JP2016017507A - Oil pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オイルポンプに関し、特に、インナロータと、インナロータの外歯に噛み合う内歯を有するアウタロータとを備えたオイルポンプに関する。 The present invention relates to an oil pump, and more particularly, to an oil pump that includes an inner rotor and an outer rotor having inner teeth that mesh with outer teeth of the inner rotor.
従来、インナロータと、インナロータの外歯に噛み合う内歯を有するアウタロータとを備えたオイルポンプが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, an oil pump including an inner rotor and an outer rotor having inner teeth that mesh with outer teeth of the inner rotor is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、駆動シャフトが挿入されたインナロータと、インナロータの外歯に噛み合う内歯を有するアウタロータとを備えたオイルポンプ装置(オイルポンプ)が開示されている。この特許文献1に記載のオイルポンプ装置では、アウタロータが軸方向に4分割されている。そして、4枚のアウタロータは互いに連結されることなく単に同軸状でかつ軸方向に重ね合わされた状態で、各々のアウタロータの内歯がインナロータの同じ外歯に噛み合っている。そして、駆動シャフトによりインナロータが回転駆動されることによって、4枚のアウタロータは一体となって一方方向に回転駆動されるように構成されている。
上記特許文献1に記載されたオイルポンプ装置では、4枚のアウタロータが一体となって一方方向に回転されるため、各々のアウタロータの内歯のうち回転方向前方側の歯面部分が対向するインナロータの外歯面に対して一様に接触すると考えられる。したがって、インナロータと4枚のアウタロータとの間には、回転方向後方側に隙間(バックラッシ)が生じる。ここで、4枚のアウタロータは互いに連結されることなく各々が自由に回転可能であるので、インナロータが回転変動(トルク変動)を起こした場合には、個々のアウタロータは隙間内を正逆方向に自由に揺動する可能性がある。このため、インナロータの外歯とアウタロータの内歯とが不規則な衝突を繰り返すことに起因して、歯打ち音(異音)が発生する場合があるという問題点がある。
In the oil pump device described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、インナロータおよびアウタロータ間の歯打ち音(異音)を低減することが可能なオイルポンプを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide an oil pump capable of reducing rattling noise (abnormal noise) between the inner rotor and the outer rotor. Is to provide.
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるオイルポンプは、外歯を有するインナロータと、インナロータの外歯に噛み合う内歯を有するアウタロータと、を備え、アウタロータは、第1内歯を有する第1アウタロータ部と、第1アウタロータ部に対して同軸で回転可能でかつ回転方向にずれた状態で重なるように配置され、第2内歯を有する第2アウタロータ部と、第1アウタロータ部の第1内歯と第2アウタロータ部の第2内歯とが互いに回転方向にずれるように、第1アウタロータ部および第2アウタロータ部を付勢する付勢部材と、を含み、付勢部材により第1アウタロータ部および第2アウタロータ部が付勢された状態で、第1アウタロータ部の第1内歯と第2アウタロータ部の第2内歯とによって、インナロータの外歯が挟み込まれるように構成されている。 In order to achieve the above object, an oil pump according to an aspect of the present invention includes an inner rotor having external teeth and an outer rotor having internal teeth that mesh with external teeth of the inner rotor, and the outer rotor has first internal teeth. A first outer rotor portion, a second outer rotor portion that is coaxially rotatable with respect to the first outer rotor portion and is disposed so as to overlap in a state of being shifted in the rotational direction, and having second internal teeth; and A biasing member that biases the first outer rotor portion and the second outer rotor portion such that the first inner teeth and the second inner teeth of the second outer rotor portion are displaced from each other in the rotational direction. With the first outer rotor portion and the second outer rotor portion biased, the inner teeth of the inner rotor are formed by the first inner teeth of the first outer rotor portion and the second inner teeth of the second outer rotor portion. Are configured to teeth are sandwiched.
この発明の一の局面によるオイルポンプでは、上記のように、アウタロータが第1アウタロータ部と、第2アウタロータ部と、第1アウタロータ部の第1内歯と第2アウタロータ部の第2内歯とが互いに回転方向にずれるように第1アウタロータ部および第2アウタロータ部を付勢する付勢部材とを含んでいる。そして、付勢部材により第1アウタロータ部および第2アウタロータ部が付勢された状態で、第1アウタロータ部の第1内歯と第2アウタロータ部の第2内歯とによってインナロータの外歯を挟み込むように構成する。これにより、アウタロータは、第1アウタロータ部の第1内歯と第2アウタロータ部の第2内歯とによってインナロータの外歯を挟み込んだ状態でインナロータとともに回転される。すなわち、インナロータの外歯が回転方向前方側に位置する第1アウタロータ部の第1内歯を押し回すのと同時に、付勢部材により付勢された第2アウタロータ部の第2内歯がインナロータの外歯の回転方向後方側(回転方向とは反対側)の歯面部分に当接した状態となって第2アウタロータ部を回転させることができる。また、インナロータが回転される際、インナロータの外歯が第1アウタロータ部の第1内歯と第2アウタロータ部の第2内歯とによって完全に挟み込まれる噛み合い部分のみならず、インナロータの他の外歯に対して第1アウタロータ部の他の第1内歯または第2アウタロータ部の他の第2内歯のいずれか一方が接触する接触点の数を増加させることができる。したがって、インナロータとアウタロータとを多点接触状態で共に回転させることができるので、外歯と内歯との間の隙間に起因してインナロータとアウタロータとが互いにがたつくのを確実に抑制することができる。これらの結果、インナロータおよびアウタロータ間の歯打ち音(異音)を低減することができる。 In the oil pump according to one aspect of the present invention, as described above, the outer rotor includes the first outer rotor portion, the second outer rotor portion, the first inner teeth of the first outer rotor portion, and the second inner teeth of the second outer rotor portion. Includes a biasing member that biases the first outer rotor portion and the second outer rotor portion so as to be displaced from each other in the rotational direction. The outer teeth of the inner rotor are sandwiched between the first inner teeth of the first outer rotor portion and the second inner teeth of the second outer rotor portion in a state where the first outer rotor portion and the second outer rotor portion are biased by the biasing member. Configure as follows. Accordingly, the outer rotor is rotated together with the inner rotor in a state where the outer teeth of the inner rotor are sandwiched between the first inner teeth of the first outer rotor portion and the second inner teeth of the second outer rotor portion. That is, at the same time that the outer teeth of the inner rotor push around the first inner teeth of the first outer rotor portion located on the front side in the rotation direction, the second inner teeth of the second outer rotor portion biased by the biasing member are The second outer rotor portion can be rotated by being in contact with the tooth surface portion on the rear side in the rotation direction of the external teeth (opposite to the rotation direction). Further, when the inner rotor is rotated, not only the meshing portion where the outer teeth of the inner rotor are completely sandwiched between the first inner teeth of the first outer rotor portion and the second inner teeth of the second outer rotor portion, but also the other outer portions of the inner rotor. It is possible to increase the number of contact points at which either one of the other first inner teeth of the first outer rotor portion or the other second inner teeth of the second outer rotor portion contacts the teeth. Accordingly, since the inner rotor and the outer rotor can be rotated together in a multipoint contact state, it is possible to reliably suppress the inner rotor and the outer rotor from rattling with each other due to the gap between the outer teeth and the inner teeth. . As a result, the rattling noise (abnormal noise) between the inner rotor and the outer rotor can be reduced.
また、上記一の局面によるオイルポンプでは、第1アウタロータ部の第1内歯と第2アウタロータ部の第2内歯とが互いに回転方向にずれるように第1アウタロータ部および第2アウタロータ部を付勢する付勢部材をアウタロータに設けている。これにより、オイルポンプ駆動時に生じる吐出圧力の脈動(吐出圧力の周期的な変動)の激しさを緩和することができる。以下に、この理由を述べる。 In the oil pump according to the first aspect, the first outer rotor portion and the second outer rotor portion are attached such that the first inner teeth of the first outer rotor portion and the second inner teeth of the second outer rotor portion are displaced from each other in the rotational direction. A biasing member for biasing is provided on the outer rotor. Thereby, the intensity of the pulsation of the discharge pressure (periodic fluctuation of the discharge pressure) generated when the oil pump is driven can be reduced. The reason for this will be described below.
インナロータとアウタロータとの間にはポンプ機能を有する容積室が形成される。ここで、従来の内接歯車型オイルポンプでは、回転移動中の容積室拡大時にオイルが吸い込まれる。オイルが満たされた容積室は、吸込ポートおよび吐出ポートのいずれとも連通されずに締め切られた状態を経て、吐出ポートに連通される。この際、高圧の吐出ポートと低圧の容積室とが瞬時に均圧されることに起因して衝撃力が発生する。この現象は個々の容積室が吐出ポートに連通されるたびに引き起こされ、オイルの吐出圧力の周期的な脈動(圧力変動現象)として現れる。 A volume chamber having a pump function is formed between the inner rotor and the outer rotor. Here, in the conventional internal gear type oil pump, oil is sucked when the volume chamber is enlarged during rotational movement. The volume chamber filled with oil is communicated with the discharge port through a closed state without communicating with either the suction port or the discharge port. At this time, an impact force is generated due to instantaneous pressure equalization between the high-pressure discharge port and the low-pressure volume chamber. This phenomenon is caused every time each volume chamber communicates with the discharge port, and appears as a periodic pulsation (pressure fluctuation phenomenon) of the oil discharge pressure.
一方、本発明のオイルポンプでは、第1アウタロータ部に対して第2アウタロータ部が付勢部材の付勢力によって圧力(衝撃力)を緩和するように変位される。すなわち、吐出ポートと容積室との均圧時の衝撃力は、付勢部材の圧縮変形(第2アウタロータ部の微小変位)によって吸収される。したがって、吐出圧力の周期的な脈動は、その激しさが緩和される。このように、付勢部材の付勢力を副次的に利用してオイルポンプが有する脈動の激しさを緩和することができる点でも、本発明は非常に有用である。なお、上述のようにインナロータおよびアウタロータは多点接触状態で回転されるが、オイルポンプ自体が潤滑油(オイル)に満たされた状態で回転駆動されるので、耐摩耗性にも優れた実用性の高いオイルポンプを提供することができる。 On the other hand, in the oil pump of the present invention, the second outer rotor portion is displaced with respect to the first outer rotor portion so as to relieve pressure (impact force) by the urging force of the urging member. That is, the impact force at the time of pressure equalization between the discharge port and the volume chamber is absorbed by the compressive deformation of the urging member (the minute displacement of the second outer rotor portion). Therefore, the intensity of the periodic pulsation of the discharge pressure is reduced. Thus, the present invention is also very useful in that the pulsation of the oil pump can be reduced by using the urging force of the urging member as a secondary means. As described above, the inner rotor and the outer rotor are rotated in a multipoint contact state. However, since the oil pump itself is rotationally driven in a state of being filled with lubricating oil (oil), it is practical with excellent wear resistance. High oil pump can be provided.
上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、アウタロータは、第1アウタロータ部および第2アウタロータ部により構成される2分割構造を有している。このように構成すれば、アウタロータの2分割構造によって、1つのインナロータの外歯を第1アウタロータ部の第1内歯と第2アウタロータ部の第2内歯とによって挟み込む場合の最小構成を容易に得ることができる。そして、この最小構成(アウタロータの2分割構造)によって、アウタロータの構造を過度に複雑にすることなく、インナロータおよびアウタロータ間の歯打ち音(異音)を低減することが可能なオイルポンプを容易に製造することができる。 In the oil pump according to the above aspect, the outer rotor preferably has a two-divided structure including a first outer rotor portion and a second outer rotor portion. If comprised in this way, the minimum structure at the time of pinching | interposing the outer tooth of one inner rotor with the 1st internal tooth of a 1st outer rotor part and the 2nd internal tooth of a 2nd outer rotor part by the 2 division structure of an outer rotor easily Can be obtained. With this minimum configuration (two-rotor structure of the outer rotor), an oil pump that can reduce the rattling noise (abnormal noise) between the inner rotor and the outer rotor without complicating the structure of the outer rotor easily. Can be manufactured.
上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、付勢部材は、第1アウタロータ部および第2アウタロータ部の間に、第1アウタロータ部および第2アウタロータ部を互いに反対の回転方向に付勢するように配置されている。このように構成すれば、第1アウタロータ部の第1内歯と第2アウタロータ部の第2内歯とによってインナロータの外歯を容易に挟み込むことができる。また、回転軸線の延びる方向に互いに重なり合う第1アウタロータ部と第2アウタロータ部とは、内周部のどの位置においても第1内歯と第2内歯とが互いに反対方向にずれるようにしてインナロータと組み合わされる。したがって、インナロータとアウタロータとを多点接触状態で、がたつきなく安定的に回転させることができる。 In the oil pump according to the above aspect, the urging member preferably urges the first outer rotor portion and the second outer rotor portion between the first outer rotor portion and the second outer rotor portion in opposite rotation directions. Is arranged. If comprised in this way, the external tooth of an inner rotor can be easily pinched | interposed by the 1st internal tooth of a 1st outer rotor part, and the 2nd internal tooth of a 2nd outer rotor part. The first outer rotor portion and the second outer rotor portion that overlap each other in the direction in which the rotation axis extends extend such that the first inner teeth and the second inner teeth are shifted in opposite directions at any position on the inner peripheral portion. Combined with. Therefore, the inner rotor and the outer rotor can be stably rotated without rattling in a multipoint contact state.
上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、インナロータにはクランクシャフトが挿入され、インナロータとクランクシャフトとの間の隙間に、インナロータおよびクランクシャフトに接触するとともに弾性変形した状態で配置され、ばね性を有する減衰部材をさらに備える。このように構成すれば、インナロータとクランクシャフトとの間の隙間に起因してクランクシャフトとアウタロータとの間に組み込まれるインナロータががたつくのを防止することができる。また、減衰部材によってクランクシャフトまわりに回転中心のずれが低減された状態でインナロータを配置することができるとともに、減衰部材が有するばね性を利用してインナロータを第1アウタロータ部および第2アウタロータ部からなるアウタロータに対して安定的に接触(噛合)させることができる。これによっても、インナロータおよびアウタロータ間の歯打ち音(異音)を効果的に低減することができる。 In the oil pump according to the above aspect, the crankshaft is preferably inserted into the inner rotor, and is disposed in a gap between the inner rotor and the crankshaft in contact with the inner rotor and the crankshaft and in an elastically deformed state. And a damping member. If comprised in this way, it can prevent that the inner rotor integrated between a crankshaft and an outer rotor originates in the clearance gap between an inner rotor and a crankshaft. Further, the inner rotor can be disposed in a state where the deviation of the rotation center is reduced around the crankshaft by the damping member, and the inner rotor is separated from the first outer rotor portion and the second outer rotor portion by utilizing the spring property of the damping member. The outer rotor can be stably contacted (engaged). Also by this, the rattling noise (abnormal noise) between the inner rotor and the outer rotor can be effectively reduced.
この場合、好ましくは、減衰部材は、クランクシャフトの外周面に接触した状態でクランクシャフトの外周面を周状に囲むように配置されている。このように構成すれば、クランクシャフトに対して周状に配置された減衰部材を介してインナロータを安定的に嵌め込むことができる。したがって、回転角度によってトルク変動を来たす内燃機関のクランクシャフトの回転中心に対するインナロータの回転中心のずれを確実に低減させることができる。 In this case, preferably, the damping member is disposed so as to surround the outer peripheral surface of the crankshaft in a circumferential manner in a state in contact with the outer peripheral surface of the crankshaft. If comprised in this way, an inner rotor can be stably engage | inserted via the damping member arrange | positioned circumferentially with respect to a crankshaft. Therefore, it is possible to reliably reduce the deviation of the rotation center of the inner rotor from the rotation center of the crankshaft of the internal combustion engine that causes torque fluctuations depending on the rotation angle.
なお、本出願では、上記一の局面によるオイルポンプにおいて、以下のような構成も考えられる。 In addition, in this application, the following structures are also considered in the oil pump by the said one situation.
(付記項1)
すなわち、上記一の局面によるオイルポンプにおいて、インナロータは、回転軸線の延びる方向において、第1アウタロータ部の厚みおよび第2アウタロータ部の厚みよりも大きい厚みを有する。
(Additional item 1)
That is, in the oil pump according to the first aspect, the inner rotor has a thickness larger than the thickness of the first outer rotor portion and the thickness of the second outer rotor portion in the direction in which the rotation axis extends.
(付記項2)
また、上記一の局面によるオイルポンプにおいて、第1アウタロータ部および第2アウタロータ部は、回転軸線の延びる方向に重なり合う対向面に形成された第1凹部および第2凹部をそれぞれ有しており、付勢部材の第1端部が第1凹部に係合されるとともに第1端部とは反対側の第2端部が第2凹部に係合されることにより、第1アウタロータ部および前記第2アウタロータ部が付勢されるように構成されている。
(Appendix 2)
In the oil pump according to the first aspect, each of the first outer rotor portion and the second outer rotor portion has a first concave portion and a second concave portion formed on opposing surfaces that overlap each other in the direction in which the rotation axis extends. The first end of the biasing member is engaged with the first recess and the second end opposite to the first end is engaged with the second recess, so that the first outer rotor portion and the second end are engaged. The outer rotor portion is configured to be biased.
本発明によれば、上記のように、インナロータおよびアウタロータ間の歯打ち音(異音)を低減することが可能なオイルポンプを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the oil pump which can reduce the rattling noise (abnormal noise) between an inner rotor and an outer rotor as mentioned above can be provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1〜図6を参照して、本発明の第1実施形態によるオイルポンプ100の構成について説明する。なお、以下では、エンジン90を基準とした場合にクランクシャフト93がX軸に沿って延びるとともにピストン92がZ軸に沿って往復動するものとして説明を行う。
(First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-6, the structure of the
本発明の第1実施形態によるオイルポンプ100は、図1に示すように、エンジン90を備えた自動車(図示せず)に搭載されている。オイルポンプ100は、オイルパン91内のオイル(潤滑油)1を汲み上げて、ピストン92まわりやクランクシャフト93などの可動部(摺動部)に供給(圧送)する機能を有している。
The
内接歯車型のオイルポンプ100は、図2に示すように、アルミニウム合金製のケーシング部10と、ケーシング部10内に回転可能に設けられたインナロータ20およびアウタロータ30と、ケーシング部10をエンジン90内側(クランク室側)から封止するアルミニウム合金製のポンプカバー40と、ケーシング部10のX2側の開口部10bに嵌め込まれた円環状のオイルシール50とを備えている。なお、ケーシング部10は、エンジン90のX2側の側端面を覆うチェーンカバー10aの下部に一体的に設けられている。また、インナロータ20の回転中心A(X軸)には、クランクシャフト93が挿入されており、インナロータ20には、エンジン90(図1参照)の駆動力が直接的に伝達される。
As shown in FIG. 2, the internal gear
ここで、図3に示すように、インナロータ20の回転中心A(クランクシャフト93の軸心)は、アウタロータ30の回転中心Bに対して矢印Z2方向に一定量だけ偏心している。クランクシャフト93およびインナロータ20が矢印R1方向(時計回り方向)に回転されると、アウタロータ30は同じ方向に若干の遅れをもって回転される。回転の際、インナロータ20とアウタロータ30との距離の短いところ(Z2側の領域)では、インナロータ20の外歯21とアウタロータ30の内歯(後述する第1内歯31aおよび第2内歯32a)とが噛み合う。これに対して、距離の遠い方(Z1側の領域)ではインナロータ20の外歯21が1枚だけ少ないために、アウタロータ30との間にしだいに隙間(容積室U)が形成される。また、容積室Uが矢印R1方向への回転移動とともに拡大したり縮小したりしてポンプ機能が生み出される。したがって、容積室Uの極小値から極大値への容積変化(拡大)に伴いオイル1(図1参照)が容積室Uに吸引され、容積室Uの極大値から極小値への容積変化(縮小)に伴い容積室Uに保持されたオイル1が容積室Uから外部に吐出される。
Here, as shown in FIG. 3, the rotation center A of the inner rotor 20 (the axis of the crankshaft 93) is eccentric by a certain amount in the direction of the arrow Z <b> 2 with respect to the rotation center B of the
なお、インナロータ20の外歯21は、一般的なトロコイドポンプにおけるインナロータの外歯と比較して、歯幅が細められかつ歯丈が半径方向外側に引き延ばされたような歯形を有している。また、アウタロータ30の内歯(第1内歯31aおよび第2内歯32a)は、外歯21の歯形に合わせて噛み合い可能に形成されている。これにより、オイルポンプ100内に形成される容積室Uの容積は、より多く確保されるように構成されている。したがって、エンジン90(図1参照)に対して同じオイル吐出量が要求される場合には、インナロータ20およびアウタロータ30の直径(ロータ幅)および厚み(X軸方向)を小さくすることが可能になるので、この点でオイルポンプ100の小型化が図られている。
The
また、図1および図2に示すように、オイルポンプ100には、オイル1を吸入するための吸入油路11と、オイル1を吐出するための吐出油路12とが設けられている。吸入油路11および吐出油路12は、ケーシング部10およびポンプカバー40の各々の内面(インナロータ20およびアウタロータ30を回転可能に挟み込む側の対向面)に凹状を有して形成されている。また、吸入油路11および吐出油路12は、ケーシング部10にポンプカバー40が取り付けられた状態で各々が所定の流路形状を有して形成されている。また、図3において二点鎖線を用いて示すように、吸入油路11の先端領域の吸入ポート11aおよび吐出油路12の先端領域の吐出ポート12aが、インナロータ20およびアウタロータ30の噛み合い領域にそれぞれ配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
したがって、オイルポンプ100は、オイル1をオイルパン91(図1参照)から吸入ポート11aを介して容積室Uに吸引した後、容積室Uの縮小とともに所定の油圧を発生させた状態で吐出ポート12aから吐出する機能を有している。そして、図1に示すように、オイル1は、吐出経路2を介してオイルフィルタ94に向けて圧送される。また、オイルフィルタ94を通過して異物が除去されたオイル1は、エンジン90内の可動部(摺動部)に給油される。また、エンジン90内に供給されたオイル1は、戻り油路3を介してオイルパン91に戻される。
Therefore, the
ここで、第1実施形態では、図4に示すように、アウタロータ30は、第1内歯31aを有する一方側(X2側)の第1アウタロータ部31と、第2内歯32aを有する他方側(X1側)の第2アウタロータ部32とからなる2分割構造を有している。なお、外歯21は13枚であり、第1内歯31aおよび第2内歯32aは共に14枚である。なお、図3においては、実線で示される第1アウタロータ部31が紙面手前側に配置されるとともに、破線で示される第2アウタロータ部32が紙面奥側に配置される。また、紙面最奥部分には、吸入ポート11aおよび吐出ポート12aの位置を二点鎖線で示している。そして、図4および図5に示すように、第1アウタロータ部31と第2アウタロータ部32との間にコイル状のねじりばね35が組み込まれるように構成されている。なお、ねじりばね35は、本発明の「付勢部材」の一例である。
Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 4, the
ねじりばね35は、金属製である。また、図4に示すように、ねじりばね35は、半径方向内側に折り曲げられた一方端35aが第1アウタロータ部31の内部に設けられたばね係合部31bに差し込まれるとともに、同じく他方端35bが第2アウタロータ部32の内部に設けられたばね係合部32bに差し込まれて接続される。また、この状態で第1アウタロータ部31と第2アウタロータ部32とがX軸方向に沿って互いに同軸状に重ね合わされることにより、図5に示されるようなアウタロータ30が組み上がる。なお、自然状態のねじりばね35を介して第1アウタロータ部31と第2アウタロータ部32とを接続した状態では、図5に示すように、第1内歯31aに対して第2内歯32aは回転中心Aを中心に矢印R1方向に若干ずれて静止される。
The
また、ねじりばね35は、第1アウタロータ部31および第2アウタロータ部32を互いに反対の回転方向に付勢する役割を有している。具体的には、図3に示すように、インナロータ20にアウタロータ30が噛み合わされた状態では、ねじりばね35の付勢力によって第1アウタロータ部31の第1内歯31aに対して第2アウタロータ部32の第2内歯32aが回転中心Aを中心に矢印R1方向に若干ずらされる。すなわち、アウタロータ30は、組立作業者がねじりばね35の付勢力に抗して第1内歯31aと第2内歯32aとをほぼ重ね合せた状態でインナロータ20の外歯21と噛み合わせるようにしてケーシング部10内に組み込まれる。ポンプカバー40により封止された後、アウタロータ30は、再びねじりばね35の付勢力によって第1アウタロータ部31の第1内歯31aに対して第2アウタロータ部32の第2内歯32aが矢印R1方向に若干ずらされる。
Further, the
これにより、オイルポンプ100では、ねじりばね35により第1アウタロータ部31に対して第2アウタロータ部32が矢印R1方向に付勢された状態で、第1アウタロータ部31の第1内歯31aと第2アウタロータ部32の第2内歯32aとによって、インナロータ20の外歯21が挟み込まれるように構成されている。つまり、オイルポンプ100の動作時には、インナロータ20とアウタロータ30とが最も距離を短くして噛み合う部分(Z2側の最下部)では、インナロータ20の外歯21のうち回転方向(矢印R1方向)の前方側に位置する歯面部分21aが、位置P1において第1アウタロータ部31の第1内歯31aに対して矢印R1方向に接触(押圧)する。また、これと同時に、インナロータ20の外歯21のうち回転方向の後方側(矢印R2方向側)に位置する歯面部分21bは、位置Q1においてねじりばね35の付勢力により第2アウタロータ部32の第2内歯32a側から矢印R1方向に押圧される。
As a result, in the
したがって、アウタロータ30は、第1アウタロータ部31の第1内歯31aと第2アウタロータ部32の第2内歯32aとによってインナロータ20の外歯21を位置P1およびQ1にて挟み込んだ状態でインナロータ20とともに矢印R1方向に回転される構成されている。位置P1において第1アウタロータ部31の第1内歯31aは、インナロータ20の歯面部分21aにより押し回される。また、位置Q1において第2アウタロータ部32の第2内歯32aは、ねじりばね35の付勢力によってインナロータ20の歯面部分21bに接触(押圧)しながら連れ回りする。したがって、インナロータ20と第1アウタロータ部31との関係のみで見た場合に歯面部分21b側に存在する隙間が、背後の第2アウタロータ部32の第2内歯32aがインナロータ20の歯面部分21bに接触することによって部分的に解消されている。これにより、インナロータ20の外歯21は、位置P1および位置Q1において挟み込まれてがたつくことなくアウタロータ30側に支持(噛合)されている。なお、この状態は、オイルポンプ100の動作時のみならず非動作時においても維持される。
Therefore, the
なお、オイルポンプ100は、オイル吐出量をより増加させる目的で歯形が形成されているため、外歯21と第1内歯31a(第2内歯32a)との接触点数が元々少ない。したがって、第1実施形態では、図3に示すように、インナロータ20が回転される際、インナロータ20の外歯21が第1アウタロータ部31の第1内歯31aと第2アウタロータ部32の第2内歯32aとによって完全に挟み込まれる噛み合い部分(位置P1および位置Q1)のみならず、インナロータ20の他の外歯21に対して第1アウタロータ部31の他の第1内歯31aまたは第2アウタロータ部32の他の第2内歯32aのいずれか一方が接触する接触点の数が増加されるように構成されている。
Since the
たとえば、インナロータ20は、位置P2〜位置P4において第1アウタロータ部31の第1内歯31aに接触(押圧)する。また、インナロータ20は、位置Q2〜位置Q4において第2アウタロータ部32の第2内歯32aが接触した状態で第2アウタロータ部32が連れ回りされる。この場合、インナロータ20と第1アウタロータ部31との接触点数(位置P1〜P4の合計4箇所)と、インナロータ20と第2アウタロータ部32との接触点数(位置Q1〜Q4の合計4箇所)とは等しい。このように、外歯と内歯との接触点数が元々少ないインナロータ20とアウタロータ30とは、第1内歯31aと第2内歯32aとが互いにずらされることにより多点接触状態(合計8箇所)で回転するように構成されている。これにより、外歯21と内歯(第1内歯31aおよび第2内歯32a)との間の隙間に起因してインナロータ20とアウタロータ30とが周方向に互いにがたつくのがさらに抑制されている。なお、インナロータ20およびアウタロータ30は多点接触状態で回転されるが、オイルポンプ100自体が潤滑油(オイル1)に満たされた状態で回転駆動されるので、接触点における耐摩耗性にも優れている。
For example, the
なお、ねじりばね35を設けることによって第1アウタロータ部31の第1内歯31aと第2アウタロータ部32の第2内歯32aとが互いに回転方向にずれる構成を有することは、次のような利点をもたらす。
It is to be noted that the provision of the
まず、従来の一般的な内接歯車型オイルポンプでは、矢印R1方向に回転移動する拡大中の容積室に対して吸入ポートからオイルが吸い込まれる。そして、容積室が吸込ポートおよび吐出ポートのいずれとも連通されない状態(図3においては容積室UがZ1側の最上部に位置する状態)が瞬間的に存在する。そして、その後、容積室が矢印R1方向に回転移動して吐出ポートに連通された瞬間、吐出ポート側の内容積に容積室の内容積が加わる分、吐出ポート側の高い油圧力が瞬間的に下がる(容積室は内部圧力が瞬間的に増加する)。また、吐出ポート側にも圧力降下時の衝撃力が伝わる。複数の容積室が吐出ポートに繰り返し連通されるたびに瞬間的な油圧圧力の降下が起きるので、この衝撃力が吐出圧力の周期的な脈動(圧力変動現象)として現れる。従来の内接歯車型オイルポンプはこのような特性を潜在的に有している。 First, in the conventional general internal gear type oil pump, oil is sucked from the suction port into the expanding volume chamber that rotates and moves in the direction of arrow R1. There is an instantaneous state in which the volume chamber is not in communication with either the suction port or the discharge port (in FIG. 3, the volume chamber U is located at the uppermost portion on the Z1 side). After that, the moment when the volume chamber rotates and moves in the direction of the arrow R1 and communicates with the discharge port, the internal volume of the volume chamber is added to the internal volume on the discharge port side, and the high oil pressure on the discharge port side instantaneously increases. (Volume chamber increases internal pressure momentarily). Also, the impact force at the time of pressure drop is transmitted to the discharge port side. Each time a plurality of volume chambers are repeatedly communicated with the discharge port, an instantaneous hydraulic pressure drop occurs, and this impact force appears as a periodic pulsation (pressure fluctuation phenomenon) of the discharge pressure. Conventional internal gear type oil pumps potentially have such characteristics.
これに対して、第1実施形態のオイルポンプ100では、アウタロータ30が第1アウタロータ部31と第2アウタロータ部32とに2分割されている。そして、第1アウタロータ部31と第2アウタロータ部32とはねじりばね35により接続されることによって、第2アウタロータ部32は第1アウタロータ部31に対してねじりばね35の付勢力によって正逆可能(矢印R1方向および矢印R2方向)に変位される。したがって、図3に示すように、Z1側の最上部を通過した容積室Uが吐出ポート12aに連通された際、吐出ポート12a側の高い油圧力が第2アウタロータ部32の第2内歯32aに作用する。この際、容積室Uの内部圧力の増加分は、第2アウタロータ部32が矢印R2方向(ねじりばね35の付勢力に抗する方向)へと圧力(衝撃力)を緩和するように微小変位することによって吸収される。すなわち、容積室Uの圧力増加に伴う衝撃力がねじりばね35の圧縮変形により吸収される。したがって、オイルポンプ100では、吐出圧力の脈動の激しさが緩和される。このように、アウタロータ30にねじりばね35が組み込まれることによって、ねじりばね35の付勢力を副次的に利用してオイルポンプ100が有する脈動が緩和される利点を有している。なお、ねじりばね35は、瞬間的な圧縮変形を起こした後、再び、その付勢力を発生させる。したがって、第2アウタロータ部32の第2内歯32aは、再び第1内歯31aよりも矢印R1方向にずれた位置に戻される。これにより、外歯21と内歯(第1内歯31aおよび第2内歯32a)との噛み合い部分においては、外歯21は、第1内歯31aおよび第2内歯32aにより挟まれる状態が直ちに繰り返される。
On the other hand, in the
なお、ねじりばね35の付勢力は、アウタロータ30がインナロータ20に組み合わされた状態で、第1アウタロータ部31を基準に見た場合に、第2アウタロータ部32(第2内歯32a)がインナロータ20の外歯21をがたつかせない程度に押圧可能な大きさであればよい。また、ねじりばね35の付勢力は、オイルポンプ100が有する脈動の激しさ(衝撃力)を緩和する目的で、吐出ポート12a側の高い油圧力が容積室Uに作用した際に自己を圧縮変形させて第2アウタロータ部32を瞬間的に押し戻すことが可能な程度の大きさであればよい。ねじりばね35は、このような範囲で、硬すぎず柔らかすぎずの付勢力に調整されているのが好ましい。
The biasing force of the
また、図3および図6に示すように、インナロータ20の回転中心Aには、クランクシャフト93が挿入されている。より詳細には、クランクシャフト93は、丸軸の両面(Y1側およびY2側)にそれぞれDカット加工が施された断面93s(図3参照)を有している。また、インナロータ20は、クランクシャフト93の断面93sよりもひとまわり大きい開口断面形状を有するシャフト挿入孔22(図3参照)を有している。また、クランクシャフト93をインナロータ20のシャフト挿入孔22に挿入し貫通させた状態では、インナロータ20とクランクシャフト93との間には所定の隙間(クリアランス)Sが生じている。なお、シャフト挿入孔22の内側面には、X軸方向に沿って延びる凹部22aが形成されている。凹部22aは、容積室Uから微量だけ漏れ出したオイル1を隙間Sを介してオイルパン91に戻しやすくするために、クランクシャフト93の一対のDカット面93bに対向する位置に形成されている。また、クランクシャフト93は、Dカット面93b間を外径にもつ軸端部93c(図2参照)がX2側の端部に形成されている。円形状の断面を有する軸端部93cは、ケーシング部10のX2側の開口部10bに嵌め込まれたオイルシール50(図2参照)に対して摺動可能に挿入されている。
As shown in FIGS. 3 and 6, a
ここで、第1実施形態では、図6に示すように、インナロータ20とクランクシャフト93との間の隙間Sに、ばね性(弾性)を有するOリング(オーリング)36が配置されている。また、環状形状を有するOリング36は、耐油性、耐熱性、耐寒性および耐摩耗性に優れたゴムまたは樹脂材料からなり、インナロータ20およびクランクシャフト93に接触するとともに弾性変形した状態で配置されている。この場合、Oリング36は、図3に示すように、クランクシャフト93の外周面93aに接触した状態でクランクシャフト93の外周面93aを周状に囲むように配置されている。また、図6に示すように、Oリング36は、シャフト挿入孔22のX軸方向に沿った中央部に設けられた周状かつ凹状の収容部22bに嵌め込まれている。なお、図6では、ポンプカバー40の取付位置を二点鎖線で示すとともに、説明の都合上、ケーシング部10およびアウタロータ30(図2参照)の図示を省略している。なお、Oリング36は、本発明の「減衰部材」の一例である。
Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 6, an O-ring (O-ring) 36 having springiness (elasticity) is disposed in the gap S between the
これにより、インナロータ20とクランクシャフト93との間の隙間Sに起因してクランクシャフト93とアウタロータ30との間に組み込まれるインナロータ20ががたつくのがOリング36によって防止されている。また、Oリング36によってクランクシャフト93まわりに回転中心Aの変動が低減された状態でインナロータ20を回転駆動させることができるとともに、Oリング36が有するばね性(弾性)を利用してインナロータ20を第1アウタロータ部31および第2アウタロータ部32からなるアウタロータ30に対して安定的に接触(噛合)させるように構成されている。したがって、この点においても、Oリング36は、インナロータ20およびアウタロータ30間の歯打ち音(異音)の低減に寄与する。
Thus, the O-
このように、オイルポンプ100では、クランクシャフト93に対してがたつきが低減されるようにインナロータ20が嵌め込まれるとともに、アウタロータ30は、クランクシャフト93に対して安定的に回転駆動されるインナロータ20の外歯21を挟み込むようにしてインナロータ20とともに回転される。第1実施形態におけるオイルポンプ100は、上記のように構成されている。
As described above, in the
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 In the first embodiment, the following effects can be obtained.
すなわち、第1実施形態では、上記のように、アウタロータ30が第1アウタロータ部31と、第2アウタロータ部32と、第1アウタロータ部31の第1内歯31aと第2アウタロータ部32の第2内歯32aとが互いに矢印R1方向にずれるように第1アウタロータ部31および第2アウタロータ部32を付勢するねじりばね35とを含んでいる。そして、ねじりばね35により第1アウタロータ部31および第2アウタロータ部32が付勢された状態で、第1アウタロータ部31の第1内歯31aと第2アウタロータ部32の第2内歯32aとによってインナロータ20の外歯21を挟み込むように構成する。これにより、アウタロータ30は、第1アウタロータ部31の第1内歯31aと第2アウタロータ部32の第2内歯32aとによってインナロータ20の外歯21を挟み込んだ状態でインナロータ20とともに回転される。すなわち、位置P1(図3参照)においてインナロータ20の外歯21の歯面部分21aが矢印R1方向の前方側に位置する第1アウタロータ部31の第1内歯31aを押し回すのと同時に、ねじりばね35により付勢された第2アウタロータ部32の第2内歯32aが位置Q1(図3参照)においてインナロータ20の外歯21の回転方向の後方側(矢印R2方向側)の歯面部分21bを押圧(当接)した状態となって第2アウタロータ部32を回転(連れ回り)させることができる。また、インナロータ20が回転される際、インナロータ20の外歯21が第1アウタロータ部31の第1内歯31aと第2アウタロータ部32の第2内歯32aとによって完全に挟み込まれる噛み合い部分(Z2側の最下部)のみならず、インナロータ20の他の外歯21に対して第1アウタロータ部31の他の第1内歯31aまたは第2アウタロータ部32の他の第2内歯32aのいずれか一方が接触する接触点(位置P2〜位置P4および位置Q2〜位置Q4)の数を増加させることができる。したがって、インナロータ20とアウタロータ30とを多点接触状態で共に回転させることができるので、外歯21と内歯(第1内歯31aおよび第2内歯32a)との間の隙間に起因してインナロータ20とアウタロータ30とが互いにがたつくのを確実に抑制することができる。その結果、インナロータ20およびアウタロータ30間の歯打ち音(異音)を低減することができる。
That is, in the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、第1アウタロータ部31の第1内歯31aに対して第2アウタロータ部32の第2内歯32aが矢印R1方向にずれるように第1アウタロータ部31および第2アウタロータ部32を付勢するねじりばね35をアウタロータ30に設けている。これにより、オイルポンプ100の駆動時に生じる吐出圧力の脈動(吐出圧力の周期的な変動)の激しさを緩和することができる。すなわち、第1アウタロータ部31に対して第2アウタロータ部32がねじりばね35の付勢力によって圧力(衝撃力)を緩和するように変位される。したがって、吐出ポート12aと容積室Uとの均圧時の衝撃力は、ねじりばね35の圧縮変形(第2アウタロータ部の微小変位)によって吸収される。したがって、吐出圧力の周期的な脈動に関してその激しさを緩和させることができる。このように、ねじりばね35の付勢力を副次的に利用してオイルポンプ100が有する脈動の激しさを緩和することができる点で非常に有用である。なお、インナロータ20およびアウタロータ30は多点接触状態で回転されるが、オイルポンプ100自体が潤滑油(オイル1)に満たされた状態で回転駆動されるので、耐摩耗性にも優れた実用性の高いオイルポンプ100を提供することができる。
In the first embodiment, the first
また、第1実施形態では、アウタロータ30は、第1アウタロータ部31および第2アウタロータ部32により構成される2分割構造を有している。これにより、アウタロータ30の2分割構造によって、1つのインナロータ20の外歯21を第1アウタロータ部31の第1内歯31aと第2アウタロータ部32の第2内歯32aとによって挟み込む場合の最小構成を容易に得ることができる。そして、この最小構成(アウタロータ30の2分割構造)によって、アウタロータ30の構造を過度に複雑にすることなく、インナロータ20およびアウタロータ30間の歯打ち音(異音)を低減することが可能なオイルポンプ100を容易に製造することができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、第1アウタロータ部31および第2アウタロータ部32の間に、第1アウタロータ部31および第2アウタロータ部32を互いに反対の回転方向(矢印R1方向および矢印R2方向)に付勢するようにねじりばね35を配置する。これにより、第1アウタロータ部31の第1内歯31aと第2アウタロータ部32の第2内歯32aとによってインナロータ20の外歯21を容易に挟み込むことができる。また、互いに回転軸線(X軸)の延びる方向に重なり合う第1アウタロータ部31と第2アウタロータ部32とは、内周部30aのどの位置においても第1内歯31aと第2内歯32aとが互いに反対方向にずれるようにしてインナロータ20と組み合わされる。したがって、インナロータ20とアウタロータ30とを多点接触状態で、がたつきなく安定的に回転させることができる。
In the first embodiment, between the first
また、第1実施形態では、インナロータ20とクランクシャフト93との間の隙間Sに、ばね性を有するOリング36を配置する。また、Oリング36をインナロータ20およびクランクシャフト93に接触するとともに弾性変形した状態で配置するように構成する。これにより、インナロータ20とクランクシャフト93との間の隙間Sに起因してクランクシャフト93とアウタロータ30との間に組み込まれるインナロータ20ががたつくのを防止することができる。また、Oリング36によってクランクシャフト93まわりに回転中心のずれが低減された状態でインナロータ20を配置することができるとともに、Oリング36が有するばね性を利用してインナロータ20を第1アウタロータ部31および第2アウタロータ部32からなるアウタロータ30に対して安定的に接触(噛合)させることができる。これによっても、インナロータ20およびアウタロータ30間の歯打ち音(異音)を効果的に低減することができる。
In the first embodiment, an O-
また、第1実施形態では、クランクシャフト93の外周面93aに接触した状態でクランクシャフト93の外周面93aを周状に囲むように環状のOリング36を配置する。これにより、クランクシャフト93に対して周状に配置されたOリング36を介してインナロータ20を安定的に嵌め込むことができる。したがって、回転角度によってトルク変動を来たすエンジン90のクランクシャフト93の回転中心に対するインナロータ20の回転中心Aのずれを確実に低減させることができる。
In the first embodiment, the annular O-
(第1実施形態の第1変形例)
次に、図2および図7を参照して、本発明の第1実施形態の第1変形例について説明する。この第1実施形態の第1変形例では、第1アウタロータ部51と第2アウタロータ部52との間にコイルばね55を組み込んでアウタロータ50を構成した例について説明する。なお、コイルばね55は、本発明の「付勢部材」の一例である。また、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。
(First modification of the first embodiment)
Next, a first modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first modification of the first embodiment, an example in which the
第1実施形態の第1変形例におけるオイルポンプでは、図7に示すように、インナロータ20(図2参照)とアウタロータ50とを備えている。ここで、アウタロータ50は、第1内歯51aを有する第1アウタロータ部51と第2内歯52aを有する第2アウタロータ部52とに2分割されている。また、第1アウタロータ部51の外側面51bには、凹部51cが形成されているとともに、第2アウタロータ部52の外側面52bには、凹部52cが形成されている。また、凹部51cおよび凹部52cを互いに対向させることによって、1つの矩形状の凹部53が形成される。なお、凹部53は、第1内歯51aおよび第2内歯52aの歯底部に達しない程度の深さを有している。
As shown in FIG. 7, the oil pump in the first modification of the first embodiment includes an inner rotor 20 (see FIG. 2) and an
そして、第1アウタロータ部51と第2アウタロータ部52とをX軸方向に沿って互いに同軸状に重ね合わせた状態で、凹部53の中にコイルばね55が組み込まれるように構成されている。ここで、コイルばね55は金属製の圧縮コイルばねであり、組立作業者がコイルばね55の付勢力(伸長力)に抗して第1内歯51aと第2内歯52aとをほぼ重ね合せた状態でインナロータ20の外歯21(図2参照)と噛み合わせるようにしてケーシング部10(図2参照)内に組み込まれる。したがって、ポンプカバー40(図2参照)により封止された後、アウタロータ50は、再びコイルばね55の付勢力(伸長力)によって第1アウタロータ部51の第1内歯51aに対して第2アウタロータ部52の第2内歯52aが矢印R1方向に若干ずらされる。
A coil spring 55 is configured to be incorporated in the
これにより、コイルばね55を凹部53内に嵌め込むことによって、第1アウタロータ部51に対して第2アウタロータ部52が矢印R1方向に付勢された状態で、第1内歯51aと第2内歯52aとによって、インナロータ20の外歯21が挟み込まれる。なお、このオイルポンプでは、凹部53の中に1つのコイルばね55が嵌め込まれた構造が、合計2箇所に設けられている。図7には1箇所しか図示されていないが、同様の構成がアウタロータ50の外周まわりに2箇所に(180度間隔で)設けられている。なお、本発明の「付勢部材」にコイルばね55を用いる点を除いて、Oリング36(図2参照)を含むインナロータ20まわりの構造については、上記第1実施形態のオイルポンプ100(図2参照)と同様に構成されている。
Thus, by fitting the coil spring 55 into the
第1実施形態の第1変形例では、上記のように、第1アウタロータ部51と第2アウタロータ部52との間にコイルばね55を組み込んでアウタロータ50を構成する。このように、コイルばね55を用いても、インナロータ20とアウタロータ50とを多点接触状態で共に回転させることができるので、外歯21と内歯(第1内歯51aおよび第2内歯52a)との間の隙間に起因してインナロータ20とアウタロータ50とが互いにがたつくのを確実に抑制することができる。その結果、インナロータ20およびアウタロータ50間の歯打ち音(異音)を低減することができる。なお、第1実施形態の第1変形例のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
In the first modification of the first embodiment, the
(第1実施形態の第2変形例)
次に、図2および図8を参照して、本発明の第1実施形態の第2変形例について説明する。この第1実施形態の第2変形例では、第1アウタロータ部71と第2アウタロータ部72との間に板ばね75を組み込んでアウタロータ70を構成した例について説明する。なお、板ばね75は、本発明の「付勢部材」の一例である。また、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。
(Second modification of the first embodiment)
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 8, the 2nd modification of 1st Embodiment of this invention is demonstrated. In the second modification of the first embodiment, an example in which the
第1実施形態の第2変形例におけるオイルポンプでは、図8に示すように、インナロータ20(図2参照)とアウタロータ70とを備えている。ここで、アウタロータ70は、第1内歯71aを有する第1アウタロータ部71と第2内歯72aを有する第2アウタロータ部72とに2分割されている。また、第1アウタロータ部71の外側面71bには、凹部71cが形成されているとともに、第2アウタロータ部72の外側面72bには、凹部72cが形成されている。なお、凹部72cは凹部71cよりも大きい。また、凹部71cおよび72cは、第1内歯71aおよび第2内歯72aの歯底部に達しない程度の深さを有している。
As shown in FIG. 8, the oil pump in the second modification of the first embodiment includes an inner rotor 20 (see FIG. 2) and an
そして、凹部71cおよび凹部72cを図8に示されるように互いに対向させた状態で、金属製の板ばね75が差し込まれるように構成されている。この場合、凹部71cに板ばね75の一方端75aが隙間なく挿入されて固定された状態で、凹部72cには板ばね75の他方端75bが配置される。そして、組立作業者が板ばね75の付勢力(矢印R1方向)に抗して第1内歯71aと第2内歯72aとをほぼ重ね合せた状態でインナロータ20の外歯21(図2参照)と噛み合わせるようにしてケーシング部10(図2参照)内に組み込まれる。したがって、ポンプカバー40(図2参照)により封止された後、アウタロータ70は、再び板ばね75の付勢力(復元力)によって第1アウタロータ部71の第1内歯71aに対して第2アウタロータ部72の第2内歯72aが矢印R1方向に若干ずらされる。
And it is comprised so that the metal leaf | plate spring 75 may be inserted in the state which made the recessed
これにより、板ばね75を凹部71cおよび凹部72c内に嵌め込むことによって、第1アウタロータ部71に対して第2アウタロータ部72が矢印R1方向に付勢された状態で、第1内歯71aと第2内歯72aとによって、インナロータ20の外歯21(図2参照)が挟み込まれる。なお、このオイルポンプでは、一組となった凹部71cおよび凹部72cに1つの板ばね75が嵌め込まれたものが、図8には2箇所にしか図示されていないが、同様の構成がアウタロータ70の外周まわりに4箇所設けられている。なお、本発明の「付勢部材」に板ばね75を用いる点を除いて、Oリング36(図2参照)を含むインナロータ20まわりの構造については、上記第1実施形態のオイルポンプ100(図2参照)と同様に構成されている。
Thus, by fitting the leaf spring 75 into the
第1実施形態の第2変形例では、上記のように、第1アウタロータ部71と第2アウタロータ部72との間に板ばね75を組み込んでアウタロータ70を構成する。このように、板ばね75を用いても、インナロータ20とアウタロータ70とを多点接触状態で共に回転させることができるので、外歯21と内歯(第1内歯71aおよび第2内歯72a)との間の隙間に起因してインナロータ20とアウタロータ70とが互いにがたつくのを確実に抑制することができる。その結果、インナロータ20およびアウタロータ70間の歯打ち音(異音)を低減することができる。なお、第1実施形態の第2変形例のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
In the second modification of the first embodiment, the
(第2実施形態)
次に、図1、図3、図4および図9を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、一般的なトロコイド式のオイルポンプ200に対して本発明を適用した例について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4, and FIG. In the second embodiment, unlike the first embodiment, an example in which the present invention is applied to a general
本発明の第2実施形態におけるオイルポンプ200では、図9に示すように、ケーシング部10(図1参照)の内部に、インナロータ220およびアウタロータ230が組み込まれている。ここで、インナロータ220は、外歯221を有している。また、第2実施形態においても、アウタロータ230は、第1内歯231aを有する一方側(X2側)の第1アウタロータ部231と、第2内歯232aを有する他方側(X1側)の第2アウタロータ部232とからなる2分割構造を有している。なお、外歯221は11枚であり、第1内歯231aおよび第2内歯232aは共に10枚である。
In the
ここで、第2実施形態では、外歯221および第1内歯231a(第2内歯232a)は、歯形がトロコイド曲線によって形成されている。このようなトロコイド式のオイルポンプ200においてもアウタロータ230を2分割構造とするとともに、第1アウタロータ部231と第2アウタロータ部231との間にねじりばね35(図4参照)を組み込んでアウタロータ230を構成している。
Here, in the second embodiment, the
これにより、ねじりばね35(図4参照)により第1アウタロータ部231に対して第2アウタロータ部232が矢印R1方向に付勢された状態で、第1アウタロータ部231の第1内歯231aと第2アウタロータ部232の第2内歯232aとによって、インナロータ220の外歯221が確実に挟み込まれるように構成されている。すなわち、インナロータ220と第1アウタロータ部231との関係のみで見た場合に歯面部分221b側に存在する隙間が、背後の第2アウタロータ部232の第2内歯232aがインナロータ220の歯面部分221bに接触することによって部分的に解消されている。したがって、インナロータ220の外歯221は、位置P1および位置Q1において挟み込まれてがたつくことなくアウタロータ230側に支持(噛合)されている。
As a result, the first
なお、図9においては、紙面手前側の第1アウタロータ部231(歯形を実線で示す)に対して、紙面奥側の第2アウタロータ部232(歯形を破線で示す)が、回転中心Aを中心に矢印R1方向に若干ずらされている様子を示している。ただし、位置P1および位置Q1においては、外歯221と第1内歯231a(第2内歯232a)との隙間は、オイルポンプ100(図3参照)の場合よりも小さい。また、オイルポンプ200では、オイルポンプ100と比較して外歯221と内歯(第1内歯231aおよび第2内歯232a)との接触点数が多い。すなわち、ポンプ内部は、個数がより多い容積室Vによって区画されており、インナロータ220とアウタロータ230とは、位置P1〜P6および位置Q1〜Q6の合計12箇所で互いに接触しながら回転される。このように、インナロータ220およびアウタロータ230は多点接触状態で回転されるが、オイルポンプ200自体が潤滑油に満たされた状態で回転駆動されるので、接触点における耐摩耗性にも十分優れている。
In FIG. 9, the second outer rotor portion 232 (tooth shape is indicated by a broken line) on the back side of the drawing is centered on the rotation center A with respect to the first outer rotor portion 231 (tooth shape is indicated by a solid line) on the front side of the drawing. Fig. 6 shows a state in which it is slightly shifted in the direction of arrow R1. However, the gap between the
なお、オイルポンプ200では、歯形をトロコイド曲線により形成される点を除いて、Oリング36を含むインナロータ220まわりの構造については、上記第1実施形態と同様である。
In the
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 In the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態では、上記のように、歯形がトロコイド曲線により形成されたインナロータ220およびアウタロータ230を用いてオイルポンプ200を構成する。そして、アウタロータ230を、第1アウタロータ部231と、第2アウタロータ部232と、第1アウタロータ部231の第1内歯231aと第2アウタロータ部232の第2内歯232aとが互いに回転方向にずれるように第1アウタロータ部231および第2アウタロータ部232を付勢するねじりばね35とによって構成している。これにより、トロコイド式のオイルポンプ200においても、第1アウタロータ部231の第1内歯231aと第2アウタロータ部232の第2内歯232aとによってインナロータ220の外歯221を挟み込んで回転駆動させることができる。したがって、外歯221と内歯(第1内歯231aおよび第2内歯232a)との間の隙間に起因してインナロータ220とアウタロータ230とが互いにがたつくのを確実に抑制することができ、インナロータ220およびアウタロータ230間の歯打ち音(異音)を効果的に低減することができる。さらには、ねじりばね35の付勢力(圧縮変形)を利用して吐出圧力の脈動(吐出圧力の周期的な変動)の激しさを緩和することができる。なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
In the second embodiment, as described above, the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1および第2実施形態では、金属製のねじりばね35を用いた。さらには、上記第1実施形態の第1変形例では、金属製のコイルばね55を用いるとともに、上記第1実施形態の第2変形例では、金属製の板ばね75を用いた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明の「第1アウタロータ部」および「第2アウタロータ部」を付勢することが可能な付勢部材であれば、金属製以外の弾性変形可能な材料を用いて本発明の「付勢部材」を構成してもよい。
For example, in the first and second embodiments, the
また、上記第1実施形態、第1実施形態の第1変形例および第2変形例、および、第2実施形態では、クランクシャフト93の一方端部をインナロータ20(220)のシャフト挿入孔22(222)に挿入(挿通)してオイルポンプ100(200)を回転駆動させた例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、クランクシャフト93の駆動力をベルト/プーリ機構を介して取り出すとともに、プーリ軸心に取り付けられた駆動軸をインナロータ20のシャフト挿入孔22に挿入(固定)してオイルポンプを回転駆動させるような構成に対しても本発明を適用することは可能である。また、インナロータ20に駆動軸が一体的に設けられている場合には、本発明の「減衰部材」を設けなくてもよい。
In the first embodiment, the first and second modifications of the first embodiment, and the second embodiment, one end of the
また、上記第1実施形態、第1実施形態の第1変形例および第2変形例、および、第2実施形態では、アウタロータ30(50、70、230)を2分割構造とした例について示したが、本発明はこれに限られない。アウタロータを3分割以上の複数のアウタロータ部に分割してもよい。この場合、各々のアウタロータ部が互いに回転方向にずれるようにねじりばね35などの付勢部材を個々に取り付けるようにすればよい。
In the first embodiment, the first and second modifications of the first embodiment, and the second embodiment, an example in which the outer rotor 30 (50, 70, 230) has a two-part structure has been described. However, the present invention is not limited to this. The outer rotor may be divided into a plurality of three or more outer rotor portions. In this case, an urging member such as a
また、上記第1実施形態、第1実施形態の第1変形例および第2変形例、および、第2実施形態では、インナロータ20(220)とクランクシャフト93との間の隙間Sに環状のOリング36(236)を配置した例について示したが、本発明はこれに限られない。クランクシャフト93の回転中心に対してインナロータ20の回転中心Aを揃えることが可能であるならば、隙間Sの中の少なくとも3箇所に、本発明の「減衰部材」が配置されていればよい。すなわち、本発明の「減衰部材」を用いてクランクシャフト93の外周面93aを部分円弧状に囲むように構成すればよい。
In the first embodiment, the first modification and the second modification of the first embodiment, and the second embodiment, an annular O is formed in the gap S between the inner rotor 20 (220) and the
また、上記第1実施形態、第1実施形態の第1変形例および第2変形例、および、第2実施形態では、インナロータ20(220)の外歯21(221)およびアウタロータ30(250、70、30)の内歯(第1内歯31a(51a、71a、231a)および第2内歯32a(52a、72a、232a))がX軸方向に直線的に延びるような噛み合い状態を有するオイルポンプ100(200)に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、歯面形状がX軸まわりに所定の割合で回転しながら一方側端面から他方側端面まで連続するヘリカル形状を有するインナロータおよびアウタロータからなる内接歯車型のオイルポンプに対して本発明を適用してもよい。
In the first embodiment, the first and second modifications of the first embodiment, and the second embodiment, the outer teeth 21 (221) of the inner rotor 20 (220) and the outer rotor 30 (250, 70). , 30) of the internal teeth (the first
また、上記第1実施形態、第1実施形態の第1変形例および第2変形例、および、第2実施形態では、アルミニウム合金を用いてインナロータ20(220)およびアウタロータ30(50、70、230)を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、樹脂材料を用いてインナロータ20(220)およびアウタロータ30(50、70、230)を構成してもよい。 In the first embodiment, the first modification and the second modification of the first embodiment, and the second embodiment, the inner rotor 20 (220) and the outer rotor 30 (50, 70, 230) using an aluminum alloy. However, the present invention is not limited to this. For example, the inner rotor 20 (220) and the outer rotor 30 (50, 70, 230) may be configured using a resin material.
また、上記第1実施形態、第1実施形態の第1変形例および第2変形例、および、第2実施形態では、2分割された第1アウタロータ部31(51、71、231)および第2アウタロータ部32(52、72、232)の厚み(X軸方向)を互いに等しく構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第1アウタロータ部31の厚みと第2アウタロータ部32の厚みとを互いに異ならせてもよい。ねじりばね35(付勢部材)の付勢力との兼ね合いになるが、第2アウタロータ部32の厚みを第1アウタロータ部31の厚みよりも小さくした場合には、より小さい付勢力によって第2アウタロータ部32を第1アウタロータ部31に対して正逆方向に回転移動させることが可能になる。この場合においても、外歯21と内歯(第1内歯31aおよび第2内歯32a)との間の隙間に起因してインナロータ20とアウタロータ30とが互いにがたつくのを確実に抑制することができる。
In the first embodiment, the first and second modifications of the first embodiment, and the second embodiment, the first outer rotor portion 31 (51, 71, 231) divided into two and the second are divided. Although an example in which the thickness (X-axis direction) of the outer rotor portion 32 (52, 72, 232) is configured to be equal to each other has been shown, the present invention is not limited to this. For example, the thickness of the first
また、上記第1実施形態、第1実施形態の第1変形例および第2変形例、および、第2実施形態では、インナロータ20(220)におけるシャフト挿入孔22(222)のX軸方向に沿った中央部に形成された収容部22bにOリング36(236)を嵌め込んだ例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、シャフト挿入孔22の内部であれば、Oリング36をシャフト挿入孔22の中央部以外のX2側またはX1側に寄せて配置してもよい。
In the first embodiment, the first and second modifications of the first embodiment, and the second embodiment, the X-axis direction of the shaft insertion hole 22 (222) in the inner rotor 20 (220) is used. Although an example in which the O-ring 36 (236) is fitted in the
また、上記第1実施形態、第1実施形態の第1変形例および第2変形例、および、第2実施形態では、エンジン90(内燃機関)にオイル(潤滑油)1を供給するオイルポンプ100(200)に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内燃機関の回転数に応じて変速比を自動的に切り替えるオートマチックトランスミッション(AT)にATフルード(ATオイル)を供給するためのオイルポンプに本発明を適用してもよい。また、ギアの組み合わせを替えて変速する上記AT(多段変速機)とは異なり連続的に無段階で変速比を変更可能な無段変速機(CVT)内の摺動部に潤滑油を供給するためのオイルポンプに本発明を適用してもよい。また、車両におけるステアリング(操舵装置)を駆動するパワーステアリング装置にパワーステアリングオイルを供給するためのオイルポンプに本発明を適用してもよい。
In the first embodiment, the first and second modifications of the first embodiment, and the second embodiment, an
また、上記第1実施形態、第1実施形態の第1変形例および第2変形例、および、第2実施形態では、エンジン90(内燃機関)を備えた自動車などの車両にオイルポンプ100(200)を搭載した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内燃機関(エンジン)を備えた車両以外の設備機器に搭載されたオイルポンプに対して本発明を適用してもよい。また、内燃機関としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどが適用可能である。 In the first embodiment, the first modification and the second modification of the first embodiment, and the second embodiment, the oil pump 100 (200) is installed in a vehicle such as an automobile including the engine 90 (internal combustion engine). However, the present invention is not limited to this. For example, you may apply this invention with respect to the oil pump mounted in equipment other than the vehicle provided with the internal combustion engine (engine). Moreover, as an internal combustion engine, a gasoline engine, a diesel engine, a gas engine, etc. are applicable.
また、上記第2実施形態では、外歯221および内歯(第1内歯231aおよび第2内歯232a)の歯形がトロコイド曲線によって形成されたオイルポンプ200に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、外歯および内歯の歯形がサイクロイド曲線によって形成された内接歯車型のオイルポンプに本発明を適用してもよい。
Moreover, in the said 2nd Embodiment, it showed about the example which applied this invention to the
1 オイル
10 ケーシング部
11a 吸込ポート
12b 吐出ポート
20、220 インナロータ
21、221 外歯
30、50、70、230 アウタロータ
31、51、71、231 第1アウタロータ部
31a、51a、71a、231a 第1内歯
32、52、72、232 第2アウタロータ部
32a、52a、72a、232a 第2内歯
35 ねじりばね(付勢部材)
36 Oリング(減衰部材)
40 ポンプカバー
55 コイルばね(付勢部材)
75 板ばね(付勢部材)
90 エンジン
93 クランクシャフト
93a 外周面
93s 断面
100、200 オイルポンプ
DESCRIPTION OF
36 O-ring (damping member)
40 Pump cover 55 Coil spring (biasing member)
75 Leaf spring (biasing member)
90
Claims (5)
前記インナロータの外歯に噛み合う内歯を有するアウタロータと、を備え、
前記アウタロータは、
第1内歯を有する第1アウタロータ部と、
前記第1アウタロータ部に対して同軸で回転可能でかつ回転方向にずれた状態で重なるように配置され、第2内歯を有する第2アウタロータ部と、
前記第1アウタロータ部の第1内歯と前記第2アウタロータ部の第2内歯とが互いに回転方向にずれるように、前記第1アウタロータ部および前記第2アウタロータ部を付勢する付勢部材と、を含み、
前記付勢部材により前記第1アウタロータ部および前記第2アウタロータ部が付勢された状態で、前記第1アウタロータ部の第1内歯と前記第2アウタロータ部の第2内歯とによって、前記インナロータの外歯が挟み込まれるように構成されている、オイルポンプ。 An inner rotor having external teeth;
An outer rotor having inner teeth that mesh with the outer teeth of the inner rotor,
The outer rotor is
A first outer rotor portion having first internal teeth;
A second outer rotor portion that is coaxially rotatable with respect to the first outer rotor portion and is disposed so as to overlap in a state of being shifted in the rotational direction, and having second internal teeth;
An urging member that urges the first outer rotor portion and the second outer rotor portion such that the first inner teeth of the first outer rotor portion and the second inner teeth of the second outer rotor portion are displaced from each other in the rotational direction; Including,
In a state where the first outer rotor portion and the second outer rotor portion are biased by the biasing member, the inner rotor is formed by the first inner teeth of the first outer rotor portion and the second inner teeth of the second outer rotor portion. The oil pump is configured so that the external teeth of the motor are sandwiched.
前記インナロータと前記クランクシャフトとの間の隙間に、前記インナロータおよび前記クランクシャフトに接触するとともに弾性変形した状態で配置され、ばね性を有する減衰部材をさらに備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載のオイルポンプ。 A crankshaft is inserted into the inner rotor,
The clearance gap between the said inner rotor and the said crankshaft is arrange | positioned in the state elastically deformed while contacting the said inner rotor and the said crankshaft, and further provided with the damping member which has a spring property. Oil pump as described in the paragraph.
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