JP2015105647A

JP2015105647A - オイルポンプ

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Publication number: JP2015105647A
Application number: JP2013249681A
Authority: JP
Inventors: 正人井筒; Masato Izutsu; 貴俊渡邊; Takatoshi Watanabe; 淳一宮島; Junichi Miyajima; 泰裕小杉; Yasuhiro Kosugi
Original assignee: Yamada Seisakusho KK
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2015-06-08
Also published as: US20160265527A1; CN105765223A; WO2015083694A1; DE112014005475T5

Abstract

【課題】車両用エンジン等に装着され、吐出量が可変可能で、その可変動作が円滑に行われ、ポンプ効率を良好なものとしたオイルポンプとする。【解決手段】インナーロータ３と、その回転中心に対して所定の偏心量を有して回転するアウターロータ４と、該アウターロータ４を扇状回動軌跡に従って揺動させるアウターリング５と、該アウターリング５を揺動操作する操作手段と、前記インナーロータ３，前記アウターロータ４及び前記アウターリング５を収納するロータ室１を有するポンプハウジングＡとからなるオイルポンプであること。ロータ室１に形成される外側位置歯形６ｂと、前記アウターリング５に形成され且つ前記外側位置歯形６ｂと対をなすと共に常時噛合いつつ移動する内側位置歯形６ａとからなる歯形部６が３以上８以下設けられ、且つ隣接する前記歯形部６には所定の間隔を有すること。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用エンジン等に装着される吐出量の可変可能なオイルポンプにおいて、吐出量の可変動作が円滑に行われ、ポンプ効率を良好にすることができるオイルポンプに関する。

従来、吐出量を可変可能としたオイルポンプが、種々存在している。そのなかで、インナーロータと、アウターロータと、該アウターロータを所定の軌跡に沿って移動させる移動手段を備え、該移動手段を介して、アウターロータを移動させることによって、吐出量を変化させることができるオイルポンプが存在する。その代表的なものとして特許文献１が存在する。

特開平１０−１６９５７１号公報

特許文献１では、アウターロータの移動手段として、調整リングが使用されたものである。該調整リングには外側歯が形成され、ハウジングには、シート金属リングに内側歯がそれぞれ周方向に沿って多数形成されている。したがって、製造時の加工に時間がかかり、コストが高くなるものであった。

本発明の目的（解決しようとする技術的課題）は、インナーロータに対してアウターロータを所定の軌跡を移動させるときに、円滑にできると共に、極めて簡単なに構成にて実現できるようにすることにある。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、外歯を有するインナーロータと、前記外歯と共にセルを形成する内歯を有すると共に前記インナーロータの回転中心に対して所定の偏心量を有して回転するアウターロータと、前記インナーロータの回転中心に対して前記アウターロータの回転中心が前記偏心量を半径とする扇状回動軌跡に従って揺動させるアウターリングと、該アウターリングを揺動操作する操作手段と、吸入ポートと吐出ポートとを有し且つ前記吸入ポートの終端部と前記吐出ポートの始端部との間を第１シールランドとし且つ前記インナーロータ，前記アウターロータ及び前記アウターリングを収納するロータ室を有するポンプハウジングとからなるオイルポンプにおいて、前記ロータ室に形成される外側位置歯形と、前記アウターリングに形成され且つ前記外側位置歯形と対をなすと共に常時噛合いつつ移動する内側位置歯形とからなる歯形部が３以上８以下設けられ、且つ隣接する前記歯形部には所定の間隔を有してなるオイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、請求項１において、前記歯形部の数を３以上６以下としてなるオイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１において、前記歯形部の数を４又は５としてなるオイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項４の発明を、請求項１において、前記歯形部の数を４としてなるオイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項５の発明を、請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、前記アウターリングの外周には、揺動方向の一方側を第１受圧面とし他方側を第２受圧面とした操作突出部が形成され、前記ロータ室と隣接且つ連通形成され、前記操作突出部が揺動自在に収納配置される操作室が形成され、該操作室には、前記操作手段によって前記第１受圧面にオイルを送る第１油路と、前記第２受圧面にオイルを送る第２油路が形成され、前記操作突出部は、前記第１油路側と前記第２油路側とのオイルの圧力差にて揺動する構成としてなるオイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項１の発明では、ロータ室に形成される外側位置歯形と、アウターリングに形成され且つ外側位置歯形と対をなすと共に常時噛合いつつ移動する内側位置歯形とからなる歯形部が３以上８以下設けられ、且つ隣接する歯形部には所定の間隔を有する構成としたものである。

上記構成によって、歯形部の数を少なくすると共に隣接する歯形部の間に所定の間隔を設けたので、アウターリングを揺動させるための動力を小さく設定することができ、且つ円滑に揺動させることができる。しかも、アウターロータは、アウターリングと共にその初期位置及び最終位置において、歯形部における内側位置歯形と外側位置歯形とが噛み合い状態にあるため、アウターロータの初期位置及び最終位置での位置の保持性が良好となり、安定したポンプ動作にすることができる。

請求項２の発明を、請求項１において、前記歯形部の数を３以上６以下としてなるオイルポンプとしたことにより、この歯形部の数は、アウターリングを揺動させるのに、好適なものであり、請求項３の発明では、前記歯形部の数を４又は５としたことで、より一層好適なものとなる。請求項４の発明では、前記歯形部の数を４としたことで、アウターリングの揺動を行う動力と、アウターリングの初期位置と最終位置の保持性において、最も均衡の取れた、最適なものとなる。請求項５の発明では、アウターリングの操作手段による揺動動作を油圧によって行うものであり、動作が極めて確実に行われ、良好なアウターリングの揺動動作にすることができる。

なお、ロータ室又は前記アウターリングの少なくともいずれか一方側には、他方側に当接すると共に前記吸入ポートと前記吐出ポートとの間を遮断するシール部が設けられたことすれば、前記ロータ室の内周側と前記アウターリングの外周側との僅かな隙間に存在するオイルが吐出ポートから吸入ポートに漏れだすことを防止できる。

さらに、エンジンの低回転数域では前記アウターロータは前記アウターリングによって初期位置となり、前記第１シールランド上の前記セルは最大となり、エンジンの中回転数域及び高回転数域では、前記セルは前記吸入ポート内にて前記セルは最大となるオイルポンプとすれば、エンジンの低回転数域から高回転数域における吐出オイルの増減の調整を極めて良好に行うことができる。

（Ａ）は本発明においてロータ室とアウターリングとの歯形部による接触状態を示す拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の（Ｋ1）部拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の（Ｋ2）部拡大図、（Ｄ）は（Ａ）の（Ｋ3）部拡大図、（Ｅ）は（Ａ）の（Ｋ4）部拡大図。（Ａ）は本発明におけるアウターロータ，インナーロータ及び歯形部の数を４としたアウターリングの初期位置の状態を示す拡大断面図、（Ｂ）は扇状回動軌跡箇所の拡大図である。本発明におけるアウターロータ，インナーロータ及び歯形部の数を４としたアウターリングの中間位置の状態を示す拡大断面図である。本発明におけるアウターロータ，インナーロータ及び歯形部の数を４としたアウターリングの最終位置の状態を示す拡大断面図である。（Ａ）はアウターロータ，インナーロータ及び歯形部の数を３としたアウターリングの初期位置の状態を示す断面図、（Ｂ）はアウターロータ，インナーロータ及び歯形部の数を３としたアウターリングの最終位置の状態を示す断面図である。（Ａ）はアウターロータ，インナーロータ及び歯形部の数を６としたアウターリングの初期位置の状態を示す断面図、（Ｂ）はアウターロータ，インナーロータ及び歯形部の数を６としたアウターリングの最終位置の状態を示す断面図である。（Ａ）は本発明を示す一部断面にした構成図、(Ｂ)はポンプハウジングの要部横断平面図、（Ｃ）はアウターリングの平面図、（Ｄ）は（Ａ）の（Ｋ5）部拡大図、（Ｅ）は（Ｄ）のＹ1−Ｙ１矢視断面図である。（Ａ）本発明の特性を示すグラフ、（Ｂ）及び（Ｃ）は操作突出部の動作状態を示す要部断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明は、図１乃至図４及び図７等に示すように、主に、ポンプハウジングＡと、インナーロータ３と、アウターロータ４と、アウターリング５と、操作手段９とから構成される。ポンプハウジングＡには、ロータ室１が形成される。ロータ室１の底面部１ａには、ポンプ駆動用の駆動軸が装着される軸孔１１が形成され、該軸孔１１の周囲に吸入ポート１２と吐出ポート１３が形成されている。また吸入ポート１２と吐出ポート１３との間にはシールランドが形成されている。

このシールランドは、ロータ室１内の２箇所に形成され、その一方は、吸入ポート１２の終端部１２ｂから吐出ポート１３の始端部１３ａの間に位置するもので、このシールランドを第１シールランド１４と称する〔図２乃至図４，図７（Ｂ）等参照〕。

また、他方のシールランドは、吐出ポート１３の終端部１３ｂから吸入ポート１２の始端部１２ａの間に位置するものであり、これを第２シールランド１５と称する〔図２乃至図３，図７（Ｂ）等参照〕。前記ポンプハウジングＡにはロータ室１に連続する操作室２が形成され、後述するアウターリング５の操作突出部５１が配置される。ロータ室１には、インナーロータ３、アウターロータ４及びアウターリング５が内装される〔図２乃至図４等参照〕。

インナーロータ３は、トロコイド形状又は略トロコイド形状とした歯車であり、複数の外歯３１，３１，…が形成されている(図２乃至図４参照)。また、直径方向中心位置には、駆動軸用のボス孔３２が形成され、該ボス孔３２には、駆動軸３３が貫通固定される。ボス孔３２は、非円形として形成され、ボス孔３２と略同一形状の軸固定部が圧入又は二面幅等の固定手段にて駆動軸３３がインナーロータ３に固定され、インナーロータ３は駆動軸３３の回転駆動にて回転する。

アウターロータ４は、環状に形成され、内周側に複数の内歯４１，４１，…が形成されている。そして、インナーロータ３の外歯３１の数は、アウターロータ４の内歯４１の数よりも１つ少ないものとして構成されている。インナーロータ３の外歯３１，３１，…と、アウターロータ４の内歯４１，４１，…によって複数のセル（歯間空間）Ｓ，Ｓ，…が構成される。

インナーロータ３の回転中心をＰａとする。この回転中心Ｐａは、ロータ室１に対して位置は不動である。アウターロータ４の回転中心は、Ｐｂとする。そして、回転中心Ｐａと、回転中心Ｐｂとを結ぶ仮想の線を偏心軸線と称する。そして、該偏心軸線は、アウターロータ４及びアウターリング５の初期位置に応じて、初期位置偏心軸線Ｌａと最終位置偏心軸線Ｌｘが存在する〔図２（Ｂ）参照〕。

インナーロータ３の回転中心Ｐａと、アウターロータ４の回転中心Ｐｂとの距離を偏心量ｅと称する。そして、インナーロータ３の回転中心Ｐａを中心とし偏心量ｅを半径とする軌跡円が形成される。アウターリング５の操作によって、アウターロータ４の回転中心Ｐｂは、初期位置状態から最終位置状態に亘って前記軌跡円の一部分である扇形状の円弧に沿って移動する。このときの回転中心Ｐｂの円弧状軌跡部分を、扇状回動軌跡Ｑと称する（図２，図３，図４等参照）。

アウターリング５は、略円環状に形成され、その外周側面５ａの所定箇所から直径方向外方に突出状に形成される操作突出部５１が設けられている〔図７（Ｃ）参照〕。また、アウターリング５の内方側には真円状の貫通孔となる包持部５２が形成されている。アウターリング５は、前記操作突出部５１を介して後述する操作手段９によってロータ室１内で揺動操作される。操作突出部５１は、前記操作室２に配置され、該操作室２内にて揺動することができる。

前記包持部５２は、円形の内周壁面として形成されたものであり、包持部５２の内径は、アウターロータ４の外径と同一である。実際には、包持部５２の内径は、アウターロータ４の外径よりも僅かに大きく、前記アウターロータ４が円滑に回転自在となるように、包持部５２とアウターロータ４の間にクリアランスを有して挿入されるようになっているものであるが、この構成も同一の概念に含むものである。

アウターリング５の包持部５２の直径中心Ｐｃは、該包持部５２に挿入された状態のアウターロータ４の回転中心Ｐｂと位置が一致する（図２乃至図４参照）。アウターリング５は、ロータ室１内に配置され、包持部５２内にアウターロータ４を配置して、該アウターロータ４を回転自在に支持すると共に、後述する操作手段９を介して前記扇状回動軌跡Ｑに沿って揺動させる。

アウターリング５は、ポンプハウジングＡのロータ室１に内装され、ロータ室１内で揺動可能となる構成となっている。そのために、アウターリング５の外形状に対して、ロータ室１は、僅かに広く形成され、アウターロータ４が揺動するためのスペースが設けられている。アウターリング５は、操作手段９によって揺動するものであるが、その揺動の軌跡は、決まっており、包持部５２の直径中心Ｐｃが前記扇状回動軌跡Ｑに沿って揺動する（図２乃至図４参照）。

前記操作突出部５１は、その揺動する方向における一側面に第１受圧面５１ａが形成され、他側面に第２受圧面５１ｂが形成されている。前記操作室２には、配置される操作突出部５１の第１受圧面５１ａに対向する第１側壁面２ａに第１油路２１が形成され、第２受圧面５１ｂ側に対向する第２側壁面２ｂに第２油路２２が形成されている。

さらに、第２側壁面２ｂ側には、弾性押圧部８が設けられている。該弾性押圧部８は、弾性部８１と押圧頭部８２とから構成されている。弾性部８１は、具体的にはコイルスプリングであり、押圧頭部８２は略半球キャップ材である。また、第２側壁面２ｂには、円筒孔状の弾性部収納室８３が形成され、該弾性部収納室８３に弾性部８１及び押圧頭部８２が収納される。弾性押圧部８は、押圧頭部８２が操作突出部５１の第２受圧面５１ｂに当接し、アウターリング５を第１側壁面２ａ側に向かって弾性付勢し、初期位置の状態に保持しようとするものである〔図２乃至図４，図７（Ｂ）等参照〕。

ポンプハウジングＡの外部には、第１油路２１及び第２油路２２を介して前記操作室２内にオイルを送る操作手段９が備わっている。該操作手段９は、具体的には油圧制御バルブであり、アウターリング５の操作突出部５１を油圧により揺動操作しようとするものである〔図７（Ａ）参照〕。

第１油路２１から操作室２内に送り出されるオイルは、操作突出部５１の第１受圧面５１ａに圧力による力をかける。第２油路２２から操作室２内に送り出されるオイルは、操作突出部５１の第２受圧面５１ｂに圧力による力をかける。操作突出部５１は、第１受圧面５１ａと第２受圧面５１ｂにかかる圧力差と、前記弾性押圧部８の弾性押圧力によって、揺動するものである。

シール部７は、ロータ室１（操作室２も含む）又はアウターリングの少なくともいずれか一方側に設けられ、他方側に当接して、吸入ポート１２と吐出ポート１３との間を遮断するものである。具体的には、シール部７は、ロータ室１の内周側面１ｂと、アウターリング５の外周側面５ａ又は操作突出部５１とのいずれか一方側に設けられ、他方側の外周側面５ａ又は内周側面１ｂに当接する。そして、ロータ室１の内周側面１ｂと、アウターリング５の外周側面５ａと間に生じる隙間にオイルが流れて吐出ポート１３側から吸入ポート１２側にオイルが逆流することを防止する。

シール部７は、シール頭部７１と、シール弾性部７２とからなる〔図２乃至図４，図７（Ａ），（Ｄ），（Ｅ）等参照〕。そして、シール部７がロータ室１の内周側面１ｂに設けられる場合には、ロータ室１の内周側面１ｂにシール小室７３が形成され、該シール小室７３に前記シール頭部７１とシール弾性部７２が収納される。前記シール小室７３には排出小孔７３ａが形成されており、ロータ室１内と連通している。シール小室７３内にてシール頭部７１は、シール弾性部７２によって外部に突出するように弾性付勢される。

そして、シール頭部７１の先端は、アウターリング５の外周側面５ａ又は内側位置歯形６ａに当接且つ弾性押圧するものである。シール頭部７１は、アウターリング５の厚さ方向の全体に亘って接触し、ロータ室１の内周側面１ｂとアウターリング５の外周側面５ａとの間の隙間を遮断する。また、シール部７がアウターリング５側に設けられる場合では、該アウターリング５に操作突出部５１に前記シール小室７３が形成され、該シール小室７３にシール頭部７１とシール弾性部７２が収納される。なお、操作突出部５１にシール部７が設けられる場合では、シール頭部７１は操作室２の頂部側壁面２ｃに当接するものである。

これによって、該隙間を介して吐出ポート１３から吸入ポート１２へオイルが逆流することを防止できる。また、シール小室７３に形成された排出小孔７３ａは、シール小室７３内に流入したオイルを、シール頭部７１がシール小室７３に押し込まれようとするときに、ロータ室１内に排出する役目をなす。

ここで、排出小孔７３ａは、オイルを排出する際に、オリフィスの役目をなし、シール頭部７１がシール小室７３に押し戻されるときには、ダンパとしての役目をなす。シール部７は、アウターリング５の操作突出部５１箇所にも設けられることもある。まず、操作突出部５１の頂部５１ｃ箇所にシール小室７３が形成され、該シール小室７３内にシール弾性部７２とシール頭部７１が収納され、該シール頭部７１は、操作室２の頂部側壁面２ｃと常時当接するものである。

そして、操作室２が操作突出部５１によって、水密的に区分けされ、第１油路２１と第２油路２２から流入するオイルが交わることなく、操作手段９による、操作突出部５１の油圧制御が確実にできる。また、操作室２を介してオイルが吸入ポート１２又は吐出ポート１３に流れ出すことを防止するものである。

本発明において、インナーロータ３とアウターロータ４には、初期位置と最終位置とが存在し、初期位置は、図２に示すように、インナーロータ３とアウターロータ４とが形成する複数のセルＳ，Ｓ，…において、容積が最大となる最大セルＳａが第１シールランド１４上に位置するときのインナーロータ３，アウターロータ４及びアウターリング５の位置のことを言う。また、この初期位置ではエンジンの回転数が主に低回転域である。この初期位置におけるインナーロータ３の回転中心Ｐａと、アウターロータ４の回転中心Ｐｂを結ぶ偏心軸線を初期位置偏心軸線Ｌａと言う（図２参照）。

また、最終位置とは、図４に示すように、アウターリング５が初期位置から最大限揺動し、アウターロータ４の回転中心Ｐｂが前記扇状回動軌跡Ｑを移動して、最大セルＳａの位置が最大限移動したときのアウターリング５とインナーロータ３とアウターロータ４の位置のことを言う。このときエンジンの回転数は、中回転域及び高回転域である。この最終位置におけるインナーロータ３の回転中心Ｐａと、アウターロータ４の回転中心Ｐｂを結ぶ偏心軸線を最終位置偏心軸線Ｌｘと言う（図４参照）。

そして、実際にアウターリング５によって揺動するアウターロータ４の初期位置偏心軸線Ｌａから最終位置偏心軸線Ｌｘに揺動する角度をθとし、このときアウターリング５の操作突出部５１が揺動する角度をθ1とすると、角度θ1は、角度θよりも格段と小さい。

つまり、アウターリング５は操作手段によって操作突出部５１を僅かな角度θ1だけ揺
動させるのみで、アウターロータ４の最大揺動角度すなわち初期位置偏心軸線Ｌａと最終位置偏心軸線Ｌｘとのなす角度θを極めて大きくすることができる。具体的には、操作突出部５１の揺動角度が約１５度程度で、アウターロータ４の初期位置偏心軸線Ｌａと最終位置偏心軸線Ｌｘとのなす角度は約１２０度程度にすることができる（図２乃至図４参照）。

次に、歯形部６について説明する。該歯形部６は、前記ロータ室１と前記アウターリング５にそれぞれ形成され、アウターリング５が揺動するときに、該アウターリング５の直径中心Ｐｃが、設定された前記扇状回動軌跡Ｑ上を正確に往復移動できるように案内する役目をなすものである（図１乃至図４等参照）。つまり、アウターロータ４の回転中心Ｐｂが、インナーロータ３の回転中心Ｐａと偏心量ｅを維持しながら、アウターリング５の包持部５２の直径中心Ｐｃを前記扇状回動軌跡Ｑに沿って揺動できるように案内する。

歯形部６は、アウターリング５とロータ室１との間に設けられるものであり、内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂとから構成される。内側位置歯形６ａは、アウターリング５の外周側面５ａに形成される。外側位置歯形６ｂは、ロータ室１の内周側面１ｂに形成される（図１参照）。内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂは対をなして一つの歯形部６が構成され、該歯形部６がアウターリング５とロータ室１の両方に複数設けられる。

また、複数の歯形部６，６，…において、それぞれの隣接する歯形部６，６の間は、所定の間隔を有している。つまり、複数の歯形部６，６，…は、歯車のように連続するものではなく不連続としたものである。さらに、歯形部６，６，…それぞれの間隔についても不均等とする〔図１，図７（Ｂ），（Ｃ）等参照〕。また、歯形部６，６，…間隔は、均等にすることもある。

内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂとは、常時噛合いつつ、内側位置歯形６ａが外側位置歯形６ｂに対して滑り接触しつつ移動する構成である。内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂは、その歯形状を弧状線としたものである。そして、内側位置歯形６ａ及び外側位置歯形６ｂは、それぞれが単独の弧状線であったり、又は異なる複数の弧状線が滑らかに連続して形成されたものである。

具体的には内側位置歯形６ａ及び外側位置歯形６ｂは、前記弧状線によって膨出状或いは窪み状となっていたり、又は膨出と窪みとが滑らかに連続する。また、歯形部６の構成は、具体的に内側位置歯形６ａは、トロコイド形状を変形させた弧状歯形であり、外側位置歯形６ｂは真円形状を変形させた弧状歯形である。

しかし、歯形部６における内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂについては、前述したような歯形状に限定されるものではなく、アウターリング５を初期位置から最終位置に移動する過程で、内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂとが常時接触しつつ、円滑に噛み合いながら案内するものであればどのような定義に基づく弧状線であっても構わない。

一対の内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂとは、それ以外の対の内側位置歯形６ａ又は外側位置歯形６ｂとは噛合うことは無い。つまり、対をなす内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂのみが噛み合う構成となる。また対をなす内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂとが噛み合う状態とは、接触した状態で相互に滑りながら移動可能となることである。

内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂとの噛合う範囲、つまり互いに相手側と接触し、且つ接触部分が変化しつつ相互に滑る部分は、それぞれの歯形部６によって異なり、比較的広い範囲のものから比較的狭い範囲のものまで存在する。図１（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）及び（Ｅ）では、それぞれの歯形部６，６，…において、対をなす内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂとが接触しながら滑る接触領域６ｔを示している。

そして、複数の歯形部６，６，…によって、アウターリング５がアウターロータ４を初期位置から最終位置まで移動する過程で、つまり、アウターリング５の直径中心Ｐｃ及びアウターロータ４の回転中心Ｐｂが前記扇状回動軌跡Ｑに沿って移動できるように案内するものである。また、その過程で、各歯形部６の対をなす内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂとは、常時接触した状態にある。

ロータ室１において複数の外側位置歯形６ｂ，６ｂ，…の形成位置は、吸入ポート１２と吐出ポート１３との間となる範囲の内周側面１ｂに形成される〔図１，図７（Ｂ）参照〕。そして、それぞれの外側位置歯形６ｂと対をなす内側位置歯形６ａとの噛合い且つ接触によって、ロータ室１の内周側面１ｂと、アウターリング５の外周側面５ａとの間に生じる隙間が水密的にシールされる状態となる。

よって、前記隙間による吸入ポート１２と吐出ポート１３との連通状態を遮断し、非連通状態とする。つまり、アウターリング５の外周側面５ａと、ロータ室１の内周側面１ｂとの間に形成される隙間は、内側位置歯形６ａと外側位置歯形６ｂとが接触することによって、遮断され、吸入ポート１２と吐出ポート１３との間のオイル漏れを防止することができる。

複数の歯形部６，６，…において、隣接する歯形部６，６同士は所定間隔を有している。隣接する歯形部６，６の間隔は、内側位置歯形６ａ及び外側位置歯形６ｂの一つ分よりも大きな間隔である。本発明において、前記歯形部６の数は、３以上８以下とした。歯形部６の数を８以下とすることで、隣接する歯形部６，６の間隔は、一歯分以上の間隔を確保することができる。

歯形部６の好適な数は、３以上６以下である。図５は、歯形部６の数を３とした実施形態における初期位置と最終位置を示したものである。図６は、歯形部６の数を６とした実施形態における初期位置と最終位置を示したものである。また、歯形部６のより一層好適な数としては、４又は５である。

そして、特に、最適な歯形部６の数は、４である（図１乃至図４参照）。歯形部６の数を４とすることによって、前述したように、アウターリング５の直径中心Ｐｃつまりアウターロータ４の回転中心Ｐｂを扇状回動軌跡Ｑに沿って正確に案内移動させる役目と、吸入ポート１２と吐出ポート１３との間に位置するアウターリング５とロータ室１との隙間におけるオイルが漏れを遮断する役目を最も円滑に行うことができる。また、高精度を必要とする歯形部６を少なくでき、低コスト化できる。

本発明では、インナーロータ３とアウターロータ４との初期位置とは、初期位置偏心軸線Ｌａが第１シールランド１４の上を通過するものであって、セルＳが第１シールランド１４を通過するときに容積が最大となり、これを最大セルＳａと称する。また、アウターリング５が最大限揺動して、アウターロータ４の回転中心Ｐｂが最終位置偏心軸線Ｌｘ上に移動する。つまり、最大セルＳａが、最終位置偏心軸線Ｌｘ上に到達すると共に、最大セルＳａは、吸入ポート１２の上に位置することになる。

本発明のオイルポンプの動作の一例を図８に基づいて説明する。オイルポンプの動作は、該オイルポンプが装着されているエンジンの回転数によって決定される。ここで、エンジンの回転数域は、低回転数域，中回転数域，高回転数域に区切る。アウターリング５を揺動操作する操作手段９は油圧手段が使用され、ソレノイドバルブが好適である〔図７（Ａ）参照〕。

まず、エンジンの低回転数域では、アウターリング５及びアウターロータ４は、初期位置にあり、第１シールランド１４上を最大セルＳａが通過する（図２参照）。操作室２では、操作突出部５１は、弾性押圧部８によって、アウターリング５が初期位置となるように弾性押圧部８によって弾性付勢されている〔図２（Ａ），図７（Ａ），（Ｂ）参照〕。操作手段９によって、第１油路２１と第２油路２２が開かれ、第１油路２１及び第２油路２２から共に操作室２にオイルが送りこまれる〔図８（Ｂ）参照〕。このとき、操作突出部５１の第１受圧面５１ａと第２受圧面５１ｂには、略同じ大きさの油圧による力が加わる。

よって、第１受圧面５２ａと第２受圧面５２ｂには、ほとんど油圧差が無く、操作突出部５１には弾性押圧部８の力が支配的となり、アウターリング５は初期位置に保持される〔図２（Ａ），図８（Ａ），（Ｂ）参照〕。アウターリング５及びアウターロータ４が初期位置であるときは、最大セルＳａは、第１シールランド１４上に位置し、インナーロータ３とアウターロータ４による１回転当たりのオイルの吐出量は最大となる。

エンジンが中回転数域では、操作手段によって、第１油路２１は開き、第２油路２２は閉じ状態となる。第１油路２１側の油圧の力は、弾性押圧部８の弾性力を上回り、操作突出部５１を最終位置側に移動させる〔図４，図８（Ａ），（Ｃ）参照〕。これによって、最大セルＳａは、最終位置偏心軸線Ｌｘを通過することになり（図４参照）、１回転当たりのオイル吐出量は最小となり、油圧を低い値で維持することができる。

エンジンが中回転数域から高回転数域に変化する付近における回転数の変化域では、操作手段９によって、第１油路２１と第２油路２２が開かれ、第１油路２１及び第２油路２２から共に操作室２にオイルが送りこまれる〔図８（Ａ），（Ｂ）参照〕。このとき、操作突出部５１の第１受圧面５１ａと第２受圧面５１ｂには、略同じ大きさの油圧による力が加わる。

よって、第１受圧面５１ａと第２受圧面５１ｂにはほとんど油圧差が無く、操作突出部５１には弾性押圧部８の力が支配的となり、アウターリング５及びアウターロータ４が初期位置に戻り、最大セルＳａは、第１シールランド１４上に位置し、インナーロータ３とアウターロータ４による１回転当たりのオイルの吐出量は最大となり、油圧は急上昇する〔図８（Ａ）参照〕。

エンジンが高回転数域では、操作手段９によって、第１油路２１は開き、第２油路２２は閉じ状態となる〔図４，図８（Ａ），（Ｃ）参照〕。第１油路２１側の油圧の力は、弾性押圧部８の弾性力を上回り、操作突出部５１を最終位置側に移動させる。これによって、最大セルＳａは、最終位置偏心軸線Ｌｘを通過することになり、１回転当たりのオイル吐出量は最小となり、油圧を一定値で維持できる（図４参照）。このような構成にすることで、エンジン回転数が高い時の冷却や潤滑を確保し、且つ油圧を上げすぎず、オイルフィルターやオイル回路上の部品を高油圧による不具合が起きないようにできる。

上述した実施形態に関して、さらに、以下の付記を開示する。

（付記１）
外歯を有するインナーロータと、前記外歯と共にセルを形成する内歯を有すると共に前記インナーロータの回転中心に対して所定の偏心量を有して回転するアウターロータと、前記インナーロータの回転中心に対して前記アウターロータの回転中心が前記偏心量を半径とする扇状回動軌跡に従って揺動させるアウターリングと、該アウターリングを揺動操作する操作手段と、吸入ポートと吐出ポートとを有し且つ前記吸入ポートの終端部と前記吐出ポートの始端部との間を第１シールランドとし且つ前記インナーロータ，前記アウターロータ及び前記アウターリングを収納するロータ室を有するポンプハウジングとからなるオイルポンプにおいて、前記ロータ室に形成される外側位置歯形と、前記アウターリングに形成され且つ前記外側位置歯形と対をなすと共に常時噛合いつつ移動する内側位置歯形とからなる歯形部が３以上８以下設けられ、且つ隣接する前記歯形部には所定の間隔を有し、前記ロータ室又は前記アウターリングの少なくともいずれか一方側には、他方側に当接すると共に、前記吸入ポートと前記吐出ポートとの間を遮断するシール部が設けられてなることを特徴とするオイルポンプ。

（付記２）
外歯を有するインナーロータと、前記外歯と共にセルを形成する内歯を有すると共に前記インナーロータの回転中心に対して所定の偏心量を有して回転するアウターロータと、前記インナーロータの回転中心に対して前記アウターロータの回転中心が前記偏心量を半径とする扇状回動軌跡に従って揺動させるアウターリングと、該アウターリングを揺動操作する操作手段と、吸入ポートと吐出ポートとを有し且つ前記吸入ポートの終端部と前記吐出ポートの始端部との間を第１シールランドとし且つ前記インナーロータ，前記アウターロータ及び前記アウターリングを収納するロータ室を有するポンプハウジングとからなるオイルポンプにおいて、前記ロータ室に形成される外側位置歯形と、前記アウターリングに形成され且つ前記外側位置歯形と対をなすと共に常時噛合いつつ移動する内側位置歯形とからなる歯形部が３以上８以下設けられ、且つ隣接する前記歯形部には所定の間隔を有し、エンジンの低回転数域では前記アウターロータは前記アウターリングによって初期位置となり、前記第１シールランド上の前記セルは最大となり、エンジンの中回転数域及び高回転数域では、前記セルは前記吸入ポート上にて前記セルは最大となることを特徴とするオイルポンプ。

Ａ…ポンプハウジング、１…ロータ室、１２…吸入ポート、１３…吐出ポート、
１４…第１シールランド、２…操作室、２１…第１油路、２２…第２油路、
３…インナーロータ、４…アウターロータ、５…アウターリング、
５１…操作突出部、５１ａ…第１受圧面、５１ｂ…第２受圧面、６…歯形部、
６ａ…内側位置歯形、６ｂ…外側位置歯形、７…シール部、８…弾性押圧部、
９…操作手段、ｅ…偏心量、Ｑ…扇状回動軌跡、Ｐａ…回転中心、Ｐｂ…回転中心。

Claims

外歯を有するインナーロータと、前記外歯と共にセルを形成する内歯を有すると共に前記インナーロータの回転中心に対して所定の偏心量を有して回転するアウターロータと、前記インナーロータの回転中心に対して前記アウターロータの回転中心が前記偏心量を半径とする扇状回動軌跡に従って揺動させるアウターリングと、該アウターリングを揺動操作する操作手段と、吸入ポートと吐出ポートとを有し且つ前記吸入ポートの終端部と前記吐出ポートの始端部との間を第１シールランドとし且つ前記インナーロータ，前記アウターロータ及び前記アウターリングを収納するロータ室を有するポンプハウジングとからなるオイルポンプにおいて、前記ロータ室に形成される外側位置歯形と、前記アウターリングに形成され且つ前記外側位置歯形と対をなすと共に常時噛合いつつ移動する内側位置歯形とからなる歯形部が３以上８以下設けられ、且つ隣接する前記歯形部には所定の間隔を有してなることを特徴とするオイルポンプ。
請求項１において、前記歯形部の数を３以上６以下としてなることを特徴とするオイルポンプ。
請求項１において、前記歯形部の数を４又は５としてなることを特徴とするオイルポンプ。
請求項１において、前記歯形部の数を４としてなることを特徴とするオイルポンプ。
請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、前記アウターリングの外周には、揺動方向の一方側を第１受圧面とし他方側を第２受圧面とした操作突出部が形成され、前記ロータ室と隣接且つ連通形成され、前記操作突出部が揺動自在に収納配置される操作室が形成され、該操作室には、前記操作手段によって前記第１受圧面にオイルを送る第１油路と、前記第２受圧面にオイルを送る第２油路が形成され、前記操作突出部は、前記第１油路側と前記第２油路側とのオイルの圧力差にて揺動する構成としてなることを特徴とするオイルポンプ。