オイルポンプ及びこれを備えた自動変速機
このオイルポンプでは、収容凹所１１を端面に形成したポンプボデー１０の端面にポンプカバー１５を接合して、それらの間ににギヤ室を形成する。ギヤ室Ｇ内には駆動軸１３により駆動されるドライブギヤ３０と、回転可能に配置されてドライブギヤ３０と噛合して駆動されるドリブンギヤ３１を設ける。両ギヤ３０，３１の噛合によって形成される作動室Ｒの吐出領域に対応して、ポンプボデー１０の収容凹所１１の底面とポンプカバー１５の内端面にボデー側吐出ポート２５ａ及びカバー側吐出ポート２５ｂを形成する。ポンプボデー１０の収容凹所１１の底面にはボデー側吐出ポート２５ａの前端部から作動室Ｒの吐出領域の後端部に向けてボデー側ノッチ２６ａを、またポンプカバー１５の内端面にはカバー側吐出ポート２５ｂの前端部から作動室Ｒの吐出領域の後端部に向けてカバー側ノッチ２６ｂを形成する。ポンプボデー１０とポンプカバー１５の何れか一方は鋳鉄によりまた他方を軽合金により形成し、各ノッチ２６ａまたは２６ｂは、軽合金よりなるポンプボデー１０またはポンプカバー１５に形成される方のノッチの長さを、鋳鉄よりなるポンプボデー１０またはポンプカバー１５に形成される方のノッチの長さよりも長くして、ドライブギヤ３０の高速回転時に作動室Ｒ内の作動油に生じた気泡が、長い方のノッチを通って作動室Ｒ内に向けて逆流する高圧の作動油によって鋳鉄よりなるポンプボデー１０またはポンプカバー１５の作動室Ｒに面する内表面側において圧壊されるようにする。このオイルポンプは、ドリブンギヤ３１をその外周にてギヤ室Ｇの内周面に回転自在に支持された内歯ギヤとし、ドライブギヤ３０がドリブンギヤ３１に噛合する外歯ギヤとするのがよい。また軽合金よりなるポンプボデー１０またはポンプカバー１５に形成されるノッチ２６ａまたは２６ｂは、カバー側吸入ポート２０ｂに向かって次第に幅が狭くなる略三角形状とするとともに次第に深さが浅くなるように底面を傾斜させることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の自動変速機などに作動油を供給するのに適したオイルポンプ、特に高速回転時に発生するキャビテーションエロージョン（キャビテーション損傷）が抑制されるようにしたオイルポンプ、及びこのようなオイルポンプを備えた自動変速機に関するものである。
【先行技術の検討】
【０００２】
特開２００３−１６１２６９号公報においては、キャビテーションエロージョンの発生が抑制されるようにした車両用自動変速機のオイルポンプが開示されている。このオイルポンプは、実施例の記載によれば、円形の収容凹所をその端面に形成した鋳鉄製のポンプボデーと、この収容凹所を覆うようにポンプボデーの端面に接合されてポンプボデーとの間にギヤ室を形成する軽合金製のポンプカバーと、前記ギヤ室内にてポンプボデーに軸架した駆動軸に支持されて駆動されるドライブギヤと、前記ギヤ室内にドライブギヤに対して偏心して回転可能に配置されドライブギヤと噛合して駆動されるドリブンギヤと、この両ギヤの噛合によって形成される作動室の吸入領域と吐出領域にてポンプボデーの収容凹所の底面にそれぞれ周方向に形成した円弧状のボデー側吸入ポート及びボデー側吐出ポートと、作動室の吸入領域と吐出領域にてポンプカバーの内端面にそれぞれ周方向に形成した円弧状のカバー側吸入ポート及びカバー側吐出ポートとを備えている。
【０００３】
上記特開２００３−１６１２６９号公報に開示された技術（以下単に従来技術という）のオイルポンプにおいては、ドライブギヤの回転速度が通常の使用範囲（例えば７０００rpmまでの速度）では期待通りのキャビテーションエロージョンの発生を抑制する作用が得られる。しかしドライブギヤの回転速度がそれよりも高回転（例えば７５００rpm
）になると、ポンプカバー側にキャビテーションエロージョンが生じるようになるという問題を生じる。次にこの問題を、上記従来技術の図６及び図４と実質的に同じ構造を示す図６及び図７により説明する。
【０００４】
上記従来技術のオイルポンプにおいては、ポンプボデー１の収容凹所（図１のポンプボデー１０の収容凹所１１も参照）の底面に作動室の吐出領域におけるボデー側吐出ポート４ａの周方向前端部からボデー側吸入ポート３ａの周方向後端部に向けてボデー側ノッチ５ａが形成され、またポンプカバー２の内端面にはこのボデー側ノッチ５ａより短いカバー側ノッチ５ｂがカバー側吐出ポート４ｂの周方向前端部からカバー側吸入ポート３ｂの周方向後端部に向けて形成されている。このオイルポンプの作動時にドライブギヤ６ａとドリブンギヤ６ｂが矢印方向に回転すると、両ギヤ６ａ，６ｂの間に形成される作動室Ｒが先ずボデー側ノッチ５ａによりボデー側吐出ポート４ａに連通される。この作動室Ｒはその直前までは吸入ポート３ａ，３ｂに連通されているので低圧で作動油の蒸気及び気化された溶存空気などよりなる気泡が混入された作動油で充満されており、一方吐出ポート４ａ，４ｂ内の作動油は高圧であるので、作動室Ｒがボデー側ノッチ５ａに連通されれば、ボデー側吐出ポート４ａ内の高圧の作動油は、一時的に矢印ｆに示すようにポンプボデー１側の連通部から反対側となるポンプカバー２の内端面に向かって作動室Ｒ内に逆流してその内部の気泡が圧壊され、この圧壊に伴って生じる衝撃圧によりその付近の内端面にキャビテーションエロージョンを生じようとする。
【０００５】
オイルポンプの回転速度がある限度以下の場合には作動室Ｒ内の気泡は少なく、吐出ポート４ａ，４ｂ内の作動油の圧力もそれほど高くはなく作動室Ｒ内への流入速度も低いので、気泡の圧壊は主としてポンプボデー１の収容凹所の底面側で生じ、その程度も比較的弱い。従ってキャビテーションエロージョンはポンプボデー１側に生じようとするが、ポンプボデー１の材料はキャビテーションエロージョンに対する耐性が高い鋳鉄よりなるので、このキャビテーションエロージョンは防止される。従って上記従来技術は、オイルポンプの回転速度がある限度以下の場合にはキャビテーションエロージョンの防止に有効である。
【０００６】
しかしオイルポンプの回転速度がある限度を越えると作動室Ｒ内の圧力が低下して気泡が増大し、遠心油圧が高くなり増大した気泡が内周側へ集まりやすくなり、吐出ポート４ａ，４ｂ内の作動油の圧力も高くなって作動室Ｒ内への流入速度も増大する。従って気泡の圧壊が生じる場所はポンプカバー２の内端面側に移動してその程度も高くなるが、ポンプカバー２の材料はキャビテーションエロージョンに対する耐性が低いアルミニウムよりなるので、ポンプカバー２の内端面には、図７(b)の符号Ｅ１で示す位置にキャビテーションエロージョンが生じて各ポンプギヤ６ａ，６ｂとの間に隙間が生じ、作動油の漏れを生じてポンプ効率が低下する。上記従来技術においてオイルポンプの回転速度がある限度を越えると、ポンプカバー２側にキャビテーションエロージョンが生じるようになるのは、このような作用によるものと考えられる。
【０００７】
この問題を解決する手段としてはポンプカバー２の材料をキャビテーションエロージョンに対する耐性が高い金属材料とすることが考えられる。しかしこの場合にはキャビテーションにより作動室Ｒ内に生じる気泡の圧壊は程度が高いので、アルミニウムにＴ６等の表面強度を高める熱処理を施したものやハイシリコンアルミニウム合金ではかならずしも解決することができず、鋳鉄などのキャビテーションエロージョンに対する耐性が高い材料にする必要がある。そのようにするとポンプボデー１及びポンプカバー２の両方とも鋳鉄製となるので、オイルポンプの重量が増大するという問題がある。またこのようなオイルポンプを車両用自動変速機に設ける場合には、オイルポンプのポンプボデーまたはポンプカバーを軽合金製の変速機ハウジングと一体化することができないので構造が複雑化するという問題が生じる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の主たる目的は、上記の問題に対処するため、上記ポンプカバーの材質を変更することなく軽合金で形成しても、ドライブギヤの高速回転時にキャビテーションエロージョンの発生が的確に抑制されるオイルポンプを提供することにある。
【０００９】
本発明によれば、上記の目的が、収容凹所をその端面に形成したポンプボデーと、前記収容凹所を覆うように内端面が前記ポンプボデーの端面に接合されて同ポンプボデーとの間にギヤ室を形成するポンプカバーと、前記ギヤ室内にて駆動軸により駆動されるドライブギヤと、前記ギヤ室内に回転可能に配置され前記ドライブギヤと噛合して駆動されるドリブンギヤと、前記ドライブギヤとドリブンギヤの噛合によって形成される作動室の吐出領域にて前記ポンプボデーの収容凹所の底面と前記ポンプカバーの内端面にそれぞれ形成したボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートと、前記ボデー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて前記ポンプボデーの収容凹所の底面に形成したボデー側ノッチと、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて前記ポンプカバーの内端面に形成したカバー側ノッチを備え、前記ポンプボデーとポンプカバーの何れか一方を鋳鉄によりまた他方を軽合金により形成したオイルポンプにおいて、前記ボデー側ノッチとカバー側ノッチは、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される方のノッチの長さを、鋳鉄よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される方のノッチの長さよりも長くして、前記ドライブギヤの高速回転時に前記作動室内の作動油に生じた気泡が長い方の前記ノッチを通って前記作動室内に向けて逆流する高圧の作動油によって鋳鉄よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーの前記作動室に面する内表面側において圧壊されるようにすることにより達成される。
【００１０】
本発明によるオイルポンプは、前記ドリブンギヤがその外周にて前記ギヤ室の内周面に回転自在に支持された内歯ギヤであり、前記ドライブギヤが前記ドリブンギヤに噛合する外歯ギヤであり、前記ボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートは円弧状に形成され、前記ボデー側ノッチ及びカバー側ノッチはそれぞれ前記ボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートの周方向前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて形成されることが好ましい。
【００１１】
本発明によるオイルポンプは、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される前記ノッチが、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けてその幅が狭くなる略三角形状であることが好ましい。
【００１２】
また本発明によるオイルポンプは、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される前記ノッチが、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けてその深さが浅くなるように底面を傾斜させて形成されていることが好ましい。
【００１３】
また本発明による自動変速機は、油圧供給源を備えた自動変速機において、前記油圧供給源として前記本発明によるオイルポンプを使用し、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーは前記自動変速機の変速機ハウジングと一体形成したことを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
図１は本発明によるオイルポンプの一実施形態の断面図；
図２は図１の２−２断面図；
図３は図２の３−３断面図；
図４は図１に示す実施形態の各ポート及びノッチの配置を示す図で、図４(a) はポンプボデーの収容凹所の底面の一部を示す図であり、図４(b) はポンプカバーの内端面の一部を示す図；
図５は図１に示す実施形態のポンプギヤの回転角度に対する作動室と吐出ポートの間の解放断面積の関係を示す図；
図６は従来技術によるオイルポンプの図２に相当する断面図；
図７は従来技術によるオイルポンプの図４に相当する部分的図面である。
【最適な実施形態の説明】
【００１５】
以下に、図１〜図５により、本発明によるオイルポンプを実施するための最良の形態の説明をする。この実施形態によるオイルポンプは自動車等の車両用自動変速機に作動油を供給するもので、互いに接合されたポンプボデー１０及びポンプカバー１５よりなるハウジングＨと、このハウジングＨ内に回転自在に収容されたドライブギヤ３０とドリブンギヤ３１よりなるポンプギヤにより構成されている。ポンプカバー１５は自動車の自動変速機のハウジングと一体形成されている。
【００１６】
ポンプボデー１０は鋳鉄等のキャビテーションエロージョンに対する耐性の高い金属材料よりなるもので、図１に示すように、その平坦な一側面には、ポンプギヤ３０，３１を回転自在に収納する円形で浅い一定の深さの収容凹所１１が形成され、収容凹所１１の底面には収容凹所１１の中心に対し、両ポンプギヤ３０，３１の間の偏心量と同じ量だけ偏心して、ポンプボデー１０を貫通する中心孔１２が形成されている。ポンプカバー１５はアルミニウム等の軽量でポンプボデー１０よりもキャビテーションエロージョンに対する耐性が低い軽合金よりなるもので、平坦な一側面が収容凹所１１を液密に覆うようにポンプボデー１０にボルト止めされ、これによりポンプボデー１０とポンプカバー１５の間に１対のポンプギヤ３０，３１を収納するギヤ室Ｇが形成される。ポンプボデー１０の中心孔１２と同軸的にポンプカバー１５に形成された中心孔１６に圧入固定された管状のステータ軸１７は、中心孔１２との間に隙間をおいてポンプボデー１０内を通り抜けており、このステータ軸１７と中心孔１２の間に差し込まれる管状の駆動軸１３は、中心孔１２の内面に固定した軸受ブッシュ１２ａにより回転自在に支持され、駆動軸１３とポンプボデー１０の間はオイルシール１４によりシールされている。
【００１７】
外歯のドライブギヤ３０と、これより歯数が１歯大きい内歯のドリブンギヤ３１は同一の厚さで、互いに噛合するトロコイド歯形の歯を有しており、それらの両側面とポンプボデー１０およびポンプカバー１５により形成されるギヤ室の両内側面は作動油が実質的に洩れない程度の小さい隙間をおいて相対的に摺動回転自在である。ドライブギヤ３０はその内周面を駆動軸１３先端部の外周面に嵌合させることにより支持され、内周面から突出する１対のキー３０ａが駆動軸１３の先端に形成したキー溝に係合されて回転駆動されるようになっている。ドリブンギヤ３１の外周面は収容凹所１１の内周面に回転自在に嵌合支持されている。
【００１８】
主として図２に示すように、ギヤ室Ｇ内に収容された両ポンプギヤ３０，３１の互いに噛合する各歯の間には多数の作動室Ｒが形成され、各作動室Ｒは両ポンプギヤ３０，３１の回転とともにそれらの歯底円の間に形成される環状空間に沿って移動しながら容積が増減する。そして、両ポンプギヤ３０，３１のピッチ線の接触位置から両ポンプギヤ３０，３１の回転方向で１８０度にわたる範囲には回転に伴い作動室Ｒの容積が次第に増大する吸入領域が形成され、またピッチ線の接触位置から回転方向と逆向きに１８０度にわたる範囲には回転に伴い作動室Ｒの容積が次第に減少する吐出領域が形成されている。
【００１９】
図１および図２に示すように、ポンプボデー１０の収容凹所１１の底面およびこれと対向するポンプカバー１５の内端面には、吸入領域の両端部を除く範囲と対応する相当な範囲にわたり開口部の形状および面積が互いに同一で円弧状のボデー側吸入ポート２０ａとカバー側吸入ポート２０ｂが互いに対向して形成され、各吸入ポート２０ａ，２０ｂの内側縁と外側縁はそれぞれ各ポンプギヤ３０，３１の歯底円と一致している。この各吸入ポート２０ａ，２０ｂには、ポンプボデー１０とポンプカバー１５内に形成されてリザーバ（図示省略）からの作動油を導入する吸入通路２１が連通されている。
【００２０】
またポンプボデー１０の収容凹所１１の底面およびこれと対向するポンプカバー１５の内端面には、吐出領域の両端部を除く範囲と対応する相当な範囲にわたり開口部の形状および面積が互いに同一で円弧状のボデー側吐出ポート２５ａとカバー側吐出ポート２５ｂが互いに対向して形成され、各吐出ポート２５ａ，２５ｂの内側縁と外側縁はそれぞれ各ポンプギヤ３０，３１の歯底円と一致している。ボデー側吐出ポート２５ａの底面の一部には、移動する作動室Ｒとの連通が開始される回転方向前端側に向かって次第に深さが浅くなる傾斜面２５ａ１が形成されている。ボデー側吐出ポート２５ａにはポンプボデー１０とポンプカバー１５内に形成されて作動油を供給先に供給する吐出通路２７が連通されているが、カバー側吐出ポート２５ｂは、ポンプカバー１５内に形成される流体通路（図示省略）を避けるためにボデー側吐出ポート２５ａよりも浅くし、吐出通路２７には連通されていない。
【００２１】
ポンプボデー１０の収容凹所１１の底面及びこれと対応するポンプカバー１５の内端面には、図１〜図４に示すように、それぞれボデー側吐出ポート２５ａに連通されるボデー側ノッチ２６ａ、及びカバー側吐出ポート２５ｂに連通されるカバー側ノッチ２６ｂが形成されている。各ノッチ２６ａ，２６ｂは、各吐出ポート２５ａ，２５ｂの周方向で回転方向前端部から各吸入ポート２０ａ，２０ｂの周方向で回転方向後端部に向かって延びるように形成され、カバー側ノッチ２６ｂの長さの方がボデー側ノッチ２６ａの長さよりも大となっている。長い方のカバー側ノッチ２６ｂの長さは、吸入ポート２０ａ，２０ｂの回転方向後端部と吐出ポート２５ａ，２５ｂの回転方向前端部の間の距離の数分の一（例えば１／４）程度である。短い方のボデー側ノッチ２６ａの長さはカバー側ノッチ２６ｂの長さの半分〜１／４程度である。またこの実施形態では、図２〜図４に示すように、カバー側ノッチ２６ｂは、ポンプボデー１０側から見た平面視でカバー側吐出ポート２５ｂの回転方向前端部からカバー側吸入ポート２０ｂの回転方向後端部に向かって次第に幅が狭くなる略三角形状とし、また円弧に沿った長手方向断面でカバー側吐出ポート２５ｂの回転方向前端部からカバー側吸入ポート２０ｂの回転方向後端部に向かって次第に深さが浅くなるように底面を傾斜させた形状となっている。
【００２２】
この実施形態のオイルポンプの作動時には、図２においては、両ポンプギヤ３０，３１は駆動軸１３により矢印に示すように反時計回転方向に回転され、作動室Ｒも容積が変化しながら同方向に回転される。図３においてはポンプギヤ３０，３１及び作動室Ｒは矢印に示すように左向きに移動される。これによりリザーバ内の作動油は吸入通路２１を通り両側の吸入ポート２０ａ，２０ｂから吸入領域にある作動室Ｒ内に吸入され、吐出領域にある作動室Ｒから吐出ポート２５ａ，２５ｂ内に吐出され、吐出通路２７を通って供給先に供給される。
【００２３】
吸入領域では作動油は負圧であるので吸入ポート２０ａ，２０ｂから作動室Ｒに吸入された作動油には気泡が混入されている。この作動油を吸入した作動室Ｒは、ポンプギヤ３０，３１の回転に応じて移動して吸入ポート２０ａ，２０ｂの回転方向後端部と吐出ポート２５ａ，２５ｂの回転方向前端部の間で収容凹所１１の底面とポンプカバー１５の内端面の間に閉じ込められ、さらに移動して図３に示すように、作動室Ｒの先端がカバー側ノッチ２６ｂの先端部である第１解放ポイントＰ１（図５参照）を越えればカバー側ノッチ２６ｂの先端部を介してカバー側吐出ポート２５ｂに連通され、さらにボデー側ノッチ２６ａの先端部である第２解放ポイントＰ２を越えればカバー側ノッチ２６ｂに加えてボデー側ノッチ２６ａを介してボデー側吐出ポート２５ａにも連通され、両吐出ポート２５ａ，２５ｂの回転方向前端部である第３解放ポイントＰ３を越えれば直接吐出ポート２５ａ，２５ｂに連通されるようになる。従って、収容凹所１１の底面とポンプカバー１５の内端面の間に閉じ込められ低圧で気泡が混入された作動油で充満されていた作動室Ｒと吐出ポート２５ａ，２５ｂの間の解放断面積は、図５の実線に示すようにポンプギヤ３０，３１の回転角度に応じて加速度的にかつ連続的に増大される。
【００２４】
図３に示すように、それまで収容凹所１１の底面とポンプカバー１５の内端面の間に閉じ込められていた作動室Ｒの先端が第１解放ポイントＰ１を越えて作動室Ｒがカバー側ノッチ２６ｂの先端部を介してカバー側吐出ポート２５ｂに連通されれば、カバー側吐出ポート２５ｂ内の高圧の作動油は矢印Ｆに示すように、ポンプカバー１５側の連通部から作動室Ｒ内に一時的に逆流して作動室Ｒ内の圧力が上昇するので、その内部の気泡は圧壊される。上記連通開始後はポンプギヤ３０，３１の回転につれて作動室Ｒに対する長い方のカバー側ノッチ２６ｂの開口面積は増大し、それにつれてカバー側吐出ポート２５ｂから作動室Ｒ内への作動油の流入速度は小さくなるので、作動室Ｒ内の気泡の圧壊の程度は減少し、短い方のボデー側ノッチ２６ａが作動室Ｒに連通されるようになれば作動室Ｒ内への流入速度は一層小さくなって作動室Ｒ内の気泡の圧壊の程度は一層減少する。
【００２５】
オイルポンプの回転速度がある限度（例えば７０００rpm ）以下の場合には作動室Ｒ内の気泡は少なく、吐出ポート２５ａ，２５ｂ内の作動油の圧力もそれほど高くはなく、図３に示す状態で矢印Ｆに示すようにカバー側ノッチ２６ｂから反対側となるポンプボデー１０の収容凹所１１の底面に向かって作動室Ｒ内に流入する作動流体の流入速度も低いので、気泡の圧壊は主としてポンプカバー１５の内端面側で生じるが、その程度は比較的弱い。従って、ポンプカバー１５がアルミニウム等のキャビテーションエロージョンに対する耐性が低い材料であっても、その内端面に生じるキャビテーションエロージョンはわずかであり、実質的に問題となることはない。また上述のように連通開始後は、ポンプギヤ３０，３１の回転につれてカバー側吐出ポート２５ｂから作動室Ｒ内への作動油の流入速度は減少するので、ポンプカバー１５の内端面に生じるキャビテーションエロージョンは一層抑制されて問題となることはない。
【００２６】
オイルポンプの回転速度がある限度（例えば７５００rpm ）を越えれば作動室Ｒ内の圧力が低下して気泡が増大するとともにこの気泡は遠心力のために作動室Ｒの内周側へ集まり、また吐出ポート２５ａ，２５ｂ内の作動油の圧力は高くなって、矢印Ｆに示すようにポンプボデー１０の収容凹所１１の底面に向かって作動室Ｒ内に流入する作動流体の流入速度も増大するので、気泡の圧壊が生じる場所は作動室Ｒの内部で収容凹所１１の底面側に移動しその程度も高くなる。しかしポンプボデー１０の材料は鋳鉄等のキャビテーションエロージョンに対する耐性の高い金属材料よりなるのでポンプボデー１０の収容凹所１１の底面にキャビテーションエロージョンが生じることはない。また上述のように連通開始後は、ポンプギヤ３０，３１の回転につれてカバー側ノッチ２６ｂの開口面積は増大し、短い方のボデー側ノッチ２６ａも作動室Ｒに連通されるようになるので、気泡の圧壊が生じる場所はポンプカバー１５の内端面側に移るが、各ノッチ２６ａ，２６ｂ作動室Ｒ内への作動油の流入速度が減少することによりキャビテーションエロージョンは抑制されるので問題となることはない。
【００２７】
なお上述した実施形態では、カバー側ノッチ２６ｂは、カバー側吐出ポート２５ｂの回転方向前端部からカバー側吸入ポート２０ｂに向かって次第に幅が狭くなる略三角形状とするとともに次第に深さが浅くなるように底面を傾斜させており、このようにすれば作動室Ｒに対するカバー側ノッチ２６ｂの開口面積はポンプギヤ３０，３１の回転に応じて速やかに増大し、カバー側ノッチ２６ｂから作動室Ｒ内への作動油の流入速度は速やかに減少する。従って、作動室Ｒ内の気泡の圧壊の程度も速やかに減少するので、オイルポンプの回転速度がある限度以下の場合のポンプカバー１５の内端面に生じるわずかなキャビテーションエロージョンもさらに減少する。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、カバー側ノッチ２６ｂを図６及び図７に示す従来技術のボデー側ノッチ５ａのような一定幅で一定深さのものとして実施してもよく、程度の差はあれ前述したキャビテーションエロージョン抑制の効果は得られ、場合によってはそれで充分である。
【００２８】
また上述した実施形態では、ドリブンギヤ３１は外周がギヤ室Ｇの内周面に回転自在に支持された内歯ギヤとし、ドライブギヤ３０はドリブンギヤ３１と噛合する外歯ギヤとしており、このようにすればドライブギヤ３０はドリブンギヤ３１内に収容されてポンプギヤ３０，３１の容積が減少されるのでオイルポンプを小形にまとめることができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、両方とも外歯のポンプギヤを使用して実施することも可能である。この場合は、収容凹所は、縁部が食い込んで重なり合った２つの円形よりなる形状となる。
【００２９】
上述した実施形態のオイルポンプは自動車の自動変速機に作動油を供給するものであるが、ポンプカバー１５はキャビテーションエロージョンに対する耐性が低い軽合金よりなるので、アルミニウムなどの軽合金よりなる変速機ハウジングと一体形成することができ、これによりオイルポンプを備えた自動変速機の構造を簡略化することができる。しかしながら本発明のオイルポンプの用途はこれに限られるものではなく、自動車の無段変速機その他の種々の機器に使用する作動油の供給源として使用することができ、その用途または周囲の状況によってはポンプボデーをキャビテーションエロージョンに対する耐性が低いアルミニウムなどとし、ポンプカバーをキャビテーションエロージョンに対する耐性が高い鋳鉄などとしてして実施することもできる。その場合にはアルミニウムなどよりなるポンプボデーに形成されるボデー側ノッチの長さの方を、鋳鉄などよりなるポンプカバーに形成するカバー側ノッチの長さよりも大とする。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の自動変速機などに作動油を供給するのに適したオイルポンプ、特に高速回転時に発生するキャビテーションエロージョン（キャビテーション損傷）が抑制されるようにしたオイルポンプ、及びこのようなオイルポンプを備えた自動変速機に関するものである。
【先行技術の検討】
【０００２】
特開２００３−１６１２６９号公報においては、キャビテーションエロージョンの発生が抑制されるようにした車両用自動変速機のオイルポンプが開示されている。このオイルポンプは、実施例の記載によれば、円形の収容凹所をその端面に形成した鋳鉄製のポンプボデーと、この収容凹所を覆うようにポンプボデーの端面に接合されてポンプボデーとの間にギヤ室を形成する軽合金製のポンプカバーと、前記ギヤ室内にてポンプボデーに軸架した駆動軸に支持されて駆動されるドライブギヤと、前記ギヤ室内にドライブギヤに対して偏心して回転可能に配置されドライブギヤと噛合して駆動されるドリブンギヤと、この両ギヤの噛合によって形成される作動室の吸入領域と吐出領域にてポンプボデーの収容凹所の底面にそれぞれ周方向に形成した円弧状のボデー側吸入ポート及びボデー側吐出ポートと、作動室の吸入領域と吐出領域にてポンプカバーの内端面にそれぞれ周方向に形成した円弧状のカバー側吸入ポート及びカバー側吐出ポートとを備えている。
【０００３】
上記特開２００３−１６１２６９号公報に開示された技術（以下単に従来技術という）のオイルポンプにおいては、ドライブギヤの回転速度が通常の使用範囲（例えば７０００rpmまでの速度）では期待通りのキャビテーションエロージョンの発生を抑制する作用が得られる。しかしドライブギヤの回転速度がそれよりも高回転（例えば７５００rpm
）になると、ポンプカバー側にキャビテーションエロージョンが生じるようになるという問題を生じる。次にこの問題を、上記従来技術の図６及び図４と実質的に同じ構造を示す図６及び図７により説明する。
【０００４】
上記従来技術のオイルポンプにおいては、ポンプボデー１の収容凹所（図１のポンプボデー１０の収容凹所１１も参照）の底面に作動室の吐出領域におけるボデー側吐出ポート４ａの周方向前端部からボデー側吸入ポート３ａの周方向後端部に向けてボデー側ノッチ５ａが形成され、またポンプカバー２の内端面にはこのボデー側ノッチ５ａより短いカバー側ノッチ５ｂがカバー側吐出ポート４ｂの周方向前端部からカバー側吸入ポート３ｂの周方向後端部に向けて形成されている。このオイルポンプの作動時にドライブギヤ６ａとドリブンギヤ６ｂが矢印方向に回転すると、両ギヤ６ａ，６ｂの間に形成される作動室Ｒが先ずボデー側ノッチ５ａによりボデー側吐出ポート４ａに連通される。この作動室Ｒはその直前までは吸入ポート３ａ，３ｂに連通されているので低圧で作動油の蒸気及び気化された溶存空気などよりなる気泡が混入された作動油で充満されており、一方吐出ポート４ａ，４ｂ内の作動油は高圧であるので、作動室Ｒがボデー側ノッチ５ａに連通されれば、ボデー側吐出ポート４ａ内の高圧の作動油は、一時的に矢印ｆに示すようにポンプボデー１側の連通部から反対側となるポンプカバー２の内端面に向かって作動室Ｒ内に逆流してその内部の気泡が圧壊され、この圧壊に伴って生じる衝撃圧によりその付近の内端面にキャビテーションエロージョンを生じようとする。
【０００５】
オイルポンプの回転速度がある限度以下の場合には作動室Ｒ内の気泡は少なく、吐出ポート４ａ，４ｂ内の作動油の圧力もそれほど高くはなく作動室Ｒ内への流入速度も低いので、気泡の圧壊は主としてポンプボデー１の収容凹所の底面側で生じ、その程度も比較的弱い。従ってキャビテーションエロージョンはポンプボデー１側に生じようとするが、ポンプボデー１の材料はキャビテーションエロージョンに対する耐性が高い鋳鉄よりなるので、このキャビテーションエロージョンは防止される。従って上記従来技術は、オイルポンプの回転速度がある限度以下の場合にはキャビテーションエロージョンの防止に有効である。
【０００６】
しかしオイルポンプの回転速度がある限度を越えると作動室Ｒ内の圧力が低下して気泡が増大し、遠心油圧が高くなり増大した気泡が内周側へ集まりやすくなり、吐出ポート４ａ，４ｂ内の作動油の圧力も高くなって作動室Ｒ内への流入速度も増大する。従って気泡の圧壊が生じる場所はポンプカバー２の内端面側に移動してその程度も高くなるが、ポンプカバー２の材料はキャビテーションエロージョンに対する耐性が低いアルミニウムよりなるので、ポンプカバー２の内端面には、図７(b)の符号Ｅ１で示す位置にキャビテーションエロージョンが生じて各ポンプギヤ６ａ，６ｂとの間に隙間が生じ、作動油の漏れを生じてポンプ効率が低下する。上記従来技術においてオイルポンプの回転速度がある限度を越えると、ポンプカバー２側にキャビテーションエロージョンが生じるようになるのは、このような作用によるものと考えられる。
【０００７】
この問題を解決する手段としてはポンプカバー２の材料をキャビテーションエロージョンに対する耐性が高い金属材料とすることが考えられる。しかしこの場合にはキャビテーションにより作動室Ｒ内に生じる気泡の圧壊は程度が高いので、アルミニウムにＴ６等の表面強度を高める熱処理を施したものやハイシリコンアルミニウム合金ではかならずしも解決することができず、鋳鉄などのキャビテーションエロージョンに対する耐性が高い材料にする必要がある。そのようにするとポンプボデー１及びポンプカバー２の両方とも鋳鉄製となるので、オイルポンプの重量が増大するという問題がある。またこのようなオイルポンプを車両用自動変速機に設ける場合には、オイルポンプのポンプボデーまたはポンプカバーを軽合金製の変速機ハウジングと一体化することができないので構造が複雑化するという問題が生じる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の主たる目的は、上記の問題に対処するため、上記ポンプカバーの材質を変更することなく軽合金で形成しても、ドライブギヤの高速回転時にキャビテーションエロージョンの発生が的確に抑制されるオイルポンプを提供することにある。
【０００９】
本発明によれば、上記の目的が、収容凹所をその端面に形成したポンプボデーと、前記収容凹所を覆うように内端面が前記ポンプボデーの端面に接合されて同ポンプボデーとの間にギヤ室を形成するポンプカバーと、前記ギヤ室内にて駆動軸により駆動されるドライブギヤと、前記ギヤ室内に回転可能に配置され前記ドライブギヤと噛合して駆動されるドリブンギヤと、前記ドライブギヤとドリブンギヤの噛合によって形成される作動室の吐出領域にて前記ポンプボデーの収容凹所の底面と前記ポンプカバーの内端面にそれぞれ形成したボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートと、前記ボデー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて前記ポンプボデーの収容凹所の底面に形成したボデー側ノッチと、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて前記ポンプカバーの内端面に形成したカバー側ノッチを備え、前記ポンプボデーとポンプカバーの何れか一方を鋳鉄によりまた他方を軽合金により形成したオイルポンプにおいて、前記ボデー側ノッチとカバー側ノッチは、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される方のノッチの長さを、鋳鉄よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される方のノッチの長さよりも長くして、前記ドライブギヤの高速回転時に前記作動室内の作動油に生じた気泡が長い方の前記ノッチを通って前記作動室内に向けて逆流する高圧の作動油によって鋳鉄よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーの前記作動室に面する内表面側において圧壊されるようにすることにより達成される。
【００１０】
本発明によるオイルポンプは、前記ドリブンギヤがその外周にて前記ギヤ室の内周面に回転自在に支持された内歯ギヤであり、前記ドライブギヤが前記ドリブンギヤに噛合する外歯ギヤであり、前記ボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートは円弧状に形成され、前記ボデー側ノッチ及びカバー側ノッチはそれぞれ前記ボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートの周方向前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて形成されることが好ましい。
【００１１】
本発明によるオイルポンプは、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される前記ノッチが、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けてその幅が狭くなる略三角形状であることが好ましい。
【００１２】
また本発明によるオイルポンプは、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される前記ノッチが、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けてその深さが浅くなるように底面を傾斜させて形成されていることが好ましい。
【００１３】
また本発明による自動変速機は、油圧供給源を備えた自動変速機において、前記油圧供給源として前記本発明によるオイルポンプを使用し、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーは前記自動変速機の変速機ハウジングと一体形成したことを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
図１は本発明によるオイルポンプの一実施形態の断面図；
図２は図１の２−２断面図；
図３は図２の３−３断面図；
図４は図１に示す実施形態の各ポート及びノッチの配置を示す図で、図４(a) はポンプボデーの収容凹所の底面の一部を示す図であり、図４(b) はポンプカバーの内端面の一部を示す図；
図５は図１に示す実施形態のポンプギヤの回転角度に対する作動室と吐出ポートの間の解放断面積の関係を示す図；
図６は従来技術によるオイルポンプの図２に相当する断面図；
図７は従来技術によるオイルポンプの図４に相当する部分的図面である。
【最適な実施形態の説明】
【００１５】
以下に、図１〜図５により、本発明によるオイルポンプを実施するための最良の形態の説明をする。この実施形態によるオイルポンプは自動車等の車両用自動変速機に作動油を供給するもので、互いに接合されたポンプボデー１０及びポンプカバー１５よりなるハウジングＨと、このハウジングＨ内に回転自在に収容されたドライブギヤ３０とドリブンギヤ３１よりなるポンプギヤにより構成されている。ポンプカバー１５は自動車の自動変速機のハウジングと一体形成されている。
【００１６】
ポンプボデー１０は鋳鉄等のキャビテーションエロージョンに対する耐性の高い金属材料よりなるもので、図１に示すように、その平坦な一側面には、ポンプギヤ３０，３１を回転自在に収納する円形で浅い一定の深さの収容凹所１１が形成され、収容凹所１１の底面には収容凹所１１の中心に対し、両ポンプギヤ３０，３１の間の偏心量と同じ量だけ偏心して、ポンプボデー１０を貫通する中心孔１２が形成されている。ポンプカバー１５はアルミニウム等の軽量でポンプボデー１０よりもキャビテーションエロージョンに対する耐性が低い軽合金よりなるもので、平坦な一側面が収容凹所１１を液密に覆うようにポンプボデー１０にボルト止めされ、これによりポンプボデー１０とポンプカバー１５の間に１対のポンプギヤ３０，３１を収納するギヤ室Ｇが形成される。ポンプボデー１０の中心孔１２と同軸的にポンプカバー１５に形成された中心孔１６に圧入固定された管状のステータ軸１７は、中心孔１２との間に隙間をおいてポンプボデー１０内を通り抜けており、このステータ軸１７と中心孔１２の間に差し込まれる管状の駆動軸１３は、中心孔１２の内面に固定した軸受ブッシュ１２ａにより回転自在に支持され、駆動軸１３とポンプボデー１０の間はオイルシール１４によりシールされている。
【００１７】
外歯のドライブギヤ３０と、これより歯数が１歯大きい内歯のドリブンギヤ３１は同一の厚さで、互いに噛合するトロコイド歯形の歯を有しており、それらの両側面とポンプボデー１０およびポンプカバー１５により形成されるギヤ室の両内側面は作動油が実質的に洩れない程度の小さい隙間をおいて相対的に摺動回転自在である。ドライブギヤ３０はその内周面を駆動軸１３先端部の外周面に嵌合させることにより支持され、内周面から突出する１対のキー３０ａが駆動軸１３の先端に形成したキー溝に係合されて回転駆動されるようになっている。ドリブンギヤ３１の外周面は収容凹所１１の内周面に回転自在に嵌合支持されている。
【００１８】
主として図２に示すように、ギヤ室Ｇ内に収容された両ポンプギヤ３０，３１の互いに噛合する各歯の間には多数の作動室Ｒが形成され、各作動室Ｒは両ポンプギヤ３０，３１の回転とともにそれらの歯底円の間に形成される環状空間に沿って移動しながら容積が増減する。そして、両ポンプギヤ３０，３１のピッチ線の接触位置から両ポンプギヤ３０，３１の回転方向で１８０度にわたる範囲には回転に伴い作動室Ｒの容積が次第に増大する吸入領域が形成され、またピッチ線の接触位置から回転方向と逆向きに１８０度にわたる範囲には回転に伴い作動室Ｒの容積が次第に減少する吐出領域が形成されている。
【００１９】
図１および図２に示すように、ポンプボデー１０の収容凹所１１の底面およびこれと対向するポンプカバー１５の内端面には、吸入領域の両端部を除く範囲と対応する相当な範囲にわたり開口部の形状および面積が互いに同一で円弧状のボデー側吸入ポート２０ａとカバー側吸入ポート２０ｂが互いに対向して形成され、各吸入ポート２０ａ，２０ｂの内側縁と外側縁はそれぞれ各ポンプギヤ３０，３１の歯底円と一致している。この各吸入ポート２０ａ，２０ｂには、ポンプボデー１０とポンプカバー１５内に形成されてリザーバ（図示省略）からの作動油を導入する吸入通路２１が連通されている。
【００２０】
またポンプボデー１０の収容凹所１１の底面およびこれと対向するポンプカバー１５の内端面には、吐出領域の両端部を除く範囲と対応する相当な範囲にわたり開口部の形状および面積が互いに同一で円弧状のボデー側吐出ポート２５ａとカバー側吐出ポート２５ｂが互いに対向して形成され、各吐出ポート２５ａ，２５ｂの内側縁と外側縁はそれぞれ各ポンプギヤ３０，３１の歯底円と一致している。ボデー側吐出ポート２５ａの底面の一部には、移動する作動室Ｒとの連通が開始される回転方向前端側に向かって次第に深さが浅くなる傾斜面２５ａ１が形成されている。ボデー側吐出ポート２５ａにはポンプボデー１０とポンプカバー１５内に形成されて作動油を供給先に供給する吐出通路２７が連通されているが、カバー側吐出ポート２５ｂは、ポンプカバー１５内に形成される流体通路（図示省略）を避けるためにボデー側吐出ポート２５ａよりも浅くし、吐出通路２７には連通されていない。
【００２１】
ポンプボデー１０の収容凹所１１の底面及びこれと対応するポンプカバー１５の内端面には、図１〜図４に示すように、それぞれボデー側吐出ポート２５ａに連通されるボデー側ノッチ２６ａ、及びカバー側吐出ポート２５ｂに連通されるカバー側ノッチ２６ｂが形成されている。各ノッチ２６ａ，２６ｂは、各吐出ポート２５ａ，２５ｂの周方向で回転方向前端部から各吸入ポート２０ａ，２０ｂの周方向で回転方向後端部に向かって延びるように形成され、カバー側ノッチ２６ｂの長さの方がボデー側ノッチ２６ａの長さよりも大となっている。長い方のカバー側ノッチ２６ｂの長さは、吸入ポート２０ａ，２０ｂの回転方向後端部と吐出ポート２５ａ，２５ｂの回転方向前端部の間の距離の数分の一（例えば１／４）程度である。短い方のボデー側ノッチ２６ａの長さはカバー側ノッチ２６ｂの長さの半分〜１／４程度である。またこの実施形態では、図２〜図４に示すように、カバー側ノッチ２６ｂは、ポンプボデー１０側から見た平面視でカバー側吐出ポート２５ｂの回転方向前端部からカバー側吸入ポート２０ｂの回転方向後端部に向かって次第に幅が狭くなる略三角形状とし、また円弧に沿った長手方向断面でカバー側吐出ポート２５ｂの回転方向前端部からカバー側吸入ポート２０ｂの回転方向後端部に向かって次第に深さが浅くなるように底面を傾斜させた形状となっている。
【００２２】
この実施形態のオイルポンプの作動時には、図２においては、両ポンプギヤ３０，３１は駆動軸１３により矢印に示すように反時計回転方向に回転され、作動室Ｒも容積が変化しながら同方向に回転される。図３においてはポンプギヤ３０，３１及び作動室Ｒは矢印に示すように左向きに移動される。これによりリザーバ内の作動油は吸入通路２１を通り両側の吸入ポート２０ａ，２０ｂから吸入領域にある作動室Ｒ内に吸入され、吐出領域にある作動室Ｒから吐出ポート２５ａ，２５ｂ内に吐出され、吐出通路２７を通って供給先に供給される。
【００２３】
吸入領域では作動油は負圧であるので吸入ポート２０ａ，２０ｂから作動室Ｒに吸入された作動油には気泡が混入されている。この作動油を吸入した作動室Ｒは、ポンプギヤ３０，３１の回転に応じて移動して吸入ポート２０ａ，２０ｂの回転方向後端部と吐出ポート２５ａ，２５ｂの回転方向前端部の間で収容凹所１１の底面とポンプカバー１５の内端面の間に閉じ込められ、さらに移動して図３に示すように、作動室Ｒの先端がカバー側ノッチ２６ｂの先端部である第１解放ポイントＰ１（図５参照）を越えればカバー側ノッチ２６ｂの先端部を介してカバー側吐出ポート２５ｂに連通され、さらにボデー側ノッチ２６ａの先端部である第２解放ポイントＰ２を越えればカバー側ノッチ２６ｂに加えてボデー側ノッチ２６ａを介してボデー側吐出ポート２５ａにも連通され、両吐出ポート２５ａ，２５ｂの回転方向前端部である第３解放ポイントＰ３を越えれば直接吐出ポート２５ａ，２５ｂに連通されるようになる。従って、収容凹所１１の底面とポンプカバー１５の内端面の間に閉じ込められ低圧で気泡が混入された作動油で充満されていた作動室Ｒと吐出ポート２５ａ，２５ｂの間の解放断面積は、図５の実線に示すようにポンプギヤ３０，３１の回転角度に応じて加速度的にかつ連続的に増大される。
【００２４】
図３に示すように、それまで収容凹所１１の底面とポンプカバー１５の内端面の間に閉じ込められていた作動室Ｒの先端が第１解放ポイントＰ１を越えて作動室Ｒがカバー側ノッチ２６ｂの先端部を介してカバー側吐出ポート２５ｂに連通されれば、カバー側吐出ポート２５ｂ内の高圧の作動油は矢印Ｆに示すように、ポンプカバー１５側の連通部から作動室Ｒ内に一時的に逆流して作動室Ｒ内の圧力が上昇するので、その内部の気泡は圧壊される。上記連通開始後はポンプギヤ３０，３１の回転につれて作動室Ｒに対する長い方のカバー側ノッチ２６ｂの開口面積は増大し、それにつれてカバー側吐出ポート２５ｂから作動室Ｒ内への作動油の流入速度は小さくなるので、作動室Ｒ内の気泡の圧壊の程度は減少し、短い方のボデー側ノッチ２６ａが作動室Ｒに連通されるようになれば作動室Ｒ内への流入速度は一層小さくなって作動室Ｒ内の気泡の圧壊の程度は一層減少する。
【００２５】
オイルポンプの回転速度がある限度（例えば７０００rpm ）以下の場合には作動室Ｒ内の気泡は少なく、吐出ポート２５ａ，２５ｂ内の作動油の圧力もそれほど高くはなく、図３に示す状態で矢印Ｆに示すようにカバー側ノッチ２６ｂから反対側となるポンプボデー１０の収容凹所１１の底面に向かって作動室Ｒ内に流入する作動流体の流入速度も低いので、気泡の圧壊は主としてポンプカバー１５の内端面側で生じるが、その程度は比較的弱い。従って、ポンプカバー１５がアルミニウム等のキャビテーションエロージョンに対する耐性が低い材料であっても、その内端面に生じるキャビテーションエロージョンはわずかであり、実質的に問題となることはない。また上述のように連通開始後は、ポンプギヤ３０，３１の回転につれてカバー側吐出ポート２５ｂから作動室Ｒ内への作動油の流入速度は減少するので、ポンプカバー１５の内端面に生じるキャビテーションエロージョンは一層抑制されて問題となることはない。
【００２６】
オイルポンプの回転速度がある限度（例えば７５００rpm ）を越えれば作動室Ｒ内の圧力が低下して気泡が増大するとともにこの気泡は遠心力のために作動室Ｒの内周側へ集まり、また吐出ポート２５ａ，２５ｂ内の作動油の圧力は高くなって、矢印Ｆに示すようにポンプボデー１０の収容凹所１１の底面に向かって作動室Ｒ内に流入する作動流体の流入速度も増大するので、気泡の圧壊が生じる場所は作動室Ｒの内部で収容凹所１１の底面側に移動しその程度も高くなる。しかしポンプボデー１０の材料は鋳鉄等のキャビテーションエロージョンに対する耐性の高い金属材料よりなるのでポンプボデー１０の収容凹所１１の底面にキャビテーションエロージョンが生じることはない。また上述のように連通開始後は、ポンプギヤ３０，３１の回転につれてカバー側ノッチ２６ｂの開口面積は増大し、短い方のボデー側ノッチ２６ａも作動室Ｒに連通されるようになるので、気泡の圧壊が生じる場所はポンプカバー１５の内端面側に移るが、各ノッチ２６ａ，２６ｂ作動室Ｒ内への作動油の流入速度が減少することによりキャビテーションエロージョンは抑制されるので問題となることはない。
【００２７】
なお上述した実施形態では、カバー側ノッチ２６ｂは、カバー側吐出ポート２５ｂの回転方向前端部からカバー側吸入ポート２０ｂに向かって次第に幅が狭くなる略三角形状とするとともに次第に深さが浅くなるように底面を傾斜させており、このようにすれば作動室Ｒに対するカバー側ノッチ２６ｂの開口面積はポンプギヤ３０，３１の回転に応じて速やかに増大し、カバー側ノッチ２６ｂから作動室Ｒ内への作動油の流入速度は速やかに減少する。従って、作動室Ｒ内の気泡の圧壊の程度も速やかに減少するので、オイルポンプの回転速度がある限度以下の場合のポンプカバー１５の内端面に生じるわずかなキャビテーションエロージョンもさらに減少する。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、カバー側ノッチ２６ｂを図６及び図７に示す従来技術のボデー側ノッチ５ａのような一定幅で一定深さのものとして実施してもよく、程度の差はあれ前述したキャビテーションエロージョン抑制の効果は得られ、場合によってはそれで充分である。
【００２８】
また上述した実施形態では、ドリブンギヤ３１は外周がギヤ室Ｇの内周面に回転自在に支持された内歯ギヤとし、ドライブギヤ３０はドリブンギヤ３１と噛合する外歯ギヤとしており、このようにすればドライブギヤ３０はドリブンギヤ３１内に収容されてポンプギヤ３０，３１の容積が減少されるのでオイルポンプを小形にまとめることができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、両方とも外歯のポンプギヤを使用して実施することも可能である。この場合は、収容凹所は、縁部が食い込んで重なり合った２つの円形よりなる形状となる。
【００２９】
上述した実施形態のオイルポンプは自動車の自動変速機に作動油を供給するものであるが、ポンプカバー１５はキャビテーションエロージョンに対する耐性が低い軽合金よりなるので、アルミニウムなどの軽合金よりなる変速機ハウジングと一体形成することができ、これによりオイルポンプを備えた自動変速機の構造を簡略化することができる。しかしながら本発明のオイルポンプの用途はこれに限られるものではなく、自動車の無段変速機その他の種々の機器に使用する作動油の供給源として使用することができ、その用途または周囲の状況によってはポンプボデーをキャビテーションエロージョンに対する耐性が低いアルミニウムなどとし、ポンプカバーをキャビテーションエロージョンに対する耐性が高い鋳鉄などとしてして実施することもできる。その場合にはアルミニウムなどよりなるポンプボデーに形成されるボデー側ノッチの長さの方を、鋳鉄などよりなるポンプカバーに形成するカバー側ノッチの長さよりも大とする。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容凹所をその端面に形成したポンプボデーと、前記収容凹所を覆うように内端面が前記ポンプボデーの端面に接合されて同ポンプボデーとの間にギヤ室を形成するポンプカバーと、前記ギヤ室内にて駆動軸により駆動されるドライブギヤと、前記ギヤ室内に回転可能に配置され前記ドライブギヤと噛合して駆動されるドリブンギヤと、前記ドライブギヤとドリブンギヤの噛合によって形成される作動室の吐出領域にて前記ポンプボデーの収容凹所の底面と前記ポンプカバーの内端面にそれぞれ形成したボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートと、前記ボデー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて前記ポンプボデーの収容凹所の底面に形成したボデー側ノッチと、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて前記ポンプカバーの内端面に形成したカバー側ノッチを備え、前記ポンプボデーとポンプカバーの何れか一方を鋳鉄によりまた他方を軽合金により形成したオイルポンプにおいて、
前記ボデー側ノッチとカバー側ノッチは、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される方のノッチの長さを、鋳鉄よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される方のノッチの長さよりも長くして、前記ドライブギヤの高速回転時に前記作動室内の作動油に生じた気泡が長い方の前記ノッチを通って前記作動室内に向けて逆流する高圧の作動油によって鋳鉄よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーの前記作動室に面する内表面側において圧壊されるようにしたことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項２】
前記ドリブンギヤがその外周にて前記ギヤ室の内周面に回転自在に支持された内歯ギヤであり、前記ドライブギヤが前記ドリブンギヤに噛合する外歯ギヤであり、前記ボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートは円弧状に形成され、前記ボデー側ノッチ及びカバー側ノッチはそれぞれ前記ボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートの周方向前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて形成されたことを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。
【請求項３】
軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される前記ノッチが、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けてその幅が狭くなる略三角形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオイルポンプ。
【請求項４】
軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される前記ノッチが、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けてその深さが浅くなるように底面を傾斜させて形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のオイルポンプ。
【請求項５】
油圧供給源を備えた自動変速機において、前記油圧供給源として請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のオイルポンプを使用し、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーは前記自動変速機の変速機ハウジングと一体形成したことを特徴とする自動変速機。
【請求項１】
収容凹所をその端面に形成したポンプボデーと、前記収容凹所を覆うように内端面が前記ポンプボデーの端面に接合されて同ポンプボデーとの間にギヤ室を形成するポンプカバーと、前記ギヤ室内にて駆動軸により駆動されるドライブギヤと、前記ギヤ室内に回転可能に配置され前記ドライブギヤと噛合して駆動されるドリブンギヤと、前記ドライブギヤとドリブンギヤの噛合によって形成される作動室の吐出領域にて前記ポンプボデーの収容凹所の底面と前記ポンプカバーの内端面にそれぞれ形成したボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートと、前記ボデー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて前記ポンプボデーの収容凹所の底面に形成したボデー側ノッチと、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて前記ポンプカバーの内端面に形成したカバー側ノッチを備え、前記ポンプボデーとポンプカバーの何れか一方を鋳鉄によりまた他方を軽合金により形成したオイルポンプにおいて、
前記ボデー側ノッチとカバー側ノッチは、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される方のノッチの長さを、鋳鉄よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される方のノッチの長さよりも長くして、前記ドライブギヤの高速回転時に前記作動室内の作動油に生じた気泡が長い方の前記ノッチを通って前記作動室内に向けて逆流する高圧の作動油によって鋳鉄よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーの前記作動室に面する内表面側において圧壊されるようにしたことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項２】
前記ドリブンギヤがその外周にて前記ギヤ室の内周面に回転自在に支持された内歯ギヤであり、前記ドライブギヤが前記ドリブンギヤに噛合する外歯ギヤであり、前記ボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートは円弧状に形成され、前記ボデー側ノッチ及びカバー側ノッチはそれぞれ前記ボデー側吐出ポート及びカバー側吐出ポートの周方向前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けて形成されたことを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。
【請求項３】
軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される前記ノッチが、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けてその幅が狭くなる略三角形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオイルポンプ。
【請求項４】
軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーに形成される前記ノッチが、前記カバー側吐出ポートの前端部から前記作動室の吐出領域の後端部に向けてその深さが浅くなるように底面を傾斜させて形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のオイルポンプ。
【請求項５】
油圧供給源を備えた自動変速機において、前記油圧供給源として請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のオイルポンプを使用し、軽合金よりなる前記ポンプボデーまたはポンプカバーは前記自動変速機の変速機ハウジングと一体形成したことを特徴とする自動変速機。
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７８２８５
【国際公開日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【発行日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１８０６９（Ｐ２００５−５１８０６９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００２６２５
【国際出願日】平成１７年２月１８日（２００５．２．１８）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【発行日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００２６２５
【国際出願日】平成１７年２月１８日（２００５．２．１８）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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