JPH041353Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はトロコイド式オイルポンプに関するも
のである。

［従来技術］ トロコイドポンプは、コンパクトでかつ簡素な
構造であるため低価格であり、また外歯と内歯と
の間のすべり速度が小さいので摩耗やかみ合い音
が少なく、さらに輸送流体の汚濁・温度上昇等の
外乱に対する信頼性が高いといつた特徴を有する
ことから、従来より自動変速機用オイルポンプな
どの車両用オイルポンプとして広く用いられてい
る。

ところが、トロコイドポンプをオイルポンプと
して用いた場合、アウタロータの内歯とインナロ
ータの外歯との間に画成される油室の１つがアウ
タロータとインナロータの回転に伴つて回転しつ
つ、吸入ポートでオイルを吸入し、吸入ポートを
離れてオイルの閉込みを完了した後、吐出ポート
と連通したときに、吐出ポート内の高圧のオイル
の圧力が上記油室内のオイルに急激に作用しオイ
ルが逆流するので、油室内のオイルの圧力は急激
に上昇する。このときの油室内のオイルの圧力の
インナロータ回転角に対する上昇率は、通常のイ
ンボリユート型の歯車内接式オイルポンプの場合
の３〜４倍になると評価されている。このため、
油室内には水撃効果によるハンマ現象が生じ騒音
が発生するといつた問題があり、またオイル中に
エアが混入している場合には、オイルの急激な圧
力上昇に伴つて混入エアが急激に圧縮され、その
際騒音が発生するといつた問題があつた。

そこで、例えば、第１２図に示すようにトロコ
イド式オイルポンプ１００において、インナロー
タ１０１とアウタロータ１０２との間に画成され
る、吐出ポート１０３と連通し始めた油室１０４
と、そのトレーリング側に隣接するとともに吸入
ポート１０５よりリーデイング側に位置し閉込み
の完了した低圧側油室１０６とを連通する円弧状
の連通溝１０７（ひげ溝）をハウジング１０８に
設け、圧力上昇中の高圧側油室１０４内のオイル
の圧力をトレーリング側に隣接する低圧側油室１
０６にリリースしてオイルを一部還流させ、油室
１０４内のオイルの圧力上昇を緩慢かつ円滑に行
なわせるようにしたものが提案されている（例え
ば、実開昭61−48984号公報参照）。

しかし、このような円弧状の連通溝１０７は第
１３図にそのＡ−Ａ断面を示すように適当なオリ
フイス効果を得るためには通常数mm以下の深さと
して、所定の位置に正確に配設しなければなら
ず、またその形状にわずかな狂いが生じても吐出
圧が低下するなどしてポンプの性能を低下させる
ので、非常に高精度な機械加工を行なう必要があ
る。そのため、従来のような連通溝の形状あるい
は加工方法では、十分な精度を確保することが困
難かあるいはコストが高くなり、その改良が求め
られている。

［考案の目的］ 本考案は上記従来の問題点に鑑みてなされたも
のであつて、油圧内のオイルの圧力上昇を緩速か
つ円滑化して、圧力の急上昇による騒音の発生を
防止することができる簡素かつ低コストのオイル
ポンプを提供することを目的とする。

［考案の構成］ 本考案は上記の目的を達するため、内歯を有す
るアウタロータと、該内歯と係合して油室を画成
する外歯を有するインナロータとを備えたトロコ
イドポンプにおいて、 ハウジングの両側壁の内面に、夫々吐出ポート
を形成し、両吐出ポートのトレーリング側端部に
互いに所定の位相差をもたせて上記吐出ポートを
配設したことを特徴とするオイルポンプを提供す
る。

［考案の効果］ 本考案によれば、ハウジングの両側壁に夫々分
けて設けられた２つの吐出ポートのトレーリング
側端部が互いに所定の位相差をもつているので、
各油室が吐出ポートと連通する際には、最初は一
方の吐出ポートのみと連通するだけなので、トレ
ーリング側に配設された吐出ポートのみと連通し
ている期間は、圧力上昇が緩慢となり、例えば、
一方のハウジングのみに吐出ポートを設けたり、
あるいは、ハウジングの両側面に、夫々位相差を
もたない２つの吐出ポートを設けた従来のものに
比べて約１／２の圧力上昇速度となる。この後、
油室がリーデイング側に配設された他方の吐出ポ
ートと連通して、その内部の圧力を上昇させてゆ
く。したがつて、油室は高圧の吐出ポートと徐々
につながり、油室内の圧力は徐々に上昇してゆく
ので、水撃効果によつて生じるハンマ現象に起因
する騒音、あるいはオイル中に混入したエアの急
激な圧縮によつて生じる騒音の発生が防止でき
る。また油室内の圧力上昇が円滑化されるので油
圧脈動が防止できる。このような効果は、とくに
高圧域で大きくなる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を具体的に説明する。

第１図に示すように、トロコイド式オイルポン
プ１のハウジング２の中央部に形成された円筒状
空間部３内には、トロコイド包絡線によつて形成
される歯形をした10個の外歯４を備え、偏心軸５
によつて回転駆動されるインナロータ６と、上記
外歯４と係合する11個の内歯７を備えるとともに
（トロコイドポンプでは外歯の数は内歯の数より
常に１つ多い）、外周部を空間部３の内周壁に摺
接させつつインナロータ６の回転に伴つて、同方
向に回転させられるアウタロータ８とが設けられ
ている。そして、インナロータ６の各外歯４の歯
先部は、夫々、常にアウタロータ８の内歯７のい
ずれかと摺接し、これによつて、外歯４と内歯８
はハウジング２の空間部３の側壁内側面とホンプ
カバー９（第３図参照）の内側面とによつて、互
いに連通しない10個の油室１１が形成されてい
る。これらの油室１１は、夫々インナロータ６の
回転に伴つて偏心軸５まわりに回転し、吸入ポー
ト１２と連通する位置にあるときに回転に伴つて
その容積を増加させつつ吸入ポート１２を介して
オイル吸入通路１３からオイルを吸入し、吸入ポ
ート１２のリーデイング側端部通過時には容積が
最大となつてオイルを閉じ込め、この後、吐出ポ
ート側に回転したときには、回転に伴つてその容
積を減少させつつハウジング２の内側面に設けら
れたハウジング側吐出ポート１４ａと、該ハウジ
ング側吐出ポート１４ａより位相遅れをもつ位置
においてポンプカバー９（第３図参照）の内側面
に設けられたカバー側吐出ポート１４ｂとを介し
てオイル吐出通路１５へオイルを吐出する一連の
行程が連続的に繰り返され、オイルを所定の吐出
圧（例えば、20Kg／cm²）で所定の装置に供給する
ようにな基本構成となつている。なお、オイルは
オイルタンク（図示していない）から吸入口１６
を介してオイルポンプ１に導入され、一方、吐出
口１７を介してオイルポンプ１から所定の装置に
供給されるようになつている。

第２図は、第１図に示すトロコイド式オイルポ
ンプ１のインナロータ６とアウタロータ８まわり
の拡大正面図であり、第３図はオイルポンプ１の
第２図に示す部分をハウシング２の前面側から見
た正面図であり、一方第４図はポンプカバー９側
から見た正面図である。

これらの図に示すように、ハウジング２の内側
面に設けられたハウジング側吐出ポート１４ａの
トレーリング側端部は、偏心軸５の中心線に対し
て、縦軸ｙよりリーデイング側に角度θ₁回転した
位置j₁にある。一方ポンプカバー９の内側面に設
けられたカバー側吐出ポート１４ｂのトレーリン
グ側端部は、偏心軸５の中心線に対して、縦軸ｙ
よりリーデイング側に角度θ₂回転した位置j₂にあ
る。そして、上記角度θ₁，θ₂はθ₂＞θ₁となつてお
り、各油室１１はオイルの閉込み完了後、ますハ
ウジング側吐出ポート１４ａと連通し、その後、
θ₂−θ₁の位相遅れをもつてカバー側吐出ポート１
４ｂと連通するようになつている。

以下、油室１１のハウジング側吐出ポート１４
ａとカバー側吐出ポート１４ｂとへの開口面積の
インナロータ６回転角に対する特性について、１
つの油室１１ａを例にとつて説明する。

第５図に示すように、油室１１ａのリーデイン
グ側端部とトレーリング側端部との位相差はβ
（k₁〜k₃間、これを１ピツチという）であり、ハ
ウジング側吐出ポート１４ａのトレーリング側端
部とカバー側吐出ポート１４ｂのトレーリング側
端部との位相差はθ₀（k₁〜k₂間、θ₀＝θ₂−θ₁）で
ある。そして、油室１１ａのリーデイング側端部
がk₁で示すハウジング側吐出ポート１４ａのトレ
ーリング側端部の位置に達したときに、油室１１
ａはハウジング側吐出ポート１４ａと連通し始め
る。そのときの油室１１ａないしインナロータ６
の位置を基準にして、インナロータ６の回転角を
θで表わす。インナロータ回転角θが０＜θ＜θ₀
のときは、油室１１ａはハウジング側吐出ポート
１４ａに対してのみ開口する。したがつて、この
時期では開口面積は、両吐出ポートのトレーリン
グ側端部間に位相差をもたせていない従来のもの
に比べてほぼ１／２となり、油室１１ａ内のオイ
ルの圧力上昇速度は緩慢となり、急激な圧力上昇
は起こらないので、水撃効果によるハンマやオイ
ルに混入したエアの急激な圧縮に起因する騒音の
発生が防止される。

さらに、油室１１ａないしインナロータ６が回
転して、第６図に示すように油室１１ａのリーデ
イング側端部がk₂で示すカバー側吐出ポート１４
ｂのトレーリング側端部の位置に達したときに
（θ＝θ₀）、油室１１ａはカバー側吐出ポート１４
ｂとも連通し始める。この時点では、油室１１ａ
のハウジング側吐出ポート１４ａへの開口面積は
S₁となつている。

この後、油室１１ａが例えばさらに角度α回転
すると、第７図に示すように油室１１ａのリーデ
イング側端部はk₄で示す位置にくる。このとき、
油室１１ａのハウジング側吐側ポート１４ａへの
開口面積はS₂となり、一方カバー側吐出ポート１
４ｂへの開口面積はS₃となる。

その結果、油室１１ａのハウジング側吐出ポー
ト１４ａへの開口面積のインナロータ回転角θに
対する特性は第８図の曲線G₁のようになり、一
方、油室１１ａのカバー側吐出ポート１４ｂへの
開口面積のインナロータ６回転角θに対する特性
は第８図の曲線G₂のようになる。

そして、油室１１ａの両吐出ポート１４ａ，１
４ｂに対する全開口面積のインナロータ回転角θ
に対する特性は、第９図の曲線G₃のようになる。
これに対して、例えば両吐出ポートに位相差をも
たせていない従来のものでは、全開口面積のイン
ナロータ回転角θに対する特性は第９図の曲線
G₄のようになる。したがつて、本考案によれば、
開口面積の増加速度は従来のものに比べて緩速化
されているので、油室１１ａ内のオイルの急激な
圧力上昇は起こらず、前記のように、騒音が大幅
に低減され、また油圧脈動が低減される。

ところで、第１０図に示すように従来のトロコ
イド式オイルポンプでは、吐出ポート１４ｃのト
レーリング側端部と吸入ポート１２のリーデイン
グ側端部とは、夫々、外形線が偏心軸５中心Ｏか
ら半径方向に伸長する直線₁，₂とほぼ一致す
るように形成されているが、吐出ポート１４のト
レーリング側端部の外形線が外歯４と内歯７との
かみ合い点における垂直₃方向に一致するよう
に吐出ポート１４を形成すれば、油室１１の吐出
ポート１４への開口面積のインナロータ６の回転
角に対する変化率が最小となるので、吐出ポート
１４のトレーニング側端部をこのようにして形成
して油室１１内の圧力上昇を緩速化し急激な圧力
変化を防止して騒音を低減するのが好ましい。

このように、吐出ポート１４のトレーリング側
端部の外形線を外歯４と内歯７とのかみ合い点に
おける垂線方向と一致させた場合、油室１１のリ
ーデイング側端部が吐出ポート１４のトレーリン
グ側端部に達した時点からインナロータ６が例え
ば微少角度△θ回転した後の油室１１の吐出ポー
ト１４への開口面積は第１１図ａのA₂で示され
る。第１１図ａにおいて直線m₁は油室１１と吐
出ポート１４との連通開始時における吐出ポート
１４のトレーリング側端部の外形線の位置を示
し、直線m₂は△θ回転後の上記外形線の直線m₁
に対する相対的な位置を示している。

一方、吐出ポート１４のトレーリング側端部の
外形線を半径方向の直線₁（第１０図参照）と
一致させた従来のものでは、同一のインナロータ
回転角△θに対して油室１１の吐出ポート１４へ
の開口面積は第１１図ｂのA₁のようになる。こ
こにおいて、直線n₁は油室１１と吐出ポート１４
の連通開始時の吐出ポート１４のトレーリング側
端部の外形線の位置を示し、直線n₂は△θ回転後
の上記外形線の直線n₁に対する相対的な位置を示
している。

第１１図ａ，ｂに示すように、吐出ポート１４
のトレーリング側端部の外形線を外歯４と内歯７
とのかみ合い点における垂線向とすれば、従来の
ものに比べて、インナロータ６の同一回転角度△
θに対する油室１１の吐出ポート１４への開口面
積の増加量は大幅に小さくなつており（A₂＜
A₁）、したがつて、油室１１と吐出ポート１４と
の連通は緩速化されるので、油室１１内のオイル
の圧力の急激な上昇が防止され前記のように騒音
の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すトロコイド式オ
イルポンプの正面図である。第２図は、第１図に
示すトロコイド式オイルポンプのインナロータと
アウタロータまわりの拡大正面図である。第３図
と第４図とは、夫々、オイルポンプの第２図に示
す部分をハウジングの前面側から見た図とポンプ
カバー側から見た図である。第５図と第６図と第
７図とは、夫々油室とハウジング側吐出ポートと
の連通開始時と、油圧とカバー側吐出ポートとの
連通開始時と、さらにインナロータが角度α回転
した時点における、油室の開口状態を示す図であ
る。第８図は、油室の両吐出ポート夫々への開口
面積のインナロータ回転角に対する特性を示す図
である。第９図は、油室の両吐出ポートへの全開
口面積のインナロータ回転角に対する特性を示す
図である。第１０図は、吐出ポートのトレーリン
グ側端部の外形線が、外歯と内歯のかみ合い点で
の垂線に一致するように、吐出ポートを形成した
実施例を示すオイルポンプの正面説明図である。
第１１図ａ，ｂは、夫々、第１０図に示す実施例
と従来のものの、油室の吐出ポートへの開口面積
の変化率を示す説明図である。第１２図は、油室
の圧力上昇速度を円滑化するように、ハウジング
に連通溝を設けた従来のトロコイド式オイルポン
プである。第１３図は、第１２図に示す従来のト
ロコイド式オイルポンプのハウジングのＡ−Ａ線
断面図である。 １……オイルポンプ、２……ハウジング、４…
…外歯、６……インナロータ、７……内歯、８…
…アウタロータ、９……ポンプカバー、１１……
油室、１２……吸入ポート、１４ａ……ハウジン
グ側吐出ポート、１４ｂ……カバー側吐出ポー
ト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内歯を有するアウタロータと、該内歯と係合し
   て油室を画成する外歯を有するインナロータとを
   備えたトロコイドポンプにおいて、 ハウジングの両側壁の内面に、夫々吐出ポート
   を形成し、両吐出ポートのトレーリング側端部に
   互いに所定の位相差をもたせて上記吐出ポートを
   配設したことを特徴とするオイルポンプ。