(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ収容室を有するハウジングと、
前記ポンプ収容室に収容され、かつ内燃機関により回転駆動され、複数のポンプ室の内部容積が変化することによりオイルの吸入及び吐出を行うポンプ要素と、
前記ポンプ収容室の周壁に設けられたピボットピンに嵌合することで揺動可能に設けられ、前記ポンプ要素を内部に収容した可動部材の移動をもって前記複数のポンプ室の内部容積を増減させる可変機構と、
前記ポンプ要素の回転軸の方向において、前記ポンプ収容室と前記可動部材との間にある前記ポンプ収容室の端壁に形成されたものであって、前記複数のポンプ室のうち前記ポンプ要素の回転に伴って内部容積が増大するポンプ室に面する前記端壁に開口した吸入部と、
前記複数のポンプ室のうち前記ポンプ要素の回転に伴って内部容積が減少するポンプ室に面する前記端壁に開口した吐出部と、
予圧が作用した状態で設けられ、前記複数のポンプ室の内部容積が増大する方向へ前記可動部材を付勢する付勢部材と、
前記ハウジングと前記可動部材の間に形成され、前記内燃機関から導かれる油圧により前記可動部材に対して前記複数のポンプ室の内部容積が減少する方向の付勢力の発生に供する第１制御油室と、
前記ハウジングと前記可動部材の間に形成され、前記内燃機関から導かれる油圧により前記可動部材に対して前記複数のポンプ室の内部容積が増大する方向の付勢力の発生に供する第２制御油室と、
前記第１制御油室及び第２制御油室に導入する油圧を制御する制御機構と、
前記第１制御油室と第２制御油室の間に第１シール部材と前記ピボットピンを介して隔成され、前記吐出部に直接接続され、前記吐出部から導かれる油圧により前記可動部材に対して前記複数のポンプ室の内部容積が減少する方向の付勢力の発生に供する第１吐出室と、
前記第１制御油室と第２制御油室の間に、前記ピボットピンを挟んで前記第１吐出室と対向して設けられ、かつ第２シール部材と前記ピボットピンを介して隔成され、前記第１吐出室が前記可動部材の外周面に面する受圧面積よりも大きい受圧面積を前記可動部材の外周面に形成し、前記吐出部に直接接続され、前記吐出部から導かれる油圧により前記可動部材に対して前記複数のポンプ室の内部容積が増大する方向の付勢力の発生に供する第２吐出室と、
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】
前記第１吐出室の受圧面積と前記第２吐出室の受圧面積とは、ほぼ同じに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量形オイルポンプ。
【請求項３】
前記第２吐出室は、前記ポンプ要素が回転する方向における前記吐出部の終端側に設けられ、吐出孔が形成された連通溝に接続されることを特徴とする請求項１に記載の可変容量形オイルポンプ。
【請求項４】
ポンプ収容室を有するハウジングと、
内燃機関により回転駆動されるロータと、
前記ロータの外周に出没自在に収容される複数のベーンと、
前記ポンプ収容室に収容され、前記ロータ及びベーンを内周側に収容することで複数のポンプ室を隔成し、前記ポンプ収容室の周壁に設けられたピボットピンに嵌合することで揺動可能に設けられ、前記ロータに対し偏心移動することで前記複数のポンプ室の内部容積を増減させるカムリングと、
前記ロータの回転軸の方向において、前記ポンプ収容室と前記カムリングとの間にある前記ポンプ収容室の端壁に設けられたものであって、前記複数のポンプ室のうち前記ロータの回転に伴って内部容積が増大するポンプ室に面する前記端壁に開口形成された吸入部と、
前記複数のポンプ室のうち前記ロータの回転に伴って内部容積が減少するポンプ室に面する前記端壁に開口形成された吐出部と、
予圧が作用した状態で設けられ、前記カムリングを偏心量が増大する方向へ付勢する付勢部材と、
前記ハウジングと前記カムリングの間に形成され、前記内燃機関から導かれる油圧により前記カムリングに対して前記複数のポンプ室の内部容積が減少する方向への付勢力の発生に供する第１制御油室と、
前記ハウジングと前記カムリングの間に形成され、前記内燃機関から導かれる油圧により前記カムリングに対して前記複数のポンプ室の内部容積が増大する方向への付勢力の発生に供する第２制御油室と、
前記第１制御油室及び第２制御油室に導入する油圧を制御する制御機構と、
前記第１制御油室と第２制御油室の間に第１シール部材と前記ピボットピンを介して隔成され、前記吐出部に直接接続され、前記吐出部から導かれる油圧により前記カムリングに対して前記複数のポンプ室の内部容積が減少する方向の付勢力の発生に供する第１吐出室と、
前記第１制御油室と第２制御油室の間に、前記ピボットピンを挟んで前記第１吐出室と対向して設けられ、かつ第２シール部材と前記ピボットピンを介して隔成され、前記第１吐出室が前記可動部材の外周面に面する受圧面積よりも大きい受圧面積を前記可動部材の外周面に形成し、前記吐出部に直接接続され、前記吐出部から導かれる油圧により前記カムリングに対して前記複数のポンプ室の容積変化量が増大する方向の付勢力の発生に供する第２吐出室と、
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５】
前記第１制御油室及び第２制御油室は、それぞれ前記カムリングの外周側に設けられ、かつ該外周側に設けられた揺動支点によって隔成されていることを特徴とする請求項４に記載の可変容量形オイルポンプ。
【請求項６】
前記第１吐出室及び第２吐出室は、前記ロータの回転により前記複数のポンプ室の容積が減少する吐出領域に配置され、それぞれの受圧面積がほぼ同じに設定されていることを特徴とする請求項５に記載の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、例えば自動車用の内燃機関の各摺動部等にオイルを供給する油圧源に適用される可変容量形オイルポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の内燃機関に適用される従来の可変容量形ポンプとしては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
すなわち、この可変容量形オイルポンプは、ポンプハウジングとカムリングの間に相互に対向するように隔成された１対の第１、第２制御油室にそれぞれエンジンのメインギャラリ圧、すなわち吐出油のオイルフィルタ通過後の油圧をフィードバックして該メインギャラリ圧でもってカムリングの偏心量を可変制御することで、ポンプの駆動時における吐出圧とメインギャラリ圧との差圧に基づくエネルギロスを低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１０５６２３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オイルポンプの場合、吐出油をメインギャラリへと導くにあたり、前記各制御油室の裏側に該各制御油室とは非連通となるように隔成された吐出通路を設ける必要があることから、該吐出通路やこれを隔成する隔壁等の分だけポンプが軸方向に大型化してしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、前記吐出通路を、ポンプの軸方向に隔成するのではなく、ポンプの周方向に隔成することで前記軸方向の大型化を回避することが考えられるが、この場合、カムリングの揺動支点を境として、第１、第２制御油室の一方側に吐出孔（吐出通路）が隔成されることとなる。
【０００７】
すると、吐出油は油温など環境の変化によって油圧が変化してしまうため、一定の制御性が確保できず、十分な吐出量制御が行えないといった問題が生じ得る。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる前記従来の可変容量形オイルポンプの技術的課題に鑑みて案出されたものであって、内燃機関からの油圧のみをもって環境変化の影響を受けることなく適切な吐出量制御に供する可変容量形オイルポンプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明は、とりわけ、内燃機関から導かれる油圧により可動部材に対して複数のポンプ室の容積変化量が減少する方向の付勢力の発生に供する第１制御油室と、内燃機関から導かれる油圧により可動部材に対して複数のポンプ室の容積変化量が増大する方向の付勢力の発生に供する第２制御油室と、前記第１制御油室及び第２制御油室に対して隔成され、前記吐出部から導かれる油圧により前記可動部材に対して前記複数のポンプ室の容積変化量が減少する方向の付勢力の発生に供する第１吐出室と、前記第１制御油室及び第２制御油室に対して隔成され、かつ前記第１吐出室と対向して設けられ、前記吐出部から導かれる油圧により前記可動部材に対して前記複数のポンプ室の容積変化量が増大する方向の付勢力の発生に供する第２吐出室と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１吐出室と第２吐出室とを対向配置させたことにより、当該両吐出室の内圧に基づく付勢力を相殺することが可能となる。これにより、油温など環境変化の影響を受けることなく、内燃機関からの油圧のみをもってポンプ吐出量を制御でき、より適切な吐出量制御に供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る可変容量形オイルポンプの油圧回路図である。
【図２】図１に示す可変容量形オイルポンプの拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示すパイロット弁の拡大図である。
【図５】図１に示すソレノイドバルブの拡大図である。
【図６】同実施形態に係る可変容量形オイルポンプの油圧特性を表すグラフである。
【図７】同実施形態に係る可変容量形オイルポンプの油圧回路図であって、（ａ）は図６の区間ａ、（ｂ）は図６の区間ｂにおけるポンプの状態を現した図である。
【図８】同実施形態に係る可変容量形オイルポンプの油圧回路図であって、（ａ）は図６の時点ｃ、（ｂ）は図６の区間ｄにおけるポンプの状態を現した図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る可変容量形オイルポンプの拡大図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の他例を表した図２相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る可変容量形オイルポンプの各実施形態を、図面に基づいて詳述する。なお、下記の各実施形態では、この可変容量形オイルポンプを、自動車用内燃機関の摺動部や機関弁の開閉時期制御に供するバルブタイミング制御装置に対して機関の潤滑油を供給するためのオイルポンプとして適用した例を示している。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図１〜図８は本発明に係る可変容量形オイルポンプの第１実施形態を示し、このオイルポンプ１０は、例えば内燃機関の図示外のシリンダブロックの前端部に設けられ、図１に示すように、一端側が開口形成され内部にポンプ収容室１３が設けられた縦断面ほぼコ字形状のポンプボディ１１と当該ポンプボディ１１の前記一端開口を閉塞するカバー部材１２とからなるポンプハウジングと、該ポンプハウジングに回転自在に支持され、前記ポンプ収容室１３のほぼ中心部を貫通して図示外のクランクシャフトにより回転駆動される駆動軸１４と、前記ポンプ収容室１３内に移動（揺動）可能に収容された可動部材であって、後述する第１、第２制御油室３１，３２等やコイルスプリング３３と協働して後述するポンプ室ＰＲの容積変化量を変更する可変機構を構成するカムリング１５と、該カムリング１５の内周側に収容され、駆動軸１４によって図１中の時計方向に回転駆動されることで、前記カムリング１５との間に形成される複数のポンプ室ＰＲの容積を増減させてポンプ作用を行うポンプ要素と、内燃機関のオイルメインギャラリＭＧの下流側に設けられ、後述する第１、第２制御油室３１，３２に対する油圧の給排を制御する制御機構であるパイロット弁４０と、前記オイルメインギャラリＭＧから分岐形成される油通路（後述する第２導入通路７２）に設けられ、前記オイルメインギャラリＭＧから前記パイロット弁４０へと導かれる制御圧の導入を切替制御する切替機構であるソレノイドバルブ６０と、を備えている。
【００１４】
ここで、前記ポンプ要素は、カムリング１５の内周側に回転自在に収容され、その中心部が駆動軸１４の外周面に嵌着されたロータ１６と、該ロータ１６の外周部に放射状に切欠形成された複数のスリット１６ａ内にそれぞれ出没自在に収容された複数のベーン１７と、前記ロータ１６よりも小径に形成され、該ロータ１６の内周側両側部に配設された一対のリング部材１８，１８と、から構成されている。
【００１５】
前記ポンプボディ１１は、アルミニウム合金材料によって一体に形成されていて、特に図２に示すように、ポンプ収容室１３の端壁のほぼ中央位置には、駆動軸１４の一端部を回転自在に支持する軸受孔１１ａが貫通形成されている。そして、かかる軸受孔１１ａの外周域には、前記ポンプ要素によるポンプ作用に伴い前記各ポンプ室ＰＲの容積が拡大する領域（以下、「吸入領域」という。）に開口するようにしてほぼ円弧凹状の吸入部である吸入ポート２１ａが、前記各ポンプ室ＰＲの容積が縮小する領域（以下、「吐出領域」という。）に開口するようにしてほぼ円弧凹状の吐出部である吐出ポート２２ａが、それぞれ軸受孔１１ａを挟んでほぼ対向するように切欠形成されている。
【００１６】
また、前記ポンプ収容室１３の内周壁の所定位置には、棒状のピボットピン１９を介してカムリング１５を揺動自在に支持する横断面ほぼ半円状の支持溝１１ｂが切欠形成されている。さらに、このポンプ収容室１３の内周壁のうち、軸受孔１１ａの中心と支持溝１１ｂの中心とを結ぶ直線（以下、「カムリング基準線」という。）Ｍに対して図２中の上半側であって、吸入領域に相当する範囲には、カムリング１５の外周部に嵌着されるシール部材３０が常時摺接可能な第１シール摺接面１３ａが、吐出領域に相当する範囲には、カムリング１５の外周部に嵌着されるシール部材３０が常時摺接可能な第３シール摺接面１３ｃが、それぞれ形成されている。反対に、前記カムリング基準線Ｍに対して図２中の下半側であって、吸入領域に相当する範囲には、カムリング１５の外周部に嵌着されるシール部材３０が常時摺接可能な第２シール摺接面１３ｂが形成されている。
【００１７】
前記吸入ポート２１ａには、その周方向のほぼ中間位置に、後述するスプリング収容室２８側へ膨出するように形成された導入部２３が一体に設けられていて、該導入部２３と吸入ポート２１ａの境界部近傍には、ポンプボディ１１の端壁を貫通して外部へ開口する吸入口２１ｂが貫通形成されている。かかる構成より、内燃機関のオイルパンＴに貯留されたオイルが、前記ポンプ要素によるポンプ作用に伴って発生する負圧に基づいて吸入口２１ｂ及び吸入ポート２１ａを介して吸入領域に係るポンプ室ＰＲに吸入されるようになっている。ここで、前記吸入口２１ｂは、前記導入部２３と共に吸入領域のカムリング１５の外周域に形成される低圧室３５と連通するように構成されていて、かかる低圧室３５にも前記吸入圧である低圧のオイルが導かれるようになっている。
【００１８】
一方、前記吐出ポート２２ａには、図１〜図３に示すように、その終端部の外周側に、当該吐出ポート２２ａと後述する第２吐出室３７とを連通することによって吐出通路を構成する連通溝２４が切欠形成されている。そして、この連通溝２４の外側端部には、ポンプボディ１１の端壁を貫通して外部へと開口することで前記ポンプ要素から吐出され連通溝２４を介して吐出ポート２２ａに導かれたオイルを図示外のフィルタを通してオイルメインギャラリＭＧへと吐出するための吐出孔２５が、軸方向に沿って貫通形成されている。この吐出孔２５は、その一部が後述する第２吐出室３７に対して直接開口するように、すなわちその一部が後述する第２吐出室３７と重合するように設けられている。
【００１９】
また、前記吸入ポート２１ａ及び吐出ポート２２ａについては、カバー部材１２の内側面にも、前記ポンプボディ１１と同様に切欠形成されていて、前記吸入ポート２１ａ及び吐出ポート２２ａと同様に構成された吸入ポート２１ｃ及び吐出ポート２２ｃが、吸入ポート２１ａ及び吐出ポート２２ａに対向配置されている。なお、前記連通溝２４及び吐出孔２５については、ポンプボディ１１側にのみ設けられている。
【００２０】
前記駆動軸１４は、ポンプボディ１１の端壁を貫通して外部へと臨む軸方向一端部が前記図示外のクランクシャフトに連係され、該クランクシャフトから伝達される回転力に基づいてロータ１６を図２中の時計方向へと回転させる。ここで、図２に示すように、駆動軸１４中心を通り、かつカムリング基準線Ｍと直交する直線（以下、「カムリング偏心方向線」という。）Ｎが、吸入領域と吐出領域の境界となっている。
【００２１】
前記ロータ１６は、その中心側から径方向外側に向けて放射状に形成された前記複数のスリット１６ａが切欠形成されていると共に、該各スリット１６ａの内側基端部には、それぞれ吐出油を導入する横断面ほぼ円形状の背圧室１６ｂが設けられていて、当該ロータ１６の回転に伴う遠心力と背圧室１６ｂ内の圧力とにより、前記各ベーン１７が外方へと押し出されるようになっている。
【００２２】
前記各ベーン１７は、ロータ１６の回転時において、各先端面がカムリング１５の内周面に摺接すると共に、各基端面が前記各リング部材１８，１８の外周面にそれぞれ摺接するようになっている。すなわち、これらの各ベーン１７は、前記各リング部材１８，１８によってロータ１６の径方向外側へ押し上げられる構成となっており、機関回転数が低く、また、前記遠心力や背圧室１６ｂの圧力が小さい場合であっても、各先端がそれぞれカムリング１５の内周面と摺接して前記各ポンプ室ＰＲが液密に隔成されるようになっている。
【００２３】
前記カムリング１５は、いわゆる燒結金属によりほぼ円筒状に一体形成され、その外周部の所定位置には、ピボットピン１９に嵌合することで偏心揺動支点を構成するほぼ円弧凹溝状のピボット部２６が軸方向に沿って切欠形成されると共に、該ピボット部２６に対しカムリング１５の中心を挟んで反対側の位置には、所定のばね定数に設定された付勢部材たるコイルスプリング３３に連係するアーム部２７が径方向に沿って突設されている。なお、前記アーム部２７には、その移動（回動）方向の一側部に、ほぼ円弧凸状に形成された押圧突部２７ａが突設されていて、該押圧突部２７ａがコイルスプリング３３の先端部に常時当接することによって、アーム部２７とコイルスプリング３３とが連係するようになっている。
【００２４】
また、このような構成から、前記ポンプボディ１１の内部には、支持溝１１ｂと対向する位置に、コイルスプリング３３を収容保持するスプリング収容室２８が、図２中のカムリング偏心方向線Ｎに沿うようにポンプ収容室１３に隣接して設けられていて、該スプリング収容室２８には、その一端壁とアーム部２７（押圧突部２７ａ）との間に、所定のセット荷重Ｗ１をもってコイルスプリング３３が弾装されている。なお、このスプリング収容室２８の他端壁は、カムリング１５の偏心方向の移動範囲を規制する規制部２９として構成され、該規制部２９にアーム部２７の他側部が当接することにより、カムリング１５の偏心方向におけるそれ以上の移動が規制されるようになっている。
【００２５】
このようにして、前記カムリング１５については、コイルスプリング３３の付勢力をもって、アーム部２７を介してその偏心量が増大する方向（図２中の時計方向であって、以下「偏心方向」という。）に常時付勢され、非作動状態においては、図２に示すように、アーム部２７の他側部が規制部２９に押し付けられた状態となって、その偏心量が最大となる位置に規制されるようになっている。
【００２６】
また、前記カムリング１５の外周部には、ポンプ収容室１３の内周壁にそれぞれ設けられた第１〜第４シール摺接面１３ａ〜１３ｄと同心円弧状のシール面を有する第１〜第４シール構成部１５ａ〜１５ｄが突出形成されていて、該各シール構成部１５ａ〜１５ｄのシール面にそれぞれ前記各シール部材３０が収容保持されている。なお、前記各シール部材３０は、いずれも例えば低摩擦特性を有するフッ素系樹脂材によってカムリング１５の軸方向に沿って直線状に細長く形成され、ゴム製の弾性部材によりバックアップされて前記各シール摺接面１３ａ〜１３ｄに押し付けられることにより、該各シール摺接面１３ａ〜１３ｄと前記各シール構成部１５ａ〜１５ｄのシール面との間を液密に隔成している。
【００２７】
そして、かかるシール構造により、前記カムリング１５の外周部には、第１、第２シール構成部１５ａ，１５ｂに収容保持されたシール部材３０とピボットピン１９とによって、一対の第１、第２制御油室３１，３２が隔成されている。この第１、第２制御油室３１，３２には、オイルメインギャラリＭＧから分岐形成された制御圧導入通路７０を通じて機関内油圧としての後述の制御圧が導かれる構成となっている。具体的には、第１制御油室３１には制御圧導入通路７０からさらに二股に分岐形成された一方の分岐通路である第１導入通路７１を通じて、また第２制御油室３２には他方の分岐通路である第２導入通路７２及びソレノイドバルブ６０を通じて、それぞれ図示外のオイルフィルタの通過により減圧されたポンプ吐出圧である前記機関内油圧に相当する制御圧（以下、単に「制御圧」という。）が供給される。
【００２８】
このようにして、当該制御圧が、それぞれ第１、第２制御油室３１，３２に面するカムリング１５の外周面に構成される第１、第２受圧面１５ｅ，１５ｆに作用することで、カムリング１５に対する移動力（揺動力）が付与されることとなる。ここで、前記第１受圧面１５ｅの受圧面積は前記第２受圧面１５ｆの受圧面積よりも大きく設定されていて、この両受圧面１５ｅ，１５ｆに同じ油圧が作用した場合には、全体としてその偏心量を減少させる方向（図２中の反時計方向であって、以下「同心方向」という。）にカムリング１５を付勢する構成となっている。
【００２９】
また、前記第１制御油室３１と前記第２制御油室３２の周方向間には、第３、第４シール構成部１５ｃ，１５ｄに収容保持されるシール部材３０とピボットピン１９とによって、第１吐出室３６及び第２吐出室３７が隔成されている。この第１、第２吐出室３６，３７には、前記ポンプ要素から吐出されたポンプ吐出圧そのもの（以下、単に「ポンプ吐出圧」という。）が吐出ポート２２ａのや連通溝２４を介して導入され、該ポンプ吐出圧が第３、第４受圧面１５ｇ，１５ｈに作用することとなる。ここで、前記第３、第４受圧面１５ｇ，１５ｈの受圧面積は相互にほぼ同じに設定され、該第３、第４受圧面１５ｇ，１５ｈに同じポンプ吐出圧が作用することで第１、第２吐出室３６，３７の内圧に基づく付勢力が相殺され、カムリング１５の揺動は前記第１、第２制御油室３１，３２の内圧のみで制御される構成となっている。
【００３０】
なお、前記第４受圧面１５ｈの受圧面積については、前記第３受圧面１５ｇの受圧面積と同等以上に設定されていればよく、必ずしも第３受圧面１５ｇと同じである必要はない。換言すれば、第４受圧面１５ｈの受圧面積が第３受圧面１５ｇの受圧面積以上に設定されることで、当該両受圧面１５ｇ，１５ｈの受圧面積差に基づく付勢力が同心方向へと作用するおそれがなく、カムリング１５の不用意な揺動を回避することが可能となり、該カムリング１５の適切な揺動制御に供される。
【００３１】
このような構成から、前記オイルポンプ１０では、コイルスプリング３３のセット荷重Ｗ１に対して第１、第２制御油室３１，３２の内圧に基づく付勢力が小さいときは、カムリング１５は図２に示すような最大偏心状態となる一方、ポンプ吐出圧の上昇に伴い第１、第２制御油室３１，３２の内圧に基づく付勢力がコイルスプリング３３のセット荷重Ｗ１を上回ったときは、該ポンプ吐出圧に応じてカムリング１５が同心方向へ移動することとなる。
【００３２】
前記パイロット弁４０は、図４に示すように、一端側開口である後述の導入ポート５０を介して第１導入通路７１に接続され、他端側開口がプラグ４２により閉塞されるほぼ筒状に形成されたバルブボディ４１と、該バルブボディ４１の内周側において摺動自在に収容され、該バルブボディ４１の内周面と摺接する１対の大径状の第１ランド部４３ａ及び第２ランド部４３ｂをもって第１、第２制御油室３２に対する油圧の給排制御に供するスプール弁体４３と、前記バルブボディ４１の他端側内周においてプラグ４２とスプール弁体４３との間に所定のセット荷重Ｗ２をもって弾装され、スプール弁体４３をバルブボディ４１の一端側へと常時付勢するバルブスプリング４４とから主として構成されている。
【００３３】
前記バルブボディ４１には、軸方向両端部を除く範囲に、スプール弁体４３の外径（前記各ランド部４３ａ，４３ｂの外径）とほぼ同じ内径によって構成される寸胴のバルブ収容部４１ａが穿設されていて、該バルブ収容部４１ａ内にスプール弁体４３が収容配置される。そして、このバルブボディ４１の軸方向一端部には、第１導入通路７１と接続することによって制御圧の導入に供する導入ポート５０が開口形成される一方、他端部には、その内周部に形成された雌ねじ部を介してプラグ４２が螺着されている。
【００３４】
さらに、前記バルブ収容部４１ａの周壁には、軸方向の一端側位置に、第１制御油室３１に接続される第１接続ポート５１が開口形成され、軸方向の中間位置に、第２制御油室３２に接続される第２接続ポート５２が開口形成されると共に、第２導入通路７２の下流側の通路（以下、単に「下流側通路」という。）７２ｂを介してソレノイドバルブ６０に接続されることで第２制御油室３２への油圧の給排に供する給排ポート５３が開口形成され、軸方向の他端側位置に、後述の内部通路５５を介して導かれる第１、第２制御油室３１，３２の油圧の排出に供するドレンポート５４が開口形成されている。
【００３５】
前記スプール弁体４３は、軸方向の両端部に前記第１、第２ランド部４３ａ，４３ｂが形成されると共に、この両ランド部４３ａ，４３ｂ間が小径状の軸部４３ｃにより連接されている。そして、このスプール弁体４３がバルブ収容部４１ａ内に収容されることで、該バルブ収容部４１ａの内部には、第１ランド部４３ａとバルブボディ４１との間に設けられて導入ポート５０を介して制御圧が導入される圧力室５６と、前記両ランド部４３ａ，４３ｂ間に設けられて第２接続ポート５２と後述する給排ポート５３との中継に供する中継室５７と、第２ランド部４３ｂとプラグ４２との間に設けられて後述する内部通路５５を通じて導かれた油圧の排出に供する背圧室５８と、がそれぞれ隔成されている。
【００３６】
また、前記スプール弁体４３の内部には、軸方向の他端側から段差縮径状に穿設され、第１制御油室３１内の油圧の排出に供する内部通路５５が構成されている。すなわち、この内部通路５５は、一端側に形成された小径部５５ａが、スプール弁体４３が図１中のような上端側位置にある状態で複数の連通孔５９及び該連通孔５９を接続する環状溝５９ａを介して第１接続ポート５１と連通する一方、スプール弁体４３が図８（ｂ）中のような下端側位置にある状態で当該連通が遮断され、他端側に形成された大径部５５ｂが、バルブスプリング４４を収容しつつ、該バルブスプリング４４の内周側を通じて背圧室５８と連通する構成となっている。
【００３７】
このような構成から、前記パイロット弁４０は、導入ポート５０より圧力室５６に導かれる制御圧が所定圧（後述するスプール作動油圧Ｐｓ）以下の状態では、前記セット荷重Ｗ２に基づくバルブスプリング４４の付勢力によって、スプール弁体４３がバルブ収容部４１ａの一端側へと押し付けられる（図７（ａ）参照）。その結果、第１ランド部４３ａによって第１接続ポート５１が閉塞されて該第１接続ポート５１と導入ポート５０との連通が遮断されると共に、中継室５７を介して第２接続ポート５２と給排ポート５３とが連通することとなる。
【００３８】
そして、前記圧力室５６に導かれる制御圧が前記所定圧を超えると、バルブスプリング４４の付勢力に抗してスプール弁体４３がバルブ収容部４１ａの他端側へと移動する（図８（ｂ）参照）。その結果、第１ランド部４３ａによって第１接続ポート５１が開放されて該第１接続ポート５１と導入ポート５０とが圧力室５６を介して連通すると共に、前記中継室５７を介した第２接続ポート５２と給排ポート５３との連通が遮断されて内部通路５５等を介して第２接続ポート５２とドレンポート５４とが連通することとなる。
【００３９】
前記ソレノイドバルブ６０は、図５に示すように、第２導入通路７２の途中に介在する図示外のバルブ収容孔の内部に収容配置され、内部軸方向に沿って油通路６５が貫通形成されてなるほぼ円筒状のバルブボディ６１と、該バルブボディ６１の一端部（同図中の左側端部）において油通路６５を拡径形成してなる弁体収容部６６の外端部に圧入固定され、中央部に第２導入通路７２の上流側の通路（以下、単に「上流側通路」という。）７２ａと接続される上流側開口部である導入ポート６７を有するシート部材６２と、該シート部材６２の内端部開口縁に形成されるバルブシート６２ａに対して離着座自在に設けられ、前記導入ポート６７の開閉に供するボール弁体６３と、前記バルブボディ６１の他端部（同図中の右側端部）に設けられたソレノイド６４と、から主として構成されている。
【００４０】
前記バルブボディ６１は、一端側の内周部にボール弁体６３を収容する前記弁体収容部６６が油通路６５に対して段差拡径状に設けられ、これによって、当該弁体収容部６６の内端部の開口縁にも、前記シート部材６２に設けられたバルブシート６２ａと同様のバルブシート６６ａが形成されている。さらに、このバルブボディ６１の周壁のうち軸方向一端側となる弁体収容部６６の外周部に、下流側通路７２ｂに接続されてパイロット弁４０に対する油圧の給排に供する給排ポート６８が径方向に沿って貫通形成されると共に、他端側となる油通路６５の外周部に、オイルパンＴに接続されるドレンポート６９が径方向に沿って貫通形成されている。
【００４１】
前記ソレノイド６４は、ケーシング６４ａ内部に収容されるコイル（図示外）に通電されることにより発生する電磁力をもって、当該コイルの内周側に配置されるアーマチュア（図示外）及びこれに固定されるロッド６４ｂが図５中の左方向へと進出移動する構成となっている。なお、このソレノイド６４には、内燃機関の油温や水温、機関回転数など所定のパラメータによって検出ないし算出された機関運転状態に基づいて車載のＥＣＵ（図示外）から励磁電流が通電されることとなる。
【００４２】
このような構成から、前記ソレノイド６４への通電時には、ロッド６４ｂが進出移動することによって当該ロッド６４ｂの先端部に配置されるボール弁体６３がシート部材６２側のバルブシート６２ａへと押し付けられ、導入ポート６７と給排ポート６８の連通が遮断され、油通路６５を通じて給排ポート６８とドレンポート６９とが連通することとなる。一方、当該ソレノイド６４の非通電時には、導入ポート６７より導かれる制御圧に基づいてボール弁体６３が後退移動することによって当該ボール弁体６３がバルブボディ６１側のバルブシート６６ａへと押し付けられ、導入ポート６７と給排ポート６８が連通状態となると共に、給排ポート６８とドレンポート６９との連通が遮断されることとなる。
【００４３】
以下に、本実施形態に係るオイルポンプ１０の特徴的な作用について、図６〜図８に基づいて説明する。なお、図６中の実線はソレノイド６４に励磁電流が通電された場合、図６中の一点鎖線はソレノイド６４に励磁電流が通電されない場合をそれぞれ示し、図６中におけるＰｃは前記セット荷重Ｗ１に基づくコイルスプリング３３の付勢力に抗してカムリング１５が同心方向へと移動を開始するカムリング作動油圧、Ｐｓは前記セット荷重Ｗ２に基づくバルブスプリング４４の付勢力に抗してスプール弁体４３が後述の第２位置から第３位置へと移動を開始するスプール作動油圧を、それぞれ示している。
【００４４】
（ソレノイドＯＦＦ）
機関回転数が低い状態では、ソレノイド６４に励磁電流が通電され、図７示すように、導入ポート６７と給排ポート６８との連通が遮断され、給排ポート６８とドレンポート６９とが連通する。そして、当該機関低回転域のうち図６中の区間ａの状態では、ポンプ吐出圧Ｐがカムリング作動油圧Ｐｃより低く、図７（ａ）に示すように、スプール弁体４３が導入ポート５０側端位置（以下、「第１位置」という。）に保持される。
【００４５】
その結果、第１ランド部４３ａにより第１接続ポート５１と圧力室５６との連通が遮断され、第１接続ポート５１と内部通路５５とが連通することとなり、第１制御油室３１内のオイルは内部通路５５及びドレンポート５４等を介してオイルパンＴへと排出され、第２制御油室３２内のオイルは中継室５７、給排ポート５３及びソレノイドバルブ６０等を介してオイルパンＴへと排出される。これにより、第１、第２制御油室３１，３２には油圧が作用せず大気圧となり、第１、第２吐出室３６，３７の内圧に基づく付勢力は相殺される結果、カムリング１５は最大偏心状態で保持され、ポンプ吐出圧Ｐは機関回転数Ｒにほぼ比例するかたちで増大することとなる（図６中の区間ａ）。
【００４６】
その後、機関回転数Ｒが上昇してポンプ吐出圧Ｐがカムリング作動油圧Ｐｃ（図６参照）に達すると、図７（ｂ）に示すように、当該機関回転数Ｒの上昇によるポンプ吐出圧Ｐの増大に伴ってスプール弁体４３はプラグ４２側へと僅かに移動する（以下、「第２位置」という。）。その結果、第１ランド部４３ａにより第１接続ポート５１と内部通路５５との連通が遮断され、第１接続ポート５１と圧力室５６とが僅かに連通することとなり、第１接続ポート５１と第１ランド部４３ａとがオーバーラップすることにより形成される絞りＶを介して導入される制御圧が第１制御油室３１へと導かれることとなる。一方、第２接続ポート５２は引き続き前記中継室５７等を介してオイルパンＴに接続されて、第２制御油室３２内のオイルは当該オイルパンＴへと排出される。これにより、第１制御油室３１には制御圧が作用する一方、第２制御油室３２内は大気圧となり、第１、第２吐出室３６，３７の両内圧に基づく付勢力は相殺される結果、第１制御油室３１の内圧に基づく付勢力がコイルスプリング３３の付勢力Ｗ１に打ち勝ち、カムリング１５が同心方向へと移動を始める。その結果、ポンプ吐出圧Ｐが減少することとなって、前述したようなカムリング１５が最大偏心状態にあるときと比べて、当該ポンプ吐出圧Ｐの増加量が小さくなる。
【００４７】
すると、このポンプ吐出圧Ｐの減少により、スプール弁体４３の一端に作用する油圧がカムリング作動油圧Ｐｃを下回ることとなって、コイルスプリング３３の付勢力Ｗ１によってカムリング１５が同心方向へ移動すると共に、スプール弁体４３が導入ポート５０側（第１位置）へと移動し、カムリング１５の偏心量が再び最大となる前述した図７（ａ）の状態へと戻って、かかる図７（ａ）（ｂ）の状態が交互に繰り返される。すなわち、第１制御油室３１に連通する第１接続ポート５１と、圧力室５６を介した導入ポート５０、又は内部通路５５を介したドレンポート５４との接続がスプール弁体４３により連続的に交互に切り替えられることで、ポンプ吐出圧Ｐがほぼフラットな特性となる（図６中の区間ｂ）。
【００４８】
（ソレノイドＯＮ）
機関回転数が高い状態では、ソレノイド６４への励磁電流が遮断され、図８示すように、導入ポート６７と給排ポート６８とが連通する一方、給排ポート６８とドレンポート６９との連通が遮断される。そして、当該機関高回転域のうち図６中の区間ｃの状態では、ポンプ吐出圧Ｐはカムリング作動油圧Ｐｃより高く、スプール作動油圧Ｐｓよりも低い状態となるため、図８（ａ）に示すように、図７（ｂ）と同様、スプール弁体４３は前記第２位置に保持される。
【００４９】
その結果、第１接続ポート５１が圧力室５６を介して導入ポート５０と連通し、第２接続ポート５２が中継室５７を介して給排ポート５３と連通することとなって、第１制御油室３１には前記絞りＶを介して導入される制御圧が供給されると共に、第２制御油室３２には第２導入通路７２より導かれる制御圧が供給される。これにより、第１、第２制御油室３１，３２には前記各制御圧が作用すると共に、第１、第２吐出室３６，３７にはポンプ吐出圧が作用する。その結果、第１、第２吐出室３６，３７の両内圧に基づく付勢力は相殺されるものの、コイルスプリング３３の付勢力Ｗ１と第２制御油室３２の内圧に基づく付勢力との合力からなる偏心方向の付勢力が、第１制御油室３１の内圧に基づく同心方向の付勢力を上回ることとなって、カムリング１５は最大偏心状態となり、ポンプ吐出圧Ｐは機関回転数Ｒにほぼ比例するかたちで増大する（図６中の区間ｃ）。
【００５０】
その後、機関回転数Ｒが上昇してポンプ吐出圧Ｐがスプール作動油圧Ｐｓ（図６参照）に到達すると、図８（ｂ）に示すように、当該機関回転数Ｒの上昇によるポンプ吐出圧Ｐの増大に伴ってスプール弁体４３がバルブスプリング４４の付勢力Ｗ２に抗してプラグ４２側へとさらに移動する（以下、「第３位置」という。）。その結果、第１接続ポート５１が十分な開口量をもって圧力室５６を介して導入ポート５０と連通する一方、第２ランド部４３ｂによって第２接続ポート５２と中継室５７との連通が遮断され、第２接続ポート５２が内部通路５５を介してドレンポート５４と連通することとなり、第１制御油室３１には十分な制御圧が供給される一方、第２制御油室３２内のオイルは内部通路５５を通じてドレンポート５４を介してオイルパンＴへと排出される。これにより、第１制御油室３１には制御圧が作用する一方、第２制御油室３２内は大気圧となり、第１、第２吐出室３６，３７の両内圧に基づく付勢力は相殺される結果、第１制御油室３１の内圧に基づく同心方向の付勢力がコイルスプリング３３の付勢力Ｗ１による偏心方向の付勢力を上回ることとなって、カムリング１５が同心方向へと移動し、ポンプ吐出圧Ｐの増加量が小さくなる。
【００５１】
すると、このポンプ吐出圧Ｐの減少により、スプール弁体４３の一端に作用する油圧がスプール作動油圧Ｐｓを下回ることとなり、バルブスプリング４４の付勢力Ｗ２によってスプール弁体４３が導入ポート５０側（第２位置）へと移動し、第２接続ポート５２が給排ポート５３と連通して第２制御油室３２に再び制御圧が供給される結果、カムリング１５は偏心方向へと押し戻され、該カムリング１５の偏心量が再び増大する前述した図８（ａ）の状態へと戻って、かかる図８（ａ）（ｂ）の状態が交互に繰り返される。すなわち、第２制御油室３２に連通する第２接続ポート５２と、中継室５７を介した給排ポート５３（導入ポート６７）、又は内部通路５５を介したドレンポート５４との接続がスプール弁体４３により連続的に交互に切り替えられることで、ポンプ吐出圧Ｐがほぼフラットな特性となる（図６中の区間ｄ）。
【００５２】
以上のことから、本実施形態に係るオイルポンプ１０では、第１吐出室３６と第２吐出室３７とを対向配置させたことにより、当該両吐出室３６，３７の内圧に基づく付勢力を相殺することが可能となる。これにより、油温など環境変化によってポンプ吐出圧が変化しても、該ポンプ吐出圧の変化にかかわらず、すなわち油温等の環境変化の影響を受けることなく、内燃機関から導入される制御圧のみをもってポンプ吐出量を制御でき、より適切なポンプ吐出量制御に供される。
【００５３】
しかも、本実施形態の場合、前記第１、第２吐出室３６，３７をカムリング１５の外周側に隔成したことから、吐出通路をポンプの軸方向に隔成していた従来のように、オイルポンプ１０が軸方向に大型化してしまうおそれもない。
【００５４】
また、本実施形態では、前記第１、第２吐出室３６，３７の受圧面積をほぼ同じに設定したことで、当該両吐出室３６，３７の内圧に基づく付勢力を十分に相殺することが可能となって、カムリング１５の揺動制御に際して、当該両吐出室３６，３７による影響が最小限に抑えられ、カムリング１５のより適切な揺動制御に供される。
【００５５】
さらに、本実施形態の場合、前記第１、第２吐出室３６，３７を吐出領域に配置したことから、当該第１、第２吐出室３６，３７の内圧に基づく付勢力によって吐出領域における前記各ポンプ室ＰＲの内圧に基づくカムリング１５の付勢力を相殺することに供され、吐出領域における前記各ポンプ室ＰＲの高圧な内圧に基づくカムリング１５の不用意な揺動の抑制を図ることができる。
【００５６】
〔第２実施形態〕
図９、図１０は、本発明に係る可変容量形オイルポンプの第２実施形態を示し、前記第１実施形態に係る吐出孔２５を第２吐出室３７の外に設ける構成としたものである。なお、各図では、前記第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付すことにより、詳細な説明を省略する。
【００５７】
すなわち、本実施形態に係るオイルポンプ８０では、前記ポンプボディ１１のポンプ収容室１３の周壁に、第２吐出室３７と連通可能に構成されたほぼ筒状の通路構成部８１が径方向外側に向けて延設されている。そして、この通路構成部８１の内部には、前記オイルメインギャラリＭＧへの吐出に供する吐出通路８２が構成されていて、該吐出通路８２の外端側には、ポンプボディ１１側へと軸方向に沿って開口する吐出孔２５が貫通形成されている。なお、図中の符号８３は、前記吐出通路８２の加工のために貫通形成された開口部を閉塞するための封止栓である。
【００５８】
このように、本実施形態では、とりわけ、前記吐出通路８２をもって吐出孔２５を第２吐出室３７の外にオフセットして設けたことから、当該吐出孔２５のレイアウトの自由度の向上に供され、オイルポンプ８０の汎用性をより一層高められるメリットがある。
【００５９】
本発明は、前記各実施形態に開示の構成に限定されるものではなく、例えば前記機関要求油圧や前記カムリング作動油圧Ｐｃ及びスプール作動油圧Ｐｓ、パイロット弁４０やソレノイドバルブ６０の具体的構成及び油路の取り回し等については、前記オイルポンプ１０が搭載される車両の内燃機関やバルブタイミング制御装置等の仕様に応じて自由に変更することができる。
【００６０】
特に、前記連通溝２４及び吐出孔２５については、前記実施形態に開示した吐出ポート２２ａの終端側となるカムリング基準線Ｍよりも下側のみならず、例えば図１１に示すように、吐出ポート２２ａの終端側となるカムリング基準線Ｍよりも上側に配置する構成としてもよく、搭載車両におけるレイアウト等に応じて自由に変更できることは言うまでもない。
【００６１】
さらに、前記第１実施形態に係る第１吐出室３６や前記第２実施形態に係る第２吐出室３７、すなわち前記吐出孔２５に臨まない吐出室への油圧の供給は、当該各実施形態のように吐出ポート２２ａから直接導くほか、吐出孔２５からのポンプ吐出圧、例えば前記制御圧を導くように構成することも可能である。
【００６２】
また、前記実施形態では、前記カムリング１５を揺動させることで吐出量を可変にする形態を例に説明しているが、当該吐出量を可変にする手段としては、上記揺動に係る手段のみならず、例えばカムリング１５を径方向へと直線的に移動させることによって行うこととしてもよい。換言すれば、吐出量を変更し得る構成（前記ポンプ室ＰＲの容積変化量を変更し得る構成）であれば、カムリング１５の移動の態様は問わない。
【００６３】
また、前記実施形態では、可変容量形ベーンポンプを例に説明したため、本発明に係る可動部材としてカムリング１５を挙げ、この揺動自在に設けたカムリング１５並びにその外周側に配置した第１、第２制御油室３１，３２、第１、第２吐出室３６，３７及びコイルスプリング３３により可変機構を構成しているが、他の形式の可変容量形ポンプ、例えばトロコイド型ポンプに本発明を適用する場合には、外接歯車を構成するアウターロータが前記可動部材に該当する。そして、当該アウターロータを前記カムリング１５と同様に偏心移動自在に配置すると共にその外周側に前記制御油室やスプリングを配置することにより、前記可変機構が構成されることとなる。
【００６４】
以下に、前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した発明以外の技術的思想について説明する。
【００６５】
（ａ）請求項１に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記制御機構はパイロット弁を含むことを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
【００６６】
（ｂ）請求項１に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記吐出部から吐出されたオイルを内燃機関へと供給する吐出孔が前記吐出部に接続形成され、
前記吐出孔は、前記第１吐出室又は第２吐出室と重合して設けられていることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
【００６７】
このように、吐出孔と吐出室とを重合させて構成したことで、オイルポンプの径方向の小型化にも供され、該オイルポンプをよりコンパクトに構成できるメリットがある。
【００６８】
（ｃ）請求項１に記載の可変容量形オイルポンプにおいて、
前記吐出部から吐出されたオイルを内燃機関へと供給する吐出孔が吐出通路を介して前記吐出部と接続するように設けられ、
前記吐出孔は、前記第１吐出室又は前記第２吐出室外に設けられていることを特徴とする可変容量形オイルポンプ。
【００６９】
このように、吐出通路をもって吐出孔を第１、第２吐出室の外にオフセットして設けたことから、該吐出孔のレイアウトの自由度の向上に供され、オイルポンプの汎用性を高められるメリットがある。
【符号の説明】
【００７０】
１０…オイルポンプ
１５…カムリング（可動部材）
１６…ロータ（ポンプ要素）
１７…ベーン（ポンプ要素）
２１ａ，２１ｃ…吸入ポート（吸入部）
２２ａ，２２ｃ…吐出ポート（吐出部）
３１…第１制御油室
３２…第２制御油室
３３…コイルスプリング（付勢部材）
３６…第１吐出室
３７…第２吐出室
ＰＲ…ポンプ室
【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】
0006393172.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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