(57)【要約】【課題】ポンプ本体の構造を変えることなく、２段特性の第１吐出圧と第２吐出圧の相対的な大きさを調整することが可能な可変容量形オイルポンプを提供する。【解決手段】カムリング５を時計方向へ付勢するコイルばね２８と、カムリングをコイルばねのばね力に抗して反時計方向へ移動させる制御油室１６と、スプール弁３２をオイル導入口２９ａの閉止方向へ付勢するバルブスプリング３４と、スプール弁が吐出圧によって下降することにより、連通路３５に対してと分岐通路２９とドレン通路３７を切り換えて制御油室へオイルを選択的に給排するパイロット弁７と、大径摺動部３３をバルブスプリングの付勢力に抗してスプール弁方向へ移動させる電磁切換弁８と、を備えている。【選択図】図１
2014051923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関によって回転駆動されることによって複数の作動油室の容積を変化させて吸入部から導入されたオイルを吐出部から吐出するポンプ構成体と、
可動部材が移動することによって、前記吐出部に開口する前記作動油室の容積変化量を変更する可変機構と、
前記作動油室の容積変化量が大きくなる方向へ前記可動部材を付勢する第１付勢部材と、
前記吐出部から吐出されたオイルが導かれることによって、前記作動油室の容積変化量が小さくなる方向へ前記可動部材を移動させる制御室と、
弁部材を第２付勢部材の付勢力によって一方向へ移動させるか、前記弁部材を前記吐出部から吐出された油圧によって前記第２付勢部材に抗して他方向へ移動させることによって、前記吐出部から制御室へのオイルの導入と制御室からのオイルの排出を選択的に切り換える切換弁と、
前記吐出部からの吐出圧に対する前記切換弁の制御室へのオイル導入と排出を切り換えるタイミングを可変にする制御機構と、
を備えたことを特徴とする可変容量形オイルポンプ
【請求項２】
内燃機関によって回転駆動されることによって複数の作動油室の容積を変化させて吸入部から導入されたオイルを吐出部から吐出するポンプ構成体と、
可動部材が移動することによって、前記吐出部に開口する前記作動油室の容積変化量を変更する可変機構と、
前記作動油室の容積変化量が大きくなる方向へ前記可動部材を付勢する第１付勢部材と、
前記吐出部から吐出されたオイルが導かれることによって、前記可動部材の移動位置を変更させる制御室と、
内周面に前記制御室に連通する連通路が形成された摺動用孔内に摺動自在に設けられ、前記吐出圧を受ける受圧室を有するスプール弁と、該スプール弁を吐出圧と反対方向へ付勢する第２付勢部材と、を備え、前記スプール弁が前記吐出圧と前記第２付勢部材の付勢力との相対圧によって移動することにより、前記制御室に対するオイル導入と排出を切り換える切換弁と、
前記第２付勢部材の一端を支持する支持部を、前記吐出圧の圧力に応じて移動させて前記スプール弁の移動位置を制御する制御機構と、
を備えたことを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
【請求項３】
内燃機関によって回転駆動されることによって複数の作動油室の容積を変化させて吸入部から導入されたオイルを吐出部から吐出するポンプ構成体と、
可動部材が移動することによって、前記吐出部に開口する前記作動油室の容積変化量を変更する可変機構と、
前記作動油室の容積変化量が大きくなる方向へ前記可動部材を付勢する第１付勢部材と、
前記吐出部から吐出されたオイルが導かれることによって、前記可動部材の移動位置を変更させる制御室と、
前記吐出圧を受圧する受圧部を有するスプール弁と、該スプール弁を内部に摺動自在に収容し、摺動面に連通ポートが開口された摺動部材と、前記スプール弁を一方向へ付勢する第２付勢部材と、を備え、前記スプール弁が吐出圧によって第２付勢部材の付勢力に抗して移動することにより、前記吐出部と連通ポートのオイル導入と排出を切り換えて前記制御室へオイルを選択的に給排する切換弁と、
前記摺動部材を、前記スプール弁及び第２付勢部材の付勢力に抗して前記スプール弁の摺動方向へ移動させる制御機構と、
を備えたことを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車用内燃機関の可変容量形オイルポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オイルポンプから吐出されるオイルを、例えば機関の各摺動部や、機関弁の作動特性を制御する可変動弁装置などの要求吐出圧の異なる機器に使用するために、第１のポンプ回転数領域では第１吐出圧に維持し、第２のポンプ回転数領域では第２吐出圧に維持する２段階特性の要求がある。
【０００３】
このような要求を満足するために、例えば以下の特許文献１に記載された可変容量形ポンプは、ばねの付勢力に打ち勝って揺動するカムリングを設けると共に、該カムリングの外周面側に２つの受圧室を設け、これらの受圧室に吐出圧を選択的に作用させることによって、前記カムリングをロータの回転中心との偏心量を変更させて吐出圧を２段階に制御するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５２４５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の可変容量形ポンプは、適用対象機器に応じて前記２段階の第１吐出圧と第２吐出圧の相対的な大きさを調整するためには、前記一方の受圧室と他方の受圧室からそれぞれ油圧を受けるカムリングの受圧面積を変更する必要があり、つまり、前記それぞれの受圧室の大きさを変更する必要がある。これは、ポンプ本体の構造を最初から設計し直して新たに製造しなければならない。
【０００６】
本発明の目的は、ポンプ本体の構造を変えることなく、２段特性の第１吐出圧と第２吐出圧の相対的な大きさを調整することが可能な可変容量形オイルポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、とりわけ、前記吐出部からの吐出圧に対する切換弁の制御室へのオイル導入と排出を切り換えるタイミングを可変にする制御機構を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ポンプ本体の構造を変更することなく、前記第２付勢部材のばね定数を変更するだけで、２段階特性の第１吐出圧と第２吐出圧の相対的な大きさを調整することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態における可変容量形ポンプの概略図である。
【図２】本実施形態に供されるポンプハウジングを示す正面図である。
【図３】本実施形態の可変容量形ポンプのポンプ構成体の縦断面である。
【図４】機関の常用運転時におけるパイロット弁の作用説明図である。
【図５】高負荷時における可変容量形オイルポンプの作用説明図である。
【図６】本実施形態の可変容量形ポンプの吐出油圧と機関回転数との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の第２実施形態の可変容量形ポンプの概略図である。
【図８】機関の定常運転時におけるパイロット弁の作用説明図である。
【図９】高負荷時における可変容量形オイルポンプの作用説明図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の可変容量形オイルポンプを示す概略図である。
【図１１】機関定常運転時におけるパイロット弁の作用説明図である。
【図１２】高負荷時におけるパイロット弁の作用説明図である。
【図１３】第４実施形態に供されるパイロット弁の縦断面図を示し、Ａは機関始動初期の作用説明図、Ｂは定常運転時の作用説明図、Ｃは高負荷時の作用説明図である。
【図１４】第５実施形態に供されるパイロット弁の縦断面図を示し、Ａは機関始動初期の作用説明図、Ｂは定常運転時の作用説明図、Ｃは高負荷時の作用説明図である。
【図１５】第６実施形態に供されるパイロット弁の縦断面図を示し、Ａは機関始動初期の作用説明図、Ｂは定常運転時の作用説明図、Ｃは高負荷時の作用説明図である。
【図１６】第７実施形態に供されるパイロット弁の縦断面図を示し、Ａは機関始動初期の作用説明図、Ｂは定常運転時の作用説明図、Ｃは高負荷時の作用説明図である。
【図１７】第８実施形態に供されるパイロット弁の縦断面図を示し、Ａは機関始動初期の作用説明図、Ｂは定常運転時の作用説明図、Ｃは高負荷時の作用説明図である。
【図１８】第９実施形態に供されるパイロット弁の縦断面図を示し、Ａは機関始動初期の作用説明図、Ｂは定常運転時の作用説明図、Ｃは高負荷時の作用説明図である。
【図１９】パイロット弁のスプール弁の円柱状ランド部と該ランド部によって開閉される通路孔の大小関係を示し、Ａはランド部の幅と通路孔の面積がほぼ同一の場合、Ｂはランド部の幅に対して通路孔の面積が小さい場合、Ｃはランド部の幅に対して通路孔の面積がやや大きい場合を示している。
【図２０】パイロット弁のスプール弁のランド部の構造をビア樽形に形成と該ランド部によって開閉される通路孔の大小関係を示し、Ａはランド部の幅と通路孔の面積がほぼ同一の場合、Ｂはランド部の幅に対して通路孔の面積が小さい場合、Ｃはランド部の幅に対して通路孔の面積がやや大きい場合を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る可変容量形ポンプの実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、本実施形態は、自動車用内燃機関の機関弁のバルブタイミングを可変にする可変動弁機構の作動源とすると共に、機関の摺動部、特にピストンとシリンダボアとの摺動部にオイルジェットによって潤滑油を供給し、またクランクシャフトの軸受に潤滑油を供給する可変容量形ポンプに適用したものを示している。
【００１１】
〔第１実施形態〕
本実施形態における可変容量形ポンプは、ベーンタイプに適用されたものであって、このポンプ本体は、内燃機関のシリンダブロックの前端部などに設けられ、図１、図２で示すように、一端開口がポンプカバー２によって閉塞された有底円筒状のポンプハウジング１と、該ポンプハウジング１のほぼ中心部に貫挿配置されて、図外の機関のクランクシャフトによって回転駆動される駆動軸３と、前記ポンプハウジング１の内部に回転自在に収容され、中心部が前記駆動軸３に結合されたロータ４と、該ロータ４の外周側に揺動自在に配置された可動部材であるカムリング５と、から主として構成されている。
【００１２】
また、前記ポンプカバー２の外側面に配置固定されたアルミ合金製の制御ハウジング６に設けられて、前記カムリング５を揺動させるために、油圧供給切り換えを制御する切換弁であるパイロット弁７と、図外のシリンダブロックに設けられた制御機構である電磁切換弁８と、を備えている。
【００１３】
前記ポンプ本体のポンプハウジング１とポンプカバー２は、図２に示すように、前記シリンダブロックへ取り付けられる際に、４本のボルト９によって一体的に結合されており、この各ボルト９は、ポンプハウジング１やポンプカバー２にそれぞれ形成されたボルト挿通孔１ａなどに挿通して、先端部がシリンダブロックに形成された各雌ねじ孔に螺着締結されるようになっている。
【００１４】
前記ポンプハウジング１は、アルミ合金材によって一体に形成され、図３にも示すように、凹状の作動室であるポンプ収容室１ｂの底面はカムリング５の軸方向の一側面が摺動することから、平面度や表面粗さなどの精度が高く加工され、摺動範囲が機械加工によって形成されている。
【００１５】
また、ポンプハウジング１は、前記ポンプ収容室１ｂの底面ほぼ中央位置に前記駆動軸３の一端部を軸受する軸受孔１ｃが貫通形成されていると共に、内周面の所定位置には、前記カムリング５の枢支点となる枢支ピンであるピボットピン１０が挿入される有底状のピン孔１ｄが穿設されている。また、ピボットピン１０の軸心とポンプハウジング１の中心(駆動軸３の軸心)を結んだ直線Ｍ（以下「カムリング基準線」という。）より垂直上方の位置の内周側に、円弧凹状に形成されたシール面１ｅが形成されている。
【００１６】
前記シール面１ｅは、前記カムリング５に形成された後述するシール溝５ｂに嵌着されたシール部材１３が常時摺接して、後述する制御油室１６をシールするようになっている。前記シール面１ｅとシール部材１３とによってシール機構が構成されている。
【００１７】
また、前記シール面１ｅは、図３に示すように、前記ピン孔１ｄを中心とした所定長さの半径Ｒによって形成される円弧面状に形成されており、前記カムリング５が偏心揺動する範囲において前記シール部材１３が常時摺接可能な長さに設定されている。
【００１８】
また、ポンプハウジング１の底面には、図３中、駆動軸３（軸受孔１ｃ）の左側の位置にほぼ三日月凹状の吸入部である吸入ポート１１が形成されていると共に、該吸入ポート１１に径方向の反対側の位置、つまり、前記駆動軸３の右側の位置に、ほぼ三日月凹状の吐出部である吐出ポート１２がそれぞれほぼ対向して形成されている。なお、この吸入ポート１１と吐出ポート１２の具体的構成については後述する。
【００１９】
さらに、前記ポンプ収容室１ｂの駆動軸３の軸受孔１ｄには、前記吐出ポート１２から吐出された潤滑油が供給される潤滑油溝２３が形成されている。この潤滑油溝２３は、軸受孔１ｄの孔縁から内部軸方向の中央付近までの長さに形成されて、内部に保持された潤滑油によって前記駆動軸３と軸受孔１ｄとの間の潤滑性が確保されて、フリクションによる摩耗や焼き付きを抑制するようになっている。
【００２０】
前記ポンプカバー２は、図２に示すように、アルミ合金材によってほぼプレート状に形成され、ほぼ中央位置に前記駆動軸３の他端部を回転自在に支持する軸受孔２ａが貫通形成されていると共に、外周部に前記ボルト挿通孔を形成する複数のボス部が一体に形成されている。また、ポンプカバー２の内側面は、この実施形態ではほぼ平坦面状に形成されているが、ここに前記ポンプ収容室１ｂの底面と同じく吸入ポートや吐出口ポート、オイル溜まり部を形成することも可能である。また、このポンプカバー２は、ポンプハウジング１に固定された位置決めピン１４を介してポンプハウジング１に円周方向の位置決めされつつ前記駆動軸３の両軸受孔１ｃ、２ａの同軸性が確保されるようになっている共に、前記各ボルト９によってポンプハウジング１に結合されている。なお、前記制御ハウジング６は、前記ポンプハウジング１の側部に一体的に設けられている。
【００２１】
前記駆動軸３は、ポンプカバー２から突出した先端部３ａにギアなどを介してクランクシャフトから伝達された回転力によってロータ４を図１中、矢印方向（時計方向）に回転するようになっており、該駆動軸３を中心とした図中左側の半分が吸入領域となり、右側の半分が吐出領域となる。
【００２２】
前記ロータ４は、図１及び図２に示すように、内部中心側から外方へ放射状に形成された７つのスリット４ａ内にそれぞれ７枚のベーン１５が進退自在に摺動保持されていると共に、前記各スリット４ａの基端部に前記吐出ポート１２に吐出された吐出油圧を導入する断面ほぼ円形状の背圧室２４がそれぞれ形成されている。この各背圧室２４内の圧力とロータ４の回転に伴う遠心力とによって前記各ベーン１５を外方へ押し出すようになっている。
【００２３】
前記各ベーン１５は、内側の各基端縁が前記ロータ４の両側面に有する前後一対のリング溝４ｂ、４ｃの内部に収容された一対のベーンリング１８、１８の外周面に摺接している共に、各先端縁が前記カムリング５の内周面５ａに摺接自在になっている。また、隣接する各ベーン１５間とカムリング５の内周面５ａ及びロータ４の内周面、ポンプ収容室１ｂ、ポンプカバー２の内側面との間に作動油室である複数のポンプ室１９が液密的に隔成されている。
【００２４】
前記各ベーンリング１８は、回転に伴って前記各ベーン１５を放射外方へ押し出すようになっており、機関回転数が低く、また、前記遠心力や背圧室２４の圧力が小さい場合でも、各ベーン１５の各先端部がそれぞれカムリング５の内周面と摺接して各ポンプ室１９が液密に隔成されるようになっている。
【００２５】
前記カムリング５は、加工容易な焼結金属によってほぼ円筒状に一体に形成され、外周面の前記カムリング基準線Ｍ上の図１中、右外側位置に前記ピボット凹部５ｄが形成されており、このピボット凹部５ｂに挿入位置決めされた前記ピボットピン１０が嵌挿して偏心揺動支点となっている。
【００２６】
また、カムリング５の前記カムリング基準線Ｍから上方側の位置には、前記シール溝５ｂを介してシール部材１３を保持するほぼ三角形状の突起部５ｅが設けられている。
【００２７】
なお、前記駆動軸３とロータ４、カムリング５、ベーン１５及びベーンリング１８によってポンプ構成体が形成されている。
【００２８】
前記カムリング５の突起部５ｅ側の外周面とポンプハウジング１の間には、前記カムリング基準線Ｍを中心とした上方側に制御室である前記制御油室１６が形成されている。
【００２９】
前記制御油室１６は、内部に供給された油圧によって前記カムリング５を後述する付勢部材であるコイルばね２８のばね力に抗して偏心量が減少する方向へ押圧するようになっている。また、この制御油室１６は、前記パイロット弁７を介して吐出ポート１２に連通あるいは連通が遮断されるようになっていると共に、カムリング５の揺動時においても前記シール機構によって常時液密的にシールされるようになっている。
【００３０】
また、前記カムリング５の制御油室１６側の外側面が、受圧面２０として機能するようになっている。
【００３１】
したがって、制御油室１６内の油圧によるカムリング５に対する押圧力が、該カムリング５を、ピボットピン１０を支点として図１中、反時計方向へ揺動させて偏心量を減少させようとする力になっている。
【００３２】
前記シール部材１３は、例えば低摩耗性の合成樹脂材によってカムリング５の軸方向に沿って細長く形成されていると共に、カムリング５の前記突起部５ｅの外周面に形成された前記シール溝５ｂ内に保持されていると共に、該シール溝５ｂの底部側に固定されたゴム製の弾性部材の弾性力によって前方へ、つまり各シール面１ｅに押し付けられるようになっている。これにより、制御油室１６の常時良好なシール性を確保するようになっている。
【００３３】
前記吸入ポート１１は、図１及び図３に示すように、各ポンプ室１９の容積が拡大する領域に開口していると共に、前記ポンプ構成体によるポンプ作用に伴って発生する負圧によって、ほぼ中央に形成された吸入口１１ａを介して図外のオイルパン内の潤滑油が吸入されるようになっている。
【００３４】
また、この吸入ポート１１の外周側のほぼ中央位置には、後述するばね収容室２７まで延設された導入部１１ｂが連続して形成されており、この導入部１１ｂは前記吸入口１１ａに連通している。この吸入口１１ａは、導入部１１ｂと共に低圧室２２と連通していると共に、ポンプ構成体のポンプ作用によって発生する負圧によって、オイルパンから吸入通路を介して吸い上げられたオイルを吸入ポート１１に供給して、容積が拡大された各ポンプ室１９に導入させるようになっている。したがって、前記吸入ポート１１と吸入口１１ａ、導入部１１ｂ及び低圧室２２の全体が低圧部として構成されている。
【００３５】
一方、前記吐出ポート１２は、前記ポンプ構成体によるポンプ作用に伴って各ポンプ室１９の容積が縮小する領域に開口していると共に、上側に形成された吐出口１２ａから吐出通路１２ｂを介してシリンダヘッド内部に有する後述のメインオイルギャラリー２５を介して機関の各摺動部および可変動弁装置である例えばバルブタイミング制御装置にオイルを供給するようになっている。
【００３６】
また、前記メインオイルギャラリー２５から分岐した分岐通路２９に、後述するパイロット弁７と電磁切換弁８が連通している。
【００３７】
なお、前記吐出通路１２ｂ近傍のメインオイルギャラリー２５には、第１オイルフィルタ５１が設けられていると共に、前記分岐通路２９のメインオイルギャラリー２５との分岐箇所付近には第２オイルフィルタ５２が設けられて、前記パイロット弁７や電磁切換弁８へ供給されるオイルを二重に濾過するようになっている。
【００３８】
これらのオイルフィルタ５１，５２は、例えば濾紙が用いられ、目詰まりなどが発生した場合は交換可能なカートリッジ式か前記濾紙の交換が可能になっている。
【００３９】
前記カムリング５は、筒状本体の外周面の前記ピボット凹部５ｄと反対側の位置に径方向外側に突出した延出部であるアーム２６が一体に設けられている。このアーム２６は、図１に示すように、カムリング５の筒状本体の前端縁から軸方向のほぼ中央位置まで延設された矩形板状のアーム本体２６ａと、該アーム本体２６ａの先端部側の下面に一体に形成された凸部２６ｂと、を有している。
【００４０】
前記アーム本体２６ａは、先端部の前記凸部２６ｂと反対側の下面が平坦状に形成されている一方、前記凸部２６ｂは、その外面が曲率半径の小さな円弧面状に形成されている。
【００４１】
また、前記ポンプハウジング１の前記ピン孔１ｄと反対側の位置、つまり前記アーム２６の下方位置には、ばね収容室２７が形成されている。
【００４２】
前記ばね収容室２７は、ポンプハウジング１の軸方向に沿って延びたほぼ平面矩形状に形成され、内部には、前記アーム２６を介して前記カムリング５を図１中、時計方向へ付勢する、つまりロータ４の回転中心と前記カムリング５の内周面の中心との偏心量が大きくなる方向へ前記カムリング５を付勢する前記コイルばね２８が収容配置されている。なお、前記ばね収容室２７は、前記導入部１ｂと吸入ポート１１を介して前記低圧室２２に連通している。
【００４３】
前記コイルばね２８は、下端縁がばね収容室２７の底面に弾接している一方、上端縁がアーム２６の凸部２６ｂに弾接しており、ばね収容室２７内において所定のばね荷重Ｗが付与されていて、前記上端縁がアーム２６の凸部２６ｂに常時当接しつつカムリング５における前記ロータ４の回転中心とカムリング５の内周面の中心との偏心量が大きくなる方向へ付勢している。
【００４４】
すなわち、前記コイルばね２８は、ばね荷重Ｗが付与された状態で常にアーム２６を介してカムリング５を上方へ偏心させる方向、言い換えれば各ポンプ室１９の容積が大きくなる方向に付勢している。前記ばね荷重Ｗは、図６に示すように、ポンプ吐出圧がバルブタイミング制御装置の必要油圧Ｐ１のときに、前記制御油室１６に油圧が導入されてカムリング５が動き出す荷重に設定されている。
【００４５】
また、ポンプハウジング１の前記ばね収容室２７と軸方向から対向する位置には、前記アーム２６の先端部の上面が当接して該アーム２６の時計方向の最大回動位置を規制する球面状の規制突部１ｆが一体に設けられている。
【００４６】
前記パイロット弁７は、図１に示すように、制御ハウジング６の内部に上下方向に沿って設けられ、底部が蓋部材３１によって閉塞された段差円筒状の摺動用孔３０と、該摺動用孔３０の上側の小径孔部３０ａ内部に上下方向へ摺動自在に設けられたスプール弁３２と、摺動用孔３０の下側の大径孔部３０ｂ内に上下摺動自在に設けられた支持部である大径摺動部３３と、前記スプール弁３２と大径摺動部３２との間に弾装されて、スプール弁３２と大径摺動部３３を互いに反対方向へ付勢するバルブスプリング３４とから主として構成されている。
【００４７】
前記摺動用孔３０は、制御ハウジング６に形成されたオイル導入口２９ａを介して前記小径孔部３０ａの上端が前記分岐通路２９に連通していると共に、小径孔部３０ａの側部に第１連通路３５の一端開口３５ａが形成されている。この第１連通路３５は、他端が前記ポンプハウジング１の端壁に形成された連通孔３６を介して前記制御油室１６に連通している。
【００４８】
前記オイル導入口２９ａは、内径が前記小径孔部３０ａの内径より小さく形成されて両者間に段差テーパ状の着座面２９ｂが形成されて、この着座面２９ｂにスプール弁３２の後述する第１ランド部３２ａが着座してオイル導入口２９ａが閉止されるようになっている。
【００４９】
また、前記小径孔部３０ａの下部には、図外のオイルパンに連通するドレン通路３７の一端が開口形成されている。
【００５０】
前記スプール弁３２は、弁体を構成する上端側の第１ランド部３２ａと、第１ランド部３２ａと同じ外径の下側の第２ランド部３２ｂと、第１、第２ランド部３２ａ、３２ｂの間に形成された小径軸部３２ｃと、を備え、内部軸方向に第１ランド部３２ａ側の上端が閉塞された円筒状の通路孔３２ｄが形成されている。
【００５１】
第１ランド部３２ａは、第２ランド部３２ｂよりも軸方向の長さが短く形成されて、上下摺動に伴い前記連通孔３４の一端開口３４ａを開閉するようになっていると共に、内部の通路孔３２ｄの上壁面に前記バルブスプリング３４の上端３４ａを弾持している。なお、前記第１ランド部３２ａの軸方向長さは、前記第１連通孔３５の一端開口３５ａの内径よりも僅かに大きく形成されている。
【００５２】
第２ランド部３２ｂは、軸方向に長い外周面を介してスプール弁３２を小径孔部３０ａ内で安定的に摺動案内するようになっている。
【００５３】
前記小径軸部３２ｃは、外周に第１連通孔３５の一端開口３５ａに臨む環状溝３２ｅが形成されていると共に、円周方向の所定位置に前記環状溝３２ｅと通路孔３２ｄとを連通する透孔３２ｆが径方向に沿って貫通形成されている。
【００５４】
一方、前記大径摺動部３３は、上端側内部に前記バルブスプリング３４の下端３４ｂを弾持する有底のばね受け穴３３ａが形成されていると共に、下面３３ｂの中央には小径円柱状のストッパ突部３３ｃが一体に設けられている。このストッパ突部３３ｃは、大径摺動部３３の最大下降位置を規制すると共に、大径摺動部３３の下面である大径受圧面３３ｂと前記蓋部材３１の上面との間に大径な受圧室３８を形成するものであって、この受圧室３８に前記電磁切換弁８を介して導入された油圧を前記下面３３ｂが受けて大径摺動部３３を上方へ押し上げるようになっている。
【００５５】
前記大径孔部３０ｂの下端側には、前記受圧室３８と電磁切換弁８とを連通する第２連通路３９の一端が開口形成されている。
【００５６】
前記電磁切換弁８は、図１に示すように、シリンダブロックの所定位置に形成されたバルブ収容孔１ｇに圧入固定され、内部軸方向に作動孔４１が形成されたバルブボディ４０と、前記作動孔４１の先端部（図中上端部）に圧入され、中央にソレノイド制御ポート４３が形成されたバルブシート４２と、該バルブシート４２の内側に離着座自在に設けられて、前記ソレノイド制御ポート４３の開口端を開閉する金属製のボール弁４４と、バルブボディ４０の一端側に設けられたソレノイド部４５とから主として構成されている。
【００５７】
前記バルブボディ４０は、周壁の上端部に給排ポート４６が径方向から貫通形成されていると共に、周壁の下端部側には、前記作動孔４１と連通するドレンポート４７が径方向から貫通形成されている。前記給排ポート４６は、前記第２連通路３９を介してパイロット弁７の受圧室３８に連通している。
【００５８】
前記ソレノイド制御ポート４３は、前記シリンダブロックに形成された油通路４８を介して前記分岐通路２９に連通している。
【００５９】
前記ソレノイド部４５は、ケーシング４５ａの内部に図外の電磁コイルや固定鉄心、可動鉄心等が収容配置され、該可動鉄心の先端部に前記作動孔４１内に所定隙間をもって摺動して先端が前記ボール弁４４を押圧あるいは押圧を解除するプッシュロッド４９が設けられている。
【００６０】
前記プッシュロッド４９の外周面と前記作動孔４１の内周面との間には、前記給排ポート４６とドレンポート４７を適宜連通する筒状の通路５０が形成されている。
【００６１】
そして、前記電磁コイルに電子コントローラから通電されると、前記プッシュロッド４９が進出移動して先端部で前記ボール弁４４を押圧してバルブシート４２に着座させて前記ソレノイド制御ポート４３の開口端を閉止すると同時に、前記筒状通路５０を介して給排ポート４６とドレンポート４７とを連通させる。
【００６２】
一方、電磁コイルへの通電が遮断されると、図５に示すように、前記プッシュロッド４９が後退移動してボール弁４４の押圧（閉止）を解除し、前記ソレノイド制御ポート４３を開成させて、該ソレノイド制御ポート４３と給排ポート４６を連通させると共に、筒状通路５０とドレンポート４７との連通を遮断するようになっている。
【００６３】
前記電磁コイルには、図外の機関のコントロールユニットからオン−オフ的に電流が通電あるいは通電が遮断されるようになっている。
【００６４】
前記コントロールユニットは、機関の油温や水温、機関回転数や負荷等から現在の機関運転状態を検出して、特に機関回転数が図６のＮを基準としてこれより低い場合は前記電磁コイルへ通電し、Ｎより高い場合は前記通電を遮断するようになっている。
【００６５】
但し、機関回転数がＮ以下でも高負荷の場合などには、電磁コイルへの通電を遮断するようになっている。
〔第１実施形態の作用〕
以下、前記構成による可変容量形オイルポンプの作用について説明する。まず、機関始動後のアイドリング運転などの低回転域では、カムリング５は、図１に示すように、前記コイルばね２８のばね力（付勢力）によってアーム２６が規制突部１ｆに当接して最大時計方向に回転して駆動軸３に対する偏心量が最大となり、ポンプ吐出量が最大になっている。
【００６６】
この時点では、前記電磁切換弁８の電磁コイルにコントロールユニットを介して通電されている。このため、前記プッシュロッド４９が進出してボール弁４４を上方へ押圧してソレノイド制御ポート４３の開口端を閉止し、該ソレノイド制御ポート４３と給排ポート４６との連通を遮断すると共に、前記給排ポート４６とドレンポート４７を連通させる。
【００６７】
したがって、前記大径受圧室３８は、オイルパンに開放されて大径摺動部３３の受圧面３３ｂに油圧が作用しない状態になっている。このため、大径摺動部３３は、バルブスプリング３４のばね力によって下方へ付勢されてストッパ突部３３ｃが蓋部材３１の上面に当接して最大下降移動が規制されている。
【００６８】
一方、前記スプール弁３２は、前記バルブスプリング３４のばね力によって上方へ付勢されて第１ランド部３２ａが着座面２９ｂに着座している。これによって、オイル導入口２９ａと第１連通路３５の連通が遮断されると共に、前記第１連通路３５とドレン通路３７が前記環状溝３２ｅと透孔３２ｆ、通路孔３２ｄ及び小径孔部３０ａを介して連通している。
【００６９】
したがって、前記制御油室１６は、通路溝３６や前記環状溝３２ｅ等を介してドレン通路３７に連通してオイルパンに開放され、油圧が全く作用しない状態になる。
【００７０】
よって、前記カムリング５は、コイルばね２８のばね力に抗して反時計方向へは回転移動せずに、最大偏心量を保持した状態になる。したがって、オイル吐出量は、機関回転数の上昇に比例して増加し油圧も比例的に上昇することから、図６に示す低回転領域ａの状態になる。なお、この時点における油圧は、前記バルブタイミング制御装置（可変動弁装置）の要求圧になっている。
【００７１】
この上昇した油圧がメインオイルギャラリー２５から分岐通路２９を介してパイロット弁７のオイル導入口２９ａに導かれると、スプール弁３２は、バルブスプリング３４のばね力に抗して下方への移動を開始する。そして、前記ポンプ吐出圧がバルブタイミング制御装置の要求圧を超えたＰ１に達すると、スプール弁３２は、僅かに下降移動した位置になる。この状態では、スプール弁３２の第１ランド部３２ａが第１連通路３５の一端開口３５ａを閉止した状態になっていることから、いまだオイル導入口２９ａと第１連通路３５とは連通が遮断された状態が維持されて、制御油室１６には油圧が供給されない。
【００７２】
前記コイルばね２８のばね荷重は、油圧Ｐ１がそのまま制御油室１６に作用した場合は、その油圧力によってカムリング５が反時計方向へ回転移動して前記駆動軸３とカムリング５の内径が同心となる程度のばね荷重になっている。したがって、スプール弁３２がさらに下降して図４に示す位置になると、パイロット弁７の第１ランド部３２ａによってオイル導入口２９ａと第１連通路３５が小さな開口面積で連通し、減圧された油圧が第１連通路３５から制御油室１６へ供給される。そして、前記コイルばね２８のばね力に抗してカムリング５が反時計方向へ回転移動することによってポンプ吐出量が調整される。
【００７３】
前記第１連通路３５から制御油室１６に供給された油圧が高すぎると、カムリング５の反時計方向の回転移動量が大きくなってポンプ吐出量が減少する。そうすると、メインオイルギャラリー２５へ供給される油圧が低下することから、今度はスプール弁３２がバルブスプリング３４のばね力によって上方へ移動してオイル導入口２９ａと第１連通路３５との連通開口面積が小さくなって制御油室１６への供給油圧が低下する。
【００７４】
一方、前記制御油室１６に供給された油圧が低すぎる状態になると、カムリング５の反時計方向の回転移動量が小さいため、偏心量が大きい状態となってポンプ吐出量が過剰になる。そうすると、メインオイルギャラリー２５側へ供給される油圧が高くなるので、スプール弁３２はコイルばね３４のばね力に抗して下方へ移動して第１ランド部３２ａによるオイル導入口２９ａと第１連通路３５との連通開口面積が大きくなって、制御油室１６の油圧が上昇する。
【００７５】
このように制御油室１６の油圧は、所定の油圧Ｐ１でオイル導入口２９ａと第１連通路３５の連通が開始し、その後は連通開口面積の変化によって制御される。そして、スプール弁３２の小さな移動量で制御できるため、バルブスプリング３４のばね定数の影響はほとんど受けない。
【００７６】
これは、僅かな油圧変動でも必要十分に連通開口面積の変化させることができ、図６の実線ｂに示すように、機関回転数が上昇しても油圧が上がることはなく、ほぼ一定の圧力Ｐ１に制御することができるのである。
【００７７】
また、機関回転数や油温（オイル粘度）の変化、エアーの混入やキャビテーションの発生などでカムリング５の内周面５ａに対する圧力分布が変化し、前記カムリング５を回転移動させようとする油圧力が変化した場合にも、所定の油圧Ｐ１でオイル導入口２９ａと第１連通路３５の連通を開始して開口面積による制御が可能であり、その変化の影響をほとんど受けない。
【００７８】
さらに、機関回転数が図６のＮに示す回転数に達すると、ピストン冷却のためにオイルジェットを噴射する必要性が発生する。また、機関の最高出力トルク時にはクランクシャフトの軸受に高油圧Ｐ２を供給する必要性が発生する。
【００７９】
なお、低回転においても機関負荷が高い場合にはオイルジェットを噴射する必要性が発生する。
【００８０】
このように図６のｃ領域の回転数域の他、ｂ領域の回転数域でも高負荷時には破線で示すように油圧をＰ２に高める必要があるので、前記電磁切換弁８への通電を遮断する（オフ状態）。
【００８１】
すなわち、図５に示すように、前記電磁切換弁８の電磁コイルへの通電が遮断されると、プッシュロッド４９がボール弁４４をソレノイド制御ポート４３側へ押し付ける力がなくなって、ボール弁４４はソレノイド制御ポート４３の油圧で反対側（下方）に移動し、筒状通路５０を閉止して該筒状通路５０とドレンポート４７との連通を遮断すると同時に、ソレノイド制御ポート４３と給排ポート４６とを連通させる。この給排ポート４６は、パイロット弁７の第２連通路３９と連通しているので、前記受圧室３８にメインオイルギャラリー２５（分岐通路２９）の油圧が導入される。
【００８２】
前記受圧室３８とオイル導入口２９ａは共に同じ分岐通路２９の油圧が導入されているが、第１ランド部３２ａの上面の受圧面積より大径孔部３０ｂの受圧面３３ｂの受圧面積が大きいことから、スプール弁３２とバルブスプリング３４及び大径摺動部３３の全体が、共にオイル導入口２９ａ方向へ移動する。ここで、前記大径摺動部３３は、大径孔部３０ｂと小径孔部３０ａの段差部３０ｃに当接してそれ以上の上方移動が規制される。
【００８３】
スプール弁３２が上方へ移動すると、第１ランド部３２ａも移動して図１に示す位置になるので、第１連通路３５は再び小径軸部３２ｃの透孔３２ｆを介してドレン通路３７と連通する。そうすると、前記制御油室１６の油圧が低下するため、前記カムリング５は、コイルばね２８のばね力で偏心量が大きくなる方向に戻されてポンプ吐出量を増加させ、図６に示すＰ２まで上昇させる。このポンプ吐出量の増加に伴ってメインオイルギャラリー２５（分岐通路２９）の油圧が増加することから、前記スプール弁３２は、図５に示すように、バルブスプリング３４のばねカに抗して下方へ移動する。
【００８４】
このように、ポンプ吐出圧がＰ２に達すると、前述のようにスプール弁３２は、図４に示す位置となり再び第１ランド部３２ａが第１連通路３５位置まで移動して、第１ランド部３２ａによりオイル導入口２９ａと第１連通路３５が連通し減圧された油圧が第１連通路３５から制御油室１６に導入される。
【００８５】
そして、前記制御油室１６は、ポンプ吐出圧をＰ２の状態に一定に保持するようにパイロット弁７によって制御されるが、その制御方法と作用は前述のポンプ吐出圧をＰ１に制御するときと同様である。
【００８６】
以上のように本実施形態においては、前記電磁切換弁８の電磁コイルへの通電あるいは通電を遮断することによって、メインオイルギャラリーへの吐出油圧を低油圧であるＰ１と高油圧であるＰ２の２種類に制御できる。
【００８７】
しかも、前記制御されたポンプ吐出圧は、機関回転数や油温などの運転条件に関わらず一定に安定した状態を保つことができる。
【００８８】
また、ポンプ吐出圧のＰ１とＰ２の関係は、バルブスプリング３４の伸縮量とばね定数によって決まるため、複数の内燃機関に用いて異なった関係とする場合でも、バルブスプリング３４の設定を変更するだけで他部品は同一設計のまま対応することが可能である。
【００８９】
したがって、前記従来技術のように、ポンプ本体の構造を最初から設計し直して新たに製造する必要がないので、製造コストの大幅な低減が図れる。
【００９０】
また、たとえ前記バルブスプリング３４の変更だけでは対応できないほどの変更であっても、大径摺動部３３のストッハ突部３３ｃの長さや、小径孔部３０ａと大径孔部３０ｂとの間の段差部３０ｃや、オイル導入口２９ａと小径孔部３０ｂとの間のテーパ状の着座面２９ｂの段差位置などの小さな変更で対応することが可能になる。
【００９１】
さらに、前記受圧室３８が高圧になった時には、大径摺動部３３は前記段差部３０ｃに当接することから受圧室３８のシール性は良好である。したがって、大径孔部３０ｂと大径摺動部３３の間のクリアランスはそれほど厳しく精度を管理する必要はない。
【００９２】
また、前記スプール弁３２と大径摺動部３３は別個の部材であるため、小径孔部３０ａと大径孔部３０ｂの同軸度も比較的厳しく管理する必要はないことから、この点でも製造作業が容易になる。
【００９３】
本実施形態では、前記コントロールユニットが判断して前記電磁コイルへのオン−オフ制御を行うが、電磁コイルなどの断線時のフェールセーフを考慮しオフで油圧が高まる設定としているが、オン−オフ時の特性を逆にすることも可能である。
【００９４】
さらに、本実施形態では、前記メインオイルギャラリー２５の上流側と分岐通路２９の分岐箇所付近に第１、第２オイルフィルタ５１，５２を設けているため、二重の濾過によって前記パイロット弁７や電磁切換弁８へ金属粉などのコンタミの流入を十分に阻止することが可能になる。これによって、パイロット弁７や電磁切換弁８などがコンタミによって作動不良を起こすおそれがなくなる。
【００９５】
仮に、前記第１、第２フィルタ５１，５２に目詰まりが発生してしまった場合でも、前記制御油室１６に油圧が導入されず、前記カムリング５が最大偏心状態を維持したままとなり、ポンプ吐出圧が過剰になると、リリーフ弁が作動してポンプ吐出圧の過度な上昇を抑制する。このように、油圧回路の目詰まりなどの故障時においても高油圧が確保できるので、機関の高回転高負荷時などで油圧不足によって機関の故障してしまうのを十分に抑制することができる。
〔第２実施形態〕
図７は本発明の第２実施形態を示し、基本構成は第１実施形態と同じであるから共通の構成箇所には同一の符番を付して、具体的な説明は省略する。
【００９６】
すなわち、本実施形態では、主として前記ピボットピン１０を中心とした下側に第２制御油室５３が形成されていると共に、パイロット弁７のスプール弁３２の構造を変更したものである。
【００９７】
具体的に説明すると、前記ポンプハウジング１の内部に、カムリング基準線Ｍ（ピポットピン１０）を挟んだ上下位置に、第１制御油室１６と第２制御油室５３が設けられている。
【００９８】
第１制御油室１６には、前記分岐通路２９から分岐した導入通路５４から第１連通孔３６を介して前記分岐通路２９の油圧が直接導かれ、その油圧はコイルばね２８のばね力に抗して偏心量を小さくするようにカムリング５を反時計方向へ回転移動させる力を発生させる。
【００９９】
一方、前記第２制御油室５３には、前記第１連通孔３６と並行に形成された第２連通孔５５を介してパイロット弁７から分岐通路２９の油圧が導かれるようになっている。この油圧は、コイルばね２８のばね力をアシストして偏心量を大きくするようにカムリング５を時計方向へ回転移動させる力を発生させる。
【０１００】
前記第１、第２制御油室１６、５３の両方に同じ圧力が作用している場合は、お互いの油圧が相殺されて小さな油圧となり、コイルばね２８のばね力に反して偏心量を小さくする方向にカムリング５を回転移動させることができないようになっている。
【０１０１】
前記第２制御油室５３の油圧を下げると、コイルばね２８のばね力をアシストする力が減少するので、カムリング５を、図９に示すように、コイルばね２８のばね力に反して偏心量を小さくする方向に回転移動させることが可能になる。但し、安全のために１ＭＰａ程度の油圧でカムリング５を回転移動させられる程度に、前記コイルばね２８のばね荷重と第１、第２制御油室１６、５３からカムリング５外周面に受ける受圧面積の比率が設定されている。
【０１０２】
また、前記各制御油室１６、５３を構成するために、ポンプハウジング１の第１シール面１ｅと対応してこれとほぼ対称位置にポンプハウジング１の一部を膨出して形成された膨出部１ｈの内面に円弧状の第２シール面１ｉが形成されている。また、カムリング５の前記膨出部１ｈに対応した位置に第２突起部５ｆが形成され、この第２突起部５ｆの外面に形成された保持溝内に前記第２シール面１ｉに摺接可能な第２シール部材５６が設けられている。
【０１０３】
その他の構成部品は第１実施形態のポンプ構成体と同じであり、作動も同様である。
【０１０４】
前記パイロット弁７は、オイル導入口２９ａと小径孔部３０ａ及び大径孔部３０ｂの３つの内径の異なる円筒形状のシリンダが形成されていることは、第１実施形態と同じであるが、スプール弁５７は、軸方向の３箇所に第１ランド部５７ａと第２ランド部５７ｂ及び第３ランド部５７ｃが形成され、前記各ランド部５７ａ、５７ｂ、５７ｃの間に第１、第２小径軸部５７ｄ、５７ｅが形成されている。
【０１０５】
また、スプール弁５７の内部軸方向には、オイル導入口２９ａ側が開口した有底状の通路孔５７ｆが形成されていると共に、下側の第２小径軸部５７ｅには、前記通路孔５７ｆと連通する透孔５７ｇが径方向に貫通形成されている。なお、前記各小径軸部５７ｄ、５７ｅの外周には、環状溝５７ｈ、５７ｉがそれぞれ形成されている。
【０１０６】
さらに、小径孔部３０ａの軸方向ほぼ中央位置には、一端が前記第２連通孔５５を介して前記第２制御油室５３に連通する第３連通路５８の他端が開口形成されている。また、同じく小径孔部３０ａの第３連通路５８の他端開口５８ａよりも上方位置には、オイルパンに連通するドレン通路５９の一端が開口５９ａ形成されている。
【０１０７】
前記第３連通路５８の開口５８ａとドレン通路５９の開口５９ａは、前記スプール弁５７の第２ランド部５７ｂなどを介して相対的に開閉されて、前記オイル導入口２９ａと第３連通路５８や、該第３連通路５８とドレン通路５９を連通あるいは遮断するようになっている。
【０１０８】
前記パイロット弁７の他の構成は第１実施形態と同様であって、スプール弁３２と大径摺動部３３の間にはバルブスプリング３４が配置されて、このばね力によってスプール弁３２と大径摺動部３３が互いに離間する方向に付勢されている。
【０１０９】
前記スプール弁３２は、第１ランド部５７ａの上端外周縁がオイル導入口２９ａと小径孔部３０ａとの間のテーパ状の着座面２９ｂに着座し、前記大径摺動部３３は、凸形状のストッパ突部３３ｃで蓋部材３１に当接しているので、受圧室３８となる空間を形成して大径摺動孔３０ｂの下端開口部は蓋部材３１によって封止される。このとき、前記バルブスプリング３４は所定のセット荷重を与えられて配置されている。
【０１１０】
前記電磁切換弁８は、第１実施形態のものと同一の構成であり、また給排ポート４６と第２連通路３９が連通していることなどは同一であるから具体的な説明は省略する。
〔第２実施形態の作用〕
次に、本実施形態に係る可変容量形ポンプの作動について、図６の油圧特性と合わせて説明する。
【０１１１】
図７は機関回転数が低くポンプ吐出油圧も低い初期の状態を示している。前記電磁切換弁８には、オン状態で通電されているため磁力によってプッシュロッド４９が伸びてボール弁４４をソレノイド制御ポート４３へ押し付けて遮断すると共に、前記給排ポート４６とドレンポート４７が連通している。前記給排ポート４６は、パイロット弁７の第２連通路３９と接続されているため、パイロット弁７の受圧室３８はオイルパンに開放されて油圧が作用せず低圧状態になっている。したがって、前記大径摺動部３３は、ストッパ突部３３ｃがバルブスプリング３４のばね力により蓋部材３１に当接している。
【０１１２】
一方、前記スプール弁３２は、バルブスプリング３４のばね力により前記着座面２９ｂに当接し、この状態では第２小径軸部５７ｅが第３連通路５８に開口しており、第３連通路５８とオイル導入口２９ａが第二小径軸部５７ｅの透孔５７ｇを介して連通している。
【０１１３】
前記第３連通路５８は、前記第２連通孔５５に接続しているので、第２制御油室５３はオイル導入口２９ａと連通してメインオイルギャラリー２５の油圧が作用する状態となっている。
【０１１４】
前記第１制御油室１６は、常に分岐通路２９を介してメインオイルギャラリー２５と繋がっているので、２つの制御油室１６、５３には等しい油圧が作用している。したがって、前記カムリング５は、コイルばね２８のばね力に逆らい回転移動することはできず、最大偏心量を保持した図７の状態となる。
【０１１５】
機関回転数の上昇と比例して吐出量が増加しポンプ吐出圧も比例的に上昇するので、図６に示す低回転数域ａの状態となる。
【０１１６】
上昇した油圧がパイロット弁７のオイル導入口２９ａに導かれると、スプール弁３２は、バルブスプリング３４のばね力に反して下降移動を開始する。ポンプ吐出圧が、図６に示すように、バルブタイミング制御装置の要求油圧を超えたＰ１に達すると、スプール弁３２の位置は図８に示した僅かに下降した位置となる。
【０１１７】
この状態では、オイル導入口２９ａが、第１ランド部５７ａによって閉塞された状態になっていると共に、前記第３連通路５８とドレン通路５９が、第１環状溝５７ｄを介して連通することから、第２制御油室５３内の油圧がドレン通路５９からオイルパン内にドレンされて低圧状態になる。
【０１１８】
前記コイルばね２８の荷重は、油圧Ｐ１がそのまま第２制御油室５３に作用した場合には、その油圧力でカムリング５が回転移動できないばね荷重となっているが、第２制御油室５３の低圧化に伴って、コイルばね２８のばね力に反してカムリング５は反時計方向へ回転移動してポンプ吐出量を調整する。
【０１１９】
そして、前記第２制御油室５３の油圧が低すぎると、カムリング５の反時計方向の回転移動量が大きくなりポンプ吐出量が減少する。そうすると、メインオイルギャラリー２５(分岐通路２９)の油圧が低下するので、スプール弁５７がバルブスプリング３４のばね力で上方へ僅かに移動して、第１環状溝５７ｄと第３連通路５８の連通開口面積が小さくなりドレン量が減って、第２制御油室５３の油圧を上昇させる。
【０１２０】
一方、第２制御油室５３の油圧が高すぎると、カムリング５の反時計方向の回転移動量が小さいのでポンプ吐出量が過剰になる。そうすると、メインオイルギャラリー２５の油圧が高くなるので、第２ランド部５７ｄはばね荷重に反して移動して第２環状溝５７ｅと第３連通路５８の連通開口面積が大きくなりドレン量が増えて、第２制御油室５３の油圧が低下する。
【０１２１】
このように第２制御油室５３の油圧は、所定の油圧Ｐ１でオイル導入口２９ａとの連通が遮断され第１ドレン通路５９と第３連通路５８の連通が開始し、その後は連通開口面積の変化で制御される。
【０１２２】
そして、第２ランド部５７ｂの小さな移動量で制御できることから、バルブスプリング３４のばね定数の影響はほとんど受けない。
【０１２３】
これは、僅かな油圧変動でも必要十分に連通開口面積の変化させることができ、図６のｂの実線領域に示すように機関回転数が上昇しても油圧が上がることは無く、ほぼー定の圧力Ｐ１に制御することができることを意味しており、第１実施形態と同様である。
また、第１実施形態と同様に油圧をＰ２へ高める必要があるときには、電磁切換弁８への通電を遮断する（オフ状態）。これによって、電磁切換弁８の給排ポート４６はパイロット弁７の第２連通路３９と連通されるので、前記受圧室３８にメインオイルギャラリー２５の油圧が導かれる。
【０１２４】
前記受圧室３８とオイル導入口２９ａには、共に同じメインオイルギャラリー２５の油圧が導かれているが、受圧室３８側が大径孔部３０ｂとなっており、大径摺動部３３の下面の受圧面３３ｂの受圧面積が第１ランド部５７ａの上面の受圧面積よりも大きいことから、発生する油圧力が大きい。したがって、図９に示すように、前記スプール弁３２全体とバルブスプリング３４が、共にオイル導入口２９ａ方向（上方向）へ移動する。よって、前記大径摺動部３３は、大径孔部３０ｂと小径孔部３０ａの間の段差部３０ｃに当接してそれ以上の移動が不可能となって停止する。
【０１２５】
前述のように、スプール弁３２が上方移動すると第２ランド部５７ｂも移動するので、図７に示すように、第３連通路５８は再び第２環状溝５７ｅの透孔５７ｇを介してオイル導入口２９ａと連通する。そうすると、前記第２制御油室５３の油圧が増加するのでカムリング５はコイルばね２８のばね力で偏心量が大きくなる方向に戻されて吐出量を増加させる。吐出量増加に伴いメインオイルギャラリー２５の油圧が増加して、前記スプール弁３２をバルブスプリング３４のばね力に抗して下降へ移動させる。
【０１２６】
ポンプ吐出圧がＰ２に達すると、図９の状態となり、再び第２ランド部５７ｂが第３連通路５８の位置まで移動して、第１ランド部５７ａにより第２環状溝５７ｅと第３連通路５８が連通して、ドレン通路５９と第２制御油室５３が連通する。したがって、該第２制御油室５３が低圧になる。
【０１２７】
そして、第２制御油室５３は、ポンプ吐出圧を図６のＰ２一定に保持するようにパイロット弁７によって制御されるが、その制御方法と作用は前述のポンプ吐出圧をＰ１に制御するときと同様である。
【０１２８】
以上のように第２実施形態により達成できる油圧特性や効果は第１実施形態と同じであるが、前記パイロット弁７や電磁切換弁８が、例えばコンタミなどによってロックしてしまい、第１、第２制御油室１６，５３の両方に油圧が作用したままの状態となった場合でも所定の油圧（概ねＩＭＰａ程度）で作動するフェールセーフ機能が働く。
〔第３実施形態〕
図１０は第３実施形態を示し、可変容量オイルポンプのポンプ構成体などの全体の構成は第２実施形態のものと同じであるが、第１制御油室１６は、パイロット弁７を介してメインオイルギャラリー２５（分岐通路２９）の油圧が供給あるいは排出されるようになっている。また、前記コイルばね２８の荷重は、停止時に偏心量を最大位置に保持できる程度の荷重に設定されている。
【０１２９】
そして、小径孔部３０ａの前記第３連通路５８の開口端５８ａより上側の位置の前記オイル導入口２９ａ側寄りに、第１実施形態と同じ第１連通路３５が形成されている。この第１連通路３５は、一端３５ａが小径孔部３０ａに開口形成され、他端が第１連通孔３６を介して第１制御油室１６に連通している。
【０１３０】
３つのランド部５７ａ、５７ｂ、５７ｃと２つの小径軸部５７ｄ、５７ｅ（２つの環状溝５７ｈ、５７ｉ）を有するスプール弁５７などの他の構成は第２実施形態と同じである。
【０１３１】
前記第１環状溝５７ｈの幅は、第１連通路３５の一端開口３５ａの内径、つまり開口幅とほぼ等しく形成され、第２環状溝５７ｉの幅は、第３連通孔５８の一端開口５８ａの内径、つまり開口幅とほぼ等しく形成されている。第１ドレン通路５９の一端開口の開口幅は、第１環状溝５７ｈの幅とほぼ等しく形成されている。また、前記第２小径軸部５７ｅには透孔５７ｅが径方向に沿って形成されて前記第３連通路５８に適宜連通するようになっている。
【０１３２】
電磁切換弁８は、その構成や油通路構成は第２実施形態のものと同じである。
〔第３実施形態の作用〕
ポンプの吐出通路１２ｂから吐出されたオイルはオイルフィルタ５１や図外のオイルクーラを通過後、メインオイルギャラリー２５に至り、摺動各部や油圧で作動する各部品へ供給される。
【０１３３】
前記電磁切換弁８のソレノイド制御ポート４３とパイロット弁７のオイル導入口２９ａは、前記メインオイルギャラリー２５(分岐通路２９)に接続されている。メインオイルギャラリー２５と接続されているのが望ましいが、吐出通路１２ｂ直後や吐出ポート１２に接続することも可能である。
【０１３４】
前記電磁切換弁８の給排ポート４６は、パイロット弁７第２連通路３９に接続されている。
【０１３５】
前記パイロット弁７のスプール弁３２の第１環状溝５７ｈは、ドレン通路５９に開口しており、第２環状溝５７ｉは、透孔５７ｇを介して通路孔５７ｆに連通していると共に、さらには前記オイル導入口２９ａに連通している。前記パイロット弁７の第１、第２ドレン通路３７，５９と電磁切換弁８のドレンポート４７は、オイルパンに連通していることは前記実施形態と同じである。
〔第３実施形態の作用〕
次に、本実施形態の作用について説明すると、図１０は機関回転数が低くポンプ吐出圧も低い初期の状態を示している。
【０１３６】
この時点では、電磁切換弁８は、オンされて通電されているため、電磁コイルの磁力によってプッシュロッド４９が伸張してボール弁４４がソレノイド制御ポート４３の開口端に押し付けられて該ソレノイド制御ポート４３とパイロット弁７の第２連通路３９との連通を遮断すると共に、給排ポート４６とドレンポート４７が連通している。前記給排ポート４６は、前記第２連通路３９と接続されるため、受圧室３８はオイルパンに開放されて油圧が作用しない状態となっている。
【０１３７】
そして、前記パイロット弁７の大径摺動部３３は、バルブスプリング３４のばね力によりストッパ突部３３ｃを介して蓋部材３１に当接している。
【０１３８】
一方、パイロット弁７のスプール弁３２は、バルブスプリング３４のばね力によって上方へ付勢されて、小径孔部３０ａの着座面２９ｂに当接している。この状態では、第１小径軸５７ｄ(第１環状溝５７ｈ)が、第１連通路３５と第１ドレン通路５９に開口しているので、第１連通路３５は第１ドレン通路５９に連通している。
【０１３９】
第３連通路５８とオイル導入口２９ａは、第２小径軸部５７ｅの透孔５７ｇを介して連通している。前記第１連通路３５は、ポンプハウジング１の第１連通孔３６に接続しているので、第１制御油室１６と第１ドレン通路５９が連通して第１制御油室１６に油圧が作用しない状態となっている。第３連通路５８は、第２連通孔５５に接続しているので、第２制御油室５３が透孔５７ｇなどを介してオイル導入口２９ａと連通してメインオイルギャラリー２５の油圧が作用している。
【０１４０】
このように、前記ポンプハウジング１内の第２制御油室５３のみにメインオイルギャラリー２５の油圧が分岐通路２９を介して作用しているため、カムリング５は、コイルばね２８のばね力に抗して反時計方向へ回転移動することはできず、最大偏心量を保持した図１０の状態となっている。
【０１４１】
機関回転数の上昇と比例してポンプ吐出量が増加し油圧も比例的に上昇するので、図６に示す低回転数域（ａ）の状態となる。
【０１４２】
そして、上昇したポンプ油圧がパイロット弁７のオイル導入口２９ａに導かれると、スプール弁５７はバルブスプリング３４のばね力に反して下降移動を開始する。
【０１４３】
ポンプ吐出圧が、バルブタイミング制御装置の要求油圧を超えたＰ１(図６参照)に達すると、スプール弁５７は図１１に示す下降位置になる。
【０１４４】
前記第１連通路３５の開口幅と第１ランド部５７ａの幅はほぼ等しくなっており、第１連通路３５の連通先は、オイル導入口２９ａまたは第１環状溝５７ｈを介して第１ドレン通路５９とで選択式に切り換えられるようになっている。一方、第３連通路５８の連通先は、第２環状溝５７ｉを介してオイル導入口２９ａ、または第１環状溝５７ｈを介して第１ドレン通路５９とで選択式に切換えられようになっている。そして、この二つの第１連通路３５と第３連通路５８の切り換えはほぼ同時に行われる。
【０１４５】
したがって、前記第１制御油室１６の連通先を、第１ドレン通路５９とオイル導入口２９ａとで切り換え、第２制御油室５３の連通先を、オイル導入口２９ａと第１ドレン通路５９とで切り換えを同時に行っていることになる。そして、切り換えが行われると、前記コイルばね２８のばね力に抗してカムリング５が反時計方向へ回転移動して吐出量を調整する。
【０１４６】
第１制御油室１６の油圧が高すぎる、あるいは第２制御油室５３の油圧が低すぎると、前記カムリング５の反時計方向の回転移動量が大きくなって吐出量が減少する。そうすると、メインオイルギャラリー２５の油圧が低下するので、スプール弁５７がばね力で僅かに上昇移動して第１ランド部５７ａによるオイル導入口２９ａと第１連通路３５の連通開口面積が小さくなり、第１制御油室１６の油圧が下げられると同時に、第２ランド部５７ｂが移動して第２環状溝５７ｉと第１連通路３５の連通開口面積が小さくなりドレン量が減って、第２制御油室５３の油圧が上げられる。
【０１４７】
第１制御油室１６の油圧が低すぎ、あるいは第２制御油室５３の油圧が高すぎると、カムリング５の回転移動量が小さいのでポンプ吐出量が過剰となる。そうすると、メインオイルギャラリー２５の油圧が高くなるので、第１ランド部５７ａは、ばね力に抗して下降移動してオイル導入口２９ａと第１連通路３５の連通開口面積を大きくさせ、第１制御油室１６の油圧が上げられると同時に、第２ランド部５７ｂも下降移動して第１環状溝５７ｈと第３連通路５８の連通開口面積が大きくなることから、第２制御油室５３からのオイルのドレン量が増えて、第２制御油室５３の油圧が下げられる。
【０１４８】
このように二つの制御油室１６、５３の油圧は、所定の油圧Ｐ１でオイル導入口２９ａやドレン通路５９と第１連通路３５、第２連通孔５８の連通が開始し、その後は連通開口面積の変化で制御される。
【０１４９】
そして、両方の制御油室１６，５３の油圧制御を同時に行うため、第１、第２ランド部５７ａ、５７ｂの移動量が第１実施形態や第２実施形態の場合に対してさらに小さくても制御できる。このため、バルブスプリング３４のばね定数の影響をより少なくできる。
【０１５０】
また、ポンプ吐出圧をＰ２へ高める必要があるときには、前記電磁切換弁８への電流を遮断すれば可能になるのは第１、第２実施形態と同様であり、その作動も同様である。
【０１５１】
ポンプ吐出圧をＰ２に制御しているときのパイロット弁７の状態を図１２に示す。つまり、第２連通路３９から受圧室３８に油圧が導入されて大径摺動部３３を介して前記スプール弁３２全体とバルブスプリング３４が、共にオイル導入口２９ａ方向（上方向）へ移動する。よって、前記大径摺動部３３は、大径孔部３０ｂと小径孔部３０ａの間の段差部３０ｃに当接してそれ以上の移動が不可能となって停止する。
〔第４実施形態〕
図１３Ａ〜Ｃは第４実施形態に供されるパイロット弁７を示し、この実施形態では前記第１実施形態のパイロット弁７の変形例を示している。ポンプ本体は、第１実施形態と同−の構造であり、前記電磁切換弁８も第１実施形態〜第３実施形態のものと同一である。
【０１５２】
第１実施形態〜第３実施形態では、前記大径摺動部３３の位置を移動させることによりバルブスプリング３４の全長を変えて前記スプール弁３２，５７による第１連通路３５の連通、遮断状態を切換えるときの切換え圧力を変化させているが、この実施形態のように、パイロット弁７のポート位置を変えることによっても同じように切り換え圧力を変化させることができる。
【０１５３】
すなわち、第４実施形態では、パイロット弁７の摺動用孔３０とスプール弁３２の間にスリーブ６０を配置し、電磁切換弁８の通電−非通電(オン−オフ)でスリーブ６０を移動させることによって切り換え時のバルブスプリング３４長さを変え、ばね荷重を変えて２種類の制御油圧Ｐ１とＰ２に油圧制御できるようにしたものである。
【０１５４】
具体的に説明すれば、前記スリーブ６０は、円筒状の小径部６０ａと該小径部６０ａの図中下端縁に一体に設けられたフランジ状の大径部６０ｂとから構成され、前記小径部６０ａが小径孔部３０ａ内に微小クリアランスをもって摺動自在に収容されていると共に、大径部６０ｂが微小クリアランスをもって大径孔部３０ｂ内に摺動自在に配置されている。また、前記スプール弁３２が、前記小径部６０ａの内周面に微小クリアランスをもって摺動自在に収容されている。
【０１５５】
また、前記小径部６０ａの前記第１連通路３５に対応する位置には、複数の連通ポート６１が径方向から貫通形成されており、前記第１連通路３５の開口幅は、前記連通ポート６１が上下移動しても常に連通が可能な幅に設定されている。
【０１５６】
図１３Ａはポンプ吐出圧が作用していないか、または低油圧の初期状態を示している。前記スリーブ６０の内周面の下部には、円環凸状のスプリング座６２が設けられており、このスプリング座６２と前記大径孔部３０ｂの下端開口を封止する蓋部材３１の間に、前記スリーブ６０を上方へ付勢する第３付勢部材であるスリーブスプリング６３が弾装されている。このスリーブスプリング６３は、前記オイル導入口２９ａに油圧が作用してもスリーブが移動しない程度のばね荷重に設定され、スリーブ６０を前記小径孔部３０ａの上端に形成された着座面３０ｄに押し当て付勢している。
【０１５７】
前記蓋部材３１のほぼ中央位置には、スリーブ６０の内部と連通するドレンポート３１ａが貫通形成されている。
【０１５８】
前記スプール弁３２は、その構造が第１実施形態のものと同一であって、上側の第１ランド部３２ａと、下側の第２ランド部３２ｂを有し、該両ランド部３２ａ、３２ｂ間に小径軸部３２ｃが形成されている。また、スプール弁３２の内部軸方向には、上端が閉塞された通路孔３２ｄが形成されている。前記小径軸部３２ｃは、外周に環状溝３２ｅが形成されていると共に、内部径方向に前記通路孔３２ｄと環状溝３２ｅを連通する透孔３２ｆが貫通形成されている。
【０１５９】
前記スプール弁３２の通路孔３上面と蓋部材３１の間には、スプール弁３２を、オイル導入口２９ａを閉塞する方向へ付勢するバルブスプリング３４が設けられている。
【０１６０】
小径孔部３０ａと大径孔部３０ｂの段差部３０ｃとスリーブ６０の小径部６０ａと大径部６０ｂの段差部の間に円環状の受圧室６４が形成され、ここに第２連通路３９が開口している。この第２連通路３９には、図外の前記電磁切換弁８の給排ポート４６が接続されている。
【０１６１】
スリーブ６０の前記連通ポート６１は、大径な第１連通路３５と連通している。
【０１６２】
そして、図１３Ａに示す初期状態では、前記第１連通路３５は、連通ポート６１と環状溝３２ｅ及び透孔３２ｆを介してスリーブ６０の内部と連通していると共に、蓋部材３１のドレンポート３１ａと連通している。
【０１６３】
前記連通ポート６１は、スリーブ６０の回転方向の向きに拘わらず前記第１連通路３５と連通するように、軸方向同位置に円周方向に複数設けられている。
【０１６４】
そして、それぞれの構成部材の油通路の接続は図１に示す第１実施形態と同−であり、作動も同じであるから図６に示す油圧特性が得られる。
【０１６５】
つまり、ポンプ吐出圧がＰ１に上昇したときのパイロット弁７は、図１３Ｂに示すように、オイル導入口２９ａの油圧により、スプール弁３２はバルブスプリング３４のばねカに反して蓋部材３１方向に下降移動する。第１ランド部３２ａの幅と連通ポート６１の開口幅はほぼ等しく、第１ランド部３２ａが連通ポート６１の位置まで移動したときに、前記連通ポート６１とドレンポート３１ａとの連通が遮断されると共に、連通ポート６１とオイル導入口２９ａとの連通に切換えられる。これによって、前記制御油室１６に油圧が導入される。
【０１６６】
この時点では、前記電磁切換弁８への電流が遮断されて、前記ソレノイド制御ポート４３と第２連通路３９が連通されているから、図１３Ｃに示すように、前記環状受圧室６４に油圧が導入される。
【０１６７】
前記環状受圧室６４に油圧が導入されると、スリーブ６０の大径部６０ｂに作用する油圧力によってスリーブ６０はスリーブスプリング６３のばね力に抗して蓋部材３１方向に下降移動して大径部６０ｂの下面が蓋部材３１の上面に強く押し付けられる。これによって、良好なシール性が得られると共に、前記環状受圧室６４が高圧になる。
【０１６８】
なお、前記スリーブ６０の小径部６０ａと摺動用孔３０の小径孔部３０ａの間のクリアランスをより小さくしてシール性を確保しておけば、前記大径部６０ｂと大径孔部３０ｂのクリアランスを大きくすることが可能になり、クリアランスを大きくした分だけ小径部６０ａと大径部６０ｂの同軸精度を緩和することができる。
【０１６９】
図１３Ｃに示すように、前記スリーブ６０の下降移動に伴い連通ポート６１も蓋部材３１方向に移動することから、スプール弁３２の第１ランド部３２ａも連通ポート６１と一緒に下降移動する。この際、前記バルブスプリング３４を圧縮して荷重が高まるため、その切換え圧力は図６に示すＰ２となる。
【０１７０】
他の作用効果は第１実施形態と同じであるが、スリーブ６０を鉄系材によって形成することにより、スプール弁３２との摺動箇所の耐摩耗性が向上し、また、アルミ合金材である制御ハウジング６の摺動用孔３０との摺動面積がスプール弁３２より大きく耐摩耗性を向上させることができる。
【０１７１】
〔第５実施形態〕
図１４Ａ〜Ｃは第５実施形態に供されるパイロット弁７を示し、この実施形態では前記第２実施形態に対して第４実施形態と同様にスリーブ６０を追加で配置したパイロット弁７の変形例を示している。ポンプ本体は、第１実施形態と同−の構造であり、前記電磁切換弁８も第１実施形態〜第３実施形態のものと同一である。
【０１７２】
すなわち、摺動用孔３０とスプール弁５７の間に、スリーブ６０が上下摺動自在に配置され、電磁切換弁８への通電−非通電（オン−オフ）により前記スリーブ６０を上下移動することによって切換え時のバルブスプリング３４の全長を変え、つまりばね荷重を変えて２種類の制御油圧Ｐ１とＰ２に油圧制御できるようにしたものである。
【０１７３】
前記スリーブ６０は、第３連通路５８と対応した位置に周方向の等間隔位置に複数の連通ポート６１が径方向へ貫通形成されていると共に、該連通ポート６１の上側にドレン通路５９と連通する複数のドレンポート６５が径方向へ貫通形成されている。なお、このドレンポート６５は、蓋部材３１のドレンポート３１ａと置き換えられている。
【０１７４】
前記スプール弁５７は、バルブスプリング３４のばね力によってオイル導入口２９ａを閉止する方向に付勢されている一方、スリーブ６０は、スリーブスプリング６３のばね力によって着座面３０ｄに当接する方向へ付勢されている。
【０１７５】
図１４Ａはパイロット弁７の初期状態を示しており、この状態では、連通ポート６１が、第２実施形態と同様に透孔５７ｇなどを介してオイル導入口２９ａに連通していると共に、第３連通路５８に連通している。したがって、メインオイルギャラリー２５の吐出圧は、第２制御油室５３に供給されている。
【０１７６】
図１４Ｂは前記メインオイルギャラリー２５の油圧がＰ１のときのパイロット弁７の作動状態を示し、スプール弁５７の第２ランド部５７ｂの幅と連通ポート６１の開口幅はほぼ等しく、第２ランド部５７ｂが連通ポート６１の位置まで下降移動したときに、連通ポート６１が閉止されて第２制御油室５３へのオイル供給が停止されると共に、連通ポート６１が第１環状溝５７ｈを介してドレンポート６５に切り換えられて第２制御油室５３の油圧が減圧される。
【０１７７】
その後、電磁切換弁８がオフされて電流が遮断されると、図１４Ｃに示すように、環状受圧室６４に油圧が導入されて該受圧室６４の油圧が上昇すると、スリーブ６０がスリーブスプリング６３のばね力に抗して蓋部材３１方向に下降移動して大径部６０ｂの下面が蓋部材３１の上面に押し当てられる。
【０１７８】
スリーブ６０の下降移動に伴い連通ポート６１も蓋部材３１方向に移動するため、スプール弁５７の第２ランド部５７ｂも連通ポート６１に合わせて下降移動する。この際、バルブスプリング３４を縮めて荷重が高まることからその切換え圧力は図６に示すＰ２になる。
【０１７９】
前記第２連通孔５８とドレン通路５９の開口幅は、連通ポート６１とドレンポート６５が移動しても連通が可能な幅に設定されていることから、前記それぞれの連通が確保される。
他の作用効果は第２実施形態と同じであるが、スリーブ６０を鉄系材料によって形成してあることにより、スプール弁５７との摺動部の耐摩耗性が向上し、また、アルミ合金材である制御ハウジング６と摺動用孔３０の摺動面積がスプール弁５７より大きく耐摩耗性を向上させる効果が得られることは、第４実施形態と同じである。
〔第６実施形態〕
図１５Ａ〜Ｃは第６実施形態に供されるパイロット弁７を示し、この実施形態では前記第３実施形態に対して第４、第５実施形態と同様にスリーブ６０を追加で配置したパイロット弁７の変形例を示している。ポンプ本体は、第１実施形態と同−の構造であり、前記電磁切換弁８も第１実施形態〜第３実施形態のものと同一である。
【０１８０】
摺動用孔３０とスプール弁５７との間に摺動自在に設けられたスリーブ６０は、第１連通路３５に連通する複数の第１連通ポート６１が径方向へ貫通形成されていると共に、この下側にドレン通路５９に連通する複数のドレンポート６６が径方向へ貫通形成されている。また、このドレンポート６６の下側には、第３連通路５８に連通する複数の第２連通ポート６７が貫通形成されている。
【０１８１】
そして、前記電磁切換弁８のオン−オフでスリーブ６０を上下移動させることによって切換え時のバルブスプリング３４の全長を変え、これによりばね荷重を変えて２種類の制御油圧Ｐ１とＰ２に油圧制御できるようにしたものである。
【０１８２】
図１５Ａはパイロット弁７の初期状態を示し、スリーブ６０とスプール弁５７は、バルブスプリング３４とスリーブスプリング６３のばね力で着座面３０ｄに押し当てられている。
【０１８３】
この状態では、第１連通路３５は、第３実施形態と同様に第１環状溝５７ｈを介してドレンポート６６及びドレン通路５９に連通し、第３連通路５８は第２連通ポート６７や透孔５７ｇなどを介してオイル導入口２９ａと連通している。
【０１８４】
なお、ポンプ本体と電磁切換弁８及びそれらの接続は、第２実施形態と同一である。
【０１８５】
図１５Ｂはメインオイルギャラリー２５の油圧がＰ１のときのパイロット弁７の作動状態を示し、第１ランド部５７ａの幅と第１連通ポート６１の開口幅はほぼ等しく、第２ランド部５７ｂの幅と第２連通ポート６７の開口幅はほぼ等しい。したがって、第１、第２ランド部５７ａ、５７ｂが第１、第２連通ポート６１、６７の位置まで移動したときは、第１連通ポート６１の接続先がドレンポート６６からオイル導入口２９ａに切換えられて、第２連通ポート６７の接続先がオイル導入口２９ａからドレンポート６６に切換えられて、ポンプ本体の第１制御油室１６には油圧が導入され、第２制御油室５３の油圧が減圧される。
【０１８６】
図１５Ｃは前記電磁切換弁８がオフされて非通電状態になり、環状受圧室６４に油圧が導入された状態を示し、受圧室６４に油圧が導入されるとスリーブ６０はスリーブスプリング６３のばね力に抗して蓋部材３１方向へ下降移動し大径部６０ｂの下面が蓋部材３１の上面に押し当てられる。
【０１８７】
スリーブ６０の下降移動に伴い第１、第２連通ポート６１，６７も蓋部材３１方向に下降移動するため、スプール弁５７の第１、第２ランド部５７ａ、５７ｂも各連通ポート６１、６７に合わせて下降移動する。この際、バルブスプリング３４を縮めて荷重が高まるため、その切換え圧力は図６に示すＰ２となる。
【０１８８】
前記第１連通路３５とドレン通路５９の開口幅は、前記連通ポート６１とドレンポート６６が移動しても連通可能な幅に設定されている。
【０１８９】
〔第７実施形態〕
図１６Ａ〜Ｃは第７実施形態を示し、これは基本構造が第４実施形態と同じであるが、異なるところは、摺動用孔３０とスプール弁５７の間に摺動自在に配置されたスリーブ６０の構造を変更したものである。このスリーブ６０は、小径部６０ａの上端に上壁６０ｃが形成され、この上壁６０ｃの中央にオイル導入口２９ａと連通する大径連通孔６０ｄが貫通形成されていると共に、上壁６０ｃの下面がスプール弁３２の最大上方移動を規制する第２着座面６０ｅになっている。このスプール弁３２は、第１実施形態のものと同一の構造である。
【０１９０】
また、前記小径部６０ａの上部側には、第１連通路３５と連通する複数の連通ポート６１が径方向に貫通形成されている。
【０１９１】
前記蓋部材３１は、上面中央に段差径状の凸部３１ｂが一体に形成され、この凸部３１ｂの外周面に前記スリーブ６０の下部内周面が上下方向へ摺動案内されるようになっている。また、蓋部材３１の内部中央にドレンポート３１ａが軸方向に貫通形成されている。
前記スプール弁５７と蓋部材３１の凸部３１ｂ上面と間には、バルブスプリング３４が所定のばね荷重を持って配置されており、このばね力によってスプール弁５７の第１ランド部３２ａをスリーブ６０の第２着座面６０ｅに押し当て、その力でスリーブ６０を摺動用孔３０の段差面３０ｄに押し当てている。
【０１９２】
また、スリーブ６０の大径部６０ｂ下面と蓋部材３１との間に受圧室６４が形成されて、ここに前記第２連通路３９の一端が開口している。
【０１９３】
前記小径孔部３０ａと大径孔部３０ｂの段差部とスリーブ６０の小径部６０ａと大径部６０ｂの段差部の間に、背圧室６８が形成されている。この背圧室６８は、スリーブ６０の小径部６０ａ下部側に設けられた背圧ドレン孔６９を介して蓋部材３１のドレンポート３１ａと連通している。
そして、図１６Ａに示す初期状態では、制御油室１６は、連通孔３５と連通ポート６１及び小径軸部３２ｃの透孔３２ｆを介してスリーブ内の通路孔３２ｄと蓋部材３１のドレンポート３１ａと連通している。前記連通ポート６１は、スリーブ６０の回転方向の向きに拘わらず前記連通孔３５と常時連通している。
【０１９４】
ポンプ本体は、第１実施形態と同−であり、電磁切換弁８との接続構成も同じであり、また作動も同じであって、図６に示す油圧特性が得られる。但し、電磁切換弁８は、通電時に第２連通路３９から受圧室６４に油圧を供給し、非通電時には第２連通路３９への油圧供給を遮断してドレンポート４７と連通させる仕様のものへ変更される。
【０１９５】
ポンプ吐出圧がＰ１に上昇したときは、図１６Ｂに示すように、オイル導入口２９ａの油圧により、スプール弁３２がバルブスプリング３４のばねカに抗して蓋部材３１方向へ下降移動する。
【０１９６】
このスプール弁３２が第２着座面６０ｅから離れてバルブスプリング３４のばね力が作用しなくても、電磁切換弁８に電流が流れている状態では受圧室６４に油圧が供給されているためスリーブ６０の上壁６０ｃが着座面３０ｄに押し当てられた状態を維持している。すなわち、スリーブ６０は、大径部６０ｂの受圧室６４から受ける受圧面積が大きく設定されていることから、同じメインオイルギャラリー２５の油圧が作用した場合には上方へ押し上げられて着座面３０ｄへ押し当てられる。
【０１９７】
スプール弁３２の第１ランド部３２ａの幅と連通ポート６１の開口幅はほぼ等しく、第１ランド部３２ａが連通ポート６１の位置まで移動したときに、連通ポート６１がドレンポート３１ａとの連通が遮断されてオイル導入口２９ａと連通して前記制御油室１６に油圧が導入される。
【０１９８】
前記電磁切換弁８がオフされて電流が遮断されると、受圧室６４の油圧がドレンされると、図１６Ｃに示すように、受圧室３８の油圧がドレンされることから、第２着座面６０ｅの外側端部に作用する油圧力によってスリーブ６０は蓋部材３１方向へ下降移動し、蓋部材３１の凸部３１ｂの段差状ストッパ面３１ｃに押し当てられる。そして、蓋部材３１のストッパ面３１ｃでスリーブ６０の下降移動は規制されて受圧室３８は最小容積となる。
【０１９９】
前記スリーブ６０の下降移動に伴い連通ポート６１も蓋部材３１方向に移動するため、スプール弁５７の第１ランド部３２ａも連通ポート６１に合わせて下降移動する。この際、バルブスプリング３４を縮めて荷重が高まるため、その切換え圧力は図６に示すＰ２となる。連通孔３５の開口幅は、スリーブ６０の連通ポート６１が移動しても常時連通状態が確保される幅に設定されている。
【０２００】
その他の作用効果は第４実施形態と同じであるが、この実施形態では、前記圧室６４に油圧が供給されないときには、ポンプ吐出圧が高圧のＰ２となるため、通路詰り時のフェールセーフとなる効果が得られる。
〔第８実施形態〕
図１７Ａ〜Ｃは第８実施形態を示し、この実施形態は、基本構造が第５実施形態と同じであるが、異なるところは、第７実施形態と同じく摺動用孔３０とスプール弁５７の間に摺動自在に配置されたスリーブ６０の構造を変更したものである。
【０２０１】
このスリーブ６０は、小径部６０ａの上端に上壁６０ｃが形成され、この上壁６０ｃの中央にオイル導入口２９ａと連通する大径連通孔６０ｄが貫通形成されていると共に上壁６０ｃの下面がスプール弁３２の最大上方移動を規制する第２着座面６０ｅになっている。このスプール弁３２は、第５実施形態のものと同一の構造である。
【０２０２】
前記スリーブ６０には、前記第３連通路５８に連通する連通ポート６１と、ドレン通路５９に連通するドレンポート６５が形成されている。
【０２０３】
そして、図１７Ａに示す初期位置では、スリーブ６０とスプール弁５７がバルブスプリング３４のばね力で上昇移動して、各着座面３０ｄ、６０ｅにそれぞれ押し当てられている。
【０２０４】
この状態では、第３連通路５８は、第２実施形態と同様にオイル導入口２９ａと連通している。ポンプ本体と電磁切換弁８及びそれらの接続は第２実施形態、第５実施形態と同一である。但し、電磁切換弁８は、通電時に第２連通路３９へ油圧を供給し、非通電時に第２連通路３９への油圧供給を遮断して電磁切換弁８の前記ドレンポート４７と連通させるようになっている。
【０２０５】
メインオイルギャラリー２５の油圧がＰ１のときは、図１７Ｂに示すように、第１ランド部５７ａの幅と連通ポート６１の開口幅はほぼ等しくなっていることから、第１ランド部５７ａが連通ポート６１の位置まで移動したときは、該連通ポート６１の連通先がオイル導入口２９ａからドレンポート６５に切換えられて前記第２制御油室５３内の油圧が減圧される。
【０２０６】
電磁切換弁８が非通電となり、受圧室６４への油圧の供給が遮断されてドレンされると、図１７Ｃに示すように、スリーブ６０の上壁６０ｃの外周端部に作用する油圧力によってスリーブ６０は蓋部材３１方向に下降移動して大径部６０ｂの下面が蓋部材３１のストッパ面３１ｃに押し当てられる。この状態で、スリーブ６０の下降移動が規制されて受圧室６４は最小容積を確保される。
【０２０７】
スリーブ６０の下降移動に伴い連通ポート６１も蓋部材３１方向へ下降移動するため、スプール弁５７の第１ランド部５７ａも連通ポート６１に合わせて下降移動する。この際、バルブスプリング３４を縮めて荷重が高まるため、その切換え圧力はＰ２となる。
【０２０８】
なお、第３連通路５８とドレン通路５９の開口幅は、前記連通ポート６１とドレンポート６５が移動しても連通が可能な幅に設定されている。
〔第９実施形態〕
図１８Ａ〜Ｃは第９実施形態のパイロット弁７を示し、この第９実施形態は、第６実施形態に対して第７実施形態、第８実施形態と同様にスリーブ６０は小径部６０ａが小径孔部３０ａに、大径部６０ｂが大径孔部３０ｂにそれぞれ微小クリアランスを持って摺動可能に設けられている。また、スプール弁５７もスリーブ６０の内周面に微小クリアランスをもって摺動自在に設けられている。またスリーブ６０は、上壁６０ｃの中央に大径連通孔６０ｄが形成されていると共に、外周端部に第２着座面６０ｅが設けられ、ここにスプール弁５７が当接する。
【０２０９】
前記スリーブ６０には、第１連通路３５に連通する第１連通ポート６１とドレンポート６６と第第３連通路５８に連通する第２連通ポート６７がそれぞれ径方向へ貫通して設けられている。スリーブ６０とスプール弁５７は、図１８Ａに示す初期位置では、バルブスプリング３４のばね力でそれぞれ各着座面３０ｄ、６０ｅに押し当てられている。
【０２１０】
この状態では、第１連通路３５は、第３実施形態と同様に第１環状溝５７ｈを介してドレンポート６６と連通し、第３連通路５８は透孔５７ｇなどを介してオイル導入口２９ａに連通している。ポンプ本体と電磁切換弁８及びそれらの接続は第３実施形態、第６実施形態と同一である。但し、電磁切換弁８は、通電時に第２連通路３９へ油圧を供給し、非通電時に油圧供給を遮断してドレンポート４７と連通させるようになっている。
【０２１１】
その後、メインオイルギャラリー２５の油圧がＰ１になったときは、図１８Ｂに示すように、スプール弁５７の第１ランド部５７ａの幅と第１連通ポート６１の開口幅はほぼ等しく、第２ランド部５７ｂの幅と第２連通ポート６７の開口幅はほぼ等しくなっていることから、第１、第２ランド部５７ａ、５７ｂが第１、第２連通ポート６１，６７の位置まで下降移動すると、第１連通ポート６１の接続先がドレンポート６６からオイル導入口２９ａに切換えられて、第２連通ポート６７の接続先がオイル導入口２９ａからドレンポート６６に切換えられて、第１制御油室１６には油圧が導入され、第２制御油室５３の油圧が減圧される。
【０２１２】
次に、前記電磁切換弁８の電流が遮断されると、図１８Ｃに示すように、受圧室６４の油圧がドレンされて低圧になると共に、スリーブ６０の上壁６０ｃの上面に作用する油圧力によって該スリーブ６０が蓋部材３１方向に下降移動して大径部６０ｂの下面が蓋部材３１のストッパ面３１ｃに当接して下降移動が制限されて受圧室３８は最小容積になる。
【０２１３】
前記スリーブ６０の下降移動に伴い第１、第２連通ポート６１，６７も蓋部材３１方向へ下降移動するため、スプール弁５７の第１，第２ランド部５７ａ、５７ｂも連通ポート６１に合わせて下降移動する。この際、バルブスプリング３４を縮めて荷重が高まるため、その切換え圧力はＰ２となる。
【０２１４】
なお、第１連通路３５とドレン通路３７の開口幅は、第１連通ポート６１とドレンポート６６が移動しても連通が可能な幅に設定されている。
図１９Ａ〜Ｃは例えば第１実施形態における前記第１連通路３５の一端開口３５ａの開口幅と第１ランド部３２ａの幅との種々異なる構成を示し、図１９Ａに示すものは、第１連通路３５の開口幅と第１ランド部３２ａの幅はほぼ同等に設定され、どちらかが若干広い場合も有り、図１９Ｂに示すものは、第１ランド部３２ａの幅が第１連通路３５の開口３５ａ幅より僅かに大きく形成されている。図１９Ｃに示すものは、第１ランド部３２ａよりも第１連通路３５の開口３５ａの方がやや大きく形成されている。このように、一端開口３５ａの幅と第１ランド部３２ａの幅を相対的に変えることによって、スプール弁３２のストローク量に応じて前記制御油室１６への油圧の供給量を任意に制御することが可能になる。
【０２１５】
図２０Ａ〜Ｃは第１ランド部３２ａの形状を変更したもので、前記第１ランド部３２ａの外周面の上下部位に面取り部３２ｇ、３２ｈを形成することも可能である。第１ランド部３２ａ幅の方が広い場合でも小径孔部３０ａとは微小な隙間があり、三方が完全に遮断されることは無い。これらはスプール弁５７の変位と連通開口面積変化の関係を変えているものであり、ポンプ本体の仕様や作動圧の大きさによって適時選択して使うものである。
【０２１６】
これらは、前記各実施形態におけるすべての連通孔３５，５８とスプール弁３２、５７との関係においても同様である。
【０２１７】
前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項ａ〕請求項２に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記支持部は、前記制御機構を介して電気的に制御されることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｂ〕請求項ａに記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記支持部は、受圧することによって前記スプール弁の摺動方向に移動する受圧面を有し、該受圧面への吐出圧の供給を前記制御機構の電磁切換弁によって制御することを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｃ〕請求項ｂに記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記摺動用孔は、段差径状に形成され、前記スプール弁が摺動する小径孔と、前記支持部が摺動する大径孔とから構成され、
前記支持部は、小径孔と大径孔の間に形成された段差部によって小径孔方向への最大移動位置が規制されることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｄ〕請求項２に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記摺動用孔のスプール弁を付勢する第２付勢部材側の部位は低圧状態になっていることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｅ〕請求項２に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記吐出部から前記制御室に導入された油圧によって、前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記可動部材を一方向へ移動させ、
前記吐出圧により前記スプール弁が前記第２付勢部材に抗して一方向へ摺動することによって、前記吐出部から前記連通ポートを経由して前記制御室にオイルが導入され、前記スプール弁が前記第２付勢部材によって最大に付勢された状態では、前記連通ポートと低圧部が連通することを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｆ〕請求項２に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
常に前記吐出部から吐出されるオイルが導かれることによって、前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記可動部材を一方向へ移動させる方向の力を作用させる常圧室を有すると共に、
前記吐出部から吐出されるオイルが導入されることによって、前記第１付勢部材の付勢力をアシストして付勢方向に前記可動部材を移動させる力を作用させる第２制御室を有し、
前記スプール弁が吐出圧を受圧して前記第２付勢部材に抗して移動することによって、前記連通ポートと低圧部を連通させ、前記スプール弁が前記第２付勢部材の付勢力によって最大に付勢された状態では、前記吐出部から前記連通ポートを経由して前記第２制御室にオイルが導入されることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｇ〕請求項２に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記制御室は、前記吐出部から吐出されたオイルが導入されることによって、前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記可動部材を移動させる方向の力を作用させる第１油室と、
前記吐出部から吐出されたオイルが導入されることによって、前記第１付勢部材の付勢力をアシストして付勢方向へ前記可動部材を移動させる方向の力を作用させる第２油室と、
によって構成されていると共に、
前記連通ポートは、前記第１油室に連通する第１連通ポートと、前記第２油室に連通する第２連通ポートとによって構成され、
前記スプール弁が吐出圧を受圧して前記第２付勢部材に抗して移動することにより、前記吐出部から第１連通ポートを経由して前記第１油室にオイルを導くと共に、前記第２連通ポートと低圧部を連通させ、前記スプール弁が前記第２付勢部材によって最大に付勢された状態では、前記第１連通ポートと低圧部を連通させると共に、前記吐出部から前記第２連通ポートを経由して前記第２油室にオイルが導入されることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｈ〕請求項２に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記スプール弁が前記吐出部と前記連通ポートの前記制御室に対するオイルの導入と排出を切り換える際には、前記連通ポートを一時的に閉止することを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｉ〕請求項２に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記連通ポートは、前記吐出部または低圧部と常時連通していることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｊ〕請求項２に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記スプール弁は、軸方向の両端部に面取りが施された大径なランド部と小径な軸部を有し、
前記連通ポートは前記ランド部によってオイルの導入と排出が切り換えられことを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｋ〕請求項１３に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記摺動部材は、前記制御機構を介して電気的に制御されることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｌ〕請求項ｋに記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記摺動部材は、受圧することによって前記スプール弁の摺動方向に移動する受圧面を有し、該受圧面への吐出圧の供給を前記制御機構の電磁切換弁によって制御することを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｍ〕請求項ｌに記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記摺動部材は、外周に鍔部を有し、該鍔部が前記受圧面となることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｎ〕請求項ｍに記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記摺動部材の内部のスプール弁と反対側の空間部は大気圧になっていることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｏ〕請求項３に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記制御室に前記吐出部から吐出されたオイルが導かれることによって、前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記可動部材を移動させる方向への力を作用させるように構成され、
前記スプール弁が吐出圧を受圧して前記第２付勢部材に抗して移動することによって、前記吐出部から前記連通ポートを経由して前記制御室にオイルが導入され、前記スプール弁が前記第２付勢部材によって最大に付勢された状態では、前記連通ポートと低圧部が連通することを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｐ〕請求項３に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
常に前記吐出部から吐出されるオイルが導かれることによって、前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記可動部材を移動させる方向に力を作用させる常圧室を有すると共に、
前記制御室に吐出部から吐出されるオイルが導入されることによって、前記第１付勢部材の付勢力をアシストして付勢方向に前記可動部材を移動させる力を作用させるように構成され、
前記スプール弁が吐出圧を受圧して前記第２付勢部材に抗して移動することによって、前記連通ポートと低圧部を連通させ、前記スプール弁が前記第２付勢部材の付勢力によって最大に付勢された状態では、前記吐出部から前記連通ポートを経由して前記制御室にオイルが導入されることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｑ〕請求項３に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記制御室は、前記吐出部から吐出されたオイルが導入されることによって、前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記可動部材を移動させる方向の力を作用させる第１油室と、
前記吐出部から吐出されたオイルが導入されることによって、前記第１付勢部材の付勢力をアシストして付勢方向へ前記可動部材を移動させる方向の力を作用させる第２油室と、
によって構成されていると共に、
前記連通ポートは、前記第１油室に連通する第１連通ポートと、前記第２油室に連通する第２連通ポートとによって構成され、
前記スプール弁が吐出圧を受圧して前記第２付勢部材に抗して移動することにより、前記吐出部から第１連通ポートを経由して前記第１油室にオイルを導くと共に、前記第２連通ポートと低圧部を連通させ、前記スプール弁が前記第２付勢部材によって最大に付勢された状態では、前記第１連通ポートと低圧部を連通させると共に、前記吐出部から前記第２連通ポートを経由して前記第２油室にオイルが導入されることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｒ〕請求項３に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記スプール弁が前記吐出部と連通ポートの前記制御室に対するオイル導入と排出を切り換える際には、前記連通ポートを一時的に閉止することを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｓ〕請求項３に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記連通ポートは、前記吐出部または低圧部と常時連通していることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
〔請求項ｔ〕請求項３に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記スプール弁は、軸方向の両端部に面取りが施された大径なランド部と小径な軸部を有し、
前記連通ポートは前記ランド部によってオイルの導入と排出が切り換えられことを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
【符号の説明】
【０２１８】
１…ポンプハウジング
２…ポンプカバー
３…駆動軸
４…ロータ
５…カムリング
６…制御ハウジング
７…パイロット弁(切換弁)
８…電磁切換弁(制御機構)
１０…ピボットピン
１１…吸入ポート(吸入部)
１２…吐出ポート(吐出部)
１３，１４…シール部材
１５…ベーン
１６…制御油室(制御室)
１９…ポンプ室(作動油室)
２７…ばね収容室
２８…コイルばね(付勢部材)
２９…分岐通路
２９ａ…オイル導入口
３０…摺動用孔
３０ａ…小径孔部
３０ｂ…大径孔部
３１…蓋部材
３２…スプール弁
３２ａ…第１ランド部
３２ｂ…第２ランド部
３２ｃ…小径軸
３２ｄ…通路孔
３２ｅ…環状溝
３３…大径摺動部(支持部)
３４…バルブスプリング(第２付勢部材)
３５…第１連通路
３６…連通孔
３７…ドレン通路
３８…受圧室
３９…第２連通路
４０…電磁切換弁のバルブボディ
４１…作動孔
４２…バルブシート
４３…ソレノイド制御ポート
４４…ボール弁
４５…ソレノイド
４６…給排ポート
４７…ドレンポート
４８…油通路
４９…プッシュロッド
５０…筒状通路
５１・５２…第１、第２オイルフィルタ
５３…第２制御油室
５４…導入通路
５５…第２連通路
５７…スプール弁
５８…第３連通路
５９…ドレン通路
６０…スリーブ(摺動部材)
６０ａ…小径部
６０ｂ…大径部
６１…連通ポート
６３…スリーブスプリング(第３付勢部材)
６４…受圧室
【図１】
2014051923.tif 000003
【図２】
2014051923.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014051923.tif 000009
【図８】
2014051923.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014051923.tif 000012
【図１１】
2014051923.tif 000013
【図１２】
2014051923.tif 000014
【図１３】
2014051923.tif 000015
【図１４】
2014051923.tif 000016
【図１５】
2014051923.tif 000017
【図１６】
2014051923.tif 000018
【図１７】
2014051923.tif 000019
【図１８】
2014051923.tif 000020
【図１９】
2014051923.tif 000021
【図２０】
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