JP3948104B2

JP3948104B2 - オイルポンプ

Info

Publication number: JP3948104B2
Application number: JP07581898A
Authority: JP
Inventors: 白井　　誠
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2018-03-24
Also published as: JPH11270472A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオイルポンプに関するものであり、特に、オイルポンプの吸入口の構造に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来においては、内部に吸入口と吐出口を有するハウジングと、ハウジング内で回転可能に支持されインナーロータとアウターロータを備えたトロコイド型のロータと、吐出口の圧力が所定圧になった場合にリリーフ通路を介して吸入口にオイルを戻すリリーフバルブとを備えたオイルポンプが知られており、例えば、実開平４−１０７４２３号公報に開示されている。この公報に示されるオイルポンプは、オイルの吸込口がロータの片側からオイルを吸込む（シングルサクション）ようになっており、ロータの片側の吸込み部分に吐出口の圧力が所定圧になった場合（リリーフ時）に、リリーフバルブを開放して高圧のオイルを戻すことで、ロータへの充填性能を向上させている。
【０００３】
また、オイルポンプのロータの両側面からオイルを吸込み可能（ダブルサクション）として、ロータの両側面からオイルを吸込み易くしたものが、実公平７−３８７０９号公報に開示されている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロータの片側からオイルの吸込みを行うものでは、ロータ幅（ロータの厚さ）が小さく、吐出量が少ないオイルポンプの場合においては、ロータの高速回転時（高速域）でもキャビテーションを防止することができるが、ロータ幅が大きく吐出量の多い場合には、高速域でロータへのオイル充填が追従せず、キャビテーションが発生するという問題がある。このオイルポンプでは、リリーフバルブから排出されたオイルがハウジング内に設けられた３次元形状を成すリリーフ通路を介してロータ一側面の吸入側に排出されるために流れ方向が制約され、それが抵抗となり、ロータの高速域でのキャビテーションの防止を十分に行うことができないものとなる。
【０００５】
また、実公平７−３８７０９号公報に示されるように、単にロータの両側面からオイルを吸込めるようにしただけであると、ロータ側面にはオイルが供給されにくい側が存在するものとなる。この場合には、例えばロータ幅が大きくなると、ロータ高速回転時にオイルをロータ内に十分充填できなくなることが発生してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ロータが高速で回転しても、十分にオイルの充填が可能であるオイルポンプを提供することを技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、吸入口と吐出口を有するハウジングと、ハウジング内に回転可能に支持されインナーロータとアウターロータを備えた内接型のロータと、吐出口の圧力が所定圧になった場合にリリーフ通路を介して吸入口にオイルを戻すリリーフバルブとを備え、吸入口においてロータの両側面からオイルを吸込み、ロータの回転によりオイルを吐出口へ吐出するオイルポンプにおいて、リリーフ時にリリーフ通路を介して吸入口へリリーフしたオイルを吐出するリリーフオイル吐出ポートを前記ロータの側面側に設けるとともに、その出口径を絞ったことである。
【０００８】
上記の構成により、リリーフ通路を介して吸入口へリリーフしたオイルを吐出するリリーフオイル吐出ポートをロータの側面側に設けるとともに、その出口径を絞ったので、吐出ポートからのオイルの流速が速くなり、それに伴って吸入口においてロータが吸込むオイルの流速が速くなることから、高速回転時のオイル充填性を向上させることが可能となる。
【０００９】
この場合、ロータ側面のオイル吸込みが弱い側に、吐出ポートを設けるようにすれば、リリーフ圧でオイルを吐出ポートから吐出することが可能になり、オイル吸込みが弱いロータ側面のオイルの流速を速め、ロータ内に充填することが可能となる。このため、ロータ幅が大きくなっても、オイルの充填性を向上させることが可能となる。
【００１０】
また、吐出ポートからロータの吸込み側面に対してテーパ面を設けるようにすれば、ロータの吸込み側面に対して形状的には抵抗なく吐出ポートからオイルが流れ易くなり、充填性をより向上させることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１において、本発明のオイルポンプ１を車両において適用した場合を示しており、オイルポンプ１はエンジンの出力側（クランクシャフト等に直接または間接的に接続される）にシャフト１８を介して接続されて、シャフト１８の回転によりエンジン回転と同期して回転を行うロータ４が、ハウジング１６、１７内に回転可能に配設されている。この場合、ロータ４はハウジング１６，１７に設けられた両面からの支持部１６ａ，１７ａにより支持され、この支持部１６ａ，１７ａの下部には吸入口５，６が設けられていると共に、支持部１６ａ，１７ａの上部には吐出口１０が設けられている。ハウジング１６，１７は内部に吸入口５、６および吐出口１０やオイルが流れる通路等を設ける都合上、２つの部材で構成されている。この場合、ハウジング１６側に設けられた吸入口６はオイルが流れるときの抵抗を小さくするように側壁が曲面形状１６ｂおよびテーパ面１６ｃを有し、吸入口６の開口に対応するハウジング１７側に設けられた吸入口５は内壁のコーナ部が曲面形状となっている。
【００１３】
ハウジング１７に設けられた吸入口５は、オイルパン３に溜められたオイルを網状のオイルストレーナ２により吸い上げ、吸い上げたオイルをハウジング１６，１７内の吸入口５，６に供給可能となっている。吸入口５，６に吸い上げられたオイルは、ハウジング１６，１７に回転可能に支持される内接型のロータ（例えば、インナーロータ４ａとアウターロータ４ｂを備えたトロコイド式のロータ）４の下側の側面４ａａ，４ａｂから吸込まれる。この場合、オイルはインナーロータ４ａとインナーロータ４ａのもつ歯数より１歯だけ歯数の多いアウターロータ４ｂとの噛合により形成されるロータ室４ｃに充填され、シャフト１８の回転によるロータ４の回転により、ロータ室４ｃのオイルは吐出口１０へと送られる。吐出口１０に送られたオイルは吐出口１０から吐出ポート１２を介して、エンジンの各箇所に対して供給されるようになっている。
【００１４】
一方、吐出口１０から吐出ポート１２につながる流路の途中には、吐出口１０のオイルを吸入口６に戻すようリリーフバルブ２０がハウジング１６の内部に設けられている。リリーフバルブ２０はスプリング９の付勢力により弁体１９により、吐出口１０から吸入口６へとつながるリリーフ通路１５を通常では遮断しており、吐出口１０の圧力が所定圧（例えば、６ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上になると、リリーフバルブ２０の弁体１９にかかる圧力がスプリング９の付勢力に比べて大きくなり、スプリング９の付勢力に抗してリリーフバルブ２０が開くようになっている。リリーフバルブ２０がリリーフ時に開くと、吐出口１０に圧送されたオイルは、リリーフバルブ２０の弁体１９の開弁によりリリーフ通路１５を介して吸入口６にオイルが戻ることにより、吐出ポート１２の圧力は所定圧以下に抑えられる（図３参照）。
【００１５】
この場合、リリーフ通路１５から吸入口６に通じるリリーフオイル吐出ポート１１はリリーフ通路１５の径に比べて出口径が絞られている。このため、リリーフ時にはリリーフオイル吐出ポート１１から吐出するオイルは高い圧力（６ｋｇｆ／ｃｍ^２）から吸入口６の負圧に近い低い圧力側への吐出となるために、流速が速いオイルを吸入口６に対して吐出することが可能となる。このとき、吸入口６の形状はリリーフオイル吐出ポート１１の下側では曲面形状をしており、その上部ではロータ４の側面４ａｂに対してテーパ面１６ｃをもっているため、リリーフオイル吐出ポート１１から吐出したオイルはハウジング形状による抵抗がなくロータ側へ流れるので、ロータ４の側面４ａｂ側からオイルの充填をし易くしている。
【００１６】
このことから、オイル吸入時にオイルパン３が近接している吸入ポート１３から離れている側（吸入口６側）ではロータ４への吸込み量が少なくなるが、出口径が絞られたリリーフオイル吐出ポート１１とロータ側へ延びたテーパ面１６ｃにより、ロータ４への吸込みを容易にしている。従って、ロータ幅（ロータの厚さ）が大きなロータ４に対しても、十分にオイルを両側４ａａ，４ａｂによりロータ室４ｃに吸込むことが可能となるので、キャビテーションが防止できる。
【００１７】
つまり、ロータ４の低速回転時にはリリーフバルブ２０は閉じており、オイルトレーナ２から吸込んだオイルはロータ４の両側４ａａ，４ａｂから吸入口５，６の曲面形状１６ｂ，１７ｂになった内壁に沿ってスムーズに流れることで、ロータ４に十分オイルが供給され、ロータ４の回転が高速になるにつれて、リリーフオイル吐出ポート１１がない場合にはロータ４へのオイル充填速度が十分間に合わなくロータ室に空洞ができ、キャビテーションが発生するが、出口径が絞られたリリーフオイル吐出ポート１１を流速が弱い側（吸入ポート１３から離れた吸入口６）に設けたため、ロータ回転が高速になると、エンジンに供給するオイルの量も多くなり、エンジン側で必要なオイルを越え、不要なオイル量が増加する。やがて、リリーフバルブ２０が所定圧以上になると、スプリング９の付勢力に抗して弁体１９にかかる圧力が大きくなり、リリーフバルブ２０が開弁するものとなる。リリーフバルブ２０が開弁されると、吐出口１０の高圧のオイルがリリーフバルブ２０を通り、吸入口６に通じるリリーフ通路１５のリリーフオイル吐出ポート１１は吸入口６につながる方に、流れるに従って徐々に絞られた構造になっているため、この間で高圧のオイルの流速が増加する。
【００１８】
その結果、高速になったオイルはリリーフオイル吐出ポート１１から飛び出し、ロータ４の側面４ａｂに入り易くなる流れを与えることになり、高速でも瞬時にロータ４のロータ室４ｃオイルを充填することができ、キャビテーション発生の問題を回避することができる。よって、ロータ４の幅ａが大きく吐出量の大きいオイルポンプ１において、特に大きな効果を奏する。
【００１９】
【効果】
本発明によれば、吸入口と吐出口を有するハウジングと、ハウジング内に回転可能に支持されインナーロータとアウターロータを備えた内接型のロータと、吐出口の圧力が所定圧になった場合にリリーフ通路を介して吸入口にオイルを戻すリリーフバルブとを備え、吸入口においてロータの両側面からオイルを吸込み、ロータの回転によりオイルを吐出口へ吐出するオイルポンプにおいて、リリーフ時にリリーフ通路を介して吸入口へリリーフしたオイルを吐出するリリーフオイル吐出ポートの出口径を絞ったことにより、リリーフ通路を介して吸入口へリリーフオイルを吐出するリリーフオイル吐出ポートの出口径を絞ったので、吐出ポートからのオイルの流速が速くなり、その結果、ロータが吸込むオイルの流速が速くなることから、高速回転時のオイル充填性を向上させることができる。
【００２０】
この場合、ロータ側面のオイル吸込みが弱い側に、吐出ポートを設けるようにすれば、リリーフ圧でオイルを吐出ポートから吐出することが可能になり、オイル吸込みが弱いロータ側面のオイルの流速を速め、ロータに充填することができる。このため、ロータ幅が大きくなっても、オイルの充填性を向上させることができる。
【００２１】
また、吐出ポートからロータの吸込み側面に対してテーパ面を設けるようにすれば、ロータの吸込み側面に対して形状的には抵抗なく吐出ポートからオイルが流れ易くなり、オイルの充填性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるオイルポンプの構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すロータ形状を示す平面図である。
【図３】図１に示すリリーフバルブが開いた状態を示す状態遷移図である。
【符号の説明】
１オイルポンプ
４ロータ
４ａインナーロータ
４ｂアウターロータ
４ａａ，４ａｂ側面
４ｃロータ室
５，６吸入口
１０吐出口
１１リリーフオイル吐出ポート
１３吸入ポート
１５リリーフ通路
１６，１７ハウジング
１６ｂ曲面形状
１６ｃテーパ面
１８シャフト
２０リリーフバルブ

Claims

吸入口と吐出口を有するハウジングと、該ハウジング内に回転可能に支持されインナーロータとアウターロータを備えた内接型のロータと、前記吐出口の圧力が所定圧になった場合にリリーフ通路を介して前記吸入口にオイルを戻すリリーフバルブとを備え、前記吸入口において前記ロータの両側面からオイルを吸込み、前記ロータの回転によりオイルを前記吐出口へ吐出するオイルポンプにおいて、
リリーフ時に前記リリーフ通路を介して前記吸入口へリリーフしたオイルを吐出するリリーフオイル吐出ポートを前記ロータの側面側に設けるとともに、その出口径を絞ったことを特徴とするオイルポンプ。
前記ロータ側面のオイル吸込みが弱い側に、前記吐出ポートを設ける請求項１に記載のオイルポンプ。
前記吐出ポートから前記ロータの吸込み側面に対してテーパ面を設ける請求項２に記載のオイルポンプ。