WO2005010369A1 - オイルポンプ - Google Patents

Abstract

　所望のオイル吐出率を確保すると共に、異常振動の発生を防止できるオイルポンプを提供するものである。 　吐出工程におけるオイル収納空間７０や吐出通路２０のオイルが過大圧力にならない場合に、吐出通路２０と吸入通路１６や空気排出通路１８の一方とを弁部材３０とスプリングとによって遮断する。オイル収納空間７０や吐出通路２０のオイルが過大圧力になった場合に、その過大圧力がスプリング３２に抗して弁部材３０を移動させ、吐出通路２０と吸入通路１６や空気排出通路１８とを連絡することによって、過大圧力を吸入通路１６や空気排出通路１８に分散する。

Description

明 細 書

オイルポンプ

技術分野

[0001] 本発明は、内燃機関等の潤滑油を吐出するためのオイルポンプに関する。

背景技術

[0002] 従来から、内燃機関等の潤滑油を吐出するオイルポンプの構造は特許文献 1等に 知られており、この従来既知のオイルポンプ（トロコイドポンプ）を図 7乃至図 9に示す 。オイルポンプ 50は、第一ケーシング 52と、第二ケーシング 54と、それら第一ケーシ ング 52と第二ケーシング 54とに挟まれた空間内に回転自在な筒状のアウターロータ 56と、そのアウターロータ 56の内部で回転自在しながらそのアウターロータ 56も回 転させるインナーロータ 58とを有する。

[0003] 図 8に示すように、筒状のアウターロータ 56は、その内壁に例えば 5個の凸部 60と 凹部 62とを有するものである。このアウターロータ 56は、ケーシング 52に形成された 円筒内壁 64の中心点 Pを中心に、円筒内壁 64に摺接しながら回転可能する。イン ナーロータ 58は駆動軸 66に固定されるもので、その駆動軸 66の中心点 Qを中心に 回転する。インナーロータ 58の外壁には、アウターロータ 56の 5個の凸部 60と嚙み 合う例えば 4個の突起部 68を有している。アウターロータ 56の内壁とインナーロータ 58の外壁との間には、幾つかのオイル収納空間 70が形成される。駆動軸 66の回転 によって、インナーロータ 58とアウターロータ 56とが図 8で時計方向（矢印方向）に回 転し、それに伴ってインナーロータ 58とアウターロータ 56とによって形成されるオイル 収納空間 70は形状と容積を変えながら時計方向に回転移動する。

[0004] 図 7及び図 9に示すように、アウターロータ 56とインナーロータ 58の一方の側面に 配置されるケーシング 52には、オイルを吸入するための吸入通路 72と、オイルに混 入する空気を排出するための空気排出通路 74と、エンジン潤滑用にオイルを吐出す る吐出通路 76とが形成されている。これら吸入通路 72と空気排出通路 74と吐出通 路 76とは、前記オイル収納空間 70と連絡するように設定されている。オイル収納空 間 70に収容されるオイルには空気が混入することがあるため、オイルに混入する空 気は空気排出通路 74より排出するが、その空気排出通路 74を吐出通路 76よりも上 方に配置する。

[0005] 次に、オイルポンプ 50の動作について説明する。図 10に示すように、吸入通路 72 と連絡するオイル収納空間 70にオイルが導入される。オイルを導入したオイル収納 空間 70は、インナーロータ 58の 2個の突起部 68とアウターロータ 56の 2個の凸部 60 とが接触した状態となって閉鎖された空間となり、インナーロータ 58とアウターロータ 56と共に時計回りに移動する。時計回りに移動する閉鎖されたオイル収納空間 70は 、その後、図 11に示す位置まで移動して、空気排出通路 74と連絡する。

[0006] 図 11の状態では、空気排出通路 74はオイル収納空間 70の上位と連絡しており、 オイル収納空間 70内のオイルに混入された空気は空気排出通路 74を通って外部に 排出される。その後は吐出工程に入り、インナーロータ 58とアウターロータ 56とオイ ル収納空間 70とが更に時計回りに移動して、図 12に示すようにオイル収納空間 70 が吐出通路 76と連絡し、オイルは吐出通路 76からエンジン等に向けて吐出される。

[0007] 特許文献 1：特開 2002 - 339874号公報（第 3 - 5頁、第 2 - 9図）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 従来のオイルポンプでは、ケーシング 52とインナーロータ 58やアウターロータ 56と の接合面にはある程度の隙間（吹抜け）があり、その吹抜けを介して吐出通路 76側 のオイルがオイル吸入通路 72や空気排出通路 74に若干は漏れるようなものとなって いた。即ち、ケーシング 52とインナーロータ 58やアウターロータ 56との接合箇所同士 の寸法精度は比較的ラフなものとなっていた。

[0009] 一方、吐出通路 76におけるオイルの吐出圧力は、エンジン側の通路抵抗により発 生するが、オイルの温度やエンジン回転数等によって変動する。このため、吐出通路 76からオイル吸入通路 72や空気排出通路 74へのオイルの吹抜けがあると、吐出通 路 76からのオイルの吐出圧力が減少して、吐出通路 76からエンジンに向力、うオイル 吐出率が変動し、所望のオイル吐出量が得られないという不具合が生じることが危惧 される。

[0010] ここで、オイル吐出率を変動させないために、吐出通路 76とオイル吸入通路 72や 空気排出通路 74との間の吹抜けを防止する仕切りを設ける（ケーシング 52とインナ 一ロータ 58やアウターロータ 56との接合面の隙間を狭くする）ことが考えられる。しか し、吐出通路 76とオイル吸入通路 72や空気排出通路 74との間に仕切りを設けるよう にすると、空気排出通路 74と連絡した後の吐出工程において、オイル収納空間 70 内で圧縮されるオイルは、吹抜けを介してオイル吸入通路 72や空気排出通路 74に 逃げることができなくなり、その結果、オイル収納空間 70のオイル圧が過大となって、 オイルポンプ 50に異常振動が発生することが予想される。

[0011] 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、所望のオイル吐出率を確保すると共 に、異常振動の発生を防止できるオイルポンプを提供することを目的とするものであ る。

課題を解決するための手段

[0012] 上記目的を達成するための本発明に係るオイルポンプは、ケーシングと、前記ケー シング内に備えられるものであってオイル収納空間を有するオイル移動手段と、オイ ルを外部に吐出するための吐出通路と、その吐出通路以外のものであって外部と連 絡する外部連絡通路とを有するオイルポンプにおいて、吐出工程における前記オイ ル収納空間や前記吐出通路の圧力が所定の過大圧力にならない場合に前記オイル 収納空間や前記吐出通路と前記外部連絡通路とを遮断すると共に、吐出工程にお ける前記オイル収納空間や前記吐出通路の圧力が所定の過大圧力になった場合に 前記オイル収納空間や前記吐出通路と前記外部連絡通路とを連絡する圧力調整手 段を備えるようにしたものである。

[0013] 本発明はまた、前記外部連絡通路がオイルを吸入する吸入通路とオイルに含まれる 空気を外部に排出する空気排出通路とを含み、前記吸入通路か前記空気排出通路 の少なくとも一つと前記吐出通路とを連絡空間を介して連絡し、前記圧力調整手段 で前記連絡空間を開閉するようにしたものである。本発明は、前記外部連絡通路が オイルを吸入する吸入通路のみであり、前記吸入通路と前記吐出通路とを連絡空間 を介して連絡し、前記圧力調整手段で前記連絡空間を開閉するようにしたものである 。本発明は、前記圧力調整手段が、前記連絡空間を開閉するための弁部材と、前記 連絡空間を閉じる方向に前記弁部材を付勢する付勢手段とから成るものである。本 発明は更に、前記外部連絡通路が一方を前記ケーシングと前記オイル移動手段と の間の接合箇所と連絡し他方を外部と連絡するオイル排出通路としたものである。本 発明は、前記圧力調整手段が、前記オイル排出通路を開閉するための弁部材と、前 記オイル排出通路を閉じる方向に前記弁部材を付勢する付勢手段とから成るもので ある。

[0014] 本発明に係る他のオイルポンプは、ケーシングと、前記ケーシング内に備えられる ものであってオイル収納空間を有するオイル移動手段と、オイルを内部に吸入するた めの吸入通路と、オイルを外部に吐出するための吐出通路とを有するオイルポンプ において、吐出工程における前記オイル収納空間や前記吐出通路の圧力が所定の 過大圧力にならなレ、場合に前記オイル収納空間や前記吐出通路と前記吸入通路と を遮断すると共に、吐出工程における前記オイル収納空間や前記吐出通路の圧力 が所定の過大圧力になった場合に前記オイル収納空間や前記吐出通路と前記吸入 通路とを連絡する圧力調整手段を備えるようにしたものである。

[0015] 実施例 1では、オイル収納空間や吐出通路のオイル圧が過大圧力にならない場合 には、吐出通路と吸入通路や空気排出通路の少なくとも一つの通路とを弁部材とス プリングとによって遮断し、吐出通路から吸入通路や空気排出通路への吹抜けを防 止する。オイル収納空間や吐出通路のオイル圧が過大圧力になった時には、その過 大圧力がスプリングに杭して弁部材を移動して、吐出通路と吸入通路や空気排出通 路とを連絡する。これによつて、オイル収納空間や吐出通路の過大圧力を外部に逃 して、オイルポンプに発生が予想される異常振動を未然に防止することができる。実 施例 2では、実施例 1の吸入通路や空気排出通路の少なくとも一つの通路に代えて 、吸入通路のみとしたものであり、実施例 1と同様に、オイル収納空間や吐出通路に 発生する過大圧力を外部に逃すことができる。

[0016] 実施例 3では、吐出通路とオイル吸入通路や空気排出通路との間の吹抜けを防止 する仕切りを設ける（ケーシングとインナーロータやアウターロータとの接合面の隙間 を狭くする）。オイル収納空間や吐出通路のオイル圧が過大圧力にならない場合に は、オイル排出通路の内部に収容される弁部材とスプリングとによって、そのオイル 排出通路を遮断する。オイル収納空間や吐出通路のオイル圧が過大圧力になった 時には、その過大圧力がスプリングに抗して弁部材を移動してオイル排出通路を開 き、過大圧力をオイル排出通路から外部に逃す。これによつて、吐出通路が過大圧 力になることを防いで、オイルポンプに発生が予想される異常振動を未然に防止す ること力 Sできる。

発明の効果

[0017] 本発明に係るオイルポンプによれば、吐出工程でオイルが過大圧力になった場合 に、圧力調整手段を介してオイルを吐出通路以外の箇所に逃すので、オイルポンプ での過大圧力が作用する箇所をなくすことができる。これによつて、オイルポンプに発 生が予想される異常振動を未然に防止することができる。

圧力調整手段を設けることによって、吐出通路からの吐出圧力を過大な圧力となら ないようにすることができるので、オイル循環システムの途中にリリーフ弁を備える場 合には、リリーフ弁を省略してコストダウンを図ることができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明に係るオイルポンプの一実施形態を示す断面図である。

[図 2]図 1の A— A線断面図である。

[図 3]過大圧力によって図 1の弁体が移動した状態を示す要部断面図である。

[図 4]本発明に係るオイルポンプの他の実施形態を示す図 2相当図である。

[図 5]本発明に係るオイルポンプのその他の実施形態を示す断面図である。

[図 6]図 5の B-B線の要部断面図である。

[図 7]従来のオイルポンプの縦断面図である。

[図 8]図 7の C一 C断面図である。

[図 9]図 7の D— D断面図である。

[図 10]オイルを収容したオイル収納空間が吸入通路と連絡した状態を示す説明図で ある。

[図 11]オイルを収容したオイル収納空間が空気排出通路と連絡した状態を示す説明 図である。

[図 12]オイルを収容したオイル収納空間が吐出通路と連絡した状態を示す説明図で ある。 O 符号の説明

〇

オイルポンプ

12 ケーシング

16 吸入通路

18 空気排出通路

20 吐出通路

26 圧力調整手段

30 弁部材

32 スプリング

36 連絡空間

38 オイル排出通路

39 接合箇所

40 圧力調整手段

44 ボーノレバノレブ

46 スプリング

56 アウターロータ

58 インナーロータ

70 オイル収納空間

発明を実施するための最良の形態

[0020] 本発明は、オイルポンプにおいて所望のオイル吐出率を確保すると共に異常振動 の発生を防止するようにするものである。次に本発明を図面に基づいて説明する。 実施例 1

[0021] 図 1は本発明に係るオイルポンプの要部断面図、図 2は図 1の A— A線断面図であ る。図 1及び図 2において、図 7乃至図 9と同一符号は同一部材を示す。オイルボン プ 10は第一ケーシング 12と第二ケーシング 14とを有し、それら第一ケーシング 12と 第二ケーシング 16との間にオイル移動手段としてのアウターロータ 56とインナーロー タ 58とを回転自在に備えるものである。なお、オイル移動手段は、アウターロータ 56 とインナーロータ 58に限るものではない。第一ケーシング 12には、オイルを吸入する ための外部連絡通路としての吸入通路 16と、オイルに混入した空気を排出するため の外部連絡通路としての空気排出通路 18と、オイルを吐出する吐出通路 20とが形 成されている。その吐出通路 20は、吸入通路 16と空気排出通路 18のうちの少なくと も一つと連絡している。

[0022] 空気排出通路 18は吐出通路 20よりも上位に配置される。第一ケーシング 12には 外側に向けて突出する筒状の突状部 22と、その筒状の突状部 22の内部空間 24と が形成される。その内部空間 24には、吐出通路 20と、吸入通路 16と空気排出通路 18のうちの少なくとも一つとを連絡または遮断する圧力調整手段 26が備えられてい る。圧力調整手段 26は、筒状で一端に端面 28を有する弁部材 30と、その弁部材 30 の端面 28をインナーロータ 58 (場合によってはアウターロータ 56)の側面に接触させ る付勢手段としてのスプリング 32とから成る。

[0023] オイルの圧力が通常の状態（図 1の状態）では、スプリング 32によって弁部材 30の 端面 28をインナーロータ 58等に接触させ、弁部材 30によって吐出通路 20と吸入通 路 16や空気排出通路 18とを遮断し、吹抜けを防止している。この通常の状態では、 スプリング 32によって弁部材 30の端面 28をインナーロータ 58等へ押圧することで、 弁部材 30の端面 28とインナーロータ 58等との接合箇所におけるオイルの吹抜けを 無くしている。このようにスプリング 32によって、弁部材 30の端面 28とインナーロータ 58との互レ、の接触面を押圧してレ、るので、その接触面の表面を精度の高レ、ものにし なくても吹抜けを防止することができる。

[0024] オイルの吐出工程（図 11の状態から図 12の状態に至る中間の状態、あるいは図 1 2の状態）においては、オイル収納空間 70の容積が圧縮され、そこに収納されている オイルの圧力が過大になる場合がある。このように、吐出工程においてオイルの圧力 が過大圧力になると、弁部材 30の端面 28とインナーロータ 58等との間にオイルが入 り込み、スプリング 32に抗して弁部材 30を図 1で右方向に移動させる。

[0025] この結果、図 3に示すように、弁部材 30の端面 28とインナーロータ 58等の側面との 間に連絡空間 36が現れ、この連絡空間 36を介して、吐出通路 20は吸入通路 16と 空気排出通路 18との少なくとも 1つと連絡する。この結果、吐出工程でオイル収納空 間 70や吐出通路 20に過大圧力が発生するとしても、この過大圧力は吸入通路 16と 空気排出通路 18との少なくとも 1つに逃れるため、吐出工程において発生する過大 圧力による異常振動を防止することができる。

実施例 2

[0026] 次に、本発明の他の実施形態を図 4に基づいて説明する。図 4において、図 1乃至 図 3と同一符号は同一部材を示す。この実施例 2においては、第一ケーシング 12に 設けていた空気排出通路 18 (図 1乃至図 3)を設けないようにしたものである。即ち、 実施例 2においては、オイルを吐出するための吐出通路 20を除く外部連絡通路は、 オイルを吸入するための吸入通路 16のみとする。吐出通路 20と吸入通路 16とは弁 部材 30によって連絡または遮断される状態となっている。オイルの圧力が通常の状 態（図 1の状態、但し空気排出通路 18は存在しない）では、スプリング 32によって弁 部材 30の端面 28をインナーロータ 58等に接触させ、弁部材 30によって吐出通路 2 0と吸入通路 16とを遮断し、吐出通路 20から吸入通路 16へのオイルの吹抜けを防 止している。

[0027] 吐出工程においてオイルの圧力が過大圧力になると、弁部材 30の端面 28とインナ 一ロータ 58等との間にオイルが入り込み、スプリング 32に抗して弁部材 30が図 1で 右方向に移動させられ、図 3 (但し空気排出通路 18は存在しなレ、）に示すように、弁 部材 30の端面 28とインナーロータ 58等の側面との間に連絡空間 36が現れ、この連 絡空間 36を介して、吐出通路 20は吸入通路 16と連絡する。この結果、吐出工程で オイル収納空間 70や吐出通路 20に過大圧力が発生するとしても、この過大圧力は 吸入通路 16に逃れるため、吐出工程において発生する過大圧力による異常振動を 防止すること力 Sできる。

実施例 3

[0028] 次に、本発明のその他の実施形態について説明する。図 5は本発明に係る他のォ ィルポンプの要部断面図、図 6は図 5の B— B線断面図である。図 5及び図 6において 、図 1乃至図 3と同一符号は同一部材を示す。この実施例 3においては、第一ケーシ ング 12に外部連絡通路としてのオイル排出通路 38を形成する。このオイル排出通路 38の一端は、アウターロータ 56やインナーロータ 58の側面と第一ケーシング 12との 接合箇所 39と連絡し、他端は外部即ちオイル戻し通路（図示せず）と連絡する。この オイル排出通路 38の途中にリリーフ弁である圧力調整手段 40を備える。圧力調整 手段 40は、オイル排出通路 38に形成される弁座 42と、その弁座 42に着座する弁部 材としてのボールバルブ 44と、そのボールバルブ 44を弁座 42に着座させる方向に 付勢する付勢手段としてのスプリング 46とから成る。なお、リリーフ弁の構成はこれに 限るものではない。

[0029] 吐出工程におけるオイル収納空間 70や吐出通路 20の圧力が過大圧力にならない 状態においては、スプリング 46によってボールバルブ 44は弁座 42に着座し、オイル 排出通路 38は閉じられている。図 5及び図 6において、オイル排出通路 38の形成位 置は、吐出通路 20と直接連絡する位置とした力 S、それに代えて吐出通路 20と空気 排出通路 18との間であって吐出通路 20とは直接連絡しない位置（図 6のオイル排出 通路 38の位置よりやや上方の位置）にしても良い。

[0030] この実施例 3においては、オイル吐出率を変動させないために、吐出通路 20と吸 入通路 16や空気排出通路 18との間の吹抜けを防止する仕切りを設ける（第一ケー シング 12とインナーロータ 58やアウターロータ 56との接合面の隙間を狭くする）。吐 出工程（図 11から図 12までの間の状態カ 図 12の状態）において、オイル収納空間 70の容積が圧縮されてオイルの圧力が過大となった場合には、この過大圧力のオイ ルは、インナーロータ 58やアウターロータ 56の側面と第一ケーシング 12との対面箇 所から、オイル排出通路 38に入り込む。このオイル排出通路 38に入り込んだ過大圧 力は、スプリング 46に抗してボールバルブ 44を弁座 42から離してオイル排出通路 3 8を開き、過大圧力をオイル排出通路 38から外部に逃す。このように、吐出工程にお レ、て発生する過大圧力をオイル排出通路 38から外部に逃すことで、オイルポンプに 発生してレ、た異常振動を防止することができる。

Claims

請求の範囲

[1] ケーシングと、前記ケーシング内に備えられるものであってオイル収納空間を有す るオイル移動手段と、オイルを外部に吐出するための吐出通路と、その吐出通路以 外のものであって外部と連絡する外部連絡通路とを有するオイルポンプにおいて、 吐出工程における前記オイル収納空間や前記吐出通路の圧力が所定の過大圧力 にならない場合に前記オイル収納空間や前記吐出通路と前記外部連絡通路とを遮 断すると共に、吐出工程における前記オイル収納空間や前記吐出通路の圧力が所 定の過大圧力になった場合に前記オイル収納空間や前記吐出通路と前記外部連絡 通路とを連絡する圧力調整手段を備えたことを特徴とするオイルポンプ。

[2] 前記外部連絡通路がオイルを吸入する吸入通路とオイルに含まれる空気を外部に 排出する空気排出通路とを含み、前記吸入通路か前記空気排出通路の少なくとも一 つと前記吐出通路とを連絡空間を介して連絡し、前記圧力調整手段で前記連絡空 間を開閉することを特徴とする請求項 1記載のオイルポンプ。

[3] 前記外部連絡通路がオイルを吸入する吸入通路のみであり、前記吸入通路と前記 吐出通路とを連絡空間を介して連絡し、前記圧力調整手段で前記連絡空間を開閉 することを特徴とする請求項 1記載のオイルポンプ。

[4] 前記圧力調整手段が、前記連絡空間を開閉するための弁部材と、前記連絡空間を 閉じる方向に前記弁部材を付勢する付勢手段とから成ることを特徴とする請求項 2ま たは 3記載のオイルポンプ。

[5] 前記外部連絡通路が一方を前記ケーシングと前記オイル移動手段との間の接合 箇所と連絡し他方を外部と連絡するオイル排出通路としたことを請求項 1記載のオイ ノレポンプ。

[6] 前記圧力調整手段が、前記オイル排出通路を開閉するための弁部材と、前記オイ ル排出通路を閉じる方向に前記弁部材を付勢する付勢手段とから成ることを特徴と する請求項 5記載のオイルポンプ。