(57)【要約】【課題】部品点数を削減して簡素化した構成を有し、煩雑な作業を要することなく容易に組み立てできるエンジンの内接ギヤ形ポンプを提供する。【解決手段】クランク軸９により駆動されるポンプ軸２２の一端部にインナロータ４９が相対回転不能に支持され、インナロータ４９に噛み合うアウタロータ５０がクランクケース１に回転自在に支持され、ポンプ軸２２に、両ロータ４９，５０の内側面を覆い、かつクランクケース１に回転自在に支持されるフランジ部４７が形成されている。【選択図】    図３
2005120975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸により駆動されるポンプ軸の一端部にインナロータが相対回転不能に支持され、
前記インナロータに噛み合うアウタロータがクランクケースに回転自在に支持され、
前記ポンプ軸に、前記両ロータの内側面を覆い、かつ前記クランクケースに回転自在に支持されるフランジ部が形成されているエンジンの内接ギヤ形ポンプ。
【請求項２】
請求項１において、前記ポンプ軸は、前記クランク軸に歯車連結されて鉛直方向に延びるカム軸であり、このカム軸の下端部に前記インナロータが固定されているエンジンの内接ギヤ形ポンプ。
【請求項３】
請求項２において、前記インナロータは樹脂製であり、内周面に金属製の前記カム軸の外周面に圧接されるリブが突設されているエンジンの内接ギヤ形ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの回転に連動して互いに噛み合いながら回転する外歯のインナロータと内歯のアウタロータによって潤滑油を循環させるエンジンの内接ギヤ形ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンのオイルパンに溜められた潤滑油を各部の軸受部などに供給しながら循環させる手段として、内接ギヤ形ポンプを用いたものが知られている（例えば特許文献１参照）。この内接ギヤ形ポンプのインナロータおよびアウタロータは、クランクケースに一体形成されたポンプハウジング内に収納されて、各々の一端面がポンプハウジングを閉塞するカバー板で覆われている。インナーロータは、前記カバー板を貫通したポンプ軸に連結されており、ポンプ軸には、クランクギヤに噛み合う従動ギヤが設けられている。前記カバー板は、ボルトによりポンプハウジングの開口端面に固定されて、ポンプハウジング内部とクランクケースとの間をシールしている。
【特許文献１】実公平７−２４５６６号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記内接ギヤ形ポンプでは、カバー板、ボルト、ポンプ軸とカバー板の貫通孔との間をシールするめのシール部材が別途に必要であり、部品点数が増えるだけでなく、ポンプ軸を貫通させたカバー板をボルトでポンプハウジングに固定し、ポンプ軸とカバー板との間をシールする煩わしい作業を行わなければならない。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたもので、部品点数を削減して簡素化した構成を有し、煩雑な作業を要することなく容易に組み立てできるエンジンの内接ギヤ形ポンプを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明に係るエンジンの内接ギヤ形ポンプは、クランク軸により駆動されるポンプ軸の一端部にインナロータが相対回転不能に支持され、前記インナロータに噛み合うアウタロータがクランクケースに回転自在に支持され、前記ポンプ軸に、前記両ロータの内側面を覆い、かつ前記クランクケースに回転自在に支持されるフランジ部が形成されている。
【０００６】
このエンジンの内接ギヤ形ポンプによれば、クランク軸により駆動されるポンプ軸にフランジ部が形成されて、このフランジ部がインナロータおよびアウタロータの各々の内側面を覆っているから、両ロータの内側面を覆うための従来のカバー板およびこれの固定用のボルトが不要であるとともに、フランジ部を備えたポンプ軸の一端部にインナロータが支持されているから、フランジ部がシール機能を持つので、従来のポンプ軸とカバー板との間のシール部材が不要となる。また、組み立てに際しては、ポンプ軸の一端部に支持されたインナロータをアウタロータの内側に挿入して両ロータを互いに噛み合わせれば、ポンプ軸のフランジ部が両ロータの各々の内側面を覆うように配置されることになるので、工具を用いることのない簡単な作業で迅速に組み立てできる。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態では、前記ポンプ軸が、前記クランク軸に歯車連結されて鉛直方向に延びるカム軸であり、このカム軸の下端部に前記インナロータが固定されている。この構成によれば、鉛直方向に延びる縦型配置のカム軸の下端部にインナロータが固定されているから、フランジ部がカム軸の自重を受けて両ロータの内側面に圧接し、これにより、両ロータのサイドクリアランスの変動を抑制することができるので、ポンプ効率が向上する。また、エンジンが本来備えているカム軸をポンプ軸として有効利用することにより、部品点数を削減して構成を簡略化でき、エンジンの小型化を図ることができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態では、前記インナロータが樹脂製であり、内周面に金属製の前記カム軸の外周面に圧接されるリブが突設されている。この構成によれば、インナロータをアウタロータに噛み合わせるのに先立って、カム軸の下端部をインナロータの内周面に挿入したときに、インナロータの内周面のリブが、金属製のカム軸の外周面による押圧力を受けて、自身の樹脂が有する弾性で僅かに変形したのち、その復元力でカム軸の外周面に圧接し、これにより、インナロータがカム軸に脱落しない状態に仮固定される。この状態で、カム軸を把持してインナロータをアウタロータの内面に対し上方から挿入して相互に噛み合うように組み合わせできるので、ポンプ組立作業がさらに容易となる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明のエンジンの内接ギヤ形ポンプによれば、クランク軸により駆動されるポンプ軸にフランジ部が形成されて、このフランジ部がインナロータおよびアウタロータの各々の内側面を覆っているから、両ロータの内側面を覆うための従来のカバー板およびこれの固定用のボルトが不要になる。また、フランジ部を備えたポンプ軸の一端部にインナロータが相対回転不能に支持されているから、フランジ部がシール機能を持つので、従来のポンプ軸とカバー板との間のシール部材が不要となる。また、組み立てに際しては、ポンプ軸の一端部に支持されたインナロータをアウタロータの内側に挿入して両ロータを組み合わせれば、ポンプ軸のフランジ部が両ロータの各々の内側面を覆うように配置されることになるので、工具を用いる必要のない簡単な作業で迅速に組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る内接ギヤ形ポンプを適用した縦軸型エンジンＥを示す縦断面であり、先ず、このエンジンＥの概略構成について説明する。このエンジンＥは、クランクケース１にオイルパン２が一体形成されており、クランクケース１の上面１ａに対し、クランクケースカバー３がシール用のガスケット４を介在して突き合わせた状態で固着されている。クランクケース１には、シリンダ７が前方（図の左方）に突出する配置で一体形成されており、このクランクケース１とシリンダ７とがエンジンブロック８を構成する。
【００１１】
前記クランクケースカバー３は、エンジンブロック８の上面に取り付けられて、クランクケース１の上面開口と、シリンダ７の一部分とを覆っている。クランク軸９は、前記クランクケース１のクランク室５の内部を鉛直方向に貫通するように配置されて、上下２箇所の軸受部１０Ａ，１０Ｂにより、それぞれクランクケースカバー３とクランクケース１に回転自在に支持されている。このクランク軸９の下端部分は、クランクケース１の下方に突出されて、芝刈り機のような作業機１１を駆動するための出力軸９ａとなる。その場合、出力軸９ａは作業機１１のカッタブレード１１ａに連結される。
【００１２】
前記シリンダ７のボア７ａには、シリンダ軸方向（図１の左右方向）に往復動するピストン１２が嵌合されており、このピストン１２と前記クランク軸９とがコンロッド１３により相互に連結されている。したがって、ピストン１２の往復運動はコンロッド１３を介してクランク軸９の回転運動に変換され、そのクランク軸９の軸出力が出力軸９ａを介して作業機１１の動力として利用される。クランク軸９は一対のクランクウェブ１４Ａ，１４Ｂを上下に備えている。また、クランク軸９の上端部に一体回転可能に装着されたフライホィール１７および冷却ファン１８はファンハウジング１９により覆われている。このファンハウジンク１９は、燃料タンク７１およびエアクリーナ３７を内蔵したエンジンカバー７２に取り付けられている。さらに、エンジンカバー７２の上部にはリコイルスタータ２０が装着されている。一方、クランク軸９における上側のクランクウェブ１４Ａの上方の近傍位置にはクランクギヤ２１が固着されている。
【００１３】
図２は、図１におけるクランクケースカバー３およびエンジンカバー７２を除去した状態の平面図である。図２において、クランクケース１のクランク室５内には、カム軸２２がクランク軸９と平行に配置され、このカム軸２２の図１の上端部２２ａがクランクケースカバー３に回転自在に支持され、下端部は、後述するフランジ部４７がクランクケース１に回転自在に支持されている。このカム軸２２の上端部分に固着された図２のカムギヤ２３はクランクギヤ２１に噛み合っている。したがって、カム軸２２には、クランク軸９の回転がクランクギヤ２１およびカムギヤ２３を介して伝達される。
【００１４】
一方、図１に示すように、前記シリンダ７にはシリンダヘッド２４が連結されており、そのシリンダヘッド２４の先端部にロッカーカバー２７が取り付けられ、このシリンダヘッド２４とロッカーカバー２７とによって、内部に動弁室２８が形成されている。シリンダヘッド２４には、吸気弁２９および排気弁３０が支持されており、この吸気弁２９および排気弁３０は、スプリング３１，３２により閉弁方向に付勢されているとともに、動弁室２８内に設けられたロッカーアーム３３，３４の揺動により開閉駆動される。また、ロッカーアーム３３，３４は、カム軸２２の回転に伴ってカム軸の２つのカム２２ｃ，２２ｄによって作動されるタベット（図示せず）およびプッシュロッド（図示せず）により揺動される。なお、このエンジンＥの吸気系を構成するエアクリーナ３７およびキャブレター３８（図２）は、エンジンＥの前面側および右方下側にそれぞれ設けられており、排気系を構成するマフラー（図示せず）は左方側に設けられている。
【００１５】
図１に２点鎖線で示すように、カム軸２２の下端部には、本発明の一実施形態の内接ギヤ形ポンプ３９が連結されている。図３は、その内接ギヤ形ポンプ３９を図１の右側から見た縦断面図である。図３において、クランクケース１におけるクランク軸９の下方の軸受部１０Ｂの近傍個所には、内接ギヤ形ポンプ３９のポンプケーシング部４０が一体形成されており、このポンプケーシング部４０の内部には、断面円形の軸受孔４１と、この軸受孔４１よりも径の小さい断面円形を有して軸受孔４１の下方に同心状に連設されたポンプ室４２と、このポンプ室４２の下方に連設された吸込口４３および吐出口４４とを有している。
【００１６】
一方、カム軸２２の下端部には、フランジ部４７と、このフランジ部４７から下方に延出したポンプ駆動軸部４８とが一体形成されており、ポンプ駆動軸部４８がポンプ室４２内に挿入され、かつフランジ部４７が軸受孔４１に回転自在に嵌合した状態で支持されている。すなわち、カム軸２２の下端部は、フランジ部４７を介してクランクケース１のポンプケーシング部４０の軸受孔４１に回転自在に支持されている。
【００１７】
カム軸２２の前記ポンプ駆動軸部４８の外周には、内接ギヤ型ポンプ３９のインナロータ４９が相対回転不能に支持されており、このインナロータ４９とアウタロータ５０とが互いに噛み合った配置でポンプ室４２内に収納されている。すなわち、図３のIV−IV線で切断した拡大断面図である図４（ａ）に示すように、インナロータ４９とアウタロータ５０とは、各々の外歯４９ａと内歯５０ａとが互いに噛み合った状態でポンプ室４２内に収納されている。但し、アウタロータ５０は、ポンプ室４２の断面円形の内周面に回転可能に嵌合しているが、ポンプ駆動軸部４８に支持されたインナロータ４９はボンプ室部４２の内周面に対し偏心した配置になっており、両ロータ４９，５０の噛合点とは反対側において外歯４９ａと内歯５０ａとの間に隙間５１が設けられている。
【００１８】
前記インナロータ４９およびアウタロータ５０は共に合成樹脂の成形品である。インナロータ４９の内周面は、円形の一部をカットした非円形の断面形状に形成され、この内周面に対応した形状を有するポンプ駆動軸部４８が嵌入されることにより、インナロータ４９がポンプ駆動軸部４８に一体回転する状態に連結されている。このインナロータ４９に対し、アウタロータ５０が共回りする状態に噛み合わされている。
【００１９】
また、前記インナロータ４９の内周面には、内方に突出するリブ４９ｂが周方向に間隔を存して３つ形成されている。図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である同図（ｂ）に示すように、前記各リブ４９ｂは、軸心方向の中央部に頂点を有する軸方向に細長いほぼ三角形の断面形状を有し、両方向からの組立を可能にしている。
【００２０】
上述のようにインナロータ４９の内周面に３つのリブ４９ｂが一体形成されていることにより、このインナロータ４９をポンプ駆動軸部４８の外周面に支持するに際して、ポンプ駆動軸部４８をインナロータ４９の内周面に圧入すると、３つのリブ４９ｂが、金属製のカム軸２２におけるポンプ駆動軸部４８の外周面により外方への押圧力を受けて自体の樹脂が有する弾性で僅かに変形したのち、その復元力でポンプ駆動軸部４８の外周面に圧接する。これにより、インナロータ４９がポンプ駆動軸部４８に脱落しない状態に仮固定される。したがって、内接ギヤ形ポンプ３９の組み立てに際しては、図３の下端にインナロータ４９が仮固定されたカム軸２２をクランクケース１の上方からクランク室５内に挿入して、インナロータ４９をアウタロータ５０の内歯５０ａに対し噛み合わせる際に、インナロータ４９がカム軸２２から脱落しないので、内接ギヤ形ポンプ３９の組立作業が容易となる。
【００２１】
また、クランク軸９の下方の軸受部１０Ｂの下端内周面とクランク軸９の間はシール部材５３により封止されており、このシール部材５３の上方箇所に、軸受部１０Ｂとクランク軸９の外周面とで囲まれた環状の油溜め空間５４が形成されている。前記軸受部１０Ｂの付け根には油溜め空間５４と連通する油導入口５２が複数個形成されている。クランクケース１における軸受部１０Ｂとポンプケーシング部４０との間の箇所には、油溜め空間５４と内接ギヤ形ポンプ３９の吸込口４３とを連通する油吸込通路５７が形成されている。
【００２２】
一方、クランクケース１における内接ギヤ形ポンプ３９に対し軸受部１０Ｂとは反対側の箇所には、内接ギヤ形ポンプ３９の吐出口４４に連通する油吐出通路５８と、この油吐出通路５８に連通してクランクケース１の側壁の内部を通ってクランクケース１の上面１ａまで延びる油汲上通路５９とが形成されている。さらに、クランクケース１の上面１ａには、油汲上通路５９の上端に連通してカムギヤ２３に対して潤滑油を噴出する噴出孔６０が形成されている。
【００２３】
つぎに、前記圧接ギヤ形ポンプ３９の作用について説明する。図３のエンジンＥが始動すると、クランク軸９の回転が、互いに噛み合うクランクギヤ２１およびカムギヤ２３を介してカム軸２２に伝達され、カム軸２２の下端のポンプ駆動軸部４８支持定されたインナロータ４９がカム軸２２と一体回転し、アウタロータ５０がインナロータ４９と共回りする。このインナロータ４９とアウタロータ５０とが一部に隙間５１を有した噛み合い状態で共回りすることにより、上方開口がフランジ部４７で閉塞されたポンプ室４２から吸入口部４３に対し吸引力が作用する。
【００２４】
そのため、オイルパン２に溜められている潤滑油６１は、矢印で示すように、油導入口５２、油溜め空間５４、油吸込通路５７および吸入口部４３を通ってポンプ室４２内の両ロータ４９，５０間の隙間５１に吸い込まれたのち、吐出口４４に吐出されて、油吐出通路５８および油汲上通路５９を通って、図２に矢印で示すように、噴出孔６０からカムギヤ２３の上面に向けて噴出される。噴出された潤滑油６１は、カムギヤ２３とこれに噛み合うクランクギヤ２１を潤滑したのち、オイルパン２に還流される。なお、図１および図３に示したオイルパン２内の潤滑油６１の油面は、エンジンＥの運転停止時のレベルであって、油導入口５２の上端よりも上方に位置している。油導入口５２は、軸受け部１０Ｂの下部周囲に複数開口しているため、どの方向に傾斜しても潤滑油６１を効率よく油溜の空間５４に導くことができる。
【００２５】
この内接ギヤ形ポンプ３９は、ポンプ軸として利用するカム軸２２に一体形成したフランジ部４７がインナロータ４９およびアウタロータ４８の各々の内側面を覆う状態でポンプ室２を閉塞しているから、両ロータ４９，５０の内側面を覆うための従来のカバー板およびこれの固定用のボルトが不要になる。また、フランジ部４７を有するカム軸２２に一体形成されたポンプ駆動軸部４８にインナロータ４９が支持されているから、フランジ部４７がシール機能を持つので、従来のポンプ軸とカバー板との間のシール部材が不要となる。
【００２６】
さらに、組み立てに際しては、カム軸２２を把持して、そのポンプ駆動軸部４８の一端部に支持されたインナロータ４９をアウタロータ５０に対し内側に挿入して互いに噛み合わせれば、フランジ部４７が両ロータ４９，５０の各々の内側面を覆うように配置されることになるので、工具を用いる必要のない簡単な作業で迅速に組み立てできる。また、この内接ギヤ形ポンプ３９は、カム軸２２を、これにフランジ部４７およびポンプ駆動軸部４８を一体形成することによりポンプ軸として兼用しているので、部品点数を削減して構成を簡略化でき、エンジンＥの小型化を図ることができる。
【００２７】
また、前記内接ギヤ形ポンプ３９では、鉛直方向に延びるカム軸２２の下端近傍箇所に形成されたフランジ部４７が、カム軸２２全体の自重を受けて両ロータ４９，５０の内側面（図３の上側面）に圧接することにより、両ロータ４９，５０のサイドクリアランスの変動を抑制できるので、ポンプ効率を向上させることができる。
【００２８】
なお、この縦軸型エンジンＥでは、クランクケース１の上面１ａにクランクケースカバー３が取り付けられる構造になっているので、カム軸２２をクランクケース１内にこれの上部開口から挿入して、カム軸２２のカムギヤ２３をクランク軸９のクランクギヤ２１に噛み合わせて組み付けできるようになっている。これに伴い、図２に示すように、クランクギヤ２１およびカムギヤ２３の各々の上面の所定位置には、位置決めマーク６２，６３が形成されており、組み立てに際しては、両マーク６２，６３が合致するようにカム軸２２の回転方向位置を決めてカムギヤ２３をクランクギヤ２１に噛み合わせることにより、クランク軸９とカム軸２２とが正確に所定の相対位置関係で連動する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る内接ギヤ形ポンプを適用したエンジンを示す縦断面図である。
【図２】図１におけるクランクケースカバーおよびエンジンカバーを除去した状態の平面図である。
【図３】同上の内接ギヤ形ポンプを図１の右側から見た縦断面図である。
【図４】（ａ）は図３のIV−IV線で切断した拡大断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…クランクケース
５…クランク室
７…シリンダ
９…クランク軸
２１…クランクギヤ
２２…カム軸（ポンプ軸）
２３…カムギヤ
３９…内接ギヤ形ポンプ
４７…フランジ部
４９…インナロータ
４９ｂ…リブ
５０…アウタロータ
６１…潤滑油
【図１】
2005120975.tif 000003
【図２】
2005120975.tif 000004
【図３】
2005120975.tif 000005
【図４】
2005120975.tif 000006