JP3631887B2 - オイルポンプ構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプ、特に駆動軸を回転自在に支持したケースにポンプハウジングが設けられ、このポンプハウジング内に収容されるインナロータが前記駆動軸にスプライン嵌合され、前記ポンプハウジングの軸方向一方側の開放部と前記駆動軸との間がオイルシールにより密封されたオイルポンプの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記構造のオイルポンプは、例えば車両用無段変速機のミッションケース内に設置されて変速用油圧駆動部に作動油を供給するためのポンプ等として、従来より広く知られている（例えば特開平６−２２９４４８号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のオイルポンプでは、そのロータとポンプハウジングとの間のサイドクリアランスから高圧のオイルが不可避的に漏洩し、その漏洩油がオイルポンプと上記オイルシールとの間の空間に高圧状態のまま溜まって、オイルシールの耐久性を損じる懸念がある。
【０００４】
そこで従来では、上記空間を大気側と連通させるドレン通路となる穴をケースに設けるようにしていたが、このドレン穴の特設によりそれだけケース構造が複雑化し、穴加工等を特別に要する等、全体としてコストが嵩む問題があった。またドレン穴のスペースを確保するためにオイルシールをオイルポンプより離す必要があって、それだけケースが駆動軸の軸方向に嵩張る問題もあった。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で従来構造の上記問題を一挙に解決することができるオイルポンプ構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために各請求項の発明は、駆動軸を回転自在に支持したケースにポンプハウジングが設けられ、このポンプハウジング内に収容されるインナロータが前記駆動軸にスプライン嵌合され、前記ポンプハウジングの軸方向一方側の開放部と前記駆動軸との間がオイルシールにより密封されてなるオイルポンプ構造において、前記駆動軸およびインナロータのうちの少なくとも一方の、少なくとも一部のスプライン歯の歯高を低くして、該駆動軸およびインナロータ間のスプライン嵌合部の一部にドレン通路を形成し、このドレン通路を通して前記オイルシールの内側部を前記ケースの内部空間に連通させ、駆動軸とケース間に設けた少なくとも１つの軸受が、前記ドレン通路を経て前記ケースの内部空間に戻るオイルの通り道に配置されたことを特徴としている。尚、本発明において「一部のスプライン歯の歯高を低く」するとは、該一部の歯の歯高をゼロとすること、即ちスプラインの一部を欠歯とすることを含むものとする。
【０００７】
上記特徴によれば、駆動軸とインナロータとのスプライン嵌合部の一部（即ち歯高が低いスプライン歯と、これに対向するスプライン溝部との間）に、軸方向に沿って直線状に延びるドレン通路が形成されるため、ロータとポンプハウジングとの間のサイドクリアランスから不可避的に漏洩する高圧のオイルが、該ドレン通路を通してケース内に難なく逃がされ、これにより、その高圧の漏洩オイルがオイルポンプとオイルシールとの間の空間に溜まってオイルシールの耐久性を損じるような不都合が回避される。しかもケース側には高圧オイルのドレン用通路を特別に形成する必要はないことから、ケース構造の複雑化が回避され、またドレン通路形成のためにケース側に穴加工等を特別に行う必要もなくなり、更にドレン通路のためのスペースも不要で、オイルシールをオイルポンプに極力近づけて配置することが可能となる。
【０００８】
また特に駆動軸とケース間に設けた少なくとも１つの軸受が、前記ドレン通路を経てケースの内部空間に戻るオイルの通り道に配置されることにより、そのドレン通路を経てケース内に排出される漏洩オイルを有効に利用して軸受の潤滑が効率よく行なわれる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００１０】
添付図面において、図１は、本発明の第１実施例を示すポンプの縦断面図（図２の１−１線断面図）、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は本発明の第２実施例を示す、図２と同様の断面図である。
【００１１】
先ず、本発明の第１実施例を図１，図２を参照して説明する。ベルト式無段変速機ＴのミッションケースＣには、駆動軸としての入力軸１と、図示しない出力軸とが各々回転自在に支持されており、その両軸間に、有効半径が可変の分割型プーリを用いたベルト伝動機構Ｂが介装されている。入力軸１は、エンジンのクランク軸と連動連結されており、その回転がベルト伝動機構Ｂで変速されて出力軸側へ伝えられるようになっている。
【００１２】
前記入力軸１には、ベルト伝動機構Ｂのドライブプーリ２が一体的に回転し得るように嵌合支持されており、そのドライブプーリ２に隣接してミッションケースＣにはオイルポンプＰが配設され、更にその外側には、該入力軸１に対し着脱可能なトーショナルダンパ付きフライホイールＦＷが配設されている。そのオイルポンプＰから吐出された高圧のオイルは、制御回路（図示せず）により適宜調圧されて、無段変速機Ｔにおける図示しない変速用油圧駆動部あるいは前後進切換用油圧クラッチ等に供給される。
【００１３】
オイルポンプＰは、図示例ではトロコイド型ポンプより構成され、そのポンプハウジング３は、ハウジング本体４と、そのハウジング本体４に着脱可能に固定されて該本体４との間にポンプ室を画成するポンプカバー５とから成る。前記ハウジング本体４は、ミッションケースＣのケース本体Ｃｍの端壁部に一体に形成されており、また前記ポンプカバー５は、そのケース本体Ｃｍに着脱可能に接合される、ミッションケースＣのサイドカバーＣｓに一体に形成され、そのポンプハウジング３を前記入力軸１が貫通している。ポンプハウジング３には、外周にロータ外歯６ｔを有するインナロータ６と、そのロータ外歯６ｔに噛み合うロータ内歯７ｔを内周に有してインナロータ６を一定量ｅだけ偏心した状態で内接させるアウタロータ７とが収容されている。
【００１４】
そのアウタロータ７は、ポンプカバー５の内周に嵌合固定された軸受リング５ａに回転自在に嵌合支持される。またインナロータ６の内周は、これを貫通する入力軸１の外周にスプライン嵌合されていて、該入力軸１と常に一体に回転する。尚、図示はしないが、ポンプハウジング３の適所にはミッションケースＣ底部のオイル溜に連なる吸入ポートと、前記制御回路に連なる吐出ポートとがポンプ室に開口するように形成されている。
【００１５】
ポンプハウジング３の軸方向一方側の開放部（図示例ではポンプカバー５に入力軸１を囲撓するように形成した開口部５ｂ）と、入力軸１との間は環状のオイルシールＳにより密封される。このオイルシールＳは、その外周部を補強する環状のリテーナ８と、このリテーナ８を一体に埋め込むようにして環状に形成され且つ内周には入力軸１外周に密接嵌合するリップ部９ａを有するゴム材等からなる弾性リング９と、前記リップ部９ａを入力軸１外周に押し付ける環状のスプリング１０とから構成されており、そのオイルシールＳの外周部は、ポンプカバー５の前記開口部５ｂ内周面に圧入固定される。
【００１６】
インナロータ６の内周面に刻設された少なくとも一部のスプライン歯６ｓ′は、他のスプライン歯６ｓ（即ち通常のスプライン歯６ｓ）よりも歯高が低く形成されるものであり、特に図示例では図２に明示される如く一部のスプライン歯６ｓ′が欠歯に（即ち歯高がゼロとなるように）形成されている。一方、入力軸１の外周面には、歯高が一様な通常のスプライン歯１ｓが刻設される。これにより、インナロータ６と入力軸１とのスプライン嵌合部の一部（即ちインナロータ６の欠歯部６ｓ′と、これに対向する入力軸１外周のスプライン溝部１ｓｇとの間）には、軸方向に沿って直線状に延びる両端開放のドレン通路ｄが形成され、このドレン通路ｄを通してオイルシールＳの内側部とミッションケースＣの内部空間とが連通されるため、ロータ６，７とポンプハウジング３との間のサイドクリアランス１１から不可避的に漏洩する高圧のオイルが、該ドレン通路ｄを通してケースＣ内に難なく逃がされる。
【００１７】
ハウジング本体４の内端部には円筒部４ａが一体に突設され、この円筒部４ａには、ドライブプーリ２及び入力軸１が軸受１２を介して回転自在に嵌合支持される。この軸受１２は、ポンプハウジング３の軸方向他方側の開放端に対向近接しており、その開放部（即ちハウジング本体４の開口部４ｂ）と入力軸１との間の環状空隙を通して前記ドレン通路ｄからミッションケースＣ内に戻されるオイルの通り道に位置している。これにより、その戻りオイルを有効に利用してドライブプーリ２の軸受１２が効率よく潤滑される。尚、そのドライブプーリ２の、軸受１２が直接嵌着される軸部２ａには、前記ドレン通路ｄから入力軸１の外周を伝って流れるオイルを軸受１２側へ導く横孔１３が形成される。また、図示はしないが入力軸１とミッションケースＣとの間には他の部位においても、該入力軸１を回転自在に支持する軸受が適宜設けられる。
【００１８】
次に本実施例の作用を説明する。図示しないエンジンが運転状態にあり且つクラッチが接続状態にある場合には、エンジンの回転が無段変速機Ｔを介して車輪側へ伝えられ、それと同時に該変速機Ｔの入力軸１に直結駆動されるオイルポンプＰが回転して高圧のオイルを図示しない変速用油圧駆動部等に供給する。
【００１９】
このとき、オイルポンプＰの各ロータ６，７とポンプハウジング３との間のサイドクリアランス１１からは高圧のオイルが少量ではあるが不可避的に漏洩するが、インナロータ６と入力軸１とのスプライン嵌合部の一部には、インナロータ６の欠歯部６ｓ′に対応して、両端が開放され且つ直線状に延びるドレン通路ｄが形成されているため、上記高圧の漏洩オイルが該ドレン通路ｄを通してケースＣ内に難なく逃がされる。従ってその高圧の漏洩オイルがオイルポンプＰとオイルシールＳとの間の空間に溜まってオイルシールＳの耐久性を損じるような不都合が確実に回避される。しかもミッションケースＣ側には高圧の漏洩オイルのドレン用通路を特別に形成する必要はなく、ドレン通路形成のためにミッションケースＣ側に穴加工等を特別に行う必要もない。更にドレン通路のためのスペースも不要であることから、オイルシールＳをオイルポンプＰに極力近接配置でき、それだけミッションケースＣ自体を入力軸１の軸方向に小型化できる。
【００２０】
而してこの実施例のように一部のスプライン歯６ｓ′を欠歯とすれば、該欠歯部に対応して形成される前記ドレン通路ｄの通路断面積を比較的大きく確保することができ、該通路ｄを通して漏洩オイルを無理なくスムーズに戻すことができる利点がある。
【００２１】
次に図３を参照して第２実施例を説明する。この第２実施例は、インナロータ６内周のスプライン歯６ｓ′の一部を欠歯とする代わりに、少なくとも一部のスプライン歯６ｓ″の歯高を通常のスプライン歯（図示例では他のスプライン歯６ｓ）のそれよりも多少低く形成するようにしている。
【００２２】
この実施例でも、その歯高が低いスプライン歯６ｓ′と、これに対向する入力軸１側のスプライン溝部１ｓｇとの間にドレン通路ｄが簡単に形成できるから、前実施例と基本的に同様の作用効果が達成される。しかもこの実施例では、スプライン歯６ｓ′の強度低下が極力抑えられ、スプライン結合力が十分に確保される利点がある。
【００２３】
以上、本発明の第１・第２実施例について説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。例えば、前記各実施例では、インナロータ６側の一部のスプライン歯６ｓ′の歯高を低くしたものを示したが、本発明では、駆動軸（入力軸１）側の少なくとも一部のスプライン歯１ｓの歯高を低くするようにしてもよく、更にその両者６，１の、各少なくとも一部のスプライン歯の歯高を低くするようにしてもよい。但し、第１実施例のようにスプライン歯６ｓ′を低く形成する（欠歯とする）対象をインナロータ６とすれば、そのインナロータ６を特に焼結により成形した場合には、その歯６ｓ′を低くする（欠歯とする）ための特別な機械加工が不要となり、従って駆動軸（入力軸１）側のスプライン歯１ｓを低くする（欠歯とする）場合よりもコスト削減が図られる。
【００２４】
また前記実施例は、トロコイド型ポンプに適用したものを示したが、本発明は他の形式の高圧縮型ポンプ、例えばギヤポンプ等に適用してもよい。更に前記実施例では、オイルポンプを車両用ベルト式無段変速機Ｔに用いたものを示したが、本発明ではオイルポンプを他の機械装置に使用してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、駆動軸とインナロータとのスプライン嵌合部の一部にドレン通路を簡単に形成できるので、ロータとポンプハウジングとの間のサイドクリアランスから不可避的に漏洩する高圧のオイルを、該ドレン通路を通してケース内に難なく逃がすことができ、従ってその高圧の漏洩オイルがオイルポンプとオイルシールとの間の空間に溜まってオイルシールの耐久性を損じる不都合を確実に回避することができる。しかもケース側には高圧オイルのドレン用通路を特別に形成する必要がないので、ケースの構造が複雑となることはなく、またドレン通路形成のためにケース側に穴加工等を特別に行う必要もないことから全体としてコスト節減に寄与することがき、更にドレン通路のためのスペースも不要で、オイルシールをオイルポンプに極力近づけて配置することができるため、ケースの軸方向小型化に寄与することができる。
【００２６】
また特に駆動軸とケース間に設けた少なくとも１つの軸受が、前記ドレン通路を経てケースの内部空間に戻るオイルの通り道に配置されるので、そのドレン通路を経てケース内に排出される上記漏洩オイルを有効に活用して該軸受を効率よく潤滑することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すポンプの縦断面図（図２の１−１線断面図）
【図２】図１の２−２線拡大断面図
【図３】本発明の第２実施例を示す、図２と同様の断面図
【符号の説明】
Ｃ・・・・ケースとしてのミッションケース
ｄ・・・・ドレン通路
Ｐ・・・・オイルポンプ
Ｓ・・・・オイルシール
１・・・・駆動軸としての入力軸
１ｓ・・・スプライン歯
３・・・・ポンプハウジング
５ｂ・・・一方側の開放部としての開口部
６・・・・インナロータ
６ｓ，６ｓ′，６ｓ″・・スプライン歯
１１・・・サイドクリアランス
１２・・・軸受

Claims (1)

1. 駆動軸（１）を回転自在に支持したケース（Ｃ）にポンプハウジング（３）が設けられ、このポンプハウジング（３）内に収容されるインナロータ（６）が前記駆動軸（１）にスプライン嵌合され、前記ポンプハウジング（１）の軸方向一方側の開放部（５ｂ）と前記駆動軸（１）との間がオイルシール（Ｓ）により密封されてなるオイルポンプ構造において、
   前記駆動軸（１）及びインナロータ（６）のうちの少なくとも一方の、少なくとも一部のスプライン歯（６ｓ′，６″）の歯高を低くして、該駆動軸（１）及びインナロータ（６）間のスプライン嵌合部の一部にドレン通路（ｄ）を形成し、このドレン通路（ｄ）を通して前記オイルシール（Ｓ）の内側部を前記ケース（Ｃ）の内部空間に連通させ、
   前記駆動軸（１）とケース（Ｃ）間に設けた少なくとも１つの軸受（１２）が、前記ドレン通路（ｄ）から前記ケース（Ｃ）の内部空間に戻るオイルの通り道に配置されたことを特徴とする、オイルポンプ構造。

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