(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ軸（３０）に相対回転不能に取付けられるインナーロータ（４１）と、該インナーロータ（４１）との間に複数のポンプ室（４９）を形成してインナーロータ（４１）に噛合するアウターロータ（４２）とを収容するロータ収容凹部（４３）を形成する第１ケース部材（４４）と、前記ロータ収容凹部（４３）の開口端を閉じて第１ケース部材（４４）に結合される第２ケース部材（４５）とから成るポンプケース（４０）に、複数の前記ポンプ室（４９）のうち膨張過程に在るポンプ室（４９）に通じる吸入ポート（５１）ならびに圧縮過程に在るポンプ室（４９）に通じる吐出ポート（５２）が設けられるトロコイド型ポンプにおいて、前記インナーロータ（４１）および前記アウターロータ（４２）の軸方向一端面を臨ませる前記吸入ポート（５１）および前記吐出ポート（５２）が前記ポンプケース（４０）のうち第２ケース部材（４５）に設けられ、前記インナーロータ（４１）および前記アウターロータ（４２）の軸方向他端面と、第１ケース部材（４４）に形成された前記ロータ収容凹部（４３）の閉塞端との間に、前記アウターロータ（４２）の外周に対応した内周を有するとともに前記ポンプ室（４９）の前記吸入ポート（５１）および前記吐出ポート（５２）とは反対側開口部に対向する平板状のスペーサ（５３）が、前記吐出ポート（５２）から離反するとともに前記吸入ポート（５１）に近接するように傾斜することを可能として介装されることを特徴とするトロコイド型ポンプ。
【請求項２】
前記吸入ポート（５１）および前記吐出ポート（５２）間に対応する位置で第１ケース部材（４４）には、前記ポンプ軸（３０）と平行な軸線を有するまわり止めピン（５４）が植設され、前記スペーサ（５３）には、該スペーサ（５３）の前記傾斜を許容するようにして前記まわり止めピン（５４）を挿通、係合せしめる係合孔（５５）が設けられることを特徴とする請求項１記載のトロコイド型ポンプ。
【請求項３】
前記吸入ポート（５１）の吸入終了側端部（５１ｂ）および前記吐出ポート（５２）の吐出開始側端部（５２ａ）間に対応する位置で第１ケース部材（４４）に単一の前記まわり止めピン（５４）が植設されることを特徴とする請求項２記載のトロコイド型ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ軸に相対回転不能に取付けられるインナーロータと、該インナーロータとの間に複数のポンプ室を形成してインナーロータに噛合するアウターロータとを収容するロータ収容凹部を形成する第１ケース部材と、前記ロータ収容凹部の開口端を閉じて第１ケース部材に結合される第２ケース部材とから成るポンプケースに、複数の前記ポンプ室のうち膨張過程に在るポンプ室に通じる吸入ポートならびに圧縮過程に在るポンプ室に通じる吐出ポートが設けられるトロコイド型ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなトロコイド型ポンプは、たとえば特許文献１で開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２８１０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、トロコイド型ポンプでは、インナーロータおよびアウターロータの端面およびポンプケース間のクリアランスが大きくなると、吐出側から吸入側への作動液の漏れが大きくなり、吐出効率が低下してしまうのであるが、インナーロータおよびアウターロータを収容すべくポンプケース内に設けられるロータ収容凹部の加工精度を、前記漏れを許容し得る程度まで高めるのは困難である。
【０００４】
一方、上記特許文献１で開示されたものでは、低温時には吐出量を減少させて圧力の上がり過ぎを防止し、高温時には漏れ量を少なくしてポンプ効率を高めるために、ポンプケースのうち第２ケース部材に、第１ケース部材、インナーロータおよびアウターロータよりも線膨張係数の大きなスペーサがインナーロータおよびアウターロータの端面に対向するようにして取付けられ、インナーロータおよびアウターロータの端面と前記スペーサとの間のクリアランスが温度低下に比例して大きくなるようにしている。
【０００５】
このような特許文献１に開示されたトロコイド型ポンプでは、高温時の作動液の漏れ量を少なくすることは可能であるものの低温時の漏れ量を少なくすることはできない。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、簡単かつ少ない部品点数で作動液の漏れを少なくし、吐出効率の向上に寄与し得るトロコイド型ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ポンプ軸に相対回転不能に取付けられるインナーロータと、該インナーロータとの間に複数のポンプ室を形成してインナーロータに噛合するアウターロータとを収容するロータ収容凹部を形成する第１ケース部材と、前記ロータ収容凹部の開口端を閉じて第１ケース部材に結合される第２ケース部材とから成るポンプケースに、複数の前記ポンプ室のうち膨張過程に在るポンプ室に通じる吸入ポートならびに圧縮過程に在るポンプ室に通じる吐出ポートが設けられるトロコイド型ポンプにおいて、前記インナーロータおよび前記アウターロータの軸方向一端面を臨ませる前記吸入ポートおよび前記吐出ポートが前記ポンプケースのうち第２ケース部材に設けられ、前記インナーロータおよび前記アウターロータの軸方向他端面と、第１ケース部材に形成された前記ロータ収容凹部の閉塞端との間に、前記アウターロータの外周に対応した内周を有するとともに前記ポンプ室の前記吸入ポートおよび前記吐出ポートとは反対側開口部に対向する平板状のスペーサが、前記吐出ポートから離反するとともに前記吸入ポートに近接するように傾斜することを可能として介装されることを特徴とする。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記吸入ポートおよび前記吐出ポート間に対応する位置で第１ケース部材には、前記ポンプ軸と平行な軸線を有するまわり止めピンが植設され、前記スペーサには、該スペーサの前記傾斜を許容するようにして前記まわり止めピンを挿通、係合せしめる係合孔が設けられることを特徴とする。
【０００９】
さらに請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に加えて、前記吸入ポートの吸入終了側端部および前記吐出ポートの吐出開始側端部間に対応する位置で第１ケース部材に単一の前記まわり止めピンが植設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、ロータ収容凹部の閉塞端と、インナーロータおよびアウターロータの端面との間に介装されるスペースに、インナーロータおよびアウターロータ間に形成されるポンプ室のうち圧縮過程に在るポンプ室の液圧と、膨張過程に在るポンプ室の液圧とが作用することにより、スペーサは、吐出ポートから離反するとともに吸入ポートに近接するように傾斜し、吸入ポート側でインナーロータおよびアウターロータの端面との間のクリアランスを小さく抑えることになる。すなわちロータ収容凹部の閉塞端と、インナーロータおよびアウターロータの端面との間にスペーサを介装するだけの部品点数を少なく抑えた簡単な構造で、吐出側から吸入側への作動液の漏れを小さく抑え、吐出効率の向上を図ることが可能となる。
【００１１】
また請求項２記載の発明によれば、吸入ポートおよび吐出ポート間に対応して第１ケース部材に植設されたまわり止めピンへのスペーサの係合により、ロータ収容凹部内でのスペーサの回転が阻止されるとともにまわり止めピンへの係合部を支点として、スペーサが傾斜し易くなる。
【００１２】
さらに請求項３記載の発明によれば、単一のまわり止めピンが、吸入ポートの吸入終了側端部および吐出ポートの吐出開始側端部間に対応する位置で第１ケース部材に植設されるので、スペーサは吸入ポートの吸入開始側端部および吐出ポートの吐出終了側端部間でインナーロータおよびアウターロータの端面により近接するように傾斜し易くなり、吐出側から吸入側への作動液の漏れをより小さく抑えて、吐出効率のさらなる向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図８は本発明の一実施例を示すものであり、図１は内燃機関の側面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図３の５−５線断面図、図６は図４の６−６線断面図、図７は図４の７−７線断面図、図８はスペーサの有無による流量特性の変化を示す図である。
【００１５】
先ず図１において、この内燃機関の機関本体１１は、上部ケース１２ａおよび下部ケース１２ｂが結合されて成るクランクケース１２と、上部ケース１２ａに一体に成形されるシリンダブロック１３と、該シリンダブロック１３に結合されるシリンダヘッド１４とを備え、シリンダヘッド１４にはヘッドカバー１５が結合され、前記クランクケース１２の下部ケースにはオイルパン１６が結合される。
【００１６】
クランクケース１２には、該クランクケース１２を構成する上部ケース１２ａおよび下部ケース１２ｂの結合面に軸線を配置するクランクシャフト１７が回転自在に支承されており、このクランクシャフト１７と、該クランクシャフト１７と平行な軸線を有して前記シリンダヘッド１４に回転自在に支承される一対のカムシャフト１８，１９との間には、無端状のカムチェーン２０を有する調時伝動機構２１が設けられる。
【００１７】
図２を併せて参照して、前記クランクケース１２内には、クランクシャフト１７と平行にしてクランクシャフト１７で回転自在に支承されるメインシャフト２２およびカウンタシャフト２３と、択一的に確立可能としてメインシャフト２２およびカウンタシャフト２３間に設けられる複数変速段の歯車列群２４とを有する変速機構２５が収容されており、この変速機構２５には、前記メインシャフト２２の一端部に装着される発進クラッチ２６を介してクランクシャフト１７からの動力が入力される。
【００１８】
図３をさらに併せて参照して、前記変速機構２５の下方でクランクケース１２には、トロコイド型のオイルポンプ２８およびウォータポンプ２９が軸線を同軸として取付けられており、オイルポンプ２８のポンプ軸３０と、ウォータポンプ２９のポンプ軸３１とは相対回転を不能として同軸に連結される。しかもオイルポンプ２８のポンプ軸３０には被動スプロケット３２が固定されており、前記変速機構２５のメインシャフト２２に固定される駆動スプロケット３３および前記被動スプロケット３２に、無端状の伝動チェーン３４が巻き掛けられる。すなわちメインシャフト２２には発進クラッチ２６を介してクランクシャフト１７からの動力が伝達され、このメインシャフト２２の回転動力がオイルポンプ２８およびウォータポンプ２９に伝達されることになる。
【００１９】
前記オイルパン１６内にはオイルストレーナ３５が配設されており、オイルポンプ２８は該オイルストレーナ３５を介してオイルパン１６内のオイルをくみ上げる。またクランクケース１２の外側面には、オイルフィルタ３６およびオイルクーラ３７が取付けられており、オイルポンプ２８から吐出されるオイルはオイルフィルタ３６で浄化されるとともにオイルクーラ３７で冷却される。
【００２０】
図４〜図６を併せて参照して、オイルポンプ２８は、ポンプケース４０内に、ポンプ軸３０に相対回転不能に取付けられるインナーロータ４１と、インナーロータ４１に噛合するアウターロータ４２とが収容されて成るものであり、ポンプケース４０は、相互に噛合するインナーロータ４１およびアウターロータ４２を収容する横断面円形のロータ収容凹部４３を形成する第１ケース部材４４と、クランクケース１２の下部ケース１２ｂに一体に形成されて前記ロータ収容凹部４３の開口端を閉じる第２ケース部材４５とが、複数のボルト３９…で結合されて成るものであり、ロータ収容凹部４３の中心からオフセットした位置で第１および第２ケース部材４４，４５を液密にかつ回転自在に貫通する前記ポンプ軸３０に、インナーロータ４１がピン４６によって相対回転不能に取付けられる。
【００２１】
インナーロータ４１の外周に形成される複数の外歯４７…に噛合する内歯４８…を有するアウターロータ４２の外周は前記ロータ収容凹部４３の内周に対応して形成されるものであり、アウターロータ４２の回転中心と、インナーロータ４１の回転中心すなわちポンプ軸３０の軸線とは相互に偏心した位置にある。
【００２２】
インナーロータ４１およびアウターロータ４２間には複数のポンプ室４９…が形成されるものであり、インナーロータ４１およびアウターロータ４２の矢印で示す回転方向５０の回転に応じて容積が次第に増大するポンプ室４９…すなわち膨張過程に在るポンプ室４９…に通じる吸入ポート５１と、前記インナーロータ４１および前記アウターロータ４２の回転に応じて容積が次第に減少するポンプ室４９…すなわち膨張過程に在るポンプ室４９…に通じる吸入ポート５２とが、前記インナーロータ４１および前記アウターロータ４２の軸方向一端面を臨ませるようにして前記ポンプケース４０の第２ケース部材４５に設けられる。而してオイルストレーナ３５は吸入ポート５１に通じるようにして第２ケース部材４５に接続され、吐出ポート５２は、図示しない給油路を介して前記オイルフィルタ３６およびオイルクーラ３７に接続される。
【００２３】
図７を併せて参照して、前記インナーロータ４１および前記アウターロータ４２の軸方向他端面と、第１ケース部材４４に形成されたロータ収容凹部４３の閉塞端との間には、アウターロータ４２の外周に対応した内周を有するとともにポンプ室４９…の吸入ポート５１および吐出ポート５２とは反対側開口部に対向する平板状のスペーサ５３が介装される。しかもスペーサ５３は、第１および第２ケース部材４４，４５と形成する材料と同一材料により形成されるものであり、インナーロータ４１およびアウターロータ４２の軸方向他端面と、ロータ収容凹部４３の閉塞端との間の間隔は前記スペーサ５３が傾斜することを許容し得る程度に設定される。
【００２４】
而してオイルポンプ２８の作動時に、前記スペーサ５３には、圧縮過程に在るポンプ室４９…の液圧と、膨張過程に在るポンプ室４９…の液圧とが作用するものであり、それらのポンプ室４９…の液圧の大小によってスペーサ５３は、吐出ポート５２から離反するとともに吸入ポート５１に近接するように傾斜するものであり、スペーサ５３は、吐出ポート５２から離反するとともに前記吸入ポート５１に近接するように傾斜することを可能としてロータ収容凹部４３の閉塞端とインナーロータ４１およびアウターロータ４２の軸方向他端面との間に介装される。
【００２５】
また第１ケース部材４４には、ポンプ軸３０と平行な軸線を有する単一のまわり止めピン５４が植設されており、スペーサ５３には、該スペーサ５３の前記傾斜を許容するようにして前記まわり止めピン５４を挿通、係合せしめる係合孔５５が設けられる。
【００２６】
しかも前記まわり止めピン５４は、吸入ポート５１および吐出ポート５２間に対応する位置で第１ケース部材４４に植設されるものであり、好ましくは、吸入ポート５１の吸入終了側端部５１ｂおよび吐出ポート５２の吐出開始側端部５２ａ間に対応する位置で第１ケース部材４４にまわり止めピン５４が植設される。
【００２７】
次にこの実施例の作用について説明すると、オイルポンプ２８のポンプケース４０は、相互に噛合するインナーロータ４１およびアウターロータ４２を収容するロータ収容凹部４３を形成する第１ケース部材４４と、ロータ収容凹部４３の開口端を閉じて第１ケース部材４４に結合される第２ケース部材４５とから成るものであり、インナーロータ４１およびアウターロータ４２の軸方向一端面を臨ませる吸入ポート５１および吐出ポート５２が第２ケース部材４５に設けられ、インナーロータ４１およびアウターロータ４２の軸方向他端面と、ロータ収容凹部４３の閉塞端との間には、アウターロータ４２の外周に対応した内周を有するとともにポンプ室４９…の吸入ポート５１および吐出ポート５２とは反対側開口部に対向する平板状のスペーサ５３が、吐出ポート５２から離反するとともに吸入ポート５１に近接するように傾斜することを可能として介装されている。
【００２８】
このようなオイルポンプ２８によれば、ロータ収容凹部４３の閉塞端と、インナーロータ４１およびアウターロータ４２の端面との間に介装されるスペーサ５３に、ポンプ室４９…のうち圧縮過程に在るポンプ室４９…の液圧と、膨張過程に在るポンプ室４９…の液圧とが作用することにより、スペーサ５３は、吐出ポート５２から離反するとともに吸入ポート５１に近接するように傾斜し、吸入ポート５１側でインナーロータ４１およびアウターロータ４２の端面との間のクリアランスを小さく抑えることができきる。すなわちロータ収容凹部４３の閉塞端と、インナーロータ４１およびアウターロータ４２の端面との間にスペーサ５３を介装するだけの部品点数を少なく抑えた簡単な構造で、吐出側から吸入側への作動液の漏れを小さく抑え、吐出効率の向上を図ることが可能となる。
【００２９】
また吸入ポート５１および吐出ポート５２間に対応する位置で第１ケース部材４４にはポンプ軸３０と平行な軸線を有するまわり止めピン５４が植設され、スペーサ５３には、該スペーサ５３の前記傾斜を許容するようにしてまわり止めピン５４を挿通、係合せしめる係合孔５５が設けられているので、ロータ収容凹部４３内でのスペーサ５３の回転が阻止されるとともにまわり止めピン５４への係合部を支点として、スペーサ５３が傾斜し易くなり、吐出側から吸入側への作動液の漏れをより小さく抑えることができる。
【００３０】
さらに吸入ポート５１の吸入終了側端部５１ｂおよび吐出ポート５２の吐出開始側端部５２ａ間に対応する位置で第１ケース部材４４に単一の前記まわり止めピン５４が植設されるので、スペーサ５３は吸入ポート５１の吸入開始側端部５１ａおよび吐出ポート５２の吐出終了側端部５２ｂ間でインナーロータ４１およびアウターロータ４２の端面により近接するように傾斜し易くなり、吐出側から吸入側への作動液の漏れをより小さく抑えて、吐出効率のさらなる向上を図ることができる。
【００３１】
このようなスペーサ５３を用いたオイルポンプ２８が、図８の実線Ａで示す吐出特性を示すものであるのに対し、スペーサ５３を用いない従来のオイルポンプの吐出特性は図８の点線Ｂで示される。すなわち本発明に従うオイルポンプ２８の吐出特性を従来のオイルポンプに比べて飛躍的に増大し得ることが判る。
【００３２】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３３】
たとえば上記実施例では内燃機関のオイルポンプについて説明したが、本発明は、トロコイド型ポンプに関して広く実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】内燃機関の側面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】図３の５−５線断面図である。
【図６】図４の６−６線断面図である。
【図７】図４の７−７線断面図である。
【図８】スペーサの有無による流量特性の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
３０・・・ポンプ軸
４０・・・ポンプケース
４１・・・インナーロータ
４２・・・アウターロータ
４３・・・ロータ収容凹部
４４・・・第１ケース部材
４５・・・第２ケース部材
４９・・・ポンプ室
５１・・・吸入ポート
５１ｂ・・・吸入ポートの吸入終了側端部
５２・・・吐出ポート
５２ａ・・・吐出ポートの吐出開始側端部
５３・・・スペーサ
５４・・・まわり止めピン
５５・・・係合孔
【図１】
0004690855.tif 000002
【図２】
0004690855.tif 000003
【図３】
0004690855.tif 000004
【図４】
0004690855.tif 000005
【図５】
0004690855.tif 000006
【図６】
0004690855.tif 000007
【図７】
0004690855.tif 000008
【図８】
0004690855.tif 000009