トロコイド型オイルポンプ
【目的】 高回転時におけるキャビテーション現象を減少させることを目的とするものである。
【構成】 歯間室９と吸入ポート６及び吐出ポート７との連通が、歯間室９の容積が最大となる位置からインナーロータ５の回転方向に偏角された位置で遮断されるようにし、アウターロータ４の偏心方向側に位置する吸入及び吐出ポート６，７の端部６ａ，７ａが内側に窪まれた外周形状であることを特徴とするトロコイド型オイルポンプ。
【構成】 歯間室９と吸入ポート６及び吐出ポート７との連通が、歯間室９の容積が最大となる位置からインナーロータ５の回転方向に偏角された位置で遮断されるようにし、アウターロータ４の偏心方向側に位置する吸入及び吐出ポート６，７の端部６ａ，７ａが内側に窪まれた外周形状であることを特徴とするトロコイド型オイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン潤滑用のトロコイド型オイルポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関する従来技術としては、図４に示されるものが知られている。図４は、この公知の従来例のポンプカバーを取り除いた平面図を示している。
【０００３】同図に示すように、ポンプボデー１と図示しないポンプカバーとによって区画された円筒状密閉室３内に、トコロイド噛み合いする一組の内歯アウターロータ４と外歯インナーロータ５とが納められている。インナーロータ５はエンジン動力に応じて回転される駆動軸８に固着されており、その回転によってアウターロータ４を回転させる。これらのロータ４，５が回転すると、トロコイド噛み合いする両ロータ４，５の歯により区画される歯間室９容積の変化によって、吸入ポート６０よりオイルを吸入し、吐出ポート７０より吐出して、オイルを所定の潤滑箇所へ圧送する。
【０００４】歯間室９が最大容積時において吸入ポート６０から遮断されるようになっており、吸入ポート６０及び吐出ポート７０内のアウターロータ４の偏心方向側に位置する端部６０ａ，７０ａは偏心方向に対して平行になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種のポンプは、エンジン動力によって駆動されるものであるから、広範囲の回転数域で使用されるものであるが、性質上、歯間室９が最大容積に近づくに連れて吸入ポート６０の開口面積が減少し、歯間室９が最大容積時において吸入ポート６０から遮断されるために、歯間室へのオイルの吸入効率が低下し、高回転時においてキャビテーション現象を生じることになる。
【０００６】更に、この種のポンプは、吸入ポート６０内のアウターロータ４の偏心方向側に位置する端部６０ａが偏心方向に対して平行になっている為に、歯間室９が最大容積になる直前において、急激に通路が狭くなるので、高回転時のキャビテーション現象を生じる恐れがある。また、吐出ポート７０内のアウターロータ４の偏心方向側に位置する端部７０ａが偏心方向に対して平行になっている為に、歯間室９が最大容積になった直後において、急激に通路が狭くなるので、高回転時のキャビテーション現象を生じる恐れがある。
【０００７】高回転時のキャビテーション現象により、吐出油圧の脈動が増加することになる。このために、吐出量が低下したり、異常摩耗や騒音を発する恐れがある。
【０００８】故に、本発明は、上記の問題点を解決することをその技術的課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決するための第１の技術的手段は、歯間室と吸入及び吐出ポートとの連通が、歯間室の容積が最大となる位置からインナーロータの回転方向に偏角された位置で遮断されるようにしたことである。
【００１０】また、第２の技術的手段は、アウターロータの偏心方向側に位置する吸入ポート及び吐出ポートの端部が内側に窪まれた外周形状にされたことである。
【００１１】
【作用】高回転時におけるオイルの慣性力を考慮に入れて、歯間室の容積が最大となる位置からインナーロータの回転方向に偏角された位置で、歯間室と吸入，吐出ポートとの連通を遮断したことにより、歯間室へのオイルの吸入効率を向上させ、高回転時におけるキャビテーション現象を減少させている。
【００１２】また、アウターロータの偏心方向側に位置する吸入ポートの端部が内側に窪まれた外周形状にされたことにより、歯間室が最大容積になる直前まで、広範囲のオイルの供給路を形成している為に、歯間室へのオイルの吸入効率を向上させ、高回転時のキャビテーション現象を減少させている。更に、アウターロータの偏心方向側に位置する吐出ポートの端部が内側に窪まれた外周形状にされたことにより、歯間室が最大容積になった直後にも、広範囲のオイルの吐出路が形成される為に、高回転時のキャビテーション現象を減少させている。
【００１３】以上のことのより、吐出油圧の脈動が低減できるので、吐出量が向上し、異常摩耗や騒音の発生を減少することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明における実施例を図面を用いて説明する。
【００１５】図１は、本発明によるトロコイド型オイルポンプのオイルカバーを取り除いた平面図を示し、図２は、図１のＡ−Ａ要部断面図を示し、図３は、図１のＢ−Ｂ要部断面図を示している。
【００１６】これらの図面に示すように、ポンプボデー１とポンプカバー２とによって区画された円筒状密閉室３内に、トロコイド噛み合いする一組の内歯アウターロータ４と外歯インナーロータ５とが納められている。これらのロータ４，５の端面に臨んで弓形の吸入ポート６と吐出ポート７とを開口させている。インナーロータ５はエンジン動力に応じて回転される駆動軸８に固着されており、その回転によってアウターロータ４を回転させる。これらのロータ４，５が回転すると、トロコイド噛み合いする両ロータ４，５の歯により区画される歯間室９容積の変化によって、吸入ポート６よりオイルを吸入し、吐出ポート７より吐出して、オイルを所定の潤滑箇所へ圧送する。
【００１７】本発明においては、高回転時におけるオイルの慣性力を考慮に入れて、図２に示す如く歯間室９と吸入ポート６との連通及び歯間室９と吐出ポート７との連通が、歯間室９の容積が最大となる位置からインナーロータ５の回転方向に所定の角度θ偏角された位置で遮断されている。尚、θの範囲は５°〜２０°が望ましい。何故ならば、θが５°以下では、歯間室９へのオイルの吸入効率が小さく、２０°以上では、歯間室９内の圧力が上昇しすぎて逆に吸入効率が低下してしまう為である。本発明は、高回転域においては、オイルの慣性力により、歯間室９の容積が最大となった直後でも歯間室９にオイルが供給される為に、従来例よりも多量のオイルが歯間室９に供給されることになり、高回転時におけるキャビテーション現象を減少させている。
【００１８】また、本発明においては、アウターロータ４の偏心方向側に位置する吸入ポート６の端部６ａ及び吐出ポート７の端部７ａが内側に窪まれた外周形状すなわち、鳥の嘴のような形状になっている。吸入ポート６の端部６ａが内側に窪まれた外周形状にされたことにより、歯間室９が最大容積となる直前にまで広範囲のオイルの供給路が形成される為に、歯間室９へのオイルの吸入効率を向上させ、高回転時のキャビテーション現象を減少させている。また、吐出ポート７の端部７ａが内側に窪まれた外周形状にされたことにより、歯間室９が最大容積になった直後においても、広範囲のオイルの吐出路が形成される為に、高回転時のキャビテーション現象を減少させている。
【００１９】図５及び図６は、本実施例と従来例とにおいて、高回転域での吐出油圧の脈動を比較したものである。
【００２０】図５において、ポンプの回転数が高くなるにつれて、吐出油圧の脈動全振幅が、従来例においては急激に増加しているのに対して、本実施例においては少しずつ増加しているにすぎない。従って、本発明は、従来例に比べて高回転時における油圧脈動を低減させたことになる。つまり、本発明においては、高回転域におけるキャビテーション現象が減少することが実証されたことになる。
【００２１】図６において、吐出圧が高くなるにつれて、油圧の脈動全振幅が、従来例においては５０kgf/cm2 まで増加しているのに対して、本実施例においては、２０kgf/cm2 までしか増加していないことが分かる。従って、本発明は、吐出圧を高くしても、あまり油圧脈動を増加させないことが分かる。つまり、本発明においては、高回転域におけるキャビテーション現象が吐出圧に関係なく減少することが実証されたことになる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、歯間室と吸入，吐出ポートとの連通が、歯間室の容積が最大となる位置からインナーロータの回転方向に偏角された位置で遮断され、アウターロータの偏心方向側に位置する吸入ポート及び吐出ポートの端部が内側に窪まれた外周形状にさせることにより、以下の如く効果を有する。
【００２３】歯間室に供給されるオイルの吸入効率が向上し、高回転域でのキャビテーション現象が減少する為、吐出油圧の脈動を低減することが可能になる。このことにより、吐出量が向上し、騒音や異常摩耗の発生を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるトロコイド型ポンプのポンプカバーを取り除いた平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ要部断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ要部断面図である。
【図４】従来例のポンプカバーを取り除いた平面図である。
【図５】本実施例と従来例において、油温８０℃，油種ＳＡＥ＃３０，吐出圧３kgf/cm2 の条件下でのポンプの回転数と油圧の脈動全振幅との関係を示す説明図である。
【図６】本実施例と従来例において、油温８０℃，油種ＳＡＥ＃３０，ポンプ回転数５０００rpm の条件下での吐出圧と油圧の脈動全振幅との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ポンプボデー
２ ポンプカバー
３ 円筒状密閉室
４ 内歯アウターロータ
５ 外歯インナーロータ
６，６０ 吸入ポート
６ａ，６０ａ 吸入ポートの端部（端部）
７，７０ 吐出ポート
７ａ，７０ａ 吐出ポートの端部（端部）
８ 駆動軸
９ 歯間室
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン潤滑用のトロコイド型オイルポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関する従来技術としては、図４に示されるものが知られている。図４は、この公知の従来例のポンプカバーを取り除いた平面図を示している。
【０００３】同図に示すように、ポンプボデー１と図示しないポンプカバーとによって区画された円筒状密閉室３内に、トコロイド噛み合いする一組の内歯アウターロータ４と外歯インナーロータ５とが納められている。インナーロータ５はエンジン動力に応じて回転される駆動軸８に固着されており、その回転によってアウターロータ４を回転させる。これらのロータ４，５が回転すると、トロコイド噛み合いする両ロータ４，５の歯により区画される歯間室９容積の変化によって、吸入ポート６０よりオイルを吸入し、吐出ポート７０より吐出して、オイルを所定の潤滑箇所へ圧送する。
【０００４】歯間室９が最大容積時において吸入ポート６０から遮断されるようになっており、吸入ポート６０及び吐出ポート７０内のアウターロータ４の偏心方向側に位置する端部６０ａ，７０ａは偏心方向に対して平行になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種のポンプは、エンジン動力によって駆動されるものであるから、広範囲の回転数域で使用されるものであるが、性質上、歯間室９が最大容積に近づくに連れて吸入ポート６０の開口面積が減少し、歯間室９が最大容積時において吸入ポート６０から遮断されるために、歯間室へのオイルの吸入効率が低下し、高回転時においてキャビテーション現象を生じることになる。
【０００６】更に、この種のポンプは、吸入ポート６０内のアウターロータ４の偏心方向側に位置する端部６０ａが偏心方向に対して平行になっている為に、歯間室９が最大容積になる直前において、急激に通路が狭くなるので、高回転時のキャビテーション現象を生じる恐れがある。また、吐出ポート７０内のアウターロータ４の偏心方向側に位置する端部７０ａが偏心方向に対して平行になっている為に、歯間室９が最大容積になった直後において、急激に通路が狭くなるので、高回転時のキャビテーション現象を生じる恐れがある。
【０００７】高回転時のキャビテーション現象により、吐出油圧の脈動が増加することになる。このために、吐出量が低下したり、異常摩耗や騒音を発する恐れがある。
【０００８】故に、本発明は、上記の問題点を解決することをその技術的課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決するための第１の技術的手段は、歯間室と吸入及び吐出ポートとの連通が、歯間室の容積が最大となる位置からインナーロータの回転方向に偏角された位置で遮断されるようにしたことである。
【００１０】また、第２の技術的手段は、アウターロータの偏心方向側に位置する吸入ポート及び吐出ポートの端部が内側に窪まれた外周形状にされたことである。
【００１１】
【作用】高回転時におけるオイルの慣性力を考慮に入れて、歯間室の容積が最大となる位置からインナーロータの回転方向に偏角された位置で、歯間室と吸入，吐出ポートとの連通を遮断したことにより、歯間室へのオイルの吸入効率を向上させ、高回転時におけるキャビテーション現象を減少させている。
【００１２】また、アウターロータの偏心方向側に位置する吸入ポートの端部が内側に窪まれた外周形状にされたことにより、歯間室が最大容積になる直前まで、広範囲のオイルの供給路を形成している為に、歯間室へのオイルの吸入効率を向上させ、高回転時のキャビテーション現象を減少させている。更に、アウターロータの偏心方向側に位置する吐出ポートの端部が内側に窪まれた外周形状にされたことにより、歯間室が最大容積になった直後にも、広範囲のオイルの吐出路が形成される為に、高回転時のキャビテーション現象を減少させている。
【００１３】以上のことのより、吐出油圧の脈動が低減できるので、吐出量が向上し、異常摩耗や騒音の発生を減少することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明における実施例を図面を用いて説明する。
【００１５】図１は、本発明によるトロコイド型オイルポンプのオイルカバーを取り除いた平面図を示し、図２は、図１のＡ−Ａ要部断面図を示し、図３は、図１のＢ−Ｂ要部断面図を示している。
【００１６】これらの図面に示すように、ポンプボデー１とポンプカバー２とによって区画された円筒状密閉室３内に、トロコイド噛み合いする一組の内歯アウターロータ４と外歯インナーロータ５とが納められている。これらのロータ４，５の端面に臨んで弓形の吸入ポート６と吐出ポート７とを開口させている。インナーロータ５はエンジン動力に応じて回転される駆動軸８に固着されており、その回転によってアウターロータ４を回転させる。これらのロータ４，５が回転すると、トロコイド噛み合いする両ロータ４，５の歯により区画される歯間室９容積の変化によって、吸入ポート６よりオイルを吸入し、吐出ポート７より吐出して、オイルを所定の潤滑箇所へ圧送する。
【００１７】本発明においては、高回転時におけるオイルの慣性力を考慮に入れて、図２に示す如く歯間室９と吸入ポート６との連通及び歯間室９と吐出ポート７との連通が、歯間室９の容積が最大となる位置からインナーロータ５の回転方向に所定の角度θ偏角された位置で遮断されている。尚、θの範囲は５°〜２０°が望ましい。何故ならば、θが５°以下では、歯間室９へのオイルの吸入効率が小さく、２０°以上では、歯間室９内の圧力が上昇しすぎて逆に吸入効率が低下してしまう為である。本発明は、高回転域においては、オイルの慣性力により、歯間室９の容積が最大となった直後でも歯間室９にオイルが供給される為に、従来例よりも多量のオイルが歯間室９に供給されることになり、高回転時におけるキャビテーション現象を減少させている。
【００１８】また、本発明においては、アウターロータ４の偏心方向側に位置する吸入ポート６の端部６ａ及び吐出ポート７の端部７ａが内側に窪まれた外周形状すなわち、鳥の嘴のような形状になっている。吸入ポート６の端部６ａが内側に窪まれた外周形状にされたことにより、歯間室９が最大容積となる直前にまで広範囲のオイルの供給路が形成される為に、歯間室９へのオイルの吸入効率を向上させ、高回転時のキャビテーション現象を減少させている。また、吐出ポート７の端部７ａが内側に窪まれた外周形状にされたことにより、歯間室９が最大容積になった直後においても、広範囲のオイルの吐出路が形成される為に、高回転時のキャビテーション現象を減少させている。
【００１９】図５及び図６は、本実施例と従来例とにおいて、高回転域での吐出油圧の脈動を比較したものである。
【００２０】図５において、ポンプの回転数が高くなるにつれて、吐出油圧の脈動全振幅が、従来例においては急激に増加しているのに対して、本実施例においては少しずつ増加しているにすぎない。従って、本発明は、従来例に比べて高回転時における油圧脈動を低減させたことになる。つまり、本発明においては、高回転域におけるキャビテーション現象が減少することが実証されたことになる。
【００２１】図６において、吐出圧が高くなるにつれて、油圧の脈動全振幅が、従来例においては５０kgf/cm2 まで増加しているのに対して、本実施例においては、２０kgf/cm2 までしか増加していないことが分かる。従って、本発明は、吐出圧を高くしても、あまり油圧脈動を増加させないことが分かる。つまり、本発明においては、高回転域におけるキャビテーション現象が吐出圧に関係なく減少することが実証されたことになる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、歯間室と吸入，吐出ポートとの連通が、歯間室の容積が最大となる位置からインナーロータの回転方向に偏角された位置で遮断され、アウターロータの偏心方向側に位置する吸入ポート及び吐出ポートの端部が内側に窪まれた外周形状にさせることにより、以下の如く効果を有する。
【００２３】歯間室に供給されるオイルの吸入効率が向上し、高回転域でのキャビテーション現象が減少する為、吐出油圧の脈動を低減することが可能になる。このことにより、吐出量が向上し、騒音や異常摩耗の発生を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるトロコイド型ポンプのポンプカバーを取り除いた平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ要部断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ要部断面図である。
【図４】従来例のポンプカバーを取り除いた平面図である。
【図５】本実施例と従来例において、油温８０℃，油種ＳＡＥ＃３０，吐出圧３kgf/cm2 の条件下でのポンプの回転数と油圧の脈動全振幅との関係を示す説明図である。
【図６】本実施例と従来例において、油温８０℃，油種ＳＡＥ＃３０，ポンプ回転数５０００rpm の条件下での吐出圧と油圧の脈動全振幅との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ポンプボデー
２ ポンプカバー
３ 円筒状密閉室
４ 内歯アウターロータ
５ 外歯インナーロータ
６，６０ 吸入ポート
６ａ，６０ａ 吸入ポートの端部（端部）
７，７０ 吐出ポート
７ａ，７０ａ 吐出ポートの端部（端部）
８ 駆動軸
９ 歯間室
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ポンプボデーとポンプカバーとで区画される円筒状密閉室にトロコイド歯型の外歯インナーロータと内歯アウターロータとが噛み合い状態で収納され、前記ロータ端面の吸入側及び吐出側に位置する前記ポンプボデーにそれぞれ吸入ポート及び吐出ポートが形成され、前記円筒状密閉室内に前記外歯インナーロータと前記内歯アウターロータとで区画された歯間室を備えたトロコイド型オイルポンプにおいて、前記歯間室と前記吸入，吐出ポートとの連通が、前記歯間室の容積が最大となる位置から前記インナーロータの回転方向に偏角された位置で遮断されることを特徴とするトロコイド型オイルポンプ。
【請求項２】 ポンプボデーとポンプカバーとで区画される円筒状密閉室にトロコイド歯型の外歯インナーロータと内歯アウターロータとが噛み合い状態で収納され、前記ロータ端面の吸入側及び吐出側に位置する前記ポンプボデーにそれぞれ吸入ポート及び吐出ポートが形成され、前記円筒状密閉室内に前記外歯インナーロータと前記内歯アウターロータとで区画された歯間室を備えたトロコイド型オイルポンプにおいて、前記アウターロータの偏心方向側に位置する前記吸入ポート及び前記吐出ポートの端部が内側に窪まれた外周形状であることを特徴とするトロコイド型オイルポンプ。
【請求項１】 ポンプボデーとポンプカバーとで区画される円筒状密閉室にトロコイド歯型の外歯インナーロータと内歯アウターロータとが噛み合い状態で収納され、前記ロータ端面の吸入側及び吐出側に位置する前記ポンプボデーにそれぞれ吸入ポート及び吐出ポートが形成され、前記円筒状密閉室内に前記外歯インナーロータと前記内歯アウターロータとで区画された歯間室を備えたトロコイド型オイルポンプにおいて、前記歯間室と前記吸入，吐出ポートとの連通が、前記歯間室の容積が最大となる位置から前記インナーロータの回転方向に偏角された位置で遮断されることを特徴とするトロコイド型オイルポンプ。
【請求項２】 ポンプボデーとポンプカバーとで区画される円筒状密閉室にトロコイド歯型の外歯インナーロータと内歯アウターロータとが噛み合い状態で収納され、前記ロータ端面の吸入側及び吐出側に位置する前記ポンプボデーにそれぞれ吸入ポート及び吐出ポートが形成され、前記円筒状密閉室内に前記外歯インナーロータと前記内歯アウターロータとで区画された歯間室を備えたトロコイド型オイルポンプにおいて、前記アウターロータの偏心方向側に位置する前記吸入ポート及び前記吐出ポートの端部が内側に窪まれた外周形状であることを特徴とするトロコイド型オイルポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開平５−１６４０５９
【公開日】平成５年（１９９３）６月２９日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−３３０８０９
【出願日】平成３年（１９９１）１２月１３日
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【公開日】平成５年（１９９３）６月２９日
【国際特許分類】
【出願日】平成３年（１９９１）１２月１３日
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
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