれずらして前記従動ギヤを配置することを特徴とする請求項１に記載のギヤポンプ。