JP2017172351A - 内燃機関のオイルポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】２つの吐出室から異なる流量のオイルを吐出して、ポンプ損失を抑制することが可能な内燃機関のオイルポンプを提供する。【解決手段】本発明の内燃機関のオイルポンプ１００は、ケーシング１０と、駆動ギア２０と、第１の従動ギア３０及び第２の従動ギア４０と、を備え、ケーシング１０は、第１吸込室Ａ１と、第１吐出室Ｂ１と、第２吸込室Ａ２と、第２吐出室Ｂ２と、第１吐出室Ｂ１から単独で延びてケーシング１０外に開口する第１吐出通路１３と、第２吐出室Ｂ２から単独で延びてケーシング１０外に開口する第２吐出通路１４とを備え、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ1が第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ2より小さい。【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関のオイルポンプに関するものである。

内燃機関のオイルポンプとしては、互いに噛合する駆動ギア及び従動ギアをケーシング内に設け、各ギアが回転することでオイルを吸い込んで吐出する、外接ギアタイプのオイルポンプが知られている。

このオイルポンプのケーシングには、これらギアのピッチ円の共通接線上の回転方向前方に吸込室が設けられ、その回転方向後方に吐出室が設けられる。吸込室及び吐出室には、それぞれケーシング外に開口した吸込通路、吐出通路が接続される。

特開２０１１−１４９３５９号公報 特開２００２−７０７５７号公報

ところで、駆動ギアに２つの従動ギアが噛合した３つのギアからなるオイルポンプでは、ケーシング内に２つのオイル吐出室が設けられる。また、これら２つの吐出室に、それぞれ単独で延びてケーシング外に開口する２つの吐出通路を接続することが考えられる。こうすることで、２つの系統に個別にオイルを供給することができる。

しかしながら、これら２つの吐出室から同じ流量のオイルしか吐出されないと、内燃機関の被供給部の用途に応じて、効率的に２つの系統にオイルを供給することできず、ポンプ損失が増加してしまう。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、２つの吐出室から異なる流量のオイルを吐出して、ポンプ損失を抑制することが可能な内燃機関のオイルポンプを提供することにある。

本発明の一態様によれば、ケーシングと、前記ケーシング内に回転可能に支持された駆動ギアと、前記ケーシング内に回転可能に支持されると共に前記駆動ギアに係合し、前記駆動ギアにより回転駆動される第１の従動ギア及び第２の従動ギアと、を備え、前記ケーシングは、前記駆動ギア及び前記第１の従動ギアの共通接線上の回転方向前方に位置する第１吸込室と、前記駆動ギア及び前記第１の従動ギアの共通接線上の回転方向後方に位置する第１吐出室と、前記駆動ギア及び前記第２の従動ギアの共通接線上の回転方向前方に位置する第２吸込室と、前記駆動ギア及び前記第２の従動ギアの共通接線上の回転方向後方に位置する第２吐出室と、前記第１吐出室から単独で延びて、前記ケーシング外に開口する第１吐出通路と、前記第２吐出室から単独で延びて、前記ケーシング外に開口する第２吐出通路と、を備え、前記第１の従動ギアの歯幅が前記第２の従動ギアの歯幅より小さいことを特徴とする内燃機関のオイルポンプが提供される。

また、前記オイルポンプは、前記ケーシング内に回転可能に支持されると共に、前記第１の従動ギアに噛合し、前記第１の従動ギアにより回転駆動される第３の従動ギアを更に備え、前記ケーシングは、前記第１の従動ギア及び前記第３の従動ギアの共通接線上の回転方向前方に位置する第３吸込室と、前記第１の従動ギア及び前記第３の従動ギアの共通接線上の回転方向後方に位置する第３吐出室と、前記第３吐出室から単独で延びて、前記ケーシング外に開口する第３吐出通路と、を更に備え、前記第３の従動ギアの歯幅が前記第１の従動ギアの歯幅以下であることが好ましい。

また、前記オイルポンプは、前記ケーシング内に回転可能に支持されると共に、前記第２の従動ギアに噛合し、前記第２の従動ギアにより回転駆動される第３の従動ギアを更に備え、前記ケーシングは、前記第２の従動ギア及び前記第３の従動ギアの共通接線上の回転方向前方に位置する第３吸込室と、前記第２の従動ギア及び前記第３の従動ギアの共通接線上の回転方向後方に位置する第３吐出室と、前記第３吐出室から単独で延びて、前記ケーシング外に開口する第３吐出通路と、を更に備え、前記第３の従動ギアの歯幅が前記第２の従動ギアの歯幅より小さいことが好ましい。

本発明に係る内燃機関のオイルポンプによれば、２つの吐出室から異なる流量のオイルを吐出して、ポンプ損失を抑制することができる。

本発明の第１実施形態における内燃機関の全体構成図である。 本発明の第１実施形態に係るオイルポンプの背面断面図である。 図２のＩ−Ｉ断面図である。 本発明の第１実施形態に係るオイルポンプ内部の模式斜視図である。 オイルポンプの各ギアの歯幅を同じにした場合の断面図である。 本発明の第１実施形態における各吐出通路の流量の説明に供する模式図である。 本発明の第１実施形態の比較例におけるオイルポンプの背面断面図である。 本発明の第１実施形態の比較例によるオイル流量及び圧力の説明に供する模式図である。 本発明の第１実施形態によるオイル流量及び圧力の説明に供する模式図である。 本発明の第２実施形態に係るオイルポンプの背面断面図である。 図１０のＩＩ−ＩＩ断面図である。 本発明の第２実施形態に係るオイルポンプ内部の模式斜視図である。 本発明の第２実施形態によるオイル流量及び圧力の説明に供する模式図である。 本発明の第２実施形態における各吐出通路の流量の説明に供する模式図である。 本発明の第２実施形態の変形実施例における各吐出通路の流量の説明に供する模式図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に沿って説明する。なお、下記の実施形態では、内燃機関が図示しない車両に縦置きされており、図中に示す各方向は、車両の走行方向に一致する。但し、これらの方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る内燃機関１の全体を示す概略図である。

図１に示すように、内燃機関１は、シリンダヘッド１ａとシリンダブロック１ｂと、クランクケース１ｃとを含む。クランクケース１ｃの内部には、回転可能に支持されたクランクシャフト２が設けられ、また、クランクケース１ｃの下部には、オイルが貯留されるオイルパン３が設けられる。

オイルポンプ１００は、オイル通路４の途中に設けられ、オイルパン３に貯留されたオイルを吸い上げると共に、内燃機関１の被供給部に対してオイルを供給する。本実施形態では、第１系統Ｓ１と第２系統Ｓ２という２つの供給系統が設けられており、オイルポンプ１００から、第１系統Ｓ１の第１オイル通路４ａ及び第２系統Ｓ２の第２オイル通路４ｂが延びている。

図２は、オイルポンプ１００の概略構成を示す背面（後面）の断面図である。図２中、矢印ａは駆動ギア２０の回転方向、矢印ｂは第１の従動ギア３０の回転方向、矢印ｃは第２の従動ギア４０の回転方向を表す。

図２に示すように、オイルポンプ１００は、外接ギアタイプのオイルポンプであり、ケーシング１０と、ケーシング１０内に回転可能に支持された、駆動ギア２０、第１の従動ギア３０及び第２の従動ギア４０と、を備える。

駆動ギア２０は、駆動シャフト２１を介して、クランクシャフト２に連結しており、内燃機関１からの動力により回転駆動される。また、第１の従動ギア３０及び第２の従動ギア４０は、駆動ギア２０に噛合しており、駆動ギア２０により回転駆動される。第１の従動ギア３０と駆動ギア２０との組み合わせにより、第１ギアポンプ３５が構成され、また、第２の従動ギア４０と駆動ギア２０との組み合わせにより第２ギアポンプ４５が構成される。

ケーシング１０の後面側は、内燃機関１の外壁にボルト止めされて固定される。ケーシング１０の内部には、上下に長い長円形のギア収容室１１と、ギア収容室１１から延びてケーシング１０外に開口した、吸込通路１２、第１吐出通路１３及び第２吐出通路１４とが設けられる。

ギア収容室１１内には、上方から順に、第１の従動ギア３０、駆動ギア２０、第２の従動ギア４０が収容される。図２の一点鎖線Ｘで示すように、ギア収容室１１に収容された状態で、各ギア２０，３０，４０の回転中心Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、同一直線上に配置される。

ギア収容室１１内の上面には、第１の従動ギア３０の外周端の回転軌跡（破線Ｙ１で示す）に沿う曲面部１１ａが形成され、ギア収容室１１内の下面には、第２の従動ギア４０の外周端の回転軌跡（破線Ｙ２で示す）に沿う曲面部１１ｂが形成される。また、ギア収容室１１内の左右の側面には、駆動ギア２０の外周端の回転軌跡（破線Ｙ３で示す）に沿う曲面部１１ｃ，１１ｄが形成される。

ギア収容室１１内において、二点鎖線Ｚ１で示す駆動ギア２０及び第１の従動ギア３０の共通接線上の回転方向前方の位置には、第１吸込室Ａ１が設けられ、その回転方向後方の位置には、第１吐出室Ｂ１が設けられる。また、二点鎖線Ｚ２で示す駆動ギア２０及び第２の従動ギア４０の共通接線上の回転方向前方の位置には、第２吸込室Ａ２が設けられ、その回転方向後方の位置には、第２吐出室Ｂ２が設けられる。なお、ここでいう共通接線は、互いに噛合する両ギアのピッチ円（不図示）上のピッチ点における共通接線をいう（以下、同様とする）。

図３は、図２のＩ−Ｉ断面図である。図中、符号Ｄ₀，Ｄ₁，Ｄ₂は、それぞれ駆動ギア２０、第１の従動ギア３０、第２の従動ギア４０の歯幅を表す。

本実施形態では、図３に示すように、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁が第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂より小さく形成されている。具体的には、駆動ギア２０の歯幅Ｄ₀と第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂が同じ幅であり（Ｄ₀＝Ｄ₂）、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁が駆動ギア２０の歯幅Ｄ₀及び第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂よりも小さい（Ｄ₁＜Ｄ₀，Ｄ₁＜Ｄ₂）。

例えば、本実施形態では、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁は、駆動ギア２０の歯幅Ｄ₀及び第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂に対して、半分の大きさに設定される（Ｄ₁＝Ｄ₀／２，Ｄ₁＝Ｄ₂／２）。また、各ギア２０，３０，４０は、ギア後面の位置を揃えて配置されている。この場合、第１の従動ギア３０は、駆動ギア２０の後半分のみと噛合する。

ケーシング１０は、ケーシング本体１０ａと、その前面側に取り付けられた蓋１０ｂと、を備える。ケーシング本体１０ａと蓋１０ｂとの間には、シール材（不図示）が設けられており、これにより密閉空間としてのギア収容室１１が画成される。

ギア収容室１１内のケーシング本体１０ａ及び蓋１０ｂは、ギア収容室１１に収容された状態の各ギア２０，３０，４０との間に、一定距離の隙間ができるように形成される。また、ギア収容室１１内のケーシング本体１０ａ及び蓋１０ｂには、駆動ギア２０の駆動シャフト２１、第１の従動ギア３０の従動シャフト３１、第２の従動ギア４０の従動シャフト４１を回転可能に支持するシャフト穴１０ｃ〜１０ｈが形成される。各シャフト２１，３１，４１の外周面と、シャフト穴１０ｃ〜１０ｈの内周面との間には、円筒形状のブッシュ（不図示）が設けられる。なお、ケーシング本体１０ａに形成された駆動シャフト２１のシャフト穴１０ｃは、駆動シャフト２１を挿通可能な貫通穴である。

図４は、図２のオイルポンプ１００内部の模式斜視図である。図４に示すように、吸込通路１２は、ケーシング１０外に開口した１つの吸込口１２ａから延びてケーシング１０内で分岐する。この分岐された第１吸込通路１２ｂは第１吸込室Ａ１に連通し、第２吸込通路１２ｃは第２吸込室Ａ２に連通する。吸込口１２ａは、ケーシング１０の後面に位置しており、図１に示すオイルパン３から延びるオイル通路４に接続される。

他方、第１吐出通路１３は、第１吐出室Ｂ１から単独で延びて、ケーシング１０外に開口した第１吐出口１３ａに連通し、第２吐出通路１４は、第２吐出室Ｂ２から単独で延びて、ケーシング１０外に開口した第２吐出口１４ａに連通する。第１吐出口１３ａ及び第２吐出口１４ａは、ケーシング１０の後面に位置し、第１吐出口１３ａは、第１系統Ｓ１の第１オイル通路４ａに接続され、第２吐出口１４ａは、第２系統Ｓ２の第２オイル通路４ｂに接続される。

次に、本実施形態に係るオイルポンプ１００の作用効果について説明する。

図２に示すように、オイルポンプ１００においては、内燃機関１の運転中、クランクシャフト２の回転により、駆動ギア２０が矢印ａの方向に回転駆動される。また、これにより、第１の従動ギア３０が矢印ｂの方向に回転駆動され、第２の従動ギア４０が矢印ｃの方向に回転駆動される。

第１の従動ギア３０の回転により、第１吸込室Ａ１のオイルは、上側の曲面部１１ａと第１の従動ギア３０との間に吸い込まれて、第１吐出室Ｂ１に吐出される。また、駆動ギア２０の回転により、第１吸込室Ａ１のオイルは、左側の曲面部１１ｃと駆動ギア２０との間に吸い込まれて、第２吐出室Ｂ２に吐出される。すなわち、第１ギアポンプ３５により、第１吸込室Ａ１のオイルは、第１吐出室Ｂ１と第２吐出室Ｂ２に吐出されることになる。

他方、第２の従動ギア４０の回転により、第２吸込室Ａ２のオイルは、下側の曲面部１１ｂと第２の従動ギア４０との間に吸い込まれて、第２吐出室Ｂ２に吐出される。また、駆動ギア２０の回転により、第２吸込室Ａ２のオイルは、右側の曲面部１１ｄと駆動ギア２０との間に吸い込まれて、第１吐出室Ｂ１に吐出される。すなわち、第２ギアポンプ４５により、第２吸込室Ａ２のオイルは、第１吐出室Ｂ１と第２吐出室Ｂ２に吐出されることになる。

ここで、図４に示すように、本実施形態では、第１吐出室Ｂ１に吐出されたオイルは、第１吐出通路１３を通じて第１吐出口１３ａからケーシング１０の外部に吐出される。また、第２吐出室Ｂ２に吐出されたオイルは、第２吐出通路１４を通じて第２吐出口１４ａからケーシング１０の外部に吐出される。すなわち、オイルポンプ１００によれば、第１吐出室Ｂ１及び第２吐出室Ｂ２に吐出されたオイルは、ケーシング１０内で途中で合流することなく、異なる吐出口１３ａ，１４ａからケーシング１０の外部に吐出されるため、２つの系統に個別にオイルを供給することが可能となる。

例えば、内燃機関１の被供給部のうち、ピストン（高油量被供給部）は、内燃機関１の運転中に非常に高温になるので、冷却のために多量のオイルを必要とするが、動弁系等（低油量被供給部）は、ピストン程のオイル供給量を必要としない。

オイルポンプ１００によれば、第１系統Ｓ１として、低油量被供給部に延びる第１オイル通路４ａを第１吐出口１３ａに接続し、第２系統Ｓ２として、その高油量被供給部に延びる第２オイル通路４ｂを第２吐出口１４ａに接続することが可能である。これにより、例えば、高油量被供給部に対しては、低油量被供給部よりも多くのオイルを供給することが可能になる。

一方、高油量被供給部と低油量被供給部で系統を分けた場合でも、各系統に対して異なる流量のオイルを供給できなければ、不要なオイル供給が生じてしまい、ポンプ損失が増加する。例えば、図５に示すように、仮に、第１の従動ギア３０の歯幅と第２の従動ギア４０の歯幅を同じ幅に形成したとすると、２つの吐出室Ｂ１，Ｂ２から同じ流量のオイルしか吐出されないため、各系統に対して、異なる流量のオイルを供給することができない。

本実施形態のオイルポンプ１００によれば、これら被供給部の用途に応じて２つの系統Ｓ１，Ｓ２を設けると共に、次のように、各系統Ｓ１，Ｓ２毎に異なる流量のオイルを供給することができる。

先ず、図６に基づいて、オイルポンプ１００の第１吐出通路１３及び第２吐出通路１４のオイルの流量について説明する。

図中、第１の従動ギア３０により第１吸込室Ａ１から第１吐出室Ｂ１に吐出される流量をＱ₁₁とし、駆動ギア２０により第２吸込室Ａ２から第１吐出室Ｂ１に吐出される流量をＱ₁₂とする。第１吐出通路１３のオイルの流量Ｑ₁は、これらの流量Ｑ₁₁と流量Ｑ₁₂との合計量である（Ｑ₁＝Ｑ₁₁＋Ｑ₁₂）。

また図中、第２の従動ギア４０により第２吸込室Ａ２から第２吐出室Ｂ２に吐出される流量をＱ₂₁とし、駆動ギア２０の回転により第１吸込室Ａ１から第２吐出室Ｂ２に吐出される流量をＱ₂₂とする。第２吐出通路１４のオイルの流量Ｑ₂は、これらの流量Ｑ₂₁と流量Ｑ₂₂との合計量である（Ｑ₂＝Ｑ₂₁＋Ｑ₂₂）。

ここで、本実施形態では、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁が第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂より小さく形成されているため、流量Ｑ₁₁は流量Ｑ₂₁より少ない流量となる（Ｑ₁₁＜Ｑ₂₁）。例えば、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁を第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂の半分とした場合（Ｄ₁＝Ｄ₂／２）、流量Ｑ₁₁は流量Ｑ₂₁の半分となる（Ｑ₁₁＝Ｑ₂₁／２）。一方、流量Ｑ₁₂及び流量Ｑ₂₂は、オイルを送るギアが共通の駆動ギア２０であるため、等しいものとする（Ｑ₁₂＝Ｑ₂₂）。

そうすると、第１吐出通路１３のオイルの流量Ｑ₁は、第２吐出通路１４のオイルの流量Ｑ₂よりも（Ｑ₂₁−Ｑ₁₁）の分だけ少なくなる。また反対に、第２吐出通路１４のオイルの流量Ｑ₂は、第１吐出通路１３のオイルの流量Ｑ₁よりも（Ｑ₂₁−Ｑ₁₁）の分だけ多くなるとも考えられる。

すなわち、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁を第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂よりも小さくした分だけ、吐出口１３ａ，１４ａから異なる流量のオイルをケーシング１０の外部へ吐出することができる。また、これにより、２つの系統に対して、異なる流量でオイルを個別に供給することが可能となる。

他方、仮に、第１吐出通路１３及び第２吐出通路１４をケーシング１０内で合流させて、１つの吐出口１５のみを備えた、本実施形態と異なるオイルポンプ１００’を図７に示す。この場合、その吐出口１５の下流にてオイル通路４を分岐させれば、２系統のオイル通路とすることは可能である。しかしながら、この場合には、次のようなポンプ損失が生じてしまう。

図８は、図７に示したオイルポンプ１００’において、吐出口１５の下流にて、オイル通路４を２つに分岐させた比較例の模式図である。一方、図９は、２つの吐出口１３ａ，１４ａから２つの系統に個別にオイルを供給する本実施形態の模式図である。

先ず、図８の比較例において、第１オイル通路４ａ’及び第２オイル通路４ｂ’の流量を等しくした場合を図８（ａ）に示す。この場合、吐出口１５におけるオイルの流量をＱ、圧力をＰとすると、各オイル通路４ａ’，４ｂ’において、オイル流量はいずれもＱ／２となり、オイル圧力はいずれもＰとなる。

一方、本実施形態において、仮に、第１吐出口１３ａ及び第２吐出口１４ａにおけるオイル流量を等しくした場合を図９（ａ）に示す。本実施形態では、吐出室Ｂ１，Ｂ２に吐出されたオイルがケーシング１０内で途中で合流しないため、吐出口１３ａ，１４ａでのオイル流量をＱ／２、オイル圧力をＰ／２とする。また、各オイル通路４ａ，４ｂでのオイル流量及びオイル圧力は、吐出口１３ａ，１４ａと変わらず、Ｑ／２及びＰ／２のままである。

次に、図８の比較例において、第１オイル通路４ａ’のオイル流量を第２オイル通路４ｂ’よりも減らした場合を図８（ｂ）に示す。ここでは、第１オイル通路４ａ’のオイル流量をＱ／２、第１オイル通路４ａ’のオイル流量をＱ’（Ｑ’＜Ｑ／２）とする。例えば、第２オイル通路４ｂ’を高油量被供給部に接続し、第１オイル通路４ａ’を低油量被供給部に接続した場合である。

また、本実施形態においても、第１オイル通路４ａのオイル流量を第２オイル通路４ｂよりも減らした場合を図９（ｂ）に示す。ここでは、図８（ｂ）と同様に、第２オイル通路４ｂのオイル流量をＱ／２、第１オイル通路４ａのオイル流量をＱ’（Ｑ’＜Ｑ／２）とする。例えば、第２オイル通路４ｂを高油量被供給部に接続し、第１オイル通路４ａを低油量被供給部に接続した場合である。このように一方のオイル通路（ここでは第１オイル通路４ａ，４ａ’）の流量を減らした場合には、比較例と本実施形態で次のようなオイル圧力の差が生じる。

図８（ｂ）に示すように、比較例においては、第２オイル通路４ｂ’のオイル圧力をＰとすると、第１オイル通路４ａ’のオイル圧力も同じ大きさのＰとなる。第１オイル通路４ａ’及び第２オイル通路４ｂ’は、上流の同じオイル通路４から分岐されたものだからである。なお、こうした状態を実現するため、第１オイル通路４ａ’に絞りを設けるのが好ましい。

これに対して、本実施形態の第１オイル通路４ａは、第２オイル通路４ｂと異なる吐出口から吐出されたオイルを異なる系統で流すものであり、第１オイル通路４ａのオイル流量を減少させると同時にオイル圧力も減少させることが可能である。すなわち、第２オイル通路４ｂのオイル圧力をＰとすると、第１オイル通路４ａのオイル圧力は、第２オイル通路４ｂの圧力よりも小さいＰ’（Ｐ’＜Ｐ）とすることができる。

この比較例と本実施形態との圧力の差について、ポンプ損失を考える。図８（ｂ）の比較例では、第２オイル通路４ｂ’でのポンプ損失がＰ×（Ｑ／２）であり、第１オイル通路ａｂ’でのポンプ損失がＰＱ’であるため、全体としてＰ×（Ｑ／２）＋ＰＱ’のポンプ損失となる。これに対して、図９（ｂ）に示す本実施形態では、第２オイル通路４ｂでのポンプ損失がＰ×（Ｑ／２）であり、第１オイル通路４ａ’でのポンプ損失がＰ’Ｑ’であるため、全体としてＰ×（Ｑ／２）＋Ｐ’Ｑ’のポンプ損失となる。すなわち、本実施形態では、第１オイル通路４ａでのオイル圧力がＰ’（Ｐ’＜Ｐ）となるため、比較例と比べて、ＰとＰ’の圧力差に応じたポンプ損失を減らせることができる。

よって、本実施形態によれば、第１吐出通路１３及び第２吐出通路１４をケーシング１０内で合流させて吐出口を１つとした場合と比較して、ポンプ損失を減少させることが可能であり、これにより、内燃機関１の燃費向上を図ることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る内燃機関１のオイルポンプ２００について、図１０〜図１４に基づいて説明する。

図１０は、オイルポンプ２００の概略構成を示す背面（後面）の断面図であり、図１１は、図１０のＩＩ−ＩＩ断面図であり、図１２は、オイルポンプ２００内部の模式的斜視図である。図１０，１２中、矢印ｄは第３の従動ギア５０の回転方向を表す。

図１０〜図１２に示すように、第２実施形態のオイルポンプ２００は、第１実施形態のオイルポンプ１００に対して、ケーシング１０内に回転可能に支持された第３の従動ギア５０を更に備えた構成である。第３の従動ギア５０は、第１の従動ギア３０に噛合しており、第１の従動ギア３０により回転駆動される。第２実施形態においては、第３の従動ギア５０と第１の従動ギア３０との組み合わせにより、第３ギアポンプ５５が構成される。

ギア収容室１１内には、第１の従動ギア３０の上方に第３の従動ギア５０が収容され、図１０の一点鎖線Ｘ’で示すように、ギア収容室１１に収容された状態で、各ギア２０，３０，４０，５０の回転中心Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４は、同一直線上に配置される。

ギア収容室１１内の上面には、第１の従動ギア３０ではなく、第３の従動ギア５０の外周端の回転軌跡（破線Ｙ４で示す）に沿う曲面部１１ｅが形成される。また、ギア収容室１１内の曲面部１１ｃ，１１ｄの上方に位置する左右の側面には、第１の従動ギア３０の外周端の回転軌跡（破線Ｙ１で示す）に沿う曲面部１１ｆ，１１ｇが形成される。

ギア収容室１１内において、二点鎖線Ｚ３で示す第３の従動ギア５０及び第１の従動ギア３０の共通接線上の回転方向前方の位置には、第３吸込室Ａ３が設けられ、その回転方向後方の位置には、第３吐出室Ｂ３が設けられる。

第２実施形態では、図１１に示すように、第３の従動ギア５０の歯幅Ｄ₃は、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁よりも小さいか（Ｄ₃＜Ｄ₁）、或いは、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁と同じ歯幅である（Ｄ₃＝Ｄ₁）。例えば、本実施形態では、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁が、駆動ギア２０の歯幅Ｄ₀及び第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂に対して、２／３の大きさに設定され（Ｄ₁＝２Ｄ₀／３、Ｄ₁＝２Ｄ₂／３）、第３の従動ギア５０の歯幅Ｄ₁が、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁に対して、半分の大きさに設定される（Ｄ₃＝Ｄ₁／２）。

ギア収容室１１内のケーシング本体１０ａ及び蓋１０ｂには、第３の従動ギア５０の従動シャフト５１を回転可能に支持するシャフト穴１０ｉ，１０ｊが形成される。従動シャフト５１の外周面と、シャフト穴１０ｉ，１０ｊの内周面との間には、円筒形状のブッシュ（不図示）が設けられる。

図１２に示すように、吸込通路１２は、吸込口１２ａから分岐された第２吸込通路１２ｃから更に分岐し、この分岐された第３吸込通路１２ｄは第３吸込室Ａ３に連通する。

一方、第３吐出通路１６は、第３吐出室Ｂ３から単独で延びて、ケーシング１０外に開口した第３吐出口１６ａに連通する。第３吐出口１６ａは、ケーシング１０の後面に位置し、内燃機関１において、第１系統Ｓ１及び第２系統Ｓ２と異なる第３の系統のオイル通路４に接続される。

第２実施形態では、上記の部分の他は第１実施形態と同じなので、同一の構成要素については同一の符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。

上記第２実施形態に係るオイルポンプ２００の構成によれば、第１実施形態に係るオイルポンプ１００の作用に対して、次のような変更が加わる。

図１０に示すように、第３の従動ギア５０は、第１の従動ギア３０の回転駆動により、矢印ｄの方向に回転駆動される。これにより、第３吸込室Ａ３のオイルは、上側の曲面部１１ｅと第３の従動ギア５０との間に吸い込まれて、第３吐出室Ｂ３に吐出される。また、第１の従動ギア３０の回転により、第３吸込室Ａ３のオイルは、右側の曲面部１１ｆと第１の従動ギア３０との間に吸い込まれて、第１吐出室Ｂ１に吐出される。すなわち、第３ギアポンプ５５により、第３吸込室Ａ３のオイルは、第３吐出室Ｂ３と第１吐出室Ｂ１に吐出されることになる。

また、第１の従動ギア３０の回転により、第１吸込室Ａ１のオイルは、左側の曲面部１１ｇと第１の従動ギア３０との間に吸い込まれて、第３吐出室Ｂ３に吐出される。すなわち、第１ギアポンプ３５により、第１吸込室Ａ１のオイルは、第３吐出室Ｂ３と第１吐出室Ｂ１に吐出されることになる。

第３吐出室Ｂ３に吐出されたオイルは、第３吐出通路１６を通じて第３吐出口１６ａから吐出される。そのため、第３吐出室Ｂ３に吐出されたオイルは、第１吐出室Ｂ１及び第２吐出室Ｂ２に吐出されたケーシング１０内で途中でオイルと合流することなく、第３吐出口１６ａからケーシング１０の外部に吐出される。

よって、第２実施形態によれば、図１３に示すように、第１吐出口１３ａ、第２吐出口１４ａ、第３吐出口１６ａにそれぞれ接続されたオイル通路４ａ，４ｂ，４ｃを通じて、第１実施形態よりも更に系統を分けた３つの系統Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対して、個別にオイルを供給することできる。

また、本実施形態のオイルポンプ２００によれば、図１３に示すように、各系統Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３毎に異なる流量のオイルを供給することができる。

より詳しくは、第３の従動ギア５０の歯幅Ｄ₃を第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁以下にする場合に、各吐出通路１３，１４，１６の流量が次のように異なる。図１４は、第１実施形態における図６の模式図に、第３吸込室Ａ３、第３吐出室Ｂ３、吐出通路１６を加えた模式図である。

図１４において、第１の従動ギア３０により第３吸込室Ａ３から第１吐出室Ｂ１に吐出される流量をＱ₁₃とし、駆動ギア２０により第２吸込室Ａ２から第１吐出室Ｂ１に吐出される流量をＱ₁₂とする。第１吐出通路１３のオイルの流量Ｑ₁は、これらの流量Ｑ₁₃と流量Ｑ₁₂との合計量である（Ｑ₁＝Ｑ₁₃＋Ｑ₁₂）。

また、第２の従動ギア４０により第２吸込室Ａ２から第２吐出室Ｂ２に吐出される流量をＱ₂₁とし、駆動ギア２０の回転により第１吸込室Ａ１から第２吐出室Ｂ２に吐出される流量をＱ₂₂とする。第２吐出通路１４のオイルの流量Ｑ₂は、これらの流量Ｑ₂₁と流量Ｑ₂₂との合計量である（Ｑ₂＝Ｑ₂₁＋Ｑ₂₂）。

ここで、第１実施形態と同様、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁が第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂より小さくすると、第１吐出通路１３のオイルの流量Ｑ₁は、第２吐出通路１４のオイルの流量Ｑ₂よりも（Ｑ₂₁−Ｑ₁₃）の分だけ少なくなる。

次に、第３の従動ギア５０により第３吸込室Ａ３から第３吐出室Ｂ３に吐出される流量をＱ₃₁とし、第１の従動ギア３０により第１吸込室Ａ１から第３吐出室Ｂ３に吐出される流量をＱ₃₂とする。第３吐出通路１６のオイルの流量Ｑ₃は、これらの流量Ｑ₃₁と流量Ｑ₃₂との合計量である（Ｑ₃＝Ｑ₃₁＋Ｑ₃₂）。第３の従動ギア５０の歯幅Ｄ₃が第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁より小さく形成されている場合には、流量Ｑ₃₁は、流量Ｑ₃₂及び流量Ｑ₁₃より少ない流量となる（Ｑ₃₁＜Ｑ₃₂，Ｑ₃₁＜Ｑ₁₃）。例えば、第３の従動ギア５０の歯幅Ｄ₃を第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁の半分とした場合（Ｄ₃＝Ｄ₁／２）、流量Ｑ₃₁は、流量Ｑ₃₂及び流量Ｑ₁₃それぞれの半分となる（Ｑ₃₁＝Ｑ₃₂／２，Ｑ₃₁＝Ｑ₁₃／２）。また、第３の従動ギア５０の歯幅Ｄ₃が駆動ギア２０の歯幅Ｄ₀の１／３になるとすると（Ｄ₃＝Ｄ₀／３）、流量Ｑ₃₁は、流量Ｑ₁₂の１／３となる（Ｑ₃₁＝Ｑ₁₂／３）。なお、流量Ｑ₃₂及び流量Ｑ₁₃は、オイルを送るギアが共通の第１の従動ギア３０であるため、等しいものとする（Ｑ₃₂＝Ｑ₁₃）。

そうすると、第３吐出通路３１のオイルの流量Ｑ₃は、第１吐出通路１３のオイルの流量Ｑ₁よりも（Ｑ₃₁−Ｑ₁₂）の分だけ少なくなる。

以上、本実施形態のオイルポンプ２００によれば、第３の従動ギア５０の歯幅Ｄ₃を第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁より小さくすることで、第１吐出口１３ａからの吐出量よりも、第３吐出口１６ａからの吐出量を減少させることができる。

これにより、異なる流量のオイルを、各吐出口１３ａ，１４ａ，１６ａからケーシング１０の外部へ吐出することができるため、３つの系統の各オイル通路４ａ，４ｂ，４ｃに対して、異なる流量でオイルを個別に供給することが可能となる。

具体的には、図１３に示すように、第２オイル通路４ｂではオイル流量をＱ、オイル圧力をＰとし、第１オイル通路４ａではオイル流量をＱ’（Ｑ’＜Ｑ）、オイル圧力をＰ（Ｐ’＜Ｐ）とし、また、第３オイル通路４ｃではオイル流量をＱ’’（Ｑ’’＜Ｑ’）、オイル圧力をＰ’（Ｐ’’＜Ｐ’）とすることができる。これは例えば、第２オイル通路４ｂを高油量被供給部に接続し、第１オイル通路４ａを中油量被供給部（例えば、クランクシャフト周り）に接続し、第３オイル通路４ｃを低油量被供給部に接続した場合である。

なお、第３の従動ギア５０の歯幅Ｄ₃を第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁と同じ幅にした場合には、流量Ｑ₃₁が流量Ｑ₃₂と等しくなる。これにより、歯幅Ｄ₃を歯幅Ｄ₁より小さくした場合ほどではないが、流量Ｑ₃₁が流量Ｑ₁₂よりも少なくすることができため、上記と同様の効果が得られる。

更に、第２実施形態においても、第１実施形態で述べたのと同様に、第１吐出通路１３、第２吐出通路１４、第３吐出通路１５をケーシング１０内で合流させて吐出口を１つとした場合と比べて、ポンプ損失を減少させることが可能である。また、これにより、内燃機関１の燃費向上を図ることができる。

（変形実施例）
図１１〜１３に示した第２実施形態の基本実施例は、次のように変形することも可能である。

図示しないが、この変形実施例は、第２実施形態のオイルポンプ２００と異なり、第３の従動ギア５０が、第２の従動ギア４０に噛合しており、第２の従動ギア４０により回転駆動される。すなわち、この変形実施例では、第３の従動ギア５０と第２の従動ギア４０との組み合わせにより、第３ギアポンプ５５が構成される。

また、この変形実施例では、ギア収容室１１内の上面に、第１の従動ギア３０の外周端の回転軌跡に沿う曲面部が形成され、ギア収容室１１内の下面に、第３の従動ギア５０の外周端の回転軌跡に沿う曲面部が形成される。また、これら第３の従動ギア５０及び第２の従動ギア４０の共通接線上の回転方向前方の位置に、第３吸込室Ａ３が設けられ、その回転方向後方の位置に、第３吐出室Ｂ３が設けられる。

ここで、この変形実施例では、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁は、第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂及び駆動ギア２０の歯幅Ｄ₀よりも小さい（Ｄ₁＜Ｄ₂，Ｄ₁＜Ｄ₀）。また同様に、第３の従動ギア５０の歯幅Ｄ₃は、第２の従動ギア４０の歯幅Ｄ₂及び駆動ギア２０の歯幅Ｄ₀よりも小さい（Ｄ₃＜Ｄ₂，Ｄ₃＜Ｄ₀）。よって、かかる構成では、上方から順に、歯幅の小さい第１の従動ギア３０、歯幅の大きい駆動ギア２０、歯幅の大きい第２の従動ギア４０、歯幅の小さい第３の従動ギア５０が、上下対象に設けられる。この場合、各吐出室Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及び各吐出通路１３，１４，１６におけるオイルの流れは、図１５に示す通りである。

この変形実施例においては、第１の従動ギア３０の歯幅Ｄ₁と第３の従動ギア５０の歯幅Ｄ₃が同じであれば、第１吐出口１３ａと第３吐出口１６ａから同じ流量のオイルをケーシング１０の外部へ吐出することができる。一方、歯幅Ｄ₁と歯幅Ｄ₃が異なれば、各吐出口１３ａ，１４ａ，１６ａから異なる流量のオイルをケーシング１０の外部へ吐出することができる。

以上、本発明の基本実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は上述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って、本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１ 内燃機関
１０ ケーシング
２０ 駆動ギア
３０ 第１の従動ギア
４０ 第２の従動ギア
１３ 第１吐出通路
１４ 第２吐出通路
Ａ１ 第１吸込室
Ａ２ 第２吸込室
Ｂ１ 第１吐出室
Ｂ２ 第２吐出室
１００ オイルポンプ

Claims (3)

1. ケーシングと、
   前記ケーシング内に回転可能に支持された駆動ギアと、
   前記ケーシング内に回転可能に支持されると共に前記駆動ギアに係合し、前記駆動ギアにより回転駆動される第１の従動ギア及び第２の従動ギアと、を備え、
   前記ケーシングは、
   前記駆動ギア及び前記第１の従動ギアの共通接線上の回転方向前方に位置する第１吸込室と、
   前記駆動ギア及び前記第１の従動ギアの共通接線上の回転方向後方に位置する第１吐出室と、
   前記駆動ギア及び前記第２の従動ギアの共通接線上の回転方向前方に位置する第２吸込室と、
   前記駆動ギア及び前記第２の従動ギアの共通接線上の回転方向後方に位置する第２吐出室と、
   前記第１吐出室から単独で延びて、前記ケーシング外に開口する第１吐出通路と、
   前記第２吐出室から単独で延びて、前記ケーシング外に開口する第２吐出通路と、を備え、
   前記第１の従動ギアの歯幅が前記第２の従動ギアの歯幅より小さい
   ことを特徴とする内燃機関のオイルポンプ。
2. 前記オイルポンプは、
   前記ケーシング内に回転可能に支持されると共に、前記第１の従動ギアに噛合し、前記第１の従動ギアにより回転駆動される第３の従動ギアを更に備え、
   前記ケーシングは、
   前記第１の従動ギア及び前記第３の従動ギアの共通接線上の回転方向前方に位置する第３吸込室と、
   前記第１の従動ギア及び前記第３の従動ギアの共通接線上の回転方向後方に位置する第３吐出室と、
   前記第３吐出室から単独で延びて、前記ケーシング外に開口する第３吐出通路と、を更に備え、
   前記第３の従動ギアの歯幅が前記第１の従動ギアの歯幅以下である
   請求項１に記載の内燃機関のオイルポンプ。
3. 前記オイルポンプは、
   前記ケーシング内に回転可能に支持されると共に、前記第２の従動ギアに噛合し、前記第２の従動ギアにより回転駆動される第３の従動ギアを更に備え、
   前記ケーシングは、
   前記第２の従動ギア及び前記第３の従動ギアの共通接線上の回転方向前方に位置する第３吸込室と、
   前記第２の従動ギア及び前記第３の従動ギアの共通接線上の回転方向後方に位置する第３吐出室と、
   前記第３吐出室から単独で延びて、前記ケーシング外に開口する第３吐出通路と、を更に備え、
   前記第３の従動ギアの歯幅が前記第２の従動ギアの歯幅より小さい
   請求項１に記載の内燃機関のオイルポンプ。

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