JP4182349B2 - オイルポンプ - Google Patents

Description

本発明は、帯状環体のフィルターが外面に巻かれ、そのフィルターの内側にオイル吸引部を備えたオイルポンプに関する。

図６に示した従来のオイルポンプは、ローター１を囲む内側囲壁２と、その内側囲壁２を囲む外側囲壁３との間に環状のフィルター４を備え、外側囲壁３から延びた管路３Ａを通してオイルを吸引する構成になっていた（例えば、特許文献１参照）。このオイルポンプに対し、図７に示した従来のオイルポンプでは、オイル吸引部の間口を拡げて吸引抵抗を低減させるべく、外面に帯状環体のフィルター４を備え、そのフィルター４の内側にオイル吸引部を備えた構造になっている。そして、フィルター４を通過したオイルが、オイル吸引部に備えた内側及び外側の囲壁２，３の吸引ポート３Ｂを通ってローター１側に吸引される。フィルター４には、オイルが流通しかつ異物の浸入を阻止し得る細かな穴が多数設けられており、これを支持する合成樹脂製の複数のリブ５と一体となっている。また、ローター１の吐出側に高圧のオイルが過剰に吐出された場合には、その過剰なオイルが、内側及び外側の囲壁２，３の間に形成した排出口６からオイル吸引部に戻されるようになっていた。
特開平６−７４０１４号公報（段落［０００８］、［０００９］、第１図）

しかしながら、上記した図７に示したオイルポンプには、フィルター４と外側囲壁３と１対のリブ５，５とにより閉塞された外縁領域５Ａが存在し、フィルター４のうち全面積の約半分が閉塞された外縁領域５Ａに対面していた。このため、吸入ポート３Ｂから吸入されるオイルは、実質的にフィルター４の全面積の残り約半分から吸入されており、フィルター４の有効利用が図られず、吸引抵抗が依然として大きかった。吸引抵抗が大きいと吸引ポート３Ｂ付近のオイルの圧力がフィルター４の外側よりも低くなる。この状態で必要な量のオイルをローター１内に吸引しなければならないので、ローター１内に吸引された際のオイルの圧力はさらに低下する。この時、キャビテーションが発生する。キャビテーションとは、液体の飽和蒸気圧まで圧力が減少した結果、液体が気泡になる現象である。この気泡はローター１の回転に伴ってオイルの圧力が増大すると瞬間的につぶれて消滅する。この際に騒音が発生するという問題があった。また、排出口６にオイルが排出される際にも、オイルの圧力差からオイルが高速で流れるためキャビテーションによる気泡が発生する。この気泡が消滅しないまま再度ローター１内に吸入され、オイルの圧力が高くなると、気泡が瞬間的につぶれ、騒音が発生するという問題もあった。またさらに、吸入抵抗が大きいことにより、オイルポンプのオイル吸入効率が低下するという問題もあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、その第１の目的は、従来より吸引抵抗を低減することが可能なオイルポンプを提供することであり、第２の目的は、従来より低騒音なオイルポンプを提供することである。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るオイルポンプは、帯状環体のフィルターが外面に巻かれ、そのフィルターの内側にオイル吸引部を備えたオイルポンプであって、オイル吸引部には、ローターと、ローターを囲む内側囲壁と、内側囲壁を囲む外側囲壁とが設けられると共に、それら内側及び外側の各囲壁には、各囲壁の内外に連通した吸引ポートがそれぞれ形成され、ローターを回転させることで、オイルが、フィルターと吸引ポートとを通ってローター側に吸引されるオイルポンプにおいて、オイル吸引部の外縁部分には、フィルターを外側囲壁から浮かせた状態に保持する複数のリブが形成され、フィルター及び外側囲壁と複数のリブとに囲まれた外縁領域を吸引ポートに連絡するための連絡路が、フィルターと外側囲壁との間に形成され、ローターを通過したオイルが流れ込む流路には、その流路の内圧が所定値を超えて上昇したときに作動し、流路内のオイルをオイル吸引部に戻すためのリリーフ弁が設けられ、リリーフ弁からのオイルの戻り口を前記外側囲壁の外側に配置したところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のオイルポンプにおいて、外側囲壁の外面の一部をフィルターから離れる側に湾曲させて湾曲部を形成し、湾曲部とフィルターとによって周りが閉塞された領域に、戻り口を配置したところに特徴を有する。

［請求項１の発明］
請求項１のオイルポンプでは、複数のリブとフィルター及び外側囲壁とに囲まれた外縁領域が、連絡路によって吸引ポートに連絡されているので、フィルターのうち吸引ポートに対向した部分のみならず外縁領域に対向した部分からもオイルを吸引することができる。これにより、従来より、フィルターにおけるオイルの通過面積が広くなり、吸引抵抗を低減させることが可能になる。

また、本発明のオイルポンプでは、リリーフ弁からのオイルの戻り口を外側囲壁の外側に配置したので、オイルの戻り口からローターまでの経路が長くなる。このため、キャビテーションによる気泡が発生しても、ローターに吸入されるまでに気泡がオイルに溶け込むことにより消滅する割合が高くなる。ローター内の高圧環境下で気泡が瞬間的につぶれて消滅する場合と異なり、この場合には騒音が発生しない。これにより、従来よりも騒音を低減することが可能になる。

［請求項２の発明］
請求項２のオイルポンプでは、外側囲壁に形成した湾曲部とフィルターとによって周りが閉塞された領域にリリーフ弁からのオイルの戻り口を配置した。この閉鎖された領域にはリリーフ弁から高圧のオイルが還流され、このオイルがフィルターを通って外部へ流出するので、この領域ではオイルの圧力がフィルターの外よりも高くなる。このため、キャビテーションによる気泡の発生が抑えられる。また、この領域のオイルの圧力はフィルターの外よりも高いので、気泡がオイルに溶け込み易い。しかも、気泡はフィルターを通過し難いのでフィルターの外に気泡が流出することをさらに抑えることができる。これにより、従来よりも騒音を低減することが可能になる。

以下、本発明の実施例を図１〜図４に基づいて説明する。
図１には、本実施形態のオイルポンプ１０の外面形状が示されており、同図において符合１１は、ハウジングであって、同図の上下方向で扁平になったハウジング本体１２の一端面にバルブ収容部１３を設けてなる。

図２に示すように、ハウジング本体１２には、互いに対向した１対の対向基板１４，１４が備えられている。一方の対向基板１４の対向面には、本発明に係る内側囲壁２０、外側囲壁３０が突出形成され、これら内外の囲壁２０，３０を間に挟んで両対向基板１４，１４がボルト固定されている。これにより、両対向基板１４，１４の間には、全側方に開放した空間が形成されている。そして、ハウジング本体１２に巻かれた帯状環体のフィルター１７Ａにより、この空間の開放部分が閉塞されている。フィルター１７Ａは、図３に示すように、補強部材１８と一体となってフィルターユニット１７を構成しており、この状態で対向基板１４，１４の間に配設される。この構造により低コスト化とオイルポンプ製造時の組み付け性の向上とが図られている。補強部材１８の構成要素のうち、フィルター１７Ａを横断する方向に設けられた複数の支持部がリブ１８Ａであり、フィルター１７Ａに沿ってリブ１８Ａの両端を支持するのが環状支持部１８Ｂである。

ハウジング１１のうちフィルター１７Ａの内側部分は、前記内側囲壁２０，外側囲壁３０を含んだオイル吸引部１９となっている。図４に示すように内側囲壁２０は円環状をなし、その内側囲壁２０の内側には楕円孔４４が形成されている。そして、この楕円孔４４の内部にローター４０が収容されている。ローター４０は、回転体４１から放射状に複数の翼部４２を張り出して備える。翼部４２は、回転体４１の径方向に直動可能になっていると共に回転体４１から張り出す方向に付勢されている。そして、翼部４２の先端が楕円孔４４の内周面に摺接しながら、回転体４１が回転する。

内側囲壁２０には、楕円孔４４の楕円断面の長軸Ｌ１と短軸Ｌ２とによって４等分された４領域のうち点対称に配置された２領域に、内側囲壁２０の内外に連通した１対の吸引ポート２１，２１が形成されている。また、前記４領域のうち残りの２領域には、オイル吸引送給路４３が楕円孔４４の内周面に陥没形成されかつ楕円孔４４の軸方向に延びている。そして、隣り合った翼部４２，４２の間に吸引ポート２１から取り込まれたオイルが、楕円孔４４の短軸Ｌ２側に向かうことで圧縮されて、オイル吸引送給路４３へと流れ込む。

外側囲壁３０は、内側囲壁２０を囲むように形成されている。外側囲壁３０のうち内側囲壁２０の吸引ポート２１，２１と対向する部分には、外側囲壁３０を内外に連通した吸引ポート３１，３１が形成されている。より詳細には、外側囲壁３０には、図４において上下方向で対向した１対の外部囲壁構成部３２，３２が備えられ、これら外部囲壁構成部３２，３２の間の空間が、内側囲壁２０の周りを囲みかつ両側方に開放して１対の吸引ポート３１，３１になっている。なお、一方の吸引ポート３１は、外部囲壁構成部３２，３２の間に残された外側囲壁３０の一部によって２分されている。

フィルターユニット１７の複数のリブ１８Ａは、吸引ポート３１に対向して設けられたリブ５０と、外側囲壁３０の外面のうち吸引ポート３１から離れた中間部分に突出形成されたリブ５１と、外側囲壁３０のうち吸引ポート３１寄りの端部から外側に離間した位置に形成されたリブ５２とに分けられる。これらリブ５０，５１，５２は、フィルター１７Ａがオイル吸引部１９の内側に陥没しないように支持している。そして、外側囲壁３０から離間したフィルター１７Ａと外側囲壁３０との間に形成された連絡路５３Ａにより、フィルター１７Ａと外部囲壁構成部３２と複数のリブ５１，５２とに囲まれた外縁領域５３が吸引ポート３１に連通している。連絡路５３Ａのオイルの流れ方向に対する断面積は、オイルが滑らかに流れるよう、少なくとも３０平方ミリメートル以上であることが望ましい。

ところで、ローター４０の回転によりオイル吸引送給路４３に吸引されたオイルは、図２に示したハウジング１１内の流路６０を通過して、所定の箇所に送給される。その流路６０の途中には、リリーフ弁６１が設けられており、流路６０内の圧力が所定圧以上になった場合に、リリーフ弁６１が作動して、流路６０内のオイルをオイル吸引部１９内に戻す。ここで、本実施形態では、図４に示すように、リリーフ弁６１を通過したオイルの戻り口６２が、外側囲壁３０とフィルター１７Ａとに囲まれた領域に配置されている。より具体的には、外側囲壁３０のうち、その外側囲壁３０に当接する１対のリブ５１，５１の間を、フィルター１７Ａから離れる側に湾曲させて湾曲部６３が形成されている。そして、湾曲部６３の両端のリブ５１，５１がフィルター１７Ａに当接することで、湾曲部６３とフィルター１７Ａとによって閉塞された領域に、戻り口６２が開放している。

次に、上記構成からなる本実施形態の作用・効果を説明する。
オイルポンプ１０は、フィルター１７Ａが巻かれた部分をオイルタンク内のオイルに浸した状態で使用される。そして、オイルポンプ１０を起動すると、ローター４０が回転し、フィルター１７Ａの内側のオイル吸引部１９が負圧状態になる。ここで、フィルター１７Ａと外側囲壁３０と複数のリブ５１，５２に囲まれた外縁領域５３は、リブ５２と外側囲壁３０との間の連絡路５３Ａによって吸引ポート３１に連通しているから、その外縁領域５３も負圧状態になる。従って、フィルター１７Ａのうち吸引ポート３１に対向した部分のみならず、外縁領域５３に対向した部分からもオイルを吸引することができる。これにより、従来より、フィルター１７Ａにおけるオイルの通過面積が広くなり、吸引抵抗を低減させることが可能になり、省エネルギー化可能となる。

ところで、オイルポンプ１０のうちローター４０を通過したオイルは、流路６０に流れ込み、さらに、流路６０の終端部から接続されたサーボ弁やアクチュエータ等へオイルが供給される。ここで、サーボ弁やアクチュエータ等へ供給されるオイルが減少すると、流路６０内の圧力が上昇する。そして、流路６０内の圧力が所定圧以上になると、流路６０に設けたリリーフ弁６１が作動し、流路６０内のオイルがオイルタンク内に戻される。ここで、リリーフ弁６１の戻り口６２は、外側囲壁３０に形成した湾曲部６３とフィルター１７Ａとによって周りが閉塞された領域に配置されているので、リリーフ弁６１の戻り口６２から排出されたオイルは、フィルター１７Ａの外に排出されてから再びフィルター１７Ａを通ってローター４０側に吸入される。これにより、戻り口６２からローター４０までの間のフィルター１７Ａにより戻り口６２での圧力が高くなり、キャビテーションが抑えられるので、従来より騒音を低減することが可能になる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）図５に示すように、湾曲部６３の両端のリブ５２，５２を外側囲壁３０から離間した構造とし、湾曲部６３の内側の領域を外縁領域５３を通して吸引ポート３１に連通させた構成にしてもよい。この構成によっても、従来のオイルポンプに比べて、リリーフ弁６１からの戻り口６２での圧力が高くなるので、キャビテーションを抑えることが可能になる。

（２）前記実施形態では、翼式のローターを備えたオイルポンプについて説明したが、ローターの構成はこれに限定されるものではなく、例えば、トロコイドタイプのローターを備えたオイルポンプに本発明を適用してもよい。

本発明の一実施形態に係るオイルポンプの側面図 オイルポンプの側断面図 フィルターの斜視図 図１のＡ−Ａ断面におけるオイルポンプの断面図 変形例１のオイルポンプの断面図 従来のオイルポンプの断面図 従来のオイルポンプの断面図

符号の説明

１０ オイルポンプ
１７ フィルターユニット
１７Ａ フィルター
１８Ａ，５０，５１，５２ リブ
１９ オイル吸引部
２０ 内側囲壁
２１ 内側吸引ポート
３０ 外側囲壁
３１ 外側吸引ポート
４０ ローター
５３ 外縁領域
６０ 流路
６１ リリーフ弁
６２ 戻り口
６３ 湾曲部

Claims (2)

1. 帯状環体のフィルターが外面に巻かれ、そのフィルターの内側にオイル吸引部を備えたオイルポンプであって、前記オイル吸引部には、ローターと、前記ローターを囲む内側囲壁と、前記内側囲壁を囲む外側囲壁とが設けられると共に、それら内側及び外側の各囲壁には、前記各囲壁の内外に連通した吸引ポートがそれぞれ形成され、前記ローターを回転させることで、オイルが、前記フィルターと前記吸引ポートとを通って前記ローター側に吸引されるオイルポンプにおいて、
   前記オイル吸引部の外縁部分には、前記フィルターを前記外側囲壁から浮かせた状態に保持する複数のリブが形成され、前記フィルター及び前記外側囲壁と前記複数のリブとに囲まれた外縁領域を前記吸引ポートに連絡するための連絡路が、前記フィルターと前記外側囲壁との間に形成され、
   前記ローターを通過したオイルが流れ込む流路には、その流路の内圧が所定値を超えて上昇したときに作動し、前記流路内のオイルを前記オイル吸引部に戻すためのリリーフ弁が設けられ、
   前記リリーフ弁からのオイルの戻り口を前記外側囲壁の外側に配置したことを特徴とするオイルポンプ。
2. 前記外側囲壁の外面の一部を前記フィルターから離れる側に湾曲させて湾曲部を形成し、前記湾曲部と前記フィルターとによって周りが閉塞された領域に、前記戻り口を配置したことを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。

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