(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、そのハウジング内に備えられるものであって回転自在かつ往復運動自在なプランジャと、前記ハウジングに形成される吸入口並びに吐出口と、前記プランジャに形成されるものであってそのプランジャの回転によって前記吸入口と前記吐出口とに交互に連絡するポンプ作用室と、前記プランジャの外表面に設けられる歯車と、前記プランジャの端面に形成されるカムとを有し、駆動手段によって前記歯車を回転させて前記プランジャに回転運動かつ往復運動を行わせるプランジャオイルポンプにおいて、前記プランジャをポンプ作用室を含むポンプ作用部材と前記歯車と前記カムとを有する駆動部材との２体から構成し、前記ポンプ作用部材を前記ハウジングと同一素材で構成すると共に前記駆動部材を前記ハウジングより耐摩耗性のある素材で構成し、前記ポンプ作用部材と前記駆動部材との互いの対向面において一方の部材の対向面に外壁までに達しない凹部を形成すると共に他方の部材の対向面に前記凹部に嵌合する突起を形成し、前記駆動部材に備えられる前記歯車を転造により形成し、その駆動部材に前記ハウジングと接触する２個の軸受部を設けたことを特徴とするプランジャオイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハウジング内でプランジャが回転運動並びに往復運動をしてポンプ作用をするプランジャオイルポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、潤滑オイル等を循環させるものとしてプランジャオイルポンプが使用されている。プランジャオイルポンプは、ハウジング内にプランジャを回転自在かつ往復移動自在に備え、そのプランジャにクランク軸の回転力を伝達して回転運動をさせると共に、そのプランジャの先端に取り付けられたカムによってプランジャに往復運動をさせ、そのプランジャの回転往復運動によってオイルを吸入吐出するものである。このプランジャオイルポンプにおいては従来から一般に、ハウジングの素材に軽量で安価なアルミニウムを使用し、プランジャの素材にドライビングウォームと噛み合うための耐摩耗性の高い鋼材を使用していた。
【０００３】
しかし、エンジンルーム内の温度の上昇に伴ってプランジャオイルポンプの温度が上昇すると、ハウジングの素材であるアルミニウムとプランジャの素材である鋼材との熱膨張率が相違するため、ハウジングとプランジャとの接触部の隙間が大きくなる。その結果、ハウジングとプランジャとの接触部の隙間からオイルが漏れて、オイルの吐出能力が低下するという不具合が発生した。
【０００４】
この不具合を解消するために、一体物として構成していたプランジャを、回転往復運動に変換するための駆動部材と、ポンプ作用を行うポンプ作用部材との２つの部材に分離するプランジャオイルポンプが提案されている。プランジャを２つの部材に分離したことによって、ポンプ作用部材の素材をハウジングの素材と同一にして、ハウジングとポンプ作用部材との接触部の隙間が熱変化によって大きくなるのを防止して、オイルの吐出能力を低下させないようにすることができる。
【０００５】
ここで、２つの部材に分離した構成のプランジャを図７乃至図９に示す。例えばアルミニウムを素材とするハウジング１０内にはシリンダ１２が形成され、そのシリンダ１２内にプランジャ１４が回転自在かつ摺動自在に収容されている。このプランジャ１４は、例えばアルミニウム合金を素材とするポンプ作用部材１６と、例えば鋼材を素材とする駆動部材１８との２つの部材から構成する。
ハウジング１０内には吸入口２０と吐出口２２とが形成され、ポンプ作用部材１６には、そのポンプ作用部材１６が回転することによって吸入口２０と吐出口２２の両方に連絡するポンプ作用室２４が形成される。
駆動部材１８の外周面にはホブカッタによって歯車２６が形成され、そのホブカッタによって形成された歯車２６は、図示しないクランク軸等の回転力を伝達する駆動手段としてのドライビングウォーム２８と噛み合っている。
【０００６】
図８及び図９に示すように、ポンプ作用部材１６における駆動部材１８に対向する側の端面には、外壁面にまで至るスリ割りの溝３０が形成される。駆動部材１８におけるポンプ作用部材１６に対向する側の端面には、前記溝３０に嵌合する突起３２が形成される。ポンプ作用部材１６の溝３０と駆動部材１８の突起３２とは嵌合した状態でハウジング１０内に備えられる。
駆動部材１８において、ポンプ作用部材１６の反対側にはカム３４が形成される。カム３４と接触する位置に、ハウジング１０に取り付けられたピン３６が配置される。ハウジング１０内には、ポンプ作用部材１６と駆動部材１８とをピン３６側に押圧するスプリング３８が備えられ、このスプリング３８によってカム３４がピン３６に常に接触するよう設定されている。
【０００７】
ドライビングウォーム２８が回転すると、駆動部材１８がシリンダ１２内で回転し、駆動部材１８の突起３２とポンプ作用部材１６の溝３０との嵌合箇所を介してポンプ作用部材１６も回転する。また、駆動部材１８の回転に応じて、カム３４並びにスプリング３８の働きで駆動部材１８とポンプ作用部材１６とが軸方向に往復運動する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図７乃至図１０に示したプランジャオイルポンプにおいて、プランジャ１４のハウジング１０に接触する箇所の全長をＸ0 とし、ポンプ作用部材１６のハウジング１０と接触する全長をＸ1 とし、ポンプ作用部材１６のハウジング１０との有効接触長さをＸ2 とし、駆動部材１８の長さをＸ3 とする。ここで、Ｘ0 ＝Ｘ1 ＋Ｘ3 となる。
スリ割りの溝３０を介してオイル漏れが発生するので、Ｘ2 はスリ割りの溝３０を含まない長さであり、Ｘ2 ＜Ｘ1 となる。ハウジング１０とポンプ作用部材１６との隙間からのオイル漏れを少なくするために、ポンプ作用部材１６のハウジング１０との有効接触長さＸ2 を出来るだけ長くするのが望ましい。その要求に応じて長さＸ2 を長くすると、ポンプ作用部材１６のハウジング１０と接触する全長Ｘ1 も長くしなければならない。
最近では、プランジャオイルポンプに更なる小型化が要求されているため、プランジャの全長Ｘ0 を長くしないで、ポンプ作用部材１６の有効接触長さＸ2 を伸ばすことが求められる。
ここで、ポンプ作用部材１６の有効接触長さＸ2 をオイル漏れの少ない所望の長さにすると、ポンプ作用部材１６の全長Ｘ1 も長くなる。そして、プランジャの全長Ｘ0 を変えないとすると、駆動部材１８の長さＸ3 （Ｘ3 ＝Ｘ0 −Ｘ1 ）は短くならざるをえない。
【０００９】
即ち、Ｘ2 をオイル漏れの少ない長さにすると、駆動部材１８の長さＸ3 は短く制限される。その制限された長さＸ3 の範囲内で、駆動部材１８には図１０に示されるホブカッタ４０によって形成される歯車２６が形成されていた。ホブカッタ４０による歯車２６の不完全歯車部の長さａは長いので、制限された長さＸ3 の駆動部材１８では、１箇所しか軸受部４２を設けることができなかった。
しかし、駆動部材１８に１箇所の軸受部４２を設けただけでは、回転時の駆動部材１８のガタにより、ハウジング１０における駆動部材１８との接触部に摩耗が生じ、回転不良などの不具合が生じる。これに対して、駆動部材１８にもう１つの軸受部を形成する（２箇所の軸受部を形成する）と、増加した１個の軸受部の分だけ駆動部材１８の長さが長くなり、小型化の要求を満足できない（プランジャの全長がＸ0 より長くなる）という不具合があった。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、ポンプ作用部材と駆動部材との２つの部材に分離したプランジャを備えるプランジャオイルポンプにおいて、プランジャの全長を長くしないようにして小型化の要求を満たし、ポンプ作用部におけるハウジングとの有効接触長さを長くしてオイルプ吐出能力の低下を防止し、駆動部材に２箇所の軸受部を設けて良好な作動性を確保するようにしたプランジャオイルポンプを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、ハウジングと、そのハウジング内に備えられるものであって回転自在かつ往復運動自在なプランジャと、前記ハウジングに形成される吸入口並びに吐出口と、前記プランジャに形成されるものであってそのプランジャの回転によって前記吸入口と前記吐出口とに交互に連絡するポンプ作用室と、前記プランジャの外表面に設けられる歯車と、前記プランジャの端面に形成されるカムとを有し、駆動手段によって前記歯車を回転させて前記プランジャに回転運動かつ往復運動を行わせるプランジャオイルポンプにおいて、前記プランジャをポンプ作用室を含むポンプ作用部材と前記歯車と前記カムとを有する駆動部材との２体から構成し、前記ポンプ作用部材を前記ハウジングと同一素材で構成すると共に前記駆動部材を前記ハウジングより耐摩耗性のある素材で構成し、前記ポンプ作用部材と前記駆動部材との互いの対向面において一方の部材の対向面に外壁までに達しない凹部を形成すると共に他方の部材の対向面に前記凹部に嵌合する突起を形成し、前記駆動部材に備えられる前記歯車を転造により形成し、その駆動部材に前記ハウジングと接触する２個の軸受部を設けるようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るプランジャオイルポンプの一実施形態を示す断面図である。図１において図７と同一符号は同一部分を示す。プランジャ５０は、ハウジング１０の素材と同一素材から成るポンプ作用部材５２と、ハウジング１０の素材よりも耐摩耗性のある鋼材等の素材から成る駆動部材５４との２つの部材から構成する。
図２及び図３に示すように、ポンプ作用部材５２の駆動部材５４に対向する側の端面に、外壁までには至らない（スリ割りではない）凹部５６を形成し、図４及び図５に示すように、駆動部材５４のポンプ作用部材５２に対向する側の端面に、前記凹部５６に嵌合する突起５８を形成する。ポンプ作用部材５２の凹部５６と駆動部材５４の突起５８とは、嵌合した状態でハウジング１０のシリンダ１２内に収容されている。この駆動部材５４の回転によって、前記突起５８と凹部５６との嵌合箇所を介してポンプ作用部材５２も回転し、しかも駆動部材５４とポンプ作用部材５２とは往復運動を行う。
駆動部材５４の外周面には転造による歯車６０を形成し、その歯車６０の両側に軸受部６２，６４を形成する。ここで、駆動部材５４に歯車６０を形成する転造ダイス６６を図６に示す。転造（rolling ）とは、冷間加工や熱間加工により、転造ダイス６６等の転造工具でねじや歯車を作る方法のことである。
駆動部材５４には歯車６０を形成するため、耐摩耗性のある素材が用いられており、必要に応じて駆動部材５４は浸炭処理などの硬度処理をして、更に耐摩耗性を向上させることが望ましい。
【００１３】
プランジャオイルポンプに小型化が要求されているためと、従来プランジャとの比較を容易にするため、本発明においても従来と同様に、プランジャ５０のハウジング１０に接触する箇所の全長を例えばＸ0 とする。ポンプ作用部材５２のハウジング１０に接触する箇所の全長を例えば従来と同じＸ1 とし、駆動部材５４のハウジング１０に接触する箇所の全長を例えば従来と同じＸ3 とする。
ポンプ作用部材５２にはすり割りが設けられていないので、長さＸ1 の全ての箇所において外壁がハウジング１０の内壁に接触するようになる。従って、本発明におけるポンプ作用部材５２のハウジング１０との有効接触長さはＸ1 となり、従来（図７）の有効接触長さＸ2 より大きくなり、従来のものと比べてオイル漏れをより少なくすることができる。ポンプ作用部材５２の素材がアルミ合金の場合には、アルマイト処理等の表面硬化処理を施すことにより摩耗が少なくなり、ポンプ作用部材５２には好ましい。
Ｘ0 が一定であるとの条件の下に、駆動部材５４の長さとの関係もあるが、ポンプ作用部材５２の長さは可能な限り長くするのが望ましい。
【００１４】
駆動部材５４においては、転造によって形成した歯車６０の両側に２箇所の軸受部６２，６４を形成する。転造によって形成した歯車６０の不完全歯車部の長さｂは、ホブカッタによって形成する歯車の不完全歯車部の長さａより短いので、駆動部材５４の長さが従来と同じくＸ3 （Ｘ3 ＝Ｘ0 −Ｘ1 ）であっても、駆動部材５４に２箇所の軸受部６２，６４を形成することが可能となる。このように、本発明では歯車６０を転造によって形成することにより、駆動部材５４に２箇所の軸受部６２，６４を形成でき、接触部のガタや摩耗の発生を無くして、駆動部材１８の良好な作動性を確保することができる。
なお、駆動部材５４に歯車６０と２箇所の軸受部６２，６４とを形成することができれば、駆動部材５４の長さを出来るだけ短くして、その分ポンプ作用部材５２の長さを長くすれば、ポンプ作用部材５２のハウジング１０との有効接触長さを更に長くして、オイル漏れを更に少なくすることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るプランジャオイルポンプによれば、ポンプ作用部材と駆動部材とから成るプランジャ全体の長さを長くせずに、ポンプ作用部材におけるハウジングとの接触部の有効接触長さを従来より長くして、その接触部の隙間からのオイルの漏れを更に防止して、オイルの吐出能力の低下を一層防止することができる。
また、駆動部材に形成する歯車を転造によって作ることにより歯車の不完全歯車部の長さを短くでき、駆動部材に２箇所の軸受部を形成することができる。これによって、接触部のガタや摩耗の発生を少なくして、駆動部材の良好な作動性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプランジャオイルポンプの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示すポンプ作用部材の断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示す駆動部材の断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】駆動部材に歯車を形成する転造ダイスを示す正面図である。
【図７】従来のプランジャオイルポンプの断面図である。
【図８】図７に示すに示すポンプ作用部材のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】図７に示す駆動部材の正面図である。
【図１０】駆動部材に歯車を形成するホブカッタを示す正面図である。
【符号の説明】
１０  ハウジング
２０  吸入口
２２  吐出口
２４  ポンプ作用室
２８  ドライビングウォーム
３４  カム
５０  プランジャ
５２  ポンプ作用部材
５４  駆動部材
５６  凹部
５８  突起
６０  歯車
６２  軸受部
６４  軸受部
６６  転造ダイス
【図１】
0003956066.tif 000002
【図２】
0003956066.tif 000003
【図３】
0003956066.tif 000004
【図４】
0003956066.tif 000005
【図５】
0003956066.tif 000006
【図６】
0003956066.tif 000007
【図７】
0003956066.tif 000008
【図８】
0003956066.tif 000009
【図９】
0003956066.tif 000010
【図１０】
0003956066.tif 000011