JP4799876B2 - 液体圧送機構 - Google Patents

Description

本発明は、液体圧送機構に関し、主として、複数の変速軸を内蔵するギヤ式変速機において、変速軸上の変速ギヤ嵌合部分等の潤滑箇所に途切れることなく潤滑油を供給するのに適した液体圧送機構に関する。

たとえば、車輌用エンジンに装備されるギヤ式変速機において、変速ギヤの嵌合部分等に潤滑油を供給する方式は、一般に、変速機ケース内の底部に一定量の潤滑油を貯留し、変速機ケースの下部に配置された回転軸及び変速ギヤ等により前記潤滑油を掻き上げ、前記掻き上げ作用により潤滑油を飛沫化し、各潤滑箇所に給油している。しかし、この掻き上げ方式では、変速機ケースの下部に配置された変速軸に比べて、上部に配置された他の変速軸への給油量は少なく、特に、低速回転で運転している場合には、掻き上げ量が減少すると共に掻き上げの勢いも衰えるため、上部の変速軸への給油量はさらに少なくなる。

前記掻き上げ方式に対し、潤滑性能を向上させる方式として、オイルポンプによる強制潤滑方式があり、さらに別の方式として、たとえば図２５に示すように、変速機ケース内の変速軸（回転軸）１０２の軸孔１０３内にガイド管１０４を嵌着し、該ガイド管１０４の内周面に螺旋状のオイルガイド溝１０６を形成し、ガイド管１０４を変速軸１０２と一体に回転させることにより、オイルガイド溝１０６の作用によって潤滑油を軸孔１０３内にガイドする方式もある（特許文献１）。
特開２００１−３３６６１７号公報

前記オイルポンプによる強制潤滑方式は、フィルター等の附設機構やオイルライン構築による構造の複雑化、部品のコストアップ及び重量の増加等の課題がある。たとえば、オイルポンプとしてトロコイドポンプを採用する場合には、アウターロータと該アウターロータに内側から噛み合うインナーロータを偏芯配置しなければならないので、構造が複雑化すると共に組立に手間がかかり、部品コストも高くなる。また、たとえば図２６に示すように多数の羽根２００を有する羽根車２０１を備えた遠心式のオイルポンプを採用する場合には、コスト高になるのは勿論のこと、羽根２００間の１つの部屋が吐出口２０３に連通している時に、該部屋から一部の潤滑油が次の部屋に漏れ、特に、低速運転時にはその漏れ量が大きくなり、ポンプ効率が低下する。

図２５のように、オイルポンプを用いずに、螺旋状のオイルガイド溝１０６を有するガイド管１０４を軸孔１０３内に嵌着する構造では、コストの低減は達成できるが、スペース的な制限が大きいため、潤滑油に対するオイルガイド溝１０６による作用力（加圧力）は小さく、一定の揚程を有するポンプ機能を発揮させることは困難である。たとえば、潤滑油の流れを、逆流しないように維持できる程度の作用力（加圧力）を発揮させることはできるが、変速機ケースの底部から一定高さ上方の変速軸まで送油できるようにすることは困難である。

［発明の目的］
本発明の目的は、特別にオイルポンプ等の液体ポンプを装備することなく、低コストで、簡単な構造により、オイルポンプ等と同程度の揚程で液体を上方位置に供給できる液体圧送機構を提供することである。

前記課題を解決するため、本願発明に係る液体圧送機構は、ケース内の液体に浸漬されている回転軸の軸端部にロータを固定すると共に、該ロータの径方向の外周面及び軸芯方向の端面を囲むケーシングを配置し、前記ロータの外周面を囲むケーシング内周面に吐出口を形成すると共に、前記ロータの端面を囲むケーシング端面に吸い込み口を形成し、
前記ロータに１つの液体室を形成し、該液体室は、ロータの回転により前記吐出口に周期的に連通する吐出側開口と、前記吸い込み口に常時連通する吸い込み側開口と、ロータの回転により前記液体室内の液体を前記吐出側開口から前記吐出口へ撥ね出す撥ね出し面を有し、前記ケーシングの前記吸い込み口及び前記ロータの前記吸い込み側開口は、前記ケース内の液体の液面より下方に位置し、常時前記液体で満たされており、前記ロータは、一回転の行程中、前記吐出口に連通する区間と、前記吐出口を閉塞する区間と、が設定されている。

上記発明において、前記液体室は、軸芯部に部分円筒状の吸い込み空間部を有すると共に、該吸い込み空間部から径方向の外方に向けて概ね扇状に広がっており、前記液体室の径方向外方端に前記吐出側開口が形成れ、前記吸い込み空間部の軸芯方向の一端に前記吸い込み側開口が形成され、前記液体室の回転方向の後端面が、前記液体室内の液体を上方に撥ね出す撥ね出し面となっており、前記液体室の回転方向の前端面は、湾曲状に形成されることもできる。

本願発明に係る液体圧送機構の別の例は、ケース内の液体に浸漬されている回転軸の軸端部にロータを固定すると共に、該ロータの径方向の外周面及び軸芯方向の端面を囲むケーシングを配置し、前記ケーシングに吐出口を形成すると共に吸い込み口を形成し、前記ロータに１つの液体室を形成し、該液体室は、ロータの回転により前記吐出口及び前記吸い込み口のいずれか一方に周期的に連通する一方の開口と、前記吐出口及び前記吸い込み口のいずれか他方に常時連通する他方側の開口と、前記ロータの回転により液体室内の液体を前記吐出側の開口から前記吐出口へ押し出す面を有し、前記ケーシングの前記吸い込み口及び前記ロータの前記吸い込み側の開口は、前記ケース内の液体の液面より下方に位置し、常時前記液体で満たされており、前記ロータは、一回転の行程中、前記吐出口に連通する区間と、前記吐出口を閉塞する区間と、が設定されている。

（１）本発明によると、液体に浸漬されている回転軸の軸端部に固定したロータと、該ロータを囲むケーシングとを備え、ロータに１つの液体室を形成し、該液体室に、ロータの回転により周期的に開く吐出側開口を形成すると共に、液体室内の液体を吐出する撥ね出し面を形成することにより、液体圧送機構を構成し、前記ロータは、一回転の行程中、前記吐出口に連通する区間と、前記吐出口を閉塞する区間と、が設定されているので、一般的な液体ポンプを備える構造に比べ、附設機構を設ける必要がなく、低コストで簡素な構造でありながら、一定の揚程を有するポンプ機能を発揮させることができる。

（２）また、いずれの請求項の発明においても、回転体として回転軸の軸端部に１つのロータを固定しているだけであるので、部品点数が少なくて済むと共に組付けが容易であり、また、重量増加を抑制することができる。

［撥ね出し方式の実施の形態］
（ギヤ式変速機の概略）
図１〜図９は、本発明に係る撥ね出し方式の液体圧送機構を、車輌用ギヤ式変速機の潤滑油圧送機構として利用した例を示している。図１は、車輌用変速機ケース１の縦断面略図であるが、本発明にとって最小限必要な部分のみを簡略化して示しており、実際には図示していない幾つかの変速軸、変速ギヤ群及びシフト機構が備えられている。この図１において、変速機ケース１内の底部には、一定レベルＬ１の潤滑油Ｓが貯留されると共に、該潤滑油Ｓに浸漬される低い位置に下側の変速軸（回転軸）５が配置されており、該下側の変速軸５は、軸芯方向（軸方向又は軸長方向）の両端部が一対の軸受６により変速機ケース１の端壁に回転可能に支持されると共に、車輌運転中は、常時回転するようになっている。前記一対の軸受６のうち、少なくとも後述する潤滑油圧送機構２０を配置する側の軸受（図の左側の軸受）６は、シール付き軸受となっている。

変速機ケース１内の上部には、前記下側の変速軸５から一定距離（高さ）Ｈを隔てた上方位置であって、前記潤滑油Ｓに浸漬しない位置に、上側の変速軸７が配置されており、該上側の変速軸７は、軸芯方向の両端部が一対の軸受８を介して変速機ケース１の端壁に回転可能に支持されると共に、複数の変速ギヤ１０、１１がニードル軸受１２、１３を介して回転可能に嵌合している。なお、上側の一対の軸受８についても、前記下側の軸受６と同様に、少なくとも潤滑油圧送機構２０を配置している側の軸受８がシール付き軸受となっている。

変速機ケース１内のギヤ式変速機は、図示しないエンジンの出力軸からたとえばベルトコンバータ等の動力伝達機構を介して動力が伝達され、所望の変速比で変速（減速）した後、図示しない出力軸及び動力伝達機構等を介して車輪に動力を伝達するようになっている。

（潤滑機構）
上側の変速軸７の軸芯部には、軸芯方向に延びる潤滑油供給通路１５が形成されており、該潤滑油供給通路１５の軸芯方向の一端（図１の左端）は開放され、他端（図１の右端）は閉塞され、軸芯方向の途中には、径方向の外方に延びて前記各ニードル軸受１２、１３の嵌合部分に連通する潤滑油供給孔１６、１７がそれぞれ形成されている。

そして、下側の変速軸５の軸芯方向の一端部（図１の左端部）に、潤滑油を上側の変速軸７まで圧送する潤滑油圧送機構（液体圧送機構）２０が設けられている。

（潤滑油圧送機構）
潤滑油圧送機構２０は、下側の変速軸５の一端部に固定されたロータ２１と、該ロータ２１を囲むケーシング２２を備えている。該ケーシング２２は、ロータ２１の径方向の外周面を囲む円筒状内周面２３を有する第１のケーシング部材２２ａと、ロータ２１の軸方向の端面を囲む端面２４を有する第２のケーシング部材２２ｂとを備えており、第１のケーシング部材２２ａの上端部には、ロータ２１の外周面に対して開口する吐出口２５が形成され、該吐出口２５は、変速機ケース１の一端壁内に形成された油路２７を介して前記上側の変速軸７の潤滑油供給通路１５の開放端部に連通している。第２のケーシング部材２２ｂには、ロータ２１の軸芯部分に対して軸芯方向に開口する吸い込み口２６が形成され、該吸い込み口２６の下端は変速機ケース１の底部の潤滑油Ｓ内に開口している。

ロータ２１は小径の軸部２１ａを一体に有しており、該軸部２１ａが下側の変速軸５の軸端部に形成されたロータ取付凹部３０に圧入固定されている。ロータ２１の径方向の外周面と第１のケーシング部材２２ａの内周面２３との間には、一定の径方向の隙間Ｃ１（たとえば０．１〜０．２mmの隙間）が確保され、また、ロータ２１の軸芯方向の端面と第２のケーシング部材２２ｂの端面２４の間にも一定の軸芯方向の隙間Ｃ２（たとえば０．１〜０．２mmの隙間)が形成されている。該隙間Ｃ２は、シム等の調節により調節可能である。

図２は下側の変速軸５とロータ２１の分解斜視図であり、ロータ２１は変速軸５の軸芯Ｏ1と同一軸芯に固定され、ロータ２１内には１つの液体室３３が形成されている。該液体室３３は、軸芯方向の一端（左端）が開放され、変速軸５側の他端（右端）が隔壁３４により閉塞されており、軸芯部に部分円筒状の吸い込み空間部３３ａを有し、該吸い込み空間部３３ａから径方向の外方に向けて概ね扇状に広がっている。液体室３３の径方向外方端は、吐出側開口３５として径方向外方に開口し、前記吸い込み空間部３３ａの軸芯方向の一端（左端）は、吸い込み側開口３６として軸芯方向に開口し、該吸い込み込側開口３６は、図１のようにケーシング２２の吸い込み口２６に常時連通している。

図３は図１のIII-III断面図であり、液体室３３の回転方向Ｒの後端面３８は、液体室３３内の潤滑油を上方に撥ね出すための撥ね出し面となっており、該撥ね出し面３８は、吐出側開口３５の回転方向Ｒの後端縁から吸い込み空間部３３ａまで、径方向に平面状に延びている。液体室３３の回転方向Ｒの前端面３９は、吐出側開口３５の回転方向Ｒの前端縁から吸い込み空間部３３ａまで、湾曲状に延びている。

前記吐出側開口３５は、ロータ２１の回転により吐出口２５に対して周期的に連通するが、本実施の形態では、ロータ２１の半回転毎に吐出側開口３５が開閉するようになっている。すなわち、吐出側開口３５の回転方向Ｒの開口範囲θ1は９０°に設定され、これに対応して、ケーシング２２の吐出口２５の回転方向Ｒの開口範囲θ2も９０°に設定されており、ロータ２１が一回転する間に、吐出側開口３５は、図３に示す連通開始位置から図９に示す連通終了位置までの１８０°の回転区間、吐出口２５に対して開き、これ以外の区間（残り１８０°の区間）はケーシング内周面２３により閉塞されるようになっている。

（作用及び効果）
（１）エンジン運転中、図１のロータ２１は、常時回転する下側の変速軸５と一体に回転する。図９の連通終了位置から図３の連通開始位置までの回転範囲では、吐出側開口３５はケーシング２２の内周面２３によって閉塞されているので、潤滑油は吐出口２５へは吐出されない。

（２）図３の連通開始位置から吐出側開口３５は吐出口２５に対して連通し始め、図４及び図５のように次第に連通面積が増加し、図６のように吐出側開口３５の全面が吐出口２５に連通した状態になり、さらに回転することにより、図７及び図８のように連通面積が次第に減少し、図９のように吐出側開口３５の全面が閉じた状態に戻る。図３の連通開始位置から図９の連通終了位置までの回転範囲において、撥ね出し面３８は上方に向いて回転（移動）している状態なので、液体室３３の潤滑油は、遠心力及び撥ね出し面３８の押圧作用によって、吐出側開口３５を経て上方の吐出口２５へ撥ね上げられ（圧送され）、図１の油路２７を通って上側の変速軸７の潤滑油供給通路１５に供給される。そして、各潤滑油供給孔１６、１７から各ニードル軸受１２、１３の嵌合部分へ供給され、該嵌合部分を潤滑する。また、図示しないが、シフト機構の潤滑箇所等へ供給することも可能である。

本実施の形態によると、潤滑油Ｓに浸漬されている変速軸５の軸端部に固定したロータ２１と、該ロータ２１を囲むケーシング２２により潤滑油圧送機構２０を構成し、ロータ２１に１つの液体室３３を形成し、該液体室３３に、ロータ２１の回転により周期的に開く吐出側開口３５を形成すると共に撥ね出し面３８を形成しているので、従来のように一般的なオイルポンプを備える構造に比べ、附設機構を設ける必要がなく、低コストで簡素な構造でありながら、一定の揚程Ｈを有するポンプ機能を発揮させることができる。また、回転体として変速軸５の軸端部に１つのロータ２１を固定しているだけであるので、部品点数が少なくて済むと共に組付けが容易であり、また、重量増加を抑制することができる。

（ロータの変形例）
図１０は、撥ね出し方式の潤滑油圧送機構２０のロータ２１の変形例であり、液体室３３の撥ね出し面３８を、回転方向Ｒの前方に突出する円弧形に形成している。

［撥ね出し方式の別の実施の形態］
図１１は、撥ね出し方式の潤滑油圧送機構２０の別の実施の形態であり、前記図１〜図９の実施の形態の構造に加え、上側の変速軸７の潤滑油供給通路１５に、補助移送機構として螺旋溝を有するスクリュー体４０を設けている。該スクリュー体４０は、上側の変速軸７の潤滑油供給通路１５の一端部内に圧入され、変速軸７と一体に回転するようになっており、スクリュー体４０の回転により、油路２７からの潤滑油を、潤滑油供給通路１５内へ速やかに送り込む。前記スクリュー体４０の螺旋溝の溝深さは、スクリュー体４０の軸部分４０ａの径よりも大きく形成されており、これにより、大きな移送容量を確保している。

なお、図１１の実施の形態は、前記スクリュー体４０を備えている構造以外は、図１〜図９の実施の形態と同じ構造であり、同じ部品には同じ符号を付している。

［掻き込み方式の実施の形態］
図１２〜図１７は、本発明に係る掻き込み方式の液体圧送機構を、車輌用ギヤ式変速機の潤滑油圧送機構２０として利用した例を示している。前記図１〜図９の撥ね出し方式と比較して、潤滑油圧送機構２０の構造及び該潤滑油圧送機構２０から上側の変速軸７の潤滑油供給通路１５までの潤滑油経路は異なるが、他の構成はほぼ同じであり、同じ名称の部品には同じ符号を付し、共通の構造についての詳しい説明は省略する。

図１２は変速機ケース１の縦断面略図を示しており、潤滑油経路として、下側の変速軸５の軸芯部には、ロータ取付凹部３０に連通すると共に軸芯方向の他端（右端）まで至る潤滑油供給通路４２が形成され、変速機ケース１の他端壁には、下側の変速軸５の潤滑油供給通路４２から上側の変速軸７の潤滑油供給通路１５に至る油路４３が形成されている。下側の変速軸５を支持する一対の軸受６は、いずれもシール付き軸受となっており、上側の変速軸７を支持する一対の軸受８は、少なくとも前記油路４３を配置してある側（右側）の軸受８がシール付き軸受となっている。

潤滑油圧送機構２０は、下側の変速軸５の一端部に固定されたロータ２１と、該ロータ２１を囲むケーシング２２を備え、該ケーシング２２は、ロータ２１の径方向の外周面を囲む内周面２３を有する第１のハウジン部材２２ａと、ロータ２１の軸方向の端面を囲む端面２４を有する第２のケーシング部材２２ｂとを備えている。

ロータ２１は、変速軸５のロータ取付凹部３０に圧入固定される軸部２１ａを一体に有しており、該軸部２１ａの軸芯部には、軸芯方向に貫通する吐出通路４７が形成され、該吐出通路４７は右端の吐出側開口５３を介して前記潤滑油供給通路４２の左端吐出口４４に常時連通している。

第１のケーシング部材２２ａの下端部には掻き込み口４６が形成され、該掻き込み口４６は変速機ケース１の底部の潤滑油Ｓ内に開口している。

図１３は下側の変速軸５とロータ２１の分解斜視図であり、ロータ２１は変速軸５の軸芯Ｏ1と同一軸芯に固定されており、ロータ２１内には１つのうず巻形の液体室５０が形成されている。該液体室５０の軸芯方向の一端（左端）は開放され、他端（右端）は隔壁５１により閉塞されており、径方向の外周端は掻き込み側開口５２として径方向の外方に開口している。液体室５０の軸芯部分（中央部分）は、前記軸部２１ａの吐出通路４７に連通している。

図１４は図１２のXIV-XIV断面図であり、液体室５０の内面は、軸芯部分から回転方向Ｒの前方、かつ、径方向の外方へうず巻形に広がる掻き込み面５４と、掻き込み側開口５２の回転方向Ｒの前端縁から径方向の内方に湾曲状に延びる前端面５５と、該前端面５５の径方向の内方端部から回転方向Ｒの後方へ円弧状に延びる逆流防止面５６を備えている。

前記掻き込み側開口５２は、ロータ２１の回転により掻き込み口４６に対して周期的に連通するが、本実施の形態では、ロータ２１の概ね半回転毎に掻き込み側開口５２が開閉するようになっている。すなわち、前記掻き込み側開口５２の回転方向Ｒの開口範囲θ3は概ね９０°に設定され、ケーシング２２の掻き込み口４６の回転方向Ｒの開口範囲θ4は８０〜９０°程度に設定されており、これにより、ロータ２１が一回転する間、掻き込み側開口５２は、図１４に示す連通開始位置から図１７に示す連通終了位置までの１７０°〜１８０°程度の回転区間は掻き込み口４６に対して開き、これ以外の区間はケーシング内周面２３により閉塞されるようになっている。

（作用及び効果）
（１）エンジン運転中、図１２のロータ２１は下側の変速軸５と一体に回転する。前記図１７の連通終了位置から図１４の連通開始位置までの回転範囲では、掻き込み側開口５２はケーシング２２の内周面２３で閉塞されているので、潤滑油Ｓは掻き込まれない。

（２）図１４の連通開始位置から掻き込み側開口５２は掻き込み口４６に連通し始め、次第に連通面積が増加し、図１５のように掻き込み側開口５２のほぼ全面が掻き込み口４６に連通する状態を経て、図１６のように次第に連通面積が減少し、図１７のように掻き込み側開口５２の全面が閉じた状態に戻る。図１４〜図１７までの回転範囲において、掻き込み口４６及び液体室５０内の潤滑油は、掻き込み面５４により液体室５０の軸芯部側へ掻き込まれ、図１２の吐出通路４７、吐出側開口５３及び吐出口４４を経て、下側の変速軸５の潤滑油供給通路４２内へ圧送される。

そして、潤滑油供給通路４２から油路４３を通って上側の変速軸７の潤滑油供給通路１５に供給され、さらに、各潤滑油供給孔１６、１７から各ニードル軸受１２、１３の嵌合部分へ供給され、該嵌合部分を潤滑する。

本実施の形態による潤滑油圧送機構は、潤滑油に浸漬されている変速軸５の軸端部に固定したロータ２１と、該ロータ２１を囲むケーシング２２とを備え、前記ロータ２１に、１つの液体室５０を形成し、該液体室５０に、ロータ２１の回転により周期的に開く掻き込み側開口５２を形成すると共に、液体室内部に潤滑油を掻き込む掻き込み面５４を形成しているので、従来のように一般的なオイルポンプを備える構造に比べ、附設機構を設ける必要がなく、低コストで簡素な構造でありながら、一定の揚程Ｈを有するポンプ機能を発揮させることができる。また、掻き込み方式で潤滑油をケーシング２２内に取り入れるので、変速機ケース１内に貯留されている潤滑油の量が少なくなっても、ケーシング２２内に潤滑油を掻き込んで吐出側開口５３から吐出することが可能であり、低速回転状態でも、充分に揚程Ｈのポンプ機構を維持することができる。

［掻き込み撥ね出し方式の実施の形態］
図１８〜図２３は、本発明に係る掻き込み撥ね出し方式の液体圧送機構を、車輌用ギヤ式変速機の潤滑油圧送機構２０として利用した例を示している。前記図１〜図９の撥ね出し方式と比較して、潤滑油圧送機構２０の構造は異なるが、他の構成は同じであり、同じ名称の部品には同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。

変速機ケース１の縦断面略図を示す図１８において、下側の変速軸５の一端部に潤滑油圧送機構２０が設けられており、該潤滑油圧送機構２０は、下側の変速軸５の一端部に固定されたロータ２１と、該ロータ２１を囲むケーシング２２とを備えている。ケーシング２２は、ロータ２１の径方向の外周面を囲む内周面２３を有する第１のケーシング部材２２ａと、軸芯方向の端面を囲む端面２４を有する第２のケーシング部材２２ｂを備えている。前記第１のケーシング部材２２ａの上端部と下端部に、吐出口２５と掻き込み口６０が形成され、吐出口２５は油路２７を介して上側の変速軸７の潤滑油供給通路１５に連通し、掻き込み口６０は変速機ケース１の底部の潤滑油Ｓ内に開口している。

図１９は下側の変速軸５とロータ２１の分解斜視図であり、ロータ２１は下側の変速軸５と同一軸芯Ｏ1に固定されている。ロータ２１内には１つの液体室６１が形成されており、該液体室６１は、概ね扇状の吐出側室部分６１ａと、該吐出側室部分６１ａから回転方向Ｒに所定間隔を置いて形成された概ね扇状の吸い込み側室部分６１ｂとを備えており、前記両室部分６１ａ、６１ｂは、軸芯部で互いに連通している。また、液体室６１の全体は、軸芯方向の一端（左端）が開放され、他端が隔壁６５により閉塞されている。

図２０は図１８のXX-XX断面図であり、吐出側室部分６１ａの径方向外方端は、吐出側開口６２として径方向外方に向いて開口し、吐出側室部分６１ａの回転方向Ｒの後端面６３は、吐出側室部分６１ａ内の潤滑油を外部に撥ね出すための撥ね出し面となっており、該撥ね出し面６３は、前記吐出側開口６２の回転方向Ｒの後端縁から軸芯部分まで、径方向に平面状に延びている。吐出側室部分６１ａの回転方向Ｒの前端面６４は、吐出側開口６２の回転方向Ｒの前端縁から軸芯部分まで、湾曲状に延びている。

掻き込み側室部分６１ｂの径方向の外方端は、掻き込み側開口６６として径方向の外方に向いて開口している。掻き込み側室部分６１ｂの回転方向の後端面６７は、潤滑油を掻き込むための掻き込み面となっており、該掻き込み面６７は、前記掻き込み側開口６６の回転方向Ｒの後端縁から内方、かつ、回転方向Ｒの後方へ湾曲状に延びている。

前記吐出側開口６２、掻き込み側開口６６、吐出口２５及び掻き込み口６０の相対的な位置関係並びに回転方向Ｒの開口範囲は、ロータ２１の回転中、吐出側開口６２と掻き込み側開口６６が、吐出口２５と掻き込み口６０に対して同時に連通し始めると共に、同時に全開状態となり、更に、同時に閉じるように設定されている。

前記開口６２、６６等の位置関係及び開口範囲の一具体例を説明すると、図２１において、吐出側開口６２の回転方向Ｒの開口範囲θ1は、吐出口２５の回転方向Ｒの開口範囲θ2と同じ大きさに設定され、掻き込み側開口６６の回転方向Ｒの開口範囲θ3は、掻き込み口６０の回転方向Ｒの開口範囲θ4と同じ大きさに設定され、吐出側開口６２の回転方向Ｒの後端縁から掻き込み側開口６６の回転方向Ｒの前端縁までの範囲θ5は、吐出口２５の回転方向Ｒの後端縁から掻き込み口６０の回転方向Ｒの前端縁までの範囲θ6と同じ大きさに設定されている。さらに、本実施の形態では、前記範囲θ1、θ2と、前記範囲θ3、θ4と、前記範囲θ5、θ6は、すべて同じ大きさ６０°に設定されている。

（作用及び効果）
（１）エンジン運転中、図１８のロータ２１は下側の変速軸５と一体に回転する。図２３の連通終了位置から図２０の連通開始位置までの回転範囲では、少なくとも掻き込み側開口６６がケーシング２２の内周面２３で閉塞されているので、潤滑油は液体室６１には掻き込まれない。

（２）図２０の連通開始位置から、掻き込み側開口６６が掻き込み口６０に連通し始めると同時に、吐出側開口６２が吐出口２５に連通し始め、次第に各連通面積が増加し、図２１のように吐出側開口６２及び掻き込み側開口６６の各全面が吐出口２５及び掻き込み口６０にそれぞれ連通する状態を経て、図２２のように次第に連通面積が減少し、図２３のように吐出側開口６２及び掻き込み側開口６３の全面が閉じた状態に戻る。図２０の連通開始位置から図２３の連通終了位置までの回転範囲において、掻き込み口６０の潤滑油は、掻き込み面６７によって掻き込み側室部分６１ｂから撥ね出し室部分６１ａへ掻き込まれ、遠心力と撥ね出し面６３の押圧作用により、撥ね出し室部分６１ａから吐出側開口６２を経て吐出口２５へ撥ね上げられ（吐出され）、図１８において、油路２７を介して上側の変速軸１５の潤滑油供給通路１５に供給され、さらに、各潤滑油供給油孔１６、１７から各ニードル軸受１２、１３の嵌合部分へ供給され、該嵌合部分を潤滑する。

本実施の形態による潤滑油圧送機構は、潤滑油に浸漬されている変速軸５の軸端部に固定したロータ２１と、該ロータ２１を囲むケーシング２２とを備え、前記ロータ２１に、１つの液体室６１を形成し、該液体室６１に、ロータ２１の回転により周期的に、かつ、同期に開く掻き込み側開口６６と吐出側開口６２を形成すると共に、掻き込み面６７と撥ね出し面６３を形成しているので、請求項１の発明と同様、従来のように一般的なオイルポンプを備える構造に比べ、附設機構を設ける必要がなく、低コストで簡素な構造でありながら、一定の揚程Ｈを有するポンプ機能を発揮させることができる。また、掻き込み方式で潤滑油Ｓをケーシング２２内に取り入れ、かつ、撥ね出し方式によりケーシング２２内の潤滑油を撥ね出すようにしているので、変速ケース１内に貯留されている潤滑油の量が少なくなっても、掻き込み作用と撥ね出し作用の相乗効果により、高い揚程を有するポンプ機能を発揮することができる。

また、回転体として変速軸５の軸端部に１つのロータ２１を固定しているだけであるので、部品点数が少なくて済むと共に組付け容易であり、また、重量増加を抑制することができる。

［その他の実施の形態］
（１）前記いずれの実施の形態も、車輌用ギヤ式変速機の潤滑に用いる潤滑油圧送機構として利用した例であるが、工作機械の動力伝達系における冷却油又は潤滑油の圧送用に利用することも可能であり、その他、各種動力伝達系における液体圧送機構として利用することができる。

（２）図２４は、本発明が適用可能な四輪駆動走行車用ギヤ変速機の一例を示しており、変速機ケース１内には、上から順に、入力側の第１の変速軸８１と、中間の第２の変速軸８２と、出力側の第３の変速軸８３を、ほぼ同一垂直面内に配置しており、最下段の出力側の第３の変速軸８３の後方に、出力軸８４を配置している。該出力軸８４の両端部にはたとえば後輪が装着され、第３の変速軸８３の軸芯方向一端部には、前方に延びる前輪用動力取出軸がベベルギヤ機構を介して連動連結している。そして、変速ケース１内には、前記第３の変速軸８３が浸漬できるレベルＬ１の潤滑油Ｓが貯留されている。

このようなギヤ式変速機において、前記第３の変速軸８３の軸端部に、本願発明に係る潤滑油圧送機構２０を設け、第２の変速軸８２に潤滑油供給通路１５を設ける。前記潤滑油圧送機構２０により、変速機ケース１の底部の潤滑油Ｓを、油路２７を介して第２の変速軸８２の潤滑油供給通路１５に供給し、変速ギヤ１０等のニードル軸受１２を潤滑する。

本発明に係る撥ね出し方式の液体圧送機構を、車輌用ギヤ式変速機の潤滑油圧送機構として利用した例であって、車輌用変速機ケースの縦断面略図である。 図１の変速軸及びロータの分解斜視図である。 ロータの連通開始位置の状態を示す図１のIII-III断面図である。 ロータの連通範囲の拡大途中の状態を示す図３と同じ断面図である。 ロータの連通範囲の拡大途中の状態を示す図３と同じ断面図である。 ロータの全開状態を示す図３と同じ断面図である。 ロータの連通範囲の減少途中の状態を示す図３と同じ断面図である。 ロータの連通範囲の減少途中の状態を示す図３と同じ断面図である。 ロータの全閉位置の状態を示す図３と同じ断面図である。 ロータの変形例を示す図３と同じ断面図である。 撥ね出し方式の液体圧送機構の別の実施の形態であり、車輌用変速機ケースの縦断面略図である。 本発明に係る掻き込み方式の液体圧送機構を、車輌用ギヤ式変速機の潤滑油圧送機構として利用した例であって、車輌用変速機ケースの縦断面略図である。 図１２の変速軸及びロータの分解斜視図である。 ロータの連通開始位置の状態を示す図１２のXIV-XIV断面図である。 ロータの全開状態を示す図１４と同じ断面図である。 ロータの連通範囲の減少途中の状態を示す図１４と同じ断面図である。 ロータの全閉位置の状態を示す図１４と同じ断面図である。 本発明に係る掻き込み撥ね出し方式の液体圧送機構を、車輌用ギヤ式変速機の潤滑油圧送機構として利用した例であって、車輌用変速機ケースの縦断面略図である。 図１８の変速軸及びロータの分解斜視図である。 ロータの連通開始位置の状態を示す図１８のXX-XX断面図である。 ロータの全開状態を示す図２０と同じ断面図である。 ロータの連通範囲の減少途中の状態を示す図２０と同じ断面図である。 ロータの全閉位置の状態を示す図２０と同じ断面図である。 本発明に係る液体圧送機構を適用可能な四輪駆動走行車用ギヤ変速機の縦断面略図である。 従来例の部分断面図である。 従来のオイルポンプの一例を示す断面略図である。

符号の説明

１ 変速機ケース
５ 変速軸（回転軸の一例）
１０、１１ 変速ギヤ
１２、１３ ニードル軸受
１５ 潤滑油供給通路
１６、１７ 潤滑油孔
２０ 潤滑油圧送機構（液体圧送機構の一例）
２１ ロータ
２２ ケーシング
２３ 内周面
２４ 端面
２５ 吐出口
２６ 吸い込み口
３３ 液体室
３５ 吐出側開口
３６ 吸い込み側開口
３８ 撥ね出し面
４２ 潤滑油供給通路
４４ 吐出口
４６ 掻き込み口
５０ 液体室
５２ 掻き込み側開口
５３ 吐出側開口
５４ 掻き込み面
６０ 掻き込み口
６１ 液体室
６２ 吐出側開口
６３ 撥ね出し面
６６ 掻き込み側開口
６７ 掻き込み面

Claims (3)

1. ケース内の液体に浸漬されている回転軸の軸端部にロータを固定すると共に、該ロータの径方向の外周面及び軸芯方向の端面を囲むケーシングを配置し、
   前記ロータの外周面を囲むケーシング内周面に吐出口を形成すると共に、前記ロータの端面を囲むケーシング端面に吸い込み口を形成し、
   前記ロータに１つの液体室を形成し、
   該液体室は、ロータの回転により前記吐出口に周期的に連通する吐出側開口と、前記吸い込み口に常時連通する吸い込み側開口と、ロータの回転により前記液体室内の液体を前記吐出側開口から前記吐出口へ撥ね出す撥ね出し面を有し、
   前記ケーシングの前記吸い込み口及び前記ロータの前記吸い込み側開口は、前記ケース内の液体の液面より下方に位置し、常時前記液体で満たされており、
   前記ロータは、一回転の行程中、前記吐出口に連通する区間と、前記吐出口を閉塞する区間と、が設定されている、ことを特徴とする液体圧送機構。
2. 前記液体室は、軸芯部に部分円筒状の吸い込み空間部を有すると共に、該吸い込み空間部から径方向の外方に向けて概ね扇状に広がっており、
   前記液体室の径方向外方端に前記吐出側開口が形成され、前記吸い込み空間部の軸芯方向の一端に前記吸い込み側開口が形成され、前記液体室の回転方向の後端面が、前記液体室内の液体を上方に撥ね出す撥ね出し面となっており、前記液体室の回転方向の前端面は、湾曲状に形成されている、請求項１に記載の液体圧送装置。
3. ケース内の液体に浸漬されている回転軸の軸端部にロータを固定すると共に、該ロータの径方向の外周面及び軸芯方向の端面を囲むケーシングを配置し、
   前記ケーシングに吐出口を形成すると共に吸い込み口を形成し、
   前記ロータに１つの液体室を形成し、
   該液体室は、ロータの回転により前記吐出口及び前記吸い込み口のいずれか一方に周期的に連通する一方の開口と、前記吐出口及び前記吸い込み口のいずれか他方に常時連通する他方側の開口と、前記ロータの回転により前記液体室内の液体を前記吐出側の開口から前記吐出口へ押し出す面を有し、
   前記ケーシングの前記吸い込み口及び前記ロータの前記吸い込み側の開口は、前記ケース内の液体の液面より下方に位置し、常時前記液体で満たされており、
   前記ロータは、一回転の行程中、前記吐出口に連通する区間と、前記吐出口を閉塞する区間と、が設定されていることを特徴とする液体圧送機構。

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