特開 2024-104532 流体ポンプ

(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】P2024104532

(43)【公開日】2024-08-05

(54)【発明の名称】流体ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04C 15/00 20060101AFI20240729BHJP

   F04C 14/00 20060101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

F04C15/00 K

F04C14/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023008796

(22)【出願日】2023-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】片山 順

(72)【発明者】

【氏名】中岡 彦太郎

【テーマコード（参考）】

3H044

【Ｆターム（参考）】

3H044AA02

3H044BB03

3H044CC14

3H044DD01

3H044DD05

3H044DD09

3H044DD15

3H044DD16

(57)【要約】

【課題】流体ポンプの脱着作業を簡単にする。
【解決手段】流体ポンプは、駆動ロータを回転可能に収容するロータ収容室と、軸方向の一方に位置する吸入側端部に形成される第１吸入ポートと、軸方向の他方に位置する吐出側端部に形成される第１吐出ポートと、を備えるポンプハウジングを有する。前記流体ポンプは、前記ポンプハウジングを軸方向に移動可能に収容するポンプ収容室と、前記ポンプ収容室に開口する第２吸入ポートと、前記ポンプ収容室に開口する第２吐出ポートと、を備えるアウタハウジングを有する。前記ポンプ収容室は、前記吸入側端部が配置されて前記第２吸入ポートが開口する吸入室と、前記吐出側端部が配置されて前記第２吐出ポートが開口する吐出室と、に区画される。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動軸が連結される駆動ロータを備える流体ポンプであって、
前記駆動ロータを回転可能に収容するロータ収容室と、軸方向の一方に位置する吸入側端部に形成される第１吸入ポートと、軸方向の他方に位置する吐出側端部に形成される第１吐出ポートと、を備えるポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングを軸方向に移動可能に収容するポンプ収容室と、前記ポンプ収容室に開口する第２吸入ポートと、前記ポンプ収容室に開口する第２吐出ポートと、を備えるアウタハウジングと、
を有し、
前記ポンプ収容室は、前記吸入側端部が配置されて前記第２吸入ポートが開口する吸入室と、前記吐出側端部が配置されて前記第２吐出ポートが開口する吐出室と、に区画されており、
前記吐出室内の流体圧力によって前記ポンプハウジングは軸方向に付勢され、前記ポンプハウジングの前記吸入側端部は前記アウタハウジングに接触する、
流体ポンプ。

【請求項2】

請求項１に記載の流体ポンプにおいて、
前記ポンプハウジングおよび前記アウタハウジングは、互いに噛み合って回転を規制する係合部を備えている、
流体ポンプ。

【請求項3】

請求項１に記載の流体ポンプにおいて、
前記アウタハウジングと前記ポンプハウジングとの間には、前記吸入室と前記吐出室とを仕切るシール部材が設けられている、
流体ポンプ。

【請求項4】

請求項１に記載の流体ポンプにおいて、
前記ポンプハウジングには、前記駆動ロータに噛み合う従動ロータが収容されており、
前記駆動ロータは、インナロータであり、
前記従動ロータは、アウタロータである、
流体ポンプ。

【請求項5】

請求項１に記載の流体ポンプにおいて、
前記アウタハウジングは、変速機ケースに固定されている、
流体ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンや変速機等には、オイル等の流体を吐出する流体ポンプが設けられている（特許文献１－３参照）。流体ポンプのロータを収容するポンプハウジングは、ボルト部材を用いてエンジンブロックやミッションケースに固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６２９３２７０号公報

【特許文献2】特許第５８３５８０８号公報

【特許文献3】特開２００９－２２００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ポンプハウジングをボルト部材によって固定することは、流体ポンプの脱着作業を複雑にする要因であるため、流体ポンプの脱着作業を簡単にすることが求められている。

【0005】

本発明の目的は、流体ポンプの脱着作業を簡単にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係る流体ポンプは、駆動軸が連結される駆動ロータを備える流体ポンプであって、前記駆動ロータを回転可能に収容するロータ収容室と、軸方向の一方に位置する吸入側端部に形成される第１吸入ポートと、軸方向の他方に位置する吐出側端部に形成される第１吐出ポートと、を備えるポンプハウジングと、前記ポンプハウジングを軸方向に移動可能に収容するポンプ収容室と、前記ポンプ収容室に開口する第２吸入ポートと、前記ポンプ収容室に開口する第２吐出ポートと、を備えるアウタハウジングと、を有し、前記ポンプ収容室は、前記吸入側端部が配置されて前記第２吸入ポートが開口する吸入室と、前記吐出側端部が配置されて前記第２吐出ポートが開口する吐出室と、に区画されており、前記吐出室内の流体圧力によって前記ポンプハウジングは軸方向に付勢され、前記ポンプハウジングの前記吸入側端部は前記アウタハウジングに接触する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、流体ポンプの脱着作業を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】車両の一例を示す図である。

【図2】オイルポンプの断面構造の一例を示す図である。

【図3】オイルポンプの分解状態を示す図である。

【図4】オイルポンプに設けられるポンプユニットの分解状態を示す図である。

【図5】図２のV－V線に沿う断面図である。

【図6】図２のVI－VI線に沿う断面図である。

【図7】図２のVII－VII線に沿う断面図である。

【図8】オイルポンプ駆動時のオイル流れを示す図である。

【図9】本発明の他実施形態であるオイルポンプの分解状態を示す図である。

【図10】オイルポンプに設けられるポンプユニットの分解状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または実質的に同一の構成や要素については、同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。

【0010】

＜車両概要＞
図１は車両１０の一例を示す図である。図１に示すように、車両１０は、エンジン１１およびトランスミッション１２からなるパワーユニット１３を有している。パワーユニット１３の出力軸１４には、プロペラ軸１５およびデファレンシャル機構１６を介して車輪１７が連結されている。また、トランスミッション１２は、本発明の一実施形態であるオイルポンプ（流体ポンプ）２０を有している。オイルポンプ２０の駆動軸２１は、トルクコンバータ２２のポンプシェル２３およびチェーン機構２４を介してエンジン１１のクランク軸２５に連結されている。

【0011】

＜オイルポンプ構造＞
図２はオイルポンプ２０の断面構造の一例を示す図である。図３はオイルポンプ２０の分解状態を示す図であり、図４はオイルポンプ２０に設けられるポンプユニット６０の分解状態を示す図である。また、図５は図２のV－V線に沿う断面図であり、図６は図２のVI－VI線に沿う断面図であり、図７は図２のVII－VII線に沿う断面図である。

【0012】

・（アウタハウジング構造）
図２および図３に示すように、オイルポンプ２０は、ボルト部材２６を用いてミッションケース（変速機ケース）２７の内壁２８（以下、ケース内壁と記載する。）に取り付けられるアウタハウジング３０を有している。アウタハウジング３０は、ケース内壁２８に接触する端壁部３１を備えたアウタハウジング本体３２と、アウタハウジング本体３２の開口端３３に取り付けられるアウタハウジングカバー３４と、を有している。アウタハウジング本体３２は、吸入室３５および吐出室３６からなるポンプ収容室３７を有している。また、アウタハウジング本体３２は、吐出室３６の内周面に形成される係合溝（係合部）３８と、吸入室３５と吐出室３６との境界部位に形成される凸状の環状壁３９と、環状壁３９の内周面に設けられるオイルシール（シール部材）４０と、を有している。さらに、アウタハウジング本体３２は、吸入室３５に開口する吸入ポート（第２吸入ポート）４１と、吐出室３６に開口する吐出ポート（第２吐出ポート）４２と、を有している。

【0013】

ケース内壁２８は、図示しないオイルストレーナ等からのオイルが案内される吸入流路４３と、図示しないバルブユニット等に向かうオイルが案内される吐出流路４４と、を有している。図２に示すように、アウタハウジング本体３２の吸入ポート４１はケース内壁２８の吸入流路４３に連通しており、アウタハウジング本体３２の吐出ポート４２はケース内壁２８の吐出流路４４に連通している。また、ケース内壁２８とアウタハウジング本体３２との間には、吸入ポート４１および吸入流路４３の開口端を囲むオイルシール４５が設けられるとともに、吐出ポート４２および吐出流路４４の開口端を囲むオイルシール４６が設けられている。

【0014】

図３に示すように、アウタハウジングカバー３４は、中央部に貫通孔５０および軸受収容穴５１を有している。また、アウタハウジングカバー３４は、軸受収容穴５１に取り付けられるベアリング５２と、貫通孔５０の内周面に設けられるオイルシール５３と、を有している。図２に示すように、駆動軸２１はベアリング５２によって回転可能に支持されており、駆動軸２１と貫通孔５０との隙間はオイルシール５３によって封止されている。また、アウタハウジング本体３２とアウタハウジングカバー３４との間には、吐出室３６の開口端を囲むオイルシール５４が設けられている。なお、アウタハウジング本体３２およびアウタハウジングカバー３４には、ボルト部材２６を挿入するためのボルト孔５５，５６が形成されている。また、ケース内壁２８には、ボルト部材２６を締結するためのネジ孔５７が形成されている。

【0015】

・（ポンプユニット構造）
図３に示すように、オイルポンプ２０は、アウタハウジング３０のポンプ収容室３７に収容されるポンプユニット６０を有している。図４に示すように、ポンプユニット６０は、アウタロータ６１およびインナロータ６２を回転可能に収容するポンプハウジング６３を有している。ポンプハウジング６３は、ロータ収容室６４が形成されるポンプハウジング本体６５と、ポンプハウジング本体６５の開口端６６に取り付けられるポンプハウジングカバー６７と、を有している。

【0016】

図３に示すように、ポンプハウジング６３の軸方向Ｄ１の一方には、吸入側端部を構成するポンプハウジングカバー６７が配置されている。ポンプハウジング６３の軸方向Ｄ１の他方には、吐出側端部を構成するポンプハウジング本体６５の端壁部６８が配置されている。図３および図５に示すように、ポンプハウジングカバー６７は、軸方向Ｄ１に貫通する吸入ポート（第１吸入ポート）７１を有している。また、図３および図６に示すように、ポンプハウジング本体６５の端壁部６８は、軸方向Ｄ１に貫通する吐出ポート（第１吐出ポート）７２と、アウタハウジング本体３２の係合溝３８に噛み合う係合突起（係合部）７３と、を有している。なお、図示する軸方向Ｄ１は、駆動軸２１の中心線に沿う方向であり、駆動軸２１の中心線に平行な直線に沿う方向である。

【0017】

図４および図７に示すように、ポンプハウジング６３のロータ収容室６４には、アウタロータ（従動ロータ）６１およびインナロータ（駆動ロータ）６２が収容されている。アウタロータ６１は複数の内歯７４を有しており、インナロータ６２は内歯７４に噛み合う複数の外歯７５を有している。また、インナロータ６２の中心部には取付穴７６が形成されており、インナロータ６２の取付穴７６には駆動軸２１が連結されている。図７に示すように、駆動軸２１を回転させてインナロータ６２を矢印Ｄ２方向に回転させることにより、インナロータ６２とこれに噛み合うアウタロータ６１とを同方向に回転させることができる。

【0018】

また、アウタロータ６１とインナロータ６２との間にはポンピングチャンバ７７が区画されており、アウタロータ６１およびインナロータ６２の回転に伴ってポンピングチャンバ７７は容積を変化させる。つまり、吸入ポート７１が開口する位置においては、ポンピングチャンバ７７の容積が拡張し、吐出ポート７２が開口する位置においては、ポンピングチャンバ７７の容積が縮小する。これにより、矢印Ｆｉで示すように、吸入ポート７１にオイルが吸入され、矢印Ｆｏで示すように、吐出ポート７２からオイルが吐出される。

【0019】

＜オイルポンプ駆動時＞
図８はオイルポンプ駆動時のオイル流れを示す図である。図８に示すように、駆動軸２１によってインナロータ６２が回転駆動されると、矢印Ｆｉで示すように、吸入流路４３および吸入ポート４１を通過したオイルがポンプユニット６０の吸入ポート７１に吸い込まれる。そして、矢印Ｆｏで示すように、ポンプユニット６０の吐出ポート７２から吐出されたオイルは、吐出室３６および吐出ポート７２を経て吐出流路４４に供給される。このように、アウタハウジング３０内の吐出室３６には、ポンプユニット６０から吐出されたオイルが供給される。つまり、吐出室３６内に露出するポンプハウジング本体６５の端壁部６８には、オイルの吐出圧（流体圧力）Ｐ１が軸方向に作用する。

【0020】

ここで、アウタハウジング３０のポンプ収容室３７に対し、ポンプユニット６０は軸方向Ｄ１に移動可能に収容されている。このため、ポンプユニット６０の端壁部６８に作用する吐出圧Ｐ１により、ポンプユニット６０は矢印α方向つまり軸方向に付勢される。すなわち、ポンプハウジング６３は軸方向に付勢され、ポンプハウジング６３のポンプハウジングカバー（吸入側端部）６７はアウタハウジング３０の端壁部３１に接触する。これにより、アウタハウジング３０に対してポンプユニット６０を固定することなく、アウタハウジング３０に対してポンプユニット６０を位置決めすることができ、オイルポンプ２０を適切に機能させることができる。このように、アウタハウジング３０にポンプハウジング６３が固定されていない構造であることから、アウタハウジング３０に対してポンプユニット６０を簡単に脱着することができ、オイルポンプ２０の脱着作業を簡単にすることができる。なお、吐出室３６と吸入室３５とはオイルシール４０によって仕切られるため、吐出室３６から吸入室３５にオイルが流れ込むことはない。

【0021】

図６に示すように、アウタハウジング３０には係合溝３８が形成されており、ポンプハウジング６３には係合突起７３が形成されている。これらの係合溝３８と係合突起７３とは互いに噛み合っており、アウタハウジング３０とポンプハウジング６３との相対的な回転つまり周方向Ｄ３の回転が規制されている。これにより、アウタハウジング３０にポンプユニット６０が固定されていない場合であっても、吸入ポート４１，７１を互いに連通させるとともに、吐出ポート４２，７２を互いに連通させることができ、オイルポンプ２０を適切に機能させることができる。また、図２に示すように、ポンプユニット６０は環状壁３９によって支持されるとともに、駆動軸２１はベアリング５２によって支持されている。これにより、ポンプユニット６０を径方向に位置決めすることができ、この点からもオイルポンプ２０を適切に機能させることができる。

【0022】

＜実施形態２＞
図３に示した例では、ポンプハウジング本体６５およびポンプハウジングカバー６７によってポンプハウジング６３を構成しているが、これに限られることはなく、ポンプハウジング６３からポンプハウジングカバー６７を省いても良い。ここで、図９は本発明の他実施形態であるオイルポンプ８０の分解状態を示す図であり、図１０はオイルポンプ８０に設けられるポンプユニット９０の分解状態を示す図である。なお、図９および図１０において、図３および図４に示した部材や部位と同様の部材や部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0023】

図９に示すように、アウタハウジング８１は、ケース内壁２８に接触する端壁部８２を備えたアウタハウジング本体８３と、アウタハウジング本体８３の開口端８４に取り付けられるアウタハウジングカバー３４と、を有している。アウタハウジング本体８３の端壁部８２には、軸方向Ｄ１に貫通する吸入ポート（第２吸入ポート）８５が形成されている。また、図９および図１０に示すように、ポンプユニット９０のポンプハウジング９１は、ロータ収容室６４が形成されるポンプハウジング本体６５によって構成されている。ポンプハウジング６３の軸方向Ｄ１の一方には、吸入側端部を構成するポンプハウジング本体６５の開口端部９２が配置されている。ポンプハウジング本体６５の開口端部９２には、円形の吸入ポート（第１吸入ポート）９３が形成されている。

【0024】

このように、ポンプハウジング６３からポンプハウジングカバー６７を省いた場合であっても、オイルポンプ駆動時にはポンプハウジング９１が軸方向に付勢され、ポンプハウジング９１の開口端部（吸入側端部）９２がアウタハウジング８１の端壁部８２に接触する。これにより、アウタハウジング８１に対してポンプユニット９０を固定することなく、アウタハウジング８１に対してポンプユニット９０を位置決めすることができ、オイルポンプ８０を適切に機能させることができる。このように、アウタハウジング８１にポンプハウジング９１が固定されていない構造であることから、アウタハウジング８１に対してポンプユニット９０を簡単に脱着することができ、オイルポンプ８０の脱着作業を簡単にすることができる。

【0025】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、トランスミッション１２に設けられるオイルポンプ２０，８０に本発明を適用しているが、これに限られることはない。例えば、エンジン１１に設けられるオイルポンプに本発明を適用しても良く、車両以外の装置に設けられるオイルポンプに本発明を適用しても良い。図示するオイルポンプ２０，８０は、インナロータ６２およびアウタロータ６１を備えた内接ギヤタイプのオイルポンプであるが、これに限られることはなく、外接ギヤタイプのオイルポンプに本発明を適用しても良い。また、１つのベーンロータ（駆動ロータ）を備えたベーンポンプに本発明を適用しても良い。なお、本発明が適用される流体ポンプとしては、オイルを圧送するオイルポンプに限られることはなく、オイル以外の流体を圧送する流体ポンプであっても良いことはいうまでもない。

【0026】

図示する例では、作図の都合上、１本のボルト部材２６を用いてアウタハウジング３０，８１をミッションケース２７に固定しているが、これに限られることはない。つまり、複数本のボルト部材２６を用いてアウタハウジング３０，８１をミッションケース２７に固定しても良い。また、ボルト部材等を用いてアウタハウジング本体３２，８３をミッションケース２７に固定し、ボルト部材等を用いてアウタハウジングカバー３４をアウタハウジング本体３２，８３に固定しても良い。また、ミッションケース２７に対してアウタハウジング本体３２，８３を一体に形成しても良い。また、ポンプハウジング本体６５とポンプハウジングカバー６７とは、ボルト部材等を用いて互いに固定することが可能である。

【符号の説明】

【0027】

２０ オイルポンプ（流体ポンプ）
２１ 駆動軸
２７ ミッションケース（変速機ケース）
３０ アウタハウジング
３５ 吸入室
３６ 吐出室
３７ ポンプ収容室
３８ 係合溝（係合部）
４０ オイルシール（シール部材）
４１ 吸入ポート（第２吸入ポート）
４２ 吐出ポート（第２吐出ポート）
６１ アウタロータ（従動ロータ）
６２ インナロータ（駆動ロータ）
６３ ポンプハウジング
６４ ロータ収容室
６７ ポンプハウジングカバー（吸入側端部）
６８ 端壁部（吐出側端部）
７１ 吸入ポート（第１吸入ポート）
７２ 吐出ポート（第１吐出ポート）
７３ 係合突起（係合部）
８０ オイルポンプ
８１ アウタハウジング
８５ 吸入ポート（第２吸入ポート）
９１ ポンプハウジング
９２ 開口端部（吸入側端部）
９３ 吸入ポート（第１吸入ポート）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】