(57)【要約】【課題】ポンプの脈圧変動を抑制しつつ構成部品の加工を容易にしてコストの低減化を図り得る可変容量形ポンプを提供する。【解決手段】  駆動軸３により互いの内外歯が噛合しつつ回転するインナーロータ４とアウターロータ５の内外歯４ａ、５ａ間のポンプ室１０の容積変化を得てポンプ作用を行う。ポンプケーシング１に有する収容凹部６の第１〜第３曲面部位６ａ〜６ｃをトロコイド曲線によって形成する一方、調整リング７の外周に前記各曲面部位に摺接可能な先端面１９ａ〜２１ａが円弧状の３つの摺接部位１９〜２１を形成すると共に、吐出ポート１４からのポンプ吐出圧を前記第１，第摺接部位１９，２１で受けて調整リングを調整機構８のばね力に抗して回転摺接するように構成した。【選択図】図１
2008298026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入ポートと吐出ポートとを有すると共に、収容凹部が形成されたポンプケーシングと、
前記収容凹部内に回転自在に収容され、互いの内外歯が噛合しつつ回転するインナーロータ及びアウターロータと、
前記インナーロータの中心に固定されて該インナーロータに回転力を付与する駆動軸と、
前記収容凹部内に偏心回動自在に収容されて、リング内周面で前記アウターロータの外周面を回転摺動自在に支持する調整リングと、を備え、
前記調整リングの回転を得て前記アウターロータをインナーロータの偏心方向が回転移動してポンプ吐出量を可変にする可変容量ポンプであって、
前記インナーロータの中心から任意の長さの半径Ｒを設定し、
この半径Ｒに対して半径２Ｒ／３の基円を描き、この基円上を転動する半径Ｒ／３の転円を設定し、
前記基円の中心と前記転円の中心を結ぶ線を基準線とし、
該基準線の延長線上に、前記転円の中心から前記基円の中心と反対方向へ前記インナーロータとアウターロータの径方向の偏心量の距離分の定点を設定し、
前記転円を、前記基円上を転動させた際における前記定点の軌跡で表されるトロコイド曲線を創成すると共に、該トロコイド曲線上の点より法線上の外側に任意の長さの半径ｒだけ離れた点の軌跡で表されるトロコイド曲線状の曲線を、
前記収容凹部の内周面に所定の位置に形成し、
前記調整リングの外周部に、前記収容凹部内周面の前記トロコイド曲線によって形成された曲面部位に摺接する複数の摺接部位を径方向外側に突設し、
前記各摺接部位は、前記リング内周面の中心からほぼ前記半径Ｒの位置を中心とするほぼ前記半径ｒの円弧状に形成されていると共に、
該各摺接部位の先端面が前記収容凹部の曲面部位を摺接可能に形成したことを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項２】
前記各摺接部位を調整リングの円周方向のほぼ１２０°の間隔位置に３つ設けたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ポンプ。
【請求項３】
前記調整リングは、押圧機構によって前記摺接部位のうちの一つが前記基準線上となる位置に付勢されていると共に、ポンプの吐出圧が上昇するに伴って該吐出圧によって前記押圧機構の押圧力に抗して前記摺接部位が前記収容凹部の内周面に摺接しながら回転することを特徴とする請求項１または２に記載の可変容量形ポンプ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの摺接部位の前記ポンプ吐出圧を受ける受圧面積を他の摺接部位と異なる大きさに形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変容量形ポンプ。
【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各摺動部やトランスミッションなどに潤滑油圧を供給する可変容量形ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、従来の可変容量形ポンプとしては、以下の特許文献１に記載された内接式のトロコイド型のものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、ポンプケーシングの両側部に吸入ポートと吐出ポートが設けられていると共に、略中央に機関のクランク軸から回転力が伝達される駆動軸が貫通配置されている。また、ポンプケーシングの内部に形成された収容凹部内には、駆動軸に連結されたインナロータと、内歯が該インナロータの外周に有する外歯に噛合するアウタロータが互いに回転自在に設けられている。
【０００４】
また、前記収容凹部内には、アウタロータの外周面を回転自在に支持する調整リングが設けられており、この調整リングの外周面は、前記アウターロータの中心と同心であり、前記インナーロータ及び前記駆動軸と同心の前記収容凹部壁面上を摺接することなく回転移動し、この調整リングの回転角度を所定の調整機構を介して調整することにより、前記インナーロータとアウターロータの偏心方向が回転移動して、ポンプ吐出量を可変にするようになっている。
【０００５】
すなわち、前記収容凹部の内周にギア歯部が形成されている一方、前記調整リングの外周に、前記各ギア部と噛合するギア部が形成されて、該調整リングが、調整機構のばね部材のばね力を介してポンプ吐出圧に応じて前記収容凹部の内周ギア部を前記調整リングの外周ギア部が滑ることなく回転移動することにより、ポンプ流量を制御するようになっている。
【０００６】
そして、調整リングの少ない回転移動量及び移動角によって前記アウターロータとインナーロータの偏心方向を大きく回転移動できるため、前記調整機構のばね部材による直線的な付勢力により調整リングの回転移動を制御できるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−１６９５７１号公報（図３など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の可変容量形ポンプにあっては、前述のように収容凹部の内周や調整リングの外周のそれぞれにギア部が形成されているため、これらギア部の精度の高い加工が要求されることから、かかる加工作業が極めて煩雑となり、コストの高騰が余儀なくされている。
【０００８】
特に、前記ポンプケーシングは、通常、アルミ合金によって形成されており、アルミダイキャストによる成形後に切削加工による成形が必要となり、ギア形状に加工するには小径な工具を用いて複雑な作業を行わなければならず、加工工数が多く掛かって生産性が悪化する
また、前述のように、各ギア部の加工精度が悪い場合は、調整リングの回転移動が安定しないことから、図１３に示すような油圧変動を発生するおそれがある。また、精度良く加工した場合であっても、各ギア部の噛み合いが次のギア部との噛み合いに移動するたびに回転力が変動するので、一定の油圧上昇に対して回転角（偏心回動角）が等速とならず、この結果、やはり図１３に示すような油圧変動を起こすおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記各従来の可変容量形ポンプの実状に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、吸入ポートと吐出ポートとを有すると共に、収容凹部が形成されたポンプケーシングと、
前記収容凹部内に回転自在に収容され、互いの内外歯が噛合しつつ回転するインナーロータ及びアウターロータと、
前記インナーロータの中心に固定されて該インナーロータに回転力を付与する駆動軸と、
前記収容凹部内に偏心回動自在に収容されて、リング内周面で前記アウターロータの外周面を回転摺動自在に支持する調整リングと、を備え、
前記調整リングの回転を得て前記アウターロータをインナーロータの偏心方向が回転移動してポンプ吐出量を可変にする可変容量ポンプであって、
前記インナーロータの中心から任意の長さの半径Ｒを設定し、
この半径Ｒに対して半径２Ｒ／３の基円を描き、この基円上を転動する半径Ｒ／３の転円を設定し、
前記基円の中心と前記転円の中心を結ぶ線を基準線とし、
該基準線の延長線上に、前記転円の中心から前記基円の中心と反対方向へ前記インナーロータとアウターロータの径方向の偏心量の距離分の定点を設定し、
前記転円を、前記基円上を転動させた際における前記定点の軌跡で表されるトロコイド曲線を創成すると共に、該トロコイド曲線上の点より法線上の外側に任意の長さの半径ｒだけ離れた点の軌跡で表されるトロコイド曲線状の曲線を、
前記収容凹部の内周面に所定の位置に形成し、
前記調整リングの外周部に、前記収容凹部内周面の前記トロコイド曲線によって形成された曲面部位に摺接する複数の摺接部位を径方向外側に突設し、
前記各摺接部位は、前記リング内周面の中心からほぼ前記半径Ｒの位置を中心とするほぼ前記半径ｒの円弧状に形成されていると共に、
該各摺接部位の先端面が前記収容凹部の曲面部位を摺接可能に形成したことを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、収容凹部の内周面と調整リングの外周面にギア部を形成する必要がなく、単なる円弧状に形成したことから、これらの加工が容易になり、コストの低減化が図れる。
【００１１】
また、調整リングは、従来のようなギア部の噛み合いによって回転移動させるのではなく、各摺接部位の先端部が、微小クリアランスを介して収容凹部の内周面を摺接しながら回転移動するようになっていることから、油圧の上昇に対する調整リングの回転が等速となり、ポンプの回転上昇に伴う油圧変動の発生を十分に抑制することができる。
【００１２】
さらに、調整リングは、ポンプ吐出圧に応じて調整機構のばね力に抗して回転移動するため、所定の吐出圧を超えるとポンプ容量を減少させ、無駄に油圧を上昇させてフリクションの上昇を十分抑制することが可能になる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記各摺接部位を調整リングの円周方向のほぼ１２０°の間隔位置に３つ設けたことを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、調整リングが、ポンプケーシングの収容凹部の内周面を３つの摺接部位によって３点で摺接しつつ回転移動するため、安定した回転移動が得られる。
【００１５】
請求項３に記載の発明にあっては、前記調整リングは、押圧機構によって前記摺接部位のうちの一つが前記基準線上となる位置に付勢されていると共に、ポンプの吐出圧が上昇するに伴って該吐出圧によって前記押圧機構の押圧力に抗して前記摺接部位が前記収容凹部の内周面に摺接しながら回転することを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記少なくとも１つの摺接部位の前記ポンプ吐出圧を受ける受圧面積を他の摺接部位と異なる大きさに形成したことを特徴としている。
【００１７】
この発明によれば、調整リングの回転方向における各摺接部位の受圧面積に差をもたせたため、ポンプ吐出圧を効率的に自由な倍率によって調整リングの回転力へと変換させることが可能になる。これによって、調整機構のばね部材のばね設定圧を自由に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る可変容量形ポンプの実施例を図面に基づいて詳述する。なお、本実施例も自動車用内燃機関の潤滑油を供給するオイルポンプに適用したトロコイド型の可変容量形ポンプを示している。
【００１９】
この可変容量形ポンプは、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３に示すように、一端開口がカバー２によって閉塞されたポンプケーシング１と、該ポンプケーシング１のほぼ中心部を貫通し、機関のクランク軸から回転力が伝達される駆動軸３と、前記ポンプケーシング１の内部に形成された収容凹部６内に回転自在に収納されたインナロータ４及びアウタロータ５と、前記収容凹部６の内部に回転移動自在に収容され、内周面で前記アウターロータ５の外周面を回転摺動自在に支持する調整リング７と、を備えている。
【００２０】
前記ポンプケーシング１は、図３に示すように、アルミ合金材によって一体に形成され、ほぼ中央位置には駆動軸３を回転自在に支持する挿通孔１ａが形成されていると共に、内部に前記ほぼ異形楕円状の収容凹部６が形成されている。また、一端開口部を閉塞するカバー２が６本のボルト９によって固定されるようになっていると共に、図１の右側部に前記調整リング７を図中時計方向へ付勢する調整機構８が設けられている。
【００２１】
前記駆動軸３は、一端部に設けられた図外のプーリを介してクランクシャフトからの回転駆動力が伝達されて、図中矢印方向（時計方向）へ回転駆動されるようになっている。
【００２２】
前記インナロータ４は、その中央部が駆動軸２に結合されていると共に、外周にトロコイド曲線で形成された６つの外歯４ａが形成されている。前記アウタロータ５は、その中心がインナロータ４の中心から所定量ｅだけ偏心していると共に、内周には前記外歯４ａ…と噛合するトロコイド曲線で形成された７つの内歯５ａが形成されている。したがって、各ロータ４，５の歯先接点と歯底で囲われる空間のポンプ室１０が形成されており、このポンプ室１０の容積が各ロータ４，５の回転に伴い変化するようになっている。
【００２３】
また、ポンプケーシング１の図１中の下部位置には、略円弧状の吸入室１１が設けられている一方、これと反対の上部位置には、吐出室１２が設けられており、上下端には、前記吸入室１１と吐出室１２とにそれぞれ連通する吸入ポート１３と吐出ポート１４が設けられている。前記吸入ポート１３は、吸入口１３ａに接続された図外の吸入通路を介して機関本体の下端部に設けられたオイルパン内部とストレーナに連通している一方、吐出ポート１４は、吐出口１４ａに接続された図外の吐出通路を介して機関のオイルメインギャラリーに接続されている。
【００２４】
また、前記ポンプケーシング１の前記吸入室１１と吐出室１２の対向する両端部位置には、前記ポンプ室１０の容積がほぼ最大となる部位１０ａに第１シールランド部１５が形成され、これと反対側のほぼ最小となる部位１０ｂに第２シールランド部１６がそれぞれ形成されている。本実施例では、最大容積側の第１シールランド部１５は、最大容積のポンプ室１０ａの形状とほぼ同じ形状に形成されている。
【００２５】
なお、前記カバー２のポンプケーシング１との合わせ面側にも、前記吸入室１１と吐出室１２と対応した位置に凹部が形成されて、この間にシールランド部が形成される場合もある。
【００２６】
前記収容凹部６は、その内周面の円周方向のほぼ１２０°の角度位置、つまり前記ポンプ室１０の最大容積部位１０ａにほぼ対応する第１曲面部位６ａと、この第１曲面部位６ａから円周方向のほぼ１２０°に位置する第２、第３曲面部位６ｂ、６ｃがそれぞれトロコイド曲線によって形成されている。
【００２７】
この第１〜第３曲面部位６ａ〜６ｃは、その形成手順を図５及び図６に基づいて具体的に説明すれば、前記インナーロータ４の中心Ｏから任意の長さの半径Ｒを設定し、この半径Ｒに対して半径２Ｒ／３の基円αを描き、この基円α上を転動する半径Ｒ／３の仮想転円βを設定し、前記基円αの中心Ｏと前記仮想転円βの中心Ｏ’を結ぶ線を基準線Ｊとする。この基準線Ｊは、前記第１シールランド部１５の中心を通るように設定されており、この上方位置に前記吐出室１２及び吐出ポート１４が位置し、下方位置に前記吸入室１１及び吸入ポート１３が位置している。
【００２８】
この基準線Ｊの延長線上に、前記仮想転円βの中心Ｏ’から前記基円αの中心Ｏと反対方向へ前記インナーロータ４に対するアウターロータ５の径方向の偏心量ｅの距離分の定点Ｅを設定する。
【００２９】
前記仮想転円βを、前記基円α上を滑ることなく転動させた際における前記定点Ｅ、Ｅ’の軌跡で表される曲線がトロコイド曲線γとなる。
【００３０】
前記仮想転円βが基円α上のθの位置まで滑ることなく転がると、転円βは２θだけ自転するので定点Ｅは基準線Ｊに対しては３θだけ回転したことになる。
【００３１】
このことは、図６に示すように書き換えられる。つまり、インナーロータ４の中心Ｏから偏心量ｅだけ離れた点Ｅを取り、さらに半径Ｒだけ延長した位置に点Ｔを取り、前記中心点Ｏと点Ｅと点Ｔを直線で結ぶ方向に基準線Ｊを取る。点Ｅが中心点Ｏ回りに３θ回転した点Ｅ’より、基準線Ｊに対してθだけ傾き距離Ｒの点Ｔ’の軌跡が前記トロコイド曲線γとなる。したがって、点Ｔが点Ｔ’へ角度θだけ回転移動したとき、点Ｅは点Ｅ’へ角度３θ回転移動したことになる。つまり、調整リング７が角度θだけ回転移動したとき、調整リング７の中心Ｘが３θ回転移動することを表す。
【００３２】
そして、前記トロコイド曲線γ上の点Ｔ’を中心とする半径ｒの円で創成されるトロコイド曲線状の創成曲線をγ’、言い換えれば、点Ｔ’より法線上外側に半径長さｒだけ離れた点の軌跡で表されるトロコイド曲線上の曲線γ’として収容凹部６の各曲面部位６ａ〜６ｃの壁面形状としたものである。
【００３３】
また、前記吐出室１２側に位置する一つの曲面部位６ｃのポンプ回転方向側の位置には、ほぼ逆Ｌ字形状に折曲されたストッパ面１７が連続して形成されている。
【００３４】
一方、前記調整リング７は、図１及び図４に示すように、リング本体１８がほぼ円環状に形成され、このリング本体１８の内周面１８ａで前記アウターロータ５の外周面を回転摺接自在に支持していると共に、外周に前記収容凹部６の各曲面部位６ａ〜６ｃに各先端面が摺接する３つの摺接部位１９〜２１が径方向外側に一体に突設されている。
【００３５】
この第１〜第３摺接部位１９〜２１は、前記第１〜第３曲面部位６ａ〜６ｃに対応したリング本体１８の円周方向のほぼ１２０°位置に設けられ、内周面１８ａの中心Ｘから前記Ｒの距離を中心として半径ｒの半円状に各先端面１９ａ〜２１ａが形成されている。
【００３６】
すなわち、前記第１摺接部位１９の先端面１９ａまでの長さは、前記内周面１８ａの中心Ｘから半径Ｒａの距離の位置に中心Ｔａが設定されて、この中心Ｔａから半径ｒａの半円弧状に形成され、第２摺接部位２０の先端面２０ａまでの長さは、前記中心Ｘから半径Ｒｂの距離の位置に中心Ｔｂが設定されて、この中心Ｔｂから半径ｒｂの半円弧状に形成されている。また、第３摺接部位２１の先端面２１ａまでの長さは、前記中心Ｘから半径Ｒｃの距離の位置に中心Ｔｃが設定されて、この中心Ｔｃから半径ｒｃの半円弧状に形成されている。
【００３７】
そして、前記最大容積となるポンプ室１０ａ側に位置する第１摺接部位１９が半径Ｒａの最大突出量に形成され、前記吸入側に位置する第２摺接部位２０が半径Ｒｂの中程度の突出量に形成され、吐出側に位置する第３摺接部位２１が半径Ｒｃの最小突出量にそれぞれ形成されている。
【００３８】
したがって、吐出ポート１４から吐出されたポンプ油圧に対する受圧面積は、前記第３摺接部位２１の一側面２１ｂよりも前記第１摺接部位１９の一側面１９ｂの方が大きくなっている。
【００３９】
また、前記第３摺接部位２１の回転方向の側部には、調整リング７が図１中、時計方向へ回転移動した際に、前記ポンプケーシング１のストッパ面１７に側面が当接してそれ以上の回転移動を規制する規制突部２２がリング本体１８と一体に設けられている。
【００４０】
また、前述した収容凹部６の第１曲面部位６ａの円周方向の範囲は、前記ｅ、Ｒａ、ｒａを用いて、前記θ＝０°を中心とした両方向の所定角度（θ−θ１、θ＋θ２）に設定され、第２曲面部位６ｂの円周方向の範囲は、前記ｅ、Ｒｂ、ｒｂを用いて反時計回りにθ＝１２０°から両方向の所定角度に設定され、さらに、第３曲面部位６ｃの円周方向の範囲は、前記ｅ、Ｒｃ、ｒｃを用いてθ＝−１２０°から両方向の所定角度に設定されている。
【００４１】
これによって、各摺接部位１９〜２１の先端面１９ａ〜２１ａが、各曲面部位６ａ〜６ｃにそれぞれ微小クリアランスを介して摺接可能になっている。
【００４２】
さらに、前記第２摺接部位２０の調整リング７の回転方向側の位置には前記調整機構８の後述するプランジャが当接して調整リング７を反時計方向に回転させる円弧状の当接部２３が一体に設けられている。
【００４３】
前記調整機構８は、図１にも示すように、ポンプケーシング１の側部から傾斜状に突設された円筒状のシリンダ部２４と、該シリンダ部２４内に摺動自在に保持され、先端部が前記当接部２３に当接するプランジャ２５と、前記シリンダ部２４の開口端を閉塞するプラグ２６と、一端がプラグ２６の先端面に弾接し、他端が前記プランジャ２５の後端面に弾接して該プランジャ２５と前記当接部２３を介して調整リング７を図中時計方向に付勢するばね部材２７とから構成されている。したがって、このばね部材２７のばね力によって調整リング７の第１摺接部位１９は基準線Ｊ上の位置となり、リング内周面８ａの中心Ｘも基準線Ｊ上となり、アウターロータ５の中心も基準線Ｊ上となる。すなわち、インナーロータ４に対するアウターロータ５の偏心方向は、基準線Ｊ方向の角度θ＝０°であり、前記第１シールランド部１５も基準線Ｊにある。これによって、第１シールランド部１５と最大容積ポンプ室１０ａの位置が一致して、ポンプ吐出量が最大となるように設定されている。
【００４４】
以下、本実施例におけるポンプ吐出圧と調整リング７の回転作動との関係を図７及び図８に基づいて説明する。
【００４５】
調整リング７の第１、第３摺接部位１９、２１の先端面１９ａ、２１ａと収容凹部６の第１、第３曲面部位６ａ、６ｃとの当接点Ｑ１、Ｑ２で囲まれる空間は、吐出ポート１４と連通していることから、斯かる空間に位置する調整リング７の図中上側外周部には、ポンプ吐出圧が作用し、このポンプ吐出圧は前記当接点Ｑ１、Ｑ２を結ぶ直線に垂直に作用する面圧Ｐ（矢印）となり、前記当接点Ｑ１，Ｑ２の中央部に合力Ｆとして作用する。前記調整リング７は、その中心Ｘがアウターロータ５の中心点Ｅと同じであるからインナーロータ４の中心Ｏとは偏心量ｅ分だけずれており、したがって、前記合力Ｆは調整リング７をインナーロータ４の中心Ｏに対して図中反時計方向に回転させる力として作用する。
【００４６】
このとき、調整リング７の第１，第３摺接部位１９，２１の長さは、（Ｒａ＋ｒａ）＞（Ｒｃ＋ｒｃ）であって、第１摺動部位１９の方が長いから、前記合力Ｆの作用する位置がインナーロータ４の中心Ｏから離れるため、調整リング７にはより大きな反時計方向の回転力が付与される。さらに、図８に示すように、受圧面積が第３摺接部位２１の一側面２１ｂよりも第１摺接部位１９の一側面１９ｂの方が大きいことから、調整リング７に対して反時計方向への回転力が大きくなるのである。
【００４７】
このように、３つの摺接部位１９〜２１のＲ＋ｒの値を異ならせることによって、調整リング７に作用するポンプ吐出圧で発生する回転力の大きさを制御することができる。
【００４８】
次に、機関運転時（ポンプ運転時）における作用について説明する。
【００４９】
まず、機関始動後（ポンプ始動後）には、駆動軸３の回転に伴ってインナーロータ４とアウターロータ５が互いの各内外歯４ａ、５ａを噛み合わせながら回転すると、前記ポンプ室１０が吸入室１１側で膨張し、第１シールランド部１５を通過した後に吐出室１２側で収縮し、かかる容積を変化させることによってポンプ作用が行なわれる。
【００５０】
そして、ポンプ始動前あるいは始動直後のポンプ吐出圧がゼロあるいは極めて低い場合には、図９に示すように、調整リング７は、調整機構８のばね部材２７のばね力によってプランジャ２５が当接部２３を押圧付勢していることから、時計方向に回転付勢されている。この状態では前記規制突部２２がストッパ面１７に当接して調整リング７のそれ以上の時計方向の回転が規制されている。
【００５１】
この状態では、調整リング７を介してインナーロータ４に対するアウターロータ５の偏心方向は、基準線Ｊ方向で前記第１シールランド部１５と一致しているので、吸入室１１側から吐出室１１側へポンプ室１０ａの容積が最大で第１シールランド部１５を通過する一方、吐出室１２側から吸入室１１側へのポンプ室１０ｂの容積が最小となって、第２シールランド部１６を通過することからポンプ吐出量が最大となる。このため、ポンプ低回転時には、ポンプ吐出圧は、図１２に示すように速やかに立ち上がる特性となる。
【００５２】
続いて、ポンプ回転数の増加に伴いポンプ吐出圧が上昇すると、前述のように、ポンプ吐出圧が吐出ポート１４から調整リング７に作用して、該調整リング７は、図１０に示すように、ストッパ面１７から離れつつ各摺接部位１９〜２１を介して、前記ばね力に抗して例えば約１５°の角度をもって反時計方向へ回転する。そして、調整リング７は、前記ポンプ吐出圧とばね部材２７のばね力との釣り合った位置で回転が停止される。
【００５３】
前述のように、調整リング７の回転角度θに対し、内周面１８ａの中心点Ｘ、すなわち、アウターロータ５の中心点Ｅはインナーロータ４の中心点Ｏ回りに角度３θ回転するので、この状態では、偏心方向が４５°となる。そのため、第１シールランド部１５を通過するポンプ室１０の容積が若干減少する一方、第２シールランド部１６を通過するポンプ室１０の容積が若干増加するので、吸入室１１側から吐出室１２側へ流動するオイル量が減少し、つまり、ポンプ吐出量が減少してポンプ吐出圧は、図１２に示すように、なだらかに立ち上がるものの急激な立ち上がりが抑制される。
【００５４】
また、調整リング７は、前記各摺接部位１９〜２１の先端面１９ａ〜２１ａがそれぞれ円弧面に形成されていることから、各曲面部位６ａ〜６ｃに対して滑らかに摺接回転する。
【００５５】
さらに、ポンプ回転数が上昇すると、調整リング７に作用するポンプ吐出圧がさらに大きくなることから、前記調整リング７は、図１１に示すように、ばね部材２７のばね力に抗してさらに反時計方向へ回転して約３０°の角度まで回転する。このため、アウターロータ５は、その中心点Ｅが約９０°移動したことになり、インナーロータ４との偏心方向がほぼ９０°角度位置になる。このため、ポンプ室１０は、吸入室１１から吐出室１２へシールランド部１５を通過する際の容積と、吐出室１２から吸入室１１へシールランド部１６を通過する際の容積がほぼ等しくなり、ポンプ吐出量が最小になる。
【００５６】
このように、ポンプ吐出圧によって調整リング７を回転させることにより、インナーロータ４とアウターロータ５の偏心方向をポンプケーシング１に対して可変とすることによって、ポンプ吐出量を可変として不要な流体仕事を削減することができる。この結果、動力損失の低減化が図れる。
【００５７】
そして、本実施例によれば、収容凹部６の内周面と調整リング７の外周面にギア部を形成する必要がなく、収容凹部６の内周面にトロコイド曲線からなる３つの曲面部位６ａ〜６ｃを形成する一方、調整リング７の外周に対応する３つの摺接部位１９〜２１を設けるだけであるから、これらの加工が容易になり、コストの低減化が図れる。
【００５８】
また、調整リング７は、従来のようなギア部の噛み合いによって回転移動させるのではなく、各摺接部位１９〜２１の先端面１９ａ〜２１ａが、微小クリアランスを介して前記各曲面部位６ａ〜６ｃを摺接しながら回転移動するようになっていることから、図１２に示すように、油圧の上昇に対する調整リング７の回転が等速となり、ポンプの回転上昇に伴う油圧変動の発生を十分に抑制することができる。
【００５９】
さらに、調整リング７は、ポンプ吐出圧に応じて調整機構８のばね部材２７のばね力に抗して回転移動するため、所定の吐出圧を超えるとポンプ容量を減少させ、無駄に油圧を上昇させてフリクションの上昇を十分抑制することが可能になる。
【００６０】
前記各摺接部位１９〜２１を調整リング７の円周方向のほぼ１２０°の間隔位置に３つ設けたことから、調整リング７が、ポンプケーシング１の各曲面部位６ａ〜６ｃを３点で摺接しつつ回転移動するため、安定した回転移動が得られる。
【００６１】
しかも、調整リング７の回転方向における第１摺接部位１９と第３摺接部位１２の各受圧面積に差をもたせたため、ポンプ吐出圧を効率的に自由な倍率によって調整リング７の回転力へと変換させることが可能になる。これによって、調整機構８のばね部材２７のばね設定圧を自由に設定することができる。
【００６２】
本発明は、前記実施例の構成に限定されるものではなく、例えば各曲面部位６ａ〜６ｃの表面、あるいは各摺接部位１９〜２１の先端面１９ａ〜２１ａに低摩擦材を形成することも可能であり、これによってシール性を向上させつつ調整リング７のより滑らかな回転をえることができる。また、内燃機関以外の油圧機器類等に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る可変容量形ポンプの実施形態を示すカバーを外した状態の正面図である。
【図２】同じく可変容量形ポンプの分解斜視図である。
【図３】本実施例に供されるポンプケーシングを示す斜視図である。
【図４】本実施例に供される調整リングの正面図である。
【図５】本実施例における収容凹部の各曲面部位を形成する手順説明図である。
【図６】同じく各曲面部位を形成する手順説明図である。
【図７】調整リングに作用するポンプ吐出圧の圧力作用を説明する図である。
【図８】同じく調整リングに作用するポンプ吐出圧の作用説明図である。
【図９】ポンプ停止または低回転時における調整リングの作動説明図である。
【図１０】ポンプ中回転時における調整リングの作動説明図である。
【図１１】ポンプ高回転時における調整リングの作動説明図である。
【図１２】本実施例の可変容量形ポンプのポンプ回転数とポンプ吐出圧との関係を示す特性図である。
【図１３】従来の可変容量形ポンプにおけるポンプ回転数とポンプ吐出圧の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ポンプケーシング
３…駆動軸
４…インナロータ
５…アウタロータ
４ａ…内歯
５ａ…外歯
６…収容凹部
６ａ〜６ｃ…曲面部位
７…調整リング
８…調整機構
１０…ポンプ室
１１…吸入室
１２…吐出室
１３…吸入ポート
１４…吐出ポート
１７…ストッパ面
１９〜２１…摺接部位
１９ａ〜２１ａ…先端面
２２…規制突部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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