JPH09256963A - オイルポンプロータ - Google Patents
オイルポンプロータInfo
- Publication number
- JPH09256963A JPH09256963A JP699397A JP699397A JPH09256963A JP H09256963 A JPH09256963 A JP H09256963A JP 699397 A JP699397 A JP 699397A JP 699397 A JP699397 A JP 699397A JP H09256963 A JPH09256963 A JP H09256963A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- teeth
- oil pump
- inner rotor
- outer teeth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
- F04C2/084—Toothed wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インナーロータの外歯がアウターロータの内
歯を押す力について、インナーロータの半径方向に作用
して歯面間のすべりを生むすべり成分を減少させ、イン
ナーロータの接線方向に作用してアウターロータを回転
させる回転成分を増大させることが課題とされていた。 【解決手段】 インナーロータの歯先円直径をＤ（ｍ
ｍ）、インナーロータとアウターロータとの偏心量をｅ
（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿ってインナー
ロータ１０の外歯１１が形成されたオイルポンプロータ
を採用する。
歯を押す力について、インナーロータの半径方向に作用
して歯面間のすべりを生むすべり成分を減少させ、イン
ナーロータの接線方向に作用してアウターロータを回転
させる回転成分を増大させることが課題とされていた。 【解決手段】 インナーロータの歯先円直径をＤ（ｍ
ｍ）、インナーロータとアウターロータとの偏心量をｅ
（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿ってインナー
ロータ１０の外歯１１が形成されたオイルポンプロータ
を採用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インナーロータと
アウターロータとが噛み合って回転するとき、両ロータ
の歯面間に形成されるセルの容積変化によって流体を吸
入、吐出するオイルポンプロータに関するものである。
アウターロータとが噛み合って回転するとき、両ロータ
の歯面間に形成されるセルの容積変化によって流体を吸
入、吐出するオイルポンプロータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のオイルポンプは、ｎ（ｎは自然
数）枚の外歯が形成されたインナーロータと、この外歯
に噛み合うｎ＋１枚の内歯が形成されたアウターロータ
と、流体が吸入される吸入ポートおよび流体が吐出され
る吐出ポートが形成されたケーシングとを備えており、
インナーロータを回転させることによって外歯が内歯に
噛み合ってアウターロータを回転させ、両ロータ間に形
成される複数のセルの容積変化によって流体を吸入、吐
出するようになっている。
数）枚の外歯が形成されたインナーロータと、この外歯
に噛み合うｎ＋１枚の内歯が形成されたアウターロータ
と、流体が吸入される吸入ポートおよび流体が吐出され
る吐出ポートが形成されたケーシングとを備えており、
インナーロータを回転させることによって外歯が内歯に
噛み合ってアウターロータを回転させ、両ロータ間に形
成される複数のセルの容積変化によって流体を吸入、吐
出するようになっている。
【０００３】セルは、その回転方向前側と後側で、イン
ナーロータの外歯とアウターロータの内歯とがそれぞれ
接触することによって個別に仕切られ、かつ両側面をケ
ーシングによって仕切られており、これによって独立し
た流体搬送室を構成している。そして、各セルは外歯と
内歯との噛み合いの過程の途中において容積が最小とな
った後、吸入ポートに沿って移動するときに容積を拡大
させて流体を吸入し、容積が最大となった後、吐出ポー
トに沿って移動するときに容積を減少させて流体を吐出
する。
ナーロータの外歯とアウターロータの内歯とがそれぞれ
接触することによって個別に仕切られ、かつ両側面をケ
ーシングによって仕切られており、これによって独立し
た流体搬送室を構成している。そして、各セルは外歯と
内歯との噛み合いの過程の途中において容積が最小とな
った後、吸入ポートに沿って移動するときに容積を拡大
させて流体を吸入し、容積が最大となった後、吐出ポー
トに沿って移動するときに容積を減少させて流体を吐出
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なオイルポンプロータを備えるオイルポンプにおいて
は、インナーロータの外歯がアウターロータの内歯を押
す力が、インナーロータの接線方向に作用してアウター
ロータを回転させる回転成分と、インナーロータの半径
方向に作用して歯面間のすべりを生むすべり成分とに分
解されるが、機械損失を生むすべり成分を減少させて回
転成分を増大させることが課題とされていた。また、イ
ンナーロータおよびアウターロータの各端面とケーシン
グとの間、アウターロータの外周とケーシングとの間が
常に摺接しており、さらに各セルの前後においてインナ
ーロータの外歯とアウターロータの内歯とが常に摺接し
ている。これは、流体を搬送するセルの液密性を保つた
めに重要な条件であるが、この半面、各摺接部分に生じ
る抵抗が大きいとオイルポンプの機械損失を著しく増加
させることになるので、各摺接部分に生じる抵抗を小さ
くすることが課題とされていた。
なオイルポンプロータを備えるオイルポンプにおいて
は、インナーロータの外歯がアウターロータの内歯を押
す力が、インナーロータの接線方向に作用してアウター
ロータを回転させる回転成分と、インナーロータの半径
方向に作用して歯面間のすべりを生むすべり成分とに分
解されるが、機械損失を生むすべり成分を減少させて回
転成分を増大させることが課題とされていた。また、イ
ンナーロータおよびアウターロータの各端面とケーシン
グとの間、アウターロータの外周とケーシングとの間が
常に摺接しており、さらに各セルの前後においてインナ
ーロータの外歯とアウターロータの内歯とが常に摺接し
ている。これは、流体を搬送するセルの液密性を保つた
めに重要な条件であるが、この半面、各摺接部分に生じ
る抵抗が大きいとオイルポンプの機械損失を著しく増加
させることになるので、各摺接部分に生じる抵抗を小さ
くすることが課題とされていた。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、オイルポンプとしての耐久性、信頼性を確保し
つつ、機械効率を向上させることを目的としている。
であり、オイルポンプとしての耐久性、信頼性を確保し
つつ、機械効率を向上させることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、本発明のオイルポンプロータにおいて
は、インナーロータの外歯を、インナーロータの歯先円
直径をＤ（ｍｍ）、インナーロータとアウターロータと
の偏心量をｅ（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成す
る。インナーロータの外歯がアウターロータの内歯を押
す力は、インナーロータの接線方向に作用してアウター
ロータを回転させる回転成分と、インナーロータの半径
方向に作用して両ロータの歯面間のすべりを生むすべり
成分とに分解されるが、本発明のオイルポンプロータに
おいては外歯と内歯との噛み合い角が適度な範囲に設定
されることにより、外歯の歯先両側にインナーロータの
回転方向外方に突出するエッジ部の形成が抑えられつつ
十分な回転成分が確保される。
めの手段として、本発明のオイルポンプロータにおいて
は、インナーロータの外歯を、インナーロータの歯先円
直径をＤ（ｍｍ）、インナーロータとアウターロータと
の偏心量をｅ（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成す
る。インナーロータの外歯がアウターロータの内歯を押
す力は、インナーロータの接線方向に作用してアウター
ロータを回転させる回転成分と、インナーロータの半径
方向に作用して両ロータの歯面間のすべりを生むすべり
成分とに分解されるが、本発明のオイルポンプロータに
おいては外歯と内歯との噛み合い角が適度な範囲に設定
されることにより、外歯の歯先両側にインナーロータの
回転方向外方に突出するエッジ部の形成が抑えられつつ
十分な回転成分が確保される。
【０００７】ここで、インナーロータの外歯を、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＜０．１３５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成する
と、外歯と内歯との噛み合い角が大きくなり、外歯が内
歯を押す力の回転成分が減少する半面すべり成分は増大
し、アウターロータを回転させるためにより大きな力が
必要となる。
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成する
と、外歯と内歯との噛み合い角が大きくなり、外歯が内
歯を押す力の回転成分が減少する半面すべり成分は増大
し、アウターロータを回転させるためにより大きな力が
必要となる。
【０００８】インナーロータの外歯を、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＞０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成する
と、外歯と内歯との噛み合い角が小さくなり、外歯が内
歯を押す力のすべり成分が減少して回転成分が増大し、
小さな力でもアウターロータを回転させることができる
ようになる。しかしながら、その半面外歯の歯先両側に
インナーロータの回転方向外方に突出して歯面の摩耗の
原因となるエッジ部が形成されるようになる。
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成する
と、外歯と内歯との噛み合い角が小さくなり、外歯が内
歯を押す力のすべり成分が減少して回転成分が増大し、
小さな力でもアウターロータを回転させることができる
ようになる。しかしながら、その半面外歯の歯先両側に
インナーロータの回転方向外方に突出して歯面の摩耗の
原因となるエッジ部が形成されるようになる。
【０００９】さらに上記の条件に加えて、インナーロー
タの外歯を、創成円の半径をＲ（ｍｍ）としたときに下
記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成する
とともに、アウターロータの形状をインナーロータの形
状に従って決定し、インナーロータの外歯の形状と同様
に、トロコイド曲線上に中心を位置させた創成円群の描
く包絡線に沿って形成する。これにより、アウターロー
タの内歯端面の面積が、内歯が欠損しやすくならない程
度に小さくなり、アウターロータ全体としての摺動面積
が小さくなる。
タの外歯を、創成円の半径をＲ（ｍｍ）としたときに下
記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成する
とともに、アウターロータの形状をインナーロータの形
状に従って決定し、インナーロータの外歯の形状と同様
に、トロコイド曲線上に中心を位置させた創成円群の描
く包絡線に沿って形成する。これにより、アウターロー
タの内歯端面の面積が、内歯が欠損しやすくならない程
度に小さくなり、アウターロータ全体としての摺動面積
が小さくなる。
【００１０】また、このオイルポンプロータには、イン
ナーロータの外歯の回転方向前側にアウターロータの内
歯と接触をもたない逃げ部を設けることにより、セルが
吸入ポートに沿って移動してその容積が増大する過程に
おいてインナーロータとアウターロータとが接触しない
ようになる。さらに、インナーロータの外歯の回転方向
後側にもアウターロータの内歯と接触をもたない逃げ部
を設けることにより、セルが吸入ポートに沿って移動し
その容積が増大する過程およびセルが吐出ポートに沿っ
て移動し容積が減少する過程においてもインナーロータ
とアウターロータとが接触しないようになり、インナー
ロータの外歯がアウターロータの内歯と噛み合う過程、
および容積最大となったセルが吸入ポート側から吐出ポ
ート側へ移動する過程においてのみ、インナーロータと
アウターロータとが接触する。
ナーロータの外歯の回転方向前側にアウターロータの内
歯と接触をもたない逃げ部を設けることにより、セルが
吸入ポートに沿って移動してその容積が増大する過程に
おいてインナーロータとアウターロータとが接触しない
ようになる。さらに、インナーロータの外歯の回転方向
後側にもアウターロータの内歯と接触をもたない逃げ部
を設けることにより、セルが吸入ポートに沿って移動し
その容積が増大する過程およびセルが吐出ポートに沿っ
て移動し容積が減少する過程においてもインナーロータ
とアウターロータとが接触しないようになり、インナー
ロータの外歯がアウターロータの内歯と噛み合う過程、
および容積最大となったセルが吸入ポート側から吐出ポ
ート側へ移動する過程においてのみ、インナーロータと
アウターロータとが接触する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に係るオイルポンプロータ
の第１の実施形態を図に示して説明する。図１に示すオ
イルポンプロータは、ｎ（ｎは自然数、本実施形態にお
いてはｎ＝１０）枚の外歯が形成されたインナーロータ
１０と、各外歯と噛み合うｎ＋１枚の内歯が形成された
アウターロータ２０とを備えており、これらインナーロ
ータ１０とアウターロータ２０とがケーシング３０の内
部に収納されている。
の第１の実施形態を図に示して説明する。図１に示すオ
イルポンプロータは、ｎ（ｎは自然数、本実施形態にお
いてはｎ＝１０）枚の外歯が形成されたインナーロータ
１０と、各外歯と噛み合うｎ＋１枚の内歯が形成された
アウターロータ２０とを備えており、これらインナーロ
ータ１０とアウターロータ２０とがケーシング３０の内
部に収納されている。
【００１２】インナーロータ１０は、図示しない回転軸
に取り付けられて軸心Ｏ1を中心として回転可能に支持
されており、アウターロータ２０は、軸心Ｏ2をインナ
ーロータ１０の軸心Ｏ1に対して偏心（偏心量：ｅ）さ
せて配置され、軸心Ｏ2を中心としてケーシング３０内
において周方向に回転可能に支持されている。
に取り付けられて軸心Ｏ1を中心として回転可能に支持
されており、アウターロータ２０は、軸心Ｏ2をインナ
ーロータ１０の軸心Ｏ1に対して偏心（偏心量：ｅ）さ
せて配置され、軸心Ｏ2を中心としてケーシング３０内
において周方向に回転可能に支持されている。
【００１３】インナーロータ１０の外歯１１は、インナ
ーロータ１０の各外歯１１の歯先を結ぶ歯先円Ｐの直径
をＤ（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ており、アウターロータ２０の形状はこのインナーロー
タ１０の形状によって決定されている。（図１はｅ・ｎ
／（π・Ｄ）＝０．１４３のとき）
ーロータ１０の各外歯１１の歯先を結ぶ歯先円Ｐの直径
をＤ（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ており、アウターロータ２０の形状はこのインナーロー
タ１０の形状によって決定されている。（図１はｅ・ｎ
／（π・Ｄ）＝０．１４３のとき）
【００１４】インナーロータ１０、アウターロータ２０
の歯面間には、両ロータ１０、２０の回転方向に沿って
セルＣが複数形成されている。各セルＣは、両ロータ１
０、２０の回転方向前側と後側で、インナーロータ１０
の外歯１１とアウターロータ２０の内歯２１とがそれぞ
れ接触することによって個別に仕切られ、かつ両側面を
ケーシング３０によって仕切られており、これによって
独立した流体搬送室を構成している。そして、セルＣは
両ロータ１０、２０の回転に伴って回転移動し、１回転
を１周期として容積の増大、減少を繰り返すようになっ
ている。
の歯面間には、両ロータ１０、２０の回転方向に沿って
セルＣが複数形成されている。各セルＣは、両ロータ１
０、２０の回転方向前側と後側で、インナーロータ１０
の外歯１１とアウターロータ２０の内歯２１とがそれぞ
れ接触することによって個別に仕切られ、かつ両側面を
ケーシング３０によって仕切られており、これによって
独立した流体搬送室を構成している。そして、セルＣは
両ロータ１０、２０の回転に伴って回転移動し、１回転
を１周期として容積の増大、減少を繰り返すようになっ
ている。
【００１５】ケーシング３０には、両ロータ１０、２０
の歯面間に形成されるセルＣのうち、容積が増大過程に
あるセルＣに沿って円弧状の吸入ポート３１が形成され
ているとともに、容積が減少過程にあるセルＣに沿って
円弧状の吐出ポート３２が形成されている。
の歯面間に形成されるセルＣのうち、容積が増大過程に
あるセルＣに沿って円弧状の吸入ポート３１が形成され
ているとともに、容積が減少過程にあるセルＣに沿って
円弧状の吐出ポート３２が形成されている。
【００１６】セルＣは、外歯１１と内歯２１との噛み合
いの過程の途中において容積が最小となった後、吸入ポ
ート３１に沿って移動するときに容積を拡大させて流体
を吸入し、容積が最大となった後、吐出ポート３２に沿
って移動するときに容積を減少させて流体を吐出するよ
うになっている。
いの過程の途中において容積が最小となった後、吸入ポ
ート３１に沿って移動するときに容積を拡大させて流体
を吸入し、容積が最大となった後、吐出ポート３２に沿
って移動するときに容積を減少させて流体を吐出するよ
うになっている。
【００１７】ところで、上記のように構成されたオイル
ポンプロータにおいては、インナーロータ１０が固定さ
れた回転軸が回転することによってインナーロータ１０
が駆動され、外歯１１との噛み合いによって内歯２１が
押されてアウターロータ２０が従動されるようになって
いる。そこで、インナーロータ１０の軸心Ｏ1から距離
ｌに位置する外歯１１と内歯２１との噛み合い点Ｋ
0（噛み合い角：α0）について考えると、外歯１１が内
歯２１を押す力Ｆは、噛み合い面Ｉに垂直な方向に向け
て作用している。
ポンプロータにおいては、インナーロータ１０が固定さ
れた回転軸が回転することによってインナーロータ１０
が駆動され、外歯１１との噛み合いによって内歯２１が
押されてアウターロータ２０が従動されるようになって
いる。そこで、インナーロータ１０の軸心Ｏ1から距離
ｌに位置する外歯１１と内歯２１との噛み合い点Ｋ
0（噛み合い角：α0）について考えると、外歯１１が内
歯２１を押す力Ｆは、噛み合い面Ｉに垂直な方向に向け
て作用している。
【００１８】この力Ｆは、インナーロータ１０の接線方
向に作用してアウターロータ２０を回転させる回転成分
Ｆ01と、インナーロータ１０の半径方向に作用して歯面
間のすべりを生むすべり成分Ｆ02とに分解され、これら
は次のように表される。 Ｆ01＝Ｆ・ｃｏｓα0 Ｆ02＝Ｆ・ｓｉｎα0
向に作用してアウターロータ２０を回転させる回転成分
Ｆ01と、インナーロータ１０の半径方向に作用して歯面
間のすべりを生むすべり成分Ｆ02とに分解され、これら
は次のように表される。 Ｆ01＝Ｆ・ｃｏｓα0 Ｆ02＝Ｆ・ｓｉｎα0
【００１９】このことをふまえたうえで、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＜０．１３５ の範囲において創成されたトロコイド曲線上に中心を位
置させた創成円群の描く包絡線に沿ってインナーロータ
１０の外歯１１が形成されたオイルポンプロータを図２
に示す。このオイルポンプロータにおいては、インナー
ロータ１０の軸心Ｏ1から距離ｌに位置する外歯１１と
内歯２１との噛み合い点Ｋ1における噛み合い角α1が、
噛み合い点Ｋ0における噛み合い角α0よりも大きくな
り、外歯１１が内歯２１を押す力Ｆは、アウターロータ
２０を回転させる回転成分Ｆ11と、歯面間のすべりを生
むすべり成分Ｆ12とに分解され、次のように表される。 Ｆ11＝Ｆ・ｃｏｓα1 Ｆ12＝Ｆ・ｓｉｎα1 （図２は、ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＝０．１１３６のとき）
置させた創成円群の描く包絡線に沿ってインナーロータ
１０の外歯１１が形成されたオイルポンプロータを図２
に示す。このオイルポンプロータにおいては、インナー
ロータ１０の軸心Ｏ1から距離ｌに位置する外歯１１と
内歯２１との噛み合い点Ｋ1における噛み合い角α1が、
噛み合い点Ｋ0における噛み合い角α0よりも大きくな
り、外歯１１が内歯２１を押す力Ｆは、アウターロータ
２０を回転させる回転成分Ｆ11と、歯面間のすべりを生
むすべり成分Ｆ12とに分解され、次のように表される。 Ｆ11＝Ｆ・ｃｏｓα1 Ｆ12＝Ｆ・ｓｉｎα1 （図２は、ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＝０．１１３６のとき）
【００２０】このとき、α1＞α0であることから、回転
成分どうしを比較すると、 Ｆ11（＝Ｆ・ｃｏｓα1）＜Ｆ01（＝Ｆ・ｃｏｓα0） となり、すべり成分どうしを比較すると、 Ｆ12（＝Ｆ・ｓｉｎα1）＞Ｆ02（＝Ｆ・ｓｉｎα0） となる。これは、噛み合い角が大きくなるにつれて回転
成分が減少する半面、すべり成分は増大することを示し
ている。したがって、回転成分Ｆ11は回転成分Ｆ01より
も小さくなり、回転成分Ｆ01と同等の大きさの回転成分
Ｆ11を得るためには外歯１１が内歯２１を押す力を大き
くする必要がある。
成分どうしを比較すると、 Ｆ11（＝Ｆ・ｃｏｓα1）＜Ｆ01（＝Ｆ・ｃｏｓα0） となり、すべり成分どうしを比較すると、 Ｆ12（＝Ｆ・ｓｉｎα1）＞Ｆ02（＝Ｆ・ｓｉｎα0） となる。これは、噛み合い角が大きくなるにつれて回転
成分が減少する半面、すべり成分は増大することを示し
ている。したがって、回転成分Ｆ11は回転成分Ｆ01より
も小さくなり、回転成分Ｆ01と同等の大きさの回転成分
Ｆ11を得るためには外歯１１が内歯２１を押す力を大き
くする必要がある。
【００２１】また、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＞０．１４５ の範囲において創成されたトロコイド曲線上に中心を位
置させた創成円群の描く包絡線に沿ってインナーロータ
１０の外歯１１が形成されたオイルポンプロータを図３
に示す。このオイルポンプロータにおいては、インナー
ロータ１０の軸心Ｏ1から距離ｌに位置する外歯１１と
内歯２１との噛み合い点Ｋ2における噛み合い角α2が、
噛み合い点Ｋ0における噛み合い角α0よりも小さくな
り、外歯１１が内歯２１を押す力Ｆは、アウターロータ
２０を回転させる回転成分Ｆ21と、歯面間のすべりを生
むすべり成分Ｆ22とに分解され、次のように表される。 Ｆ21＝Ｆ・ｃｏｓα2 Ｆ22＝Ｆ・ｓｉｎα2 （図３は、ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＝０．１５のとき）
置させた創成円群の描く包絡線に沿ってインナーロータ
１０の外歯１１が形成されたオイルポンプロータを図３
に示す。このオイルポンプロータにおいては、インナー
ロータ１０の軸心Ｏ1から距離ｌに位置する外歯１１と
内歯２１との噛み合い点Ｋ2における噛み合い角α2が、
噛み合い点Ｋ0における噛み合い角α0よりも小さくな
り、外歯１１が内歯２１を押す力Ｆは、アウターロータ
２０を回転させる回転成分Ｆ21と、歯面間のすべりを生
むすべり成分Ｆ22とに分解され、次のように表される。 Ｆ21＝Ｆ・ｃｏｓα2 Ｆ22＝Ｆ・ｓｉｎα2 （図３は、ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＝０．１５のとき）
【００２２】このとき、α2＜α0であることから、回転
成分どうしを比較すると、 Ｆ21（＝Ｆ・ｃｏｓα2）＞Ｆ01（＝Ｆ・ｃｏｓα0） となり、すべり成分どうしを比較すると、 Ｆ22（＝Ｆ・ｓｉｎα2）＜Ｆ02（＝Ｆ・ｓｉｎα0） となる。これは、噛み合い角が小さくなるにつれて回転
成分が増大し、すべり成分が減少することを示してい
る。したがって、回転成分Ｆ21は回転成分Ｆ01よりも大
きくなり、より大きな力でアウターロータ２０を回転さ
せることができる。言い換えれば、外歯１１が内歯２１
を押す力が小さくても回転成分Ｆ01と同等の大きさの回
転成分Ｆ21を得ることができる。
成分どうしを比較すると、 Ｆ21（＝Ｆ・ｃｏｓα2）＞Ｆ01（＝Ｆ・ｃｏｓα0） となり、すべり成分どうしを比較すると、 Ｆ22（＝Ｆ・ｓｉｎα2）＜Ｆ02（＝Ｆ・ｓｉｎα0） となる。これは、噛み合い角が小さくなるにつれて回転
成分が増大し、すべり成分が減少することを示してい
る。したがって、回転成分Ｆ21は回転成分Ｆ01よりも大
きくなり、より大きな力でアウターロータ２０を回転さ
せることができる。言い換えれば、外歯１１が内歯２１
を押す力が小さくても回転成分Ｆ01と同等の大きさの回
転成分Ｆ21を得ることができる。
【００２３】しかしながら、インナーロータ１０の外歯
１１の形状に注目すると、噛み合い角α2が小さくなる
半面、外歯１１の歯先両側Ａの部分にインナーロータ１
０の回転方向外方に突出するエッジ部が形成されるよう
になる。このエッジ部が形成されたインナーロータ１０
がアウターロータ２０と組み合わされて回転すると、突
出したエッジ部周辺の面圧が増してエッジ部の摩耗が激
しくなり、外歯１１の耐久性が低下してしまう。
１１の形状に注目すると、噛み合い角α2が小さくなる
半面、外歯１１の歯先両側Ａの部分にインナーロータ１
０の回転方向外方に突出するエッジ部が形成されるよう
になる。このエッジ部が形成されたインナーロータ１０
がアウターロータ２０と組み合わされて回転すると、突
出したエッジ部周辺の面圧が増してエッジ部の摩耗が激
しくなり、外歯１１の耐久性が低下してしまう。
【００２４】ｅ・ｎ／（π・Ｄ）の値を任意に選択した
場合、その値を採用して外歯１１が形成されたインナー
ロータ１０を備えるオイルポンプの機械効率を図４に示
す。まず、 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＜０．１３５ の範囲では、ｅ・ｎ／（π・Ｄ）の値を小さくとるほど
オイルポンプの機械効率が低下することがわかる。 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ の範囲では、ｅ・ｎ／（π・Ｄ）の値を大きくとるほど
オイルポンプの機械効率が向上することがわかる。しか
しながら、 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＞０．１４５ の範囲では、図３に示す外歯１１の歯先両側Ａの部分に
エッジ部が形成されるようになり、このエッジ部の摩耗
が激しくなって外歯１１の耐久性が低下する。
場合、その値を採用して外歯１１が形成されたインナー
ロータ１０を備えるオイルポンプの機械効率を図４に示
す。まず、 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＜０．１３５ の範囲では、ｅ・ｎ／（π・Ｄ）の値を小さくとるほど
オイルポンプの機械効率が低下することがわかる。 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ の範囲では、ｅ・ｎ／（π・Ｄ）の値を大きくとるほど
オイルポンプの機械効率が向上することがわかる。しか
しながら、 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＞０．１４５ の範囲では、図３に示す外歯１１の歯先両側Ａの部分に
エッジ部が形成されるようになり、このエッジ部の摩耗
が激しくなって外歯１１の耐久性が低下する。
【００２５】図４のグラフ上の各点に対応するオイルポ
ンプに用いられるオイルポンプロータを図５に示す。グ
ラフ上のＩ、ＩＩの各点に対応するオイルポンプに用い
られるオイルポンプロータはそれぞれ、図５（Ｉ）、図
５（ＩＩ）に示すものである。なお、グラフ上のＩＩ
Ｉ、ＩＶ、Ｖの各点に対応するオイルポンプに用いられ
るオイルポンプロータはそれぞれ、図１、図２、図３に
示したものである。
ンプに用いられるオイルポンプロータを図５に示す。グ
ラフ上のＩ、ＩＩの各点に対応するオイルポンプに用い
られるオイルポンプロータはそれぞれ、図５（Ｉ）、図
５（ＩＩ）に示すものである。なお、グラフ上のＩＩ
Ｉ、ＩＶ、Ｖの各点に対応するオイルポンプに用いられ
るオイルポンプロータはそれぞれ、図１、図２、図３に
示したものである。
【００２６】これらのことから、図１に示したオイルポ
ンプロータは、インナーロータ１０の外歯１１が下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
て外歯１１と内歯２１との噛み合い角が適度な範囲に設
定されており、外歯１１の歯先におけるエッジ部の形成
が抑えられて外歯１１の耐久性が確保されながらも、機
械損失を生むすべり成分が少なく十分な回転成分が確保
され、アウターロータ２０を回転させる力Ｆを外歯１１
から内歯２１に効果的に伝えることができる。
ンプロータは、インナーロータ１０の外歯１１が下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
て外歯１１と内歯２１との噛み合い角が適度な範囲に設
定されており、外歯１１の歯先におけるエッジ部の形成
が抑えられて外歯１１の耐久性が確保されながらも、機
械損失を生むすべり成分が少なく十分な回転成分が確保
され、アウターロータ２０を回転させる力Ｆを外歯１１
から内歯２１に効果的に伝えることができる。
【００２７】本発明に係るオイルポンプロータの第２の
実施形態を図に示して説明する。なお、既に説明した構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図
６に示すオイルポンプロータは、インナーロータ１０の
外歯１１が前記第１の実施形態に示した式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たしており、さらに図７に示すように、創成円Ｑの
半径をＲ（ｍｍ）としたときに、下記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線ｔ上に
中心を位置させた創成円群の描く包絡線ｈに沿って形成
されており、アウターロータ２０の形状はこのインナー
ロータ１０の形状によって決定されている。
実施形態を図に示して説明する。なお、既に説明した構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図
６に示すオイルポンプロータは、インナーロータ１０の
外歯１１が前記第１の実施形態に示した式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たしており、さらに図７に示すように、創成円Ｑの
半径をＲ（ｍｍ）としたときに、下記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線ｔ上に
中心を位置させた創成円群の描く包絡線ｈに沿って形成
されており、アウターロータ２０の形状はこのインナー
ロータ１０の形状によって決定されている。
【００２８】ところで、上記のように構成されたオイル
ポンプロータについて、両ロータ１０、２０の端面とケ
ーシング３０との間に生じる摺動抵抗に抗して両ロータ
１０、２０を回転させたときの摩擦トルクＴは、摺動面
積をＳ、回転中心から摺動部分までの距離をｌ、両ロー
タ１０、２０とケーシング３０との間に働く単位面積あ
たりの摩擦力をＭとすると、下記式 Ｔ＝Ｍ・Ｓ・ｌ で算出される。この式から、摩擦トルクＴを小さくする
ための手段として、回転中心から遠くに位置する摺動部
分、すなわちアウターロータ２０端面のケーシング３０
との摺動面積を小さくすることが挙げられる。
ポンプロータについて、両ロータ１０、２０の端面とケ
ーシング３０との間に生じる摺動抵抗に抗して両ロータ
１０、２０を回転させたときの摩擦トルクＴは、摺動面
積をＳ、回転中心から摺動部分までの距離をｌ、両ロー
タ１０、２０とケーシング３０との間に働く単位面積あ
たりの摩擦力をＭとすると、下記式 Ｔ＝Ｍ・Ｓ・ｌ で算出される。この式から、摩擦トルクＴを小さくする
ための手段として、回転中心から遠くに位置する摺動部
分、すなわちアウターロータ２０端面のケーシング３０
との摺動面積を小さくすることが挙げられる。
【００２９】このことをふまえたうえで、下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ かつｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＞０．２５の範囲において創成
されたトロコイド曲線上に中心を位置させた創成円群の
描く包絡線に沿って外歯１１が形成されたインナーロー
タ１０を備えるオイルポンプロータを図８に示す。この
オイルポンプロータにおいては、外歯１１の端面Ｓiの
面積に対して内歯２１の端面Ｓoの面積が大きくなるた
めにアウターロータ２０の摺動面積も大きくなり、結果
的に摩擦トルクＴが増大してしまう。（図８は、ｎ・Ｒ
／（π・Ｄ）＝０．３６のとき）
されたトロコイド曲線上に中心を位置させた創成円群の
描く包絡線に沿って外歯１１が形成されたインナーロー
タ１０を備えるオイルポンプロータを図８に示す。この
オイルポンプロータにおいては、外歯１１の端面Ｓiの
面積に対して内歯２１の端面Ｓoの面積が大きくなるた
めにアウターロータ２０の摺動面積も大きくなり、結果
的に摩擦トルクＴが増大してしまう。（図８は、ｎ・Ｒ
／（π・Ｄ）＝０．３６のとき）
【００３０】また、下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ かつｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＜０．１５の範囲において創成
されたトロコイド曲線上に中心を位置させた創成円群の
描く包絡線に沿って外歯１１が形成されたインナーロー
タ１０を備えるオイルポンプロータを図９に示す。この
オイルポンプロータにおいては、外歯１１の端面Ｓiの
面積に対して内歯２１の端面Ｓoの面積が小さくなるた
めにアウターロータ２０の摺動面積も小さくなり、結果
的に摩擦トルクＴは減少する。しかしながら、アウター
ロータ２０の回転方向に沿う内歯２１の幅Ｗが狭くなる
ために、外歯１１との噛み合いによって内歯２１が欠け
やすくなる等、内歯２１の耐久性が低下してしまう。
（図９は、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＝０．１４５のとき）
されたトロコイド曲線上に中心を位置させた創成円群の
描く包絡線に沿って外歯１１が形成されたインナーロー
タ１０を備えるオイルポンプロータを図９に示す。この
オイルポンプロータにおいては、外歯１１の端面Ｓiの
面積に対して内歯２１の端面Ｓoの面積が小さくなるた
めにアウターロータ２０の摺動面積も小さくなり、結果
的に摩擦トルクＴは減少する。しかしながら、アウター
ロータ２０の回転方向に沿う内歯２１の幅Ｗが狭くなる
ために、外歯１１との噛み合いによって内歯２１が欠け
やすくなる等、内歯２１の耐久性が低下してしまう。
（図９は、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＝０．１４５のとき）
【００３１】ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を任意に選択した
場合、その値を採用して外歯１１が形成されたインナー
ロータ１０を備えるオイルポンプの機械効率を図１０に
示す。まず、 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＞０．２５ の範囲では、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を大きくとるほど
オイルポンプの機械効率が低下することがわかる。 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ の範囲では、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を小さくとるほど
オイルポンプの機械効率が向上することがわかる。 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＜０．１５ の範囲では、オイルポンプの機械効率は大きく向上せ
ず、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を小さくとるほど、図９に
示したようにアウターロータ２０の回転方向に沿う内歯
２１の幅Ｗが狭くなり内歯２１が欠損しやすくなる。
場合、その値を採用して外歯１１が形成されたインナー
ロータ１０を備えるオイルポンプの機械効率を図１０に
示す。まず、 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＞０．２５ の範囲では、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を大きくとるほど
オイルポンプの機械効率が低下することがわかる。 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ の範囲では、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を小さくとるほど
オイルポンプの機械効率が向上することがわかる。 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＜０．１５ の範囲では、オイルポンプの機械効率は大きく向上せ
ず、ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を小さくとるほど、図９に
示したようにアウターロータ２０の回転方向に沿う内歯
２１の幅Ｗが狭くなり内歯２１が欠損しやすくなる。
【００３２】図１０のグラフ上の各点に対応するオイル
ポンプに用いられるオイルポンプロータを図１１に示
す。グラフ上のＩ、ＩＩ、ＩＩＩの各点に対応するオイ
ルポンプに用いられるオイルポンプロータはそれぞれ、
図１１（Ｉ）、図１１（ＩＩ）、図１１（ＩＩＩ）に示
すものである。なお、グラフ上のＩＶ、Ｖ、ＶＩの各点
に対応するオイルポンプに用いられるオイルポンプロー
タはそれぞれ、図６、図８、図９に示したものである。
ポンプに用いられるオイルポンプロータを図１１に示
す。グラフ上のＩ、ＩＩ、ＩＩＩの各点に対応するオイ
ルポンプに用いられるオイルポンプロータはそれぞれ、
図１１（Ｉ）、図１１（ＩＩ）、図１１（ＩＩＩ）に示
すものである。なお、グラフ上のＩＶ、Ｖ、ＶＩの各点
に対応するオイルポンプに用いられるオイルポンプロー
タはそれぞれ、図６、図８、図９に示したものである。
【００３３】これらのことから、図６に示したオイルポ
ンプロータは、インナーロータ１０の外歯１１が下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ かつ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５を満たす
範囲において創成されたトロコイド曲線上に中心を位置
させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され、このイ
ンナーロータ１０の形状によってアウターロータ２０の
形状が決定され、アウターロータ２０の内歯２１が欠損
しやすくならない程度にその端面Ｓoの面積が小さくな
っており、アウターロータ２０全体の摺動面積が小さく
なって駆動トルクＴが減少するので、前記第１の実施形
態において述べた効果に加えて、内歯２１の耐久性が確
保されながらもアウターロータ２０とケーシング３０と
の間に生じる摺動抵抗による機械損失の低減が図られ
る。したがって、オイルポンプとしての耐久性、信頼性
を確保しつつ、機械効率を向上させることができる。
ンプロータは、インナーロータ１０の外歯１１が下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ かつ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５を満たす
範囲において創成されたトロコイド曲線上に中心を位置
させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され、このイ
ンナーロータ１０の形状によってアウターロータ２０の
形状が決定され、アウターロータ２０の内歯２１が欠損
しやすくならない程度にその端面Ｓoの面積が小さくな
っており、アウターロータ２０全体の摺動面積が小さく
なって駆動トルクＴが減少するので、前記第１の実施形
態において述べた効果に加えて、内歯２１の耐久性が確
保されながらもアウターロータ２０とケーシング３０と
の間に生じる摺動抵抗による機械損失の低減が図られ
る。したがって、オイルポンプとしての耐久性、信頼性
を確保しつつ、機械効率を向上させることができる。
【００３４】本発明に係るオイルポンプロータの第３の
実施形態を図に示して説明する。なお、既に説明した構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。こ
のオイルポンプロータは、前記第１の実施形態に示した
オイルポンプロータを構成するインナーロータ１０につ
いて、その外歯１１の回転方向前側と後側とに、アウタ
ーロータ２０の内歯２１と接触をもたない逃げ部４０が
形成されたものである。
実施形態を図に示して説明する。なお、既に説明した構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。こ
のオイルポンプロータは、前記第１の実施形態に示した
オイルポンプロータを構成するインナーロータ１０につ
いて、その外歯１１の回転方向前側と後側とに、アウタ
ーロータ２０の内歯２１と接触をもたない逃げ部４０が
形成されたものである。
【００３５】インナーロータ１０の外歯１１とアウター
ロータ２０の内歯２１との噛み合いの状態を図１２に示
す。インナーロータ１０の外歯１１の歯先が内歯２１の
歯溝に噛み合ってアウターロータ２０を回転させると
き、外歯１１が内歯２１を押す力の向きを示す線を作用
線といい、図中にｌで示す。外歯１１と内歯２１との噛
み合いは、この作用線ｌに沿って行なわれる。噛み合い
を開始する交点Ｋs、および噛み合いを終える交点Ｋeを
形成する外歯１１の歯面上の点は常に一定であり、これ
らの点を外歯１１の噛み合い始点ｋs、終点ｋeとみな
す。ひとつの外歯１１について見れば、噛み合い始点ｋ
sは回転方向後側に形成され、噛み合い終点ｋeは回転方
向前側に形成される。
ロータ２０の内歯２１との噛み合いの状態を図１２に示
す。インナーロータ１０の外歯１１の歯先が内歯２１の
歯溝に噛み合ってアウターロータ２０を回転させると
き、外歯１１が内歯２１を押す力の向きを示す線を作用
線といい、図中にｌで示す。外歯１１と内歯２１との噛
み合いは、この作用線ｌに沿って行なわれる。噛み合い
を開始する交点Ｋs、および噛み合いを終える交点Ｋeを
形成する外歯１１の歯面上の点は常に一定であり、これ
らの点を外歯１１の噛み合い始点ｋs、終点ｋeとみな
す。ひとつの外歯１１について見れば、噛み合い始点ｋ
sは回転方向後側に形成され、噛み合い終点ｋeは回転方
向前側に形成される。
【００３６】次に、セルＣの容積が最大となるときのイ
ンナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０の内
歯２１との接触の状態を図１３に示す。セルＣの容積が
最大となるのは、外歯１１間の歯溝と内歯２１間の歯溝
とが正対したときである。このとき、セルＣmaxの前方
に位置する外歯１１の歯先と内歯２１の歯先とが接点Ｐ
1にて接するとともに、セルＣmaxの後方に位置する外歯
１１の歯先とが接点Ｐ2にて接する。セルＣの容積が最
大となる接点Ｐ1、Ｐ2を形成する外歯１１の歯面上の点
は常に一定であり、これら点を外歯１１の前接触点
ｐ1、後接触点ｐ2とみなす。ひとつの外歯１１について
見れば、前接触点ｐ1は回転方向後側に形成され、後接
触点ｐ2は回転方向前側に形成される。
ンナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０の内
歯２１との接触の状態を図１３に示す。セルＣの容積が
最大となるのは、外歯１１間の歯溝と内歯２１間の歯溝
とが正対したときである。このとき、セルＣmaxの前方
に位置する外歯１１の歯先と内歯２１の歯先とが接点Ｐ
1にて接するとともに、セルＣmaxの後方に位置する外歯
１１の歯先とが接点Ｐ2にて接する。セルＣの容積が最
大となる接点Ｐ1、Ｐ2を形成する外歯１１の歯面上の点
は常に一定であり、これら点を外歯１１の前接触点
ｐ1、後接触点ｐ2とみなす。ひとつの外歯１１について
見れば、前接触点ｐ1は回転方向後側に形成され、後接
触点ｐ2は回転方向前側に形成される。
【００３７】逃げ部４０は、ひとつの外歯１１について
回転方向前側に位置する噛み合い終点ｋeと後接触点ｐ2
との間の歯面、および回転方向後側に位置する噛み合い
始点ｋsと前接触点ｐ1との間の歯面を切除した状態に形
成されており、この間の外歯１１の歯面は内歯２１との
接触を一切もたないようになっている。
回転方向前側に位置する噛み合い終点ｋeと後接触点ｐ2
との間の歯面、および回転方向後側に位置する噛み合い
始点ｋsと前接触点ｐ1との間の歯面を切除した状態に形
成されており、この間の外歯１１の歯面は内歯２１との
接触を一切もたないようになっている。
【００３８】上記のように構成されたオイルポンプロー
タについて、セルＣの１サイクルにおける容積の増減と
インナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０の
内歯２１との接触の状態とを以下に示す。
タについて、セルＣの１サイクルにおける容積の増減と
インナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０の
内歯２１との接触の状態とを以下に示す。
【００３９】まず、外歯１１と内歯２１との噛み合いの
過程では、従来と同様に外歯１１が内歯２１に噛み合っ
てアウターロータ２０を回転させている。
過程では、従来と同様に外歯１１が内歯２１に噛み合っ
てアウターロータ２０を回転させている。
【００４０】外歯１１と内歯２１との噛み合いを終え、
吸入ポート３１に沿ってセルＣの容積が増大する過程に
移ると、従来アウターロータの内歯と接触していたイン
ナーロータ１０の外歯１１の回転方向前側に逃げ部４０
が設けられているために、セルＣの前後において外歯１
１と内歯２１とが接触しなくなる。
吸入ポート３１に沿ってセルＣの容積が増大する過程に
移ると、従来アウターロータの内歯と接触していたイン
ナーロータ１０の外歯１１の回転方向前側に逃げ部４０
が設けられているために、セルＣの前後において外歯１
１と内歯２１とが接触しなくなる。
【００４１】セルＣの前方が吸入ポート３１を通過する
と、まずセルＣの前方に位置する外歯１１の歯先と内歯
２１の歯先とが接する。続いてセルＣの後方が吸入ポー
ト３１を通過すると、セルＣの後方に位置する外歯１１
の歯先と内歯２１の歯先とが接し、吸入ポート３１と吐
出ポート３２との間で容積最大のセルＣmaxが形成され
る。セルＣの後方に位置する外歯１１の歯先と内歯２１
の歯先との接触は、この接触点が吐出ポート３１に差し
掛かるまで保たれる。
と、まずセルＣの前方に位置する外歯１１の歯先と内歯
２１の歯先とが接する。続いてセルＣの後方が吸入ポー
ト３１を通過すると、セルＣの後方に位置する外歯１１
の歯先と内歯２１の歯先とが接し、吸入ポート３１と吐
出ポート３２との間で容積最大のセルＣmaxが形成され
る。セルＣの後方に位置する外歯１１の歯先と内歯２１
の歯先との接触は、この接触点が吐出ポート３１に差し
掛かるまで保たれる。
【００４２】吐出ポート３１に沿ってセルＣの容積が減
少する過程に移ると、アウターロータ２０の内歯２１と
接触していたインナーロータ１０の外歯１１の回転方向
後側に逃げ部４０が設けられているために外歯１１と内
歯２１とが接触しなくなる。
少する過程に移ると、アウターロータ２０の内歯２１と
接触していたインナーロータ１０の外歯１１の回転方向
後側に逃げ部４０が設けられているために外歯１１と内
歯２１とが接触しなくなる。
【００４３】ところで、セルＣの容積が吸入ポート３１
に沿って増大する過程、およびセルＣの容積が吐出ポー
ト３２に沿って減少する過程においては、隣り合うセル
Ｃどうしが、逃げ部４０が設けられることによって連通
状態となるが、両過程において各セルＣは吸入ポート３
１、もしくは吐出ポート３２に沿って位置するためもと
もと連通状態であるので、このことがオイルポンプの搬
送効率を低下させる原因となるものではない。
に沿って増大する過程、およびセルＣの容積が吐出ポー
ト３２に沿って減少する過程においては、隣り合うセル
Ｃどうしが、逃げ部４０が設けられることによって連通
状態となるが、両過程において各セルＣは吸入ポート３
１、もしくは吐出ポート３２に沿って位置するためもと
もと連通状態であるので、このことがオイルポンプの搬
送効率を低下させる原因となるものではない。
【００４４】この結果、外歯１１と内歯２１との噛み合
いの過程と、セルＣの容積が最大となって吸入ポート３
１側から吐出ポート３２側に移動する過程においてのみ
外歯１１と内歯２１とが接触し、セルＣの容積が吸入ポ
ート３１に沿って増大する過程と、セルＣの容積が吐出
ポート３２に沿って減少する過程においては外歯１１と
内歯２１とが接触せず、インナーロータ１０とアウター
ロータ２０との摺接箇所が減るので、歯面間に生じる摺
動抵抗が小さくなる。
いの過程と、セルＣの容積が最大となって吸入ポート３
１側から吐出ポート３２側に移動する過程においてのみ
外歯１１と内歯２１とが接触し、セルＣの容積が吸入ポ
ート３１に沿って増大する過程と、セルＣの容積が吐出
ポート３２に沿って減少する過程においては外歯１１と
内歯２１とが接触せず、インナーロータ１０とアウター
ロータ２０との摺接箇所が減るので、歯面間に生じる摺
動抵抗が小さくなる。
【００４５】これらのことから、このオイルポンプロー
タによれば、前記第１の実施形態に示したオイルポンプ
ロータによって得られる効果に加えて、次のような効果
が得られる。すなわち、インナーロータ１０とアウター
ロータ２０との摺接箇所が減り、歯面間に生じる摺動抵
抗が小さくなるので、オイルポンプを駆動するために必
要な駆動トルクを低減させてオイルポンプとしての機械
効率を向上させることができる。
タによれば、前記第１の実施形態に示したオイルポンプ
ロータによって得られる効果に加えて、次のような効果
が得られる。すなわち、インナーロータ１０とアウター
ロータ２０との摺接箇所が減り、歯面間に生じる摺動抵
抗が小さくなるので、オイルポンプを駆動するために必
要な駆動トルクを低減させてオイルポンプとしての機械
効率を向上させることができる。
【００４６】さらに、外歯１１の回転方向後側に逃げ部
４０を設けることにより、実際のオイルポンプ使用下に
おいてオイルポンプが振動することによって発生するイ
ンナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０の内
歯２１との干渉を防止して機械損失を低減することがで
きる。
４０を設けることにより、実際のオイルポンプ使用下に
おいてオイルポンプが振動することによって発生するイ
ンナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０の内
歯２１との干渉を防止して機械損失を低減することがで
きる。
【００４７】なお、本実施形態においては外歯１１の回
転方向前側と後側とにそれぞれ逃げ部４０を設けてイン
ナーロータ１０を構成したが、外歯１１の回転方向前側
にのみ逃げ部４０を設けたものであっても構わない。
転方向前側と後側とにそれぞれ逃げ部４０を設けてイン
ナーロータ１０を構成したが、外歯１１の回転方向前側
にのみ逃げ部４０を設けたものであっても構わない。
【００４８】本発明に係るオイルポンプロータの第４の
実施形態を図に示して説明する。なお、既に説明した構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図
１４に示すオイルポンプロータは、インナーロータ１０
の外歯１１が前記第２の実施形態に示した式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ かつ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５を満
たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中心を
位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され、さ
らに各外歯１１の回転方向前側および後側に前記逃げ部
４０が形成されたものである。
実施形態を図に示して説明する。なお、既に説明した構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図
１４に示すオイルポンプロータは、インナーロータ１０
の外歯１１が前記第２の実施形態に示した式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ かつ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５を満
たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中心を
位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され、さ
らに各外歯１１の回転方向前側および後側に前記逃げ部
４０が形成されたものである。
【００４９】このオイルポンプロータは、前記第１、第
２、第３の実施形態に示した各オイルポンプロータの特
徴をすべて兼ね備えており、以下の効果を奏する。 アウターロータ２０の内歯２１の耐久性を確保しなが
らも、アウターロータ２０の端面とケーシング３０との
間に生じる摺動抵抗による機械損失を低減することがで
きる。 インナーロータ１０の外歯１１の耐久性を確保しなが
らも、十分な回転成分を確保しかつすべり成分としての
機械損失を低減することができる。 インナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０
の内歯２１との歯面間に生じる摺動抵抗による機械損失
を低減することができる。
２、第３の実施形態に示した各オイルポンプロータの特
徴をすべて兼ね備えており、以下の効果を奏する。 アウターロータ２０の内歯２１の耐久性を確保しなが
らも、アウターロータ２０の端面とケーシング３０との
間に生じる摺動抵抗による機械損失を低減することがで
きる。 インナーロータ１０の外歯１１の耐久性を確保しなが
らも、十分な回転成分を確保しかつすべり成分としての
機械損失を低減することができる。 インナーロータ１０の外歯１１とアウターロータ２０
の内歯２１との歯面間に生じる摺動抵抗による機械損失
を低減することができる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のオイルポ
ンプロータは、インナーロータの外歯が、インナーロー
タの歯先円直径をＤ（ｍｍ）、インナーロータとアウタ
ーロータとの偏心量をｅ（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成さ
れ、外歯と内歯との噛み合い角が適度な範囲に設定され
ており、外歯の歯先におけるエッジ部の形成が抑えられ
て外歯の耐久性が確保されながらも、機械損失を生むす
べり成分が少なく十分な回転成分が確保され、アウター
ロータを回転させる力が外歯から内歯に効果的に伝えら
れる。したがって、オイルポンプとしての耐久性、信頼
性を確保しつつ、機械効率を向上させることができる。
ンプロータは、インナーロータの外歯が、インナーロー
タの歯先円直径をＤ（ｍｍ）、インナーロータとアウタ
ーロータとの偏心量をｅ（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成さ
れ、外歯と内歯との噛み合い角が適度な範囲に設定され
ており、外歯の歯先におけるエッジ部の形成が抑えられ
て外歯の耐久性が確保されながらも、機械損失を生むす
べり成分が少なく十分な回転成分が確保され、アウター
ロータを回転させる力が外歯から内歯に効果的に伝えら
れる。したがって、オイルポンプとしての耐久性、信頼
性を確保しつつ、機械効率を向上させることができる。
【００５１】また、インナーロータの外歯が、インナー
ロータの創成円半径をＲ（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成さ
れ、このインナーロータの形状によってアウターロータ
の形状が決定され、アウターロータの内歯が欠損しやす
くならない程度にその端面の面積が小さくなっており、
結果としてアウターロータ全体の摺動面積が小さくなっ
て駆動トルクが減少するので、内歯の耐久性が確保され
ながらもアウターロータとケーシングとの間に生じる摺
動抵抗による機械損失の低減が図られる。したがって、
オイルポンプとしての耐久性、信頼性を確保しつつ、機
械効率をさらに向上させることができる。
ロータの創成円半径をＲ（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成さ
れ、このインナーロータの形状によってアウターロータ
の形状が決定され、アウターロータの内歯が欠損しやす
くならない程度にその端面の面積が小さくなっており、
結果としてアウターロータ全体の摺動面積が小さくなっ
て駆動トルクが減少するので、内歯の耐久性が確保され
ながらもアウターロータとケーシングとの間に生じる摺
動抵抗による機械損失の低減が図られる。したがって、
オイルポンプとしての耐久性、信頼性を確保しつつ、機
械効率をさらに向上させることができる。
【００５２】さらに本発明のオイルポンプロータは、イ
ンナーロータの外歯の回転方向前側、もしくはそれに加
えて回転方向後側に逃げ部が設けられていることから、
外歯と内歯との噛み合いの過程と、セルの容積が最大と
なって吸入ポート側から吐出ポート側に移動する過程に
おいてのみ外歯と内歯とが接触し、セルの容積が吸入ポ
ートに沿って増大する過程と、セルの容積が吐出ポート
に沿って減少する過程においては外歯と内歯とが接触せ
ず、インナーロータとアウターロータとの摺接箇所が減
り、歯面間に生じる摺動抵抗が小さくなるので、オイル
ポンプを駆動するために必要な駆動トルクを低減させて
オイルポンプとしての機械効率を向上させることができ
る。加えて、外歯の回転方向後側に逃げ部を設けること
により、実際のオイルポンプ使用下においてオイルポン
プが振動することによって発生する外歯と内歯との干渉
を防止して機械損失を低減することができる。
ンナーロータの外歯の回転方向前側、もしくはそれに加
えて回転方向後側に逃げ部が設けられていることから、
外歯と内歯との噛み合いの過程と、セルの容積が最大と
なって吸入ポート側から吐出ポート側に移動する過程に
おいてのみ外歯と内歯とが接触し、セルの容積が吸入ポ
ートに沿って増大する過程と、セルの容積が吐出ポート
に沿って減少する過程においては外歯と内歯とが接触せ
ず、インナーロータとアウターロータとの摺接箇所が減
り、歯面間に生じる摺動抵抗が小さくなるので、オイル
ポンプを駆動するために必要な駆動トルクを低減させて
オイルポンプとしての機械効率を向上させることができ
る。加えて、外歯の回転方向後側に逃げ部を設けること
により、実際のオイルポンプ使用下においてオイルポン
プが振動することによって発生する外歯と内歯との干渉
を防止して機械損失を低減することができる。
【図１】 本発明に係るオイルポンプロータの第１の実
施形態を示す図であって、インナーロータの外歯が、下
記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
施形態を示す図であって、インナーロータの外歯が、下
記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
【図２】 図１に示されたオイルポンプロータと対比さ
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＜０．１３５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＜０．１３５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
【図３】 図１に示されたオイルポンプロータと対比さ
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＞０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）＞０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
【図４】 ｅ・ｎ／（π・Ｄ）の値を任意に選択した場
合、その値を採用して外歯が形成されたインナーロータ
を備えるオイルポンプの機械効率を示すグラフである。
合、その値を採用して外歯が形成されたインナーロータ
を備えるオイルポンプの機械効率を示すグラフである。
【図５】 図４に示された各点に対応するオイルポンプ
に用いられるオイルポンプロータを示す平面図である。
に用いられるオイルポンプロータを示す平面図である。
【図６】 本発明に係るオイルポンプロータの第２の実
施形態を示す図であって、インナーロータの外歯が、下
記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
施形態を示す図であって、インナーロータの外歯が、下
記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
【図７】 図６に示されたインナーロータを創成する要
領を示す平面図である。
領を示す平面図である。
【図８】 図６に示されたオイルポンプロータと対比さ
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＞０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＞０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
【図９】 図６に示されたオイルポンプロータと対比さ
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＜０．１５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
れる図であって、インナーロータの外歯が、下記式 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）＜０．１５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ているオイルポンプロータを示す平面図である。
【図１０】 ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）の値を任意に選択した
場合、その値を採用して外歯が形成されたインナーロー
タを備えるオイルポンプの機械効率を示すグラフであ
る。
場合、その値を採用して外歯が形成されたインナーロー
タを備えるオイルポンプの機械効率を示すグラフであ
る。
【図１１】 図１０に示された各点に対応するオイルポ
ンプに用いられるオイルポンプロータを示す平面図であ
る。
ンプに用いられるオイルポンプロータを示す平面図であ
る。
【図１２】 本発明に係るオイルポンプロータの第３の
実施形態を示す図であって、インナーロータの外歯とア
ウターロータの内歯との噛み合いの状態を示す要部平面
図である。
実施形態を示す図であって、インナーロータの外歯とア
ウターロータの内歯との噛み合いの状態を示す要部平面
図である。
【図１３】 同じく、セルの容積が最大となるときのイ
ンナーロータの外歯とアウターロータの内歯との接触の
状態を示す要部平面図である。
ンナーロータの外歯とアウターロータの内歯との接触の
状態を示す要部平面図である。
【図１４】 本発明に係るオイルポンプロータの第４の
実施形態を示す図であって、インナーロータの外歯が、
下記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ かつ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５を満
たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中心を
位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され、か
つ各外歯の回転方向前側と後側とに逃げ部が形成されて
いるオイルポンプロータを示す平面図である。
実施形態を示す図であって、インナーロータの外歯が、
下記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ かつ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５を満
たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中心を
位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され、か
つ各外歯の回転方向前側と後側とに逃げ部が形成されて
いるオイルポンプロータを示す平面図である。
１０ インナーロータ １１ 外歯 ２０ アウターロータ ２１ 内歯 ３０ ケーシング ３１ 吸入ポート ３２ 吐出ポート ｅ 偏心量 Ｐ 歯先円 Ｄ 歯先円直径
Claims (4)
- 【請求項１】 ｎ（ｎは自然数）枚の外歯が形成された
インナーロータと、該外歯と噛み合うｎ＋１枚の内歯が
形成されたアウターロータと、流体が吸入される吸入ポ
ートおよび流体が吐出される吐出ポートが形成されたケ
ーシングとを備え、両ロータが噛み合って回転すると
き、両ロータの歯面間に形成されるセルの容積変化によ
り流体を吸入、吐出することによって流体を搬送するオ
イルポンプに用いられるオイルポンプロータにおいて、 インナーロータの外歯が、インナーロータの歯先円直径
をＤ（ｍｍ）とし、インナーロータとアウターロータと
の偏心量をｅ（ｍｍ）としたときに下記式 ０．１３５≦ｅ・ｎ／（π・Ｄ）≦０．１４５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ていることを特徴とするオイルポンプロータ。 - 【請求項２】 請求項１に記載されたオイルポンプロー
タにおいて、 前記インナーロータの外歯が、創成円半径をＲ（ｍｍ）
としたときに下記式 ０．１５≦ｎ・Ｒ／（π・Ｄ）≦０．２５ を満たす範囲において創成されたトロコイド曲線上に中
心を位置させた創成円群の描く包絡線に沿って形成され
ていることを特徴とするオイルポンプロータ。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載されたオイルポ
ンプロータにおいて、 前記インナーロータの外歯の回転方向前側に、前記アウ
ターロータの内歯と接触をもたない逃げ部が設けられて
いることを特徴とするオイルポンプロータ。 - 【請求項４】 請求項３に記載されたオイルポンプロー
タにおいて、 前記インナーロータの外歯の回転方向後側に、前記逃げ
部が設けられていることを特徴とするオイルポンプロー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00699397A JP3293505B2 (ja) | 1996-01-17 | 1997-01-17 | オイルポンプロータ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-6172 | 1996-01-17 | ||
| JP617296 | 1996-01-17 | ||
| JP00699397A JP3293505B2 (ja) | 1996-01-17 | 1997-01-17 | オイルポンプロータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256963A true JPH09256963A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3293505B2 JP3293505B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=26340250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00699397A Expired - Lifetime JP3293505B2 (ja) | 1996-01-17 | 1997-01-17 | オイルポンプロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293505B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008111270A1 (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | オイルポンプロータ |
| US8096795B2 (en) | 2005-09-22 | 2012-01-17 | Aisin Seiki Kabushki Kaisha | Oil pump rotor |
| CN103147976A (zh) * | 2011-12-07 | 2013-06-12 | 株式会社捷太格特 | 内齿轮泵 |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP00699397A patent/JP3293505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8096795B2 (en) | 2005-09-22 | 2012-01-17 | Aisin Seiki Kabushki Kaisha | Oil pump rotor |
| US8579617B2 (en) | 2005-09-22 | 2013-11-12 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Oil pump rotor |
| WO2008111270A1 (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | オイルポンプロータ |
| EP2123914A4 (en) * | 2007-03-09 | 2012-06-27 | Aisin Seiki | ROTOR OF OIL PUMP |
| US8360762B2 (en) | 2007-03-09 | 2013-01-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Oil pump rotor |
| CN103147976A (zh) * | 2011-12-07 | 2013-06-12 | 株式会社捷太格特 | 内齿轮泵 |
| JP2013119797A (ja) * | 2011-12-07 | 2013-06-17 | Jtekt Corp | 内接ギアポンプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3293505B2 (ja) | 2002-06-17 |
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