JP2002122081A - 歯車式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンテナンスが容易な歯車式ポンプを提供す
る。 【解決手段】 歯車式ポンプであるトロコイド型のオイ
ルポンプ１は、ポンプボディ２に収容される内歯を有す
るアウタロータ４と、該内歯に噛合して該内歯との間に
ポンプ室12を形成する外歯を有するインナロータ５とを
備える。アウタロータ４およびインナロータ５の一方の
側面4b，5bが、共に第１側板７により閉塞され、他方の
側面4c，5cが、共に吸入ポート10および吐出ポート11を
有する第２側板８により覆われ、第２側板８は、吸入ポ
ート10および吐出ポート11にそれぞれ接続される潤滑油
の吸入路20および吐出路21を有する壁部Ａに密接して固
定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関の
オイルポンプとして使用されるポンプであって、内歯を
有するアウタロータと、該内歯に噛合する外歯を有する
インナロータとを備えた歯車式ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の歯車式ポンプとして、実
公平３−３８４７０号公報に開示されたオイルポンプが
ある。このオイルポンプは、内燃機関のクランクケース
に設けられた凹所からなるポンプ室に回転自在に装填さ
れたアウタロータと、該アウタロータの内側で、該アウ
タロータに噛合して回転自在に装填されたインナロータ
と、インナロータが一体に結合された駆動シャフトとを
備える。そして、両ロータ４，５の、軸方向での一方の
側面はポンプ室カバー体により閉塞され、他方の側面は
クランクケースと密接し、ポンプ室の吸込口および吐出
口が、クランクケースに設けられた吸入側オイル通路お
よび吐出側オイル通路にそれぞれ連通する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
オイルポンプでは、インナロータの側面およびアウタロ
ータの側面と外周面が、ポンプ室内でクランクケースに
摺接するため、長期の使用によりクランクケースの摺接
部分が摩耗する。このような摩耗は、特に軽量化のため
アルミ合金製のクランクケースが使用され、鋼製のイン
ナロータおよびアウタロータが使用される場合に発生し
易い。そして、このような摩耗が生じた場合には、摩耗
により生じた隙間からの潤滑油の漏れが多くなり、摩耗
したクランクケースの修復作業には多大な時間および費
用を要した。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、請求項１および請求項２記載の発明は、メン
テナンスが容易な歯車式ポンプを提供することを共通の
目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さらに、
ポンプのコンパクト化、生産性の向上、および組付性の
向上を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本出願
の請求項１記載の発明は、内歯を有するアウタロータ
と、該内歯に噛合して該内歯との間にポンプ室を形成す
る外歯を有するインナロータとを備え、前記アウタロー
タと前記インナロータとは互に偏心した回転中心線を有
する歯車式ポンプにおいて、前記アウタロータおよび前
記インナロータの軸方向での一方の側面が共に第１側板
により閉塞され、他方の側面が共に吸入ポートおよび吐
出ポートを有する第２側板により覆われ、該第２側板
は、前記吸入ポートおよび前記吐出ポートにそれぞれ接
続される吸入路および吐出路を有する取付部に密接して
固定された歯車式ポンプである。

【０００６】この請求項１記載の発明によれば、取付部
とインナロータおよびアウタロータとの間には第２側板
が介在しているので、両ロータが取付部に摺接すること
はなく、両ロータにより取付部が摩耗することはない。
また、第２側板の材料として、取付部の材料とは無関係
に、両ロータとの摺接を考慮して摩耗しにくい材料を選
定することができる。そして、第２側板が両ロータとの
摺接により摩耗した場合には、ポンプのポート形成用の
専用部材である第２側板のみを交換すればよい。

【０００７】その結果、次の効果が奏される。すなわ
ち、第２側板の使用により、インナロータおよびアウタ
ロータによる取付部の摩耗を防止できると共に、第２側
板の材料として、取付部の材料とは無関係に摩耗しにく
い材料を選択することが可能となってポンプの耐久性が
向上するため、また第２側板が摩耗した場合には、第２
側板のみを交換すればよいため、ポンプのメンテナンス
が容易となる。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の歯
車式ポンプにおいて、前記歯車ポンプは、前記アウタロ
ータおよび前記インナロータを収容する収容室を有する
ポンプボディを備え、該ポンプボディは、その軸方向で
の両側面にそれぞれ密接して設けられた前記第１側板お
よび前記第２側板と共に共通の固定具により前記取付部
に固定され、前記吸入ポートおよび前記吐出ポートは、
前記収容室に直接開口しているものである。

【０００９】この請求項２記載の発明によれば、第２側
板の吸入ポートおよび吐出ポートは、ポンプボディの収
容室に直接開口しているので、ポンプボディには、吸入
ポートおよび吐出ポート自体はもちろん、それらポート
に連通する通路も設けられず、ポンプボディはインナロ
ータおよびアウタロータを収容するだけの軸方向の幅を
有していればよい。さらに、インナロータおよびアウタ
ロータを収容したポンプボディは、第１側板および第２
側板と共に、これら三者に共通の固定具により取付部に
固定されるため、固定具を利用してこれら部材を予め一
体化し、ポンプを予めユニット化しておくことが可能と
なる。

【００１０】その結果、請求項１記載の発明の効果に加
えて、次の効果が奏される。すなわち、ポンプボディに
は、吸入ポートおよび吐出ポート自体およびそれらポー
トに連通する通路が設けられず、収容室が設けられてい
ればよいので、ポンプがコンパクトになると共に、ポン
プボディの加工が簡単になって、ポンプの生産性が向上
する。また、共通の固定具を利用してポンプを予めユニ
ット化しておくことができるので、取付部へのポンプの
組付性が向上する。

【００１１】なお、この明細書において、「軸方向」と
は、駆動軸の回転中心線の方向を意味する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１お
よび図２を参照して説明する。図１および図２は、本発
明の歯車式ポンプが、内燃機関のオイルポンプに適用さ
れた実施例を示す。トロコイド型のオイルポンプ１は、
その取付部を構成する内燃機関のアルミ合金製のクラン
クケースの一部であってクランク室内の壁部Ａに取り付
けられる。

【００１３】このオイルポンプ１は、ポンプボディ２
と、ポンプボディ２に設けられた円孔からなる収容室３
に収容されたアウタロータ４と、アウタロータ４の内側
に収容されてアウタロータ４と噛合するインナロータ５
と、インナロータ５が一体に結合された駆動軸６と、ポ
ンプボディ２および両ロータ４，５の軸方向での両側面
をそれぞれ覆うように駆動軸６に嵌合された第１側板７
および第２側板８とを備える。ここで、ポンプボディ
２、第１側板７および第２側板８は、いずれも鋼製のも
のでプレス加工により形成された板状の部材からなり、
また両ロータ４，５および駆動軸６はいずれも鋼製であ
る。

【００１４】ポンプボディ２は、収容室３のほかに、軸
方向から見てポンプボディ２と同一の外周形状を有する
第１側板７および第２側板８にそれぞれ設けられた３つ
の貫通孔7a，8aとそれぞれ軸方向に整合する位置に３つ
の貫通孔2aを有し、これら三者の３つの貫通孔2a，7a，
8aに挿通される３本の固定具であるボルトＢが、壁部Ａ
に設けられたねじ孔A1に螺合することにより、オイルポ
ンプ１が壁部Ａに固定される。

【００１５】収容室３には、内周に複数の内歯4a、この
実施例では８つの内歯4aを有する円環状のアウタロータ
４が回転自在に嵌合して収容され、アウタロータ４の内
側に、該内歯4aと噛合すると共に、アウタロータ４の内
歯4aの数よりも１つ歯数の少ない複数の外歯5a、この実
施例では７つの外歯5aを有するインナロータ５が回転自
在に収容され、この状態で、インナロータ５の回転中心
線C1は、アウタロータ４の回転中心線C2から所定の偏心
量だけ偏心している。

【００１６】インナロータ５は、駆動軸６の大径部6a
に、該駆動軸６と一体に回転するように結合される。す
なわち、ポンプボディ２を第１側板７により覆われる面
から見た図である図２に図示されるように、大径部6aに
は、駆動軸６の回転中心線C3に平行な平面を有する切欠
部6a1が設けられ、一方、インナロータ５の中央に設け
られた嵌合孔の周壁面に、切欠部6a1の平面に対応する
平面を有する係止部5bが設けられ、切欠部6a1と係止部5
bとが係合するようにインナロータ５が大径部6aに嵌合
されることで、インナロータ５と駆動軸６との回り止め
がなされ、両者が一体に回転する。

【００１７】そして、駆動軸６の基端部6bは、壁部Ａに
設けられた軸受孔A2に挿入されて回転自在に支持され、
駆動軸６の先端部6cには駆動部である従動スプロケット
９が一体に結合され、該従動スプロケット９とクランク
軸により回転駆動される駆動スプロケットとの間に掛け
渡されたチェーンを介して駆動軸６が回転駆動される。
それゆえ、この駆動軸６の回転中心線C3は、インナロー
タ５の回転中心線C1と一致する。

【００１８】また、駆動軸６には、大径部6aの先端部6c
側に、駆動軸６を回転自在に支持する軸受の機能をなす
円筒部7bが設けられた第１側板７が、大径部6aの先端部
6c側の側面に当接する状態で嵌合される。そして、第１
側板７は、ポンプボディ２の軸方向での一方の側面であ
る先端部6c側の側面2bに密接して、該側面2b、両ロータ
４，５の先端部6c側の側面4b，5bおよび収容室３の先端
部6c側の開口を覆って閉塞している。また、大径部6aの
基端部6b側に、駆動軸６が挿入される貫通孔が設けられ
た第２側板８が嵌合され、該第２側板８は、ポンプボデ
ィ２の軸方向での他方の側面である基端部6b側の側面2c
に密接して、該側面2c、両ロータ４，５の基端部6b側の
側面4c，5cおよび収容室３の基端部6b側の開口を覆って
いる。そして、第２側板８は、オイルポンプ１が前記ボ
ルトＢにより壁部Ａに固定された状態で、壁部Ａの取付
面A3に密接する。

【００１９】この第２側板８には、図２に図示されるよ
うに、一端が収容室３にそれぞれ直接開口し、他端が壁
部Ａ自体に形成された潤滑油の吸入路20および吐出路21
に、取付面A3にてそれぞれ直接接続される軸方向の貫通
孔からなる吸入ポート10および吐出ポート11が形成され
る。吸入路20は、吸入管およびストレーナを介してクラ
ンク室内の潤滑油の貯留室に連通し、吐出路21は、オイ
ルフィルタ、さらにはシリンダブロックに設けられたメ
インギャラリに連通する。

【００２０】そして、第１側板７と第２側板８との間
で、アウタロータ４の内歯4aおよびインナロータ５の外
歯5aとの間には、吸入ポート10および吐出ポート11に連
通可能であって、両ロータ４，５の回転によりその容積
が可変とされる空間からなる７つのポンプ室12が形成さ
れる。

【００２１】このオイルポンプ１を組み立てるに当たっ
ては、先ず、駆動軸６に嵌合されて大径部6aの側面に当
接した状態にある第１側板７の貫通孔7aに挿通された３
本のボルトＢに対して、３つの貫通孔2aを通じてポンプ
ボディ２が組み付けられ、次いでアウタロータ４と大径
部6aに嵌合されようにしてインナロータ５とがそれぞれ
収容室３に収容され、その後、３つの貫通孔8aを通じて
第２側板８が組み付けられる。このように、ポンプボデ
ィ２、第１側板７および第２側板８は、これら三者の貫
通孔2a，7a，8aに挿通される共通のボルトＢを利用し
て、壁部Ａにオイルポンプ１が固定される前に、オイル
ポンプ１が予めユニット化され、さらに従動スプロケッ
ト９が円筒部7bに当接して軸方向に位置決めされて結合
され、駆動部とオイルポンプ１とが一体化される。ま
た、オイルポンプ１を壁部Ａに固定するに当たっては、
従動スプロケット９が結合された状態で、ユニット化さ
れたオイルポンプ１が、それら３本のボルトＢにより、
壁部Ａに固定される。

【００２２】このように構成された実施例において、内
燃機関が運転されると、クランク軸の動力がチェーンを
介して従動スプロケット９に伝達され、駆動軸６が回転
してインナロータ５が回転し、インナロータ５を介して
アウタロータ４が回転する。このとき、クランクケース
の壁部Ａとインナロータ５およびアウタロータ４との間
には第２側板８が介在しているので、両ロータ４，５が
壁部Ａの取付部A3に摺接することはない。そして、前記
貯留室の潤滑油が吸入路20を経て吸入ポート10から、容
積が増加しつつある吸入側のポンプ室12に吸入され、一
方、容積が減少しつつある吐出側のポンプ室12から吐出
ポート11を経て吐出された潤滑油は、吐出路21を通って
メインギャラリに流入し、メインギャラリからクランク
軸の主軸受をはじめとする内燃機関の潤滑箇所に供給さ
れる。

【００２３】以下、前述のように構成された実施例の作
用および効果について説明する。クランクケースの壁部
Ａとインナロータ５およびアウタロータ４との間には第
２側板８が介在しているので、両ロータ４，５が壁部Ａ
に摺接することはなく、両ロータ４，５により壁部Ａが
摩耗することはない。また、第２側板８の材料として、
クランクケースの材料とは無関係に、両ロータ４，５と
の摺接を考慮して摩耗しにくい材料を選定することがで
きる。そして、第２側板８が両ロータ４，５との摺接に
より摩耗した場合には、オイルポンプ１の吸入ポート10
および吐出ポート11形成用の専用部材である第２側板８
のみを交換すればよい。

【００２４】その結果、次の効果が奏される。すなわ
ち、第２側板８の使用により、インナロータ５およびア
ウタロータ４によるクランクケースの壁部Ａの摩耗を防
止できると共に、第２側板８の材料として、クランクケ
ースの材料とは無関係に摩耗しにくい材料を選択するこ
とが可能となってオイルポンプ１の耐久性が向上するた
め、また第２側板８が摩耗した場合には、第２側板８の
みを交換すればよいため、オイルポンプ１のメンテナン
スが容易となる。

【００２５】また、第２側板８の吸入ポート10および吐
出ポート11は、ポンプボディ２の収容室３に直接開口し
ているので、ポンプボディ２には、吸入ポート10および
吐出ポート11自体はもちろん、それらポート10，11に連
通する通路も設けられず、ポンプボディ２はインナロー
タ５およびアウタロータ４を収容するだけの軸方向の幅
を有していればよい。さらに、駆動軸６を中心にして、
ポンプボディ２、第１側板７および第２側板８は、それ
ら三者の貫通孔2a，7a，8aに挿通される共通のボルトＢ
を利用して組み付けられることで、オイルポンプ１の組
立が容易になる。そして、オイルポンプ１は、インナロ
ータ５とアウタロータ４とを収容したポンプボディ２、
第１側板７および第２側板８が前述のようにして予めユ
ニット化され、さらに駆動部である従動スプロケット９
が結合された状態で、共通のボルトＢにより壁部Ａに固
定される。

【００２６】その結果、次の効果が奏される。すなわ
ち、ポンプボディ２には、吸入ポート10および吐出ポー
ト11に連通する通路が設けられず、収容室３が設けられ
ていればよいので、オイルポンプ１がコンパクトになる
と共に、ポンプボディ２の加工が簡単になって、オイル
ポンプ１の生産性が向上する。また、ポンプボディ２、
第１側板７および第２側板８は、それらに共通のボルト
Ｂを利用して組み付けることができるため、オイルポン
プ１の組立性が良好であり、しかもそのようにして組み
立てられて予めユニット化されたオイルポンプ１が、壁
部Ａに組み付けられるので、壁部Ａへのオイルポンプ１
の組付性が向上する。

【００２７】さらに、ポンプボディ２、第１側板７およ
び第２側板８は、いずれもプレス加工により形成された
板状の部材であり、それらを積層することによりオイル
ポンプ１が形成されるので、オイルポンプ１の製造コス
トが削減できるという効果が奏される。

【００２８】以下、前述した実施例の一部の構成を変更
した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前記実施例では、ポンプボディ２、第１側板７および第
２側板８は、いずれも鋼製であったが、ポンプボディ２
はアルミ合金製または合成樹脂製のものであってもよ
く、また第１側板７および第２側板８は合成樹脂製のも
のであってもよい。

【００２９】また、歯車式ポンプは、前記実施例では内
燃機関のオイルポンプ１であったが、内燃機関以外に使
用されるオイルポンプであってもよく、さらには、潤滑
油以外の流体を吸入・吐出するポンプであってもよい
し、またトロコイド型以外の歯車式ポンプであってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたオイルポンプの駆動軸の回
転中心線を通る断面であり、図２のＩ−Ｉ線断面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線方向から見た図であり、駆
動軸およびボルトを断面で示した図である。

【符号の説明】

１…オイルポンプ、２…ポンプボディ、３…収容室、４
…アウタロータ、4a…内歯、５…インナロータ、5a…外
歯、６…駆動軸、７…第１側板、８…第２側板、９…従
動スプロケット、10…吸入ポート、11…吐出ポート、12
…ポンプ室、20…吸入路、21…吐出路、Ａ…壁部、Ｂ…
ボルト、C1，C2，C3…回転中心線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H041 AA02 BB04 CC13 CC15 CC16 DD01 DD04 DD05 DD15 DD17 DD18 DD24 3H044 AA02 BB03 CC12 CC14 CC15 DD01 DD04 DD05 DD15 DD16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内歯を有するアウタロータと、該内歯に
   噛合して該内歯との間にポンプ室を形成する外歯を有す
   るインナロータとを備え、前記アウタロータと前記イン
   ナロータとは互に偏心した回転中心線を有する歯車式ポ
   ンプにおいて、 前記アウタロータおよび前記インナロータの軸方向での
   一方の側面が共に第１側板により閉塞され、他方の側面
   が共に吸入ポートおよび吐出ポートを有する第２側板に
   より覆われ、該第２側板は、前記吸入ポートおよび前記
   吐出ポートにそれぞれ接続される吸入路および吐出路を
   有する取付部に密接して固定されたことを特徴とする歯
   車式ポンプ。
2. 【請求項２】 前記歯車ポンプは、前記アウタロータお
   よび前記インナロータを収容する収容室を有するポンプ
   ボディを備え、該ポンプボディは、その軸方向での両側
   面にそれぞれ密接して設けられた前記第１側板および前
   記第２側板と共に共通の固定具により前記取付部に固定
   され、前記吸入ポートおよび前記吐出ポートは、前記収
   容室に直接開口していることを特徴とする請求項１記載
   の歯車式ポンプ。