JP6271297B2 - 可変容量形オイルポンプ - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車用の内燃機関の各摺動部等に作動油を供給する油圧源に適用される可変容量形ポンプに関する。

自動車用の内燃機関に適用される従来の可変容量形オイルポンプとしては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すれば、この可変容量形オイルポンプは、ベーン式の可変容量形オイルポンプであって、ポンプハウジングとカムリングの間に隔成された２つの制御油室内に導入され、それぞれロータの回転中心に対して偏心量が小さくなる方向（以下、「同心方向」という。）側へカムリングを付勢するように作用する吐出圧による付勢力と、前記偏心量が大きくなる方向（以下、「偏心方向」という。）側へカムリングを付勢するスプリングによるばね力と、に基づいて、機関回転数に応じてカムリングの偏心量を２段階に制御することにより、要求吐出圧の異なる複数の機器にオイルを供給することを可能としている。

特表２００８−５２４５００号公報

ここで、前記従来の可変容量形オイルポンプを含め、通常、機関保護のため前記制御油室にはポンプの吐出部と機関との間に介装されたフィルタによって濾過されたオイルが導かれるようになっており、かかるフィルタ通過時に発生する圧力損失によって、ポンプ室内の油圧と制御油室内の油圧との間に圧力差が生じることとなる。

すると、前記ポンプハウジングと前記カムリングとの間には該カムリングの円滑な摺動確保のための微小隙間が存在することから、とりわけ高油温時などオイルの粘性が低い場合に、前記カムリングの内外圧力差によって、ポンプ室内のオイルが前記微小隙間を介して制御油室へと直接流入（漏出）することが起こりうる。

このとき、前記フィルタ通過前のオイルは異物を含んでいる可能性があり、該オイルと共に異物が制御油室に流入すると、該異物は相対的に高圧のオイルと共に制御油室から機関側へと流出（逆流）することとなる。この結果、前記フィルタ通過前の異物が混入したオイルが機関側へと供給されてしまうおそれがあった。

そこで、本発明は、前記従来の可変容量形ポンプの技術的課題に鑑みて案出されたものであり、ポンプ室から制御油室へのオイルの直接流入を抑制し得る可変容量形オイルポンプを提供することを目的としている。

本発明は、吐出部からフィルタを介して制御油室に導入されるオイルの油圧に基づき可動部材を移動制御して吐出量を制御する可変容量形ポンプにおいて、とりわけ、内部容積が減少する吐出領域に係るポンプ室と前記制御油室との間に、少なくとも一端が前記吐出部より上流側の低圧部と連通し、前記吐出領域に係るポンプ室から前記制御油室側に流出したオイルを前記低圧部に還流する還流手段を設けたことを特徴としている。

本発明によれば、ポンプ室から制御油室側にオイルが流出しても、該オイルについては還流手段を通じて低圧部に導かれることで、ポンプ室から制御油室へのオイルの直接流入が抑制され、異物が混入したオイルの機関側への逆流を回避することができる。

本発明に係る可変容量形オイルポンプを適用する油圧回路図である。 図１に示す可変容量形オイルポンプの縦断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図３に示すポンプボディ単体をカバー部材との合わせ面側から見た図である。 図１に示すソレノイドバルブの縦断面図である。 本実施形態に係る可変容量形オイルポンプの油圧特性を表すグラフである。 （ａ）は図６の区間Ｔ１、（ｂ）は図６の区間Ｔ２におけるポンプの状態を現した図である。 （ａ）は図６の時点Ｔ３、（ｂ）は図６の区間Ｔ４におけるポンプの状態を現した図である。 本発明に係る可変容量形オイルポンプの他の実施例を示す図であり、（ａ）はポンプボディの内側面を表した単体図、（ｂ）はカバー部材の内側面を表した単体図である。

以下、本発明に係る可変容量形オイルポンプの実施形態を、図面に基づいて詳述する。なお、下記実施形態では、この可変容量形オイルポンプを、自動車用の内燃機関の摺動部や機関弁の開閉時期制御に供するバルブタイミング制御装置に対して機関の潤滑油を供給するためのオイルポンプとして適用した例を示す。

まず、本実施形態に係るオイルポンプの具体的構成について説明する前に、該オイルポンプが適用される前記内燃機関の油圧回路の概略について、図１に基づいて説明する。

すなわち、符号１０にて示されるオイルポンプが図示外の内燃機関の動力をもって回転駆動されることで、後述するポンプ室ＰＲの容積変化によって発生する負圧に基づいてオイルパン１に貯留されたオイルがストレーナ２から吸入通路３を通じて吸入されると共に、前記駆動力に基づき後述するポンプ要素によって加圧されたオイルが吐出通路４を通じて機関の摺動部や前記バルブタイミング制御装置等に通ずるメインオイルギャラリ５へ吐出されることとなる。ここで、前記吐出通路４の下流側には、周知のオイルフィルタＯＦが配置され、該オイルフィルタＯＦによって、オイル内に混入してしまった異物を濾過することが可能となっている。

前記メインオイルギャラリ５の上流側には、オイルポンプ１０の後述する各制御油室３１，３２（第１、第２制御油室３１，３２）へと油圧を導く導入主通路６が分岐形成され、該導入主通路６の下流側が、第１制御油室３１に連通する第１導入通路７と第２制御油室３２に連通する第２導入通路８とに、さらに分岐形成されている。

また、前記第２導入通路８上には、吐出されたオイルの第２制御油室３２内への導入を制御する制御機構としてのソレノイドバルブ４０が設けられている。なお、このソレノイドバルブ４０には、非通電で開弁状態となる常開型のものが用いられ、これによって、電気系統が失陥した際にも最大油圧の確保が可能となっている。

続いて、前記オイルポンプ１０の具体的な構成について、図２〜図５に基づいて説明する。

このオイルポンプ１０は、図示外の内燃機関のシリンダブロック前端部等に配置されるもので、特に図２、図３に示すように、一方側が開口形成され内部にポンプ収容室１３を構成する縦断面ほぼコ字形状のポンプボディ１１と当該ポンプボディ１１の前記一端開口を閉塞するカバー部材１２とからなるポンプハウジングと、該ポンプハウジングに回転自在に支持され、前記ポンプ収容室１３のほぼ中心部を貫通して図示外のクランクシャフトにより回転駆動される駆動軸１４と、前記ポンプ収容室１３内に移動（揺動）可能に収容された可動部材であって、後述する第１、第２制御油室３１，３２及びコイルスプリング３３と協働して後述するポンプ室ＰＲの容積変化量を変更する可変機構を構成するカムリング１５と、該カムリング１５の内周側に収容され、駆動軸１４によって図３中の反時計方向に回転駆動され、前記カムリング１５との間に形成される複数のポンプ室ＰＲの容積を増減させることによってポンプ作用を行うポンプ要素と、後述する第２制御油室３２に対する油圧の給排を制御して前記カムリング１５の移動制御に供するソレノイドバルブ４０と、を備えている。

ここで、前記ポンプ要素は、カムリング１５の内周側に回転自在に収容され、中心部が駆動軸１４の外周に結合されたロータ１６と、該ロータ１６の外周側に放射状に切欠形成された複数のスリット１６ａ内にそれぞれ出没自在に収容されたベーン１７と、前記ロータ１６の両端部にて前記各ベーン１７を内周側から支持する一対のリング部材１８，１８と、から構成されている。

前記ポンプボディ１１は、アルミニウム合金材料によってポンプ収容室１３の一端壁（端壁１１ａ）と内周壁とが一体に形成されてなるもので、前記端壁１１ａのほぼ中央位置には、駆動軸１４の一端部を回転自在に支持する軸受孔１１ｂが貫通形成されている。また、前記端壁１１ａの前記内周壁近傍の所定位置には、棒状のピボットピン１９を介してカムリング１５を揺動自在に支持するほぼ円形の支持溝１１ｃが切欠形成されている。

前記ポンプ収容室１３の内周壁には、軸受孔１１ｂの中心と支持溝１１ｃの中心とを結ぶ直線（以下「カムリング基準線」という。）Ｍに対し図３中の上半側に、カムリング１５の外周部に配設されるシール部材２０が摺接するシール摺接面１１ｄが形成されている。このシール摺接面１１ｄは、支持溝１１ｃの中心から所定半径Ｒ１をもって構成される円弧面状に形成されると共に、カムリング１５が偏心揺動する範囲においてシール部材２０が常時摺接可能な周長に設定されている。

同様に、前記カムリング基準線Ｍに対し図３中の下半側にも、カムリング１５の外周部に配設されるシール部材２０が摺接するシール摺接面１１ｅが形成されている。このシール摺接面１１ｅは、支持溝１１ｃの中心から所定半径Ｒ２をもって構成される円弧面状に形成され、カムリング１５が偏心揺動する範囲においてシール部材２０が常時摺接可能な周長に設定されている。

また、前記ポンプボディ１１の端壁１１ａの内側面には、特に図３、図４に示すように、軸受孔１１ｂの外周域に、前記ポンプ要素によるポンプ作用に伴って前記各ポンプ室ＰＲの容積が拡大する領域（以下「吸入領域」という。）に開口するようにほぼ円弧凹状の吸入部である吸入ポート２１ａが、また、前記各ポンプ室ＰＲの容積が縮小する領域（以下「吐出領域」という。）に開口するようにほぼ円弧凹状の吐出部である吐出ポート２２ａが、それぞれ軸受孔１１ｂを挟んでほぼ対向するように切欠形成されている。

前記吸入ポート２１ａは、その周方向のほぼ中間位置に、ポンプボディ１１の端壁１１ａを貫通して外部へと開口する吸入口２１ｂが貫通形成されている。これによって、前記オイルパン１に貯留されたオイルが、前述のポンプ作用に伴って発生する負圧に基づき吸入口２１ｂ及び吸入ポート２１ａを介して吸入領域に係る各ポンプ室ＰＲに吸入されるようになっている。なお、前記吸入ポート２１ａは、吸入領域におけるカムリング１５の外周域に形成される低圧室３５にも臨んでいて、該低圧室３５にも前記吸入圧である低圧のオイルが導かれるようになっている。

前記吐出ポート２２ａは、その始端部に、ポンプボディ１１の端壁１１ａを貫通して外部へと開口する吐出口２２ｂが貫通形成されている。これによって、前記ポンプ作用に基づいて加圧され吐出ポート２２ａへと吐出されたオイルが、吐出口２２ｂからメインオイルギャラリ５を通じて前記図示外の内燃機関の各摺動部やバルブタイミング制御装置等に供給されることとなる。

前記カバー部材１２は、図２に示すように、ほぼ板状を呈し、複数のボルト３０によりポンプボディ１１の開口端面に取り付けられるものであって、ポンプボディ１１の軸受孔１１ｂに対向する位置には、駆動軸１４の他端側を回転自在に支持する軸受孔１２ａが貫通形成されている。そして、このカバー部材１２の内側面にも、前記ポンプボディ１１と同様の吸入ポート及び吐出ポート（いずれも図示外）が、ポンプボディ１１の吸入ポート２１ａ及び吐出ポート２２ａに対して対向配置されている。

前記駆動軸１４は、ポンプボディ１１の端壁１１ａを貫通して外部へと臨む軸方向一端部が前記図示外のクランクシャフトに連係されていて、該クランクシャフトから伝達される回転力に基づいてロータ１６を図３中の時計方向へと回転させる。ここで、図３に示すように、この駆動軸１４中心を通り、かつ、前記カムリング基準線Ｍと直交する直線（以下「カムリング偏心方向線」という。）Ｎが、吸入領域と吐出領域の境界となっている。

前記ロータ１６は、中心側から径方向外側へ放射状に形成された前記複数のスリット１６ａが切欠形成されていると共に、該各スリット１６ａの内側基端部には、それぞれ吐出圧が導入される横断面ほぼ円形状の背圧室１６ｂが設けられている。かかる構成とすることで、当該ロータ１６の回転に伴う遠心力と背圧室１６ｂ内の圧力とによって、前記各ベーン１７が外方へと押し出されるようになっている。

前記各ベーン１７は、ロータ１６の回転時において、各先端面がカムリング１５の内周面に摺接すると共に、各基端面が前記各リング部材１８，１８の外周面にそれぞれ摺接するようになっている。かかる構成とすることで、当該各ベーン１７は、前記各リング部材１８，１８によってロータ１６の径方向外側へと押し上げられ、機関回転数が低く、また前記遠心力や背圧室１６ｂの圧力が小さい場合であっても、各先端がカムリング１５の内周面と摺接して前記各ポンプ室ＰＲが液密に隔成されるようになっている。

前記カムリング１５は、いわゆる燒結金属によりほぼ円筒状に一体形成され、その外周部の所定位置には、ピボットピン１９に嵌合することで偏心揺動支点を構成するほぼ円弧凹溝状のピボット部１５ａが軸方向に沿って切欠形成されると共に、該ピボット部１５ａに対しカムリング１５の中心を挟んで反対側の位置には、所定のばね定数に設定された付勢部材たるコイルスプリング３３に連係するアーム部１５ｂが径方向に沿って突設されている。なお、前記アーム部１５ｂには、その移動（回動）方向の一側部に、ほぼ円弧凸状に形成された押圧突部１５ｃが突設され、該押圧突部１５ｃがコイルスプリング３３の先端部に常時当接することによって、アーム部１５ｂとコイルスプリング３３とが連係するようになっている。

また、このような構成から、前記ポンプボディ１１の内部には、図３、図４に示すように、前記支持溝１１ｃと対向する位置に、コイルスプリング３３を収容保持するスプリング収容室２６が、図３中の前記カムリング偏心方向線Ｎに沿うようにポンプ収容室１３に隣接するかたちで設けられ、当該スプリング収容室２６内には、その一端壁とアーム部１５ｂ（押圧突部１５ｃ）との間に、所定のセット荷重Ｌにより予圧されたコイルスプリング３３が弾装されている。なお、このスプリング収容室２６の他端壁はカムリング１５の偏心方向の移動範囲を規制する規制部２８として構成され、該規制部２８にアーム部１５ｂの他側部が当接することによって、カムリング１５の偏心方向におけるそれ以上の移動が規制されるようになっている。

このようにして、前記カムリング１５については、コイルスプリング３３の付勢力をもって、アーム部１５ｂを介してその偏心量が増大する方向（図３中の時計方向）へと常時付勢され、非作動状態では、図３に示すように、アーム部１５ｂの他側部が規制部２８へと押し付けられた状態となって、その偏心量が最大となる位置に保持されることとなる。

また、前記カムリング１５の軸方向の両端面には、特に図３に示すように、それぞれ前記吸入ポート２１ａ及び吐出ポート２２ａに対応するかたちで吸入ポート構成部２１ｃ及び吐出ポート構成部２２ｃが切欠形成されている。さらに、このカムリング１５の吸入ポート構成部２１ｃ及び吐出ポート構成部２２ｃを除く軸方向両端面には、それぞれ一端が吸入ポート２１ａの各周方向端部に接続し、前記吐出領域に係るポンプ室ＰＲから第１、第２制御油室３１，３２側に直接流出（漏出）したオイルを吸入ポート２１ａに還流する還流手段としての１対の還流溝５０ａ，５０ｂが切欠形成されている。

これら還流溝５０ａ，５０ｂは、その幅方向寸法Ｗ１がカムリング１５の軸方向端面の幅方向寸法Ｗ２よりも小さく設定され、該カムリング１５の軸方向端面の幅方向ほぼ中間位置を通るように周方向に沿って形成されている。なお、本実施形態では、これら還流溝５０ａ，５０ｂは、ピボット部１５ａによって遮断された構成となっているが、必ずしも当該構成に限定されるものではなく、例えば前記ピボット部１５ａを迂回させるなどして前記両者５０ａ，５０ｂを一連の還流溝として構成することも可能である。

また、前記カムリング１５の外周部には、ポンプボディ１１の内周壁（内周面）によって構成される第１、第２シール摺接面１１ｄ，１１ｅと同心円弧状の第１、第２シール面１５ｅ，１５ｆを有する一対の第１、第２シール構成部が突出形成され、前記各シール構成部のシール面１５ｅ，１５ｆには、カムリング１５の偏心揺動時に前記各シール摺接面１１ｄ，１１ｅに摺接するシール部材２０がそれぞれ嵌着されている。

前記シール部材２０は、例えば低摩擦特性を有するフッ素系樹脂材料によりカムリング１５の軸方向に沿う直線状に形成され、それぞれ内側に配置されるバックアップ部材の弾性力に基づき前記各シール摺接面１１ｄ，１１ｅに押し付けられることにより、当該各シール摺接面１１ｄ，１１ｅと前記各シール面１５ｅ，１５ｆの間が液密に隔成されることとなる。

さらに、前記カムリング１５の外周域には、ピボットピン１９とシール部材２０とによって一対の第１、第２制御油室３１，３２が隔成されている。当該各制御油室３１，３２には、前記各導入通路７，８を介してポンプ吐出圧が導入され、該ポンプ吐出圧がカムリング１５の対応する第１、第２受圧面１５ｇ，１５ｈに作用することで、該油圧に基づく付勢力と前記コイルスプリング３３による付勢力とのバランスによってカムリング１５の偏心量が制御されることとなる。

すなわち、前記第１制御油室３１には、前記導入主通路６と第１導入通路７を介してポンプ吐出圧が常時導入されて、該ポンプ吐出圧がカムリング１５の第１受圧面１５ｇに作用することによって、カムリング１５にはコイルスプリング３３の付勢力に抗して偏心量が減少する方向へと移動する移動力（揺動力）が付与されることになる。換言すれば、この第１制御油室３１は、その内圧（油圧）によって、前記第１受圧面１５ｇを介してカムリング１５の同心方向への移動量制御に供するものである。

他方、第２制御油室３２には、前記ソレノイドバルブ４０の通電制御（開弁制御）に基づき、前記導入主通路６と第２導入通路８を介してポンプ吐出圧が適宜導入されて、該ポンプ吐出圧がカムリング１５の第２受圧面１５ｈに作用することによって、カムリング１５にはコイルスプリング３３の付勢力を助勢して偏心量が増大する方向へと移動する移動力（揺動力）が付与されることとなる。換言すれば、この第２制御油室３２は、その内圧（油圧）により、前記第２受圧面１５ｈを介してカムリングの偏心方向への移動量制御に供するものである。ここで、前記第２受圧面１５ｈは、その受圧面積が前記第１受圧面１５ｇよりも小さく設定されていて、前記両受圧面１５ｇ，１５ｈに油圧が作用した場合は、全体として偏心量が減少する方向へとカムリング１５を付勢することとなる。

このような構成から、前記オイルポンプ１０では、コイルスプリング３３のセット荷重Ｌに対し両制御油室３１，３２の油圧に基づく付勢力が小さいときは、カムリング１５は図３に示すように最も偏心した状態となる一方、ポンプ吐出圧の上昇に伴い両制御油室３１，３２の油圧に基づく付勢力がコイルスプリング３３のセット荷重Ｌを上回ったときは、そのポンプ吐出圧に応じてカムリング１５が同心方向へと移動することとなる。

前記ソレノイドバルブ４０は、図５に示すように、第２導入通路８上に設けられたバルブ収容孔（図示外）内に圧入固定され、内部軸方向に沿って油通路４５が貫通形成されたほぼ筒状のバルブボディ４１と、該バルブボディ４１の一端部（図５中の上側端部）において前記油通路４５を拡径形成してなる弁体収容部４６の外端部に圧入固定され、前記バルブ収容孔を通じて導入主通路６に接続される導入ポート４７が貫通形成されたほぼ筒状のシート部材４２と、該シート部材４２の内端部開口縁に形成されるバルブシート４２ａに対して離着座自在に設けられ、前記導入ポート４７の開閉に供するボール弁体４３と、前記バルブボディ４１の他端部（図５中の下側端部）に設けられ、前記図示外のシリンダブロックにブラケット（図示外）により固定されるソレノイド４４と、から主として構成されている。

前記バルブボディ４１には、その一端側内周に、ボール弁体４３を収容する前記弁体収容部４６が油通路４５に対し段差拡径状に設けられている。そして、この弁体収容部４６の内端部開口縁にも、前記シート部材４２に有するバルブシート４２ａと同様のバルブシート４６ａが形成されている。さらに、バルブボディ４１の周壁のうち、その一端側となる油通路４５の外周部に、第２導入通路８の下流部８ｂと接続されて第２制御油室３２に対する油圧の給排に供する給排ポート４８が径方向に沿って貫通形成されると共に、その他端側となる油通路４５の外周部に、前記オイルパン１と連通するドレン通路９に接続されるドレンポート４９が径方向に沿って貫通形成されている。

前記ソレノイド４４は、ケーシング４４ａの内部に収容配置される図示外のコイルに通電されることにより発生する電磁力をもって、当該コイルの内周側に配置される図示外のアーマチュアとこれに固定されるプッシュロッド４４ｂが図５中の上方向へと進出移動する構成となっている。なお、このソレノイド４４には、内燃機関の油温や水温、機関回転数など所定のパラメータによって検出又は算出された機関運転状態に基づいて車載のＥＣＵ（図示外）から励磁電流が通電されることとなる。

このような構成から、前記ソレノイド４４への通電時には、プッシュロッド４４ｂが進出移動することによって当該プッシュロッド４４ｂの先端部に配置されるボール弁体４３がシート部材４２側のバルブシート４２ａへと押し付けられ、導入ポート４７と給排ポート４８の連通が遮断され、油通路４５を通じ給排ポート４８とドレンポート４９が連通することとなる。一方、当該ソレノイド４４の非通電時には、導入ポート４７より導かれるポンプ吐出圧に基づきボール弁体４３が後退移動することにより当該ボール弁体４３がバルブボディ４１側のバルブシート４６ａへと押し付けられ、導入ポート４７と給排ポート４８が連通状態となると共に、給排ポート４８とドレンポート４９の連通が遮断されることとなる。

以下、本実施形態に係るオイルポンプ１０の油圧特性について、図６〜図８に基づいて説明する。なお、図６は前記オイルポンプ１０の油圧特性を表した図であって、同図中のＰ１はバルブタイミング制御装置の要求油圧に相当する第１機関要求油圧を、Ｐ２はピストン冷却用オイルジェットの要求油圧に相当する第２機関要求油圧を、Ｐ３は機関高回転時のクランクシャフトの軸受潤滑に要する第３機関要求油圧を、それぞれ示している。

すなわち、前記オイルポンプ１０においては、機関始動から低回転域までの回転域に相当する図６中の区間Ｔ１では、ソレノイド４４に励磁電流が通電され、図７（ａ）に示すように、導入ポート４７と給排ポート４８の連通が遮断され、給排ポート４８とドレンポート４９が連通する。これによって、第２制御油室３２には吐出圧Ｐが導入されず、当該第２制御油室３２内のオイルが第２導入通路８の下流部８ｂ及び油通路４５を通じてドレンポート４９より排出され、第１制御油室３１のみに吐出圧Ｐが供給されることとなる。すると、この吐出圧Ｐでは、該吐出圧Ｐに基づく同心方向の付勢力に対しコイルスプリング３３による偏心方向の付勢力が上回るため、カムリング１５が最大偏心状態で保持されて、吐出圧Ｐは機関回転数Ｒにほぼ比例するかたちで増大する特性となる（図６中の区間Ｔ１）。

その後、機関回転数Ｒが上昇して吐出圧Ｐが第１カムリング作動油圧Ｐｆに到達すると（図６参照）、図７（ｂ）に示すように、ソレノイド４４に対しては前記通電状態が維持されたまま、引き続き第１制御油室３１のみに吐出圧Ｐが供給される。これによって、第１制御油室３１の内圧に基づく付勢力がコイルスプリング３３の付勢力Ｌに打ち勝ち、カムリング１５が同心方向へと移動を始める。その結果、吐出圧Ｐが減少することとなり、前述のカムリング１５が最大偏心状態にあるときと比べ、当該吐出圧Ｐの増加量が小さくなる（図６中の区間Ｔ２）。

続いて、機関回転数Ｒがさらに上昇し、機関運転状態において第２機関要求油圧Ｐ２が必要になると（図６参照）、ソレノイド６４に対する通電が遮断され、図８（ａ）に示すように、導入ポート４７と給排ポート４８が連通する一方、給排ポート４８とドレンポート４９の連通が遮断される結果、吐出圧Ｐが第２導入通路８を介して第２制御油室３２に導かれる。これによって、コイルスプリング３３の付勢力Ｌと第２制御油室３２の内圧に基づく付勢力との合力からなる偏心方向の付勢力が第１制御油室３１の内圧に基づく同心方向の付勢力を上回って、カムリング１５が偏心方向へと押し戻されて、吐出圧Ｐの増加量が再び大きくなる（図６中の時点Ｔ３）。

その後、当該増大特性に基づき吐出圧Ｐが上昇して第２カムリング作動油圧Ｐｓに到達すると（図６参照）、図８（ｂ）に示すように、ソレノイド４４に対しては前記非通電状態が維持されたまま、引き続き第１、第２制御油室３１，３２に吐出圧Ｐが供給される。すると、第１制御油室３１の内圧に基づく付勢力がコイルスプリング３３の付勢力Ｌと第２制御油室３２の内圧に基づく付勢力との合力からなる偏心方向の付勢力を上回って、カムリング１５が同心方向へと移動することにより、吐出圧Ｐが再び減少することとなる（図６中の区間Ｔ４）。

以下、本実施形態に係るオイルポンプ１０の特徴的な作用について、図７、図８に基づいて説明する。

すなわち、前記オイルポンプ１０から吐出されたオイルは、オイルフィルタＯＦによって濾過された後、メインオイルギャラリ５を通じて機関各部に圧送されることになるが、前記オイルフィルタＯＦや油路配管の抵抗によって圧力損失が生じることにより、前記吐出領域に係るポンプ室ＰＲの油圧に相当する図７，図８中の点ａにおけるポンプ吐出時の油圧Ｐａに対し、同図中の点ｂにおける前記オイルフィルタＯＦ通過後の油圧Ｐｂが相対的に低くなる。一方、前記オイルフィルタＯＦ通過後の油圧Ｐｂが第１制御油室３１ないし第２制御油室３２に導入されることになるため、通常時であれば、オイルフィルタＯＦ通過後の油圧Ｐｂと図７、図８中の点ｃにおける第１制御油室３１の油圧Ｐｃ及び図７、図８中の点ｄにおける第２制御油室３２の油圧Ｐｄとはほぼ等しくなる。よって、通常時における前記油圧Ｐａ〜Ｐｄの大小関係は、「Ｐａ＞Ｐｂ≒Ｐｃ≒Ｐｄ」となる。

ここで、前記吐出領域に係るポンプ室ＰＲと第１、第２制御油室３１，３２とはカムリング１５により隔成されているものの、該カムリング１５とポンプボディ１１（端壁１１ａ）及びカバー部材１２との間には該カムリング１５の円滑な摺動性確保の観点から微小隙間ＣＬ（図２参照）が形成されているため、オイルの粘性が低下する高油温時には、前記「Ｐａ＞Ｐｂ」の関係から、前記吐出領域に係るポンプ室ＰＲのオイルが前記微小隙間ＣＬを介して第１、第２制御油室３１，３２に直接流出（漏出）し、また、当該漏出量も多くなる結果、この漏出したポンプ室ＰＲの油圧Ｐａにより第１、第２制御油室３１，３２の油圧Ｐｃ，Ｐｄが増大して、前記油圧Ｐａ〜Ｐｄの大小関係は、「Ｐａ＞Ｐｃ≒Ｐｄ＞Ｐｂ」となる。

そして、前記オイルフィルタＯＦより上流側のポンプ室ＰＲ内のオイルには異物が混入している可能性があるため、前記漏出量が多くなる高油温時に前記ポンプ室ＰＲから第１、第２制御油室３１，３２への漏出が生じた場合には、オイルに混入した異物も当該オイルと一緒に漏出して第１、第２制御油室３１，３２内へと流入することになる結果、前記「Ｐｃ≒Ｐｄ＞Ｐｂ」の関係から、従来では、当該異物が混入した第１、第２制御油室３１，３２のオイルが第１、第２導入通路７，８、導入主通路６及びメインオイルギャラリ５を通じて機関の各部へと流出（逆流）してしまう問題があった。

そこで、本実施形態に係る前記オイルポンプ１０では、カムリング１５の軸方向端面に、一端を吸入ポート構成部２１ｃ（前記吸入ポート２１ａ）に接続する前記１対の還流溝５０ａ，５０ｂを設けたことにより、前記高油温時には、図８（ｂ）中に破線矢印で示すように、前記吐出領域に係るポンプ室ＰＲから漏出した異物混入の可能性があるオイルは流出経路の途中に介在する前記１対の還流溝５０ａ，５０ｂを通じて第１、第２制御油室３１，３２よりも油圧の低い低圧部である吸入ポート２１ａに還流されることとなって、当該異物混入の可能性があるオイルの第１、第２制御油室３１，３２内への流入を抑制することが可能となる。その結果、前記オイルフィルタＯＦを通過していない異物混入の可能性があるオイルが機関各部へと逆流してしまうのを回避することができる。

しかも、本実施形態では、前記還流溝５０ａ，５０ｂをカムリング１５の軸方向の両端面に設ける構成としたことから、前記ポンプ室ＰＲから第１、第２制御油室３１，３２側に漏出したオイルをより良好に捕集して還流することが可能となって、第１、第２制御油室３１，３２への流入をさらに効果的に回避することができる。

さらに、本実施形態では、前記還流溝５０ａ，５０ｂを、アルミダイカスト製のポンプボディ１１やカバー部材１２ではなく、焼結製のカムリング１５に形成する構成としたことで、該還流溝５０ａ，５０ｂを比較的精度良く、かつ容易に形成することが可能となり、生産性やコストの面でも有利なものとなる。

また、本実施形態では、前記還流溝５０ａ，５０ｂを設けるにあたって、該還流溝５０ａ，５０ｂを、カムリング１５の軸方向端面の幅方向ほぼ中間位置を通るように形成したことから、該還流溝５０ａ，５０ｂを設けつつも、カムリング１５の軸方向端面による還流溝５０ａ，５０ｂとポンプ室ＰＲ及び第１、第２制御油室３１，３２との間の良好なシール性を確保でき、該還流溝５０ａ，５０ｂの形成によって前記ポンプ室ＰＲからの漏出が増大してしまうおそれもない。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば適用する油圧回路の構成や、前記各制御油室３１，３２の配置及び数量など、本発明の構成とは直接関係しない細部の構成は勿論、前記還流溝５０ａ，５０ｂの具体的構成など本発明の構成と直接関係する部分であっても、その形状や取り回しなど本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適用対象である機関の仕様等に応じて自由に変更することができる。

具体的には、前記実施形態においては、前記還流溝５０ａ，５０ｂをカムリング１５の軸方向両端面に設ける構成を例示して説明したが、該還流溝５０ａ，５０ｂは、カムリング１５の軸方向端面の片側にのみ設けることは勿論、図９に示すように、カムリング１５の軸方向両端面ではなく、該軸方向端面に対向するポンプボディ１１の端壁１１ａやカバー部材１２に形成することとしてもよく、当該構成によっても、前記吐出領域に係るポンプ室ＰＲから第１、第２制御油室３１，３２へのオイルの漏出を抑制できる、といった本発明の特異な作用効果が奏せられる。

また、特に、前記実施形態では、前記カムリングの吸入領域を除く全周方向領域にわたって前記還流溝５０ａ，５０ｂを設ける構成を例示したが、該還流溝５０ａ，５０ｂを設ける範囲は少なくとも吐出領域をカバーしてさえいれば、本発明の作用効果を奏し、前記技術的課題を解決することができる。

１０…オイルポンプ
１５…カムリング（可動部材）
１６…ロータ（ポンプ要素）
１７…ベーン（ポンプ要素）
２１ａ…吸入ポート（吸入部）
２２ａ…吐出ポート（吐出部）
３１…第１制御油室（制御油室）
３２…第２制御油室（制御油室）
３３…コイルスプリング（付勢部材）
５０ａ，５０ｂ…還流溝（還流手段）
ＰＲ…ポンプ室
ＯＦ…オイルフィルタ（フィルタ部材）

Claims (10)

1. 内部にポンプ収容室を有するポンプハウジングと、
   前記ポンプ収容室内に移動可能に配置された可動部材と、
   前記可動部材の内側に収容されて前記可動部材と共に複数のポンプ室を形成し、内燃機関により回転駆動されて前記複数のポンプ室の内部容積が変化することにより、吸入部を介してオイルを吸入すると共に、吐出部を介してオイルを吐出し、前記ポンプ収容室内の前記可動部材の移動位置に応じて前記複数のポンプ室の内部容積の変化量が増減されるポンプ要素と、
   予圧が作用した状態で設けられ、前記ポンプ室の内部容積の変化量が増大する方向へ前記可動部材を付勢する付勢部材と、
   前記ポンプ収容室を形成する前記ポンプハウジングの内壁と前記可動部材との間に形成され、前記吐出部から吐出されフィルタ部材を通過したオイルが導かれ、前記可動部材を押圧する制御油圧力の発生に供する制御油室と、
   前記ポンプ要素の回転軸方向の両側から前記ポンプ要素を挟むように配置され、前記ポンプ収容室を閉塞する端壁と、
   前記複数のポンプ室のうち前記吐出部に開口するポンプ室と前記制御油室との間であって、かつ前記端壁と前記端壁に面する前記可動部材の端面との間に設けられ、前記吐出部と非連通であって、かつ前記吐出部よりも低圧である低圧部と連通する還流手段と、
   を備えたことを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
2. 前記低圧部は、前記吸入部であることを特徴とする請求項１に記載の可変容量形オイルポンプ。
3. 前記還流手段は、前記可動部材の端面に切欠形成された溝部であることを特徴とする請求項２に記載の可変容量形オイルポンプ。
4. 前記溝部は、前記ポンプ要素の回転軸方向における前記可動部材の端面のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項３に記載の可変容量形オイルポンプ。
5. 前記溝部の幅寸法は、該溝部の両側に設けられる前記可動部材の端面の幅寸法よりも狭く設定されていることを特徴とする請求項４に記載の可変容量形オイルポンプ。
6. 前記溝部は、前記ポンプ要素の回転軸方向における前記可動部材の端面の一方に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の可変容量形オイルポンプ。
7. 前記還流手段は、前記端壁に切欠形成された溝部によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量形オイルポンプ。
8. 内部にポンプ収容室を有するポンプハウジングと、
   前記ポンプ収容室内に収容され、内燃機関により回転駆動されるロータと、
   前記ロータの外周に出没可能に収容される複数のベーンと、
   前記ポンプ収容室内に収容され、前記ロータ及びベーンを内周側に収容することで複数のポンプ室を隔成し、前記ポンプ収容室内で移動して前記ロータの回転中心に対する偏心量が変化することで前記複数のポンプ室の容積変化量を増減させるカムリングと、
   前記複数のポンプ室のうち前記ロータの回転に伴い内部容積が増大する吸入領域に開口する吸入部と、
   前記複数のポンプ室のうち前記ロータの回転に伴い内部容積が減少する吐出領域に開口する吐出部と、
   予圧が作用した状態で設けられ、前記カムリングを前記偏心量が増大する方向へ付勢する付勢部材と、
   前記ポンプ収容室の内壁と前記カムリングとの間に形成され、前記吐出部から吐出されフィルタ部材を通過したオイルが導かれ、前記カムリングの前記偏心量が減少する方向への制御油圧力の発生に供する第１制御油室と、
   前記ポンプ収容室の内壁と前記カムリングとの間に形成され、前記吐出部から吐出されフィルタ部材を通過したオイルが導かれ、前記カムリングの前記偏心量を変化させる方向へ押圧する制御油圧力の発生に供する第２制御油室と、
   前記第２制御油室へのオイルの供給を制御する制御手段と、
   前記ロータの回転軸方向の両側から前記ロータ及び前記複数のベーンを挟むように配置され、前記ポンプ収容室を閉塞する端壁と、
   前記複数のポンプ室のうち前記吐出領域に係るポンプ室と前記第１制御油室との間、及び前記複数のポンプ室のうち前記吐出領域に係るポンプ室と前記第２制御油室との間であって、かつ前記端壁と前記端壁に面する前記可動部材の端面との間に設けられ、前記吐出部と非連通であって、かつ前記吸入部と連通する還流溝と、
   を備えたことを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
9. 前記還流溝は、前記ロータの回転軸方向における前記カムリングの端面のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項８に記載の可変容量形オイルポンプ。
10. 前記還流溝の幅寸法は、該還流溝の両側に設けられる前記カムリングの端面の幅寸法よりも狭く設定されていることを特徴とする請求項９に記載の可変容量形オイルポンプ。

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