JP3760298B2 - 複合型ギヤポンプ - Google Patents
複合型ギヤポンプInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の各部の潤滑や吸排気バルブの制御装置等のために作動油を供給可能な複合型ギヤポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の複合型ギヤポンプとして、例えば実開昭50−114705号公報には、ポンプハウジングに形成された凹部内に、内周及び外周に歯を備えたリング状の第1歯車状部材と、この第1歯車状部材の内歯にかみ合う外歯を備えた第2歯車状部材とを回転自在に収容して第1ギヤポンプを構成すると共に、前記第1歯車状部材及びこの第1歯車状部材の外歯に噛み合う外歯を備えた第3歯車状部材によって第2ギヤポンプを構成してなる複合型ギヤポンプが示されている。
【0003】
また、前記ポンプハウジングの凹部には、第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプに共通の吸入ポート及び吐出ポートが開口していると共に、第1ギヤポンプは第2ギヤポンプよりも重力方向の上側に配置されている。
【0004】
前記複合型ギヤポンプは、各歯車状部材の回転によって、作動油が吸入ポートから第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプに吸入され、各歯車状部材の歯溝によって搬送された後、吐出ポートから吐出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複合型ギヤポンプは、第1ギヤポンプと第2ギヤポンプとの2つのギヤポンプから構成されているから、内燃機関の潤滑のための作動油の供給と、吸排気バルブの制御装置等のための作動油の供給との両方に機能させることが可能である。この場合、例えば容量の大きな第1ギヤポンプでリザーバ内の作動油を吸入してフィルタを介してメインギャラリに吐出し、内燃機関の潤滑に供する一方、第2ギヤポンプで作動油をフィルタでろ過した後のメインギャラリ内の清浄な作動油を吸入して吸排気バルブの制御装置に導く。
【0006】
しかしながら、前記従来例にあっては、前記複合型ギヤポンプの第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプは共通の吸入ポート及び吐出ポートを備えており、この複合型ギヤポンプの第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプは同一の作動油を取扱う構成であって、両者がそれぞれ性状の異なる作動油を取扱うことについては考慮されていない。
【0007】
また、前記従来の複合型ギヤポンプは、容量の大きな第1ギヤポンプが第2ギヤポンプよりも重力方向の上側に配置されている。このため、作動時はもとより、とりわけ作動停止時に、前記第1ギヤポンプで取扱う作動油がポンプハウジングと各歯車状部材との摺動隙間等を通って重力によって落下し、第2ギヤポンプで取扱う清浄な作動油と混じり合う虞がある。
【0008】
本発明は前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプのそれぞれが異なる性状の作動油を取扱うことが可能であると共に、第1ギヤポンプで取扱う作動油が重力によって落下して第2ギヤポンプで取扱う作動油と混じり合うことを防止することが可能な複合型ギヤポンプを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項1記載の発明は、外側に設けられた第1の外歯と内側に設けられた第1の内歯とを有する第1の歯車部材と、外側に設けられた第2の外歯を有し、駆動軸に接続される第2の歯車部材とを有し、作動油を吸入し、フィルタを介してメインギャラリへ吐出する第1ギヤポンプと、前記第1ギヤポンプの前記第1の外歯と噛み合い、外側に設けられた第3の外歯とを有し、前記第1ギヤポンプによって前記フィルタを通って前記メインギャラリに吐出される作動油を吸入してバルブ制御装置に吐出する第2ギヤポンプとを有し、前記第1ギヤポンプは前記第2ギヤポンプより重力方向で下側に配置されていることを特徴とする。
【0010】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の構成のうち、前記第1ギヤポンプのための第1吸入ポートは、第1歯車状部材の外歯と第3歯車状部材の外歯との噛み合い位置の近傍に形成されてなる構成にしてある。
【0011】
また、請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明の構成のうち、前記第2ギヤポンプのための第2吸入ポートが第1ギヤポンプの第1吐出ポートの近傍に延設されてなり、これら第2吸入ポートと第1吐出ポートとの間には隔壁が設けられている構成にしてある。
【0012】
ここで、前記第1歯車状部材、第2歯車状部材及び第3歯車状部材に形成する歯は、歯形がインボリュート曲線、正弦曲線、トロコイド曲線等を持つ歯のほか、歯に相当する部分、例えばローラ等を持つものも含まれる。
【0013】
斯かる構成において、前記第1ギヤポンプのための第1吸入ポートと、第2ギヤポンプのための第2吸入ポートにはそれぞれ性状の異なる作動油を導くことが可能で、第1ギヤポンプは第1吸入ポートに導かれる作動油を第1吐出ポートに吐出する一方、第2ギヤポンプは第2吸入ポートに導かれる作動油を第2吐出ポートに吐出可能である。
【0014】
例えば、前記第1ギヤポンプのための第1吸入ポートにはリザーバ内の作動油が導かれ、第1ギヤポンプはこの作動油を第1吐出ポートに吐出する一方、第2ギヤポンプのための第2吸入ポートには第1ギヤポンプの第1吐出ポートに吐出された作動油をフィルタでろ過した後の清浄な作動油が導かれ、第2ギヤポンプはこの作動油を第2吐出ポートに吐出する。
【0015】
このとき、前記第1ギヤポンプは、第1吸入ポートに導かれた作動油を第1歯車状部材の内歯の歯溝及び第2歯車状部材の外歯の歯溝で搬送して、第1吐出ポートに吐出する。また、前記第2ギヤポンプは、第2吸入ポートに導かれた作動油を、第1歯車状部材の外歯の歯溝及び第3歯車状部材の外歯の歯溝によって搬送して、第2吐出ポートに吐出する。
【0016】
ここで、本発明にあっては、各ギヤポンプがそれぞれ対応する吸入ポート及び吐出ポートを有すると共に、第1ギヤポンプが第2ギヤポンプよりも重力方向の下側に配置されている。
【0017】
このため、前記第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプはそれぞれ異なる性状の作動油を取扱うことが可能であると共に、第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプの作動停止時に、第1ギヤポンプで取扱う作動油が重力によって落下して第2ギヤポンプで取扱う清浄な作動油と混じり合うことが有利に防止される。
【0018】
したがって、前記第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプのそれぞれが、異なる性状の作動油を取扱うことが可能であると共に、第1ギヤポンプで取扱う作動油が重力によって落下して第2ギヤポンプで取扱う作動油と混じり合うことを防止することが可能な複合型ギヤポンプが得られる。
【0019】
また、請求項2記載の発明によれば、前記第1ギヤポンプのための第1吸入ポートが、第1歯車状部材の外歯と第3歯車状部材の外歯との噛み合い位置の近傍に形成されているから、作動時、或いは停止時から再始動したとき、第2ギヤポンプが取扱う作動油がポンプハウジングと第2歯車状部材及び第3歯車状部材との摺動隙間を介して漏洩して、容量の大きな第1ギヤポンプに吸入されることはあっても、第1ギヤポンプが取扱う作動油が第2ギヤポンプで取扱う作動油と混じり合うことはない。
【0020】
また、請求項3記載の発明によれば、前記第2ギヤポンプのための第2吸入ポートが第1ギヤポンプの第1吐出ポートの近傍に延設されてなり、これら第2吸入ポートと第1吐出ポートとの間には隔壁が設けられているから、第1ギヤポンプの吐出油を第2ギヤポンプに吸入させるための通路設定等が容易となると共に、隔壁によって、第1ギヤポンプが取扱う作動油が第2ギヤポンプで取扱う作動油と混じり合うことが防止される。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、内燃機関の油圧回路に作動油を供給する複合型ギヤポンプに適用した態様として、図面に基づいて詳述する。
【0022】
図1は本発明の実施の形態を示す複合型ギヤポンプの断面図、図2は図1のA−A線断面図である。
【0023】
図において、1は第1ギヤポンプ、2は第2ギヤポンプである。前記第1ギヤポンプ1はポンプハウジング3に形成された円状の凹部4内に、内周及び外周に歯5、6を備えたリング状の第1歯車状部材7及びこの第1歯車状部材7の内歯6に噛み合う外歯8を備えた第2歯車状部材9を回転自在に収容して構成してある。
【0024】
また、前記第2ギヤポンプ2は、第1歯車状部材7及びこの第1歯車状部材7の外歯6に噛み合う外歯10を備えた第3歯車状部材11によって構成されており、この第3歯車状部材11はポンプハウジング3に形成された円状の凹部12内に回転自在に収容されている。なお、前記第2ギヤポンプ2の第3歯車状部材11を収容する凹部12は、第1ギヤポンプ1の第1歯車状部材7を収容する凹部4よりも小さい直径をもって形成してある。
【0025】
前記ポンプハウジング3は凹部4及び凹部12が形成されたボディ3aとこれら凹部4及び凹部12を覆うカバー3bとからなり(図2参照)、このポンプハウジング3の凹部4には、第1ギヤポンプ1のための第1吸入ポート14及び第1吐出ポート15が開口していると共に、第2ギヤポンプ2のための第2吸入ポート16及び第2吐出ポート17が開口している。
【0026】
前記第1ギヤポンプ1のための第1吸入ポート14は第1歯車状部材7の回転に伴ってこの第1歯車状部材7の内歯5と第2歯車状部材9の外歯8との間の噛み合い隙間が増加する領域に臨んで形成されており、第1吐出ポート15は同じく噛み合い隙間が減少する領域に臨んで開口している。また、前記第1ギヤポンプ1のための第1吸入ポート14は、第1歯車状部材7の外歯6と第3歯車状部材11の外歯10との噛み合い位置の近傍に形成されている。なお、前記第2吸入ポート16及び第2吐出ポート17は凹部4に開口していると同時に、第3歯車状部材11を収容する凹部12にも開口している。
【0027】
前記第1吸入ポート14は第1吸入通路21を介して図外のオイルパンに連通しており、第1吐出ポート15は第1吐出通路22及び図外のオイルフィルタを介してメインギャラリに連通している。これによって、前記第1ギヤポンプ1は、図外のオイルパン内の作動油を吸入して、この作動油を図外のオイルフィルタを介してメインギャラリに供給可能である。
【0028】
また、前記第2吸入ポート16は第2吸入通路23を介して図外のメインギャラリに連通しており、第2吐出ポート17は第2吐出通路24を介して図外のバルブ制御装置に連通している。これによって、前記第2ギヤポンプ2は、図外のオイルフィルタを通過したメインギャラリ内の清浄な作動油を吸入して、この作動油を図外のバルブ制御装置に供給可能である。
【0029】
前記第1歯車状部材7はポンプハウジング3の凹部4内に回動自在に収容されており、この第1歯車状部材7の内周に形成された内歯5は、トロコイド曲線を基本とした高次関数曲線からなる歯形形状を有し、軸方向の全幅に亘って形成してある。また、前記第1歯車状部材7の外周に形成された外歯6は、インボリュート曲線からなる歯形形状を有し、軸方向の所定長さのみに形成してあり、残余の部分は歯形が形成されない案内部26となっている。
【0030】
前記第1歯車状部材7の外周の軸方向の一部に全周に亘って形成された案内部26は、その外周の直径が、外歯6の外周の直径と同じか、好ましくは若干大きく形成されており、ポンプハウジング3の凹部4の内周面に摺接して、この第1歯車状部材7の回転を案内する。
【0031】
また、前記第1歯車状部材7は、案内部26が形成された側がポンプハウジング3の凹部4の底面に面し、外歯6が形成された側がカバー3bに面して配置されている(図2参照)。
【0032】
前記第2歯車状部材9は第1歯車状部材7に対して若干偏心して配置され、駆動軸27に連結されており、この第2歯車状部材9の外周に形成された外歯8は、第1歯車状部材7の内歯5と同様に、トロコイド曲線を基本とした高次関数曲線からなる歯形形状を有し、軸方向の全幅に亘って形成してある。また、前記第2歯車状部材9の外歯8の歯数は、第1歯車状部材7の内歯5の歯数9枚よりも少ない8枚となっている。
【0033】
前記第3歯車状部材11はシャフト28に支持され、ポンプハウジング3に形成した凹部12内に回転自在に収容されており、この第3歯車状部材11に形成された外歯10は、第1歯車状部材7の外歯6と同様にインボリュート曲線からなる歯形形状を有している。また、前記第3歯車状部材11の外歯10は軸方向の全域に亘って形成してある。
【0034】
ここで、前記第1ギヤポンプ1は第2ギヤポンプ2よりも重力方向の下側に配置されている。即ち、前記第1ギヤポンプ1の中心O1を通る水平線X1の位置は、第2ギヤポンプ2の中心O2を通る水平線X2の位置よりも寸法Lだけ重力方向の下側にある。
【0035】
斯かる構成において、前記駆動軸27によって第2歯車状部材9が図1において時計方向に回転することによって、第1ギヤポンプ1は図外のオイルパン内の作動油を第1吸入通路21及び第1吸入ポート14を介して吸入し、この作動油を第1吐出ポート15に吐出して、第1吐出通路22及び図外のオイルフィルタを介してメインギャラリに供給する。また、前記第2ギヤポンプは、図外のオイルフィルタを通過したメインギャラリ内の清浄な作動油を、第2吸入通路23及び第2吸入ポート16を介して吸入し、この作動油を第2吐出ポート17に吐出して、吐出通路24を介して図外のバルブ制御装置に供給する。
【0036】
このとき、前記第1ギヤポンプ1は、第1吸入ポート14から導かれた作動油を第1歯車状部材7の内歯5の歯溝及び第2歯車状部材9の外歯8の歯溝で搬送して、第1吐出ポート15に吐出する。また、前記第2ギヤポンプ2は、第2吸入ポート16に導かれた作動油を、第1歯車状部材7の外歯6の歯溝及び第3歯車状部材11の外歯10の歯溝によって搬送して、第2吐出ポート17に吐出する。
【0037】
ここで、本発明にあっては、各ギヤポンプ1、2がそれぞれ対応する吸入ポート14、16及び吐出ポート15、17を有すると共に、第1ギヤポンプ1が第2ギヤポンプ2よりも重力方向の下側に配置されている。
【0038】
このため、前記第1ギヤポンプ1及び第2ギヤポンプ2はそれぞれ性状の異なる作動油を取扱うことが可能であると共に、第1ギヤポンプ1及び第2ギヤポンプの作動停止時に、第1ギヤポンプ1で扱う作動油が重力によって落下して第2ギヤポンプ2で取扱う清浄な作動油と混じり合うことが有利に防止される。なお、前記第2ギヤポンプ2で取扱う清浄な作動油が重力によって落下して、第1ギヤポンプ1で取扱う作動油と混じり合うことは容認される。
【0039】
したがって、前記第1ギヤポンプ1及び第2ギヤポンプ2のそれぞれが、異なる性状の作動油を取扱うことが可能で、第1ギヤポンプ1で取扱う作動油が重力によって落下して第2ギヤポンプ2で取扱う作動油と混じり合うことを防止することが可能な複合型ギヤポンプが得られる。
【0040】
また、前記第1ギヤポンプ1のための第1吸入ポート14が、第1歯車状部材7の外歯6と第3歯車状部材11の外歯10との噛み合い位置の近傍に形成されているから、作動時、或いは停止時から再始動したとき、第2ギヤポンプ2が取扱う作動油がポンプハウジング3と第2歯車状部材9及び第3歯車状部材11との摺動隙間を介して漏洩して、容量の大きな第1ギヤポンプ1に吸入されることはあっても、第1ギヤポンプ1が取扱う作動油が第2ギヤポンプ2で取扱う作動油と混じり合うことはない。
【0041】
図3は本発明の別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、前記第2ギヤポンプ2のための第2吸入ポート16が第1ギヤポンプ1の第1吐出ポート15の近傍に延設されてなり、これら第2吸入ポート16と第1吐出ポート15との間に隔壁が設けられている点である。
【0042】
即ち、前記第2ギヤポンプ2のための第2吸入ポート16が、第1ギヤポンプ1の第1吐出ポート15の外周側に位置して、この第1吐出ポート15の一部と半径方向に重なり合うように延設されている。また、前記第2吸入ポート16と第1吐出ポート15との間には両者を区画する隔壁30が設けられている。
【0043】
なお、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【0044】
斯かる実施の形態においても、各ギヤポンプ1、2がそれぞれ対応する吸入ポート14、16及び吐出ポート15、17を有すると共に、第1ギヤポンプ1が第2ギヤポンプ2よりも重力方向の下側に配置されている。
【0045】
このため、前記第1ギヤポンプ1及び第2ギヤポンプ2はそれぞれ性状の異なる作動油を取扱うことが可能であると共に、第1ギヤポンプ1で取扱う作動油が重力によって落下して第2ギヤポンプ2で取扱う清浄な作動油と混じり合うことが有利に防止される。
【0046】
したがって、前記第1ギヤポンプ1及び第2ギヤポンプ2のそれぞれが、異なる性状の作動油を取扱うことが可能で、第1ギヤポンプ1で取扱う作動油が重量によって落下して第2ギヤポンプ2で取扱う作動油と混じり合うことを防止することが可能な複合型ギヤポンプが得られる。
【0047】
加えて、前記第2ギヤポンプ2の第2吸入ポート16が第1ギヤポンプ1の第1吐出ポート15の近傍に延設されていることにより、第1ギヤポンプ1の吐出油を第2ギヤポンプ2に吸入させるための通路設定等が容易となると共に、隔壁30によって、第1ギヤポンプ1が取扱う作動油が第2ギヤポンプ2で取扱う作動油と混じり合うことが防止される。
【0048】
以上、実施の形態を図面に基づいて説明したが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、前記第1ギヤポンプ1は、リング状のアウターロータとインナーロータとの間にクレセントを設けた形式の内接型ギヤポンプとしてもよい。
【0049】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプのそれぞれが、異なる性状の作動油を取扱うことが可能であると共に、第1ギヤポンプで取扱う作動油が重力によって落下して第2ギヤポンプで取扱う作動油と混じり合うことを防止することが可能な複合型ギヤポンプが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す複合型ギヤポンプの断面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】本発明の別の実施の形態を示す、図1と同様な図面である。
【符号の説明】
1 第1ギヤポンプ
2 第2ギヤポンプ
3 ポンプハウジング
4 凹部
5 内歯
6 外歯
7 第1歯車状部材
8 外歯
9 第2歯車状部材
10 外歯
11 第3歯車状部材
14 第1吸入ポート
15 第1吐出ポート
16 第2吸入ポート
17 第2吐出ポート
Claims (3)
- 外側に設けられた第1の外歯と内側に設けられた第1の内歯とを有する第1の歯車部材と、外側に設けられた第2の外歯を有し、駆動軸に接続される第2の歯車部材とを有し、作動油を吸入し、フィルタを介してメインギャラリへ吐出する第1ギヤポンプと、
前記第1ギヤポンプの前記第1の外歯と噛み合い、外側に設けられた第3の外歯とを有し、前記第1ギヤポンプによって前記フィルタを通って前記メインギャラリに吐出される作動油を吸入してバルブ制御装置に吐出する第2ギヤポンプとを有し、
前記第1ギヤポンプは前記第2ギヤポンプより重力方向で下側に配置されていることを特徴とする、複合型ギヤポンプ。 - 前記第1ギヤポンプのための第1吸入ポートは、第1歯車状部材の外歯と第3歯車状部材の外歯との噛み合い位置の近傍に形成されてなることを特徴とする、請求項1記載の複合型ギヤポンプ。
- 前記第2ギヤポンプのための第2吸入ポートが第1ギヤポンプの第1吐出ポートの近傍に延設されており、これら第2吸入ポートと第1吐出ポートとの間には隔壁が設けられていることを特徴とする、請求項1記載の複合型ギヤポンプ。
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