(57)【要約】【課題】液体の供給量を所定の供給量とする場合に、回転体が１回転当たりに送り出す液体の量を増減させて対応できるようにし、動力機械の動力が無駄に使われるのを回避する。【解決手段】オイルポンプ１は、液体の流入孔１８ａと流出孔１９ａとを有するハウジング１０を備えている。ハウジング１０内には、動力機械によって回転駆動される駆動歯車２１と従動歯車２２とを収容するとともに、駆動歯車２１の歯２１ａの歯先に対向する対向面３１ａを有する可動部材３を設ける。可動部材３を、ハウジング１０内の液圧によって、対向面３１ａと駆動歯車２１の歯２１ａの歯先との離間距離が変化する方向に移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力機械によって回転駆動され、複数の歯が外周面に周方向に並ぶように設けられた回転体と、
上記回転体を収容するとともに、液体の流入孔と流出孔とが上記回転体の回転軸の周方向に離れて形成されたハウジングとを備え、
上記回転体の回転動作によって上記流入孔から上記ハウジング内に流入させた液体を、上記流出孔から送り出すように構成されたポンプにおいて、
上記ハウジングには、上記回転体の歯先に対向する対向面を有する可動部材と、
該可動部材を、上記対向面と上記回転体の歯先との離間距離が変化する方向に変位させる可動部材変位部とが設けられていることを特徴とするポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプにおいて、
可動部材は、ハウジング内の液体と接する液圧作用面を有し、
可動部材変位部は、該可動部材を、該可動部材の対向面と回転体の歯先との離間距離が長くなる位置へと案内する案内面を有することを特徴とするポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載のポンプにおいて、
可動部材変位部は、可動部材の対向面と回転体の歯先との離間距離が短くなる方向に該可動部材を付勢する付勢部材を有することを特徴とするポンプ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のポンプにおいて、
液体が内燃機関を潤滑するオイルであり、
回転体が、内燃機関の出力軸により回転駆動されることを特徴とするポンプ。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体を回転させることによって液体を供給するポンプに関し、特に回転体の１回転当たりの液体の送り出し量を変化させることが可能な可変容量形ポンプの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、自動車のエンジンにはオイルポンプが設けられている（特許文献１参照）。特許文献１のオイルポンプは、いわゆる歯車式と呼ばれているオイルポンプであり、具体的には、エンジンのクランクシャフトに直結されて回転駆動される歯車形状の回転体と、この回転体を収容するハウジングとを備えている。そして、回転体がクランクシャフトにより駆動されて回転動作すると、ハウジングに形成されたオイル流入孔からハウジング内に流入したオイルが、流出孔から流出してエンジンの各部に供給される。
【０００３】
また、エンジンの各部を潤滑するにあたっては、基本的には、エンジンの回転数が高いほどオイルの供給量を増やす必要があるが、その供給量はエンジンの回転数に比例して増やさなくてもよく、エンジンの運転状態が高回転領域にあったとしても、所定量以上の供給は不要であることが知られている。
【０００４】
ところが、上記特許文献１のオイルポンプの回転体は、クランクシャフトに同期して回転するようになっている。従って、回転体の回転動作によって送り出されるオイル量は、エンジンの回転数に比例するように増えていくことになる。つまり、エンジンの運転状態が高回転領域にあるときには、回転体の回転動作によって送り出されるオイル量は、実際にエンジンの各部が要求しているオイル量よりも大幅に多くなりがちである。
【０００５】
このことに対し、特許文献１のポンプでは、エンジンの運転状態が高回転領域にあるときに、回転体の回転動作によって送り出されたオイルのうち、一部をオイルポンプ内に形成されたバイパスルートに流すことによって、エンジンの各部へのオイル供給量をエンジンの各部が要求しているオイル量に近づけるようにしている。
【特許文献１】特許第３１２２３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１のポンプでは、回転体の回転動作によって回転体よりも下流側へ送られたオイルの一部を、エンジンの各部に供給することなくバイパスルートに流すようにしている。つまり、バイパスルートに流しているオイル量に相当する分だけ、回転体を回転させるのに要するエンジンの動力が無駄に使われており、その結果、燃費が悪化するとともに、特に高回転時のエンジンの出力低下を招くことになる。
【０００７】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液体の供給量を所定の供給量とする場合に、回転体が１回転当たりに送り出す液体の量を増減させて対応できるようにすることで、動力機械の動力が無駄に使われるのを回避することができるポンプを提供することにある。
【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、第１の発明では、動力機械によって回転駆動され、複数の歯が外周面に周方向に並ぶように設けられた回転体と、上記回転体を収容するとともに、液体の流入孔と流出孔とが上記回転体の回転軸の周方向に離れて形成されたハウジングとを備え、上記回転体の回転動作によって上記流入孔から上記ハウジング内に流入させた流体を、上記流出孔から送り出すように構成されたポンプにおいて、上記ハウジングには、上記回転体の歯先に対向する対向面を有する可動部材と、該可動部材を、上記対向面と上記回転体の歯先との離間距離が変化する方向に変位させる可動部材変位部とが設けられている構成とする。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において、可動部材は、ハウジング内の液体と接する液圧作用面を有し、可動部材変位部は、該可動部材を、該可動部材の対向面と回転体の歯先との離間距離が長くなる位置へと案内する案内面を有する構成とする。
【００１０】
第３の発明では、第２の発明において、可動部材変位部は、可動部材の対向面と回転体の歯先との離間距離が短くなる方向に該可動部材を付勢する付勢部材を有する構成とする。
【００１１】
第４の発明では、第１〜３のいずれか１つの発明において、液体が内燃機関を潤滑するオイルであり、回転体が、内燃機関の出力軸により回転駆動される構成とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、可動部材変位部により、可動部材の対向面と歯先との離間距離を変化させることができる。この離間距離を短くすると、対向面が歯先に近くなるので、回転体の１回転当たりに送り出される液体の量を増加させることができ、長くすると対向面が歯先から離れるので、１回転当たりに送り出される液体の量を減少させることができる。回転体の１回転当たりに送り出される液体の量が減少すれば、その分回転体を回転させるのに要する動力を少なくすることができ、これにより、動力機械の動力が無駄に使われるのを回避しながら、液体の供給量を所定の供給量とすることができる。
【００１３】
第２の発明によれば、可動部材にハウジング内の液体と接する液圧作用面と、可動部材変位部に可動部材を案内する案内面を設けたので、回転体の回転により発生するハウジング内の液圧を利用して、可動部材をその対向面と回転体の歯先との離間距離が長くなる位置へ変位させることができる。これにより、可動部材を変位させるための動力源を別途設けなくとも、回転体が１回転当たりに送り出す液体の量を変化させることができる。
【００１４】
第３の発明によれば、可動部材変位部の付勢部材が、可動部材を、可動部材の対向面と回転体の歯先との離間距離が短くなる方向に付勢するので、回転体が低回転状態でハウジング内の液圧が低いときに、可動部材の対向面と歯先との離間距離を短くして、回転体が１回転当たりに送り出す液体の量を多くすることができ、低回転時における液体の供給量を十分に確保することができる。
【００１５】
第４の発明によれば、内燃機関の動力を無駄に使うことなく、内燃機関の各部へのオイル供給量を、内燃機関が要求するオイル量にすることができるので、内燃機関の燃費を向上させることができるとともに、特に、高回転時の出力低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１７】
《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係るオイルポンプ１を示すものである。また、図２は図１の断面Ａ−Ａを示すものである。オイルポンプ１はエンジン（動力機械）の各部へ潤滑用及び冷却用のオイルを供給する役割を担っている。オイルポンプ１は、図示しないが、エンジンのシリンダブロックに配設されており、エンジンの下部に位置するオイルパン内にあるオイルストレーナを介して、オイルパンに貯留されているオイルを汲み上げ、汲み上げたオイルをエンジンの各部に繋がる配管に流して、エンジンの各部へ供給するように構成されている。尚、以下の説明では特に示さない限り、「上」及び「下」はそれぞれ図１のオイルポンプ１の中心に対し紙面上で上側及び下側を意味し、「左」及び「右」は図１のオイルポンプ１の中心に対し紙面上で左側及び右側を意味するものとする。
【００１８】
上記オイルポンプ１は、駆動歯車２１と、従動歯車２２と、駆動歯車２１及び従動歯車２２を収容するハウジング１０とを有している。上記ハウジング１０は、図１及び図２に示すように、略円柱形状であり、オイル用凹部１１ａ、付勢部材用凹部１１ｂ及びバイパスルート部１７を有するハウジング本体部１１と、ハウジング本体部１１の凹部１１ａ、１１ｂを塞ぐハウジング蓋部１２とを有している。駆動歯車２１と、従動歯車２２とは、ハウジング本体部１１のオイル用凹部１１ａ内の上下方向中央部近傍に配置され、駆動歯車２１がオイル用凹部１１ａの左側に、従動歯車２２が右側に位置している。
【００１９】
上記オイル用凹部１１ａは、ハウジング本体部１１の上下方向に長く延びている。そのオイル用凹部１１ａの右側面の上下方向中央部分には、右側へ向けて湾曲した右側湾曲面１１ｅが形成されている。この右側湾曲面１１ｅの湾曲形状は、従動歯車２２の歯先円に沿う形状である。オイル用凹部１１ａの右側面の右側湾曲面１１ｅよりも上側には、上下方向に平坦に延びる上側平坦面１１ｄが形成され、右側湾曲面１１ｅよりも下側には、上下方向に平坦に延びる下側平坦面１１ｆが形成されている。
【００２０】
オイル用凹部１１ａの左側面の上下方向中央部分には、左側へ向けて湾曲した左側湾曲面１１ｃが形成されている。左側湾曲面１１ｃは、右側湾曲面１１ｅと対向しており、その湾曲度合いは、右側湾曲面１１ｅよりも緩やかに設定されている。また、オイル用凹部１１ａの左側面の左側湾曲面１１ｃよりも上側部分及び下側部分は、上下方向に延びる平坦面で構成されており、これら平坦面は、上側平坦面１１ｄ及び下側平坦面１１ｆに対向し、かつ、略平行である。
【００２１】
また、図２に示すように、オイル用凹部１１ａの底面には、ハウジング１０の中心よりも左側に左側窪み１１ｋが形成され、ハウジング１０の中心よりも右側に右側窪み１１ｌが形成されている。これら窪み１１ｋ、１１ｌは、駆動歯車２１及び従動歯車２２を支持するためのものであり、互いに同じ深さとなっている。
【００２２】
図３にも示すように、上記付勢部材用凹部１１ｂは、ハウジング１０の中心よりも下側で、かつ、左側に偏位しており、上記オイル用凹部１１ａの左側湾曲面１１ｃからは左に離れて位置している。この付勢部材用凹部１１ｂは、上下方向に長く形成されており、全体的に上側が下側よりも左に位置するように斜めに延びている。また、図２に示すように、付勢部材用凹部１１ｂの深さは、オイル用凹部１１ａの深さよりも浅く設定されている。この付勢部材用凹部１１ｂには、後述する可動部材３を付勢する付勢部材としてのコイルバネ１５が、凹部１１ｂの長手方向に伸縮するように配置されている。
【００２３】
また、ハウジング本体部１１における付勢部材用凹部１１ｂとオイル用凹部１１ａとの間の部位には、両凹部１１ｂ、１１ａを繋ぐように切り欠かれてなる切欠部１１ｐが形成されている。この切欠部１１ｐは、付勢部材用凹部１１ｂの上端部に位置している。
【００２４】
ハウジング本体部１１の下端部には、下方へ突出する上流管１８が設けられている。この上流管１８には、ストレーナから延びるオイル配管（図示せず）の下流端が接続されるようになっている。上流管１８の内部には、オイル流入孔１８ａが形成されている。このオイル流入孔１８ａは、オイル用凹部１１ａにおける駆動歯車２１及び従動歯車２２よりも下側のオイル流入空間１３に連通している。
【００２５】
ハウジング本体部１１の上端部には、上方へ突出する下流管１９が設けられている。この下流管１９には、エンジンの各部にオイルを導くオイル配管（図示せず）の上流端が接続されるようになっている。下流管１９の内部には、オイル流出孔１９ａが形成されている。このオイル流出孔１９ａは、オイル用凹部１１ａにおける駆動歯車２１及び従動歯車２２よりも上側のオイル流出空間１４に連通している。
【００２６】
図３に示すように、上記バイパスルート部１７は、オイル用凹部１１ａ内のオイル流入空間１３とオイル流出空間１４とを連通させるように形成されている。すなわち、ハウジング本体部１１の右側部分には、オイル用凹部１１ａの上側平坦面１１ｄに開口して右側へ延びる第１溝部１７ａと、第１溝部１７ａの中途部から分岐して下方へ延び、下側平坦面１１ｆに開口する第２溝部１７ｂとが形成されている。これら第１溝部１７ａ及び第２溝部１７ｂによってバイパスルート部１７が構成されている。
【００２７】
第１溝部１７ａの右端部には、第１溝部１７ａの延びる方向に伸縮するコイルバネ１７ｄが収納されている。さらに、第１溝部１７ａの分岐部分よりも左側には、第１溝部１７ａを開閉するためのリリーフ弁１７ｃが収納されている。このリリーフ弁１７ｃとコイルバネ１７ｄとは一体化している。リリーフ弁１７ｃは、所定のバネ力で左側へ付勢されており、オイルポンプ１が停止しているときには、バイパスルート部１７が閉塞された状態となっている。コイルバネ１７ｄによる付勢力は、後述するが、オイルポンプ１の作動時にオイル流出空間１４の液圧が所定以上の高い圧力になったときに、図５に示すようにリリーフ弁１７ｃを分岐部分よりも右側へ移動させてバイパスルート部１７を開くことができる程度に設定されている。
【００２８】
また、図２に示すように、上記ハウジング蓋部１２には、ハウジング本体部１１の左側窪み１１ｋに対向する部位に、左側貫通孔１２ｂが形成され、右側窪み１１ｌに対向する部位に、右側貫通孔１２ｃが形成されている。
【００２９】
駆動歯車２１の外周面には、８個の歯２１ａ、２１ａ、・・・が周方向に等間隔に並ぶように形成されている。各歯２１ａは、図２に示すように、オイル用凹部１１ａの底面から、ハウジング蓋部１２の内面まで延びる板状をなしている。
【００３０】
上記駆動歯車２１の中心孔には、駆動軸２３が嵌め込まれており、この駆動軸２３と駆動歯車２１とは一体化している。駆動軸２３両端部は、駆動歯車２１の軸線方向両端面から突出しており、ハウジング本体部１１の左側窪み１１ｋ及びハウジング蓋部１２の左側貫通孔１２ｂにそれぞれ挿入された状態で回転可能に支持されている。駆動軸２３のハウジング蓋部１２側の端部は、左側貫通孔１２ｂからハウジング１０の外方へ向けて突出しており、図示しないが、エンジンのクランクシャフト（出力軸）の回転力がチェーンを介して伝達されるようになっている。
【００３１】
従動歯車２２の外周面にも、駆動歯車２１と同様に並ぶ１０個の歯２２ａ、２２ａ、・・・が形成されている。この歯２２ａと上記駆動歯車２１の歯２１ａとは噛み合うようになっている。従動歯車２２の歯先と、右側湾曲面１１ｅとは、両者の間に薄い油膜が形成される程度に近接している。
【００３２】
従動歯車２２の中心孔には、駆動歯車２１と同様に回転軸２４が嵌め込まれている。この回転軸２４の両端部は、ハウジング本体部１１の右側窪み１１ｌ及びハウジング蓋部１２の右側貫通孔１２ｃにそれぞれ挿入された状態で回転可能に支持されている。
【００３３】
また、上記オイル用凹部１１ａには、上記駆動歯車２１と左側湾曲面１１ｃとの間に、可動部材３が配置されている。
【００３４】
上記可動部材３は、図１に示すように、左側湾曲面１１ｃに沿うように湾曲して延びる本体部３１と、本体部３１の左側湾曲面１１ｃに沿う部分から突出する突出部３２とで構成されている。本体部３１は、オイル用凹部１１ａの底面から、ハウジング蓋部１２の内面に亘るように形成されている。さらに、本体部３１は、駆動歯車２１の歯２１ａ、２１ａ、・・・の先端（歯先）に対向して略上下方向に延びる対向面３１ａと、対向面３１ａの上縁部から左側湾曲面１１ｃへ向けて延びる液圧作用面３１ｂと、対向面３１ａの下縁部から左側湾曲面１１ｃへ向けて延びる下端面３１ｄと、左側湾曲面１１ｃに沿うように形作られた被案内面３１ｃとを有している。対向面３１ａは、駆動歯車２１の歯先円の円弧よりも緩く湾曲している。被案内面３１ｃは、左側湾曲面１１ｃ上を摺動し、この左側湾曲面１１ｃによって上下方向に案内されるようになっている。
【００３５】
突出部３２は、ハウジング本体部１１の切欠部１１ｐから付勢部材用凹部１１ｂ内へ突出するように形成されている。図２に示すように、突出部３２の断面は、略円形状をなしている。図３に示すように、突出部３２の肉厚は、切欠部１１ｐの幅寸法（図１の上下方向の寸法）よりも狭く設定されており、突出部３２は、切欠部１１ｐをその幅方向に移動可能となっている。これにより、可動部材３は、左側湾曲面１１ｃに案内されながら、その上下方向に変位可能となる。
【００３６】
可動部材３が変位する際の軌跡は、左側湾曲面１１ｃの形状で設定されるようになっている。この左側湾曲面１１ｃの形状は、可動部材３が上端位置にあるとき（図１に示す）に対向面３１ａと駆動歯車２１の左下に位置する歯２１ａの歯先とが近接して両者の離間距離が最も短くなり、可動部材３が上端位置から下方向へ変位していくと、図４に示すように、対向面３１ａが駆動歯車２１の左下に位置する歯２１ａの歯先から次第に離れていき、両者の離間距離が長くなるように形状設定されている。可動部材３が下方向へ変位した際、駆動歯車２１の真左に位置する歯２１ａの歯先と対向面３１ａとの離間距離は、従動歯車２２と右側湾曲面１１ｅとの離間距離と同程度であり、可動部材３の変位前と比べて殆ど変化しないようになっている。
【００３７】
上記左側湾曲面１１ｃ、付勢部材用凹部１１ｂ及び切欠部１１ｐは、可動部材３を対向面３１ａと駆動歯車２１の歯先との離間距離が変化する方向に変位させる可動部材変位部３３を構成している。
【００３８】
また、突出部３２は、可動部材変位部３３の一構成要素であるコイルバネ１５の上端側と接しており、このコイルバネ１５により、上方、即ち、可動部材３の対向面３１ａと駆動歯車３１ａの歯先との離間距離が短くなる方向に付勢されている。このコイルバネ１５の付勢力は、オイルポンプ１の作動時におけるオイル用凹部１１ａ内のオイル流出空間１４の液力が所定値以下の場合（後述する）には可動部材３が上端位置に留まったままとなるように設定されている。
【００３９】
次に、上記のように構成されたオイルポンプ１の動作について説明する。尚、オイル用凹部１１ａにはオイルが満たされた状態となっている。
【００４０】
図３は、駆動歯車２１及び従動歯車２２が停止又は低回転時の状態を示すものである。エンジンが始動してクランクシャフトが回転すると、駆動軸２３に固定されている駆動歯車２１はＹ１方向に回転駆動される。この駆動歯車２１の回転動作により、従動歯車２２はＹ２方向に回転する。
【００４１】
駆動歯車２１及び従動歯車２２が回転すると、オイル流入空間１３内のオイルが歯２１ａ、２２ａにより掻き上げられてオイル流出空間１４に流入し、このオイル流出空間１４に流入したオイルは、オイル流出孔１９ａから流出してエンジンの各部に供給される。オイル流入空間１３にはオイルパン内のオイルが新たに流入してくる。
【００４２】
エンジンが例えばアイドリング状態にあるときには、可動部材３が上記のようにコイルバネ１５で付勢されていることから、上昇位置にあり、駆動歯車２１の歯先と可動部材３の対向面３１ａとは近接している。よって、駆動歯車２１が１回転当たりに送り出すオイル量は多くなり、アイドリング時のオイル供給量は十分に確保される。
【００４３】
エンジンの回転数が高まると、駆動歯車２１及び従動歯車２２の単位時間当たりの回転数が比例して高まる。これにより、オイル流出空間１４に流入するオイル量が増えて、オイル流出空間１４内の液圧がオイル流入空間１３内の液圧よりも高まる。この液圧は、矢印Ｖ１で示すように、可動部材３の液圧作用面３１ｂに作用し、可動部材３には、コイルバネ１５に抗する下方向への力が働くことになる。ここで、コイルバネ１５の付勢力は、例えば、エンジンの回転数が１０００回転／分程度になったときに可動部材３に働く力と釣り合うように設定しておく。
【００４４】
このように付勢力を設定しておくと、エンジンの回転数が１０００回転／分よりも高くなったときに、液圧により可動部材３に働く力がコイルバネ１５の付勢力よりも大きくなり、可動部材３が左側湾曲面１１ｃに案内されながら下方へ変位していく。すると、図４に示すように、駆動歯車２１の歯先と可動部材３の対向面３１ａとの離間距離が長くなる。この離間距離が長くなると、駆動歯車２１の歯２１ａによって掻き上げるオイル量が減少する。このことで、駆動歯車２１が１回転当たりに送り出すオイル量は少なくなるが、駆動歯車２１及び従動歯車２２の回転数は高まっているので、オイルポンプ１全体として見たときには、オイル供給量が増えていくことになる。また、駆動歯車２１が１回転当たりに送り出すオイル量が少なくなることで、駆動歯車２１を回転させるのに要する動力はその分少なくて済む。
【００４５】
上記した可動部材３の下方向への変位は、コイルバネ１５で付勢されていることから緩やかで、かつ、無段階に行われることになる。よって、オイル供給量も緩やかに、かつ、無段階に変化することになる。
【００４６】
エンジンの回転数が例えば２４００回転／分程度まで高まると、オイル流出空間１４の液圧がさらに高まり、可動部材３は下端位置に達する。このとき、バイパスルート部１７のリリーフ弁１７ｃに対し、矢印Ｕ１方向に液圧がかかり、図５に示すように、リリーフ弁１７ｃは、第１溝部１７ａに沿って、右方向へ移動し、第１溝部１７ａの右側終端部に収納される。これにより、バイパスルート部１７が開き、オイル流出空間１４のオイルがバイパスルート部１７を流れてオイル流入空間１３に流れ込む。
【００４７】
以上説明したように、この実施形態１に係るオイルポンプ１によれば、駆動歯車２１及び従動歯車２２を収容するハウジング１０内に、駆動歯車２１の歯先に対向する対向面３１ａを有する可動部材３を設け、この可動部材３をエンジンの回転数によって変位させて、対向面３１ａと歯先との離間距離を変化させることができる。このことにより、駆動歯車２１の１回転当たりに送り出されるオイル量を増減させて、エンジンの動力が無駄に使われるのを回避しながら、オイル供給量をエンジンの各部が要求する量にすることができる。その結果、エンジンの燃費を向上させることができるとともに、エンジンの高回転時の出力を向上させることができる。
【００４８】
また、可動部材３をハウジング１０内の液圧を利用して変位させることができるので、可動部材３を変位させるための装置等は不要である。
【００４９】
また、コイルバネ１５が、可動部材３を、対向面３１ａと駆動歯車２１の歯先との離間距離が短くなる方向に付勢するので、エンジンが低回転状態でハウジング１０内の液圧が低いときに、対向面３１ａと駆動歯車２１の歯先との離間距離を短くして、駆動歯車２１が１回転当たりに送り出すオイルの量を多くすることができ、低回転時におけるオイルの供給量を十分に確保することができる。
【００５０】
尚、図６及び図７に示す実施形態１の変形例１のように、オイルポンプ１を左右対称構造としてもよい。すなわち、図６に示すように、オイル用凹部１１ａ内に、ハウジング１０の中心線を挟んで対称位置に、駆動歯車２１と同じ形状の従動歯車６１を設ける。オイル用凹部１１ａの右側面を左側面と同形状として、左側湾曲面１１ｃと同様な右側湾曲面１１ｇを形成する。また、ハウジング本体部１１の右側に付勢部材用凹部１６ａを形成し、この付勢部材用凹部１６ａにはコイルバネ１５ａを収納する。そして、右側湾曲面１１ｇと従動歯車６１との間に、本体部４１と突出部４２とを有する可動部材４を配置する。本体部４１は、左側に位置する可動部材３のものと同様に、従動歯車６１の歯６１ａ、６１ａ、・・・の歯先に対向する対向面４１ａと、液圧作用面４１ｂと、右側湾曲面１１ｇに沿うように形作られた被案内面４１ｃと、下端面４１ｄとを有している。突出部４２はコイルバネ１５ａにより上方へ付勢されている。コイルバネ１５ａは、コイルバネ１５より強い付勢力を有している。
【００５１】
この変形例１では、エンジンの回転数が次第に高くなると、コイルバネ１５ａがコイルバネ１５より強い付勢力を有しているので、始めに、左側の可動部材３が下方へ変位し始め、駆動歯車２１が１回転当たりに送り出すオイル量が少なくなる。エンジンの回転数がさらに高くなると、右側の可動部材４がコイルバネ１５ａの付勢力に抗して下方へ変位する。すると、右側の可動部材４の対向面４１ａと従動歯車６１の歯先との離間距離が長くなり、従動歯車６１が１回転当たりに送り出すオイル量が少なくなる。この状態を図７に示す。
【００５２】
このように、駆動歯車２１及び従動歯車６１の両方の１回転当たりに送り出すオイル量を変化させることができるので、オイル供給量を大きく変えることができる。
【００５３】
また、コイルバネ１５とコイルバネ１５ａの付勢力を異なるものとしたので、左側の可動部材３と右側の可動部材４との変位し始めるタイミングを変えることができ、オイル供給量を細かく変化させることができる。
【００５４】
また、図８に示す実施形態１の変形例２のように、付勢部材用凹部１１ｂとオイル用凹部１１ａとを連通させる連通路を構成する溝１７ｅを設けてもよい。この溝１７ｅは、オイル用凹部１１ａの左側湾曲面１１ｃの上側に開口して下方へ延び、付勢部材用凹部１１ｂの上端部に達している。この変形例２では、可動部材３の突出部３２が付勢部材用凹部１１ｂ内でピストンとして機能するように形状設定されている。よって、オイル流出空間１４の液圧が上昇してオイル流出空間１４内のオイルが溝１７ｅを通って付勢部材用凹部１１ｂ内に流入すると、突出部３２にオイル流出空間１４の液圧が直接付加されることになる。このことで、可動部材３を下方向へ変位させることができる。
【００５５】
このように、突出部３２に直接液圧を付加するようにすれば、液圧作用面３１ｂの形状設定の自由度を向上させることができる。
【００５６】
また、図９に示す実施形態１の変形例３のように、対向面３１ａに、上下方向に延びる溝３４を形成してもよい。この溝３４の始点は、対向面３１ａの上側領域３１ｅよりも下に位置している。溝３４の幅は、上側へ行くほど広くなっている。このため、可動部材３が下方へ変位していくにしたがって、駆動歯車２１が１回転当たりに送り出すオイル量が少なくなる。
【００５７】
また、図１０に示す実施形態１の変形例４のように、対向面３１ａに変形例３の溝３４と同様に延びる第１溝３４ａ及び第２溝３４ｂを設けてもよい。第１溝３４ａの始点は、第２溝３４ｂの始点よりも下に位置付けられている。したがって、この変形例４のものにおいても、可動部材３が上へ変位していくにしたがって、駆動歯車２１が１回転当たりに送り出すオイル量が少なくなる。
【００５８】
また、変形例３、４のような溝３４、３４ａ、３４ｂを設ける場合には、溝３４、３４ａ、３４ｂの深さを下側へ行くほど深くするようにしてもよい。また、図示しないが、溝の数は、３つ以上であってもよい。また、溝の幅は、長手方向中間部が広くなるようにしてもよい。溝の深さについても、長手方向中間部が深くなるようにしてもよい。
【００５９】
尚、この実施形態１では、左側の可動部材３及び右側の可動部材４を、それぞれ、コイルバネ１５及びコイルバネ１５ａで付勢しているが、これに限らず、電動アクチュエータ等による駆動手段で可動部材３、４を変位させるようにしてもよい。具体的には、オイル流出空間１４の液圧を検出する液圧検出手段と、その液圧検出手段で検出された液圧に基づいて駆動手段に制御信号を出力する制御装置とを設けておく。そして、オイル流出空間１４の液圧が設定値以上となると、駆動手段により可動部材３や可動部材４を変位させることで、上記のようにオイルの供給量を変化させることができる。
【００６０】
また、可動部材３は、ハウジング１０の右側に設けてもよい。
【００６１】
また、ハウジング１０の右側に位置する歯車を駆動歯車とし、左側に位置する歯車を従動歯車としてもよい。
【００６２】
《発明の実施形態２》
図１１乃至図１４は、本発明の実施形態２に係るオイルポンプ８を示すものである。この実施形態２のオイルポンプ８は、ハウジング蓋部１２と、オイル用凹部１１ａの形状と、駆動歯車７１及び従動歯車７２の支持機構が、実施形態１とは異なるだけで、他の部分は同じであるため、以下、実施形態１と同じ部分には同じ符号を付し、異なる部分を詳細に説明する。
【００６３】
図１１はオイルポンプ８を示すものである。また図１２は、図１１の断面Ｃ−Ｃを示すものである。
【００６４】
ハウジング本体部１１のオイル用凹部１１ａの右側面には、上下方向中間部に右側湾曲面１１ｉが形成され、この右側湾曲面１１ｉの上側には上下方向に延びる上側平坦面１１ｈ、下側には上下方向に延びる下側平坦面１１ｊがそれぞれ形成されている。右側湾曲面１１ｉ内に従動歯車７２が位置するようになっている。右側湾曲面１１ｉの上側領域は、従動歯車７２の歯先円に沿うように延びており、下側領域は、従動歯車７２の歯先円よりも緩やかに湾曲している。この右側湾曲面１１ｉの下側領域は、後述する従動歯車７２が下方へ変位した際に、従動歯車７２の歯先との離間距離が長くなるように形成されている。
【００６５】
また、オイル用凹部１１ａの底面には、一段深くなるように段部１１ｍが形成されている。この段部１１ｍ内には、後述する駆動歯車７１と従動歯車７２とを一体化するためのプレート６が入り込むようになっている。段部１１ｍ内面には、ハウジング１０の中心よりも左側に窪み１１ｎが形成されている。
【００６６】
また、ハウジング蓋部１２ａは、ハウジング本体部１１の窪み１１ｎに対向する部位に、左側貫通孔１２ｂが形成されている。また、ハウジング蓋部１２ａの内面には、段部１１ｍと対向する部位に同形状の段部１２ｄが形成されている。
【００６７】
駆動歯車７１と従動歯車７２とは、一対のプレート５、６により一体化されている。プレート５は、駆動歯車７１及び従動歯車７２のハウジング蓋部１２ａ側に配置されており、プレート６は、駆動歯車７１及び従動歯車７２のハウジング本体部１１側に配置されている。これらプレート５、６は、駆動歯車７１及び従動歯車７２の並ぶ方向に長く延びている。
【００６８】
プレート５の両端部には、貫通孔５ａ、５ｂが形成され、プレート６の両端部には、貫通孔６ａ、６ｂが形成されている。駆動歯車７１の駆動軸７３の両端部は、それぞれプレート５の貫通孔５ａ、プレート６の貫通孔６ａに回転可能に支持されている。駆動軸７３は、貫通孔５ａ及び貫通孔６ａからそれぞれ突出しており、ハウジング蓋部１２ａの左側貫通孔１２ｂと、ハウジング本体部１１の窪み１１ｎにそれぞれ挿入された状態で回転可能に支持されている。駆動軸２３のハウジング蓋部１２側の端部は、左側貫通孔１２ｂからハウジング１０の外方へ向けて突出しており、エンジンのクランクシャフトの回転力がチェーンを介して伝達されるようになっている。従動歯車７２の回転軸７４の両端部は、それぞれプレート５の貫通孔５ｂ、プレート６の貫通孔６ｂに回転可能に支持されている。この回転軸７４の両端部は、貫通孔５ｂ及び貫通孔６ｂから突出していない。プレート５、６の厚みは、段部１１ｍ及び段部１２ｄの厚みと略同じに設定されている。これら段部１１ｍ、１２ｄの形状は、プレート５、６が駆動軸７３を中心して上下方向に回動できるように、プレート５、６と干渉しないような形状となっている。
【００６９】
また、ハウジング１０のオイル用凹部１１ａには、プレート５を上方に付勢する引っ張りバネ１５ｂが設けられている。この引っ張りバネ１５ｂの一端部はプレート５の長手方向中間部に固定され、他端部は、左側湾曲面１１ｃの可動部材３よりも上側に固定されている。この引っ張りバネ１５ｂ及びコイルバネ１５の付勢力は、後述するオイルポンプ１の動作時に、可動部材３が下方へ変位するよりも先にプレート５、６が下方へ回動するように設定されている。
【００７０】
次に、上記のように構成されたオイルポンプ８の動作について説明する。
【００７１】
エンジンの回転数が高まってオイル流出空間１４内の液圧がオイル流入空間１３内の液圧よりも高まると、駆動歯車７１及び従動歯車７２には、オイル流出空間１４の液圧が作用して、下方向への力が働くことになる。これにより、図１２に示すように、従動歯車７２が駆動軸７３を中心として下方へ回動して、従動歯車７２の歯先と右側湾曲面１１ｉとの離間距離が長くなる。その結果、歯７２ａによって掻き上げるオイル量が減少する。このことで、従動歯車７２が１回転当たりに送り出すオイル量は少なくなる。
【００７２】
エンジンの回転数がさらに高まると、可動部材３が実施形態１と同様に下方へ変位する。これにより、駆動歯車７１が１回転当たりに送り出すオイル量は少なくなる。
【００７３】
以上説明したように、この実施形態２に係るオイルポンプ８によれば、実施形態１と同様に、エンジンの動力が無駄に使われるのを回避しながら、オイル供給量をエンジンの各部が要求する量にすることができるので、エンジンの燃費を向上させることができるとともに、エンジンの高回転時の出力を向上させることができる。
【００７４】
尚、上記の実施形態２においては、コイルバネ１５と引っ張りバネ１５ｂの付勢力の設定を変えることにより、可動部材５の変位が従動歯車７２の回転動作よりも先に起こるようにしてもよい。
【００７５】
また、実施形態１、２では２つの歯車を配置しているが、歯車の数は１つでもよいし、３つ以上連なるものであってもよい。
【００７６】
また、実施形態１、２では２つの歯車の歯先円直径の大きさは、等しい大きさであってもよいし、異なるものでもよい。
【００７７】
また、実施形態１、２では付勢部材をコイルバネ１５、１５ａで構成しているが、これに限らず、例えば、ゴム等の弾性部材で構成してもよい。
【００７８】
また、歯車の歯の形状は任意であり、図１５に示すように、駆動歯車９１及び従動歯車９２の歯９１ａ、９２ａのような形状にしてもよいし、歯車の有する歯の数はいくつであってもかまわない。全ての歯車の歯の数を同じにしてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態１、２では、オイルポンプのオイル流入側が下に位置するように構成しているが、これに限らず、オイル流入側が上や上下方向の中間位置となるように構成してもよい。
【００８０】
また、本発明に係るポンプは、例えば自動変速機等の動力機械に設けてもよい。また、本発明は、オイル以外にも例えば水等を送るポンプにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上説明したように、本発明に係るポンプは、例えば、自動車エンジン用のものとして適している。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施形態１に係るオイルポンプを正面から見た図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】オイルポンプのハウジング蓋部を取り外した状態の平面図であり、歯車が停止及び低回転の状態を示した図である。
【図４】歯車が高回転となり、可動部材が変位した状態を示した図３相当図である。
【図５】リリーフ弁が作動した状態を示した図３相当図である。
【図６】実施形態１の変形例１に係る図３相当図である。
【図７】実施形態１の変形例１に係る図４相当図である。
【図８】実施形態１の変形例２に係る図４相当図である。
【図９】実施形態１の変形例３に係る図１のハウジング本体部及び可動部材のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】実施形態１の変形例４に係る図１のハウジング本体部及び可動部材のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１１】実施形態２に係る図３相当図である。
【図１２】図１０のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図１３】従動歯車７２が駆動軸７３を中心として回動した状態を示した図１１相当図である。
【図１４】可動部材が変位した状態を示した図１１相当図である。
【図１５】図６における駆動歯車及び従動歯車の歯の形状を変えたものである。
【符号の説明】
【００８３】
１          オイルポンプ
１０        ハウジング
１１        ハウジング本体部
１１ａ        オイル用凹部
１１ｂ        付勢部材用凹部
１１ｃ        左側湾曲面
１１ｅ        右側湾曲面
１１ｇ        右側湾曲面
１１ｉ        右側湾曲面
１２        ハウジング蓋部
１３        流入空間
１４        流出空間
１５        コイルバネ（付勢部材）
１５ａ        コイルバネ
１５ｂ        引っ張りバネ
１７        バイパスルート部
１８ａ        流入孔
１９ａ        流出孔
２１        駆動歯車（回転体）
２２        従動歯車
２３        駆動軸
２４        回転軸
３        可動部材
３１        本体部
３１ａ        対向面
３１ｂ        液圧作用面
３２        突出部
３３        可動部材変位部
４        可動部材
４１        本体部
４１ａ        対向面
４１ｂ        液圧作用面
４２        突出部
５        プレート
６        プレート
７１        駆動歯車
７２        従動歯車
７３        駆動軸
７４        回転軸
８        オイルポンプ
【図１】
2009264295.tif 000003
【図２】
2009264295.tif 000004
【図３】
2009264295.tif 000005
【図４】
2009264295.tif 000006
【図５】
2009264295.tif 000007
【図６】
2009264295.tif 000008
【図７】
2009264295.tif 000009
【図８】
2009264295.tif 000010
【図９】
2009264295.tif 000011
【図１０】
2009264295.tif 000012
【図１１】
2009264295.tif 000013
【図１２】
2009264295.tif 000014
【図１３】
2009264295.tif 000015
【図１４】
2009264295.tif 000016
【図１５】
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