(57)【要約】【課題】ポンプ軸(34)に支持され、同ポンプ軸(34)に嵌装された駆動ピン(40)を介して駆動されるインナーロータ(32)と、このインナーロータと噛合い、同インナーロータによって駆動されるアウタロータと、前記両ロータを収容してポンプ室(42)を形成するポンプボディ(21)を備える内燃機関用オイルポンプ(１)において、過大応力に対してオイルポンプのダメージを防止すると共に、ダメージが生じた場合に、その後にオイルポンプを駆動する駆動系への負荷を低減する。【解決手段】前記インナーロータの内周にはポンプ軸挿通孔(35)と駆動ピン端部挿入溝(41,51)とが形成され、前記ポンプ軸に嵌装された前記駆動ピン(40)には、前記ポンプ軸に支持されるガイド径部(45)とインナーロータを駆動する作用部(46)とが設けられ、前記ガイド径部と前記作用部との間に、過大応力を吸収して破断する段差部(49)が設けられた。【選択図】          図４
2014070508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ軸(34)に支持され、同ポンプ軸(34)に嵌装された駆動ピン(40)を介して駆動されるインナーロータ(32)と、このインナーロータ(32)と噛合い、同インナーロータ(32)によって駆動されるアウタロータ(33)と、前記両ロータ(32,33)を収容してポンプ室(42,51)を形成するポンプボディ(21)を備える内燃機関用オイルポンプ(１)において、
前記インナーロータ(32)の内周にはポンプ軸挿通孔(35)と駆動ピン端部挿入溝(41,51)とが形成され、前記ポンプ軸(34)に嵌装された前記駆動ピン(40)には、前記ポンプ軸(34)に支持されるガイド径部(45)とインナーロータ(32)を回転駆動する作用部(46)とが設けられ、前記ガイド径部(45)と前記作用部(46)との間に、過大応力を吸収して破断する段差部(49)が設けられたことを特徴とする内燃機関用オイルポンプ(１)。
【請求項２】
前記インナーロータ(32)、前記アウタロータ(33)、及び前記ポンプボディ(21)は、アルミニウム合金からなり、前記駆動ピン(40)は鉄系金属からなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用オイルポンプ(１)。
【請求項３】
前記インナーロータ(32)、前記アウタロータ(33)、及び前記ポンプボディ(21)は、鉄系金属からなり、前記駆動ピン(40)はアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用オイルポンプ(１)。
【請求項４】
前記インナーロータ(32)において、前記作用部収容溝(41)の深さは、前記作用部(46)が前記ガイド径部(45)から突き出す長さより深く形成されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用オイルポンプ(１)。
【請求項５】
前記段差部(49)は前記駆動ピン(40)の軸線方向に複数設けられ、その直径は外側に行くほど細くなることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用オイルポンプ(１)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用オイルポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来はアルミ製インナーロータを駆動するのに焼結製シャフトフランジに突起を設けており、駆動軸に対して応力分散を図っていた（例えば、特許文献１参照。）。この構造では、更なる過大応力に対してオイルポンプにダメージを軽減することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０７９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過大応力に対してオイルポンプのダメージを軽減すると共に、ダメージが生じた場合に、その後にオイルポンプを駆動する駆動系への負荷を低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
ポンプ軸(34)に支持され、同ポンプ軸(34)に嵌装された駆動ピン(40)を介して駆動されるインナーロータ(32)と、このインナーロータ(32)と噛合い、同インナーロータ(32)によって駆動されるアウタロータ(33)と、前記両ロータ(32,33)を収容してポンプ室(42)を形成するポンプボディ(21)を備える内燃機関用オイルポンプ(１)において、
前記インナーロータ(32)の内周にはポンプ軸挿通孔(35)と駆動ピン端部挿入溝(41,51)とが形成され、前記ポンプ軸(34)に嵌装された前記駆動ピン(40)には、前記ポンプ軸(34)に支持されるガイド径部(45)とインナーロータ(32)を回転駆動する作用部(46)とが設けられ、前記ガイド径部(45)と前記作用部(46)との間に、過大応力を吸収して破断する段差部(49)が設けられたことを特徴とする内燃機関用オイルポンプ(１)に関するものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関用オイルポンプ(１)において、
前記インナーロータ(32)、前記アウタロータ(33)、及び前記ポンプボディ(21)は、アルミニウム合金からなり、前記駆動ピン(40)は鉄系金属からなることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関用オイルポンプ(１)において、
前記インナーロータ(32)、前記アウタロータ(33)、及び前記ポンプボディ(21)は、鉄系金属からなり、前記駆動ピン(40)はアルミニウム合金からなることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用オイルポンプ(１)において、
前記インナーロータ(32)において、前記作用部収容溝(41)の深さは、前記作用部(46)が前記ガイド径部(45)から突き出す長さより深く形成されることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関用オイルポンプ(１)において、
前記段差部(49)は前記駆動ピン(40)の軸線方向に複数設けられ、その直径は外側に行くほど細くなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明において、
前記段差部(49)により、過大応力に対して前記オイルポンプ(１)のダメージを軽減すると共に、前記オイルポンプ(１)を駆動する駆動系への負荷を低減することができる。
【００１１】
請求項２の発明において、
インナーロータ及びアウタロータをポンプボディと同一のアルミニウム合金にて成形したので、運転時の温度変化による相対的な熱膨張差を少なくして、リーク量を低減してポンプ効率を高めつつ、前記インナーロータ(32)と前記アウタロータ(33)との間で生じる異物の噛み込み付着に対して駆動ピン(40)の段差部により過大応力を吸収できて、前記オイルポンプ(１)を駆動する駆動系への負荷を低減することができる。
【００１２】
請求項３の発明において、
前記インナーロータ(32)と前記アウタロータ(33)との間での異物の噛み込みに対して前記駆動ピン(40)の段差部によって過大応力を吸収でき、前記オイルポンプ(１)を駆動する駆動系への負荷を低減することができる。
【００１３】
請求項４の発明において、
破断した作用部(46)の破片を作用部収容溝(41)内に留め置くことができ、前記オイルポンプ(１)の回転への影響を防止することができる。
【００１４】
請求項５の発明において、
多段階の過大応力への対応が可能となり、前記オイルポンプ(１)の整備までの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るオイルポンプの図であり、自動二輪車用内燃機関に、取付けられた場合の前記オイルポンプの位置を示す図である。
【図２】前記オイルポンプの断面拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図には、ポンプカバーを除いて示してある。
【図４】本発明の第１実施形態に係るロータ32,33と駆動ピン40の拡大図である。
【図５】図４の駆動ピン40の端部付近の拡大図である。
【図６】上記第１実施形態のロータ32,33の、運転時の様子を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るロータ32,33と駆動ピン40の拡大図である。
【図８】図７の駆動ピン40の端部付近の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係るオイルポンプ１の配置図であり、自動二輪車に搭載された内燃機関２のクランクケース３に、取付けられた場合の前記オイルポンプ１の位置を示す図である。図において、中央部に縦に連なるクランクケース３があり、その右側に右クランクケースカバー４が取付けられ、クランクケース３の左側に左クランクケースカバー５が取付けられている。右クランクケースカバー４は、クランク軸６の右端部と同右端部に一体的に設けられている回転式フィルタ７を覆っている。クランクケース３内に設けられている変速機のカウンタ軸８の左端が左クランクケースカバー５にボールベアリング９を介して支持され、左方へ突出している。カウンタ軸８の突出端には後輪駆動用スプロケット10が固定され、後輪駆動用チェーン11が掛け回されている。
【００１７】
オイルポンプ１はクランクケース３に取付け用ボルト12を介して固定されている。クランクケース３の下部にオイルパン13が設けてある。オイルパン13からオイルポンプ１へ向かうオイル流入通路14がクランクケースに設けられ、オイルポンプ１の流入油路15につながっている。オイルポンプ１の吐出油路16には吐出パイプ17が嵌挿され、この吐出パイプ17は右クランクケースカバー４へ伸びている。右クランクケースカバー４にはクランク軸６の右端部へ向かうオイル通路18や、クランクケース３内の各摺動部・歯車等へ向かうオイル通路18が設けられている。
【００１８】
図２は前記オイルポンプ１の断面拡大図である。ポンプハウジング20はポンプボディ21とポンプカバー22とからなっている。ポンプボディ21の主要部はほぼ円筒形をなし、中心部に凹形のロータ収容室23を備え、円筒の端部外周に雄ネジ24が形成されている。ポンプカバー22は断面凹形のもので、その凹部の円筒部の内周面に雌ネジ25が設けてある。上記雌ネジ25と雄ネジ24によって、ポンプカバー22はポンプボディ21に取付けられる。ポンプボディ21はポンプカバー22から離れた位置で、対象物に近接する部分にフランジ部26を備え、同フランジ部26に複数の締結孔27が設けてある。本実施形態では、ポンプボディ21は取付け用ボルト12を介してクランクケース３に締結されている。これによって、オイルポンプ１の内燃機関２への取付け部配置の自由度が向上する
【００１９】
クランクケース３に対する締結孔27は、ポンプボディ21にのみ設けられている。ポンプカバー22には設けられていない。これによって、クランクケース３に対する締結孔27の位置の自由度が向上する。
【００２０】
上記ロータ収容室23に接して、オイル流入室30とオイル吐出室31が形成されている。オイルパン13からオイルポンプ１へ向かうオイル流入通路14がクランクケースに設けてあり、これがポンプボディ21の流入油路15につながり、その先は前記オイル流入室30につながっている。ポンプボディ21のオイル吐出室31に連なる吐出油路16には吐出パイプ17が嵌挿され、この吐出パイプ17は、図１に示されるように、クランクケース３を貫通して右クランクケースカバー４へ伸びている。
【００２１】
ポンプハウジング20の内部に設けられているロータ収容室23に、インナーロータ32と、このインナーロータ32に噛み合うアウタロータ33が設けてある。インナーロータ32の中心には、インナーロータ32を駆動するためのポンプ軸34を挿通する挿通孔35が設けてある。
【００２２】
ポンプカバー22には、上記ポンプ軸34を支持する支持孔36が設けてある。支持されるポンプ軸34には、その外端にスプラインと固定用ボルト37を介してスプロケット38が固定されている。このスプロケット38に掛け回されるチェーンを介して、ポンプ軸34はクランク軸６によって回転駆動される。ポンプ軸34の内端付近には駆動ピン挿通孔39が設けられ、ロータ駆動ピン40が挿通されている。前記ポンプ軸34の駆動ピン挿通孔39に挿通されたロータ駆動ピン40の両端の作用部は、インナーロータ32の内周部に設けられた作用部収容溝41に嵌っており、ポンプ軸34の回転に応じてインナーロータ32が回転駆動される。アウタロータ33はインナーロータ32に噛み合っており、インナーロータ32が回転駆動されると、これに応じてアウタロータも回転する。
【００２３】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図には、ポンプカバー22を除いた状態で示してある。ロータ収容室23にインナーロータ32とアウタロータ33が装着されている。この図はポンプボディ21とインナーロータ32とアウタロータ33とポンプ軸34の横断面図である。ポンプ軸34の回転方向は矢印Ｗで示してある。ポンプ軸34にロータ駆動ピン40が挿通され、ポンプ軸34の矢印方向の回転によってインナーロータ32が駆動され、インナーロータ32に噛合っているアウタロータ33も駆動される。
【００２４】
図のロータ収容室23の右半部に、ロータ収容室23に接してオイル流入室30（破線）が設けられている。オイル流入室30の下部に流入油路15が接続されている。図のロータ収容室23の左半部に、ロータ収容室23に接してオイル吐出室31（破線）が設けられている。オイル吐出室31の下部に吐出油路16が接続されている。インナーロータ32とアウタロータ33の間に複数のポンプ室42が形成されている。ポンプ室42の大きさはロータの回転に応じて増減する。ポンプ室42はそれぞれに隣接しているオイル流入室30またはオイル吐出室31に連通している。
【００２５】
ポンプ軸34が矢印Ｗ方向へ回転すると、図の右半部ではポンプ室42の大きさはポンプ軸34の回転と共に拡大する。図の左半部ではポンプ室42の大きさはポンプ軸34の回転と共に縮小する。ポンプ室拡大側はオイル吸入側であり、流入油路15から流入したオイルはオイル流入室30からポンプ室42へ吸入される。ポンプ室縮小側はオイル吐出側であり、ポンプ室42からオイルがオイル吐出室31へ吐出される。ポンプ室拡大側でオイル流入室30からポンプ室42に吸入されたオイルは、ポンプ室42に保持されたままポンプ室縮小側へ移動し、そこでポンプ室42からオイル吐出室31へ吐出される。これによってポンプ作用が行われる。オイル吐出室31へ吐出されたオイルは、吐出油路16を経て内燃機関各部へ供給される。
【００２６】
図４は、本発明の第１実施形態に係るロータ32,33と駆動ピン40の拡大図である。インナーロータ32はポンプ軸34の回転に応じて駆動ピン40に押されてポンプ軸34と共に回転する。アウターロータ33はアウターロータ33の中心から偏った側でインナーロータ32によって駆動される。インナーロータ32とアウターロータ33の間に複数のポンプ室42が形成されている。駆動ピン40は、ガイド径部45とその両端の作用部46とからなっている。
【００２７】
前記インナーロータ32の内周には、ポンプ軸挿通孔35と作用部収容溝41とガイド径部収容溝51が形成され、ポンプ軸34に嵌装された駆動ピン40には、前記ポンプ軸34に支持されるガイド径部45とインナーロータ32を回転駆動する作用部46とが設けられており、ガイド径部45と作用部46との間に過大応力を吸収して破断する段差部49が設けられている。この段差部49により、過大応力に対して前記オイルポンプ１のダメージが軽減されると共に、オイルポンプ１を駆動する駆動系への負荷を低減することができる。
【００２８】
インナーロータ32、アウタロータ33、及びポンプボディ21は、アルミニウム合金からなり、駆動ピン40は鉄系金属からなっている。これによって、熱膨張差を少なくして、内燃機関２の温度変化に対してリーク量を低減してポンプ効率を高めることができる。また、インナーロータ32とアウタロータ33との間で生じる異物の噛み込み付着に対して駆動ピン40の段差部49により過大応力を吸収できて、オイルポンプ１を駆動する駆動系への負荷を低減することができる。
【００２９】
上記のほかの部材材料として、インナーロータ32、アウタロータ33、及びポンプボディ21を、鉄系金属から形成し、駆動ピン40をアルミニウム合金から形成することも可能である。この場合は、インナーロータ32とアウタロータ33との間での異物の噛み込みに対して前記駆動ピン40の段差部49によって過大応力を吸収でき、前記オイルポンプ１を駆動する駆動系への負荷を低減することができる。
【００３０】
図５は、図４の駆動ピン40の端部付近の拡大図である。駆動ピン40の端部の、ガイド径部45と作用部46の間には、過大応力を吸収して破断する段差部49が設けられ、この段差部49には、幅の狭い溝による括れ部50が設けてあり、この括れ部50で破断するようにしてある。ガイド径部45と作用部46は、インナーロータ32に形成されたガイド径部収容溝51と作用部収容溝41とに緩やかに収容されている。
【００３１】
図には、次に示す定義による符号Ａ〜Ｆが示されている。
Ａ：ガイド径部45とガイド径部収容溝51との一方の間隔、
Ｂ：ガイド径部45とガイド径部収容溝51との他方の間隔、
Ｃ：作用部46と作用部収容溝41との一方の間隔、
Ｄ：作用部46と作用部収容溝41との他方の間隔、
Ｅ：作用部収容溝41の深さ、
Ｆ：作用部46がガイド径部45の端部から突出する長さ、
【００３２】
この、各部間隔、作用部収容溝深さ、及び作用部突出長さ、において、
Ａ＋Ｂ＞Ｃ＋Ｄ、
Ｅ＞Ｆ、
となるよう各部寸法が設定される。これによって、過大応力を受けて破断した駆動ピン40の作用部46の破片を作用部収容溝41内に留め置き、オイルポンプ１の回転への影響を低減することができる。
【００３３】
図６は、上記第１実施形態のロータ32,33の、運転時の様子を示す図である。駆動ピン40が矢印Ｗの方向へ回転すると、駆動ピン40の作用部46は作用部収容溝41の一方の面を押す。この時、作用部46に応力が生じる。この応力が過大となったときに、作用部46は段部49の括れ部50から破断する。駆動ピン40の破片は作用部収容溝41内に留まり、オイルポンプ１の回転への影響が低減される。
【００３４】
図７は、本発明の第２実施形態に係るロータ32,33と駆動ピン40の拡大図である。インナーロータ32、アウターロータ33、及びポンプ軸34の配置は第１実施形態と同じである。駆動ピン40は、ガイド径部45とその両端の第１作用部47と第２作用部48との２段の作用部からなり、作用部を収容する溝は、各作用部に対応して第１作用部収容溝52と第２作用部収容溝53の２段の溝から成っている。ガイド径部45の長さＧは、ポンプ軸34の直径Ｈより短く設定されている（Ｇ＜Ｈ）。
【００３５】
本実施形態の段差部49は前記駆動ピン40の軸線方向に複数設けられ、作用部47、48の直径は外側に行くほど細くしてある。これによって、多段階の過大応力への対応が可能となり、オイルポンプ１の交換までの整備時間を長くすることができる。
【００３６】
図８は、図７の駆動ピン40の端部付近の拡大図である。図には駆動ピン40のガイド径部45、第１作用部47、及び第２作用部48が示されている。また、ポンプ軸34とインナーロータ32とによって形成される第１作用部収容溝52と第２作用部収容溝53が示されている。
【００３７】
図には、次に示す定義による符号Ｋ〜Ｒが示されている。
Ｋ：第１作用部47と第１作用部収容溝52との一方の間隔、
Ｌ：第１作用部47と第１作用部収容溝52との他方の間隔、
Ｍ：第２作用部48と第２作用部収容溝53との一方の間隔、
Ｎ：第２作用部48と第２作用部収容溝53との他方の間隔、
Ｏ：ポンプ軸の外周円から計った第１作用部収容溝52の深さ、
Ｐ：第１作用部47のガイド径部45の端部から突出する長さ、
Ｑ：第２作用部収容溝53の深さ、
Ｒ：第２作用部48の第１作用部47の端部から突出する長さ、
【００３８】
この、各部間隔、作用部収容溝深さ、及び作用部突出長さ、において、
Ｋ＋Ｌ＞Ｍ＋Ｎ、
Ｏ＞Ｐ、
Ｑ＞Ｒ、
となるよう各部寸法が設定される。
【００３９】
図７において、駆動ピン40が矢印Ｗの方向へ回転すると、まず、第１作用部47より第２作用部48の方が先に第２作用部収容溝53に当接し、第２作用部48の方に先に応力が生じる。応力が過大となったときに、第２作用部48が先に、括れ部50から破断する。第２作用部48の破片は第２作用部収容溝53内に留まる。次に、第１作用部47が第１作用部収容溝52に当接し、再び応力が過大となったときに、括れ部50から破断する。第１作用部47の破片は第１作用部収容溝52内に留まり、オイルポンプ１の回転への影響が防止される。
【符号の説明】
【００４０】
１…オイルポンプ、21…ポンプボディ、22…ポンプカバー、32…インナーロータ、33…アウタロータ、34…ポンプ軸、35…ポンプ軸挿通孔、36…ポンプ軸支持孔、40…駆動ピン、41…作用部収容溝、42…ポンプ室、45…ガイド径部、46…作用部、49…段差部、51…ガイド径部収容溝
【図１】
2014070508.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2014070508.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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