(57)【要約】【課題】大型化を抑制することによって内燃機関への搭載性を向上させつつオイル吐出量の調整を行うことが可能なオイルポンプ装置を提供する。【解決手段】この可変オイルポンプ１００は、吸込ポート５１からオイル１を吸い込むとともに、吐出ポート５２からオイル１を吐出するオイルポンプ本体５０と、オイルポンプ本体５０の油圧Ｐに応じて回動することによりオイルポンプ本体５０の吐出ポート５２と吸込ポート５１との連通状態と非連通状態との切り替えを行うリリーフバルブ６０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込ポートからオイルを吸い込むとともに、吐出ポートからオイルを吐出するオイルポンプ本体と、
前記オイルポンプ本体の吐出圧力に応じて回動することにより前記オイルポンプ本体の前記吐出ポートと前記吸込ポートとの連通状態と非連通状態との切り替えを行うリリーフバルブと、を備える、オイルポンプ装置。
【請求項２】
前記リリーフバルブは、油圧を受ける受圧面を含み、
前記受圧面が受ける油圧により前記リリーフバルブが回動されることにより、前記吐出ポートと前記吸込ポートとの連通状態と非連通状態とが切り替えられるように構成されている、請求項１に記載のオイルポンプ装置。
【請求項３】
前記受圧面が受ける油圧に抗して、前記吐出ポートと前記吸込ポートとが非連通状態となる側に前記リリーフバルブを付勢する付勢部材をさらに備え、
前記リリーフバルブの受圧面が受ける油圧により前記付勢部材の付勢力に抗して前記リリーフバルブが回動されることにより、前記吸込ポートと前記吐出ポートとを繋ぐリリーフ油路が開かれるように構成されている、請求項２に記載のオイルポンプ装置。
【請求項４】
前記付勢部材の付勢力により前記受圧面が受ける油圧に抗して前記吐出ポートと前記吸込ポートとが非連通になる初期状態と、前記初期状態よりも前記吐出圧力が増加して前記リリーフバルブが前記付勢部材の付勢力に抗して回動されることにより前記吐出ポートと前記吸込ポートとが連通される第１状態と、前記第１状態よりも前記吐出圧力が増加して前記リリーフバルブが回動されることにより前記吐出ポートと前記吸込ポートとが非連通になる第２状態と、前記第２状態よりも前記吐出圧力が増加して前記リリーフバルブが回動されることにより前記吐出ポートと前記吸込ポートとが連通される第３状態との間を前記リリーフバルブが正逆方向に回動されることによって、前記リリーフ油路の開閉動作とともに前記吐出ポートから前記吸込ポートへのオイルのリリーフ量が制御されるように構成されている、請求項３に記載のオイルポンプ装置。
【請求項５】
前記オイルポンプ本体は、駆動軸により回転されるオイルポンプロータを含み、
前記リリーフバルブは、前記駆動軸の軸線上に配置された状態で、前記軸線まわりに回動されるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のオイルポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルポンプ装置に関し、特に、オイルポンプ本体とリリーフバルブとを備えたオイルポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オイルポンプ本体とリリーフバルブとを備えたオイルポンプ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、吸込ポートと吐出ポートとを含むポンプ本体（オイルポンプ本体）と、吐出ポートからのオイルを吸込ポート側に返送する帰還油路（リリーフ油路）と、帰還油路内のオイルの流通を制御する油圧制御バルブ（リリーフバルブ）とを備えた油供給装置（オイルポンプ装置）が開示されている。この特許文献１に記載の油供給装置では、帰還油路中に中空円筒状の弁体収容部が設けられており、弁体収容部内には圧縮ばねと弁体とが直列に嵌め込まれている。そして、オイルの吐出圧力と圧縮ばねの付勢力との差に応じて弁体が弁体収容部の内側面に沿って直線移動することにより、帰還油路が開閉されるように構成されている。また、弁体の側面にはスライド位置に応じて帰還油路へのオイルの返送量（リリーフ量）を段階的に変化させるための複数の弁室が形成されている。したがって、ポンプ本体の回転の増減に伴うオイルの吐出圧力の変化に応じて弁体が移動することによって、各々の移動位置（ステージ）において吐出ポートと弁室（弁体）と帰還油路との接続態様が複数通りに切り替えら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２００５−１４００２２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に記載された油供給装置では、弁体収容部内で弁体を直線的に移動させて吐出ポートと弁室（弁体）と帰還油路との接続態様を複数通りに切り替えてオイルの返送量を段階的に変化させるため、弁体が直線的な移動となる分、圧縮ばねを直列に嵌め込んだ弁体収容部の全長をその分長く構成する必要がある。このため、オイルポンプ本体にこのような油圧制御バルブを組み込んだ場合には、オイルポンプ装置が大型化してしまうので、内燃機関への搭載性が不利になる場合もありこの解決策が望まれる。
【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、大型化を抑制することによって内燃機関への搭載性を向上させつつオイル吐出量の調整を行うことが可能なオイルポンプ装置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、吸込ポートからオイルを吸い込むとともに、吐出ポートからオイルを吐出するオイルポンプ本体と、オイルポンプ本体の吐出圧力に応じて回動することによりオイルポンプ本体の吐出ポートと吸込ポートとの連通状態と非連通状態との切り替えを行うリリーフバルブと、を備える。
【０００８】
この発明の一の局面によるオイルポンプ装置では、上記のように、オイルポンプ本体の吐出圧力に応じて回動することによりオイルポンプ本体の吐出ポートと吸込ポートとの連通状態と非連通状態との切り替えを行うリリーフバルブを設ける。これにより、弁体が直線的な移動（進退）動作を伴うバルブ機構をオイルポンプ本体に設ける場合と比較して、所定の回転軸を中心に回動することにより連通状態と非連通状態とを切り替えるリリーフバルブをオイルポンプ本体に組み込むことによっても吐出ポートから吸込ポートへのオイル戻しを同様に行わせることができる。このような直線的な移動ではなく回動動作を用いたリリーフバルブにより、オイルポンプ装置が大型化するのを抑制することができる。この結果、内燃機関への搭載性を向上させつつオイル吐出量の調整を行うことが可能なオイルポンプ装置を得ることができる。
【０００９】
上記一の局面によるオイルポンプ装置において、好ましくは、リリーフバルブは、油圧を受ける受圧面を含み、受圧面が受ける油圧によりリリーフバルブが回動されることにより、吐出ポートと吸込ポートとの連通状態と非連通状態とが切り替えられるように構成されている。
【００１０】
このように構成すれば、受圧面が直接的に受ける油圧を回動力（駆動力）としてリリーフバルブを容易に回動させることができる。また、受圧面が受ける油圧の大きさに応じてリリーフバルブの回動角度位置を容易に変化させることができるので、吐出ポートと吸込ポートとの連通状態と非連通状態との切り替え制御をきめ細かく行うことができる。
【００１１】
上記リリーフバルブが受圧面を含む構成において、好ましくは、受圧面が受ける油圧に抗して、吐出ポートと吸込ポートとが非連通状態となる側にリリーフバルブを付勢する付勢部材をさらに備え、リリーフバルブの受圧面が受ける油圧により付勢部材の付勢力に抗してリリーフバルブが回動されることにより、吸込ポートと吐出ポートとを繋ぐリリーフ油路が開かれるように構成されている。
【００１２】
このように構成すれば、受圧面が受ける油圧が付勢部材の付勢力よりも大きい場合に吸込ポートと吐出ポートとを繋ぐリリーフ油路が開かれる一方、受圧面が受ける油圧が付勢部材の付勢力以下の場合には付勢部材の付勢力によりリリーフ油路が閉じられる状態に復帰させることができる。これにより、簡素な構造により回動可能なリリーフバルブを用いて、オイルポンプ装置に小型化されたオイル戻し構造を設けることができる。
【００１３】
上記付勢部材をさらに備える構成において、好ましくは、付勢部材の付勢力により受圧面が受ける油圧に抗して吐出ポートと吸込ポートとが非連通になる初期状態と、初期状態よりも吐出圧力が増加してリリーフバルブが付勢部材の付勢力に抗して回動されることにより吐出ポートと吸込ポートとが連通される第１状態と、第１状態よりも吐出圧力が増加してリリーフバルブが回動されることにより吐出ポートと吸込ポートとが非連通になる第２状態と、第２状態よりも吐出圧力が増加してリリーフバルブが回動されることにより吐出ポートと吸込ポートとが連通される第３状態との間をリリーフバルブが正逆方向に回動されることによって、リリーフ油路の開閉動作とともに吐出ポートから吸込ポートへのオイルのリリーフ量が制御されるように構成されている。
【００１４】
このように構成すれば、リリーフバルブの受圧面が受ける油圧（吐出圧力）の大きさに応じてリリーフバルブの回動角度位置を制御することにより、初期状態、第１状態、第２状態および第３状態の間でリリーフ油路を開閉させてオイルのリリーフ量を容易に制御することができる。
【００１５】
上記一の局面によるオイルポンプ装置において、好ましくは、オイルポンプ本体は、駆動軸により回転されるオイルポンプロータを含み、リリーフバルブは、駆動軸の軸線上に配置された状態で、軸線まわりに回動されるように構成されている。
【００１６】
このように構成すれば、オイルポンプロータの回転軸線上にリリーフバルブの回動軸を揃えることができるので、オイルポンプ装置の外形（体格）がオイルポンプロータの径方向に大型化するのを抑制することができる。また、オイルポンプロータの回転軸線まわりに一対配置される吸込ポートおよび吐出ポートを、オイルポンプロータの回転軸線に沿って隣接するリリーフバルブを介して連通させることができるので、リリーフ油路の長さを短くすることができる。したがって、オイル戻し時（リリーフ時）のオイルの圧力損失を低減させることができる。また、オイルポンプ本体が無駄（過剰）な油圧を生み出さないので、ポンプ動力の低減を図ることができる。
【００１７】
なお、上記一の局面によるオイルポンプ装置において、以下のような構成も考えられる。
【００１８】
（付記項１）
すなわち、上記オイルポンプ本体がオイルポンプロータを含むオイルポンプ装置において、オイルポンプ本体は、オイルポンプロータを収容する第１収容室と、隔壁部を隔てて駆動軸の延びる方向において第１収容室とは反対側に配置され、リリーフバルブを収容する第２収容室とを有するポンプハウジングをさらに含み、オイルポンプロータの回転に伴うオイルポンプ本体の吐出圧力に応じてリリーフバルブが軸線まわりに回動されることにより、隔壁部を介して吸込ポートと吐出ポートとを繋ぐリリーフ油路が開閉されるように構成されている。
【００１９】
（付記項２）
また、上記吐出ポートから吸込ポートへのオイルのリリーフ量が制御されるオイルポンプ装置において、リリーフバルブは、回動可能なバルブ本体部と、バルブ本体部から回動半径方向外側に突出するとともに受圧面を有する仕切弁とを含み、仕切弁の受圧面が受ける圧力により、仕切弁が、リリーフ油路の吐出ポートに接続される第１開口部に重ねられた第１回動角度位置と、第１開口部に対して所定の回動角度を隔てて配置されたリリーフ油路の吸込ポートに接続される第２開口部に重ねられた第２回動角度位置と、第２回動角度位置から第１回動角度位置とは反対側に回動されて第２開口部が開かれる第３回動角度位置との間で正逆方向に回動されることにより、初期状態、第１状態、第２状態および第３状態が互いに切り替えられるように構成されている。
【００２０】
（付記項３）
また、上記リリーフバルブがバルブ本体部と仕切弁とを含むオイルポンプ装置において、リリーフバルブは、溝状または孔状のリリーフ油路がバルブ本体部に形成されており、リリーフバルブの回動とともにリリーフ油路が回動されることにより、第１開口部および第２開口部に対するリリーフ油路の相対的な位置を変化させてリリーフ油路が開閉されるように構成されている。
【００２１】
（付記項４）
また、上記付勢部材をさらに備えるオイルポンプ装置において、付勢部材は、受圧面が受ける油圧に抗して吐出ポートと吸込ポートとが非連通状態となる側にリリーフバルブを回動させるための付勢力を生じさせる、ねじりコイルばねである。
【００２２】
（付記項５）
また、上記一の局面によるオイルポンプ装置において、オイルポンプ本体は、駆動軸により回転されるオイルポンプロータを含み、オイルポンプロータは、内燃機関の駆動力が駆動力伝達機構を介して駆動されるように構成された駆動軸により回転されるように構成されている。
【００２３】
（付記項６）
また、上記リリーフバルブが油圧を受ける受圧面を含むオイルポンプ装置において、受圧面は、複数箇所に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態による可変オイルポンプが搭載されたエンジンを示した図である。
【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】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４】本発明の一実施形態による可変オイルポンプのリリーフバルブを示した図である。
【図５】本発明の一実施形態による可変オイルポンプの動作（初期状態）を示した図である。
【図６】本発明の一実施形態による可変オイルポンプの動作（第１状態）を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態による可変オイルポンプの動作（第２状態）を示した図である。
【図８】本発明の一実施形態による可変オイルポンプの動作（第３状態）を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態による可変オイルポンプの油圧特性を示した図である。
【図１０】本発明の変形例による可変オイルポンプの内部構造を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
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（オイルポンプの一例）の構成について説明する。
【００２７】
（可変オイルポンプの構成）
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）に搭載されている。可変オイルポンプ１００は、オイルパン９１内のオイル（潤滑油）１を汲み上げて複数のピストン９２、クランク軸９３およびバルブ機構９４などの可動部（摺動部）に供給（圧送）する機能を有する。
【００２８】
また、可変オイルポンプ１００は、図２および図３に示すように、ハウジング１０と、ハウジング１０内に回転可能に設けられたポンプロータ（オイルポンプロータ）２０と、ハウジング１０をポンプロータ２０側から封止するカバー部材３０と、ハウジング１０を裏側（Ｘ１側）から封止する蓋部材４０と含むオイルポンプ本体５０を備える。ここで、ポンプロータ２０は、内接歯車型のインナロータ２１およびアウタロータ２２を有する。
【００２９】
また、図１に示すように、オイルポンプ本体５０は、エンジン９０におけるクランクケース９５内部のクランク軸９３に対して斜め下方（Ｚ２側）に配置されている。ここで、エンジン９０は、クランクケース９５を含むエンジンブロック９０ａのＸ２側の側端面に縦長状のチェーンカバー（タイミングチェーンカバー）９６が締結されており、チェーンカバー９６の下端部の領域（Ｚ２側）がクランクケース９５におけるオイルパン９１の側端面に締結されている。そして、クランク軸９３は、チェーンカバー９６の貫通孔に嵌め込まれたオイルシール（図示せず）を介してＸ２側の端部が外部（Ｘ２側）に露出しており、この部分にクランクプーリ９７が取り付けられている。
【００３０】
これにより、オイルポンプ本体５０はチェーンカバー９６の内側に配置され、クランク軸９３と駆動軸５５側のスプロケット９８とにタイミングチェーン９９が掛けられている。クランク軸９３の駆動力がオイルポンプ駆動用のタイミングチェーン９９およびスプロケット９８を介して駆動軸５５に伝達され、インナロータ２１に圧入された駆動軸５５によりポンプロータ２０が回転される。なお、図１〜図３に示すように、駆動軸５５は、クランク軸９３の延びるＸ軸と平行な軸線１５０まわりに回転されるように構成されている。
【００３１】
アルミニウム合金製のハウジング１０は、図３に示すように、ポンプロータ２０を収容する第１収容室１１（Ｘ２側）と、隔壁部１３を隔てて駆動軸５５の延びる方向（Ｘ軸方向）の第１収容室１１とは反対側（Ｘ１側）に配置され、後述するリリーフバルブ６０を収容する第２収容室１２とを有する。また、図２に示すように、ハウジング１０とカバー部材３０とによって構成される第１収容室１１（図３参照）には、オイル１（図１参照）を吸い込む吸込ポート５１と、オイル１を吐出する吐出ポート５２とが設けられている。
【００３２】
ここで、本実施形態では、図２に示すように、可変オイルポンプ１００には、オイル１の吐出量を調整（可変制御）するためのリリーフバルブ６０が設けられている。焼結金属製のリリーフバルブ６０は、駆動軸５５の軸線１５０上に配置された状態で、軸線１５０まわりに回動されるように構成されている。この場合、オイルポンプ本体５０の油圧Ｐ（図４参照）に応じてリリーフバルブ６０が軸線１５０まわりに回動されることにより、後述するリリーフ油路６３および仕切弁室１２ｂ内のリリーフ油路６４の各々が所定の態様で開閉されて吐出ポート５２と吸込ポート５１との連通状態と非連通状態とが切り替えられる。すなわち、吐出ポート５２と吸込ポート５１とが非連通の場合には、吐出ポート５２からオイル１の全量がエンジン９０（図１参照）側へ供給される一方、吐出ポート５２と吸込ポート５１とが連通された場合には、吐出ポート５２からのオイル１の一部が吸込ポート５１に戻されることによりオイル１のエンジン９０側への供給量が調整されるように構成されている。以下、リリーフバルブ６０周辺の構造について詳細に説明する。
【００３３】
（リリーフバルブの詳細な構造）
リリーフバルブ６０は、図２に示すように、バルブ本体部６１と、オイル１の油圧Ｐ（図４参照）を受ける受圧面６２ａを有する仕切弁６２とを含む。バルブ本体部６１は、所定の厚み（Ｘ軸方向）を有する底部６１ｃ（図３参照）を有して回転軸（軸線１５０）まわりに円筒状に形成された外側面６１ａおよび内側面６１ｂを含む。また、内側面６１ｂと底部６１ｃとによって凹部６１ｄが形成されている。また、図４に示すように、バルブ本体部６１の外側（第２収容室１２の保持部１２ａ（図２参照）に嵌め込まれる側）における底部６１ｃの円形状の外端面６１ｅには、リリーフ油路６３が形成されている。リリーフ油路６３は、外側面６１ａの一部を切り欠く入口部６３ａと外側面６１ａの他の一部を切り欠く出口部６３ｂとを繋いで若干屈曲しながら溝状に延びるように形成されている。
【００３４】
また、仕切弁６２は、バルブ本体部６１の外側面６１ａの一部分から回動半径方向の外側に向かって扇形を有して突出している。また、図２および図３に示すように、バルブ本体部６１には、凹部６１ｄにねじりコイルばね７０（付勢部材の一例）が挿入されるとともに、ねじりコイルばね７０の一方端部７１（図２参照）が凹部６１ｄにおける内側面６１ｂの所定位置に係止されるように構成されている。
【００３５】
また、図２に示すように、ハウジング１０における第２収容室１２は、バルブ本体部６１を回動可能に保持（軸支）する保持部１２ａと、バルブ本体部６１とともに回動される仕切弁６２の回動角度範囲に亘って扇形に形成されたリリーフ油路６４を含む仕切弁室１２ｂとを有する。なお、仕切弁室１２ｂの深さ（Ｘ軸方向）は、仕切弁６２の厚みに等しい。また、バルブ本体部６１のＸ１側の端部は、保持部１２ａからねじりコイルばね７０のコイル長だけ矢印Ｘ１方向に突出している。そして、ねじりコイルばね７０が組み込まれたリリーフバルブ６０が第２収容室１２に嵌め込まれるとともに凹状の蓋部材４０がＸ１側から矢印Ｘ２方向に被せられてボルト（図示せず）によりハウジング１０に固定されることにより、バルブ本体部６１が蓋部材４０に対しても回動可能に保持されている。この際、ねじりコイルばね７０の他方端部７２が蓋部材４０の内側の所定位置に係止される。これにより、第２収容室１２内に収容されたリリーフバルブ６０（図３参照）は、自然状態から所定角度だけ捻られたねじりコイルばね７０の付勢力（復元力）により矢印Ｒ１方向に付勢されている。なお、図５に示すように、ポンプロータ２０が回転しない（油圧Ｐが発生しない）状態では、仕切弁６２は、仕切弁室１２ｂの最も矢印Ｒ１方向側の内側面１２ｅ（天井面）に当接して第１回動角度位置の状態に保持されている。
【００３６】
また、図２に示すように、隔壁部１３は、吐出ポート５２と仕切弁室１２ｂとを連通する油路１３ａと、吸込ポート５１と仕切弁室１２ｂとを連通する油路１３ｂとを有する。したがって、仕切弁室１２ｂには、油路１３ａに開口する開口部１２ｃと油路１３ｂに開口する開口部１２ｄとが設けられている。なお、図５に示すように、仕切弁６２が仕切弁室１２ｂの矢印Ｒ１方向側の内側面１２ｅに当接した状態においても開口部１２ｃの一部が仕切弁６２により完全に塞がれずに、仕切弁６２の受圧面６２ａが油路１３ａを介して吐出ポート５２からの油圧Ｐ（図４参照）を受けるように構成されている。また、隔壁部１３には、吸込ポート５１と仕切弁室１２ｂとを連通する小径（細径）状のドレン孔１３ｃが別途設けられている。
【００３７】
これにより、本実施形態では、図５〜図８にその動作態様を示すように、受圧面６２ａが受ける油圧Ｐとねじりコイルばね７０の付勢力（矢印Ｒ１方向への力）との大小関係に応じてリリーフバルブ６０が矢印Ｒ１方向または矢印Ｒ２方向に回動されることにより、吐出ポート５２と吸込ポート５１との連通状態と非連通状態とが切り替えられる。また、リリーフバルブ６０の受圧面６２ａが受ける油圧Ｐによりねじりコイルばね７０の付勢力に抗してリリーフバルブ６０が矢印Ｒ２方向に回動されることにより、吸込ポート５１と吐出ポート５２とを繋ぐリリーフ油路６３および仕切弁室１２ｂのリリーフ油路６４が油圧Ｐの大きさに応じて個別に開かれる（連通される）ように構成されている。
【００３８】
（可変オイルポンプの動作説明）
リリーフバルブ６０が内蔵されたオイルポンプ本体５０が上記のように構成されることによって、可変オイルポンプ１００には、以下のような動作機能が実現される。
【００３９】
（初期状態の説明）
まず、図５に示すように、ポンプロータ２０の回転数Ｎが小さい（０≦Ｎ≦Ｎ１）状態Ａ（初期状態）では、ねじりコイルばね７０の付勢力により受圧面６２ａが受ける油圧Ｐに抗して吐出ポート５２と吸込ポート５１とが非連通になる。すなわち、ねじりコイルばね７０の付勢力が油圧Ｐよりも大きいので、リリーフバルブ６０の仕切弁６２が仕切弁室１２ｂの矢印Ｒ１方向側の内側面１２ｅに当接されるとともに、仕切弁６２が開口部１２ｃに重ねられた第１回動角度位置に保持される。ただし内側面１２ｅのＲ１側に若干窪まされた部分が油路１３ａを介して吐出ポート５２（図２参照）に連通されているので、ポンプロータ２０（図２参照）の回転とともに油圧Ｐが油路１３ａ（図２参照）を介して仕切弁６２の受圧面６２ａに常時作用する。また、状態Ａでは、バルブ本体部６１のリリーフ油路６３の入口部６３ａは、仕切弁室１２ｂから矢印Ｒ１方向側に退避して保持部１２ａ内に隠れている。したがって、リリーフ油路６３は入口部６３ａの部分で閉じられており、リリーフ油路６３にはオイル１は供給されない。これにより、吐出ポート５２からのオイル１の全量がエンジン９０（図１参照）へ供給される。したがって、図９に示すように、状態Ａ（初期状態）では区間Ａ１に対応する油圧特性を示す。すなわち、エンジン９０への油圧Ｐ（オイル１の供給量）は、ポンプロータ２０の回転数Ｎに比例して増加する。
【００４０】
（第１状態の説明）
次に、ポンプロータ２０が回転数Ｎ１を超えた際、受圧面６２ａに作用する油圧Ｐがねじりコイルばね７０の付勢力に打ち勝ち始める。すなわち、図６に示すように、回転数Ｎの増加とともに油圧Ｐも増加するので、リリーフバルブ６０がねじりコイルばね７０の付勢力に抗して矢印Ｒ２方向に回動され始める。これにより、仕切弁６２が開口部１２ｃを開き始めるとともに、保持部１２ａ内に隠れていたリリーフ油路６３の入口部６３ａが仕切弁室１２ｂに徐々に露出し始める（開き始める）。すなわち、入口部６３ａの開口部１２ｃに対する開口面積が徐々に増加する。この際、リリーフ油路６３の出口部６３ｂは、仕切弁６２を境とした仕切弁室１２ｂの反対側（Ｒ２側の空間部分）に露出（開口）されている。したがって、オイルポンプ本体５０は、状態Ａ（図５参照）から、バルブ本体部６１のリリーフ油路６３が開かれて吐出ポート５２と吸込ポート５１とが連通される状態Ｂ（第１状態）へ移行される。これにより、吐出ポート５２からのオイル１の一部が、油路１３ａ、開口部１２ｃ、リリーフ油路６３、開口部１２ｄおよび油路１３ｂの順に流通して吸込ポート５１（図２参照）へと戻される。したがって、図９に示すように、状態Ｂ（第１状態）では区間Ｂ１（Ｎ１＜Ｎ≦Ｎ２）に対応する油圧特性を示す。
【００４１】
（第２状態の説明）
また、ポンプロータ２０が回転数Ｎ２（Ｎ２＞Ｎ１）を超えた際、図７に示すように、リリーフバルブ６０の矢印Ｒ２方向へのさらなる回動に伴って、リリーフ油路６３の出口部６３ｂが矢印Ｒ２方向側に退避して保持部１２ａ内に隠される。したがって、オイルポンプ本体５０は、状態Ｂ（図６参照）から、リリーフ油路６３が閉じられて吐出ポート５２と吸込ポート５１とが非連通になる状態Ｃ（第２状態）へ移行される。したがって、リリーフ油路６３にはオイル１は供給されず、回転数Ｎ２を超えた状態での吐出ポート５２からのオイル１の全量がエンジン９０へ供給される。さらに、回転数Ｎの増加とともに仕切弁６２が矢印Ｒ２方向へ回動されて開口部１２ｄを塞ぎ始める。そして、仕切弁６２が開口部１２ｄに重ねられた第２回動角度位置において開口部１２ｄが完全に塞がれる。したがって、図９に示すように、状態Ｃ（第２状態）では区間Ｃ１に対応する油圧特性を示す。すなわち、回転数Ｎ２を超えた状態でのエンジン９０への油圧Ｐ（オイル１の供給量）は、ポンプロータ２０の回転数Ｎ（Ｎ２＜Ｎ≦Ｎ３）に比例して急激に増加する。
【００４２】
（第３状態の説明）
そして、ポンプロータ２０が回転数Ｎ３（Ｎ３＞Ｎ２）を超えた際、図８に示すように、リリーフバルブ６０の矢印Ｒ２方向へのさらなる回動に伴って、仕切弁６２により開口部１２ｄが塞がれていた状態から開口部１２ｄを開き始める。これにより、リリーフ油路６３の矢印Ｒ２方向への回動角度位置に関係なく、仕切弁室１２ｂの開口部１２ｃと開口部１２ｄとが直接的に繋がれて仕切弁６２を除く仕切弁室１２ｂ自身にリリーフ油路６４が形成される。なお、仕切弁室１２ｂの開口部１２ｄよりも外側（矢印Ｒ２方向側）にドレン孔１３ｃが設けられているので、仕切弁６２が開口部１２ｄに完全に重なった状態からさらに矢印Ｒ２方向に回動されても、仕切弁６２と仕切弁室１２ｂとの残空間に溜まったオイル１はドレン孔１３ｃから吸込ポート５１（図２参照）と抜けていく。これにより、仕切弁６２が開口部１２ｄ上を矢印Ｒ２方向に超えて開口部１２ｄが再び仕切弁室１２ｂ内に露出（開口）する第３回動角度位置に保持される。したがって、オイルポンプ本体５０は、状態Ｃ（図７参照）から、吐出ポート５２と吸込ポート５１とが連通される状態Ｄ（第３状態）へ移行される。すなわち、吐出ポート５２からのオイル１の一部が、油路１３ａ、開口部１２ｃ、リリーフ油路６４（仕切弁室１２ｂ）、開口部１２ｄおよび油路１３ｂの順に流通して吸込ポート５１（図２参照）へと戻される。したがって、図９に示すように、状態Ｄでは区間Ｄ１（Ｎ３＜Ｎ）に対応する油圧特性を示す。
【００４３】
このように、可変オイルポンプ１００では、リリーフバルブ６０（バルブ本体部６１）の回動とともにリリーフ油路６３が回動されることにより、開口部１２ｃおよび開口部１２ｄに対するリリーフ油路６３の相対位置が変化してリリーフ油路６３の開閉が実現される。また、開口部１２ｃおよび開口部１２ｄに対する仕切弁６２の相対位置が変化してリリーフ油路６４がリリーフ油路６３とは別なタイミングで開閉される。なお、ポンプロータ２０の回転数Ｎは、エンジン９０（クランク軸９３）の回転数に応じて増減する。すなわち、オイルポンプ本体５０において、吐出ポート５２からのオイル１の油圧Ｐに応じてリリーフバルブ６０が正逆方向（矢印Ｒ１方向および矢印Ｒ２方向）に回動されるので、状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃおよび状態Ｄが互いに切り替えられるように吐出ポート５２から吸込ポート５１へのオイルのリリーフ量が調整されるように構成されている。
【００４４】
また、可変オイルポンプ１００では、図３に示すように、回転するポンプロータ２０の裏側（Ｘ１側）に隔壁部１３を隔てて回動式のリリーフバルブ６０が設けられており、リリーフバルブ６０は、ポンプロータ２０の軸線１５０と同一の回転軸を有する。そして、Ｘ軸方向に厚みの小さい隔壁部１３を貫通する油路１３ａおよび１３ｂ（図２参照）と、バルブ本体部６１に形成されたリリーフ油路６３または仕切弁室１２ｂからなるリリーフ油路６４のいずれかにより吐出ポート５２と吸込ポート５１とを短絡するリリーフ経路が構成される。吐出ポート５２からリリーフ油路６３または仕切弁室１２までの距離が短いので、リリーフ経路通過時のオイル１の圧力損失が極力低減される。特に、ポンプロータ２０の回転数が上昇して吐出ポート５２からの油圧Ｐが増加した場合においても、油路１３ａが短い分、リリーフ油路６３または６４を通過するオイル１の圧力損失が効果的に低減される。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。
【００４５】
（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００４６】
本実施形態では、油圧Ｐに応じて回動することによりオイルポンプ本体５０の吐出ポート５２と吸込ポート５１との連通状態と非連通状態との切り替えを行うリリーフバルブ６０を設ける。これにより、弁体が直線的な移動（進退）動作を伴う従来のバルブ機構をオイルポンプ本体５０に設ける場合と比較して、軸線１５０を中心に回動することにより連通状態と非連通状態とを切り替えるリリーフバルブ６０をオイルポンプ本体５０に組み込んでも吐出ポート５２から吸込ポート５１へのオイル戻し機能を同様に行わせることができる。このような直線的な移動ではなく回動動作を用いたリリーフバルブ６０により、可変オイルポンプ１００が大型化するのを抑制することができる。この結果、エンジン９０への搭載性を向上させつつオイル吐出量の調整を行うことが可能な可変オイルポンプ１００を得ることができる。
【００４７】
また、本実施形態では、受圧面６２ａが受ける油圧Ｐによりリリーフバルブ６０が回動されることにより、吐出ポート５２と吸込ポート５１との連通状態と非連通状態とを切り替えるように構成する。これにより、受圧面６２ａが直接的に受ける油圧Ｐを回動力としてリリーフバルブ６０を容易に矢印Ｒ２方向に回動させることができる。また、受圧面６２ａが受ける油圧Ｐの大きさに応じてリリーフバルブ６０（仕切弁６２）の回動角度位置を容易に変化させることができるので、吐出ポート５２と吸込ポート５１との連通状態と非連通状態との切り替え制御をきめ細かく行うことができる。
【００４８】
また、本実施形態では、受圧面６２ａが受ける油圧Ｐに抗して吐出ポート５２と吸込ポート５１とが非連通状態となる側にリリーフバルブ６０（仕切弁６２）を付勢するねじりコイルばね７０を備える。そして、受圧面６２ａが受ける油圧Ｐによりねじりコイルばね７０の付勢力に抗してリリーフバルブ６０が矢印Ｒ２方向に回動されることにより、吸込ポート５１と吐出ポート５２とを繋ぐリリーフ油路６３または仕切弁室１２ｂのリリーフ油路６４が個別に開かれるように構成する。これにより、受圧面６２ａが受ける油圧Ｐがねじりコイルばね７０の付勢力よりも大きい場合にリリーフ油路６３または仕切弁室１２ｂのリリーフ油路６４が個別に開かれる一方、受圧面６２ａが受ける油圧Ｐがねじりコイルばね７０の付勢力以下の場合にはねじりコイルばね７０の付勢力によりリリーフ油路６３または仕切弁室１２ｂのリリーフ油路６４が閉じられる状態に復帰させることができる。これにより、簡素な構造により回動可能なリリーフバルブ６０用いて、可変オイルポンプ１００に小型化されたオイル戻し構造を設けることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、ねじりコイルばね７０の付勢力により受圧面６２ａが受ける油圧Ｐに抗して吐出ポート５２と吸込ポート５１とが非連通になる状態Ａ（初期状態）と、状態Ａよりも油圧Ｐが増加してリリーフバルブ６０がねじりコイルばね７０の付勢力に抗して矢印Ｒ２方向に回動されることにより吐出ポート５２と吸込ポート５１とがリリーフ油路６３を介して連通される状態Ｂ（第１状態）と、状態Ｂよりも油圧Ｐが増加してリリーフバルブ６０が矢印Ｒ２方向にさらに回動されることにより吐出ポート５２と吸込ポート５１とが非連通になる状態Ｃ（第２状態）と、状態Ｃよりも油圧Ｐが増加してリリーフバルブ６０が矢印Ｒ２方向にさらに回動されることにより吐出ポート５２と吸込ポート５１とがリリーフ油路６４（仕切弁室１２ｂ）を介して連通される状態Ｄ（第３状態）との間をリリーフバルブ６０が正逆方向に回動することにより、リリーフ油路６３または仕切弁室１２ｂのリリーフ油路６４の開閉動作とともにオイルのリリーフ量を制御するように構成する。これにより、リリーフバルブ６０の受圧面６２ａが受ける油圧Ｐの大きさに応じてリリーフバルブ６０の回動角度位置を制御することにより、状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃおよび状態Ｄの間でリリーフ油路６３または仕切弁室１２ｂのリリーフ油路６４を個別に開閉させてオイル１のリリーフ量を容易に制御することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、開口部１２ｃに重ねられた第１回動角度位置と、開口部１２ｃに対して所定の回動角度を隔てて配置された開口部１２ｄに重ねられた第２回動角度位置と、第２回動角度位置から第１回動角度位置とは反対側に回動されて開口部１２ｄが開かれる第３回動角度位置との間で仕切弁６２を正逆方向（矢印Ｒ１方向および矢印Ｒ２方向）に回動することにより、状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃおよび状態Ｄが互いに切り替えられるように構成する。これにより、リリーフバルブ６０（仕切弁６２）の回動角度位置に応じて、オイル１を吸込ポート５１に戻さない状態と、リリーフ油路６３を開いてオイル１を吸込ポート５１に戻す状態と、リリーフ油路６３を開かずに仕切弁室１２ｂのリリーフ油路６４を開いてオイル１を吸込ポート５１に戻す状態とを互いに切り替えることができるので、オイル１のリリーフ量を多段階（２段階）に切り替えることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、溝状のリリーフ油路６３をバルブ本体部６１に形成し、バルブ本体部６１の回動とともにリリーフ油路６３が回動されることにより、開口部１２ｃおよび開口部１２ｄに対するリリーフ油路６３の相対的な位置が変化してリリーフ油路６３を開閉するように構成する。これにより、回動するバルブ本体部６１にリリーフ油路６３を内在させた状態でオイル戻し（リリーフ動作）の有無を切り替えることができるので、オイルポンプ本体５０をより小型化することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、駆動軸５５の軸線１５０上にリリーフバルブ６０が配置された状態で軸線１５０まわりにリリーフバルブ６０を回動するように構成する。これにより、ポンプロータ２０の軸線１５０上にリリーフバルブ６０の回動軸を揃えることができるので、可変オイルポンプ１００の外形（体格）がポンプロータ２０の径方向に大型化するのを抑制することができる。また、ポンプロータ２０の軸線１５０まわりに一対配置される吸込ポート５１および吐出ポート５２を、ポンプロータ２０の軸線１５０に沿って隣接するリリーフバルブ６０を介して連通させることができるので、リリーフ油路６３（リリーフ油路６４）の長さを短くすることができる。したがって、オイル戻し時（リリーフ時）のオイル１の圧力損失を低減させることができる。また、オイルポンプ本体５０が無駄（過剰）な油圧Ｐを生み出さないので、駆動軸５５の回転動力を低減させることができる。
【００５３】
また、本実施形態では、隔壁部１３を隔ててポンプロータ２０を収容する第１収容室１１とリリーフバルブ６０を収容する第２収容室１２とをハウジング１０内に配置する。そして、ポンプロータ２０の回転に伴う油圧Ｐに応じてリリーフバルブ６０を軸線１５０まわりに回動させるとともに隔壁部１３を介してリリーフ油路６３または仕切弁室１２ｂのリリーフ油路６４を開閉する。これにより、隔壁部１３を隔ててポンプロータ２０とリリーフバルブ６０とを極めて短い距離で隣接配置することができるので、オイルポンプ本体５０の軸線１５０の沿った方向（Ｘ軸方向）の厚みを極力短くすることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、エンジン９０の駆動力がタイミングチェーン９５を介して駆動されるように構成された駆動軸５５によりポンプロータ２０が回転されるように構成する。これにより、リリーフバルブ６０の厚み（Ｘ軸方向）の分だけオイルポンプ本体５０の軸線１５０方向の厚みが増加した場合であっても、クランク軸９３からずらされた位置にオイルポンプ本体５０を容易に配置することができるので、クランク軸９３の短いエンジン９０に対しても可変オイルポンプ１００を容易に搭載することができる。
【００５５】
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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全ての変更（変形例）が含まれる。
【００５６】
たとえば、上記実施形態では、リリーフバルブ６０の外端面６１ｅに溝状のリリーフ油路６３（図４参照）を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、バルブ本体部６１の底部６１ｃの部材中に一方側の外側面６１ａの位置（入口部）から他方側の外側面６１ａの位置（出口部）に向かって貫通する孔状のリリーフ油路を設けてもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、バルブ本体部６１に１つの仕切弁６２を設けたが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１０に示す変形例のように、バルブ本体部６１に２つの仕切弁６２および６５を設けてもよい。具体的には、リリーフバルブ１６０においては、受圧面６５ａを有する仕切弁６５を仕切弁６２に対して回転中心の凡そ反対側に形成する。また、ハウジング１１０には、仕切弁６５が回動可能な仕切弁室１２ｆと、仕切弁６５が矢印Ｒ２方向に回動した際に残空間に溜まっているオイル１をドレン孔１３ｃに導く油路１２ｇとを形成する。そして、油路１３ａとは別な位置に隔壁部１３を貫通する油路１３ｄを設けておき、吐出ポート５２の油圧Ｐが受圧面６２ａのみならず油路１３ｄを介して仕切弁６５の受圧面６５ａにも作用するように構成する。これにより、受圧面６２ａおよび受圧面６５ａに作用する偶力（油圧Ｐ）を利用してリリーフバルブ１６０をより円滑に矢印Ｒ２方向に回動させることができる。なお、この例では、受圧面を２箇所に設けたが、可能であるならば、受圧面を軸線１５０まわりに６０°間隔で３箇所に設けてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、焼結金属を用いてリリーフバルブ６０を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。耐熱性および耐油性を有する樹脂材料を用いてリリーフバルブ６０を形成してもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、ねじりコイルばね７０をバルブ本体部６１の凹部６１ｄに嵌め込んだ例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、バルブ本体部６１の外側面６１ａ側にねじりコイルばねを嵌め合わせて付勢力を伝達可能に構成してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、クランク軸９３の駆動力をタイミングチェーン９９を介してオイルポンプ本体５０の駆動軸５５に伝達するように可変オイルポンプ１００をエンジン９０に搭載したが、本発明はこれに限られない。クランク軸９３のＸ２側の端部近傍がインナロータ２１（図２参照）に直結されたオイルポンプ本体にリリーフバルブ６０を設けてもよい。この場合、リリーフバルブ６０の回動軸がクランク軸９３と重ならないようにずらされた位置に第２収容室１２を形成するのが好ましい。
【００６１】
また、上記実施形態では、内接歯車型のオイルポンプに対して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、外接ギアタイプのオイルポンプ、ベーン型オイルポンプやペンデュラムスライダー型オイルポンプに対して本発明を適用してもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、エンジン９０にオイル１を供給する可変オイルポンプ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（ＡＴ）にＡＴフルード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、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。
【００６３】
また、上記実施形態では、エンジン９０を備えた自動車などの車両に可変オイルポンプ１００を搭載したが、本発明はこれに限られない。内燃機関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】
【００６４】
１  オイル
１２ｂ  仕切弁室（リリーフ油路）
１２ｃ、１２ｄ  開口部
１３  隔壁部
２０  ポンプロータ（オイルポンプロータ）
４０  蓋部材
５０  オイルポンプ本体
５１  吸込ポート
５２  吐出ポート
５５  駆動軸
６０、１６０  リリーフバルブ
６２、６５  仕切弁
６２ａ、６５ａ  受圧面
６３、６４  リリーフ油路
７０  ねじりコイルばね（付勢部材）
１００  可変オイルポンプ（オイルポンプ装置）
【図１】
2017020390.tif 000003
【図２】
2017020390.tif 000004
【図３】
2017020390.tif 000005
【図４】
2017020390.tif 000006
【図５】
2017020390.tif 000007
【図６】
2017020390.tif 000008
【図７】
2017020390.tif 000009
【図８】
2017020390.tif 000010
【図９】
2017020390.tif 000011
【図１０】
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