JPH041350Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば内燃機関のオイルポンプとし
て用いられるトロコイドポンプに関し、特に、吸
込ポートとおよび吐出ポートの形状に変更を加え
ずに正規のロータよりも大きなロータを使用した
トロコイドポンプに係る。

〔従来の技術〕

回転体の回転によつて液体を押しのけるロータ
リポンプの一種としてトロコイドポンプが知られ
ている。コロコイドポンプは、実開昭55−49046
号に示されているように、外周面に外歯を形成す
るインナロータと内周面に内歯を形成するアウタ
ロータとが互いに噛み合つて異なる軸の回りに回
転する構造を採り、ほぼ連続的に吐出できて高速
回転に適しており内燃機関のオイルポンプとして
利用されている。なお、上記公報からも分かるよ
うに、インナロータとアウタロータとによつて膨
張および圧縮を繰り返す複数のポンプ室が区画さ
るようになつており、これらのうち膨張過程にあ
るポンプ室に吸込ポートが開口し、収縮過程にあ
るポンプ室に吐出ポートが開口するように各ポー
トの位置が機関本体側に定められている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、トロコイドポンプの吐出能力を上げ
るために、吸込ポートおよび吐出ポートの形状や
位置を変更せずに、径を大きくしたインナロータ
やアウタロータを含むハウジングの交換だけで済
ますことが試みられてきた。この場合、第１０図
ないし第１２図から分かるように、インナロータ
１の歯先１ａやアウタロータ２の歯底２ａが、吸
込ポート３および吐出ポート４よりも外側に設定
されてしまう。このため、第１０図から分かるよ
うに複数あるポンプ室５のうち圧縮過程の末期に
あつたポンプ室５ａが吐出ポート４から外れてし
まうと、油が中に閉じ込められる。そして、ポン
プ室５ａに閉じ込められた油は、第１１図に示さ
れるような位置にまで圧縮して、第１２図に示さ
れるように吸込ポート３に流れ込み始めるような
位置にまで膨張する。このような油の閉じ込み現
象が繰り返されるため、閉じ込められた油の圧縮
過程に要する仕事のために駆動トルクが増大して
機関出力が低下し、閉じ込められた油の膨張過程
において起きるポンプ室５ａの低圧化がキヤビテ
ーシヨンを招き騒音を発生する問題があつた。こ
の問題は、インナロータやアウタロータを含むハ
ウジングの交換のみでポンプ吐出力の向上を図る
ことを難しくしており、トロコイドポンプが内燃
機関のオイルポンプとして用いられる場合、吸込
ポートおよび吐出ポートを形成するシリンダブロ
ツクの交換が余儀なくされていた。

従つて、本考案の技術的課題は、油がポンプ室
に閉じ込められる機関をできるだけ短くすること
により、駆動トルクや騒音を低減して、吐出能力
を向上させる要求に対してトロコイドポンプの改
良を容易にすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記技術的課題を解決するために講じた手段
は、本考案のトロコイドポンプによれば、膨張過
程にあるポンプ室に開口する吸込ポートと圧縮過
程にあるポンプ室に開口する吐出ポートよりイン
ナロータの歯先が噛み合うアウタロータの歯底を
外側に設定し、アウタロータの歯底が通過すると
ともに隣接するポンプ室が互いに連絡可能な溝
を、吸込ポートの吸込開始側と吐出ポートの吐出
終了側に対向してインナロータとアウタロータが
収まるハウジングの摺動面に設けたことにある。

〔作用〕

この手段によれば、圧縮過程の末期にあるポン
プ室が吐出ポートから少し外れていても、中に閉
じ込められた油が、溝を通つて隣のポンプ室に放
出される。一方、膨張過程の初期にあるポンプ室
が吸込ポートから少し外れていても、隣のポンプ
室にある油が、溝を通つて供給される。

〔実施例〕

以下、本考案の望ましい実施例を図面に基づい
て説明する。なお、符号を記して既に説明された
部分については、同一の符号が記されている。

第４図に示すように、内燃機関のオイルポンプ
として用いられるトロコイドポンプ１０は、シリ
ンダブロツク１２の端面に形成された吸込ポート
３および吐出ポート４を覆うように装着される。
ここで、吸込ポート３は、オイルストレーナ１４
を介して潤滑油を溜めるオイルパン１６の内部と
連通しており、吐出ポート４は、シリンダブロツ
ク１２の内部の潤滑油通路と連絡している。とこ
ろで、トロコイドポンプ１０は、ハウジング１８
の外側に駆動用のプーリ２０を備えており、第５
図から分かるように、このプーリ２０は、クラン
クシヤフト（図示せず）の軸端に装着されるタイ
ミングプーリ２２とカムシヤフト（図示せず）の
軸端に装着されるカムプーリ２４とともにタイミ
ングベルト２６に巻き掛けされている。

次に、第３図に示されているように、ハウジン
グ１８の内側には、二つのロータが回転自在に収
まつている。一つは、外周面に複数の外歯が形成
され、シヤフト２８を介してプーリ２０と連結さ
れたインナロータ１であり、もう一つは、内周面
に外歯より一つの数の多い内歯が形成され、円柱
形をしたアウタロータ２である。そして、インナ
ロータ１およびアウタロータが互いに噛み合うこ
とにより、第１図に示すように各ロータ１，２が
それぞれ異なる点O₁，O₂を中心にして回転する。
この場合、インナロータ１とアタウロータ２によ
つて、ポンプ室５が五つに区画されるようになつ
ている。各ポンプ室５は、それぞれ容積を変化さ
せて膨張そして収縮を繰り返している。

ところで、第１図に示すように、ハウジング１
８の外側からみて、図中矢印で示されたようにイ
ンナロータ１が時計回りの方向に回転するとき、
圧縮過程にあるポンプ室５には、吐出ポート４が
円弧状に開口し、膨張過程にあるポンプ５には、
吸込ポート３が円弧状に開口している。そして、
吸込ポート３および吐出ポート４の外形線のうち
外側の部分は、アウタロータ２の回転中心O₂を
中心にしたそれぞれ半径R₁，R₂の円弧曲線とな
つている。ここで、本実施例では、吐出能力を向
上させるために、吸込ポート３および吐出ポート
４の形状や位置を変更せずに、インナロータ１お
よびアウタロータ２の大型化が図られており、イ
ンナロータ１の歯先１ａと噛み合うアウタロータ
２の歯底２ａは、各ポート３，４より外側に設定
されている。そこで、第２図からも分かるよう
に、吐出ポート４のうちポンプ室５の圧縮過程が
末期状態にさしかかる吐出終了側と、吸込ポート
３のうちポンプ室５の膨張過程が初期状態にある
吸込開始側とを含んで、ハウジング１８の摺動面
には、吸込ポート３および吐出ポート４に対向し
て溝６，７（第１図にて仮想線で示す）が設けら
れている。溝６，７は、それぞれ吸込ポート３お
よび吐出ポート４の外側の領域にまで及んで円周
方向に沿つてほぼ４分円弧長さに掘られており、
歯底２ａを中に含んで通過させるようになつてい
る。第１図から分かるように、溝６，７を歯底２
ａが通過する際、隣合うポンプ室５は、溝６，７
を経て連通するようになつている。

以下、本実施例の作用・効果について図面に基
づいて説明する。

第６図に示すように、ポンプ室５のうち圧縮過
程の末期にあるポンプ室５（他のポンプ室５と区
別するために、以後ポンプ室５ａと記す）は、吐
出ポート４の吐出終了側において小さな容積にま
で圧縮される。このポンプ室５ａが、溝７の領域
から外れない限り、ポンプ室５ａの油は、ポンプ
室５ａの容積が最小になる途中まで（第１１図を
参照のこと）、溝７を経て隣のポンプ室５に押し
出される。こうして、溝７が設定されているため
に、ポンプ室５ａが吐出ポート４の領域から外れ
ても、油の閉じ込みが始まらず、溝７を設定しな
い場合に比較して閉じ込み現象が遅れて開始す
る。

次に、ポンプ室５ａは、最小容積にまで圧縮さ
れてから膨張過程に移る。このとき、第７図から
分かるように、ポンプ室５ａが吸込ポート３から
外れていても溝６に入れば、膨張のために低圧に
なつたポンプ室５ａに隣のポンプ室５から油が流
入する。こうして、溝６が設定されているため
に、ポンプ室５ａが吸込ポート３の領域から外れ
たところにあつても、油の流入が始まつて、溝６
を設定しない場合に比較して閉じ込み現象が早く
終わる。

以上のようにして、本実施例では、溝６，７を
設定することによつて、トロコイドポンプ１０の
ポンプ室５が吐出ポート４から外れ際に生じる閉
じ込み現象の期間が短くなつているため、ポンプ
室５に閉じ込められ油の圧縮率や膨張率が小さく
されている。このため、閉じ込められた油の圧縮
期間中に駆動トルクが増大したり、閉じ込められ
た油の膨張期間中にキヤビテーシヨンが発生する
のが抑えられている。

こうして、既存の吐出ポート４および吸込ポー
ト３の形状や位置を変更せずに、インナロータ１
およびアウタロータ２を含むハウジング１１のみ
を変換することによつて、内燃機関のオイルポン
プとして用いられているトロコイドポンプ１０の
吐出能力を向上が図られている。したがつて、吐
出能力を向上させるうえで、既存のシリンダブロ
ツク１２を利用できて生産コストを低減させると
いつた顕著な効果がもたらされている。

なお、ハウジング１８に設定された溝６，７の
形状は、本実施例に限定されるものでなく、本考
案に含まれる範囲内にあれば、第８図および第９
図に示されたような形状であつてもよく、本実施
例と同様の作用・効果がもたらされる。

〔考案の効果〕

このようにして、本考案の講じた手段によれ
ば、吐出過程の末期や膨張過程の初期において、
吸込ポートや吐出ポートから少し外れたところに
ポンプ室があつても、溝を通じて他のポンプ室間
の連絡を可能として閉じ込み現象が及ぶ期間を短
くしているので、ポンプ室に閉じ込めた油の圧縮
率や膨張率を小さくできて駆動トルクやキヤビテ
ーシヨンによる騒音の低減を可能にしている。し
たがつて、例えばトロコイドポンプが内燃機関の
オイルポンプとして用いられる場合では、吸込ポ
ートや吐出ポートを形成するシリンダブロツクを
インナロータやアウタロータの形状に合わせて変
更しなくても、ポンプの吐出能力を上げることが
可能になつている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例によるトロコイドポ
ンプのハウジングに設定された溝と吐出ポートお
よび吸込ポートとの関係を示した概略図、第２図
は、本実施例にて設定された溝と吐出ポートおよ
び吸込ポートの関係を示した第１図の−線に
沿つた概略断面図、第３図は、本考案の実施例に
よるトロコイドポンプのハウジングに収まつたイ
ンナロータとアウタロータを示す平面図、第４図
は、本考案の実施例によるトロコイドポンプが吐
出ポートおよび吸込ポートが形成されたシリンダ
ブロツクに装着される状態を示した分解図、第５
図は、本考案の実施例によるトロコイドポンプが
ベルト伝導機構によつて駆動される状態を示す概
略図、第６図および第７図は、実施例の作用・効
果を明確にするために用いられた説明図、第８図
および第９図は、本考案の別実施例を示した概略
図、第１０図ないし第１２図は、本考案が解決し
ようとする問題点を明確にするために用いられた
説明図である。 １……インナロータ、２……アウタロータ、３
……吸込ポート、４……吐出ポート、５……ポン
プ室、６，７……溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外周面に外歯を形成するインナロータと内周面
   に内歯を形成するアウタロータとが互いに噛み合
   つて異なる軸の回りに回転し、前記インナロータ
   と前記アウタータとによつて膨張および圧縮を繰
   り返す複数のポンプ室が区画されるトロコイドポ
   ンプにおいて、膨張過程にあるポンプ室に開口す
   る吸込ポートおよび圧縮過程にあるポンプ室に開
   口する吐出ポートより前記インナロータの歯先が
   噛み合う前記アウタロータの歯底を外側に設定
   し、前記アウタロータの歯底が通過するとともに
   隣接するポンプ室が互いに連絡可能な溝を、前記
   吸込ポートの吸込開始側と前記吐出ポートの吐出
   終了側に対向して前記インナロータと前記アウタ
   ロータが収まるハウジングの摺動面に設けたこと
   を特徴とするトロコイドポンプ。