JPH11132158A - エンジンのオイルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造によりながら、外接式ギヤポンプ
の両ギヤの噛合いが開放される際に生じる動圧に起因し
た騒音を充分に低減することができ、しかも、ポンプ性
能を良好に保つことができるようにする。 【解決手段】 ケーシング１内に互いに噛合する一対の
ギヤ２，３が配置されるとともに、両ギヤ２，３の噛合
いが開放される側に吸入側空間４、反対側に吐出側空間
５が形成されたものにおいて、上記吸入側空間５内に堤
部１５を有する。この堤部１５は、両ギヤ２，３の噛合
い部と対峙し、かつ、吸入側空間４の外周を形成するケ
ーシング側壁と両ギヤ先端の回転軌跡との双方から離間
する位置に設けられ、両ギヤの噛合いが開放される際に
生じる動圧を受けるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オイルをエンジン
の各部に圧送するオイルポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車等のエンジンには、各部の
潤滑等のためにオイルパンから吸入したオイルを各部に
圧送するオイルポンプが設けられている。

【０００３】エンジンのオイルポンプとして、従来、例
えば実開昭６２−６７９７９号公報に示されるように、
互いに噛合する一対のギヤがケーシング内に配置される
とともに、両ギヤの噛合いが開放される側に吸入側空間
が形成され、反対側に吐出側空間が形成された外接式ギ
ヤポンプからなるものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような外接式ギ
ヤポンプからなるオイルポンプでは、上記両ギヤの噛合
いが開放される際に動圧が生じ、この動圧による脈動が
吸入側空間から上流側に伝播し、オイルポンプの吸入口
に接続されたパイプの上流端に達する。そして、オイル
パン内において上記パイプの開口端に設けられているオ
イルストレーナから放射音を発する。

【０００５】とくに、オイルパンの形状が簡素化されて
いて比較的剛性が低く、かつ、急加減速時や旋回時にも
オイルストレーナがオイルパン内のオイルに浸かるよう
にオイルストレーナとオイルパン底部とが近接している
というような特定構造のエンジンに適用される場合に、
オイルパンでの共振により比較的大きな騒音が生じると
ともに、一次、二次等の共振点がエンジンの各種回転数
域に点在する。そして、主にアイドリング等の低回転域
においては、エンジン音自体が比較的低いため、上記の
ようなオイルポンプ内で生じる動圧に起因した騒音が乗
員にとって耳障りなものとなる。

【０００６】上記の動圧に起因した騒音を低減する手法
として、例えばオイルポンプの吸入側にレゾネータとし
ての機構を有する容積部分を設けることにより脈動を減
衰したり、ケーシングのギヤ噛合部分に対応する箇所に
リーク溝を設けることにより上記動圧を小さくしたりす
ることが考えられる。しかし、上記容積部分を設けても
各種回転数域に点在する共振点での騒音を全て低減する
ことは困難であり、かつ、オイルポンプに接続されるパ
イプ等に容積部分を設けると大幅なコストアップを招
く。また、リーク溝を設けても、リーク量が少なければ
動圧の低下が小さいため騒音が充分に低減されず、一
方、リーク量を多くするとオイルポンプの吐出能力が低
下してしまうといった問題がある。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑み、簡単な構造
によりながら、外接式ギヤポンプの両ギヤの噛合いが開
放される際に生じる動圧が伝播することを抑制して騒音
を充分に低減することができ、しかも、ポンプ性能を良
好に保つことができるエンジンのオイルポンプを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ケーシング内に互いに噛合する一対のギ
ヤが配置されるとともに、両ギヤの噛合いが開放される
側に吸入側空間が形成され、反対側に吐出側空間が形成
された外接式ギヤポンプからなるオイルポンプにおい
て、上記吸入側空間内に堤部を有し、該堤部は上記両ギ
ヤの噛合い部と対峙し、かつ、吸入側空間の外周を形成
するケーシング側壁と両ギヤ先端の回転軌跡との双方か
ら離間する位置に設けられ、両ギヤの噛合いが開放され
る際に生じる動圧を受けるように構成されているもので
ある。

【０００９】この構成によると、上記両ギヤの噛合いが
開放される際に生じる動圧が上記堤部で受けとめられ
て、上流側への脈動の伝播が抑制されることにより、オ
イルポンプ上流のパイプ開口端からの放射音が低減され
る。しかも、上記堤部がケーシング側壁と両ギヤ先端の
回転軌跡との双方から離間していることにより、吸入側
空間内でのオイルの流通性が良好に保たれる。

【００１０】この発明において、オイルポンプに接続さ
れる配管のレイアウト上等の都合により、上記吸入側空
間にオイルを導く吸入側通路が、一方のギヤ側の側方か
ら上記吸入側空間に向かうように形成されている場合
に、上記吸入側空間内に設けられた堤部が、吸入側通路
に近い側で幅が大きくて反対側で幅が小さい楔形状に形
成されていれば、上記吸入側通路から吸入側空間内に流
入するオイルが効果的に両ギヤに分配される。

【００１１】とくに、吐出側空間の近傍のケーシング端
面に吐出口及び吸入口が開口し、該吸入口に通じる吸入
側通路が、一方のギヤの外周を部分的に囲う囲壁の外側
を通って上記吸入側空間に達するように形成されている
と、エンジン下方のオイルパンからオイルを導入してエ
ンジン各部に送るように配管をオイルポンプに接続する
のに都合が良く、かつ、このような構造において上記の
ように堤部が形成されることにより両ギヤへのオイルの
分配性が向上される。

【００１２】また、上記のような構成に加え、ケーシン
グ内において上記堤部より上流の吸入側通路に、部分的
に通路断面積を拡大する拡大室を設けておけば、上記堤
部で動圧が受けとめられて上流側への伝播が抑制される
とともに、上記拡大室でも脈動を減衰する作用が得られ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１はカバーを取り外した状態のオイル
ポンプを示している。この図において、１はケーシング
であり、前面が開放されたケーシング本体１ａと、その
前面を覆うカバー１ｂ（図２参照）とで構成されてお
り、このケーシング１内に一対のギヤ２，３が収納され
ている。これらのギヤ２，３は互いに噛合し、図外のエ
ンジン出力軸により伝動手段を介して駆動され、図１中
の矢印ａ，ｂの方向に回転するようになっている。

【００１４】ケーシング１内において両ギヤ２，３の噛
合いが開放される側には吸入側空間４が形成され、反対
側には吐出側空間５が形成されており、両空間４，５の
間のギヤ配置部分の両側には、ギヤの歯先が摺接する円
弧状の壁面６，７が形成されている。このようなケーシ
ング１及びギヤ２，３により外接式ギヤポンプが構成さ
れ、ギヤ２，３の回転に伴い、ケーシング１内に流入し
たオイルが吸入側空間４でギヤ２，３の歯溝に入り、歯
溝に封じ込められつつ円弧状の壁面６，７を通過して吐
出側空間５に送られ、両ギヤ２，３が噛合い始めるとこ
ろで歯溝から押し出されるようになっている。

【００１５】さらにケーシング１には、吸入口８と、こ
の吸入口８から吸入側空間４に至る吸入側通路９と、吐
出口１０とが形成され、当実施形態では吸入口８及び吐
出口１０が吐出側空間５の近傍のケーシング端面に開設
されるとともに、オイルを吸入口８から吸入側空間４に
導く吸入側通路９が、一方のギヤ３側の側方から上記吸
入側空間４に向かうように形成されている。

【００１６】より具体的に説明すると、このオイルポン
プはギヤ２，３の軸が水平に配置された状態でエンジン
のシリンダブロック（図示せず）に取り付けられるが、
このような取付状態においてケーシング１内のギヤ２，
３の上方に吸入側空間４、ギヤ２，３の下方に吐出側空
間５が位置するとともに、吐出側空間５に近いケーシン
グ１下端に吐出口１０及び吸入口８が並んで配設され、
吐出口１０が吐出側空間５に連通し、吸入口８が吸入側
通路９を介して吸入側空間４に連通している。上記通路
９は、一方のギヤ２の外周を部分的に囲う囲壁１１の外
側を通って上記吸入側空間４に達しており、上記囲壁１
１はケーシング本体１ａに連設され、円弧状の壁面６を
構成している。

【００１７】このように吸入口８、吐出口１０等を配置
しているのは、オイルポンプに接続される配管のレイア
ウト上の便宜等のためである。すなわち、オイルポンプ
がシリンダブロック（図示せず）の下部に取り付けられ
た状態で、エンジン下方に位置するオイルパン２０から
導出されたサクションパイプ２１が吸入口８に接続され
るとともに、吐出口１０がシリンダブロックに形成され
たオイル通路（図示せず）にシリンダブロック下端でパ
イプ（図示せず）を介して接続されるため、吸入口８と
吐出口１０とをケーシング１下端に並べて配置しておく
ことがコンパクトなレイアウトのために有利である。そ
して、このように吸入口８及び吐出口１０が配置される
一方、吸入側空間４及び吐出側空間５がケーシング１内
の一対のギヤ２，３を挾んでその上下両側に配置される
ので、吸入口８と吸入側空間４とは一方のギヤ２の外側
を通る通路９を介して連通されることとなる。

【００１８】また、ケーシング本体１ａの背面側には、
吐出側空間５と吸入側通路９とを連通するリリーフ通路
１２が形成され、このリリーフ通路１２に吐出圧力に応
じて開閉するレギュレータバルブ１３が設けられてお
り、このバルブ１３により、吐出圧力が所定値以上とな
ったときに吐出側空間５のオイルの一部が吸入側通路９
に戻されるようになっている。

【００１９】このようなオイルポンプにおいて、吸入側
空間４内には、上記両ギヤ２，３の噛合いが開放される
際に生じる動圧を受ける堤部１５が設けられている。こ
の堤部１５は、上記両ギヤ２，３の噛合部と対峙する位
置で、かつ、吸入側空間４の外周を形成するケーシング
本体１ａの側壁と両ギヤ先端の回転軌跡の双方から離間
する位置に設けられ、図２に示すようにケーシング本体
１ａの背面部から突出している。

【００２０】図１に示す堤部１５の正面視の形状は、ギ
ヤ２，３の噛合部に向かう方向と直交する方向に長く、
かつ、吸入側通路９に近い側で幅が大きくて反対側で幅
が小さい楔形状とされている。また、図２に示すように
背面部からの堤部１５の突出高さｈ1 は、ケーシング本
体１ａの周囲のシール面１６の高さｈ2 よりも僅かだけ
低くされ、これにより、研削加工時の堤部１５の破損が
避けられるようになっている。つまり、ケーシング本体
１ａとカバー１ｂとの相対応する周辺部のシール面１６
は、鋳造後に研削加工が行われるが、この加工時に上記
堤部１５に研削工具が当ると破損するおそれがあるた
め、シール面１６よりも僅かだけ低くされることで研削
工具が当らないようになっている。

【００２１】また、当実施形態では、騒音低減のために
上記堤部１５を吸入側空間４内に設けることに加え、こ
れより上流の吸入側通路９に、部分的に通路断面積を拡
大する拡大室１７が設けられている。図１及び図３に示
す具体例では、吸入口８の近傍において、ハッチングを
付した部分１７ａ，１７ｂだけ吸入側通路９の容積が拡
大され、拡大室１７が構成されている。すなわち、吸入
側通路９の上流端近傍部で、図１中に二点鎖線で示す吸
入側通路９の基本形状（通路幅を急変させない形状）よ
りも外側方へ通路壁が抉られた形状とされることによ
り、この部分１７ａで通路９が幅方向が拡げられてい
る。さらに、図３に示すように吸入側通路９のリリーフ
通路１２を形成するボス部に連なる部分でケーシング本
体１ａの背面側が凹状に形成されることにより、この部
分１７ｂで通路９が深さ方向が拡げられている。

【００２２】なお、図１において、吸入口８に接続され
たパイプ２１の下端部にはオイルストレーナ２２が設け
られ、このオイルストレーナ２２はオイルパン２０の底
部近傍に位置している。

【００２３】以上のような当実施形態のオイルポンプに
よると、上記吸入側空間４に設けられた堤部１５によ
り、ギヤ噛合い部分で生じる動圧に起因した騒音が低減
され、かつ、吸入側のオイルの流通性が良好に保たれ
る。

【００２４】すなわち、圧接式ギヤポンプからなるオイ
ルポンプでは、両ギヤ２，３の噛合いが開放される際に
吸入側空間４に向けて動圧が生じ、従来ではこの動圧が
吸入側空間４から上流側へ伝播することで騒音の原因と
なるが、当実施形態のオイルポンプでは、吸入側空間４
内に堤部１５が両ギヤ２，３の噛合部と対峙するように
設けられていることにより、矢印ｃのように動圧が上記
堤部１５にぶつかり、ここで減衰される。このため、上
流側への脈動の伝播が抑制され、騒音が大幅に低減され
る。

【００２５】また、上記堤部１５はケーシング本体１ａ
の側壁と両ギヤ先端の回転軌跡の双方から離間する位置
に設けられていることにより、吸入側のオイルの流通性
を良好に保つ作用も得られる。つまり、騒音低減のため
には、ギヤ噛合部に対峙する部分をケーシング本体１ａ
の側壁から突出する突堤状に形成することも考えられる
が、このようにすると、一方のギヤ２の外側を通る吸入
側通路９から吸入側空間４に流入するオイルが上記の突
堤状の部分に衝突し、他方のギヤ３側へのオイルの流れ
が妨げられるため、両ギヤ２，３へのオイルの分配性が
悪くなり、ポンプ効率が低下する。これに対し、当実施
形態のように堤部１５がケーシング本体１ａの側壁から
離間していれば、堤部１５とケーシング本体１ａの側壁
との間から他方のギヤ３側へもオイルが流れ、両ギヤ
２，３へのオイルの流通が良好に行われて、ポンプ効率
の低下が避けられる。

【００２６】とくに、堤部１５を図示のような楔状とす
ると、堤部１５の広幅側の端部に衝突したオイルは一方
のギヤ２に向かって流れ、堤部１５の外側を通過したオ
イルは他方のギヤ２に向かって流れるようになり、両ギ
ヤ２，３へのオイルの分配性が良くなる。

【００２７】このようにして上記堤部１５により、両ギ
ヤ２，３へのオイルの流通性が良好に保たれつつ、騒音
が大幅に低減されることになる。

【００２８】なお、当実施形態では、上記堤部１５によ
り動圧が受け止められて減衰されることに加え、吸入側
通路９に設けられている拡大室１７によっても脈動を減
衰する作用が得られ、騒音低減作用がより一層高められ
る。

【００２９】ここで、上記堤部１５を設けたことによる
騒音低減効果を、実験データに基づいて説明する。

【００３０】図４はオイルストレーナ２２からの放射音
のオーバーオール（全周波数）の音圧レベルを種々のエ
ンジン回転数において調べた実験データを示すものであ
り、破線は上記堤部１５を有しない従来のオイルポンプ
による場合のデータ、実線は上記堤部１５を設けた当実
施形態のオイルポンプによるデータである。図示のよう
に従来のオイルポンプによると、オイルポンプ内で生じ
て上流側に伝播する動圧でオイルパンにおいて一次、二
次等の共振が生じることにより、比較的低回転側の運転
領域内でも複数の回転数域で音圧が高くなる。これに対
し、当実施形態のオイルポンプによると、上記堤部１５
で動圧が受け止められて上流側への伝播が抑制されるた
め、従来では共振が生じていた複数の回転数域のいずれ
においても騒音が低減される。

【００３１】また、冷間時、半暖機時及び完全暖機時に
おいてそれぞれ、複数の回転数域で定常運転した場合や
エンジン回転数を上昇させた場合につき、異音の発生を
感能評価で調べた実験結果（図示せず）でも、当実施形
態のオイルポンプでは全ての場合に異音が感じられず、
良好な結果が得られた。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明のオイルポンプは、
吸入側空間内に堤部を有し、該堤部は一対のギヤの噛合
い部と対峙し、かつ、吸入側空間の外周を形成するケー
シング側壁と両ギヤ先端の回転軌跡との双方から離間す
る位置に設けられ、この堤部により両ギヤの噛合いが開
放される際に生じる動圧が受け止められて、動圧による
脈動が上流側へ伝播することが抑制されるようになって
いるため、上記動圧に起因した騒音を充分に低減するこ
とができ、しかも、吸入側空間内でのオイルの流通を阻
害せず、ポンプ性能を良好に保つことができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるオイルポンプのカバ
ーを取外した状態の正面図である。

【図２】堤部が設けられた部分の拡大断面図である。

【図３】吸入側通路の吸入口付近の構造を示す拡大断面
図である。

【図４】各種エンジン回転数での音圧レベルを調べた実
験データを示すグラフである。

【符号の説明】

１ ケーシング ２，３ ギヤ ４ 吸入側空間 ５ 吐出側空間 ８ 吸入口 ９ 吸入側通路 １０ 吐出口 １５ 堤部 １７ 拡大室

フロントページの続き (72)発明者 南本 数志 広島県安芸郡府中町新地３番１号 株式会 社マツダエンジニアリング内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内に互いに噛合する一対のギ
   ヤが配置されるとともに、両ギヤの噛合いが開放される
   側に吸入側空間が形成され、反対側に吐出側空間が形成
   された外接式ギヤポンプからなるオイルポンプにおい
   て、上記吸入側空間内に堤部を有し、該堤部は上記両ギ
   ヤの噛合い部と対峙し、かつ、吸入側空間の外周を形成
   するケーシング側壁と両ギヤ先端の回転軌跡との双方か
   ら離間する位置に設けられ、両ギヤの噛合いが開放され
   る際に生じる動圧を受けるように構成されていることを
   特徴とするエンジンのオイルポンプ。
2. 【請求項２】 上記吸入側空間にオイルを導く吸入側通
   路が、一方のギヤ側の側方から上記吸入側空間に向かう
   ように形成されており、上記吸入側空間内に設けられた
   堤部は、吸入側通路に近い側で幅が大きくて反対側で幅
   が小さい楔形状に形成されていることを特徴とする請求
   項１記載のエンジンのオイルポンプ。
3. 【請求項３】 吐出側空間の近傍のケーシング端面に吐
   出口及び吸入口が開口し、該吸入口に通じる吸入側通路
   が、一方のギヤの外周を部分的に囲う囲壁の外側を通っ
   て上記吸入側空間に達するように形成されていることを
   特徴とする請求項２記載のエンジンのオイルポンプ。
4. 【請求項４】 ケーシング内において上記堤部より上流
   の吸入側通路に、部分的に通路断面積を拡大する拡大室
   を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
   記載のエンジンのオイルポンプ。