(57)【要約】【課題】軽量・コンパクトでエネルギロスも少ないオイルポンプを提供する。【解決手段】アウターロータ５の外周に従動チエンスプロケット１３を設けて、アウターロータ５を駆動する方式としている。クランク軸の駆動式に比べてインナーロータ３を小型化できるため、全体をコンパクト化できると共に回転トルクも低減できる。ハウジング６，７の軸受け部１５を、軸受け部１５の外周のうちチエン１４による押し方向に対向した半周程度だけに設けている。アウターロータ５はチエンカバーによって軸受け部１５に押されるため安定性には優れていると共に、ハウジング６，７の体積を減らして軽量化できる。【選択図】図２
2014088807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心をずらした状態で互いに噛み合って回転するインナーロータとアウターロータ、及び前記両ロータを軸心方向にずれ不能に保持するハウジングとを有しており、
前記アウターロータの外周面のうち両端面から内側に入り込んだ部位に、スプロケット又はギア若しくはプーリより成る従動部を設けており、前記従動部に伝動手段で動力伝達すると、前記アウターロータにはその軸心と直交した一方向に向いた押圧力が作用するようになっている一方、
前記ハウジングには、前記アウターロータの外周面のうち前記従動部の外側の部位が支持される一対の軸受け部を、前記アウターロータの外周面のうち前記一方向と対向した側のみに位置するように設けている、
内燃機関のオイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、内燃機関に設けるオイルポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のオイルポンプは一般にインナーロータとアウターロータとをハウジングで囲ったトロコイドポンプが使用されており、インナーロータをクランク軸に直結していることが多い。しかし、この構成では必然的にインナーロータはクランク軸より大径になるため、コンパクト化が難しいと共に、駆動トルクも大きくなるという問題があった。
【０００３】
また、クランク軸と別軸タイプのオイルポンプは、クランク軸のうちタイミングチエンが巻き掛けられているスプロケットに近接して設けており、タイミングチエン及びオイルポンプはチエンカバーで覆われているが、オイルポンプを囲うためにチエンカバーとシリンダブロックとの間隔を大きくせざるを得ず、すると機関本体が大型化するおそれもあった。
【０００４】
他方、例えば特許文献１には、オイルポンプをクランク軸とは異なる位置に配置し、アウターロータの外周にスプロケット等を設けることで、アウターロータを回転駆動することが記載されている。このタイプはインナーロータを小型化できるため、全体的にコンパクト化できる。そして、この特許文献１の方式では、アウターロータはその外周面が回転自在に支持されることになり、そこで、特許文献１では、ハウジングに、アウターロータの外周面のうちスプロケットを挟んだ両側を回転自在に支持する一対の軸受け部を設けており、軸受け部はアウターロータの全周を覆う真円形に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１１０８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、アウターロータをチエンやギアで駆動する場合、それらアウターロータはチエンやギアによって軸受け部に押圧されるが、押圧力は回転軸心と直交した一方向に作用するだけであるため、押圧力は軸受け部の半周にしか作用しない。このため、特許文献１ではハウジングは無駄な部分を有して、それだけ重量が必要以上に嵩むと言える。
【０００７】
また、軸受け部の内周面とアウターロータの外周面との間には油膜が存在するため、軸受け部とアウターロータとの間には油膜を介して全周にわたって摩擦抵抗が発生しており、このため摺動抵抗も高くなってエネルギロスが増えるおそれもあった。更に、チエンやギアはオイルで潤滑する必要があるが、特許文献１の構成では、チエンの潤滑のためオイルジェット等の特別の装置が必要になるおそれもあった。
【０００８】
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、アウターロータを回転させる点は特許文献１を踏襲しつつ、その問題を解消せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明に係るオイルポンプは、回転軸心をずらした状態で互いに噛み合って回転するインナーロータとアウターロータ、及び前記両ロータを軸心方向にずれ不能に保持するハウジングとを有しており、前記アウターロータの外周面のうち両端面から内側に入り込んだ部位に、スプロケット又はギア若しくはプーリより成る従動部を設けており、前記従動部に伝動手段で動力伝達すると、前記アウターロータにはその軸心と直交した一方向に向いた押圧力が作用するようになっている。
【００１０】
一方、前記ハウジングには、前記アウターロータの外周面のうち前記従動部の外側の部位が支持される一対の軸受け部を、前記アウターロータの外周面のうち前記一方向と対向した側のみに位置するように設けている。
【００１１】
トロコイドポンプでは、インナーロータとアウターロータの凹部で作られる空間が、吸込ポートのある領域では回転に従い拡大するためオイルを吸引する。一方、吐出ポートのある領域では、逆に回転に従い空間が縮小するためオイルが吐出される。そして、オイルポンプ後方における油路の抵抗により、吐出ポート内の圧力が高くなる。
【００１２】
本願発明は、このようなトロコイドポンプの特性を利用した好適な構成として、吸込ポートと吐出ポートとを、吸込ポートから吐出ポートを向いて方向が前記一方向となるように配置することができる。すなわち、アウターロータを、吐出ポートを設けた側が軸受け部に当たるように配置することができる。
【００１３】
また、ハウジングは割方式の一対の部材からなる構成とすることも可能であり、この場合、ハウジングをシリンダブロックとチエンカバーとに一体成形することが可能である（勿論、ハウジングをシリンダブロックやチエンカバーとは別の部材とすることも、一対のハウジングのうち片方だけをシリンダブロック又はチエンカバーに設けることも、いずれも可能である。）。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明では、アウターロータは全周でなく部分的にしか軸受け部で支持されていないため、特許文献１に比べてハウジングをコンパクト化することができ、これによって、内燃機関の軽量化に貢献できる。また、アウターロータと軸受け部との摩擦抵抗も著しく低減できるため、動力損失を低減して燃費の向上に貢献できる。
【００１５】
そして、軸受け部はアウターロータが押される方向と対向した位置に設けているため、アウターロータはガタや芯ずれを生じることなく軸受け部で安定良く支持される。従って、軸受け機能には支障はない。特に、上記したようにアウターロータのうち吐出ポートを設けた側が軸受け部に当たるように配置すると、アウターロータは加圧されたオイルによって軸受け部に押されるため、安定性をより一層向上できる。
【００１６】
また、ハウジングの軸受け部は一方向に向かって手前側が切欠かれた状態になっているため、ハウジング６，７とアウターロータ５との間からオイルが滲み出ることが許容されており、このオイルを従動チエンスプロケット等の従動部に伝え流すことにより、オイルジェット等の潤滑手段を設けることなく、チエンやギア等の潤滑を行うことが可能になる。この点も本願発明の大きな利点の一つである。
【００１７】
ハウジングを一対のパーツからなる割方式に構成すると、加工の手間を軽減できる利点がある。また、ハウジングをシリダブロックやチエンカバーに一体成形すると、部材管理の手間を軽減できると共に、コスト抑制にも貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の横断面図である。
【図２】図１のII-II 視断面図である。
【図３】他の実施形態の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１，２に示す図１実施形態を説明する。オイルポンプ１は、外周に外向き凹凸部２を設けたインナーロータ３と、内周に内向き凹凸部４を設けたアウターロータ５と、両ロータ３，５を軸心方向から挟む第１及び第２のハウジング６，７とを有している。本実施形態では、第１ハウジング６は、動弁機構駆動用チエンを覆うチエンカバーと別体に又は一体に設けたオイルポンプカバー８に形成しており、第２ハウジング７はシリンダブロック９に一体に形成している。
【００２０】
インナーロータ３はインナー軸１０によって両ハウジング３，５に回転自在に保持されている一方、アウターロータ５はハウジング６，７によって回転自在に保持されており、両ロータ３，５の回転軸心１１，１２はある程度の寸法Ｅだけずれている。
【００２１】
アウターロータ５の外周面のうち軸方向の中間部には、従動部の一例としての従動チエンスプロケット１３を設けており、チエンスプロケット１３に伝動手段の一例としてのチエン１４が巻き掛けられている。なお、チエン１４はクランク軸等に設けた主動チエンスプロケットにも巻き掛けられている。従動チエンスプロケット１３はアウターロータ５に一体に形成しても良いし、別体に製造して締まり嵌め等でアウターロータ５に固定してもよい。
【００２２】
両ハウジング６，７はロータ３，５の回転軸心方向から見て円形に形成されており、両ロータ３，５の端面と僅かの間隔が空いていると共に、軸穴にインナー軸１０が固定されている。そして、両ハウジング６，７に、アウターロータ５の外周面のうち従動チエンスプロケット１３を挟んだ片側を支持する軸受け部１５を突設している。
【００２３】
本実施形態では、チエン１４の張り方向をＡ方向、弛み方向をＢ方向として、両ロータ３，５の回転軸心１１，１２の並び方向をＣ方向とすると、Ａ方向とＢ方向との垂直方向の分力方向（Ａ方向の線とＢ方向の線とを対称に振り分ける中心線の方向）がＣ方向と略直交するように設定しており、かつ、軸受け部１５はアウターロータ５の外周のうちＡ方向を向いた側の半周弱の範囲のみに設けている。すなわち、チエン１４の引き作用によってアウターロータ５に作用する押圧力の方向をＤ方向とすると、軸受け部１５は、アウターロータ５のうちＤ方向と対向した部位のみを支持するように形成されている。
【００２４】
本実施形態では、軸受け部１５はチエン１４の張り側と弛み側との間に位置していて１８０度よりも小さい範囲になっているが、このように構成すると、軸受け部１５を従動チエンスプロケット１３に近接させることができて支持安定性を向上できる。もとより、従動チエンスプロケット１３との干渉を回避すれば、１８０度の範囲に形成できる。
【００２５】
両ロータ３，５の軸心は図１において横方向に並んでいるため、ハウジング６，７に形成した吸込ポート１６と吐出ポート１７とは上下対称に形成されている。吸込ポート１６は始端から終端に向かって幅（断面積）が広がっており、吐出ポート１７は始端から終端に向かって幅が狭まっている。
【００２６】
そして、吸込ポート１６の始端部に吸引口１８が連通し、吐出ポート１７の終端部に吐出口１９が連通している。本実施形態では、吸込口１８をシリンダブロック９に形成して吐出口１９をチエンカバー８に形成しているが、逆の配置にしたり、両方をシリンダブロック９のみ又はチエンカバー８のみに設けたりすることも可能である。吸込口１８と吐出口１９とは図示の位置には限定されないのであり、吸込口１８は吸込口１８に連通する位置ならどこでもよく、吐出口１９は吐出ポート１７に連通する位置ならどこでもよい。
【００２７】
以上の構成において、インナーロータ３はインナー軸１０によって両ハウジング６，７に脱落不能に保持されており、かつ、アウターロータ５はインナーロータ３に嵌まっているため脱落は阻止されていると共に、両ハウジング６，７の軸受け部１５により、回転自在に保持されている。
【００２８】
この場合は、アウターロータ５はチエン１４による引き作用（或いは押し作用）で軸受け部１５に押し付けられていると共に、吐出ポート１７に充満したオイルの圧力によっても軸受け部１５に押されており、このため、軸受け部１５は半周程度だけを支持されているにもかかわらず、安定した状態に保持されている。
【００２９】
そして、ハウジング６，７の軸受け部１５は周方向の半分弱しか設けていないため、軽量化できると共に摺動抵抗も抑制することができ、これによって燃費向上に貢献できる。また、ハウジング６，７の内側面と両ロータ３，５の端面との間に僅かながら隙間が空いているが  吸込ポート１６は油圧が低いため、吐出能力に影響を与える程の漏れは発生しない。また、仮にアウターロータ５とハウジング６，７との間からオイルが滲み出ることがあっても、このオイルが従動チエンスプロケット１３に伝い流れることで、特段の潤滑手段を講じることなく従動チエンスプロケット１３とチエン１４との循環を行うことができる。
【００３０】
なお、チエンカバー８は多数のボルトでシリンダブロック９に固定されており、チエンカバー８にはシリンダブロック９に当たる多数のボス部が形成されているため、チエンカバー８とシリンダブロック９との間の間隔寸法は一定に保持されているが、インナー軸１を、チエンカバー８とシリンダブロック９との間の間隔を保持するスペーサとして機能させることも可能である。また、インナー軸１０は、シリンダブロック９又はチエンカバー８に一体成形することも可能である。
【００３１】
図３に示す実施形態では、両ロータ３，５の回転軸心１１，１２の並び方向（Ｃ方向）とチエン１４による軸受け部１５の押し方向（Ｄ方向）とが同一方向になるように設定している。従って、この実施形態では、吸込ポート１６と吐出ポート１７とは左右対称状に配置されている。なお、図３ではインナーロータ３の断面表示は省略している。
【００３２】
アウターロータ５はタイミングベルトやギアでも駆動できる。ギア駆動の場合は、アウターロータの外周面のうち主動ギアと反対側の部位が軸受け部で支持される。ギア駆動の場合は、従動ギアの外周面をアウターロータの外周面の内側に張り込ませることも可能であり、この場合は、軸受け部は左右に分離せずにアウターロータの軸方向の全長にわたって設けること（すなわち、軸受け部で従動ギアを跨いだ状態にすること）も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本願発明は、内燃機関に実際に適用できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  オイルポンプ
３  インナーロータ
５  アウターロータ
６，７  ハウジング
８  オイルポンプカバー
９  シリンダブロック
１０  インナー軸
１１，１２  軸心
１３  従動部の一例としての従動チエンスプロケット
１４  伝動手段の一例としてのチエン
１５  軸受け部
１６  吸込ポート
１７  吐出ポート
１８  吸引口
１９  吐出口
【図１】
2014088807.tif 000003
【図２】
2014088807.tif 000004
【図３】
2014088807.tif 000005