(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のベーンが半径方向にスライド移動可能に収容されるベーン収容部を含むとともに、回転可能なインナロータと、
前記複数のベーンの半径方向外側の先端部が連結される複数のベーン連結部を含むとともに、回転可能な環状のアウタロータと、
前記インナロータと前記アウタロータとの間に設けられ、前記インナロータの前記アウタロータに対する偏心に応じて第１容積が変化することによりポンプ機能を有する第１容積変化部と、
前記アウタロータに設けられ、前記インナロータの前記アウタロータに対する偏心に応じて隣接する前記ベーン連結部間の周方向の距離が変化することにより、第２容積が変化することによってポンプ機能を有する第２容積変化部と、を備え、
前記アウタロータを構成する複数のアウタロータ片は、それぞれ、軸方向の第１端面に設けられた第１係合部と、前記軸方向の第２端面に設けられ、隣接する前記アウタロータ片の前記第１係合部に係合可能な第２係合部と、を含み、
前記複数のアウタロータ片は、隣接する前記アウタロータ片の前記第１係合部および前記第２係合部が互いに係合することにより周方向の距離を変化可能に係合された状態で、円周状に配置されている、オイルポンプ。
【請求項２】
前記第１係合部は、前記アウタロータ片の軸方向の第１端面に円弧状に延びるように設けられており、
前記第２係合部は、前記アウタロータ片の軸方向の第２端面に円弧状に延びるように設けられており、
前記第１係合部および前記第２係合部は、係合状態で互いに周方向にスライド移動可能なように係合されている、請求項１に記載のオイルポンプ。
【請求項３】
前記第１係合部は、前記アウタロータ片の軸方向の前記第１端面に円弧状に延びるように設けられた凸状部または凹状部の一方により形成されており、
前記第２係合部は、前記アウタロータ片の軸方向の前記第２端面に円弧状に延びるように設けられ、隣接する前記アウタロータ片の前記第１係合部と係合可能な凸状部または凹状部の他方により形成されている、請求項２に記載のオイルポンプ。
【請求項４】
前記凸状部は、円弧状に延びるレール部であり、
前記凹状部は、前記レール部に係合するとともに、一方端が開放した円弧状に延びる溝部である、請求項３に記載のオイルポンプ。
【請求項５】
前記軸方向における前記溝部の深さは、前記レール部の突出高さよりも大きい、請求項４に記載のオイルポンプ。
【請求項６】
前記アウタロータ片は、
前記ベーン連結部に対して周方向の一方側に円弧状に延びるとともに前記第１係合部が設けられた前記第１端面を有する第１部分と、
前記ベーン連結部に対して周方向の他方側に円弧状に延びるとともに前記第２係合部が設けられた前記第２端面を有する第２部分と、を含み、
前記第１部分の外周面と前記第２部分の外周面とにより、前記アウタロータ片の最外径面が構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のオイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルポンプに関し、特に、インナロータと、アウタロータと、インナロータおよびアウタロータを接続する複数のベーンとを備えたオイルポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インナロータと、アウタロータと、インナロータおよびアウタロータを接続する複数のベーンとを備えたオイルポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、回転駆動されるインナロータと、インナロータの外側で回転されるアウタロータと、インナロータ外周部とアウタロータ内周部とを接続する複数のペンデュラム（ベーン）とを備えたペンデュラムスライダーポンプ（オイルポンプ）が開示されている。この特許文献１に記載のペンデュラムスライダーポンプでは、ペンデュラムの先端部がインナロータの外周部に蝶番式に連結されるとともに、根元部が各ペンデュラムに対応して形成されたアウタロータの凹部に嵌め込まれている。そして、インナロータとアウタロータとの相対的な偏心に応じて、インナロータの回転とともに個々のペンデュラムがインナロータとの連結部を中心に揺動しながら回転移動されるとともにペンデュラムの根元部がアウタロータの凹部に対して出没自在に変位される。この際、ペンデュラムによって個々に仕切られた複数の容積室がインナロータの回転とともに順次形状変形されることによってポンプ機能が生じるように構成されている。
【０００４】
また、ペンデュラムを振り子状に揺動させるため、個々のペンデュラムは一方端部と他方端部とを繋ぐ中間部が両端部（先端部および根元部）よりも細められている。これにより、アウタロータの凹部に進入する中間部がペンデュラムの揺動に起因して凹部の内壁に接触するのが防止されている。また、個々のペンデュラムが揺動することにより相対的に偏心されたインナロータとアウタロータとが共に滑らかに回転するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２５５４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたペンデュラムスライダーポンプでは、ペンデュラムによって仕切られた複数の容積室がインナロータの回転とともに順次変形を繰り返すことによりポンプ機能を生じさせる一方、ペンデュラムによって仕切られた複数の容積室以外の容積変化量を十分に利用することが困難であると考えられる。このため、単位回転あたりのオイルの正味吐出量を十分に増加させることができないという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、単位回転あたりのオイルの正味吐出量を十分に増加させることが可能なオイルポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるオイルポンプは、複数のベーンが半径方向にスライド移動可能に収容されるベーン収容部を含むとともに、回転可能なインナロータと、複数のベーンの半径方向外側の先端部が連結される複数のベーン連結部を含むとともに、回転可能な環状のアウタロータと、インナロータとアウタロータとの間に設けられ、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じて第１容積が変化することによりポンプ機能を有する第１容積変化部と、アウタロータに設けられ、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じて隣接するベーン連結部間の周方向の距離が変化することにより、第２容積が変化することによってポンプ機能を有する第２容積変化部と、を備え、アウタロータを構成する複数のアウタロータ片は、それぞれ、軸方向の第１端面に設けられた第１係合部と、軸方向の第２端面に設けられ、隣接するアウタロータ片の第１係合部に係合可能な第２係合部と、を含み、複数のアウタロータ片は、隣接するアウタロータ片の第１係合部および第２係合部が互いに係合することにより周方向の距離を変化可能に係合された状態で、円周状に配置されている。
【０００９】
この発明の一の局面によるオイルポンプでは、ベーンによって互いに仕切られた第１容積変化部の高効率なポンプ動作に加えて、アウタロータに新たに設けられた第２容積変化部のポンプ動作も有効に利用することができる。これにより、オイルポンプにおける単位回転あたりのオイルの正味吐出量を十分に増加させることができる。その結果、ポンプ効率を向上させることができる。また、同一吐出量で比較した場合には、オイルポンプを小型化することができるので、機器へのオイルポンプの搭載性を向上させることができる。また、オイルポンプが小型化されることによってオイルポンプ駆動時のメカニカルロス（機械損失）を低減することができるので、オイルポンプを駆動する駆動源の負荷が低減されて省エネルギー化を図ることができる。
【００１０】
また、一の局面によるオイルポンプでは、軸方向の第１端面に設けられた第１係合部と、軸方向の第２端面に設けられ、隣接するアウタロータ片の第１係合部に係合可能な第２係合部とを含み、隣接するアウタロータ片の第１係合部および第２係合部が互いに係合することにより周方向の距離を変化可能に係合された状態で円周状に配置されるように複数のアウタロータ片を構成する。
【００１１】
これにより、アウタロータ片間の接触部分を軸方向における第１端面と第２端面との周方向の重なり部分にのみ限定することができるので、その分、アウタロータ片間の摺動抵抗を低減させることができる。また、軸方向における第１端面の第１係合部と第２端面の第２係合部との係合のみによって第２容積変化部を構成することができるので、アウタロータ片の半径方向の厚み（第１端面および第２端面の半径方向の幅）も、強度が維持可能な範囲でより薄くすることができ軽量化することができる。環状（円周状）に連結されたアウタロータにおけるアウタロータ片間の摺動抵抗の低減および軽量化は、メカニカルロスの低減につながり駆動源の負荷低減（省エネルギー化）にさらに寄与することができる。
【００１２】
上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、第１係合部は、アウタロータ片の軸方向の第１端面に円弧状に延びるように設けられており、第２係合部は、アウタロータ片の軸方向の第２端面に円弧状に延びるように設けられており、第１係合部および第２係合部は、係合状態で互いに周方向にスライド移動可能なように係合されている。
【００１３】
このように構成すれば、一方側のアウタロータ片の円弧状の第１係合部と他方側のアウタロータ片の円弧状の第２係合部とを係合させた状態で一方側のアウタロータ片および他方側のアウタロータ片を相対的にスライド移動させることによって、容易に円弧状にスライド移動させることができるので、隣接するアウタロータ片間の周方向の距離を容易に周方向に沿って正逆方向に変化させることができる。したがって、隣接するアウタロータ片間に形成される第２容積変化部の第２容積を周方向に沿って増大（縮小）させてポンプ機能を生じさせることができる。
【００１４】
上記第１係合部が円弧状に延びるとともに第２係合部が円弧状に延びる構成において、好ましくは、第１係合部は、アウタロータ片の軸方向の第１端面に円弧状に延びるように設けられた凸状部または凹状部の一方により形成されており、第２係合部は、アウタロータ片の軸方向の第２端面に円弧状に延びるように設けられ、隣接するアウタロータ片の第１係合部と係合可能な凸状部または凹状部の他方により形成されている。
【００１５】
このように構成すれば、一方側のアウタロータ片の円弧状の凸状部または凹状部の一方と他方側のアウタロータ片の円弧状の凸状部または凹状部の他方とを係合させた状態で、アウタロータ片同士を容易に相対的に円弧状にスライド移動させることができる。また、凸状部を凹状部に嵌め合わせる簡素な係合構造により第２容積変化部の周期的な容積変化を実現することができるので、アウタロータの耐久性を容易に維持することができる。
【００１６】
上記第１係合部が凸状部または凹状部の一方により形成され第２係合部が他方により形成される構成において、好ましくは、凸状部は、円弧状に延びるレール部であり、凹状部は、レール部に係合するとともに、一方端が開放した円弧状に延びる溝部である。
【００１７】
このように構成すれば、一方側のアウタロータ片の円弧状に延びるレール部を他方側のアウタロータ片の円弧状に延びる溝部に係合（嵌合）させた状態で、アウタロータ片同士を容易に相対的に円弧状にスライド移動させることができる。この際、溝部の一方端を開放することによって、溝部（凹状部）にレール部（凸状部）が周方向にスライド挿入されて溝部の空間容積が減少する状況下においても、容積の減少に合わせて溝部内のオイルを一方端（開口端）から排出することができるので、オイルが溝部内で液圧縮されるのを回避することができる。これにより、個々のアウタロータ片の周方向のスライド移動が滑らかになるので、第２容積変化部の周期的な容積変化を滑らかに行うことができる。
【００１８】
この場合、好ましくは、軸方向における溝部の深さは、レール部の突出高さよりも大きい。
【００１９】
このように構成すれば、レール部を溝部に嵌め合わせた係合状態では、レール部の頂部と溝部の底部との間に隙間をつくることができるので、溝部にレール部が周方向にスライド挿入された場合であっても、この隙間部分がオイル排出用の流路となって溝部内のオイルを一方端（開口端）から容易に排出することができる。したがって、オイルの液圧縮を容易に回避することができる。
【００２０】
上記一の局面によるオイルポンプにおいて、好ましくは、アウタロータ片は、ベーン連結部に対して周方向の一方側に円弧状に延びるとともに第１係合部が設けられた第１端面を有する第１部分と、ベーン連結部に対して周方向の他方側に円弧状に延びるとともに第２係合部が設けられた第２端面を有する第２部分と、を含み、第１部分の外周面と第２部分の外周面とにより、アウタロータ片の最外径面が構成されている。
【００２１】
このように構成すれば、第１部分の外周面と第２部分の外周面とが段差なく周方向に連続するように個々のアウタロータ片の外周面を構成することができる。したがって、段差がない分、個々のアウタロータ片の半径方向の厚みを小さくすることができるので、アウタロータの直径を小さく抑えることができる。
【００２２】
なお、本出願では、上記一の局面によるオイルポンプにおいて、以下のような構成も考えられる。
【００２３】
（付記項１）
すなわち、上記一の局面によるオイルポンプにおいて、第１端面および第２端面は、軸方向における同一の高さ位置に設けられている。
【００２４】
（付記項２）
また、上記一の局面によるオイルポンプにおいて、インナロータのアウタロータに対する偏心に応じて複数のベーンが半径方向にスライド移動することにより、インナロータのベーン収容部における第３容積が変化することによってポンプ機能を有する第３容積変化部をさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるオイルポンプの構成を示した分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるオイルポンプの内部構造を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態によるオイルポンプを構成するアウタロータ片を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態によるオイルポンプを構成するアウタロータ片を示した図である。
【図５】本発明の一実施形態によるオイルポンプを構成するアウタロータ片を示した図である。
【図６】本発明の一実施形態によるオイルポンプにおいて隣接するアウタロータ片間の係合状態を示した斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態によるオイルポンプにおいて隣接するアウタロータ片間の係合状態を示した図である。
【図８】本発明の一実施形態によるオイルポンプの内部構造を部分的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
まず、図１〜図８を参照して、本発明の一実施形態によるオイルポンプ１００の構成について説明する。
【００２８】
本発明の一実施形態によるオイルポンプ１００は、図１に示すように、インナロータ１０と、アウタロータ２０と、これらを接続する７個のベーン３０とを備えている。また、インナロータ１０とアウタロータ２０と７個のベーン３０とにより、ポンプ機能を有するポンプ要素３５が構成されている。
【００２９】
オイルポンプ１００は、図２に示すように、環状のアウタロータ２０を矢印Ｐ１方向に回転可能に収容するハウジング４０と、ハウジング４０を移動可能に収容するポンプボディ５０とを備えている。また、オイルポンプ１００は、内燃機関（エンジン）におけるオイルパン内のオイル（潤滑油）１をピストン（図示せず）まわりやクランク軸（図示せず）などの可動部（摺動部）に供給する機能を有している。なお、ハウジング４０は鉄系の金属材料からなり、ポンプボディ５０はアルミニウム合金製である。
【００３０】
また、図２に示すように、オイルポンプ１００は、ハウジング４０の背後のポンプボディ５０に形成された吸込ポート５２および吐出ポート５３を備える。また、紙面手前側から被せられるカバー（図示せず）によりポンプボディ５０が閉じられる。ポンプボディ５０には、インナロータ１０、アウタロータ２０および７個のベーン３０によって各々囲まれるとともに、７個の容積室６１（第１容積変化部の一例）が形成される。また、容積室６１の容積は、オイルポンプ１００の動作時にベーン３０の伸縮（スライド移動）に伴う容積室６１の形状の拡大および縮小に応じて増減される。なお、インナロータ１０およびアウタロータ２０は鉄系の金属材料からなり、ベーン３０はアルミニウム合金製である。
【００３１】
ハウジング４０は、油圧などの駆動力を用いてポンプボディ５０に対して矢印Ａ１（Ａ２）方向に移動可能に構成されている。すなわち、インナロータ１０の駆動軸９０は、回転中心Ｒが固定されるのに対してハウジング４０が移動されることによって、アウタロータ２０の回転中心Ｕが回転中心Ｒに対して所定量偏心される。オイルポンプ１００では、図２に示すように、アウタロータ２０の回転中心Ｕがインナロータ１０の回転中心Ｒに対して所定量偏心されることによってポンプ要素３５がポンプ機能を発揮する。なお、吐出ポート５３側におけるハウジング４０のポンプボディ５０との摺動面には、シール部材４１が設けられており、吐出ポート５３側のオイル１がハウジング４０内で吸込ポート５２側に漏れ出ないように構成されている。
【００３２】
インナロータ１０は、図１に示すように、回転中心Ｒとなる中心部に軸孔１１を有する。また、図２に示すように、軸孔１１に駆動軸９０が接続されることによって、インナロータ１０は矢印Ｐ１方向に回転される。ここで、エンジンのクランク軸（図示せず）がインナロータ１０の駆動源として用いられる。また、インナロータ１０は、インナロータ１０の外周部に沿って設けられたベーン収容部１２を有する。
【００３３】
ベーン収容部１２は、インナロータ１０の外周部から回転中心Ｒに向かって半径方向に延びる７個の凹部１２ａを有する。また、凹部１２ａは半径方向に所定の深さを有し、凹部１２ａは、軸孔１１を中心に７等分間隔（約５１．４３度間隔）で配置されている。また、凹部１２ａは、図１に示すように、インナロータ１０のＸ２側の端面からＸ１側の端面まで溝状に延びている。また、ベーン３０を摺動可能に挟み込む凹部１２ａのＸ軸方向に延びる内壁面間の幅Ｗは一定である。また、インナロータ１０は、Ｘ軸方向に所定のロータ幅Ｌ１を有しており、ロータ幅Ｌ１は、アウタロータ２０およびハウジング４０のＸ軸方向（軸方向の一例）の長さ（幅）と同じである。
【００３４】
アウタロータ２０は、図１および図２に示すように、７個のアウタロータ片２１を有する。また、個々のアウタロータ片２１が周状に順次接続（係合）されることにより、アウタロータ２０は、アウタロータ片２１がハウジング４０の内周面４０ａに沿って環状に繋げられた状態で矢印Ｐ２方向に回転されるように構成されている。
【００３５】
個々のアウタロータ片２１を外周面（最外径面３）側から見た場合、アウタロータ片２１は、図３に示すように、中央部から一方側（矢印Ｐ１方向）に部分円弧状（図４参照）に延びる第１部分２１ａと他方側（矢印Ｐ２方向）に部分円弧状に延びる第２部分２１ｂとを含む。また、第１部分２１ａおよび第２部分２１ｂの根元部が、アウタロータ片２１のＸ軸方向に延びる基部２１ｅ（ベーン連結部の一例）に接続されている。また、第１部分２１ａおよび第２部分２１ｂの幅Ｌ２は、ロータ幅Ｌ１を２等分した長さである。この場合、第１部分２１ａは、基部２１ｅのＸ２側の半分の領域から矢印Ｐ１方向に延びるとともに、第２部分２１ｂは、基部２１ｅのＸ１側の半分の領域から矢印Ｐ２方向に延びる。このように、アウタロータ片２１は、第１部分２１ａおよび第２部分２１ｂが基部２１ｅを中心軸として周方向に円弧状の翼を広げた形状を有する一体構造部品である。
【００３６】
ここで、本実施形態では、図３〜図５に示すように、第１部分２１ａは、Ｘ軸方向におけるＸ２側に形成され、基部２１ｅから矢印Ｐ１方向に円弧状に延びるとともにＸ軸方向に直交する第１端面２１ｃを有している。また、第２部分２１ｂは、Ｘ軸方向におけるＸ１側に形成され、基部２１ｅから矢印Ｐ２方向に円弧状に延びるとともにＸ軸方向に直交する第２端面２１ｄを有している。また、第１端面２１ｃの矢印Ｐ２方向への延長線上に第２端面２１ｄが配置されており、第１端面２１ｃおよび第２端面２１ｄは、軸方向における同一の高さ位置に存在する。また、第１端面２１ｃには矢印Ｘ１方向に突出する凸形状を有するレール部２６（第１係合部の一例）が形成され、第２端面２１ｄには、矢印Ｘ２方向に窪まされた凹形状を有する溝部２７（第２係合部の一例）が形成されている。
【００３７】
レール部２６は、第１端面２１ｃにおける第１部分２１ａの厚み方向（回転半径方向）の中央領域に沿って円弧状に延びている。また、レール部２６は、第１端面２１ｃ内に島状に形成されている。また、図３に示すように、レール部２６は、基部２１ｅに対して間隔Ｍ２を隔てた位置から矢印Ｐ１方向に円弧長Ｍ１を有して延びている。なお、第１端面２１ｃから頂面２６ａまでがレール部２６の突出高さＨに相当する。
【００３８】
溝部２７は、第２端面２１ｄにおける第２部分２１ｂの厚み方向の中央領域に沿って円弧状に延びている。また、溝部２７は、第２部分２１ｂの先端側に対応する一方端２７ａが外部に開放（開口）されている。また、図３に示すように、溝部２７は、基部２１ｅに対して間隔Ｍ４を隔てた位置から矢印Ｐ２方向に円弧長Ｍ３を有して延びている。なお、第２端面２１ｄから底面部２７ｂまでが溝部２７の深さＤに相当する。
【００３９】
そして、本実施形態では、図６および図７に示すように、個々のアウタロータ片２１が周状に配置された場合に、隣接するアウタロータ片２１のレール部２６および溝部２７が互いに係合するように構成されている。すなわち、互いに対角方向に配置された第１部分２１ａおよび第２部分２１ｂを有する７個のアウタロータ片２１を環状に繋げた場合、基準となるアウタロータ片２１における第１部分２１ａの第１端面２１ｃに設けられたレール部２６は、Ｐ１側に隣接するアウタロータ片２１における第２部分２１ｂの第２端面２１ｄに設けられた溝部２７にスライド移動可能に嵌め込まれる。また、同じアウタロータ片２１における第２部分２１ｂの第２端面２１ｄに設けられた溝部２７は、Ｐ２側に隣接するアウタロータ片２１における第１部分２１ａの第１端面２１ｃに設けられたレール部２６にスライド移動可能に嵌め込まれる。これにより、アウタロータ２０は、互いにＸ軸方向に対向配置されたレール部２６および溝部２７がＰ方向にスライド移動可能なように係合された状態で、隣接するアウタロータ片２１が周方向の距離を変化可能に係合された状態で全体として円周状に配置される。この際、第１部分２１ａの第１端面２１ｃと第２部分２１ｂの第２端面２１ｄとが互いに面接触しながら摺動するように構成されている。
【００４０】
また、図７に示すように、溝部２７の深さＤは、レール部２６の突出高さＨよりも大きい。また、溝部２７の円弧長Ｍ３は、レール部２６の円弧長Ｍ１よりも大きい。これにより、溝部２７の容積（空間容積）は、レール部２６の容積（第１端面２１ｃから突出する部分の容積）よりも大きい。ここに、基部２１ｅからレール部２６起点までの間隔Ｍ２は、基部２１ｅから溝部２７起点までの間隔Ｍ４よりも大きい。また、溝部２７の短手方向の幅Ｌ４（図５参照）は、レール部２６の短手方向の幅Ｌ３（図４参照）よりも若干大きい。これにより、図６および図７に示すように、レール部２６を溝部２７に嵌め合わせた状態では、レール部２６の頂面２６ａと溝部２７の底面部２７ｂとの間には、深さＤと突出高さＨとの差分に相当する大きさ（Ｘ軸方向）の隙間Ｓが設けられている。
【００４１】
また、第１部分２１ａの第１端面２１ｃとは反対側の端面２１ｆは、紙面手前側から被せられるカバー（図示せず）の内面に対して摺動するとともに、第２部分２１ｂの第２端面２１ｄとは反対側の端面２１ｇは、ポンプボディ５０の内面に対して摺動するように構成されている。なお、端面２１ｆには、凹部２１ｈが形成されることによりカバーとの摺動面積がその分低減されている。
【００４２】
また、図８に示すように、第１部分２１ａの外周面３ａと第２部分２１ｂの外周面３ｂとにより、アウタロータ片２１の最外径面３が構成されている。すなわち、第１部分２１ａの外周面３ａと第２部分２１ｂの外周面３ｂとが段差なく周方向に連続するようにアウタロータ片２１の最外径面３が構成されており、段差がない分、アウタロータ片２１の半径方向の厚みは小さい。また、第１部分２１ａ（第２部分２１ｂ）の外周面３ａ（３ｂ）が、ハウジング４０の内周面４０ａに対して油膜１ａを介して周方向に摺動するように構成されている。
【００４３】
また、第１部分２１ａおよび第２部分２１ｂは部分円弧状に形成されているので、隣接するアウタロータ片２１同士のＰ方向の重なりしろ（第１端面２１ｃと第２端面２１ｄとの重なる面積）は、第１部分２１ａおよび第２部分２１ｂの周方向の長さの範囲内で矢印Ｐ１方向または矢印Ｐ２方向に増減可能である。したがって、ハウジング４０（図２参照）内に組み込まれたアウタロータ２０は、隣接するアウタロータ片２１同士が所定範囲内で周方向の距離（係合面積）を増加または減少させながらも、互いの係合状態が維持されるように構成されている。
【００４４】
ここで、本実施形態では、互いに隣接するアウタロータ片２１間に係合空間５および６が形成される。具体的には、図６および図７に示すように、基準となるアウタロータ片２１における第１部分２１ａと、そのＰ１側に隣接するアウタロータ片２１の第２部分２１ｂとの係合によって、各々の対向領域に容積を増減可能とする係合空間５（破線部）が形成される。また、アウタロータ片２１における第２部分２１ｂと、そのＰ２側に隣接するアウタロータ片２１の第１部分２１ａとの係合によって、各々の対向領域に容積を増減可能とする係合空間６（破線部）が形成される。なお、係合空間５および６の外周面は、ハウジング４０の内周面４０ａ（図２参照）が担う。また、係合空間５および６の内周面は、アウタロータ２０の回転半径方向の内側表面２が担うが、図８からも明らかなように、係合空間５および６は実質的に容積室６１に連通されている。
【００４５】
上記した係合空間５および６によって、互いに係合するアウタロータ片２１間に容積室６２（第２容積変化部の一例）が形成される。また、容積室６２は、隣接するアウタロータ片２１同士の周方向の係合面積（第１端面２１ｃと第２端面２１ｄとの重なる面積）が所定範囲内で増減されるのに伴って係合空間５および６の容積の増減が同期される。すなわち、隣接するアウタロータ片２１が互いに離れる方向に変位された際には係合面積が減少され係合空間５および６の容積は増加される。反対に隣接するアウタロータ片２１が互いに近づく方向に変位された際には係合面積が増加され容積Ｖｂは減少される。また、係合空間５および６の容積の増大／縮小の繰り返しがアウタロータ２０のポンプ機能を担う。
【００４６】
また、図４および図５に示すように、アウタロータ片２１の基部２１ｅには、Ｃ字状に切り欠かれた係合部２１ｊ（ベーン連結部の一例）が形成されている。係合部２１ｊは、基部２１ｅの軸方向に沿ってＸ２側の端部からＸ１側の端部まで延びて基部２１ｅを貫通している。すなわち、係合部２１ｊの長さは、ベーン３０の幅Ｌ１（図１参照）に等しい。
【００４７】
また、図６および図８に示すように、アウタロータ片２１における第１部分２１ａのＰ１側の前縁部領域２１ｋは、半径方向の厚みを小さくして若干先細る形状を有している。これにより、アウタロータ２０が内周面４０ａに沿って回転した際に、吸込ポート５２のオイル１（図２参照）が容積拡大中の容積室６２および６１に容易に取り込まれる。
【００４８】
ベーン３０は、図８に示すように、基部３１と先端部３２とを有している。基部３１は、先端部３２側にくびれた部分を有し、この先に先端部３２が接続されている。また、基部３１は、根元部３１ａ側から凹部１２ａに挿入されるように構成されている。また、基部３１の厚みＴは、半径方向に沿って一定である。また、凹部１２ａの幅Ｗは、基部３１の厚みＴよりも微小量だけ大きい。したがって、複数のベーン３０は、インナロータ１０の回転方向となるＰ方向には揺動せず、先端部３２が凹部１２ａに対して半径方向外側に飛び出る動作と、根元部３１ａが凹部１２ａに向かって半径方向内側に引き込まれる動作とを伴うような動作が可能なように、インナロータ１０の凹部１２ａに配置されている。
【００４９】
また、凹部１２ａとベーン３０の根元部３１ａとによって、ベーン収容部１２に容積室６３が形成されている。また、ベーン３０が凹部１２ａに対して出没自在にスライド移動されるのに伴って容積室６３の容積が増減されるように構成されている。つまり、先端部３２が凹部１２ａから飛び出す際に容積室６３の容積が増加され、根元部３１ａが凹部１２ａに引き込まれる際に容積室６３の容積が減少される。
【００５０】
また、先端部３２は、アウタロータ片２１の基部２１ｅに形成されている係合部２１ｊに嵌め込まれる。なお、係合部２１ｊの断面積は、先端部３２の断面積よりも微小量だけ大きい。これにより、ベーン３０は、アウタロータ片２１との連結角度に拘束されずに凹部１２ａに対して半径方向にスライド移動される。また、円環状に繋げられたアウタロータ片２１側においても、ベーン３０との連結角度に拘束されることなくアウタロータ２０が環状形状を保ったままハウジング４０内を回転することが可能とされている。
【００５１】
また、インナロータ１０の内部には、容積室６３と容積室６１とを連通させる連通路１３（図８に破線で示す）が形成されている。これにより、隣接するベーン３０間に位置する１つの容積室６１と、この部分において周方向に係合されたアウタロータ片２１間に形成される容積室６２と、容積室６１近傍の容積室６３とが、互いに連通される。すなわち、これらの容積室６１〜６３が一組となった容積室がインナロータ１０まわりに互いに区画された状態で７個形成されるように構成されている。
【００５２】
次に、図２および図８を参照して、本実施形態におけるオイルポンプ１００の動作について説明する。
【００５３】
所定の制御動作に基づきアウタロータ２０を保持するハウジング４０が矢印Ａ２方向に移動されることにより、図２に示すように、インナロータ１０の回転中心Ｒに対してアウタロータ２０の回転中心Ｕが偏心される。これにより、オイルポンプ１００では、アウタロータ２０のインナロータ１０に対する偏心量に応じて容積室６１の容積、容積室６２の容積および容積室６３の容積をそれぞれ増減させてポンプ機能が発揮される。
【００５４】
この場合、容積室６１は、アウタロータ２０のインナロータ１０に対する偏心量に応じてベーン３０の半径方向外側の先端部３２（図８参照）の半径方向のスライド位置がアウタロータ２０の回転移動に伴って変化することにより容積を増減させる動作を繰り返す。具体的には、図８に示すように、各容積室６１が吸込ポート５２（図２参照）付近を矢印Ｐ１方向に順次通過するのに伴って、ベーン３０は、半径方向に沿って凹部１２ａから徐々に先端部３２の突出量を増やす。また、先端部３２の突出に伴い１つの容積室６１を取り囲む隣接するアウタロータ片２１間のＰ方向の距離が徐々に大きくなる。これにより、容積室６１の容積は徐々に大きくなる。また、各容積室６１が吐出ポート５３付近を矢印Ｐ１方向に順次通過するのに伴って、ベーン３０は、半径方向に沿って凹部１２ａに対して徐々に根元部３１ａの挿入量を増やす。また、根元部３１ａの挿入に伴い１つの容積室６１を取り囲む隣接するアウタロータ片２１間の周方向の距離が徐々に小さくなる。これにより、容積室６１の容積は徐々に小さくなる。
【００５５】
また、容積室６２は、アウタロータ２０のインナロータ１０に対する偏心量に応じてベーン３０の半径方向外側の先端部３２のスライド位置がアウタロータ２０の回転移動に伴って変化することにより容積を増減させる動作を繰り返す。具体的には、各容積室６２が吸込ポート５２付近を順次通過するのに伴って、ベーン３０の突出量の増加とともに、隣接するアウタロータ片２１が互いに離れる方向に変位されてアウタロータ片２１間の周方向の距離が徐々に大きくなる。これにより、係合空間５および６からなる容積室６２の容積は徐々に大きくなる。また、各容積室６２が吐出ポート５３付近を順次通過するのに伴って、ベーン３０の挿入量の増加とともに、隣接するアウタロータ片２１が互いに近づく方向に変位されてアウタロータ片２１間の周方向の距離が徐々に小さくなる。これにより、係合空間５および６からなる容積室６２の容積は徐々に小さくなる。
【００５６】
また、容積室６３は、アウタロータ２０のインナロータ１０に対する偏心量に応じて複数のベーン３０が半径方向にスライド移動することにより、ベーン収容部１２における容積を増減させる動作を繰り返す。具体的には、各容積室６３が吸込ポート５２付近を順次通過するのに伴って、ベーン３０の突出量の増加とともに容積室６３の容積は徐々に大きくなる。また、各容積室６３が吐出ポート５３付近を順次通過するのに伴って、ベーン３０の挿入量の増加とともに容積室６３の容積は徐々に小さくなる。
【００５７】
なお、オイルポンプ１００では、隣接するベーン３０間に位置する容積室６１と、この部分において周方向に係合されたアウタロータ片２１間に形成される容積室６２と、連通路１３を介した容積室６３とは、拡大・縮小の動作が同期される。これにより、吸込ポート５２付近を通過する際に流路的に一組となった容積室６１〜６３は、各々の容積を共に拡大させながらオイル１を吸い込むとともに、吐出ポート５３付近を通過する際には各々の容積を共に縮小させながらオイル１を吐出する。
【００５８】
オイルポンプ１００では、１回転における一組の容積室６１〜６３の容積の縮小から拡大へと向かう動作および拡大から縮小へと向かう動作が、各組ごとに約５１．４３度の位相ずれを伴って順次実施されて連続的なポンプ動作が実現される。ここで、駆動源の駆動力は、インナロータ１０を回転させてベーン３０を介してその外側に環状に接続されたアウタロータ２０を回転させる。この際、７個のアウタロータ片２１が係合状態を周期的に変化させてアウタロータ２０にポンプ動作を発生させる。また、駆動源の駆動力は、インナロータ１０とアウタロータ２０とを連れ回りさせる際に、アウタロータ２０の偏心状態に基づいてベーン３０を往復移動させる。この際、ベーン３０の単なる往復移動のみならず、凹部１２ａ内にも容積室６３を拡大および縮小させるポンプ動作を発生させる。
【００５９】
このように、オイルポンプ１００では、ハウジング４０内に内在しインナロータ１０の回転とともに変形する容積室６１〜６３の変形運動をポンプ動作に全て転換している。この際、基部３１が細められず一定の厚みＴを有するベーン３０が用いられるので、容積室６３が容積を減少させる過程で容積室６１が容積を増加させる要因も発生せず、容積室６１〜６３の同期の取れた容積変化がポンプ動作全体に有効に作用する。オイルポンプ１００では、容積室６１のみならず容積室６２および６３の変形運動までもがポンプ動作に含まれるので、容積室６１の容積に容積室６２および６３の容積が有効に加算される。このことは、単位回転あたりのオイル１の正味吐出量が増加されることを意味する。
【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】
本実施形態では、オイルポンプ１００における単位回転あたりのオイル１の正味吐出量を十分に増加させることができる。その結果、オイルポンプ１００のポンプ効率を向上させることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、オイル１の吐出量が効率よく確保される容積室６１に、アウタロータ２０側の容積室６２のポンプ動作が加算される分、オイル１の吐出量を効率よく増加させることができる。したがって、同一吐出量で比較した場合には、ロータ幅Ｌ１（図１参照）を短くするなどしてオイルポンプ１００を小型化することができるので、エンジンなどへのオイルポンプ１００の搭載性を向上させることができる。また、オイルポンプ１００が小型化されることによってオイルポンプ１００の駆動時のメカニカルロス（機械損失）を低減することができるので、オイルポンプ１００を駆動する駆動源の負荷が低減されて省エネルギー化を図ることができる。
【００６３】
また、本実施形態では、個々のアウタロータ片２１は、レール部２６を含む第１端面２１ｃの部分を介して隣接するアウタロータ片２１の溝部２７を含む第２端面２１ｄの部分とＰ方向（周方向）の距離を変化可能に係合される。すなわち、アウタロータ片２１間の接触部分をＸ軸方向における第１端面２１ｃと第２端面２１ｄとの周方向の重なり部分にのみ限定することができるので、その分、アウタロータ片２１間の摺動抵抗を低減させることができる。また、レール部２６と溝部２７との係合のみによって容積室６２を構成することができるので、アウタロータ片２１の半径方向の厚み（第１端面２１ｃおよび第２端面２１ｄの幅）も、強度が維持可能な範囲でより薄くすることができ軽量化することができる。環状（円周状）に連結されたアウタロータ２０におけるアウタロータ片２１間の摺動抵抗の低減および軽量化は、メカニカルロスの低減につながり駆動源の負荷低減（省エネルギー化）にさらに寄与することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、一方側のアウタロータ片２１の円弧状のレール部２６と他方側のアウタロータ片２１の円弧状の溝部２７とを係合させた状態で一方側のアウタロータ片２１および他方側のアウタロータ片２１を相対的にスライド移動させることによって、容易に円弧状にスライド移動させることができるので、隣接するアウタロータ片２１間の周方向の距離を容易に周方向に沿って正逆方向に変化させることができる。したがって、隣接するアウタロータ片２１間に形成される容積室６２（係合空間５および６）の容積を周方向に沿って増大（縮小）させてポンプ機能を生じさせることができる。
【００６５】
また、本実施形態では、一方側のアウタロータ片２１の円弧状のレール部２６と他方側のアウタロータ片２１の円弧状の溝部２７とを係合させた状態で、アウタロータ片２１同士を容易に相対的に円弧状にスライド移動させることができる。また、レール部２６を溝部２７に嵌め合わせる簡素な係合構造により容積室６２の周期的な容積変化を実現することができるので、アウタロータ２０の耐久性を容易に維持することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、一方側のアウタロータ片２１の円弧状に延びるレール部２６を他方側のアウタロータ片２１の円弧状に延びる溝部２７に係合（嵌合）させた状態で、アウタロータ片２１同士を容易に相対的に円弧状にスライド移動させることができる。この際、溝部２７の一方端２７ａを開放することによって、溝部２７にレール部２６が周方向にスライド挿入されて溝部２７の空間容積が減少する状況下においても、容積の減少に合わせて溝部２７内のオイル１を一方端２７（開口端）から排出することができるので、オイル１が溝部２７内で液圧縮されるのを回避することができる。これにより、個々のアウタロータ片２１の周方向のスライド移動が滑らかになるので、容積室６２（係合空間５および６）の周期的な容積変化を滑らかに行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態では、レール部２６を溝部２７に嵌め合わせた係合状態では、レール部２６の頂面２６ａと溝部２７の底面部２７ｂとの間に隙間Ｓをつくることができるので、溝部２７にレール部２６が周方向にスライド挿入された場合であっても、この隙間Ｓがオイル排出用の流路となって溝部２７内のオイル１を一方端２７ａ（開口端）から容易に排出することができる。したがって、オイル１の液圧縮を容易に回避することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、第１部分２１ａの外周面３ａと第２部分２１ｂの外周面３ｂとが段差なく周方向に連続するように個々のアウタロータ片２１の最外径面３を構成することができる。したがって、段差がない分、個々のアウタロータ片２１の半径方向の厚みを小さくすることができるので、アウタロータ２０の直径を小さく抑えることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、容積室６１および容積室６２が有するポンプ動作に加えて、ベーン３０がベーン収容部１２に対して半径方向に直線的にスライド移動されることによりベーン収容部１２における容積室６３の容積変化をも看過することなくオイル１を吸い込み吐き出すポンプ動作に組み入れてオイルポンプ１００を構成することができるので、容積室６３が有するポンプ動作が有効に加わる分、オイルポンプ１００が有する単位回転あたりのオイル１の吐出量をさらに増加させることができる。その結果、オイルポンプ１００をより小型化することができる。また、半径方向に直線的にスライド移動されるベーン３０を用いるので、ベーン収容部１２に対して出没する個々のベーン３０の中間部を細らせる必要もない。したがって、容積室６３が容積を減少させる方向に容積変化を起こす過程で、容積室６３近傍に容積室６１側の部分で新たに容積を増加させる無駄仕事も発生しないので、容積室６１〜６３の容積変化をオイルポンプ１００全体のポンプ動作に有効に作用させることができる。
【００７０】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００７１】
たとえば、上記実施形態では、アウタロータ片２１の第１端面２１ｃにレール部２６を形成するとともに第２端面２１ｄに溝部２７を形成したが、本発明はこれに限られない。すなわち、アウタロータ片２１の第１端面２１ｃに溝部２７を形成するとともに第２端面２１ｄにレール部２６を形成してもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、レール部２６を第１端面２１ｃの円弧形状に沿わせて円弧状に形成したが、本発明はこれに限られない。すなわち、本発明の「凸状部」としてピン状（柱状）の係合部（第１係合部）を第１端面２１ｃに設けてもよい。また、ピン状の係合部を所定間隔を隔てて円弧状に並べて「第１係合部」を構成してもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、インナロータ１０とアウタロータ２０との間に７個のベーン３０を配置してオイルポンプ１００を構成したが、本発明はこれに限られない。ベーン３０の個数は７個以外の、たとえば、５個、６個または８個などでもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、インナロータ１０の駆動源として内燃機関のクランク軸を用いたが、本発明はこれに限られない。たとえば、オイルポンプの駆動源として電動モータを用いてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、ポンプボディ５０内部で回転中心Ｒが固定されたインナロータ１０に対してハウジング４０を平行移動させることにより偏心量に応じて吐出量を変化させたが、本発明はこれに限られない。たとえば、ハウジング４０の一方側に回動支点を設け、この回動支点を中心としてハウジング４０の他方側を所定角度だけ回動させることによってアウタロータ２０を偏心させて吐出量を変化させてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、回転中心Ｒが固定されたインナロータ１０に対してハウジング４０を偏心させたが、本発明はこれに限られない。すなわち、インナロータ１０の回転中心Ｒを移動可能に構成することによって、固定されたハウジング４０に対してインナロータ１０を偏心させて吐出量を変化させてもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、インナロータ１０を矢印Ｐ１方向に回転させることでアウタロータ２０を同じ方向に回転させてオイルポンプ１００を構成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、インナロータ１０を矢印Ｐ２方向に回転させてもよい。すなわち、ベーン３０がインナロータ１０に対して半径方向に沿った直線的な出没を繰り返す構成であるので、インナロータ１０の回転方向は問われない。
【００７８】
また、上記実施形態では、ポンプボディ５０内部で回転中心Ｒが固定されたインナロータ１０に対してハウジング４０を平行移動させることにより偏心量に応じて吐出量を変化させたが、本発明はこれに限られない。ハウジング４０を平行移動させることなく一定の偏心量により吐出量を一定とするようにオイルポンプを構成してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、内燃機関にオイル１を供給するオイルポンプ１００に本発明を適用したが、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にＡＴフルード（ＡＴオイル）を供給するためのオイルポンプや、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オイルポンプに本発明を適用してもよい。また、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オイルポンプに本発明を適用してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、内燃機関（エンジン）を備えた車両にオイルポンプ１００を搭載したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内燃機関を備えた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。
【符号の説明】
【００８１】
３  最外径面
５、６  係合空間
１０  インナロータ
１２  ベーン収容部
２０  アウタロータ
２１  アウタロータ片
２１ａ  第１部分
２１ｂ  第２部分
２１ｃ  第１端面
２１ｄ  第２端面
２１ｅ  基部（ベーン連結部）
２１ｊ  係合部（ベーン連結部）
２６  レール部（第１係合部、凸状部）
２７  溝部（第２係合部、凹状部）
３０  ベーン
４０  ハウジング
５０  ポンプボディ
６１  容積室（第１容積変化部）
６２  容積室（第２容積変化部）
６３  容積室（第３容積変化部）
１００  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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