JP6236958B2 - ギヤポンプ - Google Patents

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終端壁部に近い外周側壁部の部分には、前記吸入ポート溝の内周側壁部に向けて突出することで径方向の溝幅を狭める絞り部が形成され、前記絞り部と前記終端壁部との間には、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のオイルを高圧化する高圧化領域が設けられていることを特徴とする。

第１の発明によると、吸入ポート溝の終端壁部に近い外周側壁部の部分に形成された絞り部によって高圧化領域が設けられる。そして、高圧化領域で、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で遠心力の作用を受けて高圧化されたオイルが高圧化領域外へ流れることを絞り部によって抑制することができる。
これによって、ギヤ室内のオイルを高圧化し、かつ高圧化状態で保つことができ、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、高圧化領域は、吸入ポート溝の終端壁部から複数の内歯の１ピッチ分に相当する距離を隔てる範囲に設けられるように、吸入ポート溝の外周側壁部に対する絞り部の突出位置が設定されていることを特徴とする。

第２の発明によると、吸入ポート溝の終端壁部から複数の内歯の１ピッチ分に相当する距離を隔てる範囲に高圧化領域が設けられることで、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効率よく高圧化することができる。

この発明の第３の発明に係るギヤポンプは、第１の発明又は第２の発明のギヤポンプであって、吸入ポート溝は、高圧化領域内において溝深さが浅い部分を有していることを特徴とする。

第３の発明によると、高圧化領域内において高圧化されたオイルが高圧化領域外へ流れることを溝深さが浅い部分によって抑制することができる。
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が効率よく高圧化され、キャビテーションの発生をより一層良好に抑制することができる。

この発明の第４の発明に係るギヤポンプは、第１〜３の発明のいずれかの発明のギヤポンプであって、吸入ポート溝は、絞り部から終端壁部に向かって径方向の溝幅がしだいに大きく形成されていることを特徴とする。

第４の発明によると、吸入ポート溝の絞り部から終端壁部に向かって径方向の溝幅がしだいに大きく形成されることで、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対しオイルが円滑に吸入され、オイルの吸入不足の発生を抑制することができる。

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。 同じく吸入ポート溝の終端壁部に近い外周側壁部の部分に形成された絞り部を示す斜視図である。 同じく吸入ポート溝の終端壁部に近い外周側壁部の部分に形成された絞り部を示す正面図である。 同じく絞り部によって設定された高圧化領域内で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に設定された高圧化領域内に溝深さが浅い部分が設けられた状態を示す斜視図である。 同じく高圧化領域内に溝深さが浅い部分が設けられた状態を示す正面図である。 吸入ポート溝の絞り部の最大絞り部から終端壁部までの溝形状を変更した実施態様１を示す説明図である。 同じく吸入ポート溝の絞り部の最大絞り部から終端壁部までの溝形状を変更した実施態様２を示す説明図である。

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との間にはギヤ室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の終端壁部２７に近い外周側壁部２５の部分には、吸入ポート溝２２の内周側壁部２６に向けて突出することで径方向の溝幅を狭める絞り部６０が形成されている。
この実施例１において、図３〜図５に示すように、絞り部６０は、半円弧状の山形状をなして突出されている。そして、絞り部６０の頂部をなす最大絞り部６１と終端壁部２７との間には、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内のオイルを高圧化する高圧化領域６２が設けられている。

また、高圧化領域６２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を隔てる範囲に設けられるように、吸入ポート溝２２の外周側壁部２５に対する絞り部６０の突出位置が設定されている。
また、吸入ポート溝２２は、絞り部６０の最大絞り部６１から終端壁部２７に向かって径方向の溝幅がしだいに大きく形成されている。

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との間のギヤ室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、高圧化される。
この高圧化されたオイルの一部が吸入ポート溝２２の絞り部６０に沿って終端壁部２７に向けて流れ、終端壁部２７を経て再び、絞り部６０に向けて流れる。
したがって、吸入ポート溝２２の終端壁部２７に近い外周側壁部２５に突出された絞り部６０によって設けられた高圧化領域６２内においては、オイルが高圧化されて高圧化状態に保たれる。

前記したようにして、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内のオイルを高圧化することができる。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。

また、この実施例１において、高圧化領域６２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（１ピッチよりも若干小さくてもよく、大きくてもよい）距離を隔てる範囲に設けられるように、吸入ポート溝２２の外周側壁部２５に対する絞り部６０の最大絞り部６１の突出位置が設定されている。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内のオイルを効率よく高圧化することができる。

また、この実施例１において、図３と図４に示すように、吸入ポート溝２２は、絞り部６０の最大絞り部６１から終端壁部２７に向かって径方向の溝幅がしだいに大きく形成されている。
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内に対しオイルが円滑に吸入され、オイルの吸入不足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の図６と図７にしたがって説明する。
図６と図７に示すように、この実施例２においては、吸入ポート溝２２の外周側壁部２５に対する絞り部６０によって設けられる高圧化領域６２内に溝深さが浅い部分が設けられるものである。
この実施例２において、吸入ポート溝２２の絞り部６０の最大絞り部６１において溝底面の径方向に断面円弧状の突出部７０が突出されている。
この実施例２のその他の構成は、実施例１と同様にして構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省力する。

したがって、この実施例２においても実施例１と同様の作用効果を奏する。
特に、高圧化領域６２内において高圧化されたオイルが高圧化領域６２の外側に位置する吸入ポート溝２２の部分へ流れることを溝深さが浅い部分を構成する突出部７０によって抑制することができる。
これによって、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内のオイルが効率よく高圧化され、キャビテーションの発生をより一層良好に抑制することができる。

なお、この発明は前記実施例１及び２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１及び２においては、吸入ポート溝２２の終端壁部２７に近い外周側壁部２５の部分から吸入ポート溝２２の内周側壁部２６に向けて突出されて径方向の溝幅を狭める絞り部６０が半円弧状の山形状をなす場合を例示したが、図８に示すように、吸入ポート溝２２の絞り部１６０の最大絞り部１６１から外周側壁部２５に向かってしだいに溝幅が拡大されるよう傾斜形状に絞り部１６０を形成してもよい。
さらに、図９に示すように、吸入ポート溝２２の絞り部２６０の最大絞り部２６１から外周側壁部２５に向かって急激に溝幅が拡大される形状に絞り部２６０を形成してもよい。
また、前記実施例１及び２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 絞り部
６１ 最大絞り部
６２ 高圧化領域

Claims (2)

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終端壁部に近い外周側壁部の部分には、前記吸入ポート溝の内周側壁部に向けて突出することで径方向の溝幅を狭める絞り部が形成され、
   前記吸入ポート溝は、前記絞り部から前記終端壁部に向かって径方向の溝幅がしだいに大きく形成され、
   前記絞り部と前記終端壁部との間には、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のオイルを高圧化する高圧化領域が設けられ、
   前記高圧化領域は、前記吸入ポート溝の前記終端壁部から複数の前記内歯の１ピッチ分に相当する距離を隔てる範囲に設けられるように、吸入ポート溝の外周側壁部に対する絞り部の突出位置が設定されてい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、
   前記吸入ポート溝は、高圧化領域内において溝深さが浅い部分を有していることを特徴とするギヤポンプ。
   
   

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