WO2023042530A1 - オイルポンプ - Google Patents

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WO2023042530A1
WO2023042530A1 PCT/JP2022/027076 JP2022027076W WO2023042530A1 WO 2023042530 A1 WO2023042530 A1 WO 2023042530A1 JP 2022027076 W JP2022027076 W JP 2022027076W WO 2023042530 A1 WO2023042530 A1 WO 2023042530A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
pump
oil pump
cam profile
chamber
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/027076
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大輔 加藤
浩二 佐賀
暢昭 寒川
Original Assignee
日立Astemo株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立Astemo株式会社 filed Critical 日立Astemo株式会社
Priority to JP2023548140A priority Critical patent/JPWO2023042530A1/ja
Priority to CN202280058623.7A priority patent/CN117881890A/zh
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member

Definitions

  • the present invention relates to an oil pump.
  • an oil pump for example, an oil pump described in Patent Document 1 below is known.
  • the oil pump of Patent Document 1 includes a housing having a pump housing chamber, a cam ring provided inside the pump housing chamber, a rotor housed on the inner peripheral side of the cam ring, and a rotor that can protrude from the outer peripheral side of the rotor. and a plurality of vanes provided in the.
  • a suction opening is formed in the bottom surface of the pump housing chamber for supplying oil to the working chamber provided between the adjacent vanes.
  • the present invention has been devised in view of the conventional circumstances, and an object thereof is to provide an oil pump capable of suppressing noise caused by vanes falling into the suction opening.
  • the terminating portion of the suction opening includes: a terminating inner peripheral portion; a terminating outer peripheral portion located radially outside the cam profile surface; a curved surface portion connecting the terminating inner peripheral portion and the terminating outer peripheral portion; have. At the intersection where the curved portion intersects the cam profile surface, the radial length of the vane facing the intake opening is less than half the total length of the vane.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a variable displacement oil pump according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a front view of a variable displacement oil pump according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the variable displacement oil pump of the first embodiment cut along line AA in FIG. 2
  • 2 is a partially enlarged plan view of the variable displacement oil pump of the first embodiment
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the housing, vanes and cam ring of the first embodiment taken along line BB of FIG. 4
  • FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the housing, vanes and cam ring of the first embodiment showing the vanes depressed into the intake port;
  • FIG. 1 is a front view of a variable displacement oil pump according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the variable displacement oil pump of the first embodiment cut along line AA in FIG. 2
  • 2 is a partially enlarged plan view of the variable displacement oil pump of the first embodiment
  • FIG. 2 is a partially enlarged plan view of a conventional variable displacement oil pump
  • 1 is a schematic cross-sectional view of a prior art housing, vanes and cam ring showing the vanes depressed into the intake port
  • FIG. FIG. 6 is a partially enlarged plan view of a variable displacement oil pump of a second embodiment
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the housing, vanes and cam ring of the second embodiment
  • variable displacement oil pump as an oil pump of the present invention
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a variable displacement oil pump according to a first embodiment provided in a cylinder block or the like of an internal combustion engine (not shown).
  • FIG. 2 is a front view of the variable displacement oil pump of the first embodiment with the cover member 2 removed. 2, the electromagnetic valve 13 is omitted for the sake of simplification.
  • 3 is a cross-sectional view of the variable displacement oil pump of the first embodiment taken along line AA in FIG. 2.
  • the variable displacement oil pump includes a housing consisting of a housing body 1 and a cover member 2, a drive shaft 3, a rotor 4, a plurality of (seven in this embodiment) vanes 5, a cam ring 6, and a first coil.
  • a spring 7, a pair of ring members 8, first to third seal means 9 to 11, and five fixing means such as a screw member 12, an electromagnetic valve 13, and a relief valve 14 are provided.
  • the housing body 1 is integrally formed of a metal material, such as an aluminum alloy material, and is formed into a cylindrical shape with a bottom so that one end side is open and a pump accommodating chamber 1a recessed in a substantially cylindrical shape is provided therein.
  • the housing body 1 has a first bearing hole 1c, which is a drive shaft insertion hole for rotatably supporting one end of the drive shaft 3, at the center of the bottom surface 1b of the pump housing chamber 1a.
  • the housing body 1 is formed with an annularly continuous flat mounting surface 1d on the outer peripheral side of the opening of the pump accommodating chamber 1a.
  • the mounting surface 1d of the housing body 1 is formed with five screw holes 1e into which the respective screw members 12 are screwed.
  • the cover member 2 is made of a metal material, such as an aluminum alloy material, and is used to close the opening of the housing body 1.
  • the cover member 2 has a flat plate shape and has an outer shape corresponding to the outer shape of the housing body 1 .
  • the cover member 2 is formed with a second bearing hole 2a, which is a drive shaft insertion hole for rotatably supporting the other end of the drive shaft 3, at a position corresponding to the first bearing hole 1c of the housing body 1.
  • a second bearing hole 2a which is a drive shaft insertion hole for rotatably supporting the other end of the drive shaft 3, at a position corresponding to the first bearing hole 1c of the housing body 1.
  • five fixing means through-holes 2b are formed respectively.
  • the housing main body 1 and the cover member 2 constitute a housing that partitions the pump accommodating chamber 1a.
  • This housing is not immersed in the oil provided inside the internal combustion engine. That is, the housing is positioned above the oil level in an oil pan (not shown) provided in the internal combustion engine.
  • the drive shaft 3 passes through the center of the pump housing chamber 1a and is rotatably supported by the housing, and is rotationally driven by a crankshaft (not shown).
  • the drive shaft 3 rotates the rotor 4 in the counterclockwise direction (rotational direction R) in FIG. 2 by the rotational force transmitted from the crankshaft.
  • the rotor 4 has a cylindrical shape and is rotatably accommodated in the pump accommodation chamber 1a. A central portion of the rotor 4 is coupled to the drive shaft 3 . As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor 4 is formed with seven slits 4a radially extending from the inner center side of the rotor 4 to the outside in the radial direction. As shown in FIGS. 1 and 2, each slit 4a has a back pressure chamber 4b formed at its inner base end for introducing oil discharged to a discharge port 24, which will be described later. As shown in FIG. 2 , the back pressure chamber 4 b opens into circular recesses 4 c formed on both side surfaces of the rotor 4 .
  • the circular recess 4c has clearances with the bottom surface 1b of the pump housing chamber 1a and with the inner side surface 2d of the cover member 2.
  • Oil from a second chamber 27, which will be described later flows into the back pressure chamber 4b via the discharge port 24, an oil introduction groove (not shown) formed in the bottom surface 1b of the pump housing chamber 1a, and the circular recess 4c.
  • the vanes 5 retractably accommodated in the slits 4a of the rotor 4 are pushed outward by the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor 4 and the hydraulic pressure in the back pressure chamber 4b.
  • the vanes 5 are made of metal in the form of thin plates, and are accommodated in the slits 4a of the rotor 4 so as to be retractable. A small gap is formed between the vane 5 and the slit 4a when the vane 5 is accommodated in the slit 4a.
  • the vane 5 has a tip surface slidably contacting the cam profile surface 6a of the cam ring 6 which continues in a circular shape, and an inner end surface of the base end sliding on the outer peripheral surface of the ring member 8. contact as possible.
  • the drive shaft 3, rotor 4, and vanes 5 constitute a pump structure.
  • a cam ring 6 surrounding this pump structure is integrally formed in a cylindrical shape from sintered metal.
  • One side surface 6b of the cam ring 6 facing the inner side surface 2d of the cover member 2 is formed with an inner peripheral groove 6c extending in an arc shape along the cam profile surface 6a at a position adjacent to the cam profile surface 6a.
  • the circumferential length of the inner circumferential groove 6c is set to be larger than the range including the three vanes 5 adjacent in the rotational direction R of the rotor 4 in the suction region of the variable displacement oil pump. It is As shown in FIG.
  • first side clearance C1 through which oil from an operation chamber 15, which will be described later, can flow.
  • second side clearance C2 is provided between the other side surface 6d of the cam ring 6 and the bottom surface 1b of the pump housing chamber 1a, through which oil from the working chamber 15, which will be described later, can flow.
  • a first coil spring 7 located on the outer circumference of the cam ring 6 is housed inside the housing body 1 and always biases the cam ring 6 in a direction to increase the eccentricity of the cam ring 6 with respect to the rotation center of the rotor 4 .
  • a ring member 8 is slidably arranged in a circular concave portion 4c provided in the rotor 4. As shown in FIG.
  • the first to third seal means 9 to 11 are mounted on the cam ring 6 so as to be slidable on the first to third seal contact surfaces 1g, 1h and 1i, and partition the cam ring 6 and the housing body 1.
  • first and second chambers 26 and 27, which are control hydraulic chambers and will be described later, are fluid-tightly defined between the outer peripheral surface of the cam ring 6 and the inner peripheral surface of the housing body 1 .
  • the first sealing means 9 includes a first sealing member 16 and a first elastic member 17 that biases the first sealing member 16 toward the inner peripheral surface of the housing body 1 .
  • the second seal means 10 also includes a second seal member 18 and a second elastic member 19 that biases the second seal member 18 toward the inner peripheral surface of the housing body 1 .
  • the third sealing means 11 includes a third sealing member 20 and a third elastic member 21 that biases the third sealing member 20 toward the inner peripheral surface of the housing body 1 .
  • a circular support hole 1f for rockably supporting the cam ring 6 via a cylindrical pivot pin 22 is formed at a predetermined position on the inner peripheral wall of the pump housing chamber 1a.
  • cam ring reference line M in FIG. cam ring reference line M”.
  • the inner peripheral wall of the pump accommodating chamber 1a is formed with a first seal contact surface 1g in a region on one side (right side in FIG. 2) of the cam ring reference line M.
  • a first seal member 16 provided on the outer periphery of the cam ring 6 is slidably brought into contact with the first seal contact surface 1g.
  • the first seal contact surface 1g is an arcuate surface having a predetermined radius R1 from the center O2 of the pivot pin 22.
  • the radius R1 is set to a circumferential length that allows the first seal member 16 to always slidably contact within the eccentric swing range of the cam ring 6 .
  • a second seal contact surface 1h is formed on the inner peripheral wall of the pump housing chamber 1a in a region on the other side (left side in FIG. 2) of the cam ring reference line M.
  • a second seal member 18 provided on the outer periphery of the cam ring 6 is slidably brought into contact with the second seal contact surface 1h.
  • the second seal contact surface 1h is an arcuate surface formed from the center O2 of the pivot pin 22 with a predetermined radius R2 smaller than the radius R1.
  • the radius R2 is set to a circumferential length that allows the second seal member 18 to always slidably contact within the eccentric swing range of the cam ring 6 .
  • a third seal contact surface is formed on the inner peripheral wall of the pump housing chamber 1a at a position farther from the pivot pin 22 than the second seal contact surface 1h in the region on the left side of the cam ring reference line M. 1i is formed.
  • a third seal member 20 provided on the outer periphery of the cam ring 6 is slidably brought into contact with the third seal contact surface 1i.
  • the third seal contact surface 1i is an arcuate surface extending from the center O2 of the pivot pin 22 with a predetermined radius R3 larger than the radius R1.
  • the radius R3 is set to a circumferential length that allows the third seal member 20 to always slidably contact within the eccentric swing range of the cam ring 6 .
  • a suction port 23 (indicated by a solid line and a broken line in FIG. 2), which is an arc-shaped suction opening, is provided in the outer peripheral area of the drive shaft 3.
  • a discharge port 24, which is also an arc-shaped discharge opening, is cut out so as to face each other with the drive shaft 3 interposed therebetween.
  • the suction port 23 is formed on the bottom surface 1b of the pump housing chamber 1a at a position opposite to the pivot pin 22, and is positioned in the direction of the rotational axis O1 of the rotor 4, and is moved out of the plurality of working chambers 15 as the rotor 4 rotates.
  • the suction port 23 has a tapered end portion 23 a formed at a position where the suction port 23 ends in the rotational direction R of the rotor 4 . Termination portion 23a will be described in detail later.
  • a suction groove 2e having a shape substantially similar to that of the suction port 23 is formed in the inner surface 2d of the cover member 2 at a position corresponding to the suction port 23.
  • the suction groove 2e communicates with a suction hole 2c (see FIG. 1) provided in the cover member 2.
  • a suction hole 2c (see FIG. 1) provided in the cover member 2.
  • the discharge port 24 is located on the side of the pivot pin 22 and opens in a region (discharge region) where the internal volume of the working chamber 15 decreases due to the pump action of the pump structure.
  • a discharge hole 1j having a circular cross section is provided which penetrates the side wall of the housing body 1 and opens to the outside.
  • the oil pressurized by the pumping action and discharged to the discharge port 24 flows from the discharge hole 1j through the discharge passage (not shown) and the main gallery (not shown) to each slide of the internal combustion engine (not shown). parts, valve timing devices, etc.
  • a discharge groove 2f having the same shape as the discharge port 24 is formed in the inner surface 2d of the cover member 2 at a position corresponding to the discharge port 24.
  • a spring housing the first coil spring 7 is provided between the second seal member 18 and the third seal member 20 at a position facing the flat portion 6e provided on the outer circumference of the cam ring 6.
  • a storage chamber 25 is provided in the spring housing chamber 25, the first coil spring 7 compressed by a predetermined set load W1 is elastically in contact with one end wall of the spring housing chamber 25 and the flat portion 6e. In this manner, the first coil spring 7 constantly moves the cam ring 6 through the flat portion 6e in the direction in which the eccentricity increases (counterclockwise direction in FIG. 2) with the elastic force based on the set load W1. energize.
  • the outer peripheral portion of the cam ring 6 has first to third seal surfaces at positions facing the first to third seal contact surfaces 1g to 1i. Portions 6f to 6h protrude respectively.
  • the first to third seal surfaces have predetermined radii slightly smaller than the radii R1, R2, R3 forming the corresponding seal contact surfaces 1g, 1h, 1i from the center O2 of the pivot pin 22. It is composed by A small clearance is formed between each seal surface and each seal contact surface 1g, 1h, 1i.
  • First and second seal holding grooves 6i, 6j and 6k each having a U-shaped cross section are formed along the axial direction of the cam ring 6 on the seal surfaces of the seal holding portions 6f, 6g and 6h, respectively. .
  • first to third seal members 16, 18, 20 contacting the first to third seal contact surfaces 1g, 1h, 1i when the cam ring 6 eccentrically swings are provided. retained respectively.
  • a first chamber 26 is defined in the outer peripheral area of the cam ring 6 by the outer peripheral portion of the substantially circular support wall portion 6m of the cam ring 6 surrounding the pivot pin 22 and the first seal member 16.
  • a second chamber 27 is defined by the seal member 18 and the third seal member 20 .
  • Pump discharge pressure is introduced into the first chamber 26 through an oil passage (not shown), while pump discharge pressure is supplied to the second chamber 27 through an oil passage (not shown) and the solenoid valve 13 .
  • the volume of the first chamber 26 increases when the oil discharged from the discharge port 24 is guided and the cam ring 6 moves in the direction in which the flow rate of the oil discharged from the discharge port 24 decreases.
  • the second chamber 27 is a space that includes the spring housing chamber 25, and is configured so that its volume increases when the cam ring 6 moves in the direction in which the flow rate of the oil discharged from the discharge port 24 increases. ing.
  • the surface adjacent to the first chamber 26 serves as a first pressure receiving surface 6n that receives the pump discharge pressure introduced into the first chamber 26.
  • a surface of the outer peripheral surface of the cam ring 6 adjacent to the second chamber 27 serves as a second pressure receiving surface 6o (including the flat portion 6e) that receives the pump discharge pressure introduced into the second chamber 27.
  • each pump discharge pressure acts on the corresponding first and second pressure receiving surfaces 6n, 6o of the cam ring 6, so that the urging force based on the hydraulic pressure acting on the first and second pressure receiving surfaces 6n, 6o and the first
  • the amount of eccentricity of the cam ring 6 is controlled by the balance with the biasing force of the coil spring 7 .
  • the pressure receiving area of the first pressure receiving surface 6n is set larger than the pressure receiving area of the second pressure receiving surface 6o, and when hydraulic pressure acts on both pressure receiving surfaces 6n and 6o, the amount of eccentricity decreases as a whole.
  • the cam ring 6 is urged in the direction.
  • the solenoid valve 13 includes a valve portion 28 for supplying and discharging oil according to the axial position in the moving direction of the spool (not shown), and a solenoid portion 29 for controlling the axial position of the spool by energization.
  • the solenoid valve 13 is provided on a regular hexahedral block portion 1k integrally formed on the rear surface of the housing body 1 as shown in FIG. More specifically, the valve portion 28 located on the tip side of the solenoid valve 13 is housed in a control valve housing portion 30 recessed with respect to one surface 1m of the block portion 1k as shown in FIG. A solenoid portion 29 located on the rear end side of 13 protrudes outward from the surface 1m of the block portion 1k.
  • the relief valve 14 is housed in a valve housing hole (not shown) formed in the vicinity of the discharge port 24 in the housing body 1, and opens to discharge when the discharge pressure of the variable displacement oil pump is higher than a predetermined discharge pressure. It functions to release pressure to the outside.
  • the relief valve 14 includes a lid 31 closing the valve housing hole, a spring 32 having one end in contact with the lid 31, and a ball 33 having the other end in contact with the spring 32. As shown in FIG. When the discharge pressure of the variable displacement oil pump is higher than a predetermined discharge pressure, the discharge pressure acts on the ball 33, and when the ball 33 contracts the spring 32 against the lid 31, the back side of the ball 33 The discharge pressure is released to the outside through a relief hole (not shown) provided.
  • FIG. 4 shows a portion of the variable displacement oil pump of the first embodiment when one vane 5 passes through the terminal end 23a of the suction port 23 with the cam ring 6 being most eccentric (see FIG. 2).
  • 2 is a typical enlarged plan view.
  • FIG. 4 illustration of the rotor 4 and the ring member 8 is omitted for convenience of explanation.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the housing, vanes 5 and cam ring 6 of the first embodiment taken along line BB of FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the housing, vanes 5 and cam ring 6 of the first embodiment showing vanes 5 depressed into intake port 23 .
  • 5 and 6 show a cross-sectional view of a state where the cover member 2 is attached, and the illustration of the bottom of the intake port 23, the bottom of the intake groove 2e, and the inner peripheral groove 6c is omitted for convenience of explanation.
  • the terminating portion 23a of the intake port 23 includes an inner terminating portion 23b (indicated by a solid line and a dashed line in FIG. 4) and an outer terminating portion 23c (indicated by a dashed line in FIG. 4) positioned outside the inner terminating portion 23b. and a curved surface portion (indicated by solid and broken lines in FIG. 4) 23d connecting the terminal inner peripheral portion 23b and the terminal outer peripheral portion 23c.
  • the terminal inner peripheral portion 23b is located inside the cam profile surface 6a of the cam ring 6.
  • the end inner peripheral portion 23 b is provided so that the inner periphery of the intake port 23 becomes larger radially outward of the rotor 4 as it advances in the rotational direction R of the rotor 4 .
  • the terminal inner peripheral portion 23b is the minor angle among the angles formed by the terminal inner peripheral portion 23b and a line N passing through the rotation axis O1 of the pump component and one end 23e of the terminal inner peripheral portion 23b.
  • the inner circumference of the intake port 23 is linearly inclined radially outward of the rotor 4 so that ⁇ is a predetermined angle, which is about 50° in this embodiment.
  • the terminal outer peripheral portion 23c is located outside the cam profile surface 6a of the cam ring 6. More specifically, the terminal outer peripheral portion 23c has a cam profile surface in a region overlapping the inner peripheral groove 6c of the cam ring 6 when viewed in the direction along the rotation axis O1 of the pump assembly as shown in FIG. It is arranged near 6a.
  • the terminating outer peripheral portion 23c extends arcuately along the rotation direction R of the rotor 4 from the intersection point P of the terminating outer peripheral portion 23c and the line N to one end 23f of the curved surface portion 23d in parallel with the cam profile surface 6a.
  • the terminal outer peripheral portion 23c extends in a curved shape to one end 23f of the curved surface portion 23d so as to be substantially parallel to the arc-shaped cam profile surface 6a.
  • the terminal outer peripheral portion 23c is located outside the cam profile surface 6a and is smoothly connected via an intersection point P to the port outer peripheral portion 23i of the intake port 23 that extends in an arc parallel to the cam profile surface 6a. .
  • the curved surface portion 23d is provided at the extreme end of the intake port 23 in the rotational direction R of the rotor 4, and extends curvedly from one end 23f to the other end 23g so as to swell in the rotational direction R side.
  • the curved surface portion 23d extends from the outside to the inside of the cam profile surface 6a so as to intersect the cam profile surface 6a at the intersection X.
  • most of the curved surface portion 23d is located inside the crossing portion X, that is, inside the cam profile surface 6a, while the remaining portion of the curved surface portion 23d intersects. It is arranged outside the portion X, that is, outside the cam profile surface 6a. Due to this intersection X, as shown in FIG.
  • the radial length La of the vane 5 facing the intake port 23 is shorter than half the total length L of the vane 5 .
  • the radial length Lb of the vane 5 not facing the intake port 23 is longer than half the total length L of the vane 5 .
  • the curved surface portion 23d has an end portion 23h located slightly inside the crossing portion X and located at the end of the rotation direction R of the rotor 4.
  • a tangent line C (indicated by a phantom line in FIG. 4 ) passing through the terminal end portion 23 h is provided along the radial direction of the rotor 4 , that is, along the direction in which the vanes 5 appear and disappear from the outer peripheral side of the rotor 4 .
  • the first portion 5c of the vane 5 adjacent to the cam ring 6 has a narrow width W1 (the width in the horizontal direction in FIG. 5) of the intake port 23 and the thickness of the cam ring 6. They overlap in the direction T (the direction along the rotation axis O1).
  • the second portion 5d which is the remaining portion of the vane 5 overlaps the housing body 1 and the cover member 2 in the thickness direction T of the cam ring 6 over a width W2 wider than the width W1. Therefore, when the width of the first side clearance C1 becomes narrower than the width of the second side clearance C2 due to, for example, an external input or the like, the relatively high hydraulic pressure of the first side clearance C1 pushes the vanes 5 to the second position.
  • the catch amount Ea is the length along the thickness direction T of the cam ring 6 at the edge portion 5 e of the vane 5 inside the intake port 23 .
  • the edge portion 5 f of the vane 5 on the side opposite to the edge portion 5 e in the thickness direction T of the cam ring 6 contacts the cam profile surface 6 a of the cam ring 6 .
  • the edge portion 5g of the vane 5 on the side opposite to the edge portion 5f in the radial direction of the vane 5 contacts the inner side surface 2d of the cover member 2. As shown in FIG.
  • FIG. 7 is a partially enlarged plan view of the prior art variable displacement oil pump when one vane 5 passes through the terminal end 23a of the intake port 23 with the cam ring 6 being most eccentric.
  • FIG. 7 illustration of a rotor and a ring member is omitted for convenience of explanation.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a prior art housing, vanes 5 and cam ring 6 showing vanes 5 depressed into intake port 23.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of a state where the cover member 2 is attached, and the illustration of the bottom of the suction port 23, the bottom of the suction groove 2e, and the inner peripheral groove 6c is omitted.
  • the curved surface portion 23d is located inside the cam profile surface 6a of the cam ring 6, and one end of the terminal outer peripheral portion 23c is located at the crossing portion X , the cam profile surface 6a overlaps the cam ring 6 in the thickness direction.
  • the terminal portion 23a faces the surface.
  • the radial length La of the vane 5 to be turned is longer than half of the total length L of the vane 5 .
  • the radial length Lb of the vane 5 not facing the intake port 23 is shorter than half the total length L of the vane 5 .
  • the first portion 5c of the vane 5 adjacent to the cam ring 6 has a width W3 wider than that of the first embodiment (see FIG. 6). Overlap on T.
  • the second portion 5d of the vane 5 overlaps the housing body 1 and the cover member 2 in the thickness direction T of the cam ring 6 over a width W4 narrower than the width W2 of the first embodiment. For this reason, due to, for example, the hydraulic pressure difference between the first and second side clearances C1 and C2, the edge portion 5e of the vane 5 moves into the terminal portion 23a with the edge portion 1q of the intake port 23 as a fulcrum, as shown in FIG.
  • the hooking amount Eb of the vane 5 becomes larger than that in the first embodiment (see FIG. 6).
  • the edge portion 5 f of the vane 5 opposite to the edge portion 5 e in the thickness direction T of the cam ring 6 strongly contacts the cam profile surface 6 a of the cam ring 6 .
  • the edge portion 5g of the vane 5 opposite to the edge portion 5f in the radial direction of the vane 5 strongly contacts the inner surface 2d of the cover member 2. As shown in FIG. Therefore, there is a problem that noise is generated due to the contact between the vane 5 and the cam ring 6 and the contact between the vane 5 and the cover member 2 .
  • the terminal end portion 23a of the intake port 23 is composed of a terminal inner peripheral portion 23b, a terminal outer peripheral portion 23c located radially outside the cam profile surface 6a of the cam ring 6, and a terminal inner peripheral portion 23c. and a curved surface portion 23d that connects the peripheral portion 23b and the terminal outer peripheral portion 23c.
  • the radial length La of the vane 5 facing the intake port 23 is shorter than half the total length L of the vane 5.
  • the vane 5 when the edge portion 5e of the vane 5 falls into the intake port 23 with the edge portion 1q of the intake port 23 as a fulcrum due to, for example, the hydraulic pressure difference between the first and second side clearances C1 and C2, the vane 5 becomes smaller. Conversely, when the edge portion 5e of the vane 5 falls into the intake port 23, the long area corresponding to the radial length Lb of the vane 5 not facing the intake port 23 is formed between the housing body 1 and the cover member 2. and held by As a result, the edge portion 5f of the vane 5 contacts the cam profile surface 6a of the cam ring 6 relatively weakly, and the edge portion 5g of the vane 5 contacts the inner surface 2d of the cover member 2, as compared with the conventional oil pump. abuts relatively weakly on the Therefore, compared with the oil pump of the prior art, the noise caused by the contact between the vane 5 and the cam ring 6 and the contact between the vane 5 and the cover member 2 can be suppressed.
  • the oil pump has the cam ring 6 having the cam profile surface 6a and the first chamber 26 provided between the cam ring 6 and the peripheral wall of the pump housing chamber 1a.
  • the terminal outer peripheral portion 23c extends in an arc shape so as to be parallel to the cam profile surface 6a. Therefore, since the shape of the terminal end outer peripheral portion 23c is determined based on the cam profile surface 6a of the existing cam ring 6, the shape of the terminal end portion 23a of the intake port 23 can be easily designed.
  • the cam ring 6 has an inner circumferential groove 6c formed on one side surface 6b of the cam ring 6 and adjacent to the cam profile surface 6a.
  • the termination outer peripheral portion 23c is provided at a position closer to the cam profile surface 6a in the region overlapping the inner peripheral groove 6c. Therefore, a wider width of the cam ring 6 adjacent to the first chamber 26, i.e., a wider sealing width for the first chamber 26, is ensured than when the terminal outer peripheral portion 23c is not provided at a position closer to the cam profile surface 6a. Therefore, the cam ring 6 can be efficiently controlled by the oil in the first chamber 26 .
  • the terminal end portion 23a further has a curved surface portion 23d at the terminal end of the intake port 23 passing through the crossing portion X, and a tangent line C passing through the terminal portion 23h in the rotational direction R of the curved surface portion 23d. are provided along the direction in which the vanes 5 protrude from the outer peripheral side of the rotor 4 .
  • the length of the vanes 5 facing the suction port 23 is longer than the case where the vanes 5 protrude and disappear in the radial direction.
  • the edge portion 5e of the vane 5 tends to fall into the suction port 23.
  • the vanes 5 appear and disappear in the radial direction with respect to the rotation axis O1 of the rotor 4 . Therefore, the radial length La of the vane 5 facing the suction port 23 is shorter than when the vane 5 is tilted more than the radial direction. It becomes difficult to fall inside. Therefore, noise generated by the contact between the vane 5 and the cam ring 6 and the contact between the vane 5 and the cover member 2 can be suppressed.
  • the pump assembly further comprises an annular ring member 8 that is accommodated in the circular recess 4c and biases the plurality of vanes 5.
  • annular ring member 8 that is accommodated in the circular recess 4c and biases the plurality of vanes 5.
  • the housing that accommodates the pump assembly is not immersed in the oil in the oil pan provided in the internal combustion engine, and noise is likely to occur. Noise can be suppressed by the configuration having the termination outer peripheral portion 23c located radially outside of the profile surface 6a.
  • FIG. 9 is a partially enlarged plan view of the variable displacement oil pump of the second embodiment.
  • illustration of the rotor 4 and the ring member 8 is omitted for convenience of explanation.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the housing, vanes 5 and cam ring 6 of the second embodiment.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view of a state where the cover member 2 is attached, and the illustration of the bottom of the suction port 23, the bottom of the suction groove 2e, and the inner circumferential groove 6c is omitted.
  • a termination outer peripheral portion 23c of the termination portion 23a and a port outer peripheral portion 23i of the suction port 23 connected to the termination outer peripheral portion 23c are provided. , is provided inside the cam profile surface 6 a of the cam ring 6 . Therefore, as shown in FIG. 10, the port outer peripheral portion 23i of the intake port 23 is provided inside the cam profile surface 6a of the cam ring 6. As shown in FIG. In other words, the portion 1r of the housing body 1 adjacent to the port outer peripheral portion 23i protrudes radially inward from the cam profile surface 6a. 9, the vane 5 is arranged so as to straddle the suction port 23 as shown in FIG.
  • the edge portion 5e of the first portion 5c of the vane 5 is placed on the portion 1r of the housing body 1, while the second portion 5d of the vane 5 is placed on the portion 1r. , on the portion of the housing body 1 including the edge 1q.
  • the terminating end portion 23a of the suction port 23 is provided with a terminating inner peripheral portion 23b and a terminating outer peripheral portion located outside the terminating inner peripheral portion 23b and positioned radially inward of the cam profile surface 6a. It has a portion 23c and a port outer peripheral portion 23i which is connected to the end outer peripheral portion 23c and positioned radially inward of the inner periphery of the cam profile surface 6a. Therefore, the portion 1r of the housing body 1 protrudes radially inward from the cam profile surface 6a, and the edge portion 5e of the vane 5 is supported by the portion 1r of the housing body 1. As shown in FIG. Therefore, since the edge portion 5e of the vane 5 is prevented from falling into the intake port 23, the noise caused by the contact between the vane 5 and the cam ring 6 and the contact between the vane 5 and the housing body 1 is suppressed. be able to.
  • variable displacement oil pump an example of a variable displacement oil pump has been described, but the present invention can also be applied to a fixed displacement oil pump.

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Abstract

吸入ポート（２３）の終端部（２３ａ）は、終端内周部（２３ｂ）と、終端内周部（２３ｂ）よりも外側に設けられた終端外周部（２３ｃ）と、終端内周部（２３ｂ）と終端外周部（２３ｃ）とを接続する曲面部（２３ｄ）と、を有する。終端外周部（２３ｃ）は、カムリング（６）のカムプロファイル面（６ａ）よりも径方向外側に位置している。曲面部（２３ｄ）がカムプロファイル面（６ａ）と交わる交差部（Ｘ）において、複数のベーン（５）のうち吸入ポート（２３）に面するベーン５の径方向長さ（Ｌａ）が、ベーン（５）の全長（Ｌ）の半分より短くなる位置にある。

Description

オイルポンプ
　本発明は、オイルポンプに関する。
　オイルポンプとして、例えば以下の特許文献１に記載されたオイルポンプが知られている。
　特許文献１のオイルポンプは、ポンプ収容室を有するハウジングと、該ポンプ収容室の内部に設けられたカムリングと、該カムリングの内周側に収容されたロータと、該ロータの外周側に出没可能に設けられた複数のベーンと、を備えている。また、ポンプ収容室の底面には、隣接したベーンの間に設けられた作動室にオイルを供給する吸入開口部が形成されている。
特開２０１９－１９６７３号公報
　特許文献１のオイルポンプでは、吸入開口部の縁部とベーンとの干渉により生じる騒音については何ら配慮されていない。このため、カムリングの両側面とハウジングの内側面との間の対向する２つのサイドクリアランスの油圧差に起因して、ベーンが吸入開口部内に落ち込んだときに、ベーンがハウジングやカムリングに引っ掛かり、騒音が発生するという問題があった。
　本発明は、従来の実情に鑑みて案出されたもので、吸入開口部内へのベーンの落ち込みに起因する騒音を抑制可能なオイルポンプを提供することを目的としている。
　本発明では、吸入開口部の終端部が、終端内周部と、カムプロファイル面よりも径方向外側に位置する終端外周部と、終端内周部と終端外周部とを接続する曲面部と、を有している。そして、曲面部がカムプロファイル面と交わる交差部において、吸入開口部に面するベーンの径方向長さが、ベーンの全長の半分より短くなる。
　本発明によれば、吸入開口部内へのベーンの落ち込みに起因する騒音を抑制することができる。
第１の実施形態の可変容量形オイルポンプの分解斜視図である。 第１の実施形態の可変容量形オイルポンプの正面図である。 図２の線Ａ－Ａに沿って切断した第１の実施形態の可変容量形オイルポンプの断面図である。 第１の実施形態の可変容量形オイルポンプの部分的な拡大平面図である。 図４の線Ｂ－Ｂに沿って切断した第１の実施形態のハウジング、ベーンおよびカムリングの概略的な断面図である。 ベーンが吸入ポートに落ち込んだ状態を示す第１の実施形態のハウジング、ベーンおよびカムリングの概略的な断面図である。 従来技術の可変容量形オイルポンプの部分的な拡大平面図である。 ベーンが吸入ポートに落ち込んだ状態を示す従来技術のハウジング、ベーンおよびカムリングの概略的な断面図である。 第２の実施形態の可変容量形オイルポンプの部分的な拡大平面図である。 第２の実施形態のハウジング、ベーンおよびカムリングの概略的な断面図である。
　以下、本発明のオイルポンプとして可変容量形オイルポンプの一実施形態を図面に基づき説明する。
　[第１の実施形態]
　（可変容量形オイルポンプの構成）
　図１は、図示せぬ内燃機関のシリンダブロック等に設けられる第１の実施形態の可変容量形オイルポンプの分解斜視図である。図２は、カバー部材２を取り外した状態の第１の実施形態の可変容量形オイルポンプの正面図である。なお、図２では、図を簡略化するために、電磁弁１３を省略して示してある。図３は、図２の線Ａ－Ａに沿って切断した第１の実施形態の可変容量形オイルポンプの断面図である。
　可変容量形オイルポンプは、ハウジング本体１とカバー部材２とからなるハウジングと、駆動軸３と、ロータ４と、複数（本実施形態では７つ）のベーン５と、カムリング６と、第１コイルスプリング７と、一対のリング部材８と、第１～第３シール手段９～１１と、５つの固定手段、例えばねじ部材１２と、電磁弁１３と、リリーフ弁１４と、を備えている。
　ハウジング本体１は、金属材料、例えばアルミニウム合金材料によって一体に形成されており、一端側が開口し、かつ内部に概ね円柱状に窪んだポンプ収容室１ａを有するように有底筒状に形成されている。図１に示すように、ハウジング本体１は、ポンプ収容室１ａの底面１ｂの中央位置に、駆動軸３の一端を回転可能に支持する駆動軸挿入孔である第１軸受孔１ｃを有している。ハウジング本体１には、ポンプ収容室１ａの開口の外周側に、環状に連続した平坦な取付面１ｄが形成されている。ハウジング本体１の取付面１ｄには、各ねじ部材１２がねじ留めされる５つのねじ穴１ｅがそれぞれ形成されている。
　カバー部材２は、ハウジング本体１と同様に金属材料、例えばアルミニウム合金材料によって形成されており、ハウジング本体１の開口を閉塞するように用いられる。カバー部材２は、平板状をなしており、ハウジング本体１の外形に対応した外形を有している。カバー部材２には、ハウジング本体１の第１軸受孔１ｃに対応した位置に、駆動軸３の他端を回転可能に支持する駆動軸挿入孔である第２軸受孔２ａが形成されている。さらに、カバー部材２の外周部には、ハウジング本体１の５つのねじ穴１ｅに対応した位置に、各ねじ部材１２が挿入される５つの固定手段貫通孔２ｂ（図１には４つの固定手段貫通孔２ｂが示されている）がそれぞれ形成されている。
　上記ハウジング本体１およびカバー部材２によって、ポンプ収容室１ａを仕切るハウジングが構成されている。このハウジグは、内燃機関の内部に設けられたオイルに浸されていない。即ち、ハウジングは、内燃機関に設けられた図示せぬオイルパン内のオイルの油面よりも上方に位置している。
　駆動軸３は、ポンプ収容室１ａの中心部を貫通して上記ハウジングに回転可能に支持されており、図示せぬクランクシャフトにより回転駆動される。駆動軸３は、クランクシャフトから伝達される回転力によって、ロータ４を図２中の反時計回りの方向（回転方向Ｒ）へ回転させる。
　ロータ４は、円筒状をなしており、ポンプ収容室１ａ内に回転可能に収容される。ロータ４の中心部は、駆動軸３に結合される。図１および図２に示すようにロータ４には、該ロータ４の内部中心側から径方向外側へ放射状に延びる７つのスリット４ａが開口形成されている。また、図１および図２に示すように、各スリット４ａの内側基端部には、後述の吐出ポート２４に吐出された吐出油を導入する背圧室４ｂがそれぞれ形成されている。図２に示すように、背圧室４ｂは、ロータ４の両側面に形成された円形凹部４ｃに開口している。円形凹部４ｃは、ポンプ収容室１ａの底面１ｂとの間およびカバー部材２の内側面２ｄとの間に隙間を有している。後述する第２室２７からのオイルが、吐出ポート２４と、ポンプ収容室１ａの底面１ｂに形成された図示せぬ油導入溝と、円形凹部４ｃとを介して背圧室４ｂに流入する。これにより、ロータ４のスリット４ａ内に出没可能に収容された各ベーン５が、ロータ４の回転に伴う遠心力と背圧室４ｂの油圧とによって外方へ押し出される。
　ベーン５は、金属により薄い板状に形成されており、ロータ４のスリット４ａに出没可能に収容される。ベーン５がスリット４ａ内に収容された状態では、ベーン５とスリット４ａとの間に多少の隙間が形成される。ベーン５は、ロータ４の回転時において、先端面がカムリング６の円形に連続するカムプロファイル面６ａに摺動可能に接触するとともに、基端部の内端面がリング部材８の外周面に摺動可能に接触する。これにより、機関回転数が低く、上記遠心力や背圧室４ｂの油圧が小さいときでも、ベーン５がカムリング６のカムプロファイル面６ａに摺動可能に接触して各作動室１５が液密に画定されるようになっている。
　また、駆動軸３、ロータ４および各ベーン５がポンプ構成体を構成している。このポンプ構成体を取り囲むカムリング６は、焼結金属によって円筒状に一体に形成されている。また、カバー部材２の内側面２ｄと対向するカムリング６の一側面６ｂには、カムプロファイル面６ａと隣接した位置に、カムプロファイル面６ａに沿って円弧状に延びる内周溝６ｃが形成されている。図２に示すように、内周溝６ｃの周方向長さは、可変容量形オイルポンプの吸入領域においてロータ４の回転方向Ｒに隣接した３つのベーン５を含む範囲よりも大きくなるように設定されている。図３に示すように、カムリング６の一側面６ｂとカバー部材２の内側面２ｄとに間には、後述する作動室１５からのオイルが通流可能な第１サイドクリアランスＣ１が設けられている。同様に、図３に示すように、カムリング６の他側面６ｄとポンプ収容室１ａの底面１ｂとの間には、後述する作動室１５からのオイルが通流可能な第２サイドクリアランスＣ２が設けられている。
　カムリング６の外周に位置する第１コイルスプリング７は、ハウジング本体１内に収容されており、ロータ４の回転中心に対するカムリング６の偏心量が増大する方向へカムリング６を常時付勢する。また、ロータ４に設けられた円形凹部４ｃ内には、リング部材８が摺動可能に配置される。
　第１～第３シール手段９～１１は、第１～第３シール接触面１ｇ，１ｈ，１ｉに摺動可能にカムリング６に装着され、該カムリング６とハウジング本体１との間を仕切る。これにより、カムリング６の外周面とハウジング本体１の内周面との間に、制御油圧室である後述する第１、第２室２６，２７が液密に画定される。第１シール手段９は、第１シール部材１６と、該第１シール部材１６をハウジング本体１の内周面に向けて付勢する第１弾性部材１７と、を備えている。また、第２シール手段１０は、第２シール部材１８と、該第２シール部材１８をハウジング本体１の内周面に向けて付勢する第２弾性部材１９と、を備えている。また、第３シール手段１１は、第３シール部材２０と、該第３シール部材２０をハウジング本体１の内周面に向けて付勢する第３弾性部材２１と、を備えている。
　図１に示すように、ポンプ収容室１ａの内周壁の所定位置には、円柱状のピボットピン２２を介してカムリング６を揺動可能に支持する円形の支持穴１ｆが形成されている。ここで、以下の説明の便宜上、図２において、第１軸受孔１ｃの中心（ポンプ構成体の回転軸線Ｏ１）と、支持穴１ｆの中心（ピボットピン２２の中心Ｏ２）とを通る直線を「カムリング基準線Ｍ」と定義する。
　図２に示すように、ポンプ収容室１ａの内周壁には、カムリング基準線Ｍよりも一方側（図２の右側）の領域において、第１シール接触面１ｇが形成されている。この第１シール接触面１ｇに、カムリング６の外周部に設けられた第１シール部材１６が摺動可能に接触する。第１シール接触面１ｇは、図２に示すように、ピボットピン２２の中心Ｏ２から所定の半径Ｒ１によって構成された円弧面となっている。半径Ｒ１は、カムリング６の偏心揺動範囲において第１シール部材１６が常時摺動可能に接触することができる周方向長さに設定されている。
　同様に、図２に示すように、ポンプ収容室１ａの内周壁には、カムリング基準線Ｍよりも他方側（図２の左側）の領域において、第２シール接触面１ｈが形成されている。この第２シール接触面１ｈに、カムリング６の外周部に設けられた第２シール部材１８が摺動可能に接触する。第２シール接触面１ｈは、図２に示すように、ピボットピン２２の中心Ｏ２から半径Ｒ１よりも小さい所定の半径Ｒ２によって構成された円弧面となっている。半径Ｒ２は、カムリング６の偏心揺動範囲において第２シール部材１８が常時摺動可能に接触することができる周方向長さに設定されている。
　さらに、図２に示すように、ポンプ収容室１ａの内周壁には、カムリング基準線Ｍよりも左側の領域において第２シール接触面１ｈよりもピボットピン２２から遠い位置に、第３シール接触面１ｉが形成されている。この第３シール接触面１ｉに、カムリング６の外周部に設けられた第３シール部材２０が摺動可能に接触する。第３シール接触面１ｉは、図２に示すように、ピボットピン２２の中心Ｏ２から半径Ｒ１よりも大きい所定の半径Ｒ３によって構成された円弧面となっている。半径Ｒ３は、カムリング６の偏心揺動範囲において第３シール部材２０が常時摺動可能に接触することができる周方向長さに設定されている。
　また、ポンプ収容室１ａの底面１ｂには、図２に示すように、駆動軸３の外周域に、円弧凹状の吸入開口部である吸入ポート２３（図２に実線および破線で示す）と、同じく円弧凹状の吐出開口部である吐出ポート２４とが、駆動軸３を挟んで対向するように切り欠かれている。吸入ポート２３は、ポンプ収容室１ａの底面１ｂにおいて、ピボットピン２２と反対側の位置に形成されており、ロータ４の回転軸線Ｏ１の方向において複数の作動室１５のうちロータ４の回転に伴って容積が増加する作動室１５に開口している。ここで、作動室１５は、隣接する２つのベーン５と、ロータ４の外周と、カムリング６のカムプロファイル面６ａと、ポンプ収容室１ａの底面１ｂと、カバー部材２とによって囲まれる空間である。吸入ポート２３は、ロータ４の回転方向Ｒにおける吸入ポート２３の終端となる位置に形成された先細の終端部２３ａを有している。終端部２３ａについては、後に詳細に説明される。
　また、図３に示すようにカバー部材２の内側面２ｄには、吸入ポート２３に対応した位置に、吸入ポート２３とほぼ同様の形状を有した吸入溝２ｅが形成されている。この吸入溝２ｅは、カバー部材２に設けられた吸入孔２ｃ（図１参照）と連通している。これにより、図示せぬ内燃機関のオイルパンに貯留されたオイルが、ポンプ構成体のポンプ作用に伴って発生する負圧に基づき吸入孔２ｃおよびカバー部材２の吸入溝２ｅを介して吸入領域の後述する各作動室１５に吸入される。
　一方、吐出ポート２４は、ピボットピン２２側に位置しており、上記ポンプ構成体のポンプ作用に伴って作動室１５の内部容積が減少する領域（吐出領域）に開口している。吐出ポート２４の始端部付近には、図１に示すようにハウジング本体１の側壁を貫通して外部に開口する断面円形の吐出孔１ｊが設けられている。これにより、上記ポンプ作用に基づいて加圧され吐出ポート２４へと吐出されたオイルが、吐出孔１ｊから図示せぬ吐出通路および図示せぬメインギャラリを通って図示せぬ内燃機関の各摺動部やバルブタイミング装置等へと供給される。なお、図３に示すように、カバー部材２の内側面２ｄには、吐出ポート２４に対応した位置に、該吐出ポート２４と同様の形状を有した吐出溝２ｆが形成されている。
　また、ハウジング本体１内には、第２シール部材１８と第３シール部材２０との間でカムリング６の外周に設けられた平坦部６ｅと対向する位置に、第１コイルスプリング７を収容するばね収容室２５が設けられている。このばね収容室２５内では、所定のセット荷重Ｗ１により圧縮された第１コイルスプリング７が、ばね収容室２５の一端壁と平坦部６ｅとに弾性的に当接している。このように、第１コイルスプリング７は、セット荷重Ｗ１に基づく弾性力をもって、平坦部６ｅを介してカムリング６を、その偏心量が増大する方向（図２中の反時計回りの方向）へ常時付勢する。
　さらに、カムリング６の外周部には、図２に示すように、第１～第３シール接触面１ｇ～１ｉと対向する位置に、第１～第３シール面を有する第１～第３シール保持部６ｆ～６ｈがそれぞれ突出している。ここで、第１～第３シール面は、それぞれピボットピン２２の中心Ｏ２からこれに対応する各シール接触面１ｇ，１ｈ，１ｉを構成する半径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３よりも僅かに小さい所定の半径によって構成されている。各シール面と各シール接触面１ｇ，１ｈ，１ｉとの間には、それぞれ微小なクリアランスが形成されている。また、各シール保持部６ｆ，６ｇ，６ｈの各シール面に、断面Ｕ字状の第１、第２シール保持溝６ｉ，６ｊ，６ｋが、カムリング６の軸方向に沿ってそれぞれ形成されている。第１～第３シール保持溝６ｉ～６ｋ内に、カムリング６の偏心揺動時に第１～第３シール接触面１ｇ，１ｈ，１ｉに接触する第１～第３シール部材１６，１８，２０がそれぞれ保持されている。
　また、カムリング６の外周域には、ピボットピン２２を囲むカムリング６の概ね円形の支持壁部６ｍの外周部と第１シール部材１６とによって第１室２６が画定されており、一方、第２シール部材１８と第３シール部材２０とによって第２室２７が画定されている。第１室２６には、図示せぬ油路を介してポンプ吐出圧が導入され、一方、第２室２７には、図示せぬ油通路および電磁弁１３を介してポンプ吐出圧が供給される。第１室２６は、吐出ポート２４から吐出されたオイルが導かれて、吐出ポート２４から吐出されるオイルの流量が小さくなる方向にカムリング６が動いたときに容積が大きくなるように構成されている。また、第２室２７は、ばね収容室２５を含む空間となっており、吐出ポート２４から吐出されるオイルの流量が大きくなる方向にカムリング６が動いたときに容積が大きくなるように構成されている。
　カムリング６の外周面のうち第１室２６と隣接する面は、該第１室２６に導入されたポンプ吐出圧を受ける第１受圧面６ｎとなっている。また、カムリング６の外周面のうち第２室２７と隣接する面は、該第２室２７に導入されたポンプ吐出圧を受ける第２受圧面６ｏ（平坦部６ｅを含む）となっている。
　そして、各ポンプ吐出圧がカムリング６の対応する第１および第２受圧面６ｎ，６ｏに作用することで、該第１および第２受圧面６ｎ，６ｏに作用する油圧に基づく付勢力と第１コイルスプリング７による付勢力とのバランスによってカムリング６の偏心量が制御される。ここで、第１受圧面６ｎの受圧面積は、第２受圧面６ｏの受圧面積よりも大きく設定されており、両受圧面６ｎ，６ｏに油圧が作用した場合は、全体として偏心量が減少する方向へとカムリング６を付勢することとなる。
　電磁弁１３は、図示せぬスプールの移動方向における軸方向位置に応じてオイルの給排に供する弁部２８と、通電によってスプールの軸方向位置を制御するソレノイド部２９と、を備えている。電磁弁１３は、図１に示すようにハウジング本体１の背面に一体に形成された正六面体状のブロック部１ｋに設けられている。より詳細には、電磁弁１３の先端側に位置する弁部２８が、図１に示すようにブロック部１ｋの１つの面１ｍに対して窪む制御弁収容部３０内に収容され、電磁弁１３の後端側に位置するソレノイド部２９が、ブロック部１ｋの面１ｍから外側に突出する。
　リリーフ弁１４は、ハウジング本体１において吐出ポート２４付近に形成された図示せぬ弁収容穴に収容され、可変容量形オイルポンプの吐出圧が所定の吐出圧よりも高いときに開弁して吐出圧を外部へ逃がすように機能する。リリーフ弁１４は、弁収容穴を塞ぐ蓋３１と、該蓋３１に一端が当接するスプリング３２と、該スプリング３２の他端が当接するボール３３と、を備えている。可変容量形オイルポンプの吐出圧が所定の吐出圧よりも高いときに該吐出圧がボール３３に作用し、該ボール３３が蓋３１に対してスプリング３２を収縮させると、ボール３３の背面側に設けられた図示せぬリリーフ孔を介して吐出圧が外部へ逃げるようになっている。
　図４は、カムリング６が最も偏心している状態（図２参照）で１つのベーン５が吸入ポート２３の終端部２３ａを通過しているときの第１の実施形態の可変容量形オイルポンプの部分的な拡大平面図である。なお、図４では、説明の便宜上、ロータ４およびリング部材８の図示を省略してある。図５は、図４の線Ｂ－Ｂに沿って切断した第１の実施形態のハウジング、ベーン５およびカムリング６の概略的な断面図である。図６は、ベーン５が吸入ポート２３に落ち込んだ状態を示す第１の実施形態のハウジング、ベーン５およびカムリング６の概略的な断面図である。なお、図５および図６では、説明の便宜上、カバー部材２を取り付けた状態の断面図を示し、吸入ポート２３の底部、吸入溝２ｅの底部および内周溝６ｃの図示を省略してある。
　吸入ポート２３の終端部２３ａは、終端内周部（図４に実線および破線で示す）２３ｂと、該終端内周部２３ｂよりも外側に位置する終端外周部（図４に破線で示す）２３ｃと、終端内周部２３ｂと終端外周部２３ｃとを接続する曲面部（図４に実線および破線で示す）２３ｄと、を有している。
　終端内周部２３ｂは、カムリング６のカムプロファイル面６ａよりも内側に位置している。終端内周部２３ｂは、ロータ４の回転方向Ｒに進む程、吸入ポート２３の内周がロータ４の径方向外側に大きくなるように設けられている。より詳細には、終端内周部２３ｂは、ポンプ構成体の回転軸線Ｏ１と終端内周部２３ｂの一端２３ｅとを通る線Ｎと終端内周部２３ｂとの成す角度のうち劣角である角度αが所定の角度、本実施形態では約５０°となるように、吸入ポート２３の内周がロータ４の径方向外側に直線状に傾斜している。
　終端外周部２３ｃは、カムリング６のカムプロファイル面６ａよりも外側に位置している。より具体的には、終端外周部２３ｃは、図４に示すようにポンプ構成体の回転軸線Ｏ１に沿った方向から見たときにカムリング６の内周溝６ｃとオーバーラップする領域においてカムプロファイル面６ａ寄りに配置されている。終端外周部２３ｃは、該終端外周部２３ｃと線Ｎとの交点Ｐから曲面部２３ｄの一端２３ｆにロータ４の回転方向Ｒに沿ってカムプロファイル面６ａと平行に円弧状に延びている。つまり、終端外周部２３ｃは、円弧状をなすカムプロファイル面６ａと概ね平行となるように曲面部２３ｄの一端２３ｆに曲線状に延びている。また、終端外周部２３ｃは、カムプロファイル面６ａよりも外側に位置し、カムプロファイル面６ａと平行に円弧状に延びる吸入ポート２３のポート外周部２３ｉに交点Ｐを介して滑らかに接続されている。
　曲面部２３ｄは、ロータ４の回転方向Ｒにおいて吸入ポート２３の最も終端に設けられており、回転方向Ｒ側へ膨らむように一端２３ｆから他端２３ｇに湾曲状に延びている。曲面部２３ｄは、交差部Ｘにおいてカムプロファイル面６ａと交差するようにカムプロファイル面６ａの外側から内側へと延びている。交差部Ｘは、図４に示すように曲面部２３ｄの大部分が交差部Ｘよりも内側、つまりカムプロファイル面６ａよりも内側に配置されており、一方、曲面部２３ｄの残りの部分が交差部Ｘよりも外側、つまりカムプロファイル面６ａよりも外側に配置されている。この交差部Ｘにより、図４に示すように１つのベーン５の径方向外側の２つの角部５ａ，５ｂのうちロータ４の回転方向Ｒ側の角部５ａが交差部Ｘに差し掛かったときに、吸入ポート２３に面するベーン５の径方向長さＬａが、ベーン５の全長Ｌの半分より短くなる。逆に言えば、吸入ポート２３に面しないベーン５の径方向長さＬｂが、ベーン５の全長Ｌの半分より長くなる。
　さらに、曲面部２３ｄは、交差部Ｘよりも僅かに内側に配置され、ロータ４の回転方向Ｒの終端に位置した終端部分２３ｈを有している。この終端部分２３ｈを通る接線Ｃ（図４に仮想線で示す）は、ロータ４の径方向、つまりベーン５がロータ４の外周側に出没する方向に沿って設けられている。
　従って、図５に示すように、カムリング６に隣接したベーン５の第１部分５ｃが、狭い幅Ｗ１（図５の左右方向の幅）を有した吸入ポート２３の終端部２３ａとカムリング６の厚み方向Ｔ（回転軸線Ｏ１に沿った方向）にオーバーラップする。一方、ベーン５の残りの部分である第２部分５ｄが、幅Ｗ１よりも広い幅Ｗ２に亘って、ハウジング本体１およびカバー部材２とカムリング６の厚み方向Ｔにオーバーラップする。このため、例えば外部入力等に起因して第１サイドクリアランスＣ１の幅が第２サイドクリアランスＣ２の幅よりも狭くなったときに、第１サイドクリアランスＣ１の比較的高い油圧がベーン５を第２サイドクリアランスＣ２側へ押圧する場合に、図６に示すようにベーン５のエッジ部５ｅが終端部２３ａの縁部１ｑを支点として終端部２３ａ内に落ち込んだときに、ベーン５の引っ掛かり量Ｅａが小さくなる。ここで、引っ掛かり量Ｅａは、吸入ポート２３内のベーン５のエッジ部５ｅにおけるカムリング６の厚み方向Ｔに沿った長さである。また、エッジ部５ｅが終端部２３ａ内に落ち込んだ状態では、カムリング６の厚み方向Ｔにおいてベーン５のエッジ部５ｅとは反対側のエッジ部５ｆが、カムリング６のカムプロファイル面６ａに当接する。同時に、ベーン５の径方向においてベーン５のエッジ部５ｆとは反対側のエッジ部５ｇが、カバー部材２の内側面２ｄに当接する。
　[第１の実施形態の効果]
　図７は、カムリング６が最も偏心している状態で１つのベーン５が吸入ポート２３の終端部２３ａを通過しているときの従来技術の可変容量形オイルポンプの部分的な拡大平面図である。なお、図７では、説明の便宜上、ロータおよびリング部材の図示を省略してある。図８は、ベーン５が吸入ポート２３に落ち込んだ状態を示す従来技術のハウジング、ベーン５およびカムリング６の概略的な断面図である。なお、図８では、説明の便宜上、カバー部材２を取り付けた状態の断面図を示し、吸入ポート２３の底部、吸入溝２ｅの底部および内周溝６ｃの図示を省略してある。
　図７に示すように、従来技術の吸入ポート２３の終端部２３ａでは、曲面部２３ｄが、カムリング６のカムプロファイル面６ａの内側に位置しており、終端外周部２３ｃの一端が、交差部Ｘにおいてカムプロファイル面６ａとカムリング６の厚み方向にオーバーラップしている。図７に示すように１つのベーン５の径方向外側の２つの角部５ａ，５ｂのうちロータ４の回転方向Ｒ側の角部５ａが交差部Ｘに差し掛かったときに、終端部２３ａに面するベーン５の径方向長さＬａが、ベーン５の全長Ｌの半分よりも長くなる。逆に言えば、吸入ポート２３に面しないベーン５の径方向長さＬｂが、ベーン５の全長Ｌの半分より短くなる。
　従って、図８に示すように、カムリング６に隣接するベーン５の第１部分５ｃが、第１の実施形態（図６参照）よりも広い幅Ｗ３を有した吸入ポート２３とカムリング６の厚み方向Ｔにオーバーラップする。一方、ベーン５の第２部分５ｄが、第１の実施形態の幅Ｗ２よりも狭い幅Ｗ４に亘って、ハウジング本体１およびカバー部材２とカムリング６の厚み方向Ｔにオーバーラップする。このため、例えば第１および第２サイドクリアランスＣ１，Ｃ２の油圧差に起因して、図８に示すようにベーン５のエッジ部５ｅが吸入ポート２３の縁部１ｑを支点として終端部２３ａ内に落ち込んだときに、ベーン５の引っ掛かり量Ｅｂが第１の実施形態よりも大きくなる（図６参照）。これにより、カムリング６の厚み方向Ｔにおいてベーン５のエッジ部５ｅとは反対側のエッジ部５ｆが、カムリング６のカムプロファイル面６ａに強く当接する。同時に、ベーン５の径方向においてベーン５のエッジ部５ｆとは反対側のエッジ部５ｇが、カバー部材２の内側面２ｄに強く当接する。よって、ベーン５とカムリング６との当接やベーン５とカバー部材２との当接により騒音が発生するという問題があった。
　これに対し、第１の実施形態では、吸入ポート２３の終端部２３ａが、終端内周部２３ｂと、カムリング６のカムプロファイル面６ａよりも径方向外側に位置する終端外周部２３ｃと、終端内周部２３ｂと終端外周部２３ｃとを接続する曲面部２３ｄと、を有している。そして、曲面部２３ｄがカムプロファイル面６ａと交わる交差部Ｘにおいて、吸入ポート２３に面するベーン５の径方向長さＬａがベーン５の全長Ｌの半分より短くなる。従って、例えば第１および第２サイドクリアランスＣ１，Ｃ２の油圧差に起因して、ベーン５のエッジ部５ｅが吸入ポート２３の縁部１ｑを支点として吸入ポート２３内に落ち込んだときに、ベーン５の引っ掛かり量Ｅａが小さくなる。逆に言えば、ベーン５のエッジ部５ｅが吸入ポート２３内に落ち込んだときに、吸入ポート２３に面しないベーン５の径方向長さＬｂに対応した長い領域が、ハウジング本体１とカバー部材２とによって保持される。これにより、従来技術のオイルポンプと比較して、ベーン５のエッジ部５ｆが、カムリング６のカムプロファイル面６ａに比較的弱く当接し、ベーン５のエッジ部５ｇが、カバー部材２の内側面２ｄに比較的弱く当接する。よって、従来技術のオイルポンプと比較して、ベーン５とカムリング６との当接やベーン５とカバー部材２との当接により生じる騒音を抑制することができる。
　また、第１の実施形態では、オイルポンプは、カムプロファイル面６ａを有したカムリング６と、カムリング６とポンプ収容室１ａの周壁との間に設けられた第１室２６と、を有している。そして、終端外周部２３ｃは、カムプロファイル面６ａと平行となるように円弧状に延びる。このため、既存のカムリング６のカムプロファイル面６ａを基準にして終端外周部２３ｃの形状が決定されるので、吸入ポート２３の終端部２３ａの形状を容易に設計することができる。
　さらに、第１の実施形態では、カムリング６は、該カムリング６の一側面６ｂに形成され、カムプロファイル面６ａに隣接する内周溝６ｃを有している。そして、終端外周部２３ｃは、ロータ４の回転軸線Ｏ１の方向から見たときに、内周溝６ｃとオーバーラップする領域のうちカムプロファイル面６ａ寄りの位置に設けられている。このため、終端外周部２３ｃがカムプロファイル面６ａ寄りの位置に設けられていない場合と比べて、第１室２６に隣接したカムリング６の幅、即ち第１室２６のためのシール幅を多く確保し、第１室２６内のオイルによりカムリング６を効率良く制御することができる。
　また、第１の実施形態では、終端部２３ａは、交差部Ｘを通る吸入ポート２３の終端の曲面部２３ｄをさらに有しており、曲面部２３ｄの回転方向Ｒの終端部分２３ｈを通る接線Ｃは、ベーン５がロータ４の外周側に出没する方向に沿って設けられている。このように終端部分２３ｈを設けることにより、終端部の最も終端側を平坦に設けた場合と比べて、吸入ポート２３の容積を最大化するとともに、可変容量形オイルポンプの吸入効率を最大限に向上させることができる。
　また、仮にベーン５がロータ４の回転軸線Ｏ１に対する径方向よりも傾いて出没する場合には、ベーン５が径方向に出没する場合と比べて、吸入ポート２３に面するベーン５の長さが長くなり、ベーン５のエッジ部５ｅが吸入ポート２３内に落ち込み易くなるという問題があった。しかし、第１の実施形態では、ベーン５は、ロータ４の回転軸線Ｏ１に対する径方向に出没する。このため、吸入ポート２３に面するベーン５の径方向長さＬａが、ベーン５が径方向よりも傾いて出没する場合と比べて短くなり、これにより、ベーン５のエッジ部５ｅが吸入ポート２３内に落ち込み難くなる。従って、ベーン５とカムリング６との当接やベーン５とカバー部材２との当接により生じる騒音を抑制することができる。
　さらに、第１の実施形態では、ポンプ構成体が、円形凹部４ｃに収容され、複数のベーン５を付勢する円環状のリング部材８をさらに備える。このため、ロータ４の回転数が小さいときであっても、リング部材８によってベーン５をカムリング６のカムプロファイル面６ａに対して押圧することで、ベーン５がリング部材８の外周面とカムプロファイル面６ａとの間で保持される。従って、ベーン５のエッジ部５ｅが吸入ポート２３内に落ち込み難くなるので、ベーン５とカムリング６との当接やベーン５とカバー部材２との当接により生じる騒音を抑制することができる。
　また、第１の実施形態では、ポンプ構成体を収容するハウジングは、内燃機関に設けられたオイルパン内のオイルに浸されておらず、騒音が生じ易くなっているが、上述のようなカムプロファイル面６ａよりも径方向外側に位置する終端外周部２３ｃを有した構成により、騒音を抑制することができる。
　[第２の実施形態]
　図９は、第２の実施形態の可変容量形オイルポンプの部分的な拡大平面図である。なお、図９では、説明の便宜上、ロータ４およびリング部材８の図示を省略してある。図１０は、第２の実施形態のハウジング、ベーン５およびカムリング６の概略的な断面図である。なお、図１０では、説明の便宜上、カバー部材２を取り付けた状態の断面図を示し、吸入ポート２３の底部、吸入溝２ｅの底部および内周溝６ｃの図示を省略してある。
　図９に示すように、第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なり、終端部２３ａの終端外周部２３ｃと、該終端外周部２３ｃと繋がる吸入ポート２３のポート外周部２３ｉとが、カムリング６のカムプロファイル面６ａよりも内側に設けられている。このため、図１０に示すように、吸入ポート２３のポート外周部２３ｉがカムリング６のカムプロファイル面６ａよりも内側に設けられている。換言すれば、ポート外周部２３ｉに隣接したハウジング本体１の部分１ｒが、カムプロファイル面６ａよりも径方向内側に突出している。そして、図９に示すようにベーン５が終端外周部２３ｃに差し掛かったときに、ベーン５は、図１０に示すように吸入ポート２３を跨ぐように配置されている。即ち、ベーン５が終端外周部２３ｃに差し掛かったときに、ベーン５の第１部分５ｃのエッジ部５ｅが、上記ハウジング本体１の部分１ｒ上に設置され、一方、ベーン５の第２部分５ｄが、縁部１ｑを含むハウジング本体１の部分上に配置されている。
　[第２の実施形態の効果]
　第２の実施形態では、吸入ポート２３の終端部２３ａが、終端内周部２３ｂと、該終端内周部２３ｂよりも外側に設けられ、カムプロファイル面６ａよりも径方向内側に位置する終端外周部２３ｃと、この終端外周部２３ｃと繋がり、カムプロファイル面６ａの内周よりも径方向内側に位置するポート外周部２３ｉと、を有している。このため、ハウジング本体１の部分１ｒが、カムプロファイル面６ａよりも径方向内側に突出し、ベーン５のエッジ部５ｅがハウジング本体１の部分１ｒによって支持される。従って、吸入ポート２３へのベーン５のエッジ部５ｅの落ち込みが抑制されるので、ベーン５とカムリング６との当接やベーン５とハウジング本体１との当接に起因する騒音の発生を抑制することができる。
　なお、上記各実施形態では、作動流体としてオイルを用いたオイルポンプの例を説明したが、作動流体として例えば水等の他の液体を用いたポンプについても本発明を適用することができる。
　また、上記各実施形態では、可変容量形オイルポンプの例を説明したが、固定容量形オイルポンプについても本発明を適用することができる。
 

Claims (8)

  1. 　ポンプ収容室を有するハウジングと、
    　前記ポンプ収容室の内部に設けられたカムプロファイル面と、前記カムプロファイル面の内周側に収容されたロータと、前記ロータの外周側に出没可能に設けられ、前記カムプロファイル面と前記ロータの外周との間で複数の作動室を形成する複数のベーンと、を有したポンプ構成体と、
    　前記ポンプ収容室に形成され、前記ロータの回転軸線の方向において前記複数の作動室のうち前記ロータの回転に伴って容積が減少する作動室に開口した吐出開口部と、
    　前記ポンプ収容室に形成され、前記ロータの回転軸線の方向において前記複数の作動室のうち前記ロータの回転に伴って容積が増加する作動室に開口した吸入開口部であって、前記ロータの回転方向における前記吸入開口部の終端部を含み、前記終端部は、終端内周部と、前記終端内周部よりも外側に設けられ、前記カムプロファイル面よりも径方向外側に位置する終端外周部と、前記終端内周部と前記終端外周部とを接続する曲面部と、前記曲面部が前記カムプロファイル面と交わる交差部において、前記複数のベーンのうち前記吸入開口部に面するベーンの径方向長さが、前記ベーンの全長の半分より短くなる位置にある前記交差部と、を有した前記吸入開口部と、
    　を備えたオイルポンプ。
  2. 　請求項１に記載のオイルポンプにおいて、
    　前記ポンプ構成体は、前記ポンプ収容室に移動可能に設けられたカムリングであって、前記カムリングの内周に前記カムプロファイル面が形成され、前記カムリングの内周に前記ロータと、前記ベーンと、が設けられた前記カムリングをさらに有し、
    　前記終端外周部は、前記カムプロファイル面と平行となるように円弧状に延びることを特徴とするオイルポンプ。
  3. 　請求項２に記載のオイルポンプにおいて、
    　前記カムリングは、該カムリングの側面に形成され、前記カムプロファイル面に隣接する内周溝を有し、
    　前記終端外周部は、前記ロータの回転軸線の方向から見たときに、前記内周溝とオーバーラップする領域のうち前記カムプロファイル面寄りの位置に設けられていることを特徴とするオイルポンプ。
  4. 　請求項１に記載のオイルポンプにおいて、
    　前記曲面部の前記回転方向の終端部分を通る接線は、前記ベーンが前記ロータの外周側に出没する方向に沿って延びることを特徴とするオイルポンプ。
  5. 　請求項４に記載のオイルポンプにおいて、
    　前記ベーンは、前記ロータの回転軸線に対する径方向に出没することを特徴とするオイルポンプ。
  6. 　請求項４に記載のオイルポンプにおいて、
    　前記ロータは、
    　前記径方向において内部中心側から径方向外側に延び、前記複数のベーンがそれぞれ収納された複数のスリットと、
    　前記ロータの外周側に設けられ、前記ポンプ収容室と摺動する外周部と、
    　前記ロータの外周側よりも内周側に設けられ、前記ポンプ収容室との間で隙間を形成するように凹んだ凹部と、
    　前記凹部に開口し、前記ロータを回転する駆動軸が挿入される駆動軸挿入孔と、
    　を有し、
    　前記ポンプ構成体は、前記凹部に収容され、前記複数のベーンを付勢する円環状のリング部材をさらに備えることを特徴とするオイルポンプ。
  7. 　請求項１に記載のオイルポンプにおいて、
    　前記ハウジングは、内燃機関の内部に設けられたオイルに浸されていないことを特徴とするオイルポンプ。
  8. 　ポンプ収容室を有するハウジングと、
    　前記ポンプ収容室の内部に設けられたカムプロファイル面と、前記カムプロファイル面の内周側に収容されたロータと、前記ロータの外周側に出没可能に設けられ、前記カムプロファイル面の内周と前記ロータの外周との間で複数の作動室を形成する複数のベーンと、を有したポンプ構成体と、
    　前記ポンプ収容室に形成され、前記ロータの回転軸線の方向において前記複数の作動室のうち前記ロータの回転に伴って容積が減少する作動室に開口した吐出開口部と、
    　前記ポンプ収容室に形成され、前記ロータの回転軸線の方向において前記複数の作動室のうち前記ロータの回転に伴って容積が増加する作動室に開口した吸入開口部であって、前記ロータの回転方向における前記吸入開口部の終端部を含み、前記終端部は、終端内周部と、該終端内周部よりも外側に設けられ、前記カムプロファイル面よりも径方向内側に位置する終端外周部と、該終端外周部と繋がり、前記カムプロファイル面よりも径方向内側に位置するポート外周部と、を有した前記吸入開口部と、
    　を備えたオイルポンプ。
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