JPH0245670A - 低騒音歯車ポンプ - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） パワーシフトトランスミッション、油圧式多板クラッチ
などのように多量の気泡を含有する流体をクラッチの作
動油圧として、歯車ポンプによって脱気することなく直
接移送するとき発生する騒音を防止する構成を設けた低
騒音歯車ポンプに関するものである。

（発明が解決しようとする問題点） まず代表的な歯車ポンプの構成について第１図を引用し
て説明する。第１図において、ケーシング１に設けた内
孔の内周面２に歯先面を、図示されていない側板に歯の
側面を、それぞれ摺動して回転する駆動歯車３及び従動
歯車４とを、図示されていないポンプカバーで軸支した
駆動軸５及び従動軸６と一体に設け、歯車の噛合い点を
中心にして、ケーシング１の内孔の一方の端に流体の吸
込ライン７に接続する吸込口８を、他方のＱ：ｈに吐出
ライン９に接続する吐出口１０を設け、歯車３及び４を
図中の矢印の方向に回転することによって、流体を吸込
口８から歯溝１１内に取入れて吐出口１０に移送する。

このような通常の構成の歯車ポンプを用いて、多板式油
圧クラッチの作動油など多量の微細な気泡を含む白濁し
た油を移送するとキャビテーションを起して大きな騒音
を発生する。

この騒音の原因は、油中の気泡がポンプの吐出口で象、
に高圧にさらされることによって一気に消滅することに
よるもので、第２図に気泡含有油がポンプの吸込口８か
ら歯溝に吸い込まれ、歯車３及び４の回転につれて吐出
口１０に移送されるまでの油圧の変化を、横軸に歯車の
歯溝の回転位置を、縦軸に油圧をプロットして、その関
係を、気泡含有量の少ない油の場合（気泡含有率０．　
６Ｖｏ１％、線分Ｐａ）、と多い場合（気泡含有率６Ｖ
ｏ１％。

線分ｐｂ）　、について比較したもので、線分Ｐａが吸
込口８から吐出口１０に向って直線的に増加しているの
に対して、線分ｐｂは吸込口８から吐出口１０に向って
殆ど圧力の変化がなく、僅かに上昇する程度で、吐出口
付近に達するやいなや急激に圧力が増大している。その
結果として、多量の気泡が一気に消滅するので大きな騒
音を発生することになる。

上記のような圧力変動の相違は、歯車の歯先面とケーシ
ングの摺動面及び歯の側面と側板との摺動面の隙間を経
て、高圧の吐出側から低圧の吸込側に漏れる油量の差に
起因する。一般に歯車ポンプでは容積効率を確保する為
、高圧の吐出側から低圧の吸込側に漏れる油量は少なく
、従って歯溝に漏れ込む油量は極く少量でしかない。

油が非圧縮性であるのに対して油に含有された気泡中の
気体は圧縮性を存する為、気体の油中への溶解が継続す
る間、圧力上昇がなく、第２図に示す如く、圧力変化に
大きな差を生ずることにもなる。

吸込口８から吐出口１０に向って、線分Ｐａの如く、全
範囲にわたって圧力が漸次上昇するときは、気泡の消滅
も徐々に起るので、騒音を発生しないが、線分ｐｂの如
く吐出口１０で一気に消滅すると大きな圧力変動を生ず
るので、大きな騒音のちととなっている。

この騒音の大きさを、吸込負圧を０．　２ｋｇ／ｃｆｆ
ｌの一定のもとで、吐出圧力に対して図示したのが第３
図である。第３図において、線分Ｎａは気泡を殆ど含有
しない場合（気泡含有率０．６Ｖｏ１％）、線分Ｎｂは
気泡を含む場合（気泡含有率６Ｖｏ１％）について、そ
れぞれ騒音値ｄＢをＡレンジで示したものである。線分
Ｎａは５　ｋｇ　／　ｃｆｆ１以上の吐出圧の範囲では
、はぼ８０ｄＢの低い値を示し、多量の気泡を含有した
線分Ｎｂでは、Ｎａよりも全体的に高い騒音値を示し、
とくに吐出圧力が１５ｋｇ／ｃｄ位では約９５ｄＢとい
う高い値を示している。

（従来例） 上記したように、多量の気泡を含有した油は歯車ポンプ
の吐出口で急激に圧力が上昇して、−気に気泡が消滅す
ることによる騒音の発生を防止するためになされている
従来例を第４．５図に示す。

第４．５図に記載した説明用の数字は、第１図の構成と
類似するものについては同じ数字を採用して説明を省略
する。

まず第４図については、ケーシング１と歯車３及び４の
歯先面との摺動面の間隔１２．１３を、吐出口１０に向
って漸次増加するように広げたもので、吐出側において
、高圧流体の逆流を与えて、歯溝１１内の圧力を吐出側
に向って漸増するように作用させたものである。

次に第５図は、ケーシング１と歯車３及び４の歯先面と
の摺動面の間隔１４．１４’及び１５１５゛をそれぞれ
吐出口１０及び吸込口８に向って漸次増加するように広
げたもので、吐出側及び吸込側の両方に対して歯溝１１
の中の油圧が吸込側から吐出側に向って漸増するように
作用させたものである。

いづれの例も、ケーシング１と歯先面との摺動面の間隔
を拡大することから流体の漏れが多くなることはさけら
れない、従って、ポンプの容積効率がわるくなる。その
上このような漸増した間隔を与えるためにケーシング■
の内孔を特別に加工する必要があるので手間がかかると
いう欠点がある。

（問題を解決するための手段） このような含有気泡の油を移送する歯車ポンプの騒音を
防止する本発明の構成を第１図について説明する。

歯車ポンプの構成については、既に一般的な構成の説明
のところで述べたので省略して、本発明の構成の部分に
ついてのみ説明する。

本発明の構成は、第１図において、ケーシング１と歯車
３及び４の歯先面との摺動面２，２゛にそれぞれ開口す
る孔１６．１６′と、ケーシング１の吐出側に開口する
孔１７．１７″とをそれぞれ連通ずる流路１Ｂ、１８°
を設けたものである。

このように流路１８，１８°を設けることによって、高
圧の吐出部から高圧流体の一部が、孔１７．１７°から
流路１８，１８°を経て、孔１６．１６’　より、この
孔１６，１６°に連通ずる歯溝１１内に供給されて、こ
の歯溝１１内の圧力を上昇させる。その結果、気泡が圧
縮されて消滅し、減少することから、これ以後、高圧に
なった歯溝１１内の流体は歯車３及び４の回転につれて
吐出側に向って漸次圧力を上昇していくので吐出部にお
ける急激な圧力変動がさけられ、吐出口１０内における
騒音の発生が防止される。

流路１８，１Ｂ’の流出孔１６．１６’の位置は、吸込
口８から吐出口１０に至るケーシング１と歯車３及び４
の歯先面との摺動面のいづれの位置に設けても良いが、
漏れ量を少なくし、しかも騒音防止の効果を上げること
から、摺動範囲の中間部より吐出側寄りに設けるのが適
当である。又、流路１８，１Ｂ’の口径は、大き過ぎる
と漏れ量が増加してポンプ容積効率が悪くなり、逆に小
さ過ぎると戻し量が不足して充分な高圧が得られなくな
って騒音防止効果が低下するので漏れ量を、騒音の低減
効果が得られる必要最小限におさえるように決められる
。孔１６．１６’　と孔１７゜１７゛を接続する流路１
８，１８°は配管でも、ケーシング１内に孔を穿設した
ものでもよい。又、第１図に示す如く、側板の歯車側に
接する面に吐出口１０から歯溝１１に連通する溝状の流
路１９を設けても良い。

上記の実施例では、開孔の位置を１６．１６’の各１ケ
所としたが、流路１８．又は１８゛を途中で分岐して、
開孔を各２ケ所以上設けて高圧流体を供給するようにし
てもよいし、本発明に含まれるものである。このように
構成することによって吸込側から吐出側に至る歯溝１１
内の圧力勾配がゆるやかになり、気泡の消滅が漸次なさ
れることになる。

（作用及び効果） 上記の如く、高圧流体の流路１８，１８’を設けた本発
明の歯車ポンプの騒音の低減効果について第３図により
説明する。

第３図は、横軸に歯車ポンプの吐出圧力を樅軸に発生す
る騒音値を、騒音計で測定してＡレンジのｄＢ値で示し
たものである。この歯車ポンプの仕様は、歯数１１、モ
ジュール４．押しのけ容積３５ｃｃ／ｒｅｖ　、吸込負
圧０．　２ｋｇ／ｃ１ａ、回転速度１５００ｒｐｍ、流
路１Ｂ、１８’　の直径は２．５踊、開孔の位置は吐出
口側から吸込側に摺動面の長さで約１／３人ったところ
である。

第３図において、線分Ｎａが殆ど気泡を含まない場合（
気泡含有率０．６Ｖｏ１％）、線分Ｎｂが多量の気泡（
気泡含有率６Ｖｏ１％）を含む場合についてそれぞれ吐
出圧力と騒音値との関係を示したものであることは既に
述べたが、図中の点線で示した線分Ｎｃが本発明の歯車
ポンプによる騒音値である。

このＮｃを、気泡を殆ど含まない場合のＮａと比較して
みると、僅かに大きいが、はぼ近似した騒音値を示して
いる。従って、通常の歯車ポンプによる騒音値のＮｂと
比較すると、全吐出圧力の範囲にわたって大きく低減し
た値を示している。このことから本発明の騒音低減効果
が優れていることは明らかである。

本発明の構成は、単に、通常の歯車ポンプに吐出側の高
圧流体の一部をケーシングの歯車の歯との摺動面に開口
する孔と吐出側に開口する孔とを連通ずる流路を設けた
もので、加工が容易で安価にできるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を設けた歯車ポンプを、第２図は
吸入側から吐出側に向って変化する歯車の歯溝内の圧力
を、第３図は吐出圧力と騒音値の関係を、第４．５図は
従来例をそれぞれ図示したものである。 １・・・ケーシング、２・・・内周面、３．４・・・歯
車、８・・・吸込口、１０・・・吐出口、１１・・・歯
溝、１６．１６”　１７．１７゛・・・孔、１８． １８゜ ９・・・流路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　ケーシングの内孔に一対の駆動歯車と従動歯車と
   を噛合せて設け、その歯先面とケーシングの内周面と及
   び歯の側面と側板とのそれぞれの摺動面を液蜜に維持し
   、歯車の噛合い点を中心にして、ケーシングの一方の端
   に流体の吸込口を、他方の端に吐出口を設けた歯車ポン
   プにおいて、歯車の歯溝に連通するケーシングの摺動面
   への開口と、ケーシング内の吐出側への開口とを連通さ
   せる流路を設けたことを特徴とする低騒音歯車ポンプ。