JP2004225702A - オイルモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】構造が簡単で流体を導く流路長さを短縮できる、オイルモジュ−ルを提供する。
【解決手段】特に内燃機関用のオイルモジュール(潤滑油装置)であって、駆動軸4により駆動されるオイルポンプ2を備えている。該オイルポンプ2の下流にオイルフィルタ3が配置されている。オイルモジュールの構造を簡単にし、流体通路の長さ短縮を実現するために、オイルポンプ2とオイルフィルタ3は共通のポンプケーシング6、内に配置される。
【選択図】図1
【解決手段】特に内燃機関用のオイルモジュール(潤滑油装置)であって、駆動軸4により駆動されるオイルポンプ2を備えている。該オイルポンプ2の下流にオイルフィルタ3が配置されている。オイルモジュールの構造を簡単にし、流体通路の長さ短縮を実現するために、オイルポンプ2とオイルフィルタ3は共通のポンプケーシング6、内に配置される。
【選択図】図1
Description
本発明はオイルモジュール、特に請求項1に記載の上位概念による種類の内燃機関用のオイルモジュールに関する。
特許文献1にオイルポンプとオイルフィルタを備えたオイルモジュールが開示されている。該オイルモジュールは支持部材を有し、該支持部材にはオイルポンプが内蔵され該オイルポンプのハウジングが配置されている。
本発明は、構造が簡単で流体を導く流路長さを短縮できる、上に述べた種類のオイルモジュールを提供することを課題とする。
この課題は、請求項1に記載の特徴を有するオイルモジュールにより解決される。
オイルポンプとオイルフィルタを共通のポンプケーシングに収めることにより必要な部品点数を減じることができる。オイルポンプとオイルフィルタ間の配管は必要でなくなり、構造の簡単化を達成することができる。オイルポンプは第1の歯車と第2の歯車を備えた歯車ポンプとするのがよい。第1の歯車は特に駆動軸に同軸と一体回転するように連結される。歯車ポンプの第2の歯車の寸法ばらつきに対処するために、歯車ポンプの吐出側から流体通路が、第2の歯車のポンプ吸入側に面する側に通じ該第2の歯車の吸入側正面においてポンプ吸入側と流体を介して分離される領域に通じるようにする。したがって、第2の歯車の限定された領域に歯車ポンプの略吐出側圧力に相当する圧力が作用することになる。これにより、歯車と歯車支持部材の間の隙間が調整される。同時に、隙間が流体支持により調整されるので、歯車と歯車支持部材の要求精度を緩和することができる。前記流体通路には絞りが設けられる。歯車ポンプの吐出口側には該流体通路に設けられた絞りを制御する圧力測定装置を設けるのがよい。この絞り調節によって、歯車に掛かるスラスト荷重を調節することができる。 第2の歯車のスラスト受け面へのスラスト荷重が過大であると互いに習動する面の過大な磨耗が生じるが、該スラスト荷重が過大になることが避けられる。
構成部品間の隙間を確実に調整できるようにするために、ポンプケーシング内の歯車支持部材は駆動軸の回転軸方向に移動可能に支持されている。歯車支持部材を駆動軸の回転軸の方向にばねを介してポンプケーシングに支持すると、簡単な移動可能支持構成が得られる。その場合、該ばねが歯車のスラスト荷重をほぼ規定することになる。歯車支持部材はプラスチック製とするのがよい。そうすることにより、オイルモジュールの軽量化が達成され、また量産も容易となる。オイルフィルタの目詰まりが進行した場合でも内燃機関への潤滑油供給を確実に行うために、オイルフィルタにはバイパス弁を設けるが、該バイパス弁は特に歯車支持部材に設けられる。オイルポンプの吐出側の圧力調節のためにリリーフ弁を設けるのがよい。
前記駆動軸は内燃機関のクランク軸とするのがよい。その場合、オイルポンプとオイルフィルタは特にクランク軸に同心に取り付け、ポンプケーシングはクランクケースにフランジ固定するのがよい。内燃機関のクランクケースに取り付けることが場所の関係で不可能な場合は、前記駆動軸を電動モータで駆動するようにするのもよい。
本発明の実施例を以下に図面を参照して説明する。
図1に示すオイルモジュール1は、特に内燃機関のクランク軸である駆動軸4と同軸に配置されている。該駆動軸4は、特に内燃機関のクランクケースであるハウジング7に軸受23を介して回転自在に軸受されている。オイルモジュール1は入口13からのオイルを濾過して前記駆動軸4に形成されている潤滑油孔22に送給するものである。該潤滑油孔22を通って潤滑油がクランク軸の各軸受け部に供給される。
オイルモジュール1は第1の歯車11と第2の歯車12を有するオイルポンプ2を含んでいる。該第1の歯車11は外歯歯車であって前記駆動軸4に同軸と一体回転するように連結されている。第1の歯車11および第2の歯車12はそれらの正面である前記ハウジング7側の面で該ハウジング7に受けられている。これら第1の歯車11および第2の歯車12の反対側の面は歯車支持部材9で支持されている。前記オイルポンプ2は前記ハウジング7形成されている入口13の下流に配置されている。そして、該入口13はオイルポンプ2の吸入側25に設けられ、一方前記歯車支持部材9はオイルポンプ2の吸入側とは反対側の吐出側24に配置されている。該歯車支持部材9は駆動軸4の回転軸5方向に移動可能にポンプケーシング6に支持されている。前記第1の歯車11は軸方向に延びる環状縁27を有し、該環状縁27は前記歯車支持部材9の環状溝29に嵌合されている。前記第2の歯車12の軸方向に延びる環状縁28はその外周が前記歯車支持部9に嵌合されている。
流体通路18が、前記歯車支持部材9の半径方向外側に、前記吐出側24から外側歯車12の吸入側25の正面26に亘って延びている。該流体通路18は環状通路に形成される。該環状通路18をシールするために、前記歯車支持部材9とポンプケーシング6との間にはシール部材15が歯車支持部材9の溝に装着されている。前記環状通路18は絞り14を介してオイルポンプ2の吐出側24と連通している。該絞り14は、特にオイルポンプ2の吐出側に配設された圧力測定装置によって制御される。前記流体通路18は、前記第2の歯車12の正面26における吸入側25の半径方向外側領域に通じている。該領域は接触部17で前記吸入側25に対して流体を介して分離される。前記流体通路18は第2の歯車の液圧支持を可能にする。したがって、例えば製作公差によって生じる前記歯車支持部材と第2の歯車の隙間が調整される。そして、前記絞り14は、前記接触部17の領域が確実にシールされると同時にハウジング7と第2の歯車12との間の摩擦力が過大な磨耗を生じさせることがないように制御される。
オイルポンプ2の下流にはオイルフィルタ3が前記ポンプケーシング6に配置されている。該オイルフィルタ3は円筒型のフィルタエレメント10を含み、該エレメント10は、前記駆動軸4の回転軸5と同心に装着され、前記ポンプケーシング6に連結された中間円筒部8によって同心に保持されている。該フィルタエレメント10の前記駆動軸4側の端部は前記歯車支持部材9に気蜜に接合される。該フィルタエレメント10は、長手方向には前記ポンプケーシング6に形成されている支持台20に支持さる。
前記ポンプケーシング6は前記ハウジング7の環状に形成されたフランジ50に取り付けてある。該ポンプケーシング6の外周側をシールするために、ポンプケーシング6には半径方向外側に前記フランジ50まで拡張するシール部材16が装着されている。前記ポンプケーシング6と歯車支持部材9との間に形成された環状通路18はハウジング7に配設された弁19に通じており、該弁19は環状通路18の圧力が過大になると開弁してオイルは出口51に導かれ、そこから例えばオイルパンに導かれる。
オイルモジュール駆動時にはオイルは入口13から先ず矢印52の方向にオイルポンプ2を通って流れ、それからオイルフィルタ3を通り、中間円筒部8を通って駆動軸4の方に流れ、そこからオイルは潤滑油孔22を通ってポンプケーシング6を出る。さらに、絞り21が設けられており、オイルは該絞りを通って内燃機関シリンダブロックの他の潤滑部位に限られた容積流量率で流れることができる。
図2に示すオイルモジュール31も同様に駆動軸4に同心に取り付けられている。図1と同じ構成部品には同じ符号が付されている。オイルモジュール31はオイルポンプ2を有し、該オイルポンプの第1の歯車11は前記駆動軸4に同軸と一体回転するように連結されている。オイルポンプ2の第1歯車11および第2歯車12は、駆動軸4のハウジング7と歯車支持部材39の間で駆動軸4の回転軸5の方向の支持がなされている。オイルポンプ2の下流にオイルフィルタ3が駆動軸4の回転軸5と同心に配置されている。前記歯車支持部材39はポンプケーシング36に前記回転軸5の方向に移動可能に支持されている。オイルポンプ2と歯車支持部材39との間隙調整のために、前記歯車支持部材39はポンプケーシング36に移動可能にポンプケーシング36にばね40を介して弾性支持されている。ポンプケーシング36は2つの部品に形成されていて、該ポンプケーシング36のフランジ部材35は締付けボルト38によりハウジング7に締め付けられている。 前記フランジ部材35の正面にはポンプケーシング36をハウジング7に対して気密にするシール部材37が配設されている。 ポンプケーシング36のカバー34は、前記フランジ部材35に例えばねじ30により固定することができる。ポンプケーシング36の両部品34、35の間にシール部材33が配設されている。オイルモジュール駆動時には、オイルは入口13からオイルポンプ2、オイルフィルタ3を通って矢印52に沿って流れ、絞り21あるいは潤滑油孔22を通ってオイルモジュール31から出る。歯車支持部材39にはバイパス弁32が設けられており、オイルフィルタ3の濾過前側と濾過後側との圧力差が過大の場合に該バイパス弁が開いて、オイルフィルタ3が目詰まりした場合でもオイルの供給が確実に行われる。
図3に示すオイルモジュール41においては、ポンプケーシング36は図2の場合と同様に2つの部分で構成されるが、図2におけるフランジ部材35は歯車支持部材49と一体に形成されている。該歯車支持部材49は締付ボルト38によりハウジング7に締め付けられている。カバー34は前記歯車支持部材49に例えばねじ(図3では明治されていないが図2におけるねじ30)により固定することができる。該歯車支持部材49とカバー34の間は互いにシール部材33でシールされている。オイルモジュール41内にはオイルポンプ2の下流にリリーフバルブ42が設けられている。該リリーフバルブ42はオイルポンプ2の出口側24の圧力が規定の圧力を越えると開く。該リリーフバルブ42を通ったオイルは環状通路に形成された流体通路48に達し吸入側25に面したオイルポンプ2の正面の領域43に無圧力で連通する。該無圧力の領域43は歯車12が上方に押し付けられる力を大きくする役目を果たし、シール面47が吸入側25に対してシールされる。前記流体通路48はハウジング7に設けられた出口46に連通しており、該出口46は例えば内燃機関のオイルパンに通じる。 前記リリーフバルブ42は、このようにオイルシステムの圧力を調整し、出口46ではオイルは無圧力となるのである。したがって、該リリーフバルブ42は、図1に示したオイルモジュール1における絞り14および弁19の代わりの役目を果たすものである。オイルポンプ2は、ポンプケーシング36の図2におけるフランジ部材35と一体に形成された歯車支持部材49に支持されている。オイルフィルタ3のフィルタエレメントを交換する際には単にポンプケーシング36のカバー34を取り外すだけでよい。フィルタエレメント交換の際にオイルポンプ2はハウジング7に残る。
図1および図2のオイルモジュール1を取り付ける際は、先ずフィルタエレメント10をポンプケーシング6に挿入し、続いて歯車支持部材9を取り付けてからオイルポンプの歯車11および12を嵌め込む。この場合、オイルポンプ2はフィルタ交換に際して取り替えることができる。図2および図3に示すオイルモジュール31および41の場合は、オウルポンプ2はフィルタ交換の際にハウジング7に残るので、歯車11および12は耐久性のある歯車とするのがよい。
オイルポンプ2はオイルフィルタ3のハウジング側端部に配置するのもよい。歯車支持部材9、39、49はプラスチック製とするのが有利である。駆動軸4は内燃機関のクランク軸であるのが好ましいが、電動モータ等の電気駆動装置を駆動軸の代わりに設けるのもよい。電気駆動装置を設ける場合は、特にオイルモジュールの取り付け位置についての制限がなくなる。
1、31、41 オイルモジュール
2 オイルポンプ
3 オイルフィルタ
4 駆動軸
5 駆動軸の回転軸
6、36 ポンプケーシング
7 ハウジング
8 中間円筒部
9、39、49 歯車支持部材
10 オイルフィルタエレメント
11 第1の歯車
12 第2の歯車
13 入口
14、21 絞り
15、16、33、37 シール部材
17 接触部
18 環状通路
19 弁
20 支持台
22 潤滑油孔
23 軸受
24 吐出側
25 吸入側
26 第2歯車吸入側正面
27 第1歯車環状縁
28 第2歯車環状縁
29 環状溝
30 ねじ
32 バイパス弁
34 カバー
35 フランジ部材
38 締付ボルト
40 ばね
42 リリーフバルブ
43 領域
46 出口
47 シール面
48 流体通路
50 フランジ
52 矢印
2 オイルポンプ
3 オイルフィルタ
4 駆動軸
5 駆動軸の回転軸
6、36 ポンプケーシング
7 ハウジング
8 中間円筒部
9、39、49 歯車支持部材
10 オイルフィルタエレメント
11 第1の歯車
12 第2の歯車
13 入口
14、21 絞り
15、16、33、37 シール部材
17 接触部
18 環状通路
19 弁
20 支持台
22 潤滑油孔
23 軸受
24 吐出側
25 吸入側
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27 第1歯車環状縁
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29 環状溝
30 ねじ
32 バイパス弁
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38 締付ボルト
40 ばね
42 リリーフバルブ
43 領域
46 出口
47 シール面
48 流体通路
50 フランジ
52 矢印
Claims (14)
- 駆動軸(4)で駆動されるオイルポンプ(2)を備え、該オイルポンプ(2)の下流にオイルフィルタ(3)が配置された特に内燃機関用のオイルモジュールにおいて、前記オイルポンプ(2)とオイルフィルタ(3)が共通のポンプケーシング内に配置されていることを特徴とするオイルモジュール。
- 前記オイルポンプ(2)は第1の歯車(11)と第2の歯車(12)を備えた歯車ポンプであることを特徴とする請求項1記載のオイルモジュール。
- 前記第1の歯車(11)は駆動軸(4)に同軸と一体回転されるように連結されていることを特徴とする請求項2に記載のオイルモジュール。
- 前記歯車ポンプの吐出側(24)から流体通路(18、48)が前記第2の歯車(12)のポンプ吸入側(25)に面する側に通じて前記第2の歯車の正面(26)において前記吸入側(25)と流体を介して分離される領域に通じていることを特徴とする請求項2或は3に記載のオイルモジュール。
- 前記流体通路(18)に絞り(14)が設けられていることを特徴とする請求項4に記載のオイルモジュール。
- 前記歯車ポンプの吐出側(24)に前記流体通路(18)に設けられた絞り(14)を制御する圧力測定装置が設けられていることを特徴とする請求項5に記載のオイルモジュール。
- 前記第2の歯車(12)が前記駆動軸(4)のハウジング(7)と歯車支持部材(9、39、49)の間に支持されていることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載のオイルモジュール。
- 前記歯車支持部材(9、39、49)は前記ポンプケーシング(6、36)内に前記駆動軸(4)の回転軸(5)方向に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項7に記載のオイルモジュール。
- 前記歯車支持部材(39)が前記ポンプケーシング(36)に前記駆動軸(4)の回転軸(5)方向に弾性支持されていることを特徴とする請求項7或は8に記載のオイルモジュール。
- 前記歯車支持部材(9、39、49)がプラスチック材よりなることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載のオイルモジュール。
- 前記オイルフィルタ(3)にはバイパス弁(32)が設けられ、該バイパス弁が特に前記歯車支持部材(39)に設けられていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のオイルモジュール。
- 前記オイルポンプ(2)の吐出側(24)にリリーフバルブ(42)が設けられていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のオイルモジュール。
- 前記駆動軸(4)が内燃機関のクランク軸であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のオイルモジュール。
- 前記駆動軸(4)が電動モータにより駆動されることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のオイルモジュール。
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