JP2003239869A - オイルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常のポンプ作動時におけるオイルの漏れを
招くことなく吐出室内のエアを速やかに外部に排出す
る。 【解決手段】 駆動軸３と軸受孔１０の間に、一端が吐
出室１２に連通し他端が軸受孔１０の途中で終わる第１
の溝１３と、一端がポンプハウジング２の外部側に連通
し他端が軸受孔１０の途中で終わる第２の溝１４とを設
け、その両溝１３，１４を、相互に離間し、かつ溝延出
方向で一部オーバーラップするように配置する。エア抜
き通路を、前記第１，第２の溝１３，１４と、その両溝
のオーバーラップ部分ａにおける駆動軸３と軸受孔１０
の摺動隙間によって構成する。粘性のないエアはその通
路断面を容易に通過するが、ある程度の粘性のあるオイ
ルは粘性抵抗の影響を受けて流通を阻止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、内燃機関
の潤滑液供給等に用いられるオイルポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のオイルポンプは、長期のポンプ
停止によって通路内のオイルがエアによって置換される
ことがあり、その場合、通路内のエアがポンプ再始動時
のオイル送給を遅らせる原因となる。

【０００３】これに対処するオイルポンプとして、従
来、特開平１０-２０５３１７号公報に示されるような
ものが案出されている。

【０００４】このオイルポンプは、ポンプ本体を作動さ
せる駆動軸と、その駆動軸を支持するポンプハウジング
の軸受孔の間に、ポンプハウジング内の吐出室とポンプ
ハウジングの外部とを連通する溝が直線状に形成され、
その溝によって吐出室内のエアを外部に排出するエア排
出通路が構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のオ
イルポンプの場合、エア排出通路が駆動軸と軸受孔の間
の直線状の溝によって構成されているため、エア抜き性
を良くすべく溝断面を大きくすると、通常のポンプの作
動時に吐出室内のオイルがハウジング外部に漏れ易くな
り、ポンプ効率の低下を来してしまう。また、逆にその
溝断面が小さく過ぎると、エア抜き性が低下しポンプ再
始動時のオイル送給が遅れてしまう。

【０００６】そこで、この出願の発明は、通常のポンプ
作動時におけるオイルの漏れを招くことなく吐出室内の
エアを速やかに外部に排出できるようにして、ポンプ効
率の向上とポンプ再始動時の迅速なオイル送給を両立さ
せることのできるオイルポンプを提供しようとするもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、この出願の一つの発明は、駆動軸と
軸受孔の間に、一端が吐出室に連通し他端が軸受孔の途
中で終わる第１の溝と、一端がポンプハウジングの外部
側に連通し他端が軸受孔の途中で終わる第２の溝とを設
け、その両溝を、相互に離間し、かつ溝延出方向で一部
オーバーラップするように配置して、エア抜き通路を、
前記第１，第２の溝と、その両溝のオーバーラップ部分
における駆動軸と軸受孔の摺動隙間によって構成した。

【０００８】この発明の場合、第１，第２の溝のオーバ
ーラップ部分間における通路断面積は、駆動軸と軸受孔
の摺動隙間の幅と、前記オーバラップ部分の長さとの積
によって決まるため、オーバーラップ部分の長さを充分
に確保することによって通路断面積を大きく設定するこ
とができる。したがって、このように設定することによ
り、粘性のないエアはその通路断面を容易に通過できる
こととなり、吐出室内のエアは迅速に排出することが可
能となる。しかし、オイルはある程度の粘性があること
から、幅の狭い摺動隙間を流れるときと、流れがクラン
ク状に変化するときに粘性抵抗の影響を大きく受ける。
このため、通常のポンプ作動時にはオイルはエア排出通
路から漏れ出にくくなる。よって、この発明において
は、エア排出通路からオイルは漏れにくく、エアは排出
され易くなるため、通常のポンプ運転時におけるポンプ
効率の低下を招くことなく、ポンプ再始動時における迅
速なオイル送給を実現することができる。

【０００９】さらに、ポンプハウジング内の吸入室と吐
出室とを円周方向に離間して設けた場合には、前記第１
の溝と第２の溝を、軸受孔のうちの、前記吐出室の形成
角度範囲内に形成することが好ましい。

【００１０】この場合、第１の溝と第２の溝が吐出室に
近接し、吸入室に対しては比較的大きな距離をもって離
間することとなるため、ポンプ運転時に第１の溝や第２
の溝を通して吸入室内にエアが吸い入れられる不具合は
生じなくなる。

【００１１】また、この出願の他の発明は、前記駆動軸
と軸受孔の間に、一端が吐出室またはポンプハウジング
の外部側に連通し他端が軸受孔の途中で終わる複数の溝
を設け、エア抜き通路を、この複数の溝と、その溝の形
成されてない側の駆動軸と軸受孔の摺動隙間によって構
成した。

【００１２】この発明の場合、複数の溝の終端部からそ
の溝の形成されてない側の摺動隙間にかけてをエアが通
過するが、その部分は摺動隙間の幅と軸受孔の内周長さ
の積に相当する大きな通路断面積となるため、粘性のな
いエアは比較的容易に通過することとなる。一方、ある
程度の粘性を有するオイルは狭い摺動隙間部分で粘性抵
抗の影響を大きく受け、それによって通過が妨げられ
る。したがって、この発明においても、ポンプ効率の向
上とポンプ再始動時における迅速なオイル送給の両立を
図ることができる。また、摺動隙間はその長さが長過ぎ
ると、たとえ、エアであってもその通過が妨げられるこ
ととなる。これを回避するための手段としては摺動隙間
の長さを全体に短くすることが考えられるが、その場合
には、駆動軸を支持する軸受機能部が短くなるため、軸
受性能が低下してしまう。しかし、この発明において
は、駆動軸と摺動孔の間に複数の溝を設けることでエア
の流通抵抗を低減するようにしているため、駆動軸と摺
動孔の間の実質的な軸受機能部の長さが短縮されること
はない。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、この出願の発明の各実施形
態を図面に基づいて説明する。

【００１４】まず、図１〜図６に示す実施形態（請求項
１，２に対応）について説明する。

【００１５】この実施形態のオイルポンプは内燃機関の
潤滑液供給に用いられ、内燃機関の動力を駆動力として
ポンプ作動を行うものである。ポンプ本体１を収容する
ポンプハウジング２は図外の機関ブロックに取付けら
れ、ポンプ本体１を作動すべく駆動軸３は図外のベルト
とプーリを介してクランクシャフトに連繋されている。

【００１６】ポンプ本体１は種々のポンプ機構が採用可
能であるが、この実施形態の場合、トロコイド式のポン
プ機構が採用されている。即ち、ポンプハウジング２に
は、内周に複数のトロコイド歯面を有するアウタロータ
４と、外周にアウタロータ４の歯面よりも一つ分少ない
トロコイド歯面を有するインナロータ５が収容され、イ
ンナロータ５は駆動軸３によって回転駆動されるように
なっている。そして、アウターロータ４はインナロータ
５に噛合して従動回転し、そのとき両ロータ４，５の歯
面間に形成されるポンプ室６の容積を連続的に増減変化
させ、それによってポンプ作動を行う。

【００１７】ポンプハウジング２はアウタロータ４を回
転可能に収容する凹部が形成されたハウジング本体７
と、そのハウジング本体７の凹部側端面に結合されたハ
ウジングカバー８とによって構成され、ハウジング本体
７とハウジングカバー８には夫々駆動軸３の端部を摺動
自在に支持する軸受孔９，１０が形成されている。ハウ
ジングカバー８側の軸受孔１０に支持される駆動軸３の
端部は同カバー８の端面から外部に突出し、その突出部
に動力入力用の図外のプーリが取付けられている。ま
た、ハウジング本体７からハウジングカバー８にかけて
はポンプ本体１の吸入領域と吐出領域に夫々臨むように
吸入室１１と吐出室１２が形成され、これらの吸入室１
１と吐出室１２が夫々ハウジング本体７側において内燃
機関の図外のオイルパンと供給通路とに接続されてい
る。尚、吸入室１１と吐出室１２は、図１及び図５，図
６に示すように駆動軸３を中心とする円周回りに離間し
て配置されている。

【００１８】前記ハウジングカバー８側の軸受孔１０の
内面には、一端がポンプハウジング２内に開口し他端が
軸受孔１０の途中で終わる第１の溝１３と、逆に、一端
がポンプハウジング２の外側に開口し他端が軸受孔１０
の途中で終わる第２の溝１４とが形成されている。この
第１の溝１３と第２の溝１４は、図１及び図３，図４に
示すように夫々軸方向に沿って形成されているが、両溝
１３，１４は互いに平行になるように設定距離離間し、
かつ、両者が軸方向で一部オーバーラップするようにな
っている。この両溝１３，１４のオーバーラップ部分ａ
は駆動軸３と軸受孔１０の摺動隙間を介して相互に連通
している。この両溝１３，１４とオーバーラップ部間の
摺動隙間とは、吐出室１２内のエアを外部に排出するた
めのエア排出通路を構成している。

【００１９】また、ハウジングカバー８の内側面には、
軸受孔１０内の第２の溝１４の端部と、吐出室１２とを
連通する接続溝１６が形成されている。第２の溝１４の
端部と吐出室１２を連通させる手段としては、ハウジン
グカバー８やハウジング本体７に接続孔を形成する等の
他の手段も採用可能であるが、この実施形態のようにハ
ウジングカバー８の内面に接続溝１６を形成するように
した場合には、複雑な加工を行うことなく、第２の溝１
４と吐出室１２とを容易に連通させることができる。接
続溝１６は切削加工によって造形することも可能である
が、ハウジングカバー８の型成形時に同時に造形するよ
うにすれば、より製造を容易化することができる。ま
た、軸受孔１０内の第１の溝１３と第２の溝１４とは、
図２，図６に示すようにポンプハウジング２内の吐出室
１２の形成角度範囲内に形成されている。

【００２０】このオイルポンプは以上のような構成であ
るため、クランクシャフトの回転に伴なって駆動軸３が
回転すると、ポンプ本体１がポンプハウジング２内で作
動し、吸入室１１側から吐出室１２側へとオイルを連続
して送り出し、内燃機関の各部にオイルを供給する。ま
た、内燃機関が停止し、その状態が長期間続くと、オイ
ルポンプの吐出室１２内のオイルがエアによって置換さ
れるが、この状態からオイルポンプが再始動されると、
吐出室１２内のエアは接続溝１６から軸受孔１０内の第
１の溝１３、オーバーラップ部間の摺動隙間、第２の溝
１４を順次通ってポンプ外部に排出され、吐出室１２内
のエアが充分に排出されたところで機関各部に対する通
常のオイル送給が再開される。

【００２１】ところで、このオイルポンプにおいては、
エアの排出通路となる第１の溝１３と第２の溝１４は、
これらのオーバーラップ部分ａの摺動隙間を通して相互
に連通しているため、オーバーラップ長さを充分に確保
することによってエアの通過する通路断面を大きくし、
エアの排出性を良好にすることができる。しかし、こう
して、エアの排出性の向上を図ったとしても、吐出室１
２内のオイルはある程度の粘性を有し、通路内を通過す
るときに粘性抵抗の影響を受けるため、ポンプの通常運
転時には吐出室１２内のオイルがそのエア排出通路から
大量に漏れ出る不具合は生じない。

【００２２】即ち、このオイルポンプにおいては、第１
の溝１３からオーバラップ部間の摺動隙間、さらにその
摺動隙間から第２の溝１４へとのオイルの流れが大きく
クランク状に変化するときと、幅の狭い摺動隙間間をオ
イルが流れるときに、同オイルの粘性抵抗が大きく働
き、その粘性抵抗によってオイルの通過は確実に阻止さ
れることとなる。

【００２３】したがって、このオイルポンプの場合、吐
出室１２内のエアは軸受孔１０部分から迅速に排出でき
るものの、通常のポンプ作動時にオイルが軸受孔１０部
分から大量に漏れ出る心配がないため、通常のポンプ作
動時におけるポンプ効率の低下を招くことなく、長期の
ポンプ停止後の速やかなオイル送給を実現することがで
きる。

【００２４】尚、この実施形態の場合、第１の溝１３と
第２の溝１４は軸受孔１０に形成したが、軸受孔１０に
形成するのに代えて駆動軸３の外周面に形成することも
可能である。ただし、上記の実施形態のように軸受孔１
０側に第１の溝１３と第２の溝１４を形成するようにし
た場合には、ポンプハウジング２内の吐出室１２や吸入
室１１に対するエア抜き位置が一定になり、エア抜き性
能等が安定する利点がある。特に、この実施形態のよう
に吸入室１１と吐出室１２が円周方向に離間して配置さ
れているときに、第１の溝１３と第２の溝１４を吐出室
１２の形成角度範囲内に形成するようにした場合には、
吐出室１２内のエアをより速やかに排出することが可能
になるうえ、第１の溝１３や第２の溝１４を通して吸入
室１１にエアが吸い込まれる不具合も無くすことができ
る。

【００２５】また、以上では、吐出室１２側に連通する
第１の溝１３と、ポンプ外部側に連通する第２の溝１４
を各一本ずつ設けた実施形態について説明したが、図７
に示す実施形態のように第１の溝１３と第２の溝１４を
夫々複数本設けるようにしても良い。さらに、上記の実
施形態では、第１の溝１３と第２の溝１４が夫々軸線方
向に沿って形成されているが、図８に示す実施形態のよ
うに第１の溝１１３と第２の溝１１４を軸線に対して所
定角度傾斜させて形成するようにしても良い。このよう
にした場合、軸受孔１０の限られた軸方向長さの範囲に
おいて両溝１１３，１１４のオーバーラップ部分ａの長
さをより長く確保することができ、その結果、エア抜き
性をより高めることが可能となる。

【００２６】さらに、以上で説明した実施形態は、すべ
て第２の溝１４（１１４）が直接ポンプ外部に連通する
ものであるが、図９に示す実施形態のように軸受孔１０
と駆動軸３の間にオイルシール１８が設けられたもの等
においては、第２の溝１４をドレーン通路や還流通路１
９を介してポンプ外部に連通させるようにしても良い。

【００２７】つづいて、図１０に示す請求項３に対応の
実施形態について説明する。

【００２８】この実施形態のオイルポンプは、全体の基
本的な構成は図１〜図６に示した実施形態とほぼ同様で
あるが、軸受孔１０に形成するエア抜き通路の構成が図
１〜図６に示すものと大きく異なっている。

【００２９】即ち、このオイルポンプの場合、一端が吐
出室（図示せず）側に連通し他端が軸受孔１０の途中で
終わる複数の溝２０が軸受孔１０の内周面に形成され、
この複数の溝２０と、その溝２０の形成されてない側の
駆動軸（図示せず）と軸受孔１０の摺動隙間とによって
エア抜き通路が構成されている。したがって、この実施
形態の場合、エアの通過する摺動隙間部分の通路断面
は、摺動隙間の幅と軸受孔１０の内周全域の長さの積と
なるためにその通路断面は充分に大きくなり、そのた
め、粘性のあるオイルは幅の狭い摺動隙間によって粘性
抵抗の影響を大きく受けるものの、粘性のないエアはそ
の通路を容易に通過することとなる。よって、このオイ
ルポンプの場合にも、通常のポンプ作動時における大量
のオイルの漏れを招くことなく、ポンプの再始動時にお
ける速やかなエア排出を行うことができる。

【００３０】また、この実施形態の場合、軸受孔１０の
うちの溝２０の形成されていない軸方向領域の幅ｄを適
度に狭めることによってエア抜き性をより良好にするこ
とができるが、単純に軸受孔１０全体の軸長を短くする
のと異なり、軸受性能の低下を来すことがないという利
点がある。即ち、この実施形態のオイルポンプは、軸受
孔１０の内周面に複数の溝２０を形成するようにしたた
め、軸受孔１０の内周面の溝２０を形成した側の部位に
おいても、各溝２０の両縁によって駆動軸の外周面を安
定して支持することができる。

【００３１】尚、以上の実施形態では複数の溝を軸受孔
の吐出室側の端部から形成したが、逆にポンプ外部側か
ら形成するようにしても良い。また、複数の溝は軸受孔
側に形成する代わりに、駆動軸の外周面側に形成するよ
うにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す図２のＢ−Ｂ線
に沿う断面図。

【図２】同実施形態を示す平面図。

【図３】同実施形態を示す図２のＡ−Ａ線に沿う断面
図。

【図４】同実施形態を示すポンプ本体と駆動軸を取り去
った図３に対応の断面図。

【図５】同実施形態を示すポンプハウジングのカバーを
取り去った平面図。

【図６】同実施形態を示すポンプハウジングのカバーの
合わせ面側の平面図。

【図７】本発明の第２の実施形態を示す縦断面図。

【図８】本発明の第３の実施形態を示すポンプ本体と駆
動軸を取り去った縦断面図。

【図９】本発明の第４の実施形態を示す縦断面図。

【図１０】本発明の第５の実施形態を示すポンプ本体と
駆動軸を取り去った縦断面図。

【符号の説明】

１…ポンプ本体 ２…ポンプハウジング ３…駆動軸 １０…軸受孔 １２…吐出室 １３…第１の溝 １４…第２の溝 ２０…溝 ａ…オーバーラップ部分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ本体を作動させる駆動軸がポンプ
   ハウジングの軸受孔に回転可能に支持され、前記駆動軸
   と軸受孔の間に、ポンプハウジングの吐出室内のエアを
   同室外部に排出するエア抜き通路が設けられたオイルポ
   ンプにおいて、 前記駆動軸と軸受孔の間に、一端が吐出室に連通し他端
   が軸受孔の途中で終わる第１の溝と、一端がポンプハウ
   ジングの外部側に連通し他端が軸受孔の途中で終わる第
   ２の溝とを設け、その両溝を、相互に離間し、かつ溝延
   出方向で一部オーバーラップするように配置して、前記
   エア抜き通路を、前記第１，第２の溝と、その両溝のオ
   ーバーラップ部分における駆動軸と軸受孔の摺動隙間に
   よって構成したことを特徴とするオイルポンプ。
2. 【請求項２】 ポンプハウジング内の吸入室と吐出室と
   を円周方向に離間して設け、前記第１の溝と第２の溝
   を、軸受孔のうちの、前記吐出室の形成角度範囲内に形
   成したことを特徴とする請求項１に記載のオイルポン
   プ。
3. 【請求項３】 ポンプ本体を作動させる駆動軸がポンプ
   ハウジングの軸受孔に回転可能に支持され、前記駆動軸
   と軸受孔の間に、ポンプハウジングの吐出室内のエアを
   同室外部に排出するエア抜き通路が設けられたオイルポ
   ンプにおいて、 前記駆動軸と軸受孔の間に、一端が吐出室またはポンプ
   ハウジングの外部側に連通し他端が軸受孔の途中で終わ
   る複数の溝を設け、前記エア抜き通路を、この複数の溝
   と、その溝の形成されてない側の駆動軸と軸受孔の摺動
   隙間によって構成したことを特徴とするオイルポンプ。