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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022118896
(43)【公開日】2022-08-16
(54)【発明の名称】オイルポンプ
(51)【国際特許分類】
   F04C 2/10 20060101AFI20220808BHJP
   F04C 15/00 20060101ALI20220808BHJP
【FI】
F04C2/10 341F
F04C15/00 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021015714
(22)【出願日】2021-02-03
(71)【出願人】
【識別番号】000144810
【氏名又は名称】株式会社山田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100067356
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 容一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100160004
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 憲雅
(74)【代理人】
【識別番号】100120558
【弁理士】
【氏名又は名称】住吉 勝彦
(74)【代理人】
【識別番号】100148909
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧澤 匡則
(74)【代理人】
【識別番号】100192533
【弁理士】
【氏名又は名称】奈良 如紘
(72)【発明者】
【氏名】藤井 政彦
【テーマコード(参考)】
3H041
3H044
【Fターム(参考)】
3H041AA02
3H041BB04
3H041CC11
3H041CC15
3H041DD01
3H041DD05
3H041DD08
3H041DD38
3H044AA02
3H044BB03
3H044CC11
3H044CC14
3H044DD01
3H044DD05
3H044DD07
3H044DD28
(57)【要約】
【課題】ハウジングのインナーロータを保持する部位と、インナーロータとの接触を抑制可能なオイルポンプを提供する。
【解決手段】オイルポンプ(10)の駆動軸(20)の先端(22)側には、駆動軸(20)により駆動される被駆動部材(17)が掛けられている。ハウジング(40)は、駆動軸(20)が貫通している貫通孔(42)を有している。インナーロータ(30)は、インナーロータ(30)の端面(30a)から貫通孔(42)側へ突出していると共に貫通孔(42)に保持されている保持部(32)を有している。インナーロータ(30)の保持部(32)の内周面(33)と、駆動軸(20)の外周面(53)との隙間(L2)は、インナーロータ(30)の内周面(31)と、駆動軸(20)の外周面(52)との隙間よりも、広く設定されている。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動源となる駆動軸を中心として回転可能なインナーロータと、
前記インナーロータを囲っているアウターロータと、
前記インナーロータ及び前記アウターロータを収納しているハウジングと、を備え、
前記駆動軸の先端側には、前記駆動軸により駆動される被駆動部材が掛けられており、
前記ハウジングは、前記駆動軸が貫通している貫通孔を有し、
前記インナーロータは、前記インナーロータの端面から前記貫通孔側へ、前記駆動軸の軸方向に沿って突出していると共に前記貫通孔に保持されている保持部を有し、
前記インナーロータの前記保持部の内周面と、前記駆動軸の外周面との隙間は、前記インナーロータの内周面と、前記駆動軸の前記外周面との隙間よりも、広く設定されている、オイルポンプ。
【請求項2】
前記インナーロータの前記保持部の前記内周面と、前記駆動軸の前記外周面との前記隙間は、前記インナーロータの前記保持部が突出している方向へ向かうにつれて、広がっており、
前記インナーロータの前記保持部の前記内周面、又は、前記駆動軸の前記外周面のいずれか少なくとも一方は、前記駆動軸の軸線に対して傾斜している、請求項1に記載のオイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動軸の外周に隙間を有するオイルポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
エンジンには、エンジンのクランクシャフト(駆動軸)を駆動源としており、エンジン内のオイルを循環させるオイルポンプが設けられている。このようなオイルポンプに関する従来技術として特許文献1に開示される技術がある。
【0003】
オイルポンプは、クランクシャフトを中心として回転可能なインナーロータと、インナーロータを囲っているアウターロータと、インナーロータ及びアウターロータを収納しているハウジングと、を備えている。
【0004】
ハウジングは、クランクシャフトが貫通している貫通孔を有している。インナーロータは、インナーロータの端面から貫通孔へ突出していると共に貫通孔に保持されている保持部を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2011―149317号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、オイルポンプの駆動源となるクランクシャフトは、ウォーターポンプ、オルタネータ、エアコンプレッサ等の機器の駆動源ともなる。クランクシャフトの駆動力は、クランクシャフトの先端に固定されたプーリを介して、プーリに掛けられた駆動ベルト(被駆動部材)により伝達される。
【0007】
エンジンが作動すると、エンジン特有の燃焼振動が生じる。さらに、クランクシャフトが回転すると、クランクシャフトにはベルトから張力が加わる。結果、クランクシャフトには軸振れが生じる。クランクシャフトに軸振れが生じると、クランクシャフトに嵌合されたインナーロータの保持部の外周面が、ハウジングの保持孔の内周面に対して押し付けられるように接触して異音が発生する。
【0008】
本発明は、ハウジングのインナーロータを保持する部位と、インナーロータとの接触を抑制可能なオイルポンプの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1による発明によれば、駆動源となる駆動軸を中心として回転可能なインナーロータと、
前記インナーロータを囲っているアウターロータと、
前記インナーロータ及び前記アウターロータを収納しているハウジングと、を備え、
前記駆動軸の先端側には、前記駆動軸により駆動される被駆動部材が掛けられており、
前記ハウジングは、前記駆動軸が貫通している貫通孔を有し、
前記インナーロータは、前記インナーロータの端面から前記貫通孔側へ、前記駆動軸の軸方向に沿って突出していると共に前記貫通孔に保持されている保持部を有し、
前記インナーロータの前記保持部の内周面と、前記駆動軸の外周面との隙間は、前記インナーロータの内周面と、前記駆動軸の前記外周面との隙間よりも、広く設定されている、オイルポンプが提供される。
【0010】
請求項2に記載のごとく、好ましくは、前記インナーロータの前記保持部の前記内周面と、前記駆動軸の前記外周面との前記隙間は、前記インナーロータの前記保持部が突出している方向へ向かうにつれて、広がっており、
前記インナーロータの前記保持部の前記内周面、又は、前記駆動軸の前記外周面のいずれか少なくとも一方は、前記駆動軸の軸線に対して傾斜している。
【発明の効果】
【0011】
請求項1では、オイルポンプは、オイルポンプの駆動源となる駆動軸と、駆動軸に嵌合されており、駆動軸を中心として回転可能なインナーロータと、インナーロータを囲っているアウターロータと、インナーロータ及びアウターロータを収納しているハウジングと、を備えている。インナーロータは、インナーロータの端面から貫通孔へ突出していると共に貫通孔に保持されている保持部を有している。インナーロータの保持部の内周面と、駆動軸の外周面との隙間は、インナーロータの内周面と、駆動軸の外周面との隙間よりも、広く設定されている。
【0012】
被駆動部材の張力により、駆動軸に軸振れが生じても、駆動軸の外周面は、インナーロータの保持部の内周面に対して接触しにくくなる。即ち、駆動軸の軸振れを隙間が吸収する。結果、インナーロータの保持部と、駆動軸が貫通している貫通孔の内周面とが接触しにくくなり、異音の発生を抑制できる。
【0013】
請求項2では、インナーロータの保持部の内周面と、駆動軸の外周面との隙間は、保持部が突出している方向へ向かうにつれて、広がっている。インナーロータの保持部の内周面、又は、駆動軸の外周面のいずれか少なくとも一方は、駆動軸の軸線に対して傾斜している。即ち、軸線を含む断面でみると、インナーロータの保持部の内周面と、駆動軸の外周面とのいずれか少なくとも一方は、軸線に対してテーパ状に設定されている。軸振れにより駆動軸が傾いた場合において、駆動軸の外周面は、インナーロータの保持部の内周面に対して面接触可能となる。接触した際の力を分散することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】実施例1のオイルポンプの要部の断面図である。
図2図1の2で示された線により囲われた部位の拡大図である。
図3図1の3-3線断面図である。
図4図4Aは、比較例によるオイルポンプの動作を説明する図である。図4Bは、実施例1のオイルポンプの効果を説明する図である。
図5】実施例2のオイルポンプの要部の断面図である。
図6】実施例3のオイルポンプの要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【0016】
<実施例1>
図1には、実施例1によるオイルポンプ10の要部が示されている。このオイルポンプ10は、タイミングチェーン(不図示)を覆うチェーンカバー11と一体に構成されている。
【0017】
オイルポンプ10は、いわゆる内接歯車式のポンプであり、駆動源となる駆動軸20と、駆動軸20の軸線ALを中心として回転可能なインナーロータ30と、インナーロータ30を囲っているアウターロータ12と、インナーロータ30及びアウターロータ12を収納しているハウジング40と、を備えている。軸線ALが延びている方向を駆動軸20の軸方向に沿う方向とする。
【0018】
ハウジング40は、チェーンカバー11と一体に構成されておりインナーロータ30及びアウターロータ12を収納している収納部41と、収納部41内の空間を塞いでいる板状の閉塞部材44と、を備えている。収納部41は、駆動軸20が貫通している第1貫通孔42を有している。閉塞部材44は、駆動軸20が貫通している第2貫通孔45を有している。
【0019】
駆動軸20は、エンジンのクランクシャフト21と、クランクシャフト21の径方向の寸法を調節する環状のスペーサ50と、を備えている。クランクシャフト21の外周面の溝と、スペーサ50の内周面の溝には、動力を伝達するキー13が配されている。なお、スペーサ50を廃して、クランクシャフト21単体のみを駆動軸20とする構成でもよい。
【0020】
クランクシャフト21の先端22には、プーリ14が固定されている。プーリ14を貫通しているボルト15は、クランクシャフト21に形成された締結孔23とねじ締結している。プーリ14とチェーンカバー11との隙間は、オイルシール16により塞がれている。プーリ14には、クランクシャフト21により駆動されるベルト17(被駆動部材)が掛けられている。ベルト17は、例えば、ウォーターポンプ、オルタネータ、エアコンプレッサ等の機器(不図示)を駆動する。
【0021】
(インナーロータの保持部)
図2及び図3を参照する。インナーロータ30は、第1貫通孔42の内周面43に保持されている保持部32を有している。保持部32は、インナーロータ30の端面30aから第1貫通孔42側へ突出しており、インナーロータ30と一体に構成されている。
【0022】
(保持部と駆動軸との隙間)
スペーサ50の外周面51のうち、インナーロータ30の内周面31に囲われた面を第1外周面52とする。スペーサ50の外周面51のうち、インナーロータ30の保持部32の内周面33に囲われた面を第2外周面53とする。
【0023】
インナーロータ30の内周面31と、スペーサ50の第1外周面52との間には、中心の軸線ALを中心に全周に亘り第1隙間L1が設けられている。インナーロータ30の保持部32の内周面33と、第2外周面53との間にも、軸線ALを中心に全周に亘り第2隙間L2が設けられている。第2隙間L2は、第1隙間L1よりも広く設定されている。なお、第1貫通孔42側でなく、第2貫通孔45側に保持部32を設け、第2貫通孔45に保持された保持部32に第2隙間L2を設定する構成でもよい。なお、軸線ALを中心に全周に亘り第1隙間L1、第2隙間L2が設けられていれば、その隙間の形状は問わない。本実施例では、第1隙間L1は、全周に亘り一定且つ比較的狭く設定されている。駆動軸20の軸振れが小さい低回転域では、駆動軸20の回転力をしっかりとインナーロータ30へ伝達することができる。
【0024】
(第2隙間の形状)
軸線ALに沿って見て(図3参照)、第1隙間L1と、第2隙間L2とは、いずれもレーストラック状を呈している。インナーロータ30の保持部32の内周面33は、一対の平面34,34(いわゆる二面幅形状)と、一対の湾曲面35,35と、を有している。スペーサ50の第2外周面53は、一対の平面54,54(いわゆる二面幅形状)と、一対の湾曲面55,55と、を有している。即ち、第2隙間L2は、互いに対向している平面34,54と、互いに対向している湾曲面35,55とにより、構成されている。
【0025】
(第2隙間の広がり)
第2隙間L2は、保持部32の突出方向に向かうにつれて、広くなるように設定されている。軸線ALを含む断面において(図2参照)、スペーサ50の湾曲面55,55は、保持部32の突出方向へ向かうにつれて、軸線ALに近づくように傾斜している。図示はしないが、スペーサ50の平面54,54は、保持部32の突出方向へ向かうにつれて、軸線ALに近づくように傾斜している。
【0026】
軸線ALを含む断面において(図2参照)、インナーロータ30の保持部32の湾曲面35,35は、保持部32の突出方向へ向かうにつれて、軸線ALから離れるように傾斜している。図示はしないが、インナーロータ30の保持部32の平面34,34は、保持部32の突出方向へ向かうにつれて、軸線ALから離れるように傾斜している。
【0027】
インナーロータ30の内周面31と、保持部32の内周面33との環状の境界を第1境界36とする。第1外周面52と第2外周面53との環状の境界を第2境界56とする。第1境界36と第2境界56とは、インナーロータ30の端面30aと同一平面上に位置している。換言すると、第1境界36と第2境界56とは、軸線ALの径方向について重なっている。軸線ALが延びている方向について、第1境界36と第2境界56との位置は、それぞれ、適宜変更することができる。
【0028】
(実施例の効果)
図4Aには、比較例によるオイルポンプ100が示されている。駆動軸101のクランクシャフト102の先端には、プーリ103を介して、ベルト104が掛けられている。駆動軸101が回転すると、ベルト104の張力により駆動軸101が撓み、駆動軸101に軸振れが生じる。駆動軸101のスペーサ105の外周面105aと、インナーロータ106の内周面106aとの隙間は、軸線ALが延びている方向の一端から他端に亘り一定である。そのため、駆動軸101の軸振れにより隙間がなくなると、インナーロータの保持部106bが、チェーンカバー107の貫通孔107aに押し付けられて、異音が発生する。
【0029】
図2及び図4Bを参照する。インナーロータ30の内周面31と、スペーサ50の第1外周面52との間には、全周に亘り第1隙間L1が設けられている。インナーロータ30の保持部32の内周面33と、第2外周面53との間にも、全周に亘り第2隙間L2が設けられている。第2隙間L2は、第1隙間L1よりも広く設定されている。
【0030】
第2隙間L2が広いため、ベルト17の張力により、駆動軸20に軸振れが生じても、スペーサ50の第2外周面53は、インナーロータ30の保持部32の内周面33に対して接触しにくくなる。即ち、第2隙間L2が駆動軸20の軸振れを吸収する。結果、インナーロータ30の保持部32が、収納部41の第1貫通孔42の内周面43に対して押し付けられにくくなり、異音の発生を抑制できる。
【0031】
加えて、スペーサ50の第2外周面53(平面54,54、湾曲面55,55)は、保持部32の突出方向へ向かうにつれて、軸線ALに近づくように傾斜している。インナーロータ30の保持部32の内周面33(平面34,34、湾曲面35,35)は、保持部32の突出方向へ向かうにつれて、軸線ALから離れるように傾斜している。そのため、スペーサ50の第2外周面53と、インナーロータ30の保持部32の内周面33とは、互いに面接触可能となる。第2外周面53と内周面33とが接触する際の負荷を分散することができる。
【0032】
上記の効果は、後述する実施例2及び実施例3でも発揮する。加えて、実施例1では、第2外周面53及び内周面33の双方が傾斜しているため、隙間L2をより大きく設定することができる。
【0033】
なお、第2隙間L2を構成する第2外周面55、又は、内周面33の少なくともいずれか一方が、軸線ALに対して傾斜していればよい。次に、この構成について説明する。
【0034】
<実施例2>
図5には、実施例2によるオイルポンプ10Aが示されている。実施例1と共通する構成については、実施例1と同一の符号を付すると共に説明は省略する。
【0035】
駆動軸20Aは、エンジンのクランクシャフト21と、クランクシャフト21の径方向の寸法を調節する環状のスペーサ50Aと、を備えている。
【0036】
スペーサ50Aの外周面51Aは、軸線ALに対して平行である。第2外周面53Aの径は、第1外周面52Aの径と同一の寸法である。換言すると、スペーサ50Aの外周面51Aの径の寸法は、軸線AL方向の位置によらずに一定である。第2の隙間L3は、軸線ALに対して平行な第2の外周面53Aと、軸線ALに対して傾斜している内周面33とによりが構成されている。
【0037】
上記の通り、スペーサ50Aの外周面51Aは、軸線ALに対して平行である。そのため、スペーサ50Aにテーパ加工を施す必要がなく、通常のスペーサを採用することができる。
【0038】
<実施例3>
図6には、実施例3によるオイルポンプ10Bが示されている。実施例1と共通する構成については、実施例1と同一の符号を付すると共に説明は省略する。
【0039】
インナーロータ30Bの保持部32Bの内周面33Bは、軸線ALに対して平行である。保持部32Bの内周面33Bの径は、インナーロータ30Bの内周面31の径と同一の寸法である。第2の隙間L4は、軸線ALに対して傾斜している第2の外周面55と、軸線ALに対して平行な内周面33Bとにより構成されている。
【0040】
上記の通り、インナーロータ30Bの保持部32Bの内周面33Bは、軸線ALに対して平行である。そのため、インナーロータ30Bの保持部32Bにテーパ加工を施す必要がなく、通常のインナーロータを採用することができる。
【0041】
なお、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明のオイルポンプは、車両に搭載するのに好適である。
【符号の説明】
【0043】
10…オイルポンプ
12…アウターロータ
17…ベルト(被駆動部材)
20…駆動軸
21…クランクシャフト
22…先端
30…インナーロータ
30a…インナーロータの端面
31…インナーロータの内周面
32…保持部
33…保持部の内周面
40…ハウジング
42…第1貫通孔(貫通孔)
43…貫通孔の内周面
50…スペーサ
51…スペーサの外周面(駆動軸の外周面)
52…第1外周面
53…第2外周面
L1…第1隙間(インナーロータの内周面と、駆動軸の外周面との隙間)
L2…第2隙間(インナーロータの保持部の内周面と、駆動軸の外周面との隙間)
図1
図2
図3
図4
図5
図6