【TMS】山田製作所、内外二重のトロコイドポンプ容量を可変化
山田製作所は、一つのケースに内外2組のトロコイドポンプを収容し、必要に応じて片方の機能を止める可変容量オイルポンプを開発、第40回東京モーターショー(一般公開日:2007年10月27日〜11月11日)に展示した。3重のロータに歯を形成して、それぞれの噛みあいでトロコイドポンプを形成する。
3重のうち一番内側のインナーロータは軸の外側に歯を形成したもの、これが入力軸になる。ミッドロータは内外両側に歯を形成したもので、内外両方に挟まれて回る。アウタロータは内側に歯を形成し、外径側は円形で、ケース内を回転する。インナロータとミッドロータに挟まれた空間がメインポンプ、ミッドロータとアウタロータに挟まれた部分がサブポンプになる。
エンジンが低回転の時、メインポンプとサブポンプを並列に並べて流量を稼ぐ。高回転になり、それでは流量が多すぎる場合、スプル弁で、サブポンプの出口を切り替え、オイルパン側に戻すことができる。試作機の場合、メインポンプとサブポンプの能力は1対1。必要に応じて半減させる。なお、この比率は自由に決められる。
最近のエンジンは可変バルブタイミングなど油圧が必要な機構が増え、アイドリングで必要な油圧が高くなった。アイドリングで不足しないようにオイルポンプを設計すると、容積型のポンプは回転数に比例して流量も増えるため、高回転ではどうしても流量が過剰になりがちだった。
これを解決する手段である可変容量ポンプでは、小型のポンプを2台並べたタイプが提案されている。これはロータ、シールなど多くの要素が2倍必要になるため構造が煩雑になり、損失も大きい。内外を組み合わせれば、例えばミッドロータは内外両面を使えるなど無駄のない設計ができる。径の大きなトロコイドポンプでは中心部がデッドスペースになりやすいから、そこに小径のトロコイドポンプをもう一つ納めることになり、空間の利用率が高い。
試作機はチェーン伝達でクランク軸より低い位置に置き、増、減速はしていない。実際には増減速して使うこともできるし、クランク軸から直接駆動することもできる。
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