JP2015040491A - ギヤポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】キャビテーションの発生を良好に抑制することができるギヤポンプを提供する。
【解決手段】ポンプボディ１０と、ポンプカバー２０とのうち、少なくとも一方の部材に対し、吸入ポート溝２２と、吐出ポート溝３１とがそれぞれ形成される。吸入ポート溝２２の溝底面には、吸入ポート溝２２を外周側溝部６１と内周側溝部６２とに区画する中間仕切壁６０が形成される。中間仕切壁６０の吸入ポート溝２２の終端壁部２７に近い部分には、外周側溝部６１と内周側溝部６２とを連通する連通部６３が形成される。内歯４１と外歯４６との間のギヤ室５０内で遠心力の作用を受けて高圧化されたオイルが外周側溝部６１を流れ、かつ連通部６３を通して終端壁部２７から吸入ポート溝２２側で最も近い位置に構成される内歯４１と外歯４６との間のギヤ室５０内に流入してオイルを高圧化する構成にしてある。
【選択図】図５

Description

この発明は、自動変速機や無断変速機等に使用される内接歯車式のギヤポンプに関する。

内接歯車式のギヤポンプにおいては、ポンプボディと、ポンプカバーとによって構成されたロータ組込室内に対し、複数の内歯を有するアウタロータ（ドリブンギヤとも呼ばれることがある）と、内歯との間にギヤ室を構成し、かつ内歯と噛み合って回転駆動される外歯を有するインナロータ（ドライブギヤとも呼ばれることがある）とが配設される。また、ポンプボディと、ポンプカバーとのうち、少なくとも一方の部材に対し、吸入ポートを構成する吸入ポート溝と、吐出ポートを構成する吐出ポート溝とがそれぞれ形成されている構造のものが知られている。
この種のギヤポンプにおいて、インナロータを高速で回転駆動すると、吸入ポート溝から内歯と外歯との間のギヤ室内に対するオイルの吸入量が不足しやすくなる。そして、内歯と外歯との間のギヤ室内に対するオイルの吸入不足等によって、キャビテーションが発生し、これによって、オイルの吐出量が低下したり、油圧振動や異音等が発生する。
ギヤポンプのギヤ室内に対するキャビテーションの発生を抑制するために、例えば、特許文献１に開示さたギヤポンプが知られている。
これにおいては、ポンプギヤを収容するポンプボディおよびポンプカバーに設けられた吸入ポートの底に、ポンプギヤの回転方向に延びる段差を有している。吸入ポートの段差より内周側の底の深さは、吸入ポートの段差より外周側の底の深さより深くなるように設定されている。

特開２００５−７６５４２号公報

ところで、特許文献１に開示されたギヤポンプにおいては、吸入されたオイル中の気泡が吸入ポートの内周側に集められるが、一部の気泡は内歯と外歯との間のギヤ室内に留まる。その後、オイルに気泡が混入された状態で、吐出ポートに吐出されるため、オイルの吐出量が低下することが想定される。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、キャビテーションの発生を良好に抑制することができるギヤポンプを提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の第１の発明に係るギヤポンプは、ポンプボディと、ポンプカバーとによって構成されたロータ組込室内に対し、複数の内歯を有するアウタロータと、前記内歯との間にギヤ室を構成し、かつ前記内歯と噛み合って回転駆動される外歯を有するインナロータとが配設され、前記ポンプボディと、前記ポンプカバーとのうち、少なくとも一方の部材に対し、吸入ポートを構成する吸入ポート溝と、吐出ポートを構成する吐出ポート溝とがそれぞれ形成されたギヤポンプであって、前記吸入ポート溝の溝底面には、前記吸入ポート溝を外周側溝部と内周側溝部とに区画する中間仕切壁が形成され、前記中間仕切壁の前記吸入ポート溝の終端壁部に近い部分には、前記外周側溝部と前記内周側溝部とを連通する連通部が形成され、前記内歯と前記外歯との間のギヤ室内で遠心力の作用を受けて高圧化されたオイルが前記外周側溝部を流れ、かつ前記連通部を通して前記終端壁部から前記吸入ポート溝側で最も近い位置に構成される前記内歯と前記外歯との間のギヤ室内に流入してオイルを高圧化する構成にしてあることを特徴とする。

第１の発明によると、ギヤポンプの作動時において、内歯と外歯との間のギヤ室内で遠心力の作用を受けて高圧化されたオイルの一部が吸入ポート溝の中間仕切壁によって区画された外周側溝部内に流入し、これによって、外周側溝部内のオイルが高圧化される。
外周側溝部内で高圧化されたオイルは、連通部を通して吸入ポート溝の終端壁部から吸入ポート溝側で最も近い位置に構成される内歯と外歯との間のギヤ室内に流入する。
これによって、吸入ポート溝の終端壁部から吸入ポート溝側で最も近い位置に構成される内歯と外歯との間のギヤ室内のオイルを高圧化することができる。
引き続くギヤポンプの作動によって、前記高圧化されたギヤ室内のオイルが吐出ポート溝に吐出される。
前記したように、ギヤ室内のオイルを高圧化することで、キャビテーションの発生を良好に抑制することができる。
この結果、キャビテーションが原因となるオイルの吐出量の低下、油圧振動、異音等の発生を抑制することができる。

この発明の第２の発明に係るギヤポンプは、第１の発明のギヤポンプであって、中間仕切壁の基端部は、吸入ポート溝の外周側壁部、又は前記吸入ポート溝の始端壁部に連結されていることを特徴とする。

第２の発明によると、中間仕切壁の基端部が、吸入ポート溝の外周側壁部、又は吸入ポート溝の始端壁部に連結されるため、ギヤポンプの作動時において、吸入ポート溝の中間仕切壁によって区画された外周側溝部内の高圧化されたオイルが中間仕切壁の基端部から流出することを抑制することができ、高圧化状態に保つことができる。

この発明の第３の発明に係るギヤポンプは、第１の発明のギヤポンプであって、中間仕切壁は、吸入ポート溝の終端壁部から延出された第１の壁部と、この第１の壁部の延出端部との間に連通部を隔てて形成された第２の壁部とを有していることを特徴とする。

第３の発明によると、吸入ポート溝の終端壁部から延出された第１の壁部と、この第１の壁部の延出端部との間に連通部を隔てて形成された第２の壁部とを有して中間仕切壁が構成されることで、吸入ポート溝の外周側溝部と内周側溝部とを連通する連通部の配設位置を所望とする位置に設定することができる。

この発明の第４の発明に係るギヤポンプは、第３の発明のギヤポンプであって、中間仕切壁の第２の壁部の基端部は、吸入ポート溝の外周側壁部、又は前記吸入ポート溝の始端壁部に連結されていることを特徴とする。

第４の発明によると、中間仕切壁の第２の壁部の基端部が、吸入ポート溝の外周側壁部、又は吸入ポート溝の始端壁部に連結されるため、ギヤポンプの作動時において、吸入ポート溝の中間仕切壁の第２の壁部によって区画された外周側溝部内の高圧化されたオイルが、第２の壁部の基端部から流出することを抑制することができ、高圧化状態に保つことができる。

この発明によるとキャビテーションの発生を良好に抑制することができる。

この発明の実施例１に係るギヤポンプのロータ組込室にアウタロータとインナロータとが組み込まれた状態を示す正面図である。 同じく図１のＩＩ−ＩＩ線に沿うギヤポンプの断面図である。 同じくポンプカバーを示す斜視図である。 同じく吸入ポート溝が中間仕切壁によって外周側溝部と内周側溝部とに区画されかつ連通部によって連通された状態を示す正面図である。 同じくギヤ室内のオイルが高圧化される状態を示す説明図である。 この発明の実施例２に係るギヤポンプの吸入ポート溝が中間仕切壁を構成する第１の壁部と第２の壁部によって外周側溝部と内周側溝部とに区画されかつ連通部によって連通された状態を示す正面図である。 この発明の実施例３に係るギヤポンプの吸入ポート溝が中間仕切壁を構成する第１の壁部と第２の壁部によって外周側溝部と内周側溝部とに区画されかつ連通部によって連通された状態を示す正面図である。

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

この発明の実施例１に係るギヤポンプを図面にしたがって説明する。
図１と図２に示すように、ギヤポンプは、ポンプボディ１０と、ポンプカバー２０と、アウタロータ４０と、インナロータ４５と、駆動軸１とを備える。
ポンプボディ１０は、円板状の底壁１１と、この底壁１１の周縁部に沿って円筒状に形成された周壁１３とを備え、これら底壁１１と周壁１３によって一端側に開口する凹部１４が形成されている。
また、底壁１１には、その中心から次に詳述するアウタロータ４０とインナロータ４５との偏心量Ａに相当する分だけ偏心した位置に中心をもつ貫通孔１２が形成されている。
ポンプカバー２０は、ポンプボディ１０の周壁１３の端面にボルト等（図示しない）によって密封状に取り付けられ、ポンプボディ１０の凹部１４を閉じてロータ組込室１５を構成する。

図１と図２に示すように、アウタロータ４０は、ロータ組込室１５に回転可能に嵌込まれる。このアウタロータ４０の内周面の周方向には複数の内歯４１が形成される。
インナロータ４５は、アウタロータ４０の内周面に偏心量Ａだけ偏心した状態で組み込まれ、その外周面の周方向には、アウタロータ４０の複数の内歯４１に噛み合う複数の外歯４６が形成されている。そして、アウタロータ４０の内歯４１とインナロータ４５の外歯４６との間にはオイル室５０が拡開及び縮小可能に形成される。
インナロータ４５の中心部には非円形の軸孔４７が形成され、この軸孔４７には、ポンプボディ１０の貫通孔１２を通して駆動軸１の先端軸部２がトルク伝達可能に嵌挿される。
この実施例１において、駆動軸１の先端軸部２外周面の軸方向に面取り加工された平坦面３が形成され、軸孔４７の内周面には、平坦面３に対向する位置において軸孔４７の円弧の弦をなすようにして平坦部分４８が形成されている。
そして、駆動軸１のトルク伝達を受けてインナロータ４５が回転することで、このインナロータ４５の外歯４６にアウタロータ４０の内歯４１が噛み合った状態でアウタロータ４０が追従回転し、これによってポンプ作用をなす。

図２に示すように、ポンプボディ１０と、ポンプカバー２０とのうち、少なくとも一方の部材、この実施例１ではポンプボディ１０及びポンプカバー２０の両部材に対し、吸入ポートを構成する正面形状が円弧形状をなす吸入ポート溝２２と、吐出ポートを構成する正面形状が円弧形状をなす吐出ポート溝３１とがそれぞれ形成されている。
なお、吸入ポート溝２２は、図示しない吸入系経路に接続され、吐出ポート溝３１は、図示しない吐出系経路に接続される。

図３と図４に示すように、吸入ポート溝２２の溝底面には、吸入ポート溝２２を外周側溝部６１と内周側溝部６２とに区画する中間仕切壁６０が形成されている。
また、中間仕切壁６０の吸入ポート溝２２の終端壁部２７に近い部分には、外周側溝部６１と内周側溝部６２とを連通する連通部６３が形成されている。
そして、内歯４１と外歯４６との間のギヤ室５０内で遠心力の作用を受けて高圧化されたオイルの一部が外周側溝部６１に流入し、かつ連通部６３を通して終端壁部２７から吸入ポート溝２２側で最も近い位置に構成される内歯４１と外歯４６との間のギヤ室５０内に流入してオイルを高圧化する構成にしてある。

この実施例１において、中間仕切壁６０は、吸入ポート溝２２の終端壁部２７から複数の内歯４１の１ピッチ分に相当する距離、又はそれ以上の距離を隔てる吸入ポート溝２２の外周側壁部２５の部分に対し、基端部６０ａで連結され、その基端部６０ａから吸入ポート溝２２の終端壁部２７に向けて円弧状に延出されて構成されている。そして、中間仕切壁６０が形成される部分において、吸入ポート溝２２が、外周側溝部６１と内周側溝部６２と区画されると共に、中間仕切壁６０の延出端と終端壁部２７との間に連通部６３が形成されている。

この実施例１に係るギヤポンプは上述したように構成される。
したがって、ポンプ作動時には、駆動軸１のトルク伝達を受けてインナロータ４５が、図１に向かって時計回り方向の矢印Ｐ方向へ回転駆動され、これに伴ってアウタロータ４０が追従回転する。そして、アウタロータ４０の内歯４１とインナロータ４５の外歯４６との間のオイル室５０が拡開及び縮小されることで、吸入ポート溝２２に供給されたオイルがアウタロータ４０の内歯４１とインナロータ４５の外歯４６との間のギヤ室５０に吸入された後、ギヤ室５０のオイルが吐出ポート溝３１に吐出される。

ポンプ作動時の吸入ポート溝２２の終端壁部２７の近傍のオイルの流れは、図５に示す矢印ようにして流れる。
すなわち、吸入ポート溝２２側の低圧のオイルがギヤ室５０内に吸入されると、吸入されたオイルは遠心力の作用を受けて外周側へ流れて高圧化される。
高圧化されたオイルの一部は、吸入ポート溝２２の中間仕切壁６０によって区画された外周側溝部６１に流れる。そして、外周側溝部６１に流れた高圧化されたオイルが吸入ポート溝２２の終端壁部２７に向けて流れ、吸入ポート溝２２の終端壁部２７の近傍のオイルが高圧化される。
このため、吸入ポート溝２２の終端壁部２７から吸入ポート溝２２側で最も近い位置に構成される内歯４１と外歯４６との間のギヤ室５０内のオイルが高圧化される。これによって、ギヤ室５０内のオイル中にキャビテーションが発生することを良好に抑制することができる。
この結果、キャビテーションが原因となるオイルの吐出量の低下、油圧振動、異音等の発生を抑制することができる。

次に、この発明の実施例２に係るギヤポンプを図６にしたがって説明する。
図６に示すように、この実施例２においては、吸入ポート溝１２２の溝底面に形成されて吸入ポート溝１２２を外周側溝部１６１と内周側溝部１６２とに区画する中間仕切壁１６０が、吸入ポート溝１２２の終端壁部１２７から延出された第１の壁部１６０ｂと、この第１の壁部１６０ｂの延出端部との間に連通部１６３を隔てて形成された第２の壁部１６０ｃとを有して構成されている。
また、中間仕切壁１６０の基端部１６０ａは、吸入ポート溝１２２の終端壁部１２７から複数の内歯４１の１ピッチ分に相当する距離、又はそれ以上の距離を隔てて吸入ポート溝１２２の外周側壁部２５の部分に連結されている。
この実施例２のその他の構成は、実施例１と同様に構成されるため、同一構成部分に対し、同一符号を付記してその説明は省略する。

したがって、この実施例２においても、実施例１と同様にして、ポンプ作動時の吸入ポート溝１２２の終端壁部１２７の近傍のオイルの流れは、図６に示す矢印ようにして流れる。
すなわち、吸入ポート溝１２２側の低圧のオイルがギヤ室５０内に吸入されると、吸入されたオイルは遠心力の作用を受けて外周側へ流れて高圧化される。
高圧化されたオイルの一部は、吸入ポート溝１２２の中間仕切壁１６０を構成する第１、第２の壁部１６０ｂ、１６０ｃによって区画された外周側溝部１６１に流れる。そして、外周側溝部１６１に流れた高圧化されたオイルが連通部１６３を通して内周側溝部１６２に向けて流れることで、吸入ポート溝１２２の終端壁部１２７の近傍のオイルが高圧化される。
このため、吸入ポート溝１２２の終端壁部１２７から吸入ポート溝１２２側で最も近い位置に構成される内歯４１と外歯４６との間のギヤ室５０内のオイルが高圧化される。これによって、ギヤ室５０内のオイル中にキャビテーションが発生することを良好に抑制することができる。
この結果、キャビテーションが原因となるオイルの吐出量の低下、油圧振動、異音等の発生を抑制することができる。

特に、この実施例２において、吸入ポート溝１２２の終端壁部１２７から延出された第１の壁部１６０ｂと、この第１の壁部１６０ｂの延出端部との間に連通部１６３を隔てて形成された第２の壁部１６０ｃとを有して中間仕切壁１６０が構成されることで、吸入ポート溝１２２の外周側溝部１６１と内周側溝部１６２とを連通する連通部１６３の配設位置を所望とする位置に設定することができる。

次に、この発明の実施例３に係るギヤポンプを図７にしたがって説明する。
図７に示すように、この実施例３においては、中間仕切壁２６０は、吸入ポート溝２２２の始端壁部２２８に基端部２６０ａで連結され、その基端部２６０ａから吸入ポート溝２２２の終端壁部２２７に向けて円弧状に延出されて構成されている。そして、中間仕切壁２６０が形成される部分において、吸入ポート溝２２２が、外周側溝部２６１と内周側溝部２６２と区画されると共に、中間仕切壁２６０の延出端と終端壁部２２７との間に連通部２６３が形成されている。
この実施例３のその他の構成は、実施例１と同様に構成されるため、同一構成部分に対し、同一符号を付記してその説明は省略する。

したがって、この実施例３においては、ポンプ作動時には、吸入ポート溝２２２側の低圧のオイルの一部が複数のギヤ室５０内にそれぞれ吸入されると、それぞれのギヤ室５０内に吸入されたオイルは遠心力の作用を受けて外周側へ流れて高圧化される。
高圧化されたオイルの一部は、吸入ポート溝２２２の中間仕切壁２６０によって区画された外周側溝部２６１に流れる。そして、外周側溝部２６１に流れた高圧化されたオイルが連通部２６３を通して内周側溝部２６２に向けて流れることで、吸入ポート溝２２２の終端壁部２２７の近傍のオイルが高圧化される。
このため、吸入ポート溝２２２の終端壁部２２７から吸入ポート溝２２２側で最も近い位置に構成される内歯４１と外歯４６との間のギヤ室５０内のオイルが高圧化される。これによって、ギヤ室５０内のオイル中にキャビテーションが発生することを良好に抑制することができる。
この結果、キャビテーションが原因となるオイルの吐出量の低下、油圧振動、異音等の発生を抑制することができる。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施例２においては、中間仕切壁１６０の基端部１６０ａが、吸入ポート溝１２２の終端壁部１２７から複数の内歯４１の１ピッチ分に相当する距離、又はそれ以上の距離を隔てて吸入ポート溝２２の外周側壁部２５の部分に連結される場合を例示したが、中間仕切壁１６０の基端部１６０ａが吸入ポート溝２２の始端壁部に連結されてもよい。
また、前記実施例１〜３においては、ポンプボディ１０及びポンプカバー２０の両部材に対し、吸入ポートを構成する吸入ポート溝２２（１２２、２２２）と、吐出ポートを構成する吐出ポート溝３１とがそれぞれ形成される場合を例示したが、ポンプボディ１０と、ポンプカバー２０とのうち、一方の部材に対し、吸入ポート溝２２（１２２、２２２）と吐出ポート溝３１とが形成される場合においてもこの発明を実施することができる。

１０ ポンプボディ
１５ ロータ組込室
２０ ポンプカバー
２２ 吸入ポート溝
２５ 外周側壁部
２６ 内周側壁部
２７ 終端壁部
３１ 吐出ポート溝
４０ アウタロータ
４１ 内歯
４５ インナロータ
４６ 外歯
５０ ギヤ室
６０ 中間仕切壁
６１ 外周側溝部
６２ 内周側溝部
６３ 連通部

Claims (4)

1. ポンプボディと、ポンプカバーとによって構成されたロータ組込室内に対し、複数の内歯を有するアウタロータと、前記内歯との間にギヤ室を構成し、かつ前記内歯と噛み合って回転駆動される外歯を有するインナロータとが配設され、前記ポンプボディと、前記ポンプカバーとのうち、少なくとも一方の部材に対し、吸入ポートを構成する吸入ポート溝と、吐出ポートを構成する吐出ポート溝とがそれぞれ形成されたギヤポンプであって、
   前記吸入ポート溝の溝底面には、前記吸入ポート溝を外周側溝部と内周側溝部とに区画する中間仕切壁が形成され、
   前記中間仕切壁の前記吸入ポート溝の終端壁部に近い部分には、前記外周側溝部と前記内周側溝部とを連通する連通部が形成され、
   前記内歯と前記外歯との間のギヤ室内で遠心力の作用を受けて高圧化されたオイルが前記外周側溝部を流れ、かつ前記連通部を通して前記終端壁部から前記吸入ポート溝側で最も近い位置に構成される前記内歯と前記外歯との間のギヤ室内に流入してオイルを高圧化する構成にしてあることを特徴とするギヤポンプ。
2. 請求項１に記載のギヤポンプであって、
   中間仕切壁の基端部は、吸入ポート溝の外周側壁部、又は前記吸入ポート溝の始端壁部に連結されていることを特徴とするギヤポンプ。
3. 請求項１に記載のギヤポンプであって、
   中間仕切壁は、吸入ポート溝の終端壁部から延出された第１の壁部と、この第１の壁部の延出端部との間に連通部を隔てて形成された第２の壁部とを有していることを特徴とするギヤポンプ。
4. 請求項３に記載のギヤポンプであって、
   中間仕切壁の第２の壁部の基端部は、吸入ポート溝の外周側壁部、又は前記吸入ポート溝の始端壁部に連結されていることを特徴とするギヤポンプ。

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