JPS6220682A - 複合歯形ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、単一の駆動源により同時に第１のポンプと第
２のポンプとを駆動させ、第１のポンプにより第１の流
体圧送系を形成し、第２のポンプにより第２の流体圧送
系を形成するのに適した複合歯形ポンプに関する。

本発明の複合歯形ポンプは、ポンプに対し小型化、軽量
化の要求が強い箇所において、同時に一対の流体圧送系
に対し連続した流体流を生成させる必要があるさまざま
な場合に好適に採用することができる。例えば本発明の
複合歯形ポンプをドライサンプ式内燃機関の潤滑油ポン
プとして使用する場合には、第１のポンプをフィードポ
ンプとして使用し、第２のポンプをスカベンジングポン
プとして使用することができる。

（２）従来の技術 例えば自動車用内燃機関の駆動力を利用して歯形ポンプ
を駆動させ、この歯形ポンプを潤滑油ポンプとして前記
内燃機関に潤滑油を供給することは、特公昭５６−２７
６８５号公報あるいは実公昭５７−２４８８３号公報に
も記載されているように、既に知られている。また、ド
ライサンプ式内燃機関において、この内燃機関の駆動力
を利用して同時に一対の潤滑油ポンプを駆動させ、その
うちの第１のポンプをフィードポンプとして使用し、第
２のポンプをスカベンジングポンプとして使用すること
も既に知られている。

（３）発明が解決しようとする問題点 一対の歯形ポンプを単一の駆動源により駆動する場合、
同一の駆動軸上に一対のポンプを軸方向に直列的に配列
するとポンプ全体が占める空間は軸方向に大きなものと
なり、また一対のポンプを駆動軸に関して半径方向に並
列的に配列するとポンプ全体が占める空間は駆動軸に関
して半径方向に大きなものとなるとともに、駆動力伝達
機構が複雑となる。

しかし、例えば自動車用内燃機関の潤滑油ポンプの場合
、小型化、軽量化へ向けての要求は特に厳しく、ポンプ
全体の構造の簡素化、部品点数の削減を通して内燃機関
全体の形状の小型化、重量の低減を図ることができるよ
うな潤滑油ポンプの出現が求められる。

そこで本発明は、一対のポンプを同軸的に有機的に結合
することにより、ポンプ全体が占める空間が軸方向にも
半径方向にも小さくて済むような複合歯形ポンプを得る
ことを主な目的とするものである。

Ｂ０発明の構成 （１１問題点を解決するための手段 本発明によれば、第１０−夕の歯形外周部と第２０−夕
の歯形内周部とが相互に偏心した状態で噛み合うことに
より第１のポンプを形成し、前記第２０−夕の歯形外周
部と第３ロータの歯形内周部とが相互に偏心した状態で
噛み合うことにより第２のポンプの形成する複合歯形ポ
ンプが得られる。

（２）作　用 第１ロータは駆動軸上に装着されてこの駆動軸により回
転駆動されると、第１０−夕の歯形外周部と第２０−夕
の歯形内周部とが相互に偏心した状態で噛み合っている
ことにより第２ロータが回転駆動され、第１０−夕と第
２０−夕との間に第１のポンプのポンプ作用が生じ、ま
た第２０−夕の歯形外周部と第３０−夕の歯形内周部と
が相互に偏心した状態で噛み合っていることにより、第
２０−夕が回転駆動されると、同時に第３０−夕も回転
駆動され、第２ロータと第３ロータとの間に第２のポン
プのポンプ作用が生じる。

（３）実施例 以下、まず本発明の第１の実施例について説明する。第
１図〜第３図において、ポンプ１のハウジング２の裏側
には複数個のねじ４により蓋板３が固着されているとも
に、ハウジング２は複数個のねじ６によりハウジング２
の外周部に配設された環状のシール部材７を間に挾んで
駆動源５側に固定されている。

駆動源５側から突出している駆動軸８の基部側の大径部
９は蓋板３の中心部に形成された円孔１０に滑接自在に
嵌合しているとともに、駆動軸８の先端側の小径部１１
はハウジング２の中心部に形成された円孔１２内まで突
出している。特に第１図及び第２図に示されるように、
小径部１１の互いに直径方向に対向する部分には面取り
部１７゜１７′が形成されており、この両面取り部１７
゜１７′を有する小径部１１に第１ロータ１３の軸孔が
全面的に密着嵌合していることにより、駆動軸８の回転
力は確実に第１ロータ１３に伝達される。

第１ロータ１３の内周部はハウジング２の外表面側に向
けて形成された肩部１６を有し、この肩部１６の外周面
はハウジング２の円孔１２の内周面に滑接自在に接して
いる。

第１ロータ１３の外周面上には波状歯形が形成されてお
り、特に第１図において、第１ロータ１３の歯形外周部
には、第１ロータ１３に対し左側へ偏心している第２ロ
ータ１４の波状歯形を有する歯形内周部が噛み合ってい
る。第１ロータ１３の外周部の各歯は、それぞれ第２ロ
ータ１４の内周部の歯形面に接しており、第１ロータ１
３の外周部の歯形面と第２ロータ１４の内周部の歯形面
との間に形成される空隙は、第１図において右方から左
方へ向かうに従って大きい。従って、駆動軸８が矢印Ａ
で示されるように第１図において左回転すると、第１ロ
ータ１３の歯形外周部と第２ロータ１４の歯形内周部と
の間の空隙部の上半部は流体の吸引作用を行い、下半部
は流体の吐出作用を行う。このような歯形の噛み合い方
式自体は歯形ポンプの分野においては良く知られている
ものである。

第２ロータ１４の外周面上にも波状歯形が形成されてお
り、第２ロータ１４の歯形外周部には、第１図において
第２ロータ１４に対して右側へ偏心している第３ロータ
１５の波状歯形を有する歯形内周部が噛み合っている。

第２ロータエ４の外周部の各歯は、それぞれ第３ロータ
１５の内周部の歯形面に接しており、第２ロータ１４の
外周部の歯形面と第３ロータ１５の内周部の歯形面との
間に形成される空隙は、第１図において左方から右方へ
向かうに従って大きい。従って駆動軸８が矢印Ａで示さ
れるように第１図において左回転すると、第２ロータ１
４の歯形外周部と第３ロータ１５の歯形内周部との間の
空隙部の下半部は流体の吸引作用を行い、上半部は流体
の吐出作用を行う。

第３ロータ１５の円筒状外周面はハウジング２により滑
接自在に保持されている。また、第２ロータ１４の歯形
内周部と歯形外周部との間の環状基部の側面には、ハウ
ジング２の外表面側へ向けて環状の肩部１８が形成され
ており、この肩部１８は、ハウジング２側に形成された
環状の肩部１９により滑接自在に保持されている。第１
ロータ１３の環状の肩部１６及び第２ロータ１４の環状
の肩部１８は、それぞれ第１ロータ１３及び第２ロータ
１４の組立み加工を容易にするとともに、第１ロータ１
３及び第２ロータ１４の対応する中心線周りの回転を確
実にする。しかし、第３図において一点鎖線ａで示され
るように、第２ロータ１４の肩部１８の形成を省略して
も、第１ロータ１３の歯形外周部と第２ロータ１４の歯
形内周部との噛み合い、及び第２ロータ１４の歯形外周
部と第３ロータ１５の歯形内周部との噛み合いの関係か
ら、第２ロータ１４の中心線を定位置に保つことが可能
である。

ハウジング２には、ロータ１３の歯形外周部とロータ１
４の歯形内周部との間の空隙部のうちの第１図及び第２
図における上半部に整合して、右方から左方へ次第に間
口が広がっている弧状の吸引室２０が形成されており、
この吸引室２０は案内路２１を介して接続口２２に連通
している。またハウジング２には、第１ロータ１３の歯
形外周部と第２ロータ１４の歯形内周部との間の空隙部
の下半部に整合して、左方から右方へ次第に間口が狭ま
っている弧状の吐出室２３が形成されており、この吐出
室２３は案内路２４を介して接続口２５に連通している
。更に、ハウジング２には、第２ロータ１４の歯形外周
部と第２ロータ１４の歯形内周部との間の空隙部のうち
、第１図及び第２図における下半部に整合して、左方か
ら右方へ次第に間口が広がっている弧状の吸引室２６が
形成されており、この吸引室２６は案内路２７を介して
接続口２８に連通している。そして、第２ロータ１４の
歯形外周部と第３ロータ１５の歯形内周部との間の空隙
部のうちの上半部に整合して、右方から左方へ次第に間
口が狭まっている弧状の吐出室２９が形成されており、
この吐出室２９は案内路３０を介して接続口３１に連通
している。

次に第１〜第３図に示される第１実施例の作用について
説明する。

複合歯形ポンプは以上のように構成されているので、駆
動軸８が矢印Ａ方向に左回転すると第１ロータ１３が左
回転し、同時に第１ロータ１３の歯形外周部と第２ロー
タ１４の歯形内周部との噛み合いを通して第２ロータ１
４が左回転すると共に、第２ロータ１４の歯形外周部と
第３ロータ１５の歯形内周部との噛み合いを通して第３
ロータ１５も左回転する。この際、第１ロータ１３、第
２ロータ１４、第３ロータ１５の回転中心線は、ハウジ
ング２に対して常に一定位置に保たれる。

したがって、接続口２２．２８がそれぞれ流体の貯溜部
に連通し、また接続口２５．３１が流体の供給先に連通
しているときは、駆動軸８の矢印Ａ方向への左回転に伴
って、第１の流体圧送系においては、流体は接続口２２
、案内路２１、吸引室２０を経て第１ロータ１３の歯形
外周部と第２ロータ１４の歯形内周部との間の空隙部の
うちの上半部において吸引された後、この空隙部のうち
の下半部に至って加圧されつつ、吐出室２３、案内路２
４．接続口２５を経て流体の供給先へ圧送される。同時
に第２の流体圧送系においては、流体は接続口２８、案
内路２７、吸引室２６を経て第２ロータ１４の歯形外周
部と第３ロータ１５の歯形内周部との間の空隙部のうち
の下半部において吸引された後、この空隙部のうちの上
半部に至って加圧されて、吐出室２９、案内路３０、接
続口３１を経て流体の供給先へ圧送される。

第４図には本発明の複合歯形ポンプの第２の実施例が示
されている。この第４図に示された複合歯形ポンプにお
いては、第３ロータ１５’が第２ロータ１４′に対して
第４図において左方へ偏心しており、それに伴って第２
ロータ１４′の歯形外周部と第３ロータ１５′の歯形内
周部との間の空隙部のうちの上半部に対向して吸引室２
６′が形成されると共に、前記空隙部のうちの下半部に
対向して吐出室２９′が形成されている。そして、第１
ロータ１３′と第２ロータ１４′との間に形成される第
１のポンプの吸引室２０′及び第２ロータ１４′と第３
ロータ１５′との間に形成される第２のポンプの吸引室
２６′は共に第４図において複合歯形ポンプの上半部に
位置しているため、吸引室２０′に案内路２１′を介し
て連通ずる接続口２２′、及び吸引室２６′に案内路２
７′を介して連通ずる接続口２８′は共に複合歯形ポン
プの上方位置に配設されていると共に、第１のポンプの
吐出室２３′及び第２のポンプの吐出室２９′は共に第
４図において複合歯形ポンプの下半部に位置しているた
め、吐出室２３′に案内路２４′を介して連通ずる接続
口２５′及び吐出室２９′に案内路３０′を介して連通
ずる接続口３１’は共に複合歯形ポンプの下方位置に配
設されている。半径方向内側の第１のポンプ及び半径方
向外側の第２のポンプがそれぞれポンプとしての機能を
持つためのその他の詳細な構成は、第１図〜第３図に示
された複合歯形ポンプの構成と基本的に同じである。

第４図に示された複合歯形ポンプにおいては、第２ロー
タ１４′及び第３ロータ１５′が共に第１ロータ１３′
に対して同一方向、すなわち第４図において左方向に偏
心しており、第１．第２のポンプの吐出室２３’、２９
’が同一方向にあるため、それらの室２３’、２９’　
は、同調して高圧に保たれ、第１のポンプから第２のポ
ンプに至る間の流体圧送系からの流体の漏洩が低減され
る。

第５図には、本発明の複合歯形ポンプをドライサンプ式
の自動車用内燃機関の潤滑系に適用した場合の一例が模
式的に示されている。エンジン本体３２により駆動され
る駆動軸、例えばエンジン本体３２のクランクシャフト
は第１図〜第４図に示されたような本発明の複合歯形ポ
ンプの第１ロータを直接駆動するようになっており、こ
の第１０−夕と第１ロータよりも半径方向外方に配設さ
れた第２０−夕とにより構成される第１のポンプは模式
的にフィードポンプ３４として示されていると共に、第
２０−夕と第２０−夕よりも半径方向外方に配設された
第３ロータとにより構成される第２のポンプは模式的に
スカベンジングポンプ３５として示されている。ここで
、第１のポンプよりも第２のポンプの方が半径方向に見
て外方に位置しているため容量が大きく、ドライサンプ
式の内燃機関に本発明の複合歯形ポンプを適用する場合
には、第５図のように第１のポンプをフィードポンプと
し、第２のポンプをスカベンジングポンプとして利用す
るのが好ましい。

オイルタンク３６の潤滑油は油路３７を介してフィード
ポンプ３４により吸引されて油路３８を介してリリーフ
パルプ３９を備えたオイルフィルター４０へ圧送される
。油路３８内の過剰圧油は油路４１、リリーフパルプ４
２を介して油路３７へ還流する。オイルフィルター４０
を経た潤滑油は油路４３、逆止弁４４を経てエンジン本
体３２内の駆動系オイル潤滑部３３へ送られる。駆動系
オイル潤滑部３３を潤滑した潤滑油はオイルパン４５に
一時的に滞溜するが、直ちにストレーナ４６、油路４７
を介してスカベンジングポンプ３５に吸引され、このス
カベンジングポンプ３５により圧送された潤滑油は、油
路４８、オイルクーラー４９、油路５０を経てオイルタ
ンク３６へ還流する。オイルタンク３６はオイルレベル
ゲージ５１を備えており、このオイルレベルゲージ５１
により計測されたオイルタンク３６内の潤滑油が過剰と
なった場合には、そのときの過剰油はオイルドレンホー
ス５２を経てオイルタンク３６から排出される。

エンジン本体３２の駆動力により駆動されるウォータポ
ンプ５３により圧送される冷却水の一部は管路５４を経
てオイルクーラー４９へ送られ、このオイルクーラー４
９において油路４８内を通過する潤滑油を冷却した後、
管路５５を経てウォータポンプ５３へ還流する。

ウォータポンプ５３により圧送される冷却水の他の一部
は、エンジン本体３２の冷却通路を経た後、管路５６、
ラジェータ５７、サーモスタット６０、管路６２を経て
ウォータポンプ５３へ還流する。

なお、図中５８はリザーブタンク、５９はクーリングフ
ァン、６１はヒータである。

第５図においては、フィードポンプ３４を構成する第１
のポンプの容量よりもスカベンジングポンプ３５を構成
する第２のポンプの容量の方が大きいため、オイルパン
４５内の潤滑油は過度に貯溜されることな（、確実にス
トレーナ４６、油路４７を介してエンジン本体３２外へ
排出される。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、第１０−夕の歯形外周部
と第２０−夕の歯形内周部とが相互に偏心した状態で噛
み合うことに′より第１のポンプを形成し、第２０−夕
の歯形外周部と第３ロータの歯形内周部とが相互に偏心
した状態で噛み合うことにより第２のポンプを形成する
複合歯形ポンプが得られるので、２つの流体圧送系に対
し同時に流体を圧送する際、単独のポンプを一対使用す
る必要がなく、また第１０−夕、第２０−夕、第３ロー
タが単一の駆動軸により連動して駆動されるので、単一
の駆動源を利用して２つの流体圧送系に対し同時に流体
を圧送する際、一対のポンプを直列配置にしたり並列配
置にしたりする必要もなく、軸方向にも半径方向にも格
別大きな占有空間を必要とすることなく、ポンプ部全体
の外径寸法を小さく抑えることができると共に、内部構
造も簡素で、ポンプ全体の重量を軽減することができる
複合歯形ポンプが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に基づく複合歯形ポンプ
の横断面図、第２図は第１図の複合歯形ポンプの第１図
とは異なった位置の横断面図、第３図は第１図のＩ−Ｉ
［［線に沿って見た複合歯形ポンプの要部縦断面図、第
４図は本発明の第２の実施例に基づく複合歯形ポンプの
横断面図、第５図は本発明の複合歯形ポンプを自動車用
ドライサンプ式内燃機関に適用した場合の流体流路系統
の説明のための模式図である １３．１３’　　；１４，１４’　　、１５．１５’・
・・第１．第２．第３０−夕、１６．１８・・・環状の
肩部、２３．２３’　　；２９，２９’・・・吐出室、
３４・・・フィードポンプ、３５・・・スカヘンジング
ポンプ特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社第
１図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１ロータ（１３、１３′）の歯形外周部と第２
   ロータ（１４、１４′）の歯形内周部とが相互に偏心し
   た状態で噛み合うことにより第１のポンプを形成し、前
   記第２ロータ（１４、１４′）の歯形外周部と第３ロー
   タ（１５、１５′）の歯形内周部とが相互に偏心した状
   態で噛み合うことにより第２のポンプを形成しているこ
   とを特徴とする複合歯形ポンプ。
2. （２）前記第２ロータ（１４、１４′）の歯形内周部と
   歯形外周部との間の環状基部の側面には前記第２ロータ
   （１４、１４′）と同心の環状の肩部（１８）が形成さ
   れており、この肩部（１８）により前記第２ロータ（１
   ４、１４′）が規定の回転中心線周りに回転するように
   規制されている特許請求の範囲第（１）項記載の複合歯
   形ポンプ。
3. （３）前記第１ロータ（１３、１３′）の歯形外周部よ
   りも内周側の環状基部の側面にも前記第１ロータ（１３
   、１３′）と同心の環状の肩部（１６）が形成されてい
   る特許請求の範囲第（２）項記載の複合歯形ポンプ。
4. （４）前記第１のポンプの吐出室（２３、２３′）と前
   記第２のポンプの吐出室（２９、２９′）とはポンプの
   中心部から見て同一の方位に形成されている特許請求の
   範囲第（１）項記載の複合歯形ポンプ。
5. （５）前記第２ロータ（１４、１４′）の前記第１ロー
   タ（１３、１３′）に対する偏心方向と、前記第３ロー
   タ（１５、１５′）の前記第２ロータ（１４、１４′）
   に対する偏心方向とは逆向きである特許請求の範囲第（
   １）項記載の複合歯形ポンプ。
6. （６）ポンプはドライサンプ式内燃機関の潤滑油ポンプ
   であり、前記第１のポンプがフィードポンプ（３４）で
   あるのに対し、前記第２のポンプはスカベンジングポン
   プ（３５）である特許請求の範囲第（１）項記載の複合
   歯形ポンプ。