(57)【要約】【課題】ポンプの回転速度が増加しても省エネルギー効果が発揮される潤滑油供給装置を提供する。【解決手段】多段階開閉弁機構により、内燃機関の回転速度において、第２速度〜第３速度の間は吐出圧が横ばいとなるようにすると共に第５速度以上で吐出圧が横ばいになるようにする。【効果】三角形で示す面積（ｅ）と面積（ｆ）との分が省エネルギー寄与分となる。すなわち、ポンプの回転速度が増加しても省エネルギー効果が発揮される潤滑油供給装置が提供される。【選択図】図１２
2017089489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の各部へ潤滑油を供給する潤滑油供給装置において、
前記内燃機関で回されるローターと、
このローターに放射方向へ移動可能に取付けられる複数のベーンと、
このベーン及び前記ローターを収納するポンプケースと、
このポンプケースを直線移動可能に収納するアウターケースと、
このアウターケースと前記ポンプケースとの間に形成され前記ローターの中心と前記ポンプケースの中心との間のオフセット量を増大する方向へ前記ポンプケースを付勢する潤滑油を貯める背圧室と、
前記アウターケースと前記ポンプケースとの間に設けられ前記オフセット量を増大する方向へ前記ポンプケースを付勢する付勢部材と、
前記アウターケースと前記ポンプケースとの間に形成され前記オフセット量を減少する方向へ前記ポンプケースを付勢する潤滑油を貯める正圧室と、
この正圧室へ前記ポンプケースから吐出する潤滑油を導く第１導圧路と、
前記背圧室へ前記ポンプケースから吐出する潤滑油を導く第２導圧路と、
前記背圧室の潤滑油を外へ導く第３導圧路と、
この第３導圧路に設けられ前記潤滑油の圧が第１所定圧未満では閉じ、前記潤滑油の圧が第１所定圧以上で且つこの第１所定圧より高圧の第２所定圧未満の範囲で開き、この第２所定圧以上で閉じ、この第２所定圧より高圧の第３所定圧以上で開く多段階開閉弁機構と、
を備えていることを特徴とする潤滑油供給装置。
【請求項２】
前記第２導圧路にオリフィスが設けられていることを特徴とする請求項１記載の潤滑油供給装置。
【請求項３】
前記多段階開閉弁機構は、
軸方向に互いに離れて配置される第１〜第３大径部と、前記第１大径部より小径で前記第１大径部及び前記第２大径部を繋ぐ第１小径部と、前記第２大径部より小径で前記第２大径部及び前記第３大径部を繋ぐ第２小径部とからなるスプールと、
筒部とこの筒部の一端を閉じる第１蓋部と前記筒部の他端を閉じる第２蓋部とからなり前記スプールを直線移動可能に収納する弁箱と、
前記第２蓋部と前記第３大径部との間に配置され前記スプールを前記第１蓋部側へ付勢する戻しばねと、を備え、
前記弁箱には、前記第１蓋部に前記吐出圧を導入するパイロットポートと、前記筒部に前記背圧室の潤滑油を導入する第１ポート及び第２ポートと、前記弁箱内の潤滑油を排出する第３ポート及び第４ポートとからなる５つのポートが設けられ、
前記第１ポートは、前記潤滑油の圧が第２所定圧未満のときに前記第１小径部に臨み、前記第２所定圧以上で前記第１大径部で塞がれる位置に設けられ、
前記第２ポートは、前記潤滑油の圧が第２所定圧未満のときに前記第３大径部で塞がれ、前記第２所定圧以上で前記第２小径部に臨む位置に設けられ、
前記第３ポートは、前記潤滑油の圧が第１所定圧未満のときに前記第２大径部で塞がれ、第１所定圧以上で前記第１小径部に臨む位置に設けられ、
前記第４ポートは、前記潤滑油の圧が第３所定圧未満のときに前記第３大径部で塞がれ、第３所定圧以上で前記第２小径部に臨む位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の潤滑油供給装置。
【請求項４】
前記アウターケースには、前記正圧室の近傍位置にポケット部が設けられ、このポケット部にくさび部材が移動可能に収納され、
前記ポンプケースには、前記移動軸に沿って延び前記ポケット部へ進入する突起部が付設され、
前記潤滑油の温度に基づいて前記くさび部材を移動する感温駆動機構を更に備えており、
前記くさび部材には、前記潤滑油が低温のときに前記付勢部材が縮むように前記突起部を押すと共に前記潤滑油の温度が前記低温よりも高温になるに連れて前記付勢部材が伸びるように前記突起部を押すテーパー面を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の潤滑油供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に付設される潤滑油供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、潤滑油供給装置が備えられており、この潤滑油供給装置でクランク軸を支える軸受やカム軸を支える軸受などへ潤滑油が供給される。
潤滑油供給装置につき、種々の改良が施された技術が提案されてきた。改良が施された技術の一つとして、潤滑油の温度に基づいてポンプの吐出量を変更する潤滑油供給装置が提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００３】
回転式ポンプにおいて、吐出量については、Ｑ２／Ｑ１＝Ｎ２／Ｎ１が適用され、回転速度Ｎが２倍になれば吐出量Ｑは２倍になる。吐出圧については、Ｐ２／Ｐ１＝（Ｎ２／Ｎ１）２が適用され、回転速度Ｎが２倍になれば吐出圧Ｐは４倍になり、回転速度Ｎが１／２になれば吐出圧Ｐは１／４になる。ポンプを回転するための動力は、吐出量と吐出圧の積に比例するため、（Ｎ２／Ｎ１）３に比例して増減する。
【０００４】
特許文献１は、潤滑油の温度が低いときには、エンジン流量、すなわちポンプの吐出量を小さくし、潤滑油の温度が高いときに、吐出量を大きくすることができる構造の潤滑油ポンプに係る発明であり、潤滑油が低温であるときに、動力を大幅に低減することができる。
【０００５】
本発明者らは、種々の実験から、内燃機関が高速で運転されている場合には、ポンプも高速で回転し、大きな吐出量や吐出圧が確保される。このときに、大きな吐出量や吐出圧がほぼ一定であれば、軸受などへの潤滑は十分であることを知見した。
また、内燃機関が中程度の速度で運転されている場合には、ポンプは中程度の速度で回転し、中程度の吐出量や吐出圧が確保される。このときに、中程度の吐出量や吐出圧がほぼ一定であれば、軸受などへの潤滑は十分であることを知見した。
【０００６】
上記の理由は、種々考えられるが、それの一つは次の通りである。
潤滑油は、潤滑箇所に供給された後に温度が上がり始めるが、マス（質量）があるため温度上昇は緩慢となる。このマス効果により、一定の速度範囲では、速度変化があっても、一定の吐出量又は吐出圧で、潤滑目的が達成可能となる。
【０００７】
ところが、特許文献１では、潤滑油の温度が一定であれば、ポンプの回転速度の増加に比例して、動力が増加する。すなわち、ポンプ回転に要するエネルギーは増加する。
しかし、エネルギーの節約（以下、省エネルギー効果）が求められる中、ポンプの回転速度が増加しても省エネルギー効果が発揮される潤滑油供給装置が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表平８−５０５９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ポンプの回転速度が増加しても省エネルギー効果が発揮される潤滑油供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、内燃機関の各部へ潤滑油を供給する潤滑油供給装置において、
前記内燃機関で回されるローターと、
このローターに放射方向へ移動可能に取付けられる複数のベーンと、
このベーン及び前記ローターを収納するポンプケースと、
このポンプケースを直線移動可能に収納するアウターケースと、
このアウターケースと前記ポンプケースとの間に形成され前記ローターの中心と前記ポンプケースの中心との間のオフセット量を増大する方向へ前記ポンプケースを付勢する潤滑油を貯める背圧室と、
前記アウターケースと前記ポンプケースとの間に設けられ前記オフセット量を増大する方向へ前記ポンプケースを付勢する付勢部材と、
前記アウターケースと前記ポンプケースとの間に形成され前記オフセット量を減少する方向へ前記ポンプケースを付勢する潤滑油を貯める正圧室と、
この正圧室へ前記ポンプケースから吐出する潤滑油を導く第１導圧路と、
前記背圧室へ前記ポンプケースから吐出する潤滑油を導く第２導圧路と、
前記背圧室の潤滑油を外へ導く第３導圧路と、
この第３導圧路に設けられ前記潤滑油の圧が第１所定圧未満では閉じ、前記潤滑油の圧が第１所定圧以上で且つこの第１所定圧より高圧の第２所定圧未満の範囲で開き、この第２所定圧以上で閉じ、この第２所定圧より高圧の第３所定圧以上で開く多段階開閉弁機構と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明では、第２導圧路にオリフィスが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明では、多段階開閉弁機構は、
軸方向に互いに離れて配置される第１〜第３大径部と、第１大径部より小径で第１大径部及び第２大径部を繋ぐ第１小径部と、第２大径部より小径で第２大径部及び第３大径部を繋ぐ第２小径部とからなるスプールと、
筒部とこの筒部の一端を閉じる第１蓋部と筒部の他端を閉じる第２蓋部とからなりスプールを直線移動可能に収納する弁箱と、
第２蓋部と第３大径部との間に配置されスプールを第１蓋部側へ付勢する戻しばねと、を備え、
弁箱には、第１蓋部に吐出圧を導入するパイロットポートと、筒部に背圧室の潤滑油を導入する第１ポート及び第２ポートと、弁箱内の潤滑油を排出する第３ポート及び第４ポートとからなる５つのポートが設けられ、
第１ポートは、潤滑油の圧が第２所定圧未満のときに第１小径部に臨み、第２所定圧以上で第１大径部で塞がれる位置に設けられ、
第２ポートは、潤滑油の圧が第２所定圧未満のときに第３大径部で塞がれ、第２所定圧以上で第２小径部に臨む位置に設けられ、
第３ポートは、潤滑油の圧が第１所定圧未満のときに第２大径部で塞がれ、第１所定圧以上で第１小径部に臨む位置に設けられ、
第４ポートは、潤滑油の圧が第３所定圧未満のときに第３大径部で塞がれ、第３所定圧以上で第２小径部に臨む位置に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明では、アウターケースには、正圧室の近傍位置にポケット部が設けられ、このポケット部にくさび部材が移動可能に収納され、
ポンプケースには、移動軸に沿って延びポケット部へ進入する突起部が付設され、
潤滑油の温度に基づいてくさび部材を移動する感温駆動機構を更に備えており、
くさび部材には、潤滑油が低温のときに付勢部材が縮むように突起部を押すと共に潤滑油の温度が低温よりも高温になるに連れて付勢部材が伸びるように突起部を押すテーパー面を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、アウターケースにポンプケースを直線移動可能に収納し、ポンプケースを移動する正圧室と背圧室をアウターケースとポンプケースの間に設け、背圧室の圧力を多段階開閉弁機構で制御するようにした。
多段階開閉弁機構は、潤滑油の圧が第１所定圧未満では閉じ、潤滑油の圧が第１所定圧以上で且つこの第１所定圧より高圧の第２所定圧未満の範囲で開き、この第２所定圧以上で閉じ、この第２所定圧より高圧の第３所定圧以上で開く。すなわち、中程度の回転速度のとき及び高速回転速度のときに、ポンプケースの中心とローターの中心の間のオフセット量がゼロに近づく。オフセット量がゼロに近づくと、吐出量や吐出圧が小さくなり、省エネルギー効果が発揮される。
よって、本発明によれば、ポンプの回転速度が増加しても省エネルギー効果が発揮される潤滑油供給装置が提供される。
【００１５】
請求項２に係る発明では、第２導圧路にオリフィスを設けた。オリフィスの絞り作用により、正圧室と背圧室の圧力差を大きくすることができ、ポンプケースの移動をより円滑にすることができる。
加えて、多段階開閉弁機構の小径化が可能となるため、潤滑油供給装置の低コスト化が図れる。
【００１６】
請求項３に係る発明では、多段階開閉弁機構は、弁箱とスプールと戻しばねで構成される。構造が簡単であるから安価である。
また、電磁弁であれば電気エネルギーが必須となるが、本発明の多段階開閉弁機構は、電気エネルギーが不要であるため、省エネルギー効果が期待できる。
【００１７】
請求項４に係る発明では、アウターケースにポケット部を設け、このポケット部にくさび部材を収納し、このくさび部材を感温駆動機構に連結した。感温駆動機構は潤滑油の温度に応じてくさび部材を移動し、ポンプケースの移動可能量を制限する。
【００１８】
ポンプケースの移動可能量が制限されるため、潤滑油が低温のときには吐出量を小さくし、高温になるほど吐出量を大きくすることができる。内燃機関が低温であれば、少量の潤滑油でも潤滑は十分である。内燃機関が高温になったら多量の潤滑油を供給することで潤滑を促すことができる。
結果、請求項１〜３のいずれかの効果に加えて、潤滑油の温度が低いときには吐出量を小さくして、一層の省エネルギー効果を発揮させることができる。すなわち、潤滑油の温度に応じて吐出量を増減させることができると共に油温の影響を受けずに吐出圧を同じにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明で採用したポンプ機構の原理図である。
【図２】本発明で採用した多段階開閉弁機構の原理図である。
【図３】多段階開閉弁機構の作用を説明する図である。
【図４】パイロット圧と多段階開閉弁機構の開閉を説明するグラフである。
【図５】本発明に係る潤滑油供給装置の基本構成図である。
【図６】潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第１速度であるときの作用図である。
【図７】潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第２速度であるときの作用図である。
【図８】潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第３速度であるときの作用図である。
【図９】潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第４速度であるときの作用図である。
【図１０】潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第５速度であるときの作用図である。
【図１１】潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第６速度であるときの作用図である。である。
【図１２】本発明における回転速度と吐出圧の相関を説明する図である。
【図１３】潤滑油が低温で内燃機関の回転速度が第１速度であるときの作用図である。
【図１４】潤滑油の温度とポンプケースの移動可能量の相関を説明する図である。
【図１５】潤滑油の温度と回転速度と吐出圧の相関を説明する図である。
【図１６】潤滑油供給装置の変更例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、潤滑油供給装置の構成は図５で説明するが、この構成要素の主要部品を図１〜図４に基づいて先に説明する。
【実施例】
【００２１】
図１に示すように、主要部品の一つであるポンプ機構１０は、アウターケース１５に回転自在に支持され内燃機関１１のクランク軸で直接又は間接的に回されるローター１２と、このローター１２に放射方向へ移動可能に取付けられる複数（この例では８枚）のベーン１３と、これらのベーン１３及びローター１２を収納するポンプケース１４と、このポンプケース１４を移動軸２４に沿って直線移動可能に収納するアウターケース１５と、このアウターケース１５とポンプケース１４との間に形成されローター１２の中心１２ａとポンプケース１４の中心１４ａとの間のオフセット量δを増大する方向へポンプケース１４を押す背圧室１６及び圧縮ばねなどの付勢部材１７と、アウターケース１５とポンプケース１４との間に形成されオフセット量δを減少する方向へポンプケース１４を押す正圧室１８と、ポンプケース１４内へ潤滑油を吸入する吸入口２１と、ポンプケース１４から外へ潤滑油を吐出する吐出口２２とを備えている。
【００２２】
詳しくは、後述の図５で説明するが、正圧室１８に第１導圧路６１が接続され、背圧室１６に第２導圧路６２が接続されると共に背圧室１６から第３導圧路６３が延びる。
また、正圧室１８の受圧面積Ｓ１と、背圧室１６の受圧面積Ｓ２は同じである。
移動体であるポンプケース１４と非移動体であるアウターケース１５の間には、シール材２３が適宜設けられており、潤滑油の漏れが防止される。
【００２３】
加えて、アウターケース１５には、正圧室１８の近傍位置にポケット部２６が設けられ、このポケット部２６にくさび部材２７が移動可能に収納される。好ましくは、ポケット部２６の軸２５は、ポンプケース１４の移動軸２４に直交する軸とする。しかし、非直交軸であっても差し支えない。必須ではないがポケット部２６の底とくさび部材２７との間に戻しばね２８を設ける。
また、ポンプケース１４には、移動軸２４に沿って延びポケット部２６へ進入（出没）する突起部２９が付設されている。
【００２４】
図２に示すように、主要部品の別の一つである多段階開閉弁機構４０は、スプール４１と、このスプール４１を直線移動可能に収納する弁箱４２と、この弁箱４２に収納されスプール４１を所定の方向へ付勢する戻しばね４３とからなる。
スプール４１は、軸方向に互いに離れて配置される第１大径部４４、第２大径部４５及び第３大径部４６と、第１大径部４４より小径で第１大径部４４及び第２大径部４５を繋ぐ第１小径部４７と、第２大径部４５より小径で第２大径部４５及び第３大径部４６を繋ぐ第２小径部４８とを備えている。
【００２５】
弁箱４２は、スプール４１の軸方向に延びる筒部５１と、この筒部５１の一端を閉じる第１蓋部５２と、筒部５１の他端を閉じる第２蓋部５３とからなる。
戻しばね４３は、第２蓋部５３と第３大径部４６との間に配置され、スプール４１を第１蓋部５２側へ付勢する。第２蓋部５３には空気穴（ベントホール）５４が設けられているため、スプール４１の移動は円滑になる。
【００２６】
第１蓋部５２には、パイロットポート５５が設けられ、筒部５１には第１ポート５６、第２ポート５７、第３ポート５８及び第４ポート５９が設けられている。
第１ポート５６及び第２ポート５７に第３導圧路６３が接続され、パイロットポート５５に第４導圧路６４が接続される。
【００２７】
図２では、第１大径部４４が第１蓋部５２に当っており、この状態では、第１ポート５６は、半分程度開いており、第２ポート５７は第３大径部４６で塞がれ、第３ポート５８は第２大径部４５で塞がれ、第４ポート５９は第３大径部４６で塞がれている。スプール４１が移動することで、第１〜第４ポート５６〜５９の開閉状態が変化する。この変化の形態を図３で説明する。
【００２８】
図３（ａ）では、第４導圧路６４により、第１大径部４４の正面に、第１所定圧Ｐ１未満の圧力Ｐ０が作用している。スプール４１は、戻しばね４３を圧縮する方向（図では左へ）へ少し移動する。
第１ポート５６を通じて、潤滑油６５が第１大径部４４と第２大径部４５の間に溜まるものの、第３ポート５８が第２大径部４５で塞がれ、第４ポート５９が第３大径部４６で塞がれているため、多段階開閉弁機構４０は「弁閉じ」状態が維持される。
【００２９】
図３（ｂ）では、第１大径部４４の正面に、Ｐ０より高圧の第１所定圧Ｐ１が作用している。Ｐ０＜Ｐ１であるため、スプール４１は、戻しばね４３を圧縮する方向にさらに移動する。結果、第３ポート５８が開き始める。すると、第１ポート５６と第３ポート５８が連通状態となって、矢印（１）のように、潤滑油６５が流れ、多段階開閉弁機構４０は「弁開」状態になる。
【００３０】
図３（ｃ）では、第１大径部４４の正面に、第１所定圧Ｐ１より高圧の第２所定圧Ｐ２が作用している。Ｐ１＜Ｐ２であるため、スプール４１は、戻しばね４３を圧縮する方向にさらに移動する。第２ポート５７が開き始める、第２ポート５７を通じて、潤滑油６５が第２大径部４５と第３大径部４６の間に溜まる。
そして、第３ポート５８は開いているものの、第１ポート５６が第１大径部４４で塞がれる。第４ポート５９は、第３大径部４６で塞がれたままである。結果、多段階開閉弁機構４０は「弁閉じ」状態になる。
【００３１】
図３（ｄ）では、第１大径部４４の正面に、第２所定圧Ｐ２より高い第３所定圧Ｐ３が作用している。Ｐ２＜Ｐ３であるため、スプール４１は、戻しばね４３を圧縮する方向へさらに移動する。すると、第４ポート５９が開き始め、第２ポート５７と第４ポート５９が連通状態となって、矢印（２）のように、潤滑油６５が流れ、多段階開閉弁機構４０は再び「弁開」状態になる。
【００３２】
すなわち、第１ポート５６は、図３（ａ）〜（ｂ）に示すように、第１大径部４４の正面に加わる圧力であるパイロット圧が、第２所定圧Ｐ２未満のＰ０やＰ１であるときに第１小径部４７に臨み、図３（ｃ）〜（ｄ）に示すように、第２所定圧Ｐ２以上のＰ２やＰ３であるときに第１大径部４４で塞がれる位置に設けられている。
【００３３】
また、第２ポート５７は、図３（ａ）〜（ｂ）に示すように、パイロット圧が第２所定圧Ｐ２未満のＰ０やＰ１であるときに第３大径部４６で塞がれ、図３（ｃ）〜（ｄ）に示すように、第２所定圧Ｐ２以上のＰ２やＰ３であるときに第２小径部４８に臨む位置に設けられている。
【００３４】
第３ポート５８は、図３（ａ）に示すように、パイロット圧が第１所定圧Ｐ１未満のＰ０であるときに第２大径部４５で塞がれ、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、第１所定圧Ｐ１以上のＰ１、Ｐ２及びＰ３であるときに第１小径部４７に臨む位置に設けられている。
【００３５】
また、第４ポート５９は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、パイロット圧が第３所定圧Ｐ３未満のＰ０〜Ｐ２であるときに第３大径部４６で塞がれ、図３（ｄ）に示すように、第３所定圧Ｐ３以上で第２小径部４８に臨む位置に設けられている。
【００３６】
図３（ａ）〜（ｄ）で説明したパイロット圧と多段階開閉弁機構４０の開閉状況との相関を、図４で説明する。
図４に示すように、パイロット圧がＰ１未満では、多段階開閉弁機構は閉じている。
パイロット圧がＰ１以上Ｐ２未満の範囲では、多段階開閉弁機構は開いている。
パイロット圧がＰ２以上Ｐ３未満の範囲では、多段階開閉弁機構は閉じている。
パイロット圧がＰ３以上では多段階開閉弁機構は開いている。
なお、Ｐ１は第１所定圧、Ｐ２はＰ１より高い第２所定圧、Ｐ３はＰ２より高い第３所定圧である。
【００３７】
以上に説明したポンプ機構１０及び多段階開閉弁機構４０を含む潤滑油供給装置７０の構成を次に説明する。
図５に示すように、潤滑油供給装置７０は、ポンプ機構１０と、多段階開閉弁機構４０と、吸入口２１に接続されオイルパン７１から潤滑油６５を吸い上げる吸入油路７２と、吐出口２２に接続され潤滑油６５を内燃機関（図１、符号１１）の各部へ吐出する吐出油路７３と、この吐出油路７３に介設されくさび部材２７を移動する感温駆動機構８０と、吐出油路７３から分岐し正圧室１８に至る第１導圧路６１と、吐出油路７３から分岐し背圧室１６に至る第２導圧路６２と、背圧室１６から延びて多段階開閉弁機構４０の第１ポート５６及び第２ポート５７に接続される第３導圧路６３と、吐出油路７３から分岐し多段階開閉弁機構４０のパイロットポート５５に接続される第４導圧路６４とを備えている。
【００３８】
吐出油路７３を介して内燃機関の各部へ吐出され潤滑に供された潤滑油６５は、オイルパン７１へ戻る。多段階開閉弁機構４０の第４・第５ポート５８、５９から排出される潤滑油６５もオイルパン７１へ戻る。
【００３９】
第２導圧路６２には、好ましくはオリフィス７４が設けられる。オリフィス７４は、絞り部材であり、流速の二乗に比例する絞り抵抗（単位は圧力）を発生する。流速がゼロであれば絞り抵抗は発生しない。
【００４０】
感温駆動機構８０は、例えば、サーモワックス８１が満たされている感温筒８２と、この感温筒８２の一端からくさび部材２７に向かって延びるプッシュロッド８３と、このプッシュロッド８３及び感温筒８２を一括収納するケース８４と、このケース８４に収納されプッシュロッド８３を感温筒８２へ付勢するリターンスプリング８５とからなる。
【００４１】
感温筒８２の周囲に潤滑油６５が流れる。
潤滑油６５が低温になると、サーモワックス８１が収縮し、感温筒８２が縮む。結果、プッシュロッド８３が後退（図では上昇）する。戻しばね２８の付勢作用により、くさび部材２７は、感温筒８２に向かって移動する。
潤滑油６５が高温であると、サーモワックス８１が膨張し、感温筒８２が伸びる。結果、プッシュロッド８３が前進（図では下降）して、くさび部材２７をポケット部２６の底に向かって移動する。
【００４２】
くさび部材２７は、潤滑油６５が低温のときに背圧室１６側に設けられている付勢部材１７が縮むように突起部２９を押すと共に潤滑油６５が高温になるに連れて付勢部材１７が伸びるように突起部２９を戻すテーパー面８６を有している。
なお、図５では、潤滑油６５が高温であるため、くさび部材２７がポケット部２６の底に当たるまで又はごく接近するまで押し下げられている。
【００４３】
なお、リターンスプリング８５は、戻しばね２８と同じ向きに作用するため、省くことができる。また、くさび部材２７にプッシュロット８３が当たっているだけである場合は、戻しばね２８は必須であるが、くさび部材２７にプッシュロット８３が機械的に連結されている場合は、リターンスプリング８５を設け、戻しばね２８を省くことができる。
よって、戻しばね２８とリターンスプリング８５の両方を設けるか、一方を省くかは任意である。
【００４４】
さらには、感温駆動機構８０は、バイメタルなどでもよく、温度に応じて駆動力を発生する機構であれば、種類は問わない。
【００４５】
以上の構成からなる潤滑油供給装置７０の作用を次に述べる。なお、以下の説明で、内燃機関の回転速度を、第１〜第６速度（ただし、第１速度＜第２速度＜第３速度＜第４速度＜第５速度＜第６速度）と呼称する。また、ｒｐｍは、１分間当たりの回転数である。
【００４６】
例えば、第１速度は１５００ｒｐｍ以下、第２速度は（１５００＋α）ｒｐｍ、第３速度は（２４００−β）ｒｐｍ、第４速度は２４００ｒｐｍ、第５速度は（２４００＋β）ｒｐｍ、第６速度は（２４００＋β）ｒｐｍを超えた速度である。１５００、２４００の値は、理解を容易にするために決めた値であって、これらの値に限定されるものではない。
【００４７】
図６は、潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第１速度であるときの作用図である。
第１速度に準じてローター１２が回されると、オイルパン７１の潤滑油６５が吸引され、潤滑油６５は、δだけオフセットしているローター１２で加圧され、吐出油路７３へ吐出される。ここでの吐出圧は、第１所定圧Ｐ１未満のＰ０であり、図４に基づき多段階開閉弁機構４０は閉じている。
【００４８】
なお、図６では潤滑油６５が高温であるため、くさび部材２７は下がったままである。図７〜図１１についても同様に、潤滑油６５が高温であるため、くさび部材２７は下がったままである。
【００４９】
第１導圧路６１を介して正圧室１８に作用する圧力と、第２導圧路６２を介して背圧室１６に作用する圧力は同一であるため、ポンプケース１４は、付勢部材１７の付勢力でオフセット量δが大きくなる方向へ押されたままとなる。
第１速度の範囲で、ローター１２の回転速度が増加すると吐出圧は、回転速度に応じて上昇する。
結果、図１２中、（ａ）で示す右上がりの曲線が得られる。
【００５０】
図７は、潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第２速度であるときの作用図である。
ローター１２が第２速度に準じて回されると、吐出圧は、第１所定圧Ｐ１以上となり、図４に基づき、多段階開閉弁機構４０は開き始める。
第３導圧路６３の潤滑油６５が排出されるため、第２導圧路６２に流れが発生する。
【００５１】
正圧室１８には潤滑油６５が封じ込められている。一方、背圧室１６は、第２導圧路６２を介して潤滑油６５が供給されるものの、第３導圧路６３を介して潤滑油６５が排出される。背圧室１６への潤滑油６５の供給量より、排出量が大きい場合は、背圧室１６の圧力が正圧室１８の圧力より低くなり、ポンプケース１４は、図左（付勢部材１７が縮む方向）へ移動する。
【００５２】
なお、第２導圧路６２より、第３導圧路６３を大径にし、第１〜第４ポート５６〜５９を大径にすることで、背圧室１６への潤滑油６５の供給量より、排出量を増大し、背圧室１６を低圧にすることは可能である。しかし、この場合は油路の設計や多段階開閉弁機構４０の設計が難しくなる。
【００５３】
改善策として、本実施例では、第２導圧路６２にオリフィス７４を設けた。
第２導圧路６２において、オリフィス７４の一次側（上流側）の圧力は正圧室１８とほぼ同圧であるが、オリフィス７４の二次側（下流側）では圧力損失分だけ、低圧になる。
【００５４】
すると、背圧室１６による押力に付勢部材１７による付勢力を加えた力よりも、正圧室１８による押力が大きくなり、図左側（オフセット量δが小さくなる方向）へ、ポンプケース１４が移動し始める。オフセット量δが小さくなると、吐出圧が低くなる。一方、ローター１２の回転速度が増加するほどに、吐出圧は上昇する。回転速度の増加による吐出圧の上昇とオフセット量δの減少による吐出圧の低下が相殺しあう。
ただし、吐出圧の上昇分が減少分より、僅かに大きいため、吐出圧は微増する。
【００５５】
オリフィス７４を設けることで、第２導圧路６２と第３導圧路６３を同径にすることや第３導圧路６３を第２導圧路６２より小径にすることも可能となる。その上、オリフィス７４を穴径の異なるオリフィスに交換するだけで、ポンプケース１４の移動速度を調整することができるなど、オリフィス７４を採用することで、油路の設計や多段階開閉弁機構４０の設計が容易になる。
【００５６】
図８は、潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第３速度であるときの作用図である。
図７から連続して、オフセット量δが減少した結果、オフセット量δはゼロ又はほぼゼロになった。
図７〜図８により、図１２中、（ｂ）で示す微増曲線が得られる。
【００５７】
図９は、潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第４速度であるときの作用図である。
ローター１２が第４速度に準じて回されると、吐出圧は、第２所定圧Ｐ２以上となり、図４に基づき、多段階開閉弁機構４０は閉じる。
すると、第２導圧路６２と第３導圧路６３の流れが停止し、正圧室１８と背圧室１６は同圧になる。付勢部材１７により、オフセット量δが増加する方向に、ポンプケース１４が押され、移動する。オフセット量δが急増すると、吐出圧が跳ね上がり、図１２中、（ｃ）の急増曲線が得られる。
【００５８】
図１０は、潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第５速度であるときの作用図である。
ローター１２が第５速度に準じて回されると、吐出圧は、第３所定圧Ｐ３となり、図４に基づき、多段階開閉弁機構４０は開き始める。
【００５９】
すると、背圧室１６による押力に付勢部材１７による付勢力を加えた力よりも、正圧室１８による押力が大きくなり、図左側（オフセット量δが小さくなる方向）へ、ポンプケース１４が移動し始める。オフセット量δが小さくなると、吐出圧が低くなる。一方、ローター１２の回転速度が増加するほどに、吐出圧は上昇する。回転速度の増加による吐出圧の上昇とオフセット量δの減少による吐出圧の低下が相殺しあう。
【００６０】
図１１は、潤滑油が高温で内燃機関の回転速度が第６速度であるときの作用図である。
図１０から連続して、オフセット量δが減少した結果、オフセット量δはゼロ又はほぼゼロになった。
図１０〜図１１により、図１２中、（ｄ）で示す微増曲線が得られる。
【００６１】
ポンプを回転させるためのエネルギーは、吐出圧の増加に応じて増加する。
図１２で三角形で示す面積（ｅ）と面積（ｆ）との分が省エネルギー寄与分となる。すなわち、本発明により、ポンプの回転速度が増加しても省エネルギー効果が発揮される潤滑油供給装置が提供される。
【００６２】
次に、潤滑油が低温である場合の例を説明する。
図１３は、潤滑油が低温で内燃機関の回転速度が第１速度であるときの作用図である。
潤滑油が低温になるとサーモワックス８１が収縮し、プッシュロッド８３が後退（図では上昇）する。くさび部材２７は、戻しばね２８で押し上げられる。すると、テーパー面８６に接する突起部２９が押され、付勢部材１７が縮む方向へポンプケース１４は移動する。
【００６３】
背圧室１６の厚さ寸法をＬ２とすると、ポンプケース１４は、０〜Ｌ２の範囲で移動可能となる。一方、図５では背圧室１６の厚さ寸法Ｌ１は、Ｌ２より大きく、ポンプケース１４は、０〜Ｌ１の範囲で移動可能となる。
図１４に示すように、潤滑油の温度に比例してポンプケースの移動可能量が変化する。
【００６４】
潤滑油の温度に比例してポンプケースを移動可能にしたことの効果を、次に説明する。
比較検討のために、図５にて、くさび部材２７が、図の位置に固定されていると仮定する。この状態で、図１２に示した吐出圧曲線が得られる。潤滑油は、温度が下がると粘度が高くなる。粘度が高くなると、同じ吐出量であっても吐出圧が高くなる。
結果、図１５（ａ）に示すように、潤滑油の温度が高温である曲線の上方に、中温及び低温の曲線が描かれる。中温や低温時にポンプ機構及び内燃機関共に動力（負荷）が増加し、燃料消費量が増加する。
【００６５】
対して、図１４に示すように、潤滑油の温度に比例してポンプケースの移動可能量を制御すると、低温時には、図１３で説明したように、オフセット量δが小さくなり、吐出圧が小さくなる。
すると、図１５（ａ）にて、低温及び中温の曲線が下がり、ほぼ高温の曲線に重なるようになる。
結果、図１５（ｂ）に示すように、潤滑油が低温、中温、高温の何れにおいても、同じ圧力特性とすることができる。すなわち、潤滑油が低温であっても、吐出圧及び吐出量は上がらず、省エネルギー効果が顕著になる。
【００６６】
ところで、図２で説明した多段階開閉弁機構４０の構造や構成は、適宜変更することができる。その変更例を次に説明する。
図１６に示すように、多段階開閉弁機構４０は、第３導圧路６３に設けたソレノイド式開閉弁９１と、吐出油路７３に設けた油圧センサ９２と、制御部９３とからなる。その他の構成は、図５と同じであるため、符号を流用して説明は省略する。
油圧センサ９２で検出した油圧情報を制御部９３へ送る。制御部９３は、図４に基づいて、ソレノイド式開閉弁９１を開閉する。
【００６７】
制御部９３は、車載コンピュータで兼ねさせることができる。
ソレノイド式開閉弁９１は、開閉に電気エネルギーが必要であるため、車載バッテリなどに負担が掛かる場合がある。この点、図５に示す多段階開閉弁機構４０は、電気エネルギーが不要であり、省エネルギーの観点から推奨される。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の潤滑油供給機構は、内燃機関に好適である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…ポンプ機構、１１…内燃機関、１２…ローター、１２ａ…ローターの中心、１３…ベーン、１４…ポンプケース、１４ａ…ポンプケースの中心、１５…アウターケース、１６…背圧室、１７…付勢部材、１８…正圧室、２４…移動軸、２５…移動軸に直交する軸、２６…ポケット部、２７…くさび部材、２９…突起部、４０…多段階開閉弁機構、４１…スプール、４２…弁箱、４３…戻しばね、４４…第１大径部、４５…第２大径部、４６…第３大径部、４７…第１小径部、４８…第２小径部、５５…パイロットポート、５６…第１ポート、５７…第２ポート、５８…第３ポート、５９…第４ポート、６１…第１導圧路、６２…第２導圧路、６３…第３導圧路、６５…潤滑油、７０…潤滑油供給装置、７４…オリフィス、８０…感温駆動機構、８６…テーパー面、δ…オフセット量。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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