JP2003328959A - オイルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプの動力損失を軽減しつつポンプ構造の
簡素化を図り、製造作業能率の向上と製造コストの低廉
化を図る。 【解決手段】 駆動軸２により互いの内外歯が噛合しつ
つ回転するインナーロータ３とアウターロータ４の内外
歯３ａ、４ａ間のボリューム室５の容積変化を得てポン
プ作用を行う。ポンプケーシング１に有する２つの吐出
ポート１０，１１に第１、第２吐出通路１５，１６を接
続し、該第２吐出通路１６に接続されたリリーフ通路１
８と第２吐出通路の上下流部１６ａ、１６ｂを適宜切り
換える３ポート２位置型の切換弁１９を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用内
燃機関の各摺動部等へ潤滑油を供給するオイルポンプに
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種、従来のオイルポンプとしては、
所謂トロコイド型のものが一般に知られている。

【０００３】概略を説明すれば、ポンプケーシングの両
側部に吸入ポートと吐出ポートが設けられていると共
に、略中央に機関のクランク軸から回転力が伝達される
駆動軸が貫通配置されている。また、ポンプケーシング
の内部には、駆動軸に連結されたインナロータと、内歯
が該インナロータの外周に有する外歯に噛合するアウタ
ロータが互いに回転自在に設けられている。

【０００４】そして、前記インナロータとアウタロータ
の回転に伴い内外歯間に形成されたボリューム室の容積
変化を得て、前記吸入ポートから吸入した潤滑油を吐出
ポートに吐出することによりポンプ作用が行われるよう
になっている。

【０００５】ところで、斯かるオイルポンプにあって
は、駆動軸が前記のように機関のクランク軸と同期回転
し、該機関回転数に比例したポンプ吐出量になる。した
がって、機関高回転域では、要求流量以上の過剰なポン
プ吐出量になってしまう。このため、吐出ポート下流の
吐出通路にリリーフバルブを設けて、機関に供給される
潤滑油量を制御するようになっている。

【０００６】しかし、前記リリーフバルブは、該リリー
フバルブ上流側の吐出通路内の油圧が一定以上に上昇し
た場合に、この高油圧を直接スプール弁体に作用させて
リリーフ通路を開作動するようになっている。このた
め、斯かるリリーフ油の圧力によってポンプ室の内圧が
上昇してしまうので、ポンプの駆動負荷が極めて大きく
なり、動力損失が増加する。

【０００７】そこで、以下の特許文献１に記載されてい
るトロコイド型のオイルポンプのように、アウタロータ
の内歯の外周面を回転自在に支持する環状部材を、駆動
軸と同心上に回転可能に設け、この環状部材の回転角度
を所定の調整機構を介して調整することによりポンプ吐
出量を可変するものも提供されている。

【０００８】

【特許文献１】特開昭６３−１７８１号公報

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、この可変容
量型のオイルポンプにあっては、環状部材や調整機構等
を用いるため、ポンプ全体の構造が極めて複雑になり、
製造作業能率が低下すると共に、製造コストの大巾な高
騰が余儀なくされている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記各従来例
の問題点に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発
明は、とりわけ、前記各吐出ポートは、隣接する内歯間
のピッチより若干広い幅をもった隔壁によって隔成され
ていると共に、前記それぞれの吐出ポートに各々直接接
続される第１吐出通路及び第２吐出通路と、低圧側に連
通するリリーフ通路と、前記第１吐出通路と第２吐出通
路を連結する通路間に配置されて、該第１吐出通路と前
記第２吐出通路及びリリーフ通路に接続される切換弁と
を備え、前記切換弁は、各吐出ポートの吐出圧が所定以
下の場合は、第２吐出通路とリリーフ通路との連通を遮
断すると同時に、第２吐出通路と第１吐出通路とを連通
する一方、前記吐出圧が所定以上の場合は、第２吐出通
路と第１吐出通路の連通を遮断すると同時に、第２吐出
通路とリリーフ通路とを連通するように流路を切り換え
制御することを特徴としている。

【００１１】したがって、この発明によれば、例えば、
機関低回転域などで、各吐出ポートから吐出されるオイ
ルの吐出圧が所定圧以下の場合は、切換弁が第２吐出通
路とリリーフ通路との連通を遮断すると同時に、第２吐
出通路と第１吐出通路とを連通する。

【００１２】このため、第１吐出通路と第２吐出通路と
を通流したオイルは、互いの接続個所で合流してそのま
まオイルの供給通路を介して例えば機関の各摺動部に供
給される。

【００１３】一方、機関高回転域に移行して、両吐出ポ
ートからの吐出圧が所定圧以上になった場合は、切換弁
が第２吐出通路と第１吐出通路との連通を遮断すると同
時に、第２吐出通路とリリーフ通路とを連通する。 こ
のため、第１吐出通路に吐出されたオイルは、機関の摺
動部に供給されるものの、第２吐出通路に吐出されたオ
イルは、リリーフ通路から例えばオイルパンなどに戻さ
れる。

【００１４】したがって、各吐出ポート内の油圧の過上
昇が抑制される。

【００１５】特に、前記切換弁は第１吐出通路と第２吐
出通路とを連結する通路間に配置されているため、該切
換弁の切り換え作動のみで各吐出ポート内の過上昇を抑
制することが可能になる。

【００１６】しかも、単に吐出ポート及び吐出通路を複
数設けると共に、一方側吐出通路とリリーフ通路とを切
り換える切換弁を設けるだけであるから、ポンプ全体の
構造が極めて簡素化され、製造作業能率の向上と製造コ
ストの低廉化が図れる。

【００１７】請求項２に記載の発明は、前記リリーフ通
路の一方側は前記第２吐出通路に接続され、他方側は前
記吸入ポートに接続されることを特徴としている。

【００１８】この発明によれば、吐出圧を有する余剰油
を吸入ポートに戻すようにしたため、ポンプの吸入効率
が高くなり、この結果、ポンプ損失を低減させることが
できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
に基づいて詳述する。なお、本実施形態も自動車用内燃
機関に適用したトロコイド型オイルポンプを示してい
る。

【００２０】図中、１はシリンダブロックの前端部に一
体に設けられ、かつ開口端が図外のカバーによって閉塞
されたポンプケーシング、２は該ポンプケーシング１の
ほぼ中心部を貫通し、機関のクランク軸から回転力が伝
達される駆動軸、３，４はポンプケーシング１の円形状
ポンプ室１ａ内に回転自在に収納されたインナロータと
アウタロータであって、前記インナロータ３は、駆動軸
２に結合されていると共に、外周に９個の外歯３ａが形
成されている。

【００２１】一方、前記アウタロータ４は、その中心が
インナロータ３の中心から所定量αだけ偏心していると
共に、内周には前記外歯３ａ…と噛合する１０個の内歯
４ａが形成されている。したがって、各ロータ３，４の
間には、外歯３ａ１個分のボリューム室５が形成されて
おり、このボリューム室５の容積が各ロータ３，４の回
転に伴い変化するようになっている。

【００２２】また、ポンプケーシング１の図中左側側部
には、略円弧状のオイル吸入室６が設けられている一方
右側側部には、上下に２分割された一対の第１，第２オ
イル吐出室７，８が設けられている。また、左右両側端
には吸入室６と各吐出室７，８とに夫々連通する吸入ポ
ート９と第１，第２吐出ポート１０，１１が設けられて
いる。前記上側の第１吐出室７は、その開口面積が下側
の第２吐出室８よりも大きく設定されてオイルの吐出量
の分配割合が第２吐出室８よりも大きくなっている。

【００２３】更に、前記吸入ポート９は、機関本体の下
端部に設けられたオイルパン１２内部とストレーナ及び
吸入通路１３を介して連通している。一方、各吐出ポー
ト１０，１１は、隣接する内歯４ａ，４ａ間のピッチよ
りも若干広い幅をもって外方に開いた隔壁１４によって
隔成されており、該隔壁１４により互いに所定の開角度
をもって並設されている。

【００２４】また、この各吐出ポート１０，１１には、
夫々第１，第２吐出通路１５，１６が接続されている。
この第１吐出通路１５は、下流端が機関のオイルメイン
ギャラリー１７に接続されている一方、第２吐出通路１
６は、下流端１６ｂが第１吐出通路１５の途中に接続さ
れて、両方の吐出オイルが該接続個所で合流するように
なっている。

【００２５】更に、前記第２吐出通路１６の途中には、
下流端１８ｂが吸入通路１３に接続されたリリーフ通路
１８の上流端１８ａが接続されていると共に、該リリー
フ通路１８との接続個所に３ポート２位置型の切換弁１
９が設けられている。

【００２６】この切換弁１９は、スプリングオフセット
・パイロット式であって、第１吐出通路１５の下流側の
吐出圧をパイロット通路２０を介してバルブボディ内に
導入し、該パイロット圧とバルブボディ内のスプリング
のばね力との相対圧でスプール弁を摺動させて通路の切
り換えを行うようになっている。

【００２７】すなわち、第１吐出通路１５の下流側の吐
出圧が所定圧以下の場合は、スプール弁がスプリングの
ばね力で一方向に保持され、第２吐出通路１６の上下流
部１６ａ，１６ｂを連通すると同時にリリーフ通路１８
を遮断する。また、吐出圧が所定圧以上になった場合
は、スプール弁がパイロット圧によりばね力に抗して他
方向に移動し、第２吐出通路１６の下流部１６ｂを遮断
すると同時に上流部１６ａとリリーフ通路１８を連通さ
せる。

【００２８】尚、図中２１は第１吐出通路１５の下流側
と吸入通路１３とを連通するリターン通路２２に設けら
れた圧力調整弁であって、機関へ供給される潤滑油圧を
一定に調整するようになっている。

【００２９】以下、本実施形態の作用について説明す
る。

【００３０】まず、機関の低回転域では、駆動軸２の回
転に伴いインナロータ３とアウタロータ４が互いの内外
歯３ａ，４ａを噛合しつつ回転し、ボリューム室５の容
積を変化させながらポンプ作用を行う。

【００３１】つまり、オイルパン１２から吸入通路１
３，吸入ポート９を経て吸入室６に吸入された潤滑油
を、各吐出室７，８の容積に応じて分配吐出し、ここか
ら各吐出ポート１０，１１及び各吐出通路１５，１６に
圧送されるが、この時点では切換弁１９により第２吐出
通路１６の上下流部１６ａ，１６ｂが連通しているた
め、両通路１５，１６内の潤滑油は途中で合流しながら
オイルメインギャラリー１７に供給される。

【００３２】一方、機関高回転域に移行した場合は、駆
動軸２の高回転に伴い各吐出通路１５，１６内に吐出さ
れる潤滑油の吐出圧が上昇し、所定以上になると、該吐
出圧力の間接的なパイロット圧を利用して切換弁１９が
切り換え作動して、第２吐出通路１６の下流部１６ｂを
遮断すると同時に、上流部１６ａとリリーフ通路１８を
連通する。

【００３３】したがって、第１吐出通路１５を通った潤
滑油は、そのままオイルメインギャラリー１７に供給さ
れて要求流量を満足するものの、第２吐出通路１６に流
入した潤滑油は、リリーフ通路１８を通って吸入通路１
３に速やかに戻される。

【００３４】このため、第１吐出ポート１０の油圧が機
関側に供給されて要求量を確保しつつ、第２吐出ポート
１１の油圧がリリーフ側に戻されるのでポンプ室内の過
剰な圧力上昇が抑制されてポンプ駆動負荷つまり動力損
失の増加が防止される。

【００３５】しかも、第２吐出通路１６の上下流部１６
ａ，１６ｂとリリーフ通路１８とを切換弁１９によって
切り換えするだけであるから、可変容量型の従来例に比
較して、全体の構造が極めて簡素化できる。したがっ
て、製造作業能率の向上と製造コストの低廉化が図れ
る。

【００３６】本発明は、前記実施形態に限定されるもの
ではなく、例えば切換弁をポンプ回転数や吐出圧等の情
報信号に基づいてコントローラにより切り換え作動する
電磁式のものに変更することも可能である。また、内燃
機関以外の油圧機器類等に適用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオイルポンプの一実施形態を示す
全体構成図。

【符号の説明】

１…ポンプケーシング ２…駆動軸 ３…インナロータ ４…アウタロータ ４ａ、４ａ…内歯 ５…ボリューム室 ９…吸入ポート １０，１１…第１，第２吐出ポート １４…隔壁 １５…第１吐出通路 １６…第２吐出通路 １６ａ，１６ｂ…上下流部 １８…リリーフ通路 １９…切換弁

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H041 AA02 BB04 CC20 DD13 DD14 3H044 AA02 BB03 CC19 CC29 DD13 DD42

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両側部に吸入ポートと吐出ポートとを有
   するポンプケーシング内に、駆動軸により互いの内外歯
   が噛合しつつ回転するインナーロータとアウターロータ
   とを設け、該各ロータの内外歯間のの容積変化を得て前
   記吸入ポートから吸入したオイルを、複数に分割され前
   記吐出ポートに吐出するオイルポンプにおいて、 前記各吐出ポートは、隣接する内歯間のピッチより若干
   広い幅をもった隔壁によって隔成されていると共に、 前記それぞれの吐出ポートに各々直接接続される第１吐
   出通路及び第２吐出通路と、低圧側に連通するリリーフ
   通路と、前記第１吐出通路と第２吐出通路を連結する通
   路間に配置されて、該第１吐出通路と前記第２吐出通路
   及びリリーフ通路に接続される切換弁とを備え、 前記
   切換弁は、各吐出ポートの吐出圧が所定以下の場合は、
   第２吐出通路とリリーフ通路との連通を遮断すると同時
   に、第２吐出通路と第１吐出通路とを連通する一方、前
   記吐出圧が所定以上の場合は、第２吐出通路と第１吐出
   通路の連通を遮断すると同時に、第２吐出通路とリリー
   フ通路とを連通するように流路を切り換え制御すること
   を特徴とするオイルポンプ。
2. 【請求項２】 前記リリーフ通路の一方側は前記第２吐
   出通路に接続され、他方側は前記吸入ポートに接続され
   ることを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。