JP7021532B2 - 可変オイルポンプ - Google Patents

Description

本発明は、可変オイルポンプに関する。

従来、吸込ポートと吐出ポートとの間を仕切る締切部とを含むケースを備えた可変オイルポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、吸込ポートおよび吐出ポートを形成するケースと、ケースに収容される、インナーロータおよびアウターロータを有するオイルポンプロータと、オイルポンプロータを回転可能に保持する調整リングとを備える、オイルポンプ（可変オイルポンプ）が開示されている。この特許文献１に記載のオイルポンプのオイルポンプロータは、回転駆動することによって、ロータの歯間の容積室が大きくなり吸込ポートからオイルが吸い込まれる吸込行程と、ロータの歯間の容積室が小さくなり吐出ポートにオイルを吐出する吐出行程とを行うように構成されている。また、調整リングがケースとオイルポンプロータとの相対位置を非可変状態から可変状態に変位させることによって、吸込行程のオイルポンプロータと吸込ポートとが対向する面積が小さくなるとともに、吐出行程のオイルポンプロータと吐出ポートとが対向する面積が小さくなる。これにより、オイルポンプは、オイルポンプから吐出されるオイルの吐出量を減少させるように構成されている。

ここで、一般的に、ケースとオイルポンプロータとの相対位置が変位するオイルポンプでは、オイルポンプロータの回転方向の吐出ポートから吸込ポートに向かう側において吸込ポートと吐出ポートとの間を仕切る締切部（第１締切部）には、可変状態において、吸込行程の容積室が対向する。

特開２０１２－１３２３５６号公報

ここで、吸込行程の容積室では、容量が大きくなることにより、負圧が発生してオイルが吸い込まれる。一方、吸込行程の容積室のうち、吸込ポートと吐出ポートとの間を仕切る締切部に対向する位置に位置している容積室（第１締切容積室）には、吸込ポートからオイルが十分に供給されないことにより、大きな負圧が発生するという不都合がある。このため、吸込ポートと吐出ポートとの間を仕切る締切部に対向する位置に位置している容積室と吸込ポートとがオイルポンプロータの回転により連通した際に、容積室に向かって吸込ポートから勢いよくオイルが流入する。したがって、上記特許文献１に記載のオイルポンプでは、負圧により発生した気泡が連通時に崩壊することによって発生するキャビテーションノイズ、ならびに、連通時のオイルの容積室への流入速度および流入加速度が大きいことによるノイズが発生することに起因して、オイルポンプから異音が発生しやすい。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、吸込ポートと吐出ポートとの間を仕切る第１締切部に対向する位置の容積室（第１締切容積室）に大きな負圧が発生するのを抑制することによって、異音が発生するのを抑制することが可能な可変オイルポンプを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における可変オイルポンプは、複数の内歯を有するアウターロータと、アウターロータの軸芯に対して偏心した軸芯回りに回転し、アウターロータの内歯に係合する複数の外歯を有するインナーロータとを含むオイルポンプロータと、インナーロータおよびアウターロータを外側から回転可能に保持するとともに、変位することによりオイルの吐出量を調整する吐出量調整部材と、オイルを外歯および内歯の間の容積室内に導く吸込ポートと、オイルを容積室外に導く吐出ポートと、オイルポンプロータの回転方向において吐出ポートから吸込ポートに向かう側に位置し、吸込ポートと吐出ポートとの間を仕切る第１締切部とを含み、オイルポンプロータおよび吐出量調整部材を収容するケースと、吸込行程の容積室のうち、第１締切部に対向する位置の第１締切容積室にオイルを流入させる通路部と、を備える。

この発明の一の局面による可変オイルポンプでは、上記のように、吸込行程の容積室のうち、オイルポンプロータの回転方向において吐出ポートから吸込ポートに向かう側に位置し、吸込ポートと吐出ポートとの間を仕切る第１締切部に対向する位置の第１締切容積室にオイルを流入させる通路部を設ける。これにより、通路部により第１締切容積室に予めオイルを流入させることができるので、流入したオイルの分、第１締切容積室に大きな負圧が発生するのを抑制することができる。この結果、オイルポンプロータの回転により第１締切容積室と吸込ポートとが連通した際に、第１締切容積室に向かって吸込ポートから勢いよくオイルが流入するのを抑制（緩和）することができる。したがって、負圧により発生した気泡が連通時に崩壊することによって発生するキャビテーションノイズ、ならびに、連通時のオイルの第１締切容積室への流入速度および流入加速度が大きいことに起因するノイズが発生するのを抑制することができるので、オイルポンプから異音が発生するのを抑制することができる。

上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、好ましくは、通路部は、吐出ポートから第１締切部に延びるように形成され、吸込行程において吐出ポートから第１締切容積室にオイルを流入させるポート側通路部を含む。

このように構成すれば、ポート側通路部により、吐出ポートからオイルを第１締切容積室に流入させることができるので、流入したオイルの分、第１締切容積室に大きな負圧が発生するのを抑制することができる。

上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、好ましくは、通路部は、アウターロータに形成され、内歯とアウターロータの外部とを接続するロータ側通路部を含み、ケースは、オイルポンプロータの回転方向において吸込ポートから吐出ポートに向かう側に位置し、吸込ポートと吐出ポートとの間を仕切る第２締切部をさらに含み、ロータ側通路部は、吸込行程において第１締切容積室にオイルが入った状態で第１締切容積室が吸込ポートに連通するように第１締切容積室にオイルを流入させることに加えて、吐出行程の容積室のうち、第２締切部に対向する位置の第２締切容積室の容量を大きくするように構成されている。

このように構成すれば、ロータ側通路部により、オイルを第１締切容積室に流入させることができるので、流入したオイルの分、第１締切容積室に大きな負圧が発生するのを抑制することができる。

ここで、吐出行程のうち、吐出ポートに対向していない容積室では、吐出ポートにオイルが吐出できないことにより、第２締切部に対向する位置に位置している第２締切容積室に、大きな正圧が発生する。このため、第２締切容積室と吐出ポートとがオイルポンプロータの回転により連通した際に、吐出ポートに向かって第２締切容積室から勢いよくオイルが流入する。したがって、連通時のオイルの吐出ポートへの流入速度および流入加速度が大きいことによるノイズが発生することに起因して、オイルポンプから異音が発生してしまう。そこで、本発明のように、ロータ側通路部により第２締切容積室の容量を大きくすることによって、ロータ側通路部の分だけ第２締切容積室の容量を大きくすることができるので、大きくなった容量分、第２締切容積室に大きな正圧が発生するのを抑制することができる。これにより、オイルポンプロータの回転により第２締切容積室と吐出ポートとが連通した際に、吐出ポートに向かって第２締切容積室から勢いよくオイルが流出するのを抑制（緩和）することができる。したがって、連通時のオイルの第２締切容積室への流入速度および流入加速度が大きいことに起因するノイズが発生するのを抑制することができるので、オイルポンプから異音が発生するのをより抑制することができる。

この場合、好ましくは、ロータ側通路部は、アウターロータの軸方向の端面に形成され、内歯とアウターロータの外部とを接続するように延びるロータ側溝部を有する。

このように構成すれば、ロータ側通路部としてアウターロータを貫通する孔を設ける場合と比べて、容積室（第１締切容積室および第２締切容積室）と外部とを連通するロータ側通路部をロータ側溝部としてオイルポンプロータに容易に設けることができる。

上記通路部がロータ側通路部を含む構成において、好ましくは、吐出量調整部材は、ロータ側通路部にオイルを供給するための調整部材通路部を含む。

このように構成すれば、アウターロータの外側（外部）に配置された吐出量調整部材に調整部材通路部を設けることによって、ロータ側通路部を介して、アウターロータの外部から第１締切容積室にオイルを確実に供給することができる。これにより、第１締切容積室に大きな負圧が発生するのを確実に抑制することができる。

なお、本出願では、上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、以下のような構成も考えられる。

（付記項１）
また、上記ロータ側通路部がロータ側溝部を有する構成において、ロータ側溝部は、アウターロータの軸方向の両端面の各々に形成されている。

本発明の一実施形態によるオイルポンプが搭載されたエンジンを示した図である。 本発明の一実施形態によるオイルポンプの構造を示した分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるオイルポンプの非可変状態を示した図である。 本発明の一実施形態によるオイルポンプの非可変状態におけるポンプロータおよび調整リングを示した図である。 図４の２００－２００線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態によるオイルポンプの可変状態を示した図である。 本発明の一実施形態によるオイルポンプの可変状態のうちの締切タイミング延長時におけるポンプロータおよび調整リングを示した図である。 図７の２１０－２１０線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態によるオイルポンプの可変状態のうちの連通時におけるポンプロータおよび調整リングを示した図である。 図９の２２０－２２０線に沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１～図５を参照して、本発明の一実施形態によるオイルポンプ１（可変オイルポンプの一例）の構成について説明する。以下の説明では、オイルポンプ１のＸ軸方向（エンジン９０のクランク軸９３の延びる方向）をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。

（オイルポンプの全体構成）
本発明の一実施形態によるオイルポンプ１は、図１に示すように、エンジン９０を備えた自動車（図示せず）に搭載されている。オイルポンプ１は、オイルパン９１内のオイル（エンジンオイル）１を汲み上げて複数のピストン９２、クランク軸９３およびバルブ機構９４などの可動部（摺動部）に供給（圧送）する機能を有する。

また、オイルポンプ１は、図２および図３に示すように、ハウジング１０と、ポンプロータ２０（オイルポンプロータの一例）と、調整リング３０（吐出量調整部材の一例）と、コイルばね６０（図３参照）と、ハウジング１０にＸ２側から被せられるカバー１８とを備える。なお、ハウジング１０とカバー１８とにより、ケース１７が構成されており、ケース１７内にハウジング１０、ポンプロータ２０、および、調整リング３０が収容される。

ポンプロータ２０は、ハウジング１０内に回転可能に設けられている。また、ポンプロータ２０は、複数の外歯２１ａを有するインナーロータ２１、および、各々外歯２１ａに係合する内歯２２ａを有するアウターロータ２２を含む。調整リング３０は、ポンプロータ２０を外周側から回転可能に保持している。コイルばね６０（図３参照）は、調整リング３０を後述する非可変状態（初期位置）側に付勢している。

ここで、図４に示すように、インナーロータ２１の軸芯Ｏ１は、アウターロータ２２の軸芯Ｏ２に対して一定量だけ偏心している。インナーロータ２１が矢印Ｒ方向に回転されると、アウターロータ２２は同じ方向に若干の遅れをもって回転される。回転の際、インナーロータ２１とアウターロータ２２との距離の短いところでは、インナーロータ２１の外歯２１ａとアウターロータ２２の内歯２２ａとが噛み合う。これに対して、距離の遠い方ではインナーロータ２１の外歯２１ａが１枚だけ少ないために、アウターロータ２２との間に容積室Ｖが形成される。

そして、容積室Ｖが矢印Ｒ方向への回転移動とともに拡大したり縮小したりすることによって、ポンプロータ２０にポンプ機能が生み出される。具体的には、ポンプロータ２０の矢印Ｒ方向の回転に伴って、インナーロータ２１の外歯２１ａとアウターロータ２２の内歯２２ａとの間の容積室Ｖが大きくなる負圧行程と、ポンプロータ２０の矢印Ｒ方向の回転に伴って、外歯２１ａと内歯２２ａとの間の容積室Ｖが小さくなる正圧行程とがポンプロータ２０に生じる。この結果、ポンプロータ２０においてオイルの吸込みおよび吐出が行われる。

なお、インナーロータ２１の外歯２１ａは、一般的なトロコイドポンプにおけるインナーロータの外歯と比較して、歯幅が細められかつ歯丈が径方向外側に引き延ばされた歯形を有している。また、アウターロータ２２の内歯２２ａは、外歯２１ａの歯形に合わせて噛み合い可能に形成されている。これにより、ポンプロータ２０に形成される容積室Ｖの容量がより多く確保されるように構成されている。なお、インナーロータ２１の外歯２１ａは、一般的なトロコイドポンプと同様の外歯の歯型であってもよい。

また、図１に示すように、オイルポンプ１は、クランクケース９５内部のクランク軸９３に対して斜め下方（Ｚ２側）に配置されている。ここで、エンジン９０は、クランクケース９５を含むエンジンブロック９０ａのＸ２側の側端面に縦長状のチェーンカバー（タイミングチェーンカバー）９６が締結されており、チェーンカバー９６の下端部の領域（Ｚ２側）がクランクケース９５におけるオイルパン９１の側端面に締結されている。そして、クランク軸９３は、Ｘ２側の端部が外部（Ｘ２側）に露出しており、この部分にクランクプーリ９７が取り付けられている。

これにより、オイルポンプ１は、チェーンカバー９６の内側に配置されるとともに、クランク軸９３と入力軸５０側のスプロケット９８とにタイミングチェーン９９が掛けられている。クランク軸９３の駆動力がオイルポンプ駆動用のタイミングチェーン９９およびスプロケット９８を介して入力軸５０に伝達され、インナーロータ２１に圧入された入力軸５０によりポンプロータ２０が回転される。この結果、入力軸５０の軸線上にインナーロータ２１の軸芯Ｏ１が位置している。

また、ハウジング１０およびカバー１８には、入力軸５０が挿入される挿入孔１０ａおよび１８ｃが形成されている。ハウジング１０およびカバー１８には、入力軸５０の回転駆動は伝達されない。

（オイルポンプの詳細な構成）
ハウジング１０は、図２に示すように、ハウジング１０の外縁部を取り囲む周状の壁部１１と、壁部１１を繋ぐ底部１２とを有する。また、カバー１８には、ハウジング１０の壁部１１と底部１２とによって凹状となった収容凹部１２ａに対向するように、収容凹部１８ａ（図５参照）が形成されている。そして、収容凹部１２ａと収容凹部１８ａとに囲まれた領域に、ポンプロータ２０、調整リング３０およびコイルばね６０（図３参照）が所定の位置関係を有して収容されている。この結果、オイルポンプ１では、ポンプロータ２０、調整リング３０およびコイルばね６０が、ハウジング１０とカバー１８とに挟み込まれた状態で収容されている。

また、収容凹部１２ａには、矢印Ｘ２方向に突出する摺動面１２ｂが形成されている。また、収容凹部１８ａには、Ｘ１側に突出する摺動面１８ｂが形成されている。ポンプロータ２０は、図５に示すように、Ｘ１側の一方端面が摺動面１２ｂに当接するとともに、Ｘ２側の他方端面が摺動面１８ｂに当接した状態で、矢印Ｒ方向回りに回転するように構成されている。

また、図２に示すように、収容凹部１２ａと収容凹部１８ａとに囲まれた領域には、ポンプロータ２０にオイル（図１参照）が吸い込まれる吸込ポート１３と、ポンプロータ２０からオイル（図１参照）が吐出される吐出ポート１４とが形成されている。

また、吸込ポート１３と吐出ポート１４との間には、吸込ポート１３と吐出ポート１４とが連通するのを規制する締切部１５が形成されている。この結果、締切部１５では、ポンプロータ２０へのオイルの吸い込み、および、ポンプロータ２０からのオイルの吐出が行われない。なお、締切部１５は、吸込ポート１３と吐出ポート１４との間で、かつ、摺動面１２ｂおよび摺動面１８ｂが位置する部分である。

締切部１５は、矢印Ｒ方向において吐出ポート１４から吸込ポート１３に向かう側に形成された第１締切部１５ａと、矢印Ｒ方向において吸込ポート１３から吐出ポート１４に向かう側に形成された第２締切部１５ｂとを含んでいる。

吸込ポート１３は、図３に示すように、ハウジング１０の底部１２に開口する開口部１３ａからハウジング１０内部の油路１３ｂを介してオイルストレーナ２に繋がる配管３（図５参照）に接続されている。また、吐出ポート１４は、吐出範囲に対応して底部１２を窪ませて浅溝状に形成されるとともに、ハウジング１０の内部の油路１４ａを介して吐出油路４（図５参照）に接続されている。

ハウジング１０は、底部１２からＸ軸方向に突出する２本のピン１６ａおよび１６ｂを有する。このピン１６ａおよび１６ｂは、後述する調整リング３０のガイド孔３１ａおよび３１ｂにそれぞれ係合するように構成されている。

カバー１８は、図２に示すように、Ｘ２側から矢印Ｘ１方向に向かってハウジング１０における壁部１１の接合面１１ｂ（Ｘ２側の端面）に締結部材（図示せず）を用いて締結される。その際、ハウジング１０のピン１６ａおよび１６ｂは、カバー１８のピン固定穴１８ｄおよび１８ｅに嵌り込んだ状態でそれぞれ固定される。

また、オイルポンプ１は、ポンプロータ２０の１回転毎に吐出されるオイルの吐出量（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１２ａ内に形成される油圧室Ｕの油圧（制御油圧）によって調整リング３０を変位（回動）させる機構である。調整リング３０の変位（回動）によって、ポンプロータ２０のハウジング１０およびカバー１８（吸込ポート１３および吐出ポート１４）に対する相対位置が変位し、ポンプ容量が変更されるように構成されている。

調整リング３０は、図２および図３に示すように、外周側からポンプロータ２０（アウターロータ２２）を回転可能に保持する役割を有する。つまり、内周面３０ａに外周面２０ａが滑らかに接触（摺動）するようにポンプロータ２０が配置されている。また、調整リング３０には、厚み方向（Ｘ軸方向）に貫通する長孔状のガイド孔３１ａおよび３１ｂが形成されている。

コイルばね６０は、図３に示すように、調整リング３０がハウジング１０に収容された状態で、壁部１１の内側面１１ａと調整リング３０との対向領域に嵌め込まれている。また、調整リング３０は、コイルばね６０の伸長力によって矢印Ａ１方向に付勢されている。すなわち、コイルばね６０の押圧力によって、調整リング３０は、入力軸５０のまわりを矢印Ａ１方向に回動（変位）するように付勢されている。これにより、調整リング３０に油圧が作用しない状態では、コイルばね６０が最も伸びた状態で調整リング３０が変位（回動）を開始する非可変状態（初期位置）に保持されるように構成されている。

また、調整リング３０がケース１７に収容された状態では、壁部１１の内側面１１ａと、ベーン３２ａおよび３２ｂと、ベーン３２ａからベーン３２ｂまでの間の調整リング３０の外側面３０ｂとによって囲まれた領域に油圧室Ｕが形成されるように構成されている。

また、調整リング３０がケース１７に収容された状態では、ケース１７に固定されたピン１６ａがガイド孔３１ａに摺動可能に挿入されて係合するとともに、ケース１７に固定されたピン１６ｂがガイド孔３１ｂに摺動可能に挿入されて係合するように構成されている。

また、図３に示すように、エンジン９０にはオイルポンプ１が有する容量可変機構を機能させるための油圧制御装置５が吐出油路４に設けられている。具体的には、オイルポンプ１と油圧制御装置５とは、吐出油路４から分岐する油路６ａにより接続されている。また、油圧制御装置５と、ケース１７内の油圧室Ｕとが、油路６ｂを介して接続されている。そして、オイルポンプ１の駆動中に、エンジン９０に搭載されたＥＣＵ（図示せず）からの制御信号に基づいて油圧制御装置５が動作される。これにより、吐出油路４からオイルフィルタ７（図１参照）を経てエンジン９０（オイルギャラリ）に向けて送出されるオイルの一部が、油路６ａを介して油圧制御装置５に引き込まれた後、油路６ｂを介して油圧室Ｕに供給されるようにオイルポンプ１は構成されている。

（容量可変制御の説明）
次に、図３～図１０を参照して、オイルポンプ１によるオイルの吐出量の容量可変制御について説明する。

まず、図５に示すように、エンジン９０の始動とともに回転される入力軸５０によりポンプロータ２０が矢印Ｒ方向に駆動される。この際、油圧制御装置５は作動しておらず、調整リング３０は、コイルばね６０の付勢力によって矢印Ａ１方向に最も回動された状態（非可変状態）に保持される。

ここで、図３～図５に示すように、非可変状態のオイルポンプ１は、容積室Ｖに負圧が発生する負圧行程のポンプロータ２０の負圧領域Ｃ１において、吸込ポート１３が対向するとともに、容積室Ｖに正圧が発生する正圧行程のポンプロータ２０の正圧領域Ｃ２において、吐出ポート１４が対向するように構成されている。

非可変状態においては、第１締切部１５ａには、正圧領域Ｃ２から負圧領域Ｃ１に切り替わる位置（最も小さな容積室Ｖ）が対向している。ここで、第１締切部１５ａに対向する位置の容積室Ｖでは圧力の変動が小さいので、第１締切部１５ａから吸込ポート１３に接続される直前に容積室Ｖに生じる負圧は小さい。このため、第１締切部１５ａから吸込ポート１３に接続された瞬間に容積室Ｖに吸い込まれるオイルの吸込量は、あまり大きくない。

同様に、非可変状態においては、第２締切部１５ｂには、負圧領域Ｃ１から正圧領域Ｃ２に切り替わる位置（最も大きな容積室Ｖ）が対向している。このため、第２締切部１５ｂに対向する位置の容積室Ｖでは圧力の変動が小さいので、第２締切部１５ｂから吐出ポート１４に接続される直前に容積室Ｖに生じる正圧は小さい。このため、第２締切部１５ｂから吐出ポート１４に接続された瞬間に容積室Ｖから吐出されるオイルの吐出量（吐出圧）は、あまり大きくない。

次に、図６に示すように、エンジン９０の回転数、負荷、オイルの油温などに応じてＥＣＵ（図示せず）からの制御信号に基づいて油圧制御装置５が動作される。すなわち、吸込ポート１３からのオイルが油路６ａを介して油圧制御装置５に引き込まれた後、油路６ｂを介して油圧室Ｕに供給されるようになる。そして、油圧室Ｕに供給されたオイルの油圧が調整リング３０に作用することによって、調整リング３０がコイルばね６０の付勢力に抗して矢印Ａ２方向に回動され始める。

調整リング３０の矢印Ａ２方向への回動とともに、図７に示すように、ポンプロータ２０におけるアウターロータ２２は、内歯２２ａがインナーロータ２１の外歯２１ａに噛み合ったままインナーロータ２１の軸芯Ｏ１に対して所定の偏心量を保って矢印Ａ２方向へ公転される。これにより、アウターロータ２２の軸芯Ｏ２の位置が軸芯Ｏ１に対して相対移動することによって、オイルポンプ１は、非可変状態から可変状態に切り替わる。

可変状態のオイルポンプ１では、非可変状態とは異なり、ポンプロータ２０において、負圧行程のポンプロータ２０の一部が、第１締切部１５ａおよび吐出ポート１４に対向し、吸込ポート１３に対向しない。つまり、正圧領域Ｃ２から負圧領域Ｃ１に切り替わる位置が、第１締切部１５ａから吐出ポート１４側に変位する。同様に、正圧行程のポンプロータ２０の一部が、第２締切部１５ｂおよび吸込ポート１３に対向し、吐出ポート１４に対向しない。つまり、負圧領域Ｃ１から正圧領域Ｃ２に切り替わる位置が、第２締切部１５ｂから吸込ポート１３側に変位する。そして、ポンプロータ２０からのオイルの吐出量（エンジン９０への供給量）が減少される。つまり、非可変状態と比べて、可変状態のオイルポンプ１では、オイルの吐出量が減少する。

なお、可変状態が大きくなる（公転した角度が大きくなる）につれて、第１締切部１５ａおよび吐出ポート１４に対向するポンプロータ２０の負圧領域Ｃ１が大きくなるとともに、第２締切部１５ｂおよび吸込ポート１３に対向するポンプロータ２０の正圧領域Ｃ２が大きくなる。

ここで、従来のオイルポンプでは、可変状態における第１締切部に対向する位置の容積室（第１締切容積室）では、負圧行程であるにもかかわらず、吸込ポートと対向していないことにより、吸込ポートからオイルが吸い込まれない。このため、第１締切部から吸込ポートに接続される直前の時点で、第１締切容積室に発生する負圧は大きくなる。したがって、第１締切容積室内の負圧状態のオイルが沸騰して気泡が発生しやすくなる。そして、第１締切部から吸込ポートに接続された瞬間に第１締切容積室にオイルが勢いよく吸い込まれる。ここで、接続された位置でのオイルの流入および流入加速度が非常に大きくなることと、その際に発生した気泡が崩壊してキャビテーションノイズが発生することとにより、オイルポンプから異音が発生する虞がある。

そこで、本実施形態では、可変状態において、第１締切部１５ａに対向する位置の第１締切容積室Ｖ１に生じる負圧が大きくなるのを抑制するために、オイルポンプ１に、第１締切部１５ａに対向する位置の容積室Ｖ（第１締切容積室Ｖ１）にオイルを流入させる通路部４０が設けられている。

（ポート側通路部の構成および機能）
具体的には、本実施形態では、図７および図８に示すように、通路部４０は、ハウジング１０において吐出ポート１４から第１締切部１５ａに延びるように形成され、吐出ポート１４から第１締切容積室Ｖ１にオイルを流入させるためのポート側通路部４１を含む。

ポート側通路部４１は、ハウジング１０の吐出ポート１４の矢印Ｒ方向の端部から、吸込ポート１３に向かって矢印Ｒ方向に延びるように形成されている。また、ポート側通路部４１は、ハウジング１０の吐出ポート１４の矢印Ｒ方向の端部のうち、径方向外側およびその周辺から矢印Ｒ方向に延びるように形成されている。また、ポート側通路部４１は、第１締切部１５ａの矢印Ｒ方向の略中央まで延びるように形成されている。

また、ポート側通路部４１は、第１締切部１５ａの対応部分を切り欠くことにより形成されている。この際、ポート側通路部４１の底面４１ａは、ハウジング１０の吐出ポート１４の矢印Ｒ方向の端部から吸込ポート１３に向かって、徐々にＸ２側に傾斜している。

また、ハウジング１０の吐出ポート１４の矢印Ｒ方向の端部において、摺動面１２ｂからポート側通路部４１の底面４１ａまでのＸ軸方向の長さ（深さ）ｄ１は、摺動面１２ｂから吐出ポート１４の底面１４ｂまでのＸ軸方向の長さ（深さ）ｄ２よりも小さい。具体的には、深さｄ１は、深さｄ２の１／２未満である。この結果、摺動面１２ｂからポート側通路部４１までの底面４１ａの深さは、全体に亘って、摺動面１２ｂから吐出ポート１４の底面１４ｂまでの深さｄ２よりも小さくなる。

これにより、ポート側通路部４１に対向する位置の第１締切容積室Ｖ１では、負圧が発生したとしても、ポート側通路部４１からオイルが供給される。この結果、ポート側通路部４１に対向している状態では、第１締切容積室Ｖ１がオイルが吸い込まれない締切状態となるのが抑制されて、実質的に締切タイミング（オイルが供給されなくなるタイミング）が延長されるとともに、オイルが供給されない締切状態が短期間になる。

（ロータ側溝部の構成および機能）
また、本実施形態では、図７に示すように、通路部４０は、アウターロータ２２において内歯２２ａの歯底２２ｂとアウターロータ２２の外部とを接続するように形成され、ポンプロータ２０の外部から第１締切容積室Ｖ１にオイルを流入させるためのロータ側溝部４２（ロータ側通路部の一例）を含む。ロータ側溝部４２は、図２に示すように、アウターロータ２２のＸ軸方向の両端面２２ｃおよび２２ｄの各々に設けられているとともに、内歯２２ａの複数の歯底２２ｂの各々に形成されている。つまり、アウターロータ２２のＸ軸方向の端面２２ｃに設けられた複数のロータ側溝部４２は、各々、端面２２ｄに設けられ、対応する複数のロータ側溝部４２とＸ軸方向に対向している。また、ロータ側溝部４２は、径方向に沿って延びるように形成されている。

また、調整リング３０の内周面３０ａには、図２に示すように、径方向外側に窪む凹部３３（調整部材通路部の一例）が設けられている。この凹部３３は、矢印Ｒ方向に沿って形成されているとともに、第１締切部１５ａに対向する位置の第１締切容積室Ｖ１およびロータ側溝部４２に対して、径方向に対向する位置に設けられている。この凹部３３は、調整リング３０のＸ軸方向の全体に亘って形成されている。

凹部３３は、ポンプロータ２０からカバー１８とポンプロータ２０との間に移動したオイルをハウジング１０側に戻す機能を有している。これにより、凹部３３にはオイルが貯留されている。この結果、凹部３３のオイルの一部が、ロータ側溝部４２を介して、第１締切容積室Ｖ１に流入することによって、第１締切容積室Ｖ１に生じる負圧が大きくなるのが抑制される。

（第１締切容積室におけるオイルの流れ）
これらのポート側通路部４１およびロータ側溝部４２により、図７および図８に示すように、第１締切部１５ａに対向する位置に位置し、吸込行程の第１締切容積室Ｖ１では、負圧が発生したとしても、ポート側通路部４１を介して吐出ポート１４からオイルが流入するとともに、ロータ側溝部４２を介して凹部３３（アウターロータ２２）からオイルが流入する。これにより、ポート側通路部４１により、第１締切容積室Ｖ１がオイルが吸い込まれない締切状態となるのが抑制されて、実質的に締切タイミング（オイルが供給されなくなるタイミング）が延長されるとともに、オイルが供給されない締切状態が短期間になる。また、ロータ側溝部４２からオイルが第１締切容積室Ｖ１に供給され続ける。さらに、第１締切容積室Ｖ１に接続されるポート側通路部４１およびロータ側溝部４２により、第１締切容積室Ｖ１の容量自体も実質的に大きくなる。これらの結果、第１締切部１５ａから吸込ポート１３に接続される直前の時点で、第１締切容積室Ｖ１に発生する負圧は小さくなり、過大負圧の発生が抑制される。

したがって、第１締切容積室Ｖ１内のオイルが負圧に起因して沸騰するのが抑制され、気泡の発生が抑制される。さらに、図９および図１０に示すように、第１締切部１５ａから吸込ポート１３に接続された瞬間に第１締切容積室Ｖ１にオイルが勢いよく吸い込まれるのが抑制されて、接続された位置でのオイルの流入速度および流入加速度が大きくなるのが抑制される。これらの結果、気泡の崩壊に起因するキャビテーションノイズ、ならびに、流入速度および流入加速度が大きいことに起因する異音がオイルポンプ１から発生するのが抑制される。

（第２締切容積室におけるオイルの流れ）
また、従来のオイルポンプでは、可変状態における第２締切部に対向する位置の容積室（第２締切容積室）では、正圧行程であるにもかかわらず、吐出ポートと対向していないことにより、吐出込ポートにオイルが吐出されない。このため、第２締切部から吐出ポートに接続される直前の時点で、第２締切容積室に発生する正圧は大きくなるので、第２締切部から吐出ポートに接続された瞬間に第２締切容積室からオイルが勢いよく吐出される。ここで、接続された位置でのオイルの流入速度および流入加速度が非常に大きくなることにより、オイルポンプから異音が発生する虞がある。

これに対して、本実施形態では、ロータ側溝部４２が内歯２２ａの複数の歯底２２ｂの各々に形成されていることにより、第２締切部１５ｂに対向する位置に位置し、吐出行程の第２締切容積室Ｖ２においても、容量がロータ側溝部４２の分だけ大きくなる。また、第２締切容積室Ｖ２のオイルの一部が、ロータ側溝部４２を介して、第２締切容積室Ｖ２の外部（ポンプロータ２０の外周面２０ａと調整リング３０の内周面３０ａとの隙間等）に排出される。これにより、ロータ側溝部４２に貯留されたオイルおよびロータ側溝部４２から排出されたオイルの分、第２締切容積室Ｖ２に生じる正圧が大きくなるのが抑制される。この結果、第２締切部１５ｂから吐出ポート１４に接続された瞬間に第２締切容積室Ｖ２からオイルが勢いよく吐出されるのが抑制されて、接続された位置でのオイルの流速および流速加速度が大きくなるのが抑制される。これらの結果、流速および流速加速度が大きいことに起因する異音がオイルポンプ１から発生するのが抑制される。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、吸込行程の容積室Ｖのうち、ポンプロータ２０の回転方向において吐出ポート１４から吸込ポート１３に向かう側に位置し、吸込ポート１３と吐出ポート１４との間を仕切る第１締切部１５ａに対向する位置の第１締切容積室Ｖ１にオイルを流入させる通路部４０（ポート側通路部４１およびロータ側溝部４２）を設ける。これにより、通路部４０により第１締切容積室Ｖ１に予めオイルを流入させることができるので、流入したオイルの分、第１締切容積室Ｖ１に大きな負圧が発生するのを抑制することができる。この結果、ポンプロータ２０の回転により第１締切容積室Ｖ１と吸込ポート１３とが連通した際に、第１締切容積室Ｖ１に向かって吸込ポート１３から勢いよくオイルが流入するのを抑制（緩和）することができる。したがって、負圧により発生した気泡が連通時に崩壊することによって発生するキャビテーションノイズ、ならびに、連通時のオイルの第１締切容積室Ｖ１への流入速度および流入加速度が大きいことに起因するノイズが発生するのを抑制することができるので、オイルポンプから異音が発生するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、通路部４０が、吐出ポート１４から第１締切部１５ａに延びるように形成され、吸込行程において吐出ポート１４から第１締切容積室Ｖ１にオイルを流入させるポート側通路部４１を含む。これにより、ポート側通路部４１により、吐出ポート１４からオイルを第１締切容積室Ｖ１に流入させることができるので、流入したオイルの分、第１締切容積室Ｖ１に大きな負圧が発生するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、通路部４０が、アウターロータ２２に形成され、内歯とアウターロータ２２の外部とを接続するロータ側溝部４２を含む。また、ロータ側溝部４２を、吸込行程において第１締切容積室Ｖ１にオイルが入った状態で第１締切容積室Ｖ１が吸込ポート１３に連通するように第１締切容積室Ｖ１にオイルを流入させるように構成する。これにより、ロータ側溝部４２により、オイルを第１締切容積室Ｖ１に流入させることができるので、流入したオイルの分、第１締切容積室Ｖ１に大きな負圧が発生するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ロータ側溝部４２により、第２締切部１５ｂに対向する位置の第２締切容積室Ｖ２の容量を大きくする。これにより、ロータ側溝部４２の分だけ、第２締切容積室Ｖ２の容量を大きくすることができるので、大きくなった容量分、第２締切容積室Ｖ２に大きな正圧が発生するのを抑制することができる。この結果、ポンプロータ２０の回転により第２締切容積室Ｖ２と吐出ポート１４とが連通した際に、吐出ポート１４に向かって第２締切容積室Ｖ２から勢いよくオイルが流出するのを抑制（緩和）することができる。したがって、連通時のオイルの第２締切容積室Ｖ２への流入速度および流入加速度が大きいことに起因するノイズが発生するのを抑制することができるので、オイルポンプから異音が発生するのをより抑制することができる。

また、本実施形態では、ロータ側溝部４２を、内歯２２ａとアウターロータ２２の外部とを接続するように延びるように、アウターロータ２２の軸方向の端面２２ｃおよび２２ｄに形成する。これにより、ロータ側通路部としてアウターロータを貫通する孔を設ける場合と比べて、容積室Ｖ（第１締切容積室Ｖ１および第２締切容積室Ｖ２）と外部とを連通するロータ側溝部４２をポンプロータ２０に容易に設けることができる。

また、本実施形態では、調整リング３０が、ロータ側溝部４２にオイルを供給するための凹部３３を含む。これにより、ロータ側溝部４２を介して、アウターロータ２２の外部から第１締切容積室Ｖ１にオイルを確実に供給することができる。この結果、第１締切容積室Ｖ１に大きな負圧が発生するのを確実に抑制することができる。

また、本実施形態では、ロータ側溝部４２を、アウターロータ２２の軸方向の両端面２２ｃおよび２２ｄの各々に形成する。これにより、両端面２２ｃおよび２２ｄの各々に形成されたロータ側溝部４２により、アウターロータの軸方向の一方端面にのみロータ側溝部が設けられている場合と比べて、オイルを第１締切容積室Ｖ１により多くかつより確実に流入させることができる。この結果、第１締切容積室Ｖ１に大きな負圧が発生するのをより一層抑制することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、吸込行程の容積室Ｖのうち、第１締切部１５ａに対向する位置の第１締切容積室Ｖ１にオイルを流入させる通路部４０として、ポート側通路部４１およびロータ側溝部４２（ロータ側通路部）を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１締切容積室にオイルを流入させる通路部として、ポート側通路部のみを設けてもよいし、ロータ側通路部のみを設けてもよい。

また、上記実施形態では、ポート側通路部４１をハウジング１０に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ポート側通路部をハウジングではなくカバーに設けてもよい。また、ポート側通路部をハウジングおよびカバーの両方に設けてもよい。

また、上記実施形態では、アウターロータ２２において内歯２２ａの歯底２２ｂとアウターロータ２２の外部とを接続するようにロータ側溝部４２（ロータ側通路部）を形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、アウターロータにおいて内歯とアウターロータの外部とを接続するようにアウターロータを貫通する貫通孔を、ロータ側通路部として設けてもよい。

また、上記実施形態では、ロータ側溝部４２をアウターロータ２２のＸ軸方向の両端面２２ｃおよび２２ｄの各々に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ロータ側溝部をアウターロータ２２の一方端面にのみ設けてもよい。また、ロータ側溝部は、アウターロータの内歯の複数の歯底の各々に形成されていればよいので、たとえば、複数の歯底の一部においては、ロータ側溝部をアウターロータの一方端面に設け、残りの歯底においては、ロータ側溝部をアウターロータの他方端面に設けてもよい。

また、上記実施形態では、ロータ側溝部４２（ロータ側通路部）にオイルを供給するための「調整部材通路部」として、調整リング３０（吐出量調整部材）の内周面３０ａに、径方向外側に窪む凹部３３を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吐出量調整部材に調整部材通路部としての凹部を設けなくてもよい。この場合、オイルポンプロータと吐出量調整部材との間の隙間（調整部材通路部）等に位置するオイルがロータ側通路部に供給される。

また、上記実施形態では、エンジン９０にオイルを供給するオイルポンプ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内燃機関の回転数に応じて変速比を自動的に切り替えるオートマチックトランスミッション（ＡＴ）にＡＴフルードを供給するオイルポンプに本発明を適用してもよい。また、ギアの組み合わせを替えて変速する上記ＡＴ（多段変速機）とは異なり連続的に無段階で変速比を変更可能な無段変速機（ＣＶＴ）内の摺動部に潤滑油を供給するオイルポンプに本発明を適用してもよい。また、ステアリング（操舵装置）を駆動するパワーステアリング装置にパワーステアリングオイルを供給するオイルポンプに本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、エンジン９０を備えた自動車にオイルポンプ１を搭載したが、本発明はこれに限られない。車両以外の設備機器に搭載された内燃機関用の可変オイルポンプに対して本発明を適用してもよい。また、内燃機関としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどが適用可能である。

１ オイルポンプ（可変オイルポンプ）
１３ 吸込ポート
１４ 吐出ポート
１５ａ 第１締切部
１５ｂ 第２締切部
１７ ケース
２０ ポンプロータ（オイルポンプロータ）
２１ インナーロータ
２１ａ 外歯
２２ アウターロータ
２２ａ 内歯
２２ｃ （アウターロータの）端面
２２ｄ （アウターロータの）端面
３０ 調整リング（吐出量調整部材）
３３ 凹部（調整部材通路部）
４０ 通路部
４１ ポート側通路部
４２ ロータ側溝部（ロータ側通路部）
Ｏ１ （インナーロータの）軸芯
Ｏ２ （アウターロータの）軸芯
Ｒ オイルポンプロータの回転方向
Ｖ 容積室
Ｖ１ 第１締切容積室
Ｖ２ 第２締切容積室

Claims (5)

1. 複数の内歯を有するアウターロータと、前記アウターロータの軸芯に対して偏心した軸芯回りに回転し、前記アウターロータの前記内歯に係合する複数の外歯を有するインナーロータとを含むオイルポンプロータと、
   前記インナーロータおよび前記アウターロータを外側から回転可能に保持するとともに、変位することによりオイルの吐出量を調整する吐出量調整部材と、
   オイルを前記外歯および前記内歯の間の容積室内に導く吸込ポートと、オイルを前記容積室外に導く吐出ポートと、前記オイルポンプロータの回転方向において前記吐出ポートから前記吸込ポートに向かう側に位置し、前記吸込ポートと前記吐出ポートとの間を仕切る第１締切部とを含み、前記オイルポンプロータおよび前記吐出量調整部材を収容するケースと、
   吸込行程の前記容積室のうち、前記第１締切部に対向する位置の第１締切容積室にオイルを流入させる通路部と、を備える、可変オイルポンプ。
2. 前記通路部は、前記吐出ポートから前記第１締切部に延びるように形成され、前記吐出ポートから前記第１締切容積室にオイルを流入させるポート側通路部を含む、請求項１に記載の可変オイルポンプ。
3. 前記通路部は、前記アウターロータに形成され、前記内歯と前記アウターロータの外部とを接続するロータ側通路部を含み、
   前記ケースは、前記オイルポンプロータの回転方向において前記吸込ポートから前記吐出ポートに向かう側に位置し、前記吸込ポートと前記吐出ポートとの間を仕切る第２締切部をさらに含み、
   前記ロータ側通路部は、前記第１締切容積室にオイルが入った状態で前記第１締切容積室が前記吸込ポートに連通するように前記第１締切容積室にオイルを流入させることに加えて、吐出行程の前記容積室のうち、前記第２締切部に対向する位置の第２締切容積室の容量を大きくするように構成されている、請求項１または２に記載の可変オイルポンプ。
4. 前記ロータ側通路部は、前記アウターロータの軸方向の端面に形成され、前記内歯と前記アウターロータの外部とを接続するように延びるロータ側溝部を有する、請求項３に記載の可変オイルポンプ。
5. 前記吐出量調整部材は、前記ロータ側通路部にオイルを供給するための調整部材通路部を含む、請求項３または４に記載の可変オイルポンプ。

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