JP2016156286A - 可変容量型オイルポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジング１０内に形成された制御油圧室ＴＣの油圧を受けて、調整リング５が変位することにより、ポンプ容量が変更される可変容量型オイルポンプ１において、制御油圧の上昇による制御油圧室ＴＣからのオイルのリーク量の増大を抑制し、エネルギーのロスを軽減する。
【解決手段】制御油圧室ＴＣにオイルを供給するオイル供給通路（例えば制御油路８０）と、制御油圧室ＴＣからオイルをリークさせるオイルリーク通路（例えばリーク油路５９）とを備える。調整リング５の変位に応じてオイルリーク通路の断面積が変化し、制御油圧室ＴＣの油圧が相対的に高い場合には、相対的に低い場合に比べて断面積が小さくなるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は可変容量型のオイルポンプに関し、特にポンプ容量の制御性を高めるために、制御油圧室からオイルをリークさせる通路を設けたものに関する。

従来よりエンジンなどのオイルポンプとして、例えば特許文献１に開示されているように、入力軸により回転されるインナロータと、これに噛み合って回転されるアウタロータと、を備えた内接式のギヤポンプが用いられている。前記のアウタロータはインナロータに対して偏心しており、これら２つのロータの回転に連れて、両ロータ間に形成される作動室の容積が徐々に増減することによって、吸入ポートから吸い込んだオイルを吐出ポートから吐出するようになっている。

また、前記アウタロータを外周から回転自在に保持するように調整リングが設けられており、ハウジング内の高圧空間や制御空間（制御油圧室）に供給される油圧を受けて、入力軸の周りに回動（変位）するようになっている。これによりインナロータおよびアウタロータも変位し、吸入ポートおよび吐出ポートに対する相対的な位置が変化することによって、入力軸の１回転あたりの吐出量、即ちポンプ容量が変化する。

特開２０１４−１３９４２０号公報

ところで、従来例のオイルポンプでは、制御空間にオイルを供給する制御油路（オイル供給通路）とは別に、当該制御空間からオイルをリークさせるオイル逃がし穴（オイルリーク通路）を設けている。一例としてオイル逃がし穴は、ハウジングの壁部を貫通しており、制御空間からオイルの一部を外部に逃がして、オイルパンに戻すようになっている。

しかしながら、前記のように制御空間に供給されるオイルは、オイルポンプの吐出油路から分岐する供給油路を介してＯＣＶに供給され、このＯＣＶから制御油路を介して制御空間に供給されるものである。よって、前記のようにオイル逃がし穴から常時、オイルをリークさせるとエネルギーのロスが発生し、特に、制御油圧の高いときにはオイルのリーク量が多くなるので、エネルギーロスが大きくなってしまう。

このような不具合に着目して本発明の目的は、可変容量型のオイルポンプにおいて、制御油圧の上昇に伴う制御油圧室からのオイルのリーク量の増大を抑制して、エネルギーのロスを軽減することにある。

前記の目的を達成するために本発明の可変容量型オイルポンプは、互いに噛み合って回転するインナロータおよびアウタロータと、このアウタロータを外周から回転自在に保持する調整リングとを備えており、この調整リングが、ポンプハウジング内に形成された制御油圧室の油圧を受けて変位することにより、ポンプ容量が変更されるように構成されたものを前提とする。

そして、前記制御油圧室にオイルを供給するオイル供給通路と、当該制御油圧室からオイルをリークさせるオイルリーク通路と、を備えており、前記調整リングの変位に応じて前記オイルリーク通路の断面積が変化し、前記制御油圧室の油圧が相対的に高い場合には、相対的に低い場合に比べて断面積が小さくなるように構成したものである。

かかる構成のオイルポンプでは、ハウジング内に形成された制御油圧室の油圧を受けて調整リングが変位することにより、ポンプ容量（即ち、入力軸の１回転あたりの吐出量）が変化するようになる。例えば、オイル供給通路から制御油圧室へ供給されるオイルの圧力（制御油圧）が高くなれば、このオイルの供給によって制御油圧室の容積が増大するように、調整リングが変位する。

この際、制御油圧室からはオイルリーク通路を介してオイルの一部がリークされることになり、エネルギーロスが発生するが、前記調整リングの変位に応じてオイルリーク通路の断面積が変化し、制御油圧室の油圧（制御油圧）が相対的に高いときには、断面積が相対的に小さくなることによって、オイルリーク量の増大が抑制される。つまり、制御油圧の上昇に伴うオイルリーク量の増大を抑制し、従来よりもエネルギーロスを軽減できる。

前記オイルリーク通路として好ましいのは、ポンプハウジング内において吸入側に連通する低油圧室を形成し、この低油圧室を前記制御油圧室に連通させるように、前記オイルリーク通路を設けることである。こうすると、オイルリーク通路によって制御油圧室からリークされたオイルが、低油圧室を介して速やかにオイルポンプに吸入されるようになるので、リークされたオイルが一旦、オイルパンに戻された後に、オイルストレーナを介してオイルポンプに吸入される従来例と比べて、さらにエネルギーロスを軽減できる。

より具体的に、前記制御油圧室および低油圧室を仕切るよう、前記調整リングの外周に仕切壁部が突設されている場合に、前記調整リングの変位に伴い仕切壁部が摺動するポンプハウジングの壁面において開口するように、溝部を設けて前記オイルリーク通路としてもよい。この溝部は、前記仕切壁部の摺動する方向に延びていて、両端部がそれぞれ、前記制御油圧室および低油圧室に臨んでいる。

こうすれば、ポンプハウジングの壁面に溝部を設けるという簡単な構造で、オイルリーク通路を構成することができる。そして、その溝部の断面積を変化させておけば、調整リングの変位に伴う仕切壁部の移動に応じて、この仕切壁部と溝部との間に形成されるオイルリーク通路の断面積が変化するようになる。よって、制御油圧室の油圧が相対的に高い場合に低い場合に比べて、オイルリーク通路の断面積が小さくなるように構成できる。

一例として前記溝部の深さを、制御油圧室に臨む一端部から、低油圧室に臨む他端部に向かって、徐々に浅くなるように形成してもよいし、当該溝部の開口幅を前記一端部から他端部に向かって、徐々に狭くなるように形成してもよい。こうすれば、前記仕切壁部が、溝部の開口を幅方向に跨いだ状態でその一端側から他端側に向かって移動することにより、オイルリーク通路の断面積が徐々に小さくなるように構成できる。

また、そうしてオイルリーク通路の断面積が徐々に変化するようになっているので、制御油圧室からのオイルのリーク量が急変することがない。よって、制御油圧室へのオイルの供給量を変更して、調整リングを変位させるポンプ容量の制御性に、オイルのリーク量の変化が悪い影響を及ぼす心配がない。つまり、ポンプ容量の制御性の向上に関しても好ましい。

本発明に係る可変容量型のオイルポンプによると、ポンプ容量を変化させるための調整リングの変位に応じて、オイルリーク通路の断面積が変化し、制御油圧室の油圧が相対的に高い場合には、相対的に低い場合に比べて断面積が小さくなるようにしたので、制御油圧の上昇に伴うオイルリーク量の増大を抑制することができ、従来までと比べてエネルギーのロスを軽減できる。

本発明の実施形態に係る可変容量型オイルポンプの概略構成を示す図であって、オイルポンプの容量が最大の状態を示している。 同オイルポンプの容量が最小の状態を示す図１相当図である。 ハウジング、調整リングおよびドリブンロータを示す分解斜視図である。 ＯＣＶ電流値と制御油圧との関係の一例を示すグラフ図である。 調整リングの変位に応じて、オイルリーク通路の断面積が変化する様子を模式的に示す説明図であり、（ａ）は最大ポンプ容量の位置にあるときを、（ｂ）は最小ポンプ容量の位置にあるときを、それぞれ示す。 制御油圧の上昇に伴いオイルリーク量が増大する様子を調べた実験結果のグラフ図である。 溝部の開口幅を変化させるようにした他の実施形態に係る図１相当図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、一例として自動車に搭載されるエンジンのオイルポンプとして、本発明に係る可変容量型オイルポンプを適用した場合について説明するが、これに限るものではない。本実施形態の記載はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。

−オイルポンプの全体的な構造−
以下、まず、オイルポンプ１の全体的な構造について図１および図２を参照して説明する。これらの各図に示すようにオイルポンプ１は、入力軸２により回転される外歯車のドライブロータ３（インナロータ）と、これに噛み合って回転される内歯車のドリブンロータ４（アウタロータ）と、を備えた内接ギヤポンプである。ドリブンロータ４の外周は調整リング５によって保持されており、この調整リング５は、後述するようにドライブロータ３およびドリブンロータ４を変位させて、ポンプ容量を調整するという機能を有する。

また、オイルポンプ１のハウジング１０は一例として深皿状の鋳物であって、図１，２に示すようにエンジン前方から見ると、やや上下に長い概略矩形状となっている。後述する図３にも表れているが、このハウジング１０の全周を取り囲むように周壁１１が形成されていて、見方を変えると、この周壁１１に囲まれてハウジング１０の概ね全体に、エンジンの前方（図１，２の手前側）に向かって開放する凹部１２が形成されている。

この凹部１２が、ハウジング１０に前方から重ね合わされるカバー（図示せず）によって閉ざされて、前記のドライブロータ３、ドリブンロータ４、調整リング５などを収容する収容凹部となる（以下、収容凹部１２）。収容凹部１２の底面１２ａには、その中央から一側寄り（図１，２において上寄り）の部位に円形断面の貫通孔１２ｂ（図３を参照）が開口していて、入力軸２が挿通されるようになっている。

図示しないが、入力軸２の一端部にはポンプスプロケットが取り付けられて、チェーンにより駆動されるようになっている。また、入力軸２の他端部には例えばスプラインによって前記のドライブロータ３が取り付けられている。このドライブロータ３には、外周にトロコイド曲線またはトロコイド曲線に近似した曲線（例えばインボリュート、サイクロイドなど）を有する外歯３ａが複数（図の例では１１個）、形成されている。

一方、ドリブンロータ４はリング状に形成され、図３にも示すように内周には、前記ドライブロータ３の外歯３ａと噛み合う複数の内歯４ａが形成されている。この内歯４ａの歯数は、ドライブロータ３の外歯３ａの歯数よりも１つ多く（図の例では１２）なっている。また、ドリブンロータ４の中心はドライブロータ３の中心に対して所定量、偏心しており、その偏心している側（図１の右上側）においてドライブロータ３の外歯３ａとドリブンロータ４の内歯４ａとが噛み合っている。

すなわち、図３には分解して示すように、ドリブンロータ４の外周は、調整リング５の本体部５０によって回転自在に保持されるようになっており、こうして保持されたドリブンロータ４と前記のドライブロータ３とによって、本実施形態では１１葉１２節のトロコイドポンプが構成されている。図１，２に表れているように２つのロータ３，４の間の環状の空間には、円周方向に並んで複数の作動室Ｒが形成されて、２つのロータ３，４の回転に連れて円周方向に移動しながら、その容積が増減するようになっている。

より詳しくは、２つのロータ３，４の歯が互いに噛み合う位置（図１では最上部のやや右寄りの位置）から、矢印Ａで示すロータ回転方向（図中の時計回りの方向）に約１８０度に亘る範囲（図１では右側の範囲）では、２つのロータ３，４の回転に連れて徐々に作動室Ｒの容積が増大してゆく。一方、残りの約１８０度に亘る範囲（図１では左側の範囲）では、ロータ３，４の回転に連れて徐々に作動室Ｒの容積が減少してゆく。

そのように２つのロータ３，４の間で徐々に作動室Ｒの容積が増大してゆく範囲が、吸入ポート１３からオイルを吸入する吸入範囲となり、反対に徐々に作動室Ｒの容積が減少してゆく範囲が、オイルを加圧しながら吐出ポート１４へ送り出す吐出範囲となる。すなわち、図１，２には破線で示すように、ハウジング１０の収容凹部１２の底面１２ａには、前記の吸入範囲に対応して吸入ポート１３が形成され、また、吐出範囲に対応して吐出ポート１４が形成されている。

詳しくは図３に表れているように、前記吸入ポート１３は、収容凹部１２の底面１２ａに開口する開口部１３ａからハウジング１０の内部の油路（図示省略）に連通し、オイルストレーナ１５に繋がる配管１６（図１，２の太線を参照）に接続されている一方、吸入ポート１３の下流側の部分１３ｂは、吸入範囲に対応して収容凹部１２の底面１２ａを窪ませた浅溝状に形成されている。また、吐出ポート１４は、吐出範囲に対応して収容凹部１２の底面１２ａに開口し、ハウジング１０の内部の油路（図示省略）を介してオイルポンプ１の吐出口から吐出油路１７（図１，２の太線を参照）に連通している。

このように構成されたオイルポンプ１は、エンジンのクランクケース１００から下方のオイルパン１１０にかけて配設されており、図示はしないが、クランクシャフトの駆動力がチェーン（ベルトでもよい）を介してポンプスプロケット（プーリでもよい）に伝えられ、入力軸２が回転されるようになっている。これにより、ドライブロータ３およびドリブンロータ４が互いに噛み合いながら回転し、それらの間に形成される複数の作動室Ｒが円周方向に移動しながら、オイルを吸入し吐出する。

すなわち、２つのロータ３，４の間に形成される複数の作動室Ｒは、それぞれ円周方向に移動しながら吸入範囲においては徐々に容積が増大してゆき、連通する吸入ポート１３からオイルを吸入する。そして、吐出範囲に移動した複数の作動室Ｒは、その容積が徐々に減少してゆき、オイルを加圧しながら吐出ポート１４へ吐出するようになる。

なお、前述したように吸入ポート１３および吐出ポート１４をハウジング１０に形成する代わりに、ハウジング１０に重ね合わされるカバーに形成してもよいし、吸入ポート１３および吐出ポート１４のいずれか一方をハウジング１０に形成し、他方をカバーに形成してもよい。また、吸入ポート１３および吐出ポート１４を、ハウジング１０およびカバーの両方に形成してもよい。

−容量可変機構−
本実施形態のオイルポンプ１は、前記のようにドライブロータ３の１回転毎に吐出されるオイルの量、即ちポンプ容量を変更するための容量可変機構を備えている。この容量可変機構は、ハウジング１０の収容凹部１２内に形成される制御油圧室ＴＣの油圧（制御油圧）によって調整リング５を変位させるものである。この調整リング５の変位によって、ドライブロータ３およびドリブンロータ４の吸入ポート１３および吐出ポート１４に対する相対的な位置が変化し、ポンプ容量が変更される。

詳しくは前記調整リング５は、図３にも表れているようにドリブンロータ４を保持する円環状の本体部５０と、この本体部５０の外周からそれぞれ外方に張り出す第１および第２の張出部５１，５２と、この第１の張出部５１の外周からさらに外方に突設されたアーム部５３とが一体に形成されたものである。そして、アーム部５３に作用するコイルバネ６の押圧力によって調整リング５は、入力軸２の周りを図１の時計回りに回動（変位）するように付勢されている。

そのように調整リング５が回動する方向は、ハウジング１０の収容凹部１２の底面１２ａに突設されたガイドピン１８，１８によって規制されている。すなわち、調整リング５の二つの張出部５１，５２には、図示のように断面が長穴状のガイド孔５４，５５が形成されており、その内部にそれぞれ前記ガイドピン１８が摺動可能に挿入されている。これにより、調整リング５の回動する方向はガイド孔５４，５５の延びる方向、即ちガイド孔５４，５５の断面の長手方向に規制される。

また、前記調整リング５のアーム部５３は、ハウジング１０の収容凹部１２内に並んで形成される制御油圧室ＴＣと低油圧室ＴＬとの間を仕切る仕切壁部としても機能する。このアーム部５３の外周には第１のシール材５６が配設されて、対向するハウジング１０の周壁１１と摺接しながら、前記調整リング５の回動に伴い移動するようになっている。この第１のシール材５６によって、制御油圧室ＴＣと低油圧室ＴＬとの間のオイルの流通が制限されている。

前記低油圧室ＴＬは、図１においては収容凹部１２内の下部から調整リング５の右側を迂回してその上部に亘り、当該調整リング５の外周とハウジング１０の周壁１１とによって囲まれる領域に形成されている。この低油圧室ＴＬには吸入ポート１３の開口部１３ａが臨んでおり、ドライブロータ３およびドリブンロータ４の回転によるオイルの吸い込み圧を受けて、大気圧よりも低い状態（負圧）になる。

一方、制御油圧室ＴＣは、調整リング５の外周とハウジング１０の周壁１１とによって囲まれ、かつ、その調整リング５の外周に設けられた第２のシール材５８と、前記第１のシール材５６とによってオイルの流れが制限される領域に形成されている。すなわち、調整リング５の外周には、図１において左上に突出するように突起部５７が形成され、この突起部５７に配設された前記第２のシール材５８が、調整リング５の回動に伴い、ハウジング１０の周壁１１と摺接しながら移動するようになっている。

なお、前記第１および第２のシール材５６，５８は、いずれも調整リング５の厚み（図１，２の紙面に直交する方向の寸法）と同程度の長さを有し、耐摩耗性に優れた樹脂材などによって形成されている。

そして、前記の制御油圧室ＴＣに臨んで収容凹部１２の底面１２ａには制御油圧の供給口１９が開口し、図１，２では模式的に太線で示す制御油路８０（オイル供給通路）を介して、オイルコントロールバルブ８（Oil Control Vale：以下、ＯＣＶ８）から制御油圧室ＴＣに油圧が供給されるようになっている。この制御油圧室ＴＣの油圧によって調整リング５には、図１，２において反時計回りのモーメントが発生する。

一方、調整リング５には、そのアーム部５３に作用するコイルバネ６の押圧力によって、図１，２において時計回りのモーメントが発生し、これら２つのモーメントが釣り合うように、調整リング５の位置が決まることになる。よって、以下に説明するようにＯＣＶ８から制御油圧室ＴＣに供給する制御油圧の大きさを調整し、前記のように調整リング５を位置決めすることにより、オイルポンプ１の容量を制御することができる。

−ＯＣＶによる油圧の制御−
図１，２に表れているようにＯＣＶ８は、電磁ソレノイド８１によってプランジャ８２を吸引し、ロッド８３を介してスプール８４を駆動するように構成されている。ＯＣＶ８は、前記の制御油路８０が接続された制御ポート８ａと、オイルポンプ１の吐出油路１７から分岐する供給油路８５の接続された供給ポート８ｂと、オイルを排出するためのドレンポート８ｃとを備えている。

そして、図示しないエンジンのＥＣＵ（Electronic Control Unit）からＯＣＶ８の電磁ソレノイド８１に印加される電流値（ＯＣＶ電流値）に応じて、スプール８４が動作する。これによりＯＣＶ８は、供給ポート８ｂに供給されるオイルを制御ポート８ａから送り出す供給位置（図２に示す）と、制御ポート８ａに還流してきたオイルをドレンポート８ｃから排出する排出位置（図１に示す）と、に切り換えられる。

すなわち、まず、ＯＣＶ電流値が零であって、電磁ソレノイド８１がオフのときには、図１に示すように、コイルバネ８６の押圧力によってスプール８４が排出位置（図の上端位置）に付勢され、制御ポート８ａとドレンポート８ｃとが連通される。この状態では、制御油圧室ＴＣからオイルが排出され、制御油路８０をＯＣＶ８に還流してドレンポート８ｃから排出されるようになる。つまり、制御油圧が小さくなって、調整リング５はコイルバネ６の押圧力により、最大ポンプ容量の位置（図１に示す）に付勢される。

一方、電磁ソレノイド８１がオンになると、図２に示すようにスプール８４が供給位置に移動して、ＯＣＶ８の制御ポート８ａと供給ポート８ｂとが連通される。これにより、オイルは供給ポート８ｂから制御ポート８ａに流れ、制御油路８０へ送り出されて制御油圧室ＴＣへ供給されるようになる。そして、ＯＣＶ電流値が徐々に大きくなると、これに応じて、前記のように制御ポート８ａから送り出されるオイルの圧力、即ち制御油圧が増大してゆく。

図４には、ＯＣＶ電流値と制御油圧との相関を実験などによって調べたグラフの一例を示し、このグラフの中央付近に表れているように、ＯＣＶ電流値ＩがＩ₂〜Ｉ₃Ａの範囲にあるときには、ＯＣＶ８が供給位置とされ、ＯＣＶ電流値Ｉの増大に応じて概ねリニアに制御油圧が増大する。なお、ＯＣＶ電流値Ｉが０〜Ｉ₁Ａの範囲にあるときにＯＣＶ８は排出位置となるが、この排出位置と前記供給位置との間（ＯＣＶ電流値ＩがＩ₁〜Ｉ₂Ａの範囲）でＯＣＶ８は、オイルを供給も排出もしない状態になるので、制御油圧はほぼ一定になっている。

このようにＯＣＶ８によって制御油圧を調整することで、前記のように調整リング５の位置を制御して、オイルポンプ１の容量を制御することができる。例えば、ＯＣＶ８を供給位置として、制御油圧室ＴＣにオイルを供給すれば、調整リング５を図１，２の反時計回りに回動させて、ポンプ容量を小さくすることができる。一方、ＯＣＶ８を排出位置に切り換えて、制御油圧室ＴＣからオイルを排出させれば、調整リング５を図１，２の時計回りに回動させて、ポンプ容量を大きくすることができる。

−リーク油路−
ところで、前記のようにポンプ容量を小さくするときにはＯＣＶ８を供給位置に切り換え、反対にンプ容量を大きくするときには排出位置に切り換えるようにすると、この切り換えの途中では、図４を参照して上述したようにＯＣＶ８が、オイルを供給も排出もしない状態になるので、ＯＣＶ電流値と制御油圧との相関が大きく変化してしまう。

すなわち、前記図４のグラフに表れているように、ＯＣＶ電流値ＩがＩ₂〜Ｉ₃Ａの範囲にあるときには、ＯＣＶ電流値Ｉの変化に応じて概ねリニアに制御油圧が変化するが、Ｉ₁〜Ｉ₂Ａの範囲ではＯＣＶ電流値Ｉが変化しても制御油圧は概ね一定になる。このようにＯＣＶ電流値と制御油圧との相関においてリニアリティが損なわれることから、ＯＣＶ８による制御油圧の制御性、ひいてはポンプ容量の制御性が低下してしまう。

この点を考慮して本実施形態では、図１，２に表れているように制御油圧室ＴＣと低油圧室ＴＬとを連通させるリーク油路５９（オイルリーク通路）を設けて、制御油圧室ＴＣからオイルをリークさせながら、前記のようにＯＣＶ８から制御油圧室ＴＣへのオイルの供給を行うようにしている。例えば、ポンプ容量を小さくするときには、ＯＣＶ８から制御油圧室ＴＣへ供給するオイルの量を、リーク油路５９からリークするオイルの量よりも多くすることで、制御油圧室ＴＣの容積が大きくなる向き（図２，３の反時計回り）に調整リング５を回動させることができる。

反対にポンプ容量を大きくするときには、ＯＣＶ８から制御油圧室ＴＣへ供給するオイルの量を、リーク油路５９からのオイルのリーク量よりも少なくすることで、制御油圧室ＴＣの容積が小さくなる向き（図２，３の時計回り）に調整リング５を回動させることができる。このようにポンプ容量を増大させるときにもＯＣＶ８は供給位置にあって、排出位置には切り換えないので、ＯＣＶ電流値は図４におけるＩ₂〜Ｉ₃Ａの範囲で変更するだけとなる。よって、ＯＣＶ電流値と制御油圧とのリニアリティが高くなって、ポンプ容量の制御性も高くなる。

しかしながら、前記のように制御油圧室ＴＣからリークされるオイルは、オイルポンプ１の吐出油路１７から分岐する供給油路８５を介してＯＣＶ８に供給され、このＯＣＶ８から制御油路８０を介して制御油圧室ＴＣに供給されるものである。よって、前記のようにリーク油路５９から常時、オイルをリークさせるようにすると、エネルギーのロスが発生し、特に、制御油圧の高いときには大きなエネルギーロスになってしまう。

そこで、本実施形態ではリーク油路５９の構造に工夫を凝らして、制御油圧の上昇に伴うオイルリーク量の増大を抑制するようにしている。具体的には前記の図３に表れているように、ハウジング１０収容凹部１２の底面１２ａにおいて、調整リング５のアーム部５３が摺動する範囲（図３にはハッチングを入れて示す）には、その摺動方向に延びる溝部２０が開口しており、この溝部２０と調整リング５のアーム部５３との間にリーク油路５９が形成されるようになっている。

前記の溝部２０は、収容凹部１２の底面１２ａにおいて低油圧室ＴＬから制御油圧室ＴＣに亘って形成されており、制御油圧室ＴＣ側の端部（一端部：図１，２の左側の端部）は、図１に示すように調整リング５が最大ポンプ容量の位置にあるときにも、制御油圧室ＴＣに臨んで開口する。また、溝部２０の低油圧室ＴＬ側の端部（他端部：図１，２の右側の端部）は、図２のように調整リング５が最小ポンプ容量の位置にあるときにも、低油圧室ＴＬに臨んで開口する。

このような溝部２０は、ハウジング１０の成形時に一体成形することができ、必要に応じて切削加工などを施してもよい。また、切削加工のみで形成してもよい。本実施形態では溝部２０は緩やかな円弧状に湾曲しており、その幅は長手方向において変化せず、略一定になっている。一方、溝部２０の深さは、図３に表れているように一端部から他端部に向かって、徐々に浅くなっている。

すなわち、溝部２０の深さは、制御油圧室ＴＣに臨む一端部において最も深く、ここから他端側に向かって徐々に浅くなってゆき、低油圧室ＴＬに臨む他端部において最も浅くなっている。そして、図１，２に表れているように、調整リング５のアーム部５３が溝部２０の開口を幅方向に跨いだ状態で、その長手方向に一端部から他端部に亘って移動することにより、図５を参照して以下に説明するように、リーク油路５９の断面積が変化するようになる。

なお、リーク油路５９の断面積というのは厳密にはオイルの流線に直交する断面の面積であるが、収容凹部１２の底面１２ａに直交する断面の面積とみなしてよい。本実施形態では、前記のように溝部２０の深さが他端側において相対的に浅くなっているので、アーム部５３の他端縁において溝部２０の底面との間隔が最小となる。よって、この部位における溝部２０の断面積をリーク油路５９の断面積とみなしている。

図１を参照して説明したように調整リング５が最大ポンプ容量の位置にあるとき、図５（ａ）のようにアーム部５３がコイルバネ６によって付勢され、このアーム部５３と溝部２０との間のリーク油路５９の断面積（アーム部５３の他端縁における断面積）が最大になる。このため、図中に矢印ｆ１，ｆ２として示すように、制御油圧室ＴＣから低油圧室ＴＬにリークするオイルの流れは、あまり大きな流通抵抗を受けることはない。

そして、制御油圧室ＴＣの油圧、即ち制御油圧の上昇を受けて調整リング５が、前記最大ポンプ容量の位置から最小ポンプ容量の位置（図２を参照）に向かって回動し、そのアーム部５３が図５（ａ）の右側に移動すると、これに連れてリーク油路５９の断面積は徐々に小さくなってゆく。これにより、制御油圧室ＴＣからリークするオイルの流れが受ける流通抵抗は徐々に大きくなってゆき、オイルのリーク量の増大が抑制される。

そうして調整リング５が最小ポンプ容量の位置（図２を参照）に到達すれば、図５（ｂ）のようにアーム部５３と溝部２０との間のリーク油路５９の断面積が最小になり、図中に矢印ｆ２として示すように、リーク油路５９から低油圧室ＴＬに流入するオイルの流れが大きな流通抵抗を受けるようになる。このため、制御油圧室ＴＣの油圧（制御油圧）がかなり高くなっていても、オイルのリーク量はあまり多くはならない。

一例として図６には、制御油圧の上昇に伴い、制御油圧室ＴＣからのオイルのリーク量が徐々に増大する様子を調べたグラフを示す。図中に破線のグラフＧ１として示すのは、従来まで（例えば特許文献１）のようにオイル逃がし穴（流路の断面積が一定のオイルリーク通路）からオイルをリークさせた場合であり、実線のグラフＧ２として示すのが、本実施形態のようにリーク油路５９の断面積が変化するようにした場合である。

図５を参照して前述したように、調整リング５のアーム部５３の移動に応じて、リーク油路５９の断面積が変化する本実施形態では、制御油圧が高くなるほど、リーク油路５９の断面積が小さくなるので、オイルのリーク量の増大が抑制されることが分かる。特に、制御油圧の高いときほど、従来例（破線のグラフＧ１）とのオイルリーク量の差が大きくなっており、エネルギーロスの低減効果が高いことが分かる。

したがって、本実施形態に係る可変容量型オイルポンプによると、まず、リーク油路５９によって制御油圧室ＴＣから常時、オイルをリークさせながら、ＯＣＶ８によって制御油圧室ＴＣへのオイルの供給量を変更するようにしており、この際、ＯＣＶ８を供給位置のままとし、排出位置には切り換えないことで、ＯＣＶ電流値と制御油圧とのリニアリティが高くなって、ポンプ容量の制御性が高くなる。

また、そうして制御油圧室ＴＣへのオイルの供給量を変更し、調整リング５を変位させると、そのアーム部５３の移動に連れてリーク油路５９の断面積が変化し、制御油圧室ＴＣの油圧（制御油圧）の上昇に連れて徐々に断面積が小さくなるので、制御油圧がかなり高くなってもオイルリーク量の増大は抑制して、エネルギーのロスを軽減することができる。

しかも、前記のように調整リング５の変位に応じてリーク油路５９の断面積が徐々に変化するようになっているので、このリーク油路５９による制御油圧室ＴＣからのオイルのリーク量が急変することがない。このため、前記のようにＯＣＶ８を制御して、制御油圧室ＴＣへのオイルの供給量を変更し、調整リング５を変位させるポンプ容量の制御性に悪い影響を及ぼす心配がない。

さらに、そうしてリーク油路５９からリークされたオイルは、低油圧室ＴＬを介して速やかに吸入ポート１３に吸い込まれ、ドライブロータ３およびドリブンロータ４の間の作動室Ｒに流入するようになる。よって、従来例（特許公報１）のようにリークされたオイルが一旦、オイルパン１１０に戻され、その後、オイルストレーナ１５を介して吸入される場合に比べて、エネルギーのロスが軽減される。

加えて本実施形態では、オイルポンプ１のハウジング１０における収容凹部１２の底面１２ａに溝部２０を設けるという簡単な構造で、調整リング５のアーム部５３との間にリーク油路５９を構成することができる。そして、その溝部２０の長手方向に深さを変化させておくだけで、調整リング５の変位に伴うアーム部５３の移動に応じて、リーク油路５９の断面積を好適に変化させることができる。

−他の実施形態−
以上、説明した実施の形態は、自動車用のエンジンのオイルポンプ１に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず本発明は、自動車以外に搭載されるエンジンのオイルポンプとしても適用可能である。勿論、エンジンの気筒数や形式（Ｖ型や水平対向型等）には何ら限定されず、また、燃料の種類（ガソリン、軽油、ガス等）にも限定されない。さらに、本発明はトランスミッションのオイルポンプとしても適用可能である。

また、前記実施形態に記載したオイルポンプ１の全体的な構造も例示に過ぎない。例えば調整リング５を付勢するためにコイルバネ６を用いる代わりに、板バネなど種々の弾性部材を用いることができる。そして、前記実施形態のオイルポンプ１では、ハウジング１０における収容凹部１２の底面１２ａに、長手方向に徐々に深さが変化するように溝部２０を設けて、調整リング５のアーム部５３との間にリーク油路５９が形成されるようにしているが、これにも限定されない。

例えば、前記溝部２０の深さを長手方向に徐々に変化させるのではなく、長手方向の途中で階段状に急変させるようにしてもよい。すなわち、調整リング５の変位に応じてリーク油路５９の断面積が変化し、制御油圧が相対的に高い場合に、相対的に低い場合に比べて断面積が小さくなるように構成すればよい。こうして制御油圧の高いときのリーク油路５９の断面積を小さくできれば、エネルギーロスを効果的に低減できる。

また、前記実施形態のように溝部２０の深さを変化させるのではなく、その代わりに、若しくはそれに加えて、溝部２０の開口幅を変化させるようにしてもよい。すなわち、図７に一例を示すように溝部２０を、収容凹部１２の底面１２ａにおいて制御油圧室ＴＣに臨む一端部で最も幅が広く、ここから低油圧室ＴＬ側の他端部に向かって徐々に幅が狭くなるように形成すればよい。

本発明は、可変容量型のオイルポンプにおいて、調整リングの変位によるポンプ容量の制御性を高めつつ、エネルギーロスの増大を抑制できるので、自動車のエンジンやトランスミッションに適用して効果が高い。

１ オイルポンプ
３ ドライブロータ（アウタロータ）
４ ドリブンロータ（インナロータ）
５ 調整リング
５３ アーム部（仕切壁部）
５９ リーク油路（オイルリーク通路）
１０ ハウジング
１２ 収容凹部
１２ａ 収容凹部の底面（仕切壁部の摺動するハウジングの壁面）
１３ 吸入ポート（オイルポンプの吸入側）
２０ 溝部
８０ 制御油路（オイル供給通路）
ＴＣ 制御油圧室
ＴＬ 低油圧室

Claims (5)

1. 互いに噛み合って回転するインナロータおよびアウタロータと、該アウタロータを外周から回転自在に保持する調整リングとを備え、当該調整リングが、ポンプハウジング内に形成された制御油圧室の油圧を受けて変位することにより、ポンプ容量が変更される可変容量型のオイルポンプにおいて、
   前記制御油圧室にオイルを供給するオイル供給通路と、当該制御油圧室からオイルをリークさせるオイルリーク通路と、を備えており、
   前記調整リングの変位に応じて前記オイルリーク通路の断面積が変化し、前記制御油圧室の油圧が相対的に高い場合には、相対的に低い場合に比べて断面積が小さくなるように構成されていることを特徴とする可変容量型オイルポンプ。
2. 請求項１に記載の可変容量型オイルポンプにおいて、
   前記ポンプハウジング内には吸入側に連通する低油圧室が形成され、
   前記オイルリーク通路が、前記制御油圧室と前記低油圧室とを連通させるように設けられている、可変容量型オイルポンプ。
3. 請求項２に記載の可変容量型オイルポンプにおいて、
   前記制御油圧室および低油圧室を仕切るよう、前記調整リングの外周に仕切壁部が突設されており、
   前記調整リングの変位に伴い前記仕切壁部の摺動するポンプハウジングの壁面において開口し、かつ前記仕切壁部の摺動する方向に延びる溝部が設けられていて、この溝部が前記オイルリーク通路を構成する、可変容量型オイルポンプ。
4. 請求項３に記載の可変容量型オイルポンプにおいて、
   前記溝部は、前記制御油圧室に臨む一端部から前記低油圧室に臨む他端部に向かって、徐々に浅くなるように形成され、
   前記仕切壁部が前記溝部の開口を幅方向に跨いだ状態で、前記一端部から他端部に向かって移動することにより、前記オイルリーク通路の断面積が徐々に小さくなるように構成されている、可変容量型オイルポンプ。
5. 請求項３または４のいずれかに記載の可変容量型オイルポンプにおいて、
   前記溝部は、前記制御油圧室に臨む一端部から前記低油圧室に臨む他端部に向かって、徐々に開口幅が狭くなるように形成され、
   前記仕切壁部が前記溝部の開口を幅方向に跨いだ状態で、前記一端部から他端部に向かって移動することにより、前記オイルリーク通路の断面積が徐々に小さくなるように構成されている、可変容量型オイルポンプ。

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