JP6392606B2 - 内燃機関用オイルポンプ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の潤滑系に使用される歯形を用いた容積型の内燃機関用オイルポンプに関する。

内燃機関に用いられるトロコイド曲線による歯形を用いた容積型のオイルポンプは、従来、オイルポンプハウジングとロータが、ともに鉄系材料で形成されていたが、近年、軽量化の要請からアルミ系材料で形成することが検討されている。

軽量化を促進するために、オイルポンプハウジングとロータのいずれもアルミ系材料で形成したオイルポンプが提案されている（特許文献１参照）。

特開平１１−２１８９号公報

特許文献１に開示された歯形を用いた容積型のオイルポンプは、アウタロータとインナロータを粉末アルミニウム合金製として強度を確保し、オイルポンプハウジングもアルミニウム合金製としたものである。

オイルポンプハウジングとロータとをともにアルミ系材料で形成したので、互いに熱膨張率が略同じであり、よって、オイルポンプハウジングとロータとの間のクリアランスは、温度変化に対して略一定である。

低温時には、オイル粘度が高くなるので、フリクションが増加して始動性に影響するので、オイルポンプハウジングとロータとの間のクリアランスを大きく採ってフリクションを低減させたいが、クリアランスを大きく設定しておくと、高温時にクリアランスが大きく維持されて、ポンプ効率が低下するとともに、オイル粘度が低くなって油圧も確保し難くなる。
高温時に合わせてクリアランスを小さく設定するときは、異物の侵入によるフリクションロスや異物によるアルミ系材料のオイルポンプハウジングおよびロータへの損傷が課題となる。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、軽量化を図りつつ低温時に始動性を良好に確保し、高温時には油圧を確保しつつポンプ効率を高くすることができるとともに異物によるフリクションロスも低減できる内燃機関用オイルポンプを供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
内燃機関のクランク軸の回転がオイルポンプ駆動軸に伝達されてオイルポンプハウジング(85h)内のアウタロータ(87o)とインナロータ(87i)を回転するトロコイド曲線による歯形を用いた容積型の内燃機関用オイルポンプにおいて、
オイルポンプハウジングが鉄系材料で形成され、
前記オイルポンプハウジング内を回転するアウタロータとインナロータがアルミ系材料で形成され、
前記オイルポンプハウジングに対する前記アウタロータおよび前記インナロータの軸方向のサイドクリアランスは、前記アウタロータの径方向のラジアルクリアランスより小さく、かつ、低温時に、前記内燃機関用オイルポンプの上流側に設けられたオイルフィルタのろ過可能な異物の最小粒径にサイドクリアランスの温度変化による最大クリアランス変化量を加えた大きさに設定されることを特徴とする内燃機関用オイルポンプである。

請求項２記載の発明は、
請求項１記載の内燃機関用オイルポンプにおいて、
前記内燃機関用オイルポンプがオイルストレーナを介してオイルを吸入する吸入油路の前記内燃機関用オイルポンプと前記オイルストレーナとの間に、前記オイルフィルタが設けられることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、
請求項２記載の内燃機関用オイルポンプにおいて、
前記内燃機関用オイルポンプの吐出油路と前記吸入油路との間には、リリーフバルブが介装されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、
請求項２または請求項３のいずれか１項記載の内燃機関用オイルポンプにおいて、
前記内燃機関は、クランクケースに変速機を備え、
前記変速機の変速用の油圧クラッチにオイルを供給するクラッチ用オイルポンプが、前記内燃機関用オイルポンプとは別個に設けられ、
前記クラッチ用オイルポンプは、アルミ系材料で形成されたオイルポンプハウジング内を、鉄系材料で形成されたアウタロータとインナロータが回転する歯形を用いた容積型のオイルポンプであることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、
請求項４記載の内燃機関用オイルポンプにおいて、
前記内燃機関用オイルポンプは、前記クラッチ用オイルポンプよりも軸方向幅が小さいことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、
請求項４または請求項５記載の内燃機関用オイルポンプにおいて、
前記オイルフィルタから下流で分岐して前記内燃機関用オイルポンプと前記クラッチ用オイルポンプにオイルが吸入されることを特徴とする。

請求項１記載の内燃機関用オイルポンプによれば、始動時など低温時には、オイル粘度が高く油圧が上昇してポンプの駆動抵抗（フリクション）が上がるが、オイルポンプハウジングに対するアウタロータおよびインナロータの軸方向のサイドクリアランスは、オイルフィルタのろ過可能な異物の最小粒径にサイドクリアランスの温度変化による最大クリアランス変化量を加えた大きさに設定されているので、オイル粘度が高くてもフリクションを低減することができ、よって始動時の駆動トルクを低減し、始動性の向上を図ることができる。
なお、オイル粘度が高く油圧が上昇するので、低温時にも潤滑に必要な油圧は確保される。

そして、鉄系材料のオイルポンプハウジングに対するアルミ系材料のアウタロータとインナロータの膨張率の違いにより、高温時には、サイドクリアランスが減少することで、ポンプ効率が上昇しており、オイル粘度も低下して、フリクションが低く抑えられ、油圧は十分確保することができる。
また、高温時に、サイドクリアランスは減少するが、オイルフィルタのろ過可能な異物の最小粒径より以下にならないので、オイルポンプの異物によるフリクションロスを低減することができる。

請求項２記載の内燃機関用オイルポンプによれば、オイルポンプがオイルストレーナを介してオイルを吸入する油路のオイルポンプとオイルストレーナとの間に、前記オイルフィルタが設けられるので、オイルポンプにオイルが吸入されるまでに、オイルストレーナによりまず大きな粒径の異物は除去され、次段でオイルフィルタによりろ過可能な異物の最小粒径より大きい異物が除去されることになり、粒径の大きい異物が確実に除去されてオイルポンプに吸入され、サイドクリアランスが減少する高温時にも、オイルポンプのフリクションロスを減らし、オイルポンプの耐久性の向上を図ることができる。

請求項３記載の内燃機関用オイルポンプによれば、内燃機関用オイルポンプの吐出油路と吸入油路との間には、リリーフバルブが介装されるので、機関回転数が高いときに、吐出圧が過大となっても、リリーフバルブが余剰オイルを吸入油路に放出し、油圧システムを保護することができる。
また、機関回転数が低いときにも、油温が低い低温時は、オイルの粘度が高いため、オイルポンプの回転数が低くても、管路内の油圧が相応に上昇し、その油圧が過大となれば、リリーフバルブが余剰オイルを吸入油路に放出することができる。

請求項４記載の内燃機関用オイルポンプによれば、内燃機関は、変速機の変速用の油圧クラッチにオイルを供給するクラッチ用オイルポンプは、アルミ系材料で形成されたオイルポンプハウジング内を、鉄系材料で形成されたアウタロータとインナロータが回転する歯形を用いた容積型のオイルポンプであるので、該クラッチ用オイルポンプは、温度の上昇とともにサイドクリアランスは大きくなる。

したがって、低温時には、サイドクリアランスは小さく設定されるため、ポンプ効率が上昇しており、オイルの粘度も高いことから、始動直後のクラッチ制御圧を速やかに確保することができる。
また、高温時には、サイドクリアランスは大きくなり、フリクションが低減することでポンプ効率を維持して、必要なクラッチ制御圧は確保することができる。

請求項５記載の内燃機関用オイルポンプによれば、内燃機関用オイルポンプは、クラッチ用オイルポンプよりも軸方向幅が小さいので、始動時のフリクションの増加を防止して始動性を高めることができるとともに、内燃機関用オイルポンプの軸方向の幅を狭くして小型化を図ることができる。

請求項６記載の内燃機関用オイルポンプによれば、オイルフィルタの下流で分岐して内燃機関用オイルポンプとクラッチ用オイルポンプにオイルが吸入されるので、オイルフィルタとオイルストレーナの２段にわたってろ過することになり、粒径の大きい異物が確実に除去されたオイルを、内燃機関用オイルポンプとクラッチ用オイルポンプが吸入することができ、共に耐久性を向上させることができるとともに、オイルフィルタおよびオイルストレーナを共通に使用でき、部品点数を減らし潤滑系の構成を簡素化することができる。

本発明の一実施の形態に係るオイルポンプを備えた内燃機関の斜め後ろから視た全体斜視図である。 同内燃機関の後面図である。 同内燃機関のクランクケーススペーサおよび後側機関ケースカバー等を取り外した後面図である。 同内燃機関の後側機関ケースカバー等を取り外した後面図である。 図３および図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。 オイルポンプユニットの断面図である。 図６の要部拡大説明図である。 同内燃機関のオイル循環路の概略図である。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図８に基づいて説明する。
本実施の形態に係る内燃機関Ｅは、主変速機Ｔｍと副変速機Ｔｓが組み合わされた動力伝達装置とともにパワーユニットＰを構成して４輪駆動可能な不整地走行用車両に搭載されるものである。

なお、本明細書の説明および特許請求の範囲において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る不整地走行用車両１の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとする。
図中矢印ＦＲは車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、ＲＲは車両後方をそれぞれ示す。

内燃機関Ｅは、直列２気筒の水冷式４ストローク内燃機関であり、この内燃機関Ｅのクランク軸20を車体前後方向に指向させた所謂縦置きの姿勢で、パワーユニットＰは車体フレームに搭載される。

内燃機関Ｅのクランク軸20を軸支するクランクケース21は、上側クランクケース21Ｕと下側クランクケース21Ｌからなる上下割りのクランクケース構造をなし、上側クランクケース21Ｕは斜め右上方にシリンダブロック22を延出しており、その上にシリンダヘッド23とシリンダヘッドカバー24が順次重ねられて突出している（図１，図３参照）。
下側クランクケース21Ｌの底は、オイルが溜まるオイルパン21Ｐを構成している。

クランクケース21は右方に膨出して主変速機Ｔｍを収容する（図３参照）。
この主変速機Ｔｍは、内燃機関Ｅのクランク軸20の右方に位置し、主変速機Ｔｍの前方に略重なって副変速機Ｔｓが突設されている。

内燃機関Ｅのクランクケースより後方の部材を省略した後面図である図３を参照して、 シリンダブロック22の前後２つのシリンダボアにそれぞれピストン25が往復摺動可能に嵌挿され、クランク軸20のクランクウエブ20ｗ，20ｗ間のクランクピン20ｐとピストン25のピストンピン25ｐとを、コンロッド26が連接してクランク機構を構成している。

そして、図３に示されるように、車体とともに内燃機関Ｅが水平姿勢にある場合、上下割りの上側クランクケース21Ｕと下側クランクケース21Ｌの割り面は、右側を下方に傾斜しており、この傾斜した割り面上にクランク軸20とともに主変速機Ｔｍの一対の変速機軸であるメイン軸31とカウンタ軸32のうちのカウンタ軸32が配置されて、クランク軸20とカウンタ軸32は上側クランクケース21Ｕと下側クランクケース21Ｌに挟まれて回転自在に軸支され、カウンタ軸32の上方にメイン軸31が上側クランクケース21Ｕに回転自在に軸支されている。

一方、クランク軸20の左方には、バランサ軸41が下側クランクケース21Ｌにベアリング40ｆ，40ｒを介して軸支されている。
以上のメイン軸31，カウンタ軸32，バランサ軸41は、いずれもクランク軸20と平行で前後方向に指向している。

図５を参照して、前後方向に指向するクランク軸20は、気筒毎にカウンタウエイトを備えた１対のクランクウエブ20ｗ，20ｗが前後に形成されており、クランク軸20の前端には、ＡＣジェネレータ37が設けられており、ＡＣジェネレータ37とクランクウエブ20ｗとの間にバランサ駆動歯車27が嵌着されている。
クランク軸20のクランクウエブ20ｗより後方には、プライマリ駆動歯車28が嵌着されている。

主変速機Ｔｍのメイン軸31は、長尺のメイン軸内筒31ａの外周にメイン軸外筒31ｂとクラッチ部外筒31ｃが前後に並んで回転自在に嵌合して構成されている。
メイン軸31には６個の駆動変速歯車31ｇが設けられ、カウンタ軸32には駆動変速歯車31ｇに対応して、これらと常時噛み合う６個の被動変速ギヤ32ｇが設けられている。
奇数変速段の駆動変速歯車31ｇはメイン軸内筒31ａに、偶数変速段の駆動変速歯車31ｇはメイン軸外筒31ｂに設けてある。

第１クラッチ30ａと第２クラッチ30ｂとからなる一対のツインクラッチ30はクラッチ部外筒31ｃ上に構成されており、クラッチ部外筒31ｃの中央にプライマリ従動歯車29、その両側に第１クラッチ30ａと第２クラッチ30ｂのクラッチアウタ30ao、30boがスプライン嵌合して軸方向の移動を規制されて設けられている。
中央のプライマリ従動歯車29がクランク軸20に設けられたプライマリ駆動歯車28に噛合する。

そして、第１クラッチ30ａのクラッチインナ30aiはメイン軸内筒31ａに軸方向の移動を規制されてスプライン嵌合され、第２クラッチ30ｂのクラッチインナ30biはメイン軸外筒31ｂに軸方向の移動を規制されてスプライン嵌合されている。
クラッチアウタ30ao（30bo）側の一緒に回転する駆動摩擦板とクラッチインナ30ai（30bi）側の一緒に回転する被動摩擦板とを交互に配列した摩擦板群30af（30bf）を加圧プレート30ap（30bp）が加圧可能である。

加圧プレート30ap，30bpを選択的に駆動する油圧回路が、メイン軸内筒31ａとクラッチ部外筒31ｃに形成され、油圧制御装置35がクラッチカバー36に形成されている（図２参照）。
油圧制御装置35により制御されて加圧プレート30apが駆動されて摩擦板群30afが加圧されると、第１クラッチ30ａが接続し、プライマリ従動歯車29に入力された動力がメイン軸内筒31ａに伝達され、奇数変速段の駆動変速歯車31ｇが回転する。
他方、油圧制御装置35の切り換え制御により加圧プレート30bpが駆動されて摩擦板群30bfが加圧されると、第２クラッチ30ｂが接続し、プライマリ従動歯車29に入力された動力がメイン軸外筒31ｂに伝達され、偶数変速段の駆動変速歯車31ｇが回転する。

図５を参照して、クランク軸20の左側に平行に配置されたバランサ軸41は、前後にバランサウエイト41ｗ，41ｗを備えており、前側のバランサウエイト41ｗは、クランク軸20の前側の１対のクランクウエブ20ｗ，20ｗの間を旋回し、後側のバランサウエイト41ｗは、クランク軸20の後側の１対のクランクウエブ20ｗ，20ｗの間を旋回する位置にある。
バランサ軸41のベアリング34ｆより前方に突出した前端部にはバランサ従動歯車42がバランサ軸41の前端面に螺入されたボルト43により締結されている。

バランサ従動歯車42は、クランク軸20に設けられたバランサ駆動歯車27に噛合し、クランク軸20の回転が、バランサ軸41に伝達される。
バランサ軸41は、クランク軸20と等速で、かつ逆方向に回転駆動され、内燃機関Ｅのクランク機構による１次振動を抑制する。

このバランサ軸41の前方には、前記ＡＣジェネレータ37を前方から覆うジェネレータカバー38に設けられた水ポンプ50が配設されており、ジェネレータカバー38の軸受筒部38ｓに回転自在に軸支された水ポンプ駆動軸51が、バランサ軸41と同軸に配置されている。
そして、バランサ軸41の前端面に螺着されたボルト43の頭部には、連結凹部43ａが形成されており、水ポンプ駆動軸51の後端から後方へ突出した連結凸部51ａが、バランサ軸41の前端のボルト43の頭部の連結凹部43ａに嵌合して連結し、バランサ軸41の回転が水ポンプ駆動軸51に伝達されて水ポンプ50が駆動される。

ジェネレータカバー38の軸受筒部38ｓの前方に水ポンプボディ53が取り付けられ、水ポンプボディ53には、水ポンプ駆動軸51に固着されたインペラ52が収容されるとともに、吸入ポート53ｉと吐出ポート53ｅが形成されている。

図３に示されるように、互いに合わされた上側クランクケース21Ｕと下側クランクケース21Ｌの後面は、後方に突出した後周壁21ｒ，21ｒにより大きく囲われた空間を有し、後周壁21ｒ，21ｒの端面は同一の鉛直合わせ面をなす。
この後周壁21ｒ，21ｒの端面にクランクケーススペーサ70を介して後側機関ケースカバー90と前記クラッチカバー36が後方から被せられる（図１，図２，図５参照）。

バランサ軸41の後方には、オイルポンプユニット60がクランクケーススペーサ70に支持されて設けられる（図５参照）。
クランク軸20より右方のツインクラッチ30の後方にクラッチカバー36が被せられ、クランク軸20およびクランク軸20より左方のオイルポンプユニット60を含むクランクケース21の左側の後方を後側機関ケースカバー90が覆う。

本パワーユニットＰの潤滑は、ドライサンプ方式を採用しており、本オイルポンプユニット60は、オイルタンクＴｏにオイルを汲み上げるスカベンジングポンプＰｓと、オイルタンクＴｏから油圧ツインクラッチ30にオイルを圧送するクラッチ用オイルポンプＰｃと、内燃機関の各潤滑部位にオイルを供給する内燃機関用オイルポンプＰｅを一体にユニット化したものである（図５，図６参照）。

図５を参照して、スカベンジングポンプＰｓ，クラッチ用オイルポンプＰｃ，内燃機関用オイルポンプＰｅは、いずれもトロコイド曲線による歯形を用いた容積型のオイルポンプであり、共通のオイルポンプ駆動軸61を有し、同オイルポンプ駆動軸61に各ロータが取り付けられている。
この３つのオイルポンプＰｓ，Ｐｃ，Ｐｅの共通のオイルポンプ駆動軸61は、バランサ軸41の後方に同軸に位置し、オイルポンプ駆動軸61の前端から突出した連結凸部61ｂとバランサ軸41の後端に形成された連結凹部41ｂが嵌合して連結し、バランサ軸41の回転がオイルポンプ駆動軸61に伝達されて、３つのオイルポンプＰｓ，Ｐｃ，Ｐｅが同時に駆動される。

このオイルポンプユニット60が設けられるクランクケーススペーサ70は、クランクケース21の後周壁21ｒに対応する前周壁が前方に突出して形成されている。
前周壁内は、左側が側壁71で塞がれ、右側に大きな円開口70ｓが形成されている。
円開口70ｓにはツインクラッチ30が貫挿される（図４参照）。

クランクケーススペーサ70の側壁71の略中央に、クランク軸20の後端を軸受する軸受凹部71ｄがあり、軸受凹部71ｄ内にクランク軸20を回転自在に軸支するベアリング19ｒが嵌合される（図５参照）。
クランクケーススペーサ70の側壁71の軸受凹部71ｄよりさらに左側に寄ったところに、オイルポンプ駆動軸61を軸支する軸受孔71ｊが穿孔されている（図４参照）。

図６を参照して、クランクケーススペーサ70の側壁71の前面には、軸受孔71ｊの周囲にスカベンジングポンプボディ65が被さるように取り付けられる。
スカベンジングポンプボディ65は、クランクケーススペーサ70の側壁71の軸受孔71ｊと同軸に軸受孔65ｊを有し、スカベンジングポンプボディ65の後面には、軸受孔65ｊの周囲に円形に凹んだスカベンジングポンプ室66が形成され、スカベンジングポンプ室66内に円環状をしたアウタロータ67ｏが回転自在に嵌合され、同アウタロータ67ｏの内歯にオイルポンプ駆動軸61に係止ピン67ipにより共に回転するように係止して軸支されたインナロータ67ｉが外歯を噛み合わせて配設されて、スカベンジングポンプＰｓが構成される。
なお、スカベンジングポンプボディ65の後面に開口したスカベンジングポンプ室66は、クランクケーススペーサ70の側壁71の前面で塞がれる。

クランクケーススペーサ70の側壁71の後面には、軸受孔71ｊの周りに円形に凹んだクラッチオイルポンプ室72が形成され、クラッチオイルポンプ室72内に円環状をしたアウタロータ73ｏが回転自在に嵌合され、同アウタロータ73ｏの内歯にオイルポンプ駆動軸61に係止ピン73ipにより共に回転するように係止して軸支されたインナロータ73ｉが外歯を噛み合わせて配設されて、クラッチ用オイルポンプＰｃが構成される。

クランクケーススペーサ70の側壁71の後面のクラッチオイルポンプ室72は、オイルポンププレート80の前面で塞がれる。
オイルポンププレート80には、クランクケーススペーサ70の側壁71の軸受孔71ｊと同軸に軸受孔80ｊを有し、オイルポンプ駆動軸61が貫通する。

エンジンオイルポンプボディ85がオイルポンププレート80をクランクケーススペーサ70との間に挟むように後方から取り付けられる。
エンジンオイルポンプボディ85は、オイルポンププレート80の軸受孔80ｊと同軸に軸受孔85ｊを有し、エンジンオイルポンプボディ85の前面には、軸受孔85ｊの周囲に円形に凹んだエンジンオイルポンプ室86が形成され、エンジンオイルポンプ室86内に円環状をしたアウタロータ87ｏが回転自在に嵌合され、同アウタロータ87ｏの内歯にオイルポンプ駆動軸61に係止ピン87ipにより共に回転するように係止して一体に回転すべく軸支されたインナロータ87ｉが外歯を噛み合わせて配設されて、内燃機関用オイルポンプＰｅが構成される。
なお、エンジンオイルポンプボディ85の前面に開口したエンジンオイルポンプ室86は、オイルポンププレート80の後面で塞がれる。

図６を参照して、クランクケーススペーサ70のクラッチオイルポンプ室72内にアウタロータ73ｏとインナロータ73ｉを組み込んでオイルポンプ駆動軸61を貫挿しておき、クランクケーススペーサ70の前面にスカベンジングポンプボディ65をスカベンジングポンプ室66にアウタロータ67ｏとインナロータ67ｉを組み込んで重ねて複数の締結ボルト62ａで締結し、クランクケーススペーサ70の後面にオイルポンププレート80を挟んで、エンジンオイルポンプボディ85をエンジンオイルポンプ室86にアウタロータ87ｏとインナロータ87ｉを組み込んで重ねて複数の締結ボルト62ｂで締結することで、スカベンジングポンプＰｓ，クラッチ用オイルポンプＰｃ，内燃機関用オイルポンプＰｅを一体にユニット化したオイルポンプユニット60が構成され、クランクケーススペーサ70に支持されて設けられる。

なお、スカベンジングポンプボディ65，クランクケーススペーサ70，オイルポンププレート80，エンジンオイルポンプボディ85には、各オイルポンプＰｓ，Ｐｃ，Ｐｅの各吸入ポート，各吐出ポートおよび油路が形成されている。
内燃機関用オイルポンプＰｅのアウタロータ87ｏとインナロータ87ｉおよびエンジンオイルポンプ室86の軸方向幅は、クラッチ用オイルポンプＰｃのアウタロータ73ｏとインナロータ73ｉおよびクラッチオイルポンプ室72の軸方向幅より小さく構成されている（図６参照）。

図４は、内燃機関Ｅのクランクケース21の後面に、クランクケーススペーサ70が取り付けられた状態を示している。
クランクケーススペーサ70にはオイルポンプユニット60が設けられている。
このクランクケーススペーサ70の側壁71の後方に後側機関ケースカバー90が被せられる。

図１を参照して、後側機関ケースカバー90は、クランクケーススペーサ70の側壁71の輪郭に沿った後周壁70ｑ（図４参照）に対応する前周壁90ｐが側壁91から前方に突出して形成されており、クランクケーススペーサ70の側壁71の後周壁70ｑと後側機関ケースカバー90の前周壁90ｐとが連結されると、後周壁70ｑと前周壁90ｐに囲まれて、クランクケーススペーサ70の側壁71と後側機関ケースカバー90の側壁91との間にオイルタンクＴｏが形成される。

図１および図２を参照して、後側機関ケースカバー90の側壁91には、後方に膨出するようにして、クラッチ用オイルフィルタＦｃのフィルタハウジング95とオイルフィルタＦｅのより大型のフィルタハウジング96が形成されている。

後側機関ケースカバー90の側壁91の中央高さ位置で、オイルポンプユニット60と略同じ高さ位置に、オイルフィルタＦｅのフィルタハウジング96が中心軸を略左右に指向させた円筒形状に形成されており、このフィルタハウジング96の下方に、クラッチ用オイルフィルタＦｃのより小型のフィルタハウジング95が中心軸を略左右に指向させた円筒形状に形成されている。
フィルタハウジング95，96内にはフィルタエレメントが環状に収納される。

また、後側機関ケースカバー90のオイルタンクＴｏを構成する側壁91の上部には、オイルクーラ100が取り付けられ、オイルクーラ100からオイルタンクＴｏ内に直接冷却されたオイルが流出する。

本水冷式内燃機関Ｅのバランサ軸41の後方に設けられたオイルポンプユニット60の３つのオイルポンプＰｓ，Ｐｃ，Ｐｅによるオイル供給構造のオイル循環路の概略図を図８に示し、簡単に説明する。

スカベンジングポンプＰｓは、オイルパン21Ｐに溜まったオイルをオイルストレーナ63を介して吸入油路ａ１に汲み上げ、吐出油路ａ２に吐出し、吐出されたオイルは、オイルクーラ100に流入し、オイルクーラ100により冷却されたオイルは、オイルタンクＴｏ内に流出される。
なお、オイルクーラ100の上流側の油路から分岐した油路にリリーフバルブ68ｓが設けられて、油圧が所定圧を超えると、オイルクーラ100を介さずに直接オイルタンクＴｏに流出される。

クラッチ用オイルポンプＰｃは、オイルタンクＴｏに溜まったオイルをオイルストレーナ64およびオイルフィルタＦｅを介して吸入油路ｂ１に汲み上げ、吐出油路ｂ２に吐出し、吐出されたオイルは、オイルフィルタＦｅより目の細かいクラッチ用オイルフィルタＦｃに流入し、クラッチ用オイルフィルタＦｃによりろ過されたオイルが、油圧制御装置35およびツインクラッチ30に供給される。
なお、クラッチ用オイルポンプＰｃの上流側吸入油路ｂ１と下流側吐出油路ｂ２との間にはリリーフバルブ68ｃが介装されている。

内燃機関用オイルポンプＰｅは、オイルタンクＴｏに溜まったオイルをオイルストレーナ64およびオイルフィルタＦｅを介して吸入油路ｃ１に汲み上げ、吐出油路ｃ２に吐出し、吐出されたオイルは、内燃機関Ｅの各潤滑部位に供給される。
なお、内燃機関用オイルポンプＰｅの上流側吸入油路ｃ１と下流側吐出油路ｃ２との間にはリリーフバルブ68ｅが介装されている。

オイルフィルタＦｅの下流で分岐して内燃機関用オイルポンプＰｅとクラッチ用オイルポンプＰｃにオイルが吸入されるので、オイルフィルタＦｅとオイルストレーナ64の２段にわたってろ過することになり、まず１段目のオイルストレーナ64によりまず大きな粒径の異物は除去され、次段でオイルフィルタによりろ過可能な異物の最小粒径より大きい異物が除去されることになり、粒径の大きい異物が確実に除去されて内燃機関用オイルポンプＰｅおよびクラッチ用オイルポンプＰｃに吸入され、内燃機関用オイルポンプＰｅとクラッチ用オイルポンプＰｃのフリクションロスを減らし、内燃機関用オイルポンプＰｅとクラッチ用オイルポンプＰｃの耐久性の向上を図ることができる。

内燃機関用オイルポンプＰｅとクラッチ用オイルポンプＰｃは、オイルフィルタＦｅおよびオイルストレーナ64を共通に使用でき、部品点数を減らし潤滑系の構成を簡素化することができる。

以上のように構成されるオイル循環路に介装されるスカベンジングポンプＰｓ，クラッチ用オイルポンプＰｃ，内燃機関用オイルポンプＰｅは、図６に示すように、オイルポンプユニット60として一体化されている。
ここに、クランクケーススペーサ70は、クランクケース21および後側機関ケースカバー90と同じくアルミ系材料で形成されている。

したがって、クラッチ用オイルポンプＰｃのクラッチオイルポンプ室72を構成するクラッチオイルポンプハウジング71ｈは、クランクケーススペーサ70の側壁71に形成されるもので、よってアルミ系材料で形成されている。
クラッチ用オイルポンプＰｃのアウタロータ73ｏとインナロータ73ｉは鉄系材料で形成されている。

また、同様に、スカベンジングポンプＰｓは、スカベンジングポンプ室66を構成するスカベンジングポンプハウジング65ｈは、アルミ系材料で形成されるスカベンジングポンプボディ65に形成され、よって、スカベンジングポンプハウジング65ｈはアルミ系材料で形成され、スカベンジングポンプＰｓのアウタロータ67ｏとインナロータ67ｉは鉄系材料で形成されている。

他方、内燃機関用オイルポンプＰｅは、エンジンオイルポンプ室86を構成するエンジンオイルポンプハウジング85ｈは、鉄系材料で形成されるエンジンオイルポンプボディ85に形成され、よって、オイルポンプハウジング85ｈは鉄系材料で形成され、内燃機関用オイルポンプＰｅのアウタロータ87ｏとインナロータ87ｉはアルミ系材料で形成されている。
なお、オイルポンププレート80は、鉄系材料で形成されている。

鉄系材料のエンジンオイルポンプハウジング85ｈにアルミ系材料のアウタロータ87ｏとインナロータ87ｉが組み込まれた内燃機関用オイルポンプＰｅにおいて、熱膨張率の小さいエンジンオイルポンプハウジング85ｈと熱膨張率の大きいアウタロータ87ｏおよびインナロータ87ｉとの間のクリアランスは、温度が上昇するに従い小さくなる。

内燃機関用オイルポンプＰｅは、エンジンオイルポンプハウジング85ｈに対するアウタロータ87ｏおよびインナロータ87ｉの軸方向のサイドクリアランスＣｓが、エンジンオイルポンプハウジング85ｈに対するアウタロータ87ｏの径方向のラジアルクリアランスＣｒより小さく設定されている（図７参照）。

また、このラジアルクリアランスＣｒより小さいエンジンオイルポンプハウジング85ｈに対するアウタロータ87ｏおよびインナロータ87ｉの軸方向のサイドクリアランスＣｓを、低温時に、内燃機関用オイルポンプＰｅの上流側に設けられたオイルフィルタＦｅのろ過可能な異物の最小粒径にサイドクリアランスの運転領域の温度変化による最大クリアランス変化量を加えた大きさに設定する。

内燃機関用オイルポンプＰｅは、始動時など一般に低温時には、ラジアルクリアランスＣｒより小さいサイドクリアランスＣｓが、オイルフィルタＦｅのろ過可能な異物の最小粒径にサイドクリアランスの運転領域の温度変化による最大クリアランス変化量を加えた大きさに略等しい大きさとなっているので、低温でオイル粘度が高く油圧が上昇してポンプの駆動抵抗（フリクション）が上がる傾向にあるが、大きなサイドクリアランスＣｓによりフリクションを低減することができ、よって始動時の駆動トルクを低減し、始動性の向上を図ることができる。
なお、オイル粘度が高く油圧が上昇するので、低温時にも潤滑に必要な油圧は確保される。

そして、鉄系材料のエンジンオイルポンプハウジング85ｈに対するアルミ系材料のアウタロータ87ｏとインナロータ87ｉの膨張率の違いにより、高温時には、サイドクリアランスＣｓが減少することで、ポンプ効率が上昇しており、オイル粘度も低下して、フリクションが低く抑えられ、必要な油圧は十分確保することができる。
また、高温時に、サイドクリアランスＣｓは減少するが、オイルフィルタのろ過可能な異物の最小粒径より以下にならないので、オイルポンプの異物によるフリクションロスを低減することができる。
さらに、アルミ系材料のアウタロータ87ｏとインナロータ87ｉの異物による損傷も減らして、アウタロータ87ｏとインナロータ87ｉの耐久性を向上させることができる。

前記したように、内燃機関用オイルポンプＰｅがオイルストレーナ64を介してオイルを吸入する油路の内燃機関用オイルポンプＰｅとオイルストレーナ64との間に、オイルフィルタＦｅが設けられるので、内燃機関用オイルポンプＰｅにオイルが吸入されるまでに、オイルストレーナ64によりまず大きな粒径の異物は除去され、次段のオイルフィルタＦｅによりろ過可能な異物の最小粒径より大きい異物が除去されることになり、粒径の大きい異物が確実に除去されて内燃機関用オイルポンプＰｅに吸入され、サイドクリアランスＣｓが減少する高温時にも、内燃機関用オイルポンプＰｅのフリクションロスを減らし、特にアルミ系材料のアウタロータ87ｏとインナロータ87ｉを用いる内燃機関用オイルポンプＰｅの耐久性の向上を図ることができる。

内燃機関用オイルポンプＰｅの吐出油路ｃ２と吸入油路ｃ１との間には、リリーフバルブ68ｅが介装されるので、機関回転数が高いときに、吐出圧が過大となっても、リリーフバルブ68ｅが余剰オイルを吸入油路に放出し、油圧システムを保護することができる。
また、機関回転数が低いときにも、油温が低い低温時は、オイルの粘度が高いため、内燃機関用オイルポンプＰｅの回転数が低くても、管路内の油圧が相応に上昇するので、その油圧が過大となれば、リリーフバルブ68ｅが余剰オイルを吸入油路ｃ１に放出することができる。

主変速機Ｔｍの変速用の油圧ツインクラッチ30および油圧制御装置35にオイルを供給するクラッチ用オイルポンプＰｃは、アルミ系材料で形成されたクラッチオイルポンプハウジング71ｈ内を、鉄系材料で形成されたアウタロータ73ｏとインナロータ73ｉが回転するトロコイド曲線による歯形を用いた容積型のオイルポンプであるので、該クラッチ用オイルポンプＰｃは、温度の上昇とともにサイドクリアランスＣｓは大きくなる。

したがって、低温時には、サイドクリアランスＣｓは小さく設定されるため、ポンプ効率が上昇しており、オイルの粘度も高いことから、始動直後のクラッチ制御圧を速やかに確保することができる。
また、高温時には、サイドクリアランスＣｓは大きくなり、フリクションが低減することでポンプ効率を維持して、必要なクラッチ制御圧は確保することができる。

内燃機関用オイルポンプＰｅのアウタロータ87ｏとインナロータ87ｉおよびエンジンオイルポンプ室86の軸方向幅は、クラッチ用オイルポンプＰｃのアウタロータ73ｏとインナロータ73ｉおよびエンジンオイルポンプ室72の軸方向幅より小さく構成されているので、内燃機関用オイルポンプＰｅは、幅狭のアウタロータ87ｏとインナロータ87ｉにより始動時のフリクションの増加を防止して始動性を高めることができるとともに、内燃機関用オイルポンプＰｅの軸方向の幅を狭くして小型化を図ることができる。

以上、本発明に係る内燃機関用オイルポンプにつき説明したが、本発明の態様は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。

Ｐ…パワーユニット、Ｅ…内燃機関、
Ｔｏ…オイルタンク、Ｐｓ…スカベンジングポンプ、Ｐｃ…クラッチ用オイルポンプ、Ｐｅ…内燃機関用オイルポンプ、
Ｆｃ…クラッチ用オイルフィルタ、Ｆｅ…オイルフィルタ、
１…不整地走行用車両、20…クランク軸、21…クランクケース、22…シリンダブロック、23…シリンダヘッド、30…ツインクラッチ、35…油圧制御装置、41…バランサ軸、50…水ポンプ、51…水ポンプ駆動軸、
60…オイルポンプユニット、61…オイルポンプ駆動軸、
65…スカベンジングポンプボディ、65ｈ…スカベンジングポンプハウジング、66…スカベンジングポンプ室、67ｏ…アウタロータ、67ｉ…インナロータ、
70…クランクケーススペーサ、71…側壁、71ｈ…クラッチオイルポンプハウジング、72…クラッチオイルポンプ室、73ｏ…アウタロータ、73ｉ…インナロータ、80…オイルポンププレート、
85…エンジンオイルポンプボディ、85ｈ…エンジンオイルポンプハウジング、86…エンジンオイルポンプ室、87ｏ…アウタロータ、87ｉ…インナロータ、
90…後側機関ケースカバー、95，96…フィルタハウジング、100…オイルクーラ。

Claims (6)

1. 内燃機関(E)のクランク軸(20)の回転がオイルポンプ駆動軸(61)に伝達されてオイルポンプハウジング(85h)内のアウタロータ(87o)とインナロータ(87i)を回転するトロコイド曲線による歯形を用いた容積型の内燃機関用オイルポンプ(Pe)において、
   前記オイルポンプハウジング(85h)が鉄系材料で形成され、
   前記オイルポンプハウジング(85h)内を回転する前記アウタロータ(87o)と前記インナロータ(87i)がアルミ系材料で形成され、
   前記オイルポンプハウジング(85h)に対する前記アウタロータ(87o)および前記インナロータ(87i)の軸方向のサイドクリアランス(Cs)は、前記アウタロータ(87o)の径方向のラジアルクリアランス(Cr)より小さく、かつ、低温時に、前記内燃機関用オイルポンプ(Pe)の上流側に設けられたオイルフィルタ(Fe)のろ過可能な異物の最小粒径にサイドクリアランスの温度変化による最大クリアランス変化量を加えた大きさに設定されることを特徴とする内燃機関用オイルポンプ。
2. 前記内燃機関用オイルポンプ(Pe)がオイルストレーナ(64)を介してオイルを吸入する吸入油路(c1)の前記内燃機関用オイルポンプ(Pe)と前記オイルストレーナ(64)との間に、前記オイルフィルタ(Fe)が設けられることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用オイルポンプ。
3. 前記内燃機関用オイルポンプ(Pe)の吐出油路(c2)と前記吸入油路(c1)との間には、リリーフバルブ(68e)が介装されることを特徴とする請求項２記載の内燃機関用オイルポンプ。
4. 前記内燃機関(E)は、クランクケース(21)に変速機(Tm)を備え、
   前記変速機(Tm)の変速用の油圧クラッチ(30)にオイルを供給するクラッチ用オイルポンプ(Pc)が、前記内燃機関用オイルポンプ(Pe)とは別個に設けられ、
   前記クラッチ用オイルポンプ(Pc)は、アルミ系材料で形成されたオイルポンプハウジング(71h)内を、鉄系材料で形成されたアウタロータ(73o)とインナロータ(73i)が回転するトロコイド式のオイルポンプであることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか１項記載の内燃機関用オイルポンプ。
5. 前記内燃機関用オイルポンプ(Pe)は、前記クラッチ用オイルポンプ(Pc)よりも軸方向幅が小さいことを特徴とする請求項４記載の内燃機関用オイルポンプ。
6. 前記オイルフィルタから下流で分岐して前記内燃機関用オイルポンプ(Pe)と前記クラッチ用オイルポンプ(Pc)にオイルが吸入されることを特徴とする請求項４または請求項５記載の内燃機関用オイルポンプ。

Images