(57)【要約】【課題】インナーリリーフ方式のオイルポンプにおいて、オイルの温度に応じてリリーフ圧を自動設定することを簡単な構造で実現すると共に、動きの確実性も担保する。【解決手段】ケースを構成する蓋２に、オイル吸引空間１０とオイル吐出空間１１とが形成されている。蓋２に、両空間１０，１１に連通したリリーフ通路１７と、リリーフ通路１７を開閉制御するリリーフ弁１８とを設けている。リリーフ弁１８は、リリーフ通路１７を開閉する弁体１９と、弁体１９を後退方向に付勢するばね２０と、弁体１９を前進方向に付勢する熱膨張部材２１とを有する。熱膨張部材２１が温度に応じて膨張・収縮することにより、弁体１９が温度に応じて前進し、リリーフ通路１７の閉じ量（或いは開き量）が温度に応じて変化する。【選択図】図２
2013096279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータを内蔵したケースに、互いに分離したオイル吸引空間とオイル吐出空間とが、前記ロータの回転軸心を挟んで反対側に位置するように形成されており、前記オイル吸引空間の一端部とオイル吐出空間の一端部の間、及び、前記オイル吸引空間の他端部とオイル吐出空間の他端部との間は、それら両空間の相互間にオイルが流れることを阻止する締め切り部になっている構成であって、
前記締め切り部に、前記オイル吐出空間からオイル吸引空間にオイルを逃がし得るリリーフ通路と、前記リリーフ通路を流れるオイルの量を制御するリリーフ弁とが設けられており、前記リリーフ弁は、進退動自在な弁体と、油温が上昇するとオイルのリリーフ量が減少して油温が低下するとオイルのリリーフ量が増大するように前記弁体の進退動を制御する温度感応性付勢手段とを備えている、
内燃機関のオイルポンプ。
【請求項２】
前記ロータの一端面の一部が前記リリーフ通路に露出している一方、前記弁体は、ばねによって前記ロータから離反する後退方向に付勢されていると共に、前記温度感応性付勢手段の一例である熱膨張性部材で前進可能に支持されており、更に、前記弁体の最前進位置と最後退位置とを規制するストッパー手段を設けており、前記弁体が前進し切った状態で当該弁体と前記ロータとの間に僅かの隙間が保持されるように設定している、
請求項１に記載した内燃機関のオイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のオイルポンプに関し、より詳しくは、リリーフ弁が内蔵されたインナーリリーフ方式オイルポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では潤滑のためにオイルポンプが使用されているが、潤滑経路でオイルの圧力が過度に高くなると動力損失が増えると共にオイル漏れ等の原因になる。そこで、リリーフ弁を設けて、オイルが所定の圧力に高くなるとオイルを系外に逃がすように設定している。そして、リリーフ弁は、オイルポンプとは異なる場所に設ける場合とオイルポンプに内蔵する場合とがあり、リリーフ弁をオイルポンプに内蔵したインナーリリーフ方式の一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１では、弁体は頭付きの筒状になっており、この弁体は、オイル通路とドレン通路とに連通した弁穴にスライド自在に嵌まっていると共に、その頭をオイル通路に露出させ得る状態で熱膨張部材とピストンとばねとで支持されており、油温が低い状態では弁体は後退していて、オイルの一部がオイル通路から弁穴を通ってドレン通路に逃げることが許容されており、油温が高くなると、弁体が前進して弁穴が塞がれることにより、オイルがドレン通路に逃げることが阻止される。
【０００４】
つまり、特許文献１では、油温が低いとリリーフ圧は低く、油温が高いとリリーフ圧が高くなるように、油温に応じてリリーフ圧が自動設定される。従って、粘度が低い低温時にはリリーフ圧を低くしてエンジンの負担を軽減し、粘度が高い高温時にはリリーフ圧を高くして適切な潤滑を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭５６−３１６０６号のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１はリリーフ弁に温度感応機能を持たせたものであり、そのこと自体は優れていると言える。しかし、特許文献１はオイルのリリーフ手段としてポンプ本体にわざわざドレン通路を形成しなければならないため、構造が複雑化するという問題である。
【０００７】
また、オイルは弁体が嵌まっている弁穴を通ってドレン通路に逃げるため、弁体が大きく後退しないとオイルは弁穴に入ることはできず、このため、リリーフ機能の確実性に問題があると推測される。つまり、弁体が後退してもばねの力が変化する訳ではないため、弁体が弁穴に嵌まっている状態では、熱膨張部材の膨張量に関係なくオイルは弁穴に逃げることができない現象が発生して、温度応答性がよくない可能性が高いと推測される。
【０００８】
本願発明は、リリーフ弁に温度感応によるリリーフ圧自動設定機能を持たせる点は特許文献１と共通しつつ、構造が簡単で温度応答性が高いインナーリリーフ方式オイル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】
【０００９】
本願発明のオイルポンプは、ロータを内蔵したケースに、互いに分離したオイル吸引空間とオイル吐出空間とが、前記ロータの回転軸心を挟んで反対側に位置するように形成されており、前記オイル吸引空間の一端部とオイル吐出空間の一端部の間、及び、前記オイル吸引空間の他端部とオイル吐出空間の他端部との間は、それら両空間の相互間にオイルが流れることを阻止する締め切り部になっている、という基本構成になっている。
【００１０】
そして、前記締め切り部に、前記オイル吐出空間からオイル吸引空間にオイルを逃がし得るリリーフ通路と、前記リリーフ通路を流れるオイルの量を制御するリリーフ弁とが設けられており、前記リリーフ弁は、進退動自在な弁体と、油温が上昇するとオイルのリリーフ量が減少して油温が低下するとオイルのリリーフ量が増大するように前記弁体の進退動を制御する温度感応性付勢手段とを備えている。
【００１１】
本願発明は請求項２の構成も含んでいる。この発明は、請求項１において、前記ロータの一端面の一部が前記リリーフ通路に露出している一方、前記弁体は、ばねによって前記ロータから離反する後退方向に付勢されていると共に、前記温度感応性付勢手段の一例である熱膨張性部材で前進可能に支持されており、更に、前記弁体の最前進位置と最後退位置とを規制するストッパー手段を設けており、前記弁体が前進し切った状態で当該弁体と前記ロータとの間に僅かの隙間が保持されるように設定している。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明は、温度感応性付勢手段で弁体を前進させてリリーフ圧を自動調節するものであり、従って、始動時のような低温時に油圧が必要以上に高くなってオイルの抵抗がエンジンの過大な負荷になることを防止できる。そして、本願発明では、リリーフオイルをオイルポンプのオイル吐出空間からオイル吸引空間に戻すものであるため、ケースの構造は簡単であって現実性・実用性に優れている。
【００１３】
また、本願発明は、特許文献１のようにオイルを弁穴に逃がすのではなく、リリーフ通路を弁体で開閉制御することでオイルの逃がし量を調節するものであるため、弁体の進退量はオイルが逃げ量と直結しており、このため、温度に応じてオイルを逃がす温度感応性に優れている。
【００１４】
特に、請求項２のように弁体をばねで後退方向に付勢して熱膨張部材で前進方向に付勢すると、弁体の前進位置をしっかりと保持できるため、温度感応性がより一層優れている。また、請求項２の発明では、ストッパー手段によって弁体の最前進位置が規制されるため、弁体がロータに当たるようなことはなくて、安全性も高い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るオイルポンプを示す図で、（Ａ）は蓋を取り外した状態での平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【図２】図１（Ａ）のII-II 視断面図である。
【図３】弁体が前進し切った状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本願発明の実施形態に基づいて説明する。なお、以下の説明で使用する「平面視」は、ロータの軸方向から見た状態を言う。本実施形態のオイルポンプはトロコイドポンプであり、本体１と蓋２とから成るケースを有している。図１（Ａ）では蓋２は実線では表示しておらず、一部を一点差線で示している。本体１には真円形の凹所３が形成されており、この凹所３にリング状のアウターロータ４が回転自在に嵌め込まれている。アウターロータ４の内部には、インナーロータ５が嵌め込まれている。なお、アウターロータ４とインナーロータ５とは、それぞれアウターギアとインナーギアと呼びことも可能である。
【００１７】
アウターロータ４の内周には平面視半円状の内向き突起６が周方向に等間隔で多数形成されている一方、インナーロータ５の外周には平面視山形の外向き突起７が周方向に沿って多数形成されている。そして、インナーロータ５は駆動軸８に固定されており、駆動軸８がエンジンの動力で回転するが、インナーロータ５の回転軸心（すなわち駆動軸８の回転軸心）Ｏ１は、アウターロータ４の回転軸心Ｏ２に対して若干の寸法だけずれている（偏心している。）。
【００１８】
突起６，７は噛み合い関係にあるため、インナーロータ５を回転させるとアウターロータ４も一緒に回転するが、アウターロータ４とインナーロータ５との回転軸心が偏心していることにより、突起６，７の噛み合いは、偏心方向に延びる中心線９を挟んだ一方の側（紙面の右側）では、回転方向（Ａ方向）に向かって手前側から前方側に向かって深くなり、逆に、偏心方向に延びる中心線９を挟んだ他方の側（紙面の左側）では、回転方向（Ａ方向）に向かって手前側から前方側に向かって浅くなっている。
【００１９】
蓋２には、ロータ４，５に向いて開口したオイル吸引空間１０とオイル吐出空間１１とが形成されている。なお、図１（Ａ）では両空間１０，１１のエリアを平行斜線で示しているが、これは空間１０，１１の位置と形状とを明確化するための便宜的な措置であり、平行斜線は断面表示ではない。オイル吸引空間１０は突起６，７の噛み合いが徐々に浅くなる領域に位置しており、平面視で突起６，７の群と重なるように円弧状に延びている。他方、オイル吐出空間１１は突起６，７の噛み合いが徐々に深くなる領域に位置しており、平面視で突起６，７の群と重なるように円弧状に延びている。
【００２０】
オイル吸引空間１０とオイル吐出空間１１とは、ロータ４，５の偏心方向に延びる中心線９を挟んだ両側に位置しており、互いに分離している。従って、オイル吸引空間１０とオイル吐出空間１１との間には、ロータ４，５の噛み合いが最も深い一端部の間に位置した第１締め切り部１２と、ロータ４，５の噛み合いが最も浅い他端部の間に位置した第２締め切り部１３とが存在している。
【００２１】
また、オイル吸引空間１０とオイル吐出空間１１とは、第１締め切り部１２に近い部位の横幅が最も小さくて第２締め切り部１３に近い部位が最も幅広になるように形成されている。以下の説明でては、便宜的に、オイル吸引空間１０は、第１締め切り部１２に近い端部を始端部と呼び、第２締め切り部１３に近い端部を終端部と呼ぶ。他方、オイル吐出空間１１は、第２締め切り部１３に近い端部を始端部と呼び、第１締め切り部１２に近い端部を終端部と呼ぶ。オイル吸引空間１０の始端部には吸引通路１４が連しており、オイル吐出空間１１の終端部には吐出通路１５が連通している。
【００２２】
蓋２のうち第１締め切り部１２の箇所には、オイル吸引空間１０の始端部とオイル吐出空間１１の終端部とを連通させる細幅のリリーフ通路１７が形成されていると共に、リリーフ通路１７を開閉制御するリリーフ弁１８を設けている。リリーフ弁１８は、リリーフ通路１７を塞ぐように配置された弁体１９と、弁体１９をロータ４，５と反対側の後退方向に付勢するばね２０と、弁体１９をロータ４，５の方向に前進させ得る熱膨張部材２１とを有している。熱膨張部材２１は温度感応性付勢手段の一例である。
【００２３】
弁体１９は丸棒状の形態で蓋２に設けたガイド穴２２に嵌まっており、ロータ４，５の軸線と同じ方向にスライドする。弁体１９は外筒２３を有しており、外筒２３の内側にばね２０を配置している。蓋２には、ばね２０を支持する受け座２４が形成されている。また、外筒２３は弁体１９の上方に突出しており、このため、弁体１９にはロータ４，５と反対側に開口して凹所２５が形成されており、この凹所２５に熱膨張部材２１を配置している。蓋２には弁体１９を囲う筒状ボス部２６が外向きに突設されており、筒状ボス部２６にねじ込んだキャップ２７で熱膨張部材２１を支持している。
【００２４】
以上の構成において、駆動軸８が回転すると、オイルパンに溜まっているオイルは、オイル吸引空間１０から両ロータ４，５の隙間に吸引され、両ロータ４，５の突起（歯）６，７の間に溜まったオイルは、第２締め切り部１３を追加してオイル吐出空間１１のエリアに移行し、このエリアで両ロータ４，５の突起６，７の噛み合いが徐々に深くなることにより、オイルはオイル吐出空間１１に強制的に押し出されて、吐出通路１５に排出される。これがオイルポンプの基本的な働きである。
【００２５】
そして、始動時のようにオイルの温度が低い状態では熱膨張部材２１は縮んだ状態になっているため、弁体１９はばね２０によって後退位置に付勢されており、このため、加圧されたオイルの一部がオイル吐出空間１１からリリーフ通路１７を通ってオイル吸引空間１０に戻る。このため、オイルの圧力が過大になることを防止して、機関に過大な負荷がかかることを防止できる。
【００２６】
他方、オイルの温度が高くなると熱膨張部材２１が膨張し、弁体１９はばね２０に抗して前進する。このため、オイル吐出空間１１からリリーフ通路１７を通ってオイル吸引空間１０に戻るオイルの量は減少し、オイルの圧力は高くなる。そして、オイルのリリーフ量は油温の上昇に従って徐々に低下して行き、熱膨張部材２１が膨張し切って弁体１９が前進し切った状態では、オイルのリリーフ量はゼロになる。
【００２７】
そして、図３に示すように、弁体１９が前進し切った状態では、弁体１９の外筒２３が蓋２の受け座２４に当接すると共に、弁体１９の前端とロータ４，５の端面との間に若干の寸法Ｅの隙間が空くように設定している。この寸法Ｅは、オイルは殆ど又は全く流れることがない寸法に設定しており、このため、弁体１９とロータ４，５と接触することを防止しつつ、リリーフ通路１７の閉じ機能を確保できる。本実施形態では、外筒２３と受け座２４とが弁体１９の最前進位置を規制するストッパー手段になっており、また、外筒２３とキャップ２７とが弁体１９の最後退位置を規制するストッパー手段になっている。
【００２８】
以上のように、オイルをオイル吐出空間１１からオイル吸引空間１０に戻す単純な構造であるため、全体として構造を簡素化できると共に、油温に応じてリリーフ量を調節する温度感応性に優れている。
【００２９】
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、温度感応性付勢手段は膨張部材には限らず、バイメタルのように温度変化によって形状が変化するものも採用できる。ガスを透過しない弾性素材で形成した風船状部材に空気を封入したものも採用できる。オイルポンプはトロコイド方式には限らず、ギアポンプやベーンポンプなども採用可能である。図１に二点鎖線で示すように、第２締め切り部１３にリリーフ弁１８を設けることも可能である（第２締め切り部１３の方がスペース的な余裕があるので設計面から見ると好ましい。）。オイル吸引空間及びオイル吐出空間を本体に設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本願発明は内燃機関に実際に適用できる。従って、産業上、利用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  ケースを構成する本体
２  ケースを構成する蓋
４  アウターロータ
５  インナーロータ
６，７  突起（歯）
８  駆動軸（回転軸）
９  ロータの偏心方向に延びる中心線
１０  オイル吸引空間
１１  オイル吐出空間
１２，１３  締め切り部
１４  吸引通路
１５  吐出通路
１７  リリーフ通路
１８  リリーフ弁（弁装置）
１９  弁体
２０  ばね
２１  熱膨張部材
２３  外筒
２４  受け座
【図１】
2013096279.tif 000003
【図２】
2013096279.tif 000004
【図３】
2013096279.tif 000005