JP2004225702A - オイルモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で流体を導く流路長さを短縮できる、オイルモジュ−ルを提供する。
【解決手段】特に内燃機関用のオイルモジュール（潤滑油装置）であって、駆動軸４により駆動されるオイルポンプ２を備えている。該オイルポンプ２の下流にオイルフィルタ３が配置されている。オイルモジュールの構造を簡単にし、流体通路の長さ短縮を実現するために、オイルポンプ２とオイルフィルタ３は共通のポンプケーシング６、内に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明はオイルモジュール、特に請求項１に記載の上位概念による種類の内燃機関用のオイルモジュールに関する。

特許文献１にオイルポンプとオイルフィルタを備えたオイルモジュールが開示されている。該オイルモジュールは支持部材を有し、該支持部材にはオイルポンプが内蔵され該オイルポンプのハウジングが配置されている。

ＤＥ １００ ２８ １５９Ａ１

本発明は、構造が簡単で流体を導く流路長さを短縮できる、上に述べた種類のオイルモジュールを提供することを課題とする。

この課題は、請求項１に記載の特徴を有するオイルモジュールにより解決される。

オイルポンプとオイルフィルタを共通のポンプケーシングに収めることにより必要な部品点数を減じることができる。オイルポンプとオイルフィルタ間の配管は必要でなくなり、構造の簡単化を達成することができる。オイルポンプは第１の歯車と第２の歯車を備えた歯車ポンプとするのがよい。第１の歯車は特に駆動軸に同軸と一体回転するように連結される。歯車ポンプの第２の歯車の寸法ばらつきに対処するために、歯車ポンプの吐出側から流体通路が、第２の歯車のポンプ吸入側に面する側に通じ該第２の歯車の吸入側正面においてポンプ吸入側と流体を介して分離される領域に通じるようにする。したがって、第２の歯車の限定された領域に歯車ポンプの略吐出側圧力に相当する圧力が作用することになる。これにより、歯車と歯車支持部材の間の隙間が調整される。同時に、隙間が流体支持により調整されるので、歯車と歯車支持部材の要求精度を緩和することができる。前記流体通路には絞りが設けられる。歯車ポンプの吐出口側には該流体通路に設けられた絞りを制御する圧力測定装置を設けるのがよい。この絞り調節によって、歯車に掛かるスラスト荷重を調節することができる。 第２の歯車のスラスト受け面へのスラスト荷重が過大であると互いに習動する面の過大な磨耗が生じるが、該スラスト荷重が過大になることが避けられる。

構成部品間の隙間を確実に調整できるようにするために、ポンプケーシング内の歯車支持部材は駆動軸の回転軸方向に移動可能に支持されている。歯車支持部材を駆動軸の回転軸の方向にばねを介してポンプケーシングに支持すると、簡単な移動可能支持構成が得られる。その場合、該ばねが歯車のスラスト荷重をほぼ規定することになる。歯車支持部材はプラスチック製とするのがよい。そうすることにより、オイルモジュールの軽量化が達成され、また量産も容易となる。オイルフィルタの目詰まりが進行した場合でも内燃機関への潤滑油供給を確実に行うために、オイルフィルタにはバイパス弁を設けるが、該バイパス弁は特に歯車支持部材に設けられる。オイルポンプの吐出側の圧力調節のためにリリーフ弁を設けるのがよい。

前記駆動軸は内燃機関のクランク軸とするのがよい。その場合、オイルポンプとオイルフィルタは特にクランク軸に同心に取り付け、ポンプケーシングはクランクケースにフランジ固定するのがよい。内燃機関のクランクケースに取り付けることが場所の関係で不可能な場合は、前記駆動軸を電動モータで駆動するようにするのもよい。

本発明の実施例を以下に図面を参照して説明する。

図１に示すオイルモジュール１は、特に内燃機関のクランク軸である駆動軸４と同軸に配置されている。該駆動軸４は、特に内燃機関のクランクケースであるハウジング７に軸受２３を介して回転自在に軸受されている。オイルモジュール１は入口１３からのオイルを濾過して前記駆動軸４に形成されている潤滑油孔２２に送給するものである。該潤滑油孔２２を通って潤滑油がクランク軸の各軸受け部に供給される。

オイルモジュール１は第１の歯車１１と第２の歯車１２を有するオイルポンプ２を含んでいる。該第１の歯車１１は外歯歯車であって前記駆動軸４に同軸と一体回転するように連結されている。第１の歯車１１および第２の歯車１２はそれらの正面である前記ハウジング７側の面で該ハウジング７に受けられている。これら第１の歯車１１および第２の歯車１２の反対側の面は歯車支持部材９で支持されている。前記オイルポンプ２は前記ハウジング７形成されている入口１３の下流に配置されている。そして、該入口１３はオイルポンプ２の吸入側２５に設けられ、一方前記歯車支持部材９はオイルポンプ２の吸入側とは反対側の吐出側２４に配置されている。該歯車支持部材９は駆動軸４の回転軸５方向に移動可能にポンプケーシング６に支持されている。前記第１の歯車１１は軸方向に延びる環状縁２７を有し、該環状縁２７は前記歯車支持部材９の環状溝２９に嵌合されている。前記第２の歯車１２の軸方向に延びる環状縁２８はその外周が前記歯車支持部９に嵌合されている。

流体通路１８が、前記歯車支持部材９の半径方向外側に、前記吐出側２４から外側歯車１２の吸入側２５の正面２６に亘って延びている。該流体通路１８は環状通路に形成される。該環状通路１８をシールするために、前記歯車支持部材９とポンプケーシング６との間にはシール部材１５が歯車支持部材９の溝に装着されている。前記環状通路１８は絞り１４を介してオイルポンプ２の吐出側２４と連通している。該絞り１４は、特にオイルポンプ２の吐出側に配設された圧力測定装置によって制御される。前記流体通路１８は、前記第２の歯車１２の正面２６における吸入側２５の半径方向外側領域に通じている。該領域は接触部１７で前記吸入側２５に対して流体を介して分離される。前記流体通路１８は第２の歯車の液圧支持を可能にする。したがって、例えば製作公差によって生じる前記歯車支持部材と第２の歯車の隙間が調整される。そして、前記絞り１４は、前記接触部１７の領域が確実にシールされると同時にハウジング７と第２の歯車１２との間の摩擦力が過大な磨耗を生じさせることがないように制御される。

オイルポンプ２の下流にはオイルフィルタ３が前記ポンプケーシング６に配置されている。該オイルフィルタ３は円筒型のフィルタエレメント１０を含み、該エレメント１０は、前記駆動軸４の回転軸５と同心に装着され、前記ポンプケーシング６に連結された中間円筒部８によって同心に保持されている。該フィルタエレメント１０の前記駆動軸４側の端部は前記歯車支持部材９に気蜜に接合される。該フィルタエレメント１０は、長手方向には前記ポンプケーシング６に形成されている支持台２０に支持さる。

前記ポンプケーシング６は前記ハウジング７の環状に形成されたフランジ５０に取り付けてある。該ポンプケーシング６の外周側をシールするために、ポンプケーシング６には半径方向外側に前記フランジ５０まで拡張するシール部材１６が装着されている。前記ポンプケーシング６と歯車支持部材９との間に形成された環状通路１８はハウジング７に配設された弁１９に通じており、該弁１９は環状通路１８の圧力が過大になると開弁してオイルは出口５１に導かれ、そこから例えばオイルパンに導かれる。

オイルモジュール駆動時にはオイルは入口１３から先ず矢印５２の方向にオイルポンプ２を通って流れ、それからオイルフィルタ３を通り、中間円筒部８を通って駆動軸４の方に流れ、そこからオイルは潤滑油孔２２を通ってポンプケーシング６を出る。さらに、絞り２１が設けられており、オイルは該絞りを通って内燃機関シリンダブロックの他の潤滑部位に限られた容積流量率で流れることができる。

図２に示すオイルモジュール３１も同様に駆動軸４に同心に取り付けられている。図１と同じ構成部品には同じ符号が付されている。オイルモジュール３１はオイルポンプ２を有し、該オイルポンプの第１の歯車１１は前記駆動軸４に同軸と一体回転するように連結されている。オイルポンプ２の第１歯車１１および第２歯車１２は、駆動軸４のハウジング７と歯車支持部材３９の間で駆動軸４の回転軸５の方向の支持がなされている。オイルポンプ２の下流にオイルフィルタ３が駆動軸４の回転軸５と同心に配置されている。前記歯車支持部材３９はポンプケーシング３６に前記回転軸５の方向に移動可能に支持されている。オイルポンプ２と歯車支持部材３９との間隙調整のために、前記歯車支持部材３９はポンプケーシング３６に移動可能にポンプケーシング３６にばね４０を介して弾性支持されている。ポンプケーシング３６は２つの部品に形成されていて、該ポンプケーシング３６のフランジ部材３５は締付けボルト３８によりハウジング７に締め付けられている。 前記フランジ部材３５の正面にはポンプケーシング３６をハウジング７に対して気密にするシール部材３７が配設されている。 ポンプケーシング３６のカバー３４は、前記フランジ部材３５に例えばねじ３０により固定することができる。ポンプケーシング３６の両部品３４、３５の間にシール部材３３が配設されている。オイルモジュール駆動時には、オイルは入口１３からオイルポンプ２、オイルフィルタ３を通って矢印５２に沿って流れ、絞り２１あるいは潤滑油孔２２を通ってオイルモジュール３１から出る。歯車支持部材３９にはバイパス弁３２が設けられており、オイルフィルタ３の濾過前側と濾過後側との圧力差が過大の場合に該バイパス弁が開いて、オイルフィルタ３が目詰まりした場合でもオイルの供給が確実に行われる。

図３に示すオイルモジュール４１においては、ポンプケーシング３６は図２の場合と同様に２つの部分で構成されるが、図２におけるフランジ部材３５は歯車支持部材４９と一体に形成されている。該歯車支持部材４９は締付ボルト３８によりハウジング７に締め付けられている。カバー３４は前記歯車支持部材４９に例えばねじ（図３では明治されていないが図２におけるねじ３０）により固定することができる。該歯車支持部材４９とカバー３４の間は互いにシール部材３３でシールされている。オイルモジュール４１内にはオイルポンプ２の下流にリリーフバルブ４２が設けられている。該リリーフバルブ４２はオイルポンプ２の出口側２４の圧力が規定の圧力を越えると開く。該リリーフバルブ４２を通ったオイルは環状通路に形成された流体通路４８に達し吸入側２５に面したオイルポンプ２の正面の領域４３に無圧力で連通する。該無圧力の領域４３は歯車１２が上方に押し付けられる力を大きくする役目を果たし、シール面４７が吸入側２５に対してシールされる。前記流体通路４８はハウジング７に設けられた出口４６に連通しており、該出口４６は例えば内燃機関のオイルパンに通じる。 前記リリーフバルブ４２は、このようにオイルシステムの圧力を調整し、出口４６ではオイルは無圧力となるのである。したがって、該リリーフバルブ４２は、図１に示したオイルモジュール１における絞り１４および弁１９の代わりの役目を果たすものである。オイルポンプ２は、ポンプケーシング３６の図２におけるフランジ部材３５と一体に形成された歯車支持部材４９に支持されている。オイルフィルタ３のフィルタエレメントを交換する際には単にポンプケーシング３６のカバー３４を取り外すだけでよい。フィルタエレメント交換の際にオイルポンプ２はハウジング７に残る。

図１および図２のオイルモジュール１を取り付ける際は、先ずフィルタエレメント１０をポンプケーシング６に挿入し、続いて歯車支持部材９を取り付けてからオイルポンプの歯車１１および１２を嵌め込む。この場合、オイルポンプ２はフィルタ交換に際して取り替えることができる。図２および図３に示すオイルモジュール３１および４１の場合は、オウルポンプ２はフィルタ交換の際にハウジング７に残るので、歯車１１および１２は耐久性のある歯車とするのがよい。

オイルポンプ２はオイルフィルタ３のハウジング側端部に配置するのもよい。歯車支持部材９、３９、４９はプラスチック製とするのが有利である。駆動軸４は内燃機関のクランク軸であるのが好ましいが、電動モータ等の電気駆動装置を駆動軸の代わりに設けるのもよい。電気駆動装置を設ける場合は、特にオイルモジュールの取り付け位置についての制限がなくなる。

本発明の実施例に係わるオイルモジュールの構成を示す縦断面図。 本発明の実施例に係わるオイルモジュールの構成を示す縦断面図。 本発明の実施例に係わるオイルモジュールの構成を示す縦断面図。

符号の説明

１、３１、４１ オイルモジュール
２ オイルポンプ
３ オイルフィルタ
４ 駆動軸
５ 駆動軸の回転軸
６、３６ ポンプケーシング
７ ハウジング
８ 中間円筒部
９、３９、４９ 歯車支持部材
１０ オイルフィルタエレメント
１１ 第１の歯車
１２ 第２の歯車
１３ 入口
１４、２１ 絞り
１５、１６、３３、３７ シール部材
１７ 接触部
１８ 環状通路
１９ 弁
２０ 支持台
２２ 潤滑油孔
２３ 軸受
２４ 吐出側
２５ 吸入側
２６ 第２歯車吸入側正面
２７ 第１歯車環状縁
２８ 第２歯車環状縁
２９ 環状溝
３０ ねじ
３２ バイパス弁
３４ カバー
３５ フランジ部材
３８ 締付ボルト
４０ ばね
４２ リリーフバルブ
４３ 領域
４６ 出口
４７ シール面
４８ 流体通路
５０ フランジ
５２ 矢印

Claims (14)

1. 駆動軸（４）で駆動されるオイルポンプ（２）を備え、該オイルポンプ（２）の下流にオイルフィルタ（３）が配置された特に内燃機関用のオイルモジュールにおいて、前記オイルポンプ（２）とオイルフィルタ（３）が共通のポンプケーシング内に配置されていることを特徴とするオイルモジュール。
2. 前記オイルポンプ（２）は第１の歯車（１１）と第２の歯車（１２）を備えた歯車ポンプであることを特徴とする請求項１記載のオイルモジュール。
3. 前記第１の歯車（１１）は駆動軸（４）に同軸と一体回転されるように連結されていることを特徴とする請求項２に記載のオイルモジュール。
4. 前記歯車ポンプの吐出側（２４）から流体通路（１８、４８）が前記第２の歯車（１２）のポンプ吸入側（２５）に面する側に通じて前記第２の歯車の正面（２６）において前記吸入側（２５）と流体を介して分離される領域に通じていることを特徴とする請求項２或は３に記載のオイルモジュール。
5. 前記流体通路（１８）に絞り（１４）が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のオイルモジュール。
6. 前記歯車ポンプの吐出側（２４）に前記流体通路（１８）に設けられた絞り（１４）を制御する圧力測定装置が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のオイルモジュール。
7. 前記第２の歯車（１２）が前記駆動軸（４）のハウジング（７）と歯車支持部材（９、３９、４９）の間に支持されていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のオイルモジュール。
8. 前記歯車支持部材（９、３９、４９）は前記ポンプケーシング（６、３６）内に前記駆動軸（４）の回転軸（５）方向に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項７に記載のオイルモジュール。
9. 前記歯車支持部材（３９）が前記ポンプケーシング（３６）に前記駆動軸（４）の回転軸（５）方向に弾性支持されていることを特徴とする請求項７或は８に記載のオイルモジュール。
10. 前記歯車支持部材（９、３９、４９）がプラスチック材よりなることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のオイルモジュール。
11. 前記オイルフィルタ（３）にはバイパス弁（３２）が設けられ、該バイパス弁が特に前記歯車支持部材（３９）に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のオイルモジュール。
12. 前記オイルポンプ（２）の吐出側（２４）にリリーフバルブ（４２）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のオイルモジュール。
13. 前記駆動軸（４）が内燃機関のクランク軸であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のオイルモジュール。
14. 前記駆動軸（４）が電動モータにより駆動されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のオイルモジュール。

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