JP6591929B2 - Oil pump - Google Patents
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Description
本発明は、可変容量型のオイルポンプに関する。 The present invention relates to a variable displacement oil pump.
内燃機関のオイルポンプとして、クランクシャフトに直接又はギヤ等を介して連結されたインナロータを備えたトロコイド型のオイルポンプが公知である。このオイルポンプは、インナロータの回転速度に応じて単位時間当りの吐出量が変化するため、内燃機関の高回転域では吐出量が過剰になるという問題がある。この問題を解決するべく、アウタロータに複数の回動可能なベーンを設けると共に、アウタロータの外周部とハウジングとの間に制御用油路を設けた可変容量オイルポンプが公知となっている(例えば、特許文献1)。このオイルポンプでは、制御用油路はオイルポンプの吐出ポートに接続され、吐出ポートと等しい圧力になる。制御用油路の油圧が上昇すると、各ベーンが油圧を受けてアウタロータの径方向内方に押し込まれ、アウタロータとインナロータとの間に形成される液室の容積が縮小し、オイルの吸入量が減少する。これにより、オイルポンプの吐出量が減少する。 As an oil pump for an internal combustion engine, a trochoid type oil pump having an inner rotor connected to a crankshaft directly or via a gear is known. This oil pump has a problem in that the discharge amount per unit time varies depending on the rotation speed of the inner rotor, so that the discharge amount becomes excessive in a high rotation range of the internal combustion engine. In order to solve this problem, a variable displacement oil pump in which a plurality of rotatable vanes are provided in the outer rotor and a control oil passage is provided between the outer peripheral portion of the outer rotor and the housing is known (for example, Patent Document 1). In this oil pump, the control oil passage is connected to the discharge port of the oil pump and has a pressure equal to that of the discharge port. When the oil pressure in the control oil passage rises, each vane receives the oil pressure and is pushed inward in the radial direction of the outer rotor, the volume of the liquid chamber formed between the outer rotor and the inner rotor is reduced, and the oil suction amount is reduced. Decrease. Thereby, the discharge amount of the oil pump is reduced.
しかしながら、上記のオイルポンプは、液室の容積が収縮する吐出ポートの近傍において、ベーンが液室の圧力を受けて径方向外方に変位して液室が拡張する虞がある。そのため、液室内にオイルが残留し易く、容積効率が低いという問題がある。また、互いに独立して回動する各ベーンが互いに摺接することによってアウタロータの外形が形成されているため、各ベーンの摺接部からオイルが漏れ易く、容積効率が低いという問題がある。 However, in the oil pump described above, there is a possibility that the liquid chamber expands due to the vane being displaced radially outward under the pressure of the liquid chamber in the vicinity of the discharge port where the volume of the liquid chamber contracts. Therefore, there is a problem that oil tends to remain in the liquid chamber and the volumetric efficiency is low. In addition, since the outer shape of the outer rotor is formed when the vanes rotating independently of each other are in sliding contact with each other, there is a problem that oil is likely to leak from the sliding contact portion of each vane and volume efficiency is low.
本発明は、以上の背景を鑑み、可変容量型のオイルポンプにおいて、容積効率を向上させることを課題とする。 In view of the above background, it is an object of the present invention to improve volumetric efficiency in a variable displacement oil pump.
上記課題を解決するために本発明の一態様は、ロータ収容室(7)が形成されたハウジング(2)と、前記ロータ収容室において第1軸線(A)を中心として回転可能に前記ハウジングに支持され、内周に内歯(15)を備えたアウタロータ(3)と、前記アウタロータの内側において前記第1軸線に対してオフセットした第2軸線(B)を中心として回転可能に前記ハウジングに支持され、外周に前記内歯に噛み合う外歯(26)を備えたインナロータ(4)と、前記アウタロータの回転方向において、前記インナロータ及び前記アウタロータの間に形成される液室(30)が膨張する領域を膨張領域(31)、前記液室が収縮する領域を収縮領域(32)とした場合に、前記膨張領域における前記液室に向けて開口するように前記ハウジングに形成された吸入ポート(34)、及び前記収縮領域における前記液室に向けて開口するように前記ハウジングに形成された吐出ポート(36)と、前記アウタロータの前記内歯の谷部(15A)から前記アウタロータの外周面(14)に延びる透孔(18)と、前記透孔に摺動可能に収容されたプランジャ(20)と、前記アウタロータの前記外周面と前記ロータ収容室の壁面(7A)との間に形成され、前記吐出ポートに接続した外周油路(41)と、前記収縮領域における前記アウタロータの前記外周面と対向する前記ロータ収容室の壁面に設けられ、前記プランジャを前記アウタロータの径方向内方に押す凸部(40)とを有することを特徴とするオイルポンプ(1)を提供する。 In order to solve the above-described problems, an embodiment of the present invention includes a housing (2) in which a rotor housing chamber (7) is formed, and a housing that is rotatable about the first axis (A) in the rotor housing chamber. An outer rotor (3) that is supported and has inner teeth (15) on the inner periphery, and is supported by the housing so as to be rotatable about a second axis (B) that is offset from the first axis inside the outer rotor. And an inner rotor (4) having outer teeth (26) meshing with the inner teeth on the outer periphery, and a region in which a liquid chamber (30) formed between the inner rotor and the outer rotor expands in the rotational direction of the outer rotor. The expansion region (31), and the region where the liquid chamber contracts is the contraction region (32), the housing so as to open toward the liquid chamber in the expansion region. A suction port (34) formed in the groove, a discharge port (36) formed in the housing so as to open toward the liquid chamber in the contraction region, and a valley (15A) of the inner teeth of the outer rotor. ) To the outer peripheral surface (14) of the outer rotor, a plunger (20) slidably received in the through hole, the outer peripheral surface of the outer rotor, and the wall surface of the rotor storage chamber ( 7A), the outer peripheral oil passage (41) connected to the discharge port, and the wall surface of the rotor housing chamber facing the outer peripheral surface of the outer rotor in the contraction region, Provided is an oil pump (1) having a convex portion (40) that pushes inward in the radial direction of the outer rotor.
この態様によれば、容積効率が高い可変容量型のオイルポンプを提供することができる。オイルポンプの供給量が少ない場合には、吐出ポートの圧力が低くなるため、外周油路の圧力が低くなり、プランジャは遠心力によって径方向外方に移動し、膨張領域において液室の容積が増加する。これにより、オイルポンプの吸入量が増加し、その結果としてオイルポンプの供給量が増加する。一方、オイルポンプの供給量が多い場合には、吐出ポートの圧力が高くなるため、外周油路の圧力が高くなり、プランジャは外周油路から供給される油圧によって遠心力に抗して径方向内方に移動し、膨張領域において液室の容積が減少する。これにより、オイルポンプの吸入量が減少し、その結果としてオイルポンプの供給量が低下する。また、吐出ポートに対応した収縮領域では、プランジャは凸部によって径方向内方に向けて支持されるため、液室の圧力に抗して所定の位置に留まることができる。これにより、オイルポンプの容積効率が向上する。また、各プランジャがそれぞれ透孔に摺動可能に収容された構造であるため、液室からのオイル漏れが抑制され、ポンプの容積効率が向上する。 According to this aspect, it is possible to provide a variable displacement oil pump with high volumetric efficiency. When the supply amount of the oil pump is small, the pressure at the discharge port is low, so the pressure at the outer peripheral oil passage is low, the plunger moves radially outward by centrifugal force, and the volume of the liquid chamber is increased in the expansion region. To increase. Thereby, the intake amount of the oil pump increases, and as a result, the supply amount of the oil pump increases. On the other hand, when the supply amount of the oil pump is large, the pressure of the discharge port increases, so the pressure of the outer peripheral oil passage increases, and the plunger is in the radial direction against the centrifugal force by the hydraulic pressure supplied from the outer peripheral oil passage. It moves inward and the volume of the liquid chamber decreases in the expansion region. Thereby, the intake amount of the oil pump is decreased, and as a result, the supply amount of the oil pump is decreased. Further, in the contracted region corresponding to the discharge port, the plunger is supported radially inward by the convex portion, so that it can remain in a predetermined position against the pressure of the liquid chamber. Thereby, the volumetric efficiency of the oil pump is improved. Further, since each plunger is slidably accommodated in the through hole, oil leakage from the liquid chamber is suppressed, and the volumetric efficiency of the pump is improved.
また、上記の態様において、前記凸部は、前記アウタロータの回転方向において、突出量が漸増する傾斜面(40B)を有するとよい。 Moreover, said aspect WHEREIN: The said convex part is good to have an inclined surface (40B) from which a protrusion amount increases gradually in the rotation direction of the said outer rotor.
この態様によれば、プランジャは、傾斜面上を摺動することによって、円滑にアウタロータの径方向内方に移動することができる。 According to this aspect, the plunger can smoothly move inward in the radial direction of the outer rotor by sliding on the inclined surface.
また、上記の態様において、前記プランジャは、前記アウタロータに対して最も径方向内側に位置する最内位置と、前記アウタロータに対して最も径方向外側に位置する最外位置との間で移動可能であり、前記凸部は、前記プランジャを前記最内位置に位置させるとよい。 Further, in the above aspect, the plunger is movable between an innermost position located on the innermost radial direction with respect to the outer rotor and an outermost position located on the outermost radial direction with respect to the outer rotor. Yes, the convex portion may position the plunger at the innermost position.
この態様によれば、オイルポンプの容積効率が向上する。 According to this aspect, the volumetric efficiency of the oil pump is improved.
また、上記の態様において、前記アウタロータは、前記最内位置において前記プランジャと当接し、前記プランジャの前記アウタロータに対する径方向内方への移動を規制する内側係止部(22)を有するとよい。 In the above aspect, the outer rotor may have an inner locking portion (22) that contacts the plunger at the innermost position and restricts the plunger from moving radially inward with respect to the outer rotor.
この態様によれば、プランジャが透孔からアウタロータの径方向内方に脱落しなくなる。 According to this aspect, the plunger does not drop out from the through hole inward in the radial direction of the outer rotor.
また、上記の態様において、前記アウタロータは、前記最外位置において前記プランジャと当接し、前記プランジャの前記アウタロータに対する径方向外方への移動を規制する外側係止部(23)を有するとよい。 In the above aspect, the outer rotor may have an outer locking portion (23) that abuts the plunger at the outermost position and restricts the movement of the plunger outward in the radial direction with respect to the outer rotor.
この態様によれば、プランジャが透孔からアウタロータの径方向外方に脱落しなくなる。 According to this aspect, the plunger does not fall out of the outer rotor in the radial direction from the through hole.
また、上記の態様において、前記アウタロータの前記外周面には、径方向内側に凹み、周方向に延びた環状溝(17)が形成され、前記透孔は、前記環状溝に開口し、前記凸部は、前記環状溝内に突入しているとよい。 In the above aspect, the outer circumferential surface of the outer rotor is formed with an annular groove (17) recessed radially inward and extending in the circumferential direction, and the through hole opens into the annular groove, and the convex The part is good to have plunged into the annular groove.
この態様によれば、アウタロータの外周面とハウジングとの摺接面積を広くすることができ、アウタロータの支持安定性が向上する。 According to this aspect, the sliding contact area between the outer peripheral surface of the outer rotor and the housing can be increased, and the support stability of the outer rotor is improved.
また、上記の態様において、前記環状溝は、前記外周油路の少なくとも一部を構成するとよい。 Moreover, said aspect WHEREIN: The said annular groove is good to comprise at least one part of the said outer periphery oil path.
この態様によれば、外周油路を設けるスペースを小さくすることができる。 According to this aspect, the space for providing the outer peripheral oil passage can be reduced.
また、上記の態様において、前記透孔は、前記アウタロータの径方向に延びているとよい。 In the above aspect, the through hole may extend in a radial direction of the outer rotor.
この態様によれば、遠心力によってプランジャが円滑に移動することができる。 According to this aspect, the plunger can move smoothly by centrifugal force.
また、上記の態様において、前記ハウジングは、前記ロータ収容室の前記第1軸線の方向における一側の壁部を構成する第1ハウジング部材(2A)と、前記ロータ収容室の前記第1軸線の方向における他側の壁部を構成する第2ハウジング部材(2B)と、環状に形成され、前記第1ハウジング部材と前記第2ハウジング部材との間に挟持されて前記ロータ収容室の外周部の壁部を構成する第3ハウジング部材(2C)とを有し、前記凸部は、前記第3ハウジング部材の内周面に設けられているとよい。 Further, in the above aspect, the housing includes a first housing member (2A) constituting a wall portion on one side in the direction of the first axis of the rotor accommodating chamber, and the first axis of the rotor accommodating chamber. A second housing member (2B) constituting the other wall portion in the direction, and formed in an annular shape, and sandwiched between the first housing member and the second housing member, It has a 3rd housing member (2C) which comprises a wall part, and the said convex part is good to be provided in the internal peripheral surface of the said 3rd housing member.
この態様によれば、オイルポンプの製造が容易になる。 According to this aspect, the oil pump can be easily manufactured.
また、上記の態様において、前記プランジャは、球形に形成されているとよい。 In the above aspect, the plunger may be formed in a spherical shape.
この態様によれば、プランジャの構造を簡素にすることができる。また、プランジャが透孔内を円滑に移動することができる。 According to this aspect, the structure of the plunger can be simplified. Further, the plunger can move smoothly in the through hole.
以上の構成によれば、可変容量型のオイルポンプにおいて、容積効率を向上させることができる。 According to the above configuration, the volumetric efficiency can be improved in the variable displacement oil pump.
以下、図面を参照して、本発明に係るオイルポンプの実施形態について説明する。実施形態に係るオイルポンプ1は、可変容量型のトロコイドポンプであり、自動車エンジン等に使用される。 Hereinafter, an embodiment of an oil pump according to the present invention will be described with reference to the drawings. The oil pump 1 according to the embodiment is a variable displacement trochoid pump, and is used for an automobile engine or the like.
(第1実施形態)
図1及び図2に示すように、オイルポンプ1は、ハウジング2と、ハウジング2に収容されたアウタロータ3及びインナロータ4とを有している。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, the oil pump 1 has a
ハウジング2は、内部にロータ収容室7を有する。ロータ収容室7は、軸線Aを中心とした円孔に形成されている。図2に示すように、本実施形態では、ハウジング2は、ねじ8によって互いに締結された第1ハウジング部材2A、第2ハウジング部材2B、及び第3ハウジング部材2Cを有する。第3ハウジング部材2Cは、板状部材であり、第1ハウジング部材2A及び第2ハウジング部材2Bの間に挟持されている。第3ハウジング部材2Cには、厚み方向に貫通する、断面が略円形の貫通孔11が形成されている。第1ハウジング部材2A及び第2ハウジング部材2Bのそれぞれは、貫通孔11に対向する部分に断面円形の有底の凹部12を同軸に有している。ロータ収容室7は、貫通孔11と、各凹部12とによって画定されている。
The
図1及び図2に示すように、アウタロータ3は、所定の軸線を中心とした円環形の部材であり、外周面14が円周面に形成されている。アウタロータ3は、その内周面に径方向内方に向けて突出した内歯15を有する。内歯15は、トロコイド曲線に基づいた形状に形成されている。アウタロータ3の軸線方向における両端面16は、軸線と直交する平面に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、アウタロータ3の外周面14には、径方向内方に向けて凹み、かつ周方向に延びて環状をなす環状溝17が形成されている。環状溝17の横断面は、底壁17Aと、底壁17Aの両側の側壁17Bとを有する四角形に形成されている。
As shown in FIG. 2, the outer
図1及び図3に示すように、アウタロータ3には、内周面における内歯15の谷部15Aのそれぞれから外周面14に貫通する複数の透孔18が形成されている。各透孔18は、アウタロータ3の径方向に沿って直線状に延びている。本実施形態では、各透孔18の径方向外方における端部は、環状溝17の底壁17Aに開口している。本実施形態では、透孔18の横断面は円形に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
各透孔18には、透孔18の長手方向に移動可能にプランジャ20が収容されている。本実施形態では、プランジャ20は球形のボールである。プランジャ20の直径は、透孔18の孔壁と摺接可能な大きな形成されている。プランジャ20は、透孔18を液密にシール可能な大きさに形成されていることが好ましい。
図3〜図5に示すように、各透孔18の孔壁の径方向内端には、内側係止部22が突設されている。内側係止部22は、プランジャ20と当接し、プランジャ20の径方向内方への移動を阻止する。プランジャ20は、内側係止部22に当接するときに、移動可能範囲内において最も径方向内方の位置にある。このときのプランジャ20の位置を最内位置という。本実施形態では、プランジャ20は、最内位置において、最も径方向内方に位置する部分がアウタロータ3の内周面の谷部15Aが形成する面上に配置されている。内側係止部22のプランジャ20と当接する部分は、球面に形成されている。
As shown in FIGS. 3 to 5, an
環状溝17の側壁17Bの少なくも一方には、外側係止部23が突設されている。外側係止部23は、プランジャ20と当接し、プランジャ20の径方向外方への移動を阻止する。プランジャ20は、外側係止部23に当接するときに、移動可能範囲内において最も径方向外方の位置にある。このときのプランジャ20の位置を最外位置という。本実施形態では、プランジャ20は、最外位置において、最も径方向外方に位置する部分がアウタロータ3の外周面14よりも径方向内方に配置されている。また、プランジャ20は、最外位置において、最も幅が広い部分が透孔18内に位置し、透孔18をシールしている。外側係止部23のプランジャ20と当接する部分は、球面に形成されている。プランジャ20は、内側係止部22と外側係止部23との間で移動可能になっている。
An
図2に示すように、アウタロータ3は、軸線に直交し、かつ各透孔18の中心を通る仮想面で分割された第1アウタロータ部材3A及び第2アウタロータ部材3Bを有する。第1アウタロータ部材3A及び第2アウタロータ部材3Bは、ボルト等の締結部材によって互いに締結される。他の実施形態では、位置決めピン等によって、第1アウタロータ部材3A及び第2アウタロータ部材3Bは軸線に直交する方向への移動が規制され、アウタロータ3を収容するハウジング2によって第1アウタロータ部材3A及び第2アウタロータ部材3Bは軸線に沿った方向への移動が規制されるとよい。各プランジャ20は、第1アウタロータ部材3A及び第2アウタロータ部材3Bを組み合せるときに、各透孔18に配置される。
As shown in FIG. 2, the
図1及び図2に示すように、アウタロータ3は、ハウジング2のロータ収容室7に回転可能に収容される。アウタロータ3の外周面14は、ロータ収容室7の外周部を構成する円周壁7Aの円周面に摺接し、アウタロータ3の軸線はロータ収容室7の軸線A(第1軸線)と同軸に配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
インナロータ4は、ロータ収容室7内において、アウタロータ3の内側に配置され、アウタロータ3の内歯15に内接する外歯26を有する。外歯26は、内歯15と噛み合う形状に形成され、内歯15の山部よりも少ない数の山部を有する。インナロータ4の軸線B(第2軸線)は、ロータ収容室7及びアウタロータ3の軸線Aに対して平行にオフセットして配置されている。インナロータ4の中心には、軸線Bに沿った方向に貫通した結合孔27が形成されている。結合孔27には、ハウジング2を貫通する入力軸28が挿通され、結合されている。入力軸28と結合孔27との結合は、結合孔27への入力軸28の圧入や、キーを介した結合によって行われるとよい。
The
入力軸28がハウジング2に対して回転すると、インナロータ4がハウジング2に対して回転し、内歯15が外歯26に押されることによってアウタロータ3がハウジング2に対して回転する。インナロータ4の外歯26とアウタロータ3の内歯15との間に形成される液室30は、インナロータ4及びアウタロータ3の回転に応じて膨張及び収縮を繰り返す。図1に示すように、アウタロータ3の回転方向(図1において右回り、白抜き矢印)において、液室30が膨張する領域を膨張領域31、液室30が収縮する領域を収縮領域32とする。
When the
図1及び図2に示すように、ハウジング2は、膨張領域31における少なくとも1つの液室30に向けて開口するように形成された少なくも1つの吸入ポート34を有する。本実施形態では、吸入ポート34は、軸線A方向においてアウタロータ3及びインナロータ4の両側に形成されている。2つの吸入ポート34は、それぞれ液室30に開口した開口端からハウジング2の径方向外方に延び、ロータ収容室7の径方向外方において互いに接続し、ハウジング2の外面に形成された吸込口35に接続している。吸込口35は、配管等によって形成されるオイル通路を介してオイル溜まりに接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ハウジング2は、収縮領域32における少なくとも1つの液室30に向けて開口するように形成された少なくも1つの吐出ポート36を有する。本実施形態では、吐出ポート36は、軸線A方向においてアウタロータ3及びインナロータ4の両側に形成されている。2つの吐出ポート36は、それぞれ液室30に開口した開口端からハウジング2の径方向外方に延び、ロータ収容室7の径方向外方において互いに接続し、ハウジング2の外面に形成された吐出口37に接続している。吐出口37は、配管等によって形成されるオイル通路を介して油圧装置や装置の摺動部に接続されている。
The
図1に示すように、ロータ収容室7の円周壁7Aにおいて、収縮領域32に対応した部分には、径方向内方に突出し、環状溝17内に突入する凸部40が形成されている。凸部40は、収縮領域32に対応した範囲において周方向に延びている。凸部40の突出端面40Aは、軸線Aを中心とした円周面に形成され、環状溝17の底面に摺接している。凸部40の周方向における両端は、円周壁7Aの壁面から凸部40の突出端面40Aに連続する傾斜面40Bとなっている。アウタロータ3の回転方向において、収縮領域32が開始する側の端部では傾斜面40Bによって凸部40は突出量が漸増し、収縮領域32が終了する側の端部では傾斜面40Bによって凸部40は突出量が漸減している。傾斜面40Bによって、凸部40の突出端面40Aと円周壁7Aの壁面とは滑らかに連続していることが好ましい。
As shown in FIG. 1, in the
図2に示すように、軸線A方向において、凸部40の幅は環状溝17の幅よりも狭く形成されている。これにより、凸部40と環状溝17の各側壁との間には通路(空間)が形成されている。本実施形態では、凸部40は第3ハウジング部材2Cによって形成されている。
As shown in FIG. 2, the width of the
環状溝17と円周壁7Aとは、協働してアウタロータ3とロータ収容室7の壁面との間に、軸線Aを中心とした環状の外周油路41を画定する。ハウジング2には、円周壁7Aの環状溝17に対向する部分(すなわち、外周油路41)に開口すると共に、径方向外方に延び、ロータ収容室7の外方において吐出ポート36に開口する油圧供給路42が形成されている。これにより、外周油路41には油圧供給路42を介して吐出ポート36の油圧が供給され、外周油路41と吐出ポート36との圧力は等しくなる。油圧供給路42は、例えば、第1ハウジング部材2Aの第3ハウジング部材2Cとの合わせ面に形成された溝や、第2ハウジング部材2Bの第3ハウジング部材2Cとの合わせ面に形成された溝等によって形成されるとよい。
The
以上のように構成されたオイルポンプ1は、例えば内燃機関に装着される。出力軸はクランクシャフトに一体に形成された軸や、チェーン、ベルト、ギヤ等の伝達機構を介してクランクシャフトに接続された軸であってよい。吸込口35は、内燃機関下部のオイルが貯留されたオイルパン内部に延びる配管等に接続されているとよい。吐出口37は、内燃機関のオイル通路に接続されているとよい。
The oil pump 1 configured as described above is attached to, for example, an internal combustion engine. The output shaft may be a shaft integrally formed with the crankshaft or a shaft connected to the crankshaft via a transmission mechanism such as a chain, belt, or gear. The
以上のように構成した第1実施形態に係るオイルポンプ1の作用及び効果について説明する。入力軸28が回転し、インナロータ4が軸線Bを中心として回転すると、外歯26及び内歯15の噛み合いによってアウタロータ3が軸線Aを中心として回転する。インナロータ4及びアウタロータ3が回転すると、膨張領域31においては液室30が膨張して吸入ポート34から液室30にオイルが吸い込まれ、収縮領域32においては液室30が収縮して液室30から吐出ポート36にオイルが吐出される。このようにして、オイルポンプ1はオイルを吸入し、圧縮して吐出する。
The operation and effect of the oil pump 1 according to the first embodiment configured as described above will be described. When the
透孔18内の各プランジャ20は、アウタロータ3が回転するため、径方向外向きに遠心力を受ける。また、各プランジャ20は、吐出ポート36に接続された外周油路41に供給されるオイルによって、径方向内向きに油圧を受ける。各プランジャ20は、遠心力と油圧から受ける荷重とによって、その位置が定まる。遠心力が油圧から受ける荷重よりも大きい場合、プランジャ20は径方向外方に移動して最外位置に位置する。一方、遠心力が油圧から受ける荷重よりも小さい場合、プランジャ20は径方向内方に移動して最内位置に位置する。
Each
内燃機関の低回転域では、入力軸28の回転速度が小さく、オイルポンプ1の単位時間当たりの吐出量は比較的小さく、吐出ポート36の油圧は比較的低くなる。この状態では、プランジャ20に加わる力は、遠心力が外周油路41のオイルから受ける荷重よりも大きくなり、プランジャ20が最外位置に移動し、連通路の内端側が液室30の一部をなして液室30が拡張する。これにより、膨張領域31において吸入ポート34から液室30に吸い込まれるオイル量が増加する。
In the low rotation range of the internal combustion engine, the rotation speed of the
アウタロータ3の回転が進み、液室30が収縮領域32に到達すると、図5に示すようにプランジャ20は凸部40によって径方向に内方に押され、最内位置に移動する。これにより、透孔18内のプランジャ20より径方向内方のオイルが液室30に押し出される。そして、液室30が収縮し、液室30内のオイルが吐出ポート36に吐出される。このとき、プランジャ20は、凸部40によって径方向外方から支持されるため、液室30が収縮して液室30内のオイルの圧力が上昇しても径方向外方に移動することはない。液室30が収縮領域32から脱すると、図4に示すように、凸部40はプランジャ20の背部から離脱し、プランジャ20は最外位置に移動可能になる。このとき、プランジャ20に加わる遠心力が、外周油路41のオイルからプランジャ20に加わる荷重より大きいと、プランジャ20は最外位置に移動する。このように、入力軸28の回転速度が小さい内燃機関の低回転域では、オイルポンプ1はプランジャ20の移動によって膨張領域31における液室30を拡張し、オイルの吸入量を増加させて吐出量を増加させる。
When the rotation of the
内燃機関の高回転域では、低回転域よりも、入力軸28の回転速度が大きく、オイルポンプ1の単位時間当たりの吐出量が大きく、吐出ポート36の油圧が大きくなる。特に、内燃機関の各部でのオイルの使用量よりも供給量が多くなることによって、吐出ポート36の油圧が大きくなる。外周油路41の油圧は、吐出ポート36の油圧と概ね等しくなる。この状態では、外周油路41のオイルからプランジャ20に加わる荷重は、プランジャ20に加わる遠心力よりも大きくなり、図4に実線で示すようにプランジャ20が最内位置に移動し、連通路が液室30の容積に貢献せず、液室30が収縮する。これにより、膨張領域31において吸入ポート34から液室30に吸い込まれるオイル量が減少する。なお、高回転域ではアウタロータ3の回転速度の増加に伴って各プランジャ20に加わる遠心力が増加するが、プランジャ20が外周油路41のオイルから径方向内方に受ける荷重が、プランジャ20に加わる遠心力よりも大きくなる。
In the high rotation range of the internal combustion engine, the rotation speed of the
アウタロータ3の回転が進み、液室30が収縮領域32に到達すると、プランジャ20は凸部40によって径方向に支持され、最内位置に留まる。そして、液室30が収縮し、液室30内のオイルが吐出ポート36に吐出される。このとき、プランジャ20は、凸部40によって径方向外方から支持されるため、液室30が収縮して液室30内のオイルの圧力が上昇しても径方向外方に移動することはない。液室30が収縮領域32から脱すると、凸部40はプランジャ20の背部から離脱し、プランジャ20は最外位置に移動可能になる。このとき、プランジャ20に加わる遠心力が、外周油路41のオイルからプランジャ20に加わる荷重より大きいと、プランジャ20は最外位置に移動する。このように、入力軸28の回転速度が大きい内燃機関の高回転域では、オイルポンプ1はプランジャ20の移動によって膨張領域31における液室30を収縮し、オイルの吸入量を減少させて吐出量を減少させることができる。
When the rotation of the
本実施形態に係るオイルポンプ1では、吐出ポート36に対応した収縮領域32では、プランジャ20は凸部40によって径方向内方に向けて支持されるため、液室30の圧力に抗して所定の位置に留まることができる。これにより、オイルポンプ1の容積効率が向上する。また、各プランジャ20がそれぞれ透孔18に摺動可能に収容された構造であるため、液室30からのオイル漏れが抑制され、ポンプの容積効率が向上する。
In the oil pump 1 according to the present embodiment, in the contracted
凸部40が周方向における端部に傾斜面40Bを有するため、プランジャ20は滑らかに凸部40上を摺動し、円滑にアウタロータ3の径方向内方に移動することができる。
Since the
アウタロータ3の外周面14に環状溝17を設け、凸部40が環状溝17に突入する構成としたため、アウタロータ3の外周面14をロータ収容室7の外周壁に摺接させることが可能になる。これにより、アウタロータ3の外周面14とハウジング2との摺接面積が広くなり、アウタロータ3の支持安定性が向上する。
Since the
環状溝17が外周油路41を兼ねるため、外周油路41を設けるスペースを小さくしてオイルポンプ1の小型化が可能になる。
Since the
(第2実施形態)
第2実施形態に係るオイルポンプ60は、第1実施形態に係るオイルポンプ1と比較して、透孔18、プランジャ20、内側係止部22、及び外側係止部23の構成が異なり、他の構成は同様である。以下の第2実施形態に係るオイルポンプ60の説明において、第1実施形態に係るオイルポンプ1と同様の構成について同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
The
図6及び図7に示すように、第2実施形態に係るオイルポンプ60では、透孔18は、横断面が四角形に形成されている。プランジャ20は、略直方体に形成され、透孔18に摺動可能に収容されている。透孔18の軸線A方向における一側及び他側の壁面には、係止溝61がそれぞれ凹設されている。各係止溝61は、アウタロータ3の径方向に延び、径方向内側の端壁によって形成される内側係止部61Aと、径方向外側の端壁によって形成される外側係止部61Bとを有する。
As shown in FIGS. 6 and 7, in the
プランジャ20の軸線A方向における一側及び他側の壁面には、係止凸部62がそれぞれ突設されている。各係止凸部62は、対応する係止溝61にそれぞれ受容されている。係止凸部62が内側係止部61Aに当接することによってプランジャ20の最内位置が定まり、係止凸部62が外側係止部61Bに当接することによってプランジャ20の最外位置が定まる。
Locking
(第3実施形態)
第3実施形態に係るオイルポンプ70は、第1実施形態に係るオイルポンプ1と比較して、アウタロータ3から環状溝17が省略され、ハウジング2の円周壁7Aに環状溝71が形成されている点が主に異なる。以下の第3実施形態に係るオイルポンプ70の説明において、第1実施形態に係るオイルポンプ1と同様の構成について同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
In the
図8及び図9に示すように、ハウジング2の円周壁7Aには、軸線Aを中心とした環状の環状溝71が凹設されている。環状溝71の底面において、収縮領域32に対応した部分には、径方向内方に突出した凸部72が形成されている。凸部72は、第1実施形態に係る凸部40と同様に、収縮領域32に対応した範囲を周方向に延びている。凸部72の突出端面72Aは、軸線Aを中心とした円周面に形成され、アウタロータ3の外周面14に摺接している。凸部72の周方向における両端は、第1実施形態に係る凸部40と同様に、環状溝71の底面から凸部72の突出端面72Aに連続する傾斜面(図示省略)となっている。軸線A方向において、凸部72の幅は環状溝71の幅よりも小さく形成されている。環状溝71とアウタロータ3の外周面14とは、協働して軸線Aを中心とした環状の外周油路73を画定する。
As shown in FIGS. 8 and 9, an
透孔18は、内歯15の谷部15Aから径方向に直線状に延び、外周面14に開口している。透孔18は、横断面が円形に形成され、球形のプランジャ20が摺動可能に収容されている。オイルポンプ70では、アウタロータ3から外側係止部23が省略されている。図8に示すように、膨張領域31では、プランジャ20は環状溝71の底面に当接することによって、最外位置が規定される。図9に示すように、収縮領域32では、プランジャ20は凸部72に径方向内方に支持され、最内位置に位置する。
The through
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、第1〜第3実施形態に例示したように、透孔18及びプランジャ20は、様々な形状を適用することができる。また、内側係止部22及び外側係止部23は、様々な形状を適用することができる。また、上記の実施形態では、吸入ポート34及び吐出ポート36を軸線A方向においてアウタロータ3の両側に設ける構成としたが、アウタロータ3の片側のみに設けて構成としてもよい。
Although the description of the specific embodiment is finished as above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, as illustrated in the first to third embodiments, various shapes can be applied to the through
1、60、70 :オイルポンプ
2 :ハウジング
2A :第1ハウジング部材
2B :第2ハウジング部材
2C :第3ハウジング部材
3 :アウタロータ
3A :第1アウタロータ部材
3B :第2アウタロータ部材
4 :インナロータ
7 :ロータ収容室
7A :円周壁
14 :外周面
15 :内歯
15A :谷部
17 :環状溝
18 :透孔
20 :プランジャ
22 :内側係止部
23 :外側係止部
26 :外歯
30 :液室
31 :膨張領域
32 :収縮領域
34 :吸入ポート
36 :吐出ポート
40 :凸部
40A :突出端面
40B :傾斜面
41 :外周油路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ロータ収容室において第1軸線を中心として回転可能に前記ハウジングに支持され、内周に内歯を備えたアウタロータと、
前記アウタロータの内側において前記第1軸線に対してオフセットした第2軸線を中心として回転可能に前記ハウジングに支持され、外周に前記内歯に噛み合う外歯を備えたインナロータと、
前記アウタロータの回転方向において、前記インナロータ及び前記アウタロータの間に形成される液室が膨張する領域を膨張領域、前記液室が収縮する領域を収縮領域とした場合に、前記膨張領域における前記液室に向けて開口するように前記ハウジングに形成された吸入ポート、及び前記収縮領域における前記液室に向けて開口するように前記ハウジングに形成された吐出ポートと、
前記アウタロータの前記内歯の谷部から前記アウタロータの外周面に延びる透孔と、
前記透孔に摺動可能に収容されたプランジャと、
前記アウタロータの前記外周面と前記ロータ収容室の壁面との間に形成され、前記吐出ポート及び前記透孔に接続した外周油路と、
前記収縮領域における前記アウタロータの前記外周面と対向する前記ロータ収容室の壁面に設けられ、前記プランジャを前記アウタロータの径方向内方に押す凸部とを有することを特徴とするオイルポンプ。 A housing in which a rotor housing chamber is formed;
An outer rotor supported by the housing so as to be rotatable about a first axis in the rotor accommodating chamber and having inner teeth on the inner periphery;
An inner rotor provided with outer teeth that are supported by the housing so as to be rotatable around a second axis that is offset with respect to the first axis inside the outer rotor, and that engage with the inner teeth on the outer periphery;
In the rotation direction of the outer rotor, when the liquid chamber formed between the inner rotor and the outer rotor expands as an expansion region, and the region where the liquid chamber contracts is a contraction region, the liquid chamber in the expansion region A suction port formed in the housing so as to open toward the housing, and a discharge port formed in the housing so as to open toward the liquid chamber in the contraction region;
A through hole extending from the valley of the inner tooth of the outer rotor to the outer peripheral surface of the outer rotor;
A plunger slidably accommodated in the through hole;
An outer peripheral oil passage formed between the outer peripheral surface of the outer rotor and a wall surface of the rotor accommodating chamber, and connected to the discharge port and the through hole;
An oil pump, comprising: a convex portion provided on a wall surface of the rotor accommodating chamber facing the outer peripheral surface of the outer rotor in the contraction region and pushing the plunger inward in the radial direction of the outer rotor.
前記凸部は、前記プランジャを前記最内位置に位置させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のオイルポンプ。 The plunger is movable between an innermost position located on the innermost radial direction with respect to the outer rotor and an outermost position located on the outermost radial direction with respect to the outer rotor,
The oil pump according to claim 1, wherein the convex portion positions the plunger at the innermost position.
前記透孔は、前記環状溝に開口し、
前記凸部は、前記環状溝内に突入していることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つの項に記載のオイルポンプ。 On the outer peripheral surface of the outer rotor, an annular groove that is recessed radially inward and extending in the circumferential direction is formed,
The through hole opens in the annular groove,
The oil pump according to any one of claims 1 to 5, wherein the convex portion protrudes into the annular groove.
前記凸部は、前記第3ハウジング部材の内周面に設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1つの項に記載のオイルポンプ。 The housing constitutes a first housing member that constitutes a wall portion on one side in the direction of the first axis of the rotor accommodating chamber, and a wall portion on the other side in the direction of the first axis of the rotor accommodating chamber. A second housing member, and a third housing member formed in an annular shape and sandwiched between the first housing member and the second housing member to form a wall portion of the outer peripheral portion of the rotor accommodating chamber. ,
The oil pump according to any one of claims 1 to 8, wherein the convex portion is provided on an inner circumferential surface of the third housing member.
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