WO2015045744A1 - オイルポンプ - Google Patents

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WO2015045744A1
WO2015045744A1 PCT/JP2014/072880 JP2014072880W WO2015045744A1 WO 2015045744 A1 WO2015045744 A1 WO 2015045744A1 JP 2014072880 W JP2014072880 W JP 2014072880W WO 2015045744 A1 WO2015045744 A1 WO 2015045744A1
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満 寺田
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アイシン精機株式会社
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    • F04C14/22Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members
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    • F04C2210/00Fluid
    • F04C2210/20Fluid liquid, i.e. incompressible
    • F04C2210/206Oil

Definitions

  • the present invention relates to an oil pump, and more particularly, to an oil pump including an inner rotor, an outer rotor, and a plurality of vanes that connect an outer peripheral portion of the inner rotor and an inner peripheral portion of the outer rotor.
  • an oil pump including an inner rotor, an outer rotor, and a plurality of vanes that connect the outer peripheral portion of the inner rotor and the inner peripheral portion of the outer rotor.
  • Such an oil pump is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-255439.
  • JP 2012-255439 A an inner rotor that is rotationally driven, an outer rotor that is disposed so as to surround the inner rotor and is configured to be rotatable outside the inner rotor, and an outer peripheral portion of the inner rotor and an inner peripheral portion of the outer rotor are connected to each other.
  • a pendulum slider pump (oil pump) having a plurality of pendulums (vanes) is disclosed.
  • one end portion (tip portion) of each pendulum is hingedly connected to the outer peripheral portion of the inner rotor, and the other end portion (root portion) is connected to each other.
  • each pendulum is sequentially rotated while swinging around the connecting portion with the inner rotor as the inner rotor rotates, and the other end of the pendulum is recessed in the outer rotor. It can be displaced freely.
  • the plurality of volume chambers individually partitioned by the pendulum are configured to generate a pump function by sequentially repeating deformation with the rotation of the inner rotor.
  • each pendulum has an intermediate portion connecting one end and the other end narrower than both ends (one end and the other end). Yes. This prevents the intermediate portion entering the recess of the outer rotor from coming into contact with the inner wall of the recess due to the swing (inclination) of the pendulum.
  • the individual pendulums swing in a pendulum shape so that the inner rotor and the outer rotor having relative eccentricity rotate smoothly together.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to provide an oil pump capable of sufficiently increasing the net discharge amount of oil per unit rotation. It is to be.
  • an oil pump includes a vane housing portion in which a plurality of vanes are housed so as to be slidable in a radial direction, a rotatable inner rotor, and a plurality of vanes.
  • the second volume changes by changing the circumferential distance between the adjacent vane connecting portions provided in the outer rotor and the first rotor that has a pump function according to the eccentricity of the inner rotor with respect to the outer rotor.
  • a second volume changing unit having a pump function.
  • the inner rotor including the vane accommodating portion in which the plurality of vanes are accommodated so as to be slidable in the radial direction is connected to the radially outer tips of the plurality of vanes.
  • a second volume changing portion having a pump function is provided by changing the second volume by changing the circumferential distance between adjacent vane connecting portions.
  • the pump operation of the 2nd volume change part newly provided in the outer rotor can also be utilized effectively. Therefore, the net discharge amount of oil per unit rotation in the oil pump can be sufficiently increased. As a result, pump efficiency can be improved.
  • the oil pump can be reduced in size, so that the mountability of the oil pump to a device (apparatus) can be improved. Further, since the oil pump is reduced in size, mechanical loss (mechanical loss) when the oil pump is driven can be reduced, so that the load of the drive source that drives the oil pump is reduced, and energy saving can be achieved. .
  • the pump function is preferably performed by changing the third volume in the vane housing portion of the inner rotor by sliding the plurality of vanes in the radial direction according to the eccentricity of the inner rotor with respect to the outer rotor.
  • a third volume changing unit If comprised in this way, in addition to the pump operation
  • the pendulum that swings in a pendulum shape has an intermediate portion that is narrower than both ends, and therefore, the other end portion (root portion) of the pendulum enters deeply into the recess of the outer rotor and In the process of minimizing the volume chamber surrounded by the concave portion, a new space portion (volume portion) is generated secondarily between the narrowed middle portion of the pendulum and the concave portion.
  • the vane that is linearly slid and moved in the radial direction since the vane that is linearly slid and moved in the radial direction is used, it is not necessary to narrow the intermediate portion of the vane that appears and disappears with respect to the vane housing portion. Therefore, in the process in which the third volume changing unit causes the volume change in the direction of decreasing the third volume, the volume is newly increased at the first volume changing unit side of the third volume changing unit (the volume chamber is newly set). Since no negative factor (unnecessary work) occurs, the volume changes of the first, second, and third volume changing sections can be effectively applied to the pump operation of the entire oil pump.
  • the apparatus further includes a suction port for sucking oil and a discharge port for discharging oil, and the vane accommodated in the vane accommodating section is gradually increased radially outward.
  • the third volume in the vane accommodating portion of the inner rotor gradually increases, and at the discharge port, the vane accommodated in the vane accommodating portion gradually slides radially inward, so that the vane of the inner rotor It is comprised so that the 3rd volume in an accommodating part may become small gradually.
  • the volume change of the 3rd volume which repeats appearing (increase) and disappearance (decrease) in a vane accommodating part with the linear reciprocation of the vane to the radial direction outer side and inner side direction as pump operation
  • the volume change of the first volume change portion (first volume) and the second volume change portion (second volume) accompanying the sliding movement of the vane but also the first driving force of the oil pump accompanying the slide movement of the vane. Since it can also be converted into a volume change of the three volume changing portion (third volume), the driving force is not wasted and the mechanical efficiency of the oil pump can be improved.
  • the thickness of the vane in the portion accommodated in the vane accommodating portion is preferably constant. If comprised in this way, the vane by which the thickness of the part accommodated in a vane accommodating part became fixed can be slid and moved stably to a radial direction, without shaking a vane in a vane accommodating part. Further, since the vane does not rattle during the reciprocating movement, it is possible to improve the airtightness when the third volume change portion (third volume) repeats expansion (increase) and reduction (decrease). Thereby, the pump efficiency of a 3rd volume change part can be maintained at a high level.
  • the second volume changing portion includes a plurality of outer rotor rotors configured by changing a radial slide position of a radially outer tip of the vane in accordance with an eccentricity of the inner rotor with respect to the outer rotor.
  • the circumferential distance between the vane connecting portions is configured so that the second volume can be changed
  • the outer rotor is provided for each of the plurality of vanes, and includes a plurality of outer rotor pieces each including the vane connecting portion, The plurality of outer rotor pieces are arranged circumferentially in a state where adjacent outer rotor pieces are engaged with each other so that the distance in the circumferential direction can be changed.
  • the adjacent outer rotor pieces constitute a second volume changing portion.
  • the circumferential distance between the adjacent outer rotor pieces is changed while engaging with each other in the circumferential direction. It is configured such that the second volume of the engagement space is changed. If comprised in this way, the distance of the circumferential direction between the several vane connection parts in an outer rotor will be easily changed (expanded) suitably using the displacement of the radial slide position of the front-end
  • a plurality of outer rotor pieces are arranged in a circumferential shape with adjacent outer rotor pieces engaged with each other in such a manner that their circumferential distances can be changed.
  • the second volume changing portion second volume
  • the engagement space when the outer rotor pieces are engaged with each other is appropriately used as the second volume.
  • the second volume changing unit can exhibit a pump function in which the second volume repeatedly increases and decreases.
  • the engagement space constituting the second volume changing portion and the first volume changing portion are communicated. Grooves or holes are provided.
  • the first volume changing portion having the first volume and the second volume changing portion having the second volume are communicated with each other through the groove or the hole, so that the oil is supplied when the volume chamber is expanded. Both the first volume change unit and the second volume change unit can inhale. Further, when the volume chamber is reduced, oil can be discharged from both the first volume change portion and the second volume change portion.
  • the engagement space forming the second volume change portion is preferably adjacent.
  • a first engagement space located on one side of the two vanes and a second engagement space located on the other side of the two adjacent vanes are included.
  • the second volume changing portion can change the second volume according to the eccentricity of the inner rotor with respect to the outer rotor
  • the second volume changing portion further includes a suction port for sucking oil and a discharge port for discharging oil
  • the outer rotor has a plurality of A plurality of outer rotor pieces that are provided for each vane and each include a vane connecting portion, and in the suction port, the circumferential distance between adjacent outer rotor pieces gradually increases, and the second volume gradually increases.
  • the discharge port is configured such that the second volume gradually decreases as the circumferential distance between adjacent outer rotor pieces gradually decreases.
  • the rotor accommodating portion that accommodates the inner rotor and is movable in the first direction so as to change the eccentric amount of the inner rotor, the suction port for sucking oil, and the discharge port for discharging oil And linearly moved in a second direction intersecting the first direction in accordance with the oil discharge pressure from the discharge port, and the rotor accommodating portion is moved to the first direction along the linear movement in one direction of the second direction.
  • a cam member including a cam region provided to increase or decrease the amount of eccentricity of the inner rotor by moving in the direction.
  • a rotor accommodating part will be 1st direction via the cam area
  • the amount of eccentricity of the inner rotor can be easily changed by increasing or decreasing it. Therefore, in the present invention, the amount of eccentricity of the inner rotor can be increased or decreased only by movement in one direction, so there is no need to switch the position of application of oil pressure according to the oil discharge pressure (rotation speed of the internal combustion engine). As a result, it is not necessary to provide a hydraulic direction switching valve or the like, and accordingly, the configuration of the oil pump can be further simplified.
  • the cam member includes a spool member that is linearly moved in the second direction in accordance with an oil discharge pressure, and the rotor accommodating portion is formed of the spool member.
  • a cam engaging portion disposed so as to face the cam region, and the cam region of the spool member has a protrusion amount with respect to the cam engaging portion of the rotor accommodating portion changed along the second direction, and the spool member The rotor accommodating portion is moved in the first direction in accordance with a change in the amount of protrusion of the cam region that accompanies movement in one direction of the second direction, so that the eccentric amount of the inner rotor is increased or decreased.
  • the cam accompanying the movement to the one direction of the 2nd direction of a spool member will be utilized effectively using the cam mechanism comprised by the cam area
  • the amount of eccentricity of the inner rotor can be increased or decreased by directly following the change in the protruding amount of the region.
  • the cam region of the spool member preferably has the oil discharge pressure from the discharge port as the first pressure.
  • the pressure is within the range, when the first cam region disposed opposite to the cam engagement portion of the rotor housing portion and the second pressure range where the oil discharge pressure from the discharge port is greater than the first pressure range, The cam engagement of the rotor accommodating portion when the second cam region engaged with the cam engaging portion of the rotor accommodating portion and the third pressure range where the oil discharge pressure from the discharge port is larger than the second pressure range.
  • a cam region of the cam member to the first cam region, the second cam region, and the third cam region in response to an increase in oil discharge pressure from the discharge port.
  • the amount of movement of the rotor accommodating portion in the first direction relative to the rotation center of the inner rotor and the amount of eccentricity of the inner rotor are reduced in the second cam region, and the second cam From the state in which the amount of movement of the rotor housing portion in the first direction relative to the rotation center of the inner rotor and the amount of eccentricity of the inner rotor are reduced in the region, the amount of movement of the rotor housing portion in the first direction and the amount of eccentricity of the inner rotor are reduced in the third cam region. It is configured to be increased.
  • the oil discharge pressure is changed from the first pressure range to the second pressure range with reference to the first cam region corresponding to the case where the oil discharge pressure from the discharge port is in the first pressure range.
  • the cam region of the spool member extends from the first cam region to the second cam region and from the second cam region along one direction of the second direction.
  • the first cam region has an eccentric amount of the inner rotor accompanying the movement of the rotor accommodating portion in the first direction.
  • the second cam region is formed so that the eccentric amount of the inner rotor accompanying the movement of the rotor accommodating portion in the first direction is a second eccentric amount smaller than the first eccentric amount.
  • the third cam region is formed such that the amount of eccentricity of the inner rotor accompanying the movement of the rotor accommodating portion in the first direction becomes a third amount of eccentricity that is larger than the minimum value of the second amount of eccentricity.
  • the pump capacity is smaller than the first pressure range when the oil discharge pressure is in the second pressure range.
  • the pump displacement can be adjusted to be larger than the second pressure range and smaller than the first pressure range when the oil discharge pressure is in the third pressure range.
  • the second cam region is provided such that the eccentric amount of the inner rotor decreases from the first eccentric amount to the second eccentric amount toward the third cam region.
  • the eccentric amount of the inner rotor is provided so as to increase from the second eccentric amount to the third eccentric amount toward the side opposite to the two-cam region. If comprised in this way, in the 2nd cam area
  • the first cam region of the spool member corresponds to the cam engaging portion of the rotor accommodating portion.
  • the rotor accommodating portion is linearly moved to the first eccentric position in the first direction by being linearly moved to the position where the first eccentric amount is the first eccentric amount.
  • the second cam region of the spool member is linearly moved to a position where the second cam region engages with the cam engaging portion of the rotor accommodating portion, so that the rotor accommodating portion is linearly aligned with the second eccentric position in the first direction.
  • the second eccentric amount is smaller than the first eccentric amount
  • the third cam region of the spool member engages with the cam engaging portion of the rotor accommodating portion in the third pressure range.
  • rotor receiving portion is moved linearly in the third eccentric position in the first direction, and is configured to be larger third eccentricity than the minimum value of the second eccentricity. If comprised in this way, a rotor accommodating part will be moved to either the 1st eccentric position, the 2nd eccentric position, and the 3rd eccentric position which correspond in each of a 1st pressure range, a 2nd pressure range, and a 3rd pressure range.
  • the eccentric amount of the inner rotor can be appropriately adjusted to the first eccentric amount, the second eccentric amount, and the third eccentric amount. Thereby, the oil pump which can exhibit the required discharge pressure characteristic exactly can be obtained.
  • a first urging member that urges the rotor accommodating portion toward the cam member preferably, a first urging member that urges the rotor accommodating portion toward the cam member, and a first urging member that urges the cam member toward the position on the discharge port side.
  • 2 further includes a biasing member. If comprised in this way, when a rotor accommodating part is moved to a 1st direction with the linear movement to the one direction of the 2nd direction of a cam member, the cam of a rotor accommodating part by a 1st biasing member The rotor accommodating portion can be moved in the first direction while appropriately following the cam shape (uneven shape) of the cam region of the cam member by the biasing force toward the member side.
  • the urging force by the second urging member causes Since the cam member can be easily pushed back in the other direction opposite to the one direction of the second direction, a reversible operation according to the oil discharge pressure of the cam member can be performed.
  • an oil film is preferably formed on the outer surface of the outer rotor. If comprised in this way, an outer rotor is included so that the shape change which changes the 2nd volume of a 2nd volume change part by changing the distance of the circumferential direction between the adjacent vane connection parts may be included including a plurality of vane connection parts. Even in the case of the configuration, since the oil film is formed on the outer surface of the outer rotor, the annular outer rotor with such a shape change can be smoothly rotated in the casing of the oil pump. Further, the second volume of the second volume changing portion can be smoothly changed by the oil film.
  • the plurality of vanes are attached to the vane accommodating portion of the inner rotor so as to be slidable in the radial direction without swinging in the circumferential direction. If comprised in this way, since a vane can be made to appear and disappear with respect to a vane accommodating part with a linear (one-dimensional) slide movement along a radial direction at the time of oil-pump operation
  • movement for example with respect to a vane accommodating part
  • the outer rotor piece has an engagement piece portion that can be engaged in the circumferential direction in a state where the adjacent outer rotor pieces overlap each other in the radial direction, and the second volume
  • the engagement space that constitutes the changing portion is configured such that the second volume is changed by changing the distance in the circumferential direction according to the amount of overlap between the engaging piece portions. If comprised in this way, since the 2nd volume of engagement space can be easily increased / decreased according to the overlap amount between the engagement piece parts which mutually overlap, a pump function is easily made to an outer rotor (2nd volume change part). Can be demonstrated.
  • the cam region includes a first cam region, a second cam region, and a third cam region
  • the first cam region, the second cam region, and the third cam region are continuous.
  • the cam engaging portion of the rotor accommodating portion is moved in the first direction by sliding along at least the second cam region and the third cam region with the movement of the spool member. It is configured. With this configuration, when the spool member is moved in one direction of the second direction, the cam engagement portion is engaged so as to follow the cam shape of the cam region (second cam region and third cam region). Since the rotor accommodating portion can be moved in the first direction while being combined, the second cam region is based on the first cam region corresponding to the case where the oil discharge pressure from the discharge port is in the first pressure range. The eccentric amount of the inner rotor can be reduced smoothly, and the eccentric amount of the inner rotor can be increased smoothly from the reduced state in the third cam region.
  • the cam member moves in the first direction of the rotor accommodating portion according to the change in the protruding amount of the cam region when the cam member is linearly moved in one direction of the second direction.
  • the characteristic of the amount of eccentricity of the inner rotor due to movement in one direction has a hysteresis difference.
  • the oil pump further including the rotor accommodating portion and the cam member
  • at least a part of the oil sucked into the suction port is supplied to the cam region of the cam member.
  • an oil pump capable of sufficiently increasing the net discharge amount of oil per unit rotation can be provided.
  • FIG. 1 It is the perspective view which showed the structure of the spool member which comprises the oil pump by 3rd Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating operation
  • FIG. 6 is a diagram showing characteristics of an oil pump (engine speed-discharge pressure characteristics) according to a third embodiment of the present invention and characteristics (engine speed-discharge pressure characteristics) of an oil pump as a comparative example with respect to the third embodiment. . It is a figure for demonstrating that the characteristic of the oil pump by 3rd Embodiment of this invention has a hysteresis difference. It is sectional drawing which showed the whole structure of the oil pump by 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing characteristics of an oil pump (engine speed-discharge pressure characteristics) according to a fourth embodiment of the present invention and characteristics (engine speed-discharge pressure characteristics) of an oil pump as a comparative example with respect to the third embodiment. . It is the top view which showed the structure of the outer rotor piece (single item) which comprises the pump element in the oil pump by the modification of this invention.
  • the oil pump 100 includes an inner rotor 10, an outer rotor 20, and six vanes 30 that connect the inner rotor 10 and the outer rotor 20.
  • the inner rotor 10, the outer rotor 20, and the six vanes 30 constitute a pump element 35 having a pump function.
  • the oil pump 100 includes a housing 40 made of an iron-based metal material that accommodates the annular outer rotor 20 so as to be rotatable in the arrow Q2 direction, and the housing 40 is accommodated in a movable (Y direction).
  • FIG. 1 in order to show the internal structure of the oil pump 100, the illustration of the housing 40 that houses the outer rotor 20 and the pump body 50 (see FIG. 2) is omitted.
  • the oil pump 100 is configured to be mounted on, for example, an internal combustion engine (engine) (not shown). In this case, oil (lubricating oil) 1 (see FIG. 2) in the oil pan is moved around the piston or It has a function of supplying to a movable part (sliding part) such as a crankshaft.
  • the oil pump 100 includes a suction port 52 that sucks in the oil 1 and a discharge port 53 that discharges the oil 1.
  • the suction port 52 and the discharge port 53 are formed in the pump body 50 behind the housing 40 (back side in the drawing).
  • the oil pump 100 also includes a cover (not shown) that covers the pump body 50 from the front side of the sheet.
  • six volume chambers 61 each surrounded by the inner rotor 10, the outer rotor 20, and the six vanes 30 are formed in the pump body 50 closed by the cover.
  • each volume chamber 61 has a volume V1.
  • the volume V1 is configured to be increased or decreased according to a change (enlargement or reduction) of the volume chamber 61 accompanying expansion or contraction (sliding movement) of the vane 30 when the oil pump 100 is operated.
  • the volume chamber 61 is an example of the “first volume changing portion” in the present invention.
  • the volume V1 is an example of the “first volume” in the present invention.
  • the inner rotor 10 made of an iron-based metal material has a shaft hole 11 in the center portion serving as the rotation center R. Further, when a drive shaft (not shown) is connected to the shaft hole 11, the inner rotor 10 is rotated in one direction (the direction of the arrow Q2) with the position of the rotation center R being fixed.
  • the crankshaft of the internal combustion engine (engine) is used as a drive source for the inner rotor 10. Further, the inner rotor 10 has a vane accommodating portion 12 provided along the outer peripheral portion of the inner rotor 10.
  • the vane accommodating portion 12 has six concave portions 12a extending in the radial direction from the outer peripheral portion of the inner rotor 10 toward the shaft hole 11 (rotation center R).
  • the “radial direction” described here indicates a direction along the rotation radius when the inner rotor 10 is rotated around the rotation center R.
  • Each of the recesses 12a has a predetermined depth in the radial direction, and the recesses 12a are arranged at equal angular intervals (60-degree intervals) with respect to the shaft hole 11.
  • the recessed part 12a is extended in the groove shape along the X direction from the end surface of one side (X2 side) of the inner rotor 10 to the end surface of the other side (X1 side).
  • the width W (see FIG.
  • the inner rotor 10 has a predetermined rotor width L (see FIG. 1) along the X direction.
  • the rotor width L is the same as the length (width) of the outer rotor 20 and the housing 40 in the X direction.
  • the outer rotor 20 made of aluminum alloy has six outer rotor pieces 21 as shown in FIG. Further, the individual outer rotor pieces 21 are configured to be sequentially connected (engaged) in a circumferential shape. Thus, the outer rotor 20 is configured to rotate in the direction of the arrow Q2 with respect to the housing 40 in a state where the outer rotor piece 21 is connected in an annular shape along the inner peripheral surface 40a of the housing 40.
  • the outer rotor piece 21 includes a first engagement piece portion 21a, a second engagement piece portion 21b, a third engagement piece portion 21c, and a fourth engagement portion each formed in a partial arc shape. And a piece 21d.
  • the outer rotor piece 21 further includes a base portion 21e extending in the axial direction (X direction), and extends in the axial direction (X direction) on the Q2 side of the first engagement piece portion 21a and the fourth engagement piece portion 21d.
  • the root portion is connected to the base portion 21e from the Q1 side.
  • a root portion extending in the axial direction (X direction) on the Q1 side of the second engagement piece portion 21b and the third engagement piece portion 21c is connected to the base portion 21e from the Q2 side.
  • the Q1 side and the Q2 side correspond to one side and the other side in the circumferential direction of the outer rotor piece 21, respectively.
  • the outer rotor piece 21 has a shape in which the first engagement piece portion 21a to the fourth engagement piece portion 21d have arc-shaped blades spread in the circumferential direction (arrow Q1 direction and arrow Q2 direction) with the base portion 21e as the center. It is a monolithic component.
  • the base 21e is an example of the “vane connecting portion” in the present invention.
  • the first members are arranged diagonally with respect to the base 21e.
  • the combined piece portion 21a and the third engagement piece portion 21c are disposed on the outer side in the radial direction of the outer rotor piece 21 (the front side in the drawing).
  • the second engagement piece portion 21b and the fourth engagement piece portion 21d arranged in a diagonal relationship with each other are relative to the first engagement piece portion 21a and the third engagement piece portion 21c.
  • the first engagement piece portion 21a to the fourth engagement piece portion 21d are in this order so as to have a staggered relationship (step difference) along the radial direction, such as radially outside, inside, outside, and inside. Is arranged. Further, as shown in FIG. 2, the outer surface 3 of each of the first engagement piece portion 21 a and the third engagement piece portion 21 c is circumferentially arranged with respect to the inner peripheral surface 40 a of the housing 40 via the oil film 1 a ( It is configured to slide in the direction of arrow Q).
  • the first engagement piece portion of the outer rotor piece 21 on the Q2 side is connected.
  • 21a is engaged with the second engagement piece portion 21b of the outer rotor piece 21 on the Q1 side so as to cover the outer side in the radial direction (front side in the drawing).
  • the fourth engagement piece portion 21d of the outer rotor piece 21 on the Q2 side engages with the third engagement piece portion 21c of the outer rotor piece 21 on the Q1 side so as to enter the inner side in the radial direction (the back side in the drawing). Is done.
  • the inner surface 2 on the radially inner side of the first engagement piece portion 21a on the Q2 side and the outer surface 3 on the radially outer side of the second engagement piece portion 21b relatively adjacent to the Q1 direction are provided. Abut (surface contact). Further, the outer surface 3 on the radially outer side of the fourth engagement piece portion 21d on the Q2 side relatively and the inner surface 2 on the radially inner side of the third engagement piece portion 21c relatively adjacent in the Q1 direction are provided. Abut (surface contact).
  • the second engagement piece 21b and the third engagement piece 21c in 21 are alternately combined along the rotor width direction (X direction).
  • the inner surface 2 and the outer surface of each of the first engaging piece portion 21a and the fourth engaging piece portion 21d on the Q2 side and the second engaging piece portion 21b and the third engaging piece portion 21c on the Q1 side. 3 is sequentially repeated on the outer rotor piece 21 adjacent along the Q direction.
  • the six outer rotor pieces 21 are connected in an annular shape (circumferential shape) to constitute the outer rotor 20 (see FIG. 2).
  • first engagement piece portion 21a to the fourth engagement piece portion 21d are formed in a partial arc shape, an overlap (an engagement area) in the circumferential direction (arrow Q direction) between the adjacent outer rotor pieces 21 is formed.
  • ) Is configured to be increased or decreased along the arrow Q1 direction or the arrow Q2 direction within a predetermined range (range of the length of each piece in the circumferential direction).
  • the outer rotor pieces 21 adjacent to each other are viewed from the side where the inner rotor 10 (see FIG. 2) is disposed. Therefore, the outer rotor 20 incorporated in the housing 40 (see FIG. 2) increases or decreases the distance (engagement area) in the circumferential direction (arrow Q direction) within a predetermined range between the adjacent outer rotor pieces 21. The engagement state between the two is maintained.
  • the engagement spaces 5 to 8 described below are formed between the outer rotor pieces 21 adjacent to each other in the arrow Q direction.
  • the first engagement piece portion 21a on the Q2 side of one outer rotor piece 21 and the second engagement piece portion of the outer rotor piece 21 adjacent to the Q1 side are firstly shown.
  • one engagement space 5 is formed on the outer surface 3 side of the second engagement piece 21b so that the volume can be increased / decreased (expanded / contracted).
  • the engagement space 5 is a space formed between the outer surface 3 of the second engagement piece 21b and the inner peripheral surface 40a (see FIG. 2) of the housing 40 facing the outer surface 3.
  • the engagement space 5 is located on the Q1 side (one side) of the two adjacent vanes 30.
  • one engagement space 6 is formed on the inner surface 2 side of the first engagement piece 21a so that the volume can be increased / decreased (expanded / contracted).
  • the engagement space 6 is a space that is directly exposed to the inner rotor 10 (see FIG. 2) side.
  • the engagement space 6 is located on the Q2 side (the other side) of the two adjacent vanes 30.
  • the engagement spaces 5 and 6 are examples of the “first engagement space” and the “second engagement space” in the present invention, respectively.
  • one notch 21f is formed at the connection between the base 21e and the second engagement piece 21b.
  • the notch 21f has a predetermined length (depth) in the axial direction (X direction) from one end (X2 side) of the base 21e, and a part of the second engagement piece 21b is in the thickness direction. It is notched in a groove shape along. Thereby, the inner surface 2 side and the outer surface 3 side of the second engagement piece portion 21b communicate with each other.
  • the chamber 61 is configured to communicate with each other through the notch 21f.
  • the volume of the notch 21f is as small as possible with respect to the engagement space 5 in a range where the flow of the oil 1 is easily performed.
  • the notch 21f is an example of the “groove” in the present invention.
  • the outer rotor 20 has another similar configuration. As shown in FIGS. 5 and 6, the engagement between the fourth engagement piece portion 21d on the Q2 side of one outer rotor piece 21 and the third engagement piece portion 21c of the outer rotor piece 21 adjacent in the Q1 direction, One engagement space 7 capable of increasing / decreasing (extending / contracting) the volume is formed on the outer surface 3 side of the fourth engagement piece portion 21d.
  • the engagement space 7 is a space formed between the outer surface 3 of the fourth engagement piece 21d and the inner peripheral surface 40a (see FIG. 2) of the housing 40 facing the outer surface 3. Further, as shown in FIG. 7, the engagement space 7 is located on the Q2 side (the other side) of two adjacent vanes 30.
  • one engagement space 8 is formed on the inner surface 2 side of the third engagement piece 21c so that the volume can be increased or decreased (expanded / contracted).
  • the engagement space 8 is a space that is directly exposed to the inner rotor 10 side.
  • the engagement space 8 is located on the Q1 side (one side) of the two adjacent vanes 30.
  • the engagement spaces 7 and 8 are examples of the “second engagement space” and the “first engagement space” in the present invention, respectively.
  • the end portion where the first engagement piece portion 21a and the fourth engagement piece portion 21d face each other in the axial direction (X direction) extends from the end portion on the Q1 side along the circumferential direction (arrow Q direction) to the base portion.
  • One notch 21g extending to 21e is formed.
  • the notch portion 21g has a notch partly cut in a groove shape along the thickness direction in a state having a predetermined width in the X direction.
  • the chamber 61 (refer FIG. 7) is comprised so that it may connect via the notch part 21g.
  • the volume of the notch 21g is as small as possible with respect to the engagement space 7 in a range where the flow of the oil 1 is easily performed.
  • the notch 21g is an example of the “groove” in the present invention.
  • the engagement spaces 6 and 8 are disposed on the inner surface 2 side in the rotational radius direction of the outer rotor 20, the engagement spaces 6 and 8 are substantially the volume chamber 61. (See FIG. 7).
  • the above-described engagement spaces 5, 6, 7 and 8 are configured so that one volume chamber 62 having a volume V2 is formed between the outer rotor pieces 21 engaged with each other. That is, the total volume of the engagement spaces 5 to 8 corresponds to the volume V2.
  • the engagement spaces 6 and 8 are substantially in communication with the volume chamber 61, but here, the engagement spaces 6 and 8 are distinguished from the volume chamber 61 as an engagement space that can be increased or decreased formed on the outer rotor 20 side. Yes.
  • the volume chamber 62 is configured so that each volume of the engagement spaces 5 to 8 is increased or decreased as the overlap (engagement area) in the circumferential direction (arrow Q direction) between the adjacent outer rotor pieces 21 is increased or decreased within a predetermined range.
  • the increase / decrease operations are synchronized. That is, when the adjacent outer rotor pieces 21 are displaced in directions away from each other, the “overlap” is reduced, and the volume V2 with the engagement spaces 5 to 8 is monotonously increased. Further, when the adjacent outer rotor pieces 21 are displaced in a direction approaching each other, the “overlap” increases, and the volume V2 with the engagement spaces 5 to 8 is monotonously reduced. Further, the increase / decrease operation of each volume of the engagement spaces 5 to 8 plays a pump function of the outer rotor 20 described later.
  • the volume chamber 62 is an example of the “second volume changing portion” in the present invention.
  • the volume V2 is an example of the “second volume” in the present invention.
  • the base portion 21e of the outer rotor piece 21 is formed with an engaging portion 21h having a predetermined inner diameter and a part of the inner side in the radial direction notched in a partial arc shape (C shape).
  • the engaging portion 21h extends linearly from the end on one side (X2 side) along the axial direction of the base portion 21e to the end on the other side (X1 side), The engaging portion 21h penetrates the base portion 21e in the axial direction (X direction). That is, the length of the engaging portion 21h in the X direction is equal to the width of the vane 30 (the rotor width L of the inner rotor 10).
  • the engaging portion 21h is an example of the “vane connecting portion” in the present invention.
  • the side end portion 21j on the opposite side (Q1 side) from the base portion 21e of the first engagement piece portion 21a has a shape that is slightly tapered by reducing the thickness in the radial direction.
  • the side end 21k opposite to the base 21e (Q2 side) of the three engagement piece 21c and the side end 21m on the Q2 side of the base 21e have a shape that is slightly tapered by reducing the thickness in the radial direction.
  • Oil 1 (see FIG. 2) is easily drawn into Therefore, in the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 7, the outer rotor 20 is configured to rotate within the housing 40 in a state where the thin oil film 1 a is formed on the outer surface 20 a of the outer rotor 20. .
  • the aluminum alloy vane 30 has a base portion 31 and a tip portion 32.
  • the base portion 31 has a narrowed portion with a reduced thickness T on the distal end portion 32 side, and the distal end portion 32 is integrally connected to the tip of the narrowed portion.
  • the base 31 has a root portion 31a.
  • the vane 30 is configured to be inserted into the recess 12a (the vane housing portion 12) of the inner rotor 10 from the root portion 31a side.
  • the base portion 31 is an example of the “portion accommodated in the vane accommodating portion” in the present invention.
  • the thickness T of the base 31 is constant along the radial direction (moving direction of the vane 30).
  • the width W of the concave portion 12a is formed to be a minute amount larger than the thickness T of the base portion 31, and the outer surface extending in the X direction of the base portion 31 has a rotation radius with respect to the inner surface extending in the X direction of the concave portion 12a. It is configured to slide smoothly (slide movement) along the direction. That is, the plurality of vanes 30 do not swing in the circumferential direction (arrow Q direction) that is the rotational direction of the inner rotor 10, and the tip 32 protrudes radially outward from the recess 12a, and vice versa.
  • the base portion 31a is arranged in the concave portion 12a of the vane accommodating portion 12 of the inner rotor 10 so as to be able to perform a sliding movement operation that involves an operation of being pulled inward in the radial direction toward the concave portion 12a.
  • a single volume chamber 63 having a volume V3 is formed in the vane accommodating portion 12 of the inner rotor 10 by the recess 12a and the root portion 31a of the vane 30. Further, the volume V3 of the volume chamber 63 is increased or decreased as the vane 30 is slidably moved relative to the recess 12a. That is, the volume V3 is increased when the vane 30 (tip portion 32) jumps out of the recess 12a, and the volume V3 is decreased when the vane 30 (root portion 31a) is drawn into the recess 12a.
  • the volume chamber 63 is an example of the “third volume changing portion” in the present invention.
  • the volume V3 is an example of the “third volume” in the present invention.
  • the tip end portion 32 of the vane 30 is rounded, and the tip end portion 32 is configured to be fitted into an engaging portion 21 h formed on the base portion 21 e of the outer rotor piece 21.
  • the cross-sectional area of the engaging portion 21h is formed to be a minute amount larger than the cross-sectional area of the tip portion 32, and the outer peripheral surface of the tip portion 32 has a slight gap with respect to the inner peripheral surface of the engaging portion 21h. And is configured to be connected (engaged).
  • the vane 30 is configured to be able to slide and move in the radial direction with respect to the recess 12 a of the inner rotor 10 without being restricted by the connection angle between the vane 30 and the outer rotor piece 21.
  • the outer rotor piece 21 side connected in an annular shape can be rotated in the housing 40 while maintaining the annular shape as a whole without being restricted by the connection angle with the vane 30.
  • a volume chamber 63 formed by the recess 12 a and the root portion 31 a of the vane 30, and a volume chamber 61 surrounded by the inner rotor 10, the outer rotor 20 and the two adjacent vanes 30 are provided inside the inner rotor 10.
  • a communication path 13 (shown by a broken line in FIG. 2) for communication is formed.
  • the volume chamber 63 in the vicinity of the volume chamber 61 is configured to communicate with each other. That is, six volume chambers, each of which is a set of the volume chambers 61 to 63, are formed in a state of being partitioned from each other around the inner rotor 10.
  • each component is incorporated as follows. That is, as shown in FIG. 2, the base portion 31 of the vane 30 is formed in the recess 12 a (the inner rotor 10 and the outer rotor 20 in which the six outer rotor pieces 21 are annularly connected are disposed in the housing 40. While being slid into the vane housing portion 12) along the X direction, the tip 32 of the vane 30 is fitted into the engaging portion 21h of the outer rotor piece 21 along the X direction.
  • vanes 30 are similarly fitted, and the inner rotor 10 and the outer rotor 20 are connected via the vanes 30. Thereafter, a cover (not shown) is put on and the pump body 50 is closed.
  • the inner rotor 10 is rotated in the arrow Q2 direction by the drive source (crankshaft)
  • the outer rotor 20 is also rotated in the same arrow Q2 direction as the inner rotor 10 via the six vanes 30.
  • FIG. 2 shows a state in which the rotation center R of the inner rotor 10 and the rotation center U of the outer rotor 20 are completely coincident.
  • tip part 32 protrudes in the outer rotor piece 21 side by the same amount from the recessed part 12a (vane accommodating part 12). Therefore, even if the inner rotor 10 is rotated, each vane 30 is rotated and moved with the same protrusion amount, and only the outer rotor 20 is rotated. Therefore, the oil pump 100 does not exhibit a pump function as described later.
  • the housing 40 holding the outer rotor 20 is moved by a predetermined amount in the Y direction (arrow Y1 direction or arrow Y2 direction).
  • the rotation center U of the outer rotor 20 is configured to be eccentric in the lateral direction (arrow Y1 direction or arrow Y2 direction) relative to the rotation center R of the inner rotor 10.
  • each vane 30 has a tip 32 at the outer rotor piece 21 side by an amount corresponding to the eccentricity from the recess 12 a (vane accommodating portion 12) at each rotational position along the arrow Q 2 direction. Protruding. Therefore, as the inner rotor 10 rotates, the individual vanes 30 are rotated and moved with respect to the concave portion 12a to rotate the outer rotor 20 together.
  • the oil pump 100 is configured to be operated with a pump function.
  • the outer rotor 20 is also rotated in the same arrow Q2 direction as the inner rotor 10 through the six vanes 30. Thereafter, based on a predetermined control operation, as shown in FIG. 8, the housing 40 holding the outer rotor 20 is moved in the direction of the arrow Y1, so that the rotation center U of the outer rotor 20 is moved with respect to the rotation center R of the inner rotor 10. Eccentric in the lateral direction (Y1 direction).
  • the volume chambers 61, 62, and 63 are respectively set according to the amount of eccentricity.
  • the pump is operated to change the shape (volume). That is, in the oil pump 100, the volume V1 of the volume chamber 61, the volume V2 of the volume chamber 62, and the volume V3 of the volume chamber 63 are changed (increased / decreased) according to the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10, and the pump function is exhibited. Is performed.
  • the radial slide position of the distal end portion 32 (see FIG. 7) on the radially outer side of the vane 30 according to the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 rotates and moves the outer rotor 20.
  • the operation of increasing or decreasing the volume V1 is repeated by changing with the change.
  • the vane 30 is The amount of protrusion of the tip 32 (see FIG. 7) is gradually increased from the recess 12a (see FIG. 7) along the radial direction.
  • the distance in the circumferential direction (arrow Q direction) between the adjacent outer rotor pieces 21 surrounding one volume chamber 61 gradually increases.
  • the volume V1 of the volume chamber 61 gradually increases.
  • the vane 30 enters the recess 12a (see FIG. 7) along the radial direction.
  • the insertion amount of the root portion 31a is gradually increased.
  • the distance in the circumferential direction (arrow Q direction) between the adjacent outer rotor pieces 21 surrounding one volume chamber 61 gradually decreases. Thereby, the volume V1 of the volume chamber 61 becomes small gradually.
  • the volume chamber 62 has a volume V2 as a result of the radial slide position of the distal end portion 32 on the radially outer side of the vane 30 changing with the rotational movement of the outer rotor 20 according to the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10. Repeat the operation to increase or decrease. Specifically, as each volume chamber 62 sequentially passes in the vicinity of the suction port 52 (see FIG. 8) in the direction of the arrow Q2, as the amount of protrusion of the vane 30 increases, the adjacent outer rotor pieces 21 move away from each other. And the distance between the outer rotor pieces 21 in the circumferential direction (arrow Q direction) gradually increases.
  • the volume V2 of the volume chamber 62 composed of the engagement spaces 5 to 8 gradually increases. Further, as each volume chamber 62 sequentially passes in the vicinity of the discharge port 53 in the direction of the arrow Q2, as the amount of insertion of the vane 30 increases, the adjacent outer rotor pieces 21 are displaced in a direction approaching each other, and the space between the outer rotor pieces 21 is increased. The distance in the circumferential direction (arrow Q direction) gradually decreases. As a result, the volume V2 of the volume chamber 62 composed of the engagement spaces 5 to 8 gradually decreases.
  • the volume chamber 63 repeats the operation of increasing / decreasing the volume V3 in the vane accommodating portion 12 of the inner rotor 10 by sliding the plurality of vanes 30 in the radial direction according to the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10. Specifically, as each volume chamber 63 sequentially passes in the direction of arrow Q2 in the vicinity of the suction port 52 (see FIG. 8), the volume V3 of the volume chamber 63 gradually increases as the protruding amount of the vane 30 increases. Become bigger. Further, as each volume chamber 63 sequentially passes in the vicinity of the discharge port 53 in the direction of the arrow Q2, the volume V3 of the volume chamber 63 gradually decreases as the insertion amount of the vane 30 increases. 9 shows a state in which the inner rotor 10 and the outer rotor 20 are rotated by about 30 degrees in the direction of the arrow Q2 with respect to FIG.
  • a volume chamber 61 formed between one volume chamber 61 located between the adjacent vanes 30 and the outer rotor piece 21 engaged in the circumferential direction in this portion (engagement spaces 5 to 8).
  • the volume chamber 63 in the vicinity of the volume chamber 61 are communicated with each other by the above-described notch 21f (see FIG. 6), the notch 21g (see FIG. 6), and the communication path 13 (see FIG. 7).
  • the enlargement and reduction operations are synchronized with each other.
  • the volume chambers 61 to 63 that are paired in terms of flow path when passing near the suction port 52 suck in the oil 1 while expanding the volume V1, the volume V2, and the volume V3 together.
  • volume chambers 61 to 63 which are paired in terms of flow paths when passing near the discharge port 53, discharge the oil 1 while reducing the volume V1, the volume V2, and the volume V3 together. Note that the expansion and reduction pumping operation in which the volume chambers 61 to 63 are integrated in volume is once per rotation of the inner rotor 10.
  • the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 is adjusted to an arbitrary size depending on the movement position of the housing 40 (see FIG. 2). That is, when the amount of eccentricity is relatively small, the pump operation amount for expansion and reduction in which the volume chambers 61 to 63 are integrated in volume is relatively small, and the discharge amount of the oil 1 is relatively small. . When the amount of eccentricity is relatively large, the expansion / reduction pump operation amount in which the volume chambers 61 to 63 are integrated in volume is relatively large, and the discharge amount of the oil 1 is relatively large. .
  • a series of operations from the reduced state to the expanded state and a series of operations from the expanded state to the reduced state are performed for each set of the volume chambers. It is performed sequentially with a phase shift of degrees.
  • the continuous pumping operation in which the oil 1 is sucked into the pump body from the suction port 52 and discharged from the discharge port 53 is realized.
  • the driving force of a drive source (not shown) rotates the inner rotor 10 and rotates the outer rotor 20 that is annularly connected to the outside via the vane 30 as the inner rotor 10 rotates.
  • the six outer rotor pieces 21 periodically change the engaged state to cause the outer rotor 20 (volume chamber 62) to perform a pump operation.
  • the driving force of the drive source slides (reciprocates) the vane 30 based on the eccentric state of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 when the inner rotor 10 and the outer rotor 20 are rotated together. At this time, not only a simple reciprocation of the vane 30 but also a pump operation for expanding and contracting the volume chamber 63 in the recess 12 a of the vane housing portion 12 is generated.
  • the deformation motion of the movable portion (space portion: volume chambers 61 to 63) that is contained in the housing 40 and is deformed along with the rotation of the inner rotor 10 is converted into the pump operation.
  • the volume chamber 63 increases the volume V1 opposite to the volume chamber 63 in the process of decreasing the volume V3. No negative factor (unnecessary work) occurs, and the synchronized volume change of the volume chambers 61 to 63 is effectively applied to the pump operation of the entire oil pump 100.
  • the driving force of the driving source input to the inner rotor 10 is used for the deformation movement of the movable part (volume chambers 61 to 63). Therefore, in the oil pump 100, the mechanism in which the volume chambers 61 to 63 are integrally operated contributes to the change of the driving force of the driving source to the pump operation as much as possible to discharge the oil 1. In particular, since not only the volume chamber 61 but also the deformation motions of the volume chambers 62 and 63 are incorporated into the pump operation, the volume V1 of the volume chamber 62 and the volume V3 of the volume chamber 63 are effective for the volume V1 of the volume chamber 61. Is added to This means that the net discharge amount of oil 1 per unit rotation is increased.
  • the oil pump 100 is configured as described above.
  • the inner rotor 10 including the vane accommodating portions 12 (six concave portions 12a) in which each of the six vanes 30 is accommodated so as to be slidable in the radial direction, and six
  • the outer rotor 20 including the six base portions 21e to which the radially outer tip portions 32 of the vanes 30 are connected, and the volume V1 varies according to the amount of eccentricity of the inner rotor 10 with respect to the outer rotor 20, thereby having a pump function.
  • the pump operation of the volume chamber 62 newly provided in the outer rotor 20 can be effectively used. Therefore, the net discharge amount of the oil 1 per unit rotation in the oil pump 100 can be sufficiently increased. As a result, the pump efficiency of the oil pump 100 can be improved.
  • the discharge amount of the oil 1 is efficiently increased by adding the pump operation of the volume chamber 62 on the outer rotor 20 side to the volume chamber 61 in which the discharge amount of the oil 1 is efficiently secured. be able to. Therefore, when compared with the same discharge amount, the oil pump 100 can be reduced in size by shortening the rotor width L (see FIG. 1), so that the oil pump 100 for an internal combustion engine (engine) or the like can be reduced. Mountability can be improved. In addition, since the oil pump 100 can be reduced in size, mechanical loss (mechanical loss) when the oil pump 100 is driven can be reduced, so that the load on the drive source that drives the oil pump 100 is reduced, thereby saving energy. Can be planned.
  • the plurality of vanes 30 slide and move in the radial direction according to the amount of eccentricity of the inner rotor 10 with respect to the outer rotor 20, thereby changing the volume V ⁇ b> 3 in the vane housing portion 12 of the inner rotor 10.
  • a volume chamber 63 having the above is further provided.
  • the volume of the volume chamber 63 in the vane container 12 is obtained by the vane 30 being linearly slid in the radial direction with respect to the vane container 12.
  • the oil pump 100 can be configured by incorporating it into the pumping operation for sucking and discharging the oil 1 without overlooking the change, the pump operation of the volume chamber 63 is effectively added, so that the oil pump 100 per unit rotation The discharge amount of the oil 1 can be further increased. As a result, the oil pump 100 can be further downsized. Further, since the vane 30 that is linearly slid and moved in the radial direction is used, it is not necessary to narrow the intermediate portion of each vane 30 that appears and disappears with respect to the vane accommodating portion 12 (the recess 12a).
  • the volume chamber 63 changes in the direction in which the volume V3 is decreased, the volume is newly increased in the vicinity of the volume chamber 63 at the portion on the volume chamber 61 side (the volume chamber newly appears). Since no factor (unnecessary work) is generated, the volume change of the volume chambers 61 to 63 can be effectively applied to the pump operation of the entire oil pump 100.
  • a suction port 52 for sucking in the oil 1 and a discharge port 53 for discharging the oil 1 are further provided.
  • the vane 30 accommodated in the vane accommodating portion 12 gradually slides outward in the radial direction, whereby the volume V ⁇ b> 3 in the vane accommodating portion 12 of the inner rotor 10 gradually increases and the discharge port 53.
  • the oil pump 100 is configured such that the volume V3 in the vane accommodating portion 12 of the inner rotor 10 gradually decreases as the vane 30 accommodated in the vane accommodating portion 12 gradually slides radially inward.
  • the volume change of the volume V3 that repeatedly appears (increases) and disappears (decreases) in the vane accommodating portion 12 (concave portion 12a) along with the linear reciprocation of the vane 30 in the radially outward direction and the inward direction is pumped.
  • the driving force of the oil pump 100 (the driving force of the inner rotor 10) is not only changed in volume of the volume chamber 61 (volume V1) and volume chamber 62 (volume V2) due to the sliding movement of the vane 30, but is also slid on the vane 30. Since it can also be converted into a volume change of the volume chamber 63 (volume V3) accompanying the movement, the driving force is not wasted and the mechanical efficiency of the oil pump 100 can be improved.
  • the thickness T of the vane 30 of the base 31 accommodated in the vane accommodating portion 12 is constant.
  • the vane 30 having the constant thickness T of the base 31 accommodated in the vane accommodating portion 12 can be stably slid in the radial direction without rattling the vane 30 in the vane accommodating portion 12.
  • the vane 30 does not rattle during reciprocal movement, the airtightness when the volume chamber 63 repeats expansion (increase) and reduction (decrease) can be improved. Thereby, the pump efficiency of the volume chamber 63 can be maintained at a high level.
  • the volume chamber 62 has a plurality of outer rotors 20 in the outer rotor 20 by changing the radial slide position of the tip 32 on the radially outer side of the vane 30 according to the eccentricity of the inner rotor 10 with respect to the outer rotor 20.
  • the volume V2 of the volume chamber 62 can be changed by changing the circumferential distance between the base portions 21e. Accordingly, the circumferential distance between the plurality of base portions 21e in the outer rotor 20 can be easily changed (stretched) by appropriately using the displacement of the radial slide position of the distal end portion 32 on the radially outer side of the vane 30. it can. Thereby, the pumping function can be exhibited in the volume chamber 62 by appropriately using the driving force in the radial direction of the vane 30.
  • the outer rotor 20 includes a plurality of outer rotor pieces 21 that are provided for each of the plurality of vanes 30 and each include a base portion 21e. And the outer rotor 20 is comprised so that the several outer rotor piece 21 may be arrange
  • the adjacent outer rotor pieces 21 are engaged with each other in the circumferential direction (arrow Q direction) with the engagement spaces 5 to 8 constituting the volume chamber 62, and the adjacent outer rotor pieces.
  • the oil pump 100 is configured such that the volume V2 of the engagement spaces 5 to 8 changes as the distance in the circumferential direction (arrow Q direction) between 21 changes. Accordingly, the engagement space 5 to 8 when the outer rotor pieces 21 are engaged with each other can be appropriately used as the volume V2, and the volume chamber 62 can exhibit a pump function of repeatedly expanding and reducing the volume V2. .
  • the outer rotor piece 21 includes the first engagement piece portion 21a to the fourth engagement piece portion 21d that can be engaged in the circumferential direction with the adjacent outer rotor pieces 21 overlapping in the radial direction.
  • the engagement spaces 5 and 6 that constitute a part of the volume chamber 62 have a circumferential distance that varies depending on the amount of overlap between the first engagement piece 21a and the second engagement piece 21b.
  • the engagement spaces 7 and 8 constituting a part of the volume chamber 62 are changed in the circumferential distance according to the overlapping amount of the third engagement piece portion 21c and the fourth engagement piece portion 21d.
  • the outer rotor 20 is configured such that the total volume V2 of the engagement spaces 5 to 8 is changed. As a result, the volume V2 of the engagement spaces 5 to 8 can be easily increased or decreased according to the amount of overlap between the first engagement piece portion 21a to the fourth engagement piece portion 21d that overlap each other.
  • the chamber 62) can easily exhibit the pump function.
  • the part 21g is provided on one outer rotor piece 21.
  • the volume chamber 61 having the volume V1 and the volume chamber 62 having the volume V2 are communicated with each other via the cutout portion 21f and the cutout portion 21g, so that the oil 1 is supplied to the volume chamber 61 and the volume chamber when the volume chamber is enlarged. 62 can be inhaled together. Further, when the volume chamber is reduced, the oil 1 can be discharged from both the volume chamber 61 and the volume chamber 62.
  • the engagement space 5 and 8 located in one side (Q1 side in FIG. 5) among the two adjacent vanes 30, and the other side (in FIG. 5) of the two adjacent vanes 30.
  • the outer rotor 20 is configured such that a set of engagement spaces 5 to 8 is formed by the engagement spaces 6 and 7 positioned on the Q2 side).
  • one outer rotor piece 21 is centered on one outer rotor piece 21 via, for example, the engagement spaces 5 and 8. It can be easily engaged with the outer rotor piece 21 adjacent to the side (Q1 side) and can be easily engaged with the outer rotor piece 21 adjacent to the other side (Q2 side) via the engagement spaces 6 and 7. Can do.
  • the outer rotor 20 is configured such that the volume V2 gradually decreases as the distance between the outer rotor pieces 21 in the circumferential direction (arrow Q direction) gradually decreases.
  • the oil film 1a is formed on the outer surface 20a of the outer rotor 20.
  • the outer rotor 20 is configured so as to include a plurality of base portions 21e and a shape change that changes the volume V2 of the volume chamber 62 by changing the circumferential distance between the adjacent base portions 21e. Since the oil film 1 a is formed on the outer surface 20 a of the outer rotor 20, the annular outer rotor 20 with such a shape change can be smoothly rotated in the housing 40 of the oil pump 100. Further, the volume V2 of the volume chamber 62 can be smoothly changed by the oil film 1a.
  • the plurality of vanes 30 are attached to the recesses 12a of the vane accommodating portion 12 of the inner rotor 10 so as to be slidable in the radial direction without swinging in the circumferential direction (arrow Q direction). ing.
  • the individual vanes 30 can be caused to appear and disappear with respect to the vane accommodating portion 12 (recessed portion 12a) with a linear (one-dimensional) slide movement along the radial direction.
  • There is no need to form a unique shape in the vane 30 such as partially narrowing the base 31 of the vane 30 that appears and disappears with respect to the vane accommodating portion 12.
  • the base portion 31 is not thinned and has a constant thickness T.
  • the oil pump 200 includes an inner rotor 10, an outer rotor 220, and six vanes 30 that constitute a pump element 235.
  • the pump body 50 six volume chambers 261 surrounded by the inner rotor 10, the outer rotor 220, and the six vanes 30 are formed. Further, the volume V1 of the volume chamber 261 is increased or decreased according to the expansion and contraction of the volume chamber 261 accompanying the expansion and contraction (slide movement) of the vane 30 when the oil pump 200 is operated.
  • the volume chamber 261 is an example of the “first volume changing portion” in the present invention.
  • the outer rotor 220 has six outer rotor pieces 221 configured to be sequentially connectable (engaged) in a circumferential shape.
  • the outer rotor 220 is configured to rotate in the direction of the arrow Q2 with respect to the housing 40 in a state where the outer rotor pieces 221 are connected in an annular shape within the housing 40.
  • the outer rotor piece 221 includes a first engagement piece portion 221a, a second engagement piece portion 221b, and a third engagement piece portion 221c each formed in a partial arc shape. Yes.
  • the outer rotor piece 221 further includes a base portion 221e extending in the axial direction (X direction), and extends in the axial direction (X direction) on the Q2 side of the first engagement piece portion 221a and the second engagement piece portion 221b.
  • the root portion is connected to the base portion 221e from the Q1 side.
  • a base portion extending in the axial direction (X direction) on the Q1 side of the third engagement piece portion 221c is connected to the base portion 221e from the Q2 side.
  • the first engagement piece 221a and the second engagement piece 221b are on the Q1 side with respect to the base 221e
  • the third engagement piece 221c is on the Q2 side with respect to the base 221e.
  • These are monolithic structural parts each having a shape in which arc-shaped wings are spread.
  • the outer rotor piece 221 has a uniform cross-sectional shape from the end portion on the X2 side to the end portion on the X1 side except for a notch portion 221f and a notch portion 221g described later.
  • the base portion 221e is an example of the “vane connecting portion” in the present invention.
  • the first engaging piece portion 221a and the second engaging piece portion 221b of the outer rotor piece 221 on the Q2 side cause the outer rotor piece 221 adjacent to the Q1 side to
  • the third engagement piece 221c is engaged so as to be sandwiched from the radially outer side and the inner side.
  • the third engagement piece 221c of the Q2 side (the other side) outer rotor piece 221 is sandwiched between the first engagement piece 221a and the second engagement piece 221b of the Q1 side (one side) outer rotor piece 221.
  • the engaged relationship is sequentially repeated on the outer rotor pieces 221 adjacent along the Q direction. In this way, the six outer rotor pieces 221 are connected in an annular shape (circumferential shape) to form an outer rotor 220 (see FIG. 10).
  • the overlap (engagement area) in the circumferential direction (arrow Q direction) between adjacent outer rotor pieces 221 is within a predetermined range (range of the length in the circumferential direction of each piece). It can be increased or decreased along the arrow Q direction. Accordingly, the outer rotor 220 incorporated in the housing 40 (see FIG. 10) increases or decreases the distance (engagement area) in the circumferential direction (arrow Q direction) within a predetermined range between the adjacent outer rotor pieces 221. Each engagement state is configured to be maintained.
  • the engagement spaces 201 to 203 described below are formed between the outer rotor pieces 221 adjacent to each other in the arrow Q direction.
  • One engagement space 201 capable of increasing / decreasing (extending / contracting) the volume is formed on the outer surface 3 side of the third engagement piece 221c by engagement with the combined piece 221c.
  • the engagement space 201 is a space formed between the outer surface 3 of the third engagement piece 221c and the inner peripheral surface 40a (see FIG. 10) of the housing 40 facing the outer surface 3.
  • one engagement space 202 is formed on the inner surface 2 side of the third engagement piece 221c so that the volume can be increased / decreased (expanded / contracted).
  • This engagement space 202 is a space that is directly exposed to the inner rotor 10 (see FIG. 10) side.
  • one engagement space 203 that allows the volume to be increased / decreased (expanded / contracted) at the portion where the third engagement piece 221c where the first engagement piece 221a and the second engagement piece 221b face each other is inserted. It is formed.
  • the engagement spaces 201 and 202 are located on the Q1 side (one side) of the two adjacent vanes 30.
  • the engagement space 203 is located on the Q2 side (the other side) of the two adjacent vanes 30.
  • the engagement spaces 201 and 202 are examples of the “first engagement space” in the present invention.
  • the engagement space 203 is an example of the “second engagement space” in the present invention.
  • one notch 221f is formed at the connection between the base 221e and the second engagement piece 221b.
  • the notch portion 221f has a predetermined length (depth) in the axial direction (X direction) from the end portion on one side (X2 side) of the base portion 221e, and a part of the second engagement piece portion 221b is in the thickness direction. It is notched in a groove shape along. Thereby, it is comprised so that the inner surface 2 side and the outer surface 3 side of the 2nd engagement piece part 221b may communicate.
  • the engagement space 203 located between the 1st engagement piece part 221a and the 2nd engagement piece part 221b, the inner rotor 10, the outer rotor 220, and the two adjacent vanes 30 are used.
  • the enclosed volume chamber 261 communicates with the cutout portion 221f.
  • the volume of the notch 221f is as small as possible with respect to the engagement space 203 within a range where the flow of the oil 1 is easily performed.
  • the notch 221f is an example of the “groove” in the present invention.
  • one notch 221g is formed at the connection between the base 221e and the third engagement piece 221c.
  • the notch 221g has a predetermined length (depth) in the axial direction (X direction) from one end (X2 side) of the base 221e, and a part of the third engagement piece 221c is in the thickness direction. It is notched in a groove shape along. Thereby, it is comprised so that the inner surface 2 side and the outer surface 3 side of the 3rd engagement piece part 221c may communicate.
  • the volume chamber 261) is in communication with the cutout 221g.
  • the volume of the notch 221g is as small as possible with respect to the engagement space 201 within a range where the flow of the oil 1 is easily performed.
  • the notch 221g is an example of the “groove” in the present invention.
  • the above-described engagement spaces 201, 202, and 203 form a single volume chamber 262 having a volume V ⁇ b> 2 between the outer rotor pieces 221 that are engaged with each other. That is, the total volume of the engagement spaces 201 to 203 corresponds to the volume V2.
  • the engagement space 202 substantially communicates with the volume chamber 261, but here, the engagement space 202 is described separately from the volume chamber 261 as an engagement space that can be increased or decreased formed on the outer rotor 220 side.
  • the volume chamber 262 is configured so that the volumes of the engagement spaces 201 to 203 are increased or decreased as the overlap (engagement area) of adjacent outer rotor pieces 221 in the circumferential direction (arrow Q direction) is increased or decreased within a predetermined range.
  • the increase / decrease operations are synchronized. As a result, when the adjacent outer rotor pieces 221 are displaced away from each other, the “overlap” is reduced, and the volume V2 with the engagement spaces 201 to 203 is monotonously increased. Further, when the adjacent outer rotor pieces 221 are displaced in a direction approaching each other, the “overlap” increases, and the volume V2 is monotonously reduced. Further, the increase / decrease operation of each volume of the engagement spaces 201 to 203 plays a pump function of the outer rotor 220.
  • the volume chamber 262 is an example of the “second volume changing portion” in the present invention.
  • the base portion 221e of the outer rotor piece 221 is formed with an engaging portion 221h having a predetermined inner diameter and having a part in the radial direction notched in a partial arc shape (C shape).
  • the engaging portion 221h extends linearly from one end portion along the axial direction of the base portion 221e to the other end portion, and penetrates the base portion 221e in the axial direction (X direction).
  • the engaging portion 221h is an example of the “vane connecting portion” in the present invention.
  • one volume chamber 263 having a volume V ⁇ b> 3 is formed in the vane accommodating portion 12 of the inner rotor 10 by the recess 12 a and the root portion 31 a of the vane 30.
  • the volume chamber 263 is an example of the “third volume changing portion” in the present invention. Further, as the vane 30 is slidably moved relative to the recess 12a, the volume V3 of the volume chamber 263 is increased or decreased.
  • the volume chamber 262 formed between one volume chamber 261 located between the adjacent vanes 30, and the outer rotor piece 221 engaged in the circumferential direction (arrow Q direction) in this part.
  • the volume chamber 263 in the vicinity of the volume chamber 261 are configured to communicate with each other. That is, six volume chambers, each of which is a set of these volume chambers 261 to 263, are formed around the inner rotor 10 while being partitioned from each other.
  • the volume chambers 261 and 262 are corresponding to the eccentric amount.
  • And 263 are configured to perform the pump function while changing their shape (volume). That is, the volume chambers 261, 262, and 263 perform the pump function by changing the volumes V1, V2, and V3 according to the amount of eccentricity of the outer rotor 220 with respect to the inner rotor 10, respectively.
  • the operation of the pump function of the volume chamber 262 will be described.
  • the circumferential distance between the adjacent outer rotor pieces 221 gradually increases, so that the engagement space 201 is increased.
  • the volume V2 of the volume chamber 262 consisting of ⁇ 203 gradually increases.
  • the circumferential distance between the adjacent outer rotor pieces 221 is gradually reduced, so that the volume V2 of the volume chamber 262 including the engagement spaces 201 to 203 is gradually reduced.
  • the adjacent outer rotor pieces 221 are engaged with each other in the circumferential direction (arrow Q direction) with the engagement spaces 201 to 203 constituting the volume chamber 262 and the circumferential direction between the adjacent outer rotor pieces 221.
  • the total volume V2 of the engagement spaces 201 to 203 changes.
  • the pumping operation of the volume chambers 261 and 263 is the same as the pumping operation of the volume chambers 61 and 63 described in the first embodiment.
  • the volume chamber 263 is in communication with each other by the above-described notch 221f (see FIG. 13), the notch 21g (see FIG. 13) and the communication path 13 (see FIG. 14), and is expanded and contracted with each other.
  • the operation is synchronized.
  • the volume chambers 261 to 263 that are paired in terms of flow path suck in the oil 1 while expanding the volumes V1, V2, and V3.
  • the volume chambers 261 to 263, which are paired in terms of flow paths discharge the oil 1 while reducing the volume V1, the volume V2, and the volume V3.
  • the deformation motion of the movable portion (space portion: volume chambers 261 to 263) that is contained in the housing 40 and is deformed with the rotation of the pump main body is converted into the pump operation.
  • the driving force of the driving source input to the inner rotor 10 is used for the deformation movement of the movable part (volume chambers 261 to 263). Therefore, also in the oil pump 200, the mechanism in which the volume chambers 261 to 263 are integrally operated contributes to the change of the driving force of the driving source to the pump operation as much as possible to discharge the oil 1. . This means that the net discharge amount of oil 1 per unit rotation is increased.
  • the other structure of the oil pump 200 by 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
  • the inner rotor 10 including the vane accommodating portion 12 (six concave portions 12a) in which each of the six vanes 30 is accommodated so as to be slidable in the radial direction, and the six vanes.
  • the outer rotor 220 including six base portions 21e to which the respective radially outer tips 32 are connected, and the volume chamber having a pump function by changing the volume V1 according to the amount of eccentricity of the inner rotor 10 with respect to the outer rotor 220. 261 and a volume chamber 262 having a pump function by changing the volume V2 by changing the circumferential distance between the adjacent base portions 221e according to the eccentricity of the inner rotor 10 with respect to the outer rotor 220.
  • the pump operation of the volume chamber 262 newly provided in the outer rotor 220 can be effectively used. Therefore, the net discharge amount of oil 1 per unit rotation in the oil pump 200 can be sufficiently increased. As a result, the pump efficiency of the oil pump 200 can be improved.
  • the plurality of vanes 30 slide and move in the radial direction according to the amount of eccentricity of the inner rotor 10 with respect to the outer rotor 220, whereby the volume V3 in the vane accommodating portion 12 of the inner rotor 10 changes to change the pump function.
  • a volume chamber 263 including in addition to the pumping operation of the volume chamber 261 and the volume chamber 262, the volume of the volume chamber 263 in the vane accommodating portion 12 is obtained by the vane 30 being linearly slid in the radial direction with respect to the vane accommodating portion 12.
  • the oil pump 200 can be configured by incorporating it into the pumping operation for sucking and discharging the oil 1 without overlooking the change, the pumping operation of the volume chamber 263 is effectively added, so that per unit rotation of the oil pump 200 is increased. The discharge amount of the oil 1 can be further increased. As a result, the oil pump 200 can be further downsized.
  • the vane 30 that is linearly slid and moved in the radial direction is used, it is not necessary to narrow the intermediate portion of each vane 30 that appears and disappears with respect to the vane housing portion 12 (recess 12a).
  • volume chamber 263 undergoes a volume change in the direction of decreasing the volume V3, a negative value that newly increases the volume in the vicinity of the volume chamber 263 in the portion on the volume chamber 261 side (makes the volume chamber newly appear). Since no factor (unnecessary work) is generated, the volume change of the volume chambers 261 to 263 can be effectively applied to the pump operation of the entire oil pump 200.
  • the outer rotor 220 includes a plurality of outer rotor pieces 221 that are provided for each of the plurality of vanes 30 and each include a base portion 221e. And the outer rotor 220 is comprised so that the several outer rotor piece 221 may be arrange
  • the volume chamber 262 can exhibit a pumping function that repeats expansion and contraction by appropriately utilizing the separation operation (extension / contraction operation) in the circumferential direction (arrow Q direction) between the adjacent outer rotor pieces 221.
  • adjacent outer rotor pieces 221 engage with each other in the circumferential direction (arrow Q direction) with the engagement spaces 201 to 203 constituting the volume chamber 262, and adjacent outer rotor pieces.
  • the oil pump 200 is configured such that the volume V2 of the engagement spaces 201 to 203 is changed by changing the distance in the circumferential direction (arrow Q direction) between 221. Accordingly, the engagement space 201 to 203 when the outer rotor pieces 221 are engaged with each other can be appropriately used as the volume V2, and the volume chamber 262 can exhibit a pump function of repeatedly expanding and reducing the volume V2. .
  • the outer rotor piece 221 includes the first engagement piece portion 221a to the third engagement piece portion 221c that can be engaged in the circumferential direction with the adjacent outer rotor pieces 221 overlapping in the radial direction.
  • the engagement spaces 201 to 203 constituting a part of the volume chamber 262 are changed in the circumferential distance according to the overlapping amount of the first engagement piece 221a to the third engagement piece 221c.
  • the outer rotor 220 is configured such that the total volume V2 of the engagement spaces 201 to 203 is changed. Accordingly, the volume V2 of the engagement spaces 201 to 203 can be easily increased or decreased in accordance with the amount of overlap between the first engagement piece 221a to the third engagement piece 221c that overlap each other.
  • the chamber 262) can easily exhibit the pump function.
  • the notch portion 221f that communicates the engagement space 203 constituting the volume chamber 262 and the volume chamber 261, and the engagement spaces 201 and 202 that constitute the volume chamber 262 and the volume chamber 261 are communicated.
  • the notch part 221g to be provided is provided in one outer rotor piece 221.
  • the volume chamber 261 having the volume V1 and the volume chamber 262 having the volume V2 are communicated with each other via the notch 221f and the notch 221g, so that the oil 1 is supplied to the volume chamber 261 and the volume chamber when the volume chamber is expanded. 262 can be inhaled together. Further, when the volume chamber is reduced, the oil 1 can be discharged from both the volume chamber 261 and the volume chamber 262.
  • the engagement space 201 and 202 located in one side (Q1 side in FIG. 5) among the two adjacent vanes 30, and the other side (in FIG. 5).
  • the outer rotor 220 is configured such that a set of engagement spaces 201 to 203 is formed by the engagement space 203 located on the Q2 side).
  • one outer rotor piece 221 is centered on one side (Q1 side) via, for example, the engagement spaces 201 and 202.
  • the configuration of an oil pump 300 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIGS.
  • the moving direction of the housing 45 that houses the pump element 35 is referred to as the Y-axis direction
  • the direction in which the spool member 360 that is orthogonal to the housing 45 moves is referred to as the Z-axis direction
  • the rotational axis direction of the inner rotor 10 is the X-axis.
  • the housing 45 is an example of the “rotor accommodating portion” in the present invention
  • the spool member 360 is an example of the “cam member” in the present invention.
  • the oil pump 300 As shown in FIG. 15, the oil pump 300 according to the third embodiment of the present invention is mounted on an automobile (not shown) provided with an engine 90, and pumps up oil (lubricating oil) 1 in an oil pan 91. In addition, it has a function of supplying to a movable part (sliding part) such as around the piston 92 and the crankshaft 93.
  • the oil pump 300 includes a pump element 35 having a pump function, a housing 45 that houses the pump element 35 (see FIG. 1), and a pump body 80 that houses the housing 45.
  • the housing 45 is an example of the “rotor accommodating portion” in the present invention.
  • each volume chamber V includes volume chambers 61, 62 and 63 (see FIG. 2).
  • each volume chamber V undergoes a periodic shape change as the pump element 35 rotates in the direction of the arrow Q1, thereby generating a pump function.
  • the pump accommodating portion 81 is formed with a suction port 52 for sucking oil 1 and a discharge port 53 for discharging oil 1.
  • a suction oil passage 95 extending from the oil pan 91 is connected to the suction port 52.
  • the pump body 80 has a discharge oil passage 54 connected to the discharge port 53 of the pump housing portion 81, and the discharge oil passage 54 is an external supply oil passage that supplies oil 1 to each part of the engine 90. 96.
  • the pump housing part 81 has a shape for housing the housing 45 so as to be capable of reciprocating along the Y-axis direction.
  • the pump housing portion 81 has an inner surface 81a extending in the Y-axis direction on each of the Z1 side and the Z2 side
  • the housing 45 is an outer surface extending in the Y-axis direction on each of the Z1 side and the Z2 side. 45b.
  • the outer shape of the housing 45 is formed so that the outer surface 45 b is fitted into the pump housing portion 81 with the outer surface 45 b facing the inner surface 81 a of the pump housing portion 81.
  • the housing 45 is linearly moved in the arrow Y1 direction or the arrow Y2 direction with respect to the pump housing portion 81 by sliding the outer surface 45b relative to the inner surface 81a of the pump housing portion 81. It is configured.
  • the Y-axis direction is an example of the “first direction” in the present invention.
  • a seal member 47 is fitted into the outer surface 45b on the Z2 side of the housing 45.
  • Seal members 47 made of a rubber (resin) material are provided on the outer surface 45b on the Y1 side and the outer surface 45b on the Y2 side, respectively. Further, the seal member 47 causes the oil 1 having a relatively high pressure on the discharge port 53 side in the pump housing portion 81 to leak to the suction port 52 (suction oil passage 95) side that is a relatively low pressure region. Is configured to not.
  • the pump accommodating portion 81 further has an inner side surface 81b extending in an arc shape on each of the Y1 side and the Y2 side, and the spring accommodating portion 85 is provided on the inner side surface 81b on the Y1 side. (See FIG. 15) is provided, and an opening 86 is provided on the inner side surface 81b on the Y2 side.
  • a through hole 87 that penetrates the pump body 80 in the X-axis direction is formed in the center portion sandwiched between the suction port 52 and the discharge port 53 of the pump housing portion 81.
  • a drive shaft (not shown) for rotating the inner rotor 10 (see FIG. 15) is inserted into the through hole 87.
  • the drive shaft is fixed to the shaft hole 11 of the inner rotor 10 in a state where the inner rotor 10 is disposed in the pump housing portion 81.
  • the housing 45 further has an outer surface 45c extending in an arc shape on each of the Y1 side and the Y2 side, and a seat portion 46 made of a flat surface is provided on the outer surface 45c on the Y1 side.
  • a convex portion 48 is provided on the outer surface 45c on the Y2 side.
  • the convex portion 48 is an example of the “cam engaging portion” in the present invention.
  • the housing 45 is disposed in the pump housing portion 81 so that the convex portion 48 faces the side where the opening 86 of the pump housing portion 81 is provided (Y2 side), and the spring 45 is coiled with the spring 305. Is inserted and the seat portion 46 is pressed in the direction of the arrow Y2, and the opposite side (Y1 side) of the spring housing portion 85 from the housing 45 is sealed with a plug screw 307. Thereby, the housing 45 is always urged to the Y2 side where the opening 86 is provided by the urging force of the spring 305. Further, when the housing 45 is moved closest to the Y2 side, the tip of the convex portion 48 is configured to protrude into an oil passage portion 57 to be described later via the opening 86.
  • the spring 305 is an example of the “first urging member” in the present invention.
  • the inner rotor 10 has a rotation center R that is fixedly arranged. Then, when the housing 45 holding the outer rotor 20 is moved by a predetermined amount in the Y-axis direction (arrow Y1 direction or arrow Y2 direction), the rotation center U of the outer rotor 20 is relative to the rotation center R of the inner rotor 10. In particular, it is configured to be eccentric in the lateral direction (arrow Y1 direction or arrow Y2 direction). In this case, each vane 30 is protruded toward the outer rotor piece 21 by the amount corresponding to the eccentricity of the tip 32 from the recess 12a of the vane accommodating portion 12 at each rotational position (rotational angle) along the arrow Q1 direction. .
  • the individual vanes 30 are rotated and moved in the direction of the arrow Q1 while appearing and retracting with respect to the recess 12a, and the outer rotor 20 is rotated in the direction of the arrow Q1.
  • the internal volume is periodically changed between the minimum value and the maximum value in accordance with the shape deformation of the volume chamber V.
  • the pressure in the volume chamber V decreases as the volume of the volume chamber V changes from the minimum value to the maximum value, the oil 1 is sucked, and the volume chamber changes as the volume of the volume chamber V changes from the maximum value to the minimum value.
  • the sucked oil 1 is discharged.
  • the oil pump 300 is configured to be operated with a pump function.
  • the oil pump 300 includes a spool member 360.
  • the spool member 360 is provided with a function of increasing / decreasing the eccentric amount of the rotation center U).
  • the Z-axis direction is an example of the “second direction” in the present invention. This point will be specifically described below.
  • the pump body 80 is formed with an oil passage portion 57 for drawing the oil 1 in the middle of the discharge oil passage 54.
  • the oil passage portion 57 has a circular cross section excluding the opening 86, and a spool member 360 extending in the Z-axis direction is inserted into the oil passage portion 57.
  • the oil passage portion 57 has a shape that accommodates the spool member 360 so as to be capable of reciprocating in the arrow Z1 direction or the arrow Z2 direction along the Z-axis direction.
  • the direction of the arrow Z1 is an example of “one direction of the second direction” in the present invention.
  • the arrow Z2 direction is an example of the “other direction of the second direction” in the present invention.
  • the spool member 360 has a main body portion 361 extending in a bar shape in the Z-axis direction, and a cam shape formed in a part of the main body portion 361 near the center along the Z-axis direction. 362, a concave seat 363 formed on one end (Z1 side), and a pressure receiving surface 364 formed on the other end (Z2 side) region.
  • the spool member 360 is inserted into the oil passage portion 57 so that the pressure receiving surface 364 faces the discharge oil passage 54 side, and is opposite to the oil passage portion 57 in a state where the coiled spring 306 is fitted into the seat portion 363.
  • the side (Z1 side) is sealed with a plug screw 308.
  • the cam-shaped portion 362 is an example of the “cam region” in the present invention.
  • the spring 306 is an example of the “second biasing member” in the present invention.
  • the cam-shaped portion 362 is formed so as to have a predetermined uneven shape by cutting one side surface of the main body portion 361, and an outer surface 361 a having a cylindrical shape is left in a portion other than the cam-shaped portion 362. . Further, the spool member 360 is slid with respect to the inner surface 57a in a state where the main body 361 is slid and inserted into the oil passage 57 so that the outer surface 361a faces the inner surface 57a (see FIG. 15) of the oil passage 57. As the outer side surface 361a slides, the spool member 360 is linearly moved in the arrow Z1 direction or the arrow Z2 direction with respect to the oil passage portion 57.
  • the inner diameter of the oil passage portion 57 is formed by a minute amount larger than the outer diameter of the spool member 360, and the cylindrical outer surface 361a of the spool member 360 is smoother than the inner side surface 57a of the oil passage portion 57. It is configured to slide.
  • the oil passage portion 57 has a pressure receiving region in which the pressure of the oil 1 discharged from the discharge port 53 acts directly in the direction of the arrow Z1 when the spool member 360 is disposed inside.
  • 58a and an adjustment region 58b including the region where the cam-shaped portion 362 and the seat portion 363 are provided, and configured to allow the spool member 360 to move without directly receiving the discharge pressure of the oil 1. It is divided.
  • the cam-shaped portion 362 faces the convex portion 48 of the housing 45 that projects into the adjustment region 58 b of the oil passage portion 57 through the opening 86.
  • the tip of the convex portion 48 of the housing 45 is in contact with a predetermined portion of the cam-shaped portion 362 from the Y1 side by the biasing force of the spring 305.
  • the oil 1 discharged from the discharge port 53 has the discharge pressure P in the pressure receiving region 58 a of the oil passage portion 57 via the discharge oil passage 54.
  • the oil 1 acts on the pressure receiving surface 364 of the spool member 360, so that the spool member 360 is linearly moved in the direction of the arrow Z1.
  • the housing 45 moves relative to the pump body 80 in the direction of the arrow Y1 or through the convex portion 48 that abuts the cam-shaped portion 362. It is moved in either direction of arrow Y2.
  • the pump element 35 is configured such that the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 increases and decreases as the amount of movement of the housing 45 in the Y-axis direction increases and decreases.
  • the expansion and reduction pump operation amounts in which the six volume chambers V are integrated in volume are relatively relative.
  • the discharge amount of the oil 1 at the same rotational speed is relatively small.
  • the increase in the discharge pressure P accompanying the increase in the rotational speed becomes gentle.
  • the amount of eccentricity is relatively large (for example, the state shown in FIG. 15)
  • the expansion / reduction pump operation amount in which the six volume chambers V are integrated in volume is relatively large, and the same rotational speed is obtained.
  • the discharge amount of the oil 1 at is relatively large. In this case, the discharge pressure P is greatly increased as the rotational speed is increased (the slope of the straight line shown in FIG. 22 is increased).
  • the cam-shaped portion 362 of the spool member 360 has a surface shape such that the protrusion amount D in the Y-axis direction with respect to the convex portion 48 of the housing 45 is changed (increased or decreased) along the Z-axis direction. (Uneven shape) is formed. Accordingly, the housing 45 moves in the direction of the arrow Y1 or the direction of the arrow Y2 according to the change in the projection amount D of the cam-shaped portion 362 (the undulated state of the cam-shaped portion 362) accompanying the movement of the spool member 360 in the arrow Z1 direction. Thus, the eccentric amount of the rotation center U of the outer rotor 20 with respect to the rotation center R of the inner rotor 10 is increased or decreased.
  • the cam-shaped portion 362 has a cam area 71, a cam area 72, a cam area 73, and a cam area 74 from the one end side (Z1 side) toward the other end side (Z2 side).
  • the cam region 75 is connected in this order along the Z-axis direction.
  • the cam areas 71, 72, and 73 are examples of the “first cam area”, the “second cam area”, and the “third cam area” in the present invention, respectively.
  • the cam region 71 is flat along the Z-axis direction, and the height is a constant value along the Z-axis direction. have. Further, the cam region 72 is connected to the cam region 71 with continuity, and the height (projection amount D in the arrow Y1 direction) gradually increases as the distance from the cam region 71 in the Y2 direction increases. Is formed.
  • the cam region 73 is connected to be bent in the arrow Y2 direction with respect to the end point portion on the Z2 side of the cam region 72, and has a height (projection amount D in the arrow Y1 direction) as it is further away from the cam region 72 in the Y2 direction. Is formed to gradually decrease.
  • the cam region 74 is flat along the Z-axis direction while maintaining the height of the end point portion on the Z2 side of the cam region 73 (projection amount D in the arrow Y1 direction), and the height at that position is constant. It is formed to maintain the value. Note that the height of the cam region 74 is larger than the height of the cam region 71.
  • the cam region 75 is connected to the end point portion on the Z2 side of the cam region 74 with continuity, and the height (the protrusion amount D in the arrow Y1 direction) increases as the cam region 75 moves away from the cam region 74 in the Y2 direction. It is formed to gradually increase.
  • the cam region 71 is a region that is opposed to the convex portion 48 of the housing 45 when the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53 is in the pressure range P1 (see FIG. 15). It is.
  • the cam region 72 is a region engaged with the convex portion 48 of the housing 45 when the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53 is in the pressure range P2 (see FIG. 18) larger than the pressure range P1. It is.
  • the cam region 73 is a region engaged with the convex portion 48 of the housing 45 when the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53 is in the pressure range P3 (see FIG. 19) larger than the pressure range P2. It is.
  • the pressure range P1, the pressure range P2, and the pressure range P3 are examples of the “first pressure range”, the “second pressure range”, and the “third pressure range” in the present invention, respectively.
  • the cam region 74 is formed on the convex portion 48 of the housing 45 when the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53 is in the pressure range P4 (see FIG. 20) larger than the pressure range P3. It is an area to be engaged.
  • the cam region 75 is a region engaged with the convex portion 48 of the housing 45 when the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53 is in the pressure range P5 (see FIG. 21) larger than the pressure range P4. It is. It is assumed that the relationship of pressure range P1 ⁇ pressure range P2 ⁇ pressure range P3 ⁇ pressure range P4 ⁇ pressure range P5 is satisfied.
  • the spool member 360 is moved to the cam area 71, the cam area 72, the cam area 73, the cam area 74, and the cam area 75 in accordance with an increase in the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53.
  • the spool member 360 is moved in the arrow Z1 direction so that the cam-shaped portions 362 are sequentially switched, the amount of movement of the housing 45 in the Y-axis direction relative to the rotation center R of the inner rotor 10 in the cam region 71 (see FIG. 15) ( While the eccentric amount of the outer rotor 20 relative to the inner rotor 10 is maintained (not changed), in the cam region 72 (see FIG. 18), the amount of movement of the housing 45 in the Y-axis direction relative to the rotation center R of the inner rotor 10 (outer rotor relative to the inner rotor 10). 20 eccentricity) is reduced.
  • the inner rotor in the cam region 73 from the state in which the amount of movement of the housing 45 in the Y-axis direction relative to the rotation center R of the inner rotor 10 in the cam region 72 is reduced.
  • the amount of movement of the housing 45 in the Y-axis direction with respect to the rotation center R of 10 (the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10) is increased (returned in the direction in which the eccentric amount increases).
  • the cam region 74 see FIG.
  • the amount of movement of the housing 45 in the Y-axis direction relative to the rotation center R of the inner rotor 10 is maintained (increased in the cam region 73).
  • the amount of movement of the housing 45 in the Y-axis direction relative to the rotation center R of the inner rotor 10 is reduced again ( The amount of eccentricity is reduced).
  • the cam region 71 is formed such that the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 accompanying the movement of the housing 45 in the Y-axis direction is maintained (fixed) to the eccentric amount A1.
  • the cam region 72 is formed so that the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 accompanying the movement of the housing 45 in the Y-axis direction becomes (decreases) an eccentric amount A2 that is smaller than the eccentric amount A1.
  • the cam region 73 is formed such that the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 accompanying the movement of the housing 45 in the Y-axis direction is increased to an eccentric amount A3 that is larger than the minimum value of the eccentric amount A2.
  • the eccentric amount A1, the eccentric amount A2, and the eccentric amount A3 are examples of the “first eccentric amount”, the “second eccentric amount”, and the “third eccentric amount” in the present invention, respectively.
  • the cam region 74 has an eccentric amount A4 in which the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 accompanying the movement of the housing 45 in the Y-axis direction is the maximum value of the eccentric amount A3 (however, the maximum value of the eccentric amount A2).
  • the cam region 75 is moved to an eccentric amount A5 in which the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 accompanying the movement of the housing 45 in the Y-axis direction is smaller than the eccentric amount A4. It is formed to be reduced.
  • the cam region 71, the cam region 72, the cam region 73, the cam region 74, and the cam region 75 are provided so as to be continuous, and the convex portion 48 of the housing 45 is formed in the arrow Z1 direction of the spool member 360. Along with the movement, it is moved in the Y axis direction (arrow Y1 direction or arrow Y2 direction) by sequentially sliding along the cam region 71, the cam region 72, the cam region 73, the cam region 74, and the cam region 75. It is configured as follows.
  • the cam region 71 of the spool member 360 is By moving linearly to a position corresponding to the convex portion 48, the housing 45 is linearly moved to the first eccentric position in the Y-axis direction so that the eccentric amount A1 that is the maximum eccentric amount is maintained. It is configured. Further, in the pressure range P2 (see FIG. 18), the cam region 72 of the spool member 360 is linearly moved to a position where the cam region 72 engages with the convex portion 48 of the housing 45, whereby the housing 45 is moved in the Y-axis direction.
  • the cam region 73 of the spool member 360 is linearly moved to a position where it engages with the convex portion 48 of the housing 45, whereby the housing 45 is moved in the Y-axis direction. It is configured to be linearly moved to the 3 eccentric position and changed to an eccentric amount A3 larger than the minimum value of the eccentric amount A2.
  • the cam region 74 of the spool member 360 is linearly moved to a position where the cam region 74 engages with the convex portion 48 of the housing 45, whereby the housing 45 is moved in the Y-axis direction. It is configured to be moved linearly to the 4 eccentric position and maintained at the eccentric amount A4 which is the maximum eccentric amount of the eccentric amount A3.
  • the cam region 75 of the spool member 360 is linearly moved to a position where the cam region 75 engages with the convex portion 48 of the housing 45, whereby the housing 45 is moved in the Y-axis direction. It is configured to be linearly moved to the 5 eccentric position and changed to an eccentric amount A5 smaller than the eccentric amount A4.
  • the suction port 52 (suction oil passage 95) in the pump housing portion 81 is connected to the cam-shaped portion 362 of the spool member 360 via the opening 86 in the Y2 side region. Is communicated with the adjustment region 58b provided with Therefore, during operation of the pump element 35, at least a part of the oil 1 sucked into the suction port 52 through the opening 86 is drawn into the cam-shaped portion 362 (cam region 71 to cam region 75) of the spool member 360. It is.
  • the oil 1 having a pressure lower than the discharge pressure P is moved around the cam-shaped portion 362 (adjustment region 58b).
  • the cam region 71 to the cam region 75 are configured to be easily pulled in and to be lubricated.
  • the spool member 360 has a through-hole 365 that penetrates the inside (bottom) of the seat 363 in the Z-axis direction so that the side where the spring 306 is provided communicates with the cam region 71 (cam-shaped portion 362). Is formed.
  • each vane 30 In the state where the rotation center R of the inner rotor 10 and the rotation center U of the outer rotor 20 are completely coincident with each other, each vane 30 has the tip 32 on the outer rotor piece 21 side by the same amount from the recess 12a (the vane housing portion 12). Protruding. Therefore, even if the inner rotor 10 is rotated, each vane 30 is rotated and moved with the same protrusion amount, and only the outer rotor 20 is rotated. Therefore, the oil pump 300 does not exhibit a pump function.
  • the oil pump 300 has the following characteristics (discharge pressure characteristics of the oil 1 with respect to the rotational speed of the inner rotor 10).
  • the characteristic of the discharge pressure (vertical axis) of the oil 1 discharged from the pump body 80 (discharge oil passage 54) with respect to the rotational speed (horizontal axis) of the engine 90 (crankshaft 93) is shown.
  • FIG. 22 shows characteristics (discharge pressure characteristics) of a conventional oil pump as a comparative example.
  • the spool member 360 has the cam region 71 opposed to the convex portion 48 of the housing 45 as shown in FIG. The In this case, even if the rotation speed of the engine 90 (crankshaft 93) is increased and the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53 is increased, the spool member 360 is moved in the direction of the arrow Z1 along the Z-axis direction. Since the flat cam region 71 is only moved in the arrow Z1 direction, the amount of movement of the convex portion 48 in the Y-axis direction does not change.
  • the discharge pressure characteristic when the housing 45 is maintained at the eccentric amount A1 has a shape like the characteristic G1 in FIG.
  • a straight line having a slope of the characteristic G1 corresponds to a maximum eccentricity line in the oil pump 300.
  • the range of the characteristic G1 corresponds to the pressure range P1 at the discharge pressure P.
  • the housing 45 is changed (decreased) from the eccentric amount A1 (a constant value) to the eccentric amount A2.
  • the discharge pressure characteristic in this case shows a shape like the characteristic G2 in FIG. Further, the range of the characteristic G2 corresponds to the pressure range P2 at the discharge pressure P.
  • the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 increases as the amount of protrusion D in the direction of the arrow Y1 decreases. Accordingly, the housing 45 is changed (increased) to the eccentric amount A3 that is larger than the maximum value of the eccentric amount A2 after the maximum value of the eccentric amount A2.
  • the discharge pressure characteristic in this case shows a shape like a characteristic G3 in FIG. Further, the range of the characteristic G3 corresponds to the pressure range P3 at the discharge pressure P.
  • the discharge pressure characteristic in this case shows a shape like a characteristic G4 in FIG.
  • the range of the characteristic G4 corresponds to the pressure range P4 at the discharge pressure P.
  • the slope of the characteristic G4 is smaller than the slope of the characteristic G1. That is, in the housing 45, the eccentric amount is reduced to the eccentric amount A4 than the eccentric amount A1, and the pump capacity (net discharge amount per one rotation) is reduced. That is, a straight line having a slope of the characteristic G4 (a broken line obtained by extending the characteristic G4) corresponds to an eccentricity line between the maximum and minimum in the oil pump 300.
  • the discharge pressure characteristic in this case shows a shape like a characteristic G5 in FIG. Note that a straight line having a slope of the characteristic G5 (a broken line obtained by extending the characteristic G5) corresponds to a minimum eccentricity line in the oil pump 300.
  • the range of the characteristic G5 corresponds to the pressure range P5 at the discharge pressure P.
  • the oil pump 300 has a discharge pressure characteristic that connects the characteristics G1 to G5 indicated by the thick solid line.
  • the discharge pressure P of the oil 1 is increased with the increase in the rotation speed of the engine 90 (crankshaft 93) in the section where the rotation speed of the engine 90 is up to about 2900 rotations / minute.
  • the amount of eccentricity of the housing (rotor accommodating portion) in this case, the amount of eccentricity A1 is not changed. Therefore, as shown in FIG. 22, the characteristic that the graph is extended until the rotational speed of the engine 90 reaches a position of about 2900 revolutions / minute with the same inclination as the characteristic G1 in the oil pump 300 (see FIG. 15). H1 is shown.
  • the housing (rotor accommodating portion) is moved in one direction based on the discharge pressure P.
  • the amount of eccentricity of the housing (rotor housing) is immediately reduced from the maximum amount of eccentricity A1 to the minimum amount of eccentricity A5 (A1> A5). Therefore, at about 2900 revolutions / minute, the characteristic H2 having a smaller inclination than the characteristic H1 is traced.
  • the characteristic H2 has the same inclination as that of the characteristic G5 in the oil pump 300 (see FIG. 15) and extends to a position where the rotational speed of the engine 90 is about 2900 revolutions / minute.
  • the oil pump of the comparative example has a discharge pressure characteristic in which the characteristic H1 (maximum eccentricity line) and the characteristic H2 (minimum eccentricity line) indicated by the thick broken line are connected.
  • operation points S1 to S4 for supplying the oil 1 with a predetermined hydraulic pressure are set according to the rotational speed of the engine 90. Yes.
  • the discharge pressure characteristics (characteristics G1 to G5) that satisfy the supply pressure of the oil 1 required at the operation points S1 to S4 are realized.
  • the discharge pressure characteristics (characteristics H1 to H2) satisfy this point.
  • the required discharge pressure characteristic only needs to pass near the upper part of each of the operation points S1 to S4. In particular, when attention is paid to the operation point S3 (about 4000 rpm) that is the medium speed rotation region of the engine 90.
  • the discharge pressure P required in the characteristic G4 portion of the oil pump 300 is at least satisfied.
  • the oil pump of the comparative example since the oil pump of the comparative example has only two kinds of inclinations of the characteristic H1 and the characteristic H2, it satisfies the required pressure at the operating point S3 (about 4000 rpm), but this pressure is much higher.
  • the oil 1 is supplied at a discharge pressure P (part of the characteristic H2) exceeding 1.
  • the oil pump 300 is configured so as to satisfy the required pressure of the oil 1 at the operation point S3 by having the characteristics G2 to H4 and not to generate an excessive discharge pressure P unlike the oil pump of the comparative example. .
  • the change from the characteristic G2 to the characteristic H4 follows the uneven shape of the cam-shaped portion 362 (see FIG. 15) when the spool member 360 (see FIG.
  • the housing 45 is realized by reversibly moving the pump body 80 in the two directions of the arrow Y1 direction and the arrow Y2 direction.
  • the oil in the third embodiment responds to a change from the characteristic H1 (characteristic obtained by extending the characteristic G1 to the medium speed rotation range) to the characteristic H2 (characteristic obtained by extending the characteristic G5 to the medium speed rotation range) in the oil pump of the comparative example.
  • the fact that the pump 300 has a section between the characteristic G2 and the characteristic G4 that is bent with a valley between the characteristic G1 and the characteristic G5 means that the pump element 35 (see FIG. 15) is useless (excessive) even at the same rotational speed.
  • the discharge pressure characteristic follows a change in the opposite direction. That is, the discharge pressure P is changed in the order of characteristics G5, G4, G3, G2, and G1.
  • the Y-axis direction of the housing 45 (in the direction of the arrow Y1 or the arrow) according to the change in the protrusion amount D of the cam-shaped portion 362 when the spool member 360 is linearly moved in the direction of the arrow Z1.
  • the housing 45 in accordance with the characteristics of the eccentric amount of the outer rotor 20 relative to the inner rotor 10 due to the movement in the Y2 direction) and the change in the protruding amount D of the cam-shaped portion 362 when the spool member 360 is linearly moved in the arrow Z2 direction.
  • the characteristic of the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 due to the movement in the X direction has a hysteresis difference.
  • the spool member 360 is moved in the arrow Z1 direction according to the discharge pressure P of the oil 1. It is moved linearly, and the tip of the convex portion 48 of the housing 45 is slid in the order of the cam regions 72, 73 and 74.
  • the discharge pressure characteristic follows the path of the characteristic G2, the characteristic G3, and the characteristic G4 so as to extend from the left side to the right side.
  • the discharge pressure characteristic follows the path of the characteristic G41, the characteristic G31, and the characteristic G21 so as to extend from the right side to the left side in FIG.
  • the discharge pressure characteristic is not switched from the characteristic G2 to the characteristic G3 and from the characteristic G3 to the characteristic G4 unless a relatively high rotational speed is reached.
  • the discharge pressure characteristics are not switched from the characteristic G41 to the characteristic G31 and from the characteristic G31 to the characteristic G21 unless the engine speed reaches a lower speed than when the engine speed is increasing.
  • the predetermined discharge pressure P vertical axis
  • the discharge pressure P is maintained up to a rotational speed R2 (R2 ⁇ R1) lower than the rotational speed R2 at which the discharge pressure P is obtained when the engine 90 is increased, and the rotational speed is decreased to a rotational speed lower than the rotational speed R2. In this stage, the discharge pressure P is reduced.
  • the reason for this is as follows.
  • the cam region 72 of the spool member 360 will be described as an example. As shown in FIG. 15, the cam region 72 formed with a predetermined inclination angle in the direction of increasing the projection amount D from the Z1 side to the Z2 side.
  • the spool member 360 is linearly moved in the arrow Z1 direction to When the tip surface of the cam region 72 is slid from the Z1 side (the side with the small protrusion amount D) to the Z2 side (the side with the large protrusion amount D), the spool member 360 has the arrow Z2 of the spring 306.
  • the spool member 360 is linearly moved in the direction of the arrow Z2, and the inclined surface of the cam region 72 is changed from the Z2 side (the side with the larger projection amount D) to the Z1 side (the projection amount D is smaller).
  • the biasing force of the spring 305 is applied to the inclined surface of the cam region 72 via the tip of the convex portion 48 by the pressing force F1 acting in the arrow Z2 direction of the spring 306.
  • a load F1-F2 (acting in the direction of the arrow Z2) is applied by subtracting the spring load (pressing force) F2 that is decomposed in the direction of the arrow Z1 based on the inclination angle of the cam region 72 when pressed in the direction of the arrow Y2. Therefore, in order to move the spool member 360 linearly in the direction of the arrow Z2, only a pressing force smaller than the load F1-F2 acting in the direction of the arrow Z2 acts on the pressure receiving surface 364 in the direction of the arrow Z1. Good.
  • the spool member 360 follows the frequent vertical fluctuations of the discharge pressure P. Is moved frequently in the directions of the arrows Z1 and Z2, and the chattering phenomenon in which the reciprocating movement of the housing 45 along the Y-axis direction is frequently repeated does not occur.
  • the oil pump 300 in the third embodiment is configured as described above.
  • the spool member 360 includes a cam-shaped portion 362 provided to increase or decrease the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 by moving the housing 45 in the Y-axis direction (the direction of the arrow Y1 or the direction of the arrow Y2). Is provided.
  • the housing 45 is moved in the Y-axis direction via the cam-shaped portion 362 provided in the spool member 360 in accordance with the linear movement of the spool member 360 in the arrow Z1 direction according to the discharge pressure P of the oil 1.
  • the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 can be easily changed by increasing or decreasing it. Therefore, in the oil pump 300, the amount of eccentricity of the outer rotor 20 relative to the inner rotor 10 can be increased or decreased only by movement in one direction (the direction of the arrow Z1), so that it depends on the discharge pressure P of the oil 1 (the rotational speed of the engine 90). Therefore, there is no need to switch the operation position of the oil pressure, and as a result, there is no need to provide a hydraulic direction switching valve or the like, so that the configuration of the oil pump 300 can be further simplified.
  • the housing 45 includes a convex portion 48 disposed so as to face the cam-shaped portion 362 of the spool member 360, and the cam-shaped portion 362 of the spool member 360 is the convex portion 48 of the housing 45.
  • the protrusion amount D with respect to the angle changes along the Z-axis direction.
  • the housing 45 is moved in the Y-axis direction (arrow Y1 direction or arrow Y2 direction) in accordance with the change in the protrusion amount D of the cam-shaped portion 362 accompanying the movement of the spool member 360 in the arrow Z1 direction, and the outer rotor with respect to the inner rotor 10. It is configured so that the amount of eccentricity of 20 is increased or decreased.
  • the cam mechanism configured by the cam-shaped portion 362 of the spool member 360 and the convex portion 48 of the housing 45 is effectively used, and the cam-shaped portion 362 protrudes as the spool member 360 moves in the arrow Z1 direction.
  • the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 can be increased or decreased by directly following the change in the amount D.
  • the cam-shaped portion 362 of the spool member 360 is a cam region that is disposed to face the convex portion 48 of the housing 45 when the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53 is in the pressure range P1.
  • a cam region 72 that engages the convex portion 48 of the housing 45 when the discharge pressure P is in the pressure range P2 larger than the pressure range P1, and a pressure range P3 in which the discharge pressure P is larger than the pressure range P2.
  • at least a cam region 73 that engages the convex portion 48 of the housing 45.
  • the spool member 360 is moved to an arrow so that the cam shape portion 362 of the spool member 360 is sequentially switched to the cam region 71, the cam region 72, and the cam region 73.
  • the amount of movement of the housing 45 in the Y-axis direction relative to the rotation center R of the inner rotor 10 in the cam region 72 and the amount of eccentricity of the outer rotor 20 relative to the inner rotor 10 are reduced.
  • the discharge pressure P of the oil 1 is changed from the pressure range P1 to the pressure range P2, and the pressure range P2 with respect to the cam region 71 corresponding to the case where the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53 is in the pressure range P1
  • the cam-shaped portion 362 of the spool member 360 is sequentially switched from the cam region 71 to the cam region 72 and from the cam region 72 to the cam region 73 along the arrow Z1 direction.
  • the switching to the cam regions 71 to 73 accompanying the movement of the spool member 360 in the arrow Z1 direction can cause both a decrease and an increase in the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10, so that the oil pump 300
  • desired discharge pressure characteristics can be easily generated.
  • the cam region 71 is formed so that the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 accompanying the movement of the housing 45 in the Y-axis direction becomes the eccentric amount A1, and the housing 45 in the Y-axis direction is formed.
  • the cam region 72 is formed so that the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 is smaller than the amount of eccentricity A1, and the eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 with the movement of the housing 45 in the Y-axis direction is formed.
  • the cam region 73 is formed so that the amount becomes an eccentric amount A3 larger than the minimum value of the eccentric amount A2.
  • the pump capacity is adjusted to be smaller than the pressure range P1 when the discharge pressure P of the oil 1 is within the pressure range P2.
  • the pump capacity can be adjusted to be larger than the pressure range P2 and smaller than the pressure range P1.
  • the cam region 72 is provided so that the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 decreases from the eccentric amount A1 to the eccentric amount A2 toward the cam region 73, and the inner rotor 10 moves toward the cam region 74.
  • the cam region 73 is provided so that the amount of eccentricity of the outer rotor 20 relative to the amount increases from the amount of eccentricity A2 to the amount of eccentricity A3.
  • the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 accompanying the movement of the housing 45 in the Y-axis direction can be easily increased.
  • the cam region 71, the cam region 72, and the cam region 73 are provided so as to be continuous, and the convex portion 48 of the housing 45 is at least a cam according to the movement of the spool member 360.
  • the convex portion 48 is engaged so as to follow the cam shape (inclined shape) of the cam shape portion 362 (cam region 72 and cam region 73).
  • the outer rotor with respect to the inner rotor 10 in the cam region 72 is based on the cam region 71 corresponding to the case where the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53 is in the pressure range P1.
  • the amount of eccentricity 20 can be reduced smoothly, and the amount of eccentricity of the outer rotor 20 relative to the inner rotor 10 can be increased smoothly from the reduced state in the cam region 73.
  • the cam region 71 of the spool member 360 is linearly moved to a position corresponding to the convex portion 48 of the housing 45 in the pressure range P1, so that the housing 45 is moved in the first direction in the Y-axis direction. It is configured to be moved linearly to the eccentric position so that the eccentric amount A1 is the maximum eccentric amount. Further, in the pressure range P2, the cam region 72 of the spool member 360 is linearly moved to a position where the cam region 72 engages with the convex portion 48 of the housing 45, so that the housing 45 is linearly moved to the second eccentric position in the Y-axis direction. So that the eccentric amount A2 is smaller than the eccentric amount A1.
  • the cam region 73 of the spool member 360 is linearly moved to a position where the cam region 73 engages with the convex portion 48 of the housing 45, whereby the housing 45 is linearly moved to the third eccentric position in the Y-axis direction.
  • the eccentric amount A3 is larger than the minimum value of the eccentric amount A2. Accordingly, the housing 45 is moved to any one of the first eccentric position, the second eccentric position, and the third eccentric position corresponding to each of the pressure range P1, the pressure range P2, and the pressure range P3, and the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 is also detected. Can be appropriately adjusted to the amount of eccentricity A1, the amount of eccentricity A2, and the amount of eccentricity A3. Therefore, it is possible to obtain the oil pump 300 that can accurately exhibit the required discharge pressure characteristics.
  • a spring 305 that urges the housing 45 toward the spool member 360 in the arrow Y2 direction is provided.
  • the spring 305 attaches the housing 45 to the spool member 360 side in the arrow Y2 direction.
  • the housing 45 can be moved in the Y-axis direction while appropriately following the cam shape (uneven shape) of the cam-shaped portion 362 of the spool member 360.
  • a spring 306 that urges the spool member 360 in the arrow Z2 direction so as to go toward the discharge oil passage 54 (position on the discharge port 53 side) is provided.
  • the Y axis direction of the housing 45 (the arrow Y1 direction or the arrow Y2) according to the change in the protrusion amount D of the cam-shaped portion 362 when the spool member 360 is linearly moved in the arrow Z1 direction.
  • Characteristic of the eccentric amount of the outer rotor 20 relative to the inner rotor 10 due to movement in the direction transition to characteristics G2, G3, and G4 in FIG. 23), and the cam shape when the spool member 360 is linearly moved in the arrow Z2 direction.
  • the characteristic of the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 due to the movement of the housing 45 in the X direction according to the change in the protrusion amount D of the portion 362 (the transition to the characteristics G41, G31 and G21 in FIG. 23) is a hysteresis difference. Have.
  • the characteristic of the eccentric amount of the rotation center U of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 depends on the moving direction of the spool member 360.
  • the spool member 360 moves linearly in the directions of the arrows Z1 and Z2 following the frequent vertical fluctuations in the discharge pressure P, and the housing 45 moves in the Y-axis direction based on this movement. It is possible to avoid the occurrence of a phenomenon (chattering phenomenon) in the oil pump 300 in which the reciprocating operation is repeated frequently. Therefore, even when the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53 repeatedly fluctuates up and down at short time intervals, the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 does not fluctuate little by little, so that the oil 1 can be stabilized. Can be discharged.
  • the pump housing portion 81 of the pump body 80 is provided with an opening 86 that opens to the oil passage portion 57.
  • the oil pump 300 is configured such that at least part of the oil 1 sucked into the suction port 52 through the opening 86 is drawn into the cam-shaped portion 362 (cam region 71 to cam region 75) of the spool member 360. .
  • the housing 45 is moved in the Y-axis direction via the cam-shaped portion 362 provided on the spool member 360, the oil 1 whose pressure is lower than the discharge pressure P is easily drawn into the cam-shaped portion 362.
  • the cam operation for moving the housing 45 in the Y-axis direction by the spool member 360 is made smooth. It can be carried out.
  • a smooth discharge pressure characteristic can be obtained while accurately following the discharge pressure P of the oil 1 from the discharge port 53.
  • the oil pump 400 according to the fourth embodiment of the present invention includes a spool member 460 as shown in FIG.
  • the spool member 460 is an example of the “cam member” in the present invention.
  • the cam-shaped portion 462 of the spool member 460 includes a cam region 71, a cam region 72, and a cam region 71 from the one end side (Z1 side) to the other end side (Z2 side).
  • the cam region 473 and the cam region 475 are configured to be connected in this order along the Z-axis direction. That is, the cam region 473 is connected to the cam region 475 without providing the cam region 74 (see FIG. 15) parallel to the Z-axis direction like the spool member 360 (see FIG. 15). Therefore, the cam region 473 is slightly longer than the cam region 73 (see FIG.
  • cam region 475 is the cam region while maintaining the same inclination as there is no cam region 74 (see FIG. 15). It extends to the 473 side.
  • the cam-shaped portion 462 is an example of the “cam region” in the present invention
  • the cam region 473 is an example of the “third cam region” in the present invention.
  • the oil pump 400 has characteristics as shown in FIG. 25 (discharge pressure characteristics of the oil 1 with respect to the rotation speed of the inner rotor 10).
  • the characteristics G1 and characteristics G2 in the cam area 71 and the cam area 72 due to the movement of the spool member 460 in the arrow Z1 direction are the same as those in the case of the oil pump 300. Further, when the rotational speed of the engine 90 (see FIG. 24) exceeds about 3600 revolutions / minute and the discharge pressure P exceeds the maximum value of the pressure range P2, the spool member 460 moved in the arrow Z1 direction has a convex portion. The engagement position with respect to 48 is switched from the cam region 72 to the cam region 473.
  • the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 is increased as the protrusion amount D in the direction of the arrow Y1 decreases, and the discharge pressure characteristic shows a shape like the characteristic G6.
  • the rotational speed of the engine 90 exceeds about 3900 revolutions / minute and the discharge pressure P exceeds the maximum value of the pressure range P3
  • the spool member 460 moved in the direction of the arrow Z1 is engaged with the convex portion 48. Is switched from the cam area 473 to the cam area 475.
  • the eccentric amount of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 is decreased again with the increase of the protruding amount D in the direction of the arrow Y1, and the discharge pressure characteristic shows a shape like the characteristic G7.
  • the oil pump 400 has a discharge pressure characteristic that connects the characteristics G1, G2, G6, and G7 indicated by the thick solid lines.
  • the pump element 35 has a characteristic that satisfies the required pressure of the oil 1 at a predetermined operating point S3 without generating useless (excessive) hydraulic pressure even at the same rotation speed. Means. Therefore, the pump power can be reduced by the amount that no unnecessary (excessive) hydraulic pressure is generated in the oil pump 400. Reduction in pump power also contributes to reduction in load (loss) of the engine 90, leading to improvement in fuel consumption rate.
  • the rotation speed of the engine 90 see FIG.
  • the discharge pressure characteristic follows a change in the opposite direction. That is, the discharge pressure P is changed in the order of the characteristics G7, G6, G2, and G1.
  • the other structure of the oil pump 400 by 4th Embodiment is the same as that of the said 3rd Embodiment.
  • the housing 45 is moved in the Y-axis direction via the cam-shaped portion 462 provided in the spool member 460 in accordance with the linear movement of the spool member 460 in the arrow Z1 direction according to the discharge pressure P of the oil 1.
  • the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 can be easily changed by increasing or decreasing it. Therefore, for example, a plurality of systems of hydraulic circuits, hydraulic direction switching valves, and the like are provided to switch the method of applying oil pressure to the housing 45 (operation position) in accordance with the discharge pressure P of the oil 1 (the rotational speed of the engine 90).
  • the inner rotor is moved linearly in the Z-axis direction according to the discharge pressure P of the oil 1, and the housing 45 is moved in the Y-axis direction along with the linear movement in the arrow Z1 direction.
  • the spool member 460 that increases or decreases the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to 10 can also generate a desired discharge pressure characteristic in the oil pump 400 as in the case where a hydraulic direction switching valve or the like is provided.
  • the configuration of 400 can be further simplified. The remaining effects of the fourth embodiment are similar to those of the aforementioned third embodiment.
  • vanes 30 are arranged at equal angular intervals (60 degree intervals) between the inner rotor 10 and the outer rotor 20 (220). 400) is shown as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the number of vanes 30 may be other than 6, for example, 4 (90 degree intervals), 5 (72 degree intervals), 8 (45 degree intervals), or 9 (40 degree intervals).
  • the number of outer rotor pieces constituting the outer rotor is also changed according to the number of vanes 30.
  • the outer rotor piece 21 is provided with the notches 21f and 21g so that the volume portions 62 and 61 communicate with each other.
  • the outer rotor piece 221 is notched.
  • a communication hole may be provided in the outer rotor piece.
  • the outer rotor piece 521 may be configured as in the modification shown in FIG.
  • a communication hole 501 that penetrates the second engagement piece portion 21b in the thickness direction is provided at a connection portion between the base portion 21e and the second engagement piece portion 21b, and the first engagement piece portion 21a and the fourth engagement piece.
  • a communication hole 502 that penetrates the fourth engagement piece 21d in the thickness direction may be provided at an end facing the portion 21d in the axial direction (X direction).
  • the communication holes 501 and 502 are an example of the “hole” in the present invention.
  • the crankshaft 93 of the internal combustion engine (engine 90) is used as the drive source of the inner rotor 10
  • an electric motor may be used as a drive source for the oil pump (inner rotor).
  • the discharge rate of the oil pump 100 (200, 300, 400) may be variable according to the eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 with the rotation speed of the electric motor being constant, and the machine of the outer rotor 20 accompanying this eccentricity.
  • the discharge amount of the oil pump 100 (200, 300, 400) is adjusted more finely with respect to the required discharge amount by further changing the rotation speed of the electric motor. May be.
  • the discharge amount corresponding to the eccentric amount is obtained by translating the housing 40 (45) with respect to the inner rotor 10 having the rotation center R fixed inside the pump body 50 (80).
  • the oil pump 100 200, 300, 400
  • the present invention is not limited to this.
  • a rotation fulcrum is provided on one side of the housing 40 (45), and the other side of the housing 40 (45) is rotated by a predetermined angle around the rotation fulcrum, thereby decentering the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10.
  • the oil pump may be configured to generate.
  • the present invention is not limited to this. That is, by configuring the rotation center R of the inner rotor 10 to be movable, the inner rotor 10 is decentered with respect to the fixed housing 40, and the oil pump 100 (200 ) May be configured.
  • the housing 45 is decentered in the Y-axis direction (arrow Y1 direction or arrow Y2 direction) with respect to the inner rotor 10 with the rotation center R fixed.
  • the invention is not limited to this. That is, by configuring the rotation center R of the inner rotor 10 to be movable in the Y-axis direction, the rotation center R of the inner rotor 10 is decentered with respect to the rotation center U of the fixed housing 45, and the arrow Z1 of the spool member 360 is
  • the oil pump 300 (400) may be configured such that the discharge pressure is changed according to the amount of forward and reverse eccentricity of the inner rotor 10 accompanying the movement in the direction.
  • the housing 45 is provided with respect to the cam-shaped portion 362 (462) in which the spool members 360 (460) have different inclination angles and the plurality of cam regions are continuously connected.
  • the housing 45 is configured to move forward and backward in the Y-axis direction in a state where the tip of the convex portion 48 is in contact.
  • the present invention is not limited to this.
  • a cam groove having a projection amount D similar to that of the cam-shaped portion 362 is formed in the spool member, and the cam groove is fitted into a portion corresponding to the convex portion 48 of the housing 45 (rotor accommodating portion).
  • the engagement state between the engagement pin of the rotor accommodating portion and the cam groove of the spool member is utilized.
  • You may comprise so that the amount of eccentricity of the outer rotor 20 with respect to the inner rotor 10 may be increased / decreased while moving a rotor accommodating part to a Y-axis direction (arrow Y1 direction or arrow Y2 direction).
  • the convex portion 48 of the housing 45 abuts in the direction of the arrow Y2 by the urging force of the spring 305 against the cam-shaped portion 362 (462) of the spool member 360 (460).
  • the housing 45 (convex portion 48) is pushed from the cam-shaped portion 362 (462) and pushed out in the arrow Y1 direction along with the linear movement of the spool member 360 (460) in the arrow Z1 direction.
  • the oil pump 300 (400) is configured to be included has been shown, the present invention is not limited to this.
  • an engagement method (engagement mechanism) between the spool member and the rotor accommodating portion, for example, it includes an operation in which the rotor accommodating portion is pulled out in the arrow Y1 direction along with the linear movement of the spool member in the arrow Z1 direction.
  • An oil pump may be configured as described above.
  • the cam member 362 including the cam regions 71 to 75 is provided on the spool member 360.
  • the cam member 462 including the cam regions 71, 72, 473, and 475 is provided.
  • the cam shape (uneven shape) of the cam region may be other than the above.
  • the cam shape of the cam region can be appropriately changed according to the operating point required for a device (such as an automobile) to which hydraulic pressure is supplied.
  • the spool member 360 (460) is capable of reciprocating in the Z-axis direction orthogonal to the Y-axis direction with respect to the housing 45 capable of reciprocating in the Y-axis direction in the pump body 80.
  • the linear movement direction of the spool member 360 corresponding to the discharge pressure P of the oil 1 only needs to intersect the movement direction of the housing 45.
  • the pump body 80 and the internal oil path may be configured such that the spool member 360 is linearly moved along the X-axis direction in which the rotation axis of the inner rotor 10 extends.
  • the oil pump 100 (200) is configured by rotating the inner rotor 10 in the direction of the arrow Q2 to rotate the outer rotor 20 (220) in the same direction.
  • the present invention is not limited to this.
  • oil pump 100 (200) may be configured by rotating inner rotor 10 in the direction of arrow Q1 opposite to the direction of arrow Q2. That is, since the vane 30 repeats linear protrusions and recesses along the radial direction with respect to the inner rotor 10, the rotation direction of the inner rotor 10 is not questioned. However, when the inner rotor 10 is rotated in the direction of the arrow Q1, it is necessary to make the arrangement relationship between the suction port 52 and the discharge port 53 opposite to the above.
  • the outer rotor piece 221 is formed to have a uniform cross-sectional shape from the end portion on the X2 side to the end portion on the X1 side except for the notches 221f and 221g is shown.
  • the present invention is not limited to this.
  • the first engagement piece 221a and the second engagement piece 221b in the outer rotor piece 221 may be integrally connected in the radial direction at both ends along the X direction.
  • the first engagement piece portion 221a, the second engagement piece portion 221b, and the side end portion connecting the first engagement piece portion 221a and the second engagement piece portion 221b at both ends in the X direction are circumferential.
  • the outer rotor piece may be configured such that the engagement space 203 is formed in the concave portion surrounded by the inner space. Accordingly, the third engagement piece portion 221c is engaged with the engagement space 203 closed around the third engagement piece portion 221c.
  • a communication hole that penetrates the second engagement piece 221b in the thickness direction may be provided instead of the notch 221f so that the engagement space 203 and the volume chamber 261 communicate with each other.
  • the first engagement piece portion 221a and the second engagement piece portion 221b having a small thickness (thin) are integrally connected at both ends in the X direction. It is possible to improve the rigidity of the outer rotor piece that repeats the operation in which the third engagement piece 221c is projected and retracted.
  • the oil pump 100 in which the discharge amount is variable according to the eccentric amount by translating the housing 40 with respect to the inner rotor 10 having the rotation center R fixed inside the pump body 50 is shown, the present invention is not limited to this.
  • an oil pump with a constant discharge amount may be configured with a constant eccentric amount without translating the housing 40.
  • the example in which the individual outer rotor pieces 21 (221) constituting the outer rotor 20 (220) are formed using an aluminum alloy has been described.
  • the present invention is not limited to this. .
  • the present invention is applied to the oil pump 100 (200, 300, 400) that supplies the oil (lubricating oil) 1 to the internal combustion engine (engine)
  • the invention is not limited to this.
  • the present invention may be applied to an oil pump for supplying AT fluid (AT oil) to an automatic transmission (AT) that automatically switches the gear ratio according to the rotational speed of the internal combustion engine.
  • AT automatic transmission
  • the lubricating oil is supplied to the sliding portion in the continuously variable transmission (CVT) capable of changing the gear ratio continuously and continuously.
  • the present invention may be applied to an oil pump for this purpose.
  • the present invention may be applied to an oil pump for supplying power steering oil to a power steering device that drives a steering (steering device) in a vehicle.
  • the oil pump 100 (200, 300, 400) is mounted on a vehicle such as an automobile equipped with an internal combustion engine (engine)
  • engine an internal combustion engine
  • the present invention is not limited to this. I can't. For example, you may apply this invention with respect to the oil pump mounted in equipment other than the vehicle provided with the internal combustion engine (engine).
  • an internal combustion engine a gasoline engine, a diesel engine, a gas engine, etc. are applicable.

Landscapes

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Abstract

 このオイルポンプは、複数のベーンが半径方向にスライド移動可能に収容されるベーン収容部を含む回転可能なインナロータと、複数のベーンの半径方向外側の先端部が連結される複数のベーン連結部を含む回転可能な環状のアウタロータと、インナロータとアウタロータとの間に設けられ、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じて第1容積が変化することによりポンプ機能を有する第1容積変化部と、アウタロータに設けられ、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じて隣接するベーン連結部間の周方向の距離が変化することにより第2容積が変化することによってポンプ機能を有する第2容積変化部とを備える。

Description

オイルポンプ
 本発明は、オイルポンプに関し、特に、インナロータと、アウタロータと、インナロータの外周部とアウタロータの内周部とを接続する複数のベーンとを備えたオイルポンプに関する。
 従来、インナロータと、アウタロータと、インナロータの外周部とアウタロータの内周部とを接続する複数のベーンとを備えたオイルポンプが知られている。このようなオイルポンプは、たとえば、特開2012-255439号公報に開示されている。
 特開2012-255439号公報には、回転駆動されるインナロータと、インナロータを取り囲むように配置されインナロータの外側で回転可能に構成されたアウタロータと、インナロータの外周部とアウタロータの内周部とを接続する複数のペンデュラム(ベーン)とを備えたペンデュラムスライダーポンプ(オイルポンプ)が開示されている。この特開2012-255439号公報に記載のペンデュラムスライダーポンプでは、個々のペンデュラムの一方端部(先端部)がインナロータの外周部に蝶番式に連結されるとともに、他方端部(根元部)が各ペンデュラムに対応して形成されたアウタロータの凹部に嵌め込まれている。そして、インナロータとアウタロータとの相対的な偏心に応じて、インナロータの回転とともに個々のペンデュラムがインナロータとの連結部を中心に揺動しながら順次回転移動されるとともにペンデュラムの他方端部がアウタロータの凹部に対して出没自在に変位される。この際、ペンデュラムによって個々に仕切られた複数の容積室がインナロータの回転とともに順次変形を繰り返すことによってポンプ機能を生じるように構成されている。
 また、ペンデュラムを振り子状に揺動(回動)させるために、個々のペンデュラムは一方端部と他方端部とを繋ぐ中間部が両端部(一方端部および他方端部)よりも細められている。これにより、アウタロータの凹部に進入する中間部がペンデュラムの揺動(傾斜)に起因して凹部の内壁に接触するのが防止されている。また、個々のペンデュラムが振り子状に揺動することによって、相対的な偏心を有するインナロータとアウタロータとが共に滑らかに回転するように構成されている。
特開2012-255439号公報
 しかしながら、特開2012-255439号公報に記載されたペンデュラムスライダーポンプ(オイルポンプ)では、ペンデュラムによって個々に仕切られた複数の容積室がインナロータの回転とともに順次変形を繰り返すことによってポンプ機能を生じるように構成されている一方、ペンデュラムによって仕切られた複数の容積室以外の容積変化量を十分に利用することが困難であるため、単位回転あたりのオイルの正味吐出量を十分に増加させることができないという問題点がある。
 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、単位回転あたりのオイルの正味吐出量を十分に増加させることが可能な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オイルポンプは、複数のベーンが半径方向にスライド移動可能に収容されるベーン収容部を含むとともに、回転可能なインナロータと、複数のベーンの半径方向外側の先端部が連結される複数のベーン連結部を含むとともに、回転可能な環状のアウタロータと、インナロータとアウタロータとの間に設けられ、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じて第1容積が変化することによりポンプ機能を有する第1容積変化部と、アウタロータに設けられ、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じて隣接するベーン連結部間の周方向の距離が変化することにより、第2容積が変化することによってポンプ機能を有する第2容積変化部と、を備える。
 この発明の一の局面によるオイルポンプでは、上記のように、複数のベーンが半径方向にスライド移動可能に収容されるベーン収容部を含むインナロータと、複数のベーンの半径方向外側の先端部が連結される複数のベーン連結部を含むアウタロータと、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じて第1容積が変化することによりポンプ機能を有する第1容積変化部と、アウタロータに設けられ、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じて隣接するベーン連結部間の周方向の距離が変化することにより、第2容積が変化することによってポンプ機能を有する第2容積変化部とを備える。これにより、ベーンによって互いに仕切られた第1容積変化部の高効率なポンプ動作に加えて、アウタロータに新たに設けられた第2容積変化部のポンプ動作も有効に利用することができる。したがって、オイルポンプにおける単位回転あたりのオイルの正味吐出量を十分に増加させることができる。その結果、ポンプ効率を向上させることができる。また、同一吐出量で比較した場合には、オイルポンプを小型化することができるので、機器(装置)へのオイルポンプの搭載性を向上させることができる。また、オイルポンプが小型化されることによってオイルポンプ駆動時のメカニカルロス(機械損失)を低減することができるので、オイルポンプを駆動する駆動源の負荷が低減されて省エネルギー化を図ることができる。
 上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じて複数のベーンが半径方向にスライド移動することにより、インナロータのベーン収容部における第3容積が変化することによってポンプ機能を有する第3容積変化部をさらに備える。このように構成すれば、第1容積変化部および第2容積変化部が有するポンプ動作に加えて、ベーンがベーン収容部に対して半径方向に直線的にスライド移動されることによりベーン収容部における第3容積変化部の容積変化をもオイルを吸い込み吐き出すポンプ動作に組み入れてオイルポンプを構成することができるので、第3容積変化部が有するポンプ動作が有効に加わる分、オイルポンプが有する単位回転あたりのオイルの吐出量をさらに増加させることができる。その結果、オイルポンプをより小型化することができる。なお、上記特許文献1では、振り子状に揺動するペンデュラムは中間部が両端部よりも細められているため、ペンデュラムの他方端部(根元部)がアウタロータの凹部に奥深く進入して根元部と凹部とに囲まれた容積室を最小化する過程で、ペンデュラムの細められた中間部と凹部との間に新たな空間部(容積部)が副次的に発生してしまう。これに対して、上記一の局面によるオイルポンプでは、半径方向に直線的にスライド移動されるベーンを用いるので、ベーン収容部に対して出没するベーンの中間部を細らせる必要もない。したがって、第3容積変化部が第3容積を減少させる方向に容積変化を起こす過程で、第3容積変化部の第1容積変化部側の部分で新たに容積を増加させる(容積室を新たに出現させる)ようなマイナス要因(無駄な仕事)が発生しないので、第1、第2および第3容積変化部の容積変化をオイルポンプ全体のポンプ動作に有効に作用させることができる。
 上記第3容積変化部をさらに備える構成において、好ましくは、オイルを吸い込む吸込ポートおよびオイルを吐出する吐出ポートをさらに備え、吸込ポートでは、ベーン収容部に収容されるベーンが半径方向外側に徐々にスライド移動することにより、インナロータのベーン収容部における第3容積が徐々に大きくなるとともに、吐出ポートでは、ベーン収容部に収容されるベーンが半径方向内側に徐々にスライド移動することにより、インナロータのベーン収容部における第3容積が徐々に小さくなるように構成されている。このように構成すれば、半径方向外側方向および内側方向へのベーンの直線的な往復移動とともにベーン収容部に出現(増加)と消滅(減少)とを繰り返す第3容積の容積変化をポンプ動作として容易に利用することができる。この際、オイルポンプの駆動力をベーンのスライド移動に伴う第1容積変化部(第1容積)および第2容積変化部(第2容積)の容積変化のみならず、ベーンのスライド移動に伴う第3容積変化部(第3容積)の容積変化にも変換することができるので、駆動力が無駄とならずオイルポンプの機械効率を向上させることができる。
 上記第3容積変化部をさらに備える構成において、好ましくは、ベーン収容部に収容される部分のベーンの厚みは、一定である。このように構成すれば、ベーン収容部に収容される部分の厚みが一定となったベーンによって、ベーン収容部においてベーンをがたつかせずに半径方向に安定的にスライド移動させることができる。また、往復移動時にベーンががたつかないので、第3容積変化部(第3容積)が拡大(増加)と縮小(減少)とを繰り返す際の気密性を向上させることができる。これにより、第3容積変化部のポンプ効率を高いレベルに維持することができる。
 上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、第2容積変化部は、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じてベーンの半径方向外側の先端部の半径方向のスライド位置が変化することにより、アウタロータにおける複数のベーン連結部間の周方向の距離が変化することによって、第2容積が変化可能に構成され、アウタロータは、複数のベーン毎に設けられ、ベーン連結部を各々含む複数のアウタロータ片を含み、複数のアウタロータ片は、隣接するアウタロータ片が互いの周方向の距離を変化可能に係合された状態で、円周状に配置され、隣接するアウタロータ片は、第2容積変化部を構成する係合空間を有した状態で周方向に互いに係合するとともに、隣接するアウタロータ片間の周方向の距離が変化することにより、係合空間の第2容積が変化するように構成されている。このように構成すれば、ベーンの半径方向外側の先端部の半径方向のスライド位置の変位を適切に利用してアウタロータにおける複数のベーン連結部間の周方向の距離を容易に変化(伸縮)させることができる。これにより、ベーンの半径方向の駆動力を適切に利用して第2容積変化部にポンプ機能を発揮させることができる。
 また、隣接するアウタロータ片が互いの周方向の距離を変化可能に係合された状態で複数のアウタロータ片を円周状に配置することによって、隣接するアウタロータ片同士の周方向の離合動作(伸縮動作)を適切に利用して、第2容積変化部(第2容積)が拡大(増加)と縮小(減少)とを繰り返すポンプ機能を発揮させることができる。また、隣接するアウタロータ片間の周方向の距離が変化することにより係合空間の第2容積を変化させることによって、アウタロータ片同士が係合する際の係合空間を第2容積として適切に利用して、第2容積変化部に第2容積が増加と減少とを繰り返すポンプ機能を発揮させることができる。
 上記第2容積変化部がインナロータのアウタロータに対する偏心に応じて第2容積を変化可能とする構成において、好ましくは、第2容積変化部を構成する係合空間と第1容積変化部とを連通する溝または穴が設けられている。このように構成すれば、溝または穴を介して第1容積を有する第1容積変化部と第2容積を有する第2容積変化部とが互いに連通されるので、容積室の拡大時にオイルを第1容積変化部と第2容積変化部とに共に吸入することができる。また、容積室の縮小時にオイルを第1容積変化部と第2容積変化部とから共に吐出することができる。
 上記隣接するアウタロータ片が第2容積変化部を構成する係合空間を有した状態で周方向に互いに係合する構成において、好ましくは、第2容積変化部を構成する係合空間は、隣接する2つのベーンのうち一方側に位置する第1係合空間と、隣接する2つのベーンのうち他方側に位置する第2係合空間とを含む。このように構成すれば、隣接するアウタロータ片が順次繋げられて全体として環状のアウタロータを構成した際に、1つのアウタロータ片を中心としてたとえば第1係合空間を介して一方側(たとえば右側)に隣接するアウタロータ片と容易に係合させることができるとともに、第2係合空間を介して他方側(たとえば左側)に隣接するアウタロータ片と容易に係合させることができる。
 上記第2容積変化部がインナロータのアウタロータに対する偏心に応じて第2容積を変化可能とする構成において、好ましくは、オイルを吸い込む吸込ポートおよびオイルを吐出する吐出ポートをさらに備え、アウタロータは、複数のベーン毎に設けられ、ベーン連結部を各々含む複数のアウタロータ片を含み、吸込ポートでは、隣接するアウタロータ片間の周方向の距離が徐々に大きくなることにより第2容積が徐々に大きくなるとともに、吐出ポートでは、隣接するアウタロータ片間の周方向の距離が徐々に小さくなることにより第2容積が徐々に小さくなるように構成されている。このように構成すれば、環状のアウタロータが回転する際の各々の第2容積変化部における第2容積の拡大および収縮を、各々の第2容積変化部が吸込ポートおよび吐出ポートを順次通過するタイミングに同期させて行うことができるので、第2容積変化部が有するポンプ機能を有効に発揮させることができる。
 上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、インナロータを収容するとともにインナロータの偏心量を変化させるように第1方向に移動可能なロータ収容部と、オイルを吸い込む吸込ポートおよびオイルを吐出する吐出ポートと、吐出ポートからのオイルの吐出圧力に応じて第1方向と交差する第2方向に直線的に移動され、第2方向の一方方向への直線的な移動に伴ってロータ収容部を第1方向に移動させることによってインナロータの偏心量を増減させるように設けられたカム領域を含むカム部材と、をさらに備える。このように構成すれば、オイルの吐出圧力に応じたカム部材の第2方向における一方方向への直線的な移動に伴ってカム部材に設けられたカム領域を介してロータ収容部を第1方向に移動させながらインナロータの偏心量を増加させたり減少させたりして容易に変化させることができる。したがって、本発明では、一方方向への移動のみによりインナロータの偏心量の増減が可能となるので、オイルの吐出圧力(内燃機関の回転数)に応じてオイル圧力の作用位置を切り替える必要がなく、その結果、油圧方向切換弁などを設ける必要がないので、その分、オイルポンプの構成をより簡素にすることができる。
 上記ロータ収容部およびカム部材をさらに備える構成において、好ましくは、カム部材は、オイルの吐出圧力に応じて第2方向に直線的に移動されるスプール部材を含み、ロータ収容部は、スプール部材のカム領域に対向するように配置されたカム係合部を含み、スプール部材のカム領域は、ロータ収容部のカム係合部に対する突出量が第2方向に沿って変化されるとともに、スプール部材の第2方向の一方方向への移動に伴うカム領域の突出量の変化に応じてロータ収容部が第1方向に移動されてインナロータの偏心量が増減されるように構成されている。このように構成すれば、スプール部材のカム領域とロータ収容部のカム係合部とによって構成されるカム機構を有効に利用して、スプール部材の第2方向の一方方向への移動に伴うカム領域の突出量の変化に直接的に追従させてインナロータの偏心量を増減させることができる。
 上記カム部材がオイルの吐出圧力に応じて第2方向に直線的に移動されるスプール部材を含む構成において、好ましくは、スプール部材のカム領域は、吐出ポートからのオイルの吐出圧力が第1圧力範囲にある場合に、ロータ収容部のカム係合部に対向配置される第1カム領域と、吐出ポートからのオイルの吐出圧力が第1圧力範囲よりも大きい第2圧力範囲にある場合に、ロータ収容部のカム係合部に係合する第2カム領域と、吐出ポートからのオイルの吐出圧力が第2圧力範囲よりも大きい第3圧力範囲にある場合に、ロータ収容部のカム係合部に係合する第3カム領域と、を含み、吐出ポートからのオイルの吐出圧力の増加に応じて、第1カム領域、第2カム領域および第3カム領域へとカム部材のカム領域が順次切り替わるようにスプール部材が第2方向の一方方向に移動された場合に、第2カム領域においてインナロータの回転中心に対するロータ収容部の第1方向の移動量およびインナロータの偏心量が減少されるとともに、第2カム領域においてインナロータの回転中心に対するロータ収容部の第1方向の移動量およびインナロータの偏心量が減少された状態から、第3カム領域においてロータ収容部の第1方向の移動量およびインナロータの偏心量が増加されるように構成されている。このように構成すれば、吐出ポートからのオイルの吐出圧力が第1圧力範囲にある場合に対応する第1カム領域を基準として、オイルの吐出圧力が第1圧力範囲から第2圧力範囲、さらには、第2圧力範囲から第3圧力範囲へと増加した際に、スプール部材のカム領域が第2方向の一方方向に沿って第1カム領域から第2カム領域、および、第2カム領域から第3カム領域へと順次切り替わるのとともに、スプール部材の一方方向への移動に伴うカム領域の切り替わりにより、インナロータの偏心量に減少と増加との両方を生じさせることができるので、オイルポンプに所望の吐出圧力特性を容易に生じさせることができる。
 上記カム領域が第1カム領域、第2カム領域および第3カム領域を含む構成において、好ましくは、第1カム領域は、ロータ収容部の第1方向への移動に伴うインナロータの偏心量が第1偏心量になるように形成され、第2カム領域は、ロータ収容部の第1方向への移動に伴うインナロータの偏心量が第1偏心量よりも小さい第2偏心量になるように形成され、第3カム領域は、ロータ収容部の第1方向への移動に伴うインナロータの偏心量が第2偏心量の最小値よりも大きい第3偏心量になるように形成されている。このように構成すれば、オイルの吐出圧力が第1圧力範囲にある場合のポンプ容量を基準とした場合に、オイルの吐出圧力が第2圧力範囲においてはポンプ容量を第1圧力範囲よりも小さく調整することができるとともに、オイルの吐出圧力が第3圧力範囲においてはポンプ容量を第2圧力範囲よりも大きくかつ第1圧力範囲よりも小さく調整することができる。
 この場合、好ましくは、第2カム領域は、第3カム領域に向かってインナロータの偏心量が第1偏心量から第2偏心量に減少するように設けられており、第3カム領域は、第2カム領域とは反対側に向かってインナロータの偏心量が第2偏心量から第3偏心量に増加するように設けられている。このように構成すれば、スプール部材が第2方向の一方方向に移動された場合の第2カム領域において、ロータ収容部の第1方向への移動に伴うインナロータの偏心量を容易に減少させることができる。また、スプール部材が第2方向の一方方向に移動された場合の第3カム領域において、ロータ収容部の第1方向への移動に伴うインナロータの偏心量を容易に増加させることができる。
 上記カム領域が第1カム領域、第2カム領域および第3カム領域を含む構成において、好ましくは、第1圧力範囲において、スプール部材の第1カム領域がロータ収容部のカム係合部に対応する位置に直線的に移動されることにより、ロータ収容部が第1方向の第1偏心位置に直線的に移動されて、最大の偏心量である第1偏心量になるように構成され、第2圧力範囲において、スプール部材の第2カム領域がロータ収容部のカム係合部に係合する位置に直線的に移動されることにより、ロータ収容部が第1方向の第2偏心位置に直線的に移動されて、第1偏心量よりも小さい第2偏心量になるように構成され、第3圧力範囲において、スプール部材の第3カム領域がロータ収容部のカム係合部に係合する位置に直線的に移動されることにより、ロータ収容部が第1方向の第3偏心位置に直線的に移動されて、第2偏心量の最小値よりも大きい第3偏心量になるように構成されている。このように構成すれば、ロータ収容部を、第1圧力範囲、第2圧力範囲および第3圧力範囲の各々において対応する第1偏心位置、第2偏心位置および第3偏心位置のいずれかに移動させるとともに、インナロータの偏心量を、第1偏心量、第2偏心量および第3偏心量に適切に調整することができる。これにより、要求される吐出圧力特性を的確に発揮することが可能なオイルポンプを得ることができる。
 上記ロータ収容部およびカム部材をさらに備える構成において、好ましくは、ロータ収容部をカム部材側に付勢する第1付勢部材と、カム部材を吐出ポート側の位置に向かうように付勢する第2付勢部材をさらに備える。このように構成すれば、カム部材の第2方向の一方方向への直線的な移動に伴ってロータ収容部が第1方向に移動される際に、第1付勢部材によるロータ収容部のカム部材側への付勢力によって、ロータ収容部をカム部材のカム領域のカム形状(凹凸形状)に適切に追従させながら第1方向に移動させることができる。また、カム部材を吐出ポート側の位置に向かうように付勢する第2付勢部材を設けることによって、吐出ポートからのオイルの吐出圧力が減少した場合に、第2付勢部材による付勢力によってカム部材を第2方向の一方方向とは反対の他方方向へ容易に押し戻すことができるので、カム部材のオイルの吐出圧力に応じた可逆的な動作を行うことができる。
 なお、本出願では、上記一の局面によるオイルポンプにおいて、以下のような構成も考えられる。
 すなわち、上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、アウタロータの外表面には、油膜が形成されている。このように構成すれば、複数のベーン連結部を含むとともに隣接するベーン連結部間の周方向の距離を変化させて第2容積変化部の第2容積を変化させる形状変化を伴うようにアウタロータを構成した場合であっても、アウタロータの外表面に油膜が形成されているので、このような形状変化を伴う環状のアウタロータを、オイルポンプのケーシング内で滑らかに回転させることができる。また、この油膜によって第2容積変化部の第2容積を滑らかに変化させることができる。
 また、上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、複数のベーンは、周方向には揺動せずに半径方向にスライド移動可能なようにインナロータのベーン収容部に取り付けられている。このように構成すれば、オイルポンプ動作時に半径方向に沿った直線的(一次元的)なスライド移動を伴ってベーンをベーン収容部に対して出没させることができるので、たとえばベーン収容部に対して出没するベーンの中間部を細らせるなどの特異な形状をベーンに形成する必要がない。すなわち、上記特許文献1に記載された中間部が両端部よりも細められて振り子状に揺動するペンデュラム(ベーン)とは異なり、中間部の特異な形状に起因してポンプ動作の効率を低下させるような要因を排除することができる。したがって、オイルポンプに高効率なポンプ機能をもたらすことができる。
 また、上記アウタロータが複数のアウタロータ片を含むオイルポンプにおいて、アウタロータ片は、隣接するアウタロータ片同士が半径方向に重なり合った状態で周方向に係合可能な係合片部を有し、第2容積変化部を構成する係合空間は、係合片部間の重なり量に応じて周方向の距離が変化されることにより第2容積が変化されるように構成されている。このように構成すれば、互いに重なり合う係合片部間の重なり量に応じて係合空間の第2容積を容易に増減させることができるので、アウタロータ(第2容積変化部)にポンプ機能を容易に発揮させることができる。
 また、上記カム領域が第1カム領域、第2カム領域および第3カム領域を含むオイルポンプにおいて、好ましくは、第1カム領域と第2カム領域と第3カム領域とは、連続するように設けられており、ロータ収容部のカム係合部は、スプール部材の移動に伴って、少なくとも第2カム領域と第3カム領域とに沿って摺動することにより第1方向に移動されるように構成されている。このように構成すれば、スプール部材が第2方向の一方方向に移動された場合に、カム係合部がカム領域(第2カム領域および第3カム領域)のカム形状に追従するように係合されながらロータ収容部を第1方向に移動させることができるので、吐出ポートからのオイルの吐出圧力が第1圧力範囲にある場合に対応する第1カム領域を基準として、第2カム領域でインナロータの偏心量を滑らかに減少させることができるとともに、第3カム領域でインナロータの偏心量を減少状態から滑らかに増加させることができる。
 また、上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、カム部材が第2方向の一方方向に直線的に移動される際のカム領域の突出量の変化に応じたロータ収容部の第1方向への移動によるインナロータの偏心量の特性と、カム部材が一方方向とは反対の第2方向の他方方向に直線的に移動される際のカム領域の突出量の変化に応じたロータ収容部の第1方向への移動によるインナロータの偏心量の特性とは、ヒステリシス差を有している。このように構成すれば、吐出ポートからのオイルの吐出圧力が短い時間間隔で上下変動を繰り返す場合においても、インナロータの偏心量の特性がカム部材の移動方向に応じてヒステリシス差を有する分、吐出圧力の頻繁な上下変動に追随してカム部材の第2方向の一方方向および他方方向への直線的な移動動作と、これに基づくロータ収容部の第1方向への小刻みな往復移動動作とが頻繁に繰り返される現象(チャタリング現象)がオイルポンプ内に生じるのを回避することができる。したがって、吐出ポートからのオイルの吐出圧力が短い時間間隔で上下変動を繰り返した場合であっても、インナロータの偏心量が小刻みにふらつくかなくなるので、オイルを安定的に吐出させることができる。
 また、上記ロータ収容部およびカム部材をさらに備えるオイルポンプにおいて、カム部材のカム領域には、吸込ポートに吸い込まれるオイルの少なくとも一部が供給されるように構成されている。このように構成すれば、カム部材に設けられたカム領域を介してロータ収容部を第1方向に移動させる際、吐出圧力よりも圧力が下げられたオイルをカム領域に容易に引き込んでロータ収容部のカム領域に当接する部分の移動を円滑にすることができるので、カム部材によりロータ収容部を第1方向に移動させるカム動作を円滑に行うことができる。これにより、吐出ポートからのオイルの吐出圧力に的確に追従させながら、滑らかな吐出圧力特性を得ることができる。
 本発明によれば、上記のように、単位回転あたりのオイルの正味吐出量を十分に増加させることが可能なオイルポンプを提供することができる。
本発明の第1実施形態によるオイルポンプにおけるポンプ要素の構成を示した分解斜視図である。 本発明の第1実施形態によるオイルポンプの内部構造を示した図である。 本発明の第1実施形態によるオイルポンプを構成するアウタロータ片(単品)の構造を示した正面図である。 本発明の第1実施形態によるオイルポンプを構成するアウタロータ片(単品)の構造を示した上面図である。 本発明の第1実施形態によるオイルポンプを構成するアウタロータにおける隣接するアウタロータ片間の係合状態を示した上面図である。 本発明の第1実施形態によるオイルポンプを構成するアウタロータにおける隣接するアウタロータ片間の係合状態を示した斜視図である。 本発明の第1実施形態によるオイルポンプの内部構造を示した図である。 本発明の第1実施形態によるオイルポンプの動作を説明するための図である。 本発明の第1実施形態によるオイルポンプの動作を説明するための図である。 本発明の第2実施形態によるオイルポンプの内部構造を示した図である。 本発明の第2実施形態によるオイルポンプを構成するアウタロータ片(単品)の構造を示した正面図である。 本発明の第2実施形態によるオイルポンプを構成するアウタロータ片(単品)の構造を示した上面図である。 本発明の第2実施形態によるオイルポンプを構成するアウタロータにおける隣接するアウタロータ片間の係合状態を示した図である。 本発明の第2実施形態によるオイルポンプの内部構造を示した図である。 本発明の第3実施形態によるオイルポンプの全体構成を示した断面図である。 本発明の第3実施形態によるオイルポンプを構成するポンプボディのポンプ収容部の内部構造を部分的に示した斜視図である。 本発明の第3実施形態によるオイルポンプを構成するスプール部材の構造を示した斜視図である。 本発明の第3実施形態によるオイルポンプの動作を説明するための図である。 本発明の第3実施形態によるオイルポンプの動作を説明するための図である。 本発明の第3実施形態によるオイルポンプの動作を説明するための図である。 本発明の第3実施形態によるオイルポンプの動作を説明するための図である。 本発明の第3実施形態によるオイルポンプの特性(エンジン回転数-吐出圧力特性)および第3実施形態に対する比較例としてのオイルポンプの特性(エンジン回転数-吐出圧力特性)を示した図である。 本発明の第3実施形態によるオイルポンプの特性がヒステリシス差を有する点を説明するための図である。 本発明の第4実施形態によるオイルポンプの全体構成を示した断面図である。 本発明の第4実施形態によるオイルポンプの特性(エンジン回転数-吐出圧力特性)および第3実施形態に対する比較例としてのオイルポンプの特性(エンジン回転数-吐出圧力特性)を示した図である。 本発明の変形例によるオイルポンプにおけるポンプ要素を構成するアウタロータ片(単品)の構造を示した上面図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
 (第1実施形態)
 まず、図1~図7を参照して、本発明の第1実施形態によるオイルポンプ100の構成について説明する。なお、図1および図2では、オイルポンプ100を構成する主な構成要素に対して符号を付しており、図3~図7において、オイルポンプ100の詳細な構成(構造)に対して符号を付している。
 本発明の第1実施形態によるオイルポンプ100は、図1に示すように、インナロータ10と、アウタロータ20と、インナロータ10およびアウタロータ20を接続する6個のベーン30とを備えている。また、インナロータ10と、アウタロータ20と、6個のベーン30とにより、ポンプ機能を有するポンプ要素35が構成されている。
 また、オイルポンプ100は、図2に示すように、環状のアウタロータ20を矢印Q2方向に回転可能に収容する鉄系の金属材料からなるハウジング40と、ハウジング40が移動可能(Y方向)に収容されるアルミニウム合金製のポンプボディ(ケーシング)50とを備えている。なお、図1では、オイルポンプ100の内部構造を示すために、アウタロータ20を収容するハウジング40およびポンプボディ50(図2参照)の図示を省略している。また、オイルポンプ100は、たとえば、図示しない内燃機関(エンジン)などに搭載されるように構成されており、この場合、オイルパン内のオイル(潤滑油)1(図2参照)をピストンまわりやクランクシャフトなどの可動部(摺動部)に供給する機能を有している。
 また、図2に示すように、オイルポンプ100は、オイル1を吸い込む吸込ポート52およびオイル1を吐出する吐出ポート53を備えている。吸込ポート52および吐出ポート53は、ハウジング40の背後(紙面奥側)においてポンプボディ50に形成されている。また、オイルポンプ100は、ポンプボディ50に紙面手前側から被せられる図示しないカバーを備えている。これにより、カバーにより閉じられたポンプボディ50内に、インナロータ10、アウタロータ20および6個のベーン30によって各々囲まれた6個の容積室61が形成されるように構成されている。ここで、各々の容積室61は、容積V1を有している。また、後述するが、容積V1は、オイルポンプ100の動作時にベーン30の伸縮(スライド移動)に伴う容積室61の形状の変化(拡大および縮小)に応じて増減されるように構成されている。なお、容積室61は、本発明の「第1容積変化部」の一例である。また、容積V1は、本発明の「第1容積」の一例である。
 以下に、ポンプ要素35の構成について説明する。また、オイルポンプ100の動作については、後程、詳細に説明する。
 鉄系の金属材料からなるインナロータ10は、図1および図2に示すように、回転中心Rとなる中心部に軸穴11を有している。また、軸穴11に図示しない駆動軸が接続されることによって、インナロータ10は、回転中心Rの位置が固定された状態で一方方向(矢印Q2方向)に回転される。ここで、オイルポンプ100では、内燃機関(エンジン)のクランクシャフトがインナロータ10の駆動源として用いられている。また、インナロータ10は、インナロータ10の外周部に沿って設けられたベーン収容部12を有している。
 ベーン収容部12は、インナロータ10の外周部から軸穴11(回転中心R)に向かって半径方向に延びる6個の凹部12aを有している。なお、ここに記載する「半径方向」とは、インナロータ10が回転中心Rまわりに回転される際の回転半径に沿った方向のことを示す。また、各々の凹部12aは、半径方向に所定の深さを有しており、凹部12aは、軸穴11を中心にして互いに等角度間隔(60度間隔)を有して配置されている。また、凹部12aは、インナロータ10の一方側(X2側)の端面から他方側(X1側)の端面までX方向に沿って溝状に延びている。また、ベーン30を摺動可能に挟み込む凹部12aのX方向に延びる一方側の内壁面から対向する他方側の内壁面までの幅W(図7参照)は、一定である。また、インナロータ10は、X方向に沿って所定のロータ幅L(図1参照)を有している。なお、ロータ幅Lは、アウタロータ20およびハウジング40のX方向の長さ(幅)と同じである。
 アルミニウム合金製のアウタロータ20は、図2に示すように、6個のアウタロータ片21を有している。また、個々のアウタロータ片21は、周状に順次接続(係合)されるように構成されている。これにより、アウタロータ20は、アウタロータ片21がハウジング40の内周面40aに沿って円環状に繋げられた状態でハウジング40に対して矢印Q2方向に回転されるように構成されている。
 また、アウタロータ片21は、図3に示すように、各々が部分円弧状に形成された第1係合片部21aと第2係合片部21bと第3係合片部21cと第4係合片部21dとを含んでいる。また、アウタロータ片21は、軸方向(X方向)に延びる基部21eをさらに含んでおり、第1係合片部21aおよび第4係合片部21dのQ2側において軸方向(X方向)に延びる根元部が、基部21eにQ1側から接続されている。また、第2係合片部21bおよび第3係合片部21cのQ1側において軸方向(X方向)に延びる根元部が、基部21eにQ2側から接続されている。ここで、本明細書では、Q1側およびQ2側は、それぞれ、アウタロータ片21における周方向の一方側および他方側に対応している。したがって、アウタロータ片21は、第1係合片部21a~第4係合片部21dが基部21eを中心として周方向(矢印Q1方向および矢印Q2方向)に円弧状の翼を広げた形状を有する一体構造部品である。なお、基部21eは、本発明の「ベーン連結部」の一例である。
 また、1つのアウタロータ片21を図3における上方(Z2側)から矢印Z1方向に沿って見た場合、図4に示すように、基部21eを中心として互いに対角関係に配置された第1係合片部21aおよび第3係合片部21cは、アウタロータ片21における半径方向の外側(紙面手前側)に配置されている。これに対して、互いに対角関係に配置された第2係合片部21bおよび第4係合片部21dは、第1係合片部21aおよび第3係合片部21cに対して相対的に半径方向の内側(紙面奥側)に配置されている。したがって、第1係合片部21a~第4係合片部21dは、この順に、半径方向の外側、内側、外側、内側のように、半径方向に沿って互い違い(段違い)の関係を有するように配置されている。また、図2に示すように、第1係合片部21aおよび第3係合片部21cの各々の外側表面3が、ハウジング40の内周面40aに対して油膜1aを介して周方向(矢印Q方向)に摺動するように構成されている。
 また、図5に示すように、第1係合片部21a~第4係合片部21dが段違い構造を有するアウタロータ片21を繋げた場合、Q2側のアウタロータ片21の第1係合片部21aは、Q1側のアウタロータ片21の第2係合片部21bに対して半径方向外側(紙面手前側)から覆い被さるようにして係合される。また、Q2側のアウタロータ片21の第4係合片部21dは、Q1側のアウタロータ片21の第3係合片部21cに対して半径方向内側(紙面奥側)に潜り込むようにして係合される。すなわち、相対的にQ2側の第1係合片部21aの半径方向内側の内側表面2と、相対的にQ1方向に隣接する第2係合片部21bの半径方向外側の外側表面3とが当接(面接触)する。また、相対的にQ2側の第4係合片部21dの半径方向外側の外側表面3と、相対的にQ1方向に隣接する第3係合片部21cの半径方向内側の内側表面2とが当接(面接触)する。
 したがって、図5および図6に示すように、Q2側のアウタロータ片21における第1係合片部21aおよび第4係合片部21dと、このアウタロータ片21に対してQ1側に隣接するアウタロータ片21における第2係合片部21bおよび第3係合片部21cとは、ロータ幅方向(X方向)に沿って互い違いに組み合わされる。そして、Q2側の第1係合片部21aおよび第4係合片部21dと、Q1側の第2係合片部21bおよび第3係合片部21cとにおける各々の内側表面2と外側表面3との係合が、Q方向に沿って隣接するアウタロータ片21に順次繰り返される。このようにして6個のアウタロータ片21が円環状(円周状)に繋げられてアウタロータ20(図2参照)が構成されている。
 また、第1係合片部21a~第4係合片部21dは、部分円弧状に形成されているので、隣接するアウタロータ片21同士の周方向(矢印Q方向)の重なりしろ(係合面積)は、所定範囲(各片部の周方向の長さの範囲)内で矢印Q1方向または矢印Q2方向に沿って増減可能に構成されている。なお、図6は、互いに隣接するアウタロータ片21をインナロータ10(図2参照)が配置される側から見ている。したがって、ハウジング40(図2参照)内に組み込まれたアウタロータ20は、隣接するアウタロータ片21同士が所定範囲内で周方向(矢印Q方向)の距離(係合面積)を増加または減少させながらも、互いの係合状態が維持されるように構成されている。
 ここで、第1実施形態では、互いに矢印Q方向に隣接するアウタロータ片21間において、以下に説明する係合空間5~8がそれぞれ形成されるように構成されている。
 具体的には、図5および図6に示すように、まず、1つのアウタロータ片21におけるQ2側の第1係合片部21aと、Q1側に隣接するアウタロータ片21の第2係合片部21bとの係合によって、第2係合片部21bの外側表面3側に容積を増減(伸縮)可能とする1つの係合空間5が形成される。係合空間5は、第2係合片部21bの外側表面3とこれに対向するハウジング40の内周面40a(図2参照)との間に形成される空間である。また、係合空間5は、図7に示すように、隣接する2つのベーン30のうちQ1側(一方側)に位置している。また、これと同時に、第1係合片部21aの内側表面2側に容積を増減(伸縮)可能とする1つの係合空間6が形成される。係合空間6は、インナロータ10(図2参照)側に直接的に露出する空間である。また、係合空間6は、隣接する2つのベーン30のうちQ2側(他方側)に位置している。なお、係合空間5および6は、それぞれ、本発明の「第1係合空間」および「第2係合空間」の一例である。
 また、基部21eと第2係合片部21bとの接続部には、1つの切欠部21fが形成されている。切欠部21fは、基部21eの一方側(X2側)の端部から軸方向(X方向)に所定の長さ(深さ)を有して第2係合片部21bの一部を厚み方向に沿って溝状に切り欠いている。これにより、第2係合片部21bの内側表面2側と外側表面3側とが連通されている。これにより、第1実施形態では、図7に示すように、アウタロータ20の外側表面3側に位置する係合空間5と、インナロータ10、アウタロータ20および隣接する2個のベーン30によって囲まれた容積室61とが、切欠部21fを介して連通されるように構成されている。なお、切欠部21fの容積は、オイル1の流動が容易に行われる範囲において係合空間5に対して極力小さいのが好ましい。なお、切欠部21fは、本発明の「溝部」の一例である。
 また、アウタロータ20には、類似の構成がもう一つ存在する。図5および図6に示すように、1つのアウタロータ片21におけるQ2側の第4係合片部21dと、Q1方向に隣接するアウタロータ片21の第3係合片部21cとの係合によって、第4係合片部21dの外側表面3側に容積を増減(伸縮)可能とする1つの係合空間7が形成される。係合空間7は、第4係合片部21dの外側表面3とこれに対向するハウジング40の内周面40a(図2参照)との間に形成される空間である。また、係合空間7は、図7に示すように、隣接する2つのベーン30のうちQ2側(他方側)に位置している。また、これと同時に、第3係合片部21cの内側表面2側に容積を増減(伸縮)可能とする1つの係合空間8が形成される。係合空間8は、インナロータ10側に直接的に露出する空間である。また、係合空間8は、隣接する2つのベーン30のうちQ1側(一方側)に位置する。なお、係合空間7および8は、それぞれ、本発明の「第2係合空間」および「第1係合空間」の一例である。
 また、第1係合片部21aと第4係合片部21dとが軸方向(X方向)に対向する端部には、周方向(矢印Q方向)に沿ってQ1側の端部から基部21eまで延びる1つの切欠部21gが形成されている。また、切欠部21gは、X方向に所定の幅を有した状態で第4係合片部21dの一部を厚み方向に沿って溝状に切り欠いている。これにより、第1係合片部21aの内側表面2側と第4係合片部21dの外側表面3側とが連通されている。これにより、第1実施形態では、図6に示すように、アウタロータ20の外側表面3側に位置する係合空間7と、インナロータ10、アウタロータ20および隣接する2個のベーン30によって囲まれた容積室61(図7参照)とが、切欠部21gを介して連通されるように構成されている。なお、切欠部21gの容積は、オイル1の流動が容易に行われる範囲において係合空間7に対して極力小さいのが好ましい。なお、切欠部21gは、本発明の「溝部」の一例である。
 なお、図6からも明らかなように、係合空間6および8はアウタロータ20の回転半径方向の内側表面2側に配置されているので、係合空間6および8は、実質的に容積室61(図7参照)に接続(連通)されている。
 また、上記した係合空間5、6、7および8によって、互いに係合するアウタロータ片21間に容積V2を有する1つの容積室62が形成されるように構成されている。すなわち、係合空間5~8の合計容積が、容積V2に相当する。なお、係合空間6および8は、実質的に容積室61に連通しているが、ここでは、アウタロータ20側に形成される増減可能な係合空間として容積室61とは区別して記載している。また、容積室62は、隣接するアウタロータ片21同士の周方向(矢印Q方向)の重なりしろ(係合面積)が所定範囲内で増減されるのに伴って係合空間5~8の各容積の増減動作が同期されるように構成されている。すなわち、隣接するアウタロータ片21が互いに離れる方向に変位された場合には「重なりしろ」が少なくなり、係合空間5~8を伴う容積V2は単調に増加される。また、隣接するアウタロータ片21が互いに近づく方向に変位された場合には「重なりしろ」が多くなり、係合空間5~8を伴う容積V2は単調に減少される。また、この係合空間5~8の各容積の増減動作が、後述するアウタロータ20のポンプ機能を担う。なお、容積室62は、本発明の「第2容積変化部」の一例である。また、容積V2は、本発明の「第2容積」の一例である。
 また、図3に示すように、アウタロータ片21の基部21eには、所定の内径を有するとともに半径方向内側の一部が部分円弧状(C字状)に切り欠かれた係合部21hが形成されている。また、図4に示すように、係合部21hは、基部21eの軸方向に沿った一方側(X2側)の端部から他方側(X1側)の端部にわたって直線状に延びており、係合部21hは、基部21eを軸方向(X方向)に貫通している。すなわち、係合部21hのX方向の長さは、ベーン30の幅(インナロータ10のロータ幅L)に等しい。なお、係合部21hは、本発明の「ベーン連結部」の一例である。
 また、図3および図4に示すように、アウタロータ片21の半径方向外側の外側表面3に関して、第1係合片部21aの基部21eとは反対側(Q1側)の側端部21j、第3係合片部21cの基部21eとは反対側(Q2側)の側端部21kおよび基部21eのQ2側の側端部21mは、それぞれ、半径方向の厚みを小さくして若干先細る形状を有している。これにより、6個のアウタロータ片21が組み合わされたアウタロータ20がハウジング40の内周面40aに沿って回転する際に、アウタロータ20の外表面20aとハウジング40の内周面40aとの僅かな隙間にオイル1(図2参照)が容易に引き込まれる。したがって、第1実施形態では、図2および図7に示すように、アウタロータ20の外表面20aに薄い油膜1aが形成された状態でアウタロータ20がハウジング40内で回転されるように構成されている。
 アルミニウム合金製のベーン30は、図7に示すように、基部31と、先端部32とを有している。基部31は、先端部32側に厚みTを小さくして若干くびれた部分を有しており、このくびれた部分の先に先端部32が一体的に接続されている。また、基部31は、根元部31aを有している。また、ベーン30は、根元部31a側からインナロータ10の凹部12a(ベーン収容部12)に挿入されるように構成されている。なお、基部31は、本発明の「ベーン収容部に収容される部分」の一例である。
 ここで、第1実施形態では、基部31の厚みTは半径方向(ベーン30の移動方向)に沿って一定である。また、凹部12aの幅Wは、基部31の厚みTよりも微小量だけ大きく形成されており、基部31のX方向に延びる外側面が、凹部12aのX方向に延びる内側面に対して回転半径方向に沿って滑らかに摺動(スライド移動)するように構成されている。すなわち、複数のベーン30は、インナロータ10の回転方向となる周方向(矢印Q方向)には揺動せずに、先端部32が凹部12aに対して半径方向外側に飛び出る動作と、その反対となる根元部31aが凹部12aに向かって半径方向内側に引き込まれる動作とを伴うようなスライド移動動作が可能なように、インナロータ10のベーン収容部12の凹部12aに配置されている。
 また、第1実施形態では、凹部12aとベーン30の根元部31aとによって、インナロータ10のベーン収容部12に容積V3を有する1つの容積室63が形成されるように構成されている。また、ベーン30が凹部12aに対して出没自在にスライド移動されるのに伴って、容積室63の容積V3が増減されるように構成されている。つまり、ベーン30(先端部32)が凹部12aから飛び出す際に容積V3が増加されるとともに、ベーン30(根元部31a)が凹部12aに引き込まれる際に容積V3が減少される。なお、容積室63は、本発明の「第3容積変化部」の一例である。なお、容積V3は、本発明の「第3容積」の一例である。
 また、ベーン30における先端部32は、丸みを帯びており、先端部32は、アウタロータ片21の基部21eに形成されている係合部21hに嵌め込まれるように構成されている。なお、係合部21hの断面積は、先端部32の断面積よりも微小量だけ大きく形成されており、先端部32の外周面が係合部21hの内周面に対して若干の空隙を有して連結(係合)されるように構成されている。これにより、ベーン30は、ベーン30とアウタロータ片21との連結角度に拘束されずにインナロータ10の凹部12aに対して半径方向にスライド移動することが可能に構成されている。また、円環状に繋げられたアウタロータ片21側においても、ベーン30との連結角度に拘束されることなく全体として環状形状を保ったままハウジング40内を回転することが可能とされている。
 また、インナロータ10の内部には、凹部12aとベーン30の根元部31aとによって形成される容積室63と、インナロータ10、アウタロータ20および隣接する2個のベーン30によって囲まれた容積室61とを連通させるための連通路13(図2に破線で示す)が形成されている。これにより、第1実施形態では、隣接するベーン30間に位置する1つの容積室61と、この部分において周方向(矢印Q方向)に係合されたアウタロータ片21間に形成される容積室62と、容積室61近傍の容積室63とが、互いに連通されるように構成されている。すなわち、これらの容積室61~63が一組となった容積室がインナロータ10まわりに互いに区画された状態で6個形成されるように構成されている。
 ポンプ要素35(図1参照)を構成するインナロータ10、アウタロータ20およびベーン30が上記のように構成されることによって、オイルポンプ100では、各々の部品が以下のようにして組み込まれる。すなわち、図2に示すように、インナロータ10および6個のアウタロータ片21が環状に繋げられたアウタロータ20が共にハウジング40内に配置された状態で、ベーン30の基部31がインナロータ10の凹部12a(ベーン収容部12)にX方向に沿ってスライド挿入されるとともに、ベーン30の先端部32がアウタロータ片21の係合部21hにX方向に沿って嵌め込まれる。また、6個のベーン30が同様に嵌め込まれてインナロータ10とアウタロータ20とがベーン30を介して接続される。その後、図示しないカバーが被せられてポンプボディ50が閉じられる。そして、駆動源(クランクシャフト)によりインナロータ10が矢印Q2方向に回転された場合、6個のベーン30を介してアウタロータ20もインナロータ10と同じ矢印Q2方向に回転されるように構成されている。
 なお、図2では、インナロータ10の回転中心Rとアウタロータ20の回転中心Uとが完全に一致した状態を示している。この場合、各ベーン30は、先端部32が凹部12a(ベーン収容部12)から同じ量だけアウタロータ片21側に突出している。したがって、インナロータ10を回転させても各ベーン30は同じ突出量のまま回転移動されてアウタロータ20を連れ回りさせるにとどまるので、オイルポンプ100には後述するようなポンプ機能は発揮されない。
 また、アウタロータ20を保持するハウジング40がY方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に所定量だけ移動される。これにより、アウタロータ20の回転中心Uは、インナロータ10の回転中心Rに対して相対的に横方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に偏心されるように構成されている。この場合、個々のベーン30は、図7に示すように、矢印Q2方向に沿った回転位置ごとに、先端部32が凹部12a(ベーン収容部12)から偏心に応じた量だけアウタロータ片21側に突出される。したがって、インナロータ10の回転とともに個々のベーン30が凹部12aに対して出没しながら回転移動されてアウタロータ20を連れ回りさせる。これにより、オイルポンプ100は、ポンプ機能を有して動作されるように構成されている。
 次に、図2および図6~図9を参照して、第1実施形態におけるオイルポンプ100の動作について説明する。
 まず、図2に示すように、インナロータ10が矢印Q2方向に回転された場合、6個のベーン30を介してアウタロータ20もインナロータ10と同じ矢印Q2方向に回転される。その後、所定の制御動作に基づき、図8に示すように、アウタロータ20を保持するハウジング40が矢印Y1方向に移動されることにより、インナロータ10の回転中心Rに対してアウタロータ20の回転中心Uが横方向(Y1方向)に偏心される。
 ここで、第1実施形態では、アウタロータ20がインナロータ10対して所定の偏心量を有して矢印Q2方向に回転された場合、この偏心量に応じて、容積室61、62および63が各々の形状(容積)を変化させながらポンプ機能を担うように動作される。すなわち、オイルポンプ100では、アウタロータ20のインナロータ10に対する偏心量に応じて容積室61の容積V1、容積室62の容積V2および容積室63の容積V3をそれぞれ変化(増減)させてポンプ機能を発揮する動作が行われる。
 個別に説明すると、まず、容積室61は、アウタロータ20のインナロータ10に対する偏心量に応じてベーン30の半径方向外側の先端部32(図7参照)の半径方向のスライド位置がアウタロータ20の回転移動に伴って変化することにより、容積V1を増減させる動作を繰り返す。具体的には、図8および図9に示すように、各容積室61がポンプボディ50における吸込ポート52(図8参照)付近を矢印Q2方向に順次通過するのに伴って、ベーン30は、半径方向に沿って凹部12a(図7参照)から徐々に先端部32(図7参照)の突出量を増やす。また、先端部32の突出に伴い、1つの容積室61をとり囲む隣接するアウタロータ片21間の周方向(矢印Q方向)の距離が徐々に大きくなる。これにより、容積室61の容積V1は、徐々に大きくなる。また、各容積室61がポンプボディ50における吐出ポート53(図8参照)付近を矢印Q2方向に順次通過するのに伴って、ベーン30は、半径方向に沿って凹部12a(図7参照)に対して徐々に根元部31a(図7参照)の挿入量を増やす。また、根元部31aの挿入に伴い、1つの容積室61をとり囲む隣接するアウタロータ片21間の周方向(矢印Q方向)の距離が徐々に小さくなる。これにより、容積室61の容積V1は、徐々に小さくなる。
 また、容積室62は、アウタロータ20のインナロータ10に対する偏心量に応じてベーン30の半径方向外側の先端部32の半径方向のスライド位置がアウタロータ20の回転移動に伴って変化することにより、容積V2を増減させる動作を繰り返す。具体的には、各容積室62が吸込ポート52(図8参照)付近を矢印Q2方向に順次通過するのに伴って、ベーン30の突出量の増加とともに、隣接するアウタロータ片21が互いに離れる方向に変位されてアウタロータ片21間の周方向(矢印Q方向)の距離が徐々に大きくなる。これにより、係合空間5~8からなる容積室62の容積V2は、徐々に大きくなる。また、各容積室62が吐出ポート53付近を矢印Q2方向に順次通過するのに伴って、ベーン30の挿入量の増加とともに、隣接するアウタロータ片21が互いに近づく方向に変位されてアウタロータ片21間の周方向(矢印Q方向)の距離が徐々に小さくなる。これにより、係合空間5~8からなる容積室62の容積V2は、徐々に小さくなる。
 また、容積室63は、アウタロータ20のインナロータ10に対する偏心量に応じて複数のベーン30が半径方向にスライド移動することにより、インナロータ10のベーン収容部12における容積V3を増減させる動作を繰り返す。具体的には、各容積室63が吸込ポート52(図8参照)付近を矢印Q2方向に順次通過するのに伴って、ベーン30の突出量の増加とともに、容積室63の容積V3は、徐々に大きくなる。また、各容積室63が吐出ポート53付近を矢印Q2方向に順次通過するのに伴って、ベーン30の挿入量の増加とともに、容積室63の容積V3は、徐々に小さくなる。なお、図9は、図8に対してインナロータ10およびアウタロータ20が矢印Q2方向に約30度だけ回転された状態を示している。
 なお、オイルポンプ100では、隣接するベーン30間に位置する1つの容積室61と、この部分において周方向に係合されたアウタロータ片21間に形成される容積室62(係合空間5~8)と、容積室61近傍の容積室63とは、上述の切欠部21f(図6参照)、切欠部21g(図6参照)および連通路13(図7参照)により相互に連通されており、かつ、互いに拡大および縮小の動作を同期させている。これにより、吸込ポート52付近を通過する際に流路的に一組となった容積室61~63は、容積V1と容積V2と容積V3とを共に拡大させながらオイル1を吸い込む。そして、その後、吐出ポート53付近を通過する際に流路的に一組となった容積室61~63が、容積V1と容積V2と容積V3とを共に縮小させながらオイル1を吐き出す。なお、容積室61~63が容積的に一体となった拡大および縮小のポンプ動作は、インナロータ10の1回転あたり1回となる。
 また、アウタロータ20のインナロータ10に対する偏心量はハウジング40(図2参照)の移動位置によって任意の大きさに調整される。すなわち、偏心量が相対的に小さい場合には、容積室61~63が容積的に一体となった拡大および縮小のポンプ動作量は相対的に小さく、オイル1の吐出量は相対的に少なくなる。また、偏心量が相対的に大きい場合には、容積室61~63が容積的に一体となった拡大および縮小のポンプ動作量は相対的に大きく、オイル1の吐出量は相対的に多くなる。
 オイルポンプ100では、1回転における一組の容積室61~63の容積の縮小状態から拡大状態へと向かう動作および拡大状態から縮小状態へと向かう一連の動作が、各容積室の組ごとに60度の位相ずれを伴って順次実施される。これにより、オイル1が吸込ポート52からポンプ本体に吸い込まれるとともに吐出ポート53から吐出される連続的なポンプ動作が実現される。ここで、図示しない駆動源の駆動力は、インナロータ10を回転させ、インナロータ10を回転に伴ってベーン30を介してその外側に環状に接続されたアウタロータ20を回転させる。この際、6個のアウタロータ片21が係合状態を周期的に変化させてアウタロータ20(容積室62)にポンプ動作を発生させる。また、駆動源の駆動力は、インナロータ10とアウタロータ20とを連れ回りさせる際に、アウタロータ20のインナロータ10に対する偏心状態に基づいてベーン30をスライド(往復)移動させる。この際、ベーン30の単なる往復移動のみならず、ベーン収容部12の凹部12a内にも容積室63を拡大および縮小させるポンプ動作を発生させる。
 このように、オイルポンプ100では、ハウジング40内に内在しインナロータ10の回転とともに変形する可動部(空間部:容積室61~63)の変形運動をポンプ動作にすべて転換している。この際、基部31が細められず一定の厚みTを有するベーン30が用いられるので、容積室63が容積V3を減少させる過程で容積室61に容積室63とは反対の容積V1を増加させるようなマイナス要因(無駄な仕事)も発生せず、容積室61~63の同期の取れた容積変化をオイルポンプ100全体のポンプ動作に有効に作用させている。また、上述の通り、可動部(容積室61~63)の変形運動にはインナロータ10に入力される駆動源の駆動力が利用される。したがって、オイルポンプ100では、容積室61~63が一体となって動作される仕組みが、駆動源の駆動力を可能な限りポンプ動作に転換してオイル1を吐出することに寄与している。特に、容積室61のみならず容積室62および63の変形運動までもがポンプ動作に組み込まれているので、容積室61の容積V1に容積室62の容積V2および容積室63の容積V3が有効に加算される。このことは、単位回転あたりのオイル1の正味吐出量が増加されることを意味する。オイルポンプ100は、上記のように構成されている。
 第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
 すなわち、第1実施形態では、上記のように、6個のベーン30の各々が半径方向にスライド移動可能に収容されるベーン収容部12(6個の凹部12a)を含むインナロータ10と、6個のベーン30の各々の半径方向外側の先端部32が連結される6箇所の基部21eを含むアウタロータ20と、インナロータ10のアウタロータ20に対する偏心量に応じて容積V1が変化することによりポンプ機能を有する容積室61と、アウタロータ20に設けられ、インナロータ10のアウタロータ20に対する偏心に応じて隣接する基部21e間の周方向の距離が変化することにより、容積V2が変化することによってポンプ機能を有する容積室62とを備える。これにより、ベーン30によって互いに仕切られた容積室61の高効率なポンプ動作に加えて、アウタロータ20に新たに設けられた容積室62のポンプ動作も有効に利用することができる。したがって、オイルポンプ100における単位回転あたりのオイル1の正味吐出量を十分に増加させることができる。その結果、オイルポンプ100のポンプ効率を向上させることができる。
 また、第1実施形態では、オイル1の吐出量が効率よく確保される容積室61に、アウタロータ20側の容積室62のポンプ動作が加算される分、オイル1の吐出量を効率よく増加させることができる。したがって、同一吐出量で比較した場合には、ロータ幅L(図1参照)を短くするなどしてオイルポンプ100を小型化することができるので、内燃機関(エンジン)などへのオイルポンプ100の搭載性を向上させることができる。また、オイルポンプ100が小型化されることによってオイルポンプ100の駆動時のメカニカルロス(機械損失)を低減することができるので、オイルポンプ100を駆動する駆動源の負荷が低減されて省エネルギー化を図ることができる。
 また、第1実施形態では、インナロータ10のアウタロータ20に対する偏心量に応じて複数のベーン30が半径方向にスライド移動することにより、インナロータ10のベーン収容部12における容積V3が変化することによってポンプ機能を有する容積室63をさらに備える。これにより、容積室61および容積室62が有するポンプ動作に加えて、ベーン30がベーン収容部12に対して半径方向に直線的にスライド移動されることによりベーン収容部12における容積室63の容積変化をも看過することなくオイル1を吸い込み吐き出すポンプ動作に組み入れてオイルポンプ100を構成することができるので、容積室63が有するポンプ動作が有効に加わる分、オイルポンプ100が有する単位回転あたりのオイル1の吐出量をさらに増加させることができる。その結果、オイルポンプ100をより小型化することができる。また、半径方向に直線的にスライド移動されるベーン30を用いるので、ベーン収容部12(凹部12a)に対して出没する個々のベーン30の中間部を細らせる必要もない。したがって、容積室63が容積V3を減少させる方向に容積変化を起こす過程で、容積室63近傍に容積室61側の部分で新たに容積を増加させる(容積室を新たに出現させる)ようなマイナス要因(無駄な仕事)なども発生しないので、容積室61~63の容積変化をオイルポンプ100全体のポンプ動作に有効に作用させることができる。
 また、第1実施形態では、オイル1を吸い込む吸込ポート52およびオイル1を吐出する吐出ポート53をさらに備える。そして、吸込ポート52では、ベーン収容部12に収容されるベーン30が半径方向外側に徐々にスライド移動することにより、インナロータ10のベーン収容部12における容積V3が徐々に大きくなるとともに、吐出ポート53では、ベーン収容部12に収容されるベーン30が半径方向内側に徐々にスライド移動することにより、インナロータ10のベーン収容部12における容積V3が徐々に小さくなるようにオイルポンプ100を構成する。これにより、半径方向外側方向および内側方向へのベーン30の直線的な往復移動とともにベーン収容部12(凹部12a)に出現(増加)と消滅(減少)とを繰り返す容積V3の容積変化をポンプ動作として容易に利用することができる。この際、オイルポンプ100の駆動力(インナロータ10の駆動力)をベーン30のスライド移動に伴う容積室61(容積V1)および容積室62(容積V2)の容積変化のみならず、ベーン30のスライド移動に伴う容積室63(容積V3)の容積変化にも変換することができるので、駆動力が無駄とならずオイルポンプ100の機械効率を向上させることができる。
 また、第1実施形態では、ベーン収容部12に収容される基部31のベーン30の厚みTは、一定である。これにより、ベーン収容部12に収容される基部31の厚みTが一定となったベーン30によって、ベーン収容部12においてベーン30をがたつかせずに半径方向に安定的にスライド移動させることができる。また、往復移動時にベーン30ががたつかないので、容積室63が拡大(増加)と縮小(減少)とを繰り返す際の気密性を向上させることができる。これにより、容積室63のポンプ効率を高いレベルに維持することができる。
 また、第1実施形態では、容積室62は、インナロータ10のアウタロータ20に対する偏心に応じてベーン30の半径方向外側の先端部32の半径方向のスライド位置が変化することにより、アウタロータ20における複数の基部21e間の周方向の距離が変化することによって、容積室62の容積V2を変化可能に構成する。これにより、ベーン30の半径方向外側の先端部32の半径方向のスライド位置の変位を適切に利用してアウタロータ20における複数の基部21e間の周方向の距離を容易に変化(伸縮)させることができる。これにより、ベーン30の半径方向の駆動力を適切に利用して容積室62にポンプ機能を発揮させることができる。
 また、第1実施形態では、アウタロータ20は、複数のベーン30毎に設けられ、基部21eを各々含む複数のアウタロータ片21を含む。そして、隣接するアウタロータ片21が互いの周方向(矢印Q方向)の距離を変化可能に係合された状態で、複数のアウタロータ片21を円周状に配置するようにアウタロータ20を構成する。これにより、隣接するアウタロータ片21同士の周方向(矢印Q方向)の離合動作(伸縮動作)を適切に利用して、容積室62が拡大と縮小とを繰り返すポンプ機能を発揮させることができる。
 また、第1実施形態では、隣接するアウタロータ片21は、容積室62を構成する係合空間5~8を有した状態で周方向(矢印Q方向)に互いに係合するとともに、隣接するアウタロータ片21間の周方向(矢印Q方向)の距離が変化することにより、係合空間5~8の容積V2が変化するようにオイルポンプ100を構成する。これにより、アウタロータ片21同士が係合する際の係合空間5~8を容積V2として適切に利用して、容積室62に容積V2が拡大と縮小とを繰り返すポンプ機能を発揮させることができる。
 また、第1実施形態では、アウタロータ片21は、隣接するアウタロータ片21同士が半径方向に重なり合った状態で周方向に係合可能な第1係合片部21a~第4係合片部21dを有する。そして、容積室62の一部を構成する係合空間5および6は、第1係合片部21aと第2係合片部21bとの重なり量に応じて周方向の距離が変化されるとともに、容積室62の一部を構成する係合空間7および8は、第3係合片部21cと第4係合片部21dとの重なり量に応じて周方向の距離が変化されることにより、係合空間5~8を合計した容積V2が変化されるようにアウタロータ20を構成する。これにより、互いに重なり合う第1係合片部21a~第4係合片部21d間の重なり量に応じて係合空間5~8の容積V2を容易に増減させることができるので、アウタロータ20(容積室62)にポンプ機能を容易に発揮させることができる。
 また、第1実施形態では、容積室62を構成する係合空間5と容積室61とを連通する切欠部21fと、容積室62を構成する係合空間7と容積室61とを連通する切欠部21gとを、1つのアウタロータ片21に設ける。これにより、切欠部21fおよび切欠部21gを介して容積V1を有する容積室61と容積V2を有する容積室62とが互いに連通されるので、容積室の拡大時にオイル1を容積室61と容積室62とに共に吸入することができる。また、容積室の縮小時にオイル1を容積室61と容積室62とから共に吐出することができる。
 また、第1実施形態では、隣接する2つのベーン30のうち一方側(図5におけるQ1側)に位置する係合空間5および8と、隣接する2つのベーン30のうち他方側(図5におけるQ2側)に位置する係合空間6および7とによって一組の係合空間5~8が構成されるようにアウタロータ20を構成する。これにより、隣接するアウタロータ片21が順次繋げられて全体として円環状(円周状)のアウタロータ20を構成した際に、1つのアウタロータ片21を中心としてたとえば係合空間5および8を介して一方側(Q1側)に隣接するアウタロータ片21と容易に係合させることができるとともに、係合空間6および7を介して他方側(Q2側)に隣接するアウタロータ片21と容易に係合させることができる。
 また、第1実施形態では、吸込ポート52において隣接するアウタロータ片21間の周方向(矢印Q方向)の距離が徐々に大きくなることにより容積V2が徐々に大きくなるとともに、吐出ポート53において隣接するアウタロータ片21間の周方向(矢印Q方向)の距離が徐々に小さくなることにより容積V2が徐々に小さくなるようにアウタロータ20を構成する。これにより、環状のアウタロータ20が回転する際の各々の容積室62における容積V2の拡大および収縮を、各々の容積室62が吸込ポート52および吐出ポート53を順次通過するタイミングに同期させて行うことができるので、容積室62が有するポンプ機能を有効に発揮させることができる。
 また、第1実施形態では、アウタロータ20の外表面20aには、油膜1aが形成されている。これにより、複数の基部21eを含むとともに隣接する基部21e間の周方向の距離を変化させて容積室62の容積V2を変化させる形状変化を伴うようにアウタロータ20を構成した場合であっても、アウタロータ20の外表面20aに油膜1aが形成されているので、このような形状変化を伴う環状のアウタロータ20をオイルポンプ100のハウジング40内で滑らかに回転させることができる。また、この油膜1aによって容積室62の容積V2を滑らかに変化させることができる。
 また、第1実施形態では、複数のベーン30は、周方向(矢印Q方向)には揺動せずに半径方向にスライド移動可能なようにインナロータ10のベーン収容部12の凹部12aに取り付けられている。これにより、オイルポンプ100の動作時に半径方向に沿った直線的(一次元的)なスライド移動を伴って個々のベーン30をベーン収容部12(凹部12a)に対して出没させることができるので、ベーン収容部12に対して出没するベーン30の基部31を部分的に細らせるなどの特異な形状をベーン30に形成する必要がない。これにより、ベーンの中間部が両端部(先端部および根元部)よりも細められて振り子状に揺動するようなベーンの構成とは異なり、基部31が細められず一定の厚みTを有するベーン30を用いることによりポンプ動作の効率を低下させるような要因を排除することができる。すなわち、容積室61に高効率なポンプ機能をもたらすことができる。
 (第2実施形態)
 次に、図2および図10~図14を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態において用いたアウタロータ20(図2参照)とは異なる形状を有するアウタロータ片221を組み合わせて環状のアウタロータ220を構成した例について説明する。なお、図10では、オイルポンプ200を構成する主な構成要素に対して符号を付しており、図11~図14において、オイルポンプ200の詳細な構成(構造)に対して符号を付している。また、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。
 本発明の第2実施形態によるオイルポンプ200は、図10に示すように、ポンプ要素235を構成するインナロータ10と、アウタロータ220と、6個のベーン30とを備えている。また、ポンプボディ50内には、インナロータ10、アウタロータ220および6個のベーン30によって各々囲まれた6個の容積室261が形成される。また、容積室261の容積V1は、オイルポンプ200の動作時にベーン30の伸縮(スライド移動)に伴う容積室261の拡大および縮小に応じて増減される。なお、容積室261は、本発明の「第1容積変化部」の一例である。
 ここで、第2実施形態では、アウタロータ220は、周状に順次接続(係合)可能に構成された6個のアウタロータ片221を有している。これにより、アウタロータ220は、アウタロータ片221がハウジング40内で円環状に繋げられた状態でハウジング40に対して矢印Q2方向に回転されるように構成されている。
 また、図11に示すように、アウタロータ片221は、各々が部分円弧状に形成された第1係合片部221aと第2係合片部221bと第3係合片部221cとを含んでいる。また、アウタロータ片221は、軸方向(X方向)に延びる基部221eをさらに含んでおり、第1係合片部221aおよび第2係合片部221bのQ2側において軸方向(X方向)に延びる根元部が、基部221eにQ1側から接続されている。また、第3係合片部221cのQ1側において軸方向(X方向)に延びる根元部が、基部221eにQ2側から接続されている。したがって、アウタロータ片221は、第1係合片部221aおよび第2係合片部221bが基部221eに対してQ1側で、かつ、第3係合片部221cが基部221eに対してQ2側でそれぞれ円弧状の翼を広げた形状を有する一体構造部品である。また、アウタロータ片221は、図12に示すように、X2側の端部からX1側の端部までが後述する切欠部221fおよび切欠部221gを除いて一様な断面形状を有して形成されている。なお、基部221eは、本発明の「ベーン連結部」の一例である。
 また、図13に示すように、アウタロータ片221を繋げた場合、Q2側のアウタロータ片221の第1係合片部221aおよび第2係合片部221bによって、Q1側に隣接するアウタロータ片221の第3係合片部221cが半径方向外側および内側から挟み込まれるようにして係合される。そして、Q1側(一方側)のアウタロータ片221の第1係合片部221aおよび第2係合片部221bによって、Q2側(他方側)のアウタロータ片221の第3係合片部221cが挟み込まれる係合関係が、Q方向に沿って隣接するアウタロータ片221に順次繰り返される。このようにして6個のアウタロータ片221が円環状(円周状)に繋げられてアウタロータ220(図10参照)が構成されている。
 また、図13に示すように、隣接するアウタロータ片221同士の周方向(矢印Q方向)の重なりしろ(係合面積)は、所定範囲(各片部の周方向の長さの範囲)内で矢印Q方向に沿って増減可能に構成されている。したがって、ハウジング40(図10参照)内に組み込まれたアウタロータ220は、隣接するアウタロータ片221同士が所定範囲内で周方向(矢印Q方向)の距離(係合面積)を増加または減少させながらも、各々の係合状態が維持されるように構成されている。
 ここで、第2実施形態では、互いに矢印Q方向に隣接するアウタロータ片221間において、以下に説明する係合空間201~203がそれぞれ形成されるように構成されている。
 具体的には、図13に示すように、1つのアウタロータ片221におけるQ2側の第1係合片部221aおよび第2係合片部221bと、Q1側に隣接するアウタロータ片221の第3係合片部221cとの係合によって、第3係合片部221cの外側表面3側に容積を増減(伸縮)可能とする1つの係合空間201が形成される。この係合空間201は、第3係合片部221cの外側表面3とこれに対向するハウジング40の内周面40a(図10参照)との間に形成される空間である。また、これと同時に、第3係合片部221cの内側表面2側に容積を増減(伸縮)可能とする1つの係合空間202が形成される。この係合空間202は、インナロータ10(図10参照)側に直接的に露出する空間である。また、第1係合片部221aと第2係合片部221bとが互いに対向する第3係合片部221cが差し込まれる部分に容積を増減(伸縮)可能とする1つの係合空間203が形成される。また、係合空間201および202は、図14に示すように、隣接する2つのベーン30のうちQ1側(一方側)に位置している。また、係合空間203は、隣接する2つのベーン30のうちQ2側(他方側)に位置している。なお、係合空間201および202は、本発明の「第1係合空間」の一例である。また、係合空間203は、本発明の「第2係合空間」の一例である。
 また、図11および図12に示すように、基部221eと第2係合片部221bとの接続部には、1つの切欠部221fが形成されている。切欠部221fは、基部221eの一方側(X2側)の端部から軸方向(X方向)に所定の長さ(深さ)を有して第2係合片部221bの一部を厚み方向に沿って溝状に切り欠いている。これにより、第2係合片部221bの内側表面2側と外側表面3側とが連通するように構成されている。これにより、第2実施形態では、第1係合片部221aと第2係合片部221bとの間に位置する係合空間203と、インナロータ10、アウタロータ220および隣接する2個のベーン30によって囲まれた容積室261とが、切欠部221fを介して連通される。なお、切欠部221fの容積は、オイル1の流動が容易に行われる範囲において係合空間203に対して極力小さいのが好ましい。なお、切欠部221fは、本発明の「溝部」の一例である。
 また、基部221eと第3係合片部221cとの接続部には、1つの切欠部221gが形成されている。切欠部221gは、基部221eの一方側(X2側)の端部から軸方向(X方向)に所定の長さ(深さ)を有して第3係合片部221cの一部を厚み方向に沿って溝状に切り欠いている。これにより、第3係合片部221cの内側表面2側と外側表面3側とが連通するように構成されている。これにより、第2実施形態では、第3係合片部221cの外側表面3側に位置する係合空間201と、第3係合片部221cの内側表面2側に位置する係合空間202(容積室261)とが切欠部221gを介して連通される。なお、切欠部221gの容積は、オイル1の流動が容易に行われる範囲において係合空間201に対して極力小さいのが好ましい。なお、切欠部221gは、本発明の「溝部」の一例である。
 また、図13に示すように、上記した係合空間201、202および203によって、互いに係合するアウタロータ片221間に容積V2を有する1つの容積室262が形成されるように構成されている。すなわち、係合空間201~203の合計容積が、容積V2に相当する。なお、係合空間202は、実質的に容積室261に連通しているが、ここでは、アウタロータ220側に形成される増減可能な係合空間として容積室261とは区別して記載している。また、容積室262は、隣接するアウタロータ片221同士の周方向(矢印Q方向)の重なりしろ(係合面積)が所定範囲内で増減されるのに伴って係合空間201~203の各容積の増減動作が同期されるように構成されている。これにより、隣接するアウタロータ片221が互いに離れる方向に変位された場合には「重なりしろ」が少なくなり、係合空間201~203を伴う容積V2は単調に増加される。また、隣接するアウタロータ片221が互いに近づく方向に変位された場合には「重なりしろ」が多くなり、容積V2は単調に減少される。また、この係合空間201~203の各容積の増減動作が、アウタロータ220のポンプ機能を担う。なお、容積室262は、本発明の「第2容積変化部」の一例である。
 また、図11に示すように、アウタロータ片221の基部221eには、所定の内径を有するとともに半径方向内側の一部が部分円弧状(C字状)に切り欠かれた係合部221hが形成されている。また、係合部221hは、基部221eの軸方向に沿った一方側の端部から他方側の端部にわたって直線状に延びており基部221eを軸方向(X方向)に貫通している。なお、係合部221hは、本発明の「ベーン連結部」の一例である。
 また、第2実施形態では、図14に示すように、凹部12aとベーン30の根元部31aとによって、インナロータ10のベーン収容部12に容積V3を有する1つの容積室263が形成される。なお、容積室263は、本発明の「第3容積変化部」の一例である。また、ベーン30が凹部12aに対して出没自在にスライド移動されるのに伴って、容積室263の容積V3は、増減される。
 これにより、第2実施形態では、隣接するベーン30間に位置する1つの容積室261と、この部分において周方向(矢印Q方向)に係合されたアウタロータ片221間に形成される容積室262と、容積室261近傍の容積室263とが、互いに連通されるように構成されている。すなわち、これらの容積室261~263が一組となった容積室がインナロータ10まわりに互いに区画された状態で6個形成される。
 ここで、第2実施形態では、図10に示すように、アウタロータ220がインナロータ10対して偏心量を有して矢印Q2方向に回転された場合、この偏心量に応じて、容積室261、262および263が各々の形状(容積)を変化させながらポンプ機能を担うように構成されている。すなわち、容積室261、262および263は、それぞれ、アウタロータ220のインナロータ10に対する偏心量に応じて容積V1、V2およびV3を変化させてポンプ機能を発揮する。
 なお、容積室262のポンプ機能の動作について説明すると、図10に示すように、吸込ポート52付近において、隣接するアウタロータ片221間の周方向の距離が徐々に大きくなることにより、係合空間201~203からなる容積室262の容積V2が徐々に大きくなる。また、吐出ポート53付近において、隣接するアウタロータ片221間の周方向の距離が徐々に小さくなることにより、係合空間201~203からなる容積室262の容積V2が徐々に小さくなるように動作される。この場合、隣接するアウタロータ片221は、容積室262を構成する係合空間201~203を有した状態で周方向(矢印Q方向)に互いに係合するとともに、隣接するアウタロータ片221間の周方向(矢印Q方向)の距離が変化することにより、係合空間201~203を合計した容積V2が変化する。なお、容積室261および263のポンプ動作については、上記第1実施形態において説明した容積室61および63のポンプ動作と同様である。
 なお、オイルポンプ200においても、隣接するベーン30間に位置する1つの容積室261と、この部分において周方向に係合されたアウタロータ片221間に形成される容積室262と、容積室261近傍の容積室263とは、上述の切欠部221f(図13参照)、切欠部21g(図13参照)および連通路13(図14参照)により相互に連通されており、かつ、互いに拡大および縮小の動作を同期させている。これにより、吸込ポート52付近を通過する際に流路的に一組となった容積室261~263が容積V1と容積V2と容積V3とを共に拡大させながらオイル1を吸い込む。また、吐出ポート53付近を通過する際に流路的に一組となった容積室261~263が容積V1と容積V2と容積V3とを共に縮小させながらオイル1を吐き出す。
 このように、オイルポンプ200では、ハウジング40内に内在しポンプ本体の回転とともに変形する可動部(空間部:容積室261~263)の変形運動をポンプ動作にすべて転換している。また、上述の通り、可動部(容積室261~263)の変形運動にはインナロータ10に入力される駆動源の駆動力が利用されている。したがって、オイルポンプ200においても、容積室261~263が一体となって動作される仕組みが、駆動源の駆動力を可能な限りポンプ動作に転換してオイル1を吐出することに寄与している。このことは、単位回転あたりのオイル1の正味吐出量が増加されることを意味する。なお、第2実施形態によるオイルポンプ200のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
 第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
 第2実施形態では、上記のように、6個のベーン30の各々が半径方向にスライド移動可能に収容されるベーン収容部12(6個の凹部12a)を含むインナロータ10と、6個のベーン30の各々の半径方向外側の先端部32が連結される6箇所の基部21eを含むアウタロータ220と、インナロータ10のアウタロータ220に対する偏心量に応じて容積V1が変化することによりポンプ機能を有する容積室261と、アウタロータ220に設けられ、インナロータ10のアウタロータ220に対する偏心に応じて隣接する基部221e間の周方向の距離が変化することにより、容積V2が変化することによってポンプ機能を有する容積室262とを備える。これにより、ベーン30によって互いに仕切られた容積室261の高効率なポンプ動作に加えて、アウタロータ220に新たに設けられた容積室262のポンプ動作も有効に利用することができる。したがって、オイルポンプ200における単位回転あたりのオイル1の正味吐出量を十分に増加させることができる。その結果、オイルポンプ200のポンプ効率を向上させることができる。
 また、第2実施形態では、インナロータ10のアウタロータ220に対する偏心量に応じて複数のベーン30が半径方向にスライド移動することにより、インナロータ10のベーン収容部12における容積V3が変化することによってポンプ機能を有する容積室263をさらに備える。これにより、容積室261および容積室262が有するポンプ動作に加えて、ベーン30がベーン収容部12に対して半径方向に直線的にスライド移動されることによりベーン収容部12における容積室263の容積変化をも看過することなくオイル1を吸い込み吐き出すポンプ動作に組み入れてオイルポンプ200を構成することができるので、容積室263が有するポンプ動作が有効に加わる分、オイルポンプ200が有する単位回転あたりのオイル1の吐出量をさらに増加させることができる。その結果、オイルポンプ200をより小型化することができる。また、半径方向に直線的にスライド移動されるベーン30を用いるので、ベーン収容部12(凹部12a)に対して出没する個々のベーン30の中間部を細らせる必要もない。したがって、容積室263が容積V3を減少させる方向に容積変化を起こす過程で、容積室263近傍に容積室261側の部分で新たに容積を増加させる(容積室を新たに出現させる)ようなマイナス要因(無駄な仕事)なども発生しないので、容積室261~263の容積変化をオイルポンプ200全体のポンプ動作に有効に作用させることができる。
 また、第2実施形態では、アウタロータ220は、複数のベーン30毎に設けられ、基部221eを各々含む複数のアウタロータ片221を含む。そして、隣接するアウタロータ片221が互いの周方向(矢印Q方向)の距離を変化可能に係合された状態で、複数のアウタロータ片221を円周状に配置するようにアウタロータ220を構成する。これにより、隣接するアウタロータ片221同士の周方向(矢印Q方向)の離合動作(伸縮動作)を適切に利用して、容積室262が拡大と縮小とを繰り返すポンプ機能を発揮させることができる。
 また、第2実施形態では、隣接するアウタロータ片221は、容積室262を構成する係合空間201~203を有した状態で周方向(矢印Q方向)に互いに係合するとともに、隣接するアウタロータ片221間の周方向(矢印Q方向)の距離が変化することにより、係合空間201~203の容積V2が変化するようにオイルポンプ200を構成する。これにより、アウタロータ片221同士が係合する際の係合空間201~203を容積V2として適切に利用して、容積室262に容積V2が拡大と縮小とを繰り返すポンプ機能を発揮させることができる。
 また、第2実施形態では、アウタロータ片221は、隣接するアウタロータ片221同士が半径方向に重なり合った状態で周方向に係合可能な第1係合片部221a~第3係合片部221cを有する。そして、容積室262の一部を構成する係合空間201~203は、第1係合片部221a~第3係合片部221cの重なり量に応じて周方向の距離が変化されることにより、係合空間201~203を合計した容積V2が変化されるようにアウタロータ220を構成する。これにより、互いに重なり合う第1係合片部221a~第3係合片部221c間の重なり量に応じて係合空間201~203の容積V2を容易に増減させることができるので、アウタロータ220(容積室262)にポンプ機能を容易に発揮させることができる。
 また、第2実施形態では、容積室262を構成する係合空間203と容積室261とを連通する切欠部221fと、容積室262を構成する係合空間201および202と容積室261とを連通する切欠部221gとを、1つのアウタロータ片221に設ける。これにより、切欠部221fおよび切欠部221gを介して容積V1を有する容積室261と容積V2を有する容積室262とが互いに連通されるので、容積室の拡大時にオイル1を容積室261と容積室262とに共に吸入することができる。また、容積室の縮小時にオイル1を容積室261と容積室262とから共に吐出することができる。
 また、第2実施形態では、隣接する2つのベーン30のうち一方側(図5におけるQ1側)に位置する係合空間201および202と、隣接する2つのベーン30のうち他方側(図5におけるQ2側)に位置する係合空間203とによって一組の係合空間201~203が構成されるようにアウタロータ220を構成する。これにより、隣接するアウタロータ片221が順次繋げられて全体として環状のアウタロータ220を構成した際に、1つのアウタロータ片221を中心としてたとえば係合空間201および202を介して一方側(Q1側)に隣接するアウタロータ片221と容易に係合させることができるとともに、係合空間203を介して他方側(Q2側)に隣接するアウタロータ片221と容易に係合させることができる。なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
 (第3実施形態)
 まず、図1および図15~図23を参照して、本発明の第3実施形態によるオイルポンプ300の構成について説明する。なお、以下では、ポンプ要素35を収容するハウジング45の移動方向をY軸方向とし、これに対して直交するスプール部材360が移動する方向をZ軸方向とし、インナロータ10の回転軸方向をX軸方向として説明を行う。また、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。なお、ハウジング45は、本発明の「ロータ収容部」の一例であり、スプール部材360は、本発明の「カム部材」の一例である。
 本発明の第3実施形態によるオイルポンプ300は、図15に示すように、エンジン90を備えた自動車(図示せず)に搭載されており、オイルパン91内のオイル(潤滑油)1を汲み上げて、ピストン92まわりやクランクシャフト93などの可動部(摺動部)に供給する機能を有している。
 オイルポンプ300は、ポンプ機能を有するポンプ要素35と、ポンプ要素35(図1参照)を収容するハウジング45と、ハウジング45を収容するポンプボディ80とを備えている。なお、ハウジング45は、本発明の「ロータ収容部」の一例である。
 また、環状のアウタロータ20の外表面20aは、ハウジング45の内周面45aに対して摺動可能に保持されている。そして、ポンプボディ80の凹状に形成されたポンプ収容部81に、ポンプ要素35とハウジング45とが回転可能に組み込まれた状態で、紙面手前側から図示しないカバー部材によりポンプボディ80が封止されることによって、ポンプ要素35の部分に6個の容積室Vが形成される。なお、個々の容積室Vは、容積室61、62および63(図2参照)からなる。この状態でクランクシャフト93の駆動力によりインナロータ10が矢印Q1方向に回転された場合、6個のベーン30を介してアウタロータ20もインナロータ10と同じ矢印Q1方向に回転される。また、ポンプ要素35の矢印Q1方向への回転とともに各々の容積室Vが周期的な形状変化を起こすことによってポンプ機能が生み出される。
 ポンプ収容部81には、オイル1を吸い込む吸込ポート52およびオイル1を吐出する吐出ポート53が形成されている。吸込ポート52には、オイルパン91から延びる吸入油路95が接続されている。また、ポンプボディ80は、ポンプ収容部81の吐出ポート53に接続される吐出油路54を有しており、吐出油路54は、エンジン90の各部へオイル1を供給する外部の供給油路96に接続されている。
 また、ポンプ収容部81は、ハウジング45をY軸方向に沿って往復移動可能に収容する形状を有している。具体的には、ポンプ収容部81は、Z1側およびZ2側の各々においてY軸方向に延びる内側面81aを有するとともに、ハウジング45は、Z1側およびZ2側の各々においてY軸方向に延びる外側面45bを有している。ハウジング45は、外側面45bをポンプ収容部81の内側面81aに対向させてポンプ収容部81に嵌め込まれるように外形が形成されている。そして、ハウジング45は、ポンプ収容部81の内側面81aに対して外側面45bが摺動することにより、ポンプ収容部81に対して矢印Y1方向または矢印Y2方向に直線的に移動されるように構成されている。なお、Y軸方向は、本発明の「第1方向」の一例である。
 なお、ハウジング45のZ2側の外側面45bには、シール部材47が嵌め込まれている。ゴム系(樹脂製)の材料からなるシール部材47は、Y1側の外側面45bとY2側の外側面45bとにそれぞれ設けられている。また、このシール部材47によって、ポンプ収容部81における吐出ポート53側の相対的に圧力の高いオイル1が、相対的に圧力の低い領域となる吸込ポート52(吸入油路95)側に漏れ出ないように構成されている。
 また、ポンプ収容部81は、図15および図16に示すように、Y1側およびY2側の各々において円弧状に延びる内側面81bをさらに有し、Y1側の内側面81bにはスプリング収納部85(図15参照)が設けられるとともに、Y2側の内側面81bには開口部86が設けられている。また、図16に示すように、ポンプ収容部81の吸込ポート52と吐出ポート53とによって挟まれた中央部には、ポンプボディ80をX軸方向に貫通する貫通孔87が形成されている。貫通孔87にはインナロータ10(図15参照)を回転させるための駆動軸(図示せず)が挿通されるように構成されている。また、この駆動軸はポンプ収容部81にインナロータ10が配置された状態でインナロータ10の軸穴11に固定される。また、ハウジング45は、図15に示すように、Y1側およびY2側の各々において円弧状に延びる外側面45cをさらに有し、Y1側の外側面45cには平坦面からなる座部46が設けられるとともに、Y2側の外側面45cには凸部48が設けられている。なお、凸部48は、本発明の「カム係合部」の一例である。
 ハウジング45は、凸部48をポンプ収容部81の開口部86が設けられた側(Y2側)に向けるようにしてポンプ収容部81に配置されるとともに、スプリング収納部85にコイル状のスプリング305が嵌め込まれて座部46が矢印Y2方向に押圧された状態でスプリング収納部85のハウジング45とは反対側(Y1側)がプラグネジ307により封止されている。これにより、ハウジング45は、スプリング305の付勢力によって開口部86が設けられたY2側に常に付勢されている。また、ハウジング45が最もY2側に寄せられた場合、凸部48の先端が開口部86を介して後述する油路部57内に突出するように構成されている。なお、スプリング305は、本発明の「第1付勢部材」の一例である。
 なお、インナロータ10は、固定的に配置された回転中心Rを有している。そして、アウタロータ20を保持するハウジング45がY軸方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に所定量だけ移動されることにより、アウタロータ20の回転中心Uは、インナロータ10の回転中心Rに対して相対的に横方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に偏心されるように構成されている。この場合、個々のベーン30は、矢印Q1方向に沿った回転位置(回転角度)ごとに、先端部32がベーン収容部12の凹部12aから偏心に応じた量だけアウタロータ片21側に突出される。したがって、インナロータ10の回転とともに個々のベーン30が凹部12aに対して出没しながら矢印Q1方向に回転移動されてアウタロータ20を矢印Q1方向に連れ回りさせる。
 この際、個々の容積室Vにおいては、容積室Vの形状変形に伴って極小値と極大値との間で内容積が周期的に変化される。容積室Vの極小値から極大値への容積変化に伴い容積室Vの圧力が低下するのに合わせてオイル1が吸引され、容積室Vの極大値から極小値への容積変化に伴い容積室Vの圧力が増加するのに合わせて吸引されたオイル1が吐出される。これにより、オイルポンプ300は、ポンプ機能を有して動作されるように構成されている。
 ここで、第3実施形態では、図15に示すように、オイルポンプ300は、スプール部材360を備えている。スプール部材360は、ポンプボディ80内に組み込まれており、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力P(図15において吐出側のオイル1をドット状に図示)に応じてY軸方向と直交するZ軸方向に直線的に移動されるように構成されている。また、スプール部材360のZ軸方向への直線的な移動に伴ってハウジング45をY軸方向に移動させることによって、ハウジング45のY軸方向の移動量(=インナロータ10の回転中心Rに対するアウタロータ20の回転中心Uの偏心量)を増減させる機能がスプール部材360に設けられている。なお、Z軸方向は、本発明の「第2方向」の一例である。以下、この点を具体的に説明する。
 図15に示すように、ポンプボディ80には、吐出油路54の途中にオイル1を引き込むための油路部57が形成されている。油路部57は、開口部86の部分を除いて断面が円形状を有しており、油路部57の内部には、Z軸方向に延びるスプール部材360が挿入されている。また、油路部57は、スプール部材360をZ軸方向に沿って矢印Z1方向または矢印Z2方向に往復移動可能に収容する形状を有している。なお、矢印Z1方向は、本発明の「第2方向の一方方向」の一例である。また、矢印Z2方向は、本発明の「第2方向の他方方向」の一例である。
 また、スプール部材360は、図17に示すように、Z軸方向に棒状に延びる本体部361と、本体部361のZ軸方向に沿った中央部寄りの一部の領域に形成されたカム形状部362と、一方端部(Z1側)に形成された凹状の座部363と、他方端部(Z2側)領域に形成された受圧面364とを備えている。スプール部材360は、受圧面364を吐出油路54側に向くようにして油路部57に挿入されるとともに、座部363にコイル状のスプリング306が嵌め込まれた状態で油路部57の反対側(Z1側)がプラグネジ308により封止されている。なお、カム形状部362は、本発明の「カム領域」の一例である。また、スプリング306は、本発明の「第2付勢部材」の一例である。
 カム形状部362は、本体部361の一方側面を切削して所定の凹凸形状を有するように形成されており、カム形状部362以外の部分は、円柱形状を有する外側面361aが残されている。また、スプール部材360は、外側面361aを油路部57の内側面57a(図15参照)に対向させるように本体部361を油路部57にスライド挿入した状態で、内側面57aに対して外側面361aが摺動することにより、スプール部材360が油路部57に対して矢印Z1方向または矢印Z2方向に直線的に移動される。なお、油路部57の内径は、スプール部材360の外径よりも微小量だけ大きく形成されており、スプール部材360の円柱状の外側面361aが油路部57の内側面57aに対して滑らかに摺動するように構成されている。
 また、図15に示すように、油路部57は、スプール部材360が内部に配置されることによって、吐出ポート53から吐出されたオイル1の圧力が矢印Z1方向に直接的に作用する受圧領域58aと、カム形状部362および座部363が設けられた領域を含み、オイル1の吐出圧力を直接的に受けることなくスプール部材360の移動を可能とするように構成された調整領域58bとに分けられている。また、スプール部材360が油路部57に配置された状態において、カム形状部362は、開口部86を介して油路部57の調整領域58b内に突出するハウジング45の凸部48に対向するように配置されている。この場合、スプリング305の付勢力によってハウジング45の凸部48の先端部がカム形状部362の所定部分にY1側から当接している。
 これにより、第3実施形態では、ポンプ要素35の作動中に、吐出ポート53から吐出されたオイル1が吐出油路54を介して油路部57の受圧領域58aに吐出圧力Pを有して引き込まれた際に、オイル1がスプール部材360の受圧面364に作用することによってスプール部材360が矢印Z1方向に直線的に移動される。そして、吐出圧力Pに応じたカム形状部362の矢印Z1方向への直線的な移動とともに、カム形状部362に当接する凸部48を介してハウジング45がポンプボディ80に対して矢印Y1方向または矢印Y2方向のいずれかに移動される。その結果、ポンプ要素35においては、ハウジング45のY軸方向の移動量の増減とともにインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が増減されるように構成されている。
 なお、インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が相対的に小さい場合(たとえば、図21の状態)には、6つの容積室Vが容積的に一体となった拡大および縮小のポンプ動作量は相対的に小さく、同一回転数におけるオイル1の吐出量は相対的に少なくなる。この場合、回転数の増加に伴う吐出圧力Pの上昇(図22に示す直線(吐出圧力特性)の傾き)は穏やかになる。また、偏心量が相対的に大きい場合(たとえば、図15の状態)には、6つの容積室Vが容積的に一体となった拡大および縮小のポンプ動作量は相対的に大きく、同一回転数におけるオイル1の吐出量は相対的に多くなる。この場合、回転数の増加に伴い吐出圧力Pも大きく上昇される(図22に示す直線の傾きが大となる)。
 また、第3実施形態では、スプール部材360のカム形状部362は、ハウジング45の凸部48に対するY軸方向の突出量Dが、Z軸方向に沿って変化(増減)されるような表面形状(凹凸形状)を有して形成されている。これにより、スプール部材360の矢印Z1方向への移動に伴うカム形状部362の突出量Dの変化(カム形状部362の起伏状態)に応じて、ハウジング45が矢印Y1方向または矢印Y2方向に移動されてインナロータ10の回転中心Rに対するアウタロータ20の回転中心Uの偏心量が増減されるように構成されている。
 より詳細には、カム形状部362は、一方端部側(Z1側)から他方端部側(Z2側)に向かって、カム領域71と、カム領域72と、カム領域73と、カム領域74と、カム領域75とがZ軸方向に沿ってこの順に繋げられて構成されている。なお、カム領域71、72および73は、それぞれ、本発明の「第1カム領域」、「第2カム領域」および「第3カム領域」の一例である。
 ここで、カム領域71の高さ(矢印Y1方向の突出量D)を基準とした場合、カム領域71は、Z軸方向に沿って平坦であり、高さはZ軸方向に沿って一定値を有している。また、カム領域72は、カム領域71に対して連続性を有して接続されるとともにカム領域71からY2方向に遠ざかるにつれて高さ(矢印Y1方向の突出量D)が徐々に増加するように形成されている。また、カム領域73は、カム領域72のZ2側の終点部に対して矢印Y2方向に折れ曲がるように接続されるとともにカム領域72からY2方向に遠ざかるにつれて高さ(矢印Y1方向の突出量D)が徐々に減少するように形成されている。なお、カム領域74は、カム領域73のZ2側の終点部の高さ(矢印Y1方向の突出量D)を維持したままZ軸方向に沿って平坦であり、その位置での高さが一定値を維持するように形成されている。なお、カム領域74の高さは、カム領域71の高さよりも大きい。また、カム領域75は、カム領域74のZ2側の終点部に対して連続性を有して接続されるとともにカム領域74からY2方向に遠ざかるにつれて高さ(矢印Y1方向の突出量D)が徐々に増加するように形成されている。
 また、第3実施形態では、カム領域71は、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P1にある場合(図15参照)に、ハウジング45の凸部48に対向配置される領域である。また、カム領域72は、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P1よりも大きい圧力範囲P2(図18参照)にある場合に、ハウジング45の凸部48に係合される領域である。また、カム領域73は、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P2よりも大きい圧力範囲P3(図19参照)にある場合に、ハウジング45の凸部48に係合される領域である。なお、圧力範囲P1、圧力範囲P2および圧力範囲P3は、それぞれ、本発明の「第1圧力範囲」、「第2圧力範囲」および「第3圧力範囲」の一例である。
 また、上記に加えて、カム領域74は、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P3よりも大きい圧力範囲P4(図20参照)にある場合に、ハウジング45の凸部48に係合される領域である。また、カム領域75は、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P4よりも大きい圧力範囲P5(図21参照)にある場合に、ハウジング45の凸部48に係合される領域である。なお、圧力範囲P1<圧力範囲P2<圧力範囲P3<圧力範囲P4<圧力範囲P5の関係を有するものとする。
 ここで、カム領域71にハウジング45の凸部48が対向配置された場合(図15参照)が、インナロータ10の回転中心Rに対するアウタロータ20の回転中心Uの偏心量が最大値となる偏心量A1になる。また、カム領域75にハウジング45の凸部48が対向配置された場合(図21参照)が、インナロータ10の回転中心Rに対するアウタロータ20の回転中心Uの偏心量が最小値となる偏心量A5になる。
 そして、オイルポンプ300では、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pの増加に応じて、カム領域71、カム領域72、カム領域73、カム領域74およびカム領域75へと、スプール部材360のカム形状部362が順次切り替わるようにスプール部材360が矢印Z1方向に移動された場合に、カム領域71(図15参照)においてはインナロータ10の回転中心Rに対するハウジング45のY軸方向の移動量(インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量)が維持される(変化されない)一方、カム領域72(図18参照)においてはインナロータ10の回転中心Rに対するハウジング45のY軸方向の移動量(インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量)が減少される。
 また、カム領域72においてインナロータ10の回転中心Rに対するハウジング45のY軸方向の移動量(インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量)が減少された状態から、カム領域73(図19参照)においてはインナロータ10の回転中心Rに対するハウジング45のY軸方向の移動量(インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量)が増加される(偏心量が大きくなる方向に戻される)ように構成されている。さらには、カム領域74(図20参照)においてはインナロータ10の回転中心Rに対するハウジング45のY軸方向の移動量(インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量)が維持される(カム領域73において増加された状態が変化されない)一方、カム領域75(図21参照)においてはインナロータ10の回転中心Rに対するハウジング45のY軸方向の移動量(インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量)が再び減少される(偏心量が小さくなる方向に進められる)。
 すなわち、カム領域71は、ハウジング45のY軸方向の移動に伴うインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A1に維持(固定)されるように形成されている。また、カム領域72は、ハウジング45のY軸方向の移動に伴うインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A1よりも小さい偏心量A2になる(減少される)ように形成されている。また、カム領域73は、ハウジング45のY軸方向の移動に伴うインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A2の最小値よりも大きい偏心量A3に増加されるように形成されている。ここで、偏心量A3の最大値は、偏心量A2の最大値(=偏心量A1)よりも小さい。なお、偏心量A1、偏心量A2および偏心量A3は、それぞれ、本発明の「第1偏心量」、「第2偏心量」および「第3偏心量」の一例である。
 また、上記に加えて、カム領域74は、ハウジング45のY軸方向の移動に伴うインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A3の最大値となる偏心量A4(ただし偏心量A2の最大値よりも小さい値である)を維持するように形成され、カム領域75は、ハウジング45のY軸方向の移動に伴うインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A4よりも小さい偏心量A5へと減少されるように形成されている。
 したがって、カム領域72は、カム領域73に向かってインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A1(=偏心量A2の最大値)から偏心量A2(=偏心量A2の最小値)に向けて減少するように設けられており、カム領域73は、カム領域74に向かってインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A2(=偏心量A2の最小値)から偏心量A3(偏心量A2の最大値よりも小さい範囲に限る)に向けて増加するように設けられている。また、カム領域75は、カム領域74とは反対側に向かってインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A4(=偏心量A3の最大値)から偏心量A5(=偏心量A5の最小値)に向けて増加するように設けられている。
 また、カム領域71とカム領域72とカム領域73とカム領域74とカム領域75とは、連続するように設けられており、ハウジング45の凸部48は、スプール部材360の矢印Z1方向への移動に伴って、カム領域71とカム領域72とカム領域73とカム領域74とカム領域75とに沿って順次摺動することによりY軸方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に移動されるように構成されている。
 また、吐出圧力Pとの関係で説明すると、第3実施形態では、オイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P1(図15参照)にある場合においては、スプール部材360のカム領域71がハウジング45の凸部48に対応する位置に直線的に移動されることにより、ハウジング45がY軸方向の第1偏心位置に直線的に移動されて、最大の偏心量である偏心量A1に維持されるように構成されている。また、圧力範囲P2(図18参照)においては、スプール部材360のカム領域72がハウジング45の凸部48に係合する位置に直線的に移動されることにより、ハウジング45がY軸方向の第2偏心位置に直線的に移動されて、偏心量A1よりも小さい偏心量A2へと変化されるように構成されている。さらに、圧力範囲P3(図19参照)においては、スプール部材360のカム領域73がハウジング45の凸部48に係合する位置に直線的に移動されることにより、ハウジング45がY軸方向の第3偏心位置に直線的に移動されて、偏心量A2の最小値よりも大きい偏心量A3に変化されるように構成されている。
 また、圧力範囲P4(図20参照)においては、スプール部材360のカム領域74がハウジング45の凸部48に係合する位置に直線的に移動されることにより、ハウジング45がY軸方向の第4偏心位置に直線的に移動されて、偏心量A3の最大の偏心量である偏心量A4に維持されるように構成されている。そして、圧力範囲P5(図21参照)においては、スプール部材360のカム領域75がハウジング45の凸部48に係合する位置に直線的に移動されることにより、ハウジング45がY軸方向の第5偏心位置に直線的に移動されて、偏心量A4よりも小さい偏心量A5へと変化されるように構成されている。
 また、第3実施形態では、図15に示すように、ポンプ収容部81における吸込ポート52(吸入油路95)は、Y2側の領域において開口部86を介してスプール部材360のカム形状部362が設けられた調整領域58bに連通されている。したがって、ポンプ要素35の動作中には、スプール部材360のカム形状部362(カム領域71~カム領域75)に、開口部86を介して吸込ポート52に吸い込まれるオイル1の少なくとも一部が引き込まれる。これにより、スプール部材360に設けられたカム形状部362を介してハウジング45をY軸方向に移動させる際、吐出圧力Pよりも圧力の低いオイル1がカム形状部362(調整領域58b)周辺に容易に引き込まれてカム領域71~カム領域75が潤滑になるように構成されている。なお、スプール部材360には、スプリング306が設けられた側とカム領域71(カム形状部362)とを連通するように座部363の内部(底部)をZ軸方向に貫通する貫通孔365が形成されている。したがって、吸込ポート52に吸い込まれるオイル1の少なくとも一部が、カム形状部362のみならずプラグネジ308と座部363との間の空間部にまで引き込まれる。これにより、スプール部材360のZ軸方向への正逆移動に伴ってプラグネジ308と座部363との間の空間部(調整領域58b)の容積が増減しても、低圧(吸入圧)状態のオイル1が可逆的に流動するだけでスプール部材360のZ軸方向への移動の妨げにならないように構成されている。
 なお、インナロータ10の回転中心Rとアウタロータ20の回転中心Uとが完全に一致した状態では、各ベーン30は、先端部32が凹部12a(ベーン収容部12)から同じ量だけアウタロータ片21側に突出する。したがって、インナロータ10を回転させても各ベーン30は同じ突出量のまま回転移動されてアウタロータ20を連れ回りさせるに留まるので、オイルポンプ300にはポンプ機能は発揮されない。
 また、上記のように構成されることにより、オイルポンプ300は、以下のような特性(インナロータ10の回転数に対するオイル1の吐出圧力特性)を有している。オイルポンプ300の動作特性の一例として、エンジン90(クランクシャフト93)の回転数(横軸)に対するポンプボディ80(吐出油路54)から吐出されるオイル1の吐出圧力(縦軸)の特性を図22に示す。なお、図22には、オイルポンプ300の動作特性に加えて、比較例としての従来のオイルポンプの特性(吐出圧力特性)を示す。なお、比較例(従来例)としてのオイルポンプでは、オイルの吐出圧力の増加とともにハウジング(ロータ収容部)が一方方向へ移動された場合に、インナロータ(ロータ)に対するハウジングの偏心量が単調に減少されてポンプ容量が減少される構造を有している。また、以下では、スプール部材360の移動位置に応じて、図15および図18~図21を適宜参照して説明する。なお、図18~図20においては、ポンプ要素35の概略的な構成を図示しており、環状のアウタロータ20(アウタロータ片21)の外形を破線で示している。
 図22においてエンジン90(図15参照)の回転数が約1100回転/分までの区間では、図15に示すように、スプール部材360は、カム領域71がハウジング45の凸部48に対向配置される。この場合、エンジン90(クランクシャフト93)の回転数が上昇して吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pの増加とともにスプール部材360が矢印Z1方向に移動されても、Z軸方向に沿って平坦なカム領域71が矢印Z1方向に移動されるのみであるので凸部48のY軸方向の移動量は変わらない。この場合、インナロータ10の回転中心Rに対するアウタロータ20の回転中心Uの偏心量は、最大値となる偏心量A1に維持される。したがって、ハウジング45が偏心量A1に維持された場合の吐出圧力特性は、図22における特性G1のような形状を示す。なお、特性G1の傾きを有する直線(特性G1を延長した破線)は、オイルポンプ300における最大偏心量ラインに相当する。また、特性G1の範囲は、吐出圧力Pにおける圧力範囲P1に相当する。
 その後、エンジン90の回転数が約1100回転/分を超えるとともに吐出圧力Pが圧力範囲P1の最大値を超えた際、矢印Z1方向に移動されるスプール部材360は、凸部48に対する係合位置がカム領域71からカム領域72に切り替わる。これにより、オイルポンプ300は、図15の状態から図18の状態に移行される。図18に示すように、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pの増加とともにスプール部材360が矢印Z1方向に移動された場合、凸部48は、カム領域72の形状(傾斜形状)に追従して矢印Y1方向に徐々に移動される。すなわち、カム領域72では、矢印Y1方向の突出量Dの増加とともにインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が減少される。したがって、ハウジング45は、偏心量A1(一定値)から偏心量A2へと変化(減少)される。この場合の吐出圧力特性は、図22における特性G2のような形状を示す。また、特性G2の範囲は、吐出圧力Pにおける圧力範囲P2に相当する。
 その後、エンジン90の回転数が約3600回転/分を超えるとともに吐出圧力Pが圧力範囲P2の最大値を超えた際、矢印Z1方向に移動されるスプール部材360は、凸部48に対する係合位置がカム領域72からカム領域73に切り替わる。これにより、オイルポンプ300は、図18の状態から図19の状態に移行される。図19に示すように、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pの増加とともにスプール部材360が矢印Z1方向に移動された場合、凸部48は、カム領域73の形状(傾斜形状)に追従して矢印Y2方向に徐々に移動される。すなわち、カム領域73では、矢印Y1方向の突出量Dの減少とともにインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が増加される。したがって、ハウジング45は、偏心量A2の最大値の後に偏心量A2の最大値よりも大きい偏心量A3へと変化(増加)される。この場合の吐出圧力特性は、図22における特性G3のような形状を示す。また、特性G3の範囲は、吐出圧力Pにおける圧力範囲P3に相当する。
 その後、エンジン90の回転数が約3900回転/分を超えるとともに吐出圧力Pが圧力範囲P3の最大値を超えた際、矢印Z1方向に移動されるスプール部材360は、凸部48に対する係合位置がカム領域73からカム領域74に切り替わる。これにより、オイルポンプ300は、図19の状態から図20の状態に移行される。図20に示すように、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pの増加とともにスプール部材360が矢印Z1方向に移動された場合、凸部48は、カム領域74の形状(平坦形状)に追従してY軸方向には移動されない。すなわち、カム領域74では、インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量がその位置(偏心量A3の最大値=偏心量A4(一定値))に維持される。この場合の吐出圧力特性は、図22における特性G4のような形状を示す。また、特性G4の範囲は、吐出圧力Pにおける圧力範囲P4に相当する。なお、特性G4の傾きは特性G1の傾きよりも小さい。すなわち、ハウジング45は、偏心量A1の場合よりも偏心量A4へと偏心量が減らされてポンプ容量(1回転あたりの正味吐出量)が減少されている。すなわち、特性G4の傾きを有する直線(特性G4を延長した破線)は、オイルポンプ300における最大と最小との間の偏心量ラインに相当する。
 その後、エンジン90の回転数が圧力P4に対応する約5300回転/分を超えて吐出圧力Pが圧力P4に達した際、矢印Z1方向に移動されるスプール部材360は、凸部48に対する係合位置がカム領域74からカム領域75に切り替わる。これにより、オイルポンプ300は、図20の状態から図21の状態に移行される。図21に示すように、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pの増加とともにスプール部材360が矢印Z1方向に移動された場合、凸部48は、カム領域75の形状(傾斜形状)に追従して矢印Y1方向に徐々に移動される。すなわち、カム領域75では、矢印Y1方向の突出量Dの増加とともにインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が再び減少される。したがって、ハウジング45は、偏心量A4(一定値)から偏心量A5へと変化(減少)される。この場合の吐出圧力特性は、図22における特性G5のような形状を示す。なお、特性G5の傾きを有する直線(特性G5を延長した破線)は、オイルポンプ300における最小偏心量ラインに相当する。また、特性G5の範囲は、吐出圧力Pにおける圧力範囲P5に相当する。このように、オイルポンプ300では、太い実線で示される特性G1~特性G5を繋いだような吐出圧力特性を有するようになる。
 一方、比較例のオイルポンプでは、エンジン90の回転数が約2900回転/分までの区間では、エンジン90(クランクシャフト93)の回転数の上昇に伴いオイル1の吐出圧力Pの増加がされてもハウジング(ロータ収容部)の偏心量(この場合、偏心量A1である)は変化されない。したがって、図22に示すように、オイルポンプ300(図15参照)における特性G1と同じ傾きのままエンジン90の回転数が約2900回転/分の位置になるまでグラフが延ばされたような特性H1を示す。その後、エンジン90の回転数が約2900回転/分を超えた際に、吐出圧力Pに基づいてハウジング(ロータ収容部)が一方方向へ移動される。これにより、ハウジング(ロータ収容部)の偏心量が最大値の偏心量A1から、最小値範囲の偏心量A5(A1>A5)へと、即座に減少される。したがって、約2900回転/分では、特性H1よりも傾きの小さい特性H2を辿るようになる。なお、特性H2は、オイルポンプ300(図15参照)における特性G5と同じ傾きのものをエンジン90の回転数が約2900回転/分の位置まで延ばしている。このように、比較例のオイルポンプでは、太い破線で示される特性H1(最大偏心量ライン)と特性H2(最小偏心量ライン)とを繋いだような吐出圧力特性を有するようになる。
 ここで、図22に示すように、オイルポンプ300が搭載される自動車においては、エンジン90の回転数に応じて、所定の油圧によりオイル1を供給するための動作ポイントS1~S4が設定されている。第3実施形態におけるオイルポンプ300では、各動作ポイントS1~S4において要求されるオイル1の供給圧力を満足するような吐出圧力特性(特性G1~特性G5)が実現されている。また、比較例のオイルポンプにおいても吐出圧力特性(特性H1~特性H2)はこの点を満たしている。しかしながら、要求される吐出圧力特性は、各動作ポイントS1~S4の上方近傍を通過すればよく、特に、エンジン90の中速回転域となる動作ポイントS3(約4000回転/分)に注目した場合、オイルポンプ300における特性G4の部分で要求される吐出圧力Pは少なくとも満たされている。
 これに対して、比較例のオイルポンプでは、特性H1と特性H2との2種類の傾きしか持ち合わせていないため、動作ポイントS3(約4000回転/分)での要求圧力を満たすもののこの圧力をはるかに超えた吐出圧力P(特性H2の部分)でオイル1が供給されることになる。オイルポンプ300では、特性G2~特性H4を有することによって動作ポイントS3でのオイル1の要求圧力を満たしつつ比較例のオイルポンプのように過剰な吐出圧力Pが生み出されないように構成されている。特性G2から特性H4への変化は、スプール部材360(図15参照)が一方向となる矢印Z1方向に直線的に移動された際に、カム形状部362(図15参照)の凹凸形状に追従してハウジング45がポンプボディ80に対して矢印Y1方向と矢印Y2方向との2つの方向に可逆的に移動されることで実現される。比較例のオイルポンプにおける特性H1(特性G1を中速回転域まで延長した特性)から特性H2(特性G5を中速回転域まで延長した特性)への変化に対して、第3実施形態におけるオイルポンプ300が特性G1と特性G5との間に山谷を有して折れ曲がった特性G2~特性G4の区間を有することは、同じ回転数でもポンプ要素35(図15参照)が無駄な(過剰な)な油圧を生み出さないことを意味する。無駄な油圧(油量)を有するオイル1は、リリーフ弁(図示せず)などを押し上げリリーフ経路を介してオイルパン91に戻される。オイルポンプ300では無駄な(過剰な)油圧(油量)が発生しない分、ポンプ要素35を駆動する動力の低減が図られる。ポンプ動力の低減は、エンジン90の負荷(損失)の低減にも寄与し、燃料消費率の向上につながる。
 なお、エンジン90(図15参照)の回転数が高い状態から低い状態へと変化される場合は、吐出圧力特性は、上記とは反対方向の変化を辿る。すなわち、特性G5、G4、G3、G2およびG1の順に吐出圧力Pが変化される。
 ここで、第3実施形態では、スプール部材360が矢印Z1方向に直線的に移動される際のカム形状部362の突出量Dの変化に応じたハウジング45のY軸方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)への移動によるインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量の特性と、スプール部材360が矢印Z2方向に直線的に移動される際のカム形状部362の突出量Dの変化に応じたハウジング45のX方向への移動によるインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量の特性とは、ヒステリシス差を有している。
 具体的には、図18~図20に示すように、エンジン90(図15参照)の回転数が上昇される際には、オイル1の吐出圧力Pに応じてスプール部材360が矢印Z1方向に直線的に移動され、ハウジング45の凸部48の先端部がカム領域72、73および74の順に摺動される。これにより、吐出圧力特性は、図23に示されるように、紙面左側から右側へ延びるように特性G2、特性G3および特性G4の経路を辿る。一方、エンジン90の回転数が下降される際には、スプール部材360がスプリング306の付勢力によって矢印Z2方向に直線的に移動され、ハウジング45の凸部48の先端部がカム領域74、73および72の順に摺動される。これにより、吐出圧力特性は、図23における紙面右側から左側へ延びるように特性G41、特性G31および特性G21の経路を辿る。
 ここにおいて、エンジン回転数上昇時の特性G2、特性G3および特性G4の各々に対応するエンジン回転数の範囲と、エンジン回転数下降時の特性G21、特性G31および特性G41の各々に対応するエンジン回転数の範囲とには、所定のヒステリシス差が存在する。この場合、エンジン回転数上昇時には、相対的に高い回転数に到達しないと特性G2から特性G3、特性G3から特性G4へと吐出圧力特性は切り替わらない。反対に、エンジン回転数下降時には、エンジン回転数上昇時に対してより低い回転数に到達しないと特性G41から特性G31、特性G31から特性G21へと吐出圧力特性切り替わらない。したがって、オイルポンプ300では、吐出されるオイル1に所定の吐出圧力P(縦軸)を与える際、エンジン90の回転数上昇時には、所定の回転数R1を発生させる必要がある。反対に、エンジン90の回転数下降時には、上昇時に吐出圧力Pを得た回転数R2よりも低い回転数R2(R2<R1)まで吐出圧力Pが維持され、回転数R2よりも回転数に低下した段階で吐出圧力Pが低下されるように構成されている。
 この理由は、以下の通りである。スプール部材360のカム領域72を例として説明すると、図15に示すように、Z1側からZ2側へと突出量Dを増加させる方向に所定の傾斜角度を有して形成されたカム領域72に対して、ハウジング45の凸部48がスプリング305の付勢力によって矢印Y2方向に当接(係合)された条件下において、スプール部材360を矢印Z1方向に直線的に移動させて凸部48の先端部をカム領域72の傾斜面形状をZ1側(突出量Dが小さい側)からZ2側(突出量Dが大きい側)へと摺動させる場合、スプール部材360には、スプリング306の矢印Z2方向に作用する押圧力F1と、スプリング305の付勢力が凸部48の先端部を介してカム領域72の傾斜面を矢印Y2方向に押圧する際のカム領域72の傾斜角度に基づき矢印Z2方向に分解されるバネ荷重(押圧力)F2との合計荷重F1+F2(矢印Z2方向に作用)が加わる。したがって、スプール部材360を矢印Z1方向に直線的に移動させるためには、この矢印Z2方向に作用する合計荷重F1+F2よりも大きな押圧力を受圧面364に対して矢印Z1方向に作用させる必要がある。
 一方、スプール部材360を矢印Z2方向に直線的に移動させて凸部48の先端部をカム領域72の傾斜面形状をZ2側(突出量Dが大きい側)からZ1側(突出量Dが小さい側)へと摺動させる場合、スプール部材360には、スプリング306の矢印Z2方向に作用する押圧力F1からスプリング305の付勢力が凸部48の先端部を介してカム領域72の傾斜面を矢印Y2方向に押圧する際のカム領域72の傾斜角度に基づき矢印Z1方向に分解されるバネ荷重(押圧力)F2を差し引いた荷重F1-F2(矢印Z2方向に作用)が加わる。したがって、スプール部材360を矢印Z2方向に直線的に移動させるためには、この矢印Z2方向に作用する荷重F1-F2よりも小さな押圧力が受圧面364に対して矢印Z1方向に作用するのみでよい。このように、凸部48の先端部がカム領域72の傾斜面を登る場合(スプール部材360が矢印Z1方向に移動される場合)と、下る場合(スプール部材360が矢印Z2方向に移動される場合)とで、スプール部材360の受圧面364に矢印Z1方向に付与すべき押圧力(オイル1の吐出圧力P)は異なる。この受圧面364に矢印Z1方向に付与すべき押圧力の差が、図23に示したヒステリシス差に相当する。また、ヒステリシス差が存在することによって、受圧面364に作用するオイル1の吐出圧力Pが短い時間間隔で上下変動を繰り返す場合においても、吐出圧力Pの頻繁な上下変動に追随してスプール部材360が矢印Z1方向および矢印Z2方向へ頻繁に動かされハウジング45のY軸方向に沿った小刻みな往復移動が頻繁に繰り返されるチャタリング現象が発生しないように構成されている。第3実施形態におけるオイルポンプ300は、上記のように構成されている。
 第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
 すなわち、第3実施形態では、上記のように、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pに応じてY軸方向と直交するZ軸方向に直線的に移動され、矢印Z1方向への直線的な移動に伴ってハウジング45をY軸方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に移動させることによってインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を増減させるように設けられたカム形状部362を含むスプール部材360を備える。これにより、オイル1の吐出圧力Pに応じたスプール部材360の矢印Z1方向への直線的な移動に伴ってスプール部材360に設けられたカム形状部362を介してハウジング45をY軸方向に移動させながらインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を増加させたり減少させたりして容易に変化させることができる。したがって、オイルポンプ300では、一方方向(矢印Z1方向)への移動のみによりインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量の増減が可能となるので、オイル1の吐出圧力P(エンジン90の回転数)に応じてオイル圧力の作用位置を切り替える必要がなく、その結果、油圧方向切換弁などを設ける必要がないので、その分、オイルポンプ300の構成をより簡素にすることができる。
 また、第3実施形態では、ハウジング45は、スプール部材360のカム形状部362に対向するように配置された凸部48を含み、スプール部材360のカム形状部362は、ハウジング45の凸部48に対する突出量DがZ軸方向に沿って変化する。そして、スプール部材360の矢印Z1方向への移動に伴うカム形状部362の突出量Dの変化に応じてハウジング45がY軸方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に移動されてインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が増減されるように構成する。これにより、スプール部材360のカム形状部362とハウジング45の凸部48とによって構成されるカム機構を有効に利用して、スプール部材360の矢印Z1方向への移動に伴うカム形状部362の突出量Dの変化に直接的に追従させてインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を増減させることができる。
 また、第3実施形態では、スプール部材360のカム形状部362は、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P1にある場合にハウジング45の凸部48に対向配置されるカム領域71と、吐出圧力Pが圧力範囲P1よりも大きい圧力範囲P2にある場合にハウジング45の凸部48に係合するカム領域72と、吐出圧力Pが圧力範囲P2よりも大きい圧力範囲P3にある場合にハウジング45の凸部48に係合するカム領域73とを少なくとも含む。そして、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pの増加に応じて、カム領域71、カム領域72およびカム領域73へとスプール部材360のカム形状部362が順次切り替わるようにスプール部材360が矢印Z1方向に移動された場合に、カム領域72においてインナロータ10の回転中心Rに対するハウジング45のY軸方向の移動量およびインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が減少されるとともに、カム領域72においてインナロータ10の回転中心Rに対するハウジング45のY軸方向の移動量およびインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が減少された状態から、カム領域73においてハウジング45のY軸方向の移動量およびインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が増加されるように構成されている。これにより、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P1にある場合に対応するカム領域71を基準として、オイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P1から圧力範囲P2、さらには、圧力範囲P2から圧力範囲P3へと増加した際に、スプール部材360のカム形状部362が矢印Z1方向に沿ってカム領域71からカム領域72、および、カム領域72からカム領域73へと順次切り替わるのとともに、スプール部材360の矢印Z1方向への移動に伴うカム領域71~73への切り替わりにより、インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量に減少と増加との両方を生じさせることができるので、オイルポンプ300に所望の吐出圧力特性を容易に生じさせることができる。
 また、第3実施形態では、ハウジング45のY軸方向への移動に伴うインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A1になるようにカム領域71を形成し、ハウジング45のY軸方向への移動に伴うインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A1よりも小さい偏心量A2になるようにカム領域72を形成し、ハウジング45のY軸方向への移動に伴うインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A2の最小値よりも大きい偏心量A3になるようにカム領域73を形成する。これにより、オイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P1にある場合のポンプ容量を基準とした場合に、オイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P2においてはポンプ容量を圧力範囲P1よりも小さく調整することができるとともに、オイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P3においてはポンプ容量を圧力範囲P2よりも大きくかつ圧力範囲P1よりも小さく調整することができる。
 また、第3実施形態では、カム領域73に向かってインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A1から偏心量A2に減少するようにカム領域72を設けるともに、カム領域74に向かってインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が偏心量A2から偏心量A3に増加するようにカム領域73を設ける。これにより、スプール部材360が矢印Z1方向に移動された場合のカム領域72において、ハウジング45のY軸方向への移動に伴うインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を容易に減少させることができる。また、スプール部材360が矢印Z1方向に移動された場合のカム領域73において、ハウジング45のY軸方向への移動に伴うインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を容易に増加させることができる。
 また、第3実施形態では、カム領域71とカム領域72とカム領域73とは、連続するように設けられており、ハウジング45の凸部48は、スプール部材360の移動に伴って、少なくともカム領域72とカム領域73とに沿って摺動することによりY軸方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に移動されるように構成されている。これにより、スプール部材360が矢印Z1方向に移動された場合に、凸部48がカム形状部362(カム領域72およびカム領域73)のカム形状(傾斜形状)に追従するように係合されながらハウジング45をY軸方向に移動させることができるので、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが圧力範囲P1にある場合に対応するカム領域71を基準として、カム領域72でインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を滑らかに減少させることができるとともに、カム領域73でインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を減少状態から滑らかに増加させることができる。
 また、第3実施形態では、圧力範囲P1において、スプール部材360のカム領域71がハウジング45の凸部48に対応する位置に直線的に移動されることにより、ハウジング45がY軸方向の第1偏心位置に直線的に移動されて、最大の偏心量である偏心量A1になるように構成する。また、圧力範囲P2において、スプール部材360のカム領域72がハウジング45の凸部48に係合する位置に直線的に移動されることにより、ハウジング45がY軸方向の第2偏心位置に直線的に移動されて、偏心量A1よりも小さい偏心量A2になるように構成する。さらに、圧力範囲P3において、スプール部材360のカム領域73がハウジング45の凸部48に係合する位置に直線的に移動されることにより、ハウジング45がY軸方向の第3偏心位置に直線的に移動されて、偏心量A2の最小値よりも大きい偏心量A3になるように構成する。これにより、ハウジング45を、圧力範囲P1、圧力範囲P2および圧力範囲P3の各々において対応する第1偏心位置、第2偏心位置および第3偏心位置のいずれかに移動させるとともに、インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を、偏心量A1、偏心量A2および偏心量A3に適切に調整することができる。したがって、要求される吐出圧力特性を的確に発揮することが可能なオイルポンプ300を得ることができる。
 また、第3実施形態では、ハウジング45をスプール部材360側に矢印Y2方向に付勢するスプリング305を備える。これにより、スプール部材360の矢印Z1方向への直線的な移動に伴ってハウジング45がY軸方向に移動される際に、スプリング305によるハウジング45のスプール部材360側への矢印Y2方向への付勢力によって、ハウジング45をスプール部材360のカム形状部362のカム形状(凹凸形状)に適切に追従させながらY軸方向に移動させることができる。
 また、第3実施形態では、スプール部材360を吐出油路54(吐出ポート53側の位置)に向かうように矢印Z2方向に付勢するスプリング306を備える。これにより、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが減少した場合に、スプリング306による付勢力によってスプール部材360を矢印Z2方向へ容易に押し戻すことができるので、スプール部材360のオイル1の吐出圧力Pに応じた可逆的な動作を行うことができる。
 また、第3実施形態では、スプール部材360が矢印Z1方向に直線的に移動される際のカム形状部362の突出量Dの変化に応じたハウジング45のY軸方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)への移動によるインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量の特性(図23における特性G2、G3およびG4への推移)と、スプール部材360が矢印Z2方向に直線的に移動される際のカム形状部362の突出量Dの変化に応じたハウジング45のX方向への移動によるインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量の特性(図23における特性G41、G31およびG21への推移)とは、ヒステリシス差を有する。これにより、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが短い時間間隔で上下変動を繰り返す場合においても、インナロータ10に対するアウタロータ20の回転中心Uの偏心量の特性がスプール部材360の移動方向に応じてヒステリシス差を有する分、吐出圧力Pの頻繁な上下変動に追随してスプール部材360の矢印Z1方向および矢印Z2方向への直線的な移動動作と、これに基づくハウジング45のY軸方向への小刻みな往復移動動作とが頻繁に繰り返される現象(チャタリング現象)がオイルポンプ300内に生じるのを回避することができる。したがって、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pが短い時間間隔で上下変動を繰り返した場合であっても、インナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が小刻みにふらつくかなくなるので、オイル1を安定的に吐出させることができる。
 また、第3実施形態では、ポンプボディ80のポンプ収容部81に油路部57に開口する開口部86を設ける。そして、スプール部材360のカム形状部362(カム領域71~カム領域75)に、開口部86を介して吸込ポート52に吸い込まれるオイル1の少なくとも一部が引き込まれるようにオイルポンプ300を構成する。これにより、スプール部材360に設けられたカム形状部362を介してハウジング45をY軸方向に移動させる際、吐出圧力Pよりも圧力が下げられたオイル1をカム形状部362に容易に引き込んでハウジング45の凸部48(カム形状部362に当接する凸部48の先端部)の移動を円滑にすることができるので、スプール部材360によりハウジング45をY軸方向に移動させるカム動作を円滑に行うことができる。これにより、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pに的確に追従させながら、滑らかな吐出圧力特性を得ることができる。
 (第4実施形態)
 次に、図15、図24および図25を参照して、第4実施形態について説明する。この第4実施形態では、上記第3実施形態において用いたスプール部材360(図15参照)とは異なるカム形状部462を有するスプール部材460を有してオイルポンプ400を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第3実施形態と同様の構成には、第3実施形態と同じ符号を付して図示している。
 本発明の第4実施形態によるオイルポンプ400は、図24に示すように、スプール部材460を備えている。なお、スプール部材460は、本発明の「カム部材」の一例である。
 ここで、第4実施形態では、スプール部材460のカム形状部462は、一方端部側(Z1側)から他方端部側(Z2側)に向かって、カム領域71と、カム領域72と、カム領域473と、カム領域475とがZ軸方向に沿ってこの順に繋げられて構成されている。つまり、スプール部材360(図15参照)のようにZ軸方向に平行なカム領域74(図15参照)を設けることなくカム領域473からカム領域475に繋げられている。したがって、カム領域473は第3実施形態のカム領域73(図15参照)よりも若干長く、カム領域475は、カム領域74(図15参照)がない分、同じ傾斜勾配を保ったままカム領域473側まで延ばされている。なお、カム形状部462は、本発明の「カム領域」の一例であり、カム領域473は、本発明の「第3カム領域」の一例である。
 したがって、オイルポンプ400は図25に示されるような特性(インナロータ10の回転数に対するオイル1の吐出圧力特性)を有している。
 図25において、スプール部材460の矢印Z1方向への移動に伴うカム領域71およびカム領域72での特性G1および特性G2は、オイルポンプ300の場合と同じである。また、エンジン90(図24参照)の回転数が約3600回転/分を超えるとともに吐出圧力Pが圧力範囲P2の最大値を超えた際、矢印Z1方向に移動されるスプール部材460は、凸部48に対する係合位置がカム領域72からカム領域473に切り替わる。カム領域473では、矢印Y1方向の突出量Dの減少とともにインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が増加され、吐出圧力特性は、特性G6のような形状を示す。そして、エンジン90の回転数が約3900回転/分を超えるとともに吐出圧力Pが圧力範囲P3の最大値を超えた際、矢印Z1方向に移動されるスプール部材460は、凸部48に対する係合位置がカム領域473からカム領域475に切り替わる。カム領域475では、矢印Y1方向の突出量Dの増加とともにインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量が再び減少され、吐出圧力特性は、特性G7のような形状を示す。このように、オイルポンプ400では、太い実線で示される特性G1、G2、G6およびG7を繋いだような吐出圧力特性を有するようになる。
 比較例のオイルポンプにおける吐出圧力特性(特性H1~特性H2)と比較した場合、第4実施形態におけるオイルポンプ400においても、特性G1と特性G7との間に特性G2および特性G6の区間が存在することは、同じ回転数でもポンプ要素35(図24参照)が無駄な(過剰な)な油圧を生み出すことなく所定の動作ポイントS3でのオイル1の要求圧力を満たす特性を有していることを意味する。したがって、オイルポンプ400においても無駄な(過剰な)油圧が発生しない分、ポンプ動力の低減が図られる。ポンプ動力の低減は、エンジン90の負荷(損失)の低減にも寄与し、燃料消費率の向上につながる。なお、エンジン90(図24参照)の回転数が高い状態から低い状態へと変化される場合は、吐出圧力特性は、上記とは反対方向の変化を辿る。すなわち、特性G7、G6、G2およびG1の順に吐出圧力Pが変化される。なお、第4実施形態によるオイルポンプ400のその他の構成は、上記第3実施形態と同様である。
 第4実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
 第4実施形態では、上記のように、吐出ポート53からのオイル1の吐出圧力Pに応じてY軸方向と直交するZ軸方向に直線的に移動され、矢印Z1方向への直線的な移動に伴ってハウジング45をY軸方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に移動させることによってインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を増減させるように設けられたカム形状部462を含むスプール部材460を備える。これにより、オイル1の吐出圧力Pに応じたスプール部材460の矢印Z1方向への直線的な移動に伴ってスプール部材460に設けられたカム形状部462を介してハウジング45をY軸方向に移動させながらインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を増加させたり減少させたりして容易に変化させることができる。したがって、たとえば、複数系統の油圧回路および油圧方向切換弁などを設けてハウジング45に対するオイル圧力の掛け方(作用位置)をオイル1の吐出圧力P(エンジン90の回転数)に応じて切り替えるような構成を適用する場合と異なり、オイル1の吐出圧力Pに応じてZ軸方向に直線的に移動され、矢印Z1方向への直線的な移動に伴ってハウジング45をY軸方向に移動させてインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を増減させるスプール部材460によっても、油圧方向切換弁などを設けた場合と同様にオイルポンプ400に所望の吐出圧力特性を生じさせることができるので、その分、オイルポンプ400の構成をより簡素にすることができる。なお、第4実施形態のその他の効果は、上記第3実施形態と同様である。
 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、上記第1~第4実施形態では、インナロータ10とアウタロータ20(220)との間に6個のベーン30を等角度間隔(60度間隔)で配置してオイルポンプ100(200、300、400)を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ベーン30の個数は6個以外の、たとえば、4個(90度間隔)、5個(72度間隔)、8個(45度間隔)または9個(40度間隔)などでもよい。この場合、ベーン30の個数に応じて、アウタロータを構成するアウタロータ片の個数も変更される。
 また、上記第1、第3および第4実施形態では、アウタロータ片21に切欠部21fおよび21gを設けて容積部62と61とを連通させるとともに、上記第2実施形態では、アウタロータ片221に切欠部221fおよび221gを設けて容積部262と261とを連通させた例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、アウタロータ片に連通孔を設けてもよい。一例として、図26に示す変形例のようにアウタロータ片521を構成してもよい。すなわち、基部21eと第2係合片部21bとの接続部に第2係合片部21bを厚み方向に貫通する連通孔501を設けるとともに、第1係合片部21aと第4係合片部21dとが軸方向(X方向)に対向する端部に第4係合片部21dを厚み方向に貫通する連通孔502を設けてもよい。なお、連通孔501および502は、本発明の「穴部」の一例である。
 また、上記第1~第4実施形態では、インナロータ10の駆動源として内燃機関(エンジン90)のクランクシャフト93を用いた例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、オイルポンプ(インナロータ)の駆動源として電動モータを用いてもよい。この場合、電動モータの回転数を一定にしてインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心に応じてオイルポンプ100(200、300、400)の吐出量を可変としてもよいし、この偏心に伴うアウタロータ20の機械的なポンプ動作に加えて、電動モータの回転数をさらに変更することにより、要求される吐出量に対してよりきめ細かくオイルポンプ100(200、300、400)の吐出量が調整されるように構成してもよい。
 また、上記第1~第4実施形態では、ポンプボディ50(80)内部で回転中心Rが固定されたインナロータ10に対してハウジング40(45)を平行移動させることにより偏心量に応じて吐出量が可変なオイルポンプ100(200、300、400)を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ハウジング40(45)の一方側に回動支点を設けるとともに、この回動支点を中心としてハウジング40(45)の他方側を所定角度だけ回動させることによってインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心を発生させるようにオイルポンプを構成してもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、回転中心Rが固定されたインナロータ10に対してハウジング40を偏心させた例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、インナロータ10の回転中心Rを移動可能に構成することによって、固定されたハウジング40に対してインナロータ10を偏心させて、偏心量に応じて吐出量が可変となるようにオイルポンプ100(200)を構成してもよい。
 また、上記第3および第4実施形態では、回転中心Rが固定されたインナロータ10に対してハウジング45をY軸方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に偏心させた例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、インナロータ10の回転中心RをY軸方向に移動可能に構成することによって、固定されたハウジング45の回転中心Uに対してインナロータ10の回転中心Rを偏心させて、スプール部材360の矢印Z1方向への移動に伴うインナロータ10の正逆偏心量に応じて吐出圧力が変化されるようにオイルポンプ300(400)を構成してもよい。
 また、上記第3および第4実施形態では、スプール部材360(460)の互いに異なる傾斜角度を有して複数のカム領域が連続的に繋げられたカム形状部362(462)に対してハウジング45の凸部48の先端部を当接させた状態でハウジング45をY軸方向に正逆移動させるように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スプール部材にカム形状部362と同様の突出量Dを有するようなカム溝を形成するとともに、ハウジング45(ロータ収容部)の凸部48に相当する部分に、このカム溝に嵌まり込んで係合するような係合ピンを設け、スプール部材360が矢印Z1方向に直線的に移動された際に、ロータ収容部の係合ピンとスプール部材のカム溝との係合状態を利用してロータ収容部をY軸方向(矢印Y1方向または矢印Y2方向)に移動させるとともにインナロータ10に対するアウタロータ20の偏心量を増減させるように構成してもよい。
 また、上記第3および第4実施形態では、ハウジング45の凸部48がスプール部材360(460)のカム形状部362(462)に対してスプリング305の付勢力によって矢印Y2方向に当接(係合)された状態でスプール部材360(460)の矢印Z1方向への直線的な移動とともにハウジング45(凸部48)がカム形状部362(462)から押圧されて矢印Y1方向に押し出される動作を含むようにオイルポンプ300(400)を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。スプール部材とロータ収容部との係合方法(係合機構)を工夫することによって、たとえば、スプール部材の矢印Z1方向への直線的な移動とともにロータ収容部が矢印Y1方向に引き出される動作を含むようにオイルポンプを構成してもよい。
 また、上記第3実施形態では、カム領域71~75からなるカム形状部362をスプール部材360に設けるとともに、上記第4実施形態では、カム領域71、72、473および475からなるカム形状部462をスプール部材460に設けた例について示したが、本発明はこれに限られない。カム領域のカム形状(凹凸形状)は、上記以外であってもよい。油圧が供給される装置(自動車など)に要求される動作ポイントに応じて、カム領域のカム形状は、適宜変更可能である。
 また、上記第3および第4実施形態では、ポンプボディ80内においてY軸方向に往復移動可能なハウジング45に対してY軸方向に直交するZ軸方向に往復移動可能にスプール部材360(460)を設けた例について示したが、本発明はこれに限られない。オイル1の吐出圧力Pに応じたスプール部材360の直線的な移動方向は、ハウジング45の移動方向に対して交差していればよい。たとえば、インナロータ10の回転軸の延びるX軸方向に沿ってスプール部材360が直線的に移動されるようにポンプボディ80および内部の油路(油圧経路)を構成してもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、インナロータ10を矢印Q2方向に回転させることでアウタロータ20(220)を同じ方向に回転させてオイルポンプ100(200)を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上記第3および第4実施形態と同様に、インナロータ10を矢印Q2方向とは反対の矢印Q1方向に回転させてオイルポンプ100(200)を構成してもよい。すなわち、ベーン30がインナロータ10に対して半径方向に沿った直線的な出没を繰り返す構成であるので、インナロータ10の回転方向は問われない。ただし、インナロータ10を矢印Q1方向に回転させる場合には、吸込ポート52と吐出ポート53との配置関係を上記とは反対にする必要がある。
 また、上記第2実施形態では、アウタロータ片221をX2側の端部からX1側の端部に渡って切欠部221fおよび221gを除いて一様な断面形状を有して形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、アウタロータ片221における第1係合片部221aと第2係合片部221bがX方向に沿った両端部で半径方向に一体的に繋げられていてもよい。そして、第1係合片部221aと、第2係合片部221bと、第1係合片部221aおよび第2係合片部221bをX方向の両端部で繋ぐ側端部とによって周状に囲まれた凹状部分に係合空間203が形成されるようにアウタロータ片を構成してもよい。したがって、第3係合片部221cは、この周囲が閉ざされた係合空間203に対して出没自在に係合される。また、この場合、切欠部221fの代わりに、第2係合片部221bを厚み方向に貫通する連通孔を設けて係合空間203と容積室261とを連通させるように構成すればよい。この変形例のように構成すれば、厚みの小さい(薄い)第1係合片部221aおよび第2係合片部221bがX方向の両端部で一体的に繋がれるので、係合空間203に第3係合片部221cが出没される動作を繰り返すアウタロータ片の剛性を向上させることができる。
 また、上記第1~第4実施形態では、ポンプボディ50内部で回転中心Rが固定されたインナロータ10に対してハウジング40を平行移動させることにより偏心量に応じて吐出量が可変なオイルポンプ100(200、300、400)を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ハウジング40を平行移動させることなく、一定の偏心量により吐出量が一定なオイルポンプを構成してもよい。
 また、上記第1~第4実施形態では、アルミニウム合金を用いてアウタロータ20(220)を構成する個々のアウタロータ片21(221)を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、樹脂材料を用いてアウタロータ(アウタロータ片)を構成してもよい。
 また、上記第1~第4実施形態では、内燃機関(エンジン)にオイル(潤滑油)1を供給するオイルポンプ100(200、300、400)に本発明を適用した例について示したが、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(ATオイル)を供給するための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ためのオイルポンプに本発明を適用してもよい。また、車両におけるステアリング(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ためのオイルポンプに本発明を適用してもよい。
 また、上記第1~第4実施形態では、内燃機関(エンジン)を備えた自動車などの車両にオイルポンプ100(200、300、400)を搭載した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内燃機関(エンジン)を備えた車両以外の設備機器に搭載された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
 5、8 係合空間(第1係合空間)
 6、7 係合空間(第2係合空間)
 10 インナロータ
 12 ベーン収容部
 12a 凹部(ベーン収容部)
 20、220 アウタロータ
 21、221 アウタロータ片
 21a、221a 第1係合片部
 21b、221b 第2係合片部
 21c、221c 第3係合片部
 21d 第4係合片部
 21e、221e 基部(ベーン連結部)
 21f、221f 切欠部(溝部)
 21g、221g 切欠部(溝部)
 21h、221h 係合部(ベーン連結部)
 30 ベーン
 31 基部(ベーン収容部に収容される部分)
 32 先端部
 35、235 ポンプ要素
 40、45 ハウジング(ロータ収容部)
 46 座部
 47 凸部(カム係合部)
 50、80 ポンプボディ
 52 吸込ポート
 53 吐出ポート
 54 吐出油路
 57 油路部
 58a 受圧領域
 58b 調整領域
 61、261 容積室(第1容積変化部)
 62、262 容積室(第2容積変化部)
 63、263 容積室(第3容積変化部)
 71 カム領域(第1カム領域)
 72 カム領域(第2カム領域)
 73、473 カム領域(第3カム領域)
 74 カム領域
 75、475 カム領域
 81 ポンプ収容部
 85 スプリング収納部
 86 開口部
 90 エンジン
 100、200、300、400 オイルポンプ
 201、202 係合空間(第1係合空間)
 203 係合空間(第2係合空間)
 305 スプリング(第1付勢部材)
 306 スプリング(第2付勢部材)
 360、460 スプール部材(カム部材)
 361 本体部
 362、462 カム形状部(カム領域)
 363 座部
 364 受圧面
 365 連通孔
 501、502 連通孔(穴部)

Claims (15)

  1.  複数のベーンが半径方向にスライド移動可能に収容されるベーン収容部を含むとともに、回転可能なインナロータと、
     前記複数のベーンの半径方向外側の先端部が連結される複数のベーン連結部を含むとともに、回転可能な環状のアウタロータと、
     前記インナロータと前記アウタロータとの間に設けられ、前記インナロータの前記アウタロータに対する偏心に応じて第1容積が変化することによりポンプ機能を有する第1容積変化部と、
     前記アウタロータに設けられ、前記インナロータの前記アウタロータに対する偏心に応じて隣接する前記ベーン連結部間の周方向の距離が変化することにより、第2容積が変化することによってポンプ機能を有する第2容積変化部と、を備えた、オイルポンプ。
  2.  前記インナロータの前記アウタロータに対する偏心に応じて前記複数のベーンが半径方向にスライド移動することにより、前記インナロータの前記ベーン収容部における第3容積が変化することによってポンプ機能を有する第3容積変化部をさらに備える、請求項1に記載のオイルポンプ。
  3.  オイルを吸い込む吸込ポートおよびオイルを吐出する吐出ポートをさらに備え、
     前記吸込ポートでは、前記ベーン収容部に収容される前記ベーンが半径方向外側に徐々にスライド移動することにより、前記インナロータの前記ベーン収容部における前記第3容積が徐々に大きくなるとともに、前記吐出ポートでは、前記ベーン収容部に収容される前記ベーンが半径方向内側に徐々にスライド移動することにより、前記インナロータのベーン収容部における前記第3容積が徐々に小さくなるように構成されている、請求項2に記載のオイルポンプ。
  4.  前記ベーン収容部に収容される部分の前記ベーンの厚みは、一定である、請求項2または3に記載のオイルポンプ。
  5.  前記第2容積変化部は、前記インナロータの前記アウタロータに対する偏心に応じて前記ベーンの半径方向外側の先端部の半径方向のスライド位置が変化することにより、前記アウタロータにおける前記複数のベーン連結部間の周方向の距離が変化することによって、前記第2容積が変化可能に構成され、
     前記アウタロータは、前記複数のベーン毎に設けられ、前記ベーン連結部を各々含む複数のアウタロータ片を含み、
     前記複数のアウタロータ片は、隣接する前記アウタロータ片が互いの周方向の距離を変化可能に係合された状態で、円周状に配置され、
     隣接する前記アウタロータ片は、前記第2容積変化部を構成する係合空間を有した状態で周方向に互いに係合するとともに、隣接する前記アウタロータ片間の周方向の距離が変化することにより、前記係合空間の前記第2容積が変化するように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載のオイルポンプ。
  6.  前記第2容積変化部を構成する前記係合空間と前記第1容積変化部とを連通する溝または穴が設けられている、請求項5に記載のオイルポンプ。
  7.  前記第2容積変化部を構成する前記係合空間は、隣接する2つの前記ベーンのうち一方側に位置する第1係合空間と、前記隣接する2つの前記ベーンのうち他方側に位置する第2係合空間とを含む、請求項5または6に記載のオイルポンプ。
  8.  オイルを吸い込む吸込ポートおよびオイルを吐出する吐出ポートをさらに備え、
     前記アウタロータは、前記複数のベーン毎に設けられ、前記ベーン連結部を各々含む複数のアウタロータ片を含み、
     前記吸込ポートでは、隣接する前記アウタロータ片間の周方向の距離が徐々に大きくなることにより前記第2容積が徐々に大きくなるとともに、前記吐出ポートでは、隣接する前記アウタロータ片間の周方向の距離が徐々に小さくなることにより前記第2容積が徐々に小さくなるように構成されている、請求項5~7のいずれか1項に記載のオイルポンプ。
  9.  前記インナロータを収容するとともに前記インナロータの偏心量を変化させるように第1方向に移動可能なロータ収容部と、
     オイルを吸い込む吸込ポートおよびオイルを吐出する吐出ポートと、
     前記吐出ポートからのオイルの吐出圧力に応じて前記第1方向と交差する第2方向に直線的に移動され、前記第2方向の一方方向への直線的な移動に伴って前記ロータ収容部を前記第1方向に移動させることによって前記インナロータの偏心量を増減させるように設けられたカム領域を含むカム部材と、をさらに備えた、請求項1~8のいずれか1項に記載のオイルポンプ。
  10.  前記カム部材は、オイルの吐出圧力に応じて前記第2方向に直線的に移動されるスプール部材を含み、
     前記ロータ収容部は、前記スプール部材の前記カム領域に対向するように配置されたカム係合部を含み、
     前記スプール部材の前記カム領域は、前記ロータ収容部の前記カム係合部に対する突出量が前記第2方向に沿って変化されるとともに、前記スプール部材の前記第2方向の一方方向への移動に伴う前記カム領域の突出量の変化に応じて前記ロータ収容部が前記第1方向に移動されて前記インナロータの偏心量が増減されるように構成されている、請求項9に記載のオイルポンプ。
  11.  前記スプール部材の前記カム領域は、
     前記吐出ポートからのオイルの吐出圧力が第1圧力範囲にある場合に、前記ロータ収容部の前記カム係合部に対向配置される第1カム領域と、
     前記吐出ポートからのオイルの吐出圧力が前記第1圧力範囲よりも大きい第2圧力範囲にある場合に、前記ロータ収容部の前記カム係合部に係合する第2カム領域と、
     前記吐出ポートからのオイルの吐出圧力が前記第2圧力範囲よりも大きい第3圧力範囲にある場合に、前記ロータ収容部の前記カム係合部に係合する第3カム領域と、を含み、
     前記吐出ポートからのオイルの吐出圧力の増加に応じて、前記第1カム領域、前記第2カム領域および前記第3カム領域へと前記カム部材の前記カム領域が順次切り替わるように前記スプール部材が前記第2方向の一方方向に移動された場合に、
     前記第2カム領域において前記インナロータの回転中心に対する前記ロータ収容部の前記第1方向の移動量および前記インナロータの偏心量が減少されるとともに、前記第2カム領域において前記インナロータの回転中心に対する前記ロータ収容部の前記第1方向の移動量および前記インナロータの偏心量が減少された状態から、前記第3カム領域において前記ロータ収容部の前記第1方向の移動量および前記インナロータの偏心量が増加されるように構成されている、請求項10に記載のオイルポンプ。
  12.  前記第1カム領域は、前記ロータ収容部の前記第1方向への移動に伴う前記インナロータの偏心量が第1偏心量になるように形成され、
     前記第2カム領域は、前記ロータ収容部の前記第1方向への移動に伴う前記インナロータの偏心量が前記第1偏心量よりも小さい第2偏心量になるように形成され、
     前記第3カム領域は、前記ロータ収容部の前記第1方向への移動に伴う前記インナロータの偏心量が前記第2偏心量の最小値よりも大きい第3偏心量になるように形成されている、請求項11に記載のオイルポンプ。
  13.  前記第2カム領域は、前記第3カム領域に向かって前記インナロータの偏心量が前記第1偏心量から前記第2偏心量に減少するように設けられており、
     前記第3カム領域は、前記第2カム領域とは反対側に向かって前記インナロータの偏心量が前記第2偏心量から前記第3偏心量に増加するように設けられている、請求項12に記載のオイルポンプ。
  14.  前記第1圧力範囲において、前記スプール部材の前記第1カム領域が前記ロータ収容部の前記カム係合部に対応する位置に直線的に移動されることにより、前記ロータ収容部が前記第1方向の第1偏心位置に直線的に移動されて、最大の偏心量である第1偏心量になるように構成され、
     前記第2圧力範囲において、前記スプール部材の前記第2カム領域が前記ロータ収容部の前記カム係合部に係合する位置に直線的に移動されることにより、前記ロータ収容部が前記第1方向の第2偏心位置に直線的に移動されて、前記第1偏心量よりも小さい第2偏心量になるように構成され、
     前記第3圧力範囲において、前記スプール部材の前記第3カム領域が前記ロータ収容部のカム係合部に係合する位置に直線的に移動されることにより、前記ロータ収容部が前記第1方向の第3偏心位置に直線的に移動されて、前記第2偏心量の最小値よりも大きい第3偏心量になるように構成されている、請求項11~13のいずれか1項に記載のオイルポンプ。
  15.  前記ロータ収容部を前記カム部材側に付勢する第1付勢部材と、
     前記カム部材を前記吐出ポート側の位置に向かうように付勢する第2付勢部材をさらに備える、請求項9~14のいずれか1項に記載のオイルポンプ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016076020A1 (ja) * 2014-11-12 2016-05-19 アイシン精機株式会社 オイルポンプ
CN114484251A (zh) * 2022-02-14 2022-05-13 浙江机电职业技术学院 一种滑块式机油泵

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018096268A (ja) * 2016-12-13 2018-06-21 株式会社マーレ フィルターシステムズ ポンプ
DE102017210776A1 (de) * 2017-06-27 2018-12-27 Mahle International Gmbh Pendelschieberzellenpumpe
JP6885812B2 (ja) * 2017-07-12 2021-06-16 株式会社山田製作所 油圧制御装置及び油圧制御方法
KR102406147B1 (ko) * 2017-12-05 2022-06-07 현대자동차 주식회사 가변 오일펌프의 제어시스템
CN113994095A (zh) 2019-05-23 2022-01-28 皮尔伯格泵技术有限责任公司 可变排量润滑剂泵

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB319467A (en) * 1928-08-18 1929-09-26 William George Hay Improvements in rotary air compressors
US2250947A (en) * 1938-06-17 1941-07-29 Jr Albert Guy Carpenter Pump
JPS4843601Y1 (ja) * 1969-06-23 1973-12-17
JPS5016903A (ja) * 1973-06-18 1975-02-22
JPH0710483U (ja) * 1993-07-15 1995-02-14 油研工業株式会社 油圧ベーンポンプ
JP2009510332A (ja) * 2005-10-06 2009-03-12 ヨーマ−ハイドロメカニック ゲーエムベーハー ベーンセルポンプ
JP2012255439A (ja) 2011-06-07 2012-12-27 Mahle Internatl Gmbh ペンデュラムスライダーポンプおよびペンデュラムスライダーポンプの使用方法
JP2013510975A (ja) * 2009-10-07 2013-03-28 イグゼティック バッド ホンブルグ ゲーエムベーハー ベーンポンプ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBO20020075A1 (it) * 2002-02-15 2003-08-18 Pierburg Spa Pompa rotativa a palette a portata variabile , particolarmente per olio
DE102005048602B4 (de) * 2005-10-06 2011-01-13 Joma-Polytec Kunststofftechnik Gmbh Flügelzellenmaschine, insbesondere Flügelzellenpumpe
JP4795437B2 (ja) 2005-10-06 2011-10-19 ヨーマ−ポリテック ゲーエムベーハー ベーンセルポンプ
WO2007101457A1 (de) 2006-10-10 2007-09-13 Joma-Hydromechanic Gmbh Flügelzellenmaschine, insbesondere flügelzellenpumpe
TWI357841B (en) * 2008-08-14 2012-02-11 Ind Tech Res Inst Method and apparatus for feed control of wire cutt
JP5174720B2 (ja) 2009-03-09 2013-04-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 可変容量形ポンプ
JP5278779B2 (ja) 2010-12-21 2013-09-04 アイシン精機株式会社 オイルポンプ
JP5620882B2 (ja) 2011-05-23 2014-11-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 可変容量形ポンプ
JP5688003B2 (ja) 2011-12-21 2015-03-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 可変容量形オイルポンプ
JP2013221464A (ja) 2012-04-17 2013-10-28 Yamada Seisakusho Co Ltd 可変容量オイルポンプ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB319467A (en) * 1928-08-18 1929-09-26 William George Hay Improvements in rotary air compressors
US2250947A (en) * 1938-06-17 1941-07-29 Jr Albert Guy Carpenter Pump
JPS4843601Y1 (ja) * 1969-06-23 1973-12-17
JPS5016903A (ja) * 1973-06-18 1975-02-22
JPH0710483U (ja) * 1993-07-15 1995-02-14 油研工業株式会社 油圧ベーンポンプ
JP2009510332A (ja) * 2005-10-06 2009-03-12 ヨーマ−ハイドロメカニック ゲーエムベーハー ベーンセルポンプ
JP2013510975A (ja) * 2009-10-07 2013-03-28 イグゼティック バッド ホンブルグ ゲーエムベーハー ベーンポンプ
JP2012255439A (ja) 2011-06-07 2012-12-27 Mahle Internatl Gmbh ペンデュラムスライダーポンプおよびペンデュラムスライダーポンプの使用方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016076020A1 (ja) * 2014-11-12 2016-05-19 アイシン精機株式会社 オイルポンプ
US10458239B2 (en) 2014-11-12 2019-10-29 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Oil pump having plurality of outer rotor pieces
CN114484251A (zh) * 2022-02-14 2022-05-13 浙江机电职业技术学院 一种滑块式机油泵
CN114484251B (zh) * 2022-02-14 2023-04-14 浙江机电职业技术学院 一种滑块式机油泵

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