JPWO2016121291A1

JPWO2016121291A1 - ギヤポンプおよびその製造方法

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Publication number: JPWO2016121291A1
Application number: JP2016571829A
Authority: JP
Inventors: 雅幸木村; 雅士服部; 光博武田
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Aisin Kiko Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Aisin Kiko Co Ltd
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2035-12-28
Also published as: JP6343355B2; WO2016121291A1; CN107208627A; US20170370359A1; CN107208627B; DE112015006082T5

Abstract

インナーロータ２の複数の外歯２０は、吸入ポート６に連通すると共にインナーロータ２が単位角度だけ回転する際の容積変化量が最大となる歯間室５を画成する外歯２０ｉと内歯３０ｉとのクリアランスの最小値ＣＬｉを吸入側クリアランスとし、単位角度あたりの容積変化量が最大となる際に第１および第２吐出ポート７，８の間で隔壁９と少なくとも部分的に重なり合う歯間室５を画成する外歯２０ｄと内歯３０ｄとのクリアランスの最小値ＣＬｄを吐出側クリアランスとしたときに、吸入側クリアランスＣＬｉが吐出側クリアランスＣＬｄよりも大きくなるように形成される。

Description

本開示は、複数の外歯を有す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およびその製造方法に関する。

従来、ギヤポンプとして、外歯歯車の外歯と内歯歯車の内歯とにより画成されるポンプ室のうち、両歯車の回転により容積が増加するポンプ室（歯間室）に連通する１つの吸入ポートと、両歯車の回転により容積が減少するポンプ室に連通する２つの吐出ポートとを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このギヤポンプは、外歯歯車および内歯歯車が径方向の相反する方向に押圧された状態で、２つの吐出ポートを仕切る隔壁上に位置する外歯と内歯との最小隙間が０．０２０ｍｍ以上かつ０．１１０ｍｍ以下になるように設計されている。

特許第５４６９８７５号公報

２つの吐出ポートを仕切る隔壁上に位置する外歯と内歯との最小隙間を上記従来のギヤポンプのように設定すれば、高圧側の一方の吐出ポートに連通するポンプ室から低圧側の他方の吐出ポートに連通するポンプ室への作動油の漏出を低減させてポンプの容積効率を改善することができるであろう。しかしながら、隔壁上に位置する外歯と内歯との最小隙間を小さくすると、吸入ポートに連通するポンプ室に流体が流入する際にキャビテーションが発生してしまい、それにより容積効率が低下してしまったり、ノイズや振動が発生してしまったりするおそれがある。

そこで、本開示の発明は、容積効率の向上を図りつつ、キャビテーションの発生を抑制することができるギヤポンプおよびその製造方法の提供を主目的とする。

本開示のギヤポンプは、複数の外歯を有するインナーロータと、前記インナーロータの前記外歯よりも多い複数の内歯を有すると共に該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、隣り合う２つの前記外歯と隣り合う２つの前記内歯とにより画成される複数の歯間室とを含むギヤポンプにおいて、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容積が増加する前記歯間室に連通する１つの吸入ポートと、隔壁により仕切られて互いに独立しており、それぞれ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容積が減少する前記歯間室に連通する第１および第２吐出ポートとを備え、前記吸入ポートに連通すると共に前記インナーロータが単位角度だけ回転する際の容積変化量が最大となる歯間室を画成する前記外歯と前記内歯とのクリアランスの最小値を吸入側クリアランスとし、前記単位角度あたりの前記容積変化量が最大となる際に前記第１および第２吐出ポートの間で前記隔壁と少なくとも部分的に重なり合う歯間室を画成する前記外歯と前記内歯とのクリアランスの最小値を吐出側クリアランスとしたときに、前記吸入側クリアランスが前記吐出側クリアランスよりも大きいことを特徴とする。

このギヤポンプにおいて、インナーロータは、吸入ポートに連通すると共にインナーロータが単位角度だけ回転する際の容積変化量が最大となる歯間室を画成する外歯と内歯とのクリアランスの最小値が、単位角度あたりの容積変化量が最大になる際に隔壁と少なくとも部分的に重なり合う歯間室を画成する外歯と内歯とのクリアランスの最小値よりも大きくなるように形成される。このように、吸入ポートに連通する歯間室の容積変化を考慮して、隔壁と少なくとも部分的に重なり合う歯間室を画成する外歯と内歯とのクリアランスの最小値を基に、容積変化量が最大となる歯間室におけるクリアランスの最小値が大きくなるようにインナーロータを形成することで、第１および第２吐出ポート間での流体の流通を規制して容積効率の向上を図りつつ、吸入ポートに連通する歯間室でのキャビテーションの発生を抑制することが可能となる。

本開示のギヤポンプを示す概略構成図である。本開示のギヤポンプに含まれるアウターロータの内歯の創成手順を示す模式図である。本開示のギヤポンプに含まれるインナーロータの外歯を示す概略構成図である。本開示のギヤポンプに含まれるインナーロータの外歯の創成手順を示す模式図である。インナーロータの回転中心周りの回転角度と、外歯および内歯のクリアランスの最小値との関係を例示する図表である。インナーロータの回転中心周りの回転角度と、１つの歯間室の容積および容積変化率との関係を例示する図表である。容積変化率が最大となる歯間室を画成する外歯と内歯とのクリアランスの最小値と、隔壁と重なり合う外歯と内歯とのクリアランスの最小値を例示する概略構成図である。

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示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、例えば図示しない車両に搭載されるオイルポンプとして構成され、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（何れも図示省略）と、当該ポンプハウジングにより画成される図示しない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（ドライブギヤ）２およびアウターロータ（ドリブンギヤ）３とを含む。なお、ギヤポンプ１は、変速機用の作動油を圧送するオイルポンプ以外の車載ポンプ（例えば、エンジンオイルポンプ）として構成されてもよく、車載ポンプ以外の用途に適用されてもよい。

インナーロータ２は、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）に連結される回転軸４に固定され、当該回転軸４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２の外周には、複数（本実施形態では、例えば１１歯）の外歯２０が形成されている。一方、アウターロータ３の内周には、インナーロータ２の外歯２０の総数よりも１つ多い数（本実施形態では、例えば１２歯）の内歯３０が形成されている。アウターロータ３は、図１における下側に位置する複数の内歯３０がインナーロータ２の対応する外歯２０に噛合すると共に、インナーロータ２に対して偏心した状態で上記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２とアウターロータ３との間には、隣り合う２つの外歯２０と隣り合う２つの内歯３０とにより複数の歯間室（ポンプ室）５が形成される。

これにより、回転軸４からの動力によりインナーロータ２が図１における太線矢印方向に回転すると、アウターロータ３は、複数の内歯３０の一部が複数の外歯２０の一部に噛合することで、インナーロータ２の回転中心２ｃから偏心量ｅだけ離間した回転中心３ｃの周りにインナーロータ２と共に同方向に回転する。インナーロータ２およびアウターロータ３が回転する際、両者の回転方向（図１における太線矢印参照）における後側の領域、すなわち図１における主に右側半分の領域では、インナーロータ２等の回転に伴って各歯間室５の容積が増加（歯間室５が膨張）する。また、インナーロータ２およびアウターロータ３が回転する際、インナーロータ２等の回転方向における前側の領域、すなわち図１における主に左側半分の領域では、インナーロータ２等の回転に伴って各歯間室５の容積が減少（歯間室５が収縮）する。

また、ギヤポンプ１の図示しないポンプハウジングには、外歯２０と内歯３０とにより画成される複数の歯間室５のうちのインナーロータ２およびアウターロータ３の回転に伴って容積が増加する歯間室５と連通（対向）するように略円弧状に延在する吸入ポート６や、それぞれ複数の歯間室５のうちのインナーロータ２およびアウターロータ３の回転に伴って容積が減少する歯間室５と連通（対向）するように略円弧状に延在する第１吐出ポート７および第２吐出ポート８が形成されている。第１および第２吐出ポート７，８は、図示するように、隔壁９により仕切られて互いに独立している。本実施形態では、インナーロータ２等の回転方向における後側に位置する第１吐出ポート７が低圧ポートとされ、当該回転方向における前側に位置する第２吐出ポート８が高圧ポートとされる。

なお、第１および第２吐出ポート７，８は、互いに異なる油路に接続されてもよく、共通の油路に接続されてもよい。また、吸入ポート６、第１および第２吐出ポート７，８は、インナーロータ２およびアウターロータ３の軸方向における両側（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２およびアウターロータ３の軸方向における片側（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、例えば、吸入ポート６がインナーロータ２等の軸方向における一方側に形成されてもよく、第１および第２吐出ポート７，８がインナーロータ２等の軸方向における他方側に形成されてもよい。更に、第１吐出ポート７がインナーロータ２等の軸方向における一方側に形成されてもよく、第２吐出ポート８がインナーロータ２等の軸方向における他方側に形成されてもよい。

図２は、ギヤポンプ１に含まれるアウターロータ３の内歯３０の創成手順を示す模式図である。同図に示すように、複数の内歯３０により画成されるアウターロータ３の歯形（輪郭）は、インナーロータ２の回転中心２ｃをアウターロータ３の回転中心３ｃを中心とする直径２・ｅ＋ｔの円周上で所定角度δずつ１周公転させると共に、回転中心２ｃが所定角度δだけ公転する際にインナーロータ２を回転角度δ／Ｎだけ自転させることにより得られる複数の歯形線（インナーロータ２の輪郭、図３における二点鎖線参照）に対して描かれる包絡線に基づいて定められる。ただし、“ｔ”は、インナーロータ２の回転中心２ｃ、アウターロータ３の回転中心３ｃ、外歯２０の歯先部２１の頂部２１ｔおよび内歯３０の歯先部の頂部が一直線上に位置する際の頂部２１ｔと内歯３０の頂部とのクリアランス（チップクリアランス）であり、例えば、０．０３〜０．０７ｍｍ程度の値とされる。これにより、インナーロータ２と適正に噛合可能なアウターロータ３を容易に得ることが可能となる。ただし、アウターロータ３の歯形（輪郭）は、上記包絡線自体であってもよく、当該包絡線よりも外側に位置するように定められてもよい。また、アウターロータ３の内歯は、インナーロータ２と概ね同一の形状を有する歯切工具を用いて創成されてもよい。

図３は、インナーロータ２の外歯２０を示す概略構成図であり、図４は、外歯２０の創成手順を示す模式図である。これらの図面に示すように、インナーロータ２の各外歯２０は、凸曲面状の歯先部２１と、凹曲面状の歯底部２２と、歯先部２１よりもインナーロータ２の回転方向（図３における太線矢印参照）における前側で当該歯先部２１と歯底部２２との間に位置する第１中間部２３と、歯先部２１よりもインナーロータ２の回転方向における後側で当該歯先部２１と歯底部２２との間に位置する第２中間部２４とを含む。図示するように、外歯２０は、歯先部２１の最も径方向外側に位置する頂部２１ｔとインナーロータ２の回転中心２ｃを通る歯形中心線Ｌｃに関して左右非対称に形成される。

歯先部２１は、図４に示すように、第１の描画点の半径ｒｄｅを外転円Ｃｏの半径ｒｅで除して得られるトロコイド係数が値１よりも大きい（例えば１．２程度の値）エピトロコイド曲線により凸曲面状に形成される。歯先部２１を形成するエピトロコイド曲線は、第１の描画点の半径ｒｄｅを第１の値Ｒｄｅ（一定値）に保つと共に当該第１の値Ｒｄｅよりも小さい半径ｒｅを有する外転円Ｃｏをインナーロータ２の回転中心２ｃと中心Ｏを共通にする基礎円ＢＣｔに外接させながら滑りなく転動させることにより得られる。

歯底部２２は、第２の描画点の半径ｒｄｈを内転円Ｃｉの半径ｒｈで除して得られるトロコイド係数が値１よりも大きいハイポトロコイド曲線により凹曲面状に形成される。歯底部２２を形成するハイポトロコイド曲線は、歯先部２１を形成するエピトロコイド曲線と基礎円ＢＣｔを共通にするものであり、図４に示すように、第２の描画点の半径ｒｄｈを第２の値Ｒｄｈ（一定値）に保つと共に当該第２の値Ｒｄｈよりも小さい半径ｒｈを有する内転円Ｃｉを上記基礎円ＢＣｔに内接させながら滑りなく転動させることにより得られる。

また、歯底部２２は、外歯２０の一歯分に対応した角度φ（３６０°／外歯２０の歯数）の二分の１（φ／２）だけ歯形中心線Ｌｃから上記回転方向の前側または後側に回転させられた線分Ｌｅとの交差部２２ｘを境に、歯先部２１よりもインナーロータ２の回転方向における前側に位置する第１歯底部２２ａと、歯先部２１よりもインナーロータ２の回転方向における後側に位置する第２歯底部２２ｂとに区分される。そして、インナーロータ２では、図３および図４に示すように、歯形中心線Ｌｃを挟む２つの交差部２２ｘ間の範囲が外歯２０の一歯分の範囲とされる。第２歯底部２２ｂは、図３および図４に示すように、インナーロータ２の回転方向における後側の第１歯底部２２ａに連続する。

また、本実施形態において、歯先部２１を形成するエピトロコイド曲線を描画するための第１の描画点の半径ｒｄｅすなわち第１の値Ｒｄｅと、歯底部２２を形成するハイポトロコイド曲線を描画するための第２の描画点の半径ｒｄｈすなわち第２の値Ｒｄｈとは、同一の値Ｒｄに定められている。同様に、外転円Ｃｏの半径ｒｅおよび内転円Ｃｉの半径ｒｈも同一の値Ｒに定められている。従って、インナーロータ２では、Ｒｄｅ＝Ｒｄｈ＝Ｒｄ、ｒｅ＝ｒｈ＝Ｒ、歯丈＝Ｒｄｅ＋ｒｅ＋Ｒｄｈ＋ｒｈ＝２・ｅという関係が成立する。

第１中間部２３は、図３および図４に示すように、歯先部２１と歯底部２２の第１歯底部２２ａとの間に形成され、歯先部２１側に位置する外側中間部２３ｏと、第１歯底部２２ａ側に位置する内側中間部２３ｉとを含む。本実施形態において、外側中間部２３ｏは、歯先部２１のインナーロータ２の回転方向における前側の端部２１ｆでの接線が当該端部２１ｆでの上記エピトロコイド曲線の接線と共通になるように定められたインボリュート曲線により形成される。これにより、端部２１ｆにおいて歯先部２１と外側中間部２３ｏとを滑らかに連続させることができる。また、内側中間部２３ｉは、第１歯底部２２ａのインナーロータ２の回転方向における後側の端部２２ｒで当該第１歯底部２２ａに滑らかに連続すると共に外側中間部２３ｏとの境界部２３ｘで当該外側中間部２３ｏと滑らかに連続する滑らかな曲線（例えば円弧）により形成される。図示するように、内側中間部２３ｉを形成する曲線は、外側中間部２３ｏを形成するインボリュート曲線よりもできるだけ短くなるように選択されるとよい。

なお、第１中間部２３は、上記エピトロコイド曲線およびハイポトロコイド曲線の基礎円ＢＣｔと中心Ｏを共通にする基礎円を用いて得られるインボリュート曲線（特開２０１４−１８１６２０号公報参照）により形成されてもよい。この場合、第１中間部２３を形成するインボリュート曲線の基礎円の直径を“Ｒｂｉ”とし、歯先部２１を形成するエピトロコイド曲線および歯底部２２を形成するハイポトロコイド曲線の基礎円ＢＣｔの直径を“Ｒｂｔ”としたときに、直径Ｒｂｔ，Ｒｂｉは、Ｒｂｉ≦Ｒｂｔという関係を満たすように選択されるとよい。また、この場合、第１中間部２３は、当該インボリュート曲線により形成される部分の内側（前側）および外側（後側）に滑らかな曲線（例えば円弧）により形成される中継面を含むとよい。

第２中間部２４は、図３および図４に示すように、歯先部２１と歯底部２２の第２歯底部２２ｂとの間に形成され、上記基礎円ＢＣｔとの交差部２４ｘよりも歯先部２１側に位置する外側中間部２４ｏと、交差部２４ｘよりも第２歯底部２２ｂ側に位置する内側中間部２４ｉとを含む。本実施形態において、外側中間部２４ｏ、すなわち交差部２４ｘから歯先部２１のインナーロータ２の回転方向における後側の端部（境界）２１ｒまでの範囲は、図４に示すように、上記第１描画点の半径（図中点線参照）を変化させながら基礎円ＢＣｔに外接する外転円Ｃｏを滑りなく転動させて得られる第１の曲線により形成される。また、内側中間部２４ｉ、すなわち交差部２４ｘから第２歯底部２２ｂのインナーロータ２の回転方向における前側の端部（境界）２２ｆまでの範囲は、図４に示すように、上記第２描画点の半径（図中二点鎖線参照）を変化させながら基礎円ＢＣｔに内接する内転円Ｃｉを滑りなく転動させて得られる第２の曲線により形成される。なお、外転円Ｃｏや内転円Ｃｉの第１または第２描画点の半径を変化させる手順については、特開２０１４−１８１６１９号公報を参照されたい。

ここで、第１および第２吐出ポート７，８を有するギヤポンプ１では、第１および第２吐出ポート７，８間での作動油の流通を規制して容積効率を向上させるために、当該ギヤポンプ１の軸方向からみて隔壁９と重なり合う外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値をできるだけ小さくする必要がある。これに対して、吸入ポート６に連通する歯間室５に関しては、当該吸入ポート６からの作動油の流入（吸入）に伴うキャビテーションの発生を抑制する観点から、外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値を大きくして互いに隣り合う歯間室５間の作動油の流通を許容し、それにより吸入ポート６から流入する作動油の流速を低下させる必要がある。そこで、本発明者らは、第１および第２吐出ポート７，８間における外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値や、吸入ポート６側における外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値の適正化を図るべく鋭意研究を行った。その結果、本発明者らは、インナーロータ２が単位角度だけ回転する際の吸入ポート６に連通する歯間室５の容積Ｖの変化量（単位角度あたりの容積変化量、以下、「容積変化率ΔＶ」という）に着目するに至った。

すなわち、吸入ポート６に連通すると共に容積変化率ΔＶが最大となる歯間室５では、容積変化率ΔＶが最大となる際に内圧が大きく低下し、内圧の低下に起因して吸入ポート６から高い流速で作動油が流入することによりキャビテーションが発生しやすくなってしまう。そして、吸入ポート６に連通すると共に容積変化率ΔＶが最大となる歯間室５を画成する外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値（以下、適宜「吸入側クリアランス」という）が小さいほど、当該歯間室５内の圧力の低下量（負圧）は、容積変化率ΔＶが最大になる際に大きくなる。

これを踏まえて、インナーロータ２の複数の外歯２０は、理想中心状態で、容積変化率ΔＶ量が最大になる際に隔壁９と重なり合う外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値（以下、適宜「吐出側クリアランス」という）よりも上記吸入側クリアランスが大きくなるように、それぞれ歯形中心線Ｌｃに関して非対称に形成される。“理想中心状態”は、インナーロータ２の回転中心ｃと当該インナーロータ２に固定された回転軸４の回転中心とが一致すると共に、アウターロータ３の回転中心ｃと当該アウターロータ３が収容されるギヤ収容室の中心とが一致する状態をいう。

上記吸入側クリアランスを吐出側クリアランスよりも大きくするために、第１中間部２３を形成する曲線の長さ、すなわち歯先部２１の端部２１ｆから第１歯底部２２ａの端部２２ｒまでの長さは、第２中間部２４を形成する曲線の長さ、すなわち歯先部２１の端部２１ｒから第２歯底部２２ｂの端部２２ｆまでの長さよりも長く定められる。更に、第１歯底部２２ａを形成するハイポトロコイド曲線の長さ、すなわち第１歯底部２２ａの端部２２ｒから交差部２２ｘまでの長さは、第２歯底部２２ｂを形成するハイポトロコイド曲線の長さ、すなわち第２歯底部２２ｂの端部２２ｆから交差部２２ｘまでの長さよりも短く定められる。このように、第１中間部２３を形成する曲線の長さを第２中間部２４を形成する曲線の長さよりも長くし、更に第１歯底部２２ａを形成するハイポトロコイド曲線の長さを第２歯底部２２ｂを形成するハイポトロコイド曲線の長さよりも短くすることで、図３に示すように、歯先部２１を形成するエピトロコイド曲線の回転方向後側の端部２１ｒを第２歯底部２２ｂにより近接させると共に、当該エピトロコイド曲線の回転方向前側の端部２１ｆをインナーロータ２の径方向における外側に寄せることができる。

そして、歯先部２１を形成するエピトロコイド曲線の回転方向後側の端部２１ｒを第２歯底部２２ｂにより近接させることで、第１および第２吐出ポート７，８に連通する歯間室５を画成する外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値を全体に小さくすることができる。また、歯先部２１を形成するエピトロコイド曲線の回転方向前側の端部２１ｆをインナーロータ２の径方向における外側に寄せることで、吸入ポート６に連通する歯間室５を画成する外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値を全体に大きくすることができる。この結果、第１および第２吐出ポート７，８を仕切る隔壁９の位置すなわち第１および第２吐出ポート７，８からの吐出流量の分配比を定める際の自由度を向上させつつ、隔壁９と重なり合う外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値（吐出側クリアランス）をより小さくし、かつ容積変化量ΔＶが最大となる歯間室５におけるクリアランスの最小値（吸入側クリアランス）を十分に大きくして当該歯間室５でのキャビテーションの発生を良好に抑制することが可能となる。

また、ギヤポンプ１では、インナーロータ２およびアウターロータ３が理想中心状態から偏心した状態で回転している際、上死点に達した歯間室５のインナーロータ２の回転方向における後側に位置する何れか１つの外歯２０が対応する内歯３０と接触している間に、当該何れか１つの外歯２０よりもインナーロータ２の回転方向における１つ後側に位置する外歯２０が対応する内歯３０と接触するように、インナーロータ２の複数の外歯２０が形成される。すなわち、上死点を経て外歯２０の歯先頂部２１ｔと内歯３０の歯先頂部とが一直線上で対向する位置（図７における吸入ポート６と第１吐出ポート７との間の位置参照）に最接近した何れか１つの外歯２０が対応する内歯３０と接触している間に、当該何れか１つの外歯３０よりもインナーロータ２の回転方向における１つ後側に位置する外歯２０が対応する内歯３０と接触することになる。かかる条件を満たすように歯先部２１、第１および第２歯底部２２ａ，２２ｂ、第１および第２中間部２３，２４の諸元を定めることにより、ギヤポンプ１の作動中におけるインナーロータ２およびアウターロータ３の挙動を安定化させて振動やノイズを低減化することが可能となる。なお、“上死点”は、インナーロータ２等の回転に伴って増加する歯間室５の容積が最大となる位置（図１における吸入ポート６と第１吐出ポート７との間の位置）をいう。また、“理想中心状態から偏心した状態”とは、インナーロータ２の回転中心ｃと回転軸４の回転中心とのズレ、およびアウターロータ３の回転中心ｃとギヤ収容室の中心とのズレの少なくとも何れか一方が発生した状態をいう。

図５に、ギヤポンプ１におけるインナーロータ２の回転中心２ｃ周りの回転角度θと、外歯２０および内歯３０のクリアランスの最小値との関係を例示し、図６に、インナーロータ２の回転中心２ｃ周りの回転角度θと、１つの歯間室５の容積Ｖおよび容積変化率ΔＶとの関係を例示する。

図５および図６は、インナーロータ２の歯底円の直径を例えば２０〜８０ｍｍの範囲、アウターロータの歯底円の直径を例えば２５〜１１０ｍｍの範囲、偏心量ｅを例えば１．０５〜５．００ｍｍの範囲、Ｒｄｅ＝Ｒｄｈ＝Ｒｄを例えば０．５５〜３．００ｍｍの範囲、ｒｅ＝ｒｈ＝Ｒを例えば０．５〜２．０ｍｍの範囲内からそれぞれ選択したギヤポンプ１についての解析結果を示すものである。外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値は、理想中心状態で、図７に示すように互いに最近接した外歯２０と内歯３０との歯面に対する法線の方向において測定される間隔である。また、インナーロータ２の回転中心２ｃ周りの回転角度θは、ある外歯２０の歯底部２２の最底部（最深部）と回転中心２ｃとを結ぶ線部の回転中心２ｃ周りの回転角度であり、インナーロータ２の回転中心２ｃの図中真下に当該外歯２０の歯底部２２の最底部が位置する状態を０°として図７中反時計周りに測定される。更に、図５における範囲Ａは、上記外歯２０の歯底部２２の最底部が隔壁９と重なる範囲を示す。また、図６に示す容積Ｖは、回転角度θの測定対象である歯底部２２を挟んで隣り合う２つの外歯２０と、それらに対応した２つの内歯３０とにより画成される歯間室５の容積である。更に、図６に示す容積変化率ΔＶは、回転角度θが例えば５°だけ変化（増加）する際の容積Ｖの変化量である。

図５に示す解析結果より、ギヤポンプ１では、第１および第２吐出ポート７，８に連通する歯間室５を画成する外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値を全体に小さくし、かつ吸入ポート６に連通する歯間室５を画成する外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値を全体に大きくし得ることが理解されよう。また、上述のような諸元のギヤポンプ１では、図６に示すように、インナーロータ２の回転角度θが９０°から９５°に変化する際に図７に示す歯間室５ｍの容積変化率ΔＶが最大となり、歯間室５ｍを画成する外歯２０および３０のクリアランスＣＬｉおよびＣＬｉ′のうち小さい方、すなわち図７に示す外歯２０ｉと内歯３０ｉとのクリアランスの最小値ＣＬｉが上記吸入側クリアランスとなる。更に、歯間室５ｍの容積変化率ΔＶが最大になる際、隔壁９と重なり合う外歯２０ｄと内歯３０ｄとのクリアランスの最小値ＣＬｄが上記吐出側クリアランスとなる。そして、図５に示すように、外歯２０ｉと内歯３０ｉとのクリアランスの最小値ＣＬｉ（吸入側クリアランス）は、隔壁９と重なり合う外歯２０ｄと内歯３０ｄとのクリアランスの最小値ＣＬｄ（図５における範囲Ａ内の値）の９〜１０倍程度の大きさとなる。かかる解析結果より、ギヤポンプ１では、隔壁９と重なり合う外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値（吐出側クリアランス）をより小さくし、かつ容積変化量ΔＶが最大となる歯間室５におけるクリアランスの最小値（吸入側クリアランス）を十分に大きくして当該歯間室５でのキャビテーションの発生を良好に抑制し得ることが理解されよう。

なお、図５に示すクリアランスの最小値は、理想中心状態での設計値（解析値）であり、製品としてのギヤポンプ１における外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値は、製造公差等により変動する。この点に関し、本発明者らの実験・解析によれば、製品における上記吸入側クリアランス（ＣＬｉ）が吐出側クリアランス（ＣＬｄ）の少なくとも３倍以上になっていれば、隔壁９と重なり合う外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値を実用上十分に小さくしつつ、容積変化率ΔＶが最大となる歯間室５におけるクリアランスの最小値を実用上十分な大きさにし得ることが確認されている。そして、ギヤポンプ１は、上死点に最接近した何れか１つの外歯２０が対応する内歯３０と接触している間に、当該何れか１つの外歯２０の回転方向における１つ後側に位置する外歯２０が対応する内歯３０と接触するように構成されるが、かかる条件を満たすようにインナーロータ２の複数の外歯２０を設計することで、上記吸入側クリアランス（ＣＬｉ）の上限が定まることになる。

また、ギヤポンプ１では、図７に示す歯間室５ｍの容積変化率ΔＶが最大になる際に１組の外歯２０ｄおよび内歯３０ｄが隔壁９と重なることから、当該外歯２０ｄと内歯３０ｄとのクリアランスの最小値ＣＬｄが上記吐出側クリアランスとされるが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、ギヤポンプ１は、歯間室５ｍの容積変化率ΔＶが最大になる際に２組の外歯２０および内歯３０が隔壁９と重なり合うように構成されてもよく、この場合には、２組の外歯２０および内歯３０のクリアランスの最小値のうち、小さい方が上記吐出側クリアランスとされればよい。つまり、吐出側クリアランスは、容積変化率ΔＶが最大となる際に第１および第２吐出ポート７，８の間で隔壁と少なくとも部分的に重なり合う歯間室５を画成する外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値とされてもよい。

更に、インナーロータ２およびアウターロータ３が理想中心状態から偏心した状態で回転している際、上死点に最接近した何れか１つの外歯２０が対応する内歯３０と接触している間に、当該何れか１つの外歯２０よりも回転方向における１つ後側に位置する外歯２０を対応する内歯３０に接触させるためには、理想回転状態での上死点における外歯３０と内歯２０とのチップクリアランスＣＬｘ（図７参照）を、上死点上の外歯３０よりも回転方向における１つ後側に位置する外歯３０の駆動歯面とそれに対応した内歯３０の被駆動歯面とのクリアランスの理想中心状態での最小値ＣＬｙ（図７参照）以上にするとよい。また、理想中心状態での上死点における外歯３０と内歯２０とのチップクリアランスＣＬｘは、２００μｍ以下にするとよい。これにより、吐出側クリアランスが大きくなってしまうのを抑制し、第１吐出ポート７から第２吐出ポート８への作動油の漏出を規制して容積効率を向上させることが可能となる。なお、理想中心状態でのチップクリアランスＣＬｘの下限値は、製造公差を考慮して、５μｍ以上とすればよい。

上述のように、ギヤポンプ１では、吸入ポート６に連通する歯間室５の容積変化を考慮して、隔壁９と重なり合う外歯２０と内歯３０とのクリアランスの最小値を基に、容積変化率ΔＶが最大となる歯間室５におけるクリアランスの最小値が大きくなるようにインナーロータ２の各外歯２０が非対称化される。これにより、第１および第２吐出ポート７，８間での作動油の流通を規制して容積効率の向上を図りつつ、吸入ポート６に連通する歯間室５での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において、インナーロータ２の各外歯２０の歯先部２１は、トロコイド係数が値１よりも大きいエピトロコイド曲線のループ部以外の部分により形成され、歯底部２２は、当該エピトロコイド曲線と基礎円ＢＣｔを共通にすると共にトロコイド係数が値１よりも大きいハイポトロコイド曲線のループ以外の部分により形成される。これにより、外転円Ｃｏや内転円Ｃｉの半径ｒｅ，ｒｈ(∝基礎円ＢＣｔの半径／歯数)を小さく保ったまま第１および第２の描画点の半径ｒｄｅ，ｒｄｈすなわち第１および第２の値Ｒｄｅ，Ｒｄｈを大きくすることで、１つの基礎円ＢＣｔを用いて歯先部２１および歯底部２２の形状を定めると共に当該基礎円ＢＣｔの外径すなわちインナーロータ２の外径を小さく保ったまま歯丈を容易に高くすることが可能となる。

更に、ギヤポンプ１では、歯先部２１のインナーロータ２の回転方向における前側に位置する第１中間部２３がインボリュート曲線により形成される。これにより、インナーロータ２の外歯２０とアウターロータ３の内歯３０とをよりスムースに噛み合わせると共にインナーロータ２とアウターロータ３との回転速度比を一定にすることが可能となる。ただし、第１中間部２３は、例えばｎ次関数（ただし、“ｎ”は値１以上の整数である。）、円弧、任意の多項式、三角関数、緩和曲線、更にはこれらの組み合わせといったインボリュート曲線以外の曲線により形成されてもよいことはいうまでもない。

また、ギヤポンプ１では、第２中間部２４の基礎円ＢＣｔとの交差部２４ｘから歯先部２１の端部２１ｒまでの範囲が外転円Ｃｏの描画点の半径を変化させながら基礎円ＢＣｔに外接する当該外転円Ｃｏを滑りなく転動させて得られる第１の曲線により形成される。更に、第２中間部２４の基礎円ＢＣｔとの交差部２４ｘから第２歯底部２２ｂの端部２２ｆまでの範囲は、内転円Ｃｉの描画点の半径を変化させながら基礎円ＢＣｔに内接する当該内転円Ｃｉを滑りなく転動させて得られる第２の曲線により形成される。これにより、歯先部２１のインナーロータの回転方向における後側の端部２１ｒを第２歯底部２２ｂにできるだけ近接させつつ、歯先部２１と第２歯底部２２ｂとを滑らかに繋ぐ第２中間部２４を構成することが可能となる。ただし、第２中間部２４も、例えばｎ次関数（ただし、“ｎ”は値１以上の整数である。）、円弧、任意の多項式、三角関数、緩和曲線、更にはこれらの組み合わせといったインボリュート曲線以外の曲線により形成されてもよいことはいうまでもない。

以上説明したように、本開示のギヤポンプは、複数の外歯を有するインナーロータと、前記インナーロータの前記外歯よりも多い複数の内歯を有すると共に該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、隣り合う２つの前記外歯と隣り合う２つの前記内歯とにより画成される複数の歯間室とを含むギヤポンプにおいて、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容積が増加する前記歯間室に連通する１つの吸入ポートと、隔壁により仕切られて互いに独立しており、それぞれ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容積が減少する前記歯間室に連通する第１および第２吐出ポートとを備え、前記吸入ポートに連通すると共に前記インナーロータが単位角度だけ回転する際の容積変化量が最大となる歯間室を画成する前記外歯と前記内歯とのクリアランスの最小値を吸入側クリアランスとし、前記単位角度あたりの前記容積変化量が最大となる際に前記第１および第２吐出ポートの間で前記隔壁と少なくとも部分的に重なり合う歯間室を画成する前記外歯と前記内歯とのクリアランスの最小値を吐出側クリアランスとしたときに、前記吸入側クリアランスが前記吐出側クリアランスよりも大きいことを特徴とする。

このギヤポンプは、１つの吸入ポートと、隔壁により仕切られて互いに独立した第１および第２吐出ポートとを有するものである。このようなギヤポンプでは、第１および第２吐出ポートの間で隔壁と重なり合う外歯と内歯とのクリアランスの最小値をより小さくすることで、第１および第２吐出ポート間での流体の流通を規制して容積効率を向上させることができる。これに対して、吸入ポートに連通する歯間室に関しては、当該吸入ポートからの流体の流入（吸入）に伴うキャビテーションの発生を抑制する観点から、外歯と内歯とのクリアランスの最小値を大きくする必要がある。特に、吸入ポートに連通すると共にインナーロータが単位角度だけ回転する際の容積変化量が最大となる歯間室では、単位角度あたりの容積変化量が最大となる際に内圧が大きく低下し、内圧の低下に起因して吸入ポートから高い流速で流体が流入することによりキャビテーションが発生しやすくなってしまう。そして、吸入ポートに連通すると共にインナーロータが単位角度だけ回転する際の容積変化量が最大となる歯間室を画成する外歯と内歯とのクリアランスの最小値、すなわち吸入側クリアランスが小さいほど、当該歯間室内の圧力の低下量（負圧）は、単位角度あたりの容積変化量が最大になる際に大きくなる。これを踏まえて、このギヤポンプのインナーロータは、吸入側クリアランスが、単位角度あたりの容積変化量が最大となる際に隔壁と少なくとも部分的に重なり合う歯間室を画成する外歯と内歯とのクリアランスの最小値、すなわち吐出側クリアランスよりも大きくなるように形成される。このように、吸入ポートに連通する歯間室の容積変化を考慮して、隔壁と少なくとも部分的に重なり合う歯間室を画成する外歯と内歯とのクリアランスの最小値を基に、容積変化量が最大となる歯間室におけるクリアランスの最小値が大きくなるようにインナーロータを形成することで、第１および第２吐出ポート間での流体の流通を規制して容積効率の向上を図りつつ、吸入ポートに連通する歯間室での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、前記複数の外歯は、それぞれ歯形中心線に関して非対称に形成されてもよい。これにより、吸入側クリアランスを吐出側クリアランスよりも容易に大きくすることが可能となる。なお、歯形中心線は、歯先部の頂部とインナーロータの回転中心とを結ぶ直線であってもよい。

更に、前記吸入側クリアランスは、前記吐出側クリアランスの少なくとも３倍以上であってもよい。このように、吸入側クリアランスが吐出側クリアランスの３倍以上となるように複数の外歯をそれぞれ歯形中心線に関して非対称に形成すれば、隔壁と重なり合う外歯と内歯とのクリアランスの最小値を実用上十分に小さくしつつ、容積変化量が最大となる歯間室におけるクリアランスの最小値を実用上十分に大きくすることができる。これにより、容積効率をより向上させつつ、吸入ポートに連通する歯間室でのキャビテーションの発生を良好に抑制することが可能となる。

また、前記インナーロータおよび前記アウターロータが回転している際、前記外歯の歯先頂部と前記内歯の歯先頂部とが一直線上で対向する位置に最接近した何れか１つの前記外歯が対応する前記内歯と接触している間に、該何れか１つの前記外歯よりも前記インナーロータの回転方向における１つ後側に位置する前記外歯が対応する前記内歯と接触してもよい。これにより、ギヤポンプの作動中におけるインナーロータおよびアウターロータの挙動を安定化させて振動やノイズを低減化することが可能となる。

更に、何れか１つの前記外歯およびそれに対応した前記内歯の歯先頂部が一直線上に位置する際の前記外歯と前記内歯とのチップクリアランスは、前記何れか１つの前記外歯よりも前記インナーロータの回転方向における１つ後側に位置する前記外歯の駆動歯面とそれに対応した前記内歯の被駆動歯面とのクリアランスの最小値以上であってもよい。これにより、インナーロータおよびアウターロータが回転する際、外歯の歯先頂部と内歯の歯先頂部とが一直線上で対向する位置に最接近した何れか１つの外歯が対応する内歯と接触している間に、当該何れか１つの外歯よりも回転方向における１つ後側に位置する外歯を対応する内歯に接触させることが可能となる。

また、前記何れか１つの前記外歯と、それに対応した前記内歯との前記チップクリアランスは、２００μｍ以下であってもよい。これにより、吐出側クリアランスが大きくなってしまうのを抑制し、第１および第２吐出ポート間での流体の流通を規制して容積効率を向上させることが可能となる。

更に、前記インナーロータの前記外歯のそれぞれは、描画点の半径よりも小さい半径を有する外転円を基礎円に外接させながら滑りなく転動させて得られるエピトロコイド曲線により形成された歯先部と、描画点の半径よりも小さい半径を有する内転円を前記エピトロコイド曲線と共通の前記基礎円に内接させながら滑りなく転動させて得られるハイポトロコイド曲線により形成されると共に、前記歯先部よりも前記インナーロータの回転方向における前側に位置する第１歯底部と、前記内転円を前記基礎円に内接させながら滑りなく転動させて得られるハイポトロコイド曲線により形成されると共に、前記回転方向における後側の前記第１歯底部に連続する第２歯底部と、任意の曲線により形成されると共に、前記歯先部と前記第１歯底部との間に位置する第１中間部と、任意の曲線により形成されると共に、前記歯先部と前記第２歯底部との間に位置する第２中間部とを含んでもよく、前記第１中間部を形成する曲線の長さは、前記第２中間部を形成する曲線の長さよりも長くてもよい。

このようにインナーロータの外歯を構成することにより、隔壁と重なり合う外歯と内歯とのクリアランスの最小値をより小さくしつつ、容積変化量が最大となる歯間室におけるクリアランスの最小値をより大きくすることが可能となる。すなわち、第１中間部を形成する曲線の長さを第２中間部を形成する曲線の長さよりも長くすることで、歯先部を形成するエピトロコイド曲線の回転方向後側の端部を第２歯底部により近接させると共に、当該エピトロコイド曲線の回転方向前側の端部をインナーロータの径方向における外側に寄せることができる。そして、歯先部を形成するエピトロコイド曲線の回転方向後側の端部を第２歯底部により近接させることで、第１および第２吐出ポートに連通する歯間室を画成する外歯と内歯とのクリアランスの最小値を全体に小さくすることができる。また、歯先部を形成するエピトロコイド曲線の回転方向前側の端部をインナーロータの径方向における外側に寄せることで、吸入ポートに連通する歯間室を画成する外歯と内歯とのクリアランスの最小値を全体に大きくすることができる。この結果、第１および第２吐出ポートを仕切る隔壁の位置すなわち第１および第２吐出ポートからの吐出流量の分配比を定める際の自由度を向上させつつ、隔壁と重なり合う外歯と内歯とのクリアランスの最小値をより小さくし、かつ容積変化量が最大となる歯間室におけるクリアランスの最小値を十分に大きくして当該歯間室でのキャビテーションの発生を良好に抑制することが可能となる。加えて、外転円や内転円の半径(∝基礎円の半径／歯数)を小さく保ったままエピトロコイド曲線やハイポトロコイド曲線の描画点半径を大きくすることで、１つの基礎円を用いて歯先部および歯底部の形状を定めると共に当該基礎円の外径すなわちインナーロータの外径を小さく保ったまま外歯の歯丈を容易に高くすることができる。

また、前記第１中間部は、少なくともインボリュート曲線により形成されてもよい。これにより、外歯と内歯とをよりスムースに噛み合わせると共にインナーロータとアウターロータとの回転速度比を一定にすることが可能となる。

更に、前記第２中間部の前記基礎円との交差部から前記歯先部との境界までの範囲は、前記外転円の前記描画点の半径を変化させながら前記基礎円に外接する該外転円を滑りなく転動させて得られる第１の曲線により形成されてもよく、前記第２中間部の前記基礎円との交差部から前記第２歯底部との境界までの範囲は、前記内転円の前記描画点の半径を変化させながら前記基礎円に内接する該内転円を滑りなく転動させて得られる第２の曲線により形成されてもよい。これにより、歯先部のインナーロータの回転方向における後側の端部を第２歯底部にできるだけ近接させつつ、歯先部と第２歯底部とを滑らかに繋ぐ第２中間部を構成することが可能となる。

また、前記複数の内歯により画成される前記アウターロータの歯形は、前記インナーロータの回転中心に対する前記アウターロータの回転中心の偏心量を“ｅ”とし、前記インナーロータの回転中心、前記アウターロータの回転中心、前記外歯の歯先部の頂部および前記内歯の歯先部の頂部が一直線上に位置する際の該外歯の歯先部と該内歯の歯先部とのクリアランスを“ｔ”としたときに、前記インナーロータの回転中心を前記アウターロータの回転中心を中心とする直径２・ｅ＋ｔの円周上で所定角度ずつ公転させると共に、前記インナーロータの回転中心が所定角度だけ公転する際にインナーロータを前記所定角度および前記インナーロータの歯数に応じた回転角度だけ自転させることにより得られる複数の歯形線に対して描かれる包絡線に基づいて定められてもよい。これにより、上述のようなインナーロータと適正に噛合可能なアウターロータを容易に得ることが可能となる。

本開示のギヤポンプの製造方法は、複数の外歯を有するインナーロータと、前記インナーロータの前記外歯よりも多い複数の内歯を有すると共に該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、隣り合う２つの前記外歯と隣り合う２つの前記内歯とにより画成される複数の歯間室と、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容積が増加する前記歯間室に連通する１つの吸入ポートと、隔壁により仕切られて互いに独立しており、それぞれ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容積が減少する前記歯間室に連通する第１および第２吐出ポートとを備えたギヤポンプの製造方法であって、前記吸入ポートに連通すると共に前記インナーロータが単位角度だけ回転する際の容積変化量が最大となる歯間室を画成する前記外歯と前記内歯とのクリアランスの最小値を吸入側クリアランスとし、前記単位角度あたりの前記容積変化量が最大となる際に前記第１および第２吐出ポートの間で前記隔壁と少なくとも部分的に重なり合う歯間室を画成する前記外歯と前記内歯とのクリアランスの最小値を吐出側クリアランスとしたときに、前記吸入側クリアランスが前記吐出側クリアランスよりも大きくなるように、前記インナーロータを形成するステップを含むものである。

この方法により製造されたギヤポンプでは、第１および第２吐出ポート間での流体の流通を規制して容積効率の向上を図りつつ、吸入ポートに連通する歯間室でのキャビテーションの発生を抑制することが可能となる。

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の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。更に、上記発明を実施するための形態は、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要素を限定するものではない。

本開示の発明は、ギヤポンプの製造産業において利用可能である。

Claims

複数の外歯を有するインナーロータと、前記インナーロータの前記外歯よりも多い複数の内歯を有すると共に該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、隣り合う２つの前記外歯と隣り合う２つの前記内歯とにより画成される複数の歯間室とを含むギヤポンプにおいて、
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容積が増加する前記歯間室に連通する１つの吸入ポートと、
隔壁により仕切られて互いに独立しており、それぞれ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容積が減少する前記歯間室に連通する第１および第２吐出ポートとを備え、
前記吸入ポートに連通すると共に前記インナーロータが単位角度だけ回転する際の容積変化量が最大となる歯間室を画成する前記外歯と前記内歯とのクリアランスの最小値を吸入側クリアランスとし、前記単位角度あたりの前記容積変化量が最大となる際に前記第１および第２吐出ポートの間で前記隔壁と少なくとも部分的に重なり合う歯間室を画成する前記外歯と前記内歯とのクリアランスの最小値を吐出側クリアランスとしたときに、前記吸入側クリアランスが前記吐出側クリアランスよりも大きいギヤポンプ。
請求項１に記載のギヤポンプにおいて、前記複数の外歯は、それぞれ歯形中心線に関して非対称に形成されるギヤポンプ。
請求項１または２に記載のギヤポンプにおいて、
前記吸入側クリアランスは、前記吐出側クリアランスの少なくとも３倍以上であるギヤポンプ。
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、
前記インナーロータおよび前記アウターロータが回転している際、前記外歯の歯先頂部と前記内歯の歯先頂部とが一直線上で対向する位置に最接近した何れか１つの前記外歯が対応する前記内歯と接触している間に、該何れか１つの前記外歯よりも前記インナーロータの回転方向における１つ後側に位置する前記外歯が対応する前記内歯と接触するギヤポンプ。
請求項１から４の何れか一項に記載のギヤポンプにおいて、
何れか１つの前記外歯およびそれに対応した前記内歯の歯先頂部が一直線上に位置する際の前記外歯と前記内歯とのチップクリアランスは、前記何れか１つの前記外歯よりも前記インナーロータの回転方向における１つ後側に位置する前記外歯の駆動歯面とそれに対応した前記内歯の被駆動歯面とのクリアランスの最小値以上であるギヤポンプ。
請求項５に記載のギヤポンプにおいて、
前記何れか１つの前記外歯と、それに対応した前記内歯との前記チップクリアランスは、２００μｍ以下であるギヤポンプ。
請求項１から６の何れか一項に記載のギヤポンプにおいて、
前記インナーロータの前記外歯のそれぞれは、
描画点の半径よりも小さい半径を有する外転円を基礎円に外接させながら滑りなく転動させて得られるエピトロコイド曲線により形成された歯先部と、
描画点の半径よりも小さい半径を有する内転円を前記エピトロコイド曲線と共通の前記基礎円に内接させながら滑りなく転動させて得られるハイポトロコイド曲線により形成されると共に、前記歯先部よりも前記インナーロータの回転方向における前側に位置する第１歯底部と、
前記内転円を前記基礎円に内接させながら滑りなく転動させて得られるハイポトロコイド曲線により形成されると共に、前記回転方向における後側の前記第１歯底部に連続する第２歯底部と、
任意の曲線により形成されると共に、前記歯先部と前記第１歯底部との間に位置する第１中間部と、
任意の曲線により形成されると共に、前記歯先部と前記第２歯底部との間に位置する第２中間部とを含み、
前記第１中間部を形成する曲線の長さは、前記第２中間部を形成する曲線の長さよりも長いギヤポンプ。
請求項７に記載のギヤポンプにおいて、前記第１中間部は、少なくともインボリュート曲線により形成されるギヤポンプ。
請求項７または８に記載のギヤポンプにおいて、
前記第２中間部の前記基礎円との交差部から前記歯先部との境界までの範囲は、前記外転円の前記描画点の半径を変化させながら前記基礎円に外接する該外転円を滑りなく転動させて得られる第１の曲線により形成されると共に、前記第２中間部の前記基礎円との交差部から前記第２歯底部との境界までの範囲は、前記内転円の前記描画点の半径を変化させながら前記基礎円に内接する該内転円を滑りなく転動させて得られる第２の曲線により形成されるギヤポンプ。
請求項１から９の何れか一項に記載のギヤポンプにおいて、
前記複数の内歯により画成される前記アウターロータの歯形は、前記インナーロータの回転中心に対する前記アウターロータの回転中心の偏心量を“ｅ”とし、前記インナーロータの回転中心、前記アウターロータの回転中心、前記外歯の歯先部の頂部および前記内歯の歯先部の頂部が一直線上に位置する際の該外歯の歯先部と該内歯の歯先部とのクリアランスを“ｔ”としたときに、前記インナーロータの回転中心を前記アウターロータの回転中心を中心とする直径２・ｅ＋ｔの円周上で所定角度ずつ公転させると共に、前記インナーロータの回転中心が所定角度だけ公転する際にインナーロータを前記所定角度および前記インナーロータの歯数に応じた回転角度だけ自転させることにより得られる複数の歯形線に対して描かれる包絡線に基づいて定められるギヤポンプ。
複数の外歯を有するインナーロータと、前記インナーロータの前記外歯よりも多い複数の内歯を有すると共に該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、隣り合う２つの前記外歯と隣り合う２つの前記内歯とにより画成される複数の歯間室と、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容積が増加する前記歯間室に連通する１つの吸入ポートと、隔壁により仕切られて互いに独立しており、それぞれ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容積が減少する前記歯間室に連通する第１および第２吐出ポートとを備えたギヤポンプの製造方法であって、
前記吸入ポートに連通すると共に前記インナーロータが単位角度だけ回転する際の容積変化量が最大となる歯間室を画成する前記外歯と前記内歯とのクリアランスの最小値を吸入側クリアランスとし、前記単位角度あたりの前記容積変化量が最大となる際に前記第１および第２吐出ポートの間で前記隔壁と少なくとも部分的に重なり合う歯間室を画成する前記外歯と前記内歯とのクリアランスの最小値を吐出側クリアランスとしたときに、前記吸入側クリアランスが前記吐出側クリアランスよりも大きくなるように、前記インナーロータを形成するステップを含むギヤポンプの製造方法。