JP6129483B2 - オイルポンプ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）等のオイル（潤滑油）を吸入して吐出するオイルポンプに関し、特に、トロコイド式、内接ギヤ（インンボリュート）式等のインナーロータ及びアウターロータを備えたオイルポンプに関する。

エンジンのオイルポンプとしては、ハウジング、ハウジングに支持された回転軸（駆動軸）、回転軸により回転させられると共に外歯を有するインナーロータ、インナーロータの外歯と係合する内歯を有すると共にインナーロータと協働して容積の変化を伴うポンプ室を画定するアウターロータ等を備え、ハウジングに対して、オイルを吸入する吸入口、オイルを吐出する吐出口、オイルに混入した空気を排出する空気抜き孔（気泡排出口、脱気口）等を設け、回転軸を介してインナーロータを回転させ、インナーロータの回転に連動させてアウターロータを回転させることでポンプ作用を得て、吸入口からオイルを吸入して加圧し、吐出口から加圧されたオイルを吐出すると共に、オイルに混入した空気（気泡）等を空気抜き孔から排出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等を参照）。
ところで、このオイルポンプは、インナーロータ及びアウターロータからなるポンプユニットを一組だけ備えた一段昇圧式のものであるため、適用されるエンジンによっては要求される吐出圧を満たさない虞がある。

一方、高い吐出圧を確保できる流体ポンプとしては、ハウジング、ハウジングに支持された回転軸（駆動軸）、回転軸の軸線方向に配列された前段ポンプユニット及び後段ポンプユニットを備え、前段ポンプユニットを、一組又は二組のインナーロータ（インナーギヤ）及びアウターロータ（アウターギヤ）により構成し、後段ポンプユニットを、一組のインナーロータ（インナーギヤ）及びアウターロータ（アウターギヤ）により構成し、前段ポンプユニットの吐出量と後段ポンプの吐出量とが同じになるように設定し、ハウジングに、オイルを外部から吸入する一つ又は二つの吸入口、オイルを外部に吐出する一つの吐出口を設け、回転軸を介して前段及び後段のインナーロータ（インナーギヤ）を回転させ、インナーロータ（インナーギヤ）の回転に連動させて前段及び後段のアウターロータ（アウターギヤ）を回転させることで、前段ポンプユニットによる一段目のポンプ作用と後段ポンプユニットによる二段目のポンプ作用を得て、吸入口から流体を吸入して加圧し、吐出口から二倍に昇圧（加圧）された流体を吐出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献４を参照）。
ところで、この二段昇圧式の流体ポンプにおいては、単に前段のポンプユニットと後段のポンプユニットの吐出量（吐出圧）を同じに設定するだけで、吸入される流体に空気等が混入した場合の吐出特性に及ぼす影響等が考慮されておらず、それ故に、空気が混入した場合には、所望の吐出特性（吐出量）を確保することができない虞がある。

特開平９−２０３３０８号公報 特開平６−１６７２７８号公報 実願平２−１０７７３８号（実開平４−６５９７４号）のマイクロフィルム 特開２００７−１２７０７１号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、吸入されるオイルに空気等が混入しても所期のポンプ性能を保証でき、又、所望の高い吐出圧（吐出量）が得られるポンプ特性を備えたオイルポンプを提供することにある。

本発明に係るオイルポンプは、所定の軸線方向において隣接して配置された上流側ポンプユニット及び下流側ポンプユニットと、オイルを外部から吸入して上流側ポンプユニットに導くべく上流側ポンプユニットに臨むように形成された吸入口、上流側ポンプユニットから昇圧して吐出されるオイルを下流側ポンプユニットに導くべく連通する連通口、下流側ポンプユニットから昇圧して吐出されるオイルを外部に吐出するべく下流側ポンプユニットに臨むように形成された吐出口と、空気が混入した空気混入オイルを外部に排出する排出口を有すると共に、上流側ポンプユニット及び下流側ポンプユニットを収容するハウジングを備え、上記ハウジングは、上流側ポンプユニットと下流側ポンプユニットの間に介在して連通孔を有する介在部材を含み、吸入口は、介在部材に設けられ、排出口は、軸線方向において上流側ポンプユニットを挟んで吸入口と反対側に位置するハウジングの一部に設けられている、構成となっている。
この構成によれば、オイルポンプが例えばエンジン（のオイルパン内のオイルを吸入加圧して供給する状態）に適用された場合において、オイル（潤滑油）は、上流側ポンプユニット（上流側インナーロータ及び上流側アウターロータ）のポンプ作用によりそのポンプ室に吸い込まれ、続いて、吸い込まれた空気混入のオイルは加圧されつつ排出口から外部に排出されてオイルパンに戻され、続いて、残りのオイルが、所定圧力（例えば、３．０ＭＰａ）に昇圧されて、上流側ポンプユニットから連通口を通して下流側ポンプユニット（上流側インナーロータ及び上流側アウターロータ）に圧送され、続いて、下流側ポンプユニットのポンプ作用によりそのポンプ室に吸い込まれ、さらに所定圧力（例えば、６．０ＭＰａ）に昇圧されて、吐出口から外部に吐出されて、種々の潤滑領域に向けて圧送される。
ここでは、空気混入のオイルを排出する排出口が、一段目の上流側ポンプユニットに臨むように形成されているため、オイルに混入している空気（気泡）の密度（質量）が小さく、すなわち、空気を遠心分離の作用でポンプ室の内側に容易に集めることができ、混入した空気を効率良く排出することができる。
特に、吸入口が上流側ポンプユニットと下流側ポンプユニットの間に介在して連通孔を有する介在部材に設けられ、排出口が軸線方向において上流側ポンプユニットを挟んで吸入口と反対側に位置するハウジングの一部に設けられているため、吸入口から吸い込まれたオイルを上流側ポンプユニット内において確実に加圧すると共に混入した空気を排出口から排出し、残りの昇圧されたオイルを、連通口を通して下流側ポンプユニットに送り出すことができ、全体としてのポンプ性能を向上させることができる。

上記構成において、上流側ポンプユニットの理論吐出量は、下流側ポンプユニットの理論吐出量よりも大きくなるように設定されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、排出口が臨む上流側ポンプユニットの理論吐出量が下流側ポンプユニットの理論吐出量よりも大きいため、排出口から空気混入のオイルが外部に排出されても、下流側ポンプユニットにより所望の吐出量のオイルを吐出することができる。

上記構成において、上流側ポンプユニットの理論吐出量をＱｕ、下流側ポンプユニットの理論吐出量をＱｄ、排出口から排出される排出量をＱｅとするとき、
Ｑｕ＝Ｑｄ＋Ｑｅ
を満足する、構成となっている。
この構成によれば、上流側ポンプユニットの理論吐出量Ｑｕ、下流側ポンプユニットの理論吐出量Ｑｄ、排出口からの排出量Ｑｅの関係において、Ｑｕ＝Ｑｄ＋Ｑｅを満たすように、すなわち、排出口からオイルパンに戻す戻し量（排出量）を見越した理論吐出量を設定しているため、二段昇圧による高圧化を達成しつつ所望の吐出量を外部に向けて供給（吐出）することができる。

上記構成において、排出口から排出される排出量Ｑｅは、上流側ポンプユニットの理論吐出量Ｑｕの２０％以上に設定されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、上流側ポンプユニットによる吸入行程においてオイルに混入した空気（気泡）を、一層効率良く排出することができる。

上記構成において、上流側ポンプユニットの軸線方向における厚さをＷｕ、下流側ポンプユニットの軸線方向における厚さをＷｄとするとき、
Ｗｕ＞Ｗｄ
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、上流側インナーロータ及び上流側アウターロータと下流側インナーロータ及び下流側アウターロータの基本仕様を同一にしつつ、その軸線方向の厚さのみを変更することで、上流側ポンプユニットの理論吐出量Ｑｕが下流側ポンプユニットの理論吐出量Ｑｄよりも大きくなるように、容易に設定することができる。

上記構成において、ハウジングは、上流側ポンプユニット及び下流側ポンプユニットを収容する凹部を有するハウジング本体と、上流側ポンプユニットと下流側ポンプユニットの間に介在して連通孔を有する介在部材と、ハウジング本体の開口を閉鎖するべく連結されるハウジングカバーとを含み、排出口は、ハウジングカバーに設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、装置の外径寸法の小型化を達成しつつ、所望のポンプ特性を確保することができ、又、ハウジング本体に対して、上流側ポンプユニット、介在部材、下流側ポンプユニットを収容し、その上からハウジングカバーを取り付けるだけで、全体の組み付け作業を簡単に行うことができる。

上記構成において、上流側ポンプユニット及び下流側ポンプユニットは、それぞれ、トロコイド式のインナーロータ及びアウターロータを含む４葉５節からなる、構成を採用することができる。
この構成によれば、混入した空気を効率良く排出できると共に、所望の高い吐出量を確保でき、ポンプ性能及び耐久性を向上させることができる。

上記構成をなすオイルポンプによれば、吸入されるオイルに空気等が混入しても所期のポンプ性能を保証でき、又、所望の高い吐出圧（吐出量）が得られるポンプ特性を備えたオイルポンプを得ることができる。

本発明に係るオイルポンプの模式図である。 本発明に係るオイルポンプの一実施形態を示す正面図である。 図２に示すオイルポンプの内部を示す断面図である。 図２に示すオイルポンプの一部をなすハウジング本体を示す正面図である。 図２に示すオイルポンプの一部をなすハウジングカバーを示すものであり、（ａ）は後方Ｒ側（内面側）から見た平面図、（ｂ）は（ａ）中のＥ１−Ｅ１における断面図である。 図２に示すオイルポンプの一部をなすロータケースを示す断面図である。 図６に示すロータケースの端面図を示すものであり、（ａ）は前方Ｆ側から見た端面図、（ｂ）は後方Ｒ側から見た端面図である。 図２に示すオイルポンプの一部をなすサイドプレートを示すものであり、（ａ）は前方Ｆ側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）中のＥ２−Ｅ２における断面図である。 図２に示すオイルポンプの一部を示す断面図であり、（ａ）は上流側ポンプユニット（第１インナーロータ及び第１アウターロータ）を後方Ｒ側から見た平面図、（ｂ）は下流側ポンプユニット（第２インナーロータ及び第２アウターロータ）を前方Ｆ側から見た平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
この実施形態に係るオイルポンプは、図１ないし図３に示すように、ハウジングＨをなすハウジング本体１０及びハウジングカバー２０、ハウジングＨにより軸線Ｓ回りに回転自在に支持された回転軸３０、ハウジングＨ内に組み込まれたロータケース４０、ロータケース４０の端面に当接するサイドプレート５０、サイドプレート５０を軸線Ｓの方向においてロータケース４０側に付勢するＯリング６０、ロータケース４０内に収容された上流側ポンプユニット７０（第１インナーロータ７１及び第１アウターロータ７２）、軸線Ｓの方向において上流側ポンプユニット７０に隣接してロータケース４０内に収容された下流側ポンプユニット８０（第２インナーロータ８１及び第２アウターロータ８２）等を備えている。
尚、ロータケース４０及びサイドプレート５０は、ハウジングＨとは別体に形成されているが、上流側ポンプユニット７０及び下流側ポンプユニット８０を収容するものとして、ハウジングの一部を構成するものである。

ハウジング本体１０は、軽量化等のためアルミニウム材料を用いて、上流側ポンプユニット７０及び下流側ポンプユニット８０をロータケース４０と一緒に収容し得る凹部をなすように形成されており、図３及び図４に示すように、回転軸３０の一端部３１を軸受Ｇを介して回動自在に支持する軸受孔１１、ロータケース４０を嵌め込む円筒状の内周面１２、内周面１２の奥側に段差をなすように縮径して形成され又軸受孔１１の周りに形成された２つの環状の端面１３、内周面１２の一部を径方向外側に肉抜き及びドリル加工して形成されてオイルを吸入する吸入通路１４、底側に形成されて加圧されたオイルを吐出する吐出通路１５、サイドプレート５０を位置決めする位置決め穴１６、ハウジングカバー２０を接合する接合面１７、ハウジングカバー２０を締結するボルトＢを捩じ込むネジ穴１８、ハウジングカバー２０を位置決めする位置決め穴１９等を備えている。

ハウジングカバー２０は、軽量化等のためハウジング本体１０と同一のアルミニウム材料により形成されており、図２、図３、図５に示すように、回転軸３０の他端部３２を軸受Ｇを介して回動自在に支持する軸受孔２１、後述する吸入口４４ｂと軸線Ｓの方向において対面する凹部２２、後述する連通口４４ｅと軸線Ｓの方向において対面する凹部２３、吸入されたオイルに混入する空気（空気混入オイル）を排出するための排出口２４、ボルトＢを通す円孔２５、ハウジング本体１０との位置決めを行う位置決め穴２６、ロータケース４０を位置決めする位置決め穴２７等を備えている。

そして、ハウジングカバー２０は、ハウジング本体１０の開口を閉鎖するべく、位置決め穴１９に嵌合された位置決めピンを位置決め穴２６に嵌め込むようにかつロータケース４０の位置決め穴４５ａに嵌合された位置決めピンを位置決め穴２７に嵌め込むようにして接合面１７に接合され、ボルトＢを外側から円孔２５に通してネジ穴１８に捩じ込むことで、ハウジング本体１０に連結されるようになっている。
ここで、排出口２４は、図５（ａ）及び図９（ａ）に示すように、上流側ポンプユニット７０に臨むように形成され、又、軸線Ｓを通る径方向に伸長すると共にその径方向外側端において上流側ポンプユニット７０（第１インナーロータ７１及び第１アウターロータ７２）の回転方向（矢印方向）に伸長する略Ｌ字状に開口するように形成されている。
ここでは、空気混入のオイルを排出する排出口２４が、一段目の上流側ポンプユニット７０に臨むように形成されているため、オイルに混入している空気（気泡）の密度（質量）が小さく、すなわち、空気を遠心分離の作用でポンプ室の内側に容易に集めることができ、混入した空気を効率良く排出することができる。
尚、排出口としては、上記の形態をなす排出口２４に限るものではなく、目標とする空気混入オイルの排出量に応じて適宜所望の形態を採用することができる。

回転軸３０は、鋼等を用いて、図３に示すように、軸線Ｓの方向に伸長して形成されており、ハウジング本体１０の軸受孔１１に軸受Ｇを介して支持される一端部３１、ハウジングカバー２０の軸受孔２１に軸受Ｇを介して支持される他端部３２、上流側ポンプユニット７０の第１インナーロータ７１を一体的に回転させる軸部３３、下流側ポンプユニット８０の第２インナーロータ８１を一体的に回転させる軸部３４、軸受Ｇに支持される軸部３５等を備えている。そして、回転軸３０は、エンジンの一部をなす回転部材等に連結されて回転駆動されるようになっている。

ロータケース４０は、鋼、鋳鉄、焼結鋼等を用いて形成されており、図３、図６、図７に示すように、軸線Ｓを中心とする円筒部４１、円筒部４１の内側において軸線Ｓから所定量だけ偏倚した軸線Ｌ１を中心とする内周面４２、円筒部４１の内側において軸線Ｓから所定量だけ偏倚した軸線Ｌ２を中心とする内周面４３、軸線Ｓ方向において内周面４２と内周面４３との間に形成された介在部材としての中間壁部４４、中間壁部４４に設けられた軸受孔４４ａ、中間壁部４４に設けられた吸入口４４ｂ、中間壁部４４に設けられた（上流側ポンプユニット７０の）上流側吐出口４４ｃ、中間壁部４４に設けられた（下流側ポンプユニット８０の）下流側吸入口４４ｄ、上流側吐出口４４ｃと下流側吸入口４４ｄとが互いに連通する連通口４４ｅ、ハウジングカバー２０が当接する端面４５、端面４５に形成された位置決め穴４５ａ、サイドプレート５０が当接する端面４６、端面４６に形成された位置決め穴４６ａ等を備えている。

円筒部４１は、ハウジング本体１０の内周面１２に密接しつつハウジング本体１０とロータケース４０との熱変形量（膨張、収縮）の違いに応じて軸線Ｓ方向に相対的に移動し得るように嵌め込まれる外径寸法に形成されている。
内周面４２は、上流側ポンプユニット７０の第１アウターロータ７２を軸線Ｌ１回りに回動（摺動）自在に内接させる寸法に形成されている。
内周面４３は、下流側ポンプユニット８０の第２アウターロータ８２を軸線Ｌ２回りに回動（摺動）自在に内接させる寸法に形成されている。
吸入口４４ｂは、吸入通路１４に連通すると共に、上流側ポンプユニット７０（のポンプ室Ｐ）に臨むように形成されている。
このように、吸入口４４ｂは、軸線Ｓ方向において上流側ポンプユニット７０を挟んで排出口２４と反対側に位置するように中間壁部４４に設けられているため（言い換えれば、排出口２４は、軸線Ｓ方向において上流側ポンプユニット７０を挟んで中間壁部４４とすなわち下流側ポンプユニット８０と反対側に設けられているため）、吸入口４４ｂから吸い込まれたオイルを上流側ポンプユニット７０内において確実に加圧し連通口４４ｅを通して下流側ポンプユニット８０に送り出すことができ、全体としてのポンプ性能を向上させることができる。
連通口４４ｅは、上流側吐出口４４ｃと下流側吸入口４４ｄとを連通させて、上流側ポンプユニット７０から吐出されたオイルを下流側ポンプユニット８０に導くように形成されている。
そして、ロータケース４０は、回転軸３０と共に内周面４２に上流側ポンプユニット７０及び内周面４３に下流側ポンプユニット８０を収容した状態で、端面１３と協働して、Ｏリング６０及びサイドプレート５０を挟み込みつつ位置決め穴１６に嵌合された位置決めピンを位置決め穴４６ａに嵌め込むようにして、ハウジング本体１０の内周面１２に組み付けられる（嵌め込まれる）ようになっている。

サイドプレート５０は、鋼、鋳鉄、焼結鋼、アルミニウム合金等を用いて円板状に形成されており、図３及び図８に示すように、回転軸３０を通す円孔５１、下流側ポンプユニット８０により加圧されたオイルを吐出する吐出口５２、位置決め孔５３、軸受Ｇの一端側を受け入れる凹部５４等を備えている。
そして、サイドプレート５０は、ハウジング本体１０の位置決め穴１６に嵌合された位置決めピンを位置決め孔５３に通して、端面１３との間にＯリング６０を挟み込むようにしてハウジング本体１０に組み付けられるようになっている。

Ｏリング６０は、弾性変形可能なゴム材料等により環状に形成されており、ハウジング本体１０の端面１３とサイドプレート５０との間に配置されて、サイドプレート５０をロータケース４０の端面４６に向けて付勢するべく、軸線Ｓ方向において所定の圧縮量だけ圧縮されて組み付けられるようになっている。

上流側ポンプユニット７０は、鋼又は焼結鋼等を用いて形成されており、図９（ａ）に示すように、第１インナーロータ７１と、第１アウターロータ７２と、から構成された４葉５節のトロコイドポンプを構成するものである。
第１インナーロータ７１は、回転軸３０の軸部３３を嵌合させる嵌合孔７１ａを有すると共にその外周に４つの山及び谷（凹み）をもつ外歯車として形成されている。
第１アウターロータ７２は、ロータケース４０の内周面４２に摺動自在に嵌合される外周面７２ａを有すると共にその内周において第１インナーロータ７１の４つの山（外歯）及び谷（凹み）と噛み合う５つの山（内歯）及び谷（凹み）をもつ内歯車として形成されている。

そして、第１インナーロータ７１が回転軸３０と一緒に、軸線Ｓを中心として矢印方向（図９（ａ）中の反時計回り）に回転すると、第１アウターロータ７２が連動して軸線Ｌ１を中心として矢印方向（図９（ａ）中の反時計回り）に回転することで、両者により画定されるポンプ室Ｐの容積が変化し、オイルが吸入口４４ｂから吸い込まれ、続いて加圧され、加圧過程で空気混入オイルが排出口２４から排出され、続いて残りのオイルが上流側吐出口４４ｃから下流側ポンプユニット８０に向けて吐出され、この行程が連続的に繰り返されるようになっている。

下流側ポンプユニット８０は、鋼又は焼結鋼等を用いて形成されており、図９（ｂ）に示すように、第２インナーロータ８１と、第２アウターロータ８２と、から構成された４葉５節のトロコイドポンプを構成するものである。
第２インナーロータ８１は、回転軸３０の軸部３４を嵌合させる嵌合孔８１ａを有すると共に外周に４つの山及び谷（凹み）をもつ外歯車として形成されている。
第２アウターロータ８２は、ロータケース４０の内周面４３に摺動自在に嵌合される外周面８２ａを有すると共に内周において第２インナーロータ８１の４つの山（外歯）及び谷（凹み）と噛み合う５つの山（内歯）及び谷（凹み）をもつ内歯車として形成されている。

そして、第２インナーロータ８１が回転軸３０と一緒に、軸線Ｓを中心として矢印方向（図９（ｂ）中の時計回り）に回転すると、第２アウターロータ８２が連動して軸線Ｌ２を中心として矢印方向（図９（ｂ）中の時計回り）に回転することで、両者により画定されるポンプ室Ｐの容積が変化し、オイルが下流側吸入口４４ｄから吸い込まれ、続いて加圧され、続いてオイルが吐出口５２から外部の潤滑領域に向けて吐出され、この行程が連続的に繰り返されるようになっている。

上記構成において、上流側ポンプユニット７０の理論吐出量（吸入量）をＱｕ、下流側ポンプユニット８０の理論吐出量（吸入量）をＱｄ、排出口２４から排出される（空気混入オイルの）排出量をＱｅとするとき、
Ｑｕ＝Ｑｄ＋Ｑｅ
を満足するように形成されている。
このように、排出口２４からオイルパンＯＰに戻す戻し量（排出量Ｑｅ）を見越した理論吐出量Ｑｕ，Ｑｄを設定しているため、二段昇圧による高圧化を達成しつつ所望の吐出量Ｑｄを外部に向けて供給（吐出）することができる。
ここで、排出口２４から排出される排出量Ｑｅは、上流側ポンプユニット７０の理論吐出量Ｑｕの２０％以上〜５０％以下の範囲に設定されるのが好ましい。
これにより、上流側ポンプユニット７０による吸入行程においてオイルに混入した空気（泡）を、一層効率良く排出することができる。

また、上記構成において、図６に示すように、上流側ポンプユニット７０の軸線Ｓ方向における厚さをＷｕ、下流側ポンプユニット８０の軸線Ｓ方向における厚さをＷｄとするとき、
Ｗｕ＞Ｗｄ
を満足するように形成されている。
このように、軸線Ｓ方向の厚さＷｕ，Ｗｄを変更することで、上流側インナーロータ７１及び上流側アウターロータ７２と下流側インナーロータ８１及び下流側アウターロータ８２の基本仕様を同一にしつつ、上流側ポンプユニット７０の理論吐出量Ｑｕが下流側ポンプユニット８０の理論吐出量Ｑｄよりも大きくなるように、容易に設定することができる。

上記構成をなすオイルポンプによれば、図１に示すように、オイルパンＯＰを備えたエンジンに搭載された場合に、オイル（潤滑油）は、先ず、上流側ポンプユニット７０のポンプ作用によりそのポンプ室Ｐに吸い込まれ、続いて、吸い込まれた空気混入のオイルは加圧されつつ排出口２４から外部に排出されてオイルパンＯＰに戻され、続いて、残りのオイルが、所定圧力（例えば、３．０ＭＰａ）に昇圧されて、上流側ポンプユニット７０から連通口４４ｅを通して下流側ポンプユニット８０に圧送され、続いて、下流側ポンプユニット８０のポンプ作用によりそのポンプ室Ｐに吸い込まれ、さらに所定圧力（例えば、６．０ＭＰａ）に昇圧されて、吐出口５２から外部に吐出されて、種々の潤滑領域に向けて圧送されるようになっている。

上記構成をなすオイルポンプの組み付けに際しては、ハウジングＨがハウジング本体１０とハウジングカバー２０により構成され、上流側ポンプユニット７０と下流側ポンプユニット８０とが、介在部材としての中間壁部４４を画定するロータケース４０に予め分離して収容される構成を採用しているため、上流側ポンプユニット７０及び下流側ポンプユニット８０を回転軸３０と一緒にロータケース４０に配置し、Ｏリング６０、サイドプレート５０、ロータケース４０を、順次にハウジング本体１０に収容し、その後、その上からハウジングカバー２０を取り付けるだけで、簡単に組付け作業を行うことができる。

次に、オイルポンプの動作について、図９（ａ），（ｂ）を参照しつつ説明する。
先ず、エンジンにより回転軸３０が回転駆動されると、上流側ポンプユニット７０（第１インナーロータ７１及び第１アウターロータ７２）が、図９（ａ）において反時計回りに回転することにより、オイルが、吸入通路１４→吸入口４４ｂを経て、上流側ポンプユニット７０のポンプ室Ｐ内に吸い込まれる。
そして、上流側ポンプユニット７０の連続的な回転により、ポンプ室Ｐに吸入されたオイルは加圧され、この加圧過程で空気混入オイルが、所定の排出量Ｑｅとして積極的に排出口２４から外部に排出され、さらに、理論吐出量Ｑｕから排出量Ｑｅを差し引いた量（Ｑｕ−Ｑｅ）の残りのオイルが、上流側吐出口４４ｃ→連通口４４ｅ→下流側吸入口４４ｄを経て、下流側ポンプユニット８０に向けて、所定の吐出圧（約３．０ＭＰａ）に昇圧されて吐出（供給）される。

続いて、下流側ポンプユニット８０（第２インナーロータ８１及び第２アウターロータ８２）が、図９（ｂ）において時計回りに回転することにより、オイルが、下流側吸入口４４ｄから下流側ポンプユニット８０のポンプ室Ｐ内に吸い込まれる。
そして、下流側ポンプユニット８０の連続的な回転により、ポンプ室Ｐに吸入されたオイルは加圧され、吐出口５２→吐出通路１５を経て、外部の潤滑領域に向けて、所定の吐出圧（約６．０ＭＰａ）かつ所定の吐出量（理論吐出量Ｑｄ）にて吐出（供給）される。

実際には、上流側ポンプユニット７０（第１インナーロータ７１及び第１アウターロータ７２）と下流側ポンプユニット８０（第２インナーロータ８１及び第２アウターロータ８２）との協働作用により、一段目におけるオイルパンＯＰからのオイルの吸入→一段目におけるオイルの加圧→一段目における混入した空気及びオイル（空気混入オイル）の排出→一段目における残りのオイルの下流側への吐出（二段目におけるオイルの吸入）→二段目におけるオイルの加圧→二段目におけるオイルの吐出という、一連の行程を連続的に行っている。

このように、オイルに混入した空気（気泡）がオイルと一緒に（空気混入オイルとして）一段目の上流側ポンプユニット７０に臨む排出口２４から排出されため、オイルに混入している空気（気泡）の密度（質量）が小さく、空気を遠心分離の作用でポンプ室の内側に容易に集めて、混入した空気を効率良く排出することができ、又、排出口２４からオイルパンＯＰに戻す戻し量（排出量Ｑｅ）を見越した理論吐出量Ｑｕ，Ｑｄを設定しているため、二段昇圧による高圧化を達成しつつ、所望の吐出量Ｑｄを外部に向けて供給（吐出）することができる。

上記実施形態においては、ハウジング（ハウジング本体１０及びハウジングカバー２０）の内側において第２のハウジングとしてロータケース４０及びサイドプレート５０等を備えた構成において、本発明を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、ロータケース４０及びサイドプレート５０等を廃止した構成において、本発明を適用してもよい。
上記実施形態においては、上流側ポンプ７０（第１インナーロータ７１及び第１アウターロータ７２）及び下流側ポンプ８０（第２インナーロータ８１及び第２アウターロータ８２）を備えた二段のトロコイド式ポンプにおいて、本発明を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、内接ギヤ（インンボリュート）式のインナーロータ及びアウターロータ等を備えた構成において、本発明を適用してもよい。

上記実施形態においては、ハウジングをハウジング本体とハウジングカバーとに分離した構成において、本発明を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、それぞれ凹部を画定する二分割の第１ハウジング半体及び第２ハウジング半体からなるハウジングを備えた構成において、本発明を適用してもよい。
上記実施形態においては、本発明に係るオイルポンプを自動車等に搭載されるエンジンに適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、エンジン以外の例えば無段変速機（ＣＶＴ）等にも適用することができる。

以上述べたように、本発明のオイルポンプによれば、吸入されるオイルに空気等が混入しても所期のポンプ性能を保証でき、又、所望の高い吐出圧（吐出量）が得られるポンプ特性を達成できるため、自動車等に搭載されるエンジンに適用できるのは勿論のこと、二輪車、その他のエンジンを搭載する車両、あるいは、潤滑油の圧送を必要とする無段変速機（ＣＶＴ）やその他の機構等にも有用である。

Ｈ ハウジング
１０ ハウジング本体（ハウジング）
１１ 軸受孔
１２ 内周面
１３ 端面
１４ 吸入通路
１５ 吐出通路
１６ 位置決め穴
１７ 接合面
１８ ネジ穴
１９ 位置決め穴
２０ ハウジングカバー（ハウジング）
２１ 軸受孔
２２ 凹部
２３ 凹部
２４ 排出口
Ｑｅ 排出口から排出される排出量
２５ 円孔
２６，２７ 位置決め穴
３０ 回転軸
Ｓ 軸線
３１ 一端部
３２ 他端部
３３，３４，３５ 軸部
４０ ロータケース
４１ 円筒部
４２ 内周面
４３ 内周面
４４ 中間壁部（介在部材）
４４ａ 軸受孔
４４ｂ 吸入口
４４ｃ 上流側吐出口
４４ｄ 下流側吸入口
４４ｅ 連通口
４５，４６ 端面
４５ａ，４５ａ 位置決め穴
５０ サイドプレート
５１ 円孔
５２ 吐出口
５３ 位置決め孔
５４ 凹部
６０ Ｏリング
７０ 上流側ポンプユニット
Ｑｕ 上流側ポンプユニットの理論吐出量
Ｗｕ 上流側ポンプユニットの軸線方向における厚さ
Ｐ ポンプ室
７１ 第１インナーロータ
７１ａ 嵌合孔
７２ 第１アウターロータ
Ｌ１ 軸線
７２ａ 外周面
８０ 下流側ポンプユニット
Ｑｄ 下流側ポンプユニットの理論吐出量
Ｗｄ 下流側ポンプユニットの軸線方向における厚さ
８１ 第２インナーロータ
８１ａ 嵌合孔
８２ 第２アウターロータ
Ｌ２ 軸線
８２ａ 外周面

Claims (7)

1. 二段階に分けて昇圧するべく所定の軸線方向において隣接して配置された上流側ポンプユニット及び下流側ポンプユニットと、
   オイルを外部から吸入して前記上流側ポンプユニットに導くべく前記上流側ポンプユニットに臨むように形成された吸入口、前記上流側ポンプユニットから昇圧して吐出されるオイルを前記下流側ポンプユニットに導くべく連通する連通口、前記下流側ポンプユニットから昇圧して吐出されるオイルを外部に吐出するべく前記下流側ポンプユニットに臨むように形成された吐出口と、空気が混入した空気混入オイルを外部に排出する排出口を有すると共に、前記上流側ポンプユニット及び下流側ポンプユニットを収容するハウジングと、を備え、
   前記ハウジングは、前記上流側ポンプユニットと前記下流側ポンプユニットの間に介在して前記連通孔を有する介在部材を含み、
   前記吸入口は、前記介在部材に設けられ、
   前記排出口は、前記軸線方向において前記上流側ポンプユニットを挟んで前記吸入口と反対側に位置する前記ハウジングの一部に設けられている、
   ことを特徴とするオイルポンプ。
2. 前記上流側ポンプユニットの理論吐出量は、前記下流側ポンプユニットの理論吐出量よりも大きくなるように設定されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。
3. 前記上流側ポンプユニットの理論吐出量をＱｕ、前記下流側ポンプユニットの理論吐出量をＱｄ、前記排出口から排出される排出量をＱｅとするとき、
   Ｑｕ＝Ｑｄ＋Ｑｅ
   を満足する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルポンプ。
4. 前記排出口から排出される排出量Ｑｅは、前記上流側ポンプユニットの理論吐出量Ｑｕの２０％以上に設定されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載のオイルポンプ。
5. 前記上流側ポンプユニットの前記軸線方向における厚さをＷｕ、前記下流側ポンプユニットの前記軸線方向における厚さをＷｄとするとき、
   Ｗｕ＞Ｗｄ
   を満足する、
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載のオイルポンプ。
6. 前記ハウジングは、前記上流側ポンプユニット及び下流側ポンプユニットを収容する凹部を有するハウジング本体と、前記介在部材と、前記ハウジング本体の開口を閉鎖するべく連結されるハウジングカバーとを含み、
   前記排出口は、前記ハウジングカバーに設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。
7. 前記上流側ポンプユニット及び下流側ポンプユニットは、それぞれ、トロコイド式のインナーロータ及びアウターロータを含む４葉５節からなる、
   ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載のオイルポンプ。

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