JPH056173U - オイルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量化を図ることができ、所定の作動状態を
確実に維持することができるオイルポンプを提供する。 【構成】 鋼系の素材により形成されたローター１，２
と、内部にこのローターを回転可能に保持する凹部３０
を有し、アルミニウム合金により形成されたハウジング
３と、上記ローターと凹部３０との間に介在され、上記
ローターの回転軸方向の一端面と周面とを覆うライナー
４とを有し、このライナーには、上記ローター回転軸方
向の一端側に鍔部４３を外周側に突出形成するととも
に、この鍔部を上記凹部の内周面に埋め込み、またリブ
４１０をハウジングに食い込むように突出形成し、この
ライナーを上記ローターとほぼ等しい熱膨張率を有する
素材により形成するとともに、鋳込みによりハウジング
と一体化する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動変速機などに設けられるオイルポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、オイルポンプとしては、アウターローターおよびインナーローターの回 転、もしくは一対のローター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）。これらのオイルポンプにおい ては、上記ローターと、このローター回転軸の軸方向に相対向するハウジング内 面との間に、ローターが回転摺動可能、かつオイルが漏れない程度のサイドクリ アランスが形成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来のオイルポンプにおいては、近年、このオイルポンプが設けられる自 動変速機全体の軽量化のために、アルミニウム合金により形成することが考えら れている。ところが、この場合でもローターは摩耗防止などの主として耐久性の 観点から鋼などにより形成せざるを得ず、このためハウジングとローターとの熱 膨張率が互いに異なるという事態が生じる。

【０００４】 この場合には、高温のオイルにより加熱されると、ハウジングの膨張量がロー ター自身よりも大きくなり、上記サイドクリアランスが所定量よりも拡大するこ とになる。このためオイル漏れが生じ、オイルの吐出圧や吐出量の変動を生じる おそれがある。

【０００５】 上記サイドクリアランスの拡大を防止するために、ローターとほぼ同じ熱膨張 率を有する素材によりライナーを形成し、このライナーをローターとハウジング との間に介在させることが考えられる。ところが、この場合には、ハウジングと ライナーとが熱膨張差により互いに分離して両者間に隙間が発生すると、ロータ ーと共回りしたり、オイルの吐出圧によりライナーが変形したりするおそれが考 えられる。こうなると、オイルポンプを所定の作動状態に確実に維持することが 難しくなる。

【０００６】 この考案は、このような事情に鑑みてなされたものであり、軽量化を図ること ができ、しかもオイル漏れを確実に防止することができるとともに、所定の作動 状態を確実に維持することができるオイルポンプを提供することを目的としてい る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、請求項１では、ローターと、内部にこのローター を回転可能に保持する凹部が形成されたハウジングとを有し、このハウジングが アルミニウム合金などの素材により形成され、上記ローターが鋼系の素材により 形成されたオイルポンプにおいて、上記ローターと凹部との間に介在されたライ ナーを有し、このライナーは、上記ローターの回転軸方向の一端側の面を覆う基 板部と、上記ローターの外周面を覆う周壁部とからなり、この周壁部の上記回転 軸の他端側には鍔部が外周側に突出形成されるとともに、この鍔部が上記凹部の 内周面に埋め込まれ、上記基板部にはリブがハウジングに食い込むように突出形 成されるとともに、上記リブはライナーとハウジングとの熱膨張差よりも大きい 突出量に設定され、このライナーが上記ローターとほぼ等しい熱膨張率を有する 素材により形成されるとともに、鋳込みにより上記ハウジングと一体的に結合さ れているように構成した。

【０００８】 また請求項２では、上記請求項１において、リブが、ローターの回転軸を中心 として放射方向に配置され、上記回転軸から離れる程大きく突出するように形成 されているように構成した。

【０００９】 さらに請求項３では、上記請求項１または請求項２において、リブが、ロータ ーの回転軸を中心とする周方向の断面積が低圧側であるオイルの吸込口側より高 圧側である吐出側の方が大きくなるように形成されているように構成した。

【００１０】

【作用】

上記請求項１によれば、ハウジングと、ライナーおよびローターとの間で熱膨 張差が生じても、上記ライナーとローターとはほぼ同じ程度に熱膨張し、しかも ハウジングが熱膨張しても上記ライナーはその鍔部により、その鍔部の厚みに相 当する熱膨張差分だけの相対変位をするに止まるため、ローターとハウジングと のサイドクリアランスは極めて小さい量に規制される。しかも上記ライナーは、 ハウジングとの間に隙間が生じてもリブが上記ハウジング側に食い込んでいるた めにローターと共まわりすることはなく、また上記リブにより補強される。

【００１１】 また上記請求項２によれば、上記請求項１による作用に加えて、オイルの吐出 圧が内周部に比べて大きく作用する外周部が補強される。

【００１２】 さらに上記請求項３によれば、上記請求項１または請求項２による作用に加え て、高圧側である吐出口側が補強される。

【００１３】

【実施例】

図１および図２において、オイルポンプは内歯１１が形成されたアウターロー ター１と、上記内歯１１より１つ歯数が少ない外歯２１が形成され、上記アウタ ーローター１に内接して噛み合うインナーローター２と、これら一対のローター １，２を収容する凹部３０が形成されたハウジング３と、このハウジング３の凹 部３０と一対のローター１，２との間に介在されたライナー４と、上記一対のロ ーター１，２の外側面１２，２２を覆うカバー（図１にのみ示す）５とから構成 されている。上記ハウジング３とカバー５とによって、ローター１，２を収容す るポンプ本体が構成されている。

【００１４】 上記ライナー４は、円板状の基板部４１と、この基板部４１の外周縁から屈曲 してカバー５の側（図１の右側）に突出する周壁部４２と、この周壁部４２の先 端周縁から外周側に突出形成された鍔部４３とから構成されている。

【００１５】 上記基板部４１には、図１，図３および図４に示すように複数のリブ４１０がハ ウジング３内に食い込むように突出形成され、このリブ４１０が形成された基板 部４１の外側面４１１がハウジング３の凹部３０の内面３０１、周壁部４２の外 周面が上記凹部３０の内周面３０２、鍔部４３の外周面が上記凹部３０の凹段部 ３０３、鍔部４３の端面４３１がカバー５とそれぞれ互いに密着され、これによ りハウジング３の凹部３０内にライナー４が位置固定されている。

【００１６】 上記リブ４１０は、図３に示すように後述の回転軸Ｙを中心として、後述の吸 込口３１側に１本、吐出口３２側に３本が放射方向に配置され、その突出量はハ ウジング３と上記ライナー４との間の後述の膨張差よりも大きく設定されている 。またこのリブ４１０は、図５に示すように上記回転軸Ｙから離れる程大きく突 出するように形成され、これにより上記ライナー４１０は内周側よりも外周側の 方が断面剛性が大きくなるようにされている。

【００１７】 上記アウターローター１は、その外周面１３がライナー４の周壁部４２の内周 面４２２、内側面１４が上記ライナー４の基板部４１の内側面４１２、外側面１ ２がカバー５とそれぞれ互いに摺動可能にほぼ密着した状態に配置され、このラ イナー４によって上記アウターローター１は軸Ｙ回りに回転可能に支持されてい る。また上記インナーローター２は、その内周面２３が基板部４１の筒状の中心 突部４１３、内側面２４が上記基板部４１の内側面４１２、外側面２２がカバー ５とそれぞれ互いに摺動可能にほぼ密着した状態に配置され、これによって上記 アウターローター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。

【００１８】 上記アウターローター１の内歯１１と、インナーローター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、他部にこの両者によ って互いに区切られた複数の空間７が形成されるように構成されている。そして 上記インナーローター２はオイルポンプ軸（図示を省略する）のポンプフランジ ６１と互いに連結され、このポンプフランジ６１を介して図示しないクランク軸 などからの回転力が伝達されることによって、軸Ｘまわりに図２における時計方 向に回転駆動されてアウターローター１も軸Ｙ回りに同一方向に回転される。

【００１９】 上記ライナー４の基板部４１には、図２および図６に示すように一対のロータ ー１，２の噛み合い部７１（図２参照）に対してローター回転方向の上流側の空 間７２に相当する部分に吸込口用連通穴４１４、上記ローター回転方向の下流側 の空間７３に相当する部分に吐出口用連通穴４１５がそれぞれ貫通形成されてい る。またハウジング３には、オイルの吸込口３１が、凹部３０の内周面３０２お よび内面３０１を切欠くことにより、上記吸込口用連通穴４１４に臨んで開口す るように形成され、また吐出口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。

【００２０】 上記ハウジング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）、一対のローター１，２およびライナー４は鋼系の材 料（例えば熱膨張率が１０．８×１０~⁶／℃の焼結合金、１１．７×１０~⁶／℃ の鋳鉄など）によりそれぞれ形成され、これによりライナー４はローター１，２ とほぼ同じ熱膨張率を有する素材により形成されている。このライナー４は、こ れを上記ハウジング３の鋳込み時に入れ込むことにより、ハウジングと一体的に 形成される。また上記ライナー４の具体例としては、ローター１，２の厚みＨ₁ （図４参照）が１４ｍｍに対して、基板部４１の厚みＨ₂が５ｍｍ、鍔部４３の 厚みＨ₃が３ｍｍで全体の厚み１９ｍｍに設定され、ハウジング３の熱膨張率が ２１．８×１０~⁶／℃に対してライナー４のそれは１１．７×１０~⁶／℃の素材 により形成されたものがあげられる。

【００２１】 上記構成において、オイルポンプ軸の駆動によりインナーローター２が図２の 時計方向に軸Ｘ回りに回転駆動されると、アウターローター１は軸Ｙ回りに回転 作動され、これら両ローター１，２の回転に伴い、空間７は噛み合い部７１から ローター回転方向にその容積が徐々に拡大し、その後、逆に徐々に縮小して再び 噛み合い部７１に至るというように変化することになる。このため、上記空間の 容積拡大過程では、吸込口３１からオイルが吸い込まれて空間７２はオイルで充 満され、容積縮小過程では空間７３内のオイルが吐出口３２から吐出される。

【００２２】 そしてこのオイルの吸込み、吐出過程でオイルポンプがオイルにより加熱され て膨張する。アルミニウム合金製のハウジング３は、その熱膨張率が鋼製のライ ナー４やローター１，２よりかなり大きいために、上記熱により両者間に熱膨張 差が生じる。ところが、図７に示すようにライナー４はその鍔部４３がハウジン グ３とカバー５との接合面側でハウジング３と接触しているために、ライナー４ は加熱前状態（図７に実線で示す状態）と加熱後状態（同図に一点鎖線で示す状 態）とを比べると、その鍔部４３と、ハウジング３側の凹段部３０３との熱膨張 差に相当する微小な量だけわずかに相対変位（隙間Ｓ₁参照）するだけとなる。 したがってハウジング３と、ライナー４およびローター１，２との熱膨張差に対 応する比較的大きな隙間Ｓ₂が凹部３０とライナー４の基板４１との間に生じる が、ローター１，２のサイドクリアランスとしてはカバー５とローター１，２と の間に上記微小量の隙間Ｓ₁が生じるだけとなる。上記具体例の場合には、温度 差を１９５℃とすると、隙間Ｓ₁が０．００５９ｍｍ、隙間Ｓ₂が０．０３１５ｍ ｍとなる。

【００２３】 したがってライナーを介在させない場合には熱膨張差がそのままカバーとの間 の隙間となり、あるいはライナーを介在させても鍔部による移動規制を設けない 場合には上記熱膨張差分だけライナーが移動して結局上記ライナーを介在させな い場合と同様になるなどの比較例と比べて、この実施例ではローター１，２とカ バー５との間に生じる隙間を極めて小さく制限することができ、この隙間からの オイル漏れを確実に低減もしくは防止することができる。

【００２４】 またライナー４と凹部３０との間に隙間Ｓ₂が生じて互いに分離されても、図 ４に示すようにリブ４１０が、その鋳込み時に形成されたリブ４１０と対応する 凹溝３００に食い込んでいるために、ローター１，２の回転作動力によって共回 りすることはない。さらに、ライナー４の基板部４１は、凹部３０との間に隙間 Ｓ₂が生じて凹部３０の内側面３０１により支持されなくなっても、リブ４１０ により補強されているために、空間７２，７３内のオイルの圧力により変形する ことはない。この場合、上記リブ４１０は、吸込口３１側と比べて高圧側となる 吐出口３２側に多く形成されているために、高圧の吐出圧に対抗して変形の発生 を防止することができ、しかも外周側の方が内周側よりも大きく突出して断面剛 性が大きくなっているために、外周側の方により強く作用する吐出圧に対抗して 変形の発生を防止することができる。

【００２５】 このように、この実施例では、ハウジング３と、ライナー４やローター１，２ などとを熱膨張率の互いに異なる素材によって形成しても、熱膨張差に起因する オイル漏れを確実に低減もしくは防止することができるとともに、熱膨張差が生 じてもライナー４の共回りや変形を確実に防止することができ、これにより軽量 化と、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とを図ることがで きる。

【００２６】 また、この実施例では、ライナー４によってアウターローター１の外周面を回 転摺動可能に支持しているために、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ー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て、この実施例ではその制限がないためである。

【００２７】 なお上記実施例では、ローターとライナーとを同じ素材により形成して同一の 熱膨張率となるように構成しているが、これに限らず、ライナーの素材は、その 熱膨張率がハウジングとローターとの素材間の熱膨張率の範囲でサイドクリアラ ンスの増大を規制しうる範囲でローターと異なる熱膨張率を有する素材を用いて 構成してもよい。

【００２８】 また上記実施例では、吐出口側の方が吸込口側より本数が多くなるようにリブ を形成しているが、これに限らず、例えばリブの厚みを増大することにより上記 吐出口側のライナーの断面剛性を高めるようにしてもよい。

【００２９】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案の請求項１のオイルポンプによれば、ハウジン グをアルミニウム合金などにより形成することによって軽量化を図ることができ るとともに、構成部材間で素材の熱膨張率が互いに異なってもオイル漏れを確実 に低減もしくは防止することができるとともに、ライナーを所定の状態に確実に 維持することができ、これによりオイルポンプを所定の作動状態に確実に維持す ることができ、信頼性の向上を図ることができる。また上記ライナーを介在させ ることにより、オイルのスムーズな吸い込みを図ることができる。

【００３０】 また請求項２もしくは請求項３によれば、上記請求項１による効果に加えて、 オイルの圧力に応じてライナーを補強することができ、このライナーの変形防止 を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ線における断面説明図である。

【図２】この考案の実施例を示すカバーを除いた状態の
正面説明図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線から見たハウジングを省略した
ライナーの底面説明図である。

【図４】図３のＣ−Ｃ線における拡大断面説明図であ
る。

【図５】図２のＤ−Ｄ線における断面説明図である。

【図６】図２のＥ−Ｅ線における拡大断面説明図であ
る。

【図７】図１の部分拡大断面説明図である。

【符号の説明】

１ アウターローター ２ インナーローター ３ ハウジング ４ ライナー ５ カバー ３０ 凹部 ４１ 基板部 ４２ 周壁部 ４３ 鍔部 ４１０ リブ Ｘ インナーローターの回転軸 Ｙ アウターローターの回転軸

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローターと、内部にこのローターを回転
   可能に保持する凹部が形成されたハウジングとを有し、
   このハウジングがアルミニウム合金などの素材により形
   成され、上記ローターが鋼系の素材により形成されたオ
   イルポンプにおいて、上記ローターと凹部との間に介在
   されたライナーを有し、このライナーは、上記ローター
   の回転軸方向の一端側の面を覆う基板部と、上記ロータ
   ーの外周面を覆う周壁部とからなり、この周壁部の上記
   回転軸の他端側には鍔部が外周側に突出形成されるとと
   もに、この鍔部が上記凹部の内周面に埋め込まれ、上記
   基板部にはリブがハウジングに食い込むように突出形成
   されるとともに、上記リブはライナーとハウジングとの
   熱膨張差よりも大きい突出量に設定され、このライナー
   は上記ローターとほぼ等しい熱膨張率を有する素材によ
   り形成されるとともに、鋳込みにより上記ハウジングと
   一体的に結合されていることを特徴とするオイルポン
   プ。
2. 【請求項２】 リブが、ローターの回転軸を中心として
   放射方向に配置され、上記回転軸から離れる程大きく突
   出するように形成されていることを特徴とする請求項１
   記載のオイルポンプ。
3. 【請求項３】 リブが、ローターの回転軸を中心とする
   周方向の断面積が低圧側であるオイルの吸込口側より高
   圧側である吐出側の方が大きくなるように形成されてい
   ることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載のオ
   イルポンプ。