(57)【要約】【課題】リリーフバルブの応答遅れの発生を無くして所望のオイル吐出量を確保すると共に、駆動トルクを低減できるようにしたポンプを提供するものである。【解決手段】吐出通路７０の流体圧力が所定の圧力未満の状態では吐出通路７０と吸入通路６８とを遮断し、吐出通路７０の流体圧力が所定以上の圧力になった場合に吐出通路７０と吸入通路６８とを連絡するためのリリーフバルブ６６を備えるポンプ６０において、駆動軸２０をリリーフバルブ６６の作動用ガイドとする。これによって、リリーフバルブ６６の動作を引っ掛かりなくスムースに行わせることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、前記ハウジング内に備えられるものであって流体収容空間を有する流体移動手段と、前記流体移動手段を回転させるための駆動軸と、流体を前記ハウジングの内部に吸入するための吸入通路と、流体を前記ハウジング内から外部に吐出するための吐出通路と、吐出工程における前記吐出通路の流体圧力が所定の圧力未満の状態では前記吐出通路と前記吸入通路とを遮断すると共に吐出工程における前記吐出通路の流体圧力が所定以上の圧力になった場合に前記吐出通路と前記吸入通路とを連絡するためのバルブと、そのバルブを所定の方向に付勢するための付勢手段とを備えたポンプにおいて、前記駆動軸を前記バルブの移動用ガイドとしたことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記駆動軸を前記バルブの移動用ガイドとする構成が、前記バルブに前記駆動軸の外側に嵌合する筒状部を設けることを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
前記ハウジングに段部を形成し、吐出工程における前記吐出通路の流体圧力が所定の圧力未満の状態では、前記段部を前記付勢手段による前記バルブの移動方向のストッパとしたことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項４】
前記流体移動手段における前記流体収容空間の一方側の開口位置に前記バルブを備え、前記流体収容空間の他方側の開口位置に前記吐出通路及び前記吸入通路を備えることを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項５】
前記流体移動手段が、インナーロータとアウターロータから成ることを特徴とする請求項１乃至４記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関等の潤滑油を吐出するためのポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関等の潤滑油を吐出するオイルポンプの構造は従来から知られている。この従来既知のオイルポンプ（トロコイドポンプ）は、２つのハウジングに挟まれた空間内に回転自在なアウターロータとインナーロータとを備え、駆動軸でインナーロータを回転させることによって、アウターロータとインナーロータとの間に形成されるオイル収容空間に収容したオイルをポンプ内で移動させ、その後外部に吐出するものである。
【０００３】
従来のオイルポンプでは、一方のハウジングとインナーロータやアウターロータとの接合面にはオイルが移動できる吹抜け（隙間）があり、吐出通路側のオイル圧力が高くなった時に、その吹抜けを介して吐出通路側のオイルが吸入通路に若干漏れるようなものとなっていた。吐出通路におけるオイルの吐出圧力は、エンジン側の通路抵抗等により発生するが、オイルの温度やエンジン回転数等によって変動する。このため、吐出通路から吸入通路へのオイルの吹抜けがあると、吐出通路の吐出圧力が減少し、その結果所望のオイル吐出量が得られないという不具合が生じるおそれがあった。
【０００４】
この不具合を解消するものとして、所望のオイル吐出量を確保すると共に、異常振動の発生を防止するオイルポンプが特許文献１に提供された。この特許文献１のオイルポンプを図５及び図６に示す。オイルポンプ１０は、第一ハウジング１２と、第二ハウジング１４と、それら２つのハウジングとに挟まれた空間内に回転自在な筒状のアウターロータ１６と、そのアウターロータ１６の内部で回転自在しながらそのアウターロータ１６も回転させるインナーロータ１８と、インナーロータ１８を回転させるための駆動軸２０とを有する。
【０００５】
図６に示すように、筒状のアウターロータ１６は、その内壁に例えば５個の凸部２２と凹部２４とを有するものである。このアウターロータ１６は、第一ハウジング１２に形成された円筒内壁２６の中心点Ｐを中心に、円筒内壁２６に摺接しながら回転可能となっている。インナーロータ１８は駆動軸２０により、駆動軸２０と共に中心点Ｑを中心に回転する。インナーロータ１８の外壁には、アウターロータ１６の５個の凸部２２と噛み合う例えば４個の突起部２８を有している。アウターロータ１６の内壁とインナーロータ１８の外壁との間には、複数のオイル収容空間３０が形成される。駆動軸２０が図６で時計方向（矢印方向）に回転すると、インナーロータ１８とアウターロータ１６とが回転し、それに伴ってインナーロータ１８とアウターロータ１６とで形成される複数のオイル収容空間３０はそれぞれ形状と容積を変えながら時計方向に回転移動する。
【０００６】
図５に示すように、アウターロータ１６とインナーロータ１８の一方の側面に配置される第一ハウジング１２には、オイルを吸入するための吸入通路３２と、エンジン潤滑用にオイルを吐出する吐出通路３４とが形成されている。これら吸入通路３２と吐出通路３４とは、前記オイル収容空間３０と連絡するように設定されている。第一ハウジング１２には、駆動軸２０を中心位置として外側に向けて突出する筒状で先端閉鎖の突出部３８が形成され、その突出部３８の内部に内部空間４０が形成される。内部空間４０には、一端閉鎖の筒状形状のリリーフバルブ４６と、そのリリーフバルブ４６をインナーロータ１８の側面に接触させる方向に付勢するスプリング４８とが備えられる。リリーフバルブ４６は、閉鎖面である端面５０と、それと一体に形成される筒状部５２とから成る。リリーフバルブ４６の筒状部５２の外面は、突出部３８の筒状の内面と摺接するように設定されている。
【０００７】
吐出通路３４にかかるオイルの吐出圧が所定の圧力未満の状態（図５に示す状態）では、リリーフバルブ４６の端面５０がスプリング４８によってインナーロータ１８の側面に接触させられる。この図５の状態では、吸入通路３２と吐出通路３４とがリリーフバルブ４６によって遮断され、オイルの吹抜けが防止される。
【０００８】
オイルの吐出工程において、吐出通路３４の圧力が所定以上の圧力になると、リリーフバルブ４６の端面５０とインナーロータ１８の側面との間にオイルが入り込み、スプリング４８に抗してリリーフバルブ４６を図５で右方向に移動させる。この結果、図７に示すように、リリーフバルブ４６の端面５０とインナーロータ１８の側面との間に連絡空間５４が現れ、この連絡空間５４を介して吐出通路３４と吸入通路３２とが連絡し、吐出通路３４の高い圧力は連絡空間５４を介して吸入通路３２に逃れる。これによって、吐出通路３４の圧力が安定して、所望のオイル吐出量を得ることができる。
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０１０３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１のオイルポンプにおいては、リリーフバルブ４６の作動時に、リリーフバルブ４６の吸入通路３２側に負圧がかかると共に、リリーフバルブ４６の吐出通路３４側に正圧がかかり、それらの圧力がリリーフバルブ４６を傾斜させる力となる。この結果、リリーフバルブ４６が傾斜しながら作動し、リリーフバルブ４６の筒状部５２の外壁が第一ハウジング１２の突出部３８の筒状の内壁に引っ掛かり、応答遅れやリリーフ圧のオーバーシュートが発生するおそれがあった。
【００１１】
この不具合を解消する案として、リリーフバルブ４６の移動用ガイドの軸方向の長さＬと直径Ｄとの比Ｌ／Ｄ（図７参照）を大きくすることで、リーフバルブ４６の傾斜を防ぐことが考えられた。このガイドの長さＬはリリーフバルブ４６の筒状部５２の軸方向の長さであり、ガイドの直径Ｄはリリーフバルブ４６の筒状部５２の直径となる。しかし、この比Ｌ／Ｄを大きくするとなると、リリーフバルブ４６の軸方向の長さＬが長くなって、第一ハウジング１２の大きさが大きくなり、全体コストも高くなるので、採用することができないものであった。更に、この案でも、リリーフバルブ４６の第一ハウジング１２への引っ掛かりを完全に解消できるものではなかった。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、リリーフバルブの応答遅れの発生を無くして所望のオイル吐出量を確保すると共に、駆動トルクを低減できるようにした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】
【００１３】
本発明に係るポンプは、ハウジングと、前記ハウジング内に備えられるものであって流体収容空間を有する流体移動手段と、前記流体移動手段を回転させるための駆動軸と、流体を前記ハウジングの内部に吸入するための吸入通路と、流体を前記ハウジング内から外部に吐出するための吐出通路と、吐出工程における前記吐出通路の流体圧力が所定の圧力未満の状態では前記吐出通路と前記吸入通路とを遮断すると共に吐出工程における前記吐出通路の流体圧力が所定以上の圧力になった場合に前記吐出通路と前記吸入通路とを連絡するためのバルブと、そのバルブを所定の方向に付勢するための付勢手段とを備えたポンプにおいて、前記駆動軸を前記バルブの移動用ガイドとしたことを特徴とするものである。本発明は、前記駆動軸を前記バルブの移動用ガイドとする構成が、前記バルブに前記駆動軸の外側に嵌合する筒状部を設けることを特徴とするものである。本発明は、前記ハウジングに段部を形成し、吐出工程における前記吐出通路の流体圧力が所定の圧力未満の状態では、前記段部を前記付勢手段による前記バルブの移動方向のストッパとしたことを特徴とするものである。本発明は、前記流体移動手段における前記流体収容空間の一方側の開口位置に前記バルブを備え、前記流体収容空間の他方側の開口位置に前記吐出通路及び前記吸入通路を備えることを特徴とするものである。本発明は、前記流体移動手段が、インナーロータとアウターロータから成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るポンプによれば、吐出工程でオイルが所定以上の圧力になった場合に、リリーフバルブを介してオイルを吐出通路と吸入通路とを連絡するので、所望のオイル吐出圧とオイル吐出量を得ることができる。
本発明では、吐出通路と吸入通路とを連絡遮断するリリーフバルブは駆動軸をガイドとして移動するので、リリーフバルブが従来のようなハウジングに引っ掛かることが無くなり、応答遅れを無くしてスムースなバルブ作動を行うことができる。また、ガイドとする駆動軸そのものが回転しているため、リリーフバルブの倒れを補正することができる。
本発明では更に、ハウジングにリリーフバルブの移動方向のストッパとしての段部を形成するので、スプリングによる付勢力がインナーロータやアウターロータに直接かからないようにする。これによって、インナーロータやアウターロータにかかる回転抵抗を従来より少なくして、従来と比べて駆動トルクを低減して消費馬力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係るポンプは、リリーフバルブの応答をスムースに行えるようにすると共に、駆動トルクを低減できるようにするものである。
【実施例１】
【００１６】
次に本発明を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るポンプの要部断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図１及び図２において、図５及び図６と同一符号は同一部材を示す。オイルポンプ（ポンプ）６０は第一ハウジング６２と第二ハウジング６４とを有する。それら第一ハウジング６２と第二ハウジング６４との間に、流体移動手段としてのアウターロータ１６並びにインナーロータ１８と、インナーロータ１８を回転させるための駆動軸２０と、リリーフバルブ６６と、付勢手段であるスプリング４８とを備えるものである。流体移動手段であるアウターロータ１６とインナーロータ１８との間には複数のオイル収容空間（流体収容空間）３０（３０ａ，３０ｂ，――）が形成されている。なお、流体移動手段は、アウターロータ１６とインナーロータ１８に限るものではない。
【００１７】
第二ハウジング６４には、吸入ポートである吸入通路６８と吐出ポートである吐出通路７０が形成されている。第一ハウジング６２と、アウターロータ１６やインナーロータ１８の側面と、リリーフバルブ６６との間に、リリーフバルブ６６によって互いに区画される吸入連絡空間７２と吐出連絡空間７４と形成される。リリーフバルブ６６は、吸入連絡空間７２と吐出連絡空間７４とを連絡または遮断するものである。吸入連絡空間７２は、オイル収容空間３０ａを介して吸入通路６８と連絡し、吐出連絡空間７４は、オイル収容空間３０ｂを介して吐出通路７０と連絡している。吸入通路６８や吐出通路７０は、アウターロータ１６やインナーロータ１８を中心としてリリーフバルブ６６と反対側に備えられる。
【００１８】
リリーフバルブ６６は、駆動軸２０に嵌合する筒状部７６と、筒状部７６の一端と一体に形成されてインナーロータ１８の側面と接触可能な端面７８と、端面７８と一体に形成されて筒状部７６の外側に間隔を空けて配置される径大の外側筒状部８０とから成る。リリーフバルブ６６の筒状部７６の内壁面は、駆動軸２０の外壁面と嵌合摺接する形状や寸法に設定されている。即ち、この実施例１では、駆動軸２０をリリーフバルブ６６の開閉作動用のガイドとし、リリーフバルブ６６はガイドである駆動軸２０に沿って往復移動する。このリリーフバルブ６６のガイド箇所の長さＬは筒状部７６の長さになり、ガイド箇所の直径Ｄは駆動軸２０の直径となる。この実施例１では駆動軸２０の直径Ｄは小さいので、筒状部７６の長さＬを特に長くしなくても、Ｌ／Ｄの比は大きいものとなり、リリーフバルブ６６の駆動軸２０に対する傾斜が小さいものとなる。リリーフバルブ６６に形成される外側筒状部８０は、吐出連絡空間７４と吸入連絡空間７２とを遮断するためのものであるが、その外側筒状部８０の外壁面は第一ハウジング１２と近接しているが接触しない状態に設定する。
【００１９】
吐出通路７０内のオイル圧力が所定の圧力未満の状態（図１に示す状態）では、スプリング４８の付勢力によって、リリーフバルブ６６の端面７８がインナーロータ１８に接触押圧させられる。リリーフバルブ６６の端面７８がインナーロータ１８と接触した状態においては、リリーフバルブ６６（外側筒状部８０）によって吸入連絡通路７２と吐出連絡通路７４とは遮断されている。一方、吐出通路７０やオイル収容空間３０ｂにおけるオイルの圧力が所定以上の圧力になった場合には、その圧力が吐出連絡通路７４に及び、スプリング４８に抗してリリーフバルブ６６を図１で右方向に移動させる（図３の状態）。これによって、リリーフバルブ６６の端面７８とインナーロータ１８の側面との間に連絡空間８２が現れ、この連絡空間８２を介して吐出連絡通路７４と吸入連絡通路７２とが連絡し、この結果、吐出通路７０と吸入通路６８とが連絡する。このように、吐出工程で吐出通路７０やオイル収容空間３０ｂに高い圧力が発生した場合でも、この高い圧力は連絡空間８２を介して吸入通路６８に逃れるため、過大圧力によるオイルポンプ６０の異常振動を防止することができ、所望のオイル吐出量を得ることができる。
【００２０】
本発明では、リリーフバルブ６６の作動時に、リリーフバルブ６６は駆動軸２０をガイドとして往復移動するので、リリーフバルブ６６が第一ハウジング６２に引っ掛かることが無くなり、応答遅れを無くしてスムースな作動を達成することができる。また、リリーフバルブ６６が第一ハウジング６２への引っ掛かりが無くなることから、引っ掛かりによる吐出圧の上昇が無くなり、吐出圧上昇による駆動トルクを低減して消費馬力を小さくすることができる。リリーフバルブ６６のガイド箇所の直径Ｄ（駆動軸２０の直径）が小さいので、ガイド箇所における長さＬと直径Ｄの比Ｌ／Ｄが大きくなるので、オイルポンプ６０全体と大きさに影響を及ぼすこと無く、リリーフバルブ６６の傾斜を小さくすることができる。また、ガイドである駆動軸２０そのものが回転しているため、その駆動軸２０をガイドとするリリーフバルブ６６の倒れを補正することができる。
【実施例２】
【００２１】
次に、本発明の他の実施例について説明する。図４は本発明に係る他のポンプの要部断面図である。図４において、図１乃至図３と同一符号は同一部材を示す。実施例１は、リリーフバルブ６６の直径が小さく、吸入連絡通路通路７２と吐出連絡空間７４とを設けたが、この実施例２では、リリーフバルブの直径を大きくして、吸入連絡通路と吐出連絡空間とを設け無いようにするものである。この実施例２におけるオイルポンプ（ポンプ）９０は、実施例１の第一ハウジング６２や第二ハウジング６４とは形状は異なる第一ハウジング９２と第二ハウジング９４とを有する。これら第一ハウジング９２と第二ハウジング９４との間に、アウターロータ１６並びにインナーロータ１８と、駆動軸２０と、リリーフバルブ９６と、付勢手段であるスプリング４８とを備える。
【００２２】
アウターロータ１６並びにインナーロータ１８の片側の側面に、第一ハウジング９２と第二ハウジング９４とによって空間９８が形成される。この空間９８内にリリーフバルブ９６とスプリング４８とが備えられる。第二ハウジング９４には、吸入通路６８と吐出通路７０とが形成されている。即ち、吸入通路６８と吐出通路７０は、アウターロータ１６並びにインナーロータ１８を中心としてリリーフバルブ９６と反対側に配置される。
【００２３】
リリーフバルブ９６は、駆動軸２０と嵌合する筒状部１００と、筒状部１００の一端に対して直角方向に外側に広がる端面１０２とから成る。このリリーフバルブ９６の筒状部１００の内壁面は、駆動軸２０の外壁面と嵌合摺接する形状や寸法に設定されている。即ち、この実施例２においても、駆動軸２０をリリーフバルブ９６の開閉作動用のガイドとし、リリーフバルブ９６はガイドである駆動軸２０に沿って往復移動する。このリリーフバルブ９６のガイド箇所の長さＬは筒状部１００の長さになり、ガイド箇所の直径Ｄは駆動軸２０の直径となる。このＬ／Ｄは実施例１と同様大きいものとなり、リリーフバルブ９６の駆動軸２０に対する傾斜が小さいものとなる。
【００２４】
リリーフバルブ９６の端面１０２は、吸入通路６８に連絡するオイル収容空間３０ａと、吐出通路７０に連絡するオイル収容空間３０ｂとを連絡遮断するものである。即ち、リリーフバルブ９６の端面１０２は、吸入通路６８と吐出通路７０とを連絡遮断するものである。この端面１０２の外周側面１０３は、リリーフバルブ９６がどのような位置にあっても、第二ハウジング９４と接触しないように設定する。第二ハウジング９４には、アウターロータ１６並びにインナーロータ１８の片側の側面とほぼ同じ平面位置に段部１０４が形成される。スプリング４８によってリリーフバルブ９６がアウターロータ１６並びにインナーロータ１８側に付勢されているが、吐出通路７０内のオイルの圧力が所定の圧力未満の状態（図４に示す状態）では、段部１０４がリリーフバルブ９６の端面１０２のストッパとなり、リリーフバルブ９６がアウターロータ１６やインナーロータ１８を直押ししないように設定する。
【００２５】
この図４に示す状態では、リリーフバルブ９６はオイル収容空間３０ａとオイル収容空間３０ｂとの連絡を遮断し、この結果、吸入通路６８と吐出通路７０とが遮断される。一方、吐出通路７０やオイル収容空間３０ａにおけるオイルの圧力が所定以上の圧力になった場合には、オイルの高い圧力がスプリング４８に抗してリリーフバルブ９６を図４で右方向に移動させる。これによって、オイル収容空間３０ａとオイル収容空間３０ｂとが連絡し、この結果、吐出通路７０と吸入通路６８とが連絡する。このように、吐出工程で吐出通路７０に高い圧力が発生した場合でも、この高い圧力は吐出通路７０から吸入通路６８に逃れるため、オイルポンプ６０の異常振動を防止できると共に、所望のオイル吐出量を得ることができる。
【００２６】
この実施例２においても、実施例１と同様の効果を得ることができる。この実施例２では更に、第一ハウジング９２の段部１０４がリリーフバルブ９６の移動方向のストッパとなっているので、スプリング４８による付勢力がインナーロータ１８やアウターロータ１６を直押しすることはない。このため、インナーロータ１８やアウターロータ１６の回転抵抗を従来のものより少なくすることができ、従来と比べて駆動トルクを低減して消費馬力を低減することができる。
【００２７】
なお、前記実施例１，２では、本発明をオイルポンプとして説明したが、本発明はオイルポンプに限らず、各種のポンプに適用することができる。このため、オイル以外の各種流体に適用することができる。また、前記実施例１，２では、インナーロータ１８やアウターロータ１６の一方側の側面にリリーフバルブ６６，９６を配置し、他方側の側面に吸入通路６８と吐出通路７０を配置したが、図５（従来例）と同様に、吸入通路６８や吐出通路７０をリリーフバルブ６６，９６と同じ側に配置しても良い。この場合には、吸入連絡通路７２の位置が吸入通路となり、吐出連絡通路７４の位置が吐出通路となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るポンプの一実施例を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線の要部断面図である。
【図３】図１の状態からバルブが開いた状態を示す要部断面図である。
【図４】本発明に係る他のポンプの実施例を示す断面図である。
【図５】従来のオイルポンプの縦断面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線の要部断面図である。
【図７】図５の状態からバルブが開いた状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１６    アウターロータ
１８    インナーロータ
３０    オイル収容空間
４８    スプリング
６０    ポンプ
６２    第一ハウジング
６４    第二ハウジング
６６    リリーフバルブ
６８    吸入通路
７０    吐出通路
７２    吸入連絡通路
７４    吐出連絡通路
７６    筒状部
７８    端面
８２    連絡空間
９０    ポンプ
９２    第一ハウジング
９４    第二ハウジング
９６    リリーフバルブ
１００    筒状部
１０２    端面
１０４    段部
【図１】
2007187005.tif 000003
【図２】
2007187005.tif 000004
【図３】
2007187005.tif 000005
【図４】
2007187005.tif 000006
【図５】
2007187005.tif 000007
【図６】
2007187005.tif 000008
【図７】
2007187005.tif 000009