内接歯車式ポンプ
【目的】インナーロータとアウターロータからなり、吸入ポートから吐出ポートに移送される流体の吐出量を可変可能としたものにおいて、その動作が確実でありしかも構成が極めて簡単にできる内接歯車式ポンプとすること。
【構成】インナーロータ３と、その回転中心Ｐ3と所定の偏心量ｅを有して回転するアウターロータ４と、包持内周部５１を有するアウターリング５と、ポンプハウジングＡと、ロータ室１とアウターリング５のいずれか一方に形成される複数のプロフィール溝６１と、プロフィール溝６１に遊挿される同数の案内ピン６２と、アウターリング５を揺動させる操作手段Ｃとからなり、アウターリング５は操作手段Ｃにて揺動操作されると共に、プロフィール溝６１と案内ピン６２によって、アウターリング５の直径中心Ｐ5は、インナーロータ３の回転中心Ｐ3を中心として偏心量ｅを半径とした軌跡円Ｑに沿って揺動可能に案内される構成とすること。
【構成】インナーロータ３と、その回転中心Ｐ3と所定の偏心量ｅを有して回転するアウターロータ４と、包持内周部５１を有するアウターリング５と、ポンプハウジングＡと、ロータ室１とアウターリング５のいずれか一方に形成される複数のプロフィール溝６１と、プロフィール溝６１に遊挿される同数の案内ピン６２と、アウターリング５を揺動させる操作手段Ｃとからなり、アウターリング５は操作手段Ｃにて揺動操作されると共に、プロフィール溝６１と案内ピン６２によって、アウターリング５の直径中心Ｐ5は、インナーロータ３の回転中心Ｐ3を中心として偏心量ｅを半径とした軌跡円Ｑに沿って揺動可能に案内される構成とすること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナーロータと該インナーロータが内接するアウターロータからなり、吸入ポートから吐出ポートに移送される流体の吐出量を可変可能としたものにおいて、その動作が確実でありしかも構成が極めて簡単にできる内接歯車式ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用内燃機関の各摺動部やトランスミッションなどに潤滑油圧を供給するための可変容量形ポンプが存在する。この可変容量形ポンプでは、インナーロータと、該インナーロータが内接するアウターロータとを組み合わせたタイプのものである。そして、この種の可変容量形ポンプを開示した一例として、特許文献１が存在する。以下に、特許文献１について概略する。なお、以下の説明において、部材に付された符号は、特許文献１に記載されたものをそのまま使用する。
【０００３】
アウターロータ５の外周面を回転自在に支持する調整リング７が設けられ、この調整リング７の回転角度を所定の調整機構を介して調整することにより、インナーロータ４とアウターロータ５の偏心方向が回転移動して、ポンプ吐出量を可変可能にしたタイプのものが存在する。
【０００４】
そして、ポンプハウジング１に有する収容凹部６の第１〜第３曲面部位６ａ〜６ｃをトロコイド曲線によって形成し、調整リング７の外周に各曲面部位に摺接可能な先端面を有する円弧状の３つの摺接部位１９〜２１を形成して、３つの摺接部位が第１〜第３曲面部位を摺接しながら調整リング７が回動することによって、吐出量が可変する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９８０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１が有する課題について述べる。まず、調整リング７の外周に３つの摺接部位がある。そして、該摺接部位がポンプハウジング１内の収容凹部の第１乃至第３曲面部位を摺接することによって、調整リング７は、３点で支持されながら回動する。その３点で支持されながら調整リング７が回動しているときに、もしも、その中の１点が摺接移動でかじりを起こすと、残りの摺接部位が曲面部位から離れてしまうことになり、調整リング７は滑らかに摺接移動ができなくなる恐れがある。
【０００７】
そして、調整リング７が滑らかに摺接移動できなくなってしまうと、吐出量の可変が不安定になってしまい、所定の吐出量が得られなくなってしまう。さらに、前記調整リング７を回動させるための機構についても、可動動作が不安定になり易いという問題点があるそこで、本発明の目的（解決しようとする技術的課題）は、インナーロータと該インナーロータが内接するアウターロータからなる可変容量タイプの内接歯車式ポンプにおいて、吸入ポートから吐出ポートに移送される流体の吐出量を可変可能としたものにおいて、その動作が確実でありしかも構成を極めて簡単にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、インナーロータと、該インナーロータが内接し且つ該インナーロータの回転中心と所定の偏心量を有して回転するアウターロータと、該アウターロータの外径と同一の内径で且つ回動自在に包持する包持内周部を有するアウターリングと、該アウターリングが揺動可能に遊挿されるロータ室を有するポンプハウジングと、前記ロータ室と前記アウターリングのいずれか一方に形成される複数のプロフィール溝と、該プロフィール溝に遊挿される同数の案内ピンと、前記アウターリングを前記ロータ室に対して接線方向に揺動させる操作手段とからなり、前記アウターリングは前記操作手段にて揺動操作されると共に、前記プロフィール溝と前記案内ピンによって、前記アウターリングの直径中心は、前記インナーロータの回転中心を中心として前記偏心量を半径とした軌跡円に沿って揺動可能に案内される構成としてなる内接歯車式ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【０００９】
請求項２の発明を、請求項１において、前記プロフィール溝は前記ロータ室に形成され、前記案内ピンは前記アウターリングに設けられてなる内接歯車式ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１において、前記プロフィール溝は前記アウターリングに形成され、前記案内ピンは前記ロータ室に設けられてなる内接歯車式ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１０】
請求項４の発明を、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記操作手段は油圧バルブとし、前記アウターリングは、弁部材にて揺動されてなる内接歯車式ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記操作手段は前記アウターリングに受圧面が形成されると共に該受圧面に油圧を作動させて、アウターリングを揺動させる構成としてなる内接歯車式ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明では、アウターロータを移動させるためのアウターリングを、プロフィール溝と案内ピンとを用いることによって、偏心量が常に一定間隔を維持するように極めて正確に揺動させることができる。しかも、インナーロータとアウターロータとの両回転中心同士を結ぶ基準線を、アウターリングの極めて少ない回動角度で、大きく回転させることができ、レイアウトを大きくすることなく可変量を大きくできる。また、プロフィール溝に沿って案内ピンが動くとき、該案内ピンは前記プロフィール溝（の外周面と内周面）によって、動作を規制されるため、アウターリングは、正確且つ円滑に回動し、滞りなく吐出容量の可変を行うことができる。
【００１２】
次に、請求項２の発明では、前記プロフィール溝は前記ロータ室に形成され、前記案内ピンは前記アウターリングに設けられた構成により、プロフィール溝はロータ室に形成されるものであり、切削加工のみで簡単にできる。請求項３の発明では、前記プロフィール溝は前記アウターリングに形成され、前記案内ピンは前記ロータ室に設けられた構成により、プロフィール溝はアウターリングに形成されるものであり、切削加工のみで簡単にできる。
【００１３】
請求項４の発明では、前記操作手段は油圧バルブとし、前記アウターリングは、弁部材にて揺動されてなる構成としたことで、特に吐出流量の大きくアウターロータを移動させるのに大きな力が必要な場合に好適である。請求項５の発明では、前記操作手段は前記アウターリングに受圧面が形成されると共に該受圧面に油圧を作動させて、アウターリングを揺動させる構成としたことにより、最も簡単な構成にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）は本発明の内部の構成を示す正面図、(Ｂ)はポンプハウジングからアウターリング，アウターロータ及びインナーロータを外した状態の正面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の分離した状態の斜視図、(Ｂ)はアウターリング，アウターロータ及びインナーロータを組み合わせた状態の斜視図である。
【図３】（Ａ）はアウターリング，アウターロータ及びインナーロータの作動状態を示す拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の（ア）部拡大図である。
【図４】プロフィール溝と案内ピンによってアウターリングが軌跡円に沿って移動する状態を示す拡大図である。
【図５】（Ａ）は本発明における通常の状態でのアウターリング，アウターロータの位置を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の（イ）部拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の（ウ）部拡大図、（Ｄ）は（Ａ）の（エ）部拡大図である。
【図６】（Ａ）は本発明におけるアウターリングが揺動した状態の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の（オ）部拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の（カ）部拡大図、（Ｄ）は（Ａ）の（キ）部拡大図である。
【図７】本発明においてアウターリングにプロフィール溝が形成され、ポンプハウジングに案内ピンが装着された実施形態の正面図である。
【図８】（Ａ）は本発明においてアウターリングを直接揺動させる構成とした正面図、（Ｂ）はアウターリングが最終位置に揺動した状態の正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明は、図１（Ａ），図２等に示すように、主に、ポンプハウジングＡと、インナーロータ３と、アウターロータ４と、案内手段Ｂと、操作手段Ｃとから構成される。また、案内手段Ｂは、アウターリング５と、プロフィール溝６１と、案内ピン６２とから構成される。
【００１６】
ポンプハウジングＡには、図１（Ｂ），図２（Ａ）に示すように、ロータ室１と操作室２が形成される。ロータ室１の底面部１ａには、ポンプ駆動用の駆動軸が装着される軸孔１１ が形成され、該軸孔１１の周囲に吸入ポート１２と吐出ポート１３が形成されている。また、吸入ポート１２と吐出ポート１３との間には間仕切部が形成されている。
【００１７】
この間仕切部は、ロータ室１内に２箇所に形成され、その一方は、吸入ポート１２の終端部１２ｂから吐出ポート１３の始端部１３ａの間に位置するもので、この間仕切部を第１間仕切部１４と称する〔図１（Ｂ），図２（Ａ）参照〕。また、他方の間仕切部は、吐出ポート１３の終端部１３ｂ から吸入ポート１２の始端部１２ａの間に位置するものであり、これを第２間仕切部１５と称する〔図１（Ｂ），図２（Ａ）参照〕。ロータ室１には、インナーロータ３、アウターロータ４及びアウターリング５が内装される〔図１（Ａ），図３（Ａ）等参照〕。また、操作室２には、操作手段を構成する部材等が装着される。前記ロータ室１は、操作室２と連通室１６によって連通されている。
【００１８】
インナーロータ３及びアウターロータ４は、トロコイド形状又は略トロコイド形状とした歯車であり、複数の外歯３１，３１，…が形成されている。また、直径方向中心位置には、駆動軸用のボス孔３２が形成され、該ボス孔３２には、駆動軸が貫通固定される。ボス孔３２は、非円形として形成され、ボス孔３２と略同一形状の軸固定部が圧入等の固定手段にて駆動軸がインナーロータ３に固定され、インナーロータ３は駆動軸の回転駆動にて回転する。
【００１９】
アウターロータ４は、環状に形成され、内周側に複数の内歯４１，４１，…が形成されている。そして、インナーロータ３の外歯３１の数は、アウターロータ４の内歯４１の数よりも１つ少ないものとして構成されている。インナーロータ３の外歯３１，３１，…と、アウターロータ４の内歯４１，４１，…によって複数の歯間空間Ｓ，Ｓ，…が構成され、通常の状態では、前記歯間空間Ｓが前記第１間仕切部１４を通過するときに閉鎖された空間を構成し、且つ最大容積の最大歯間空間Ｓａとなる。
【００２０】
インナーロータ３の回転中心をＰ3とする〔図１（Ａ），図３参照〕。この回転中心Ｐ3は、ロータ室１に対して位置は不動である。アウターロータ４の回転中心は、Ｐ4とする。そして、回転中心Ｐ3と、回転中心Ｐ4とを結ぶ仮想の線を基準線Ｌと称する。該基準線Ｌには、後述するように初期位置基準線Ｌａと最終位置基準線Ｌｂが設定され、初期位置基準線Ｌａと最終位置基準線Ｌｂとの間を案内手段Ｂ及び操作手段Ｃによって操作され揺動する。
【００２１】
インナーロータ３の回転中心Ｐ3と、アウターロータ４の回転中心Ｐ4との距離を偏心量ｅと称する。該偏心量ｅは、インナーロータ３とアウターロータ４とが、常に一定の間隔を維持しながら回転し、内歯４１，４１，…と外歯３１，３１，…とのチップクリアランスを最適に維持するものである（図３参照）。
【００２２】
案内手段Ｂは、前記アウターロータ４を、基準線Ｌを初期位置線Ｌａから最終位置基準線Ｌｂとなるまでの角度θｂを揺動させる役目をなすものである。案内手段Ｂは、アウターリング５，プロフィール溝６１及び案内ピン６２とから構成される。アウターリング５は、前記アウターロータ４を揺動させて、前記基準線Ｌの角度を変更させる役目をなすものである。アウターリング５は、略円環状に形成され、その内周側を包持内周部５１と称する〔図２（Ａ）参照〕。さらに、アウターリング５には、後述する操作手段Ｃによって揺動されるための係止突起部５２が外周側面より直径方向に突出形成されている〔図１（Ａ），図３（Ａ）参照〕。
【００２３】
前記包持内周部５１は、円形の内壁面として形成されたものであり、包持内周部５１の内径Ｄ5は、アウターロータ４の外径Ｄ4と同一である。実際には、包持内周部５１の内径Ｄ5は、アウターロータ４の外径Ｄ4よりも僅かに大きく、前記アウターロータ４が円滑に回動自在となるように、包持内周部５１とアウターロータ４の間にクリアランスを有して挿入されるようになっているものであるが、この構成も同一の概念に含むものである。
【００２４】
つまり、アウターリング５の包持内周部５１の直径中心Ｐ5は、該包持内周部５１に挿入された状態のアウターロータ４の回転中心Ｐ4と位置が一致するように構成されている（図３参照）。アウターリング５は、ロータ室１内において、アウターロータ４を包持内周部５１に配置して、これを安定した状態に支持すると共に、後述する操作手段Ｃを介してインナーロータ３の回転中心Ｐ3を中心とした半径を偏心量ｅとする軌跡円Ｑに沿って揺動させる（図３，図４参照）。
【００２５】
アウターリング５は、ポンプハウジングＡのロータ室１に内装されるものであり、該ロータ室１内で、揺動可能となる構成となっている。そのために、アウターリング５の外形対して、ロータ室１は、僅かに広く形成され、アウターロータ４が揺動するためのスペースが余分に設けられている。
【００２６】
アウターリング５は、その揺動の軌跡が決まっており、アウターリング５の直径中心Ｐ5が前記インナーロータ３の回転中心Ｐ3と偏心量ｅを維持しつつ、アウターリング５がインナーロータ３の回転中心Ｐ3の周囲の軌跡円Ｑに沿って揺動する。そして、前記アウターリング５の包持内周部５１の内径Ｄ5と、前記アウターロータ４の外径Ｄ4とは等しいため、包持内周部５１の直径中心Ｐ5と、該包持内周部５１に挿入されたアウターロータ４の回転中心Ｐ4とは一致した状態である（図３参照）。
【００２７】
したがって、アウターリング５の揺動によって、アウターロータ４の回転中心Ｐ4は、前記インナーロータ３の回転中心Ｐ3と偏心量ｅを維持しつつ、軌跡円Ｑに沿って、回転中心Ｐ3の周囲を揺動する。これによって、回転中心Ｐ3と回転中心Ｐ4とを結ぶ初期位置基準線Ｌａの角度も変化することになる。
【００２８】
本発明において、インナーロータ３とアウターロータ４には、初期位置と最終位置とが存在し、初期位置は、インナーロータ３とアウターロータ４とが比較的通常な状態で回転するときの位置のことである。ここで通常の状態とは、吐出圧力が一定の範囲内にある状態のことである。このときの基準線は初期位置基準線Ｌａである。また、最終位置とはインナーロータ３とアウターロータ４とが比較的高圧な回転するときの位置のことであり、このときの基準線は最終位置基準線Ｌｂとなる。
【００２９】
そして、実際にアウターリング５が初期位置から最終位置に揺動する角度をθａとし、初期位置基準線Ｌａと最終位置基準線Ｌｂとのなす角度はθｂとする。角度θａは角度θｂよりも小さくなる。つまり、操作手段Ｃにより、アウターリング５の係止突起部５２の僅かな移動により、初期位置基準線Ｌａと最終位置基準線Ｌｂに亘って大きく角度を変更することができる〔図３（Ａ）参照〕。
【００３０】
次に、プロフィール溝６１と案内ピン６２について説明する。プロフィール溝６１及び案内ピン６２は、アウターリング５をその直径中心Ｐ5がインナーロータ３の回転中心Ｐ3と偏心量ｅを維持しながら、アウターリング５の包持内周部５１の直径中心Ｐ5を前記軌跡円Ｑに沿って揺動できるように案内する役目をなす案内手段である。
【００３１】
プロフィール溝６１はポンプハウジングＡのロータ室１の底面部１ａに形成され、案内ピン６２はアウターリング５に設けられている〔図１（Ｂ），図２（Ａ）参照〕。また、その反対にプロフィール溝６１がアウターリング５に形成され、案内ピン６２がロータ室１の底面部１ａに形成され実施形態も存在する（図７参照）。
【００３２】
プロフィール溝６１及び案内ピン６２は、それぞれ対をなして、複数個が設けられている。プロフィール溝６１と案内ピン６２は、それぞれ少なくとも２個設けられるものである。そして、アウターリング５及び包持内周部５１に挿入配置されたアウターロータ４を安定した状態で揺動させるには、プロフィール溝６１及び案内ピン６２はそれぞれ３個設けられることが最適である。
【００３３】
プロフィール溝６１は、円弧状に形成された略楕円形状の溝であり、その長手方向は僅かに円弧状に形成されている。プロフィール溝６１は、アウターリング５の直径中心Ｐ5側に対して凹形円弧形状となる。プロフィール溝６１は、案内ピン６２を、前記アウターリング５の直径中心Ｐ5が、前記軌跡円Ｑに沿って移動できるように案内する。そして、プロフィール溝６１は、案内ピン６２を、直径中心Ｐ5が軌跡円Ｑに沿って案内移動させることができる形状に形成されたものである（図３，図４参照）。
【００３４】
つまり、アウターリング５の初期位置において、案内ピン６２の中心とアウターリング５の直径中心Ｐ5を結ぶ線の長さを線長とする。そして、案内ピン６２が３個を設けられた構成において、それぞれの案内ピン６２の前記中心は、Ｋ1，Ｋ2，Ｋ3とし、またそれぞれの案内ピン６２の中心とアウターリング５の直径中心Ｐ5とを結ぶ線長をＳ1，Ｓ2，Ｓ3とすると、
【数１】
となる（図４参照）。
【００３５】
さらに、アウターリング５の最終位置における案内ピン６２の中心と最終位置におけるアウターリング５の直径中心Ｐ5´を結ぶ線の長さを線長とする。そして案内ピン６２が３個を設けられた構成において、それぞれの案内ピン６２の中心をＫ1´，Ｋ2´，Ｋ3´とし、それぞれの案内ピン６２の中心とアウターリング５の直径中心Ｐ5´とを結ぶ線長Ｓ´をＳ1´，Ｓ2´，Ｓ3´とすると、
【数２】
となる（図４参照）。
【００３６】
そして、前記アウターリング５において、包持内周部５１の直径中心Ｐ5と、各案内ピン６２，６２，…との距離は、不変であるため、
【数３】
となる（図４参照）。
【００３７】
上記の式を満たすようにして、それぞれの案内ピン６２がそれぞれに対応するプロフィール溝６１に対して移動するように、該プロフィール溝６１が形成されるものである。プロフィール溝６１及び案内ピン６２は、ロータ室１の底面部１ａ及びアウターリング５に対して略９０度程度の間隔となるように設けられることが好ましい。
【００３８】
ここで、インナーロータ３とアウターロータ４とが初期位置にあるときは、初期位置基準線Ｌａが第１間仕切部１４と第２間仕切部１５との中間箇所を通過するものであって、第１間仕切部１４において、歯間空間Ｓが最大の最大歯間空間Ｓａとなり、第２間仕切部１５で最小の最深噛み合い部Ｓｂとなるものである〔図２（Ａ），図５参照〕。
【００３９】
また、インナーロータ３とアウターロータ４とが最終位置にあるときは、容積が最大の最大歯間空間Ｓａと、容積が最小となる最深噛み合い部Ｓｂは最終位置基準線Ｌｂ上に移動する。したがって、第１間仕切部１４において、歯間空間Ｓは最大とはならず、同時に第２間仕切部１５で最小とならない（図６参照）。つまり、第１間仕切部１４には、最大歯間空間Ｓａではない歯間空間Ｓが通過し、第２間仕切部１５には最深噛み合い部Ｓｂでない歯間空間Ｓが通過する。
【００４０】
操作手段Ｃは、油圧バルブタイプ（図１乃至図７参照），ソレノイドバルブタイプ及び直接に油圧をアウターリング５に押圧するタイプが存在する（図８参照）。まず、油圧バルブタイプでは、バルブ７とスプリング８とからなる。バルブ７には、前記アウターリング５の外周から直径方向に突出する係止突起部５２が係止される被係止部７１が形成されている。被係止部７１は、軸状のバルブ７の一部に形成された括れであり、該括れとした被係止部７１にアウターリング５の係止突起部５２が略遊挿状態で係止される。
【００４１】
バルブ７は、スプリング８により、常時初期位置となるように弾性付勢されている。そして、バルブ７にかかる油圧が上昇するとスプリング８の弾性力を上回って、バルブ７が軸方向に移動し、被係止部７１に係止されたアウターリング５の係止突起部５２がロータ室１の接線方向に沿って移動する。
【００４２】
次に、本発明における動作を説明する。ここで、操作手段Ｃは、油圧にてバルブ７が作動する構造とし、その油圧は、ポンプの吐出圧と共に変化する構造のものとする。まず、ポンプ始動時には、駆動軸の回転に伴ってインナーロータ３とアウターリング５とが互いの外歯３１，３１，…と内歯４１，４１，…とを噛み合わせながら回転すると、前記歯間空間Ｓが吸入ポート１１側で容積が拡大し、第１間仕切部１４を通過した後に吐出ポート１２で収縮し、かかる容積を変化させることによってポンプ作用が行なわれる。
【００４３】
そして、ポンプ始動前あるいは始動直後のポンプ吐出圧がゼロあるいは極めて低い場合には、アウターリング５は、操作手段Ｃのスプリング８のばね力によって、静止状態のバルブ７に押圧付勢されている。本発明の実施形態では、バルブ７は反時計回りの方向に弾性付勢されている（図５参照）。
【００４４】
この状態では、インナーロータ３の回転中心Ｐ3に対するアウターロータ４の位置を示す基準線Ｌは、初期位置線Ｌａにあり、第１間仕切部１４と一致する。つまり、インナーロータ３に対するアウターロータ４の偏心方向に対応する初期の基準線Ｌは、第１間仕切部１４と一致し、該第１間仕切部１４の中間を通過するので〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕、吸入ポート１１側から吐出ポート１２側への歯間空間Ｓの容積が最大の状態で第１間仕切部１４を通過する〔図５（Ｃ）参照〕。その一方で、吐出ポート１２側から吸入ポート１１への歯間空間Ｓの容積が最小の状態となって、第２間仕切部１５を通過する〔図５（Ｄ）参照〕。これによって、インナーロータ３とアウターロータ４との初期位置状態では、ポンプ吐出量が最大となる。
【００４５】
ポンプ回転数の増加に伴いポンプ吐出圧が上昇すると、ポンプ吐出圧が吐出ポート１２から操作手段Ｃに作用して、アウターリング５は、スプリング８の弾性付勢力に抗してインナーロータ３とアウターロータ４との回転方向とは反対の方向（本発明においては時計回りの方向）へ回動する。そして、アウターリング５は、前記ポンプ吐出圧とスプリング８のばね力との釣り合った位置で回動が停止される。この説明において、停止する位置は、最終位置基準線Ｌｂまで到達した状態とする〔図６（Ａ）参照〕。
【００４６】
アウターリング５は、該アウターリング５側に設けられた案内ピン６２，６２，…によって、ポンプハウジングＡ側のプロフィール溝６１，６１，…に沿って案内されて揺動する。これにより、アウターロータ４の回転中心Ｐ4が、インナーロータ３の回転中心Ｐ3に対して角度θｂだけ傾く。つまり、アウターロータ４と共に基準線Ｌは、初期位置線Ｌａから角度θｂだけ傾き、最終位置基準線Ｌｂに向って揺動する。
【００４７】
この角度θｂだけ傾くことによって、歯間空間Ｓが最大容積となる位置が角度θｂだけ移動することになる。つまり、最大歯間空間Ｓａの通過位置は、第１間仕切部１４から吸入ポート１１側に離れた位置となり、第１間仕切部１４は最大歯間空間Ｓａではない歯間空間Ｓが通過することになる（図６参照）。そして、歯間空間Ｓの容積が最大になるときから更に圧縮工程に入った状態で、歯間空間Ｓが吸入ポート１１と連通し、歯間空間Ｓの容積が最大より小さくなっているときに第１間仕切部１４を通過することになる〔図６（Ｃ）参照〕。したがって、初期位置状態のときよりも最終位置状態では、吐出量が小さくなる。
【００４８】
さらに、アウターリング５の揺動動作を、アウターリング５に油圧を直接的に作用させて、アウターリング５を揺動させる構造とした実施形態も存在する。この実施形態では、アウターリング５に受圧部５３が形成され、該受圧部５３に油圧油を受けて、アウターリング５を揺動動作させるものである（図８参照）。また、この実施形態では、スプリング８が具備され、アウターリング５の初期位置への復帰はスプリング８の弾性付勢力によって行われる。さらに、この実施形態では、プロフィール溝６１及び案内ピン６２がそれぞれ最小限の２個設けられており、最少数にとすることにより、加工や部品数を少なくでき、コストを抑えることができる。
【００４９】
本発明では、アウターロータ４が回転自在に挿入されたアウターリング５は、操作手段Ｃによってロータ室１内を揺動する。ここで、アウターリング５は、操作手段Ｃによって、ロータ室１の接線方向に移動するものであり、操作手段Ｃによる揺動角度（角度θａ）は小さいものである。しかし、アウターリング５自体は、包持内周部５１の直径中心Ｐ5がインナーロータ３の回転中心Ｐ3を中心とし、偏心量ｅを半径とした軌跡円Ｑに沿って移動するものである。
【００５０】
そのために、前述した操作手段Ｃによるロータ室１の接線方向における移動に加えて、アウターリング５の包持内周部５１の直径中心Ｐ5が軌跡円Ｑに沿って上下方向への移動も行われることとなり、アウターリング５に挿入されたアウターロータ４は、アウターリング５が操作手段Ｃにより揺動した角度θａよりも、プロフィール溝６１と案内ピン６２によって案内揺動される大きな角度θｂでアウターロータ４の回転中心Ｐ4を移動させることができる。
【００５１】
この大きな移動により、初期位置の状態では第１間仕切部１４でインナーロータ３とアウターロータ４による歯間空間Ｓは最大であったものが、その移送がずれて、第１間仕切部１４での歯間空間Ｓは最大状態から減少した状態で通過することになる。つまり、このことによって、第１間仕切部１４における歯間空間Ｓは最大状態から減少したものとなり、総合的な吐出量を減少させることができる。このように、本発明では、操作手段Ｃによる僅かなアウターリング５の移動操作によって、実質的にアウターリング５に大きな回転を行わせることができるものであり、しかもこのような構成を有しながらポンプハウジングＡはコンパクトにできる。
【００５２】
なお、本発明において、特に図示しないが、前記ポンプハウジングＡのロータ室１を覆うためのカバー部材が具備される。そして、このカバー部材にも、案内手段Ｂが設けられることもあり、前記プロフィール溝６１又は前記案内ピン６２のいずれかが形成又は装着されるものである。この場合には、アウターリング５にはロータ室１の底面部１ａと、前述したカバー部材との両方に対向する両面に案内ピン６２又はプロフィール溝６１のいずれかが装着又は形成されることになる（図２参照）。つまり、アウターリング５は、ポンプハウジングＡとカバー部材の両方に設けられた案内手段Ｂ（プロフィール溝６１又は案内ピン６２）に従って揺動動作を行うものである。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ…ポンプハウジング、１…ロータ室、３…インナーロータ、４…アウターロータ、
Ｂ…案内手段、５…アウターリング、５１…包持内周部、５２…係止突起部、
５３…受圧部、６１…プロフィール溝、６２…案内ピン、Ｃ…操作手段、７…バルブ、
８…スプリング、Ｑ…軌跡円、ｅ…偏心量。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナーロータと該インナーロータが内接するアウターロータからなり、吸入ポートから吐出ポートに移送される流体の吐出量を可変可能としたものにおいて、その動作が確実でありしかも構成が極めて簡単にできる内接歯車式ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用内燃機関の各摺動部やトランスミッションなどに潤滑油圧を供給するための可変容量形ポンプが存在する。この可変容量形ポンプでは、インナーロータと、該インナーロータが内接するアウターロータとを組み合わせたタイプのものである。そして、この種の可変容量形ポンプを開示した一例として、特許文献１が存在する。以下に、特許文献１について概略する。なお、以下の説明において、部材に付された符号は、特許文献１に記載されたものをそのまま使用する。
【０００３】
アウターロータ５の外周面を回転自在に支持する調整リング７が設けられ、この調整リング７の回転角度を所定の調整機構を介して調整することにより、インナーロータ４とアウターロータ５の偏心方向が回転移動して、ポンプ吐出量を可変可能にしたタイプのものが存在する。
【０００４】
そして、ポンプハウジング１に有する収容凹部６の第１〜第３曲面部位６ａ〜６ｃをトロコイド曲線によって形成し、調整リング７の外周に各曲面部位に摺接可能な先端面を有する円弧状の３つの摺接部位１９〜２１を形成して、３つの摺接部位が第１〜第３曲面部位を摺接しながら調整リング７が回動することによって、吐出量が可変する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９８０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１が有する課題について述べる。まず、調整リング７の外周に３つの摺接部位がある。そして、該摺接部位がポンプハウジング１内の収容凹部の第１乃至第３曲面部位を摺接することによって、調整リング７は、３点で支持されながら回動する。その３点で支持されながら調整リング７が回動しているときに、もしも、その中の１点が摺接移動でかじりを起こすと、残りの摺接部位が曲面部位から離れてしまうことになり、調整リング７は滑らかに摺接移動ができなくなる恐れがある。
【０００７】
そして、調整リング７が滑らかに摺接移動できなくなってしまうと、吐出量の可変が不安定になってしまい、所定の吐出量が得られなくなってしまう。さらに、前記調整リング７を回動させるための機構についても、可動動作が不安定になり易いという問題点があるそこで、本発明の目的（解決しようとする技術的課題）は、インナーロータと該インナーロータが内接するアウターロータからなる可変容量タイプの内接歯車式ポンプにおいて、吸入ポートから吐出ポートに移送される流体の吐出量を可変可能としたものにおいて、その動作が確実でありしかも構成を極めて簡単にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、インナーロータと、該インナーロータが内接し且つ該インナーロータの回転中心と所定の偏心量を有して回転するアウターロータと、該アウターロータの外径と同一の内径で且つ回動自在に包持する包持内周部を有するアウターリングと、該アウターリングが揺動可能に遊挿されるロータ室を有するポンプハウジングと、前記ロータ室と前記アウターリングのいずれか一方に形成される複数のプロフィール溝と、該プロフィール溝に遊挿される同数の案内ピンと、前記アウターリングを前記ロータ室に対して接線方向に揺動させる操作手段とからなり、前記アウターリングは前記操作手段にて揺動操作されると共に、前記プロフィール溝と前記案内ピンによって、前記アウターリングの直径中心は、前記インナーロータの回転中心を中心として前記偏心量を半径とした軌跡円に沿って揺動可能に案内される構成としてなる内接歯車式ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【０００９】
請求項２の発明を、請求項１において、前記プロフィール溝は前記ロータ室に形成され、前記案内ピンは前記アウターリングに設けられてなる内接歯車式ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１において、前記プロフィール溝は前記アウターリングに形成され、前記案内ピンは前記ロータ室に設けられてなる内接歯車式ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１０】
請求項４の発明を、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記操作手段は油圧バルブとし、前記アウターリングは、弁部材にて揺動されてなる内接歯車式ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記操作手段は前記アウターリングに受圧面が形成されると共に該受圧面に油圧を作動させて、アウターリングを揺動させる構成としてなる内接歯車式ポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明では、アウターロータを移動させるためのアウターリングを、プロフィール溝と案内ピンとを用いることによって、偏心量が常に一定間隔を維持するように極めて正確に揺動させることができる。しかも、インナーロータとアウターロータとの両回転中心同士を結ぶ基準線を、アウターリングの極めて少ない回動角度で、大きく回転させることができ、レイアウトを大きくすることなく可変量を大きくできる。また、プロフィール溝に沿って案内ピンが動くとき、該案内ピンは前記プロフィール溝（の外周面と内周面）によって、動作を規制されるため、アウターリングは、正確且つ円滑に回動し、滞りなく吐出容量の可変を行うことができる。
【００１２】
次に、請求項２の発明では、前記プロフィール溝は前記ロータ室に形成され、前記案内ピンは前記アウターリングに設けられた構成により、プロフィール溝はロータ室に形成されるものであり、切削加工のみで簡単にできる。請求項３の発明では、前記プロフィール溝は前記アウターリングに形成され、前記案内ピンは前記ロータ室に設けられた構成により、プロフィール溝はアウターリングに形成されるものであり、切削加工のみで簡単にできる。
【００１３】
請求項４の発明では、前記操作手段は油圧バルブとし、前記アウターリングは、弁部材にて揺動されてなる構成としたことで、特に吐出流量の大きくアウターロータを移動させるのに大きな力が必要な場合に好適である。請求項５の発明では、前記操作手段は前記アウターリングに受圧面が形成されると共に該受圧面に油圧を作動させて、アウターリングを揺動させる構成としたことにより、最も簡単な構成にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）は本発明の内部の構成を示す正面図、(Ｂ)はポンプハウジングからアウターリング，アウターロータ及びインナーロータを外した状態の正面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の分離した状態の斜視図、(Ｂ)はアウターリング，アウターロータ及びインナーロータを組み合わせた状態の斜視図である。
【図３】（Ａ）はアウターリング，アウターロータ及びインナーロータの作動状態を示す拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の（ア）部拡大図である。
【図４】プロフィール溝と案内ピンによってアウターリングが軌跡円に沿って移動する状態を示す拡大図である。
【図５】（Ａ）は本発明における通常の状態でのアウターリング，アウターロータの位置を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の（イ）部拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の（ウ）部拡大図、（Ｄ）は（Ａ）の（エ）部拡大図である。
【図６】（Ａ）は本発明におけるアウターリングが揺動した状態の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の（オ）部拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の（カ）部拡大図、（Ｄ）は（Ａ）の（キ）部拡大図である。
【図７】本発明においてアウターリングにプロフィール溝が形成され、ポンプハウジングに案内ピンが装着された実施形態の正面図である。
【図８】（Ａ）は本発明においてアウターリングを直接揺動させる構成とした正面図、（Ｂ）はアウターリングが最終位置に揺動した状態の正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明は、図１（Ａ），図２等に示すように、主に、ポンプハウジングＡと、インナーロータ３と、アウターロータ４と、案内手段Ｂと、操作手段Ｃとから構成される。また、案内手段Ｂは、アウターリング５と、プロフィール溝６１と、案内ピン６２とから構成される。
【００１６】
ポンプハウジングＡには、図１（Ｂ），図２（Ａ）に示すように、ロータ室１と操作室２が形成される。ロータ室１の底面部１ａには、ポンプ駆動用の駆動軸が装着される軸孔１１ が形成され、該軸孔１１の周囲に吸入ポート１２と吐出ポート１３が形成されている。また、吸入ポート１２と吐出ポート１３との間には間仕切部が形成されている。
【００１７】
この間仕切部は、ロータ室１内に２箇所に形成され、その一方は、吸入ポート１２の終端部１２ｂから吐出ポート１３の始端部１３ａの間に位置するもので、この間仕切部を第１間仕切部１４と称する〔図１（Ｂ），図２（Ａ）参照〕。また、他方の間仕切部は、吐出ポート１３の終端部１３ｂ から吸入ポート１２の始端部１２ａの間に位置するものであり、これを第２間仕切部１５と称する〔図１（Ｂ），図２（Ａ）参照〕。ロータ室１には、インナーロータ３、アウターロータ４及びアウターリング５が内装される〔図１（Ａ），図３（Ａ）等参照〕。また、操作室２には、操作手段を構成する部材等が装着される。前記ロータ室１は、操作室２と連通室１６によって連通されている。
【００１８】
インナーロータ３及びアウターロータ４は、トロコイド形状又は略トロコイド形状とした歯車であり、複数の外歯３１，３１，…が形成されている。また、直径方向中心位置には、駆動軸用のボス孔３２が形成され、該ボス孔３２には、駆動軸が貫通固定される。ボス孔３２は、非円形として形成され、ボス孔３２と略同一形状の軸固定部が圧入等の固定手段にて駆動軸がインナーロータ３に固定され、インナーロータ３は駆動軸の回転駆動にて回転する。
【００１９】
アウターロータ４は、環状に形成され、内周側に複数の内歯４１，４１，…が形成されている。そして、インナーロータ３の外歯３１の数は、アウターロータ４の内歯４１の数よりも１つ少ないものとして構成されている。インナーロータ３の外歯３１，３１，…と、アウターロータ４の内歯４１，４１，…によって複数の歯間空間Ｓ，Ｓ，…が構成され、通常の状態では、前記歯間空間Ｓが前記第１間仕切部１４を通過するときに閉鎖された空間を構成し、且つ最大容積の最大歯間空間Ｓａとなる。
【００２０】
インナーロータ３の回転中心をＰ3とする〔図１（Ａ），図３参照〕。この回転中心Ｐ3は、ロータ室１に対して位置は不動である。アウターロータ４の回転中心は、Ｐ4とする。そして、回転中心Ｐ3と、回転中心Ｐ4とを結ぶ仮想の線を基準線Ｌと称する。該基準線Ｌには、後述するように初期位置基準線Ｌａと最終位置基準線Ｌｂが設定され、初期位置基準線Ｌａと最終位置基準線Ｌｂとの間を案内手段Ｂ及び操作手段Ｃによって操作され揺動する。
【００２１】
インナーロータ３の回転中心Ｐ3と、アウターロータ４の回転中心Ｐ4との距離を偏心量ｅと称する。該偏心量ｅは、インナーロータ３とアウターロータ４とが、常に一定の間隔を維持しながら回転し、内歯４１，４１，…と外歯３１，３１，…とのチップクリアランスを最適に維持するものである（図３参照）。
【００２２】
案内手段Ｂは、前記アウターロータ４を、基準線Ｌを初期位置線Ｌａから最終位置基準線Ｌｂとなるまでの角度θｂを揺動させる役目をなすものである。案内手段Ｂは、アウターリング５，プロフィール溝６１及び案内ピン６２とから構成される。アウターリング５は、前記アウターロータ４を揺動させて、前記基準線Ｌの角度を変更させる役目をなすものである。アウターリング５は、略円環状に形成され、その内周側を包持内周部５１と称する〔図２（Ａ）参照〕。さらに、アウターリング５には、後述する操作手段Ｃによって揺動されるための係止突起部５２が外周側面より直径方向に突出形成されている〔図１（Ａ），図３（Ａ）参照〕。
【００２３】
前記包持内周部５１は、円形の内壁面として形成されたものであり、包持内周部５１の内径Ｄ5は、アウターロータ４の外径Ｄ4と同一である。実際には、包持内周部５１の内径Ｄ5は、アウターロータ４の外径Ｄ4よりも僅かに大きく、前記アウターロータ４が円滑に回動自在となるように、包持内周部５１とアウターロータ４の間にクリアランスを有して挿入されるようになっているものであるが、この構成も同一の概念に含むものである。
【００２４】
つまり、アウターリング５の包持内周部５１の直径中心Ｐ5は、該包持内周部５１に挿入された状態のアウターロータ４の回転中心Ｐ4と位置が一致するように構成されている（図３参照）。アウターリング５は、ロータ室１内において、アウターロータ４を包持内周部５１に配置して、これを安定した状態に支持すると共に、後述する操作手段Ｃを介してインナーロータ３の回転中心Ｐ3を中心とした半径を偏心量ｅとする軌跡円Ｑに沿って揺動させる（図３，図４参照）。
【００２５】
アウターリング５は、ポンプハウジングＡのロータ室１に内装されるものであり、該ロータ室１内で、揺動可能となる構成となっている。そのために、アウターリング５の外形対して、ロータ室１は、僅かに広く形成され、アウターロータ４が揺動するためのスペースが余分に設けられている。
【００２６】
アウターリング５は、その揺動の軌跡が決まっており、アウターリング５の直径中心Ｐ5が前記インナーロータ３の回転中心Ｐ3と偏心量ｅを維持しつつ、アウターリング５がインナーロータ３の回転中心Ｐ3の周囲の軌跡円Ｑに沿って揺動する。そして、前記アウターリング５の包持内周部５１の内径Ｄ5と、前記アウターロータ４の外径Ｄ4とは等しいため、包持内周部５１の直径中心Ｐ5と、該包持内周部５１に挿入されたアウターロータ４の回転中心Ｐ4とは一致した状態である（図３参照）。
【００２７】
したがって、アウターリング５の揺動によって、アウターロータ４の回転中心Ｐ4は、前記インナーロータ３の回転中心Ｐ3と偏心量ｅを維持しつつ、軌跡円Ｑに沿って、回転中心Ｐ3の周囲を揺動する。これによって、回転中心Ｐ3と回転中心Ｐ4とを結ぶ初期位置基準線Ｌａの角度も変化することになる。
【００２８】
本発明において、インナーロータ３とアウターロータ４には、初期位置と最終位置とが存在し、初期位置は、インナーロータ３とアウターロータ４とが比較的通常な状態で回転するときの位置のことである。ここで通常の状態とは、吐出圧力が一定の範囲内にある状態のことである。このときの基準線は初期位置基準線Ｌａである。また、最終位置とはインナーロータ３とアウターロータ４とが比較的高圧な回転するときの位置のことであり、このときの基準線は最終位置基準線Ｌｂとなる。
【００２９】
そして、実際にアウターリング５が初期位置から最終位置に揺動する角度をθａとし、初期位置基準線Ｌａと最終位置基準線Ｌｂとのなす角度はθｂとする。角度θａは角度θｂよりも小さくなる。つまり、操作手段Ｃにより、アウターリング５の係止突起部５２の僅かな移動により、初期位置基準線Ｌａと最終位置基準線Ｌｂに亘って大きく角度を変更することができる〔図３（Ａ）参照〕。
【００３０】
次に、プロフィール溝６１と案内ピン６２について説明する。プロフィール溝６１及び案内ピン６２は、アウターリング５をその直径中心Ｐ5がインナーロータ３の回転中心Ｐ3と偏心量ｅを維持しながら、アウターリング５の包持内周部５１の直径中心Ｐ5を前記軌跡円Ｑに沿って揺動できるように案内する役目をなす案内手段である。
【００３１】
プロフィール溝６１はポンプハウジングＡのロータ室１の底面部１ａに形成され、案内ピン６２はアウターリング５に設けられている〔図１（Ｂ），図２（Ａ）参照〕。また、その反対にプロフィール溝６１がアウターリング５に形成され、案内ピン６２がロータ室１の底面部１ａに形成され実施形態も存在する（図７参照）。
【００３２】
プロフィール溝６１及び案内ピン６２は、それぞれ対をなして、複数個が設けられている。プロフィール溝６１と案内ピン６２は、それぞれ少なくとも２個設けられるものである。そして、アウターリング５及び包持内周部５１に挿入配置されたアウターロータ４を安定した状態で揺動させるには、プロフィール溝６１及び案内ピン６２はそれぞれ３個設けられることが最適である。
【００３３】
プロフィール溝６１は、円弧状に形成された略楕円形状の溝であり、その長手方向は僅かに円弧状に形成されている。プロフィール溝６１は、アウターリング５の直径中心Ｐ5側に対して凹形円弧形状となる。プロフィール溝６１は、案内ピン６２を、前記アウターリング５の直径中心Ｐ5が、前記軌跡円Ｑに沿って移動できるように案内する。そして、プロフィール溝６１は、案内ピン６２を、直径中心Ｐ5が軌跡円Ｑに沿って案内移動させることができる形状に形成されたものである（図３，図４参照）。
【００３４】
つまり、アウターリング５の初期位置において、案内ピン６２の中心とアウターリング５の直径中心Ｐ5を結ぶ線の長さを線長とする。そして、案内ピン６２が３個を設けられた構成において、それぞれの案内ピン６２の前記中心は、Ｋ1，Ｋ2，Ｋ3とし、またそれぞれの案内ピン６２の中心とアウターリング５の直径中心Ｐ5とを結ぶ線長をＳ1，Ｓ2，Ｓ3とすると、
【数１】
となる（図４参照）。
【００３５】
さらに、アウターリング５の最終位置における案内ピン６２の中心と最終位置におけるアウターリング５の直径中心Ｐ5´を結ぶ線の長さを線長とする。そして案内ピン６２が３個を設けられた構成において、それぞれの案内ピン６２の中心をＫ1´，Ｋ2´，Ｋ3´とし、それぞれの案内ピン６２の中心とアウターリング５の直径中心Ｐ5´とを結ぶ線長Ｓ´をＳ1´，Ｓ2´，Ｓ3´とすると、
【数２】
となる（図４参照）。
【００３６】
そして、前記アウターリング５において、包持内周部５１の直径中心Ｐ5と、各案内ピン６２，６２，…との距離は、不変であるため、
【数３】
となる（図４参照）。
【００３７】
上記の式を満たすようにして、それぞれの案内ピン６２がそれぞれに対応するプロフィール溝６１に対して移動するように、該プロフィール溝６１が形成されるものである。プロフィール溝６１及び案内ピン６２は、ロータ室１の底面部１ａ及びアウターリング５に対して略９０度程度の間隔となるように設けられることが好ましい。
【００３８】
ここで、インナーロータ３とアウターロータ４とが初期位置にあるときは、初期位置基準線Ｌａが第１間仕切部１４と第２間仕切部１５との中間箇所を通過するものであって、第１間仕切部１４において、歯間空間Ｓが最大の最大歯間空間Ｓａとなり、第２間仕切部１５で最小の最深噛み合い部Ｓｂとなるものである〔図２（Ａ），図５参照〕。
【００３９】
また、インナーロータ３とアウターロータ４とが最終位置にあるときは、容積が最大の最大歯間空間Ｓａと、容積が最小となる最深噛み合い部Ｓｂは最終位置基準線Ｌｂ上に移動する。したがって、第１間仕切部１４において、歯間空間Ｓは最大とはならず、同時に第２間仕切部１５で最小とならない（図６参照）。つまり、第１間仕切部１４には、最大歯間空間Ｓａではない歯間空間Ｓが通過し、第２間仕切部１５には最深噛み合い部Ｓｂでない歯間空間Ｓが通過する。
【００４０】
操作手段Ｃは、油圧バルブタイプ（図１乃至図７参照），ソレノイドバルブタイプ及び直接に油圧をアウターリング５に押圧するタイプが存在する（図８参照）。まず、油圧バルブタイプでは、バルブ７とスプリング８とからなる。バルブ７には、前記アウターリング５の外周から直径方向に突出する係止突起部５２が係止される被係止部７１が形成されている。被係止部７１は、軸状のバルブ７の一部に形成された括れであり、該括れとした被係止部７１にアウターリング５の係止突起部５２が略遊挿状態で係止される。
【００４１】
バルブ７は、スプリング８により、常時初期位置となるように弾性付勢されている。そして、バルブ７にかかる油圧が上昇するとスプリング８の弾性力を上回って、バルブ７が軸方向に移動し、被係止部７１に係止されたアウターリング５の係止突起部５２がロータ室１の接線方向に沿って移動する。
【００４２】
次に、本発明における動作を説明する。ここで、操作手段Ｃは、油圧にてバルブ７が作動する構造とし、その油圧は、ポンプの吐出圧と共に変化する構造のものとする。まず、ポンプ始動時には、駆動軸の回転に伴ってインナーロータ３とアウターリング５とが互いの外歯３１，３１，…と内歯４１，４１，…とを噛み合わせながら回転すると、前記歯間空間Ｓが吸入ポート１１側で容積が拡大し、第１間仕切部１４を通過した後に吐出ポート１２で収縮し、かかる容積を変化させることによってポンプ作用が行なわれる。
【００４３】
そして、ポンプ始動前あるいは始動直後のポンプ吐出圧がゼロあるいは極めて低い場合には、アウターリング５は、操作手段Ｃのスプリング８のばね力によって、静止状態のバルブ７に押圧付勢されている。本発明の実施形態では、バルブ７は反時計回りの方向に弾性付勢されている（図５参照）。
【００４４】
この状態では、インナーロータ３の回転中心Ｐ3に対するアウターロータ４の位置を示す基準線Ｌは、初期位置線Ｌａにあり、第１間仕切部１４と一致する。つまり、インナーロータ３に対するアウターロータ４の偏心方向に対応する初期の基準線Ｌは、第１間仕切部１４と一致し、該第１間仕切部１４の中間を通過するので〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕、吸入ポート１１側から吐出ポート１２側への歯間空間Ｓの容積が最大の状態で第１間仕切部１４を通過する〔図５（Ｃ）参照〕。その一方で、吐出ポート１２側から吸入ポート１１への歯間空間Ｓの容積が最小の状態となって、第２間仕切部１５を通過する〔図５（Ｄ）参照〕。これによって、インナーロータ３とアウターロータ４との初期位置状態では、ポンプ吐出量が最大となる。
【００４５】
ポンプ回転数の増加に伴いポンプ吐出圧が上昇すると、ポンプ吐出圧が吐出ポート１２から操作手段Ｃに作用して、アウターリング５は、スプリング８の弾性付勢力に抗してインナーロータ３とアウターロータ４との回転方向とは反対の方向（本発明においては時計回りの方向）へ回動する。そして、アウターリング５は、前記ポンプ吐出圧とスプリング８のばね力との釣り合った位置で回動が停止される。この説明において、停止する位置は、最終位置基準線Ｌｂまで到達した状態とする〔図６（Ａ）参照〕。
【００４６】
アウターリング５は、該アウターリング５側に設けられた案内ピン６２，６２，…によって、ポンプハウジングＡ側のプロフィール溝６１，６１，…に沿って案内されて揺動する。これにより、アウターロータ４の回転中心Ｐ4が、インナーロータ３の回転中心Ｐ3に対して角度θｂだけ傾く。つまり、アウターロータ４と共に基準線Ｌは、初期位置線Ｌａから角度θｂだけ傾き、最終位置基準線Ｌｂに向って揺動する。
【００４７】
この角度θｂだけ傾くことによって、歯間空間Ｓが最大容積となる位置が角度θｂだけ移動することになる。つまり、最大歯間空間Ｓａの通過位置は、第１間仕切部１４から吸入ポート１１側に離れた位置となり、第１間仕切部１４は最大歯間空間Ｓａではない歯間空間Ｓが通過することになる（図６参照）。そして、歯間空間Ｓの容積が最大になるときから更に圧縮工程に入った状態で、歯間空間Ｓが吸入ポート１１と連通し、歯間空間Ｓの容積が最大より小さくなっているときに第１間仕切部１４を通過することになる〔図６（Ｃ）参照〕。したがって、初期位置状態のときよりも最終位置状態では、吐出量が小さくなる。
【００４８】
さらに、アウターリング５の揺動動作を、アウターリング５に油圧を直接的に作用させて、アウターリング５を揺動させる構造とした実施形態も存在する。この実施形態では、アウターリング５に受圧部５３が形成され、該受圧部５３に油圧油を受けて、アウターリング５を揺動動作させるものである（図８参照）。また、この実施形態では、スプリング８が具備され、アウターリング５の初期位置への復帰はスプリング８の弾性付勢力によって行われる。さらに、この実施形態では、プロフィール溝６１及び案内ピン６２がそれぞれ最小限の２個設けられており、最少数にとすることにより、加工や部品数を少なくでき、コストを抑えることができる。
【００４９】
本発明では、アウターロータ４が回転自在に挿入されたアウターリング５は、操作手段Ｃによってロータ室１内を揺動する。ここで、アウターリング５は、操作手段Ｃによって、ロータ室１の接線方向に移動するものであり、操作手段Ｃによる揺動角度（角度θａ）は小さいものである。しかし、アウターリング５自体は、包持内周部５１の直径中心Ｐ5がインナーロータ３の回転中心Ｐ3を中心とし、偏心量ｅを半径とした軌跡円Ｑに沿って移動するものである。
【００５０】
そのために、前述した操作手段Ｃによるロータ室１の接線方向における移動に加えて、アウターリング５の包持内周部５１の直径中心Ｐ5が軌跡円Ｑに沿って上下方向への移動も行われることとなり、アウターリング５に挿入されたアウターロータ４は、アウターリング５が操作手段Ｃにより揺動した角度θａよりも、プロフィール溝６１と案内ピン６２によって案内揺動される大きな角度θｂでアウターロータ４の回転中心Ｐ4を移動させることができる。
【００５１】
この大きな移動により、初期位置の状態では第１間仕切部１４でインナーロータ３とアウターロータ４による歯間空間Ｓは最大であったものが、その移送がずれて、第１間仕切部１４での歯間空間Ｓは最大状態から減少した状態で通過することになる。つまり、このことによって、第１間仕切部１４における歯間空間Ｓは最大状態から減少したものとなり、総合的な吐出量を減少させることができる。このように、本発明では、操作手段Ｃによる僅かなアウターリング５の移動操作によって、実質的にアウターリング５に大きな回転を行わせることができるものであり、しかもこのような構成を有しながらポンプハウジングＡはコンパクトにできる。
【００５２】
なお、本発明において、特に図示しないが、前記ポンプハウジングＡのロータ室１を覆うためのカバー部材が具備される。そして、このカバー部材にも、案内手段Ｂが設けられることもあり、前記プロフィール溝６１又は前記案内ピン６２のいずれかが形成又は装着されるものである。この場合には、アウターリング５にはロータ室１の底面部１ａと、前述したカバー部材との両方に対向する両面に案内ピン６２又はプロフィール溝６１のいずれかが装着又は形成されることになる（図２参照）。つまり、アウターリング５は、ポンプハウジングＡとカバー部材の両方に設けられた案内手段Ｂ（プロフィール溝６１又は案内ピン６２）に従って揺動動作を行うものである。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ…ポンプハウジング、１…ロータ室、３…インナーロータ、４…アウターロータ、
Ｂ…案内手段、５…アウターリング、５１…包持内周部、５２…係止突起部、
５３…受圧部、６１…プロフィール溝、６２…案内ピン、Ｃ…操作手段、７…バルブ、
８…スプリング、Ｑ…軌跡円、ｅ…偏心量。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーロータと、該インナーロータが内接し且つ該インナーロータの回転中心と所定の偏心量を有して回転するアウターロータと、該アウターロータの外径と同一の内径で且つ回動自在に包持する包持内周部を有するアウターリングと、該アウターリングが揺動可能に遊挿されるロータ室を有するポンプハウジングと、前記ロータ室と前記アウターリングのいずれか一方に形成される複数のプロフィール溝と、該プロフィール溝に遊挿される同数の案内ピンと、前記アウターリングを前記ロータ室に対して接線方向に揺動させる操作手段とからなり、前記アウターリングは前記操作手段にて揺動操作されると共に、前記プロフィール溝と前記案内ピンによって、前記アウターリングの直径中心は、前記インナーロータの回転中心を中心として前記偏心量を半径とした軌跡円に沿って揺動可能に案内される構成としてなることを特徴とする内接歯車式ポンプ。
【請求項２】
請求項１において、前記プロフィール溝は前記ロータ室に形成され、前記案内ピンは前記アウターリングに設けられてなることを特徴とする内接歯車式ポンプ。
【請求項３】
請求項１において、前記プロフィール溝は前記アウターリングに形成され、前記案内ピンは前記ロータ室に設けられてなることを特徴とする内接歯車式ポンプ。
【請求項４】
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記操作手段は油圧バルブとし、前記アウターリングは、弁部材にて揺動されてなることを特徴とする内接歯車式ポンプ。
【請求項５】
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記操作手段は前記アウターリングに受圧面が形成されると共に該受圧面に油圧を作動させて、アウターリングを揺動させる構成としてなることを特徴とする内接歯車式ポンプ。
【請求項１】
インナーロータと、該インナーロータが内接し且つ該インナーロータの回転中心と所定の偏心量を有して回転するアウターロータと、該アウターロータの外径と同一の内径で且つ回動自在に包持する包持内周部を有するアウターリングと、該アウターリングが揺動可能に遊挿されるロータ室を有するポンプハウジングと、前記ロータ室と前記アウターリングのいずれか一方に形成される複数のプロフィール溝と、該プロフィール溝に遊挿される同数の案内ピンと、前記アウターリングを前記ロータ室に対して接線方向に揺動させる操作手段とからなり、前記アウターリングは前記操作手段にて揺動操作されると共に、前記プロフィール溝と前記案内ピンによって、前記アウターリングの直径中心は、前記インナーロータの回転中心を中心として前記偏心量を半径とした軌跡円に沿って揺動可能に案内される構成としてなることを特徴とする内接歯車式ポンプ。
【請求項２】
請求項１において、前記プロフィール溝は前記ロータ室に形成され、前記案内ピンは前記アウターリングに設けられてなることを特徴とする内接歯車式ポンプ。
【請求項３】
請求項１において、前記プロフィール溝は前記アウターリングに形成され、前記案内ピンは前記ロータ室に設けられてなることを特徴とする内接歯車式ポンプ。
【請求項４】
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記操作手段は油圧バルブとし、前記アウターリングは、弁部材にて揺動されてなることを特徴とする内接歯車式ポンプ。
【請求項５】
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記操作手段は前記アウターリングに受圧面が形成されると共に該受圧面に油圧を作動させて、アウターリングを揺動させる構成としてなることを特徴とする内接歯車式ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１３１２５（Ｐ２０１３−１１３１２５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７３５０（Ｐ２０１１−２５７３５０）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００１４４８１０）株式会社山田製作所 (183)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００１４４８１０）株式会社山田製作所 (183)
【Ｆターム（参考）】
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