JP2006125239A - オイルポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】吸込口から空気を吸い込むことがあるオイルポンプにおいて、無潤滑状態を防止して信頼性を確保し、小型化したオイルポンプを提供すること。
【解決手段】第１円筒状空間３１を形成するハウジング３０と、該空間内に回転自在に配置された第１ドリブンロータ４０と、該ロータの内周に配置され、該ロータとの間に容積が縮小拡大する複数の容積室Ｒを形成する第１ドライブロータ５０と、該容積室のうち縮小側容積室と連通する吐出ポート１２と、拡大側容積室と連通する複数の吸込ポート１１ａ，１１ｂとを有するオイルポンプ１００において、複数の吸込ポート１１ａ，１１ｂの隣接する吸込ポート１１ａ，１１ｂとの間には、隣接する吸込ポート１１ａ，１１ｂを区分するドライブロータ５０の径方向に延びる仕切部１３，２３が形成され、各吸込ポート１１ａ，１１ｂにはそれぞれオイル貯留部６０へ連通する独立した吸込通路１４ａ，１４ｂが設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、オイルポンプに関し、各々の吸込部位から、吸込抵抗に影響されず独立してオイルを吸込むことができるオイルポンプに関するものである。

従来のオイルポンプとしては、オイルパン内のオイルをリザーブタンクに供給する第１ポンプ（スカベンジポンプ）と、リザーブタンク内のオイルを潤滑箇所に供給する第２ポンプ（フィードポンプ）とを備えるものがある。また、このオイルポンプの第１のポンプは、同一軸線上に配設され各々オイルパン内に通ずる吸込口を専有する複数のロータと、該ロータ間に配設され隣り合うロータが共用する吐出通路を設けたスペーサを備えている。このような構造により、オイルパン内の複数の吸込口によって夫々の第１のポンプの各ロータ毎にオイルが供給される。このため最低１つの前記吸込口がオイルパンのオイル内に浸っていれば、他の吸込口がオイルパンのオイルに浸っておらず、空気を吸込んだとしてもこれに影響されることなく、第１のポンプの機能を完全に果すものである（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような構造は、吸込口を複数設けるに当たり、各々ロータが必要である。このため、オイルポンプの軸方向長さがながくなる。また、吸込口が空気のみ吸い込む場合、そのロータにはオイルが吸引されず、無潤滑状態が続き、ドライブロータとドリブンロータが嵌挿されるケーシングとの間の摩耗等が発生し易く、信頼性に問題がある。
特公平６−９４８０５号公報

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、吸込口から空気を吸い込むことがあるオイルポンプにおいて、無潤滑状態を防止して信頼性を確保すると共に、小型化したオイルポンプを提供することを技術的課題とする。

上記の課題を解決するために請求項１の発明において講じた技術的手段は、第１円筒状空間を形成するハウジングと、前記第１円筒状空間内に回転自在に配置される第１ドライブロータと、前記第１ドライブロータの外周に配置され、前記第１ドライブロータと係合し回転し、前記第１ドライブロータとの間に容積が縮小拡大する複数の容積室を形成する第１ドリブンブロータと、前記容積室のうち縮小側容積室と連通する吐出ポートと、前記容積室のうち拡大側容積室と連通する複数の吸込ポートとを有するオイルポンプにおいて、前記複数の吸込ポートの隣接する吸込ポートとの間には、前記隣接する吸込ポートを区分する前記ドライブロータの径方向に延びる仕切部が形成され、前記各吸込ポートにはそれぞれオイル貯留部へ連通する独立した吸込通路が設けられていることである。

上記の課題を解決するために請求項２の発明において講じた技術的手段は、前記第１ドライブロータと前記第１ドリブンロータとから構成される第１ポンプの前記第１ドライブロータを回転駆動する回転軸上に、第２円筒状空間内に回転自在に配置された第２ドライブロータと、第２ドライブロータ外周に配置され、前記第２ドライブロータと係合し回転する第２ドリブンロータとから構成される第２ポンプが配置されていることである。

上記の課題を解決するために請求項３の発明において講じた技術的手段は、前記第１ポンプと前記第２ポンプとの間には、前記第１円筒状空間又は前記第２円筒状空間の何れか一方が形成される有底筒状体が配置されていることである。

上記の課題を解決するために請求項４の発明において講じた技術的手段は、前記第１ポンプと前記第２ポンプとの間には、前記第１ポンプと前記第２ポンプとを区分けする円板体が配置されていることである。

上記の課題を解決するために請求項５の発明において講じた技術的手段は、前記第１ポンプの吐出ポートと前記第２ポンプの吐出ポートは、互いに貫通し連通され、共通の吐出通路を有することである。

上記の課題を解決するために請求項６の発明において講じた技術的手段は、前記共通の吐出通路は、前記第１ポンプの吐出ポートにおいて前記第２ポンプと反対側に設けられることである。

請求項１の発明によれば、複数の吸込ポートの隣接する吸込ポートとの間には、隣接する吸込ポートを区分するドライブロータの径方向に延びる仕切部が形成され、各吸込ポートにはそれぞれオイル貯留部へ連通する独立した吸込通路が設けられていることにより、１つのロータで、複数の箇所から独立してオイルを吸込むことができ、構造を簡単にすることができる。また、何れか１つの吸込ポートから空気を吸い込むことがある場合でも、残る吸込ポートからオイルを吸い込むころができるため、ハウジングとロータとの摺動部を潤滑することができ、摩耗を防止することができる。また、ロータの摺動面積を小さくできることで信頼性が向上し、フリクションを低減することができる。

請求項２の発明によれば、第１ドライブロータと第１ドリブンロータとから構成される第１ポンプの第１ドライブロータを回転駆動する回転軸上に、第２円筒状空間内に回転自在に配置された第２ドライブロータと、第２ドライブロータ外周に配置され、第２ドライブロータと係合し回転する第２ドリブンロータとから構成される第２ポンプが配置されていることにより、単一の回転軸で第１ポンプ及び第２ポンプを駆動することができ、オイルポンプを小型化できる。また、軸受部の潤滑を第２ポンプで行うことで、軸受部の信頼性を向上することができる。

請求項３の発明によれば、第１ポンプと第２ポンプとの間には、第１円筒状空間又は第２円筒状空間の何れか一方が形成される有底筒状体が配置されていることにより、組付時、第１ポンプと第２ポンプを一方向から組付することができる。

請求項４の発明によれば、第１ポンプと第２ポンプとの間には、第１ポンプと第２ポンプとを区分けする円板体が配置されていることにより、第１ポンプと第２ポンプとから構成されるオイルポンプを小型化することができる。また、円板体を別部材とすることができ、円板体に軸受に適した材質用いることができ、オイルポンプの信頼性を向上することができ、一方向から組付することができる。

請求項５の発明によれば、第１ポンプの吐出ポートと第２ポンプの吐出ポートは、互いに貫通し連通され、共通の吐出通路を有することにより、第１ポンプの各構成要素間の間に第２ポンプから吐出されるオイルを供給することができ、第１ポンプの各構成要素間を潤滑でき、摺動部の信頼性を向上することができる。

請求項６の発明によれば、第１ポンプの吐出ポートと第２ポンプの吐出ポートは、互いに貫通し連通され、共通の吐出通路を有し、共通の吐出通路は、第１ポンプの吐出ポートにおいて第２ポンプと反対側に設けられていることにより、第１ポンプの各構成要素間の第２ポンプと反対側に至る全域に渡って、第２ポンプから吐出されるオイルを確実に供給することができ、第１ポンプの各構成要素間を潤滑でき、摺動部の信頼性を向上することができる。

以下、本発明の第１の実施形態について、図１乃至３を参照して説明する。

図１は、オイルポンプ１００の縦断面図である。オイルポンプ１００は、第１円筒状空間３１を形成するハウジング３０と、第１円筒状空間３１内に回転自在に配置された第１ドライブロータ５０と、第１ドライブロータ５０の外周に配置され、第１ドライブロータ５０と係合し回転する第１ドリブンロータ４０とから主に構成される第１ポンプ１から構成される。第１ドライブロータ５０は、その中央に配置されるシャフト７０に固定されている。シャフト７０の一端には、駆動ギヤ８０が固定されている。図示しない駆動源から駆動ギヤ８０及びシャフト７０を介して駆動力が伝達され、第１ドライブロータ５０が回転され、第１ドリブンロータ４０が回転される。図２示すように、第１ドリブンロータ４０と第１ドライブロータ５０との間には、容積が縮小拡大する複数の容積室Ｒが形成されている。

ハウジング３０は、ボデー１０とカバー２０とから構成されている。

図２に示すように、ボデー１０には、容積室Ｒのうち縮小側容積室と連通する吐出ポート１２と、容積室Ｒのうち拡大側容積室と連通する複数の吸込ポート１１ａ，１１ｂが形成されている。隣接する吸込ポート１１ａ，１１ｂの間には、吸込ポート１１ａ，１１ｂを区分する第１ドライブロータ５０の径方向に延びる仕切部１３が形成されている。図２、４に示すように、吸込ポート１１ａ，１１ｂには、それぞれオイル貯留部６０へ連通する吸込通路１４ａ，１４ｂが設けられている。吸込ポート１１ａ上で、容積室Ｒは、容積を拡大するため、吸入通路１４ａを通してオイルを吸い込む。吸込ポート１１ｂ上で、容積室Ｒは、容積を拡大するため、吸入通路１４ｂを通してオイルを吸い込む。吐出ポート１２上で、容積室Ｒは、容積を縮小するため、吐出通路１５を通してオイルを図示しない被送給部にオイルを圧送する。

図３に示すように、カバー２０には、容積室Ｒのうち縮小側容積室と連通する吐出ポート２２と、容積室Ｒのうち拡大側容積室と連通する複数の吸込ポート２１ａ，２１ｂが形成されている。吸込ポート２１ａはボデー１０の吸込ポート１１ａに、吸込ポート２１ｂはボデー１０の吸込ポート１１ｂにそれぞれ連通されている。吐出ポート２２は、ボデー１０の吐出ポート１２に連通されている。隣接する吸込ポート２１ａ，２１ｂの間には、吸込ポート２１ａ，２１ｂを区分する第１ドライブロータ５０の径方向に延びる仕切部２３が形成されている。尚、仕切部２３は、ボデー１０の仕切部１３と周方向において同じ位置に、同一形状を呈し、対向するように形成される。吸込ポート２１ａ上で、容積室Ｒは、容積を拡大するため、吸入通路１４ａを通してオイルを吸い込む。吸込ポート２１ｂ上で、容積室Ｒは、容積を拡大するため、吸入通路１４ｂを通してオイルを吸い込む。吐出ポート２２上で、容積室Ｒは、容積を縮小するため、吐出通路１５を通してオイルを図示しない被送給部にオイルを圧送する。

上記のように、吸込ポート１１ａ及び２１ａからなる第１ポンプ部と、吸込ポート１１ｂ及び２１ｂからなる第２ポンプ部は、仕切部１３，２３により区分されるため、それぞれ吸入通路１４ａ，１４ｂを通して独立してオイルを吸い込むことができる。これにより、図４のようにオイル貯留部６０が傾斜により、オイル貯留部６０に連通する一方の吸入通路１４ａが空気のみを吸い込む場合においても、他方の吸入通路１４ｂは、第１ポンプ部に影響されることなく、オイルを吸い込むことができる。尚、図４ではオイル貯留部６０が吸入通路１４ａ，１４ｂに対して独立して設けられているが、一体のものであってもよい。

また、オイル貯留部６０から各吸入通路１４ａ，１４ｂまでの距離がオイルポンプ１及びオイル貯留部６０の配置の制約により、等しくすることが困難な場合、オイルの吸込抵抗の差により、吸込能力に違いがでる場合がある。この場合においては、各吸入通路１４ａ，１４ｂの通路内径を大幅に変えなくても、仕切部１３，２３の周方向の位置を変えることにより、第１ポンプ部及び第２ポンプ部には同等のオイル吸込能力を持たせることができる。

次に、本実施形態の作動について以下に説明する。

第１のオイルポンプ１は、図示しない駆動源から駆動ギヤ８０及びシャフト７０を介して駆動力が伝達され、第１ドライブロータ５０が回転され、第１ドリブンロータ４０が回転される。第１ドリブンロータ４０と第１ドライブロータ５０との間に形成された複数の容積室Ｒがロータ４０，５０の回転に伴ってその容積が拡大、縮小される。このとき、吸込ポート１１ａと１１ｂ、及び吸込ポート２１ａと２１ｂのそれぞれの間に形成された仕切部１３，２３により、第１ポンプ部及び第２ポンプ部が形成され、それぞれ独立してオイルを吸い込む。このとき、オイル貯留部６０が傾斜により、オイル貯留部６０に連通する一方の吸入通路１４ａが空気のみを吸い込む場合においても、他方の吸入通路１４ｂはオイルを吸い込むことができる。

次に、本発明の第２の実施形態について、図５を参照して説明する。

第２の実施形態は、オイルポンプ１００は、第１ポンプ１に加えて第２ポンプ２が設けられ、両方のポンプ１，２が後述するシャフト２７０により駆動されることが第１の実施形態と異なる。また、第１ポンプ１のボデー１０と第２カバー２２０との間に第２円筒状空間２３１が形成され有底筒状の第２ポンプを構成する第２ボデー２１０が配置されていることが、第１の実施形態と異なる。ボデー１０、第２ボデー２１０及び第２カバー２２０は、図示しない締結部材により固定されている。尚、前記を除く部分は、第１の実施形態と同じであり、同じ部位の説明、図面の符号は省略する。

第２ボデー２１０の外側底面には、第１の実施形態の吸込ポート２１ａ，２１ｂに対応する吸込ポート２２１ａ，２２１ｂがそれぞれ形成されている。また、第１の実施形態の吐出ポート２２に対応する吐出ポート２２２が形成されている。第２ボデー２１０の内側底面には、吸込ポート２１１及び吐出ポート２１２が形成されている。図５、６に示すように、吸込ポート２１１には、第２オイル貯留部２６０へ連通する吸込通路２１４が設けられている。

第２カバー２２０には、第２ポンプ２を構成する吸込ポート２２１Ａ及び吐出ポート２２２Ａが形成されている。

第２円筒状空間２３１には、駆動ギヤ８０と反対側へ延長されたシャフト２７０が挿通されている。シャフト２７０には、第２ドライブロータ２５０が固定されている。第２ドライブロータ２５０の外周には、第２円筒状空間２３１内に回転自在に配置された第２ドリブンロータ２４０が配置されている。第２ドライブロータ２５０と第２ドリブンロータ２４０とは係合し回転し、第２ドライブロータ２５０と第２ドリブンロータ２４０との間には、容積が縮小拡大する複数の容積室Ｒ２が形成される。

吸込ポート２１１，２２１Ａは、容積室Ｒ２のうち拡大側容積室と連通する。吐出ポート２１２，２２２Ａは、容積室Ｒ２のうち縮小側容積室と連通する。吸込ポート２２１Ａは吸込ポート２１１に、吐出ポート２２２Ａは吐出ポート２１２にそれぞれ連通されている。

第２の実施形態においては、単一のシャフト２７０で第１ポンプ１及び第２ポンプ２を駆動することができるため、オイルポンプ１００を小型化できる。また、軸受部の潤滑を第２ポンプ２により行うことができ、信頼性を向上することができる。

第２の実施形態では、シャフト２７０を支持する軸受部Ｃ、Ｄを第２ポンプを構成する第２カバー２２０と第２ボデー２１０に配置している。また、第２ポンプ２は、第２オイル貯留部２６０に常時一定のオイルが貯留され、吸込通路２１４の先端がその液面下に配置され、オイルを確実に吸い込むようにされている。これにより、軸受部Ｃ、Ｄには、第２ポンプ２により確実にオイルが供給され、潤滑不良等が防止できる。

次に、本発明の第３の実施形態について、図７を参照して説明する。

第３の実施形態は、第２の実施形態におけるボデー１０に第３円筒状空間３３２追加し第３ボデー３１０としたこと、第３ボデー３１０に対応して、第２の実施形態におけるカバー２０の外形を拡大した第３カバー３２０としたことが、第２実施形態と異なる。尚、前記を除く部分は、第２の実施形態と同じであり、同じ部位の説明、図面の符号は省略する。

第３ボデー３１０は、第２円筒状空間３３１及び第３円筒状空間３３２からなる段付凹部を有している。第２円筒状空間３３１には、第１ドリブンロータ４０と第１ドライブロータ５０が嵌挿されている。拡径された第３円筒状空間３３２には、第２のポンプ２の第２ボデー２１０が嵌挿されている。尚、第２ボデー２１０とカバー３２０の周方向の位置決めは、ピン３１５により行っている。

次に、本発明の第４の実施形態について、図８を参照して説明する。

第４の実施形態は、第２の実施形態のボデー１０の凹部円筒状空間の深さを深くした単一の凹部円筒状空間４３０に、第１円筒状空間内４３１と第２円筒状空間内４３２を設けたことが、第２の実施形態と異なる。また、第１円筒状空間内４３１と第２円筒状空間内４３２との間に、円板体４３４を設けたことが、第２実施形態と異なる。尚、前記を除く部分は、第２の実施形態と同じであり、同じ部位の説明、図面の符号は省略する。

円板体４３４の一方には、吸込ポート４１１ａ，４１１ｂ及び吐出ポート４１２が形成されている。吸込ポート４１１ａ，４１１ｂと吐出ポート４１２との間には、仕切部４１３が形成されている。円板体４３４の他方には、吸込ポート４１１Ａ及び吐出ポート４１２Ａが形成されている。尚、円板体４３４は、図示しない固定手段により周方向の位置が固定される。

第４の実施形態の構造により、円板体４３４は別体の部材を用いることができ、例えば軸受に適した材料を使うことで、オイルポンプ１００の信頼性を向上することができる。

次に、本発明の第５の実施形態について、図９を参照して説明する。

第５の実施形態は、第２の実施形態の吐出ポート２１２と吐出ポート２２２とが貫通して連通した態様である吐出ポート５１２と吐出ポート５２２が形成されている。これにより、吐出ポート５２２より吐出されたオイルは、吐出ポート５１２に連通する吐出通路５１５を通して吐出される。尚、前記を除く部分は、第２の実施形態と同じであり、同じ部位の説明、図面の符号は省略する。

第５の実施形態の構造により、第２ポンプ２から吐出されるオイルの一部が第１ポンプ１の吐出ポート５２２を介して第１ポンプ１へ供給され、第１ポンプ１がエアーを吸い込んで、無潤滑状態が続いた場合でも十分に第１ポンプ１にオイルが供給され、第１ポンプ１の各構成要素間を潤滑でき、摺動部の潤滑部の信頼性を向上することができる。

次に、本発明の第６の実施形態について、図１０を参照して説明する。

第６の実施形態は、第５の実施形態の吐出通路５１５が、第１ポンプ１の第２ポンプ２と反対側に位置するように形成されていることが、第５の実施形態と異なる。尚、前記を除く部分は、第５の実施形態と同じであり、同じ部位の説明、図面の符号を省略する。

これにより、第２ポンプ２から吐出されるオイルの一部が第１ポンプ１の吐出ポート５２２を介して第１ポンプ１の軸方向の全体に渡ってオイルを供給することができる。このため、第１ポンプ１がエアーを吸い込んだ場合でも十分に第１のポンプ１にオイルが供給され、第１ポンプ１の各構成要素間の潤滑不良による不具合を確実に防止できる。

尚、第１ポンプ１から吐出されるオイルは、図１１に示すように図示しないオイルの被送給部に直接圧送するようにしても良い。

本発明の第１の実施形態におけるポンプ１００の断面図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第１の実施形態におけるポンプ１００が設けられた油路を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態におけるポンプ１００の断面図である。 本発明の第２の実施形態におけるポンプ１００が設けられた油路を示す説明図である。 本発明の第３の実施形態におけるポンプ１００の断面図である。 本発明の第４の実施形態におけるポンプ１００の断面図である。 本発明の第５の実施形態におけるポンプ１００の断面図である。 本発明の第６の実施形態におけるポンプ１００の断面図である。 第１ポンプ１から吐出されるオイルを図示しないオイルの被送給部に直接圧送する油路を示す説明図である。

符号の説明

１１ａ，１１ｂ・・・吸込ポート
１２・・・吐出ポート
１３，２３・・・仕切部
１４ａ，１４ｂ・・・吸込通路
３０・・・ハウジング
３１・・・第１円筒状空間
４０・・・第１ドリブンロータ
５０・・・第１ドライブロータ
６０・・・オイル貯留部
１００・・・オイルポンプ
Ｒ・・・容積室

Claims (6)

1. 第１円筒状空間を形成するハウジングと、
   前記第１円筒状空間内に回転自在に配置される第１ドライブロータと、
   前記第１ドライブロータの外周に配置され、前記第１ドライブロータと係合し回転し、前記第１ドライブロータとの間に容積が縮小拡大する複数の容積室を形成する第１ドリブンブロータと、
   前記容積室のうち縮小側容積室と連通する吐出ポートと、
   前記容積室のうち拡大側容積室と連通する複数の吸込ポートとを有するオイルポンプにおいて、
   前記複数の吸込ポートの隣接する吸込ポートとの間には、前記隣接する吸込ポートを区分する前記ドライブロータの径方向に延びる仕切部が形成され、前記各吸込ポートにはそれぞれオイル貯留部へ連通する独立した吸込通路が設けられていることを特徴とするオイルポンプ。
2. 前記第１ドライブロータと前記第１ドリブンロータとから構成される第１ポンプの前記第１ドライブロータを回転駆動する回転軸上に、第２円筒状空間内に回転自在に配置された第２ドライブロータと、第２ドライブロータ外周に配置され、前記第２ドライブロータと係合し回転する第２ドリブンロータとから構成される第２ポンプが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。
3. 前記第１ポンプと前記第２ポンプとの間には、前記第１円筒状空間又は前記第２円筒状空間の何れか一方が形成される有底筒状体が配置されていることを特徴とする請求項２に記載のオイルポンプ。
4. 前記第１ポンプと前記第２ポンプとの間には、前記第１ポンプと前記第２ポンプとを区分けする円板体が配置されていることを特徴とする請求項２に記載のオイルポンプ。
5. 前記第１ポンプの吐出ポートと前記第２ポンプの吐出ポートは、互いに貫通し連通され、共通の吐出通路を有することを特徴とする請求項２乃至４に記載のオイルポンプ。
6. 前記共通の吐出通路は、前記第１ポンプの吐出ポートにおいて前記第２ポンプと反対側に設けられることを特徴とする請求項５に記載のオイルポンプ。

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