(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ギヤと焼結金属製ロータとを軸の各端部にそれぞれ固着させたオイルポンプにおいて、少なくとも前記軸のロータ固着側の端部を中空軸とし、該中空軸を前記焼結金属製ロータに圧入して結合したことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項２】
前記軸の全長にわたり肉厚を略一定にした中空軸を形成したことを特徴とする請求項１記載のオイルポンプ。
【請求項３】
前記軸の内径を段付きとして異径中空軸を形成したことを特徴とする請求項１記載のオイルポンプ。
【請求項４】
前記軸のギヤ固着側の端部を中実とし、前記軸のロータ固着側の端部を中空として半中空軸を形成したことを特徴とする請求項１記載のオイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の潤滑用オイルポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の潤滑用オイルポンプには、トロコイド型オイルポンプが使用されている。
このポンプでは、図８に示すように、シャフト１の両端にオイルポンプカバー２を挟むようにしてそれぞれ駆動ギヤ３とインナロータ４を嵌合し、インナロータ４の外周側にアウタロータ５をセットし、さらにその外周側にオイルポンプボディ６を取り付けて組み立てている。
シャフト１は、オイルポンプカバー２と駆動ギヤ３とを貫通する端部の径をインナロータ４を貫通する端部よりも太くした中実軸に形成し、駆動ギヤ３には太い径の方を圧入して固着し、インナロータ４には細い径の方を常温における緩み嵌めにより嵌め合わせ、インナロータ４とシャフト１とに中心軸と垂直な方向に貫通する同径の孔を同一箇所にそれぞれ穿設して、これらの孔にリベット７を嵌め込み、シャフト１とインナロータ４とが相対的に回転しないようにする。
【０００３】
このトロコイド型オイルポンプは、歯形の形状が特殊なことから、一般に、焼結金属製のロータが使われるが、焼結金属製ロータは引っ張り強度、伸びが少なく、圧入に適さない。
焼結金属製のロータに中実軸を圧入する場合、空回り防止のために圧入代を大きくとると、圧入の際、割れが発生したり、材料のへたりによって、孔径が大きく永久変形を生じてしまい、大きな圧入代を確保できなかった。
したがって、図８に示すようなリベット結合や、歯形を成形して嵌め込むスプライン構造が採用され、コスト高になるという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術における前記問題点を解消するためのものであり、そのための課題は、焼結金属製ロータに中空軸を圧入してロータを破損させずに固着させるオイルポンプを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明における請求項１に係るオイルポンプは、駆動ギヤと焼結金属製ロータとを軸の各端部にそれぞれ固着させたオイルポンプにおいて、少なくとも前記軸のロータ固着側の端部を中空軸とし、該中空軸を前記焼結金属製ロータに圧入して結合したことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に係るオイルポンプは、前記軸の全長にわたり肉厚を略一定にした中空軸を形成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係るオイルポンプは、前記軸の内径を段付きとして異径中空軸を形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係るオイルポンプは、前記軸のギヤ固着側の端部を中実とし、前記軸のロータ固着側の端部を中空として半中空軸を形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における以下の実施の形態では、中空軸を使用する場合について説明する。ただし、従来の技術と重複する部分については同一符号を付して説明を省略する。また、この実施の形態は特に指定のない限り本発明を制限するものではない。
【００１０】
〔第１実施態様〕
図１，２には実施の形態に係るオイルポンプの構成を示す。
ここに、シャフト１１は、全長にわたり外径および内径ともに一定の、均一な肉厚の中空軸を形成する。シャフト１１の肉厚は、圧入してもロータ４の歯形形状を変形させない程度に薄肉に形成する。
【００１１】
このシャフト１１の中央部のギヤ取付け側に寄せた位置にはオイルポンプカバー２を回動自在に嵌合し、このオイルポンプカバー１２を挟むように駆動ギヤ１３とインナロータ４とをシャフト１１の各端部にそれぞれ圧入する。
この場合の圧入条件は、図３に示す曲線によって定められるシャフト１１の中空係数Ｃ（＝ｄ／ＤS ）に応じた嵌合力Ｆ（ｋｇ）（図中の右側縦軸）により圧入すると、インナロータ変形量ｕ（μｍ）（図中の左側縦軸）で圧入することができる。図３を例にすると、中実軸の場合は中空係数Ｃ＝0 であり、嵌合力ＦはＦc=0 ＝Ｆ0 ｋｇ、インナロータ変形量ｕはｕc=0 ＝ｕ0 μｍ、そして、中空係数Ｃ＝0.625 を有するシャフト１１の場合、嵌合力ＦはＦc=0.625 ＝ 0.7〜0.75×Ｆ0 ｋｇであり、その時のインナロータ変形量ｕはｕc=0.625 ＝ 0.7〜0.75×ｕ0 μｍとなる。
【００１２】
インナロータ４の外周側にアウタロータ５をセットし、さらにその外周側にオイルポンプボディ６をシャフト１１に対して回動自在に取り付け、オイルポンプカバー１２とオイルポンプボディ６とをボルト止めする。
こうして組み立てたオイルポンプは、図４に示すように、インナロータ４の外形形状１５が、圧入前のロータ４の外形形状１６に比較して大きくなるが、従来の中実軸を圧入したロータ１の外形形状１７と比較すると小さく、外形形状１６と外形形状１７との中間の大きさになる。
【００１３】
このように構成した実施の形態においては、構造が簡単化し、部品の製造工程が簡略化して、コストが低減する。
また、圧入後、シャフト１１の変形（径の収縮）により、ロータ変形量が中実軸を圧入した場合に比べて少なく抑えられ、トロコイド歯形の形状が正確に維持できる。
【００１４】
このため、焼結製ロータの破損を防止することができ、かつ緩み、滑りをなくすことができる。
また、ギヤ側とポンプ側を貫通した空間が増えたことによって、クランクケース内のブローバイガスの循環効率が向上する。また、空間がギヤ、ポンプによって分断されずオイルの通過を妨げないため、タイミングギヤケース内の潤滑に対しても効率を向上させる効果を奏する。
【００１５】
〔第２実施態様〕
図５に示すように、シャフト２１の形状をギヤ取付け側の端部については中実軸を形成して閉鎖した形状にし、その他の部分については第１実施形態と同様に形成する。
このように構成すると、駆動ギヤ１３を取り付ける部分がインナロータ４を取り付ける部分よりも高い結合剛性を得ることができる。
【００１６】
〔第３実施態様〕
図６に示すように、シャフト２２の形状をギヤ取付け側の端部については中空軸であっても肉厚をロータ取付け側の肉厚よりも厚く形成した形状にし、その他の部分については第１実施形態と同様に形成する。
この場合にも、駆動ギヤ１３を取り付ける部分がインナロータ４を取り付ける部分よりも高い結合剛性を得ることができる。
【００１７】
〔第４実施態様〕
図７に示すように、シャフト２３の形状は、従来のように異なる外径を有するシャフト形状であって、全長にわたり略一定の肉厚を有する中空状に形成する。そして、駆動ギヤ３およびオイルポンプカバー２の軸嵌合孔の直径を従来の径と同一径に形成する。その外の点については第１実施態様と同様に形成する。
この場合には、従来の部品との共用部品が多くなり、生産コストが大幅に低減できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本発明における請求項１に係るオイルポンプでは、少なくとも軸のロータ固着側の端部を中空とし、その中空軸を焼結金属製ロータに圧入して結合したことにより、圧入後にはシャフトが変形（径の収縮）してロータ変形量を中実軸の圧入の場合に比べて少なく抑えることができ、トロコイド歯形の形状を正確に維持することができる。このため、焼結製ロータの破損を防止することができ、しかも結合が強固で、緩み、滑りをなくすことができる。
【００１９】
また、請求項２に係るオイルポンプでは、全長にわたり肉厚を略一定にした中空軸を形成したことにより、形状がシンプルで軽量化され、製造が容易であり、かつ、取扱い易くなり、製造コストを低減化させることができる。
【００２０】
また、請求項３に係るオイルポンプでは、内径を段付きとして異径中空軸を形成したことにより、駆動ギヤ側では結合剛性を高くし、ロータ側ではロータ変形量を少なくして、焼結金属製ロータを有するオイルポンプの組立において確実かつ効果的に圧入結合することができる。
【００２１】
また、請求項４に係るオイルポンプでは、軸の駆動ギヤ固着側の端部を中実とし、軸のロータ固着側の端部を中空として半中空軸を形成したことにより、駆動側の圧入時の剛性を確保でき、軸と駆動ギヤとの間で高い結合剛性を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１実施形態のオイルポンプを示す側面断面図である。
【図２】本発明による第１実施形態のオイルポンプをオイルポンプボディを外して示す正面図である。
【図３】第１実施形態におけるインナロータの嵌合力と圧入条件との関系を示す特性図である。
【図４】第１実施形態におけるインナロータの形状変形を示す比較説明図である。
【図５】第２実施形態におけるシャフトを示す側面断面図である。
【図６】第３実施形態におけるシャフトを示す側面断面図である。
【図７】第４実施形態のオイルポンプを示す側面断面図である。
【図８】従来におけるオイルポンプを示す側面断面図である。
【符号の説明】
１，１１，２１，２２，２３  シャフト
２  ，１２  オイルポンプカバー
３  ，１３  駆動ギヤ
４  インナロータ
５  アウタロータ
６  オイルポンプボディ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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