JP6162434B2 - Oil pump - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関(エンジン)等のオイル(潤滑油)を吸入して吐出するオイルポンプに関し、特に、トロコイド式、内接ギヤ(インンボリュート)式等のインナーロータ及びアウターロータを備えたオイルポンプに関する。 The present invention relates to an oil pump that sucks and discharges oil (lubricating oil) of an internal combustion engine (engine) and the like, and particularly includes an inner rotor and an outer rotor of a trochoid type, an internal gear (involute) type or the like. It relates to an oil pump.
エンジンのオイルポンプとしては、ハウジング(ボディ)、ハウジングに支持された回転軸(シャフト)、回転軸の軸心線方向に配列された一段目ポンプユニット及び二段目ポンプユニットを備え、一段目ポンプユニットを一組のインナーギヤ及びアウターギヤにより構成し、二段目ポンプユニットを一組のインナーギヤ及びアウターギヤにより構成し、ハウジングに、オイルを外部から吸入する吸入口、オイルを外部に吐出する吐出口、一段目ポンプユニットと二段目ポンプユニットの間の仕切り壁に対して、一段目ポンプユニットからオイルを吐出する中間吐出口及び二段目ポンプユニットにオイルを吸入する中間吸入口、並びに中間吐出口と中間吸入口の連通路(結合流路)を設け、回転軸を介して一段目のインナーギヤ及び二段目のインナーギヤを回転させ、一段目のインナーギヤの回転に連動させて一段目のアウターギヤを回転させると共に二段目のインナーギヤの回転に連動させて二段目のアウターギヤを回転させることで、一段目ポンプユニットにより吸入口からオイルを吸入及び加圧して、中間吐出口から二段目ポンプユニットの中間吸入口に向けて圧送し、二段目ポンプユニットにより中間吸入口からオイルを吸入及び加圧して、吐出口から吐出するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。 The engine oil pump includes a housing (body), a rotating shaft (shaft) supported by the housing, a first-stage pump unit and a second-stage pump unit arranged in the axial direction of the rotating shaft. The unit is composed of a pair of inner gear and outer gear, the second stage pump unit is composed of a pair of inner gear and outer gear, and the suction port for sucking oil from the outside and discharging the oil to the housing An intermediate outlet for discharging oil from the first stage pump unit, an intermediate inlet for sucking oil into the second stage pump unit, and a partition wall between the first stage pump unit and the second stage pump unit; and A communication path (combined flow path) between the intermediate discharge port and the intermediate suction port is provided, and the first stage inner gear and the second stage via the rotating shaft By rotating the inner gear, rotating the first outer gear in conjunction with the rotation of the first inner gear and rotating the second outer gear in conjunction with the rotation of the second inner gear, Oil is sucked and pressurized from the suction port by the second pump unit, pumped from the intermediate discharge port toward the middle suction port of the second-stage pump unit, and oil is sucked and pressurized from the middle suction port by the second-stage pump unit. A device that discharges from a discharge port is known (see, for example, Patent Document 1).
このオイルポンプにおいては、一段目ポンプユニットの吐出時に二段目ポンプユニットの吸入が行われるように、一段目ポンプユニットと二段目ポンプユニットの回転位相を180度ずらし、すなわち、図11の模式図で示すように、二つのインナーギヤI1,I2の回転中心線C(回転軸の軸心線)に対して所定距離Dだけ偏倚した位置に一段目のアウターギヤO1の第1回転中心線C1を配置し、回転中心線Cと一段目のアウターギヤO1の第1回転中心線C1を通る直線L上において、第1回転中心線C1と反対側に所定距離Dだけ偏倚した位置に二段目のアウターギヤO2の第2回転中心線C2を配置し、一段目ポンプユニットの中間吐出口と二段目ポンプユニットの中間吸入口とを回転軸の軸心線方向に伸長する連通路(結合通路)を介して連通させるように形成されている。
しかしながら、このような配置構成では、一段目ポンプユニット及び二段目ポンプユニットを配置するための幅寸法Wが大きくなり、二つのポンプユニットを収容するハウジングの大型化を招き、小型化が要求されるエンジンやトランスミッション等のオイルポンプとしては適用が困難になる場合があり、それ故に、要求性能を満たしつつも、狭い設置スペースへの適用が容易なオイルポンプが要望されている。
In this oil pump, the rotational phases of the first-stage pump unit and the second-stage pump unit are shifted by 180 degrees so that the suction of the second-stage pump unit is performed at the time of discharge of the first-stage pump unit. As shown in the figure, the first rotation of the first outer gear O 1 is positioned at a position deviated by a predetermined distance D with respect to the rotation center line C of the two inner gears I 1 and I 2 (axial axis of the rotation shaft). the center line C1 is arranged, on the straight line L passing through the rotation center line C and the first stage of the first rotational center line C1 of the outer gear O 1, and biased by a predetermined distance D on the opposite side of the first rotational centerline C1 position the second rotation axis C2 of the outer gear O 2 of the second stage is arranged to be extended and an intermediate discharge port of the first stage pump unit and the intermediate intake port of the second stage pump unit in the axial line direction of the rotation axis Communication path (combined Is formed so as to communicate via the road).
However, in such an arrangement, the width W for arranging the first-stage pump unit and the second-stage pump unit is increased, leading to an increase in the size of the housing that accommodates the two pump units, and a reduction in size is required. Therefore, there is a need for an oil pump that can be easily applied to a small installation space while satisfying the required performance.
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、二段式のオイルポンプにおいて、所望の吐出性能を確保しつつ、幅狭化、小型化等が図れ、艤装が容易なオイルポンプを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the width and size of the two-stage oil pump while ensuring a desired discharge performance. It is to provide an oil pump that is easy to wear.
本発明のオイルポンプは、ハウジングと、ハウジングに対して回動自在に支持された回転軸と、ハウジングに収容されて,回転軸の軸心線回りに回転する第1インナーロータ,及び第1インナーロータに連動して軸心線から偏倚した第1回転中心線回りに回転する第1アウターロータからなる第1ポンプユニットと、ハウジングに収容されて,回転軸の軸心線回りに回転する第2インナーロータ,及び第2インナーロータに連動して軸心線から偏倚した第2回転中心線回りに回転する第2アウターロータからなる第2ポンプユニットと、オイルを外部から吸入する吸入口と、オイルを外部に吐出する吐出口と、第1ポンプユニットと第2ポンプユニットとの間で一方から他方にオイルを導く連通路と、を備えたオイルポンプであって、上記第2アウターロータの第2回転中心線は、回転軸の軸心線及び第1アウターロータの第1回転中心線に直交する直線から軸心線回りに所定角度偏倚した位置に設けられている、構成となっている。
この構成によれば、オイルポンプが例えばエンジン(のオイルパン内のオイルを吸入加圧して供給する状態)に適用された場合において、オイル(潤滑油)は、吸入口から吸い込まれて、二つのポンプユニット(第1ポンプユニット及び第2ポンプユニット)により二段階の加圧過程を経て、吐出口から外部に吐出されて、種々の潤滑領域に向けて圧送される。
ここで、第1アウターロータの第1回転中心線と第2アウターロータの第2回転中心線は、回転軸の軸心線を通る共通の直線上にない(第2回転中心線は、軸心線及び第1回転中心線に直交する直線から軸心線回りに所定角度偏倚した位置に設けられている)ため、回転軸(軸心線)に対して、二つのポンプユニット(第1ポンプユニット及び第2ポンプユニット)を互いに近づけて配置することができ、所望の吐出性能を確保しつつも、部品の集約化により小型化及び幅狭化等を達成することができ、それ故に、艤装性に優れたオイルポンプを得ることができる。
An oil pump according to the present invention includes a housing, a rotary shaft that is rotatably supported with respect to the housing, a first inner rotor that is housed in the housing and rotates about the axis of the rotary shaft, and a first inner A first pump unit comprising a first outer rotor that rotates about a first rotation center line that is offset from the axis along with the rotor, and a second pump that is housed in the housing and rotates about the axis of the rotation axis A second pump unit comprising an inner rotor and a second outer rotor that rotates about a second rotation center line that is offset from the axial center line in conjunction with the second inner rotor, an intake port for sucking oil from the outside, and oil An oil pump comprising: a discharge port for discharging oil to the outside; and a communication path for guiding oil from one to the other between the first pump unit and the second pump unit, The second rotation center line of the outer rotor is provided at a position deviated by a predetermined angle around the axis line from a straight line orthogonal to the axis of rotation axis and the first rotation center line of the first outer rotor. It has become.
According to this configuration, when the oil pump is applied to, for example, an engine (a state in which the oil in the oil pan is sucked and pressurized and supplied), the oil (lubricating oil) is sucked from the suction port and The pump unit (the first pump unit and the second pump unit) is discharged to the outside from the discharge port through a two-stage pressurization process, and is pumped toward various lubrication regions.
Here, the first rotation center line of the first outer rotor and the second rotation center line of the second outer rotor are not on a common straight line passing through the axis line of the rotation shaft (the second rotation center line is the axis center). Two pump units (first pump unit) with respect to the rotation axis (axial center line) because it is provided at a position deviated by a predetermined angle around the axial center line from a straight line orthogonal to the first rotation center line and the first rotation center line. And the second pump unit) can be arranged close to each other, and while ensuring the desired discharge performance, it is possible to achieve downsizing and narrowing by consolidating parts, and therefore, the wearability An oil pump with excellent performance can be obtained.
上記構成において、ハウジングは、第1ポンプユニットと第2ポンプユニットの間に介在する仕切り壁を含み、吸入口は、第1ポンプユニットに臨むように形成され、吐出口は第2ポンプユニットに臨むように形成され、仕切り壁は、第1ポンプユニットからオイルを吐出する中間吐出口と、中間吐出口に対して回転方向に部分的に重なり合うように所定角度偏倚して形成され第2ポンプユニットにオイルを吸入する中間吸入口と、中間吐出口と中間吸入口を連通させる上記連通路を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、オイルは、第1ポンプユニットのポンプ作用によりそのポンプ室に吸入口から吸い込まれると共に加圧され、加圧されたオイルは仕切り壁に設けられた中間吐出口から連通路を経て中間吸入口に圧送され、続いて、第2ポンプユニットのポンプ作用によりそのポンプ室に中間吸入口から吸い込まれると共に加圧され、加圧されたオイルは吐出口から外部に吐出されて、種々の潤滑領域に向けて圧送される。
ここで、中間吐出口と中間吸入口は、回転方向において互いに部分的に重なり合うように所定角度偏倚した位置に配置されているため、回転軸の軸心線及び第1ポンプユニットの第1回転中心線に直交する直線から所定角度偏倚した位置に第2ポンプユニットの第2回転中心線を配置しつつも、円滑なオイルの流れを得ることができる。
In the above configuration, the housing includes a partition wall interposed between the first pump unit and the second pump unit, the suction port is formed to face the first pump unit, and the discharge port faces the second pump unit. The partition wall is formed to be offset by a predetermined angle so as to partially overlap the intermediate discharge port in the rotational direction with respect to the intermediate discharge port for discharging oil from the first pump unit. A configuration including an intermediate suction port for sucking oil and the communication path that connects the intermediate discharge port and the intermediate suction port can be employed.
According to this configuration, the oil is sucked into the pump chamber and pressurized by the pump action of the first pump unit, and the pressurized oil passes through the communication path from the intermediate discharge port provided in the partition wall. After that, it is pumped to the intermediate suction port, and then, by the pumping action of the second pump unit, the pump chamber is sucked from the intermediate suction port and pressurized, and the pressurized oil is discharged from the discharge port to the outside. It is pumped toward the lubrication area.
Here, since the intermediate discharge port and the intermediate suction port are arranged at positions deviated by a predetermined angle so as to partially overlap each other in the rotation direction, the shaft center line of the rotation shaft and the first rotation center of the first pump unit are arranged. A smooth oil flow can be obtained while arranging the second rotation center line of the second pump unit at a position deviated by a predetermined angle from a straight line orthogonal to the line.
上記構成において、中間吐出口には、下流側に向けてオイルを導くべく凹状に形成された中間吐出室が連続して形成され、中間吸入口には、上流側からオイルを導くべく凹状に形成された中間吸入室が連続して形成され、中間吐出室と中間吸入室とは、回転軸の方向における仕切り壁の厚さを二分する深さに形成され、中間吐出室と中間吸入室とが回転方向において重なり合った領域に上記連通路が形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第1ポンプユニットにより加圧されたオイルは、中間吐出口→中間吐出室→連通路→中間吸入室→中間吸入口を経て、第2ポンプユニットに吸入されると共に加圧され、ここで、連通路は、中間吐出室と中間吸入室とが重なり合った領域に形成される実質的に厚み(通路長さ)のない開口として形成されるため、通路抵抗及び圧力損失等を低減でき、所望の加圧特性及び吐出性能を得ることができる。
In the above configuration, the intermediate discharge port is continuously formed with a concave intermediate discharge chamber for guiding oil toward the downstream side, and the intermediate suction port is formed with a concave shape for guiding the oil from the upstream side. The intermediate suction chamber is formed continuously, and the intermediate discharge chamber and the intermediate suction chamber are formed to a depth that bisects the thickness of the partition wall in the direction of the rotation axis. A configuration in which the communication path is formed in an overlapping region in the rotation direction can be employed.
According to this configuration, the oil pressurized by the first pump unit is sucked into the second pump unit and pressurized through the intermediate discharge port → the intermediate discharge chamber → the communication path → the intermediate suction chamber → the intermediate suction port. Here, the communication passage is formed as an opening having substantially no thickness (passage length) formed in a region where the intermediate discharge chamber and the intermediate suction chamber overlap with each other. It can be reduced, and desired pressure characteristics and discharge performance can be obtained.
上記構成において、ハウジングは、第1ポンプユニット及び第2ポンプユニットを収容するロータケースと、ロータケースを嵌合させる凹部を有するハウジング本体と、ハウジング本体の開口を閉鎖するべく連結されるハウジングカバーとを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータケースに対して第1ポンプユニット及び第2ポンプユニット(及び回転軸)を組み込み、二つのポンプユニットを組み込んだロータケースをハウジング本体に組み込んでハウジングカバーを取り付けるだけで、全体の組み付け作業を簡単に行うことができる。
In the above configuration, the housing includes a rotor case that houses the first pump unit and the second pump unit, a housing main body that has a recess for fitting the rotor case, and a housing cover that is connected to close the opening of the housing main body. It is possible to adopt a configuration including:
According to this configuration, the first pump unit and the second pump unit (and the rotation shaft) are incorporated into the rotor case, the rotor case incorporating the two pump units is incorporated into the housing body, and the housing cover is attached. The whole assembly work can be easily performed.
上記構成において、ハウジングは、空気が混入した空気混入オイルを排出するべく第1ポンプユニットに臨むように形成された排出口を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、オイルポンプが例えばエンジン(のオイルパン内のオイルを吸入加圧して供給する状態)に適用された場合において、吸入口から吸い込まれた空気混入のオイル(潤滑油)は、第1ポンプユニットにより加圧されつつ排出口から外部に排出されてオイルパンに戻されるため、混入した空気を極力排除したオイルを第2ポンプユニットに圧送することができ、全体としてのポンプ性能を向上させることができる。
In the above configuration, the housing may have a discharge port formed so as to face the first pump unit so as to discharge the aerated oil mixed with air.
According to this configuration, when the oil pump is applied to, for example, an engine (a state in which the oil in the oil pan is sucked and pressurized and supplied), the aerated oil (lubricating oil) sucked from the suction port is While being pressurized by the first pump unit, it is discharged from the discharge port to the outside and returned to the oil pan, so that the oil from which the mixed air is eliminated can be pumped to the second pump unit, and the pump performance as a whole can be improved. Can be improved.
上記構成において、排出口は、ハウジングカバーに設けられ、中間吐出口、中間吐出室、中間吸入口、中間吸入室、及び連通路は、ロータケースに設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロータケースにおいて、中間吐出口、中間吐出室、中間吸入口、中間吸入室、及び連通路の全てが形成されるため、必要に応じてロータケースのみを適宜変更するだけで、種々の要求仕様に対応することができる。
In the above configuration, the discharge port is provided in the housing cover, and the intermediate discharge port, the intermediate discharge chamber, the intermediate suction port, the intermediate suction chamber, and the communication path are provided in the rotor case. .
According to this configuration, since all of the intermediate discharge port, the intermediate discharge chamber, the intermediate suction port, the intermediate suction chamber, and the communication path are formed in the rotor case, only the rotor case is changed as necessary. It is possible to cope with various required specifications.
上記構成において、第1ポンプユニット及び第2ポンプユニットは、それぞれ、トロコイド式のインナーロータ及びアウターロータを含む4葉5節からなる、構成を採用することができる。
この構成によれば、混入した空気を効率良く排出できると共に、所望の高い吐出量を確保でき、ポンプ性能及び耐久性を向上させることができる。
The said structure WHEREIN: The 1st pump unit and the 2nd pump unit can each employ | adopt the structure which consists of 4 leaves 5 nodes containing a trochoid type inner rotor and an outer rotor.
According to this configuration, the mixed air can be efficiently discharged, a desired high discharge amount can be secured, and the pump performance and durability can be improved.
上記構成をなすオイルポンプによれば、二段式のオイルポンプにおいて、所望の吐出性能を確保しつつ、幅狭化、小型化等を達成することができ、艤装が容易なオイルポンプを得ることができる。 According to the oil pump having the above configuration, in the two-stage oil pump, it is possible to achieve narrowing, downsizing, etc. while ensuring desired discharge performance, and to obtain an oil pump that can be easily equipped. Can do.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
この実施形態に係るオイルポンプは、図1ないし図3に示すように、ハウジングHをなすハウジング本体10及びハウジングカバー20、ハウジングHにより軸心線S回りに回転自在に支持された回転軸30、ハウジングH内に組み込まれたロータケース40、ロータケース40の端面に当接するサイドプレート50、サイドプレート50を軸心線Sの方向においてロータケース40側に付勢するOリング60、ロータケース40内に収容された第1ポンプユニット70(第1インナーロータ71及び第1アウターロータ72)、軸心線Sの方向において第1ポンプユニット70に隣接してロータケース40内に収容された第2ポンプユニット80(第2インナーロータ81及び第2アウターロータ82)等を備えている。
尚、ロータケース40及びサイドプレート50は、ハウジングHとは別体に形成されているが、第1ポンプユニット70及び第2ポンプユニット80を収容するものとして、ハウジングの一部を構成するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the oil pump according to this embodiment includes a
The
ハウジング本体10は、軽量化等のためアルミニウム材料を用いて、第1ポンプユニット70及び第2ポンプユニット80をロータケース40と一緒に収容し得る凹部をなすように形成されており、図3及び図4に示すように、回転軸30の一端部31を軸受Gを介して回動自在に支持する軸受孔11、ロータケース40を嵌め込む円筒状の内周面12、内周面12の奥側に段差をなすように縮径して形成され又軸受孔11の周りに形成された2つの環状の端面13、内周面12の一部を径方向外側に肉抜き及びドリル加工して形成されてオイルを吸入する吸入通路14、底側に形成されて加圧されたオイルを吐出する吐出通路15、サイドプレート50を位置決めする位置決め穴16、ハウジングカバー20を接合する接合面17、ハウジングカバー20を締結するボルトBを捩じ込むネジ穴18、ハウジングカバー20を位置決めする位置決め穴19等を備えている。
The
ハウジングカバー20は、軽量化等のためハウジング本体10と同一のアルミニウム材料により形成されており、図2、図3、図5に示すように、回転軸30の他端部32を軸受Gを介して回動自在に支持する軸受孔21、吸入通路14に連通する凹部22、凹部22とロータケース40の前端面とにより画定される吸入口23、吸入されたオイルに混入する空気(空気混入オイル)を排出するための排出口24、ボルトBを通す円孔25、ハウジング本体10との位置決めを行う位置決め穴26、ロータケース40を位置決めする位置決め穴27等を備えている。
The
そして、ハウジングカバー20は、ハウジング本体10の開口を閉鎖するべく、位置決め穴19に嵌合された位置決めピンを位置決め穴26に嵌め込むようにかつロータケース40の位置決め穴45aに嵌合された位置決めピンを位置決め穴27に嵌め込むようにして接合面17に接合され、ボルトBを外側から円孔25に通してネジ穴18に捩じ込むことで、ハウジング本体10に連結されるようになっている。
ここで、排出口24は、図1、図2、図5(a)及び図9(a)に示すように、第1ポンプユニット70に臨むように形成されている。
ここでは、空気混入のオイルを排出する排出口24が、第1ポンプユニット70に臨むように形成されているため、オイルに混入している空気(気泡)の密度(質量)が小さく、すなわち、空気を遠心分離の作用でポンプ室の内側に容易に集めることができ、混入した空気を効率良く排出することができる。
The
Here, the
Here, since the
回転軸30は、鋼等を用いて、図3に示すように、軸心線Sの方向に伸長して形成されており、ハウジング本体10の軸受孔11に軸受Gを介して支持される一端部31、ハウジングカバー20の軸受孔21に軸受Gを介して支持される他端部32、第1ポンプユニット70の第1インナーロータ71を一体的に回転させる軸部33、第2ポンプユニット80の第2インナーロータ81を一体的に回転させる軸部34、軸受Gに支持される軸部35等を備えている。そして、回転軸30は、エンジンの一部をなす回転部材等に連結されて回転駆動されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
ロータケース40は、鋼、鋳鉄、焼結鋼等を用いて形成されており、図3、図6、図7に示すように、軸心線Sを中心とする円筒部41、円筒部41の内側において軸心線Sから所定量だけ偏倚した(第1アウターロータ72の)第1回転中心線S1を中心とする内周面42、円筒部41の内側において軸心線Sから所定量だけ偏倚した(第2アウターロータ82の)第2回転中心線S2を中心とする内周面43、軸心線S方向において内周面42と内周面43との間に形成された仕切り壁44、仕切り壁44に設けられた軸受孔44a、仕切り壁44に設けられた(第1ポンプユニット70の)中間吐出口44b及び中間吐出室44c、仕切り壁44に設けられた(第2ポンプユニット80の)中間吸入室44d及び中間吸入口44e、中間吐出室44cと中間吸入室44dとを連通する連通路44f、ハウジングカバー20が当接する端面45、端面45に形成された位置決め穴45a、サイドプレート50が当接する端面46、端面46に形成された位置決め穴46a等を備えている。
The
円筒部41は、ハウジング本体10の内周面12に密接しつつハウジング本体10とロータケース40との熱変形量(膨張、収縮)の違いに応じて軸線S方向に相対的に移動し得るように嵌め込まれる外径寸法に形成されている。
内周面42は、第1ポンプユニット70の第1アウターロータ72を第1回転中心線S1回りに回動(摺動)自在に内接させる寸法に形成されている。
内周面43は、第2ポンプユニット80の第2アウターロータ82を第2回転中心線S2回りに回動(摺動)自在に内接させる寸法に形成されている。
The
The inner
The inner
仕切り壁44は、図6に示すように、第1ポンプユニット70と第2ポンプユニと80とを隔離するためのものであり、軸心線Sの方向において所定の厚さWhをなす平板状に形成され、一方の端面が第1ポンプユニットを摺接させ、他方の端面が第2ポンプユニット80を摺接させるようになっている。
中間吐出口44bは、第1ポンプユニット70により加圧されたオイルを吐出するものであり、仕切り壁44の一方の端面に開口している。
中間吐出室44cは、中間吐出口44bの下流側に連続して、仕切り壁44を前方側から後方側に深さW1だけ肉抜きした凹状に形成されている。
中間吸入口44eは、第2ポンプユニット80が第1ポンプユニット70により加圧されたオイルを吸入するものであり、仕切り壁44の他方の端面に開口している。
中間吸入室44dは、中間吸入口44eの上流側に連続して、仕切り壁44を後方側から前方側に深さW2だけ肉抜きした凹状に形成されている。
As shown in FIG. 6, the
The
The
ここで、中間吸入口44eは、中間吐出口44bに対して、第1回転中心線S1に対する第2回転中心線S2の(直線L1からの)偏倚量に応じて回転方向に部分的に重なり合うように所定角度偏倚して形成されている。
また、中間吐出室44cと中間吸入室44dとは、回転軸30の軸心線S方向における仕切り壁44の厚さを二分する深さW1,W2(すなわち、Wh=W1+W2)に形成されている。
連通路44fは、中間吐出室44cと中間吸入室44dとが回転方向において重なり合った領域において、必要とされる通路面積を確保しつつ、実質的に厚み(通路長さ)のない開口として形成されている。
Here, the
Further, the
The
これによれば、オイルは、第1ポンプユニット70のポンプ作用によりそのポンプ室に吸入口23から吸い込まれると共に加圧され、加圧されたオイルは仕切り壁44に設けられた中間吐出口44bから連通路44fを経て中間吸入口44eに圧送され、続いて、第2ポンプユニット80のポンプ作用によりそのポンプ室に中間吸入口44eから吸い込まれると共に加圧され、加圧されたオイルは吐出口52から外部に吐出されるようになっている。
ここで、中間吐出口44bと中間吸入口44eは、回転方向において互いに所定角度偏倚した位置に配置されているため、回転軸30の軸心線S及び第1ポンプユニット70の第1回転中心線S1に直交する直線L1から所定角度偏倚した位置に第2ポンプユニット80の第2回転中心線S2を配置しつつも、円滑なオイルの流れを得ることができる。
特に、加圧されたオイルが、中間吐出口44b→中間吐出室44c→連通路44f→中間吸入室44d→中間吸入口44eを経て第2ポンプユニット80に吸入される際に、中間吐出室44c及び中間吸入室44dの両空間が形成されると共に連通路44fが実質的に厚み(通路長さ)のない開口として形成されるため、通路抵抗及び圧力損失等を低減でき、所望の加圧特性及び吐出性能を得ることができる。
According to this, the oil is sucked into the
Here, since the
In particular, when the pressurized oil is sucked into the
そして、ロータケース40は、回転軸30と共に内周面42に第1ポンプユニット70及び内周面43に第2ポンプユニット80を収容した状態で、端面13と協働して、Oリング60及びサイドプレート50を挟み込みつつ位置決め穴16に嵌合された位置決めピンを位置決め穴46aに嵌め込むようにして、ハウジング本体10の内周面12に組み付けられる(嵌め込まれる)ようになっている。
The
サイドプレート50は、鋼、鋳鉄、焼結鋼、アルミニウム合金等を用いて円板状に形成されており、図3及び図8に示すように、回転軸30を通す円孔51、下流側ポンプユニット80により加圧されたオイルを吐出する吐出口52、位置決め孔53、軸受Gの一端側を受け入れる凹部54等を備えている。
そして、サイドプレート50は、ハウジング本体10の位置決め穴16に嵌合された位置決めピンを位置決め孔53に通して、端面13との間にOリング60を挟み込むようにしてハウジング本体10に組み付けられるようになっている。
The
Then, the
Oリング60は、弾性変形可能なゴム材料等により環状に形成されており、ハウジング本体10の端面13とサイドプレート50との間に配置されて、サイドプレート50をロータケース40の端面46に向けて付勢するべく、軸心線S方向において所定の圧縮量だけ圧縮されて組み付けられるようになっている。
The O-
第1ポンプユニット70は、鋼又は焼結鋼等を用いて形成されており、図9(a)に示すように、回転軸30と一緒に軸心線S回りに回転する第1インナーロータ71と、軸心線Sから所定距離だけ偏倚した位置に設けられた第1回転中心線S1回りに回転する第1アウターロータ72と、から構成された4葉5節のトロコイドポンプを構成するものである。
第1インナーロータ71は、回転軸30の軸部33を嵌合させる嵌合孔71aを有すると共にその外周に4つの山及び谷(凹み)をもつ外歯車として形成されている。
第1アウターロータ72は、ロータケース40の内周面42に摺動自在に嵌合される外周面72aを有すると共にその内周において第1インナーロータ71の4つの山(外歯)及び谷(凹み)と噛み合う5つの山(内歯)及び谷(凹み)をもつ内歯車として形成されている。
The
The first
The first
そして、第1インナーロータ71が回転軸30と一緒に、軸心線Sを中心として矢印方向(図9(a)中の時計回り)に回転すると、第1アウターロータ72が連動して第1回転中心線S1を中心として矢印方向(図9(a)中の時計回り)に回転することで、両者により画定されるポンプ室Pの容積が変化し、オイルが吸入口23から吸い込まれ、続いて加圧され、加圧過程で空気混入オイルが排出口24から排出され、続いて残りのオイルが中間吐出口44bから第2ポンプユニット80に向けて吐出され、この行程が連続的に繰り返されるようになっている。
When the first
第2ポンプユニット80は、鋼又は焼結鋼等を用いて形成されており、図9(b)に示すように、回転軸30と一緒に軸心線S回りに回転する第2インナーロータ81と、軸心線S及び第1回転中心線S1に直交する直線L1から軸心線S回りに所定角度θだけ偏倚した位置に設けられた第2回転中心線S2回りに回転する第2アウターロータ82と、から構成された4葉5節のトロコイドポンプを構成するものである。
第2インナーロータ81は、回転軸30の軸部34を嵌合させる嵌合孔81aを有すると共に外周に4つの山及び谷(凹み)をもつ外歯車として形成されている。
第2アウターロータ82は、ロータケース40の内周面43に摺動自在に嵌合される外周面82aを有すると共に内周において第2インナーロータ81の4つの山(外歯)及び谷(凹み)と噛み合う5つの山(内歯)及び谷(凹み)をもつ内歯車として形成されている。
The
The second
The second
そして、第2インナーロータ81が回転軸30と一緒に、軸心線Sを中心として矢印方向(図9(b)中の時計回り)に回転すると、第2アウターロータ82が連動して第2回転中心線S2を中心として矢印方向(図9(b)中の時計回り)に回転することで、両者により画定されるポンプ室Pの容積が変化し、オイルが中間吸入口44eから吸い込まれて加圧され、続いて吐出口52から外部の潤滑領域に向けて吐出され、この行程が連続的に繰り返されるようになっている。
When the second
ここでは、第2アウターロータ82の第2回転中心線S2が、回転軸30の軸心線S及び第1アウターロータ72の第1回転中心線S1に直交する直線L1から軸心線S回りに所定角度θだけ偏倚した位置に(第2回転中心線S2及び軸心線Sに直交する直線L2は直線L1と角度θをなすように)設けられている、すなわち、第1アウターロータ72の第1回転中心線S1と第2アウターロータ82の第2回転中心線S2は回転軸30の軸心線Sを通る共通の直線上にないため、回転軸30(軸心線S)に対して、二つのポンプユニット(第1ポンプユニット70及び第2ポンプユニット80)を互いに近づけて配置することができ、所望の吐出性能を確保しつつも、部品の集約化により小型化及び幅狭化等を達成することができ、それ故に、艤装性に優れたオイルポンプを得ることができる。
具体的には、図10に示すように、従来の手法を適用した場合、図10(a)に示すように幅寸法WOLDとなるのに対して、本発明を適用した場合、図10(b)に示すように幅寸法WNEW(<WOLD)とすることができ、部品の集約化により小型化及び幅狭化等を達成することができる。
Here, the second rotation center line S2 of the second
Specifically, as shown in FIG. 10, when the conventional method is applied, the width dimension OLD becomes as shown in FIG. 10 (a), whereas when the present invention is applied, FIG. As shown in b), the width dimension can be set to W NEW (<W OLD ), and downsizing and narrowing can be achieved by consolidating parts.
上記構成をなすオイルポンプの組み付けに際しては、ハウジングHがハウジング本体10とハウジングカバー20により構成され、第1ポンプユニット70と第2ポンプユニット80とが仕切り壁44を画定するロータケース40に予め分離して収容される構成を採用しているため、第1ポンプユニット70及び第2ポンプユニット80を回転軸30と一緒にロータケース40に配置し、Oリング60、サイドプレート50、ロータケース40を、順次にハウジング本体10に収容し、その後、その上からハウジングカバー20を取り付けるだけで、簡単に組付け作業を行うことができる。
また、ロータケース40を採用し、ロータケース40において、中間吐出口44b、中間吐出室44c、中間吸入口44e、中間吸入室44d、及び連通路44fの全てが形成されるため、必要に応じてロータケースのみを適宜変更するだけで、種々の要求仕様に対応することができる。
When the oil pump having the above configuration is assembled, the housing H is configured by the
Further, the
次に、オイルポンプの動作について、図9(a),(b)を参照しつつ説明する。
先ず、エンジンにより回転軸30が回転駆動されると、第1ポンプユニット70(第1インナーロータ71及び第1アウターロータ72)が、図9(a)において時計回りに回転することにより、オイルが、吸入通路14→吸入口23を経て、第1ポンプユニット70のポンプ室P内に吸い込まれる。
そして、第1ポンプユニット70の連続的な回転により、ポンプ室Pに吸入されたオイルは加圧され、この加圧過程で空気混入オイルが、所定の排出量として積極的に排出口24から外部に排出され、さらに、残りのオイルが、中間吐出口44b→中間吐出室44c→連通路44f→中間吸入室44d→中間吸入口44eを経て、第2ポンプユニット80に向けて、所定の吐出圧に昇圧されて吐出(供給)される。
Next, the operation of the oil pump will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b).
First, when the rotating
Then, the oil sucked into the pump chamber P is pressurized by the continuous rotation of the
続いて、第2ポンプユニット80(第2インナーロータ81及び第2アウターロータ82)が、図9(b)において時計回りに回転することにより、オイルが、中間吸入室44d→中間吸入口44eを経て、第2ポンプユニット80のポンプ室P内に吸い込まれる。
そして、第2ポンプユニット80の連続的な回転により、ポンプ室Pに吸入されたオイルは加圧され、吐出口52→吐出通路15を経て、外部の潤滑領域に向けて、所定の吐出圧かつ所定の吐出量にて吐出(供給)される。
Subsequently, when the second pump unit 80 (the second
The oil sucked into the pump chamber P is pressurized by the continuous rotation of the
実際には、第1ポンプユニット70(第1インナーロータ71及び第1アウターロータ72)と第2ポンプユニット80(第2インナーロータ81及び第2アウターロータ82)との協働作用により、一段目におけるオイルパンOPからのオイルの吸入→一段目におけるオイルの加圧→一段目における混入した空気及びオイル(空気混入オイル)の排出→一段目における残りのオイルの下流側への吐出(二段目におけるオイルの吸入)→二段目におけるオイルの加圧→二段目におけるオイルの吐出という、一連の行程を連続的に行っている。
In practice, the first pump unit 70 (the first
上記実施形態においては、ハウジング(ハウジング本体10及びハウジングカバー20)の内側において第2のハウジングとしてロータケース40及びサイドプレート50等を備えた構成において、本発明を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、ロータケース40及びサイドプレート50等を廃止した構成において、本発明を適用してもよい。
上記実施形態においては、第1ポンプユニット70(第1インナーロータ71及び第1アウターロータ72)及び第2ポンプユニット80(第2インナーロータ81及び第2アウターロータ82)を備えた二段のトロコイド式ポンプにおいて、本発明を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、内接ギヤ(インンボリュート)式のインナーロータ及びアウターロータ等を備えた構成において、本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, the case where the present invention is adopted in the configuration including the
In the above embodiment, a two-stage trochoid including the first pump unit 70 (the first
上記実施形態においては、ハウジングをハウジング本体とハウジングカバーとに分離した構成において、本発明を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、それぞれ凹部を画定する二分割の第1ハウジング半体及び第2ハウジング半体からなるハウジングを備えた構成において、本発明を適用してもよい。
上記実施形態においては、本発明に係るオイルポンプを自動車等に搭載されるエンジンに適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、エンジン以外の例えば無段変速機(CVT)等にも適用することができる。
In the above-described embodiment, the case where the present invention is adopted in the configuration in which the housing is separated into the housing main body and the housing cover is shown. However, the present invention is not limited to this. You may apply this invention in the structure provided with the housing which consists of a housing half body and a 2nd housing half body.
In the above-described embodiment, the case where the oil pump according to the present invention is applied to an engine mounted on an automobile or the like has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, a continuously variable transmission (CVT) other than the engine. It can also be applied to.
以上述べたように、本発明のオイルポンプによれば、二段式のオイルポンプにおいて、所望の吐出性能を確保しつつ、幅狭化、小型化等を達成することができ、艤装性も向上するため、自動車等に搭載されるエンジンに適用できるのは勿論のこと、二輪車、その他のエンジンを搭載する車両、あるいは、潤滑油の圧送を必要とする無段変速機(CVT)やその他の機構等にも有用である。 As described above, according to the oil pump of the present invention, in the two-stage oil pump, it is possible to achieve narrowing, downsizing, etc. while ensuring desired discharge performance, and also improve the wearability. Therefore, it can be applied to an engine mounted on an automobile or the like, a two-wheeled vehicle, a vehicle mounted with another engine, a continuously variable transmission (CVT) or other mechanism that requires pumping of lubricating oil Etc. are also useful.
H ハウジング
10 ハウジング本体(ハウジング)
11 軸受孔
12 内周面
13 端面
14 吸入通路
15 吐出通路
16 位置決め穴
17 接合面
18 ネジ穴
19 位置決め穴
20 ハウジングカバー(ハウジング)
21 軸受孔
22 凹部
23 吸入口
24 排出口
25 円孔
26,27 位置決め穴
30 回転軸
S 軸心線
31 一端部
32 他端部
33,34,35 軸部
40 ロータケース
41 円筒部
42 内周面
43 内周面
44 仕切り壁
44a 軸受孔
44b 中間吐出口
44c 中間吐出室
44d 中間吸入室
44e 中間吸入口
44f 連通路
45,46 端面
45a,45a 位置決め穴
50 サイドプレート
51 円孔
52 吐出口
53 位置決め孔
54 凹部
60 Oリング
70 第1ポンプユニット
P ポンプ室
71 第1インナーロータ
71a 嵌合孔
72 第1アウターロータ
S1 第1回転中心線
72a 外周面
80 第2ポンプユニット
81 第2インナーロータ
81a 嵌合孔
82 第2アウターロータ
S2 第2回転中心線
82a 外周面
11
21 bearing
Claims (7)
前記第2アウターロータの第2回転中心線は、前記軸心線及び前記第1アウターロータの第1回転中心線に直交する直線から前記軸心線回りに所定角度偏倚した位置に設けられている、
ことを特徴とするオイルポンプ。 A housing, a rotating shaft supported rotatably with respect to the housing, a first inner rotor housed in the housing and rotating about an axis of the rotating shaft, and interlocked with the first inner rotor A first pump unit comprising a first outer rotor rotating about a first rotation center line deviated from the axis, and a second pump housed in the housing and rotated about the axis of the rotation axis A second pump unit comprising an inner rotor, a second outer rotor that rotates about a second rotation center line that is offset from the axial center line in conjunction with the second inner rotor, and a suction port that sucks oil from outside An oil port comprising: a discharge port for discharging oil to the outside; and a communication path for guiding oil from one to the other between the first pump unit and the second pump unit. A-flops,
The second rotation center line of the second outer rotor is provided at a position deviated by a predetermined angle around the axis line from a straight line orthogonal to the axis line and the first rotation center line of the first outer rotor. ,
An oil pump characterized by that.
前記吸入口は、前記第1ポンプユニットに臨むように形成され、
前記吐出口は、前記第2ポンプユニットに臨むように形成され、
前記仕切り壁は、前記第1ポンプユニットからオイルを吐出する中間吐出口と、前記中間吐出口に対して回転方向に部分的に重なり合うように所定角度偏倚して形成され前記第2ポンプユニットにオイルを吸入する中間吸入口と、前記中間吐出口と前記中間吸入口を連通させる前記連通路を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のオイルポンプ。 The housing includes a partition wall interposed between the first pump unit and the second pump unit,
The suction port is formed to face the first pump unit,
The discharge port is formed to face the second pump unit,
The partition wall is formed with an intermediate discharge port for discharging oil from the first pump unit and a predetermined angle biased so as to partially overlap the intermediate discharge port in the rotation direction. An intermediate suction port for inhaling air, and the communication passage for communicating the intermediate discharge port and the intermediate suction port.
The oil pump according to claim 1.
前記中間吸入口には、上流側からオイルを導くべく凹状に形成された中間吸入室が連続して形成され、
前記中間吐出室と前記中間吸入室とは、前記回転軸の方向における前記仕切り壁の厚さを二分する深さに形成され、
前記中間吐出室と前記中間吸入室とが回転方向において重なり合った領域に、前記連通路が形成されている、
ことを特徴とする請求項2に記載のオイルポンプ。 The intermediate discharge port is continuously formed with an intermediate discharge chamber formed in a concave shape to guide oil toward the downstream side,
The intermediate suction port is continuously formed with an intermediate suction chamber formed in a concave shape to guide oil from the upstream side,
The intermediate discharge chamber and the intermediate suction chamber are formed to a depth that bisects the thickness of the partition wall in the direction of the rotation axis,
The communication path is formed in a region where the intermediate discharge chamber and the intermediate suction chamber overlap in the rotation direction.
The oil pump according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載のオイルポンプ。 The housing includes a rotor case that houses the first pump unit and the second pump unit, a housing body that has a recess for fitting the rotor case, and a housing cover that is coupled to close an opening of the housing body. including,
The oil pump according to claim 3.
ことを特徴とする請求項4に記載のオイルポンプ。 The housing has a discharge port formed so as to face the first pump unit so as to discharge air-containing oil mixed with air.
The oil pump according to claim 4.
前記中間吐出口、前記中間吐出室、前記中間吸入口、前記中間吸入室、及び前記連通路は、前記ロータケースに設けられている、
ことを特徴とする請求項5に記載のオイルポンプ。 The outlet is provided in the housing cover;
The intermediate discharge port, the intermediate discharge chamber, the intermediate suction port, the intermediate suction chamber, and the communication path are provided in the rotor case.
The oil pump according to claim 5.
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれか一つに記載のオイルポンプ。 Each of the first pump unit and the second pump unit is composed of four lobes and five nodes including a trochoid inner rotor and an outer rotor, respectively.
The oil pump according to any one of claims 1 to 6, wherein the oil pump is provided.
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