JP2001140614A - 内燃機関用オイルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】フィードポンプとスカベンジポンプを小型・軽
量・大容量化するとともに、構造簡単で製造を容易にす
る。 【解決手段】ドライサンプ式潤滑構造のエンジンにおい
て、同一の駆動軸４３上へフィードポンプロータ４４、
サブ及びメインスカベンジポンプロータ４５，４６を並
設することによりフィードポンプ３１、サブ及びメイン
スカベンジポンプ３３，３２を一体化したオイルポンプ
３０を設ける。オイルポンプ３０のハウジングを第１ブ
ロック４７、第２ブロック４８、第３ブロック４９、第
４ブロック５０で構成し、この中に各オイル通路を設
け、フィードポンプ３１によりオイルタンクからオイル
を吸引しエンジン各部へ給油するとともに、潤滑後のオ
イルはクランクケースの底部に溜まり、これをメインス
カベンジポンプ３２、サブスカベンジポンプ３３が別々
に吸い上げ、オイルを集合吐出通路５９へ吐出しオイル
タンクへ送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はドライサンプ式潤
滑構造を備えた内燃機関に使用するオイルポンプに係
り、特に小型・軽量かつ大容量化を図ったものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】フィードポンプとスカベンジポンプを備
えるドライサンプ式内燃機関のオイルポンプは公知であ
り、例えば実開平１−１７９１０９号にはフィードポン
プとスカベンジポンプを別々に設けたものが示されてい
る。また、特開平２−９９０４号には、同様のフィード
ポンプとスカベンジポンプを別々に設けるとともに、フ
ィードポンプの吐出側通路にリリーフバルブを設け、そ
の排出口をスカベンジポンプの吐出側通路へ専用通路を
介して連通させることが示されている。また、特開平８
−７４７４７号には、ポンプハウジングとアウターロー
タをアルミ系合金で構成し、インナーロータを鉄系燒結
金属としたオイルポンプが示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記各従来例のよう
に、フィードポンプとスカベンジポンプを別々に設ける
とそれだけ部品点数が増大し、装置全体が大型かつ重量
化し、構造及び製造が複雑になる。また、バギー車のよ
うな荒れ地や傾斜の急な地面を走行する車両は、最低地
上高を確保し、かつ低重心化を図るため、ドライサンプ
式潤滑を採用することが有利であるが、この場合でも車
体の傾きを考慮してオイルパンの構造を決定しなければ
ならないため、設計上の制約が大きくなった。そのう
え、前記従来例のようにポンプハウジングとアウターロ
ータをアルミ系合金で構成すれば、両部材の熱膨張の大
きさが相違することに伴う不具合を解消できるが、イン
ナーロータを鉄系燒結金属とすることにより、インナー
ロータとアウターロータ間における熱膨張の相違が依然
として大きく、これによりポンプ性能向上の障害になる
おそれがある。そのうえ、鉄系のインナーロータを使用
するため、オイルポンプ全体が重量化してしまうことに
なる。そこで本願発明は、係る諸問題点の解決を目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願の内燃機関用オイルポンプに関する第１の発明は、
オイルタンクから内燃機関の各潤滑部へオイルを供給す
るフィードポンプと、内燃機関の底部に溜まったオイル
を前記オイルタンクへ戻すためのスカベンジポンプを備
え、これらが一体に組立てられた内燃機関用オイルポン
プにおいて、前記フィードポンプとスカベンジポンプの
各ロータを同一駆動軸上に並設するとともに、フィード
ポンプ又はスカベンジポンプのいずれか一方又は双方を
複数設けたことを特徴とする。

【０００５】第２の発明は、請求項１に記載した発明に
おいて、前記フィードポンプの吐出側通路に臨んでリリ
ーフバルブをポンプハウジング中に設けるとともに、リ
リーフバルブの排出口を前記スカベンジポンプの吐出側
通路へ連通させたことを特徴とする。

【０００６】第３の発明は、請求項１に記載した発明に
おいて、前記フィードポンプとスカベンジポンプを共通
のポンプハウジング中に設け、かつこれらフィードポン
プ及びスカベンジポンプがそれぞれポンプハウジング側
へ固定されたアウターロータとその内側を転動するイン
ナーロータを備えるとともに、これらポンプハウジン
グ、アウターロータ及びインナーロータをアルミ系合金
で構成したことを特徴とする。

【０００７】

【発明の効果】第１の発明によれば、フィードポンプと
スカベンジポンプの各ロータが同一軸上に並べて設けら
れ、かつフィードポンプ又はスカベンジポンプのいずれ
か一方もしくは双方を複数にしたので、同一駆動軸上に
３個以上のロータが設けられることになり、ポンプ全体
として大容量化するとともに、部品点数を削減し、小
型、軽量化を実現でき、さらに構造の簡単化及び製造を
簡単にできる。そのうえ、スカベンジポンプを複数設け
れば複数ヶ所からのオイル吸い上げが可能になり、車体
姿勢の変化に対応し易くなるので、オイルパン等のオイ
ル溜まり部分に関する設計が容易になる。

【０００８】第２の発明によれば、フィードポンプとス
カベンジポンプを一体にすることにより、共通のポンプ
ハウジング内にてリリーフバルブの排出口をスカベンジ
ポンプの吐出側通路へ直接連通できるので、配管が不要
となり構造が簡単になる。

【０００９】第３の発明によれば、ポンプハウジング、
アウターロータ及びインナーロータをそれぞれアルミ系
合金で構成したので、それぞれの熱膨張係数をほぼ等し
くできる。その結果、ポンプハウジングとアウターロー
タの間及びアウターロータとインナーロータの間に、そ
れぞれ熱膨張の相違に基づく大きなクリアランスを設け
る必要がなくなった。このため、ポンプ性能の向上を図
ることができ、かつオイルポンプ全体の軽量化を実現で
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて４輪バギー
車に適用された一実施例を説明する。図１は実施例に係
るオイルポンプの断面図、図２は実施例の適用された４
輪バギー車の車体要部側面図、図３は潤滑系統図、図４
はオイルポンプ及びそのオイル通路構造を示す断面図で
ある。

【００１１】まず図２により４輪バギー車の全体構造を
概説する。この４輪バギー車は、車体フレーム１の前後
へそれぞれ左右一対づつの前輪２及び後輪３を備え、車
体フレーム１の中央部にエンジンと変速機を一体に備え
たパワーユニット４が支持されている。パワーユニット
４はクランク軸５を車体の前後方向へ向けて配置する縦
置き形式である。

【００１２】この４輪バギー車は４輪駆動式であり、パ
ワーユニット４の下部にクランク軸５と平行に設けられ
ている出力軸６により、前輪プロペラ軸７を介して前輪
２を駆動し、後輪プロペラ軸８を介して後輪３を駆動す
る。

【００１３】パワーユニット４を構成するクランクケー
ス１０の前側は前ケースカバー１１で覆われ、後部側は
後ケースカバー１２で覆われ、これらでパワーユニット
ケースを構成している。クランクケース１０はさらに前
ケース１０ａと後ケース１０ｂとに前後へ分割されてい
る。また、クランクケース１０の上部にはシリンダブロ
ック１３、シリンダヘッド１４及びシリンダヘッドカバ
ー１５が取付けられ、シリンダヘッド１４の吸気口へは
気化器１６が接続され、さらにこの気化器１６には後方
からエアクリーナー１７が接続されている。シリンダヘ
ッド１４の排気口には排気管１８が接続されている。

【００１４】パワーユニット４の前方にはオイルクーラ
ー２０が配置され、送り側ホース２１を介してクランク
ケース１０に設けられたオイルポンプと通じ、戻り側ホ
ース２２を介してクランクケース１０内に設けられたオ
イルポンプと通じている。図中の符号２３は冷却ファ
ン、２４はハンドル、２５は燃料タンク、２６は鞍乗り
型シートである。

【００１５】次に、このパワーユニット４におけるドラ
イサンプ式潤滑系統を説明する。図４に示すように、こ
のパワーユニット４に設けられるオイルポンプ３０は、
１つのフィードポンプ３１と、２つのスカベンジポン
プ、すなわちメインスカベンジポンプ３２とサブスカベ
ンジポンプ３３を有する。

【００１６】フィードポンプ３１はオイルタンク３４か
らストレーナ３５を介してオイルを吸引し、オイルフィ
ルター３６へ吐出する。オイルフィルター３６から吐出
されたオイルは、エンジン各部の潤滑部へ送られて潤滑
する。

【００１７】潤滑後のオイルは、オイルパンもしくはク
ランクケース１０の底部等のオイル溜まり３７，３８へ
滴下して溜まりる。オイル溜まり３７，３８は、高さや
クランクケース１０内の前後・左右への配置等が異なる
ように設けられ、車体姿勢がどのように変化してもいず
れかのスカベンジポンプからオイルを吸引できるように
設定されている。

【００１８】これらのオイル溜まり３７，３８に溜まっ
たおいるは、メインスカベンジポンプ３２、サブスカベ
ンジポンプ３３によりそれぞれストレーナ３９，４０を
介して吸引され、それぞれの吐出側より送り側ホース２
１を介してオイルタンク２０へ送られ、ここで冷却され
たオイルは戻り側ホース２２を介して再びオイルタンク
３４へ戻される。オイルタンクはパワーユニット４の外
部へ設けてもへ内蔵してもよい。

【００１９】なお、フィードポンプ３１の吐出側通路と
メインスカベンジポンプ３２及びサブスカベンジポンプ
３３の吐出側通路の間にリリーフバルブ４１が設けら
れ、フィードポンプ３１の吐出側通路内における油圧が
所定のリリーフ圧を越えたとき、リリーフバルブ４１を
開いて過剰分を逃がし、メインスカベンジポンプ３２及
びサブスカベンジポンプ３３からの吐出オイルと合わせ
てオイルタンク２０へ送るようになっている。

【００２０】次に、オイルポンプについて説明する。図
１及び図４に示すように、オイルポンプ３０はクランク
ケース１０の前ケース１０ａと後ケース１０ｂの間に設
けられ、クランクケース１０へ内蔵されている。オイル
ポンプ３０は一体化されているフィードポンプ３１、サ
ブスカベンジポンプ３３及びメインスカベンジポンプ３
２が、図示しないチェーンを介してクランク軸と同期回
転するスプロケット４２を一端に設けた駆動軸４３によ
り一緒に駆動されるようになている。

【００２１】すなわち、駆動軸４３上にフィードポンプ
ロータ４４、サブスカベンジポンプロータ４５、メイン
スカベンジポンプロータ４６が軸方向へ並べてそれぞれ
が一体回転可能に取付けられた。３ロータ並設構造をな
し、各ロータ部分は独立したポンプ室に設けられた個別
ポンプを構成し、これらの個別ポンプがフィードポンプ
３１、サブスカベンジポンプ３３及びメインスカベンジ
ポンプ３２をそれぞれ構成する。

【００２２】オイルポンプ３０のポンプハウジングは駆
動軸４３の軸直交方向へ４分割された第１ブロック４
７、第２ブロック４８、第３ブロック４９及び第４ブロ
ック５０からなるそれぞれアルミ系合金の鋳造品であ
り、通しボルト５１で相互に連結一体化されている。第
３ブロック４９はサブスカベンジポンプ３３とメインス
カベンジポンプ３２の仕切壁を兼ねている。また、第２
ブロック４８及び第４ブロック５０に形成された各ポン
プ室に臨む内壁面に直接トコロイド形状等の内歯が設け
られ、これらの部分が各ポンプのアウターロータ３１
ａ、３３ａ、３２ａをなしている。

【００２３】一方、フィードポンプロータ４４、サブス
カベンジポンプロータ４５、メインスカベンジポンプロ
ータ４６は、それぞれアルミ系燒結金属製であり、同様
に外周側へトコロイド形状等の外歯が設けられて対応す
るアウターロータ３１ａ、３３ａ、３２ａの内側を転動
するように噛み合わされるインナーロータをなし、これ
らアウターロータとインナーロータの組み合わせによ
り、ギヤポンプ式の、フィードポンプ３１、サブスカベ
ンジポンプ３３及びメインスカベンジポンプ３２を構成
する。

【００２４】サブスカベンジポンプ３３はオイル溜まり
３８上に溜まったオイルをその上方に設けられストレー
ナ４０から後ケース１０ｂ中に形成されたサブスカベン
ジポンプ吸入口５２を介して第４ブロック５０に形成さ
れたサブ通路５３及びこれに連通するよう第２ブロック
４８と第３ブロック４９の間に形成されたサブ通路５４
より吸気し、第２ブロック４８に形成したサブスカベン
ジポンプ吐出口５５へ吐出する。

【００２５】メインスカベンジポンプ３２はオイル溜ま
り３８よりも低いクランクケース２８の中央底部のオイ
ル溜まり３７上に溜まったオイルをストレーナ３９から
吸い上げ、後ケース１０ｂに設けられたメインスカベン
ジポンプ吸入口５６より第４ブロック５０に形成された
メイン通路５７から吸引し、第４ブロック５０に形成さ
れたメインスカベンジポンプ吐出口５８へ吐出する。

【００２６】サブスカベンジポンプ吐出口５５とメイン
スカベンジポンプ吐出口５８はそれぞれ集合吐出通路５
９と連通し、各スカベンジポンプから吐出されたオイル
は、この集合吐出通路５９を経て前ケース１０ａ側に形
成されたスカベンジポンプ吐出通路６０へ送られ、さら
に送り側ホース２１を介してオイルタンク２０へ送り出
される。

【００２７】フィードポンプ３１は前ケース１０ａのオ
イル入り口（図示せず）から第１ブロック４７及び第２
ブロック４８間にに形成されたフィードポンプ吸入口６
１から吸引し、第１ブロック４７及び第２ブロック４８
に設けられ、フィードポンプ吐出口６２及びこれに連通
して前ケース１０ａに設けられたオイルフィルタ連通路
６３を経てオイルフィルター３６へ送られる。

【００２８】なお、図１に明らかなように、オイルポン
プ３０の上部には、フィードポンプ吐出口６２と連通す
るリリーフ室６４が第１ブロック４７から第４ブロック
５０にかけて形成され、その中間部である第２ブロック
４８部分は狭い通路である小径筒部６５をなし、この小
径筒部６５内をリリーフバルブ４１が駆動軸４３と平行
する方向へ液密に摺動自在となっている。

【００２９】リリーフバルブ４１は筒状をなし、その中
間部にフランジ６６が設けられ、リリーフスプリング６
７に付勢されて小径筒部６５の一端部であるシート部６
８へ押し当てられている。リリーフバルブ４１のフラン
ジ６６よりフィードポンプ吐出口６２側部分に貫通口６
９が設けられている。但し、この貫通口６９は、フラン
ジ６６がシート部６８へ押し当てられている限り、小径
筒部６５の内壁によって塞がれリリーフバルブ４１内の
オイルを貫通口６９から逃がさないようになっている。

【００３０】リリーフバルブ４１のフランジ６６が設け
られた中間部はリリーフバルブ４１内を左右に区画する
隔壁７０が設けられ、ここにパイロット穴７１が左右を
連通して形成されている。またリリーフバルブ４１のフ
ィードポンプ吐出口６２と反対側端部はリリーフスプリ
ング６７の一端に対するバネ受けを兼ねたガイド７２の
外周にはまり、リリーフバルブ４１の図右側端部の開口
部はガイド７２により閉じられている。

【００３１】フィードポンプ吐出口６２へ吐出されるオ
イルの油圧がリリーフ圧すなわちリリーフスプリング６
７のセット荷重に打ち勝つと、リリーフバルブ４１がリ
リーフスプリング６７を圧縮する方向へ移動し、フラン
ジ６６がシート部６８から離座し、やがて貫通口６９が
小径筒部６５から抜け出すと第４ブロック５０側のリリ
ーフ室６４へ連通し、フィードポンプ吐出口６２側から
リリーフ室６４へオイルの一部を逃がすことによりフィ
ードポンプ３１の吐出圧を一定レベルに下げる。

【００３２】リリーフ室６４はその端部の排出口７３が
メインスカベンジポンプ吐出口５８へ直接連通してお
り、リリーフ室６４へ逃がされたオイルはメインスカベ
ンジポンプ吐出口５８へ戻されて、さらに集合吐出通路
５９においてサブスカベンジポンプ吐出口５５及びメイ
ンスカベンジポンプ吐出口５８からの吐出オイルと一緒
になってオイルタンク２０側へ送られる。これらの排出
口７３、メインスカベンジポンプ吐出口５８及びサブス
カベンジポンプ吐出口５５及び集合吐出通路５９はいず
れも、オイルポンプ３０のハウジングとしての意味で一
体である部材中に直接形成された通路である。

【００３３】なお、リリーフ室６４はその端部の排出口
７３がメインスカベンジポンプ吐出口５８へ直接連通し
ており、リリーフ室６４へ逃がされたオイルはメインス
カベンジポンプ吐出口５８へ戻されて、さらに集合吐出
通路５９においてサブスカベンジポンプ吐出口５５及び
メインスカベンジポンプ吐出口５８からの吐出オイルと
一緒になってオイルタンク２０側へ送られる。これらの
排出口７３、メインスカベンジポンプ吐出口５８及びサ
ブスカベンジポンプ吐出口５５及び集合吐出通路５９は
いずれも、オイルポンプ３０ハウジングとしての意味で
一体である部材中に直接形成された通路である。

【００３４】次に、本実施例の作用を説明する。図１に
示すように、オイルポンプ３０は共通軸である駆動軸４
３上に３つのロータ、すなわちフィードポンプロータ４
４、サブスカベンジポンプロータ４５及びメインスカベ
ンジポンプロータ４６を並設することにより、３つのポ
ンプ、すなわちフィードポンプ３１、サブスカベンジポ
ンプ３３及びメインスカベンジポンプ３２を一体化して
いる。

【００３５】したがって、これら３つのポンプを別々に
設ける場合と比べて、部品点数を削減し、配管を省略す
ることができ、かつクランクケース１０内における配置
を集合できるので必要配置スペースを少なくできること
により、スカベンジポンプを大容量化できる。しかもそ
の大容量の割合には全体を小型かつ軽量化し、オイルポ
ンプ３０の構造を簡単にして製造を容易にする。

【００３６】また、２つのメインスカベンジポンプ３２
とサブスカベンジポンプ３３を設けることにより、クラ
ンクケース１０の底部のうち前後方向中央部のオイル溜
まり３７と後部のオイル溜まり３８とに異なる位置から
別々にオイルを吸い上げるので、車体姿勢の変化に対応
して各部いずれかのオイル溜まり３７，３８から常時オ
イルを吸い上げでき、安定した潤滑ができる。

【００３７】特に、オイル溜まり３８からサブスカベン
ジポンプ３３でオイルを吸い上げたので、急坂登坂時な
どの車体前部が上がった状態でも効果的に潤滑できる。
したがって、クランクケース１０の底部に対する設計の
自由度が高くなり、クランクケース１０の底部に対する
必要な最低地上高を維持しつつ低重心化を図ることが容
易になる。したがって、ドライサンプ式潤滑構造を採用
した４輪バギー車などの不整地走行車両に好適なとな
る。

【００３８】また、リリーフバルブ４１の排出口７３を
メインスカベンジポンプ吐出口５８と同一の第４ブロッ
ク５０中にて直接連通接続させて形成できるので、配管
の必要がなくなり構造を簡単化できる。

【００３９】さらに、アルミ系合金の鋳造品であり、ポ
ンプハウジングを構成する第２ブロック４８及び第４ブ
ロック５０にアウターロータ３１ａ、３３ａ、３２ａを
一体に形成し、一方、インナーロータであるフィードポ
ンプロータ４４、サブスカベンジポンプロータ４５及び
メインスカベンジポンプロータ４６をそれぞれアルミ系
燒結金属製としたので、アウターロータ３１ａ、３３
ａ、３２ａと対応するインナーロータ（４４，４５，４
６）をそれぞれほぼ同じ熱膨張係数にできる。その結
果、これらのアウターロータとインナーロータ間におけ
る熱膨張の差が少なくなり、従来例のような熱膨張の大
きな相違に基づく必要以上に大きなクリアランスを両部
材間に設けなくても済むため、オイルポンプの性能を向
上できる。しかも、ポンプハウジング（４７〜５０）及
びこれと一体のアウターロータ３１ａ、３３ａ、３２ａ
のみならずインナーロータ（４４，４５，４６）もアル
ミ系材料で構成したから、オイルポンプ３０全体のさら
なる軽量化を実現できる。

【００４０】なお、本願発明は上記実施例に限定され
ず、種々に応用・変形が可能であり、例えばフィードポ
ンプ３１側を複数ロータにすることができ、さらにはフ
ィードポンプ及びスカベンジポンプ双方を複数づつ設け
ることができる。そのうえ、ポンプハウジングの一部で
ある第２ブロック４８及び第４ブロック５０に対してア
ウターロータ３１ａ、３３ａ、３２ａをそれぞれ別体に
することもでき、この場合でも各アウターロータ３１
ａ、３３ａ、３２ａをそれぞれアルミ系燒結金属製等の
アルミ系材料にすれば熱膨張係数の略一致及び軽量化の
実現を期待できる。また、ドライサンプ式であれば、４
輪バギー車に限らず他の車両に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るオイルポンプの断面図

【図２】実施例の適用された４輪バギー車の車体要部側
面図

【図３】潤滑系統図

【図４】オイルポンプ及びそのオイル通路構造を示す断
面図

【符号の説明】

４：パワーユニット、２０：オイルタンク、１０：クラ
ンクケース、３０：オイルポンプ、３１：フィードポン
プ、３１ａ：アウターロータ、３２：メインスカベンジ
ポンプ、３２ａ：アウターロータ、３３：サブスカベン
ジポンプ、３３ａ：アウターロータ、３８：オイル溜ま
り、３７：オイル溜まり、４１：リリーフバルブ、４
３：駆動軸、４４：フィードポンプロータ（インナーロ
ータ）、４５：サブスカベンジポンプロータ（インナー
ロータ）、４６：メインスカベンジポンプロータ（イン
ナーロータ）、５６：メインスカベンジポンプ吸入口、
５５：サブスカベンジポンプ吐出口、５８：メインスカ
ベンジポンプ吐出口、５７：メイン通路、６１：フィー
ドポンプ吸入口、６２：フィードポンプ吐出口、７３：
排出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 知生 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G013 AA16 AB00 BB19 BD44 CA01 DA08 3G015 AA16 AB00 BB01 BB03 CA06 DA04 DA12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイルタンクから内燃機関の各潤滑部へ
   オイルを供給するフィードポンプと、内燃機関の底部に
   溜まったオイルを前記オイルタンクへ戻すためのスカベ
   ンジポンプを備え、これらが一体に組立てられた内燃機
   関用オイルポンプにおいて、前記フィードポンプとスカ
   ベンジポンプの各ロータを同一駆動軸上に並設するとと
   もに、フィードポンプ又はスカベンジポンプのいずれか
   一方又は双方を複数設けたことを特徴とする内燃機関用
   オイルポンプ。
2. 【請求項２】 前記フィードポンプの吐出側通路に臨ん
   でリリーフバルブをポンプハウジング中に設けるととも
   に、リリーフバルブの排出口を前記スカベンジポンプの
   吐出側通路へ連通させたことを特徴とする請求項１に記
   載した内燃機関用オイルポンプ。
3. 【請求項３】 前記フィードポンプとスカベンジポンプ
   を共通のポンプハウジング中に設け、かつこれらフィー
   ドポンプ及びスカベンジポンプがそれぞれポンプハウジ
   ング側へ固定されたアウターロータとその内側を転動す
   るインナーロータを備えるとともに、これらポンプハウ
   ジング、アウターロータ及びインナーロータをアルミ系
   合金で構成したことを特徴とする請求項１に記載した内
   燃機関用オイルポンプ。