JPH04350373A - オイルポンプ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の自動変速機など
に設けられるオイルポンプ及びその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のようなオイルポンプとして
は、アウターロータおよびインナーロータの回転、もし
くは左右一対のロータの回転によりオイルを供給するも
のが知られている（例えば実開昭６２ー１５２００９号
公報参照）。このようなオイルポンプにおいては、上記
ロータと、このロータ回転軸の軸方向に相対向するポン
プ本体面との間にサイドクリアランスが確保され、この
クリアランスは、ロータが摺動回転可能で、かつ外部に
オイルが漏れない程度に設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、上記オイルポン
プの軽量化を図るために、このオイルポンプをアルミニ
ウム合金により形成することが検討されている。この場
合、上記軽量化をより有効に進めるためにはオイルポン
プ全体をアルミニウム合金で形成することが好ましいが
、ロータには耐摩耗性が要求されるので、このロータは
従来通り鋳鉄等の鉄系素材で形成せざるを得ず、実際に
はハウジングのみがアルミニウム合金で形成されること
となる。

【０００４】しかし、このような構造のオイルポンプで
は、使用時にポンプ自体が昇温することにより、上記ハ
ウジングとロータとの間に素材の差異に起因する熱膨張
差が生じ、これによって不具合が生じるおそれがある。 すなわち、上記使用時に高温のオイルでポンプ全体が加
熱されると、アルミ合金製のハウジングの熱膨張量が鉄
製のロータの熱膨張量よりも大きいために、前記サイド
クリアランスが予め設定された理想の量よりも拡大し、
これによってオイル漏れが生じ、所望の吐出量を確保で
きなくなるおそれがある。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、オイル漏れ等
の不都合を防ぎながら軽量化を図ることができるオイル
ポンプ及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、凹部を有する
ハウジングと、上記凹部内に回転可能に保持されたロー
タと、このロータが保持された状態で上記凹部を塞ぐよ
うに上記ハウジングに装着されるカバーとを備えるとと
もに、上記ハウジングがアルミニウム合金で形成され、
上記ロータが鉄系素材により形成されたオイルポンプに
おいて、上記ロータの外表面と上記凹部の内表面との間
に、上記ロータとほぼ等しい熱膨張率をもつ素材からな
り、上記凹部と同方向に開口し、上記凹部の内径よりも
小さな外径をもつライナーが介在し、このライナーの開
口側端部にこの端部から半径方向外側に突出する鍔部が
形成され、上記凹部の開口周縁に上記鍔部が嵌入される
段部が形成されるとともに、上記鍔部の厚み寸法が上記
段部の深さ寸法よりも大きく設定されているものである
（請求項１）。

【０００７】このオイルポンプは、上記カバーに対する
上記ライナー及びハウジングの合わせ面及び上記ライナ
ーの内表面を仕上げ加工した後に、このライナーの本体
及び鍔部を上記ハウジングの凹部及び段部にそれぞれ遊
嵌し、このライナーを塞ぐようにしてカバーをハウジン
グ側に固定して、このカバーで上記鍔部を上記段部に押
し付けることにより製造することが可能である（請求項
２）。

【０００８】

【作用】請求項１記載のオイルポンプによれば、ハウジ
ングとロータとの間にロータと略等しい熱膨張率をもつ
ライナーが介在しているので、使用時にポンプ自体が加
熱されても、上記ライナーとロータとはほぼ同じ程度に
熱膨張し、両者間のクリアランスはほとんど変化しない
。一方、アルミニウム合金製のハウジングはライナーよ
りも膨張するため、ハウジング側の段部の深さ寸法の膨
張量はライナー側の鍔部の厚み寸法の膨張量よりも大き
くなるが、膨張前の状態で予め鍔部の厚み寸法が段部の
深さ寸法よりも大きく設定されているので、上記熱膨張
差が生じてもカバーとライナーとの接触状態は保たれ、
よってロータとカバーとのクリアランス変化も微小量に
保たれる。

【０００９】さらに、このオイルポンプを製造する際に
おいては（請求項２）、上記ライナー及びハウジングの
各面を仕上げ加工した後にライナーの装着を行うので、
装着後に上記仕上げ加工を行う場合と異なり、ポンプ内
に上記加工による切り粉が入り込まない。また、ライナ
ーはハウジングの凹部に遊嵌するだけであり、その後の
カバーの装着で鍔部を段部に押し付けることによりライ
ナーを固定しているので、ライナーを凹部内に嵌入した
後もライナーを凹部内で回すことが可能であり、これに
よってライナーとハウジングとの相対角度位置を変える
ことができる。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明する
。

【００１１】図２および図３に示すオイルポンプは、ア
ウターロータ１、インナーロータ２、ハウジング３、ラ
イナー４、及びカバー５で構成されている。

【００１２】上記アウターロータ１には内歯１１が形成
され、インナーロータ２には上記内歯１１より１つ歯数
が少ない外歯２１が形成されている。そして、両歯１１
，２１が互いに噛み合う状態で両ロータ１，２がハウジ
ング３の凹部３０内に収容されており、この凹部３０の
内表面とロータ１，２の外表面との間にライナー４が介
在した状態で、このライナー４及びロータ１，２を塞ぐ
ようにしてカバー５がハウジング３に装着されている。

【００１３】ここで、ハウジング３およびカバー５はア
ルミニウム合金（例えば熱膨張率が２１．８×１０￣６
／℃　のもの）で形成されている。これに対し、一対の
ロータ１，２およびライナー４はともに鉄系の素材（例
えば熱膨張率が　１０．８×１０￣６／℃　の焼結合金
や１１．７×１０￣６／℃の鋳鉄など）で形成されてお
り、互いに熱膨張率の等しいものとされている。

【００１４】ライナー４は、円板状の基板部４１と、こ
の基板部４１の外周縁からカバー５側（図２の右側）に
延びる周壁部４２とを有し、この周壁部４２の先端部す
なわちライナー４の開口側端部から半径方向外側に鍔部
４３が突出している。これに対し、凹部３０の開口周縁
部には段部３０３が凹設され、この段部３０３内に上記
鍔部４３が嵌入されている。

【００１５】図１に示すように、上記基板部４１の外側
面４１１は、ハウジング３の凹部３０の内底面３０１と
微小量の隙間寸法δを残して相対向しており、同様に、
周壁部４２の外周面４２１は上記凹部３０の内周面３０
２に対し、鍔部４３の外周面４３２は上記段部３０３の
内周面３０５に対し、それぞれ隙間寸法Δｒ，ΔＲを残
して相対向している。すなわち、上記周壁部４２の外半
径寸法は凹部３０の内半径寸法よりもΔｒだけ小さく設
定され、鍔部４３の外半径寸法は段部３０３の内半径寸
法よりもΔＲだけ小さく設定されている。また、鍔部４
３の厚み寸法ｔ２は段部３０３の深さ寸法ｔ１よりもΔ
ｔだけ大きく設定されており、従って、ライナー４の開
口側端面４５はハウジング３のカバー合わせ面（カバー
５が装着される面）３３よりもΔｔだけ突出している。

【００１６】ここで、上記隙間寸法Δｒ，ΔＲは、凹部
３０内にライナー４を容易に嵌入できる程度に設定する
ことが好ましく、具体的には　０．０５〜０．１０ｍｍ
　程度が好適である。また、寸法Δｔは、後述のような
ポンプ使用時に発生する鍔部４３と段部３０３との熱膨
張寸法差よりも大きな寸法に設定することがより望まし
く、具体的には　０．０１〜０．０５ｍｍ程度が好適で
ある。

【００１７】そして、このような状態で、ライナー４と
ハウジング３の双方に図３に示すようなピン８が挿入さ
れ、このピン８によってハウジング３に対するライナー
４の回転が規制されている。

【００１８】上記ライナー４内においては、図２に示す
ように、アウターロータ１の外周面１３とライナー４の
周壁部４２の内周面４２２とが互いに摺動可能な程度に
略密着し、同様に、内側面１４と上記ライナー４の基板
部４１の内側面４１２、外側面１２とカバー５とがそれ
ぞれ互いに摺動可能な程度にほぼ密着しており、このラ
イナー４によって上記アウターロータ１が軸Ｙ回りに回
転可能に支持されている。また、インナーロータ２の内
周面２３と基板部４１の筒状の中心突部４４、内側面２
４と上記基板部４１の内側面４１２、及び外側面２２と
カバー５もそれぞれ互いに摺動可能な程度にほぼ密着し
ており、これによって、インナーロータ２は、上記アウ
ターロータ１の回転軸Ｙと互いに平行でかつこの軸Ｙに
対して所定量偏心した軸Ｘ回りに回転可能に支持されて
いる。

【００１９】上記アウターロータ１の内歯１１と、イン
ナーロータ２の外歯２１とは、周方向の一部で回転力が
伝達されるように互いに噛み合い、その他の領域には両
歯１，２１で囲まれた複数の空間７（図３）が形成され
ている。上記インナーロータ２は、図略のオイルポンプ
軸のポンプフランジ６１に連結されており、このポンプ
フランジ６１を介して図略のクランク軸等から回転力を
受けることにより、軸Ｘを中心として図２における時計
方向に回転駆動されるとともに、アウターロータ１も軸
Ｙ回りに同一方向に回転するようになっている。

【００２０】図３および図４に示すように、上記ライナ
ー４の基板部４１において、一対のロータ１，２の噛み
合い部７１（図３参照）に対しロータ回転方向の上流側
の空間７２に相当する部分には吸込口用連通穴４１４が
貫設され、同様に、上記ロータ回転方向の下流側の空間
７３に相当する部分には吐出口用連通穴４１５が貫設さ
れている。これに対してハウジング３には、凹部３０の
内周面３０２および内面３０１を切欠くことによりオイ
ルの吸込口３１が形成され、上記吸込口用連通穴４１４
に臨んで開口した状態となっており、同様にして、吐出
口３２が上記吐出口用連通穴４１５に臨んで開口するよ
うに形成されている。

【００２１】このオイルポンプは、以下に記すような方
法によって製造することが可能である。

【００２２】まず、ポンプを組立てる前に、ライナー４
の内表面、すなわち、図１に示すような中心取付部４４
の側面４４１や基板部４１の内側面４１２、周壁部４２
の内側面４２２を予め仕上げ加工しておくとともに、ラ
イナー４の開口側端面４５及びハウジング３のカバー合
わせ面３３も仕上げ加工しておく。

【００２３】次に、上記ライナー４の基板部４１及び周
壁部４２をハウジング３の凹部３０内に嵌入するととも
に、ライナー４の鍔部４３をハウジング３の段部３０３
内に嵌入する。ここで、上記周壁部４２及び鍔部４３の
外半径は、凹部３０及び段部３０３の内半径と比べてそ
れぞれΔｒ，ΔＲだけ小さく設定されているので、ライ
ナー４はハウジング３に対して遊嵌状態にある。従って
、嵌入後もライナー４を凹部３０内で回すことができ、
これによってハウジング３に対するライナー４の相対角
度位置を変えることが可能である。

【００２４】そして、ピン８の挿入によってハウジング
３に対するライナー４の位置決めをし、このライナー４
にロータ１，２を収容した状態で、これらロータ１，２
及びライナー４を覆うようにしてカバー５をハウジング
３に対してボルト等で固定する。ここで、上記ライナー
４の開口側端面４５はハウジング３のカバー合わせ面３
３よりも寸法Δｔだけカバー５側に突出しているので、
上記カバー５の装着の際のボルトの締込みにより、この
カバー５で上記ライナー４の鍔部４３が段部３０３に押
し付けられ、ライナー４はカバー５とハウジング３との
間で挾持、固定された状態となる。これにより、上述の
オイルポンプを得ることができる。

【００２５】次に、このオイルポンプの作用を説明する
。

【００２６】まず、オイルポンプ軸の駆動によりインナ
ーロータ２が軸Ｘを中心として図３の時計回り方向に回
転駆動されると、これと同期してアウターロータ１が軸
Ｙ回りに回転する。両ロータ１，２の回転により、空間
７の容積は噛み合い部７１からロータ回転方向に徐々に
拡大し、その後ある点を過ぎると、逆に徐々に縮小して
再び噛み合い部７１に至るといった変化をなす。そして
、上記空間容積拡大過程で吸込口３１からオイルが吸い
込まれて空間７２を満たし、容積縮小過程で空間７３内
のオイルが吐出口３２から吐出される。

【００２７】このようなオイルの吸込み、吐出が続けら
れると、オイルポンプが高温のオイルによって次第に加
熱され、膨張を始める。このとき、アルミニウム合金製
のハウジング３と鉄系のライナー４及びロータ１，２と
の間には熱膨張差が生じるが、ライナー４とロータ１，
２との間にはほとんど熱膨張差が生じないので、両者間
のクリアランスは初期の量にほぼ維持される。一方、鍔
部４３の厚み寸法の熱膨張量は段部３０３の深さ寸法の
熱膨張量よりも大きいが、上記のように、初期状態にお
いて予め鍔部４３の厚み寸法ｔ２が段部３０３の深さ寸
法ｔ１よりもΔｔだけ大きめに設定されているので、上
記鍔部４３と段部３０３との間に熱膨張差が生じても、
換言すれば鍔部４３の熱膨張量よりも段部３０３の熱膨
張量の方が大きくても、ライナー４の開口側端面４５が
ハウジング３のカバー合わせ面３３よりも沈むことはな
く、上記開口側端面４５とカバー５との接触は保たれ、
カバー５とロータ１，２とのクリアランスも微小量のま
まである。従って、ロータ１，２両側のサイドクリアラ
ンスは常時微小量に保たれ、従来のようにサイドクリア
ランスの拡大によってオイル漏れを招くおそれはほとん
どなくなる。

【００２８】以上のように、このオイルポンプでは、ハ
ウジング３やカバー５をアルミニウム合金で形成するこ
とによりポンプ全体の軽量化を図ることができる一方、
ハウジング３とロータ１，２との間に材料の相違による
熱膨張差が生じても、これらの間に介在するライナー４
によってサイドクリアランスを略一定に保つことにより
、オイル漏れを確実に抑えることができ、オイルポンプ
の所定の作動状態を維持して信頼性の向上を図ることが
できる。

【００２９】しかも、このオイルポンプでは、ライナー
４とハウジング３とを遊嵌状態にする一方、ライナー４
の開口側端面４５をハウジング３のカバー合わせ面３３
よりも寸法Δｔだけ突出させてこれをカバー５で押えつ
けることによりライナー４を固定するようにしているの
で、例えばライナー４を凹部３０に打ち込んで圧入固定
するものに比べ、次のような利点を有する。

【００３０】（ａ）　ライナー４を凹部３０内に圧入す
る場合には、この圧入によってライナー４が変形するた
め、ライナー４の内表面の仕上げ加工は必ず圧入後に行
わなければならず、この加工の際、あるいは上記圧入の
際に発生する切り粉がオイルポンプ内に入り込むおそれ
があるが、上記実施例におけるオイルポンプでは、ライ
ナー４をハウジング３の凹部３０内に遊嵌するだけであ
って、組立て後もライナー４の変形は生じないので、組
立て前に予めライナー４の仕上げ加工を行うことが可能
であり、このため、上記切り粉がポンプ内に入り込む不
都合を未然に回避することができる。また、本実施例の
オイルポンプでは、上述のように、開口側端面４５を意
図的にハウジング３のカバー合わせ面３３よりも突出さ
せており、ライナー４をハウジング３に組み付けてから
開口側端面４５とカバー合わせ面３３との面を合わせる
ための加工が不要であり、この加工による切り粉の発生
も防ぐことができる。

【００３１】（ｂ）　上記圧入による組立てでは、ライ
ナー４をハウジング３に組み付けた後はライナー４をハ
ウジング３に対して回すことができないが、上記実施例
のオイルポンプではライナー４をハウジング３内に嵌入
した後もライナー４をハウジング３に対して回すことが
でき、これによってライナー４のハウジング３に対する
相対角度の位置決め及び調節を容易に行うことが可能で
ある。

【００３２】また、上記実施例では、ライナー４によっ
てアウターロータ１の外周面を回転摺動可能に支持して
いるため、吸込口３１と、連通路としての凹部３０の切
欠き部３０４（図２、図３参照）を拡大することができ
、これによりスムーズなオイルの吸い込みを図ることが
でき、キャビテーションによる騒音の低減もしくは防止
を図ることができる。すなわち、ライナー４のない従来
のオイルポンプでは、凹部内周面がアウターロータの回
転支持面となるために、上記連通路としての切欠き部を
あまり大きくすることができず、このため吸込口の開口
面積の上限が制限されていたのに対し、この実施例では
その制限がないため、上記の効果が得られるのである。

【００３３】なお、上記実施例では、ロータ１，２とラ
イナー４とを同素材で形成することにより両者の熱膨張
率を同一としているが、本発明はこれに限らず、ライナ
ーの素材は、上記の効果が得られる程度までロータとの
熱膨張率が近似しているものであればよく、例えばロー
タの素材とは異なる他の鉄系の素材を用いてライナー４
を形成してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明は、鉄系素材からな
るロータとアルミニウム合金製ハウジングの凹部との間
に、上記ロータとほぼ等しい熱膨張率をもつ素材からな
るライナーを介在させるとともに、このライナーの開口
側端部に形成した鍔部の厚み寸法を、この鍔部が嵌入さ
れる上記ハウジング側の段部の深さ寸法よりも大きくし
たものであるので、ハウジング等をアルミニウム合金で
形成することによりポンプ全体の軽量化を図る一方、ハ
ウジングとロータとの間の熱膨張差が生じてもライナー
の介在によってサイドクリアランスの拡大を防ぐことが
でき、このクリアランス拡大に起因するオイル漏れを抑
えてオイルポンプの信頼性の向上を図ることができる効
果がある。

【００３５】さらに、このオイルポンプでは、ライナー
とハウジングとを遊嵌状態にし、カバーをハウジングに
固定する際に上記鍔部を段部に押し付けることによって
ライナーの固定を行っているので、組立て前に予めライ
ナーの仕上げ加工を行うことが可能であり、このため、
上記加工に伴う切り粉がポンプ内に入り込む不都合を未
然に回避することができる。また、ライナーをハウジン
グ内に嵌入した後もライナーをハウジングに対して回す
ことができるため、ハウジングに対するライナーの相対
角度の位置決め及び調節を容易に行うことができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるオイルポンプの要部
を示す断面側面図である。

【図２】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】上記オイルポンプにおいてカバーを除いた状態
を示す正面図である。

【図４】図３のＢーＢ線断面図である。

【符号の説明】

１　　アウターロータ ２　　インナーロータ ３　　ハウジング ４　　ライナー ５　　カバー ３０　　凹部 ４３　　鍔部 ３０３　　段部 ｔ１　　段部の深さ寸法 ｔ２　　鍔部の厚み寸法

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　凹部を有するハウジングと、上記凹部
   内に回転可能に保持されたロータと、このロータが保持
   された状態で上記凹部を塞ぐように上記ハウジングに装
   着されるカバーとを備えるとともに、上記ハウジングが
   アルミニウム合金で形成され、上記ロータが鉄系素材に
   より形成されたオイルポンプにおいて、上記ロータの外
   表面と上記凹部の内表面との間に、上記ロータとほぼ等
   しい熱膨張率をもつ素材からなり、上記凹部と同方向に
   開口し、上記凹部の内径よりも小さな外径をもつライナ
   ーが介在し、このライナーの開口側端部にこの端部から
   半径方向外側に突出する鍔部が形成され、上記凹部の開
   口周縁に上記鍔部が嵌入される段部が形成されるととも
   に、上記鍔部の厚み寸法が上記段部の深さ寸法よりも大
   きく設定されていることを特徴とするオイルポンプ。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のオイルポンプの製造方
   法であって、上記カバーに対する上記ライナー及びハウ
   ジングの合わせ面及び上記ライナーの内表面を仕上げ加
   工した後に、このライナーの本体及び鍔部を上記ハウジ
   ングの凹部及び段部にそれぞれ遊嵌し、このライナーを
   塞ぐようにしてカバーをハウジング側に固定することに
   よりこのカバーで上記鍔部を上記段部に押し付けること
   を特徴とするオイルポンプの製造方法。