JP6389322B2 - 内燃機関のオイルポンプ構造 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ軸と、該ポンプ軸とともに回転するインナーロータと、該インナーロータに噛合するアウターロータとを有するトロコイドポンプのポンプケースが、前記インナーロータおよび前記アウターロータを収容する凹部が設けられるクランクケースと、前記凹部を覆うようにして前記クランクケースに取付けられるポンプカバーとで構成される内燃機関のオイルポンプ構造に関する。

クランクケースと協働してポンプケースを構成するようにしてクランクケースに取付けられるポンプカバーに、該ポンプカバーを回転自在に貫通するポンプ軸が回転自在に支持されるようにしたオイルポンプ構造が、特許文献１で知られている。

日本特開２０１０−１２７１９８号公報

ところが上記特許文献１で開示されるものでは、ポンプカバーにポンプ軸の軸受機能を持たせているので、ポンプカバーの肉厚を厚くせざるを得ず、重量およびコストの増大を招く虞がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ポンプカバーの肉厚を薄くすることを可能として、重量およびコストの低減を可能とした内燃機関のオイルポンプ構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ポンプ軸と、該ポンプ軸とともに回転するインナーロータと、該インナーロータに噛合するアウターロータとを有するトロコイドポンプのポンプケースが、前記インナーロータおよび前記アウターロータを収容する凹部が設けられるクランクケースと、前記凹部を覆うようにして前記クランクケースに取付けられるポンプカバーとで構成される内燃機関のオイルポンプ構造において、前記ポンプ軸の一端部を回転自在に支持する第１の軸受部が前記クランクケースに設けられ、前記ポンプ軸の他端部を回転自在に支持する第２の軸受部が前記ポンプケースの外方に配置される固定の支持部材に設けられることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記トロコイドポンプにオイルを導く吸引側オイル通路ならびに前記トロコイドポンプから吐出されるオイルを導く吐出側オイル通路が、前記ポンプ軸の軸線と平行に延びつつ前記第１の軸受部の周囲に配置されるようにして前記クランクケースに設けられることを第２の特徴とする。

本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記クランクケースで回転自在に支持されるクランクシャフトと、前記クランクケース内に収容される変速機との間に、動力伝達の断・接を切替えるクラッチが介設され、前記クランクシャフトを前記クラッチとの間に挟む位置に前記トロコイドポンプが配置され、前記支持部材であるクラッチカバーが、前記クラッチを覆って前記クランクケースに結合されることを第３の特徴とする。

本発明は、第３の特徴の構成に加えて、前記ポンプ軸の一直径線に沿って該ポンプ軸から外側方に突出して前記ポンプカバーの外面に沿う係合突起が、前記ポンプ軸に設けられることを第４の特徴とする。

本発明は、第４の特徴の構成に加えて、前記クランクシャフトからの動力が伝達される伝動輪が、前記ポンプ軸を貫通させるようにして前記ポンプカバーおよび前記クラッチカバー間に配置され、前記伝動輪の前記ポンプカバー側の側面に、前記係合突起を係合させる係止溝が形成されることを第５の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第５の特徴の構成のいずれかに加えて、前記インナーロータに嵌合する嵌合部が前記ポンプ軸に設けられ、その嵌合部の横断面形状が、前記ポンプ軸の中心軸線を中心とする円弧部と、その円弧部の両端間を結ぶ直線部とから成る外周面を有するように形成されることを第６の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、ポンプ軸の一端部が、クランクケースに設けられる第１の軸受部で回転自在に支持され、前記ポンプ軸の他端部が、ポンプケースの外方に配置される固定の支持部材に設けられる第２の軸受部で回転自在に支持されるので、ポンプ軸の両端部を回転自在に支持するようにしてポンプ軸の安定的な回転が可能となる。またポンプカバーはポンプ軸の軸受機能を有することなく薄肉に形成されればよく、したがってポンプカバーの重量およびコストの低減が可能となる。しかもポンプケースの外方でポンプ軸に動力を伝達するための伝動輪をインナーロータに近づけて配置することが可能であり、伝動輪からインナーロータまでの動力の伝達経路を短縮することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、吸引側オイル通路および吐出側オイル通路が、第１の軸受部の周囲でポンプ軸の軸線と平行に延びるようにしてクランクケースに設けられるので、クランクケース内の下部のオイル溜め近くまで吸引側オイル通路を配設することが可能となり、流路の簡潔な形成が可能となるとともに、吸引側オイル通路および吐出側オイル通路を流通するオイルによって第１の軸受部の冷却が可能となる。

本発明の第３の特徴によれば、クランクシャフトをクラッチとの間に挟む位置にトロコイドポンプが配置され、支持部材であるクラッチカバーがクラッチを覆ってクランクケースに結合されるので、クラッチから離隔した位置ではクラッチカバーをトロコイドポンプ側に近接させることが可能であり、第１および第２の軸受部を比較的近い位置に効率的に配置することが可能となる。

本発明の第４の特徴によれば、ポンプ軸から外側方に突出するようにしてポンプ軸に設けられる係合突起がポンプカバーの外面に沿うので、ポンプ軸にインナーロータおよびポンプカバーを組み付けて小組みすることが可能であり、組立性を高めることができる。

本発明の第５の特徴によれば、伝動輪のポンプカバー側の側面に形成される係止溝に係合突起を係合させることができるので、伝動輪をポンプ軸に相対回転不能に組み付けることが容易となる。

さらに本発明の第６の特徴によれば、ポンプ軸に設けられる嵌合部の横断面形状が、円弧部と、その円弧部の両端間を結ぶ直線部とから成る外周面を有するものであるので、簡単な構造でポンプ軸にインナーロータを相対回転不能に取付けることができる。

図１は内燃機関の側面図である。（第１の実施の形態） 図２は図１の２−２線断面図である。（第１の実施の形態） 図３は図２の３矢示部拡大図である。（第１の実施の形態） 図４はポンプカバーを外した状態のトロコイドポンプおよび被動ギヤをクランクケースの要部とともに示す分解斜視図である。（第１の実施の形態） 図５は図３の５−５線拡大断面図である。（第１の実施の形態）

１１・・・クランクケース
１５・・・クランクシャフト
２１・・・変速機
２５・・・クラッチ
２８・・・支持部材であるクラッチカバー
４８・・・凹部
４９・・・ポンプカバー
５０・・・ポンプケース
５１・・・トロコイドポンプ
５２・・・ポンプ軸
５３・・・インナーロータ
５４・・・アウターロータ
５８・・・第１の軸受部
６０・・・第２の軸受部
６２・・・吸引側オイル通路
６３・・・吐出側オイル通路
６５・・・係合突起
６６・・・係止溝
６７・・・伝動輪である被動歯車
６８・・・嵌合部
６８ａ・・・円弧部
６８ｂ・・・直線部

以下、本発明の実施の形態を添付の図１〜図５を参照しながら説明する。

第１の実施の形態

先ず図１において、この内燃機関は、たとえば自動二輪車に搭載されるものであり、クランクケース１１と、自動二輪車への搭載状態でクランクケース１１の前部に前上がりの姿勢で結合されるシリンダボディ１２と、このシリンダボディ１２の上部に結合されるシリンダヘッド１３と、該シリンダヘッド１３の上部に結合されるヘッドカバー１４とを備える。

図２において、クランクケース１１は、左側クランクケース半体１１Ｌおよび右側クランクケース半体１１Ｒが相互に結合されて成るものであり、内燃機関の自動二輪車への搭載状態で車幅方向に沿うクランクシャフト１５が左側クランクケース半体１１Ｌおよび右側クランクケース半体１１Ｒに回転自在に支持される。

左側クランクケース半体１１Ｌには、左側クランクケース半体１１Ｌとの間に発電機室１６を形成する発電機カバー１７が結合されており、発電機室１６に収容される発電機１８のアウターロータ１９が、左側クランクケース半体１１Ｌを回転自在に貫通して発電機室１６に突入するクランクシャフト１５の一端部に固定される。

またクランクケース１１内には、クランクシャフト１５の後方に配置される変速機２１が収容される。この変速機２１は、クランクシャフト１５からの回転動力が入力されるようにしてクランクシャフト１５と平行に延びるメインシャフト２２と、メインシャフト２２と平行に延びるカウンタシャフト２３との間に、選択的に確立可能な複数変速段の歯車列が設けられて成り、この実施の形態では、第１速用歯車列Ｇ１、第２速用歯車列Ｇ２、第３速用歯車列Ｇ３および第４速用歯車列Ｇ４が、メインシャフト２２およびカウンタシャフト２３間に設けられる。

左側クランクケース半体１１Ｌから外方に突出したカウンタシャフト２３の突出端部には駆動スプロケット２４が固定されており、この駆動スプロケット２４には、後輪に動力を伝達するためのドライブチェーン（図示せず）が巻き掛けられる。

クランクシャフト１５および変速機２１間には、クランクシャフト１５および変速機２１間の動力伝達を断・接するクラッチ２５と、クランクシャフト１５の動力をクラッチ２５側に伝達する一次歯車減速機構２６と、一次歯車減速機構２６およびクラッチ２５間に設けられるダンパゴム２７とが介設される。

右側クランクケース半体１１Ｒには、固定の支持部材であるクラッチカバー２８が複数のボルト２９で結合され、右側クランクケース半体１１Ｒおよびクラッチカバー２８間にクラッチ室３０が形成され、このクラッチ室３０に、クラッチ２５、一次歯車減速機構２６およびダンパゴム２７が収容される。

一次歯車減速機構２６は、右側クランクケース半体１１Ｒから突出したクランクシャフト１５の他端部に固定される一次駆動歯車３１と、一次駆動歯車３１に噛合して前記メインシャフト２２に相対回転自在に支持される一次被動歯車３２とから成る。一次歯車減速機構２６に対応する部分でメインシャフト２２の外周には、メインシャフト２２の軸線に沿う方向を一定として円筒状のスリーブ３３が嵌装されており、このスリーブ３３で一次被動歯車３２が回転自在に支持される。

クラッチ２５は、多板式に構成されるものであり、一次被動歯車３２にダンパゴム２７を介して連動、連結されるクラッチアウタ３４と、メインシャフト２２に連動、連結されるクラッチインナ３５と、クラッチアウタ３４に軸方向の移動を可能としつつ相対回転不能に係合される複数枚の駆動摩擦板３６と、それらの駆動摩擦板３６間に重合配置されてクラッチインナ３５に軸方向の移動を可能としつつ相対回転不能に係合される複数枚の被動摩擦板３７と、複数枚ずつの駆動摩擦板３６および被動摩擦板３７のうちクラッチインナ３５の軸方向に沿う一端に配置される摩擦板である駆動摩擦板３６に対向して配置されるようにしてクラッチインナ３５に一体に形成される受圧板３８と、複数枚ずつの駆動摩擦板３６および被動摩擦板３７を受圧板３８との間に挟む押圧板３９と、前記クラッチインナ３５を前記押圧板３９との間に挟むようにして前記押圧板３９に連結されるリテーナ４０と、駆動摩擦板３６および被動摩擦板３７を受圧板３８との間で圧接する側に押圧板３９を付勢するばね力を発揮するようにして前記リテーナ４０および前記クラッチインナ３５間に設けられる複数個のクラッチばね４１とを備える。

このようなクラッチ２５による動力伝達の断・接は、クラッチカバー２８に回動自在に支持されるレリーズロッド４３と、レリーズロッド４３の回動に応じてメインシャフト２２の軸方向に移動するリフターピース４４とで構成されるクラッチレリーズ機構４６によって切替えられるものであり、クラッチカバー２８から突出したレリーズロッド４３の外端部に固定されるレバー４５に、自動二輪車の乗員によるクラッチ切替え操作力が入力される。

リテーナ４０の中央部内面はクラッチベアリング４７を介してリフターピース４４に支持されており、このリフターピース４４で押されることで押圧板３９がクラッチばね４１のばね力に抗して受圧板３８から離反する側に変位するのに応じてクラッチ２５は遮断状態となり、リフターピース４４への操作力作用が解除されるのに応じて、押圧板３９がクラッチばね４１のばね力によって受圧板３８に近接する側に変位するのに応じてクラッチ２５が動力伝達状態となる。

図３および図４を併せて参照して、クランクケース１１における右側クランクケース半体１１Ｒの外側面すなわちクラッチ室３０に臨む側面には内方側に凹む凹部４８が設けられており、その凹部４８を覆うようにして右側クランクケース半体１１Ｒに取付けられるポンプカバー４９と、右側クランクケース半体１１Ｒとでトロコイドポンプ５１のポンプケース５０が構成される。

トロコイドポンプ５１は、クランクシャフト１５と平行な軸線を有するポンプ軸５２と、ポンプ軸５２とともに回転するインナーロータ５３と、インナーロータ５３に噛合するアウターロータ５４とを有する。凹部４８には、インナーロータ５３およびアウターロータ５４が収容されるものであり、凹部４８の内周壁は、右側クランクケース半体１１Ｒおよびポンプカバー４９間に形成されるポンプ室５５の内周壁となる。

右側クランクケース半体１１Ｒの外側面には凹部４８を相互間に挟むようにして一対のねじ孔５６が設けられており、ポンプカバー４９に挿通される一対のボルト５７がねじ孔５６に螺合され、ボルト５７を締め付けることでポンプカバー４９が右側クランクケース半体１１Ｒに取付けられる。

このポンプカバー４９の中央部をポンプ軸５２は回転自在に貫通するものであり、このポンプ軸５２の一端部は、その一端部が回転自在に嵌合される有底の第１の支持孔５９を形成するようにして右側クランクケース半体１１Ｒに設けられる第１の軸受部５８で回転自在に支持される。またポンプ軸５２の他端部は、その他端部が回転自在に嵌合される有底の第２の支持孔６１を形成するようにしてクラッチカバー２８に設けられる第２の軸受部６０で回転自在に支持される。

右側クランクケース半体１１Ｒには、トロコイドポンプ５１にオイルを導く吸引側オイル通路６２ならびにトロコイドポンプ５１から吐出されるオイルを導く吐出側オイル通路６３が、ポンプ軸５２の軸線と平行に延びつつ第１の軸受部５８の周囲に配置されるようにして設けられ、図５で示すように、吸引側オイル通路６２および吐出側オイル通路６３は、第１の支持孔５９の中心軸線を中心とした円弧状の横断面形状を有するように形成される。

しかもトロコイドポンプ５１は、クランクシャフト１５をクラッチ２５との間に挟む位置、この実施の形態では、クランクシャフト１５の前方に配置される。

ところでクラッチカバー２８は、クラッチ２５を軸方向外側から覆うようにして椀状に形成されるクラッチ保護部２８ａと、クラッチ保護部２８ａから前方および下方に延出する延出部２８ｂとを一体に有するものであり、延出部２８ｂは、クラッチ保護部２８ａに比べて右側クランクケース半体１１Ｒにより近接するように形成され、第２の軸受部６０は、この延出部２８ｂに設けられる。

ポンプ軸５２には、その一直径線に沿ってポンプ軸５２から外側方に突出してポンプカバー４９の外面に沿う係合突起６５が設けられるものであり、この実施の形態では、軸状の部材がポンプ軸５２をその一直径線に沿って貫通するようにしてポンプ軸５２に取付けられることで係合突起６５が形成される。

しかもクランクシャフト１５からの動力をポンプ軸５２に伝達するための伝動輪である被動歯車６７が、一次駆動歯車３１に噛合するようにしてポンプカバー４９およびクラッチカバー２８間に配置されており、ポンプ軸５２を貫通させる被動歯車６７のポンプカバー４９側の側面には、係合突起６５を係合させる係止溝６６が形成される。

図５に注目して、インナーロータ５３に嵌合する嵌合部６８が、ポンプ軸５２のインナーロータ５３に対応する部分から一端部にわたってポンプ軸５２に設けられており、その嵌合部６８の横断面形状は、ポンプ軸５２の中心軸線を中心とする円弧部６８ａと、その円弧部６８ａの両端間を結ぶ直線部６８ｂとから成る外周面を有するように形成され、前記インナーロータ５３には、前記嵌合部６８の外形形状に対応した嵌合孔６９が設けられる。

図１および図２に注目して、クランクケース１１の左側ケース半体１１Ｌに一端部が回転自在に支持されるようにして右側ケース半体１１Ｒを回転自在に貫通するキック軸７０が、クラッチカバー２８の延出部２８ｂの後側下部に回転自在に支持されつつクラッチカバー２８から他端部を突出させるように配設されており、このキック軸７０に設けられる歯車７１が第１速用歯車列Ｇ１における被動歯車７２に噛合される。

次にこの実施の形態の作用について説明すると、トロコイドポンプ５１におけるポンプ軸５２の一端部を回転自在に支持する第１の軸受部５８がクランクケース１１における右側クランクケース半体１１Ｒに設けられ、ポンプ軸５２の他端部を回転自在に支持する第２の軸受部６０がポンプケース５０の外方に配置される固定の支持部材であるクラッチカバー２８に設けられるので、ポンプ軸５２の両端部を回転自在に支持するようにしてポンプ軸５２の安定的な回転が可能となる。またポンプカバー４９はポンプ軸５２の軸受機能を有することなく薄肉に形成されればよく、したがってポンプカバー４９の重量およびコストの低減が可能となる。しかもポンプケース５０の外方でポンプ軸５２に動力を伝達するための伝動輪である被動歯車６７をインナーロータ５３に近づけて配置することが可能であり、被動歯車６７からインナーロータ５３までの動力の伝達経路を短縮することができる。

またトロコイドポンプ５１にオイルを導く吸引側オイル通路６２ならびにトロコイドポンプ５１から吐出されるオイルを導く吐出側オイル通路６３が、ポンプ軸５２の軸線と平行に延びつつ第１の軸受部５８の周囲に配置されるようにして右側クランクケース半体１１Ｒに設けられるので、クランクケース１１内の下部のオイル溜め近くまで吸引側オイル通路６２を配設することが可能となり、流路の簡潔な形成が可能となるとともに、吸引側オイル通路６２および吐出側オイル通路６３を流通するオイルによって第１の軸受部５８の冷却が可能となる。

またクランクケース１１で回転自在に支持されるクランクシャフト１５と、クランクケース１１内に収容される変速機２１との間に、動力伝達の断・接を切替えるクラッチ２５が介設され、クランクシャフト１５をクラッチ２５との間に挟む位置にトロコイドポンプ５１が配置され、クラッチカバー２８が、クラッチ２５を覆ってクランクケース１１に結合されるので、クラッチ２５から離隔した位置ではクラッチカバー２８をトロコイドポンプ５１側に近接させることが可能であり、第１および第２の軸受部５８，６０を比較的近い位置に効率的に配置することが可能となる。

またポンプ軸５２の一直径線に沿って該ポンプ軸５２から外側方に突出してポンプカバー４９の外面に沿う係合突起６５がポンプ軸５２に設けられるので、ポンプ軸５２にインナーロータ５３およびポンプカバー４９を組み付けて小組みすることが可能であり、組立性を高めることができる。

またクランクシャフト１５からの動力が伝達される被動歯車６７が、ポンプ軸５２を貫通させるようにしてポンプカバー４９およびクラッチカバー２８間に配置され、前記被動歯車６７のポンプカバー４９側の側面に、係合突起６５を係合させる係止溝６６が形成されるので、係止溝６６に係合突起６５を係合させることによって、被動歯車６７をポンプ軸５２に相対回転不能に組み付けることが容易となる。

さらにインナーロータ５３に嵌合する嵌合部６８がポンプ軸５２に設けられ、その嵌合部６８の横断面形状が、ポンプ軸５２の中心軸線を中心とする円弧部６８ａと、その円弧部６８ａの両端間を結ぶ直線部６８ｂとから成る外周面を有するように形成されるので、簡単な構造でポンプ軸５２にインナーロータ５３を相対回転不能に取付けることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

Claims (6)

1. ポンプ軸（５２）と、該ポンプ軸（５２）とともに回転するインナーロータ（５３）と、該インナーロータ（５３）に噛合するアウターロータ（５４）とを有するトロコイドポンプ（５１）のポンプケース（５０）が、前記インナーロータ（５３）および前記アウターロータ（５４）を収容する凹部（４８）が設けられるクランクケース（１１）と、前記凹部（４８）を覆うようにして前記クランクケース（１１）に取付けられるポンプカバー（４９）とで構成される内燃機関のオイルポンプ構造において、前記ポンプ軸（５２）の一端部を回転自在に支持する第１の軸受部（５８）が前記クランクケース（１１）に設けられ、前記ポンプ軸（５２）の他端部を回転自在に支持する第２の軸受部（６０）が前記ポンプケース（５０）の外方に配置される固定の支持部材（２８）に設けられることを特徴とする内燃機関のオイルポンプ構造。
2. 前記トロコイドポンプ（５１）にオイルを導く吸引側オイル通路（６２）ならびに前記トロコイドポンプ（５１）から吐出されるオイルを導く吐出側オイル通路（６３）が、前記ポンプ軸（５２）の軸線と平行に延びつつ前記第１の軸受部（５８）の周囲に配置されるようにして前記クランクケース（１１）に設けられることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のオイルポンプ構造。
3. 前記クランクケース（１１）で回転自在に支持されるクランクシャフト（１５）と、前記クランクケース（１１）内に収容される変速機（２１）との間に、動力伝達の断・接を切替えるクラッチ（２５）が介設され、前記クランクシャフト（１５）を前記クラッチ（２５）との間に挟む位置に前記トロコイドポンプ（５１）が配置され、前記支持部材であるクラッチカバー（２８）が、前記クラッチ（２５）を覆って前記クランクケース（１１）に結合されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のオイルポンプ構造。
4. 前記ポンプ軸（５２）の一直径線に沿って該ポンプ軸（５２）から外側方に突出して前記ポンプカバー（４９）の外面に沿う係合突起（６５）が、前記ポンプ軸（５２）に設けられることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のオイルポンプ構造。
5. 前記クランクシャフト（１５）からの動力が伝達される伝動輪（６７）が、前記ポンプ軸（５２）を貫通させるようにして前記ポンプカバー（４９）および前記クラッチカバー（２８）間に配置され、前記伝動輪（６７）の前記ポンプカバー（４９）側の側面に、前記係合突起（６５）を係合させる係止溝（６６）が形成されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のオイルポンプ構造。
6. 前記インナーロータ（５３）に嵌合する嵌合部（６８）が前記ポンプ軸（５２）に設けられ、その嵌合部（６８）の横断面形状が、前記ポンプ軸（５２）の中心軸線を中心とする円弧部（６８ａ）と、その円弧部（６８ａ）の両端間を結ぶ直線部（６８ｂ）とから成る外周面を有するように形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関のオイルポンプ構造。

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