特開 2022-136401 オイルポンプ

(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】P2022136401

(43)【公開日】2022-09-21

(54)【発明の名称】オイルポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04C 2/10 20060101AFI20220913BHJP

【ＦＩ】

F04C2/10 341F

F04C2/10 341Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021035989

(22)【出願日】2021-03-08

(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】冬木 潤

【テーマコード（参考）】

3H041

【Ｆターム（参考）】

3H041AA02

3H041BB03

3H041CC13

3H041CC15

3H041CC19

3H041DD05

3H041DD08

3H041DD38

(57)【要約】

【課題】オイルポンプの長寿命化に寄与する技術を提供すること。
【解決手段】オイルポンプ（１０）は、回転軸（２０）に固定されており回転軸（２０）と共に回転するインナーロータ（３０）と、インナーロータ（３０）を囲っているアウターロータ（１１）と、インナーロータ（３０）及びアウターロータ（１１）を収納している収納部材（４０）と、収納部材（４０）を塞いでいる閉塞面（５３）を有する閉塞部材（５０）と、を備えている。収納部材（４０）は、回転軸（２０）を回転可能に片持ち支持している支持孔（４１）を有している。インナーロータ（３０）の閉塞部材（５０）側の端面（３１）を含む平面を基準面とする。基準面は、インナーロータ（３０）の端面（３１）の外周縁（３２）よりも径方向内側にて、閉塞面（５３）側へ突出している突出部（２４）を有している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸と、
前記回転軸に挿入または固定されており前記回転軸と共に回転するインナーロータと、
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収納空間及び前記回転軸を回転可能に片持ち支持している支持孔を有している収納部材と、
前記収納空間を塞いでいる閉塞面を有する閉塞部材と、を備え、
前記インナーロータの前記閉塞部材側の端面を含む平面を基準面とし、
前記基準面は、前記インナーロータの前記端面の外周縁よりも径方向内側にて、前記閉塞面側へ突出している突出部を有しているオイルポンプ。

【請求項2】

前記突出部は、前記回転軸の前記端面が、前記インナーロータの前記端面よりも突出することにより、構成されている、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、片持ち支持された回転軸を備え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の回転力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】

特許文献１に開示されたオイルポンプは、ピストンの往復運動により発生するエンジンの二次振動を抑制するバランサ装置に設けられている。バランサ装置は、エンジンのクランクシャフトの軸線と平行に延びている一対のバランサシャフトを備えている。各々のバランサシャフトは、バランサシャフトの周方向について偏在して配置されたバランサウエイトを有している。

【0004】

バランサシャフトが、ピストンの往復運動による慣性力を打ち消し、エンジンの二次振動が抑制される。

【0005】

オイルポンプは、一対のバランサシャフトのうちの一方と連結している回転軸と、回転軸に固定されており回転軸と共に回転するインナーロータと、インナーロータを囲っているアウターロータと、インナーロータを収納している収納空間を有する収納部材と、収納空間を塞いでいる閉塞面を有する閉塞部材と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第６３３６１１５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、回転軸は、収納部材に形成された支持孔のみによって片持ち支持されている場合がある。この場合、閉塞部材は回転軸を支持していない。回転軸の両端が支持される両持ち支持の場合と比較すると、片持ち支持された回転軸は傾きやすい。回転軸が傾くと、回転軸に固定されたインナーロータも傾く。

【0008】

インナーロータが傾くと、インナーロータの閉塞部材側の端面の外周縁と、閉塞部材とが接触する。インナーロータと閉塞部材とが、互いに接触すると、接触した部位は摩耗し、発熱も生じる。

【0009】

本発明は、オイルポンプの長寿命化に寄与する技術の提供を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１による発明によれば、
回転軸と、
前記回転軸に挿入または固定されており前記回転軸と共に回転するインナーロータと、
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収納空間及び前記回転軸を回転可能に片持ち支持している支持孔を有している収納部材と、
前記収納空間を塞いでいる閉塞面を有する閉塞部材と、を備え、
前記インナーロータの前記閉塞部材側の端面を含む平面を基準面とし、
前記基準面は、前記インナーロータの前記端面の外周縁よりも径方向内側にて、前記閉塞面側へ突出している突出部を有しているオイルポンプが提供される。

【0011】

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記突出部は、前記回転軸の前記端面が、前記インナーロータの前記端面よりも突出することにより、構成されている。

【発明の効果】

【0012】

請求項１では、オイルポンプは、回転軸に挿入又は固定されており回転軸と共に回転するインナーロータと、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収納部材と、収納空間を塞いでいる閉塞面を有する閉塞部材と、を備えている。収納部材は、回転軸を回転可能に片持ち支持している支持孔を有している。インナーロータの閉塞部材側の端面を含む平面を基準面とする。基準面は、インナーロータの端面の外周縁よりも径方向内側にて、閉塞面側へ突出している突出部を有している。

【0013】

仮に、基準面から突出している部位がない場合、回転軸の軸線が傾くと、インナーロータのなかの最も径方向外側の部位である外周縁が、閉塞部材に接触する。

【0014】

基準面から突出した突出部が設けられている場合、回転軸の軸線が傾くと、突出部の周縁が閉塞部材に接触する。突出部の周縁は、インナーロータの外周縁よりも、径方向内側に位置しているため、周縁の回転速度は、外周縁の回転速度よりも小さい。互いに接触した際に生じる荷重Ｐと周方向の速度Ｖの積であるＰＶ値を小さくすることができる。オイルポンプを長寿命化することができる。

【0015】

請求項２では、突出部は、回転軸の端面全体が、インナーロータの端面よりも突出することにより、構成されている。回転軸の端面と、インナーロータの端面とが同一平面上に位置するオイルポンプと比較すると、回転軸の軸方向の長さを僅かに長く設定するだけで、突出部を構成することができる。簡単な構成でオイルポンプを長寿命化できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【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に示されたオイルポンプのなかの、閉塞部材と、インナーロータ及び回転軸の斜視図である。

【図3】回転軸の軸線に沿う方向から見た、窪み孔の形状を説明する図である。

【図4】図４Ａは、従来技術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】図５Ａは、実施例２のオイルポンプの要部の断面図である。図５Ｂは、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】

【0017】

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。

【0018】

＜実施例１＞
図１には、実施例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、いわゆる内接歯車式のポンプであり、回転軸２０と、回転軸２０に固定されており回転軸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１１と、インナーロータ３０及びアウターロータ１１を収納しているハウジング１２と、を備えている。

【0019】

回転軸２０は、互いに径の異なる大径部２１と小径部２２とを有している。大径部２１の端部は、他の軸部材（図示なし）と連結するための連結溝２１ａを有している。

【0020】

ハウジング１２は、インナーロータ３０及びアウターロータ１１を収納している収納空間４０ａを有する収納部材４０と、収納空間４０ａを塞いでいる閉塞部材５０と、を備えている。

【0021】

収納部材４０は、回転軸２０の大径部２１を回転可能に支持している支持孔４１を有している。回転軸２０の大径部２１は支持孔４１を貫通している。閉塞部材５０は回転軸２０を支持していない。即ち、回転軸２０は、収納部材４０の支持孔４１により片持ち支持されている。インナーロータ３０は、小径部２２及び大径部２１の一部と嵌合している。

【0022】

（突出部）
図１及び図２を参照する。回転軸２０の小径部２２の閉塞部材５０側の端面２３（閉塞部材５０を向いている面）は、インナーロータ３０の閉塞部材５０側の端面３１（閉塞部材５０を向いている面）よりも閉塞部材５０側に位置している。インナーロータ３０の端面３１を含む平面を基準面とする。小径部２２のうち、インナーロータ３０の端面３１（基準面）よりも、閉塞部材５０側へ突出している部位を突出部２４とする。

【0023】

図２及び図３を参照する。閉塞部材５０は、汲み上げられたオイルを吸入する吸入ポート５１と、インナーロータ３０及びアウターロータ１１により汲み上げられたオイルが吐出される吐出ポート５２と、有する。

【0024】

（窪み孔）
閉塞部材５０のうち、収納部材４０側を向いており、収納空間４０ａを塞ぐ面を閉塞面５３とする。閉塞面５３は、閉塞面５３よりも窪んでいる窪み孔６０を有している。窪み孔６０は、閉塞面５３のなかで軸線ＡＬを含むような位置に形成されている。

【0025】

窪み孔６０の縁６１は、最も吸入側(In)に位置している底部６２と、底部６２の両端から吐出側(Ou)へ互いに平行に延びている一対の直線部６３,６３と、を有している。各々の直線部６３を吐出側へ延長した線を延長線６３ａとする。窪み孔６０の縁６１は、一対の延長線６３ａ,６３ａから互いに離れる方向に膨らんだ形状の一対の膨出部６４,６４を有している。底部６２と対向している縁を対向部６５とする。

【0026】

（窪み孔と突出部）
軸線ＡＬに沿う方向から見て（図３参照）、窪み孔６０に対して、小径部２２の端面２３の円状の周縁２５（突出部２４の周縁２５）の一部が重なっている。窪み孔６０に対して重なっている円弧状の部位２６,２７は、軸線ＡＬが傾いた際に窪み孔６０に進入可能である。吸入側に位置している円弧状の部位を吸入側進入部２６とし、吐出側に位置している円弧状の部位を吐出側進入部２７とする。吐出側進入部２７の円弧の長さは、吸入側進入部２６の円弧の長さよりも長い。

【0027】

（実施例の効果）
図４Ａには、従来技術のオイルポンプ１００の回転軸１０１及びインナーロータ１０２が示されている。回転軸１０１の閉塞部材側の端面１０３と、インナーロータ１０２の閉塞部材側の端面１０４とは、互いに同一平面状に位置している（互いに段差がない面一の状態）。回転軸１０１の端面１０３は、インナーロータの端面に対して突出していない。軸線ＡＬが吸入側に傾くとインナーロータの外周縁１０５が閉塞面１０６に接触する。

【0028】

図４Ｂには、実施例１によるオイルポンプ１０のインナーロータ３０及び回転軸２０が示されている。軸線ＡＬが傾くと、回転軸２０の突出部２４の端面２３の周縁２５が閉塞部材５０の閉塞面５３に接触する。突出部２４の端面２３の周縁２５は、インナーロータ３０の外周縁３２よりも径方向内側に位置しているため、周縁２５の回転速度は、外周縁３２の回転速度よりも小さい。互いに接触した際に生じる荷重Ｐと周方向の速度Ｖの積であるＰＶ値が小さくなる。オイルポンプ１０を長寿命化することができる。

【0029】

なお、インナーロータ３０の外周縁３２は、突出部２４の周縁２５と共に閉塞面５３に接触しているが、突出部２４の周縁２５のみが閉塞面５３に接触してもよい。

【0030】

図２及び図３を参照する。閉塞部材５０の閉塞面５３には、窪み孔６０が形成されている。回転軸２０の軸線ＡＬが吸入側(In)に傾くと、吸入側進入部２６は、窪み孔６０に進入すると共に、吸入側進入部２６の両端２６ａ,２６ａは、窪み孔６０の縁６１（直線部６３）に接触する。仮に、窪み孔６０がない場合、回転軸２０の端面２３の周縁２５のなかの１点が接触する。窪み孔６０がある場合、回転軸２０の吸入側進入部２６の両端２６ａ,２６ａ（２点）が接触する。回転軸２０の周縁２５と、閉塞面５３とが、互いに接触する点が増えるため、互いに押し合う力が分散され、閉塞部材５０の摩耗を抑制できる。オイルポンプ１０をさらに長寿命化させることができる。

【0031】

さらに、窪み孔６０が設けられていない場合と比較すると、閉塞面５３に対して回転軸２０の端面２３が摺動する摺動面積が減り、フリクション（トルク）が下がることにより、燃費向上に貢献する。特に、吐出側進入部２７の長さは、吸入側進入部２６の長さよりも長いため、吐出側においてより大きく摺動面積を減らしフリクション（トルク）が下がることにより、燃費向上に貢献する。

【0032】

なお、吐出ポート５２内のオイルの圧力は、吸入ポート５１内のオイルの圧力よりも高い。回転軸２０の軸線ＡＬは吐出側に傾く確率は低いが、仮に回転軸２０の軸線ＡＬが吐出側(Ou)に傾き、窪み孔６０に対して吐出側進入部２７が進入した場合、吐出側進入部２７の両端２７ａ,２７ａが膨出部６４,６４に接触する。回転軸２０の軸線ＡＬは吐出側に傾く確率は低いため、両端２７ａ,２７ａ間の寸法は、両端２６ａ,２６ａ間の寸法よりも長くても本発明の効果を奏する。

【0033】

軸線ＡＬに沿う方向から見て（図３参照）、窪み孔６０の形状は、回転軸２０の周縁２５の一部と重なり（窪み孔６０の一部が回転軸２０の周縁２５に囲われた領域に位置した状態）、軸線ＡＬが傾いた際にその一部が進入し、かつ、その進入した部位の両端が窪み孔６０の縁６１に接触し、上記の効果を発揮する構成ならば窪み孔６０の形状は問わない。

【0034】

軸線ＡＬに沿う方向から見て（図３参照）、閉塞面５３は、窪み孔６０の縁６１の外側、且つ、回転軸２０の周縁２５の内側に位置する２つの領域５３ａ,５３ａを有している。これらの領域５３ａ,５３ａに対して、回転軸２０の端面２３が摺動可能なため、回転軸２０の回転が安定する。領域５３ａは、３つ以上あってもよい。

【0035】

図４Ｂを参照する。突出部２４は、回転軸２０の端面２３全体が、インナーロータ３０の端面３１よりも突出することにより、構成されている。図４Ａに示された従来技術と比較して、回転軸２０の軸方向の長さを僅かに長く設定するだけで、突出部２４を構成することができる。簡単な構成でオイルポンプ１０を長寿命化できる。

【0036】

なお、突出部は、基準面（端面３１を含む平面）よりも突出しているものならば、実施例１の構成に限られない。以下に説明するように、突出部をインナーロータの端面又は回転軸の端面に形成してもよい。突出部は、軸線ＡＬを中心とした径が一定の環状又は円柱状の部位といえる。

【0037】

＜実施例２＞
図５Ａには、実施例２によるオイルポンプ１０Ａのインナーロータ３０Ａ及び回転軸２０Ａが示されている。回転軸２０Ａの閉塞部材５０側の端面２３は、基準面１３上に位置している。回転軸２０Ａは、閉塞部材５０側に突出した突出部２８を有している。突出部２８の径は、小径部２２よりも小さく設定されている。

【0038】

＜実施例３＞
図５Ｂには、実施例３によるオイルポンプ１０Ｂのインナーロータ３０Ｂ及び回転軸２０Ｂが示されている。回転軸２０Ｂの閉塞部材５０側の端面２３は、基準面１３上に位置している。インナーロータ３０Ｂの端面３１には、軸線ＡＬを中心とする環状の環状部３３が形成されている。環状部３３は、基準面１３よりも閉塞部材５０側に突出している。

【0039】

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】

【0040】

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】

【0041】

１０,１０Ａ,１０Ｂ…オイルポンプ
１３…基準面
２０,２０Ａ,２０Ｂ…回転軸
２３…回転軸の閉塞部材側の端面
２４…突出部
２５…周縁
２８…突出部
３０…インナーロータ
３１…インナーロータの閉塞部材側の端面（基準面）
３２…外周縁
３３…突出部
４０…収納部材
４０ａ…収納空間
４１…支持孔
５０…閉塞部材
５３…閉塞面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】