JP2014055526A

JP2014055526A - オイルポンプ

Info

Publication number: JP2014055526A
Application number: JP2012199371A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Shioya; 敏史塩谷
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2014-03-27

Abstract

【課題】この発明は、エンジンのオイルポンプにおいて、オイルシール室に溜まるオイルをクランク室側に排出し、オイルシールからのオイル漏れを防止する。
【解決手段】ハウジング１１と、駆動軸４と、外歯車２３を有し、駆動軸により回転駆動されるインナーロータと、外歯車に係合する内歯車２６を有し、ポンプ室内に回転可能に収容されるアウターロータ２１と、ハウジングと駆動軸との間に配置され、オイルシール室を形成するオイルシールと、駆動軸とインナーロータとの間に軸方向に形成され、オイルシール室とクランク室との間を連通する連通溝３２と、を備えたオイルポンプにおいて、連通溝はオイルシール室側の開口縁部とクランク室側の開口縁部とを接続する内周面を有し、内周面は連通溝の内部空間の周方向幅及び径方向深さがオイルシール室側からクランク室側に向かって大きくなるように傾斜させた。
【選択図】図１

Description

この発明はオイルポンプに係り、特に、オイルシール室に溜まったオイルをクランク室に効率的に排出することができるオイルポンプに関する。

エンジンのオイルポンプには、シリンダブロックの端壁にクランクシャフトと同軸上にハウジングを配置し、クランクシャフトを駆動軸としてハウジングのポンプ室に収容したインナーロータ及びアウターロータを回転駆動し、オイルパン内のオイルを吸い込んで運動部分に供給するものがある。
このオイルポンプは、ポンプ室に対して軸方向の一側においてハウジングと駆動軸との間にオイルシールを配置し、オイルシール室を形成している。オイルポンプは、ハウジングとインナーロータとの間から漏れたオイルがオイルシール室に溜まることにより、オイルシール室の圧力が高くなる。オイルシール室の圧力が過剰に高くなった場合、オイル漏れやオイルシール抜けを引き起こす等の問題が発生する。
そこで、オイルポンプには、実用新案登録第２５７３７１７号公報のように、ハウジングにオイルシール室のオイルを逃がすためのオイル排出通路を設け、また、インナーロータの孔部内にオイルシール室のオイルを逃がすための連通溝を形成することにより、オイル漏れやオイルシール抜けの対策を実施していた。

実用新案登録第２５７３７１７号公報

しかし、ハウジングにオイル排出通路を形成したオイルポンプは、オイル排出通路を形成するためのボスが必要となるため、レイアウト上の制約となる問題がある。また、図５に示すように、インナーロータ１０１の孔部１０２内にオイルを逃がす連通溝１０３を形成したオイルポンプは、インナーロータ１０１の高回転時にオイルの排出性能が低下してしまうという問題がある。
これは、連通溝１０３に進入したオイルが、インナーロータ１０１の回転方向の力を受けて、連通溝１０３の内周面１０４に向かう動きをするからである。図６に示すように、高圧のオイルシール室側から連通溝１０３に進入したオイルは、低圧のクランク室側に向かう方向の初速Ｖ１を有しているが、インナーロータ１０１の回転数が高くなると、回転方向の力（白抜き矢印）が抵抗になって終速Ｖ２が減衰する（Ｖ２＜Ｖ１）ことになり、排出性能が低下する。
このように、高回転では、オイルポンプの発生する油圧が高圧状態となるため、オイルポンプからのオイル漏れ量も増加する。このため、連通溝１０３から排出されるオイル量は多くなるものの、インナーロータ１０１の回転速度が上がり、回転方向の力が高くなっているため、排出性能が低回転時に比べ低下することになる。

この発明は、エンジンのオイルポンプにおいて、オイルシール室に溜まるオイルをクランク室側に排出し、オイルシールからのオイル漏れを防止することを目的とする。

この発明は、ポンプ室を有するハウジングと、前記ポンプ室を貫通する駆動軸と、前記駆動軸と係合する孔部を有するとともに外歯車を有し、前記孔部に係合した駆動軸により回転駆動されるインナーロータと、前記インナーロータの外歯車に係合する内歯車を有し、前記ポンプ室内に回転可能に収容されるアウターロータと、前記ハウジングと前記駆動軸との間に配置され、前記ポンプ室に対して軸方向の一側にオイルシール室を形成するオイルシールと、前記駆動軸と前記インナーロータとの間に軸方向に形成され、前記オイルシール室と前記ポンプ室に対して軸方向の他側のクランク室との間を連通する連通溝と、を備えたオイルポンプにおいて、前記連通溝は前記オイルシール室側の開口縁部と前記クランク室側の開口縁部とを接続する内周面を有し、前記内周面は前記連通溝の内部空間の周方向幅及び径方向深さが前記オイルシール室側から前記クランク室側に向かって大きくなるように傾斜させたことを特徴とする。

従来のオイルポンプは、オイルシール室に溜まるオイルを、高圧のオイルシール室と低圧のクランク室との圧力差で、クランク室側に流していた。
この発明は、連通溝の内周面に、オイルシール室側からクランク室側に向かって内部空間が大きくなるように傾斜を付けている。連通溝を通過するオイルは、インナーロータが回転すると、遠心力を受けて連通溝の内周面に向かう動きをする。
このとき、連通溝の内周面に向かうオイルは、内周面に傾斜を付けているため、傾斜に沿ってクランク室側に向かって流れるようになる。
これにより、この発明は、インナーロータの回転力を利用して、連通溝からオイルをクランク室側に排出する能力を高めることができ、連通溝からクランク室に確実にオイルを排出することができる。
このため、この発明は、オイルシール室にオイルが溜まることを防止し、オイルシール室の圧力を下げ、オイルシールからのオイル漏れを防止することができる。
また、この発明は、連通溝から確実にオイルを排出できることにより、従来のオイル排出のためにオイルシール室に貫通したオイル排出通路をハウジングに設けなくて済み、オイル排出通路の加工が不要となり、生産性が向上するとともに、コストを低下できる。

図１はオイルポンプを備えたエンジンの部分断面図である。（実施例）図２は図１のＡ−Ａ線による拡大断面図である。（実施例）図３（Ａ）はインナーロータの背面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線による断面図である。（実施例）図４は図３（Ｂ）の矢印Ｃ部分の拡大断面図である。（実施例）図５（Ａ）はインナーロータの背面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＤ−Ｄ線による断面図である。（従来例）図６は図５（Ｂ）の矢印Ｅ部分の拡大断面図である。（従来例）

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１はエンジン、２はシリンダブロック、３はオイルパン、４はクランク軸、５はオイルポンプである。オイルポンプ５は、シリンダブロック２の端壁６に設けられ、クランク軸４を駆動軸として駆動される。オイルポンプ５は、図１に矢印で示すように、オイルパン３に溜められたオイルをオイルストレーナ７を介して吸い込み、吐出通路８に吐出する。吐出通路８のオイルは、オイルフィルタ９により濾過されてメイン通路１０に供給される。メイン通路１０のオイルは、エンジン１の各運動部分に供給され、潤滑した後にオイルパン３に戻される。
前記オイルポンプ５は、前記シリンダブロック２の端壁６にハウジング１１を設けている。ハウジング１１は、ポンプ室１２と吸込室１３と吐出室１４とを有している。ポンプ室１２は、図２に示すように、クランク軸４の軸方向の一側（端壁６の左側）に窪み、軸方向の他側（端壁６の右側）に開放するように形成される。ハウジング１１は、ポンプ室１２の軸心にクランク軸４を貫通する貫通孔１５を有している。ハウジング１１の貫通孔１５を貫通して突出されたクランク軸４の先端には、係合部１６を設けている。係合部１６には、クランクプーリ１７のボス部１８を係合し、取付ボルト１９で固定している。吸込室１３は、ポンプ室１２を前記オイルストレーナ７に接続している。吐出室１４は、ポンプ室１２を前記吐出通路８に接続している。

前記オイルポンプ５は、ポンプ室１２に収容されるインナーロータ２０とアウターロータ２１とを備えている。
前記インナーロータ２０は、図３に示すように、駆動軸であるクランク軸４と係合する孔部２２を有し、外周に外歯車２３を有している。孔部２２には、径方向で平行に対向する一対のロータ側係合部２４を備えている。クランク軸４には、図１に示すように、ロータ側係合部２４に係合する一対の軸側係合部２５を備えている。インナーロータ２０は、ポンプ室１２に回転可能に収容され、孔部２２のロータ側係合部２４に軸側係合部２５を係合したクランク軸４により回転駆動される。
前記アウターロータ２１は、インナーロータ２０の外歯車２３に係合する内歯車２６を内周に有している。アウターロータ２１は、軸心をインナーロータ２０の軸心に対して偏心し、且つ外歯車２３に内歯車２６を係合させた状態で、ポンプ室１２内に回転可能に収容される。ポンプ室１２内に収容されたインナーロータ２０とアウターロータ２１とは、図２に示すように、ハウジング１１の開放側に取り付けられたカバー２７により回転可能に保持される。カバー２７には、クランク軸４を貫通する貫通孔２８を有している。
オイルポンプ５は、ハウジング１１の軸方向の一側に筒状の突縁部２９を形成している。突縁部２９に対向するクランク軸４に取り付けられたクランクプーリ１７のボス部１８には、ハウジング１１とクランク軸４との間をシールするオイルシール３０を装着している。オイルシール３０は、ポンプ室１２に対して軸方向の一側にオイルシール室３１を形成している。
前記クランク軸４とインナーロータ２０との間には、図３・図４に示すように、軸方向に連通溝３２が形成されている。この実施例の連通溝３２は、インナーロータ２０の孔部２２内の一対のロータ側係合部２４に、それぞれ軸方向に形成している。連通溝３２は、ポンプ室１２に対して軸方向の一側に設けたオイルシール室３１と、ポンプ室１２に対して軸方向の他側に設けたクランク室３３との間を連通する。
前記インナーロータ２０の孔部２２内のロータ側係合部２４に形成した連通溝３２は、オイルシール室３１側の開口縁部３４とクランク室３３側の開口縁部３５とを接続する内周面３６を有している。内周面３６は、連通溝３２の内部空間３７の周方向幅Ｗ及び径方向深さＤが、オイルシール室３１側からクランク室３３側に向かって大きくなるように、クランク軸４の軸方向に対して角度θだけ傾斜させている。

前記オイルポンプ５は、クランク軸４を駆動軸としてポンプ室１２内でインナーロータ２０とアウターロータ２１とを回転駆動され、オイルパン３のオイルを吸い込んで、吐出通路８に吐出する。吐出通路８のオイルは、オイルフィルタ９により濾過された後にエンジン１の各運動部分に供給され、潤滑した後にオイルパン３に戻される。
オイルポンプ５は、ハウジング１１とインナーロータ２０との間から漏れたオイルがオイルシール室３１に溜まることにより、オイルシール室３１の圧力が高くなる。従来の図５・図６に示すオイルポンプにおいては、オイルシール室に溜まるオイルを、高圧のオイルシール室と低圧のクランク室との圧力差で、クランク室側に流していた。
このオイルポンプ５は、連通溝３２の内周面３６に、オイルシール室３１側からクランク室３３側に向かって内部空間３７が大きくなるように傾斜を付けている。連通溝３２を通過するオイルは、インナーロータ２０が回転すると、遠心力を受けて連通溝３２の内周面３６に向かう動きをする。
このとき、連通溝３２の内周面３６に向かうオイルは、内周面３６に角度θの傾斜を付けているため、図４に示すように、インナーロータ２０の回転方向の力（白抜き矢印）の角度θによる軸方向成分αが加わることから、傾斜に沿ってクランク室３３側に向かって流れるようになる。すなわち、高圧のオイルシール室３１側から連通溝３２に進入した初速Ｖ１のオイルは、インナーロータ２０の回転方向の力の軸方向成分αが加わることで、終速Ｖ２が増大する（Ｖ２＝Ｖ１＋α）ことになる。
これにより、このオイルポンプ５は、インナーロータ２０の回転力を利用して、オイルを連通溝３２からクランク室３３側に排出する能力を高めることができ、連通溝３２からクランク室３３に確実にオイルを排出することができる。
このため、このオイルポンプ５は、オイルシール室３１にオイルが溜まることを防止し、オイルシール室３１の圧力を下げ、オイルシール３０からのオイル漏れを防止することができる。
また、このオイルポンプ５は、連通溝３２から確実にオイルを排出できることにより、従来のオイル排出のためにオイルシール室に貫通したオイル排出通路をハウジングに設けなくて済み、オイル排出通路の加工が不要となり、生産性が向上するとともに、コストを低下できる。

この発明は、エンジンのオイルポンプにおいて、オイルシール室に溜まるオイルをクランク室側に排出し、オイルシールからのオイル漏れを防止するものであり、エンジンの潤滑系に限らず、油圧駆動源としても利用することができる。

１エンジン
２シリンダブロック
３オイルパン
４クランク軸
５オイルポンプ
１１ハウジング
１２ポンプ室
２０インナロータ
２１アウターロータ
２２孔部
２３外歯車
２４ロータ側係合部
２５軸側係合部
２６内歯車
３０オイルシール
３１オイルシール室
３２連通溝
３３クランク室
３４開口縁部
３５開口縁部
３６内周面
３７内部空間

Claims

ポンプ室を有するハウジングと、前記ポンプ室を貫通する駆動軸と、前記駆動軸と係合する孔部を有するとともに外歯車を有し、前記孔部に係合した駆動軸により回転駆動されるインナーロータと、前記インナーロータの外歯車に係合する内歯車を有し、前記ポンプ室内に回転可能に収容されるアウターロータと、前記ハウジングと前記駆動軸との間に配置され、前記ポンプ室に対して軸方向の一側にオイルシール室を形成するオイルシールと、前記駆動軸と前記インナーロータとの間に軸方向に形成され、前記オイルシール室と前記ポンプ室に対して軸方向の他側のクランク室との間を連通する連通溝と、を備えたオイルポンプにおいて、前記連通溝は前記オイルシール室側の開口縁部と前記クランク室側の開口縁部とを接続する内周面を有し、前記内周面は前記連通溝の内部空間の周方向幅及び径方向深さが前記オイルシール室側から前記クランク室側に向かって大きくなるように傾斜させたことを特徴とするオイルポンプ。