JPH03271577A - オイルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、往復ピストン内燃機関及び自動伝動装置用の
オイルポンプとして用いられる歯車（リング）ポンプに
関し、より詳しくは、自動車のエンジン及び自動伝動装
置用のオイルポンプに適した歯車ポンプに関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）エンジ
ンにおいては、このようなオイルポンプは、通常、エン
ジンに潤滑油を供給するために使用される。一方、自動
伝動装置においては、通常、スイッチ類を作動させるた
めの作動油だけでなく、流体式変換器の冷却油及び歯車
用の潤滑油も供給する。ポンプ本体はエンジン本体や自
動伝導装置本体にフランジを介して直接取り付けられる
。上記の自動伝動装置においては、伝動入力軸も又、回
転変換器本体の一部として形成してもよい。

このようなオイルポンプを歯車ポンプで形成することは
、該歯車ポンプのピニオンが装置全体の主軸に直接取り
付けられるので有利な点が多い。

すなわち、構造が非常に簡単になり、オイルポンプを別
個に配置した場合に必要となる駆動要素を別個に設ける
必要がないからである。

しかし、この基本的な利点にもかかわらず、上記の内燃
機関及び自動伝動装置においては、作動条件が大きく変
動するために作動中に主軸が大幅な横ずれを起こすとい
う欠点がある。従って、自動車のエンジンのクランク軸
の中央での放射状の遊びはほぼ０．１〜０．２■程度の
大きさとなる。

この結果、主軸に取り付けられた歯車ポンプのピニオン
も又、主軸の中央ずれにほぼ従うことになる。内歯車は
必ずエンジン及び自動伝動装置へねじ止めされた別のケ
ースに搭載されるため、さらに放射移動が加わり、望ま
しい位置からの偏差は増加し全体として数十分の窓口に
達することもある。ピニオンと内歯車間の歯の遊びを、
歯を損なう程の圧迫や許容範囲を超えた大負荷を加える
ことなく、これら噛み合いの遊びの誤差すべてを取り除
く程に大きくしても、これは結果的には決定的な欠点と
なる。

すなわち、第一に、作動室間のシーリングが漏れ、圧力
に対し不十分となる。特に、エンジン又は自動伝動装置
の回転速度が低いときは、ポンプの容積効率が重要な役
割を果たし、これは、とりわけ歯車ポンプにおいては、
歯面の遊びに左右される。ピニオン及び内歯車のすべて
の歯は連続的に互いに噛み合った状態になるので、ピニ
オンの移動を補正する高度な歯遊びが必要であることは
又、駆動歯面間だけでなくシーリング歯先間の遊びも極
めて高度である必要があり、これは必然的に容積効率の
かなりの低下を導くことになる。

第二に、当然のことながら騒音の発生には比較的小さな
エネルギを必要とするので、歯遊びが大きい歯車は、不
安定な運動状態にあるときは、互いを打ちつける傾向を
持つ。特に、自動車のクランク軸においては、このよう
な不安定な運動は放射方向だけでなく周辺方向にも現れ
て、並進及び回転振動を組合わせた振動が起こり、これ
はほぼ完全にピニオンへと伝達される。内歯車はそれ自
体の動作力学に従うため、歯遊びが大きい場合は、今日
では許容し難いノッキング音が起こる。

今日使用されている歯車ポンプにおいては、原則として
、一方の歯車の歯形は他方の歯車の歯形の上を回転する
ことにより形成される。このため、当然のことながら両
者の軸間距離（軸空間）を予め決定しておく必要がある
。歯遊びが大きいときは、これは他の予防措置が取られ
ないとき必要となるが、これらの発生条件はもはや存在
せず、すべての比較角度位置において回転角伝動率は一
定であるという条件はもはや満たされない。これらの誤
差は又、次には加速・減速を発生させ、これはノッキン
グとして現れる。

これらの問題を解決するために、歯遊びを大きくするだ
けでなく、ハウジング内の内歯車の軸受けの遊びを大き
くする試みがなされてきた。しかし、これは同様にして
騒音を発生させるだけでなく、歯の摩耗を早めることに
もつながる。さらに、通常は計算や生産が比較的容易な
円弧形及びトロコイド形に形成された従来の歯形は、噛
み合わせ角が好ましくなく、又その湾曲半径は噛み合わ
せ点では小さすぎ、歯底での噛み合わせは貧弱で全く行
われてない場合もある。加えて、ビニオンがポンプ本体
にカラーと共に取り付けられる場合は、これによりエン
ジン又は自動伝動装置が大きくなり製造費が増大するこ
とになる。

本発明は、上述の型式の歯車ポンプを大幅に改善して騒
音の低減、摩耗抵抗力の強化および容積効率の向上を達
成できる歯車ポンプを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明の歯車ポンプは、歯
自体は高精度に、また最小限の遊びで形成し、ビニオン
の中央点の著しい偏差は、ハウジング内の内歯車を放射
状に支持すること又はビニオンを軸上に放射状に取り付
けることで、遊びが該偏差を除去するように仕向けると
いう基本概念から出発している。

本発明の歯車ポンプは、ハウジングと、エンジンのクラ
ンク軸又は伝動装置の入力軸に回転不能に取り付けられ
たビニオンと、該ハウジング内で軸方向及び放射方向に
誘導されて該ビニオンと噛合し、該ビニオンより歯が１
本だけ多い内歯車と を有し、該ビニオンを軸にそして該内歯車を該ハウジン
グに固定して取付けるか、又は内歯車をハウジングに最
小限の放射状遊びを設けて誘導して、軸上のビニオンは
該軸により該ビニオンへ伝達されるビニオンの放射運動
を阻止しない程に大きいが、ビニオンと内歯車間の偏心
距離よりはるかに小さい遊びを設けて放射方向に誘導さ
れ、該内歯車と該ビニオンは他方の中に又は上に最小限
の遊びを設けて歯を放射方向に形成され、両歯車の歯先
と歯溝は各歯車軸に対して同軸上に拡大する固定円上の
ピッチ円の回転により形成されるサイクロイド形状をな
し、ビニオンの歯先と内歯車の歯溝はそれぞれ第一ピッ
チ円の回転により形成される外転サイクロイド形状をな
し、ビニオンの歯溝と内歯車の歯先はそれぞれ第二ピッ
チ円の回転により形成される内転サイクロイド形状をな
し、２つのピッチ円の円周の合計がその固定円の歯車の
歯ピッチに好ましくは正確に少なくともほぼ等しくなる
ようにしてなり、そのことにより上記目的が連成される
。

前記２つのピッチ円は同じ直径にする。

サイクロイドを形成するための固定円はそれぞれ歯車の
ピッチ円又は回転円に等しくする。

各歯車の固定円半径は２つの歯車の軸空間と各歯車の歯
数の積に等しく、前記２つのピッチ円半径が軸空間に等
しくなるようにする。

最も深い歯の噛合点に対向する噛み合い位置での歯先の
遊びを僅か数百分の１ｍｍ、好ましくは２〜５百分の１
ｍｍにする。

少なくとも両歯車のサイクロイド状に形成された歯先は
表面硬化処理を施す。

ビニオンと内歯車からなる１組の歯車は粉末金属焼結法
により製造する。

前記１組の歯車はＳＩＣなど非金属粉砕物質により製造
する。

（作用） 内歯車とハウジングの間又はビニオンと軸の間の「大き
な」遊びは通常の摩耗の後予想される理想位置からの軸
中心の最大偏差の２倍より２〜３百分の１閣程の大きさ
であるのが好ましい。

この選定された歯形により最初の選択でビニオンに最適
で正確に支持される、すなわち内歯車が取付けられるの
で、該内歯車もまた、過度に大きな力を引き起こすこと
なくビニオンと軸の放射移動を行うことができる。ピニ
オンの軸回転に引きずられないように内歯車を支持する
ことは、ハウジングに周辺を取付けることによる通常の
方法で行われる。しかし、ハウジングの軸受口径は直径
が内歯車の外径より幾分大きいので、内歯車はハウジン
グに取付けられた異なったいくつかの点を支持すること
により異なったいくつかの放射位置を補正することがで
きる。

このような構成により、内歯車のピニオン上の支持点を
最適数にすることができると共に、支持点では極めて小
さい比圧力（ヘルツ圧力）を有するだけなので発生する
動応力に耐えることができる。ピニオンの歯と内歯車の
歯の互いに協同する各表面の湾曲の僅かの相違により、
支持点は極めて巧みに不安定な流体式潤滑膜を形成する
ことができ、これが歯並び間の分離・支持要素を形成す
る。歯遊びは上記の膜形成に必要とされる以上にすべき
ではない。

さらに本質的に有利な点としては、選定した歯形ではピ
ッチ円のレベルで最も低い噛み合い点での噛み合い角は
実質的には零であるということである。２つの歯車間に
働く動的な力は主として軸空間線の方向に作用する。こ
の力は又非常に巧く取り上げられる。というのは、最も
低い歯の噛み合い点では、歯形は歯先と歯溝としての外
転サイクロイドと内転サイクロイドの噛み合いにより、
数学的にほぼ百パーセント面一の関係を持ち、これが最
適の湿り気の潤滑膜を提供することになるからである。

最も深いところで噛み合った部分に対向する部分では、
２つの歯車の歯先は、最大の湾曲半径を持った外転サイ
クロイド及び内転サイクロイドを形成して互いの歯先で
支え合う。これら湾曲の半径はほぼ等しい大きさである
。従って、これらの噛み合い点におけるヘルツ圧は最小
となる。ここでは歯先間の比較速度は最大であるので、
噛み合い点での湾曲半径が大きいために、滑るものと滑
らないものを分離する流体式潤滑膜が形成される。

この歯形は耐摩耗性が非常に強いだけでなく、全実用回
転速度領域において、一定の動力が与えられれば、上述
の型式の公知のポンプ歯の如何なるものよりもはるかに
低い騒音で作動することが比較測定により明かとなって
いる。

本発明においては、遊びは必要な潤滑膜の形成が可能と
なる分だけに少なく抑えることができる。

内歯車の周囲とハウジングの円筒壁の間に大きな遊びを
設けた構成に関する上述の調査はまた、内歯車の周囲と
ハウジングの内壁の間の遊びを最小にして軸とピニオン
の間に大きな遊びを設けた構成にも適用される。

外転サイクロイドの歯形を持つ排水機械は数十年来周知
のものである。英国特許明細書第９３５９／１５号には
ピニオンの歯を外転サイクロイドとして又内歯車の歯を
内転サイクロイドとして形成した歯車機械について述べ
られている。しかし、この機械の歯溝はこれらのサイク
ロイドの相補曲線として形成されるので、実際には機械
は作動しない。

Ｍｙｒｏｎ　Ｆ、　Ｈｉｌｌによる論文＋Ｋｉｎｅｍａ
ｔｉｃｓ　ｏｆ　ｇｅｒ。

ｔｏｒｓ”　（Ｔｈｅ　Ｐｅｔｅｒ　Ｒｅ１１１ｙ　Ｃ
ｏｍｐａｎｙ、　Ｐｈ１１ａｄｅｌｐｈｉａ、　１９２
７）はすでにこの欠点を指摘しており、ピニオンの歯溝
を外転サイクロイドに置き換えることを提案している。

本発明の範喘に属する歯車機械においては、全体の直径
を可能な限り最小にすることを目的とする。よってピニ
オンにより導かれる軸の直径は、ピニオンと比較すると
必ず相対的に大である。従って本発明によれば、ピニオ
ンは少なくとも６個の歯を持つことが好ましい。一方、
歯数が増えると供給能力は減退するので（直径が変わら
ないとき）、ピニオンの歯数も多すぎてはならない。好
ましくは７〜１ｍｍ個、より好ましくは８〜１ｍｍ個で
あるが、９個がさらに好ましい。

本発明では、回転円又はピッチ円上で測定された歯幅は
回転円又はピッチ円上の歯形の歯溝と同じである必要は
ない。従って、例えば、外転サイクロイドを形成するた
めのピッチ円は内転サイクロイドを形成するためのピッ
チ円より幾分大きくしてもよい。その結果、ピニオンの
歯は幾分広く高くなり、内歯車の歯は狭く低くなる。こ
こでは次の２条件が満たされなければならない。

１．２つの異なったピッチ円の半径の合計は両歯車の中
心間の偏心距離ｅに等しくなければならない。

２°両歯車において外転サイクロイドを形成するための
ピッチ円の半径と内転サイクロイドを生成するためのピ
ッチ円の半径はそれぞれ同一でなければならない。

しかし２つのピッチ円の直径は同じである方が好ましい
。

ここで大小のピッチ円についてみると、円形基本線つま
り固定円の内側にサイクロイドを形成するときには、固
定円内を回転するとき固定円の半径より実質上吊さい直
径を持つ小ピッチ円か内転サイクロイドを形成し、これ
は固定円の直径より小ピッチ円の直径を差し引いたもの
に等しい直径を持つ大ピッチ円により形成されるサイク
ロイドと同一である。

これは同様にして外転サイクロイドにも適用される。こ
の場合は、小ピッチ円が固定円の外側を回転するとき、
小ピッチ円と固定円の直径の合計に等しい直径を持つ大
ピッチ円を回転するときと同じ外転サイクロイドが形成
される。このようにして、外転サイクロイド及び内転サ
イクロイドを形成するための２つの小ピッチ円が同じ直
径であることが好ましく、この場合は対応する回転円上
で測定されるピニオンと内歯車の歯幅は同一である。

周知のように、軸空間方向に作動する伝動装置の歯動力
部品は噛み合い角が小さいほど小さくなる。この最適条
件は、ピニオンにて外転サイクロイドを形成するための
ピッチ円の半径及び内歯車にて内転サイクロイドを生成
するための小ピッチ円の半径が一致するとき満たされる
。これは考慮されるのが、小ピッチ円か大ピッチ円かに
依るが、当然ながら両方の場合において、サイクロイド
を形成するための固定円がそれぞれ歯車のピッチ円又は
回転円に等しいという条件が満たされるとき適用される
。歯の噛み合い線はこのとき閉鎖円であり、これは最も
深い噛み合い点において、２つのピッチ円又は回転円も
しくは第三の円としての固定円に接触する。その結果、
２つの回転円又はピッチ円の接触点において、円形の噛
み合い線は軸空間線に対して垂直の接線を持つため、噛
み合い角は零に等しくなる。

各歯車の固定円の半径が２つの歯車の軸間距離と各歯車
の歯数の積に等しく、又２つの小ピッチ円の半径の合計
が軸間距離に等しければ、寸法測定及び運動学士非常に
好都合である。つまり２つの大ピッチ円の半径の差が軸
間距離に等しいということと同じである。

（実施例） 以下本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の歯車ポンプを示しており、ピニオン１
は駆動軸３に取付けられる。中心位置の調整は、該駆動
軸３の円弧状をなす周辺部分４゜５により、又トルク伝
達は側面付きピボット６゜６′により行われる。内歯車
２はその内部歯７によりピニオン１の外部歯８と噛合す
る。ピニオン１が矢印９の方向に回転するとき、破線で
示した側室１ｍｍがポンプの吸込口となり、同じく破線
で示した側室１１が圧力口である。これら側室１ｏ、１
１はハウジング１２内における歯車空間の背後のくぼみ
として配備される。

ハウジング１２は、例えばエンジン本体又は駆動軸３が
取付けられている自動伝動装置本体では、止めビン１３
及びねじ１４により中心位置へ調整される。本実施例に
よれば、内歯車２は、外周面１５へ、例えばハウジング
１２に関しては内歯車円周の４千分の１という非常に大
きな放射状の遊びを設けて取付けられる。第１図ではこ
の遊びを明瞭に示すために大きさを誇張して示している
。

ポンプの圧力部、すなわち側室１１の部分では、水圧に
より内歯車２に外向きの力（合力）Ｆが作用するので、
点１７ではハウジング１２の口径１８において該内歯車
２はその外周面１５で保持されるようになる。しかし、
これは、図に示すように、内歯車２の中心Ｈがハウジン
グ１２の口径１８の中心と軸空間方向において一致する
場合のみ収り立つ。本発明では歯遊びを狭く設けている
ために、内歯車２も又、特に点１９．２ｏの軸空間方向
においては、かなりの程度までビニオン１の放射運動に
従う。このため、内歯車２に対して移動自由な空間が与
えられ、ノ＼ウジング１２の口径１８と共に内歯車２の
実際の遊び１６が過度になる結果となる。口径１８を、
点１９．２０の軸受間隙を点１７．２１の軸受は間隙よ
り大きくする。６いわゆる「レモンあそび軸受」にする
ことにより内歯車２のハウジング１２への取付けを安定
化することは可能である。

この「レモンあそび軸受」は、軸の動水力を安定化して
危険な放射状振動を抑圧するために、ターボエンジン及
びターボ伝動装置においてかなりの程度利用されている
。しかし、このような軸受形状は当然のことながら製造
は複雑である。従って、「レモン口径」の軸受はさらに
騒音を低減するものではあるが、本発明においては、／
％ウジング１２に内歯車２を円形に取付ける形式が示さ
れる。

駆動軸３の中心、そしてそれに応じてビニオン１が放射
状ジャーナルずれを起こし、好ましくない公差加重によ
り、ノ＼ウジング１２をエンジン本体又は自動伝動装置
本体（図示せず）に対して中心位置に調整するときに移
動を引き起こす場合でも、この移動は点１７．２１を結
ぶ線１７−２１の方向、すなわち軸空間線１９−２０に
対して垂直の方向に、容易に補正することができる。

というのは、この方向においては、内歯車２の中心Ｈは
該内歯車２を少しだけ回転することによってビニオン１
の中心Ｒに関し譲歩することができる。つまり、この場
合は軸空間線がいくらか回転することになる。しかし、
この方向においては、動的位置が極度に変化することに
なるので、例えばエンジン速度が７０００ｒ、　　ｐ、
　　ｍとすると、軸空間線も同じ速度で交互に回転する
必要があり、極めて高い加速度と慣性力を生じる。

しかし、軸空間線１９−２０の方向においては、歯遊び
が小さいので、軸受の遊びを増やすことが絶対に必要で
ある。この方向において、全オフセット、すなわちハウ
ジング１２のオフセット及び動的ジャーナルずれが点１
９．２０での残りの放射状軸受間隙より大きいときは、
歯車の歯は、例えば前部クランク軸軸受の負荷を引き受
けねばならず、これは数百ニュートンに達する。このた
め歯車リングの歯は破壊若しくは少なくとも急速に摩耗
する。従って、内歯車２の実際の遊び２１は最小間隙１
９．２０に依存し、又ノ＼ウジング２の円形の口径１８
と共に、遊び２１は放射間隙１９゜２０の合計と同じ大
きさでなければならない。

軸空間方向１９−２０におけるジャーナル移動の結果、
点（接触点）１７の位置は依然として連続的にかなり広
範囲に渡って移動することになり、これは最小の潤滑膜
の位置も数倍の頻度でその場所を変えることを意味する
。流体式滑り軸受の原理によれば、このとき非常に複雑
な一連の運動を伴う不安定な負荷の事態が生じる。従来
使用されてきた歯形を利用すると内歯車２は振動（フラ
ノター）を始める。これは必然的にノ・ソキングへと進
み、やがて著しい騒音が、潤滑膜及び作動空間における
摩耗又は振動キャビチーシランなど付随するすべての事
態と共に発生する。

この問題を解消するために、本発明では、可能な限り耐
負荷能力を高め又歯遊びの合計を少なくした歯形を使用
している。噛合点ＡＩ又は、歯先が対向する歯車の歯底
にほぼ百パーセント面一に噛み合った状態でざらにビニ
オン１の歯ピッチの半分だけ回転した噛合点Ａ２は、こ
の例によれば、８個の歯先噛み合い点Ｂ１−８８に対応
し、これらが最大限の耐負荷能力と給温を保証する。歯
車の回転において、点Ａｌ又はＡ２において圧搾オイル
膜が、そして歯先間の点８３〜Ｂ６において流体式潤滑
膜が形成され、これらが一体となって内歯車２をビニオ
ン１の歯形の上に正確に流体的に取り付けることができ
る。このときＢ点の数は少なすぎてはならない。特別な
作動条件のための最小歯数は経験に基づいて決定するの
が最良である。第１図に示した９：　１ｍｍの歯形は良
好であることが実証されている。

驚くべきことに、本発明にとって最も適当な歯車の歯形
は１世紀以上の間公知のものであるが忘れられていた基
本的な幾何学構造を持つものであることか分かった（ｇ
ｅｒｏｔｏｒｓ、　１９２７）　。

本発明の基礎となる概念に対する幾何学的関係をさらに
明瞭に示すため、第２図に６＝７の歯並びを持つ実際の
歯車を示す。この図のピニオン１と内歯車２はさらに個
別に第３図と第４図に示される。軸間距離又は偏心距離
ｅは仮定のものである。歯数差を１とすると、歯ピッチ
（ｔ＝ｍｘπ）の約数としての係数ｍ（モジュール）は
偏心距離ｅの２倍に等しい。従って、第３図においてピ
ニオン１の回転又はピッチ円半径ａ１は、　ａｌ　＝　
ｍ　ｘＺｌ　＝　２ｅ　ｘ　Ｚｌ　として計算される。

同様にして、第４図において内歯車２のピッチ半径ａ２
は、ａ２　タｍｘ　Ｚ２　＝２ｅ　ｘ　Ｚ２として計算
される。２つのピッチ円又は回転円は互いの上を回転す
るとき滑らないようにしなければならない。

ピニオン１には、歯先外転サイクロイド曲線く形状）を
形成するための大ピッチ円として半径Ｅ１　＝’ａｌ　
＋　ｅ／２の円Ｋｌ’ｌＥを、内歯車２には歯先内転サ
イクロイド曲線を形成するための大ピッチ円として半径
Ｈ２＝　ａ２　＋ｅ／２の円ＫＨＨを選定すれば、ピニ
オン１の固定円の外側に、そして内歯車２の固定円の内
側に延びる歯先を形成するためのそれぞれ完全なサイク
ロイド曲線をなすこれら２つのピッチ円は同一であるこ
とは容易に証明される。

第２図において、この共通の「大きな歯先ピッチ円」は
破線で示される。これは同時にすべての歯先噛合点Ｂの
幾何学的軌跡であり、叉点Ｃにおいてピッチ円と同一で
半径がａｌとａ２（第３図、第４図参照）の２つの固定
円に同時に接触する。第３図および第４図で明かなよう
に、均質な噛み合いのために中間の間隙（歯溝）を形成
する目的で、ピニオン１の場合は他の外転サイクロイド
曲線すべてが、又内歯車２の場合は他の内転サイクロイ
ド曲線すべてが省略される。上述の条件は又省略された
サイクロイド曲線にも適用される。同様にして、歯溝は
、それぞれの固定円半径よりピニオンｌの場合はｅ／２
だけ小さく、内歯車２の場合はｅ／２だけ大きい半径を
持つ大ピッチ円の結果として、外転サイクロイド及び内
転サイクロイドとして形成される。

２つの大ピッチ円ＫＨＥ、　ＫＨＨの内の大きい方のピ
ッチ円ＫＨＥが内歯車２の固定円の回りを回転するとす
ると、この内歯車２の外側に閉鎖式に連続した外転サイ
クロイドを形成する。１つだけ残してその他を省略し、
各歯を内部的に形成する内転サイクロイドに置き換える
と、内歯車２の歯溝を形成する外転サイクロイドは、固
定円に垂直に延びる共通接線をもって、歯を限定する内
転サイクロイドへと合流する。当然、内転サイクロイド
も又１つを除きすべて省略される。

同様にして、ピニオン１の固定円の２つの大ピッチ円Ｋ
ＲＥ、　ＫＲＨのうち小さい方のピッチ円ＫＲＨの回転
は、その中の歯溝を限定する内転サイクロイドを形成す
る（第３図参照）。これも同様にピニオン１の小さい方
の固定円へ放射状に延びる接線をもって徐々にピニオン
１の歯を限定する外転サイクロイドへと合流する。この
場合も他のすべての内転サイクロイドは省略される。省
略されたサイクロイドは第５図においてそれぞれ破線で
示され第５図で明らかなように、歯溝及び歯を限定する
サイクロイドは、大ピッチ円による場合と同様に、同図
にて示される対応する小ピッチ円Ｋｌ（Ｅ、　ＫＨＨＳ
ＫＲＥ、　ＫＲＨにより、幾分はさらに明瞭に展開され
る。この例においては、すべての小ピッチ円ＫＨＥＳＫ
ＨＨＳＫＲＥ、　ＫＲＨは等しく又第２図及び第３図お
よび第４図による例に対応する。

第６図に示す構成では、第１図と同じ参照番号が用いら
れている。しかし、第１図の構成とは異なり、第６図で
は内歯車２のハウジング１２への取付において放射状の
遊びは少なくされる。内歯車２とピニオン１の歯形は前
述の例の場合と同様である。放射移動を防ぎながらハウ
ジング１２に内歯車２を取り付けることにより、ピニオ
ン１の中心点Ｒを回る同軸内的回転も又派生する。これ
はピニオン１はその歯を内歯車２の歯の中に持ち、中心
転Ｒの回りを回転可能に取付けられているためである。

さらに、第１図の構成と異なり、駆動軸３とピニオン１
の口径の間に大きな遊びが設けられる。

第６図ではこの隙間は３０で示される。ピニオン１の２
つのストッパ部３１は駆動軸３の対応する溝３２に嵌め
られる。溝３２はストッパ部３１より大きくされるが、
これは駆動軸３が、駆動軸３自体より大きいビニオン１
の口径内で起こる放射移動を行うことができるが、ピニ
オン１の口径の円形状をなす内面部又はストッパ部３１
の相対向する平行面に不当な放射状圧力を加えることの
ない程度とする。

第１図に基づく構成についての説明は第６図の構成の動
作モードにも同様に適用される。この場合も同様に、駆
動軸３とピニオン１の口径の間の間隔は、本質的には、
駆動軸３の最大放射移動のために必要とされる値以上で
あってはならない。

これは当然のことながら、この場合の駆動軸３はピニオ
ン１を回転させるだけでなく、ビニオン１の中心Ｒが内
歯車２の中心Ｈの回りを回転するのを防ぐ働きをするた
めである。

本発明による歯形の正確な製造は、数値制御の機械によ
り簡単な方法で実現される。このため、望ましいディジ
タル設計の曲線形を非常に正確に且つ比較的安価で製造
することが可能である。各歯車は別々に製造することが
できる。大量生産も本発明には適しており、歯車を予め
連続生産するための工具を数値制御した機械で生産する
だけでよい。大量生産は例えばこのような工具を焼結す
ることにより実行される。本発明は、例えばサーメット
など非金属の極めて重い物質でも使用することができる
ので、さらに本質的に有利である。

（発明の効果） 上記した歯形形状のビニオンおよび内歯車の組み合わせ
からなる本発明歯車ポンプによれば、歯車を支持する流
体式潤滑膜が適宜形成されるので、駆動時に発生する動
応力に耐えることができる。

加えて、この歯形形状によれば、耐摩耗性を格段に向上
でき、また騒音を大幅に低減できる利点がある。更には
、歯数を流体の供給にとって好ましい値に設定できるの
で、容積効率を向上できる。

また、特に、歯先を表面加工処理すれば、耐摩耗性を更
に向上でき、粉末金属焼結法或はＳｉＣ等の非金属粉砕
物質により製造すれば、制作性の向上等が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は内歯車とハウジングの間の遊びを大きく設けた
歯車ポンプの好適な一実施例を示す図面、第２図は歯数
を極端に少なくした歯車ポンプを示す図面、第３図は第
２図に示すビニオンの歯の幾何学的関係を示す図面、第
４図は第２図に示す内歯車の歯の幾何学的関係を示す図
面、第５図は第２図〜第４図に示す歯車の歯の幾何学的
構成を示し、小ピッチ円による外転サイクロイドと内転
サイクロイドの形成を描写する図面、第６図は第１図と
同様の描写で駆動軸とビニオンの間の隙間を大きくした
本発明の別の実施例を示す図面である。 ｌ・・・ビニオン、２・・・内歯車、３・・・駆動軸、
１２・・ハウジング、１ｍｍ．１１・・・側室、１６．
２１・・・遊び、１８・・・ハウジングの口径、Ｈ・・
・内歯車の中心、Ｒ・・・ピニオンの中心、ａｌ・・・
ピニオンのピッチ円半径、ａ２・・・内歯車のピッチ円
半径。 Ｆｉｇ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハウジングと、エンジンのクランク軸又は伝動装置
   の入力軸に回転不能に取り付けられたピニオンと、該ハ
   ウジング内で軸方向及び放射方向に誘導されて該ピニオ
   ンと噛合し、該ピニオンより歯が１本だけ多い内歯車と
   を有し、該ピニオンを軸にそして該内歯車を該ハウジン
   グに固定して取付けるか、又は内歯車をハウジングに最
   小限の放射状遊びを設けて誘導して、軸上のピニオンは
   該軸により該ピニオンへ伝達されるピニオンの放射運動
   を阻止しない程に大きいが、ピニオンと内歯車間の偏心
   距離よりはるかに小さい遊びを設けて放射方向に誘導さ
   れ、該内歯車と該ピニオンは他方の中に又は上に最小限
   の遊びを設けて歯を放射方向に形成され、両歯車の歯先
   と歯溝は各歯車軸に対して同軸上に拡大する固定円上の
   ピッチ円の回転により形成されるサイクロイド形状をな
   し、ピニオンの歯先と内歯車の歯溝はそれぞれ第一ピッ
   チ円の回転により形成される外転サイクロイド形状をな
   し、ピニオンの歯溝と内歯車の歯先はそれぞれ第二ピッ
   チ円の回転により形成される内転サイクロイド形状をな
   し、２つのピッチ円の円周の合計がその固定円の歯車の
   歯ピッチに好ましくは正確に少なくともほぼ等しくなっ
   た内燃機関及び自動伝動装置用の歯車ポンプ。 ２、前記２つのピッチ円は同じ直径を持つ請求項１記載
   の内燃機関及び自動伝動装置用の歯車ポンプ。 ３、サイクロイドを形成するための固定円はそれぞれ歯
   車のピッチ円又は回転円に等しい請求項１記載の内燃機
   関及び自動伝動装置用の歯車ポンプ。 ４、各歯車の固定円半径は２つの歯車の軸空間と各歯車
   の歯数の積に等しく、前記２つのピッチ円半径が軸空間
   に等しい請求項１記載の内燃機関及び自動伝動装置用の
   歯車ポンプ。 ５、最も深い歯の噛合点に対向する噛み合い位置での歯
   先の遊びは僅か数百分の１ｍｍ、好ましくは２〜５百分
   の１ｍｍである請求項１記載の内燃機関及び自動伝動装
   置用の歯車ポンプ。 ６、少なくとも両歯車のサイクロイド状に形成された歯
   先は表面硬化処理されている請求項１記載の内燃機関及
   び自動伝動装置用の歯車ポンプ。 ７、ピニオンと内歯車からなる１組の歯車は粉末金属焼
   結法により製造される請求項１記載の内燃機関及び自動
   伝動装置用の歯車ポンプ。 ８、前記１組の歯車はＳｉＣなど非金属粉砕物質により
   製造される請求項１記載の内燃機関及び自動伝動装置用
   の歯車ポンプ。