JP2001182672A - オイルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の高速回転時に、オイル吐出圧を制
限することができるオイルポンプを提供する。 【解決手段】 回転体１０からクラッチを介してポンプ
シャフト２４に駆動力を伝えるオイルポンプであって、
上記回転体１０に、ポンプシャフト２４の外側に嵌め込
まれる円筒部３１を設け、円筒部３１の径方向外側に、
クラッチ室３２を形成するクラッチハウジング３３を設
け、上記クラッチ室３２に、複数のインナプレート３４
及びアウタプレート３５を軸方向に交互に配置して多板
クラッチを形成し、該クラッチハウジング３３内に、上
記多板クラッチをクラッチ接続方向へ押し付けるバネ３
９を設け、更に、ポンプシャフト２４内部に、クラッチ
解除のためのポンプ吐出圧を作用するためのオイル通路
４０を設けることにより、オイル吐出圧を制限して規定
値に維持するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用のオイ
ルポンプに係り、特に、ポンプシャフトをクラッチを介
して駆動するようにしたオイルポンプに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、内燃機関においては、オイルポン
プにより、潤滑油を軸受けや摩擦部などの必要な部位に
連続的に給油している。内燃機関用オイルポンプとして
は、ギヤ式、トロコイド式等の種類がある。

【０００３】従来、内燃機関用オイルポンプは、内燃機
関のクランク軸と連結されて、ダイレクトに駆動され
る。

【０００４】上記の駆動方式を採るものでは、オイルポ
ンプの吐出量がエンジン回転数にほぼ比例して変動する
ため、エンジンの高速回転時にはオイルポンプの吐出量
および油圧が必要以上になってしまい、その制御の為に
リリーフ回路を設けて、設定値以上ではオイルを逃がす
ようにしている。

【０００５】しかし、上記した構成では動力が無駄に消
費されるため、内燃機関の燃費性を落とす原因となって
いた。

【０００６】そこで、リリーフ回路を用いずに、オイル
ポンプが必要な油量だけ圧送することができるように様
々な工夫がされている。

【０００７】例えば、実開昭６４−４８８６号公報に
は、内燃機関により駆動されるドライブシャフトとギヤ
ポンプのドライブギヤとを多板摩擦クラッチを介して接
続する構成が記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た実開昭６４−４８８６号公報に記載のオイルポンプの
構成では、クラッチ板はそれぞれクラッチハウジング及
びドライブギヤに固定されているため、全てのクラッチ
板が同じ面圧で接続するためには、軸方向のクラッチ板
間の距離において高い精度が必要となる。

【０００９】また、クラッチ板は片面のみで接触するた
めクラッチの伝達容量にバラツキがでてしまう問題があ
った。

【００１０】更に、内燃機関のオイルポンプ部は、スペ
ースが小さいため、よりコンパクトなオイルポンプが望
まれていた。

【００１１】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、リリーフ回路を設けずに油量を制限できると共に、
より小型化されたオイルポンプを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、プーリ等の回転体から多板クラ
ッチを介してポンプシャフトにポンプ駆動力を伝達する
オイルポンプであって、上記回転体に、ポンプシャフト
の外側に回転可能に嵌め込まれる円筒部を設け、その円
筒部の径方向外側に、円筒部との間にクラッチ室を形成
するクラッチハウジングを二重管状に設け、上記クラッ
チ室に、オイルを満たすと共に複数のインナプレート及
びアウタプレートを軸方向に交互に配置し、インナプレ
ートは上記円筒部の外周部に、アウタプレートは上記ク
ラッチハウジングの内周部にそれぞれ軸方向相対移動可
能に且つ相対回転不可に係合し、上記クラッチハウジン
グに、クラッチ室を軸方向に区画していずれか一方のプ
レートに接触する押圧部を設け、クラッチハウジング
を、ポンプシャフトに軸方向相対移動可能に且つ相対回
転不可に係合させ、そのクラッチハウジング内に、クラ
ッチ室の反対側から上記押圧部をクラッチ接続方向に押
し付けるバネを設け、更に、ポンプシャフト内部に、ク
ラッチ室側から押圧部にクラッチ解除のためのポンプ吐
出圧を作用するためのオイル通路を設けたオイルポンプ
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を添
付図面に基づいて詳述する。

【００１４】図１（ａ）は、本発明に係るオイルポンプ
の正面断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけ
るＡ−Ａ断面図であり、図２は、図１（ａ）における多
板クラッチ３０を示した部分拡大図である。

【００１５】図１に示すように、オイルポンプ１は、内
燃機関のクランク軸（図示せず）により駆動される回転
体１０と、オイルを圧送するためのポンプ部２０と、回
転体１０とポンプ部２０とを連結する多板クラッチ３０
とで概略構成される。

【００１６】まず、ポンプ部２０は、オイルの吸入口２
１と吐出口２２とを有するポンプカバー２３と、そのポ
ンプカバー２３の略中心で回転可能に支持されているポ
ンプシャフト２４と、ポンプシャフト２４に固定されて
いるベーン２５等で構成され、ポンプシャフト２４が回
転することで、ベーン２５が共に回転して、オイルパン
（図示せず) に蓄えられているオイルを、吸入口２１か
ら吸い込んで吐出口２２より軸受けや摩擦部（図示せ
ず）などに圧送するようになっている。なお、ポンプカ
バー２３は、内燃機関のシリンダブロック（図示せず）
に取り付けられ、シリンダブロック側と協同して吸入口
２１、吐出口２２及びベーン室を区画形成する。

【００１７】図示した形態では、ポンプ部２０はトロコ
イド式オイルポンプとしたが、本発明はこの点に関して
限定されず、例えば、ギヤ式オイルポンプ等、異なるタ
イプのオイルポンプを用いても良い。

【００１８】次に、図１および図２に示すように、回転
体１０は、後程詳述する円筒部３１が一体に形成される
と共に、ベアリング５０ａ、５０ｂを介して、ポンプシ
ャフト２４の外周に、相対回転可能かつ軸方向移動不可
に設けられている。ベアリング５０ａとベアリング５０
ｂとの間にはオイル漏れを防止するための断面Ｈ状のシ
ール部材５１が設けられている。また、ポンプシャフト
２４は、その軸方向の中間部で径が小さくなり、段差５
２を有している。ベアリング５０ａは、そのポンプシャ
フト基端側の端部（図において右側端部）が、回転体１
０に取り付けられた第一スナップリング５３及びポンプ
シャフト２４の段差５２と接しており、右方向へ移動が
出来ないようになっている。

【００１９】更に、ベアリング５０ｂは、そのポンプシ
ャフト先端側の端部（図において左側端部）が、ポンプ
シャフト２４に取り付けられた第二スナップリング５４
及び回転体１０の段差６０と接しており、左方向へ移動
が出来ないようになっている。

【００２０】その結果、回転体１０は、ポンプシャフト
２４に対して相対回転は可能であるが、軸方向へ移動す
ることは出来ない。

【００２１】図示した形態では、回転体１０は、ベルト
（図示せず）により駆動されるプーリとしたが、本発明
はこの点に関して限定されず、例えば、チェーンにより
駆動されるスプロケットやギヤ等他の構成を使用しても
良い。

【００２２】さて、本発明の要旨は、回転体１０とポン
プ部２０のポンプシャフト２４とを多板クラッチ３０を
介して連結して駆動力を伝達することであり、以下、多
板クラッチ３０について詳述する。

【００２３】図２に示すように、多板クラッチ３０は、
回転体１０に一体に形成されてポンプシャフト２４の外
側に相対回転可能かつ軸方向移動不可に嵌め込まれた円
筒部３１と、円筒部３１の径方向外側に二重管状に設け
られ、円筒部３１との間にクラッチ室３２を形成するク
ラッチハウジング３３とを備えている。このクラッチハ
ウジング３３は、回転体１０に対して軸方向相対移動可
能かつ相対回転可能であり、ポンプシャフト２４に対し
て、軸方向相対移動可能かつ相対回転不可である。

【００２４】クラッチ室３２には、複数のリング状のイ
ンナプレート３４とアウタプレート３５とがポンプシャ
フト２４の軸方向に沿って交互に配置されて、多板クラ
ッチを形成している。

【００２５】また、クラッチハウジング３３にはクラッ
チ室３２を軸方向に区画して、インナプレート３４及び
アウタプレート３５のいずれか一方のプレート（ここで
はアウタプレート）と接触する押圧部３６が設けられて
いる。

【００２６】インナプレート３４およびアウタプレート
３５の固定方法については後程詳述する。

【００２７】ポンプシャフト２４の先端部に形成された
ネジ部２６に、ナット３８によりワッシャー３７が取付
けられ、このワッシャー３７にクラッチハウジング３３
の先端部が係合することで、クラッチハウジング３３の
ポンプシャフト２４に対する相対回転が禁止されてい
る。

【００２８】即ち、図３にも示すように、クラッチハウ
ジング３３の先端部の上下端部には凹部３３ａが設けら
れており、ワッシャー３７の上下端部には、クラッチハ
ウジング３３の凹部３３ａと係合するように凸部３７ａ
が設けられている。ネジ部２６には二面幅２６ａが形成
されており、ワッシャー３７の中心部にも同形状の穴が
設けられている。よって、ネジ部２６とワッシャー３７
とが互いに嵌合し、二面幅２６ａを持って係合すること
で、クラッチハウジング３３の回転がワッシャー３７を
介して、ポンプシャフト２４に伝わる。こうして、クラ
ッチハウジング３３は、ポンプシャフト２４に対して相
対回転できない。

【００２９】図示した形態では、凹部３３ａおよび凸部
３７ａは上下端部に一個ずつとしたが、本発明はこの点
に関して限定されず、例えば、４個設けても良いもので
あり、要はクラッチハウジング３３が、ポンプシャフト
２４に対して相対回転出来ない効果が得られれば良い。

【００３０】ポンプシャフト２４軸方向に関し、クラッ
チハウジング３３の凹部３３ａの深さは、ワッシャー３
７の厚さより距離Ｌだけ大きくなるように形成されてい
る。すなわち、クラッチハウジング３３は、ポンプシャ
フト２４に対して軸方向に距離Ｌだけ移動可能である。
また、ポンプシャフト２４とクラッチハウジング３３の
押圧部３６との間、および円筒部３１とクラッチハウジ
ング３３との間には、Ｏリング５５が設けられており、
摺動部のオイル漏れを防止している。

【００３１】クラッチハウジング３３の先端部は円筒状
に形成され、その内部には、ワッシャー３７と押圧部３
６との間にバネ３９（ここではコイルバネ）が圧縮状態
で収容されており、クラッチ室３２の反対側から押圧部
３６を図において右側、すなわち、クラッチ接続方向に
押しつけている。このように、押圧部３６の先端側の片
面はバネ受け４１をなしている。

【００３２】また、ポンプシャフト２４の内部にはポン
プ吐出口２２から圧送されるオイルの一部を、クラッチ
室３２へ導くためのオイル通路４０が設けられている。
このオイル通路４０は、ポンプシャフト２４の軸心に沿
って延びる通路４０ａと、通路４０ａ内のオイルをクラ
ッチ室３２に導くために半径方向に延びる通路４０ｂと
で形成される。クラッチ室３２に導入されたポンプ吐出
圧の油圧が、クラッチ室３２側から押圧部３６に常時作
用して、クラッチハウジング３３を図において左側、す
なわち、クラッチ解除方向に負荷するようになってい
る。

【００３３】図３および図４を用いて、インナプレート
３４及びアウタプレート３５の固定方法を説明する。

【００３４】図３は、インナプレート３４及びアウタプ
レート３５をクラッチハウジング３３側から見た分解斜
視図であり、図４は、インナプレート３４及びアウタプ
レート３５を回転体１０側から見た分解斜視図である。

【００３５】図３に示すように、リング状のインナプレ
ート３４及びアウタプレート３５が交互に配置されて、
多板クラッチを構成している。インナプレート３４の内
周及びアウタプレート３５の外周には、周方向等間隔、
計４か所に欠損部４１が形成されている。回転体１０に
設けられた円筒部３１の外周には、周方向等間隔、計４
か所に突起部４２が設けられており、この突起部４２が
インナプレート３４の内周の欠損部４１と係合すること
で、インナプレート３４が、回転体１０にスプライン嵌
合される。すなわち、インナプレート３４は、円筒部３
１の外周部に、軸方向相対移動可能かつ相対回転不可に
係合されている。

【００３６】次に、図４に示すように、クラッチハウジ
ング３３の内周には、周方向等間隔、計４か所に突起部
４２（図においては一つのみ示す）が設けられており、
この突起部４２がアウタプレート３５の外周の欠損部４
１と係合することで、アウタプレート３５が、クラッチ
ハウジング３３にスプライン嵌合される。すなわち、ア
ウタープレート３５は、クラッチハウジング３３の内周
部に、軸方向相対移動可能かつ相対回転不可に係合され
ている。

【００３７】図示した形態では、それぞれのプレートに
設けた欠損部４１および、円筒部３１とクラッチハウジ
ング３３にそれぞれ形成した突起部４２は、周方向等間
隔に計４個設けるようにしたが、本発明はこの点に関し
て限定されず、個数および位置に制約はない。

【００３８】次に本発明の作用を述べる。

【００３９】内燃機関を運転すると、クランク軸が回転
体１０を駆動し、その回転が多板クラッチ３０を介して
ポンプシャフト２４に伝えられ、ベーン２５によりオイ
ルが吸入口２１より吸い込まれて、吐出口２２から吐出
される。吐出口２２より吐出されたオイルは、その一部
がポンプシャフト２４内のオイル通路４０を通ってクラ
ッチ室３２に導入される。

【００４０】特に、内燃機関のクランク軸の回転数が低
く、オイル吐出圧が所定圧力以下の場合、バネ３９によ
るクラッチ接続方向の力が、オイル吐出圧によるクラッ
チ解除方向の力に勝り、プレート同士が押圧部３６によ
って強く押し付けられ、回転体１０の回転をそのままポ
ンプシャフト２４へ伝達する。なお、このときオイルの
吐出圧はクランク軸の回転数に追従して変動する。

【００４１】次に、内燃機関のクランク軸の回転数が高
く、オイル吐出圧が所定圧力を越えた場合、オイル吐出
圧によるクラッチ解除方向の力が、バネ３９によるクラ
ッチ接続方向の力に勝り、クラッチハウジング３３が図
１において左側へと若干移動されてインナプレート３４
とアウタプレート３５との間の押し付けが弱まる。これ
により、互いのプレート同士ですべりが生じて、回転体
１０とポンプシャフト２４とで回転差が生じる。

【００４２】その結果、クランク軸の高速回転時に、オ
イル吐出圧を所定の規定値以内に制限することができ
る。

【００４３】上述したオイルポンプ１を用いれば、内燃
機関の高速回転時にもオイル吐出圧を規定値以内に制限
することができるため、別途リリーフ回路を設ける必要
がなくなり、シンプル化、低コスト化が図れるものであ
る。オイル吐出圧を制限できるため、動力の無駄な消費
がなくなり、内燃機関の燃費性が向上する。

【００４４】なお、バネ３９を変えることによって、制
限する油圧の規定値を変えることができる。

【００４５】また、両プレートを軸方向に移動可能にス
プライン嵌合する構成としたため、全てのプレートが、
両面同士で同じ面圧で接することができ、高精度を必要
とせず製作容易となり、クラッチ伝達容量のバラツキも
少なくなる。

【００４６】更に、円筒部３１およびクラッチハウジン
グ３３をポンプシャフト２４の外周側に二重管状に設
け、その中にクラッチ室３２を形成するなど、全体とし
て非常にコンパクトなクラッチ機構付オイルポンプとす
ることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下に示
すような優れた効果を発揮するものである。

【００４８】（１） クラッチの製作が容易となり、ク
ラッチ伝達容量のバラツキも防止できる。

【００４９】（２） 全体としてコンパクトなクラッチ
機構付オイルポンプを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明のオイルポンプの正面断面図
であり、（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図で
ある。

【図２】図１（ａ）における多板クラッチを示した部分
拡大図である。

【図３】インナプレートおよびアウタプレートをクラッ
チハウジング側から見た分解斜視図である。

【図４】インナプレートおよびアウタプレートを回転体
側から見た分解斜視図である。

【符号の説明】 １０ 回転体 ２４ ポンプシャフト ３１ 円筒部 ３２ クラッチ室 ３３ クラッチハウジング ３４ インナプレート ３５ アウタプレート ３６ 押圧部 ３９ バネ ４０ オイル通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｃ 15/04 ３１１ Ｆ０４Ｃ 15/04 ３１１Ａ Ｆ１６Ｎ 13/20 Ｆ１６Ｎ 13/20 Ｆターム(参考） 3G013 BB04 BB18 BB19 BB32 BD42 EA02 3H044 AA02 BB01 BB03 BB08 CC14 CC19 CC21 DD19 DD27 3H045 AA02 AA10 AA12 AA24 BA12 BA28 BA31 BA32 BA33 CA29 DA10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プーリ等の回転体から多板クラッチを介
   してポンプシャフトにポンプ駆動力を伝達するオイルポ
   ンプであって、上記回転体に、ポンプシャフトの外側に
   回転可能に嵌め込まれる円筒部を設け、該円筒部の径方
   向外側に、円筒部との間にクラッチ室を形成するクラッ
   チハウジングを二重管状に設け、上記クラッチ室に、オ
   イルを満たすと共に複数のインナプレート及びアウタプ
   レートを軸方向に交互に配置し、インナプレートは上記
   円筒部の外周部に、アウタプレートは上記クラッチハウ
   ジングの内周部にそれぞれ軸方向相対移動可能に且つ相
   対回転不可に係合し、上記クラッチハウジングに、クラ
   ッチ室を軸方向に区画していずれか一方のプレートに接
   触する押圧部を設け、クラッチハウジングを、ポンプシ
   ャフトに軸方向相対移動可能に且つ相対回転不可に係合
   させ、該クラッチハウジング内に、クラッチ室の反対側
   から上記押圧部をクラッチ接続方向に押し付けるバネを
   設け、更に、ポンプシャフト内部に、クラッチ室側から
   押圧部にクラッチ解除のためのポンプ吐出圧を作用する
   ためのオイル通路を設けたことを特徴とするオイルポン
   プ。