JPH1061565A - 容積式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容積式ポンプから発生する騒音を、ポンプの
駆動軸の回転周波数に対する高調波成分にに平滑化して
分散することにより、特に基本周波数において突出する
騒音を低減し、周波数帯域全域にわたる騒音レベルも低
減するとともに、容積効果の低下や閉じ込み圧の発生も
防止し得る容積ポンプを提供する。 【解決手段】 ベーンポンプ２０の各ベーン６のピッチ
（容積室１０の幅）を隣り合うピッチ同士で交互に増減
を繰り返すように配設する。このとき、各ベーン６のピ
ッチは、ベーン６を等ピッチで配列した場合の標準ピッ
チに対して、４〜１５％以内の範囲で変更したものとす
る。また、ピストンポンプ３１のピストン３３の長さを
隣り合うピストン３３同士で交互に長短を繰り返すよう
にして、容積室３４の容積が交互に大小を繰り返すよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容積式ポンプを低
騒音化するための改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、容積式ポンプを低騒音化する
構造としては、例えば、特開平７−３１０６４６号公
報、特開平７−２５３０８３号公報、実開昭６１−１５
１０８７号公報等に提案がなされている。

【０００３】このうち、特開平７−３１０６４６号公報
のものは、アキシャルピストンポンプにおいて、シリン
ダを等ピッチに配置するのに対して、各キドニーポート
のシリンダへの相対配置を変えて、ギドニーポートの間
隔の周期性に起因する騒音を低減するものである。

【０００４】また、特開平７−２５３０８３号公報のも
のは、ポンプ駆動軸の１回転中における周期的動作の規
則性を、意図的に作り出した不規則性によって中断し、
低騒音化を達成するものである。

【０００５】さらに、実開昭６１−１５１０８７号公報
のものは、油圧式ベーンポンプの各ベーンを不等ピッチ
に配列して、吐出圧力の脈動による共振を防止したもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来のポンプ構造には以下のような問題点がある。

【０００７】すなわち、特開平７−３１０６４６号公報
のものでは、ポンプの回転軸の１回転の期間内でキドニ
ーポートの不規則性を作り出したに過ぎないので、ポン
プの１回転毎に同一の現象が繰り返され、ギドニーポー
トの間隔の配列によっては、その同一現象の周期に相当
する周波数の騒音が強調されてしまい、必ずしも低騒音
化が達成できないという問題が生じかねない。また、特
に、回転軸の回転速度が小さくその回転周波数が低い場
合には、この騒音が振動として感知されてしまう。

【０００８】また、特開平７−２５３０８３号公報およ
び実開昭６１−１５１０８７号公報のものにおいても、
特に平衡形のポンプでは、ポンプの回転軸の１回転中に
２回にわたって同一現象が繰り返されることとなり、ポ
ンプの１回転の２倍に相当する基本周波数の成分が強調
されてしまい、必ずしも低騒音化が達成できない場合が
ある。

【０００９】さらに、実開昭６１−１５１０８７号公報
のようなベーンポンプにおいては、騒音の発生が、吸込
ポートおよび吐出ポートと、各ベーンによって画成され
る各容積室との接続のタイミングにより支配されるの
で、容積室の幅（隣り合うベーンのピッチ）が問題とな
るが、この幅（ピッチ）が大きすぎる場合には、吸込行
程と吐出行程の遷移領域において吸込ポートと吐出ポー
トが連通してしまい、容積効率が低下してしまう一方、
この幅（ピッチ）が小さすぎると遷移領域において、容
積室の閉じ込み現象が発生して騒音が大きくなってしま
うという問題がある。

【００１０】本発明は、このような問題点に着目して、
容積式ポンプから発生する騒音を、ポンプの回転軸の回
転周波数に対する高調波成分に平滑化して分散すること
により、特に基本周波数において突出する騒音を低減
し、周波数帯域全域にわたる騒音レベルも低減するとと
もに、容積効果の低下や閉じ込み圧の発生も防止し得る
容積ポンプを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、吸込ポー
トと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列
され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは
吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室とを備えた
容積式ポンプにおいて、前記各容積室が前記吸込ポート
または吐出ポートに順次連通して行くタイミングが隣り
合う容積室同士で交互に進遅を繰り返すように複数の容
積室を配列した。

【００１２】第２の発明は、前記容積式ポンプがベーン
ポンプであり、各ベーン間のピッチが隣り合うピッチ同
士で交互に増減を繰り返すようにした。

【００１３】第３の発明は、前記ベーン間のピッチが、
各ベーンを等ピッチで配列した場合の標準ピッチに対し
て、４〜１５％以内の範囲で変更した。

【００１４】第４の発明は、前記容積式ポンプがピスト
ンポンプであり、このピストンポンプの複数のシリンダ
に開口したポートのシリンダブロックの回転方向に沿っ
た長さが隣り合うシリンダ同士で交互に長短を繰り返す
ようにした。

【００１５】第５の発明は、前記容積式ポンプがピスト
ンポンプであり、このピストンポンプの複数のシリンダ
間のピッチが隣り合うピッチ同士で交互に増減を繰り返
すようにした。

【００１６】第６の発明は、前記容積式ポンプがピスト
ンポンプであり、このピストンポンプの複数のシリンダ
に開口するポート間のピッチが隣り合うピッチ同士で交
互に増減を繰り返すようにした。

【００１７】第７の発明は、吸込ポートと、吐出ポート
と、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回
転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択
的に連通する複数の容積室とを備えた容積式ポンプにお
いて、前記各容積室の容積が隣り合う容積室同士で交互
に増減を繰り返すように複数の容積室を配列した。

【００１８】第８の発明は、前記容積式ポンプがピスト
ンポンプであり、このピストンポンプの複数のピストン
の長さが隣り合うピストン同士で交互に長短を繰り返す
ようにした。

【００１９】第９の発明は、前記容積式ポンプがピスト
ンポンプであり、このピストンポンプの複数のシリンダ
およびピストンの径が隣り合うシリンダおよびピストン
同士で交互に大小を繰り返すようにした。

【００２０】第１０の発明は、前記容積式ポンプがピス
トンポンプであり、このピストンポンプの複数のシリン
ダに形成された凹部でデッドボリュームを拡大するとと
もに、この凹部の容積が隣り合うシリンダ同士で交互に
大小を繰り返すようにした。

【００２１】第１１の発明は、前記容積式ポンプがピス
トンポンプであり、このピストンポンプの複数のピスト
ンの中心軸上に形成されピストンポンプの容積室の一部
を構成する中空部の容積が隣り合うピストン同士で交互
に大小を繰り返すようにした。

【００２２】第１２の発明は、前記容積式ポンプがベー
ンポンプであり、各ベーン間に形成される容積室をロー
ター外周に形成した凹部でデッドボリュームで拡大する
とともに、この凹部の容積が隣り合う容積室同士で交互
に増減を繰り返すようにした。

【００２３】第１３の発明は、前記容積式ポンプがギヤ
ポンプであり、このギヤポンプの歯車の歯間の歯底に凹
部を形成して、歯間に形成される容積室のデッドボリュ
ームを拡大するとともに、この凹部の容積が隣り合う歯
間同士で交互に増減を繰り返すようにした。

【００２４】

【発明の作用および効果】第１の発明では、各容積室が
吸込ポートまたは吐出ポートに順次連通して行くタイミ
ングが、隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すの
で、各容積室の吸込行程から吐出行程への切り替えのタ
イミングの周期性に駆動軸の回転周期よりも短い周期性
を持たせることができ、容積式ポンプから発生する振動
レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分
に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させるこ
とができるので、ポンプから発生する騒音の特定の周波
数成分が強調されず、また、そのオーバーオールレベル
も小さなものとできる。

【００２５】第２の発明では、各ベーン間のピッチが隣
り合うピッチ同士で交互に増減を繰り返すように配列さ
れているので、各ベーン間に画成される各容積室が吸込
行程から吐出行程へ切り替わるタイミングの周期性に
は、駆動軸の回転周期よりも短い周期性が与えられ、ま
た各容積室から吐出される流量にも不規則性が現れる結
果、容積室内および吐出ポート内で発生する圧力による
力が広い周波数帯域に分散し、容積式ポンプから発生す
る振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波
数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散さ
せることができるので、ポンプから発生する騒音の特定
の周波数成分が強調されず、また、そのオーバーオール
レベルも小さなものとできる。

【００２６】第３の発明では、第２の発明において、各
ベーン間のピッチの増減は、標準ピッチの４〜１５％以
内の割合の変化に抑えられているので、ポンプの容積効
率の低下や閉じ込み圧力の上昇などが起こることはな
い。

【００２７】第４の発明では、ピストンポンプのシリン
ダのポートの長さがシリンダブロックの回転方向に沿っ
て交互に長短を繰り返すようになっているので、シリン
ダ内に形成される容積室がシリンダブロックの回転にと
もなってポートを介して吸込ポートと吐出ポートに連通
するタイミングの周期性に、駆動軸の回転周期よりも短
い周期性が与えられ、容積式ポンプから発生する振動レ
ベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に
対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させること
ができるので、ポンプから発生する騒音の特定の周波数
成分が強調されず、また、そのオーバーオールレベルも
小さなものとできる。

【００２８】第５の発明では、ピストンポンプのシリン
ダ間のピッチが隣り合うピッチ同士で交互に増減を繰り
返すようになっているので、シリンダ内に形成される容
積室がシリンダブロックの回転にともなって吸込ポート
と吐出ポートに連通するタイミングの周期性に、駆動軸
の回転周期よりも短い周期性が与えられ、また各容積室
から吐出される流量にも不規則性が現れる結果、容積室
内および吐出ポート内で発生する圧力による力が広い周
波数帯域に分散し、ピストンポンプから発生する振動レ
ベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に
対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させること
ができるので、ポンプから発生する騒音の特定の周波数
成分が強調されず、また、そのオーバーオールレベルも
小さなものとできる。

【００２９】第６の発明では、ピストンポンプのシリン
ダに開口したポート間のピッチが隣り合うピッチ同士で
交互に増減を繰り返すようになっているので、シリンダ
内に形成される容積室がシリンダブロックの回転にとも
なってポートを介して吸込ポートと吐出ポートに連通す
るタイミングの周期性に、駆動軸の回転周期よりも短い
周期性が与えられ、また各容積室から吐出される流量に
も不規則性が現れる結果、容積室内および吐出ポート内
で発生する圧力による力が広い周波数帯域に分散し、ピ
ストンポンプから発生する振動レベルを駆動軸の回転周
波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数
成分に平滑化して分散させることができるので、ポンプ
から発生する騒音の特定の周波数成分が強調されず、ま
た、そのオーバーオールレベルも小さなものとできる。

【００３０】第７の発明では、隣り合う容積室の容積が
交互に増減（大小）を繰り返すように構成され、各容積
室が吸込行程と吐出行程の間で切り替わるときに作動油
から受ける圧力の変動（圧力の立ち上がりと立ち下が
り）の仕方が、隣り合う容積室同士で変わって来る。こ
のため、各容積室の圧力変動を組み合わせたポンプ全体
が作動油から受ける圧力の変動に、駆動軸の回転周期よ
りも短い周期性が与えられ、したがって、この圧力変動
により容積式ポンプから発生する振動レベルを駆動軸の
回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の
周波数成分に平滑化して分散させることができるので、
ポンプから発生する騒音の特定の周波数成分が強調され
ず、また、そのオーバーオールレベルも小さなものとで
きる。

【００３１】第８の発明は、ピストンポンプの複数のピ
ストンの長さが隣り合うピストン同士で交互に長短を繰
り返すようになっているので、ピストンポンプのシリン
ダ内にピストンで区画されて形成される容積室の容積
（デッドボリューム）が、隣り合う容積室の容積が交互
に増減を繰り返すように構成できる。この結果、ピスト
ンポンプが全体として作動油から受ける圧力変動に、駆
動軸の回転周期よりも短い周期性を持たせ、振動レベル
を駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対す
る高調波の周波数成分に平滑化して分散させることがで
き、ポンプの低騒音化を達成できる。

【００３２】第９の発明では、ピストンポンプのシリン
ダおよびピストンの径が隣り合うシリンダおよびピスト
ン同士で交互に大小を繰り返すようにしたので、ピスト
ンポンプのシリンダ内にピストンにより区画される容積
室の容積は隣り合うもの同士で大小を繰り返すようにで
き、さらに、シリンダの吐出流量にも隣り合うもの同士
で交互に増減が与えられる。この結果、ピストンポンプ
が全体として作動油から受ける圧力変動は、駆動軸の回
転周期よりも短い周期性を持ち、広い周波数帯域に分散
され、ポンプの振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応
する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑
化して分散させることができ、ポンプの低騒音化を達成
できる。

【００３３】第１０の発明では、ピストンポンプのシリ
ンダに形成された凹部でデッドボリュームを拡大すると
ともに、この凹部の容積が隣り合うシリンダ同士で交互
に大小を繰り返すようにしているので、ピストンポンプ
のシリンダ内に形成される容積室の容積は隣り合うもの
同士で大小を繰り返すようにできる。この結果、ピスト
ンポンプが全体として作動油から受ける圧力変動に、駆
動軸の回転周期よりも短い周期性を持たせ、振動レベル
を駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対す
る高調波の周波数成分に平滑化して分散させることがで
き、ポンプの低騒音化を達成できる。

【００３４】第１１の発明では、ピストンポンプの容積
室の一部を構成する中空部の容積が隣り合うピストン同
士で交互に大小を繰り返すようになっているので、ピス
トンポンプの容積室の容積は隣り合うもの同士で大小を
繰り返すようにできる。この結果、ピストンポンプが全
体として作動油から受ける圧力変動に、駆動軸の回転周
期よりも短い周期性を持たせ、振動レベルを駆動軸の回
転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周
波数成分に平滑化して分散させることができ、ポンプの
低騒音化を達成できる。

【００３５】第１２の発明では、ベーンポンプの容積室
を拡大する凹部の容積が隣り合う容積室同士で交互に増
減を繰り返すようになっているので、ベーンポンプの容
積室の容積は隣り合うもの同士で大小を繰り返すように
できる。この結果、ベーンポンプが全体として作動油か
ら受ける圧力変動に、駆動軸の回転周期よりも短い周期
性を持たせ、振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応す
る基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化
して分散させることができ、ポンプの低騒音化を達成で
きる。

【００３６】第１３の発明では、ギヤポンプの歯車の歯
底に形成された凹部の容積が隣り合う歯底同士で交互に
増減を繰り返すようになっているので、ギヤポンプの歯
車の間に形成される容積室の大きさは隣り合う容積室同
士で交互に大小を繰り返すようにできる。この結果、ギ
ヤポンプの各容積室が吸込行程と吐出行程で切り替わる
ときに作動油から受ける圧力変動は、隣り合う容積室同
士で異なるものとなるので、ギヤポンプが作動油から受
ける圧力変動に、駆動軸の回転周期よりも短い周期性を
持たせ、振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基
本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して
分散させることができ、ポンプの低騒音化を達成でき
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。

【００３８】図１は、本発明をベーンポンプに適用した
場合の実施の形態を示す平面図である。

【００３９】図示されるように、ベーンポンプ２０のカ
ムリング１の中央部分に形成された略楕円形のカム面２
には、駆動軸３を中心にして回転する円柱状のロータ４
が配設される。そして、このロータ４外周に放射状に形
成された複数の溝部５には、それぞれ板状のベーン６が
摺動自在にはめ込まれている。このカムリング１両側
は、サイドプレート１１とポンプハウジング１２により
塞がれる。また、ロータ４の回転時には、各ベーン６
は、ロータ４の回転によって発生する遠心力と、各溝部
５内にこの溝部５の導油孔９から加えられる油圧で、そ
の先端をカムリング１のカム面２側面に接する。これに
より、このカム面２内には、ベーン６と同数の、各ベー
ン６により画成される容積室１０が形成される。

【００４０】また、ポンプハウジング１２には、駆動軸
３を挟んで対抗する位置に来るように、それぞれ一対の
吸込ポート７および一対の吐出ポート８が形成される。
これにより、各容積室１０は、ロータ４の回転にしたが
って、順次、吸込ポート７および吐出ポート８に選択的
に連通して行くようになっている。

【００４１】本発明は、これらのベーン６がロータ４外
周上に配設されるピッチ（すなわち各容積室１０のロー
タ４外周に沿った幅）を、等ピッチから不規則なピッチ
へと変更することにより、ロータ４の回転に伴って、各
容積室１０が吸込ポート７または吐出ポート８へと連通
するタイミングの周期性を駆動軸の回転の周期性よりも
短い周期性を持ったものとする。これにより、ポンプ２
０から発生する騒音を、駆動軸３の回転周波数に対応す
る基本周波数に対する高調波の周波数成分へと平滑化し
て分散し、特定周波数（特に基本周波数）の騒音が突出
して発生しないようにして、各周波数（駆動軸３の回転
周期に対応する基本周波数とその高調波）の振動レベル
を全域的に低下させる。

【００４２】具体的には、図２または図３にその一例を
示すように、各ベーン６間のピッチ（各容積室１０の
幅）を、一定でなく不規則にするとともに、隣り合うピ
ッチごと（容積室１０ごと）に、ピッチ（すなわち容積
室１０の幅）が交互に増減を繰り返すように、すなわ
ち、容積室１０の大きさが交互に大小を繰り返すように
する。この場合、各ベーン６のピッチは、交互に増減す
る点以外は任意に設定してよいが、当然、総てのベーン
ピッチの総和はロータ４外周の長さと一致する必要があ
る（ベーン６のピッチ角度の総和でいえば３６０度とな
る必要がある）。なお、図２および図３では、縦軸方向
に延びる棒グラフの高さにより、１〜５の番号で表され
る各容積室１０の幅を、ロータ４の駆動軸３を中心とし
た各容積室１０の角度（すなわちベーン６のピッチ角
度）として示している。

【００４３】ところで、ベーン６のピッチの増減は大き
くした方が、振動を高周波の高調波成分にまで分散で
き、各周波数成分のレベルを小さくできるが、その一方
で、このピッチが大きすぎると、吸込行程と吐出行程の
遷移領域において吸込ポートと吐出ポートとがこの幅の
大きな容積室１０で連通して容積効率が低下してしまう
不都合がある。また、一方で、このピッチが狭すぎる
と、閉じ込み圧力が上昇してかえって騒音が発生してし
まう。このため、本発明では、各ベーン６のピッチ（各
容積室１０の幅）を、通常のベーンポンプにおいて設定
されているポート間角度の範囲内となるように、各ベー
ン６をロータ４外周上に等ピッチで配置した場合の各ベ
ーン６のピッチ（標準ピッチ）に対して、４〜１５％以
内の割合で変化させたものとする。なお、下限の４％
は、ポンプ２０の加工上の制約等を考慮して設定された
値である。

【００４４】つぎに作用を説明する。

【００４５】本発明のベーンポンプ２０を作動させる
と、主として、その回転周波数に対応した基本周波数と
その高調波の周波数の騒音が発生する。この騒音は、ポ
ンプの各容積室１０が吸込行程から吐出行程へと切り替
わる時に発生する圧力の変化や流量の変化がその主たる
原因であるが、本発明においては、この各容積室１０が
吸込行程から吐出行程へと切り替わるタイミングを決定
する各容積室１０の幅（各ベーン６のピッチ）は一定で
なく、隣り合う容積室１０ごとに交互に増減を繰り返す
ようにされているので、ポンプ２０はその駆動軸３の回
転周期よりも短い周期性を持つようになる。

【００４６】このため、駆動軸３の回転周波数に対応す
る基本周波数の騒音のエネルギーは、この基本周波数に
対する高調波の騒音へと分散され、特定の周波数の騒音
が突出して発生してしまうことはなく、騒音の周波数成
分の分布を一様にすることができ、結果的に騒音のオー
バーオールレベルを小さく保つことができる。

【００４７】また、各ベーン６のピッチの増減は、標準
ピッチの４〜１５％以内の割合の変化に抑えられている
ので、ポンプ２０の容積効率の低下や閉じ込み圧力の上
昇などが起こることはない。

【００４８】なお、各ベーン６のピッチ（容積室１０の
幅）を交互に増減を繰り返すように配列せず、図４に示
すように、なだらかに増加し、また減少して行くような
配列（例えば、図４の場合にはサインカーブにしたがっ
て変化する）にしたならば、図５に示すように、騒音に
は高調波成分が現れにくく、騒音の振動レベルの分布が
基本周波数の成分に偏ってしまう。これに対して、本発
明では、各容積室１０の幅が交互に増減するように配置
されているので、図６に示すように、騒音レベルは高調
波成分にまで分散することができる。

【００４９】図７、図８には、本発明の他の実施の形態
を示す。

【００５０】この実施の形態は、本発明を図７に示すよ
うな斜板型のピストンポンプ２１に適用したものであ
る。

【００５１】このピストンポンプ２１について簡単に説
明すると、図７に示すように、ピストンポンプ２１は、
駆動軸２２の回転にともなって回転するシリンダブロッ
ク２３を備え、このシリンダブロック２３には、複数の
シリンダ２４が駆動軸２２と平行に開口している。これ
らの各シリンダ２４内には、ピストン２５が先端側から
摺動自在に挿入されており、また、これらのピストン２
４の基端側は傾転自在の斜板２６と連係している。ま
た、シリンダ２４のピストン２５と反対側の端部にはポ
ート２７が開口し、これらのポート２７は、シリンダブ
ロック２４の回転角度に対応して、弁板２８およびポー
トブロック２９に形成された図示されない吸込側のキド
ニーポートまたは吐出側のキドニーポートに、選択的に
連通するようになっている。なお、このピストンポンプ
２１では、容積室には、シリンダ２４内周とピストン２
５先端で区画された空間が相当する。

【００５２】このような構成により、シリンダブロック
２４が回転すると、斜板２６の傾斜にしたがって、ピス
トン２５がシリンダ２４内を摺動し、各シリンダ２４
は、吸込ポートから作動油を吸い込み、吐出ポートから
作動油を吐出する行程を繰り返すようになっている。

【００５３】さらに、このピストンポンプ２１において
は、本実施の形態の特徴的な構成として、図８に示すよ
うに、ピストンポンプのシリンダブロック２３に形成さ
れる複数のシリンダ２４の径（したがってこのシリンダ
２４に収容される図示されないピストンの径）が、隣り
合うもの同士で交互に増減を繰り返すようになってい
る。これに伴い、シリンダ穴２４に開口するポート２７
のシリンダブロック２３の回転方向に沿った長さが、シ
リンダ２４の径に対応して、隣り合うもの同士で交互に
増減を繰り返している。

【００５４】このような構成によっても、各シリンダ２
４のポート２７（したがって各容積室）と、吸込側のキ
ドニーポートおよび吐出側のキドニーポートとの接続の
タイミングに、不規則性、すなわち駆動軸２２の回転周
期よりも短い周期の周波数成分を持たせることができ、
また、各容積室からの吐出流量にも不規則性を持たせる
ことができる。この結果、作動油の吸込および吐出によ
って生じる騒音のエネルギーを高調波成分にまで分散す
ることができ、特定の周波数の騒音が強調されることは
なくなる結果、低騒音化を達成できる。

【００５５】図９には、本発明のさらに他の実施の形態
を示す。

【００５６】この実施の形態では、図７に示したような
ピストンポンプ２１において、図９に示すように、シリ
ンダブロック２３に形成された複数のシリンダ２４間の
ピッチを、隣り合うもの同士で増減を繰り返すように形
成する。これによっても、各シリンダ２４のポート２７
と、図示されない吸込側のキドニーポートおよび吐出側
のキドニーポートとの接続のタイミングに、不規則性を
作り出すことができ、騒音レベルを高調波成分まで分散
して低減することができる。

【００５７】また、図１０にさらに他の実施の形態とし
て示すように、シリンダ２４間のピッチは等間隔とし
て、各シリンダ２４に開口するポート２７の開口位置を
変えることにより、各ポート２７間のシリンダブロック
２３の回転方向に沿ってのピッチを、隣り合うもの同士
で交互に増減を繰り返すようにしてもよい。これによっ
ても、各シリンダ２４のポート２７と、図示されない吸
込側のキドニーポートおよび吐出側のキドニーポートと
の接続のタイミングに、不規則性を作り出すことがで
き、騒音レベルを高調波成分まで分散して低減すること
ができる。

【００５８】以上の実施の形態では、容積式ポンプにお
いて、容積室が吸込ポートおよび吐出ポートに連通する
タイミングおよび各容積室からの吐出流量を不規則化す
ることにより、低騒音化を図ったものを説明して来た。
これに対して、以下に説明する実施の形態は、各容積室
の容積（有効容積またはデッドボリューム）を不規則化
することにより、容積式ポンプを低騒音化するものであ
る。

【００５９】まず、図１１に示す実施の形態は、図７〜
図９の実施の形態と同様にピストンポンプに適用される
ものであるが、このピストンポンプ３１では、各シリン
ダ３２のポート間の間隔は等ピッチのまま変更されない
かわりに、各シリンダ３２内に収容されるピストン３３
の長さが隣り合うもの同士で交互に長短を繰り返すよう
になっている。これにより、シリンダ３２内にピストン
３３で区画される容積室３４の大きさは、隣り合うもの
同士で交互に増減を繰り返す。すなわち、各シリンダ３
２のデッドボリューム（容積室３４の容積から作動油の
吸込および吐出量に相当する容積（有効容積）を除いた
容積）が隣り合うもの同士で異なるようにされる。

【００６０】このように、容積室３４の容積が隣り合う
もの同士で増減するようにしても、騒音レベルを高調波
成分にまで分散することができ、特定の周波数の騒音が
強調されることはなくなる。以下、この原理について説
明する。

【００６１】図１２には、各容積室３４の作動油の吸込
および吐出にともなう圧力変化を示す。図示されるよう
に、各容積室３４は、作動油の吸込により圧力Ｐが上昇
し、作動油の吐出により圧力Ｐが減少する行程を繰り返
すが、この圧力の立ち上がり部分と立ち下がり部分に
は、遷移区間が存在する。

【００６２】ところで、この遷移区間における圧力の立
ち上がりおよび立ち下がりの状況は、容積室３４の容積
に関係して変化する。すなわち、作動油は完全には非圧
縮性のものではないので、容積室３４の容積が小さいと
遷移区間における圧力変動は図に点線で示したように急
峻なものとなる。これに対して、この遷移区間における
圧力変動は、容積室３４の容積が大きくなるにしたがっ
て、順次、図１２に一点鎖線で示した曲線から実線で示
した曲線に至るように変化して行く。

【００６３】したがって、容積室３４を容積が増減を繰
り返すように配置した場合には、図１３に一例を示すよ
うに、立ち上がりおよび立ち下がりの形状が異なった形
となる各容積室３４における圧力変動（Ｐ₁〜Ｐ₅）を重
ね合わせると、ピストンポンプ３１全体の圧力変動（Σ
Ｐ_i）として、図１３の最下段に示すような不規則な
（駆動軸の回転周期よりも短い周期の成分を含んだ）圧
力変動が得られる。したがって、ピストンポンプ３１全
体の圧力変動によって発生する騒音のエネルギーは高調
波成分にまで分散され、特定の周波数が強調されること
はなくなり、騒音低減が達成できる。

【００６４】図１４〜図１６には、容積室の容積を変化
させる実施の形態の他の例として、ピストンポンプにお
いて、容積室のデッドボリュームを変化させた３つの例
を示す。

【００６５】まず、図１４の実施の形態のピストンポン
プ４０では、シリンダ４１の長さを変化させることによ
り、ピストン３９周辺に小空間４２を設け、この小空間
４２の容積（長さ）を変化させ、容積室４３の容積（デ
ッドボリューム）を増減させるようにしている。

【００６６】また、図１５の実施の形態のピストンポン
プ４４では、シリンダ４５の径を変化させることによ
り、容積室４６の容積（デッドボリューム）を増減す
る。なお、この実施の形態では、ピストン４７の径は変
更していないので、容積室の有効容積は変更しないが、
ピストン４７の径も変更すれば有効容積を変更する形態
にすることもできる。

【００６７】さらに、図１６の実施の形態のピストンポ
ンプ４８では、ピストン４９の中心軸上に形成され容積
室５１の一部を構成する中空部５０の径を変えることに
よって、容積室４７の容積（デッドボリューム）を増減
する。

【００６８】これらの構成においても、容積室４３、４
６、５１の容積を隣り合うもの同士で増減を繰り返すよ
うに構成でき、騒音レベルを高調波成分にまで分散する
ことができる。

【００６９】図１７には、本発明のさらに他の実施の形
態として、ベーンポンプにおいて、隣り合う容積室の容
積を増減させたものを示す。

【００７０】すなわち、この実施の形態では、図示され
ないベーンが収容されるロータ５２の溝部５３の間隔は
等ピッチのまま変更されないが、図示されるように、ロ
ータ５２外周の各溝部５３の間に、それぞれ凹部５４を
形成し、ベーンにより画成された容積室の容積（デッド
ボリューム）を凹部５４の容積分だけ拡大している。そ
して、これらの凹部５４の容積は、隣り合うもの同士で
交互に増減を繰り返すようにされている。

【００７１】このような構成によっても、ベーンポンプ
の各容積室の容積（デッドボリューム）は隣り合うもの
同士で増減を繰り返し、騒音レベルを高調波成分にまで
分散することができ、特定の低周波の騒音が強調される
ことはなくなる。

【００７２】さらに、図１８〜図２１には、本発明のさ
らに他の実施の形態として、本発明をギヤポンプ６０に
適用した例を示す。

【００７３】このギヤポンプ６０では、一対の歯車６
１、６１の歯６２、６２の噛み合い部分に容積室６３が
形成される。そして、図１９〜図２１に３つの形成例と
して示すように、各歯車６１の歯６２の間の歯底に、凹
部６４、６５、６６を形成し、これらの凹部６４、６
５、６６を隣り合うもの同士で大小を繰り返すように形
成することにより、容積室６３の容積（デッドボリュー
ム）を変化させる。これにより、ギヤポンプ６０が作動
油の吸込および吐出のともない受ける圧力変動には、駆
動軸６７の回転周期よりも短い周期の成分が与えられ、
この圧力変動に起因する騒音レベルの高周波側への分散
が可能となる。

【００７４】なお、本発明をギヤポンプ６０に適用する
に際して、凹部の形状や形成場所は特に限られず、例え
ば図１９に示す凹部６４のように角形に形成してもよい
し、図２０に示す凹部６５のように丸型に形成してもよ
い。さらに、図２１に示す凹部６６のように、歯６２側
に切り込まれたものに形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す平面図である。

【図２】同じく各容積室の角度配置を示す特性図であ
る。

【図３】同じく特性図である。

【図４】同じく特性図である。

【図５】同じく振動の各周波数成分と振動レベルの関係
を示す特性図である。

【図６】同じく特性図である。

【図７】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。

【図８】同じくシリンダブロックを示す平面図である。

【図９】同じくシリンダブロックを示す平面図である。

【図１０】同じくシリンダブロックを示す平面図であ
る。

【図１１】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図
である。

【図１２】容積室の圧力変化を示す特性図である。

【図１３】複数の容積室の圧力変化およびこれらを重ね
合わせた圧力変化を示す特性図である。

【図１４】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図
である。

【図１５】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図
である。

【図１６】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図
である。

【図１７】本発明のさらに実施の形態を示す平面図であ
る。

【図１８】本発明のさらに実施の形態を示す平面図であ
る。

【図１９】同じく断面図である。

【図２０】同じく断面図である。

【図２１】同じく断面図である。

【符号の説明】

１ カムリング ２ カム面 ３ 駆動軸 ４ ローター ５ 溝部 ６ ベーン ７ 吸込ポート ８ 吐出ポート ９ 導油孔 １０ 容積室 １１ サイドプレート １２ ポンプハウジング ２０ ベーンポンプ ２１ ピストンポンプ ２２ 駆動軸 ２３ シリンダブロック ２４ シリンダ ２５ ピストン ２６ 斜板 ２７ ポート ２８ 弁板 ２９ ポートブロック ３１ ピストンポンプ ３２ シリンダ ３３ ピストン ３４ 容積室 ３９ ピストン ４０ ピストンポンプ ４１ シリンダ ４２ デッドボリューム ４３ 容積室 ４４ ピストンポンプ ４５ シリンダ ４６ 容積室 ４７ ピストン ４８ ピストンポンプ ４９ ピストン ５０ 中空部 ５１ 容積室 ５２ ローター ５３ 溝部 ５４ 凹部 ６０ ギヤポンプ ６１ 歯車 ６２ 歯 ６３ 容積室 ６４ 凹部 ６５ 凹部 ６６ 凹部 ６７ 駆動軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢加部 新司 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 野口 恵伸 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸込ポートと、 吐出ポートと、 駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転に
   したがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に
   連通する複数の容積室と、 を備えた容積式ポンプにおいて、 前記各容積室が前記吸込ポートまたは吐出ポートに順次
   連通して行くタイミングが隣り合う容積室同士で交互に
   進遅を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特
   徴とする容積式ポンプ。
2. 【請求項２】前記容積式ポンプがベーンポンプであり、
   各ベーン間のピッチが隣り合うピッチ同士で交互に増減
   を繰り返すようにしたことを特徴とする請求項１に記載
   の容積式ポンプ。
3. 【請求項３】前記ベーン間のピッチが、各ベーンを等ピ
   ッチで配列した場合の標準ピッチに対して、４〜１５％
   以内の範囲で変更したものであることを特徴とする請求
   項２に記載の容積式ポンプ。
4. 【請求項４】前記容積式ポンプがピストンポンプであ
   り、このピストンポンプの複数のシリンダに開口したポ
   ートのシリンダブロックの回転方向に沿った長さが隣り
   合うシリンダ同士で交互に長短を繰り返すようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の容積式ポンプ。
5. 【請求項５】前記容積式ポンプがピストンポンプであ
   り、このピストンポンプの複数のシリンダ間のピッチが
   隣り合うピッチ同士で交互に増減を繰り返すようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の容積式ポンプ。
6. 【請求項６】前記容積式ポンプがピストンポンプであ
   り、このピストンポンプの複数のシリンダに開口するポ
   ート間のピッチが隣り合うピッチ同士で交互に増減を繰
   り返すようにしたことを特徴とする請求項１に記載の容
   積式ポンプ。
7. 【請求項７】吸込ポートと、 吐出ポートと、 駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転に
   したがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に
   連通する複数の容積室と、 を備えた容積式ポンプにおいて、 前記各容積室の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減
   を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴と
   する容積式ポンプ。
8. 【請求項８】前記容積式ポンプがピストンポンプであ
   り、このピストンポンプの複数のピストンの長さが隣り
   合うピストン同士で交互に長短を繰り返すようにしたこ
   とを特徴とする請求項７に記載の容積式ポンプ。
9. 【請求項９】前記容積式ポンプがピストンポンプであ
   り、このピストンポンプの複数のシリンダおよびピスト
   ンの径が隣り合うシリンダおよびピストン同士で交互に
   大小を繰り返すようにしたことを特徴とする請求項７に
   記載の容積式ポンプ。
10. 【請求項１０】前記容積式ポンプがピストンポンプであ
    り、このピストンポンプの複数のシリンダに形成された
    凹部でデッドボリュームを拡大するとともに、この凹部
    の容積が隣り合うシリンダ同士で交互に大小を繰り返す
    ようにしたことを特徴とする請求項７に記載の容積式ポ
    ンプ。
11. 【請求項１１】前記容積式ポンプがピストンポンプであ
    り、このピストンポンプの複数のピストンの中心軸上に
    形成されピストンポンプの容積室の一部を構成する中空
    部の容積が隣り合うピストン同士で交互に大小を繰り返
    すようにしたことを特徴とする請求項７に記載の容積式
    ポンプ。
12. 【請求項１２】前記容積式ポンプがベーンポンプであ
    り、各ベーン間に形成される容積室をローター外周に形
    成した凹部でデッドボリュームで拡大するとともに、こ
    の凹部の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り
    返すようにしたことを特徴とする請求項７に記載の容積
    式ポンプ。
13. 【請求項１３】前記容積式ポンプがギヤポンプであり、
    このギヤポンプの歯車の歯間の歯底に凹部を形成して、
    歯間に形成される容積室のデッドボリュームを拡大する
    とともに、この凹部の容積が隣り合う歯間同士で交互に
    増減を繰り返すようにしたことを特徴とする請求項７に
    記載の容積式ポンプ。