(57)【要約】【課題】圧送される潤滑油への空気の混入をできるだけ抑制又は防止でき、オイルタンク及び配管等の部品を削除して、構造の簡略化、低コスト化等を図れるオイルポンプを提供する。【解決手段】潤滑油の吸入及び圧送を行うポンプ行程を備えたオイルポンプであって、ポンプ行程は、潤滑油を吸入する吸入行程と、吸入行程により吸入された空気混入の潤滑油を圧縮する圧縮行程と、圧縮行程により圧縮された状態にある空気混入の潤滑油の一部を排出する排出行程と、排出行程の後に残りの潤滑油を吐出する吐出行程からなる。これによれば、構造の簡素化を達成しつつ、混入した空気を極力除去した潤滑油を所望の潤滑領域に圧送することができる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油の吸入及び圧送を行うポンプ行程を備えたオイルポンプであって、
前記ポンプ行程は、潤滑油を吸入する吸入行程と、前記吸入行程により吸入された空気混入の潤滑油を圧縮する圧縮行程と、前記圧縮行程により圧縮された状態にある空気混入の潤滑油の一部を排出する排出行程と、前記排出行程の後に残りの潤滑油を吐出する吐出行程からなる、
ことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項２】
ケーシングと、
前記ケーシング内において回動自在に配置されたアウターロータと、
前記アウターロータと協働して潤滑油の吸入及び圧送を行うべく前記アウターロータの内側において回動自在に配置されたインナーロータと、を含み、
前記ケーシングは、前記吸入行程の際に潤滑油を吸入する吸入口と、前記排出行程の際に圧縮された状態にある空気混入の潤滑油の一部を排出する排出口と、前記吐出行程の際に残りの潤滑油を吐出する吐出口とを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。
【請求項３】
前記ケーシングは、前記吸入口に連通する吸入用の通路と、前記排出口に連通する排出用の通路と、前記吐出口に連通する吐出用の通路と、を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のオイルポンプ。
【請求項４】
前記排出口及び排出用の通路は、鉛直方向において前記吐出口及び吐出用の通路よりも上方に所定距離だけ隔てて形成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のオイルポンプ。
【請求項５】
前記吸入口及び吸入用の通路、前記排出口及び排出用の通路、及び前記吐出口及び吐出用の通路は、前記アウターロータ及びインナーロータの一側面側に形成されている、
ことを特徴とする請求項３又は４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、内燃機関（エンジン）等の潤滑油（オイル）を吸入して圧送するオイルポンプに関し、特に、エンジンの下部にオイルパンを持たないドライサンプ式のエンジンに適用されるオイルポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
オフロード二輪車等においてはロードクリアランスを大きくできるため、又、レーシング車両等においてはフリクションを小さくでき又エンジン高を低く抑えて車高全体を低くできるため、エンジンの下部にオイルパンを持たないドライサンプ式のエンジンが採用されている。
【０００３】
このエンジンの潤滑系においては、例えば、図１１に示すように、エンジン１のクランクケース下部（受け皿）１ａに溜まった潤滑油は、オイルストレーナ２を介して搬送用オイルポンプ３で吸引され、外付けの配管４を経由して外付けのオイルタンク５に一旦蓄えられ、混入した空気の分離が行なわれる。
そして、オイルタンク５に蓄えられた潤滑油は、外付けの配管６を経由して潤滑用オイルポンプ７により吸引されて、チェックバルブ８、オイルフィルタ９を介して、メインギャラリに圧送され、その後、クランクジャーナルあるいはシリンダヘッドからカムシャフトジャーナル、ロッカーアーム等に供給され、最後に自重により落下してクランクケース下部１ａに溜まる。
【０００４】
ところで、上記ドライサンプ式の潤滑系においては、潤滑用オイルポンプ７の他に、搬送用オイルポンプ３、外付けのオイルタンク５及び配管４，６が必要である。また、長時間に亘って使用しない場合に、オイルタンク５から潤滑油が落ちるのを防止するべく、チェックバルブ８等を追加する必要がある。それ故に、これらの部品を配置するだけのスペースを必要とし、又、コストの増加を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２０３３０８号公報
【特許文献２】実願平２−１０７７３８号（実開平４−６５９７４号）のマイクロフィルム
【特許文献３】特開平６−１６７２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、圧送される潤滑油への空気の混入をできるだけ抑制あるいは防止できると共に、オイルタンク及び配管等の部品を削除して、構造の簡略化、低コスト化等を図れるオイルポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のオイルポンプは、潤滑油の吸入及び圧送を行うポンプ行程を備えたオイルポンプであって、上記ポンプ行程は、潤滑油を吸入する吸入行程と、吸入行程により吸入された空気混入の潤滑油を圧縮する圧縮行程と、圧縮行程により圧縮された状態にある空気混入の潤滑油の一部を排出する排出行程と、排出行程の後に残りの潤滑油を吐出する吐出行程からなる、ことを特徴としている。
この構成によれば、ドライサンプ式のエンジン等の場合、クランクケース下部に溜まった潤滑油は、オイルストレーナを介して、先ず吸入行程により吸い上げられ、続いて、吸入行程により吸入された空気混入の潤滑油は、圧縮行程により圧縮され、続いて、空気混入の潤滑油の一部が排出行程により排出され、続いて、排出行程の後に残った潤滑油が吐出行程により吐出されて、種々の潤滑領域に向けて圧送される。このように、圧縮行程と吐出行程との間に排出行程を設けたことにより、外付けのオイルタンク等を用いることなく、圧送用のオイルポンプだけで、混入した空気を効率良く排除することができる。
【０００８】
上記構成において、ケーシングと、ケーシング内において回動自在に配置されたアウターロータと、アウターロータと協働して潤滑油の吸入及び圧送を行うべくアウターロータの内側において回動自在に配置されたインナーロータを含み、ケーシングは、吸入行程の際に潤滑油を吸入する吸入口と、排出行程の際に圧縮された状態にある空気混入の潤滑油の一部を排出する排出口と、吐出行程の際に残りの潤滑油を吐出する吐出口とを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、潤滑油が吸入口から吸入され続いて圧縮されると、混入した空気混入の潤滑油の一部が排出口から排出され、残りの潤滑油が吐出口から吐出されて、種々の潤滑領域に向けて圧送される。このように、吸入口、排出口、及び吐出口を画定するケーシング、アウターロータ、及びインナーロータからなるトロコイド式のオイルポンプを用いるだけで、構造の簡素化を達成しつつ、混入した空気を効率よく排除して種々の潤滑領域に潤滑油を圧送することができる。
【０００９】
上記構成において、ケーシングは、吸入口に連通する吸入用の通路と、排出口に連通する排出用の通路と、吐出口に連通する吐出用の通路を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、ケーシングにおいて、吸入用の通路、排出用の通路、吐出用の通路も形成されるため、これらの通路分の部材が不要になり、部品点数を削減して、構造の簡素化を達成することができる。
【００１０】
上記構成において、排出口及び排出用の通路は、鉛直方向において吐出口及び吐出用の通路よりも上方に所定距離だけ隔てて形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、混入した空気を効率良く排除することができる。
【００１１】
上記構成において、吸入口及び吸入用の通路、排出口及び排出用の通路、及び吐出口及び吐出用の通路は、アウターロータ及びインナーロータの一側面側に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、オイルポンプ自体を薄幅化でき、又、組み付け性の良い構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成をなすオイルポンプによれば、吐出行程により潤滑油を吐出する以前に、吸入行程により吸入されて圧縮行程により圧縮された状態にある空気混入の潤滑油の一部を排出行程により排出し、殆どの空気が排出された残りの潤滑油が吐出行程により吐出されるため、特にドライサンプ式のエンジン等において、外付けのオイルタンク等を採用しなくても、潤滑油に混入した空気を分離して潤滑油を種々の潤滑領域に圧送することができる、すなわち、圧送される潤滑油への空気の混入をできるだけ抑制あるいは防止できると共に、オイルタンク及び配管等の部品を削除して、構造の簡略化、低コスト化等を達成できるオイルポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のオイルポンプを備えた潤滑系を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るオイルポンプの一実施形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、図２に示すオイルポンプの動作を説明するための動作図である。
【図４】本発明に係るオイルポンプの他の実施形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、図４に示すオイルポンプの動作を説明するための動作図である。
【図６】本発明に係るオイルポンプのさらに他の実施形態を示す平面図である。
【図７】図６に示すオイルポンプの右側面図である。
【図８】図６に示すオイルポンプの左側面図である。
【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、図６ないし図８に示すオイルポンプの動作を説明するための動作図である。
【図１０】本発明に係るオイルポンプを備えた潤滑装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図１１】従来の潤滑系を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係るオイルポンプを組み込んだ潤滑系を示すブロック図であり、図２（ａ），（ｂ）及び図３は、オイルポンプの概略構成及び動作を説明するための断面図である。この潤滑系には、従来のような外付けのオイルタンク及び配管がなく、オイルストレーナ２とオイルフィルタ９との間には、本発明のオイルポンプ１０のみが接続されている。
【００１５】
オイルポンプ１０は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ケーシング１１と、ケーシング１１内において回動自在に支持されたアウターロータ１２と、アウターロータ１２の内側において回動自在に支持されたインナーロータ１３とを有している。
インナーロータ１３は、４個の突起を有し、駆動軸１４に直結されて軸線Ｃ１回りに回動自在に支持されている。アウターロータ１２は、インナーロータ１３の突起が噛み合う５個の凹みを有し、ケーシング１１の円筒面１１ａに摺動自在に嵌合されて軸線Ｃ２回りに回動自在に支持されている。すなわち、オイルポンプ１０は、４葉５節のトロコイドポンプである。
【００１６】
ケーシング１１には、インナーロータ１３及びアウターロータ１２の一側面１３ａ，１２ａ側において、潤滑油を吸入するための略三日月状の吸入口１１ｂ及び吸入用の通路１１ｂ´と、圧縮された潤滑油に混入した空気すなわち空気混入の潤滑油を積極的に排出するための排出口１１ｄ及び排出用の通路１１ｄ´とが設けられており、一方、インナーロータ１３及びアウターロータ１２の他側面１３ｂ，１２ｂ側において、圧縮された潤滑油を吐出するための略三日月状の上部が欠けた形状をなす吐出口１１ｃ及び吐出用の通路１１ｃ´が設けられている。
【００１７】
ここで、図２（ｂ）に示すように、排出口１１ｄは、鉛直方向において吐出口１１ｃよりも上方に設けられており、又、排出口１１ｄの下端部１１ｄ´´と吐出口１１ｃの上端部１１ｃ´´とは、鉛直方向において略同一の高さにあり面一となっている。これにより、排出口１１ｄと吐出口１１ｃとを合わせた開口面積をできるだけ大きくすることができ、又、必要に応じて両者の開口割合を適宜設定することができる。
【００１８】
次に、オイルポンプ１０の動作について、図３に基づき説明する。尚、図３においては、空気の混入した潤滑油の吸入及び圧縮、空気及び一部の潤滑油の排出、潤滑油の吐出からなる行程を、一つのポンプ室にて示し、又、潤滑油が満たされた領域を斜線にて示す。
先ず、インナーロータ１３及びアウターロータ１２が時計回りに回転することにより、図３（ａ）に示すように吸入口１１ｂから潤滑油を吸入し始め、さらに回転することにより図３（ｂ）に示すように潤滑油をさらに吸入する。
【００１９】
そして、図３（ｃ）に示すように、潤滑油が最大に吸入された状態から、続いて圧縮行程に入り、図３（ｄ）に示すように、先ずポンプ室が排出口１１ｄと連通し始め、混入した空気及び潤滑油の一部が排出口１１ｄから通路１１ｄ´を通って排出される。
さらに、インナーロータ１３及びアウターロータ１２が時計回りに回転すると、排出口１１ｄは閉鎖されて、図３（ｅ）に示すように、残りの潤滑油が吐出口１１ｃから吐出されて、種々の潤滑領域に向けて圧送される。
【００２０】
ここで、吐出口１１ｃから吐出される潤滑油の最大容積は、図３（ｃ）に示すように、前の行程で圧縮された潤滑油Ｓの領域となる。
実際には、インナーロータ１３とアウターロータ１２との協働作用により、４個のポンプ室が連続して、空気の混入した潤滑油の吸入及び圧縮、空気及び一部の潤滑油の排出、潤滑油の吐出動作を行なっている。
【００２１】
図４及び図５は、本発明に係るオイルポンプの他の実施形態を示すものである。図４に示すように、オイルポンプ２０は、ケーシング２１と、ケーシング２１内において回動自在に支持されたアウターロータ２２と、アウターロータ２２の内側において回動自在に支持された前述同様のインナーロータ１３とを有するトロコイドポンプである。
アウターロータ２２は、インナーロータ１３の突起が噛み合う５個の凹みを有し、ケーシング２１の円筒面２１ａに摺動自在に嵌合され、又、５個の凹み部分において、その外周面において開口する５個の排出口２２ｄを有する。
【００２２】
ケーシング２１には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、インナーロータ１３及びアウターロータ２２の一側面１３ａ，２２ａ側において、潤滑油を吸入するための略三日月状の吸入口２１ｂ及び吸入用の通路２１ｂ´と、圧縮された潤滑油を吐出するための略三日月状の上部が欠けた形状をなす吐出口２１ｃ及び吐出用の通路２１ｃ´とが設けられており、又、その円筒面２１ａの一部から上方に向けて、圧縮された潤滑油に混入した空気すなわち空気混入の潤滑油を積極的に排出するべく排出口２２ｄに連通し得る排出用の通路２１ｄ´が設けられている。
【００２３】
ここで、図４（ａ），（ｂ）に示すように、排出口２２ｄ及び通路２１ｄ´は、鉛直方向において吐出口２１ｃよりも上方に設けられかつ吐出口２１ｃの向きと排出口２２ｄの向きとが異なるため、空気の分離がより効率良く行なわれる。また、インナーロータ１３及びアウターロータ２２の一側面１３ａ，２２ａ側にのみ吸入口２１ｂ、通路２１ｂ´、吐出口２１ｃ、通路２１ｃ´が設けられているため、オイルポンプ２０自体の薄幅化が行なえる。
【００２４】
次に、オイルポンプ２０の動作について、図５に基づき説明する。尚、図５においては、空気の混入した潤滑油の吸入及び圧縮、空気及び一部の潤滑油の排出、潤滑油の吐出からなる行程を、一つのポンプ室にて示し、又、潤滑油が満たされた領域を斜線にて示す。
先ず、インナーロータ１３及びアウターロータ２２が時計回りに回転することにより、図５（ａ）に示すように吸入口２１ｂから潤滑油を吸入し始め、さらに回転することにより、図５（ｂ）に示すように潤滑油をさらに吸入する。
【００２５】
そして、図５（ｃ）に示すように、潤滑油が最大に吸入された状態から、続いて圧縮行程に入り、図５（ｄ）に示すように、先ずポンプ室の排出口２２ｄが通路２１ｄ´と連通し始め、混入した空気及び潤滑油の一部が排出口２２ｄから通路２１ｄ´を通って排出される。
さらに、インナーロータ１３及びアウターロータ２２が時計回りに回転すると、図５（ｅ）に示すように、残りの潤滑油が吐出口２１ｃから吐出されて、種々の潤滑領域に向けて圧送され、排出口２２ｄは円筒面２１ａにより閉鎖される。尚、実際には、インナーロータ１３とアウターロータ２２との協働作用により、４個のポンプ室が連続して、空気の混入した潤滑油の吸入及び圧縮、空気及び一部の潤滑油の排出、潤滑油の吐出動作を行なっている。
【００２６】
図６ないし図９は、本発明に係るオイルポンプのさらに他の実施形態を示すものである。このオイルポンプ３０は、ケーシング３１と、ケーシング３１内において回動自在に支持された前述同様のアウターロータ１２及びインナーロータ１３を有するトロコイドポンプである。
ケーシング３１には、図６ないし図８に示すように、インナーロータ１３及びアウターロータ１２の一側面１３ａ，１２ａ側において、潤滑油を吸入するための略三日月状の吸入口３１ｂ及び吸入用の通路３１ｂ´と、圧縮された潤滑油を吐出するための略扇状の吐出口３１ｃ及び吐出用の通路３１ｃ´と、吐出口３１ｃよりも鉛直方向上方において、圧縮された潤滑油に混入した空気すなわち空気混入の潤滑油を積極的に排出するための略扇状の排出口３１ｄ及び排出用の通路３１ｄ´とが設けられている。
【００２７】
ここで、図６に示すように、排出口３１ｄ及び通路３１ｄ´は、鉛直方向において吐出口３１ｃよりも上方に設けられかつ所定距離だけ隔てて形成されているため、空気の分離がより効率良く行なわれる。また、インナーロータ１３及びアウターロータ１２の一側面１３ａ，１２ａ側にのみ吸入口３１ｂ、通路３１ｂ´、吐出口３１ｃ、通路３１ｃ´、排出口３１ｄ、通路３１ｄ´が設けられているため、オイルポンプ３０自体の薄幅化が行なえる。
【００２８】
次に、オイルポンプ３０の動作について、図９に基づき説明する。尚、図９においては、空気の混入した潤滑油の吸入及び圧縮、空気及び一部の潤滑油の排出、潤滑油の吐出からなる行程を、一つのポンプ室にて示し、又、潤滑油が満たされた領域を斜線にて示す。
先ず、インナーロータ１３及びアウターロータ１２が時計回りに回転して吸入口３１ｂから潤滑油を吸入し、図９（ａ）に示すように潤滑油を最大に吸入した状態に至ると、続いて圧縮行程に入り、図９（ｂ）に示すように、先ずポンプ室が排出口３１ｄに連通し始める。そして、この状態から、図９（ｃ）に示す状態を通過し、図９（ｄ）に示すように排出口３１ｄが閉鎖されるまでの間に、混入した空気及び潤滑油の一部が排出口３１ｄから通路３１ｄ´を通って排出される。
【００２９】
さらに、インナーロータ１３及びアウターロータ１２が時計回りに回転すると、図９（ｅ）に示すように、残りの潤滑油はさらに圧縮されつつ吐出口３１ｃから吐出され始め、図９（ｆ）に示すように潤滑油が完全に吐出されて、種々の潤滑領域に向けて圧送され、その後吐出口３１ｃは閉鎖される。
尚、実際には、インナーロータ１３とアウターロータ１２との協働作用により、４個のポンプ室が連続して、空気の混入した潤滑油の吸入及び圧縮、空気及び一部の潤滑油の排出、潤滑油の吐出動作を行なっている。
【００３０】
図１０は、本発明に係るオイルポンプを備えた潤滑装置の実施形態を示すブロック図である。この潤滑装置は、クランクケース下部１ａに配置され潤滑油を吸引する吸引口を有するオイルストレーナ４０と、オイルストレーナ４０の下流側でかつオイルフィルタ９の上流側に配置された前述同様のオイルポンプ１０と、オイルストレーナ４０とオイルポンプ１０との間の通路６０に配置された空気排出口７１等を備えている。
【００３１】
オイルポンプ１０は、前述同様のインナーロータ１３及びアウターロータ１２と、吸入口１１ｂ及び通路１１ｂ´、吐出口１１ｃ及び通路１１ｃ´、及び排出口１１ｄ及び通路１１ｄ´を有するケーシング１１とを有している。ここで、吸入口１１ｂ及び通路１１ｂ´は、クランクケース下部１ａに溜まる潤滑油の油面よりも下方に位置するように配置されている。
【００３２】
この潤滑装置においては、オイルストレーナ４０から潤滑油が吸引されると、通路６０を通り、空気室７０の領域に至る。ここで、潤滑油に混入した空気は、空気室７０の上方空間に分離され、空気排出口７１からクランクケース内に排出される。続いて、少なくとも一部の空気が分離された潤滑油は、オイルポンプ１０の吸入口１１ｂから吸入されてポンプ室に吸い上げられ、続いて圧縮されて、混入した空気及び潤滑油の一部が排出口１１ｄから通路１１ｄ´を通って、クランクケース内に排出される。さらに続いて、空気が極力取り除かれた潤滑油が、吐出口１１ｃから吐出されて、種々の潤滑領域に向けて圧送される。
【００３３】
この実施形態においては、図２に示したオイルポンプ１０を採用したが、前述の他の実施形態において示したその他のオイルポンプ２０，３０等を採用しても良い。
また、上記実施形態においては、オイルポンプとして、トロコイドポンプ１０，２０，３０を示したが、これに限定されるものではなく、内接ギヤ式のオイルポンプあるいは外接ギヤ式のオイルポンプ等において、空気排出口を設けた構成を採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上述べたように、本発明のオイルポンプによれば、圧送される潤滑油への空気の混入をできるだけ抑制あるいは防止できると共に、オイルタンク及び配管等の部品を削除して、構造の簡略化、低コスト化等を達成できるため、オフロード二輪車等、レーシング車両等に搭載のドライサンプ式のエンジンに適用できるのは勿論のこと、潤滑油の圧送を必要とする他のエンジンあるいは他の機構等にも有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１  エンジン
１ａ  クランクケース下部
２  オイルストレーナ
９  オイルフィルタ
１０，２０，３０  オイルポンプ
１１，２１，３１  ケーシング
１１ａ，２１ａ  円筒面
１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ  吸入口
１１ｂ´，２１ｂ´，３１ｂ´  吸入用の通路
１１ｃ，２１ｃ，３１ｃ  吐出口
１１ｃ´，２１ｃ´，３１ｃ´  吐出用の通路
１１ｄ，２２ｄ，３１ｄ  排出口
１１ｄ´，２１ｄ´，３１ｄ´  排出用の通路
１２，２２  アウターロータ
１３  インナーロータ
１２ａ，１３ａ，２２ａ  一側面
１２ｂ，１３ｂ  他側面
１４  駆動軸
４０  オイルストレーナ
６０  通路
７０  空気室
７１  空気排出口
【図１】
2011231772.tif 000003
【図２】
2011231772.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011231772.tif 000008
【図７】
2011231772.tif 000009
【図８】
2011231772.tif 000010
【図９】
2011231772.tif 000011
【図１０】
2011231772.tif 000012
【図１１】
2011231772.tif 000013