特許 6669554 オイルポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6669554

(24)【登録日】2020年3月2日

(45)【発行日】2020年3月18日

(54)【発明の名称】オイルポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04C 2/10 20060101AFI20200309BHJP

   F04C 15/06 20060101ALI20200309BHJP

【ＦＩ】

   F04C2/10 341E

   F04C2/10 321B

   F04C15/06 C

【請求項の数】1

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2016-66353(P2016-66353)

(22)【出願日】2016年3月29日

(65)【公開番号】特開2017-180208(P2017-180208A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2019年1月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】草田 享

(72)【発明者】

【氏名】松田 三起夫

(72)【発明者】

【氏名】海老名 季治

【審査官】 田谷 宗隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−１３８８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１０２９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２９６７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２５３０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０９２６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０８６８４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ ２／１０

Ｆ０４Ｃ １５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オイルを吸入するための吸入チャンバ、およびオイルを吐出するための吐出チャンバが設けられたハウジングと、
前記ハウジングに収納され、複数の内歯を有するアウターロータと、
複数の外歯を有し、前記アウターロータに対して偏心した状態で前記アウターロータと噛み合うインナーロータと、を具備し、
前記吸入チャンバおよび前記吐出チャンバは、前記インナーロータに対して、前記インナーロータの回転軸の方向に設けられ、
前記複数の外歯のうち第１の外歯には、前記インナーロータの回転軸の方向において前記吐出チャンバと同じ側に、第１の溝が設けられ、
前記複数の外歯のうち前記第１の外歯とは別の第２の外歯には、前記インナーロータの回転軸の方向において前記吐出チャンバと同じ側に、前記第１の溝よりも長い第２の溝が設けられ、
前記第１の溝および前記第２の溝は前記インナーロータの回転方向の前方側には開口せず、前記回転方向の後方側に開口し、
前記第２の溝の前記回転方向の前方側の端部は、前記第１の溝の前記回転方向の前方側の端部よりも、前記回転方向の前方側に位置するオイルポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はオイルポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

オイルポンプとして、インナーロータとアウターロータとを備えるトロコイドポンプが知られている（例えば特許文献１）。インナーロータの外歯とアウターロータの内歯とで歯間空間（ポンプ室）が形成される。吸入チャンバに吸入されたオイルは、ポンプ室に閉じ込められる。ハウジングに収容されたアウターロータおよびインナーロータが回転することでポンプ室の容量が変化し、オイルが吐出チャンバに搬送され、ポンプの外に排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−２９６７１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

吐出チャンバとポンプ室とが連通するとき、圧力の高い吐出チャンバから、圧力の低いポンプ室へとオイルが逆流し、ポンプ室の圧力が上昇する。この結果、ポンプ室内の圧力が吐出チャンバ内の圧力より高くなり、騒音（ポンプノイズ）が発生することがある。特にインナーロータとアウターロータとの噛み合い次数、およびその高調波成分のポンプノイズが発生する。

【0005】

そこで、ポンプノイズの低減が可能なオイルポンプを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的は、オイルを吸入するための吸入チャンバ、およびオイルを吐出するための吐出チャンバが設けられたハウジングと、前記ハウジングに収納され、複数の内歯を有するアウターロータと、複数の外歯を有し、前記アウターロータに対して偏心した状態で前記アウターロータと噛み合うインナーロータと、を具備し、前記吸入チャンバおよび前記吐出チャンバは、前記インナーロータに対して、前記インナーロータの回転軸の方向に設けられ、前記複数の外歯のうち第１の外歯には、前記インナーロータの回転軸の方向において前記吐出チャンバと同じ側に、第１の溝が設けられ、前記複数の外歯のうち前記第１の外歯とは別の第２の外歯には、前記インナーロータの回転軸の方向において前記吐出チャンバと同じ側に、前記第１の溝よりも長い第２の溝が設けられ、前記第１の溝および前記第２の溝は前記インナーロータの回転方向の前方側には開口せず、前記回転方向の後方側に開口し、前記第２の溝の前記回転方向の前方側の端部は、前記第１の溝の前記回転方向の前方側の端部よりも、前記回転方向の前方側に位置するオイルポンプによって達成できる。

【発明の効果】

【0007】

ポンプノイズの低減が可能なオイルポンプを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１はオイルポンプを例示する正面図である。

【図2】図２（ａ）および図２（ｂ）はオイルポンプを例示する正面図である。

【図3】図３（ａ）は圧力と回転角との関係を示す図である。図３（ｂ）は圧力と周波数との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本実施例のオイルポンプ１００について説明する。図１から図２（ｂ）はオイルポンプ１００を例示する正面図である。

【0010】

図１から図２（ｂ）に示すオイルポンプ１００は、トロコイドポンプであり、トランスミッションの変速部、トルクコンバータおよび潤滑部などにオイルを供給する。オイルポンプ１００は、ハウジング１０、アウターロータ２０およびインナーロータ３０を備える。ハウジング１０には吸入チャンバ１２および吐出チャンバ１４が形成されている。吸入チャンバ１２および吐出チャンバ１４は、インナーロータ３０の回転軸の方向（Ｘ方向）において、例えば紙面の手前側（＋Ｘ側）に設けられている。

【0011】

アウターロータ２０およびインナーロータ３０はハウジング１０内に収納されている。インナーロータ３０は、アウターロータ２０の内側に位置し、アウターロータ２０に対して偏心している。アウターロータ２０は内周に１０個の内歯２２を有する。インナーロータ３０は外周に９個の外歯３２を有する。なお、内歯２２の数および外歯３２の数は変更してもよい。アウターロータ２０およびインナーロータ３０は、Ｘ方向を軸方向とし、ＹＺ平面において、図中の矢印Ａ１の方向に回転する。複数の内歯２２の一部と複数の外歯３２の一部とは噛み合い、また内歯２２と外歯３２とで囲まれる歯間空間（ポンプ室４０）が形成される。

【0012】

オイルは、ハウジング１０の外部から吸入チャンバ１２に吸入され、図１に斜線で示すようにポンプ室４０に閉じ込められる。アウターロータ２０およびインナーロータ３０の回転に伴いポンプ室４０が移動し、ポンプ室４０と吐出チャンバ１４とが連通する。このとき、オイルはポンプ室４０から吐出チャンバ１４に流出し、吐出チャンバ１４から外部に供給される。

【0013】

インナーロータ３０の複数の外歯３２のうち一部（外歯３２ａ）には溝３４（第１の溝）が形成されており、別の一部（外歯３２ｂ）には溝３６（第２の溝）が形成されている。溝３４および３６は、外歯３２の＋Ｘ側の表面に設けられた溝である。溝３４および３６の延伸する方向は、インナーロータ３０の回転方向に沿っている。溝３４の長さＬ１は例えば１０ｍｍ、溝３６の長さＬ２は例えば１１ｍｍである。溝３４および３６の幅Ｗは例えば１ｍｍである。外歯３２ａと外歯３２ｂとは、回転方向において外歯３２ａが外歯３２ｂより先行するように隣り合っている。

【0014】

溝３４および３６は、回転方向の前方側には開口せず、後方側においてポンプ室４０に開口している。このため、内歯２２と外歯３２との間からオイルが流出する前に、溝３４および３６を通じて、圧力の高い吐出チャンバ１４から圧力の低いポンプ室４０へと、オイルが逆流する。図２（ａ）に示すように、溝３４と吐出チャンバ１４とが連通すると、矢印Ａ２で示すように、溝３４を通じてオイルが逆流する。また図２（ｂ）に矢印Ａ３で示すように、溝３６と吐出チャンバ１４とが連通すると、溝３６を通じて吐出チャンバ１４からポンプ室４０へとオイルが逆流する。このように、溝３４および３６を通じてオイルが逆流するため、溝がない場合と比較して、ポンプ室４０の圧力上昇のタイミングが変化する。この結果、噛み合い次数の高調波のポンプノイズが低減する。図３（ａ）および図３（ｂ）を参照して圧力の変化についてより詳しく説明する。

【0015】

図３（ａ）は圧力と回転角との関係を示す図である。横軸はオイルポンプ１００の回転角、縦軸はポンプ室４０の圧力である。図３（ｂ）は圧力と周波数との関係を示す図である。横軸は周波数、縦軸はポンプ室４０の圧力である。図３（ａ）および図３（ｂ）において、点線は比較例、実線は実施例の圧力を表す。比較例は、外歯に溝の設けられていないオイルポンプの例である。

【0016】

図３（ａ）に示すように、比較例に比べ、実施例では圧力の脈動のタイミングが変化する。例えば４０°付近において、実施例の圧力のピークは比較例より２．５°進角する。図２（ａ）に示したように、溝３４を通じてオイルが流出するためである。８０°付近において、実施例の圧力のピークは比較例より５°進角する。図２（ｂ）に示したように、溝３６を通じてオイルが流出するためである。溝３６は溝３４より長いため、溝３４に比べて速いタイミングで吐出チャンバ１４と連通する。このため進角量が大きくなる。

【0017】

図３（ｂ）のピークＰ１は噛み合い次数１次の成分、ピークＰ２は２次の成分、ピークＰ３は３次の成分である。実施例によれば、比較例と比べ、高調波成分（２次のピークＰ２および３次のピークＰ３）において圧力が低くなっている。

【0018】

以上のように、本実施例によれば、外歯３２に設けられた溝３４および３６が、吐出チャンバ１４と連通する。内歯２２と外歯３２との間からオイルが流出する前に、溝３４および３６を通じて、吐出チャンバ１４からポンプ室４０へとオイルが流出する。このため、図３（ａ）に示すように圧力の脈動のタイミングが変化する。この結果、図３（ｂ）に示すように、圧力が複数の周波数に分散し、噛み合い次数の高調波成分（２次高調波成分および３次高調波成分）の圧力が低下する。したがって、ポンプノイズが低減する。

【0019】

溝３４および３６の長さは変更してもよい。ただし溝３４の長さと溝３６の長さとが異なることが好ましい。図３（ａ）に示したように、圧力脈動のタイミングを分散させることができる。

【0020】

溝３４および３６は、Ｘ方向において、吐出チャンバ１４と同じ側に設けられている。これにより、溝３４および３６を通じて吐出チャンバ１４からオイルが流出する。吸入チャンバ１２および吐出チャンバ１４は、±Ｘ側のいずれに設けられてもよい。例えば吸入チャンバ１２および吐出チャンバ１４は、±Ｘ側の同じ側に設けられてもよい。また、吸入チャンバ１２が±Ｘ側の一方、吐出チャンバ１４が±Ｘ側の他方に設けられてもよい。さらに、吸入チャンバ１２および吐出チャンバ１４は±Ｘ側の両方に設けられてもよい。溝３４および３６は、吐出チャンバ１４と同じ側に設けられ、吐出チャンバ１４と連通すればよい。

【0021】

溝３４および３６は回転方向に沿った形状としたが、例えば直線状など他の形状でもよい。溝３４および３６は、回転方向の前方に開口せず、後方に開口していればよい。

【0022】

アウターロータ２０の内歯２２の数およびインナーロータ３０の外歯３２の数は変更してもよく、それぞれ複数であればよい。外歯３２の数が内歯２２の数より一つ少なく、かつインナーロータ３０がアウターロータ２０に対して偏心していることで、オイルポンプ１００がトロコイドポンプとして機能する。

【0023】

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0024】

１０ ハウジング
１２ 吸入チャンバ
１４ 吐出チャンバ
２０ アウターロータ
２２ 内歯
３０ インナーロータ
３２、３２ａ、３２ｂ 外歯
３４、３６ 溝
４０ ポンプ室
１００ オイルポンプ

【図1】

【図2】

【図3】