(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えたベーンポンプにおいて、各ベーン間のピッチが隣り合うピッチ同士で交互に増減を繰り返すようにし、前記各容積室が前記吸込ポートまたは吐出ポートに順次連通して行くタイミングが隣り合う容積室同士で交互に進遅を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴とする容積式ポンプ。
【請求項２】
前記ベーン間のピッチが、各ベーンを等ピッチで配列した場合の標準ピッチに対して、４〜１５％以内の範囲で変更したものであることを特徴とする請求項１に記載の容積式ポンプ。
【請求項３】
吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えたベーンポンプにおいて、各ベーン間に形成される容積室をローター外周に形成した凹部でデッドボリュームで拡大するとともに、この凹部の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すようにし、前記各容積室の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴とする容積式ポンプ。
【請求項４】
吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えたピストンポンプにおいて、このピストンポンプの複数のシリンダに開口したポートのシリンダブロックの回転方向に沿った長さが隣り合うシリンダ同士で交互に長短を繰り返すようにし、前記各容積室が前記吸込ポートまたは吐出ポートに順次連通して行くタイミングが隣り合う容積室同士で交互に進遅を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴とする容積式ポンプ。
【請求項５】
吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えたピストンポンプにおいて、このピストンポンプの複数のシリンダ間のピッチが隣り合うピッチ同士で交互に増減を繰り返すようにし、前記各容積室が前記吸込ポートまたは吐出ポートに順次連通して行くタイミングが隣り合う容積室同士で交互に進遅を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴とする容積式ポンプ。
【請求項６】
吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えたピストンポンプにおいて、このピストンポンプの複数のピストンの長さが隣り合うピストン同士で交互に長短を繰り返すようにし、前記各容積室の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴とする容積式ポンプ。
【請求項７】
吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えたピストンポンプにおいて、このピストンポンプの複数のシリンダおよびピストンの径が隣り合うシリンダおよびピストン同士で交互に大小を繰り返すようにし、前記各容積室の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴とする容積式ポンプ。
【請求項８】
吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えたピストンポンプにおいて、このピストンポンプの複数のシリンダに形成された凹部でデッドボリュームを拡大するとともに、この凹部の容積が隣り合うシリンダ同士で交互に大小を繰り返すようにし、前記各容積室の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴とする容積式ポンプ。
【請求項９】
吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えたピストンポンプにおいて、このピストンポンプの複数のピストンの中心軸上に形成されピストンポンプの容積室の一部を構成する中空部の容積が隣り合うピストン同士で交互に大小を繰り返すようにし、前記各容積室の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴とする容積式ポンプ。
【請求項１０】
吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えたギアポンプにおいて、このギヤポンプの歯車の歯間の歯底に凹部を形成して、歯間に形成される容積室のデッドボリュームを拡大するとともに、この凹部の容積が隣り合う歯間同士で交互に増減を繰り返すようにし、前記各容積室の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴とする容積式ポンプ。
【請求項１１】
吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えた容積式ポンプにおいて、前記各容積室の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すように複数の容積室を配列したことを特徴とする容積式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容積式ポンプを低騒音化するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、容積式ポンプを低騒音化する構造としては、例えば、特開平７−３１０６４６号公報、特開平７−２５３０８３号公報、実開昭６１−１５１０８７号公報等に提案がなされている。
【０００３】
このうち、特開平７−３１０６４６号公報のものは、アキシャルピストンポンプにおいて、シリンダを等ピッチに配置するのに対して、各キドニーポートのシリンダへの相対配置を変えて、ギドニーポートの間隔の周期性に起因する騒音を低減するものである。
【０００４】
また、特開平７−２５３０８３号公報のものは、ポンプ駆動軸の１回転中における周期的動作の規則性を、意図的に作り出した不規則性によって中断し、低騒音化を達成するものである。
【０００５】
さらに、実開昭６１−１５１０８７号公報のものは、油圧式ベーンポンプの各ベーンを不等ピッチに配列して、吐出圧力の脈動による共振を防止したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来のポンプ構造には以下のような問題点がある。
【０００７】
すなわち、特開平７−３１０６４６号公報のものでは、ポンプの回転軸の１回転の期間内でキドニーポートの不規則性を作り出したに過ぎないので、ポンプの１回転毎に同一の現象が繰り返され、ギドニーポートの間隔の配列によっては、その同一現象の周期に相当する周波数の騒音が強調されてしまい、必ずしも低騒音化が達成できないという問題が生じかねない。また、特に、回転軸の回転速度が小さくその回転周波数が低い場合には、この騒音が振動として感知されてしまう。
【０００８】
また、特開平７−２５３０８３号公報および実開昭６１−１５１０８７号公報のものにおいても、特に平衡形のポンプでは、ポンプの回転軸の１回転中に２回にわたって同一現象が繰り返されることとなり、ポンプの１回転の２倍に相当する基本周波数の成分が強調されてしまい、必ずしも低騒音化が達成できない場合がある。
【０００９】
さらに、実開昭６１−１５１０８７号公報のようなベーンポンプにおいては、騒音の発生が、吸込ポートおよび吐出ポートと、各ベーンによって画成される各容積室との接続のタイミングにより支配されるので、容積室の幅（隣り合うベーンのピッチ）が問題となるが、この幅（ピッチ）が大きすぎる場合には、吸込行程と吐出行程の遷移領域において吸込ポートと吐出ポートが連通してしまい、容積効率が低下してしまう一方、この幅（ピッチ）が小さすぎると遷移領域において、容積室の閉じ込み現象が発生して騒音が大きくなってしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような問題点に着目して、容積式ポンプから発生する騒音を、ポンプの回転軸の回転周波数に対する高調波成分に平滑化して分散することにより、特に基本周波数において突出する騒音を低減し、周波数帯域全域にわたる騒音レベルも低減するとともに、容積効果の低下や閉じ込み圧の発生も防止し得る容積ポンプを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室と、を備えたベーンポンプにおいて、各ベーン間のピッチが隣り合うピッチ同士で交互に増減を繰り返すようにし、前記各容積室が前記吸込ポートまたは吐出ポートに順次連通して行くタイミングが隣り合う容積室同士で交互に進遅を繰り返すように複数の容積室を配列した。
【００１３】
第２の発明は、前記ベーン間のピッチが、各ベーンを等ピッチで配列した場合の標準ピッチに対して、４〜１５％以内の範囲で変更した。
【００１４】
第４の発明は、前記容積式ポンプがピストンポンプであり、このピストンポンプの複数のシリンダに開口したポートのシリンダブロックの回転方向に沿った長さが隣り合うシリンダ同士で交互に長短を繰り返すようにした。
【００１５】
第５の発明は、前記容積式ポンプがピストンポンプであり、このピストンポンプの複数のシリンダ間のピッチが隣り合うピッチ同士で交互に増減を繰り返すようにした。
【００１７】
第１１の発明は、吸込ポートと、吐出ポートと、駆動軸を中心とする円周上に配列され、駆動軸の回転にしたがって前記吸込ポートまたは吐出ポートに選択的に連通する複数の容積室とを備えた容積式ポンプにおいて、前記各容積室の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すように複数の容積室を配列した。
【００１８】
第６の発明は、ピストンポンプの複数のピストンの長さが隣り合うピストン同士で交互に長短を繰り返すようにした。
【００１９】
第７の発明は、ピストンポンプの複数のシリンダおよびピストンの径が隣り合うシリンダおよびピストン同士で交互に大小を繰り返すようにした。
【００２０】
第８の発明は、ピストンポンプの複数のシリンダに形成された凹部でデッドボリュームを拡大するとともに、この凹部の容積が隣り合うシリンダ同士で交互に大小を繰り返すようにした。
【００２１】
第９の発明は、ピストンポンプの複数のピストンの中心軸上に形成されピストンポンプの容積室の一部を構成する中空部の容積が隣り合うピストン同士で交互に大小を繰り返すようにした。
【００２２】
第３の発明は、ベーンポンプの各ベーン間に形成される容積室をローター外周に形成した凹部でデッドボリュームで拡大するとともに、この凹部の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すようにした。
【００２３】
第１０の発明は、ギヤポンプの歯車の歯間の歯底に凹部を形成して、歯間に形成される容積室のデッドボリュームを拡大するとともに、この凹部の容積が隣り合う歯間同士で交互に増減を繰り返すようにした。
【００２４】
【発明の作用および効果】
第１の発明では、各容積室が吸込ポートまたは吐出ポートに順次連通して行くタイミングが、隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すので、各容積室の吸込行程から吐出行程への切り替えのタイミングの周期性に駆動軸の回転周期よりも短い周期性を持たせることができ、容積式ポンプから発生する振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができるので、ポンプから発生する騒音の特定の周波数成分が強調されず、また、そのオーバーオールレベルも小さなものとできる。
【００２５】
そして、各ベーン間のピッチが隣り合うピッチ同士で交互に増減を繰り返すように配列されているので、各ベーン間に画成される各容積室が吸込行程から吐出行程へ切り替わるタイミングの周期性には、駆動軸の回転周期よりも短い周期性が与えられ、また各容積室から吐出される流量にも不規則性が現れる結果、容積室内および吐出ポート内で発生する圧力による力が広い周波数帯域に分散し、容積式ポンプから発生する振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができるので、ポンプから発生する騒音の特定の周波数成分が強調されず、また、そのオーバーオールレベルも小さなものとできる。
【００２６】
第２の発明では、第１の発明において、各ベーン間のピッチの増減は、標準ピッチの４〜１５％以内の割合の変化に抑えられているので、ポンプの容積効率の低下や閉じ込み圧力の上昇などが起こることはない。
【００２７】
第４の発明では、ピストンポンプのシリンダのポートの長さがシリンダブロックの回転方向に沿って交互に長短を繰り返すようになっているので、シリンダ内に形成される容積室がシリンダブロックの回転にともなってポートを介して吸込ポートと吐出ポートに連通するタイミングの周期性に、駆動軸の回転周期よりも短い周期性が与えられ、容積式ポンプから発生する振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができるので、ポンプから発生する騒音の特定の周波数成分が強調されず、また、そのオーバーオールレベルも小さなものとできる。
【００２８】
第５の発明では、ピストンポンプのシリンダ間のピッチが隣り合うピッチ同士で交互に増減を繰り返すようになっているので、シリンダ内に形成される容積室がシリンダブロックの回転にともなって吸込ポートと吐出ポートに連通するタイミングの周期性に、駆動軸の回転周期よりも短い周期性が与えられ、また各容積室から吐出される流量にも不規則性が現れる結果、容積室内および吐出ポート内で発生する圧力による力が広い周波数帯域に分散し、ピストンポンプから発生する振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができるので、ポンプから発生する騒音の特定の周波数成分が強調されず、また、そのオーバーオールレベルも小さなものとできる。
【００３０】
第１１の発明では、隣り合う容積室の容積が交互に増減（大小）を繰り返すように構成され、各容積室が吸込行程と吐出行程の間で切り替わるときに作動油から受ける圧力の変動（圧力の立ち上がりと立ち下がり）の仕方が、隣り合う容積室同士で変わって来る。このため、各容積室の圧力変動を組み合わせたポンプ全体が作動油から受ける圧力の変動に、駆動軸の回転周期よりも短い周期性が与えられ、したがって、この圧力変動により容積式ポンプから発生する振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができるので、ポンプから発生する騒音の特定の周波数成分が強調されず、また、そのオーバーオールレベルも小さなものとできる。
【００３１】
第６の発明は、ピストンポンプの複数のピストンの長さが隣り合うピストン同士で交互に長短を繰り返すようになっているので、ピストンポンプのシリンダ内にピストンで区画されて形成される容積室の容積（デッドボリューム）が、隣り合う容積室の容積が交互に増減を繰り返すように構成できる。この結果、ピストンポンプが全体として作動油から受ける圧力変動に、駆動軸の回転周期よりも短い周期性を持たせ、振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができ、ポンプの低騒音化を達成できる。
【００３２】
第７の発明では、ピストンポンプのシリンダおよびピストンの径が隣り合うシリンダおよびピストン同士で交互に大小を繰り返すようにしたので、ピストンポンプのシリンダ内にピストンにより区画される容積室の容積は隣り合うもの同士で大小を繰り返すようにでき、さらに、シリンダの吐出流量にも隣り合うもの同士で交互に増減が与えられる。この結果、ピストンポンプが全体として作動油から受ける圧力変動は、駆動軸の回転周期よりも短い周期性を持ち、広い周波数帯域に分散され、ポンプの振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができ、ポンプの低騒音化を達成できる。
【００３３】
第８の発明では、ピストンポンプのシリンダに形成された凹部でデッドボリュームを拡大するとともに、この凹部の容積が隣り合うシリンダ同士で交互に大小を繰り返すようにしているので、ピストンポンプのシリンダ内に形成される容積室の容積は隣り合うもの同士で大小を繰り返すようにできる。この結果、ピストンポンプが全体として作動油から受ける圧力変動に、駆動軸の回転周期よりも短い周期性を持たせ、振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができ、ポンプの低騒音化を達成できる。
【００３４】
第９の発明では、ピストンポンプの容積室の一部を構成する中空部の容積が隣り合うピストン同士で交互に大小を繰り返すようになっているので、ピストンポンプの容積室の容積は隣り合うもの同士で大小を繰り返すようにできる。この結果、ピストンポンプが全体として作動油から受ける圧力変動に、駆動軸の回転周期よりも短い周期性を持たせ、振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができ、ポンプの低騒音化を達成できる。
【００３５】
第３の発明では、ベーンポンプの容積室を拡大する凹部の容積が隣り合う容積室同士で交互に増減を繰り返すようになっているので、ベーンポンプの容積室の容積は隣り合うもの同士で大小を繰り返すようにできる。この結果、ベーンポンプが全体として作動油から受ける圧力変動に、駆動軸の回転周期よりも短い周期性を持たせ、振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができ、ポンプの低騒音化を達成できる。
【００３６】
第１０の発明では、ギヤポンプの歯車の歯底に形成された凹部の容積が隣り合う歯底同士で交互に増減を繰り返すようになっているので、ギヤポンプの歯車の間に形成される容積室の大きさは隣り合う容積室同士で交互に大小を繰り返すようにできる。この結果、ギヤポンプの各容積室が吸込行程と吐出行程で切り替わるときに作動油から受ける圧力変動は、隣り合う容積室同士で異なるものとなるので、ギヤポンプが作動油から受ける圧力変動に、駆動軸の回転周期よりも短い周期性を持たせ、振動レベルを駆動軸の回転周波数に対応する基本周波数成分に対する高調波の周波数成分に平滑化して分散させることができ、ポンプの低騒音化を達成できる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００３８】
図１は、本発明をベーンポンプに適用した場合の実施の形態を示す平面図である。
【００３９】
図示されるように、ベーンポンプ２０のカムリング１の中央部分に形成された略楕円形のカム面２には、駆動軸３を中心にして回転する円柱状のロータ４が配設される。そして、このロータ４外周に放射状に形成された複数の溝部５には、それぞれ板状のベーン６が摺動自在にはめ込まれている。このカムリング１両側は、サイドプレート１１とポンプハウジング１２により塞がれる。また、ロータ４の回転時には、各ベーン６は、ロータ４の回転によって発生する遠心力と、各溝部５内にこの溝部５の導油孔９から加えられる油圧で、その先端をカムリング１のカム面２側面に接する。これにより、このカム面２内には、ベーン６と同数の、各ベーン６により画成される容積室１０が形成される。
【００４０】
また、ポンプハウジング１２には、駆動軸３を挟んで対抗する位置に来るように、それぞれ一対の吸込ポート７および一対の吐出ポート８が形成される。これにより、各容積室１０は、ロータ４の回転にしたがって、順次、吸込ポート７および吐出ポート８に選択的に連通して行くようになっている。
【００４１】
本発明は、これらのベーン６がロータ４外周上に配設されるピッチ（すなわち各容積室１０のロータ４外周に沿った幅）を、等ピッチから不規則なピッチへと変更することにより、ロータ４の回転に伴って、各容積室１０が吸込ポート７または吐出ポート８へと連通するタイミングの周期性を駆動軸の回転の周期性よりも短い周期性を持ったものとする。これにより、ポンプ２０から発生する騒音を、駆動軸３の回転周波数に対応する基本周波数に対する高調波の周波数成分へと平滑化して分散し、特定周波数（特に基本周波数）の騒音が突出して発生しないようにして、各周波数（駆動軸３の回転周期に対応する基本周波数とその高調波）の振動レベルを全域的に低下させる。
【００４２】
具体的には、図２または図３にその一例を示すように、各ベーン６間のピッチ（各容積室１０の幅）を、一定でなく不規則にするとともに、隣り合うピッチごと（容積室１０ごと）に、ピッチ（すなわち容積室１０の幅）が交互に増減を繰り返すように、すなわち、容積室１０の大きさが交互に大小を繰り返すようにする。この場合、各ベーン６のピッチは、交互に増減する点以外は任意に設定してよいが、当然、総てのベーンピッチの総和はロータ４外周の長さと一致する必要がある（ベーン６のピッチ角度の総和でいえば３６０度となる必要がある）。なお、図２および図３では、縦軸方向に延びる棒グラフの高さにより、１〜５の番号で表される各容積室１０の幅を、ロータ４の駆動軸３を中心とした各容積室１０の角度（すなわちベーン６のピッチ角度）として示している。
【００４３】
ところで、ベーン６のピッチの増減は大きくした方が、振動を高周波の高調波成分にまで分散でき、各周波数成分のレベルを小さくできるが、その一方で、このピッチが大きすぎると、吸込行程と吐出行程の遷移領域において吸込ポートと吐出ポートとがこの幅の大きな容積室１０で連通して容積効率が低下してしまう不都合がある。また、一方で、このピッチが狭すぎると、閉じ込み圧力が上昇してかえって騒音が発生してしまう。このため、本発明では、各ベーン６のピッチ（各容積室１０の幅）を、通常のベーンポンプにおいて設定されているポート間角度の範囲内となるように、各ベーン６をロータ４外周上に等ピッチで配置した場合の各ベーン６のピッチ（標準ピッチ）に対して、４〜１５％以内の割合で変化させたものとする。なお、下限の４％は、ポンプ２０の加工上の制約等を考慮して設定された値である。
【００４４】
つぎに作用を説明する。
【００４５】
本発明のベーンポンプ２０を作動させると、主として、その回転周波数に対応した基本周波数とその高調波の周波数の騒音が発生する。この騒音は、ポンプの各容積室１０が吸込行程から吐出行程へと切り替わる時に発生する圧力の変化や流量の変化がその主たる原因であるが、本発明においては、この各容積室１０が吸込行程から吐出行程へと切り替わるタイミングを決定する各容積室１０の幅（各ベーン６のピッチ）は一定でなく、隣り合う容積室１０ごとに交互に増減を繰り返すようにされているので、ポンプ２０はその駆動軸３の回転周期よりも短い周期性を持つようになる。
【００４６】
このため、駆動軸３の回転周波数に対応する基本周波数の騒音のエネルギーは、この基本周波数に対する高調波の騒音へと分散され、特定の周波数の騒音が突出して発生してしまうことはなく、騒音の周波数成分の分布を一様にすることができ、結果的に騒音のオーバーオールレベルを小さく保つことができる。
【００４７】
また、各ベーン６のピッチの増減は、標準ピッチの４〜１５％以内の割合の変化に抑えられているので、ポンプ２０の容積効率の低下や閉じ込み圧力の上昇などが起こることはない。
【００４８】
なお、各ベーン６のピッチ（容積室１０の幅）を交互に増減を繰り返すように配列せず、図４に示すように、なだらかに増加し、また減少して行くような配列（例えば、図４の場合にはサインカーブにしたがって変化する）にしたならば、図５に示すように、騒音には高調波成分が現れにくく、騒音の振動レベルの分布が基本周波数の成分に偏ってしまう。これに対して、本発明では、各容積室１０の幅が交互に増減するように配置されているので、図６に示すように、騒音レベルは高調波成分にまで分散することができる。
【００４９】
図７、図８には、本発明の他の実施の形態を示す。
【００５０】
この実施の形態は、本発明を図７に示すような斜板型のピストンポンプ２１に適用したものである。
【００５１】
このピストンポンプ２１について簡単に説明すると、図７に示すように、ピストンポンプ２１は、駆動軸２２の回転にともなって回転するシリンダブロック２３を備え、このシリンダブロック２３には、複数のシリンダ２４が駆動軸２２と平行に開口している。これらの各シリンダ２４内には、ピストン２５が先端側から摺動自在に挿入されており、また、これらのピストン２４の基端側は傾転自在の斜板２６と連係している。また、シリンダ２４のピストン２５と反対側の端部にはポート２７が開口し、これらのポート２７は、シリンダブロック２４の回転角度に対応して、弁板２８およびポートブロック２９に形成された図示されない吸込側のキドニーポートまたは吐出側のキドニーポートに、選択的に連通するようになっている。なお、このピストンポンプ２１では、容積室には、シリンダ２４内周とピストン２５先端で区画された空間が相当する。
【００５２】
このような構成により、シリンダブロック２４が回転すると、斜板２６の傾斜にしたがって、ピストン２５がシリンダ２４内を摺動し、各シリンダ２４は、吸込ポートから作動油を吸い込み、吐出ポートから作動油を吐出する行程を繰り返すようになっている。
【００５３】
さらに、このピストンポンプ２１においては、本実施の形態の特徴的な構成として、図８に示すように、ピストンポンプのシリンダブロック２３に形成される複数のシリンダ２４の径（したがってこのシリンダ２４に収容される図示されないピストンの径）が、隣り合うもの同士で交互に増減を繰り返すようになっている。これに伴い、シリンダ穴２４に開口するポート２７のシリンダブロック２３の回転方向に沿った長さが、シリンダ２４の径に対応して、隣り合うもの同士で交互に増減を繰り返している。
【００５４】
このような構成によっても、各シリンダ２４のポート２７（したがって各容積室）と、吸込側のキドニーポートおよび吐出側のキドニーポートとの接続のタイミングに、不規則性、すなわち駆動軸２２の回転周期よりも短い周期の周波数成分を持たせることができ、また、各容積室からの吐出流量にも不規則性を持たせることができる。この結果、作動油の吸込および吐出によって生じる騒音のエネルギーを高調波成分にまで分散することができ、特定の周波数の騒音が強調されることはなくなる結果、低騒音化を達成できる。
【００５５】
図９には、本発明のさらに他の実施の形態を示す。
【００５６】
この実施の形態では、図７に示したようなピストンポンプ２１において、図９に示すように、シリンダブロック２３に形成された複数のシリンダ２４間のピッチを、隣り合うもの同士で増減を繰り返すように形成する。これによっても、各シリンダ２４のポート２７と、図示されない吸込側のキドニーポートおよび吐出側のキドニーポートとの接続のタイミングに、不規則性を作り出すことができ、騒音レベルを高調波成分まで分散して低減することができる。
【００５７】
また、図１０にさらに他の実施の形態として示すように、シリンダ２４間のピッチは等間隔として、各シリンダ２４に開口するポート２７の開口位置を変えることにより、各ポート２７間のシリンダブロック２３の回転方向に沿ってのピッチを、隣り合うもの同士で交互に増減を繰り返すようにしてもよい。これによっても、各シリンダ２４のポート２７と、図示されない吸込側のキドニーポートおよび吐出側のキドニーポートとの接続のタイミングに、不規則性を作り出すことができ、騒音レベルを高調波成分まで分散して低減することができる。
【００５８】
以上の実施の形態では、容積式ポンプにおいて、容積室が吸込ポートおよび吐出ポートに連通するタイミングおよび各容積室からの吐出流量を不規則化することにより、低騒音化を図ったものを説明して来た。これに対して、以下に説明する実施の形態は、各容積室の容積（有効容積またはデッドボリューム）を不規則化することにより、容積式ポンプを低騒音化するものである。
【００５９】
まず、図１１に示す実施の形態は、図７〜図９の実施の形態と同様にピストンポンプに適用されるものであるが、このピストンポンプ３１では、各シリンダ３２のポート間の間隔は等ピッチのまま変更されないかわりに、各シリンダ３２内に収容されるピストン３３の長さが隣り合うもの同士で交互に長短を繰り返すようになっている。これにより、シリンダ３２内にピストン３３で区画される容積室３４の大きさは、隣り合うもの同士で交互に増減を繰り返す。すなわち、各シリンダ３２のデッドボリューム（容積室３４の容積から作動油の吸込および吐出量に相当する容積（有効容積）を除いた容積）が隣り合うもの同士で異なるようにされる。
【００６０】
このように、容積室３４の容積が隣り合うもの同士で増減するようにしても、騒音レベルを高調波成分にまで分散することができ、特定の周波数の騒音が強調されることはなくなる。以下、この原理について説明する。
【００６１】
図１２には、各容積室３４の作動油の吸込および吐出にともなう圧力変化を示す。図示されるように、各容積室３４は、作動油の吸込により圧力Ｐが上昇し、作動油の吐出により圧力Ｐが減少する行程を繰り返すが、この圧力の立ち上がり部分と立ち下がり部分には、遷移区間が存在する。
【００６２】
ところで、この遷移区間における圧力の立ち上がりおよび立ち下がりの状況は、容積室３４の容積に関係して変化する。すなわち、作動油は完全には非圧縮性のものではないので、容積室３４の容積が小さいと遷移区間における圧力変動は図に点線で示したように急峻なものとなる。これに対して、この遷移区間における圧力変動は、容積室３４の容積が大きくなるにしたがって、順次、図１２に一点鎖線で示した曲線から実線で示した曲線に至るように変化して行く。
【００６３】
したがって、容積室３４を容積が増減を繰り返すように配置した場合には、図１３に一例を示すように、立ち上がりおよび立ち下がりの形状が異なった形となる各容積室３４における圧力変動（Ｐ1〜Ｐ5）を重ね合わせると、ピストンポンプ３１全体の圧力変動（ΣＰi）として、図１３の最下段に示すような不規則な（駆動軸の回転周期よりも短い周期の成分を含んだ）圧力変動が得られる。したがって、ピストンポンプ３１全体の圧力変動によって発生する騒音のエネルギーは高調波成分にまで分散され、特定の周波数が強調されることはなくなり、騒音低減が達成できる。
【００６４】
図１４〜図１６には、容積室の容積を変化させる実施の形態の他の例として、ピストンポンプにおいて、容積室のデッドボリュームを変化させた３つの例を示す。
【００６５】
まず、図１４の実施の形態のピストンポンプ４０では、シリンダ４１の長さを変化させることにより、ピストン３９周辺に小空間４２を設け、この小空間４２の容積（長さ）を変化させ、容積室４３の容積（デッドボリューム）を増減させるようにしている。
【００６６】
また、図１５の実施の形態のピストンポンプ４４では、シリンダ４５の径を変化させることにより、容積室４６の容積（デッドボリューム）を増減する。なお、この実施の形態では、ピストン４７の径は変更していないので、容積室の有効容積は変更しないが、ピストン４７の径も変更すれば有効容積を変更する形態にすることもできる。
【００６７】
さらに、図１６の実施の形態のピストンポンプ４８では、ピストン４９の中心軸上に形成され容積室５１の一部を構成する中空部５０の径を変えることによって、容積室４７の容積（デッドボリューム）を増減する。
【００６８】
これらの構成においても、容積室４３、４６、５１の容積を隣り合うもの同士で増減を繰り返すように構成でき、騒音レベルを高調波成分にまで分散することができる。
【００６９】
図１７には、本発明のさらに他の実施の形態として、ベーンポンプにおいて、隣り合う容積室の容積を増減させたものを示す。
【００７０】
すなわち、この実施の形態では、図示されないベーンが収容されるロータ５２の溝部５３の間隔は等ピッチのまま変更されないが、図示されるように、ロータ５２外周の各溝部５３の間に、それぞれ凹部５４を形成し、ベーンにより画成された容積室の容積（デッドボリューム）を凹部５４の容積分だけ拡大している。そして、これらの凹部５４の容積は、隣り合うもの同士で交互に増減を繰り返すようにされている。
【００７１】
このような構成によっても、ベーンポンプの各容積室の容積（デッドボリューム）は隣り合うもの同士で増減を繰り返し、騒音レベルを高調波成分にまで分散することができ、特定の低周波の騒音が強調されることはなくなる。
【００７２】
さらに、図１８〜図２１には、本発明のさらに他の実施の形態として、本発明をギヤポンプ６０に適用した例を示す。
【００７３】
このギヤポンプ６０では、一対の歯車６１、６１の歯６２、６２の噛み合い部分に容積室６３が形成される。そして、図１９〜図２１に３つの形成例として示すように、各歯車６１の歯６２の間の歯底に、凹部６４、６５、６６を形成し、これらの凹部６４、６５、６６を隣り合うもの同士で大小を繰り返すように形成することにより、容積室６３の容積（デッドボリューム）を変化させる。これにより、ギヤポンプ６０が作動油の吸込および吐出のともない受ける圧力変動には、駆動軸６７の回転周期よりも短い周期の成分が与えられ、この圧力変動に起因する騒音レベルの高周波側への分散が可能となる。
【００７４】
なお、本発明をギヤポンプ６０に適用するに際して、凹部の形状や形成場所は特に限られず、例えば図１９に示す凹部６４のように角形に形成してもよいし、図２０に示す凹部６５のように丸型に形成してもよい。さらに、図２１に示す凹部６６のように、歯６２側に切り込まれたものに形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図２】同じく各容積室の角度配置を示す特性図である。
【図３】同じく特性図である。
【図４】同じく特性図である。
【図５】同じく振動の各周波数成分と振動レベルの関係を示す特性図である。
【図６】同じく特性図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。
【図８】同じくシリンダブロックを示す平面図である。
【図９】同じくシリンダブロックを示す平面図である。
【図１０】同じくシリンダブロックを示す平面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図１２】容積室の圧力変化を示す特性図である。
【図１３】複数の容積室の圧力変化およびこれらを重ね合わせた圧力変化を示す特性図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図１７】本発明のさらに実施の形態を示す平面図である。
【図１８】本発明のさらに実施の形態を示す平面図である。
【図１９】同じく断面図である。
【図２０】同じく断面図である。
【図２１】同じく断面図である。
【符号の説明】
１  カムリング
２  カム面
３  駆動軸
４  ローター
５  溝部
６  ベーン
７  吸込ポート
８  吐出ポート
９  導油孔
１０  容積室
１１  サイドプレート
１２  ポンプハウジング
２０  ベーンポンプ
２１  ピストンポンプ
２２  駆動軸
２３  シリンダブロック
２４  シリンダ
２５  ピストン
２６  斜板
２７  ポート
２８  弁板
２９  ポートブロック
３１  ピストンポンプ
３２  シリンダ
３３  ピストン
３４  容積室
３９  ピストン
４０  ピストンポンプ
４１  シリンダ
４２  デッドボリューム
４３  容積室
４４  ピストンポンプ
４５  シリンダ
４６  容積室
４７  ピストン
４８  ピストンポンプ
４９  ピストン
５０  中空部
５１  容積室
５２  ローター
５３  溝部
５４  凹部
６０  ギヤポンプ
６１  歯車
６２  歯
６３  容積室
６４  凹部
６５  凹部
６６  凹部
６７  駆動軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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