WO2014034717A1 - ギヤポンプ - Google Patents

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WO2014034717A1
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interdental chamber
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鳥居　亮弘
健吾 野村
藤堂　穂
幹雄 岩瀬
幸児 太田
光博 武田
大越　直樹
巧 内田
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Aisin AW Co Ltd
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Aisin AW Co Ltd
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    • F04C2250/102—Geometry of the inlet or outlet of the outlet

Definitions

  • the present invention relates to a gear pump including an inner rotor that has a plurality of external teeth and is rotationally driven, and an outer rotor that has a plurality of internal teeth and is arranged to be eccentric with respect to the inner rotor.
  • a rotary pump having a suction port in which an opening is added to a linear portion connecting a small circular arc surface and a large circular arc surface at an end portion in the rotational direction of the inner rotor (for example, see Patent Document 2).
  • the opening is completely closed at the inner peripheral portion of the suction port by the end face of the inner rotor immediately before the interdental chamber (space) reaches the maximum volume.
  • the linear part that connects the small arc surface and the large arc surface at the rotation direction end portion of the inner rotor to form the cut-off portion in the rotation direction is located on the extension line of the straight line passing through the center of the outer rotor or the vicinity thereof,
  • a rotary pump is known (see, for example, Patent Document 3).
  • a portion added to the suction port in a shape using a straight line, a circular arc, a trochoid curve, or the like is formed at the inner peripheral portion of the suction port by the end face of the inner rotor. It is completely closed.
  • a positive displacement type having a suction port (intake port) formed so that a radially outer edge portion is located on the inner side of the outer side (the bottom of the inner tooth) of the gap between the inner gerotor and the outer gerotor.
  • a pump is also known (see, for example, Patent Document 4).
  • the outer edge portion is located on the radially inner side, so that the fluid once flowing into the interdental chamber due to the centrifugal pressure is prevented from agitating the fluid returning to the suction port.
  • the suction efficiency is increased by narrowing the end of the suction port downstream in the rotation direction in the radial direction.
  • the suction efficiency when the inner rotor rotates at a high speed is further increased. There is room for improvement.
  • the main object of the present invention is to provide a gear pump capable of improving the suction efficiency while satisfactorily suppressing the occurrence of cavitation accompanying the suction of fluid.
  • the gear pump according to the present invention employs the following means in order to achieve the main object.
  • the gear pump according to the present invention comprises: An inner rotor that has a plurality of external teeth and is driven to rotate, and a plurality of internal teeth that are arranged so as to be eccentric with respect to the inner rotor.
  • An outer rotor that meshes with a part and rotates together with the inner rotor, and expands with rotation of the inner rotor and the outer rotor among a plurality of interdental chambers defined by the outer teeth and the inner teeth
  • a gear pump including a suction port that communicates with the interdental chamber, and a discharge port that communicates with the interdental chamber that contracts with rotation of the inner rotor and the outer rotor of the plurality of interdental chambers
  • the outer inner wall surface of the suction port on the downstream side in the rotor rotation direction is located on the inner side of the root of the inner tooth,
  • the suction port has a shallow bottom portion that extends inward from the outer inner wall surface on the downstream side in the rotor rotation direction, and
  • the outer inner wall surface of the suction port on the downstream side in the rotor rotation direction is located inside the tooth bottom of the inner teeth.
  • the outer inner wall surface restricts the fluid from flowing outward, so that the fluid can be collected inside the suction port and flow into the interdental chamber from the inside of the suction port.
  • the suction port of the gear pump has a shallow bottom portion that extends inward from the outer inner wall surface on the downstream side in the rotor rotation direction.
  • the communication between the interdental chamber and the suction port may be cut off in a state where the interdental chamber faces only the shallow bottom portion. Thereby, it becomes possible to further promote the inflow (inhalation) of the fluid into the interdental chamber immediately before the communication with the suction port is cut off, and to further suppress the occurrence of cavitation.
  • the communication between the interdental chamber and the suction port is interrupted means that a slight fluid flow from the suction port to the interdental chamber is allowed between the external teeth and the internal teeth.
  • a state where a slight clearance is formed is also included, and the “closest part” includes a part where the external tooth and the internal tooth actually contact and a part where the distance between the external tooth and the internal tooth is minimum. Both are included.
  • the outer inner wall surface on the upstream side in the rotor rotation direction from the closed portion of the suction port where communication with the interdental chamber is cut off is the interdental chamber just before the communication with the suction port is cut off. It may be located on the inner side of the bottom of the inner tooth to be defined. As a result, it is possible to form a downstream end portion of the suction port in the rotor rotation direction so as to face substantially the entire outer teeth of the inner rotor, and to ensure a sufficient width in the rotor radial direction of the end portion. Become.
  • the outer inner wall surface extending along the shallow bottom portion may be a curved surface protruding outward.
  • the direction of fluid flow from the suction port can be smoothly changed by the outer inner wall surface extending along the shallow bottom, so that the fluid flows into the interdental chamber immediately before the communication with the suction port is interrupted. It is possible to keep the flow rate of the fluid to be high.
  • the outer inner wall surface of the suction port is continuous with the first inner wall surface extending inward from the outer periphery of the outer rotor, the first inner wall surface, and the inner inner wall surface of the suction port.
  • a second inner wall surface that extends further inward than the first inner wall surface, and the closed portion of the suction port that is disconnected from the interdental chamber is the first It may be determined at a continuous portion between the inner wall surface and the second inner wall surface.
  • the deep bottom portion may include an inclined portion that is continuous with the shallow bottom portion and formed deeper toward the upstream side in the rotor rotation direction.
  • an inclination angle of the shallow bottom portion may be smaller than an inclination angle of the inclined portion.
  • the surface of the shallow bottom portion may be formed flat, or may be inclined so as to approach the interdental chamber from the boundary line with the inclined portion toward the outer inner wall surface.
  • the communication between the interdental chamber and the suction port includes the closest part of the external tooth and the internal tooth on the upstream side in the rotor rotation direction of the interdental chamber, and the closed portion of the outer inner wall surface. May be refused by overlapping.
  • the fluid can be introduced (filled) into the interdental chamber, particularly when the inner rotor rotates at high speed. It is possible to satisfactorily suppress the occurrence of cavitation.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing a suction port 20 of the gear pump 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. It is a chart for comparing the fluid suction efficiency in the gear pump according to the present invention and the fluid suction efficiency in the conventional gear pump.
  • It is a schematic block diagram which shows the gear pump 1B which concerns on a deformation
  • It is a schematic block diagram which shows 1 C of gear pumps which concern on another deformation
  • FIG. 6 is an enlarged view showing a modification of the suction port 20.
  • gear pump 1D which concerns on another modification.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a gear pump 1 according to an embodiment of the present invention.
  • a gear pump 1 shown in the figure is mounted as an oil pump on a vehicle (not shown), and sucks hydraulic oil (ATF) stored in an oil pan and pumps it to a hydraulic control device (both not shown).
  • the gear pump 1 includes, for example, a pump housing 2 constituted by a pump body fixed to a transmission case of an automatic transmission and a pump cover fastened to the pump body, and a gear housing chamber defined by the pump housing 2.
  • Each includes an inner rotor 3 and an outer rotor 4 that are rotatably arranged.
  • the inner rotor 3 is coupled to a rotating shaft 5 connected to a crankshaft (not shown) of an engine mounted on a vehicle (not shown), and is rotationally driven by power applied to the rotating shaft 5.
  • a plurality of external teeth 31 having a trochoidal tooth profile or an involute tooth profile are formed on the outer periphery of the inner rotor 3.
  • the number of inner teeth 41 that is one more than the total number of outer teeth 31 of the inner rotor 3 is formed on the inner periphery of the outer rotor 4.
  • the outer rotor 4 rotates into the gear housing chamber in a state in which a plurality of inner teeth 41 positioned on the lower side in FIG.
  • a plurality of interdental chambers (pump chambers) 50 are formed between the inner rotor 3 and the outer rotor 4 by the plurality of external teeth 31 and the plurality of internal teeth 41.
  • the outer rotor 4 has a portion of the plurality of inner teeth 41 meshed with a portion of the plurality of outer teeth 31.
  • rotor rotational direction In the upstream region (mainly the right half region in FIG. 1) in the rotational direction of the inner rotor 3 and outer rotor 4 (hereinafter referred to as “rotor rotational direction”), each of the inner rotor 3 and outer rotor 4 rotates.
  • the volume of the interdental chamber 50 increases (expands). Further, in the downstream region in the rotor rotation direction (mainly the left half region in FIG. 1), the volume of each interdental chamber 50 decreases (shrinks) as the inner rotor 3 and the outer rotor 4 rotate.
  • the pump housing 2 communicates with the interdental chamber 50 that expands as the inner rotor 3 and the outer rotor 4 rotate among the interdental chambers 50 defined by the external teeth 31 and the internal teeth 41.
  • the suction port 20 that extends in a substantially arc shape so as to face (opposite) and the interdental chamber 50 that contracts as the inner rotor 3 and the outer rotor 4 rotate among the interdental chambers 50 (opposite).
  • a discharge port 25 extending in a substantially arc shape is formed.
  • the suction port 20 and the discharge port 25 may be formed on both sides of the inner rotor 3 and the outer rotor 4 (both the pump body and the pump cover), and one side of the inner rotor 3 and the outer rotor 4 (pump body and pump). It may be formed on one of the covers. Further, the suction port 20 may be formed on one side of the inner rotor 3 and the outer rotor 4, and the discharge port 25 may be formed on the other side of the inner rotor 3 and the outer rotor 4.
  • the outer inner wall surface 200 of the suction port 20 extends from the outer periphery of the outer rotor 4 to the inner side (inner rotor 3 and the rotational axis side of the outer rotor 4). It is continuous with the first inner wall surface 201 via the inner wall surface 201 and the continuous surface 202 that is a curved surface, and further toward the inner side (the rotation axis side of the inner rotor 3 and the outer rotor 4).
  • a second inner wall surface 205 that extends and continues to the inner inner wall surface 204 of the suction port 20 through a continuous surface 203 that is a curved surface is included.
  • the communication between the interdental chamber 50 (see the shaded portion in FIG. 1) located at the uppermost position in FIG. 1 and the suction port 20 is connected to the internal teeth 31 on the upstream side in the rotor rotation direction of the interdental chamber 50.
  • an upstream region in the rotor rotational direction with respect to the closing portion 206 of the outer inner wall surface 200 of the suction port 20, that is, the first inner wall surface 201 is the interdental chamber 50 (immediately before the communication with the suction port 20 is broken. 1 is located on the inner side (rotational axis side of the inner rotor 3 and the outer rotor 4) than the tooth bottom 42 between the two inner teeth 41 defining the interdental chamber 50) located on the right side of the shaded portion in FIG. .
  • the first and second inner wall surfaces 201 and 205 are both flat surfaces. Further, the first inner wall surface 201 and the inner inner wall surface 204 on the second inner wall surface 205 side, the continuous surfaces 202 and 203, and the second inner wall surface 205 are connected to the downstream end of the suction port 20 in the rotor rotation direction.
  • the external teeth 31 located upstream in the rotor rotation direction of the interdental chamber 50 where communication with the suction port 20 is cut off are formed so as to overlap (opposite). That is, the second inner wall surface 205 is formed along the side surface (the side surface on the left side in the drawing) of the external tooth 31 located on the upstream side in the rotor rotation direction of the interdental chamber 50 that is disconnected from the suction port 20.
  • the distance between the first inner wall surface 201 and the inner inner wall surface 204 in the vicinity of the second inner wall surface 205 is approximately the same as the total tooth height of the outer teeth 31 (for example, slightly larger).
  • the suction port 20 is formed so as to be flat toward the upstream side in the rotor rotation direction while being continuous with the flat bottom portion 21 formed in the downstream region in the rotor rotation direction and the shallow bottom portion 21. It has a deep bottom portion 23 including an inclined portion 22. As shown in FIGS. 1 to 3, the shallow bottom portion 21 extends from the first inner wall surface 201 and the second inner wall surface 205 of the suction port 20 to the inside, that is, toward the rotation axis of the inner rotor 3 and the outer rotor 4.
  • the bottom surface 23a and the inclined portion of the deep bottom 23 extending along the first inner wall surface 201, the continuous surface 202, the second inner wall surface 205, the continuous surface 203, and the inner inner wall surface 204 on the second inner wall surface 205 side.
  • the flat surface is shallower than 22 and is formed in parallel with the surfaces of the inner rotor 3 and the outer rotor 4.
  • the shallow bottom portion 21 extends along the entire continuous surface 202, the second inner wall surface 205, and the continuous surface 203, as shown in FIGS.
  • the interdental chamber 50 faces only the shallow bottom portion 21 of the suction port 20.
  • the communication between the interdental chamber 50 and the suction port 20 is cut off in a state where the interdental chamber 50 faces only the shallow bottom portion 21.
  • the inclined portion 22 of the deep bottom portion 23 has a flat surface, and the inclination angle of the surface of the inclined portion 22 is larger than the inclination angle of the surface of the shallow bottom portion 21 as shown in FIG.
  • the inclined portion 22 is more radially inward in the radial direction of the inner rotor 3 as it goes downstream from the start end 22a to the boundary line 22b with the shallow bottom portion 21 in the rotor rotation direction. It is formed to be deeper than the outside. Thereby, the flow volume of the hydraulic fluid which distribute
  • the communication between the uppermost interdental chamber 50 and the suction port 20 in FIG. 1 is the contact between the outer teeth 31 and the inner teeth 41 on the upstream side in the rotor rotation direction of the interdental chamber 50.
  • the closed portion 206 defined by the continuous surface 202 of the first inner wall surface 201 and the second inner wall surface 205 of the suction port 20 are cut off.
  • a portion of the suction port 20 on the upstream side in the rotor rotation direction with respect to the closing portion 206 of the outer inner wall surface 200, that is, the first inner wall surface 201 has the interdental chamber 50 just before the communication with the suction port 20 is cut off. It is located inside the tooth bottom 42 between the two inner teeth 41 to be defined.
  • the downstream end of the suction port 20 in the rotor rotation direction is opposed to substantially the entire outer teeth 31 of the inner rotor 3 while suppressing the bulge of the first inner wall surface 201 to the outer side in the rotor radial direction.
  • the width of the end portion in the rotor radial direction can be sufficiently secured.
  • the interdental chamber 50 faces only the shallow bottom portion 21 immediately before the communication between the interdental chamber 50 and the suction port is cut off.
  • the communication between the interdental chamber 50 and the suction port 20 is cut off in a state where the interdental chamber 50 faces only the shallow bottom portion 21.
  • the hydraulic oil sucked into the interdental chamber 50 opposes (communicates) with the discharge port 25 as the inner rotor 3 and the outer rotor 4 rotate, and the discharge port 25 from the interdental chamber 50 contracts.
  • Pumped to The hydraulic oil discharged from the discharge port 25 is supplied to a hydraulic control device or the like via an oil passage formed in the transmission case or the like.
  • FIG. 4 is a chart for comparing the fluid suction efficiency of the gear pump according to the present invention with the fluid suction efficiency of the conventional gear pump.
  • the solid line shows the analysis result of the relationship between the rotational speed of the inner rotor 3 and the discharge flow rate in the gear pump according to the present invention having the same configuration as the gear pump 1.
  • the alternate long and short dash line shows the analysis result of the relationship between the rotational speed of the inner rotor 3 and the discharge flow rate in the gear pump of Conventional Example 1 having the same configuration as the gear pump described in Patent Document 1.
  • the two-dot chain line shows the analysis result of the relationship between the rotational speed of the inner rotor 3 and the discharge flow rate in the gear pump of the conventional example 2 having the same configuration as the gear pump described in Patent Document 2.
  • the gear pumps of the present invention and the conventional examples 1 and 2 are configured as oil pumps having the same capacity, and the analysis of the gear pumps of the present invention and the conventional examples 1 and 2 shows that the rotational speed of the inner rotor 3 is, for example, 3000 to 4000 rpm or more.
  • the target was a high rotation range.
  • the gear pump of the conventional example 1 As shown in FIG. 4, in the gear pump of the conventional example 1, the discharge flow rate increased from the discharge port in accordance with the increase in the rotation speed of the inner rotor 3, but when the rotation speed of the inner rotor 3 reached the value N1, Occurrence was observed. Further, in the gear pump of the conventional example 2, when the rotation speed of the inner rotor 3 is equal to or higher than the predetermined rotation speed, the discharge flow rate from the discharge port does not increase even if the rotation speed of the inner rotor 3 increases, and reaches a peak. Therefore, it can be understood that the gear pump of the conventional example 2 is inferior in the suction efficiency of the hydraulic oil in a higher rotational speed range than the gear pump of the conventional example 1. However, in the gear pump of Conventional Example 2, cavitation was not observed until the rotational speed of the inner rotor 3 reached a value N2 higher than the value N1.
  • the discharge flow rate is increased from the discharge port in accordance with the increase in the rotational speed of the inner rotor 3, which is inferior to the gear pump of the conventional example 1, but the gear pump of the conventional example 2
  • the discharge flow rate peaked out at a higher rotational speed range. Therefore, in the gear pump according to the present invention, sufficient hydraulic oil suction efficiency can be ensured even in a higher rotational speed range.
  • cavitation was not observed until the rotational speed of the inner rotor 3 reached a value N2 higher than the value N1, as in the gear pump of the conventional example 2. Therefore, from the results shown in FIG.
  • the gear pump according to the present invention can maintain the hydraulic oil suction efficiency from the region where the rotation speed of the inner rotor 3 is low to the high region, and can suppress the occurrence of cavitation. It will be understood that the same configuration can be applied from a low rotation type oil pump to a high rotation type oil pump.
  • the outer inner wall surface 200 of the suction port 20 on the downstream side in the rotor rotation direction is the bottom 42 of the inner tooth 41 of the outer rotor 4, That is, it is located inside the tooth bottom 42 between the two inner teeth 41 that define the interdental chamber 50 immediately before the communication with the suction port 20 is cut off.
  • the outer inner wall surface 200, that is, the first inner wall surface 201 restricts the hydraulic oil from flowing outward, so that the hydraulic oil is collected inside the suction port 20 and is placed in the interdental chamber 50 inside the suction port 20. Hydraulic oil can be allowed to flow from (inner circumference side).
  • the suction port 20 of the gear pump 1 has a shallow bottom portion 21 that extends inward from the first inner wall surface 201 of the outer inner wall surface 200 on the downstream side in the rotor rotation direction. Accordingly, the flow rate of the hydraulic oil flowing (inhaled) into the interdental chamber 50 immediately before the communication with the suction port 20 is interrupted is increased, and the filling of the hydraulic fluid into the interdental chamber 50 is promoted. it can. As a result, in the gear pump 1, it is possible to improve the suction efficiency while satisfactorily suppressing the occurrence of cavitation accompanying the suction of the hydraulic oil into the interdental chamber 50 and the generation of noise due to the cavitation.
  • the communication between the interdental chamber 50 and the suction port 29 is cut off in a state where the interdental chamber 50 faces only the shallow bottom portion 21.
  • a portion on the upstream side in the rotor rotation direction from the closing portion 206 of the outer inner wall surface 200, that is, the closing portion 206 of the suction port 20 where communication with the interdental chamber 50 is cut off, that is, the first inner wall surface. 201 is located inside the tooth bottom 42 between the two internal teeth 41 that define the interdental chamber 50 immediately before the communication with the suction port 20 is cut off.
  • the outer inner wall surface 200 of the suction port 20 is continuous with the first inner wall surface 201 that extends from the outer periphery of the outer rotor toward the inner side, and the first inner wall surface 201 and the inner inner wall surface of the suction port 20.
  • a second inner wall surface 205 that extends further inward than the first inner wall surface 201, and the closed portion 206 is a continuous surface that is a continuous portion of the first inner wall surface 201 and the second inner wall surface 205. 202.
  • the deep bottom portion 23 of the suction port 20 formed so as to be continuous with the shallow bottom portion 21 includes an inclined portion 22 that is continuous with the shallow bottom portion 21 and deepened toward the upstream side in the rotor rotation direction.
  • the inclination angle of the surface of the shallow bottom part 21 should just be smaller than the inclination angle of the surface of the inclination part 22, and it forms a boundary line with the inclination part 22 instead of forming the surface of the shallow bottom part 21 flat as mentioned above.
  • the surface of the shallow bottom portion 21 may be slightly inclined so as to approach the interdental chamber 50 from 22b toward the outer inner wall surface 200, that is, the first inner wall surface 201, the continuous surface 202, the second inner wall surface 205, and the like. .
  • the communication between the interdental chamber 50 and the suction port 20 is performed by a contact portion (the closest portion) between the external teeth 31 and the internal teeth 41 on the upstream side in the rotor rotation direction of the interdental chamber 50. This is cut off by overlapping the closed portion 206 defined on the outer inner wall surface 200 of the suction port 20.
  • air is removed from the working oil flowing in the vicinity of the outer inner wall surface 200 (particularly the first inner wall surface 201) by the action of centrifugal force, and then the working oil is caused to flow into (fill) the interdental chamber 50. Therefore, it is possible to satisfactorily suppress the occurrence of cavitation particularly when the inner rotor 3 rotates at a high speed.
  • the second inner wall surface 205 included in the outer inner wall surface 200 of the suction port 20 is configured as a flat surface, but as a curved surface like the gear pumps 1B and 1C shown in FIGS. It may be configured. In this case, the continuous surfaces 202 and 203 in the above embodiment can be omitted.
  • the second inner wall surface 205 may be configured by a combination of a plurality of flat surfaces.
  • the first inner wall surface 201 included in the outer inner wall surface 200 of the suction port 20 may be configured as a concave surface that is recessed inward in the rotor radial direction, as shown in FIG. In this case, as shown in FIG.
  • the first inner wall surface 201 may be composed of a combination of a plurality of flat surfaces, or may be composed of a curved surface. Furthermore, like the gear pump 1 ⁇ / b> C shown in FIG. 6, the shallow bottom portion 21 may be configured to follow only a part of the first inner wall surface 201 on the second inner wall surface 205 side. Further, as shown in FIG. 7, the shallow bottom portion 21 has a boundary line 22 b with the inclined portion 22 extending linearly, and the first inner wall surface 201, the continuous surface 202, and the second inner wall surface 205 of the suction port 20. It may be formed so as to extend along a part of the continuous surface 202 side.
  • the first inner wall surface 201 constituting the portion extending along the shallow bottom portion 21 of the outer inner wall surface 200 is the bottom of the inner teeth 41 of the outer rotor 4, that is, suction.
  • Located inside the tooth bottom 42 between the two internal teeth 41 defining the interdental chamber 50 immediately before the communication with the port 20 is cut off (on the rotational axis side of the inner rotor 3 or the outer rotor 4). If it is, you may comprise as a convex surface which swells on the outer side, ie, the outer peripheral side (rotor radial direction outer side) of the outer rotor 4.
  • the first inner wall surface 201 extending along the shallow bottom portion 21 has a curved surface extending in the shape of, for example, an arc that protrudes outward, that is, on the outer peripheral side of the outer rotor 4. Is done.
  • the closed portion 206 that overlaps with the contact portion (the closest portion) between the external teeth 31 and the internal teeth 41 is a first inner wall surface 201 that is a curved surface. Determined.
  • the direction of the flow of the hydraulic oil from the suction port 20 can be smoothly changed by the first inner wall surface 201 of the outer inner wall surface 200 extending along the shallow bottom portion 21. It becomes possible to keep the flow velocity of the hydraulic oil flowing (inhaled) into the interdental chamber 50 immediately before the communication with the suction port 20 is cut off. As a result, in the gear pump 1D shown in FIG. 8 and the gear pump 1E shown in FIG. 9, filling of the interdental chamber 50 immediately before the communication with the suction port 20 is interrupted can be promoted very well.
  • the gear pumps 1D and 1E air is removed from the working oil flowing near the outer inner wall surface 200 (particularly the first inner wall surface 201) by the action of centrifugal force, and then the working oil flows into the interdental chamber 50. Therefore, it is possible to satisfactorily suppress the occurrence of cavitation particularly when the inner rotor 3 rotates at a high speed.
  • the first inner wall surface 201 extending along the shallow bottom portion 21 may be configured by a combination of a plurality of flat surfaces. Further, the gear pump 1D shown in FIG.
  • the outer teeth 31 of the inner rotor 3 and the inner teeth 41 of the outer rotor 4 are lines connecting the tooth tips of the tooth tips and the rotation axis of the inner rotor 3 or the outer rotor 4. It may be asymmetric with respect to the minutes.
  • the gear pump 1 may be configured so that the interdental chamber 50 and the discharge port 25 communicate with each other when communication between the uppermost interdental chamber 50 and the suction port 20 in FIG. Good. Further, in the gear pump 1 and the like shown in FIG.
  • the interdental chamber 50 that is disconnected from the suction port 20 has a maximum volume, but the present invention is not limited to this.
  • the gear pump according to the present invention is configured such that a portion other than the closest approach portion between the outer teeth and the inner teeth on the upstream side in the rotor rotation direction of the interdental chamber overlaps with a closed portion such as an outer inner wall surface in advance. It may be configured to cut off the communication between the suction port and the suction port.
  • the correspondence between the main elements of the above embodiment and the main elements of the invention described in the summary section of the invention is the form for carrying out the invention in which the embodiment is described in the summary section of the invention. Therefore, it is not intended to limit the elements of the invention described in the summary section of the invention. That is, the above embodiment is merely a specific form of the invention described in the Summary of Invention column, and the interpretation of the invention described in the Summary of Invention column is performed based on the description in that column. It should be.
  • the present invention can be used in the gear pump manufacturing industry.

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Description

ギヤポンプ
　本発明は、複数の外歯を有すると共に回転駆動され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に関する。
　従来、この種のギヤポンプとして、吸入ポートの下流側端部をインナーロータの外歯と対向するインナ端部とアウターロータの内歯と対向するアウタ端部とに分離する分離突起と、分離突起の突出端部分から半径方向外方に向かうにつれて円周方向に長く形成された浅底平面と、当該浅底平面の上流側縁に接続された傾斜底面とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このギヤポンプでは、吸入ポートから遮断される直前の歯間室の内歯側に吸入ポートのアウタ端部から流入する液体を浅底平面により制限すると共に、歯間室の外歯側にインナ端部から液体を流入させ、それにより、外歯内側におけるキャビテーションの発生を抑制している。
　また、従来、インナーロータの回転方向終端部で小円弧面と大円弧面とを結ぶ直線部分に開口が付加された吸入ポートを有する回転ポンプが知られている（例えば、特許文献２参照）。この回転ポンプでは、歯間室（空間）が最大容積となる直前に上記開口がインナーロータの端面によって吸入ポートの内周部で完全に閉鎖される。更に、従来、インナーロータの回転方向終端部で小円弧面と大円弧面とを結んで回転方向の締切り部を作る直線部分がアウターロータの中心またはその近傍を通る直線の延長線上に位置し、インナーロータのトロコイド曲面と各トロコイド曲面の内接円とによって画される部位に、その縁壁を画線にほぼ沿わせた直線、円弧ないしトロコイドカーブ等を用いた形状が付加された吸入ポートを有する回転ポンプが知られている（例えば、特許文献３参照）。この回転ポンプでは、歯間室（空間）が最大容積となる直前に吸入ポートに直線、円弧ないしトロコイドカーブ等を用いた形状で付加された部分がインナーロータの端面によって吸入ポートの内周部で完全に閉鎖される。また、従来、径方向の外縁部が内部ゲロータと外部ゲロータとの間のギャップの外側（内歯の歯底）よりも内側に位置するように形成された吸入ポート（取入口）を有する容積式ポンプも知られている（例えば、特許文献４参照）。この容積式ポンプでは、外縁部が径方向内側に位置することで、遠心圧力によって一旦歯間室に流入した流体が吸入ポートに戻る流体の攪拌を阻止する。
国際公開第２００３／０４８５８０号 特開昭５９－０８２５９４号公報 特開昭５９－０９０７８８号公報 特開昭６３－２８９２７８号公報
　特許文献１に記載のギヤポンプによれば、歯間室の外歯側におけるキャビテーションの発生を抑制することができるが、アウタ端部に流入する液体を浅底平面により制限したとしても、吸入ポートから遮断される直前の歯間室から吸入ポートのアウタ端部に流体が漏れ出ることにより歯間室の内歯側でキャビテーションが発生してしまうおそれがある。同様に、特許文献２および３に記載の回転ポンプにおいても、吸入ポートを内周部で閉じることでキャビテーションの発生を抑制することができるが、吸入ポートから遮断される直前の歯間室から吸入ポートの外周側領域に流体が漏れ出ることにより歯間室の内歯側でキャビテーションが発生してしまうおそれがある。また、特許文献４に記載の容積式ポンプでは、吸入ポートの回転方向下流側の端部を径方向に狭めることによって吸入効率を高めているが、インナーロータが高速回転する際の吸入効率になお改善の余地がある。
　そこで、本発明は、流体の吸入に伴うキャビテーションの発生を良好に抑制しつつ吸入効率を向上させることができるギヤポンプの提供を主目的とする。
　本発明によるギヤポンプは、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
　本発明によるギヤポンプは、
　複数の外歯を有すると共に回転駆動されるインナーロータと、複数の内歯を有すると共に前記インナーロータに対して偏心するように配置され、前記複数の内歯の一部が前記複数の外歯の一部に噛合して前記インナーロータと共に回転するアウターロータと、前記外歯と前記内歯とにより画成される複数の歯間室のうちの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膨張する歯間室と連通する吸入ポートと、前記複数の歯間室のうちの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収縮する歯間室と連通する吐出ポートとを含むギヤポンプにおいて、
　ロータ回転方向の下流側における前記吸入ポートの外側内壁面は、前記内歯の歯底よりも内側に位置し、
　前記吸入ポートは、前記ロータ回転方向の下流側で前記外側内壁面から内側に延出された浅底部と、前記浅底部に連なるように形成された該浅底部よりも深い深底部とを有すること特徴とする。
　このギヤポンプでは、ロータ回転方向の下流側における吸入ポートの外側内壁面が内歯の歯底よりも内側に位置する。これにより、外側内壁面によって流体が外側に流れないように規制されるため、流体を吸入ポートの内側に集めて、歯間室に吸入ポートの内側から流体を流入させることができる。この結果、歯間室の内側部分での充填効率を向上させると共にキャビテーションの発生を抑制することが可能となる。更に、このギヤポンプの吸入ポートは、ロータ回転方向における下流側で外側内壁面から内側に延出された浅底部を有する。これにより、吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室に流入する（吸入される）流体の流速を高め、当該歯間室への流体の充填を促進させることができる。この結果、このギヤポンプでは、流体の吸入に伴うキャビテーションの発生を良好に抑制しつつ吸入効率を向上させることが可能となる。
　また、前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室が前記浅底部のみと対向する状態で断たれてもよい。これにより、吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室への流体の流入（吸入）をより一層促進させてキャビテーションの発生をより良好に抑制することが可能となる。なお、本発明において、「歯間室と吸入ポートとの連通が断たれる」ことには、吸入ポートから歯間室への僅かな流体の流入を許容するように外歯と内歯との間に僅かなクリアランスを形成する状態も含まれ、「最接近部」には、外歯と内歯とが実際に接触する部分と、外歯と内歯との間隔が最小となる部分との双方が含まれる。
　更に、前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部よりもロータ回転方向における上流側の前記外側内壁面は、前記吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室を画成する前記内歯の歯底よりも内側に位置してもよい。これにより、吸入ポートのロータ回転方向における下流側の端部をインナーロータの外歯の概ね全体と対向するように形成して当該端部のロータ径方向における幅を十分に確保することが可能となる。
　また、前記浅底部に沿って延在する前記外側内壁面は、外側に凸となる曲面であってもよい。これにより、吸入ポートからの流体の流れの方向を浅底部に沿って延在する外側内壁面によって滑らかに変化させることができるので、吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室に流入する流体の流速を高く保つことが可能となる。
　更に、前記吸入ポートの前記外側内壁面は、前記アウターロータの外周から内側に向かうように延在する第１内壁面と、該第１内壁面と前記吸入ポートの内側内壁面とに連続すると共に前記第１内壁面よりも更に内側に向かうように延在する第２内壁面とを含んでもよく、前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部は、は、前記第１内壁面と前記第２内壁面との連続部に定められてもよい。これにより、第１内壁面のロータ径方向外側への膨らみを抑えつつ、吸入ポートのロータ回転方向における下流側の端部のロータ径方向における幅を十分に確保することができるので、流体の吸入に伴うキャビテーションの発生をより良好に抑制しつつ吸入効率をより向上させることが可能となる。
　また、前記深底部は、前記浅底部と連続すると共に前記ロータ回転方向における上流側に向けて深くなるように形成された傾斜部を含んでもよい。これにより、吸入ポート内を流通する流体を傾斜部により整流して膨張する歯間室へとスムースに案内することが可能となる。
　更に、前記浅底部の傾斜角度は、前記傾斜部の傾斜角度よりも小さくてもよい。この場合、浅底部の表面は、平坦に形成されてもよく、傾斜部との境界線から外側内壁面に向かうに連れて歯間室に近接するように傾斜させられてもよい。
　また、前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室のロータ回転方向における上流側の前記外歯と前記内歯との最接近部と、前記外側内壁面の前記閉鎖部とが重なることにより断たれてもよい。これにより、遠心力の作用によって外側内壁面付近を流通する流体からエアを除いた上で、当該流体を歯間室に流入させる（充填する）ことができるので、特にインナーロータが高速回転する際にキャビテーションが発生するのを良好に抑制することが可能となる。
本発明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。 ギヤポンプ１の吸入ポート２０を示す拡大図である。 図１におけるIII－III線に沿った断面図である。 本発明によるギヤポンプにおける流体の吸入効率と従来例のギヤポンプにおける流体の吸入効率とを比較するための図表である。 変形態様に係るギヤポンプ１Ｂを示す概略構成図である。 他の変形態様に係るギヤポンプ１Ｃを示す概略構成図である。 吸入ポート２０の変形態様を示す拡大図である。 更に他の変形態様に係るギヤポンプ１Ｄを示す概略構成図である。 他の変形態様に係るギヤポンプ１Ｅを示す概略構成図である。
　次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。
　図１は、本発明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、図示しない車両にオイルポンプとして搭載され、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２と、ポンプハウジング２により画成される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３およびアウターロータ４とを含む。
　インナーロータ３は、図示しない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）に接続される回転軸５に連結され、当該回転軸５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３の外周には、トロコイド歯形あるいはインボリュート歯形等を有する複数の外歯３１が形成されている。一方、アウターロータ４の内周には、インナーロータ３の外歯３１の総数よりも１つ多い数の内歯４１が形成されている。アウターロータ４は、図１における下側に位置する複数の内歯４１がインナーロータ３の対応する外歯３１と噛合すると共に、インナーロータ３に対して偏心するように状態で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３とアウターロータ４との間には、複数の外歯３１と複数の内歯４１とにより複数の歯間室（ポンプ室）５０が形成される。
　これにより、回転軸５からの動力によりインナーロータ３が図１における矢印方向に回転すると、アウターロータ４は、複数の内歯４１の一部が複数の外歯３１の一部に噛合することで、インナーロータ３の回転軸心（図１における破線丸印参照）から所定距離だけ離間した回転軸心（図１における実線丸印参照）の周りにインナーロータ３と共に同方向に回転する。インナーロータ３およびアウターロータ４の回転方向（以下「ロータ回転方向」という）における上流側の領域（図１における主に右側半分の領域）では、インナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って各歯間室５０の容積が増加（膨張）する。また、ロータ回転方向における下流側の領域（図１における主に左側半分の領域）では、インナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って各歯間室５０の容積が減少（収縮）する。
　そして、ポンプハウジング２には、外歯３１と内歯４１とにより画成される複数の歯間室５０のうちのインナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って膨張する歯間室５０と連通（対向）するように略円弧状に延在する吸入ポート２０と、複数の歯間室５０のうちのインナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って収縮する歯間室５０と連通（対向）するように略円弧状に延在する吐出ポート２５とが形成されている。なお、吸入ポート２０および吐出ポート２５は、インナーロータ３およびアウターロータ４の両側（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３およびアウターロータ４の片側（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、吸入ポート２０をインナーロータ３およびアウターロータ４の一方側に形成すると共に、吐出ポート２５をインナーロータ３およびアウターロータ４の他方側に形成してもよい。
　図１および図２に示すように、吸入ポート２０の外側内壁面２００は、アウターロータ４の外周から内側（インナーロータ３やアウターロータ４の回転軸心側）に向かうように延在する第１内壁面２０１と、曲面である連続面２０２を介して第１内壁面２０１と連続すると共に第１内壁面２０１よりも更に内側（インナーロータ３やアウターロータ４の回転軸心側）に向かうように延在し、曲面である連続面２０３を介して吸入ポート２０の内側内壁面２０４とに連続する第２内壁面２０５とを含む。
　そして、図１において最も上方に位置する歯間室５０（図１における網掛け部参照）と吸入ポート２０との連通は、当該歯間室５０のロータ回転方向における上流側の外歯３１と内歯４１との接触部（最接近部）と、吸入ポート２０の外側内壁面２００すなわち第１内壁面２０１と第２内壁面２０５との連続面２０２（連続部）に定められた閉鎖部２０６とが重なることにより断たれることになる。また、吸入ポート２０の外側内壁面２００の閉鎖部２０６よりもロータ回転方向における上流側の領域、すなわち第１内壁面２０１は、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０（図１における網掛け部の右側に位置する歯間室５０）を画成する２つの内歯４１間の歯底４２よりも内側（インナーロータ３やアウターロータ４の回転軸心側）に位置する。
　本実施形態において、第１および第２内壁面２０１，２０５は、何れも平坦面とされる。また、第１内壁面２０１および内側内壁面２０４の第２内壁面２０５側の部分、連続面２０２および２０３、並びに第２内壁面２０５は、吸入ポート２０のロータ回転方向における下流側の端部と、吸入ポート２０との連通が断たれた歯間室５０のロータ回転方向における上流側に位置する外歯３１とが重なり合うように（対向するように）形成される。すなわち、第２内壁面２０５は、吸入ポート２０との連通が断たれた歯間室５０のロータ回転方向における上流側に位置する外歯３１の側面（図中左側の側面）に沿うように形成され、第２内壁面２０５付近における第１内壁面２０１と内側内壁面２０４との間隔は、外歯３１の全歯丈と同程度（例えば僅かに大きい程度）とされる。
　更に、吸入ポート２０は、ロータ回転方向における下流側の領域に形成された平坦な浅底部２１と、当該浅底部２１と連続すると共にロータ回転方向における上流側に向けて深くなるように形成された傾斜部２２を含む深底部２３と有する。浅底部２１は、図１から図３に示すように、吸入ポート２０の第１内壁面２０１や第２内壁面２０５から内側すなわちインナーロータ３やアウターロータ４の回転軸心に向けて延出されると共に、第１内壁面２０１、連続面２０２、第２内壁面２０５、連続面２０３および内側内壁面２０４の第２内壁面２０５側の部分に沿って延在する深底部２３の底面２３ａおよび傾斜部２２よりも浅い平坦面であり、インナーロータ３およびアウターロータ４の表面と平行に形成される。本実施形態において、浅底部２１は、図１および図２に示すように、連続面２０２、第２内壁面２０５、連続面２０３の全体に沿って延在することから、歯間室５０と吸入ポート２０との連通が断たれる直前に当該歯間室５０は吸入ポート２０の浅底部２１のみと対向することになる。すなわち、歯間室５０と吸入ポート２０との連通は、当該歯間室５０が浅底部２１のみと対向する状態で断たれる。また、深底部２３の傾斜部２２は、平坦な表面を有し、傾斜部２２の表面の傾斜角度は、図３に示すように、浅底部２１の表面の傾斜角度よりも大きい。更に、本実施形態において、傾斜部２２は、開始端２２ａから浅底部２１との境界線２２ｂまでロータ回転方向における下流側に向かう程、インナーロータ３の径方向おいては径方向内側の方が外側より深くなるように形成される。これにより、傾斜部２２を流通する作動油の流量は、径方向内側の方が外側よりも多くなる。
　次に、上述のように構成されるギヤポンプ１の動作について説明する。
　車両に搭載されたエンジンが始動され、当該エンジンからの動力により回転軸５を介してインナーロータ３が回転駆動されると、複数の内歯４１の一部が複数の外歯３１の一部に噛合することで、アウターロータ４もインナーロータ３と共に同方向に回転する。これにより、吸入ポート２０と対向（連通）すると共にインナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って膨張する複数の歯間室５０内に吸入ポート２０を介して作動油が吸入される。この際、吸入ポート２０内を流通する作動油は、傾斜部２２により整流されて膨張する歯間室５０へとスムースに案内される。
　そして、ギヤポンプ１では、図１において最も上方に位置する歯間室５０と吸入ポート２０との連通が、当該歯間室５０のロータ回転方向における上流側の外歯３１と内歯４１との接触部と、吸入ポート２０の第１内壁面２０１と第２内壁面２０５との連続面２０２に定められた閉鎖部２０６とが重なることにより断たれる。また、吸入ポート２０の外側内壁面２００の閉鎖部２０６よりもロータ回転方向における上流側の部分、すなわち第１内壁面２０１は、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０を画成する２つの内歯４１間の歯底４２よりも内側に位置する。従って、ギヤポンプ１では、第１内壁面２０１のロータ径方向外側への膨らみを抑えつつ、吸入ポート２０のロータ回転方向における下流側の端部をインナーロータ３の外歯３１の概ね全体と対向するように形成して当該端部のロータ径方向における幅を十分に確保することができる。この結果、歯間室５０への作動油の吸入に伴うキャビテーションの発生をより良好に抑制しつつ吸入効率をより向上させることが可能となる。また、ギヤポンプ１では、歯間室５０と吸入ポートとの連通が断たれる直前に当該歯間室５０が浅底部２１のみと対向する。すなわち、ギヤポンプ１において、歯間室５０と吸入ポート２０との連通は、当該歯間室５０が浅底部２１のみと対向する状態で断たれることから、浅底部２１にて作動油の圧力が低下することで、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０への作動油の流入（押し込み、すなわち充填）を促進させてキャビテーションの発生をより良好に抑制することが可能となる。
　こうして、歯間室５０内に吸入された作動油は、インナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って吐出ポート２５と対向（連通）するようになると共に収縮する歯間室５０から吐出ポート２５へと圧送される。そして、吐出ポート２５から吐出される作動油は、変速機ケース等に形成された油路を介して油圧制御装置等へと供給される。
　図４は、本発明によるギヤポンプにおける流体の吸入効率と従来例のギヤポンプにおける流体の吸入効率とを比較するための図表である。同図において、実線は、上記ギヤポンプ１と同様の構成を有する本発明によるギヤポンプにおけるインナーロータ３の回転数と吐出流量との関係の解析結果を示す。また、一点鎖線は、特許文献１に記載されたギヤポンプと同様の構成を有する従来例１のギヤポンプにおけるインナーロータ３の回転数と吐出流量との関係の解析結果を示す。更に、二点鎖線は、特許文献２に記載されたギヤポンプと同様の構成を有する従来例２のギヤポンプにおけるインナーロータ３の回転数と吐出流量との関係の解析結果を示す。なお、本発明および従来例１，２のギヤポンプは、同一容量のオイルポンプとして構成され、本発明および従来例１，２のギヤポンプについての解析は、インナーロータ３の回転数が例えば３０００～４０００ｒｐｍ以上となる高回転域を対象とした。
　図４に示すように、従来例１のギヤポンプでは、インナーロータ３の回転数上昇に応じて吐出ポートから吐出流量が増加したが、インナーロータ３の回転数が値Ｎ１に達した段階でキャビテーションの発生が認められた。また、従来例２のギヤポンプでは、インナーロータ３の回転数が所定回転数以上になると、インナーロータ３の回転数が上昇しても吐出ポートから吐出流量が増加せずに頭打ちとなった。従って、従来例２のギヤポンプは、従来例１のギヤポンプに比べて、より高い回転数域における作動油の吸入効率が劣っていることがわかる。ただし、従来例２のギヤポンプでは、インナーロータ３の回転数が値Ｎ１よりも高い値Ｎ２に達するまでキャビテーションの発生が認められなかった。
　これに対して、本発明によるギヤポンプでは、インナーロータ３の回転数上昇に応じて吐出ポートから吐出流量が増加しており、従来例１のギヤポンプには劣るものの、従来例２のギヤポンプのような、より高い回転数域における吐出流量の頭打ちは認められなかった。従って、本発明によるギヤポンプでは、より高い回転数域においても充分な作動油の吸入効率を確保することができる。また、本発明によるギヤポンプでは、従来例２のギヤポンプと同様に、インナーロータ３の回転数が値Ｎ１よりも高い値Ｎ２に達するまでキャビテーションの発生が認められなかった。従って、図４に示す結果から、本発明によるギヤポンプは、インナーロータ３の回転数が低い領域から高い領域まで作動油の吸入効率を良好に保つと共に、キャビテーションの発生を良好に抑制可能であり、同様の構成で低回転型オイルポンプから高回転型オイルポンプまで展開され得るものであることが理解されよう。
　以上説明したように、上記実施形態のギヤポンプ１において、ロータ回転方向の下流側における吸入ポート２０の外側内壁面２００、すなわち第１内壁面２０１は、アウターロータ４の内歯４１の歯底４２、すなわち吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０を画成する２つの内歯４１間の歯底４２よりも内側に位置する。これにより、外側内壁面２００すなわち第１内壁面２０１によって作動油が外側に流れないように規制されるため、作動油を吸入ポート２０の内側に集めて、歯間室５０に吸入ポート２０の内側（内周側）から作動油を流入させることができる。この結果、歯間室５０の内側部分（内周側の部分）での充填効率を向上させると共に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の吸入ポート２０は、ロータ回転方向における下流側で外側内壁面２００の第１内壁面２０１等から内側に延出された浅底部２１を有する。これにより、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０に流入する（吸入される）作動油の流速を高め、当該歯間室５０への作動油の充填を促進させることができる。この結果、ギヤポンプ１では、歯間室５０への作動油の吸入に伴うキャビテーションの発生および当該キャビテーションに起因したノイズの発生を良好に抑制しつつ吸入効率を向上させることが可能となる。
　また、ギヤポンプ１において、歯間室５０と吸入ポート２９との連通は、当該歯間室５０が浅底部２１のみと対向する状態で断たれる。これにより、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０への作動油の流入（吸入）をより一層促進させてキャビテーションの発生をより良好に抑制することが可能となる。
　更に、ギヤポンプ１において、外側内壁面２００の閉鎖部２０６、すなわち歯間室５０との連通が断たれる吸入ポート２０の閉鎖部２０６よりもロータ回転方向における上流側の部分、すなわち第１内壁面２０１は、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０を画成する２つの内歯４１間の歯底４２よりも内側に位置する。これにより、吸入ポート２０のロータ回転方向における下流側の端部をインナーロータの外歯３１の概ね全体と対向するように形成して当該端部のロータ径方向における幅を十分に確保することが可能となる。
　また、吸入ポート２０の外側内壁面２００は、アウターロータの外周から内側に向かうように延在する第１内壁面２０１と、当該第１内壁面２０１と吸入ポート２０の内側内壁面とに連続すると共に第１内壁面２０１よりも更に内側に向かうように延在する第２内壁面２０５とを含み、閉鎖部２０６は、第１内壁面２０１と第２内壁面２０５との連続部である連続面２０２に定められる。これにより、第１内壁面２０１のロータ径方向外側への膨らみを抑えつつ、吸入ポート２０のロータ回転方向における下流側の端部のロータ径方向における幅を十分に確保することができるので、作動油の吸入に伴うキャビテーションの発生をより良好に抑制しつつ吸入効率をより向上させることが可能となる。
　また、浅底部２１に連なるように形成される吸入ポート２０の深底部２３は、浅底部２１と連続すると共にロータ回転方向における上流側に向けて深くなるように形成された傾斜部２２を含む。これにより、吸入ポート２０内を流通する作動油を傾斜部２２により整流して膨張する歯間室５０へとスムースに案内することが可能となる。なお、浅底部２１の表面の傾斜角度は、傾斜部２２の表面の傾斜角度よりも小さければよく、上述のように浅底部２１の表面を平坦に形成する代わりに、傾斜部２２との境界線２２ｂから外側内壁面２００すなわち第１内壁面２０１、連続面２０２、第２内壁面２０５等に向かうに連れて歯間室５０に近接するように浅底部２１の表面を僅かに傾斜させてもよい。
　更に、上記ギヤポンプ１において、歯間室５０と吸入ポート２０との連通は、当該歯間室５０のロータ回転方向における上流側の外歯３１と内歯４１との接触部（最接近部）と、吸入ポート２０の外側内壁面２００に定められた閉鎖部２０６とが重なることにより断たれる。これにより、遠心力の作用によって外側内壁面２００（特に第１内壁面２０１）付近を流通する作動油からエアを除いた上で、当該作動油を歯間室５０に流入させる（充填する）ことができるので、特にインナーロータ３が高速回転する際にキャビテーションが発生するのを良好に抑制することが可能となる。
　なお、上記実施形態において、吸入ポート２０の外側内壁面２００に含まれる第２内壁面２０５は、平坦面として構成されるが、図５および図６に示すギヤポンプ１Ｂ，１Ｃのように、曲面として構成されてもよい。この場合、上記実施形態における連続面２０２，２０３は省略可能である。また、第２内壁面２０５は、複数の平坦面の組み合わせにより構成されてもよい。また、吸入ポート２０の外側内壁面２００に含まれる第１内壁面２０１は、図６に示すように、ロータ径方向内側に凹む凹面として構成されてもよい。この場合、第１内壁面２０１は、図６に示すように、複数の平坦面の組み合わせにより構成されてもよく、曲面により構成されてもよい。更に、図６に示すギヤポンプ１Ｃのように、浅底部２１は、第１内壁面２０１の第２内壁面２０５側の一部のみに沿うように構成されてもよい。また、図７に示すように、浅底部２１は、傾斜部２２との境界線２２ｂが直線状に延在すると共に、吸入ポート２０の第１内壁面２０１、連続面２０２、第２内壁面２０５の連続面２０２側の一部に沿って延在するように形成されてもよい。
　更に、図８および図９に示すように、外側内壁面２００の浅底部２１に沿って延在する部分を構成する第１内壁面２０１は、アウターロータ４の内歯４１の歯底、すなわち吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０を画成する２つの内歯４１間の歯底４２よりも内側（インナーロータ３やアウターロータ４の回転軸心側）に位置するものであれば、外側すなわちアウターロータ４の外周側（ロータ径方向外側）に膨らむ凸面として構成されてもよい。図８に示すギヤポンプ１Ｄや図９に示すギヤポンプ１Ｅにおいて、浅底部２１に沿って延在する第１内壁面２０１は、外側すなわちアウターロータ４の外周側に凸となる例えば円弧状に延びる曲面とされる。また、歯間室５０と吸入ポート２０との連通が断たれる際に外歯３１と内歯４１との接触部（最接近部）と重なる閉鎖部２０６は、曲面である第１内壁面２０１に定められる。
　これにより、ギヤポンプ１Ｄおよび１Ｅでは、吸入ポート２０からの作動油の流れの方向を浅底部２１に沿って延在する外側内壁面２００の第１内壁面２０１によって滑らかに変化させることができるので、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０に流入する（吸入される）作動油の流速を高く保つことが可能となる。この結果、図８に示すギヤポンプ１Ｄや図９に示すギヤポンプ１Ｅでは、吸入ポート２０との連通が断たれる直前の歯間室５０への作動油の充填を極めて良好に促進させることができる。更に、ギヤポンプ１Ｄおよび１Ｅにおいても、遠心力の作用によって外側内壁面２００（特に第１内壁面２０１）付近を流通する作動油からエアを除いた上で、当該作動油を歯間室５０に流入させる（充填する）ことができるので、特にインナーロータ３が高速回転する際にキャビテーションが発生するのを良好に抑制することが可能となる。ただし、ギヤポンプ１Ｄおよび１Ｅにおいて、浅底部２１に沿って延在する第１内壁面２０１が複数の平坦面の組み合わせにより構成されてもよい。また、図８に示すギヤポンプ１Ｄは、複数の歯間室５のうちのインナーロータ３およびアウターロータ４の回転に伴って収縮する歯間室５と連通（対向）する２つの独立した吐出ポート２５ａ，２５ｂを含むものである。これにより、ギヤポンプ１Ｄでは、装置全体のコンパクト化を図りつつ、吐出性能をより向上させることが可能となる。
　そして、上記ギヤポンプ１～１Ｅにおいて、インナーロータ３の各外歯３１やアウターロータ４の各内歯４１は、歯先部の歯先とインナーロータ３またはアウターロータ４の回転軸心とを結ぶ線分に関して非対称に形成されてもよい。また、図１等において最も上方に位置する歯間室５０と吸入ポート２０との連通が断たれた際に、当該歯間室５０と吐出ポート２５との連通も断たれることになるが、ギヤポンプ１は、図１等において最も上方に位置する歯間室５０と吸入ポート２０との連通が断たれた際に、当該歯間室５０と吐出ポート２５とが連通するように構成されてもよい。更に、図１に示すギヤポンプ１等では、吸入ポート２０との連通が断たれた歯間室５０の容積が最大となるが、これに限られるものではない。また、本発明によるギヤポンプは、歯間室のロータ回転方向における上流側の外歯と内歯との最接近部以外の箇所と予め外側内壁面等の閉鎖部とが重なることにより当該歯間室と吸入ポートとの連通を断つように構成されてもよい。
　ここで、上記実施形態の主要な要素と発明の概要の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が発明の概要の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一形態であることから、発明の概要の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、上記実施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解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない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。
　本発明は、ギヤポンプの製造産業において利用可能である。

Claims (8)

  1. 　複数の外歯を有すると共に回転駆動されるインナーロータと、複数の内歯を有すると共に前記インナーロータに対して偏心するように配置され、前記複数の内歯の一部が前記複数の外歯の一部に噛合して前記インナーロータと共に回転するアウターロータと、前記外歯と前記内歯とにより画成される複数の歯間室のうちの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膨張する歯間室と連通する吸入ポートと、前記複数の歯間室のうちの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収縮する歯間室と連通する吐出ポートとを含むギヤポンプにおいて、
    　ロータ回転方向の下流側における前記吸入ポートの外側内壁面は、前記内歯の歯底よりも内側に位置し、
    　前記吸入ポートは、前記ロータ回転方向の下流側で前記外側内壁面から内側に延出された浅底部と、前記浅底部に連なるように形成された該浅底部よりも深い深底部とを有すること特徴とするギヤポンプ。
  2. 　請求項１に記載のギヤポンプにおいて、
    　前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室が前記浅底部のみと対向する状態で断たれることを特徴とするギヤポンプ。
  3. 　請求項１または２に記載のギヤポンプにおいて、
    　前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部よりもロータ回転方向における上流側の前記外側内壁面は、前記吸入ポートとの連通が断たれる直前の歯間室を画成する前記内歯の歯底よりも内側に位置すること特徴とするギヤポンプ。
  4. 　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、
    　前記浅底部に沿って延在する前記外側内壁面は、外側に凸となる曲面であることを特徴とするギヤポンプ。
  5. 　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、
    　前記吸入ポートの前記外側内壁面は、前記アウターロータの外周から内側に向かうように延在する第１内壁面と、該第１内壁面と前記吸入ポートの内側内壁面とに連続すると共に前記第１内壁面よりも更に内側に向かうように延在する第２内壁面とを含み、
    　前記歯間室との連通が断たれる前記吸入ポートの閉鎖部は、前記第１内壁面と前記第２内壁面との連続部に定められることを特徴とするギヤポンプ。
  6. 　請求項１から５の何れか一項に記載のギヤポンプにおいて、
    　前記深底部は、前記浅底部と連続すると共に前記ロータ回転方向における上流側に向けて深くなるように形成された傾斜部を含むことを特徴とするギヤポンプ。
  7. 　請求項６に記載のギヤポンプにおいて、
    　前記浅底部の傾斜角度は、前記傾斜部の傾斜角度よりも小さいことを特徴とするギヤポンプ。
  8. 　請求項１から７の何れか一項に記載のギヤポンプにおいて、
    　前記歯間室と前記吸入ポートとの連通は、該歯間室のロータ回転方向における上流側の前記外歯と前記内歯との最接近部と、前記外側内壁面の前記閉鎖部とが重なることにより断たれることを特徴とするギヤポンプ。
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