JP2015121210A - Oil pump - Google Patents

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正人 井筒
Masato Izutsu
正人 井筒
貴俊 渡邊
Takatoshi Watanabe
貴俊 渡邊
淳一 宮島
Junichi Miyajima
淳一 宮島
泰裕 小杉
Yasuhiro Kosugi
泰裕 小杉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an oil pump which further increases a variable rate of a discharge amount, further reduces the wasteful work of an engine and the pump, and improves fuel economy.SOLUTION: An oil pump comprises an inner rotor 3, an outer rotor 4, an outer ring 5, and a suction port 12 and a discharge port 13, sets a clearance between a terminal end 12b of the suction port 12 and a starting end 13a of the discharge port 13 as a first seal land 14, and is composed of a housing A having a rotor chamber for accommodating the inner rotor 3, the outer rotor 4 and the outer ring 5. A final position eccentric axial line Lx which connects a rotation center of the inner rotor 3 and a rotation center of the outer rotor 5 by the oscillation of the outer ring 5 at an angle from an initial position to a final position can turn in a region of an angle which exceeds 90 degrees at the suction port side with respect to an initial position eccentric axial line La.

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、吐出量の可変率をより一層増加させることができ、ひいてはエンジンやポンプにおける無駄仕事をより一層低減し、もって燃費を向上することができるオイルポンプに関する。   The present invention is capable of further increasing the variable rate of the discharge amount in an oil pump having a variable discharge amount mounted on a vehicle engine or the like, and further reducing unnecessary work in the engine and the pump. The present invention relates to an oil pump that can improve fuel consumption.

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。そのなかで内接タイプのロータによるオイルポンプが存在している。一般に内接歯車式のオイルポンプは、外歯を有するインナーロータと、内歯を有するアウターロータとが噛み合いながら回転する。インナーロータの歯とアウターロータの歯との間にはセルと呼ばれる空間が形成される。   Conventionally, there are various oil pumps that can vary the discharge amount. Among them, there is an oil pump with an inscribed rotor. Generally, an internal gear type oil pump rotates while an inner rotor having external teeth and an outer rotor having internal teeth mesh with each other. A space called a cell is formed between the teeth of the inner rotor and the teeth of the outer rotor.

そして、インナーロータとアウターロータとが回転する動作において、回転角度360°のうち、180°はセルの体積が増えることでオイルを吸入する。残りの180°は、セルの体積が減ることでオイルを吐出する。可変容量タイプではない通常の内接歯車式オイルポンプでは、セルの体積が増える位相に吸入ポートを配置し、セルの体積が減る位相に吐出ポートを配置する。   And in the operation | movement which an inner rotor and an outer rotor rotate, 180 degrees out of rotation angle 360 degrees suck | inhales oil because the volume of a cell increases. The remaining 180 ° discharges oil by reducing the volume of the cell. In a normal internal gear type oil pump that is not a variable capacity type, the suction port is arranged at a phase where the cell volume increases, and the discharge port is arranged at a phase where the cell volume decreases.

ところで、吐出量を可変可能としたオイルポンプにおいて、アウターロータを所定の軌跡に沿って移動させるために、調整部材が設けられており、該調整部材にアウターロータが回動自在に装着されて、調整部材を揺動操作することにより、アウターロータの回転中心を移動させるものである。この種のものとして特許文献1乃至特許文献4が存在する。   By the way, in the oil pump in which the discharge amount is variable, an adjustment member is provided to move the outer rotor along a predetermined locus, and the outer rotor is rotatably mounted on the adjustment member. The center of rotation of the outer rotor is moved by swinging the adjustment member. Patent Documents 1 to 4 exist as this type.

WO2010/013625号公報WO2010 / 013625 Publication 特開平10―169571号公報JP-A-10-169571 特開平08―159046号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-159046 特開2008―298026号公報JP 2008-298026 A

具体的には、特許文献1(WO2010/013625号公報)では、段落0006において「ケーシング部分1には調整リング14を作動させるロッカーレバーが揺動自在に支持され、このロッカーレバーを揺動させることで内側歯列24’と外側歯列24とが噛み合った状態で、外部ロータ4の回転軸が内部ロータ3の反対側の方向に90度だけ移動する。この移動により内部ロータ3と外部ロータ4とのリングギヤセット5に対する低圧ポート8と高圧ポート9との位置関係が変化しポンプの最大吐出量から吐出量ゼロまで調整が可能となる。」と記載されている。   Specifically, in Patent Document 1 (WO2010 / 013625), in paragraph 0006, “a rocker lever for operating the adjustment ring 14 is supported swingably on the casing portion 1, and the rocker lever is swung. In the state where the inner tooth row 24 'and the outer tooth row 24 are engaged with each other, the rotation shaft of the outer rotor 4 moves by 90 degrees in the direction opposite to the inner rotor 3. This movement causes the inner rotor 3 and the outer rotor 4 to move. The positional relationship between the low pressure port 8 and the high pressure port 9 with respect to the ring gear set 5 changes, and adjustment from the maximum discharge amount of the pump to zero discharge amount is possible.

特許文献2(特開平10―169571号公報)では、段落0037において「調整リング14が、調整ギア20の2つの歯列24および24’を連続して相互に噛み合わせた状態で、比較的小さな角度γだけ内部ロータ3の回転方向Dに回転し、これにより調整リング14の歯元円15と内側歯列24’の歯元円16とがゼロスリップで互いの上を回転するとき、外部ロータ4の回転軸は、図1(a)に示す位置から内部ロータ3の回転位置とは反対の方向に内部ロータ3の回転軸回りに90゜だけ、先ず図1(b)に示す位置へと移動する。図1(b)に示す位置はポンプのゼロ位置であり、理想的な場合にはこの位置では流体は吐出されない。ゼロ位置では溝ポート8および9は完全および開放噛み合いの位置の両側で対称に延びる。」と記載されている。   In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-169571), in paragraph 0037, “Adjustment ring 14 is relatively small in a state where two tooth rows 24 and 24 ′ of adjustment gear 20 are continuously meshed with each other. When the tooth base circle 15 of the adjustment ring 14 and the tooth base circle 16 of the inner tooth row 24 ′ rotate on each other with zero slip by rotating in the rotational direction D of the inner rotor 3 by the angle γ, the external rotor The rotational axis 4 is moved from the position shown in FIG. 1 (a) to the position shown in FIG. 1 (b) by 90 ° around the rotational axis of the internal rotor 3 in the direction opposite to the rotational position of the internal rotor 3. The position shown in Fig. 1 (b) is the zero position of the pump, and ideally no fluid is discharged in this position, where the groove ports 8 and 9 are on both sides of the full and open mesh positions. Extend symmetrically. It has been described as.

特許文献3(特開平08―159046号公報)では、段落0023において、「このようなカムリング5の揺動移動により、カムリング5内に回転自在に保持されているアウターロータ4の回転中心位置は、内接歯車ポンプの歯高さを公転直径とし、インナーロータ3の回転中心位置を公転中心として、時計方向に90度公転し、吸入領域21の終端近傍22上での油移送溜まり部11の容積は最小となる。」と記載されている。   In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 08-159046), in paragraph 0023, “the rotational center position of the outer rotor 4 rotatably held in the cam ring 5 by such a swinging movement of the cam ring 5 is The internal gear pump tooth height is the revolution diameter, the rotation center position of the inner rotor 3 is the revolution center, the revolution is 90 degrees clockwise, and the volume of the oil transfer reservoir 11 on the vicinity 22 at the end of the suction region 21 Is minimized. "

特許文献4(特開2008―298026号公報)では、段落0055において、「さらに、ポンプ回転数が上昇すると、調整リング7に作用するポンプ吐出圧がさらに大きくなることから、前記調整リング7は、図11に示すように、ばね部材27のばね力に抗してさらに反時計方向へ回転して約30度の角度まで回転する。   In Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-298026), in paragraph 0055, “the pump discharge pressure acting on the adjustment ring 7 further increases as the pump rotation speed increases. As shown in FIG. 11, it further rotates counterclockwise against the spring force of the spring member 27 and rotates to an angle of about 30 degrees.

このため、アウターロータ5は、その中心点Eが約90°移動したことになり、インナーロータ4との偏心方向がほぼ90度の角度位置になる。このため、ポンプ室10は、吸入室11から吐出室12へシールランド部15を通過する際の容積と、吐出室12から吸入室11へシールランド部16を通過する際の容積がほぼ等しくなり、ポンプ吐出量が最小になる。」と記載されている。   For this reason, the center point E of the outer rotor 5 has moved by approximately 90 °, and the eccentric direction with respect to the inner rotor 4 is at an angular position of approximately 90 degrees. For this reason, in the pump chamber 10, the volume when passing the seal land portion 15 from the suction chamber 11 to the discharge chamber 12 is substantially equal to the volume when passing the seal land portion 16 from the discharge chamber 12 to the suction chamber 11. The pump discharge amount is minimized. Is described.

上記特許文献1乃至特許文献4では、オイルポンプの吐出容量を変化させるために以下のような動作が開示されている。ここで、図6は、特許文献1乃至特許文献4の内容を説明するための略示図である。オイルポンプの吐出容量を最大にする場合は、セルの体積が増える位相に吸入ポートaを配置し、セルの体積が減る位相に吐出ポートbを配置する。これをアウターロータcの初期位置とする〔図6(A)参照〕。このとき偏心軸kは、図6(A)において、垂直である。   In Patent Document 1 to Patent Document 4, the following operation is disclosed in order to change the discharge capacity of the oil pump. Here, FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the contents of Patent Documents 1 to 4. In order to maximize the discharge capacity of the oil pump, the suction port a is arranged in a phase where the volume of the cell is increased, and the discharge port b is arranged in a phase where the volume of the cell is reduced. This is the initial position of the outer rotor c [see FIG. 6 (A)]. At this time, the eccentric axis k is vertical in FIG.

そして、初期位置の偏心軸kに対して角度θo傾けたものが最終位置の偏心軸kとなる。ここでは、偏心軸kを90度傾け、これをアウターロータcの最終位置とする。吐出ポートbと吸入ポートaの両方の内部で、移動するセルの吸引量と吐出量とが略同等となり、したがって、吸引量と吐出量とが相殺してオイルが流れなくなる。これにより吐出容量を理論上ゼロにすることができる。以上述べたように、特許文献1乃至特許文献4において、オイルポンプの吐出容量を理論上ゼロにする場合は、偏心軸kを90°傾けることが技術常識となっている〔図6(B)参照〕。   Then, the one tilted by the angle θo with respect to the eccentric shaft k at the initial position becomes the eccentric shaft k at the final position. Here, the eccentric shaft k is inclined by 90 degrees, which is the final position of the outer rotor c. Inside both the discharge port b and the suction port a, the suction amount and the discharge amount of the moving cell are substantially equal, so that the suction amount and the discharge amount cancel each other and oil does not flow. Thereby, the discharge capacity can theoretically be zero. As described above, in Patent Documents 1 to 4, when the discharge capacity of the oil pump is theoretically zero, it is common technical knowledge to tilt the eccentric shaft k by 90 ° [FIG. 6 (B). reference〕.

つまり、特許文献1乃至特許文献4において、初期位置に対して偏心軸kが90°傾いたときには、インナーロータdとアウターロータcによる回転にて、吐出ポートbと吸入ポートaのそれぞれの内部で通過する前記セルのオイルを吸引する量と、吐出する量とが略同等となる。つまり、セルによるオイルの吸引量と、吐出量とが略同等となり、相殺されて、オイルが流れなくなるというものである。   That is, in Patent Documents 1 to 4, when the eccentric shaft k is inclined by 90 ° with respect to the initial position, the rotation by the inner rotor d and the outer rotor c causes the discharge port b and the suction port a to be inside. The amount of sucking the oil in the cell passing through and the amount of discharging are substantially equal. That is, the amount of oil sucked by the cell and the amount of discharge are substantially equal, canceling each other, so that the oil does not flow.

しかし、実際に、出願人が偏心軸を90度傾けて試験を行ってみたところ、最大値の吐出量に対して、25%ほどオイルが流れるという結果となった。したがって、吐出量の可変率は75%であり、ゼロにはならない。これは、吐出容量の可変幅が少なくなってしまうことで燃費向上が少なくなることを意味する。   However, when the applicant actually performed the test with the eccentric shaft tilted 90 degrees, the oil flowed about 25% of the maximum discharge amount. Accordingly, the variable rate of the discharge amount is 75% and does not become zero. This means that the improvement in fuel consumption is reduced by reducing the variable range of the discharge capacity.

このように、偏心軸kを90度傾けても、実際に、オイルポンプの吐出容量をゼロにできないという原因が存在する。この原因を以下に示す。まず、ポンプ内において、流れ状態にあるオイルは、常に、吸入側から吐出側への順方向に流れ続けようとするものである。エンジンを稼働させ続ければ、オイルは必ず、順方向に流れることとなる。   Thus, there is a cause that the discharge capacity of the oil pump cannot actually be zero even if the eccentric shaft k is inclined by 90 degrees. This cause is shown below. First, in the pump, the oil in the flow state always tries to continue to flow in the forward direction from the suction side to the discharge side. If you keep the engine running, the oil will always flow in the forward direction.

オイルは質量を有しており、ポンプ内を順方向に流れるオイルは、その慣性に従って、順方向への流れ状態を維持する。そして、ポンプに逆流方向の働き(偏心軸線が90度を超える場合)が発生しても、この働きが極僅かであれば、オイルの流れ方向は変化せず順方向に流れ続ける。このようなことから、前記偏心軸kを90度回動させても、吐出量は減少するが、順方向のオイルの流れがゼロにならず、ポンプのオイル吐出は続行されることになる。   The oil has a mass, and the oil flowing in the forward direction in the pump maintains a forward flow state according to its inertia. Even if the pump works in the reverse direction (when the eccentric axis exceeds 90 degrees), if the function is very small, the oil flow direction does not change and continues to flow in the forward direction. For this reason, even if the eccentric shaft k is rotated 90 degrees, the discharge amount is reduced, but the forward oil flow does not become zero, and the pump oil discharge is continued.

次に、偏心軸kを90度傾けても、オイルポンプの吐出容量がゼロにならない原因として、ポンプ内で発生するキャビテーションが挙げられる。これは、偏心軸kが90度回動すると、図6(B)のような配置となり、偏心軸kを中心にして上下対称の構成となる。   Next, as a cause of the discharge capacity of the oil pump not becoming zero even when the eccentric shaft k is tilted by 90 degrees, cavitation occurring in the pump can be mentioned. When the eccentric shaft k rotates 90 degrees, the arrangement is as shown in FIG. 6B, and the configuration is vertically symmetrical about the eccentric shaft k.

偏心軸kが90度回動して水平状に配置〔図6(B)参照〕された状態で、偏心軸kを中心にして上下両側にシールランド(間仕切部)が配置される構成となる。このような状態でインナーロータとアウターロータとが反時計回りに回転すると、ポンプの吐出ポートb側において水平に配置された偏心軸kより下方側ではセルの体積が次第に縮小していくため吐出動作となり、偏心軸kより上方側ではセルの体積が次第に拡がるために吸入動作となる。   With the eccentric shaft k rotated 90 degrees and horizontally disposed (see FIG. 6B), seal lands (partition portions) are disposed on both the upper and lower sides around the eccentric shaft k. . When the inner rotor and the outer rotor rotate counterclockwise in such a state, the volume of the cell gradually decreases below the eccentric shaft k disposed horizontally on the discharge port b side of the pump. Thus, since the volume of the cell gradually expands above the eccentric axis k, the suction operation is performed.

このとき、セルの体積が縮小する過程で、セルの体積が縮小した分だけ確実にオイルが排出される。つまり、吐出ポートb内では、反時計回りに移動するセルの収縮過程では、該セル内のオイルを略完全に吐出する。これに対して、吐出ポートb内で反時計回りに移動するセルの拡大過程では、体積が拡大するセル内にオイルが十分に満たないことがある。特に、ロータの回転速度が増加するにしたがい、セルの一部にオイルが満たない空隙部分が生じ易くなる。   At this time, in the process of reducing the volume of the cell, the oil is surely discharged by the amount that the volume of the cell is reduced. That is, in the discharge port b, the oil in the cell is discharged almost completely during the contraction process of the cell moving counterclockwise. On the other hand, in the expansion process of the cell that moves counterclockwise in the discharge port b, the cell whose volume increases may not be sufficiently filled with oil. In particular, as the rotational speed of the rotor increases, a void portion in which a part of the cell is not filled with oil is likely to be generated.

さらに、そのまま、反時計回りに移動するセルの体積が拡大しつつ、該セルの一部がオイルの存在しないシールランドに到達すると、セルはオイルを吸収することができず、セル内に真空領域が発生する。このように、特にセルが高速で体積を拡大しつつ、移動するとオイルの流入が行われ難くなり、真空領域が増加し、その結果、セル内のオイルから多数の気泡(微小真空の泡)が発生する。   Furthermore, when the volume of the cell that moves counterclockwise as it is increases and a part of the cell reaches the seal land where no oil exists, the cell cannot absorb the oil, and the vacuum region in the cell Will occur. In this way, especially when the cell moves at a high speed and the volume is increased, it becomes difficult for the oil to flow in, and the vacuum region increases. As a result, a large number of bubbles (micro vacuum bubbles) are generated from the oil in the cell. Occur.

この現象は、いわゆるキャビテーションであり、セルはその一部が吐出ポートb内に存在していても、多数の気泡によって、セルはオイルを吸入することができない。特に、セルがシールランド部に交わり始め、さらにセルの体積が拡大することが加わって、キャビテーション発生の確率は高まる。   This phenomenon is so-called cavitation, and even if a part of the cell exists in the discharge port b, the cell cannot suck oil due to a large number of bubbles. In particular, the probability that cavitation will occur increases due to the fact that cells begin to intersect the seal land and the volume of the cells further expands.

このようなことから、従来技術において、偏心軸kが90度回動した状態において、吐出ポートb側では、体積が収縮するセルのオイル吐出動作と、体積が拡大するセルのオイル吸入動作において、セルによるオイル吐出量は吸入量よりも多くなる。その結果、吐出ポートb内におけるオイルの吐出量と吸入量とは、同等とならず、相殺し切れない。   Therefore, in the state of the art, in the state where the eccentric shaft k is rotated 90 degrees, in the discharge port b side, in the oil discharge operation of the cell whose volume is contracted and the oil suction operation of the cell whose volume is expanded, The oil discharge amount by the cell is larger than the suction amount. As a result, the oil discharge amount and the suction amount in the discharge port b are not equal and cannot be completely offset.

しかも、吐出ポートb内におけるセルによるオイルの吐出量は、吸入量よりも大きく、それゆえに偏心軸kが90度回動したとしても、総合的にオイル吐出量は減少するが、オイルは順方向に流れ続け、この流れが止まることは無く、ひいては、期待通りの吐出量の可変率を望むことはできない。そこで、本発明の目的(解決しようとする技術的課題)は、偏心軸を回転させて吐出量を変化させる動作において、その吐出量の可変率をさらに高めることにある。   Moreover, the amount of oil discharged by the cell in the discharge port b is larger than the amount of intake, and therefore, even if the eccentric shaft k rotates 90 degrees, the oil discharge amount is reduced overall, but the oil is forward. However, this flow does not stop, and as a result, it is not possible to desire a variable rate of the discharge amount as expected. Therefore, an object of the present invention (technical problem to be solved) is to further increase the variable rate of the discharge amount in the operation of changing the discharge amount by rotating the eccentric shaft.

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軌跡円に従って揺動させるアウターリングと、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、前記アウターリングの初期位置から最終位置への角度の揺動にて、前記インナーロータの回転中心と前記アウターロータの回転中心とを結ぶ最終位置偏心軸線は、初期位置偏心軸線に対して、前記吸入ポート側に90度を超える角度の領域を回動可能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。   In view of the above, the inventor has intensively and intensively studied to solve the above-described problems. As a result, the inventor of claim 1 has the inner rotor having the outer teeth, the inner teeth forming the cells together with the outer teeth, and the inner. An outer rotor that rotates with a predetermined amount of eccentricity with respect to the rotation center of the rotor, and a rotation center of the outer rotor that swings with respect to the rotation center of the inner rotor according to a locus circle whose radius is the amount of eccentricity. An outer ring, a suction port and a discharge port, and a first seal land between the end portion of the suction port and the start end portion of the discharge port and storing the inner rotor, the outer rotor, and the outer ring In an oil pump comprising a pump housing having a rotor chamber for rotating, the angle of the outer ring from the initial position to the final position is varied. Thus, the final position eccentric axis connecting the rotation center of the inner rotor and the rotation center of the outer rotor can rotate a region having an angle exceeding 90 degrees toward the suction port side with respect to the initial position eccentric axis. By solving the above problem, the above problems were solved.

請求項2の発明を、請求項1において、前記アウターリングの初期位置から最終位置への揺動にて、前記インナーロータの回転中心と前記アウターロータの回転中心とを結ぶ最終位置偏心軸線は、初期位置偏心軸線に対して、前記吸入ポート側に90度を超える角度から150度の角度の領域で回動可能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、前記アウターリングの初期位置から最終位置への揺動にて、前記インナーロータの回転中心と前記アウターロータの回転中心とを結ぶ最終位置偏心軸線は、初期位置偏心軸線に対して、前記吸入ポート側に100度から140度の角度の領域で回動可能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。   The final position eccentric axis connecting the rotation center of the inner rotor and the rotation center of the outer rotor by the swing of the outer ring from the initial position to the final position of the outer ring according to the invention of claim 2 is: The above problem has been solved by providing an oil pump that can rotate in an area of an angle of more than 90 degrees to an angle of 150 degrees toward the suction port side with respect to the initial position eccentric axis. The final position eccentric axis connecting the rotation center of the inner rotor and the rotation center of the outer rotor by swinging from the initial position of the outer ring to the final position in the invention of claim 3 according to claim 1, The above-described problem has been solved by providing an oil pump that can rotate in the region of an angle of 100 degrees to 140 degrees toward the suction port side with respect to the initial position eccentric axis.

請求項1の発明では、アウターリングの初期位置から最終位置への揺動にて、前記インナーロータの回転中心と前記アウターロータの回転中心とを結ぶ最終位置偏心軸線は、初期位置偏心軸線に対して、前記吸入ポート側に90度を超える角度の領域を回動可能としたことにより、インナーロータとアウターロータとの偏心軸線が最終位置偏心軸線となったときに、吐出量をより一層少なくし、吐出容量の可変率を増加させ略80%程度又はそれ以上とすることができる。よって、ポンプの無駄仕事を低減し、燃費を向上できる。   In the first aspect of the invention, the final position eccentric axis connecting the rotation center of the inner rotor and the rotation center of the outer rotor by the swinging of the outer ring from the initial position to the final position is relative to the initial position eccentric axis. Thus, by enabling the rotation of the region having an angle of more than 90 degrees on the suction port side, the discharge amount can be further reduced when the eccentric axis of the inner rotor and the outer rotor becomes the final position eccentric axis. The variable rate of the discharge capacity can be increased to about 80% or more. Therefore, it is possible to reduce unnecessary work of the pump and improve fuel efficiency.

請求項2の発明では、アウターリングの初期位置から最終位置への揺動にて、前記インナーロータの回転中心と前記アウターロータの回転中心とを結ぶ最終位置偏心軸線は、初期位置偏心軸線に対して、前記吸入ポート側に90度を超える角度から150度の角度の領域で回動可能とした。したがって、エンジンが低回転数域から高回転数域に亘って変化する過程において、最大容積のセルの位置変化は、初期位置偏心軸線から最終位置偏心軸線は90度を超える角度から150度の範囲で行われる。これによって、オイルの吐出量の可変率を従来よりも、高くすることができる。また、アウターリングの回動角度を変更することで、オイルの吐出量の可変率を所望の値に変更できる。   In the invention of claim 2, the final position eccentric axis connecting the rotation center of the inner rotor and the rotation center of the outer rotor by swinging from the initial position to the final position of the outer ring is relative to the initial position eccentric axis. Accordingly, the suction port can be rotated in an area of an angle of more than 90 degrees to 150 degrees. Therefore, in the process in which the engine changes from the low speed range to the high speed range, the position change of the maximum volume cell is in the range from the initial position eccentric axis to the final position eccentric axis exceeding 90 degrees from 150 degrees. Done in Thereby, the variable rate of the oil discharge amount can be made higher than before. Moreover, the variable rate of the oil discharge amount can be changed to a desired value by changing the rotation angle of the outer ring.

請求項3の発明では、アウターリングの初期位置から最終位置への揺動にて、前記インナーロータの回転中心と前記アウターロータの回転中心とを結ぶ最終位置偏心軸線は、初期位置偏心軸線に対して、前記吸入ポート側に100度から140度の角度の領域で回動可能とした。これによって、オイルの吐出量の可変率を高い精度で行うことができる。また、アウターリングの回動角度を変更することで、オイルの吐出量の可変率を所望の値に変更できる。   In the invention of claim 3, the final position eccentric axis connecting the rotation center of the inner rotor and the rotation center of the outer rotor by the swinging of the outer ring from the initial position to the final position is relative to the initial position eccentric axis. Thus, it can be rotated in the region of an angle of 100 to 140 degrees toward the suction port. Thereby, the variable rate of the oil discharge amount can be performed with high accuracy. Moreover, the variable rate of the oil discharge amount can be changed to a desired value by changing the rotation angle of the outer ring.

(A)本発明のアウターリング,アウターロータ及びインナーロータの初期位置を示す要部拡大断面図、(B)は扇状回動軌跡付近の構成を示す拡大図である。(A) The principal part expanded sectional view which shows the initial position of the outer ring of this invention, an outer rotor, and an inner rotor, (B) is an enlarged view which shows the structure of a fan-shaped rotation locus vicinity. 本発明のアウターリング,アウターロータ及びインナーロータの最終位置を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the final position of the outer ring of this invention, an outer rotor, and an inner rotor. 本発明における構成を示す略示図である。It is a schematic diagram showing the composition in the present invention. 本発明と従来技術の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of this invention and a prior art. (A)本発明のアウターロータの位相を初期位置偏心軸線に対して時計方向に90度回転させた状態の要部拡大断面図、(B)は(A)の状態においてインナーロータとアウターロータが僅かな角度だけ回動した状態の図、(C)は(B)の(α)部拡大図である。(A) The principal part expanded sectional view of the state which rotated the phase of the outer rotor of this invention 90 degree | times clockwise with respect to the initial position eccentric axis, (B) is an inner rotor and an outer rotor in the state of (A). The figure of the state rotated only a slight angle, (C) is the (α) part enlarged view of (B). (A)は従来技術におけるアウターロータの初期位置状態を示す略示図、(B)は従来技術におけるアウターロータの最終位置状態を示す略示図である。(A) is a schematic diagram showing the initial position state of the outer rotor in the prior art, and (B) is a schematic diagram showing the final position state of the outer rotor in the prior art.

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3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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the present invention mainly includes a pump housing A, an inner rotor 3, an outer rotor 4, an outer ring 5, and an operating means 9. A rotor chamber 1 is formed in the pump housing A. A shaft hole 11 in which a drive shaft for driving the pump is mounted is formed in the bottom surface portion of the rotor chamber 1, and a suction port 12 and a discharge port 13 are formed around the shaft hole 11. A seal land is formed between the suction port 12 and the discharge port 13.

このシールランドは、ロータ室1内に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。   The seal lands are formed at two locations in the rotor chamber 1, one of which is located between the end portion 12 b of the suction port 12 and the start end portion 13 a of the discharge port 13, and this seal land is the first seal. This is called land 14.

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。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。   The other seal land is located between the end portion 13 b of the discharge port 13 and the start end portion 12 a of the suction port 12, and is referred to as a second seal land 15. The pump housing A is formed with an operation chamber 2 continuous to the rotor chamber 1, and an operation protrusion 51 of an outer ring 5 to be described later is disposed. In the rotor chamber 1, an inner rotor 3, an outer rotor 4, and an outer ring 5 are provided.

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1乃至図3参照)。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は駆動軸の回転駆動にて回転する。   The inner rotor 3 is a gear having a trochoidal shape or a substantially trochoidal shape, and has a plurality of external teeth 31, 31,... (See FIGS. 1 to 3). Further, a boss hole 32 for a drive shaft is formed at the central position in the diameter direction, and the drive shaft 33 is fixedly passed through the boss hole 32. The boss hole 32 is formed as a non-circular shape, and a shaft fixing portion having substantially the same shape as the boss hole 32 is fixed to the inner rotor 3 by fixing means such as press-fitting or two-surface width. It is rotated by the rotation drive.

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。   The outer rotor 4 is formed in an annular shape, and a plurality of inner teeth 41, 41,... Are formed on the inner peripheral side. The number of outer teeth 31 of the inner rotor 3 is configured to be one less than the number of inner teeth 41 of the outer rotor 4. The outer teeth 31, 31,... Of the inner rotor 3 and the inner teeth 41, 41,.

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。   The rotation center of the inner rotor 3 is Pa. The position of the rotation center Pa does not move with respect to the rotor chamber 1. The rotation center of the outer rotor 4 is Pb. A virtual line connecting the rotation center Pa and the rotation center Pb is referred to as an eccentric axis. The eccentric axis includes an initial position eccentric axis La and a final position eccentric axis Lx according to the positions of the outer rotor 4 and the outer ring 5.

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〔図1(B)参照〕。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。   The distance between the rotation center Pa of the inner rotor 3 and the rotation center Pb of the outer rotor 4 is referred to as an eccentricity e. Then, a locus circle is formed with the center of rotation Pa of the inner rotor 3 and the radius of the eccentricity e. By operating the outer ring 5, the rotation center Pb of the outer rotor 4 moves along a fan-shaped arc that is a part of the locus circle from the initial position state to the final position state (see FIG. 1B). . The arc-shaped locus portion of the rotation center Pb at this time is referred to as a fan-shaped rotation locus Q.

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。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内周部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。   The outer ring 5 is formed in a substantially annular shape, and is provided with an operation protruding portion 51 that is formed to protrude outward in the diameter direction from a predetermined location on the outer peripheral side surface 5a. Further, a holding inner peripheral portion 52 which is a perfect circular through hole is formed on the inner side of the outer ring 5. The outer ring 5 is oscillated in the rotor chamber 1 by the operation means 9 described later through the operation protrusion 51. The operation protrusion 51 is disposed in the operation chamber 2 and can swing within the operation chamber 2.

前記包持内周部52は、円形の内壁面として形成されたものであり、包持内周部52の内径は、アウターロータ4の外径と略同一であり、具体的には包持内周部52の内径が、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内周部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。   The holding inner peripheral portion 52 is formed as a circular inner wall surface, and the inner diameter of the holding inner peripheral portion 52 is substantially the same as the outer diameter of the outer rotor 4. The inner diameter of the peripheral portion 52 is slightly larger than the outer diameter of the outer rotor 4, and a clearance is provided between the holding inner peripheral portion 52 and the outer rotor 4 so that the outer rotor 4 can rotate smoothly. Inserted.

アウターリング5の包持内周部52の直径中心Pcは、該包持内周部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2参照)。アウターリング5は、ロータ室1内に配置され、包持内周部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(図1乃至図2参照)。   The position of the diameter center Pc of the holding inner peripheral portion 52 of the outer ring 5 coincides with the rotation center Pb of the outer rotor 4 inserted in the holding inner peripheral portion 52 (see FIG. 2). The outer ring 5 is disposed in the rotor chamber 1, the outer rotor 4 is disposed in the holding inner peripheral portion 52, the outer rotor 4 is rotatably supported, and the operation ring 9 described later is used to operate the outer ring 5. It swings along the fan-shaped rotation trajectory Q (see FIGS. 1 and 2).

アウターリング5は、ポンプハウジングAのロータ室1に内装されるものであり、該ロータ室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余分に設けられている。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、包持内周部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。   The outer ring 5 is housed in the rotor chamber 1 of the pump housing A and is configured to be swingable within the rotor chamber 1. Therefore, the rotor chamber 1 is formed slightly wider than the outer shape of the outer ring 5, and an extra space is provided for the outer rotor 4 to swing. The outer ring 5 is oscillated by the operating means 9, but the locus of the oscillation is fixed, and the diameter center Pc of the holding inner peripheral portion 52 oscillates along the fan-like rotation locus Q. To do.

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、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、セルSの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1参照)。   In the present invention, the inner rotor 3 and the outer rotor 4 have an initial position and a final position, and the initial position is a cell in a plurality of cells S, S,... Formed by the inner rotor 3 and the outer rotor 4. It means the position of the inner rotor 3, the outer rotor 4 and the outer ring 5 when the maximum cell Sa in which the volume of S is maximum is located on the first seal land 14. Further, at the initial position, the engine speed is mainly in a low speed range. An eccentric axis connecting the rotation center Pa of the inner rotor 3 and the rotation center Pb of the outer rotor 4 at this initial position is referred to as an initial position eccentric axis La (see FIG. 1).

また、最終位置とはアウターリング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2参照)。   The final position is when the outer ring 5 swings to the maximum from the initial position, the rotation center Pb of the outer rotor 4 moves along the fan-shaped rotation trajectory Q, and the position of the maximum cell Sa moves to the maximum. The position of the outer ring 5, the inner rotor 3, and the outer rotor 4 is said. At this time, the number of revolutions of the engine is in a middle rotation range and a high rotation range. The eccentric axis connecting the rotation center Pa of the inner rotor 3 and the rotation center Pb of the outer rotor 4 at this final position is referred to as a final position eccentric axis Lx (see FIG. 2).

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θaとすると、角度θaは角度θよりも格段と小さい。   The angle at which the initial position eccentric axis La of the outer rotor 4 that actually swings by the outer ring 5 swings from the initial position eccentric axis Lx is θ, and the angle at which the operation projection 51 of the outer ring 5 swings at this time. Is θa, the angle θa is much smaller than the angle θ.

つまり、アウターリング5は操作手段9によって操作突出部51を僅かに揺動させるのみで、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1,図2参照)。   That is, the outer ring 5 only slightly swings the operation projection 51 by the operating means 9, and the maximum swing angle of the outer rotor 4, that is, the angle formed between the initial position eccentric axis La and the final position eccentric axis Lx is extremely large. can do. Specifically, the swing angle of the operation protrusion 51 is about 15 degrees, and the angle between the initial position eccentric axis La and the final position eccentric axis Lx of the outer rotor 4 can be about 120 degrees ( 1 and 2).

実際にアウターリング5が初期位置から最終位置に揺動するときには偏心軸線は、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の領域で揺動する。このように、偏心軸線は、前記角度θの領域を揺動するものである。そして、角度θは、90度を超える角度であり、つまり90度は含まれない。したがって、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は、鈍角となる。   When the outer ring 5 actually swings from the initial position to the final position, the eccentric axis swings in the region of the angle θ formed by the initial position eccentric axis La and the final position eccentric axis Lx. Thus, the eccentric axis swings in the region of the angle θ. The angle θ is an angle exceeding 90 degrees, that is, 90 degrees is not included. Therefore, the angle θ formed by the initial position eccentric axis La and the final position eccentric axis Lx is an obtuse angle.

次に、前記角度θの範囲は、前記角度θは90度を超えるものであり、且つ約150度以内とする。この実施形態では、最終位置偏心軸線Lxが初期位置偏心軸線Laに対して角度θが約150度のとき、最大セルSaは、吸入ポート12の領域内に存在するものである。次に、前記角度θの範囲は、最終位置偏心軸線Lxが初期位置偏心軸線Laに対して、前記吸入ポート12側に約100度から約140度の角度の領域で回動可能に限定することもある。本発明では、最終位置偏心軸線Lxが初期位置偏心軸線Laに対する最も最適の角度θは、約120度とした。これによって、本発明のオイルポンプは、以下のような動作となる。   Next, the range of the angle θ is such that the angle θ exceeds 90 degrees and is within about 150 degrees. In this embodiment, when the final position eccentric axis Lx is about 150 degrees with respect to the initial position eccentric axis La, the maximum cell Sa exists in the region of the suction port 12. Next, the range of the angle θ is limited so that the final position eccentric axis Lx can rotate in the region of an angle of about 100 degrees to about 140 degrees toward the suction port 12 with respect to the initial position eccentric axis La. There is also. In the present invention, the most optimal angle θ of the final position eccentric axis Lx with respect to the initial position eccentric axis La is about 120 degrees. Thereby, the oil pump of the present invention operates as follows.

まず、吸入ポート12の始端部12a側からオイルを少し吸引し、セルSが最大セルSaとなる位置を通過すると、吸入ポート12内に向かってオイルを多く吐き出す。そして、吐出ポート13の始端部13a側寄りの位置からセルSが最小セルSbとなる位置まで少し吐き出し、この位置を通過すると吐出ポート13からオイルを多く吸引することになる。そして、吐出量は、最大吐出量の略20%以下のオイルが順方向に流れる。これによって、可変率略80%程度又はそれ以上にすることができる(図4参照)。   First, a small amount of oil is sucked from the start end portion 12 a side of the suction port 12, and when the cell S passes through the position where the maximum cell Sa is reached, a large amount of oil is discharged into the suction port 12. Then, a small amount of water is discharged from the position of the discharge port 13 closer to the start end portion 13a to the position where the cell S becomes the minimum cell Sb, and a large amount of oil is sucked from the discharge port 13 after passing through this position. And as for the discharge amount, oil of about 20% or less of the maximum discharge amount flows in the forward direction. As a result, the variable rate can be about 80% or more (see FIG. 4).

アウターリング5は、操作突出部51には、揺動方向の一方に第1受圧面51aが形成され、他方に第2受圧面51bが形成されている。操作室2に設けられた弾性押圧部8は、第2受圧面51bを弾性押圧して、アウターリング5及びアウターロータ4を常時、初期位置となるような荷重を発生させている。   The outer ring 5 has a first pressure-receiving surface 51a formed on one side in the swing direction of the operation protrusion 51 and a second pressure-receiving surface 51b formed on the other side. The elastic pressing portion 8 provided in the operation chamber 2 elastically presses the second pressure receiving surface 51b to generate a load that always puts the outer ring 5 and the outer rotor 4 at the initial positions.

操作手段9と操作室2との間に、第1油路21及び第2油路22が設けられている。そして、操作手段9により、操作室2内の操作突出部51の第1受圧面51aと第2受圧面51bにそれぞれ油圧による力をかけることができる構成である。操作手段9の油圧制御によって、操作突出部51の第1受圧面51aと第2受圧面51bにかかる油圧の圧力差と、前記弾性押圧部8の弾性押圧力によって、操作突出部51を揺動させるものである。これによって、操作手段9はアウターリング5を揺動操作する(図1乃至図3参照)。   A first oil passage 21 and a second oil passage 22 are provided between the operation means 9 and the operation chamber 2. The operation means 9 can apply hydraulic force to the first pressure receiving surface 51 a and the second pressure receiving surface 51 b of the operation protrusion 51 in the operation chamber 2. By operating the hydraulic pressure of the operating means 9, the operating protrusion 51 is swung by the pressure difference between the hydraulic pressure applied to the first pressure receiving surface 51 a and the second pressure receiving surface 51 b of the operating protrusion 51 and the elastic pressing force of the elastic pressing portion 8. It is something to be made. As a result, the operating means 9 swings the outer ring 5 (see FIGS. 1 to 3).

前記アウターリング5の揺動の案内動作は、ロータ室1とアウターリング5との間に設けられた複数の歯形部6によって行われる。歯形部6は、ロータ室1に形成された外側位置歯形6bと、アウターリング5の外周側面に形成された内側位置歯形6aとからなる。アウターリング5の操作手段9は具体的にはソレノイドバルブ等が使用される。また、図中において、符号7は、シール部であり、ロータ室1とアウターリング5との隙間を遮断する役目をなす。   The swinging guide operation of the outer ring 5 is performed by a plurality of tooth profile portions 6 provided between the rotor chamber 1 and the outer ring 5. The tooth profile 6 includes an outer position tooth profile 6 b formed in the rotor chamber 1 and an inner position tooth profile 6 a formed on the outer peripheral side surface of the outer ring 5. Specifically, a solenoid valve or the like is used as the operating means 9 of the outer ring 5. In the drawing, reference numeral 7 denotes a seal portion, which serves to block the gap between the rotor chamber 1 and the outer ring 5.

図5(A)は、本発明において、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とを結ぶ偏心軸線Lmが初期位置偏心軸線Laに対して時計回りの方向に90度移動してアウターロータ4の位相がずれた状態を示すものである。このとき、アウターリング5の包持内周部52の直径中心Pcと、アウターロータ4の回転中心Pbとは当然位置が一致している。上記位相のずれによって、最大セルSaは、前記初期位置偏心軸線Laに対して時計方向に移動する偏心軸線Lm上で交差する〔図5(A)参照〕。   FIG. 5A shows that in the present invention, the eccentric axis Lm connecting the rotation center Pa of the inner rotor 3 and the rotation center Pb of the outer rotor 4 moves 90 degrees in the clockwise direction with respect to the initial position eccentric axis La. As a result, the outer rotor 4 is out of phase. At this time, the position of the diameter center Pc of the inner circumferential portion 52 of the outer ring 5 and the rotation center Pb of the outer rotor 4 are naturally aligned. Due to the phase shift, the maximum cell Sa intersects the eccentric axis Lm moving in the clockwise direction with respect to the initial position eccentric axis La [see FIG. 5 (A)].

そして、エンジンの始動直後では、最初は、図1に示すように、アウターロータ4の回転中心Pbは初期状態の位置にあり、最大セルSaは初期位置偏心軸線La上で交差する。このとき、オイルは、吸入ポート12から吐出ポート13の順方向に流れる。このオイルの順方向の流れは、偏心軸線Lmが初期位置偏心軸線Laに対して時計回りの方向に90度移動した状態となっても、維持される。   Then, immediately after the engine is started, initially, as shown in FIG. 1, the rotation center Pb of the outer rotor 4 is at the initial position, and the maximum cell Sa intersects on the initial position eccentric axis La. At this time, the oil flows in the forward direction from the suction port 12 to the discharge port 13. This forward flow of oil is maintained even when the eccentric axis Lm moves 90 degrees in the clockwise direction with respect to the initial position eccentric axis La.

つまり、オイルは、質量を有するので、その慣性によって、オイルは順方向に流れ続けようとする。オイルには、順方向に流れようとする勢いを有するものであり、アウターロータ4の位相がずれて、吐出ポート13の範囲内で、セルSがオイルの吐出と吸入の動作を行う場合に、吐出動作に勢いが加わり、オイルの吐出量が吸入量を上回り、結局オイルの順方向の流れが維持される。   In other words, since oil has a mass, oil tends to continue to flow in the forward direction due to its inertia. The oil has a momentum to flow in the forward direction, and when the phase of the outer rotor 4 is shifted and the cell S performs the oil discharge and suction operations within the range of the discharge port 13, Momentum is applied to the discharge operation, the oil discharge amount exceeds the suction amount, and the forward flow of the oil is eventually maintained.

そして、偏心軸線Lmが最終位置偏心軸線Lxに近づくに従い、吐出ポート13の範囲内でのセルSの体積の収縮動作は、存在しなくなり、オイルの吐出が行われなくなり、その反対にセルSの体積の拡大動作が大きくなり、オイルの吸入のみが行われるようになる。そのために、吐出ポート13から吸入ポート12へのオイルの一部の逆流が生じて、90度を超えた所定の角度で順方向の流れはゼロとなる。   Then, as the eccentric axis Lm approaches the final position eccentric axis Lx, the contraction operation of the volume of the cell S within the range of the discharge port 13 does not exist, oil is not discharged, and vice versa. The volume expansion operation is increased, and only the oil is sucked. Therefore, a part of the oil flows backward from the discharge port 13 to the suction port 12, and the forward flow becomes zero at a predetermined angle exceeding 90 degrees.

上記動作は、キャビテーションの発生を応用したことによっても説明ができる〔図5(B),(C)参照〕。つまり、偏心軸線Lmが90度回動してアウターロータ4の位相がずれたときには、偏心軸線Lmを中心にして、インナーロータ3とアウターロータ4は上下対称の構成となり、偏心軸線Lmの上下両側に第1シールランド14及び第2シールランド15が配置される構成となる。   The above operation can also be explained by applying cavitation generation (see FIGS. 5B and 5C). That is, when the eccentric axis Lm is rotated 90 degrees and the phase of the outer rotor 4 is shifted, the inner rotor 3 and the outer rotor 4 are vertically symmetrical about the eccentric axis Lm, and both the upper and lower sides of the eccentric axis Lm In this configuration, the first seal land 14 and the second seal land 15 are arranged.

そして、インナーロータ3とアウターロータ4とが反時計回りに回転することにより、吐出ポート13の範囲内において水平に配置された偏心軸線Lmより下方側ではセルSの体積が次第に縮小してオイルを吐出し、偏心軸線Lmより上方側ではセルSの体積が次第に拡がり、オイルを吸入する〔図5(B)の(α)部参照〕。   Then, as the inner rotor 3 and the outer rotor 4 rotate counterclockwise, the volume of the cell S is gradually reduced below the eccentric axis Lm disposed horizontally within the range of the discharge port 13, and oil is reduced. Discharging, the volume of the cell S gradually expands above the eccentric axis Lm, and sucks oil (see part (α) in FIG. 5B).

このとき、セルSの体積が縮小する過程で、セルSの体積が縮小した分だけ確実にオイルが吐出されるが、セルSの体積が拡大してオイルを吸入しようとする過程では、セルS内にオイルが十分に満たない。特に、ロータの回転速度が増加するに従い、セルSの一部にオイルが満たない空隙部分が生じ易くなる。   At this time, in the process of reducing the volume of the cell S, the oil is surely discharged by the amount that the volume of the cell S is reduced. However, in the process of increasing the volume of the cell S and trying to suck the oil, the cell S The oil is not enough inside. In particular, as the rotational speed of the rotor increases, a void portion that is not filled with oil tends to be generated in a part of the cell S.

さらに、そのまま、反時計回りに移動するセルSの体積が拡大しつつ、該セルSがオイルの存在しない第2シールランド15に交わり始めると、セルSはオイルを十分に吸収することができず、該セルS内に真空領域が発生する。セルSが移動するにつれて、真空領域は増加し続け、多数の気泡q,q,…つまりキャビテーションが発生する〔図5(C)参照〕。   Furthermore, if the volume of the cell S that moves counterclockwise as it is increases and the cell S begins to intersect the second seal land 15 where no oil exists, the cell S cannot sufficiently absorb the oil. A vacuum region is generated in the cell S. As the cell S moves, the vacuum region continues to increase, and a large number of bubbles q, q,..., That is, cavitation occurs (see FIG. 5C).

さらにセルSと第2シールランド部15との交わり部分が増加すると、より多くの気泡q,q,…が発生し、たとえセルS内の負圧が大きくなっても、この多数の気泡q,q,…がオイルの吸入を妨げ、セルSのオイル吸入は少なくなる。これによって、吐出ポート13の範囲内で、セルSによるオイル吐出量が吸入量を上回り、或いは吐出のみの動作となり、オイルの順方向の流れを維持する。   Further, when the intersection between the cell S and the second seal land portion 15 is increased, more bubbles q, q,... Are generated, and even if the negative pressure in the cell S increases, the large number of bubbles q, q,... impedes oil inhalation and reduces the oil inhalation of the cell S. As a result, within the range of the discharge port 13, the oil discharge amount by the cell S exceeds the suction amount or only discharge is performed, and the forward flow of oil is maintained.

また、順方向へのオイルの流れは維持するものの、ポンプの総合的な吐出量は減少する。その結果、偏心軸線Lmが初期位置偏心軸線Laに対して90度を超えて回動させることで、吐出量をより減少できる偏心軸線Lmの回動範囲が大きくなり、大きな可変率を得ることができる。   Moreover, although the oil flow in the forward direction is maintained, the total discharge amount of the pump is reduced. As a result, when the eccentric axis Lm is rotated more than 90 degrees with respect to the initial position eccentric axis La, the rotation range of the eccentric axis Lm that can further reduce the discharge amount is increased, and a large variable rate can be obtained. it can.

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、3…インナーロータ、4…アウターロータ、
5…アウターリング、Pa…(インナーロータの)回転中心、
Pb…(アウターロータの)回転中心、La…初期位置偏心軸線、
Lx…最終位置偏心軸線。
A ... pump housing, 1 ... rotor chamber, 12 ... suction port, 13 ... discharge port,
14 ... 1st seal land, 3 ... Inner rotor, 4 ... Outer rotor,
5 ... outer ring, Pa ... center of rotation of inner rotor,
Pb ... rotation center (outer rotor), La ... initial position eccentric axis,
Lx: Final position eccentric axis.

Claims (3)

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軌跡円に従って揺動させるアウターリングと、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、
前記アウターリングの初期位置から最終位置への角度の揺動にて、前記インナーロータの回転中心と前記アウターロータの回転中心とを結ぶ最終位置偏心軸線は、初期位置偏心軸線に対して、前記吸入ポート側に90度を超える角度の領域を回動可能としてなることを特徴とするオイルポンプ。
An inner rotor having outer teeth, an outer rotor having inner teeth that form cells together with the outer teeth and rotating with a predetermined amount of eccentricity relative to the rotation center of the inner rotor, and the rotation center of the inner rotor An outer ring in which the rotation center of the outer rotor swings in accordance with a locus circle having the radius of the eccentric amount, a suction port and a discharge port, and a terminal end portion of the suction port and a start end portion of the discharge port In an oil pump comprising a pump housing having a first seal land between and a rotor chamber that houses the inner rotor, the outer rotor, and the outer ring,
The final position eccentric axis connecting the rotation center of the inner rotor and the rotation center of the outer rotor by the swing of the angle from the initial position to the final position of the outer ring is the suction position relative to the initial position eccentric axis. An oil pump characterized in that a region having an angle of more than 90 degrees can be rotated on the port side.
請求項1において、前記アウターリングの初期位置から最終位置への揺動にて、前記インナーロータの回転中心と前記アウターロータの回転中心とを結ぶ最終位置偏心軸線は、初期位置偏心軸線に対して、前記吸入ポート側に90度を超える角度から150度の角度の領域で回動可能としてなることを特徴とするオイルポンプ。   The final position eccentric axis connecting the rotation center of the inner rotor and the rotation center of the outer rotor by swinging from the initial position to the final position of the outer ring is defined in claim 1 with respect to the initial position eccentric axis. An oil pump characterized in that it can be rotated in the region of an angle of more than 90 degrees to 150 degrees on the suction port side. 請求項1において、前記アウターリングの初期位置から最終位置への揺動にて、前記インナーロータの回転中心と前記アウターロータの回転中心とを結ぶ最終位置偏心軸線は、初期位置偏心軸線に対して、前記吸入ポート側に100度から140度の角度の領域で回動可能としてなることを特徴とするオイルポンプ。   The final position eccentric axis connecting the rotation center of the inner rotor and the rotation center of the outer rotor by swinging from the initial position to the final position of the outer ring is defined in claim 1 with respect to the initial position eccentric axis. An oil pump characterized in that it can be rotated in the region of an angle of 100 to 140 degrees toward the suction port.
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