JP2563543Y2 - 粘性ポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、遠心力に抗して回転体
の内側に向かって粘性流体を運ぶ粘性ポンプ、特に自動
車のインタアクルスデフに用いられている粘性ポンプに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転軸と一体となって回転する回転体
と、その回転体の側面に対面する渦巻状の突条を有する
渦巻板が形成された非回転体とから構成され、粘性流体
であるオイル等をその粘性を利用して上記回転体の遠心
力に抗して該回転体の内側方向に移動させる粘性ポンプ
原理が知られている。

【０００３】この粘性ポンプを実用化するには、上記回
転体と渦巻突条との間の隙間が問題となる。即ち、オイ
ル等の粘性流体が上記回転体の内側方向に移動するの
は、オイル自身の粘性による滞留力と上記渦巻状の突条
にオイルが衝突したときの粘性摩擦力とが、回転体によ
って生じる遠心力に打ち勝ったときであり、できるだけ
上記突条にオイルを衝突させることが望ましい。そのた
めには上記回転体と渦巻突条との間の隙間ができるだけ
小さいことが望ましく、できることなら隙間が無いのが
理想であり、回転体と渦巻突条を最初から接触させてい
る接触タイプの粘性ポンプがある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし、この接触タイ
プの粘性ポンプにおいては、回転体と渦巻突条との接触
が強く圧接してしまう場合があり、その場合、両者の摩
擦抵抗が大きく回転体と渦巻突条の摩耗や、圧接によっ
て発生する摩擦熱によるオイルの劣化など、耐久性に問
題が発生する。

【０００５】また、上記渦巻板は比較的厚く形成されて
おり、オイル温度の上昇により軸方向への膨張が大きい
ので、回転体との圧接が強くなり、回転体や渦巻突条の
摩耗が促進されるといった問題も起こる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本考案では、回
転部材と共に回転する回転体と、該回転体に対設され、
前記回転体の遠心力により遠心方向に移動しようとする
粘性流体の移動を該回転体の内側方向に規制する中心か
ら外周に向かって連続形成した１つの渦巻突条を有する
渦巻板が形成された非回転体とからなり、上記回転体と
渦巻突条との隙間をＣとしたとき０．１ｍｍ＜Ｃ＜１．
２ｍｍなる隙間を形成した。

【０００７】

【作用】回転体と渦巻突条との間に０．１ｍｍ＜Ｃ＜
１．２ｍｍなる隙間を形成したので、上記回転体と渦巻
突条との接触がなくなり、両者の接触による粘性流体の
温度上昇と共に、該渦巻突条の熱膨張を抑えられ、か
つ、ポンプの最低吐出量を維持することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の実施例について説明する。図
４は本考案の粘性ポンプを設けた後二輪駆動大型トラッ
クにおける後前軸側インタアクルスデフ（以下、「イン
ターデフ」という）を示している。このインターデフに
は図示しないトランスミッショからの駆動力を伝達する
プロペラシャフト１がインターデフカバー２（以下、
「デフカバー２」という）内のインターデフケース３
（以下、「デフケース３」という）に連結しており、こ
のデフケース３を回転させる。デフケース３の回転はス
パイダ４に支持された一対のデフピニオン５を介してフ
ロントデフギア６及びリアデフギア７にそれぞれ伝達さ
れる。さらに、フロントデフギア６の回転はスルーシャ
フト８、タンデムプロペラシャフト９を介して図示しな
い後後車輪側のリダクションギアに伝達され、リアデフ
ギア７の回転は一対のヘリカルギア１０を介して後前車
軸側のリダクションギア１１に伝達される。このインタ
ーデフは通常のデフ装置と同じもので、コーナリング時
などにおいて車軸間に回転差が生じると、デフピニオン
５が回転して回転差を吸収する。

【０００９】また、インターデフの後側には、デフロッ
ク１２が配設されている。このデフロック１２は、自動
車がぬかるみなどの悪路を走行するときなどに、スルー
シャフト８とヘリカルギア１０とを連結させてインター
デフの機能を停止させるもので、エアシリンダ１３によ
りロッククラッチ１４をスライドするようになってい
る。

【００１０】さらに、このインターデフでは、デフカバ
ー２内に粘性流体である潤滑油１６を供給して潤滑およ
び冷却している。その構造は、アクルスハウジング１５
の下部に設けた潤滑油溜め部１５Ａ内に溜められている
潤滑油１６を、回転するリダクションギア１１が掻き上
げ、これを飛沫として各摺動部位やギアの噛み合い部分
に供給する飛沫給油方式である。

【００１１】一方、アクルスハウジング１５および分割
されたデフキャリア３０Ａ，３０Ｂの上部には、この掻
き上げられた潤滑油１６をデフカバー２内に導くための
油路１８が形成されている。そして、この油路１８内に
供給された潤滑油１６は、さらにデフカバー２内に送ら
れてその下部に溜る。この下部に溜った潤滑油１６はデ
フケース３で掻き上げられ、デフカバー２の内周面２ａ
に付着する。この内周面２ａは、ベアリング１９ｂ側
（図では右側）に向い末広がりにテーパーが付けられて
いる。

【００１２】このような構造のインターデフにおいて、
デフカバー２とデフケース３の間でベアリング１９Ｂの
近傍には粘性ポンプ２２が配置されている。

【００１３】この粘性ポンプ２２は図１に示すように、
回転体である回転板２３と非回転体で固定板２４と渦巻
状の突条２５ａを有する渦巻板２５から形成されてい
る。回転板２３はリング状の円板に円筒形のフランジ部
２３ａが一体成形された断面略Ｌ字型で、円板の中心付
近には軸方向に対して斜めに孔２３ｂが穿設されてお
り、デフケース３の端部３ａに圧入され、デフケース３
と一体的に図１を左から見て半時計回りに回転するよう
になっている。

【００１４】固定板２４は、周縁２４ａを軸方向に向か
って折り曲げられたドーナツ形のもので、その周縁２４
ａがデフカバー２の内周面２ａに嵌装されており、その
内側面には、スルーシャフト８を中心に同シャフト方向
に巻き込む向きの渦巻を描く突条２５ａ形成された渦巻
板２５が設けられている。（図３参照）この渦巻板２５
は、軸方向の厚さが比較的厚く形成されており、デフケ
ース３によって掻き上げられる潤滑油１６の通路である
渦巻溝を渦巻突条２５ａ間の相互に形成している。

【００１５】また、回転板２３と渦巻突条２５ａとの間
には、図２に示すように、隙間Ｃが形成されており、こ
の隙間Ｃは０．５ｍｍに定められている。

【００１６】固定板２４の内周縁と回転板２３のフラン
ジ部２３ａとの間には、図１に示すように、フランジ部
２３ａに形成されたリング状のシール材２６が嵌入され
ており、また、デフケース３とリアデフギア７には、孔
２３ｂと連通しポンプ２２から送られる潤滑油１６をデ
フケース３内部に導く孔３ｂと７ａが形成されている。

【００１７】このような構造から、デフケース３の回転
に伴い、リダクションギア１１によって掻き上げられ油
路１８を通ってデフカバー２下部に溜った潤滑油１６
は、デフカバー内周面２ａに飛沫として付着する。する
と、内周面２ａに付着した潤滑油１６は内周面２ａに沿
ってポンプ２２側に移動する。移動した潤滑油１６は、
回転板２３の回転により図３に示すように、渦巻突条２
５ａの渦巻の外周端開口２５ｂから渦巻突条２５ａで形
成された渦巻溝内に押し込まれ、自身の粘性と渦巻突条
２５ａとの衝突により生じる粘性摩擦力とにより渦巻突
条２５ａの間をスルーシャフト８の中心方向に向って移
動し、孔２３ｂ、３ｂ、７ａを通ってデフケース３内に
入り、デフピニオン５やフロントデフギア６、リフデフ
ギア７を潤滑する。

【００１８】

【００１９】また、デフカバー２の底に一定以上の潤滑
油１６が溜ると、それらは図４に示すように、自然に溢
れ、この溢れた分がデフキァリア３０Ａ，３０Ｂ内を通
って自然に流れながらアクルスハウジング１５内に戻
り、このアクルスハウジング１５内で冷却された後、再
びリダクションギア１１で油路１８内に送られる。

【００２０】ここで隙間Ｃ量とポンプの回転数によるポ
ンプ２２の吐出量の関係について図５を用いて説明す
る。

【００２１】 図５は、 ポンプ外形 ２０２ｍｍ 〃 内径 ９０ｍｍ 油 種 ハイポイドギヤオイルＳＡＥ＃９０ 油 温 １００℃ ポンプ回転数 １０００ｒｐｍ，４０００ｒｐｍ なる条件の下で行った実験データを示すもので、縦軸に
潤滑油１６の吐出量を、横軸に隙間Ｃ量を示したもので
あり、実線はポンプ回転数が１０００ｒｐｍ時で、点線
はポンプ回転数が４０００ｒｐｍ時を示している。

【００２２】図５から、ポンプ回転数１０００ｒｐｍで
は隙間量が１．６ｍｍ位で吐出量が無くなり、ポンプ回
転数４０００ｒｐｍでは隙間量が１．３ｍｍ位で吐出量
が無くなることがわかる。即ち、回転数が高いほど吐出
量は減少し、隙間Ｃが大きくなるほど吐出量は減少する
ので、隙間Ｃは少なくとも１．３ｍｍ未満が良く、望ま
しくはある程度吐出量が得られる１．２ｍｍまでが限度
となる。

【００２３】つまり、回転板２３の回転と自身の粘性に
よる滞留力と渦巻突条２５ａとの粘性摩擦力とにより遠
心力に打ち勝ってポンプ中心方向に移動する潤滑油１６
は、隙間Ｃの増大による粘性摩擦力の低下やポンプ回転
数の増加による遠心力増大により、渦巻突条２５ａを乗
り越え隙間Ｃを通ってポンプ円周方向に向かって逃げて
しまい潤滑油１６の吐出量が減少する。

【００２４】言い替えると、ポンプ回転数が低く、隙間
Ｃ量が狭いほど潤滑油１６の吐出量が増加する。

【００２５】また、回転板２３は潤滑油１６の温度上昇
により熱膨張するので、その膨張率から最低隙間間隔を
０．１ｍｍとした。

【００２６】よって、本実施例のように回転板２３と渦
巻突条２５ａと間に隙間Ｃを０．５ｍｍ設けることで、
ある程度の吐出量を得ることができ、例えばポンプ回転
数が１０００ｒｐｍならば約３５０ｃｃ、４０００ｒｐ
ｍならば約２２０ｃｃ位の潤滑油１６をデフケース３内
に供給することができる。

【００２７】また、インターデフは車輪回転差を吸収す
るもので、普通、車輪に回転差が生じるのはコーナリン
グ時等に多く、その時車速は遅く大型車ではそれほどエ
ンジ回転数も高くない。ゆえに、本実施例のように、非
接触型の粘性ポンプ２２をインターデフ内に配設するこ
とでデフケース３内に潤滑油１６を供給することができ
る。

【００２８】なお、本実施例においては、隙間Ｃを０．
５ｍｍとしたがこれに限定されるものではなく、図５か
らもわかるように、ある程度の範囲を持たせることがで
きる。 また、同実施例において、粘性ポンプ２２はイ
ンターデフ内に配設したが、この他に、比較的回転数の
低い回転体が形成される部位に配設することでその部位
を潤滑することが可能である。

【００２９】

【考案の効果】本考案によれば、粘性ポンプの回転体と
該回転体に対面する渦巻突条との間に隙間を形成したの
で、上記回転体と渦巻突条の接触による摩擦熱や両者の
摩耗を防止でき、ポンプの耐久性を向上することができ
る。

【００３０】また、回転体と渦巻突条との隙間を０．１
ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲に設定したので、ポンプの吐出
量をある程度維持できると共に、ポンプ組み付けに幅が
でき作業性の向上につながる

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の主要部を示す粘性ポンプの
側面断面図である。

【図２】回転体と突条の拡大断面図である。

【図３】渦巻状の突条を示す図１Ａ−Ａの断面図であ
る。

【図４】本考案の粘性ポンプを装着したインターデフを
示す側面断面図である。

【図５】ポンプ回転数と隙間量の変化に伴うポンプ吐出
量を示した実験データである。

【符号の説明】

３ 回転部材（デフケース） １６ 粘性流体（潤滑油） ２２ 粘性ポンプ ２３ 回転体 （回転板） ２４ 非回転体（固定板） ２５ 渦巻板 ２５ａ 渦巻突条 Ｃ 隙間

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転部材と共に回転する回転体と、該回転
   体に対設され、前記回転体の遠心力により遠心方向に移
   動しようとする粘性流体の移動を該回転体の内側方向に
   規制する中心から外周に向かって連続形成した１つの渦
   巻突条を有する渦巻板が形成された非回転体とからな
   り、上記回転体と渦巻突条との隙間をＣとしたとき０．
   １ｍｍ＜Ｃ＜１．２ｍｍなる隙間を形成したことを特徴
   とする粘性ポンプ。