(57)【要約】【課題】吐出量の可変制御を行う際においても、吸込ポート側から容積室に吸入されたオイルを吐出ポート側に効率よく吐出することが可能な可変オイルポンプを提供する。【解決手段】この可変オイルポンプ１００は、アウタロータ１２と、アウタロータ１２に内接するとともにアウタロータ１２と噛み合うインナロータ１１と、アウタロータ１２およびインナロータ１１を収容するとともに、吸込ポート２２と吐出ポート２３とを含むポンプボディ２０とを備える。そして、吸込ポート２２を含む吸込側１６ａから吐出ポート２３を含む吐出側１６ｂに繋がる空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）を変化させることによって、オイル１の吐出量の可変制御を行うように構成されている。【選択図】図２
2015113779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタロータと、
前記アウタロータに内接するとともに、前記アウタロータと噛み合うインナロータと、
前記アウタロータおよび前記インナロータを収容するとともに、吸込ポートと吐出ポートとを含むロータ収容部とを備え、
前記吸込ポートを含む吸込側から前記吐出ポートを含む吐出側に繋がる吸込吐出間部分の面積を変化させることによって、吐出量の可変制御を行うように構成されている、可変オイルポンプ。
【請求項２】
前記吸込吐出間部分の前記吸込側の端部の位置を変化させることにより、前記吸込吐出間部分の面積を変化させるように構成されている、請求項１に記載の可変オイルポンプ。
【請求項３】
前記アウタロータの回転軸線方向から見て、前記吸込ポートの少なくとも一部と重なるように配置され、オイルを逃がすことが可能な制御溝を有する制御部材をさらに備え、
前記制御部材を移動させることにより、前記制御溝の前記吸込ポートに対する相対的な位置を変化させることによって、前記吸込吐出間部分の前記吸込側の端部の位置を変化させるように構成されている、請求項２に記載の可変オイルポンプ。
【請求項４】
前記制御溝は、前記ロータ収容部の前記吸込ポートに対して前記インナロータおよび前記アウタロータの少なくとも一方を挟んで対向した状態で、前記アウタロータの回転軸線方向から見て、前記吸込ポートの少なくとも一部と重なるように配置されている、請求項３に記載の可変オイルポンプ。
【請求項５】
前記制御部材は、回動する制御ロータを含み、
前記制御ロータは、前記アウタロータの回転方向と反対方向に付勢されている、請求項３または４に記載の可変オイルポンプ。
【請求項６】
前記アウタロータの回転軸線方向から見て、前記制御ロータの回動中心は、前記アウタロータの回転中心近傍に配置されている、請求項５に記載の可変オイルポンプ。
【請求項７】
前記吐出ポートの吐出圧力に応じて、前記吸込ポートに対する前記制御部材の前記制御溝の位置を変化させる制御を行うように構成されている、請求項３〜６のいずれか１項に記載の可変オイルポンプ。
【請求項８】
前記制御部材は、前記吸込ポートに対する前記制御溝の相対的な位置を変化させるための制御ベーンをさらに含み、
前記制御ベーンに前記吐出ポートから吐出された所定の油圧のオイルを供給することにより前記制御ベーンを移動させながら前記吐出ポートの吐出圧力に基づいて前記制御ベーンの受圧面積を変化させることによって、前記吐出ポートの吐出圧力に応じて、前記吸込ポートに対する前記制御部材の前記制御溝の位置を変化させる制御を行うように構成されている、請求項７に記載の可変オイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変オイルポンプに関し、特に、アウタロータとその内側に収容されるインナロータとが噛み合って回転する内接歯車型の可変オイルポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アウタロータとその内側に収容されるインナロータとが噛み合って回転する内接歯車型の可変オイルポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、吸込ポートおよび吐出ポートを含むハウジング（ロータ収容部）と、ハウジング内のポンプ室において外周に偏心リングが嵌め込まれたアウタロータと、アウタロータに内接して噛み合うインナロータとを備えた可変容量型内接歯車ポンプ（可変オイルポンプ）が開示されている。この特許文献１に記載の可変容量型内接歯車ポンプでは、インナロータの外歯とアウタロータの内歯との間に容積室が形成されており、インナロータ（アウタロータ）の回転に伴って容積室は吸込ポート上を通過する際に拡大され、吐出ポート上を通過する際に拡大されていた状態から縮小される。ここで、ポンプ室の内周壁は中心の異なる複数の円弧を連続させた平面形状を有しており、インナロータの回転中心が保持されたまま偏心リングがポンプ室の内周壁に沿って初期位置から回動（旋回移動）されることにより、アウタロータのインナロータに対する偏心位置（インナロータの外歯とアウタロータの内歯との噛合位置）が平面的に移動されるように構成されている。そして、吐出ポートの油圧上昇に応じて偏心リングが回動されてインナロータとアウタロータとの噛合位置がずらされると、拡大される容積室の吸込ポート上を通過する際の重なり面積（吸込ポートに対する容積室の開口面積）が減少される。これにより、吸込ポートから容積室への油吸入量が減少され、その結果、吐出ポートへ吐出される油量（オイルの吐出量）が減少されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４９６３２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、上記特許文献１に記載された可変容量型内接歯車ポンプ（可変オイルポンプ）では、偏心リングの回動とともにインナロータとアウタロータとの噛合位置をずらして容積拡大時の吸込ポートに対する容積室の重なり面積（吸込ポートに対する開口面積）を減少させる一方、容積室の移動軌跡はインナロータおよびアウタロータと一体となって移動されるため、拡大されていた容積室が吐出ポート上で縮小される動作範囲も同様にずらされてしまう。すなわち、容積室が吐出ポートを通過する間も容積室は若干拡大（極大化）され続けるとともに容積室が吐出ポートを通過した後においても容積室が完全に縮小（極小化）されない場合には、吐出ポート通過後にも容積室には未吐出の油（オイル）が残されてしまう。このように、吐出ポート上での適切な容積室の縮小動作が行われなくなるため、吐出量の可変制御を行う際においても、吸込ポート側から容積室に吸入されたオイル（潤滑油）を吐出ポート側に効率よく吐出することができないという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、吐出量の可変制御を行う際においても、吸込ポート側から容積室に吸入されたオイルを吐出ポート側に効率よく吐出することが可能な可変オイルポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における可変オイルポンプは、アウタロータと、アウタロータに内接するとともに、アウタロータと噛み合うインナロータと、アウタロータおよびインナロータを収容するとともに、吸込ポートと吐出ポートとを含むロータ収容部とを備え、吸込ポートを含む吸込側から吐出ポートを含む吐出側に繋がる吸込吐出間部分の面積を変化させることによって、吐出量の可変制御を行うように構成されている。なお、本発明における「吸込吐出間部分の面積」とは、吸込側から吐出側に繋がる吸込吐出間部分の平面積を意味するのみならず、この吸込吐出間部分によって保持されるオイルの量（オイル保持量）を指し示す広い概念である。
【０００８】
この発明の一の局面による可変オイルポンプでは、上記のように、吸込ポートを含む吸込側から吐出ポートを含む吐出側に繋がる吸込吐出間部分の面積を変化させることにより吐出量の可変制御を行うように構成することによって、容積室がロータ収容部の吸込ポート上を通過する際のインナロータとアウタロータとの間の容積室の拡大動作と、その後に容積室が吐出ポート上を通過する際の容積室の縮小動作とを、吸込吐出間部分の面積を変化させることによる吐出量の可変制御に関係なく、常に同じ位置（範囲）で繰り返すことができる。つまり、容積室が吸込ポート上を通過する際に、吸込側から吐出側に繋がる吸込吐出間部分の面積変化によってその拡大された容積室が吐出ポート（吐出側）に実質的に移送するオイル量（吐出量）が減少された状態であっても、吐出ポート上を通過する際に吐出ポートの形成範囲上で適切に容積室を縮小させてオイル（潤滑油）を残らず吐出することができる。これにより、吐出量の可変制御を行う際においても、吸込ポート側（吸込側）から容積室に吸入されたオイルを吐出ポート側（吐出側）に効率よく吐出することができる。
【０００９】
また、上記一の局面による可変オイルポンプでは、ロータ収容部内におけるインナロータとアウタロータとの相対位置を変化させることなく吸込吐出間部分の面積を変化させることによって吐出量の可変制御を行うことができるので、既存の非可変型のオイルポンプの基本構成（たとえば、インナロータとアウタロータとの相対位置を一定にしてロータ収容部を構成する点）に大幅な変更を加えることなく、ポンプ容量（吐出量）の制御時にも効率的な吐出動作を図ることが可能な可変オイルポンプを得ることができる。また、非可変型から可変型への仕様変更に伴う可変オイルポンプの大型化を抑制することができる。
【００１０】
上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、好ましくは、吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させることにより、吸込吐出間部分の面積を変化させるように構成されている。このように構成すれば、吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させて吸込吐出間部分の面積を変化させることによって、吐出ポート上での容積室の縮小動作に一切影響を及ぼすことなく、インナロータとアウタロータとの間の容積室が吸込ポート上を通過する際に吸込吐出間部分の面積変化によって吐出ポート側（吐出側）に実質的に移送されるオイル量（吐出量）を容易に変化（増減）させることができる。
【００１１】
上記吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させて吸込吐出間部分の面積を変化させる構成において、好ましくは、アウタロータの回転軸線方向から見て、吸込ポートの少なくとも一部と重なるように配置され、オイルを逃がすことが可能な制御溝を有する制御部材をさらに備え、制御部材を移動させることにより、制御溝の吸込ポートに対する相対的な位置を変化させることによって、吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させるように構成されている。このように構成すれば、ロータ収容部に形成された所定形状を有する吸込ポートに対して制御部材の移動とともにオイル逃がし機能を有する制御溝を重ね合せて吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させることができる。これにより、吐出ポート側に実質的に移送されるオイル量を制限する際に、余剰分のオイルを制御溝を介して逃がすことによって吸込吐出間部分の変化後の面積に相当する分のオイルのみを容易に吐出ポート側に移送することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、制御溝は、ロータ収容部の吸込ポートに対してインナロータおよびアウタロータの少なくとも一方を挟んで対向した状態で、アウタロータの回転軸線方向から見て、吸込ポートの少なくとも一部と重なるように配置されている。このように構成すれば、ロータ収容部の厚み方向（アウタロータの回転軸線方向）に沿って、吸込ポート、インナロータ（アウタロータ）および制御部材の制御溝の順に配置されるので、インナロータとアウタロータとの間の容積室に吸い込まれたオイルの一部が吸込吐出間部分の吸込側の端部となる制御溝を介して吸込ポートを含む吸込側に容易に逃がすことができる。これにより、吸込吐出間部分の相対的な面積変化によって容積室が吐出ポート（吐出側）に実質的に移送するオイル量を容易に変化（減少）させることができる。
【００１３】
上記吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させて吸込吐出間部分の面積を変化させる構成において、好ましくは、制御部材は、回動する制御ロータを含み、制御ロータは、アウタロータの回転方向と反対方向に付勢されている。このように構成すれば、吸込ポートおよび吐出ポートの順に一定方向にアウタロータが回転される際に、制御溝を有する制御ロータがアウタロータの回転方向と反対方向に付勢されているので、アウタロータの回転数が所定値未満の場合に制御ロータが回動するのを防止することができる。すなわち、制御溝の吸込ポートに対する相対位置が変化されないので吸込吐出間部分に面積変化を生じさせなくすることができる。そして、アウタロータの回転数が所定値以上となった際に付勢力に抗して制御ロータが回動されて制御溝を移動（回動）させることができるので、吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させて吸込吐出間部分に面積変化を生じさせることができる。これにより、可変オイルポンプを搭載する機器（装置）の運転条件に合わせたポンプ容量（吐出量）の制御を行うことができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、アウタロータの回転軸線方向から見て、制御ロータの回動中心は、アウタロータの回転中心近傍に配置されている。このように構成すれば、アウタロータの回転に伴うインナロータとアウタロータとの間の容積室の回転移動方向に重なるようにして制御ロータの制御溝を回動（旋回移動）させることができるので、吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を容積室の回転移動方向に沿って容易に変化させることができる。
【００１５】
上記吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させて吸込吐出間部分の面積を変化させる構成において、好ましくは、吐出ポートの吐出圧力に応じて、吸込ポートに対する制御部材の制御溝の位置を変化させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、吐出ポートの吐出圧力に応じて吸込吐出間部分に面積変化を生じさせることができる。すなわち、吐出ポートの吐出圧力に応じてオイルの吐出量を変化（増減）させることができるので、本発明の可変オイルポンプを所望の運転条件に合わせて装置側（システム側）に容易に組み込むことができる。
【００１６】
上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、好ましくは、制御部材は、吸込ポートに対する制御溝の相対的な位置を変化させるための制御ベーンをさらに含み、制御ベーンに吐出ポートから吐出された所定の油圧のオイルを供給することにより制御ベーンを移動させながら吐出ポートの吐出圧力に基づいて制御ベーンの受圧面積を変化させることによって、吐出ポートの吐出圧力に応じて、吸込ポートに対する制御部材の制御溝の位置を変化させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、吐出ポートから吐出されたオイルの油圧を制御ベーンに作用させて吸込ポートに対する制御部材の制御溝の位置を容易に変化させることができる。また、制御ベーンを移動させる際に吐出圧力に基づいて制御ベーンの受圧面積を変化させることができるので、吐出ポートの吐出圧力に応じて吸込ポートに対する制御部材の制御溝の位置を容易に変化させることができる。したがって、本発明の可変オイルポンプを所望の運転条件に柔軟に対応させて機能させることができる。
【００１７】
なお、本出願では、上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、以下のような構成も考えられる。
【００１８】
（付記項）
すなわち、上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、アウタロータの回転軸線方向から見て、吸込ポートの少なくとも一部と重なるように配置され、オイルを逃がすことが可能な制御溝を有する制御部材をさらに備え、制御部材を移動させることにより、制御溝の吸込ポートに対する相対的な位置を変化させることによって、吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させるように構成されており、吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させる部分に対応する制御溝の深さは、吸込ポートの深さよりも小さい。このように構成すれば、制御溝を介してインナロータとアウタロータとの間の容積室のオイルを吸込側（吸込ポート）に逃がす際に、吸込吐出間部分の吸込側の端部の位置を変化させる部分に対応する制御溝の深さが吸込ポートの深さよりも小さいので、容積室のオイルが急激に吸込側（吸込ポート）に戻されるのを抑制することができる。これにより、吐出量の可変制御を行う際に、制御部材の移動とともに吐出ポートから吐出される油圧が急激に低下したり制御部材の移動位置に応じて油圧に脈動が生じたりするのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、吐出量の可変制御を行う際においても、吸込ポート側から容積室に吸入されたオイルを吐出ポート側に効率よく吐出することが可能な可変オイルポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態による可変オイルポンプを用いたエンジンへの潤滑油の供給経路を概略的に示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による可変オイルポンプの構成を示した斜視分解図である。
【図３】図２とは別な方向から見た可変オイルポンプの構成を示した斜視分解図である。
【図４】本発明の一実施形態による可変オイルポンプの構成を示した断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による可変オイルポンプのポンプ動作を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態による可変オイルポンプのポンプ動作を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態による可変オイルポンプの制御溝周辺の構造を模式的に示した断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による可変オイルポンプの制御ベーン周辺の構造を示した断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による可変オイルポンプの特性（エンジン回転数−吐出圧力特性）および実施形態に対する比較例としてのオイルポンプの特性（エンジン回転数−吐出圧力特性）を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
まず、図１〜図９を参照して、本発明の一実施形態による可変オイルポンプ１００の構成について説明する。以下では、可変オイルポンプ１００の概略的な構成を説明した後、詳細な構成について説明する。
【００２３】
本発明の一実施形態による可変オイルポンプ１００は、図１に示すように、エンジン９０を備えた自動車（図示せず）に搭載されており、オイルパン９１内のオイル（潤滑油）１を汲み上げて、ピストン９２まわりやクランクシャフト９３などの可動部（摺動部）に供給する機能を有している。
【００２４】
可変オイルポンプ１００は、内接ギアタイプのうちのトロコイド式のオイルポンプとして構成されており、インナロータ１１およびアウタロータ１２により構成されるポンプ要素１０と、ポンプ要素１０を回転可能に収容するポンプボディ２０とを備えている。また、インナロータ１１の回転中心には、駆動軸（シャフト）１３（図２参照）が固定されている。ここで、駆動軸１３は、エンジン９０のクランクシャフト９３の駆動力を利用して回転（矢印Ａ１方向）されるように構成されている。
【００２５】
また、図２に示すように、外径Ｄ１を有するアウタロータ１２の外側面１２ａは、ポンプボディ２０の凹状に形成されたポンプ収容部２１の内側面２１ａに対して摺動可能に保持されている。そして、ポンプ収容部２１にポンプ要素１０（インナロータ１１およびアウタロータ１２）が回転可能に組み込まれ、さらにはポンプボディ２０の後述する制御ロータ収容部２５（図４参照）の部分に制御ロータ４０が回動可能に組み込まれた状態で、図２における紙面手前側から蓋部材３０（図３参照）がＸ２方向に被せられてポンプボディ２０が蓋をされるように構成されている。また、この状態では、ポンプ要素１０の回転軸線１５０の延びるＸ方向に対して直交する面内における一方側（Ｘ２側）の側端面領域１０ａは、対向するポンプ収容部２１の底面２１ｂに対して摺動可能に面接触する。また、ポンプ要素１０の厚み方向（Ｘ方向）における反対側（Ｘ１側）の側端面領域１０ｂは、蓋部材３０（図３参照）の内側に配置された制御ロータ４０の内側面４１ａに対して摺動可能に面接触する。なお、ポンプ収容部２１は、本発明の「ロータ収容部」の一例である。また、制御ロータ４０は、本発明の「制御部材」の一例である。
【００２６】
また、ポンプ収容部２１の底面２１ｂには、オイル１を吸い込む吸込ポート２２およびオイル１を吐出する吐出ポート２３が形成されている。図１に示すように、吸込ポート２２（ポンプ要素１０の背後に破線で示す）には、オイルパン９１から延びる吸入油路２が接続されている。また、ポンプボディ２０は、吐出ポート２３（ポンプ要素１０の背後に破線で示す）に接続される吐出油路３を有しており、吐出油路３は、エンジン９０内の各機械要素に延びている。また、エンジン９０内に供給されたオイル１は、戻り油路４を介してオイルパン９１に戻される。なお、可変オイルポンプ１００における吸入油路２を含む吸込ポート２２および吐出油路３を含む吐出ポート２３は、ポンプボディ２０に蓋部材３０（図３参照）が取り付けられた状態で各々が所定の流路形状を有して形成されている。
【００２７】
ポンプ要素１０においては、インナロータ１１の回転中心は、アウタロータ１２の回転中心に対して一定量だけ偏心している。そして、駆動軸１３の回転とともにインナロータ１１が矢印Ａ１方向に回転されると、アウタロータ１２は同じ方向に若干の遅れをもって回転される。また、回転の際、インナロータ１１とアウタロータ１２との距離の短いところでは、インナロータ１１の山１１ａとアウタロータ１２の谷１２ｂとが噛み合う一方、距離の遠い方ではインナロータ１１の歯が１枚少ないために、アウタロータ１２との間に形成される複数（５個）の容積室１５の各々は、順次広がったり縮まったりしてポンプ機能が生み出される。なお、アウタロータ１２は、５つの谷１２ｂを有し、インナロータ１１は４つの山１１ａを有している。
【００２８】
また、ポンプ要素１０の回転とともに１つの容積室１５が吸込ポート２２に重なる位置を矢印Ａ１方向に旋回移動される際に、容積室１５の容積拡大とともに吸込ポート２２のオイル１が容積室１５に引き込まれる。また、容積が極大値近傍となった容積室１５にオイル１が保持された状態で、容積室１５は、吸込ポート２２と吐出ポート２３との間のポンプ収容部２１の平坦な底面２１ｂ（図２参照）および制御ロータ４０の平坦な内側面４１ａ（図２参照）に挟まれた立体的な空間領域１６（図２参照）を横切る。ここで、旋回移動される１つの容積室１５が空間領域１６を横切る際に、容積室１５が吸込ポート２２および吐出ポート２３のいずれとも連通されない状態が瞬間的に存在する。空間領域１６は、この意味において容積室１５を締め切る役割を有している。そして、空間領域１６を通過した後、容積室１５が吐出ポート２３に重なる位置を矢印Ａ１方向に旋回移動される際に、容積室１５の容積縮小とともに容積室１５から吐出ポート２３へオイル１が吐き出される。なお、空間領域１６は、矢印Ａ１方向に旋回移動される１つの容積室１５を介して吸込ポート２２を含む吸込側１６ａから吐出ポート２３を含む吐出側１６ｂに繋がる部分であり、オイル１が保持される空間領域１６は、本発明の「吸込吐出間部分」の一例である。
【００２９】
したがって、ポンプ要素１０は、大気圧下（約１気圧下）におかれたオイル１をオイルパン９１から吸込ポート２２を介して容積室１５に吸引した後、容積室１５の容積縮小とともに所定の油圧を発生させた状態で吐出ポート２３からオイル１を吐出する機能を有している。オイル１は、吐出油路３を介してオイルフィルタ５に向けて圧送され、オイルフィルタ５を通過した後、エンジン９０内の可動部に供給される。
【００３０】
ここで、本実施形態では、可変オイルポンプ１００は、オイル１の吐出量を変化させることが可能に構成されている。すなわち、ポンプ要素１０の回転数上昇とともにオイル１の吐出圧力Ｐが単純に正比例的に上昇されるのではなく、ポンプ要素１０が所定回転数を超えた時点からの吐出圧力Ｐの上昇率が緩和されるように構成されている。また、吐出圧力Ｐの上昇率の緩和には、吐出油路３にリリーフバルブなどの流量制御弁を配置して吐出されたオイル１の一部を吸入側に戻すことで吐出圧力Ｐの上昇を緩和する方法は適用されない。
【００３１】
この場合、図２および図３に示すように、ポンプボディ２０にポンプ要素１０に加えて制御部材としての制御ロータ４０が組み込まれる。これにより、制御ロータ４０の機械的な動作に基づいて吸込ポート２２を含む吸込側１６ａ（図２参照）から吐出ポート２３を含む吐出側１６ｂ（図２参照）に繋がる空間領域１６の平面積Ｓ（矢印Ａ１方向に沿った締切幅Ｗ）を変化させることによって、オイル１の正味吐出量が可変制御されるように構成されている。この際、制御ロータ４０の正逆回動とともに空間領域１６における吸込側１６ａの端部の位置を変化（移動）させることによって空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）を変化させている。なお、平面積Ｓは、本発明の「吸込吐出間部分の面積」の一例である。以下、この点について具体的に説明する。
【００３２】
図３に示すように、ポンプボディ２０に取り付けられる蓋部材３０は、平坦な内側面３０ａから制御ロータ４０が配置されるＸ２方向に立ち上がった部分円弧状の保持壁部３１が３箇所にわたって形成されている。また、図４に示すように、金属製のポンプボディ２０は、ポンプ要素１０（インナロータ１１およびアウタロータ１２）を収容する前述のポンプ収容部２１と、ポンプ収容部２１の手前側（Ｘ１側）に形成され内側面２１ａよりも所定量だけ拡径された内径ｄ３を有する内側面２５ａを含む制御ロータ収容部２５とを有している。これにより、ポンプ収容部２１にポンプ要素１０が嵌め込まれるとともに制御ロータ収容部２５に制御ロータ４０が嵌め込まれた状態で、制御ロータ４０の外周部４１ｃが３つの保持壁部３１によって制御ロータ収容部２５内で回動可能に保持されるように構成されている。
【００３３】
したがって、図２に示すように、吐出量の可変制御を行うための制御ロータ４０は、ポンプ要素１０の回転軸線１５０の延びるＸ方向から見て、ポンプ要素１０の一方側（紙面手前側）の側端面領域１０ｂに重なるように配置される。ここで、制御ロータ４０は、アウタロータ１２の外径Ｄ１と等しい外径Ｄ２を有して円板形状に形成された本体部４１と、本体部４１のポンプ要素１０に対向する側に配置された内側面４１ａと、本体部４１の蓋部材３０（図３参照）に対向する側に配置された外側面４１ｂと、外周部４１ｃとを含んでいる。なお、ポンプ要素１０の側端面領域１０ｂ（紙面手前側）に対して制御ロータ４０の内側面４１ａは摺動可能に面接触している。また、図３および図４に示すように、制御ロータ４０が保持壁部３１によって回動可能に保持された状態では、隣接する保持壁部３１の間に、外周部４１ｃと内側面２５ａとにより囲まれた部分円弧状の隙間部３２が形成される。この隙間部３２にはオイル１の一部が供給（注入）されて制御ロータ４０が蓋部材３０に対して滑らかに回動されるように構成されている。
【００３４】
また、図３に示すように、制御ロータ４０の本体部４１は、内側面４１ａの所定領域に形成されるとともに部材内部に向かって所定の深さを有して凹状に窪まされた制御溝４２を有している。この制御溝４２は、ポンプ要素１０の回転方向となる矢印Ａ１方向に沿って徐々に溝幅（本体部４１の半径方向における溝幅）が狭められながら吸込ポート２２の平面形状に沿って旋回するような平面形状を有している。したがって、図４および図５に示すように、制御溝４２は、ポンプ収容部２１の吸込ポート２２に対してインナロータ１１およびアウタロータ１２を挟んで対向した状態で、アウタロータ１２の回転軸線１５０の延びるＸ方向から見て、吸込ポート２２の少なくとも一部と重なるように配置されている。つまり、ポンプボディ２０内においては、図４に示すように、ポンプ収容部２１の幅方向（アウタロータ１２の回転軸線１５０の延びるＸ１方向）に沿って、吸込ポート２２、インナロータ１１（アウタロータ１２）および制御ロータ４０の制御溝４２の順に配置されている。
【００３５】
また、図２に示すように、制御ロータ４０の本体部４１は、外側面４１ｂの中心領域近傍に配置される巻きばね４３の一方端部４３ａを固定するための固定部４１ｄが形成されている。巻きばね４３は、一方端部４３ａが固定部４１ｄに固定された状態で、１回転と４分の１程度巻かれたばね部分４３ｂを経て他方端部４３ｃが外側面４１ｂから蓋部材３０の内側面３０ａ（図３参照）に向かってＸ１方向に延びている。図４に示すように、制御ロータ４０がポンプ要素１０の側端面領域１０ｂに重ねられ、かつ、蓋部材３０の内側面３０ａに形成された係合穴３３に他方端部４３ｃが差し込まれた状態で、蓋部材３０がポンプボディ２０にボルト９０を用いてねじ固定されるように構成されている。なお、制御ロータ４０の回動中心は、アウタロータ１２の回転軸線１５０の延びるＸ方向から見て、アウタロータ１２の回転中心上に配置されている。これにより、ポンプ動作の際に、制御ロータ４０は、回転軸線１５０を回動中心として蓋部材３０に対して所定条件時に矢印Ａ１方向に回動される。また、制御ロータ４０は、別な条件においては、ばね部分４３ｂ（図２参照）の復元力によって矢印Ａ２方向にも回動される（戻される）ように構成されている。
【００３６】
これにより、本実施形態では、ポンプ要素１０が矢印Ａ１方向へ回転される際に所定条件に達するまでは巻きばね４３の付勢力によって制御ロータ４０は回動されない。この場合、図５に示すように、制御ロータ４０（本体部４１）の内側面４１ａ（図４参照）側に配置された制御溝４２（太い２点鎖線で示す）は、吸込ポート２２の形成領域内に留められる。これに対して、ポンプ要素１０の回転数が上昇して所定条件に達した場合、図６に示すように、制御溝４２（太い２点鎖線で示す）は、本体部４１（図４参照）とともに巻きばね４３（図４参照）の付勢力に抗して矢印Ａ１方向に回動される。したがって、図６および図７に示すように、制御溝４２が図５の状態に対して所定の回動角度位置に旋回移動された状態では、制御溝４２は、吸込ポート２２の一部に対してのみポンプ要素１０を介在させた状態で平面的に重なる。これと同時に、吸込ポート２２の端部２２ａから空間領域１６（図６参照）側に制御溝４２の先細りした先端部４２ａが矢印Ａ１方向にせり出すことによって、空間領域１６の締切幅Ｗが変化される（平面積Ｓ（図２参照）が変化される）ように構成されている。なお、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置を変化させる部分に対応する制御溝４２（先端部４２ａ）の深さＬ２（Ｘ方向）は、吸込ポート２２の深さＬ１（Ｘ方向）よりも小さくなるように制御溝４２の先端部４２ａは形成されている。なお、図７では、図６の状態をポンプ要素１０の上方から見下ろした場合に、制御溝４２の先端部４２ａが空間領域１６にせり出している様子を模式的に図示している。
【００３７】
すなわち、図７に示すように、制御溝４２の先端部４２ａが空間領域１６にせり出す場合、空間領域１６にせり出さずに吸込ポート２２に重なる制御溝４２の残部４２ｂが吸込ポート２２上に重なるように配置されるので、容積室１５は先端部４２ａおよび残部４２ｂを介して吸込ポート２２に連通される。これにより、ポンプ要素１０の回転動作時には、内容積が極大化され空間領域１６を矢印Ａ１方向に横切る容積室１５においては、空間領域１６に先端部４２ａがせり出している分、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置が矢印Ａ１方向に移動されて容積室１５を締め切る空間領域１６の締切幅Ｗが実質的に減少される（平面積Ｓ（図２参照）が実質的に減少される）。また、これにより、容積室１５によって吐出ポート２３側に送り出されるオイル１の正味量が減らされる。換言すると、制御溝４２のせり出しとともに空間領域１６の締切幅Ｗ（平面積Ｓ（図２参照））が減少されることによって容積室１５が制御溝４２を介して吸込ポート２２に連通されるので、容積室１５に抱え込まれた（保持された）オイル１の一部分が吸込ポート２２に逃がされる。このように、制御溝４２は、オイル１を逃がす機能を有しており、オイル１を逃がすことによって、結果的に吐出ポート２３側に送り出されるオイル１の正味量が減らされるように構成されている。
【００３８】
なお、吸込ポート２２へのオイル１の逃がし量（吐出ポート２３側に送り出されないオイル１の量）は、先端部４２ａの空間領域１６への矢印Ａ１方向へのせり出し量の増加（空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）が減少）とともに増加される。また、本実施形態では、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置が矢印Ａ１方向に移動して空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）が減少された状態において、ポンプ要素１０の回転数が減少された際には、巻きばね４３（図２参照）の付勢力により制御ロータ４０は矢印Ａ２方向に回動される。すなわち、空間領域１６に先端部４２ａがせり出していた制御溝４２も矢印Ａ２方向に回動されてせり出し状態が軽減される。これにより、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置が矢印Ａ２方向に移動されて空間領域１６の締切幅Ｗ（平面積Ｓ（図２参照））は増加に転じる。これにより、容積室１５によって吐出ポート２３側に送り出されるオイル１の正味量が再び増加される。せり出しが完全に無くなる図５の状態では、極大化された容積室１５に含まれるすべてのオイル１がそのまま吐出ポート２３側に送り出される。このようにして可変オイルポンプ１００は、オイル１の吐出量を変化させるように構成されている。
【００３９】
可変オイルポンプ１００では、容積室１５がポンプ収容部２１の吸込ポート２２上を通過する際のインナロータ１１とアウタロータ１２との間の容積室１５の拡大動作と、その後に容積室１５が吐出ポート２３上を通過する際の容積室１５の縮小動作とを、空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）を変化させての吐出量の可変制御に関係なく、常に同じ位置（範囲）で繰り返すことが可能に構成されている。つまり、図６に示すように、容積室１５が吸込ポート２２上を通過する際に、吸込側１６ａから吐出側１６ｂに繋がる空間領域１６の平面積Ｓ（図２参照）の変化によってその拡大された容積室１５が吐出ポート２３（吐出側１６ｂ）に実質的に移送するオイル量（オイル１の吐出量）が減少された状態であっても、吐出ポート２３上を通過する際に吐出ポート２３の形成範囲上で適切に容積室１５を縮小させてオイル１（潤滑油）を残らず吐出することを可能としている。これにより、可変オイルポンプ１００が吐出量の可変制御を行う際においても、吸込ポート２２側（吸込側１６ａ）から容積室１５に吸入されたオイル１は、吐出ポート２３側（吐出側１６ｂ）に効率よく吐出される。
【００４０】
また、本実施形態では、可変オイルポンプ１００における容量制御にあたって、制御ロータ４０の機械的な回動動作を以下のようにして行うように構成されている。
【００４１】
図２に示すように、制御ロータ４０は、吸込ポート２２に対する制御溝４２の相対的な位置を変化させるための制御ベーン４４を備えている。具体的には、本体部４１の所定位置に本体部４１を厚み方向に切り欠いたベーン収容部４１ｅが形成されており、制御ベーン４４は、ばね部材（コイルばね）４５とともに根元部４４ａ側がベーン収容部４１ｅに収容されている。また、制御ベーン４４は、ベーン収容部４１ｅに対して先端部４４ｂ側が半径方向に伸縮されるように構成されている。可変オイルポンプ１００が組み立てられた状態では、図８に示すように、制御ベーン４４の先端部４４ｂは、ポンプボディ２０の制御ロータ収容部２５の内側面２５ａに対して摺動されるように構成されている。なお、外周部４１ｃと内側面２５ａとにより囲まれた１つの隙間部３２（図４参照）は、制御ベーン４４が先端部４４ｂを当接させた状態で円周方向（矢印Ａ１方向および矢印Ａ２方向）にスライド移動可能に形成されたカム溝部３４を含んでいる。また、カム溝部３４は、回転されるポンプ要素１０に出現する容積部１５を介して吐出ポート２３とも連通されており、吐出ポート２３から吐出される吐出圧力Ｐを有するオイル１の一部が、カム溝部３４に供給されるように構成されている。
【００４２】
そして、本実施形態では、制御ベーン４４に吐出ポート２３から吐出された所定の油圧（吐出圧力Ｐ）のオイル１をカム溝部３４に供給することにより制御ベーン４４を矢印Ａ１方向に移動させながら吐出ポート２３の吐出圧力Ｐに基づいて吸込ポート２２に対する制御ロータ４０の制御溝４２（図６参照）の位置を変化させるように構成されている。この場合、吐出圧力Ｐとなったオイル１が制御ベーン４４の受圧面４４ｃを矢印Ａ１方向に押圧することによって本体部４１が制御ベーン４４とともに巻きばね４３（図２参照）の付勢力に抗して矢印Ａ１方向に回動される。また、これにより、本体部４１の内側面４１ａ（図３参照）側に設けられた制御溝４２（図３参照）が矢印Ａ１方向に回動される。
【００４３】
また、図８に示すように、制御ベーン４４の先端部４４ｂが摺動するカム溝部３４においては、制御ロータ収容部２５の内側面２５ａは、一定の空間高さＨ１を有するカム領域３４ａと、カム領域３４ａの空間高さＨ１よりも小さい一定の空間高さＨ２を有するカム領域３４ｂと、カム領域３４ａとカム領域３４ｂとを滑らかに接続して空間高さ（制御ベーン４４の突出量）を縮める傾斜領域３４ｃとを有している。ここで、制御ベーン４４がカム領域３４ａに配置されている際の受圧面４４ｃが有するオイル１の受圧面積に対して、制御ベーン４４が傾斜領域３４ｃを経てカム領域３４ｂに配置された際の受圧面４４ｃが有するオイル１の受圧面積は、空間高さＨ１と空間高さＨ２との差分だけ小さい。
【００４４】
これにより、制御ベーン４４がカム領域３４ａを移動される際の吐出圧力Ｐの範囲に対して、制御ベーン４４が傾斜領域３４ｃを経てカム領域３４ｂを移動される際の吐出圧力Ｐの範囲は、空間高さＨ１から空間高さＨ２へと制御ベーン４４がベーン収容部４１ｅに押し込まれて受圧面４４ｃの受圧面積が減少される分、相対的に高い圧力範囲になる。
【００４５】
これにより、本実施形態では、ポンプ要素１０の作動中に、吐出ポート２３から吐出されたオイル１がカム溝部３４に吐出圧力Ｐを有して引き込まれた際に、オイル１が制御ベーン４４の受圧面４４ｃに作用することによって制御ロータ４０が矢印Ａ１方向に旋回移動される。また、その時々の吐出圧力Ｐの大きさに応じて、巻きばね４３の付勢力によって制御ロータ４０は矢印Ａ２方向にも旋回移動される。そして、吐出圧力Ｐに応じた制御ベーン４４の正逆移動とともに制御溝４２も回転中のポンプ要素１０（容積部１５）に対して矢印Ａ１方向または矢印Ａ２方向のいずれかに移動される。その結果、ポンプ要素１０においては、制御溝４２の正逆移動とともに空間領域１６（図６参照）における吸込側１６ａの端部の位置を変化（移動）させることによって空間領域１６の締切幅Ｗ（平面積Ｓ：図２参照）を変化させている。
【００４６】
したがって、ポンプ要素１０の作動中に可変オイルポンプ１００の容量制御（吐出量制御）が行われる際、制御ベーン４４が移動されない場合の吐出圧力特性（図９の特性Ｇ１）と、制御ベーン４４がカム領域３４ａを移動される際の吐出圧力特性（図９の特性Ｇ２）と、カム領域３４ａと傾斜領域３４ｃとの接続部で一時的に移動が停止される際の吐出圧力特性（図９の特性Ｇ３）と、傾斜領域３４ｃを通り越してカム領域３４ｂを移動される際の吐出圧力特性（図９の特性Ｇ４）との４種類の吐出圧力特性が得られるように構成されている。このように、制御ベーン４４の受圧面積を変化させることによって、吐出ポート２３の吐出圧力Ｐに応じて、吸込ポート２２に対する制御ロータ４０の制御溝４２の位置を詳細に変化させる制御が行われるように構成されている。
【００４７】
なお、図８に示すように、カム溝部３４のＡ１側の終端部となる保持壁部３１には、油路３１ａが設けられており、カム溝部３４を構成する隙間部３２は、保持壁部３１を隔ててＡ１方向に隣り合う隙間部３２と油路３１ａを介して連通されている。吐出ポート２３側からカム溝部３４に供給されたオイル１のうち制御ベーン４４からＡ１側に漏れ出るオイル１は、油路３１ａを介してＡ１方向に隣り合う隙間部３２へドレンとして排出される。また、ドレンとして排出されたオイル１は、図示しないドレン油路を介して吸込ポート２２またはオイルパン９１に戻される。
【００４８】
また、上記のように構成されることにより、可変オイルポンプ１００は、以下のような特性（インナロータ１１の回転数に対するオイル１の吐出圧力特性）を有している。次に、図１、図２、図３および図５〜図９を参照して、可変オイルポンプ１００の動作特性について説明する。
【００４９】
可変オイルポンプ１００（図１参照）の動作特性の一例として、エンジン９０（クランクシャフト９３（図１参照））の回転数（横軸）に対するポンプボディ２０（吐出ポート２３（図１参照））から吐出されるオイル１の吐出圧力（縦軸）の特性を図９に示す。なお、図９には、可変オイルポンプ１００の動作特性に加えて、制御ロータ４０（図２参照）を備えていない比較例としての従来のオイルポンプの特性（吐出圧力特性）を示す。このような従来のオイルポンプは、吐出油路３（図１参照）中にリリーフバルブ（図示せず）を備えており、吐出圧力Ｐが所定値を超えた場合に、リリーフバルブが開かれて吐出されたオイル１の一部がリリーフ経路を介してポンプ要素１０の吸込側またはオイルパン９１（図１参照）に戻される構成を有しているものとする。
【００５０】
まず、可変オイルポンプ１００においては、図９においてエンジン９０（図１参照）の回転数がＲ１回転／分までの区間では、図５に示すように、巻きばね４３（図２参照）の付勢力によって制御ロータ４０は最も矢印Ａ２方向に回動された初期位置に配置される。この場合、エンジン９０の回転数が上昇して吐出ポート２３からのオイル１の吐出圧力Ｐが増加しても、制御ベーン４４の受圧面４４ｃ（図８参照）を押圧する押圧力よりも巻きばね４３の付勢力が大きいため、制御ロータ４０は初期位置から矢印Ａ１方向には回動されない。したがって、可変オイルポンプ１００の吐出圧力特性は、図９における特性Ｇ１を示す。
【００５１】
その後、エンジン９０の回転数がＲ１回転／分を超えるとともに吐出圧力Ｐが圧力Ｐ１（約１５０ｋＰ）を超えた際、制御ベーン４４の受圧面４４ｃを押圧する押圧力が巻きばね４３の付勢力よりも大きくなるので、制御ベーン４４が巻きばね４３の付勢力に抗して矢印Ａ１方向に回動され始める。また、圧力Ｐ１以上となった吐出圧力Ｐの大きさに応じて制御ベーン４４はカム領域３４ａ（図８参照）内のいずれかの位置に移動される。これにより、本体部４１（図２参照）が回動されて制御溝４２（図３参照）が矢印Ａ１方向に回動されて、可変オイルポンプ１００においては、吐出量の容量制御が行われる。
【００５２】
すなわち、図６および図７に示すように、制御溝４２は、吸込ポート２２の一部に対してのみ残部４２ｂが平面的に重なったまま、吸込ポート２２の端部２２ａから空間領域１６側に先端部４２ａが矢印Ａ１方向にせり出すことによって、空間領域１６の締切幅Ｗが変化される（平面積Ｓ（図２参照）が変化される）。空間領域１６を矢印Ａ１方向に横切る容積室１５においては、空間領域１６に先端部４２ａがせり出している分、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置が矢印Ａ１方向に移動されて容積室１５を締め切る空間領域１６の締切幅Ｗが実質的に減少される。これにより、容積室１５によって吐出ポート２３側に送り出されるオイル１の正味量が減らされる。この結果、上記した制御ベーン４４がカム領域３４ａ内を移動される場合の吐出圧力特性は、図９における特性Ｇ２を示す。
【００５３】
その後、図８に示すように、エンジン９０（図１参照）の回転数がＲ２回転／分（図９参照）に達して制御ベーン４４がカム領域３４ａと傾斜領域３４ｃとの接続部に達した際、その時点の回転数（Ｒ２回転／分）に対応する圧力Ｐ２では、矢印Ａ１方向に沿って空間高さがＨ２へと縮められる傾斜領域３４ｃにおいては制御ベーン４４の先端部４４ｂを制御ロータ収容部２５の内側面２５ａに押し付けるばね部材４５の伸長力が吐出圧力Ｐ（圧力Ｐ２）に打ち勝つため、制御ベーン４４は傾斜領域３４ｃを矢印Ａ１方向に移動することなくカム領域３４ａと傾斜領域３４ｃとの接続部にて移動が停止される。すなわち、制御溝４２の空間領域１６へのせり出し量が一時的に固定値にされる。また、回転数の上昇とともに上昇される吐出圧力Ｐが圧力Ｐ３に達するまでは、この状態が維持される。この結果、上記した制御ベーン４４がカム領域３４ａと傾斜領域３４ｃとの接続部に留まる場合の吐出圧力特性は、図９における特性Ｇ３を示す。
【００５４】
その後、エンジン９０（図１参照）の回転数がＲ３回転／分まで上昇され、これとともに吐出圧力Ｐが圧力Ｐ３に達した際、図８に示すように、制御ベーン４４は、吐出圧力Ｐ（圧力Ｐ３）が受圧面４４ｃに作用して傾斜領域３４ｃを再び矢印Ａ１方向に移動される。また、制御ベーン４４は、ばね部材４５の伸長力に抗して先端部４４ｂをベーン収容部４１ｅに押し込む方向（本体部４１の半径方向）に移動される。これにより、受圧面４４ｃの面積（受圧面積）は、空間高さＨ１と空間高さＨ２との差分だけ減少される。そして、制御ベーン４４は、傾斜領域３４ｃのＡ１側に隣接して形成されたカム領域３４ｂに到達する。
【００５５】
エンジン９０（図１参照）の回転数がＲ３回転／分以降の領域（吐出圧力Ｐが圧力Ｐ３以降の領域）では、制御ベーン４４は、巻きばね４３の付勢力に抗して矢印Ａ１方向に再び回動され始める。なお、受圧面４４ｃの面積は空間高さＨ１と空間高さＨ２との差分だけ減少されているので、圧力Ｐ３以降の吐出圧力Ｐが受圧面４４ｃに作用したとしても、制御ベーン４４の矢印Ａ１方向への回動速度（エンジン９０の回転数上昇に対する制御ロータ４０の回動角度の増加率）は緩和される。この結果、上記した制御ベーン４４がカム領域３４ｂをカム溝部３４の終点部まで移動される場合の吐出圧力特性は、図９における特性Ｇ４を示す。このように、可変オイルポンプ１００では、太い実線で示される特性Ｇ１〜特性Ｇ４を繋いだような吐出圧力特性を有するようになる。
【００５６】
一方、比較例のオイルポンプでは、エンジン９０の回転数がＲ４回転／分（Ｒ１以上Ｒ２未満）までの区間では、エンジン９０（クランクシャフト９３）の回転数の上昇に伴いオイル１の吐出圧力Ｐは単純に（正比例的に）増加される。したがって、図９に示すように、可変オイルポンプ１００（図１参照）における特性Ｇ１と同じ傾きのままエンジン９０の回転数がＲ４回転／分の位置になるまでグラフが延ばされたような特性Ｋ１を示す。その後、エンジン９０の回転数がＲ４回転／分を超えた際に、その時点での吐出圧力Ｐ（圧力Ｐ４）に基づいて図示しないリリーフバルブが作動される。これにより、Ｒ４回転／分以降では、吐出されたオイル１の一部が図示しないリリーフ経路を介して吸入側に戻されながら、回転数の上昇とともに吐出圧力Ｐは緩やかに上昇され、吐出圧力特性は、特性Ｋ１よりも傾きの小さい特性Ｋ２を辿るようになる。なお、特性Ｋ２は、可変オイルポンプ１００（図１参照）における特性Ｇ４と同じ傾きのものをエンジン９０の回転数がＲ４回転／分の位置まで延ばしている。このように、比較例のオイルポンプでは、太い破線で示される特性Ｋ１（非容量制御時ライン）と特性Ｋ２（リリーフバルブ作動時ライン）とを繋いだような吐出圧力特性を有するようになる。
【００５７】
ここで、図９に示すように、可変オイルポンプ１００が搭載される自動車においては、エンジン９０の回転数に応じて、所定の油圧によりオイル１を供給するための動作ポイントＳ１〜Ｓ４が設定されている。本実施形態における可変オイルポンプ１００では、各動作ポイントＳ１〜Ｓ４において要求されるオイル１の供給圧力を満足するような吐出圧力特性（特性Ｇ１〜特性Ｇ４）が実現されている。また、比較例のオイルポンプにおいても吐出圧力特性（特性Ｋ１〜特性Ｋ２）はこの点を満たしている。しかしながら、要求される吐出圧力特性は、各動作ポイントＳ１〜Ｓ４の上方近傍を通過すればよく、特に、エンジン９０の中速回転域となる動作ポイントＳ３（Ｒ２〜Ｒ３回転／分）に注目した場合、可変オイルポンプ１００における特性Ｇ３の部分で要求される吐出圧力Ｐは少なくとも満たされている。
【００５８】
これに対して、比較例のオイルポンプでは、特性Ｋ１と特性Ｋ２との２種類の傾きしか持ち合わせていないため、動作ポイントＳ３（Ｒ２〜Ｒ３回転／分）での要求圧力を満たすもののこの圧力をはるかに超えた吐出圧力Ｐ（特性Ｋ２の部分）でオイル１が供給されることになる。可変オイルポンプ１００では、特性Ｇ２および特性Ｇ３を有することによって動作ポイントＳ３でのオイル１の要求圧力を満たしつつ比較例のオイルポンプのように過剰な吐出圧力Ｐが生み出されないように構成されている。比較例のオイルポンプにおける特性Ｋ１（特性Ｇ１を中速回転域まで延長した特性）から特性Ｋ２への変化に対して、本実施形態における可変オイルポンプ１００が特性Ｇ１と特性Ｇ４との間に１つの谷部を有して折れ曲がった特性Ｇ２および特性Ｇ３の区間を有することは、同じ回転数でもポンプ要素１０（図１参照）が無駄な（過剰な）な油圧を生み出さないことを意味する。無駄な油圧（油量）を有するオイル１は、リリーフ弁（図示せず）などを押し上げリリーフ経路を介してオイルパン９１に戻される。可変オイルポンプ１００では無駄な（過剰な）油圧（油量）が発生しない分、ポンプ要素１０を駆動する動力の低減が図られる。ポンプ動力の低減は、エンジン９０の負荷（損失）の低減にも寄与し、燃料消費率の向上につながる。
【００５９】
なお、エンジン９０（図１参照）の回転数が高い状態から低い状態へと変化される場合は、吐出圧力特性は、上記とは反対方向の変化を辿る。すなわち、特性Ｇ４、特性Ｇ３、特性Ｇ２および特性Ｇ１の順に吐出圧力Ｐが変化される。本実施形態における可変オイルポンプ１００は、上記のように構成されている。
【００６０】
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６１】
すなわち、本実施形態では、上記のように、吸込ポート２２を含む吸込側１６ａから吐出ポート２３を含む吐出側１６ｂに繋がる空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）を変化させることにより吐出量の可変制御を行うように構成することによって、容積室１５がポンプ収容部２１の吸込ポート２２上を通過する際のインナロータ１１とアウタロータ１２との間の容積室１５の拡大動作と、その後に容積室１５が吐出ポート２３上を通過する際の容積室１５の縮小動作とを、空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）を変化させることによる吐出量の可変制御に関係なく、常に同じ位置（範囲）で繰り返すことができる。つまり、容積室１５が吸込ポート２２上を通過する際に、吸込側１６ａから吐出側１６ｂに繋がる空間領域１６の平面積Ｓの変化によってその拡大された容積室１５が吐出ポート２３（吐出側１６ｂ）に実質的に移送するオイル量（オイル１の吐出量）が減少された状態であっても、吐出ポート２３上を通過する際に吐出ポート２３の形成範囲上で適切に容積室１５を縮小させてオイル１（潤滑油）を残らず吐出することができる。これにより、吐出量の可変制御を行う際においても、吸込ポート２２側（吸込側１６ａ）から容積室１５に吸入され保持されたオイル１を吐出ポート２３側（吐出側１６ｂ）に効率よく吐出することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、ポンプ収容部２１内におけるインナロータ１１とアウタロータ１２との相対位置を変化させることなく空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）を変化させることによって吐出量の可変制御を行うことができるので、既存の非可変型のオイルポンプの基本構成（インナロータ１１とアウタロータ１２との相対位置を一定にしてポンプ収容部２１を構成する点）に大幅な変更を加えることなく、ポンプ容量（吐出量）の制御時にも効率的な吐出動作を図ることが可能な可変オイルポンプ１００を得ることができる。また、非可変型から可変型への仕様変更に伴う可変オイルポンプ１００の大型化を抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置を変化させることにより、空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）を変化させるように構成する。これにより、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置を変化させて空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）を変化させることによって、吐出ポート２３上での容積室１５の縮小動作に一切影響を及ぼすことなく、インナロータ１１とアウタロータ１２との間の容積室１５が吸込ポート２２上を通過する際に空間領域１６の平面積Ｓの変化によって吐出ポート２３側（吐出側１６ｂ）に実質的に移送されるオイル量（オイル１の吐出量）を容易に変化（増減）させることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、アウタロータ１２の回転軸線１５０の延びるＸ方向（図６参照）から見て、吸込ポート２２の少なくとも一部と重なるように配置され、オイル１を逃がすことが可能な制御溝４２を有する制御ロータ４０をさらに備える。そして、制御ロータ４０を移動させることにより、制御溝４２の吸込ポート２２に対する相対的な位置を変化させることによって、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置を変化させるように構成する。これにより、ポンプ収容部２１に形成された所定形状を有する吸込ポート２２に対して制御ロータ４０の移動とともにオイル逃がし機能を有する制御溝４２を重ね合せて空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置を変化させることができる。したがって、吐出ポート２３側に実質的に移送されるオイル１の量を制限する際に、余剰分のオイル１を制御溝４２を介して逃がすことによって空間領域１６の変化後の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）に相当する分のオイル１のみを容易に吐出ポート２３側に移送することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、ポンプ収容部２１の吸込ポート２２に対してインナロータ１１およびアウタロータ１２の少なくとも一方を挟んで対向した状態で、アウタロータ１２の回転軸線１５０の延びるＸ方向（図６参照）から見て、吸込ポート２２の少なくとも一部と重なるように制御溝４２を配置する。これにより、ポンプ収容部２１の厚み方向（アウタロータ１２の回転軸線１５０の延びるＸ方向）に沿って、吸込ポート２２、インナロータ１１（アウタロータ１２）および制御ロータ４０の制御溝４２の順に配置される（図７参照）ので、インナロータ１１とアウタロータ１２との間の容積室１５に吸い込まれたオイル１の一部が空間領域１６の吸込側１６ａの端部となる制御溝４２を介して吸込ポート２２を含む吸込側１６ａに容易に逃がすことができる。したがって、空間領域１６の相対的な平面積Ｓの変化によって容積室１５が吐出ポート２３（吐出側１６ｂ）に実質的に移送するオイル１の量を容易に変化（減少）させることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、制御ロータ４０は、回動する制御部材であり、アウタロータ１２の回転方向（矢印Ａ１方向）と反対方向（矢印Ａ２方向）に制御ロータ４０を付勢するように構成する。これにより、吸込ポート２２および吐出ポート２３の順に一定方向にアウタロータ１２が回転される際に、制御溝４２を有する制御ロータ４０がアウタロータ１２の回転方向（矢印Ａ１方向）と反対方向（矢印Ａ２方向）に付勢されているので、アウタロータ１２の回転数が所定値未満の場合に制御ロータ４０が矢印Ａ１方向に回動するのを防止することができる。すなわち、制御溝４２の吸込ポート２２に対する相対位置が変化されないので空間領域１６に平面積Ｓの変化を生じさせなくすることができる。そして、アウタロータ１２の回転数が所定値以上となった際に付勢力に抗して制御ロータ４０が矢印Ａ１方向に回動されて制御溝４２を旋回移動させることができるので、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置を変化させて空間領域１６に平面積Ｓの変化を生じさせることができる。これにより、可変オイルポンプ１００を搭載するエンジン（内燃機関）９０の運転条件に合わせたポンプ容量（吐出量）の制御を行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態では、アウタロータ１２の回転軸線１５０の延びるＸ方向から見て、制御ロータ４０の回動中心をアウタロータ１２の回転中心上に配置する。これにより、アウタロータ１２の回転に伴うインナロータ１１とアウタロータ１２との間の容積室１５の回転移動方向に重なるようにして制御ロータ４０の制御溝４２を旋回移動させることができるので、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置を容積室１５の回転移動方向（矢印Ａ１方向）に沿って容易に変化させることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、吐出ポート２３の吐出圧力Ｐに応じて、吸込ポート２２に対する制御ロータ４０の制御溝４２の位置を変化させる制御を行うように構成する。これにより、吐出ポート２３の吐出圧力Ｐに応じて空間領域１６に平面積Ｓの変化を生じさせることができる。すなわち、吐出ポート２３の吐出圧力Ｐに応じてオイル１の吐出量を変化（増減）させることができるので、可変オイルポンプ１００を所望の運転条件に合わせてエンジン（内燃機関）９０側に容易に組み込むことができる。
【００６９】
また、本実施形態では、制御ロータ４０は、吸込ポート２２に対する制御溝４２の相対的な位置を変化させるための制御ベーン４４をさらに含む。そして、制御ベーン４４に吐出ポート２３から吐出された所定の油圧のオイル１を供給することにより制御ベーン４４を移動させながら吐出ポート２３の吐出圧力Ｐに基づいて制御ベーン４４の受圧面積を変化させることによって、吐出ポート２３の吐出圧力Ｐに応じて、吸込ポート２２に対する制御ロータ４０の制御溝４２の位置を変化させる制御を行うように構成する。これにより、吐出ポート２３から吐出されたオイル１の油圧を制御ベーン４４に作用させて吸込ポート２２に対する制御ロータ４０の制御溝４２の位置を容易に変化させることができる。また、制御ベーン４４を移動させる際に吐出圧力Ｐに基づいて制御ベーン４４の受圧面積＿を変化させることができるので、吐出ポート２３の吐出圧力Ｐに応じて吸込ポート２２に対する制御ロータ４０の制御溝４２の位置を容易に変化させることができる。したがって、この可変オイルポンプ１００を所望の運転条件に柔軟に対応させて機能させることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置を変化させる部分に対応する制御溝４２（先端部４２ａ）の深さＬ２は、吸込ポート２２の深さＬ１よりも小さい。これにより、制御溝４２を介してインナロータ１１とアウタロータ１２との間の容積室１５のオイル１を吸込ポート２２側に逃がす際に、空間領域１６の吸込側１６ａの端部の位置を変化させる部分に対応する制御溝４２（先端部４２ａ）の深さＬ２が吸込ポート２２の深さＬ１よりも小さいので、容積室１５のオイル１が急激に吸込ポート２２に戻されるのを抑制することができる。したがって、吐出量の可変制御を行う際に、制御ロータ４０の移動とともに吐出ポート２３から吐出される油圧（吐出圧力Ｐ）が急激に低下したり制御ロータ４０（制御溝４２）の移動位置に応じて油圧（吐出圧力Ｐ）に脈動が生じたりするのを抑制することができる。
【００７１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７２】
たとえば、上記実施形態では、制御溝４２に関してポンプ要素１０の回転方向となる矢印Ａ１方向に沿って徐々に溝幅（本体部４１の半径方向における溝幅）を狭めながら吸込ポート２２の平面形状に沿って旋回するような平面形状を有するように制御溝４２を形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。吸込ポート２２を含む吸込側１６ａから吐出ポート２３を含む吐出側１６ｂに繋がる空間領域１６の平面積Ｓ（締切幅Ｗ）を変化させることによって吐出量の可変制御を行うことが可能であるならば、制御溝４２の平面的な形状は、上記以外であってもよい。たとえば、楕円形状でも、矩形形状でも、多角形形状であってもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、制御ロータ４０を回動させる際の制御ベーン４４が摺動するカム溝部３４に２段階の空間高さＨ１および空間高さＨ２を有するように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。吐出圧力Ｐに応じて、制御ベーン４４の受圧面４４ｃの受圧面積が３段階または４段階に削減されるようにカム溝部３４の形状（制御ロータ収容部２５の内側面２５ａ）の形状を形成してもよい。これにより、可変オイルポンプ１００の場合よりもよりきめ細かい吐出量の容量制御を行うことが可能である。
【００７４】
また、上記実施形態では、制御ロータ４０の回動中心をアウタロータ１２の回転軸線１５０の延びるＸ方向から見てアウタロータ１２の回転中心上に配置した例について示したが、本発明はこれに限られない。制御ロータ４０の回動中心をアウタロータ１２の回転中心から若干ずらされた位置に配置してもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、５つの谷１２ｂを有するアウタロータ１２に対して４つの山１１ａを有するインナロータ１１を内接させてポンプ要素１０を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。ポンプ要素１０を構成するインナロータおよびアウタロータの歯数は、上記以外であってもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、ポンプ収容部２１の片側の底面２１ｂに吸込ポート２２および吐出ポート２３を形成して可変オイルポンプ１００を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、吸込ポートについては底面２１ｂ側に設けるのみならず、制御ロータ４０側にもその一部を設けてポンプ要素１０（インナロータ１１およびアウタロータ１２）が吸込ポートにより挟み込まれるように構成してもよい。この場合、回動される制御ロータ４０の制御溝４２の残部４２ｂがさらに矢印Ａ２方向に延長されて吸込ポートを兼ねるような流路を構成することが可能である。そして、制御溝４２が吸込ポートを兼ねる一方で、吐出圧力Ｐが所定条件を超えて制御ロータ４０が矢印Ａ１方向に回動された際には、制御溝４２の先端部４２ａが図６の場合と同様に空間領域１６にせり出して容積室１５のオイル１の一部を吸込ポートに戻すことが可能になる。これにより、容積室１５の残りのオイル１は、残らず吐出ポート２３に移送される。また、吐出ポートについても底面２１ｂ側に設けるのみならず、制御ロータ４０側にその一部を設けてポンプ要素１０が吐出ポートにより挟み込まれるように構成してもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、エンジン９０（内燃機関）にオイル（潤滑油）１を供給する可変オイルポンプ１００に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内燃機関の回転数に応じて変速比を自動的に切り替えるオートマチックトランスミッション（ＡＴ）にＡＴフルード（ＡＴオイル）を供給するためのオイルポンプに本発明を適用してもよい。また、ギアの組み合わせを替えて変速する上記ＡＴ（多段変速機）とは異なり連続的に無段階で変速比を変更可能な無段変速機（ＣＶＴ）内の摺動部に潤滑油を供給するためのオイルポンプに本発明を適用してもよい。また、車両におけるステアリング（操舵装置）を駆動するパワーステアリング装置にパワーステアリングオイルを供給するためのオイルポンプに本発明を適用してもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、エンジン９０（内燃機関）を備えた自動車などの車両に可変オイルポンプ１００を搭載した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内燃機関（エンジン）を備えた車両以外の設備機器に搭載されたオイルポンプに対して本発明を適用してもよい。また、内燃機関としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどが適用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１  オイル
１０  ポンプ要素
１１  インナロータ
１２  アウタロータ
１５  容積室
１６  空間領域（吸込吐出間部分）
１６ａ  吸込側
１６ｂ  吐出側
２０  ポンプボディ
２１  ポンプ収容部（ロータ収容部）
２２  吸込ポート
２３  吐出ポート
３０  蓋部材
３４  カム溝部
３４ａ、３４ｂ  カム領域
３４ｃ  傾斜領域
４０  制御ロータ（制御部材）
４１  本体部
４２  制御溝
４２ａ  先端部
４２ｂ  残部
４３  巻きばね
４４  制御ベーン
４４ｃ  受圧面
４５  ばね部材
１００  可変オイルポンプ
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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