可変容量形ポンプ
【課題】カムリングの作動時における駆動トルクの低減を図り得る可変容量形ポンプを提供する。
【解決手段】偏心量が大きくなる方向へカムリング１５を付勢する第１スプリング３３と、カムリング１５の偏心量が所定以上のときに当該偏心量が小さくなる方向へとカムリング１５を付勢する第２スプリング３４と、ポンプハウジングとカムリング１５との間に隔成された制御油室３０内に導入される吐出圧と、をもってカムリング１５の偏心量を制御するように構成すると共に、前記制御油室３０内への吐出圧の導入を制御弁４０により制御することとした。
【解決手段】偏心量が大きくなる方向へカムリング１５を付勢する第１スプリング３３と、カムリング１５の偏心量が所定以上のときに当該偏心量が小さくなる方向へとカムリング１５を付勢する第２スプリング３４と、ポンプハウジングとカムリング１５との間に隔成された制御油室３０内に導入される吐出圧と、をもってカムリング１５の偏心量を制御するように構成すると共に、前記制御油室３０内への吐出圧の導入を制御弁４０により制御することとした。
【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作動油を供給する油圧源に適用される可変容量形ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車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】
概略を説明すれば、この可変容量形ポンプは、ベーン式の可変容量形オイルポンプであって、ロータの回転中心に対するカムリングの偏心量が大きくなる方向（以下「偏心方向」と称す。）へ当該カムリングを付勢する第１スプリングと、前記カムリングの偏心量が所定以下となったときに当該カムリングを偏心方向へと付勢する第２スプリングとによるばね力と、ポンプハウジングとカムリングとの間に隔成された制御油室に導入され、前記両スプリングのばね力に抗してカムリングを同心方向（反偏心方向）へ付勢するように作用する吐出圧と、によってカムリングの偏心量を制御することで、吐出量を可変するようになっている。
【０００４】
具体的には、エンジンの回転数が上昇してポンプの吐出圧が第１所定油圧に達したところで、カムリングが第１スプリングのばね力に打ち勝って第２スプリングへと当接するまで同心方向へ移動し、その後、さらにエンジンの回転数が上昇してポンプの吐出圧が第２所定油圧に達すると、カムリングが第１スプリングと第２スプリングの両ばね力に打ち勝ってさらに同心方向へと移動する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００８／００３１６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記可変容量形ポンプでは、ポンプの駆動トルクを低減して燃費向上等に貢献するべくカムリングの偏心量を減少させることとしているため、カムリングの各作動後、つまり吐出圧が第１所定油圧に到達後第２所定油圧が必要になる直前及び吐出圧が第２所定油圧に到達後は、エンジン回転数の上昇に伴う吐出圧の上昇が生じないことが望ましい。
【０００７】
しかしながら、前記従来の可変容量形ポンプの場合には、前記カムリングの各作動規制に前記各スプリングを用いているため、前記カムリングの各作動時において前記各スプリングのばね定数の分だけエンジン回転数の上昇に伴って吐出圧が上昇してしまうこととなり、燃費やエンジン出力の十分な向上が図れないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、前記従来の可変容量形ポンプの技術的課題に鑑みて案出されたものであって、カムリング作動時における駆動トルクの低減を図り得る可変容量形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、偏心量が大きくなる方向へカムリングを付勢する第１付勢部材と、カムリングの偏心量が所定以上のときに当該偏心量が小さくなる方向へとカムリングを付勢する第２付勢部材と、ハウジングとカムリングとの間に隔成された制御油室内に導入される吐出圧と、をもってカムリングの偏心量が制御されることにより吐出量を可変にする可変容量形ポンプであって、とりわけ、吐出圧が、第１付勢部材と第２付勢部材の付勢力の合力に対してはカムリングを移動可能とし、かつ、第１付勢部材のみの付勢力に対してはカムリングを移動可能としない範囲内である所定圧を超えると、制御油室に当該吐出圧を導入するように構成された油圧導入手段を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によれば、カムリングの偏心量が所定以上の比較的大きい状態では、吐出圧が所定圧に達した後に当該吐出圧を制御油室に供給するように構成したことから、前記両付勢部材の合力に抗して行う当該カムリングの移動が速やかに行われることとなり、このカムリングの移動時における吐出圧の不要な上昇の抑制に供される。
【００１１】
一方、カムリングの偏心量が所定未満の比較的小さい状態でも、当該カムリングの同心方向の移動を第１付勢部材の付勢力のみで規制するように構成したことにより、このカムリングの移動に要する油圧が低減されて当該カムリングの円滑な移動が図れ、このカムリングの移動時における吐出圧の不要な上昇の抑制に供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る可変容量形ポンプの構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す可変容量形ポンプの背面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図３に示すポンプボディ単体をカバー部材との合わせ面側から見た図である。
【図６】図３に示すカバー部材単体をポンプボディとの合わせ面側から見た図である。
【図７】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】同実施形態に係る可変容量形ポンプの油圧特性を表すグラフである。
【図９】同実施形態に係る可変容量形ポンプの油圧回路図であって、（ａ）は図８に示す区間ａの状態を示し、（ｂ）は図８に示す区間ｂ〜ｃの状態を、（ｃ）は図８に示す区間ｄの状態を示している。
【図１０】本発明の第１実施形態の変形例に係る可変容量形ポンプの油圧回路図であって、（ａ）は図８に示す区間ａの状態を示し、（ｂ）は図８に示す区間ｂ〜ｃの状態を、（ｃ）は図８に示す区間ｄの状態を示している。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る可変容量形ポンプの油圧回路図であって、（ａ）は図８に示す区間ａの状態を示し、（ｂ）は図８に示す区間ｂ〜ｃの状態を、（ｃ）は図８に示す区間ｄの状態を示している。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る可変容量形ポンプの油圧回路図であって、（ａ）は図８に示す区間ａの状態を示し、（ｂ）は図８に示す区間ｂ〜ｄの状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る可変容量形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を制御するバルブタイミング制御装置に機関の潤滑油を供給するオイルポンプとして適用した例を示している。
【００１４】
図１〜図９は本発明に係るオイルポンプの第１実施形態を示しており、このオイルポンプ１０は、図外の内燃機関のシリンダブロックやバランサ装置の各前端部に設けられ、図１〜図４に示すように、一端側が開口形成されて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外のクランクシャフトないしバランサシャフト等によって回転駆動される駆動軸１４と、前記ポンプ収容室１３内にて移動（揺動）可能に収容された可動部材であるカムリング１５と、該カムリング１５の内周側に収容され、駆動軸１４により図４中の反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作動油室であるポンプ室ＰＲの容積を増減させることでポンプ作用を行うポンプ構成体と、前記ポンプハウジング（カバー部材１２）に付設され、後述する制御油室３０への吐出圧の導入を制御することでカムリング１５の揺動制御に供する油圧導入手段である制御弁４０と、を備えている。
【００１５】
ここで、前記ポンプ構成体は、カムリング１５の内周側において回転自在に収容され、その中心部が駆動軸１４外周に結合されたロータ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内においてそれぞれ出没自在に収容されたベーン１７と、前記ロータ１６より小径に形成され、当該ロータ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。
【００１６】
前記ポンプボディ１１は、アルミニウム合金材により一体に形成されていて、ポンプ収容室１３の一端壁を構成する端壁１１ａ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１１ｂが貫通形成されている。また、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１１ｃが切欠形成されている。さらに、ポンプ収容室１３の内周壁には、軸受孔１１ｂ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４中の下半側に、カムリング１５の外周部に配設されるシール部材２０が摺接するシール摺接面１１ｄが形成されている。このシール摺接面１１ｄは、支持溝１１ｃ中心から所定半径Ｒ１をもって構成される円弧面状に形成されると共に、カムリング１５が偏心揺動する範囲においてシール部材２０が常時摺接可能な周方向長さに設定されていて、カムリング１５が偏心揺動する際には当該シール摺接面１１ｄに沿って摺動案内されることによって、カムリング１５の円滑な作動（偏心揺動）が得られるようになっている。
【００１７】
また、前記ポンプボディ１１の端壁１１ａの内側面には、特に図４、図５に示すように、軸受孔１１ｂの外周域に、前記ポンプ構成体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。）に開口するようにほぼ円弧凹状の吸入部である吸入ポート２１が、また、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。）に開口するようにほぼ円弧凹状の吐出部である吐出ポート２２が、それぞれ軸受孔１１ｂを挟んでほぼ対向するように切欠形成されている。
【００１８】
前記吸入ポート２１は、その周方向ほぼ中間位置に、後記の第１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、この導入部２３と吸入ポート２１との境界部近傍であって当該吸入ポート２１始端側となる位置には、ポンプボディ１１の端壁１１ａを貫通し外部へと開口する吸入口２１ａが貫通形成されている。かかる構成から、内燃機関のオイルパン（図示外）に貯留された潤滑油が、前記ポンプ構成体のポンプ作用に伴い発生する負圧に基づき、吸入口２１ａ及び吸入ポート２１を介して吸入領域に係る各ポンプ室ＰＲに吸入されるようになっている。なお、前記吸入口２１ａは、前記導入部２３と共に、吸入領域のカムリング１５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、当該低圧室３５にも前記吸入圧である低圧の作動油を導くようになっている。
【００１９】
前記吐出ポート２２は、その始端部に、ポンプボディ１１の端壁１１ａを貫通して外部へと開口する吐出口２２ａが貫通形成されている。かかる構成から、前記ポンプ構成体によるポンプ作用により加圧されて吐出ポート２２へと吐出された作動油が、吐出口２２ａから前記シリンダブロック内に設けられた図外のオイルメインギャラリを介して機関内における各摺動部やバルブタイミング制御装置等（いずれも図示外）へと供給されることとなる。なお、前記吐出口２２ａは、その一部が吐出ポート２２に対して径方向外側へと膨出するように設けられていて、その外周側が、カムリング１５の内部に形成される内部通路２４を介してカバー部材１２に設けられる第１連通孔３１とも連通するようになっている。
【００２０】
また、前記吐出ポート２２の終端側には、当該吐出ポート２２と軸受孔１１ｂとを連通する連通溝２５が切欠形成されていて、この連通溝２５を介して軸受孔１１ｂに作動油を供給すると共にロータ１６及び各ベーン１７の側部にも作動油を供給することで、各摺動部位の良好な潤滑が確保されている。なお、かかる連通溝２５は、各ベーン１７の出没方向と合致しないように形成されており、これら各ベーン１７が出没する際の当該連通溝２５への脱落が抑制されている。
【００２１】
前記カバー部材１２は、図３、図６に示すように、ほぼ板状を呈し、複数のボルトＢ１によりポンプボディ１１の開口端面に取り付けられるものであって、ポンプボディ１１の軸受孔１１ｂに対向する位置には、駆動軸１４の他端側を回転自在に支持する軸受孔１２ａが貫通形成されている。また、かかるカバー部材１２には、カムリング１５の内部通路２４と対向する位置に、該内部通路２４を介して吐出口２２ａと制御弁４０の第１ポート５１とを連通させる第１連通孔３１が貫通形成されていると共に、吐出領域におけるカムリング１５の外周域に形成される制御油室３０と対向する位置に、該制御油室３０と制御弁４０の第２ポート５２とを連通する第２連通孔３２が、それぞれ貫通形成されている。
【００２２】
前記駆動軸１４は、図３に示すように、ポンプボディ１１の端壁１１ａを貫通して外部へと臨む軸方向一端部が前記図外のクランクシャフト等に連係されていて、当該クランクシャフト等から伝達される回転力に基づいてロータ１６を図４中の反時計方向へ回転させる。ここで、図４に示すように、この駆動軸１４中心を通り、かつ、前記カムリング基準線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。
【００２３】
前記ロータ１６は、図１及び図４に示すように、その中心側から径方向外側へ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。
【００２４】
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。
【００２５】
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１５ａが軸方向に沿って切欠形成されると共に、該ピボット部１５ａに対しカムリング１５の中心を挟んで反対側の位置には、その両側に対向配置される、所定のばね定数に設定された第１スプリング３３と当該第１スプリング３３よりも小さいばね定数に設定された第２スプリング３４とに連係するアーム部１５ｂが径方向に沿って突設されている。なお、前記アーム部１５ｂには、その移動（回動）方向の一側部に、ほぼ円弧凸状の押圧突部１５ｃが突設されている一方、他側部には、後述する規制部２８の厚さ幅よりも長く設定された押圧突起１５ｄが延設されていて、前記押圧突部１５ｃが第１スプリング３３の先端部に、前記押圧突起１５ｄが第２スプリング３４の先端部に、それぞれ常時当接することにより、アーム部１５ｂと前記各スプリング３３，３４とが連係するようになっている。
【００２６】
また、かかる構成から、前記ポンプボディ１１の内部には、図４及び図５に示すように、前記支持溝１１ｂと対向する位置に、第１、第２スプリング３３，３４を収容保持する第１、第２スプリング収容室２６，２７が、図４中の前記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、第１スプリング収容室２６には、その端壁とアーム部１５ｂ（押圧突部１５ｃ）との間に、第１スプリング３３が所定のセット荷重Ｗ１をもって弾装されている一方、第２スプリング収容室２７には、その端壁とアーム部１５ｂ（押圧突起１５ｄ）との間に、前記第１スプリング３３よりも小さい線径に設定された第２スプリング３４が所定のセット荷重Ｗ２をもって弾装されている。そして、前記第１、第２スプリング収容室２６，２７の間には、段差縮径状に構成された規制部２８が設けられていて、この規制部２８の一側部にアーム部１５ｂの他側部が当接することにより、該アーム部１５ｂの反時計方向の回動範囲が規制される一方、前記規制部２８の他側部に第２スプリング３４の先端が当接することにより、該第２スプリング３４の最大伸長量が規制されるようになっている。
【００２７】
このようにして、前記カムリング１５については、前記両スプリング３３，３４のセット荷重Ｗ１，Ｗ２の合力Ｗ０、すなわち相対的に大きなばね荷重を発揮する第１スプリング３３の付勢力をもって、アーム部１５ｂを介してその偏心量が増大する方向（図４中の反時計方向）へ常時付勢されることで、図４に示すように、その非作動状態において、アーム部１５ｂの押圧突起１５ｄが第２スプリング収容室２７内へと入り込んで第２スプリング３４を圧縮させ、当該アーム部１５ｂの他側部が規制部２８の一側部へと押し付けられた状態となり、これによって、その偏心量が最大となる位置に規制されている。
【００２８】
また、前記カムリング１５の外周部には、図４に示すように、ポンプボディ１１のシール摺接面１１ｄと対向するように形成された当該シール摺接面１１ｄと同心円弧状のシール面１５ｆを有する横断面ほぼ三角形状のシール構成部１５ｅが突設されていると共に、このシール構成部１５ｅのシール面１５ｆに、横断面ほぼ矩形状のシール保持溝１５ｇが軸方向に沿って切欠形成されていて、このシール保持溝１５ｇ内には、カムリング１５の偏心揺動時にシール摺接面１１ｄに摺接するシール部材２０が収容保持されている。
【００２９】
ここで、前記シール面１５ｆは、前記シール摺接面１１ｄを構成する半径Ｒ１よりも僅かに小さい所定の半径Ｒ２によって構成されていて、これらシール摺接面１１ｄとシール面１５ｆとの間には、所定の微小なクリアランスが形成されるようになっている。一方、前記シール部材２０は、例えば低摩擦特性を有するフッ素系樹脂材によりカムリング１５の軸方向に沿って直線状に細長く形成され、シール保持溝１５ｇの底部に配設されたゴム製の弾性部材２０ａの弾性力によってシール摺接面１１ｄに押し付けられることで、当該シール摺接面１１ｄとシール面１５ｆとの間が液密に隔成されることとなる。
【００３０】
さらに、前記カムリング１５の外周域には、ピボットピン１９とシール部材２０とによって前記制御油室３０が隔成されていて、当該制御油室３０には、第２連通孔３２を通じ、制御弁４０を介して吐出圧が導入されるようになっている。そして、この制御油室３０内に導入された吐出圧が当該制御油室３０に面するシール構成部１５ｅの側面によって構成される受圧面１５ｈに作用することで、カムリング１５に対してその偏心量を減少させる方向（図４中の時計方向）へ揺動力（移動力）が付与されることとなる。換言すれば、かかる制御油室３０は、その内圧をもって、前記受圧面１５ｈを介してロータ１６の回転中心に対してカムリング１５の中心が同心に近づく方向（以下「同心方向」という。）へと当該カムリング１５を付勢することにより、このカムリング１５の同心方向の移動量制御に供されている。
【００３１】
なお、この際、前記シール摺接面１１ｄがロータ１６の回転中心を通る前記カムリング偏心方向線Ｎよりも吸入ポート２１側に、また、これによって隔成される前記制御油室３０が前記カムリング偏心方向Ｎよりも吐出ポート２２側に、それぞれ配置されるよう構成されている。このように、シール摺接面１１ｄを前記カムリング偏心方向Ｎよりも吸入ポート２１側に設けることにより、制御油室３０内のオイル中に含まれる空気（エア）が吸入領域の負圧によってポンプボディ１１及びカバー１２の各内側面とシール構成部１５ｅとのクリアランス等を通じ低圧室３５へと排出されることになり、また、制御油室３０を前記カムリング偏心方向Ｎよりも吐出ポート２２側に設けることにより、吐出領域に係る前記各ポンプ室ＰＲから漏出したオイルが制御油室３０へ流入可能となって当該制御油室３０内にオイルが溜まり易くなることから、当該制御油室３０の内圧が前記受圧面１５ｈへと十分に作用することとなって、その結果、カムリング１５の適切な揺動制御に供されることとなる。
【００３２】
こうした構成から、前記オイルポンプ１０では、第１スプリング３３のばね荷重に基づく偏心方向の付勢力と、第２スプリング３４のばね荷重と制御油室３０の内圧とに基づく同心方向の付勢力と、が所定の力関係をもってバランスするように構成されていて、第１スプリング３３のセット荷重Ｗ１と第２スプリング３４のセット荷重Ｗ２との差分となる両スプリング３３，３４のセット荷重の合力Ｗ０（＝Ｗ１−Ｗ２）に対し制御油室３０の内圧に基づく付勢力が小さいときには、カムリング１５は図４に示すような最大偏心状態となる一方、吐出圧の上昇に伴って前記制御油室３０の内圧に基づく付勢力が前記両スプリング３３，３４のセット荷重の合力Ｗ０を上回ったときには、その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。
【００３３】
また、前記制御弁４０は、特に図７に示すように、一端側が開口形成され他端側が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の一端開口部を閉塞するプラグ４２と、前記バルブボディ４１の内周にて軸方向へ摺動自在に収容され、その各軸方向端部にバルブボディ４１内周面と摺接する第１ランド部４３ａ及び第２ランド部４３ｂが形成された弁体４３と、前記バルブボディ４１の一端側内周にてプラグ４２と弁体４３との間に、後述するポート切換油圧Ｐｋに基づく付勢力と等しくなるような所定のセット荷重Ｗｋをもって弾装され、弁体４３をバルブボディ４１の他端側へ常時付勢するバルブスプリング４４と、を備え、カバー部材１２の外側部において、制御油室３０よりも高い（鉛直方向上側の）位置に配設されている。
【００３４】
前記バルブボディ４１は、弁体４３の前記各ランド部４３ａ，４３ｂとほぼ同径に設定され、当該弁体４３を収容する弁体収容部４１ａと、その他端部に段部４１ｃを介して前記弁体収容部４１ａに対し段差縮径状に設けられ、弁体４３の第２ランド部４３ｂによって隔成されることで内部に背圧室４５を構成する背圧室構成部４１ｂと、からなる弁孔を有し、カバー部材１２の外側面に複数のボルトＢ２によって固定されている。そして、前記背圧室構成部４１ｂの周壁には、第１連通孔３１に直接開口することによって当該第１連通孔３１に接続される第１ポート５１が貫通形成されると共に、前記弁体収容部４１ａの周壁には、第２連通孔３２に直接開口することによって当該第２連通孔３２に接続される第２ポート５２と、カバー部材１２と対向しない周方向範囲（本実施形態では、カバー部材１２との反対向部）に設けられると共に、前記第２ポート５２よりも小径に設定された、外部へ直接開口するドレン孔である第３ポート５３と、がそれぞれ貫通形成されている。
【００３５】
前記弁体４３は、その軸方向中間部に周方向に沿って連続する環状溝が切欠形成されることで前記両ランド部４３ａ，４３ｂが構成され、当該両ランド部４３ａ，４３ｂによってバルブボディ４１内周面との間に環状空間５４が隔成されるようになっている。また、前記環状溝の底部における所定の周方向位置には、当該弁体４３の内外周を連通する連通孔５５が径方向に沿って貫通形成されている。これにより、前記環状空間５４ないし当該環状空間５４と連通孔５５の両者を介して第１ポート５１と第２ポート５２ないし第３ポート５３とが連通するようになっている。
【００３６】
かかる構成から、前記制御弁４０は、図８（ａ）に示すように、背圧室４５内に導入される吐出圧が低く、この背圧室４５の内圧に基づく付勢力がバルブスプリング４４のセット荷重Ｗｋよりも小さい状態では、該バルブスプリング４４の付勢力をもって弁体４３（第２ランド部４３ｂ）がバルブボディ４１の段部４１ｃに押し付けられることとなる。これにより、第１ポート５１は第２ランド部４３ｂ（弁体４３の先端面）により遮断され、第２ポート５２が環状空間５４、連通孔５５及び弁体４３の内周側空間部を通じて第３ポート５３と連通することとなり、この結果、制御油室３０が第２ポート５２から前記環状空間５４等を通じ第３ポート５３を介して大気中へと開放されることとなる。換言すれば、前記第２ポート５２〜第３ポート５３によって、制御油室３０と大気とを連通させて制御油室３０内のオイルを排出する排出通路が構成されている。
【００３７】
一方、図８（ｂ）に示すように、内燃機関の回転数、すなわちオイルポンプ１０の回転数の上昇に伴い背圧室４５内に導入される吐出圧が高まり、この背圧室４５の内圧に基づく付勢力がバルブスプリング４４のセット荷重Ｗｋよりも大きい状態になると、当該吐出圧に基づく付勢力をもって弁体４３がバルブスプリング４４の付勢力に抗してバルブボディ４１の一端側（プラグ４２側）へと移動することとなる。これにより、第１ポート５１がバルブボディ４１の他端側にて第２ランド部４３ｂにより弁体収容部４１ａ内に隔成される空間部を介して第２ポート５２と連通する一方、第３ポート５３は第１ランド部４３ａによって閉塞されることとなって、第１ポート５１から導入される吐出圧のほぼ全てが制御油室３０へ導かれることとなる。換言すれば、前記第１ポート５１〜第２ポート５２によって、吐出口２２ａ（第１連通孔３１）と制御油室３０とを連通させて制御油室３０内に吐出圧を供給する供給通路が構成されている。
【００３８】
以下、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８、図９に基づいて説明する。
【００３９】
まず、前記オイルポンプ１０の作用説明に入る前に、当該オイルポンプ１０の吐出圧制御の基準となる内燃機関の必要油圧について、図８に基づいて説明すれば、図中のＰ１は、例えば燃費向上等に供するバルブタイミング制御装置を採用した場合の当該装置の要求油圧に相当する第１機関要求油圧を、図中のＰ２は、ピストンの冷却に供するオイルジェットを採用する場合の当該装置の要求油圧に相当する第２機関要求油圧を、図中のＰ３は、機関高回転時の前記クランクシャフトの軸受部潤滑に要する第３機関要求油圧を、それぞれ示し、これら点Ｐ１〜Ｐ３を一点鎖線により繋いだものが、内燃機関の機関回転数Ｒに応じた理想的な必要油圧（吐出圧）Ｐを表している。なお、同図中における実線は本願発明に係る前記オイルポンプ１０の油圧特性を、破線は前記従来のポンプの油圧特性を、それぞれ表したものである。また、同図中におけるＰｆは、制御油室３０の内圧に基づく付勢力によってカムリング１５が前記両スプリング３３，３４の合力Ｗ０に抗して揺動を開始する第１作動油圧を、Ｐｓは、制御油室３０の内圧に基づく付勢力によってカムリング１５が第１スプリング３３のばね荷重Ｗ１に抗してさらに揺動を開始する第２作動油圧を、それぞれ示している。
【００４０】
すなわち、前記オイルポンプ１０の場合には、機関始動から低回転域までの回転域に相当する図８中の区間ａでは、図９（ａ）に示すように吐出圧（機関内油圧）Ｐが第１作動油圧Ｐｆよりも小さいことから、制御弁４０の弁体４３がバルブボディ４１の段部４１ｃへと押し付けられた状態となり、当該制御弁４０の第１ポート５１が遮断され、第２ポート５２と第３ポート５３とが連通した状態となる。これにより、制御油室３０は制御弁４０を介して第３ポート５３と連通することとなって、当該制御油室３０にはオイルは導入されずに、前記両スプリング３３，３４の合力Ｗ０による付勢力、つまり相対的に大きな第１スプリング３３のばね荷重に基づく付勢力によって、カムリング１５が、アーム部１５ｂが規制部２８に当接した最大偏心状態で保持されることとなる。その結果、ポンプの吐出量は最大となって、吐出圧Ｐも機関回転数Ｒの上昇に伴ってほぼ比例するかたちで増大する特性となる。
【００４１】
その後、図９（ｂ）に示すように、機関回転数Ｒが上昇して吐出圧Ｐが第１作動油圧Ｐｆよりも若干大きく設定されたポート切換油圧Ｐｋに到達すると、制御弁４０内において、背圧室４５の内圧に基づく付勢力がバルブスプリング４４のセット荷重Ｗｋに打ち勝って、当該バルブスプリング４４のセット荷重Ｗｋに抗して弁体４３がプラグ４２側へと移動することとなる。これにより、第２ポート５２と第３ポート５３との連通が遮断され、第１ポート５１と第２ポート５２とが連通することとなり、制御油室３０には吐出圧Ｐが導入されることとなる。そして、この制御油室３０への吐出圧Ｐの導入によって、やがて当該制御油室３０の内圧に基づく付勢力が前記両スプリング３３，３４の合力Ｗ０による付勢力に打ち勝つことになると、第１スプリング３３の付勢力に抗してカムリング１５が同心方向へ移動を開始することとなる。この結果、当該カムリング１５の偏心量が漸次減少することとなって吐出量の増加が制限され、これによって、機関回転数Ｒの上昇に基づく吐出圧Ｐの増大化も抑制されることとなる（図８中の区間ｂ）。
【００４２】
ここで、前記制御弁４０によるポート切換制御に際しては、吐出圧Ｐが前記ポート切換油圧Ｐｋに到達した直後（図８中の区間ｂ）は、図９（ｂ）に示すように、当該制御弁４０における第１ポート５１に対しての第２ポート５２の開口量が十分でなく、第１ポート５１から導かれる吐出圧Ｐは当該極小の開口部によって減圧され、制御油室３０には、当該吐出圧Ｐよりも低い油圧Ｐｘが導入されることとなる。これにより、制御油室３０に対する急激な油圧の導入が抑制され、カムリング１５につき、そのハンチングを抑制しつつ偏心させることに供される。
【００４３】
また、前記カムリング１５の同心方向移動に際しては、制御弁４０にて弁体４３が前記ポート切換油圧Ｐｋに相当する吐出圧Ｐにより円滑に移動することによってカムリング１５が滑らか、かつ、速やかに移動することになるため、この区間ｂにおける吐出圧Ｐは、図８中に破線で示した従来のポンプのように機関回転数Ｒの上昇に基づいて比例的に増大するのではなく、ほぼフラットな特性となって、前記理想的な必要油圧（図８中の一点鎖線）に極力近づけることができる。これにより、本実施形態に係るオイルポンプ１０では、機関回転数Ｒの上昇に伴いスプリングのばね定数分だけ吐出圧Ｐの増大を余儀なくされていた従来のオイルポンプ（図８中に示す破線）に対し、当該吐出圧Ｐを無駄に増加させてしまうことによって生ずる動力損失（図８中にハッチングで示した範囲Ｓ１）を削減することが可能となる。
【００４４】
そして、かかるカムリング１５の同心方向の移動に伴い第２スプリング３４が伸長し、やがてその先端が規制部２８に当接すると（図９（ｂ）参照）、当該第２スプリング２５による助勢作用がなくなることから、当該カムリング１５の同心方向の移動が停止することとなる。この結果、オイルポンプ１０の吐出圧Ｐは、機関回転数Ｒの上昇に伴って、再び当該機関回転数Ｒにほぼ比例するかたちで増大することとなる（図８中の区間ｃ）。
【００４５】
そして、かかる特性に従って機関回転数Ｒが上昇することにより吐出圧Ｐがさらに増大すると、図９（ｃ）に示すように、制御弁４０の弁体４３が図９（ｂ）に示す状態よりもさらにプラグ４２側へと移動することとなって、第１ポート５１と第２ポート５２とが完全に連通した状態となる。これにより、吐出圧Ｐが制御油室３０に導入される際に減圧されることがなくなり、制御油室３０に導入される油圧と当該吐出圧Ｐとがほぼ等しくなることから、制御油室３０の内圧及びこれに基づくカムリング１５の移動は、当該吐出圧Ｐに応じて、よりダイレクトに制御されることとなる。よって、その後、機関回転数Ｒがさらに上昇することで、吐出圧Ｐが第２機関要求油圧Ｐ２よりも高く設定される第２作動油圧Ｐｓに到達することとなって、制御油室３０の内圧に基づく付勢力が第１スプリング３３の付勢力に打ち勝ち、カムリング１５がさらに同心方向へと移動することとなる。このため、当該カムリング１５の偏心量が徐々に減少することとなって吐出量の増加が制限され、これによって、機関回転数Ｒの上昇に基づく吐出圧Ｐの増大化も抑制されることとなる（図８中の区間ｄ）。
【００４６】
ここで、本実施形態に係るオイルポンプ１０では、当該区間ｄの機関回転数領域におけるカムリング１５の同心方向移動の制限につき、２つのスプリングの付勢力に基づいて行う従来のオイルポンプ（図８中に示す破線）とは異なり、第１スプリング３３の付勢力のみに基づいて行われるため、カムリング１５の同心方向の移動に際して、最低限の制御油圧（吐出圧Ｐ）をもって足り、当該吐出圧Ｐを無駄に高めてしまうことによって生ずる動力損失（図８中にハッチングで示した範囲Ｓ２）を最小限に抑えることが可能となる。
【００４７】
以上のように、前記オイルポンプ１０では、前記両スプリング３３，３４及び制御弁４０によって吐出圧Ｐを多段階的に増大させるようにカムリング１５を揺動制御することで、当該吐出圧Ｐを無駄に増大させることがなく、従来のオイルポンプと比較しても、前記理想的な必要油圧（一点鎖線）に極力沿った特性を得ることができる（図８参照）。
【００４８】
すなわち、前記オイルポンプ１０によれば、前記カムリング１５の第１作動にあたり、制御弁４０を用いて制御油室３０に導入する油圧（吐出圧）を調整し、当該制御油室３０に第１作動油圧Ｐｆよりも大きく設定された前記所定のポート切換油圧Ｐｋ以上の吐出圧を供給するようにしたことで、前記両スプリング３３，３４の合力Ｗ０に抗して行う当該カムリング１５の移動を速やかに行うことが可能となる。この結果、当該カムリング１５の第１作動時における前記両スプリング３３，３４のばね定数の影響を回避することができ、かかるばね定数の影響に基づく前記従来のような吐出圧の不要な上昇を抑制することに供される。
【００４９】
さらには、前記オイルポンプ１０の場合、前記カムリング１５の第２作動にあたって、当該カムリング１５の同心方向の移動を単一の第１スプリング３３の付勢力のみによって規制するようにしたことにより、当該規制に際し２つのスプリングを使用する前記従来に比べ、これに抗して行われるカムリング１５の第２作動に要する油圧（吐出圧）を低減することが可能となる。この結果、当該第２作動に係るカムリング１５の円滑な移動を確保でき、前記従来のように２つのスプリングの合力に抗するために必要とされる吐出圧の不要な上昇を抑制することに供される。
【００５０】
換言すれば、上述のようにしてカムリング１５の各作動時の吐出圧の不要な上昇を抑制することによってポンプの動力損失を効果的に抑制し、前記従来のオイルポンプに比べて、ポンプの吐出特性をより理想的な特性へと近づけることができ、燃費の向上等に供されることとなる。
【００５１】
また、前記オイルポンプ２０にあっては、制御弁４０を制御油室３０よりも鉛直方向上側となる位置に配設したことから、制御油室３０内のオイル中に生じた空気を、制御弁４０を介して外部へと排出することが可能となる。これによって、当該空気が制御油室３０内に溜まってしまうことによる不具合を抑制することができる。
【００５２】
なお、この際、前記第３ポート５３については、第２ポート５２よりも小径となるオリフィス状に形成したことで、制御油室３０内の油圧変化を抑制可能になると共に、当該制御油室３０内のオイルの漏出も抑制可能となってポートを切換時の応答性の向上にも供される。
【００５３】
さらには、前記バルブスプリング４４について、制御弁４０が閉弁状態から開弁状態へと移行する際に、当該移行時の吐出圧に基づく弁体４３の移動量によっては第１ポート５１と第２ポート５２とが完全には連通しないような付勢力に設定したことにより、当該制御弁４０の作動時において弁体４３が過大に移動してしまうおそれがなく、当該制御弁４０の適切な制御にも寄与できる。
【００５４】
図１０は本発明に係る可変容量形ポンプの前記第１実施形態の変形例を示しており、前記制御弁４０の開弁直後の所定範囲において、前記第２ポート５２が前記第１ポート５１及び第３ポート５３の双方に同時に連通する構成としたしたものである。
【００５５】
すなわち、本実施形態では、前記第１実施形態に係る弁体４３につき、その軸方向長さを短縮すると共に前記環状溝の溝幅を拡大することで、図１０（ｂ）に示すように、機関回転数Ｒが上昇して吐出圧Ｐが前記ポート切換油圧Ｐｋに達したときに（図８参照）、前記制御油室３０が、第１ポート５１と第２ポート５２とが連通することによって構成される前記供給通路と、第２ポート５２と第３ポート５３とが連通することによって構成される前記排出通路と、に同時開口することとなる。これにより、制御弁４０が開弁した直後における制御油室３０の内圧の急激な変化を一層低減することが可能となり、当該内圧増大に基づく前記カムリング１５のハンチング等の不都合のさらなる抑制に供されることとなる。
【００５６】
図１１は本発明に係る可変容量形ポンプの第２実施形態を示したものであり、前記第１実施形態に係る弁体４３を、ほぼ円柱状に形成し、いわゆるスプール状に構成したものである。なお、かかる構成以外の基本的構成については前記第１実施形態と同様であり、当該第１実施形態と同一の構成及び作用については、当該第１実施形態と同一の符号を付すことによってその説明を省略する。
【００５７】
すなわち、本実施形態では、ほぼ円柱状を成す弁体４３の両端部が大径状の第１、第２ランド部４３ａ，４３ｂとして構成され、かつ、その中間部が段差縮径状に形成されることによってバルブボディ４１内周面との間に比較的幅広の環状空間５４が隔成されるようになっている。そして、かかる構成に基づき、弁体４３がバルブボディ４１の段部４１ｃに押し付けられた状態においては、第２ランド部４３ｂにより第１ポート５１が遮断され、環状空間５４を介して第２ポート５２と第３ポート５３とが連通するようになっている一方（図１１（ａ）参照）、当該弁体４３がバルブボディ４１の一端側へ移動した状態においては、第２ランド部４３ｂにより第３ポート５３が遮断され、弁体収容部４１ａ内にてバルブボディ４１他端側に第２ランド部４３ｂにより隔成される空間部を介して第１ポート５１と第２ポート５２とが連通することとなる（図１１（ｂ）、（ｃ）参照）。
【００５８】
したがって、本実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用効果が奏せられるのは勿論のこと、特に本実施形態では、前記弁体４３をスプール状に構成することによって、制御弁４０（弁体４３）の構成を簡素化することが可能となり、オイルポンプ１０の生産性向上や製造コストの低廉化に寄与することができる。
【００５９】
図１２は本発明に係る可変容量形ポンプの第３実施形態を示しており、前記第２実施形態に係る制御弁４０を、機関運転状態に応じて車載のＥＣＵ（図示外）からの励磁電流に基づき作動するソレノイドバルブＳＶによって構成し、当該ソレノイドバルブＳＶによって前記ポート切換制御を電気的に行うこととしたものである。なお、図１２（ａ）は、ソレノイドバルブＳＶに励磁電流が通電された状態を、図１２（ｂ）は、ソレノイドバルブＳＶに励磁電流が通電されない状態を、それぞれ表している。
【００６０】
すなわち、前記ソレノイドバルブＳＶは、所定のセンサ等により検出された内燃機関の回転数や水温、油温等を考慮し決定される前記ポート切換油圧Ｐｋを閾値として作動制御されるようになっている。具体的には、吐出圧Ｐが前記各パラメータにより決定された前記ポート切換油圧Ｐｋよりも低い状態では、前記ＥＣＵから励磁電流が通電され、図１２（ａ）に示すように、ソレノイド６０によって、弁体４３がバルブスプリング４４の付勢力に抗して一端側（反ソレノイド６０側）へと押し退けられた（進出した）状態となる。これにより、第１ランド部４３ａによって第１ポート５１が遮断され、弁体４３中間部に設けられた縮径部によってバルブボディ４１内周面との間に隔成された環状空間５４を介して第２ポート５２と第３ポート５３とが連通することとなり、この結果、制御油室３０が前記環状空間５４等を通じて大気中に開放されて、当該制御油室３０内のオイルを外部へと排出可能となる。
【００６１】
一方、吐出圧Ｐが前記切換油圧Ｐｋに達すると、前記ＥＣＵからの励磁電流は遮断され、弁体４３がバルブスプリング４４の付勢力により他端側へと押し退けられる（後退する）結果、第２ランド部４３ｂによって第３ポート５３が遮断され、代わりに環状空間５４を介して第１ポート５１と第２ポート５２とが連通することとなり、制御油室３０内に前記ポート切換油圧Ｐｋに相当する吐出圧Ｐが導入されることとなる。
【００６２】
以上のように、本実施形態では、前記制御弁４０によるポート切換制御を、ソレノイドバルブＳＶを用いることによって電気的に行うようにしたことから、前記第１、第２実施形態のように吐出圧（作動油圧）をもって前記ポート切換制御を行う場合に比べて、ポンプ１０各部の摩耗や油種変更による油圧変化の影響等を受けることがないため、当該ポート切換制御を常時適切に行うことが可能となる。これにより、特に図８中の区間ｂにおける前記カムリング１５の円滑かつ速やかな作動に供され、当該区間でのポンプの動力損失をより効果的に抑制することが可能となり、さらなる燃費向上が図れる。
【００６３】
しかも、本実施形態の場合、前記ポート切換油圧Ｐｋを、内燃機関の回転数、水温及び油温等を考慮して決定されるため、制御弁４０をより適切に制御することが可能となっている。
【００６４】
なお、本実施形態に係るソレノイドバルブＳＶについては、いわゆるリニアソレノイドバルブを採用することも可能であり、当該リニアソレノイドバルブにより、第１ポート５１と第２ポート５２とを徐々に連通させる構成としてもよい。かかる構成とすることで、前記ポート切換時における制御油室３０内の油圧変化を抑制することが可能となり、前記カムリング１５のハンチング等の不都合の抑制に供される。
【００６５】
本発明は前記各実施形態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Ｐ１〜Ｐ３、前記第１、第２作動油圧Ｐｆ，Ｐｓ及び前記ポート切換油圧Ｐｋ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。
【００６６】
また、前記各実施形態では、前記制御弁４０を、前記オイルポンプ１０とは別体に構成したもの（ポンプ本体のハウジングを構成するカバー部材１２と、制御弁４０のハウジングを構成するバルブボディ４１と、が別体となるように構成したもの）を例に説明しているが、本願発明に係る制御弁は上記の構成に限定されるものではなく、カバー部材１２とバルブボディ４１とを一体に形成することによって、制御弁４０とオイルポンプ１０とを一体に構成することも可能である。なお、かかる構成とする場合には、前記各連通孔３１，３２及び前記各ポート５１〜５３からなる油通路の構成を簡素化することが可能となり、当該油通路の容易な形成に供されると共に、当該制御弁４０の構成部品点数の削減も可能となり、オイルポンプ１０の組立作業性の向上にも供されることとなる。
【００６７】
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、以下に説明する。
【００６８】
（ａ）請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記所定圧は、前記内燃機関の可変動弁装置の駆動に要する吐出圧よりも大きく設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００６９】
（ｂ）請求項１に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記第１付勢部材の付勢力は、前記内燃機関のピストン冷却に供するオイルジェット装置の駆動に要する吐出圧を前記制御油室に導入したときに前記カムリングに作用する付勢力よりも大きく設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７０】
（ｃ）請求項１又は２に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御油室は、前記ハウジングの内周面と前記カムリングの外周面と前記カムリングの移動に供するピボットとにより画成され、前記ハウジングと前記カムリングの間はシール部材によってシールされていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７１】
（ｄ）前記（ｃ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御油室のシール部は、前記ロータの回転中心を通る前記吸入部と前記吐出部の間の境界よりも前記吸入部側に設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７２】
かかる構成とすることで、制御油室内に溜まった空気が吸入部の負圧に基づいてシール部より漏れることとなって、当該制御油室内のエア抜きに供される。
【００７３】
（ｅ）請求項２に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁は、前記制御油室と大気とを連通させる排出通路及び前記制御油室と前記吐出部とを連通させる供給通路を構成する弁孔と、
前記弁孔内に収容配置され、前記排出通部を介して導入される吐出圧によって軸方向移動することにより前記排出通路と前記供給通路の各連通を制御する弁体と、
前記第１連通部を介して導入される吐出圧に抗して前記弁体を軸方向一方側へ付勢するように設けられた付勢部材と、を有することを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７４】
（ｆ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記弁孔はほぼ円筒状に形成され、前記弁体は前記弁孔内にて軸方向へ自在に摺動可能なほぼ有底円筒状に形成され、前記付勢部材はコイルばねによって構成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７５】
（ｇ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記弁孔はほぼ円筒状に形成され、前記弁体は前記弁孔内において軸方向へ自在に摺動可能なほぼ円柱状に形成され、前記付勢部材はコイルばねによって構成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７６】
（ｈ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記弁孔は、前記ハウジングに一体に設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７７】
かかる構成とすることで、前記各連通路の構成を簡素化することに供され、当該各連通路を容易に設けることができる。
【００７８】
（ｉ）前記（ｃ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御油室は、前記ロータの回転中心を通る前記吸入部と前記吐出部の間の境界よりも前記吐出部側に設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７９】
かかる構成とすることで、カムリングの停止時に制御油室内の作動油が漏出してしまうおそれがない。
【００８０】
（ｊ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁には、前記弁孔に、当該制御弁の閉時期に前記弁体によって構成される油通路を通じて前記制御油室内の作動油を前記弁孔の外部へと排出するドレン孔が設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００８１】
かかる構成とすることで、制御弁の開弁時期を遅らせることが可能となり、これによって、前記カムリングの偏心量が比較的大きい場合における当該カムリングの速やかな作動に供される。
【００８２】
（ｋ）前記（ｊ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記ドレン孔の方が前記油通路よりも断面積が小さく設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００８３】
このようにしてドレン孔に絞りを設けることで、制御油室内の作動油の油圧変化を小さくし、当該制御油室内の作動油の漏出を抑制することに供される。
【００８４】
（ｌ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁には、前記弁孔に、当該制御弁の閉時期に前記弁体に設けられたスプール部を介して前記制御油室内の作動油を前記弁孔の外部へ排出するドレン孔が設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００８５】
かかる構成とすることで、制御弁の開弁時期を遅らせることが可能となり、これによって、前記カムリングの偏心量が比較的大きい場合における当該カムリングの速やかな作動に供される。
【００８６】
（ｍ）前記（ｆ）又は（ｇ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記コイルばねは、前記制御弁が静止状態から作動状態へ移行した際の吐出圧に基づく前記弁体の移動によっては前記制御油室と前記吐出部とを連通させないように、その付勢力が設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００８７】
かかる構成とすることで、制御弁の作動時において、弁体が過大に移動してしまうおそれがなく、当該制御弁の適切な制御に供される。
【００８８】
（ｎ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁は、前記制御油室よりも鉛直方向上側に設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００８９】
かかる構成とすることで、制御油室内の作動油中に生じた空気を、制御弁を介して排出することが可能となる。これにより、当該制御油室内の作動油中に生じた空気が制御油室内に溜まってしまう不都合の抑制に供される。
【００９０】
（ｏ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁は、ソレノイドバルブによって構成され、前記制御油室への吐出圧の供給をソレノイドバルブの開閉によって切り換えることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００９１】
かかる構成とすることで、制御油室への油圧供給をより適切に制御することが可能となる。
【００９２】
（ｐ）前記（ｏ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記ソレノイドバルブの開閉は、前記吐出部における所定油圧を閾値として行われることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００９３】
（ｑ）前記（ｐ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記閾値は、前記内燃機関の回転数及び当該機関に供給される冷却水の水温ないし潤滑油の油温を考慮し、当該機関の状態に応じて可変させることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００９４】
かかる構成とすることで、前記閾値をより適切な値に設定することができ、制御弁をより適切に制御することが可能となる。
【００９５】
（ｒ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁が開弁した直後は、前記排出通路と前記供給通路とがいずれも連通した状態となるように構成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００９６】
かかる構成とすることで、制御弁が開弁した直後の制御油室の内圧の急激な増大に供され、当該内圧の増大に基づくカムリングのハンチング等の不都合を抑制することに供される。
【符号の説明】
【００９７】
１０…オイルポンプ
１１…ポンプボディ（ハウジング）
１２…カバー部材（ハウジング）
１５…カムリング
１６…ロータ
１７…ベーン
２１…吸入ポート（吸入部）
２２…吐出ポート（吐出部）
３０…制御油室
３３…第１スプリング（第１付勢部材）
３４…第２スプリング（第２付勢部材）
４０…制御弁（油圧導入手段）
ＰＲ…ポンプ室（作動油室）
Ｐｋ…ポート切換油圧（所定圧）
【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作動油を供給する油圧源に適用される可変容量形ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車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】
概略を説明すれば、この可変容量形ポンプは、ベーン式の可変容量形オイルポンプであって、ロータの回転中心に対するカムリングの偏心量が大きくなる方向（以下「偏心方向」と称す。）へ当該カムリングを付勢する第１スプリングと、前記カムリングの偏心量が所定以下となったときに当該カムリングを偏心方向へと付勢する第２スプリングとによるばね力と、ポンプハウジングとカムリングとの間に隔成された制御油室に導入され、前記両スプリングのばね力に抗してカムリングを同心方向（反偏心方向）へ付勢するように作用する吐出圧と、によってカムリングの偏心量を制御することで、吐出量を可変するようになっている。
【０００４】
具体的には、エンジンの回転数が上昇してポンプの吐出圧が第１所定油圧に達したところで、カムリングが第１スプリングのばね力に打ち勝って第２スプリングへと当接するまで同心方向へ移動し、その後、さらにエンジンの回転数が上昇してポンプの吐出圧が第２所定油圧に達すると、カムリングが第１スプリングと第２スプリングの両ばね力に打ち勝ってさらに同心方向へと移動する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００８／００３１６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記可変容量形ポンプでは、ポンプの駆動トルクを低減して燃費向上等に貢献するべくカムリングの偏心量を減少させることとしているため、カムリングの各作動後、つまり吐出圧が第１所定油圧に到達後第２所定油圧が必要になる直前及び吐出圧が第２所定油圧に到達後は、エンジン回転数の上昇に伴う吐出圧の上昇が生じないことが望ましい。
【０００７】
しかしながら、前記従来の可変容量形ポンプの場合には、前記カムリングの各作動規制に前記各スプリングを用いているため、前記カムリングの各作動時において前記各スプリングのばね定数の分だけエンジン回転数の上昇に伴って吐出圧が上昇してしまうこととなり、燃費やエンジン出力の十分な向上が図れないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、前記従来の可変容量形ポンプの技術的課題に鑑みて案出されたものであって、カムリング作動時における駆動トルクの低減を図り得る可変容量形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、偏心量が大きくなる方向へカムリングを付勢する第１付勢部材と、カムリングの偏心量が所定以上のときに当該偏心量が小さくなる方向へとカムリングを付勢する第２付勢部材と、ハウジングとカムリングとの間に隔成された制御油室内に導入される吐出圧と、をもってカムリングの偏心量が制御されることにより吐出量を可変にする可変容量形ポンプであって、とりわけ、吐出圧が、第１付勢部材と第２付勢部材の付勢力の合力に対してはカムリングを移動可能とし、かつ、第１付勢部材のみの付勢力に対してはカムリングを移動可能としない範囲内である所定圧を超えると、制御油室に当該吐出圧を導入するように構成された油圧導入手段を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によれば、カムリングの偏心量が所定以上の比較的大きい状態では、吐出圧が所定圧に達した後に当該吐出圧を制御油室に供給するように構成したことから、前記両付勢部材の合力に抗して行う当該カムリングの移動が速やかに行われることとなり、このカムリングの移動時における吐出圧の不要な上昇の抑制に供される。
【００１１】
一方、カムリングの偏心量が所定未満の比較的小さい状態でも、当該カムリングの同心方向の移動を第１付勢部材の付勢力のみで規制するように構成したことにより、このカムリングの移動に要する油圧が低減されて当該カムリングの円滑な移動が図れ、このカムリングの移動時における吐出圧の不要な上昇の抑制に供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る可変容量形ポンプの構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す可変容量形ポンプの背面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図３に示すポンプボディ単体をカバー部材との合わせ面側から見た図である。
【図６】図３に示すカバー部材単体をポンプボディとの合わせ面側から見た図である。
【図７】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】同実施形態に係る可変容量形ポンプの油圧特性を表すグラフである。
【図９】同実施形態に係る可変容量形ポンプの油圧回路図であって、（ａ）は図８に示す区間ａの状態を示し、（ｂ）は図８に示す区間ｂ〜ｃの状態を、（ｃ）は図８に示す区間ｄの状態を示している。
【図１０】本発明の第１実施形態の変形例に係る可変容量形ポンプの油圧回路図であって、（ａ）は図８に示す区間ａの状態を示し、（ｂ）は図８に示す区間ｂ〜ｃの状態を、（ｃ）は図８に示す区間ｄの状態を示している。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る可変容量形ポンプの油圧回路図であって、（ａ）は図８に示す区間ａの状態を示し、（ｂ）は図８に示す区間ｂ〜ｃの状態を、（ｃ）は図８に示す区間ｄの状態を示している。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る可変容量形ポンプの油圧回路図であって、（ａ）は図８に示す区間ａの状態を示し、（ｂ）は図８に示す区間ｂ〜ｄの状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る可変容量形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を制御するバルブタイミング制御装置に機関の潤滑油を供給するオイルポンプとして適用した例を示している。
【００１４】
図１〜図９は本発明に係るオイルポンプの第１実施形態を示しており、このオイルポンプ１０は、図外の内燃機関のシリンダブロックやバランサ装置の各前端部に設けられ、図１〜図４に示すように、一端側が開口形成されて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外のクランクシャフトないしバランサシャフト等によって回転駆動される駆動軸１４と、前記ポンプ収容室１３内にて移動（揺動）可能に収容された可動部材であるカムリング１５と、該カムリング１５の内周側に収容され、駆動軸１４により図４中の反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作動油室であるポンプ室ＰＲの容積を増減させることでポンプ作用を行うポンプ構成体と、前記ポンプハウジング（カバー部材１２）に付設され、後述する制御油室３０への吐出圧の導入を制御することでカムリング１５の揺動制御に供する油圧導入手段である制御弁４０と、を備えている。
【００１５】
ここで、前記ポンプ構成体は、カムリング１５の内周側において回転自在に収容され、その中心部が駆動軸１４外周に結合されたロータ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内においてそれぞれ出没自在に収容されたベーン１７と、前記ロータ１６より小径に形成され、当該ロータ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。
【００１６】
前記ポンプボディ１１は、アルミニウム合金材により一体に形成されていて、ポンプ収容室１３の一端壁を構成する端壁１１ａ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１１ｂが貫通形成されている。また、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１１ｃが切欠形成されている。さらに、ポンプ収容室１３の内周壁には、軸受孔１１ｂ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４中の下半側に、カムリング１５の外周部に配設されるシール部材２０が摺接するシール摺接面１１ｄが形成されている。このシール摺接面１１ｄは、支持溝１１ｃ中心から所定半径Ｒ１をもって構成される円弧面状に形成されると共に、カムリング１５が偏心揺動する範囲においてシール部材２０が常時摺接可能な周方向長さに設定されていて、カムリング１５が偏心揺動する際には当該シール摺接面１１ｄに沿って摺動案内されることによって、カムリング１５の円滑な作動（偏心揺動）が得られるようになっている。
【００１７】
また、前記ポンプボディ１１の端壁１１ａの内側面には、特に図４、図５に示すように、軸受孔１１ｂの外周域に、前記ポンプ構成体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。）に開口するようにほぼ円弧凹状の吸入部である吸入ポート２１が、また、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。）に開口するようにほぼ円弧凹状の吐出部である吐出ポート２２が、それぞれ軸受孔１１ｂを挟んでほぼ対向するように切欠形成されている。
【００１８】
前記吸入ポート２１は、その周方向ほぼ中間位置に、後記の第１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、この導入部２３と吸入ポート２１との境界部近傍であって当該吸入ポート２１始端側となる位置には、ポンプボディ１１の端壁１１ａを貫通し外部へと開口する吸入口２１ａが貫通形成されている。かかる構成から、内燃機関のオイルパン（図示外）に貯留された潤滑油が、前記ポンプ構成体のポンプ作用に伴い発生する負圧に基づき、吸入口２１ａ及び吸入ポート２１を介して吸入領域に係る各ポンプ室ＰＲに吸入されるようになっている。なお、前記吸入口２１ａは、前記導入部２３と共に、吸入領域のカムリング１５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、当該低圧室３５にも前記吸入圧である低圧の作動油を導くようになっている。
【００１９】
前記吐出ポート２２は、その始端部に、ポンプボディ１１の端壁１１ａを貫通して外部へと開口する吐出口２２ａが貫通形成されている。かかる構成から、前記ポンプ構成体によるポンプ作用により加圧されて吐出ポート２２へと吐出された作動油が、吐出口２２ａから前記シリンダブロック内に設けられた図外のオイルメインギャラリを介して機関内における各摺動部やバルブタイミング制御装置等（いずれも図示外）へと供給されることとなる。なお、前記吐出口２２ａは、その一部が吐出ポート２２に対して径方向外側へと膨出するように設けられていて、その外周側が、カムリング１５の内部に形成される内部通路２４を介してカバー部材１２に設けられる第１連通孔３１とも連通するようになっている。
【００２０】
また、前記吐出ポート２２の終端側には、当該吐出ポート２２と軸受孔１１ｂとを連通する連通溝２５が切欠形成されていて、この連通溝２５を介して軸受孔１１ｂに作動油を供給すると共にロータ１６及び各ベーン１７の側部にも作動油を供給することで、各摺動部位の良好な潤滑が確保されている。なお、かかる連通溝２５は、各ベーン１７の出没方向と合致しないように形成されており、これら各ベーン１７が出没する際の当該連通溝２５への脱落が抑制されている。
【００２１】
前記カバー部材１２は、図３、図６に示すように、ほぼ板状を呈し、複数のボルトＢ１によりポンプボディ１１の開口端面に取り付けられるものであって、ポンプボディ１１の軸受孔１１ｂに対向する位置には、駆動軸１４の他端側を回転自在に支持する軸受孔１２ａが貫通形成されている。また、かかるカバー部材１２には、カムリング１５の内部通路２４と対向する位置に、該内部通路２４を介して吐出口２２ａと制御弁４０の第１ポート５１とを連通させる第１連通孔３１が貫通形成されていると共に、吐出領域におけるカムリング１５の外周域に形成される制御油室３０と対向する位置に、該制御油室３０と制御弁４０の第２ポート５２とを連通する第２連通孔３２が、それぞれ貫通形成されている。
【００２２】
前記駆動軸１４は、図３に示すように、ポンプボディ１１の端壁１１ａを貫通して外部へと臨む軸方向一端部が前記図外のクランクシャフト等に連係されていて、当該クランクシャフト等から伝達される回転力に基づいてロータ１６を図４中の反時計方向へ回転させる。ここで、図４に示すように、この駆動軸１４中心を通り、かつ、前記カムリング基準線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。
【００２３】
前記ロータ１６は、図１及び図４に示すように、その中心側から径方向外側へ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。
【００２４】
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。
【００２５】
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１５ａが軸方向に沿って切欠形成されると共に、該ピボット部１５ａに対しカムリング１５の中心を挟んで反対側の位置には、その両側に対向配置される、所定のばね定数に設定された第１スプリング３３と当該第１スプリング３３よりも小さいばね定数に設定された第２スプリング３４とに連係するアーム部１５ｂが径方向に沿って突設されている。なお、前記アーム部１５ｂには、その移動（回動）方向の一側部に、ほぼ円弧凸状の押圧突部１５ｃが突設されている一方、他側部には、後述する規制部２８の厚さ幅よりも長く設定された押圧突起１５ｄが延設されていて、前記押圧突部１５ｃが第１スプリング３３の先端部に、前記押圧突起１５ｄが第２スプリング３４の先端部に、それぞれ常時当接することにより、アーム部１５ｂと前記各スプリング３３，３４とが連係するようになっている。
【００２６】
また、かかる構成から、前記ポンプボディ１１の内部には、図４及び図５に示すように、前記支持溝１１ｂと対向する位置に、第１、第２スプリング３３，３４を収容保持する第１、第２スプリング収容室２６，２７が、図４中の前記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、第１スプリング収容室２６には、その端壁とアーム部１５ｂ（押圧突部１５ｃ）との間に、第１スプリング３３が所定のセット荷重Ｗ１をもって弾装されている一方、第２スプリング収容室２７には、その端壁とアーム部１５ｂ（押圧突起１５ｄ）との間に、前記第１スプリング３３よりも小さい線径に設定された第２スプリング３４が所定のセット荷重Ｗ２をもって弾装されている。そして、前記第１、第２スプリング収容室２６，２７の間には、段差縮径状に構成された規制部２８が設けられていて、この規制部２８の一側部にアーム部１５ｂの他側部が当接することにより、該アーム部１５ｂの反時計方向の回動範囲が規制される一方、前記規制部２８の他側部に第２スプリング３４の先端が当接することにより、該第２スプリング３４の最大伸長量が規制されるようになっている。
【００２７】
このようにして、前記カムリング１５については、前記両スプリング３３，３４のセット荷重Ｗ１，Ｗ２の合力Ｗ０、すなわち相対的に大きなばね荷重を発揮する第１スプリング３３の付勢力をもって、アーム部１５ｂを介してその偏心量が増大する方向（図４中の反時計方向）へ常時付勢されることで、図４に示すように、その非作動状態において、アーム部１５ｂの押圧突起１５ｄが第２スプリング収容室２７内へと入り込んで第２スプリング３４を圧縮させ、当該アーム部１５ｂの他側部が規制部２８の一側部へと押し付けられた状態となり、これによって、その偏心量が最大となる位置に規制されている。
【００２８】
また、前記カムリング１５の外周部には、図４に示すように、ポンプボディ１１のシール摺接面１１ｄと対向するように形成された当該シール摺接面１１ｄと同心円弧状のシール面１５ｆを有する横断面ほぼ三角形状のシール構成部１５ｅが突設されていると共に、このシール構成部１５ｅのシール面１５ｆに、横断面ほぼ矩形状のシール保持溝１５ｇが軸方向に沿って切欠形成されていて、このシール保持溝１５ｇ内には、カムリング１５の偏心揺動時にシール摺接面１１ｄに摺接するシール部材２０が収容保持されている。
【００２９】
ここで、前記シール面１５ｆは、前記シール摺接面１１ｄを構成する半径Ｒ１よりも僅かに小さい所定の半径Ｒ２によって構成されていて、これらシール摺接面１１ｄとシール面１５ｆとの間には、所定の微小なクリアランスが形成されるようになっている。一方、前記シール部材２０は、例えば低摩擦特性を有するフッ素系樹脂材によりカムリング１５の軸方向に沿って直線状に細長く形成され、シール保持溝１５ｇの底部に配設されたゴム製の弾性部材２０ａの弾性力によってシール摺接面１１ｄに押し付けられることで、当該シール摺接面１１ｄとシール面１５ｆとの間が液密に隔成されることとなる。
【００３０】
さらに、前記カムリング１５の外周域には、ピボットピン１９とシール部材２０とによって前記制御油室３０が隔成されていて、当該制御油室３０には、第２連通孔３２を通じ、制御弁４０を介して吐出圧が導入されるようになっている。そして、この制御油室３０内に導入された吐出圧が当該制御油室３０に面するシール構成部１５ｅの側面によって構成される受圧面１５ｈに作用することで、カムリング１５に対してその偏心量を減少させる方向（図４中の時計方向）へ揺動力（移動力）が付与されることとなる。換言すれば、かかる制御油室３０は、その内圧をもって、前記受圧面１５ｈを介してロータ１６の回転中心に対してカムリング１５の中心が同心に近づく方向（以下「同心方向」という。）へと当該カムリング１５を付勢することにより、このカムリング１５の同心方向の移動量制御に供されている。
【００３１】
なお、この際、前記シール摺接面１１ｄがロータ１６の回転中心を通る前記カムリング偏心方向線Ｎよりも吸入ポート２１側に、また、これによって隔成される前記制御油室３０が前記カムリング偏心方向Ｎよりも吐出ポート２２側に、それぞれ配置されるよう構成されている。このように、シール摺接面１１ｄを前記カムリング偏心方向Ｎよりも吸入ポート２１側に設けることにより、制御油室３０内のオイル中に含まれる空気（エア）が吸入領域の負圧によってポンプボディ１１及びカバー１２の各内側面とシール構成部１５ｅとのクリアランス等を通じ低圧室３５へと排出されることになり、また、制御油室３０を前記カムリング偏心方向Ｎよりも吐出ポート２２側に設けることにより、吐出領域に係る前記各ポンプ室ＰＲから漏出したオイルが制御油室３０へ流入可能となって当該制御油室３０内にオイルが溜まり易くなることから、当該制御油室３０の内圧が前記受圧面１５ｈへと十分に作用することとなって、その結果、カムリング１５の適切な揺動制御に供されることとなる。
【００３２】
こうした構成から、前記オイルポンプ１０では、第１スプリング３３のばね荷重に基づく偏心方向の付勢力と、第２スプリング３４のばね荷重と制御油室３０の内圧とに基づく同心方向の付勢力と、が所定の力関係をもってバランスするように構成されていて、第１スプリング３３のセット荷重Ｗ１と第２スプリング３４のセット荷重Ｗ２との差分となる両スプリング３３，３４のセット荷重の合力Ｗ０（＝Ｗ１−Ｗ２）に対し制御油室３０の内圧に基づく付勢力が小さいときには、カムリング１５は図４に示すような最大偏心状態となる一方、吐出圧の上昇に伴って前記制御油室３０の内圧に基づく付勢力が前記両スプリング３３，３４のセット荷重の合力Ｗ０を上回ったときには、その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。
【００３３】
また、前記制御弁４０は、特に図７に示すように、一端側が開口形成され他端側が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の一端開口部を閉塞するプラグ４２と、前記バルブボディ４１の内周にて軸方向へ摺動自在に収容され、その各軸方向端部にバルブボディ４１内周面と摺接する第１ランド部４３ａ及び第２ランド部４３ｂが形成された弁体４３と、前記バルブボディ４１の一端側内周にてプラグ４２と弁体４３との間に、後述するポート切換油圧Ｐｋに基づく付勢力と等しくなるような所定のセット荷重Ｗｋをもって弾装され、弁体４３をバルブボディ４１の他端側へ常時付勢するバルブスプリング４４と、を備え、カバー部材１２の外側部において、制御油室３０よりも高い（鉛直方向上側の）位置に配設されている。
【００３４】
前記バルブボディ４１は、弁体４３の前記各ランド部４３ａ，４３ｂとほぼ同径に設定され、当該弁体４３を収容する弁体収容部４１ａと、その他端部に段部４１ｃを介して前記弁体収容部４１ａに対し段差縮径状に設けられ、弁体４３の第２ランド部４３ｂによって隔成されることで内部に背圧室４５を構成する背圧室構成部４１ｂと、からなる弁孔を有し、カバー部材１２の外側面に複数のボルトＢ２によって固定されている。そして、前記背圧室構成部４１ｂの周壁には、第１連通孔３１に直接開口することによって当該第１連通孔３１に接続される第１ポート５１が貫通形成されると共に、前記弁体収容部４１ａの周壁には、第２連通孔３２に直接開口することによって当該第２連通孔３２に接続される第２ポート５２と、カバー部材１２と対向しない周方向範囲（本実施形態では、カバー部材１２との反対向部）に設けられると共に、前記第２ポート５２よりも小径に設定された、外部へ直接開口するドレン孔である第３ポート５３と、がそれぞれ貫通形成されている。
【００３５】
前記弁体４３は、その軸方向中間部に周方向に沿って連続する環状溝が切欠形成されることで前記両ランド部４３ａ，４３ｂが構成され、当該両ランド部４３ａ，４３ｂによってバルブボディ４１内周面との間に環状空間５４が隔成されるようになっている。また、前記環状溝の底部における所定の周方向位置には、当該弁体４３の内外周を連通する連通孔５５が径方向に沿って貫通形成されている。これにより、前記環状空間５４ないし当該環状空間５４と連通孔５５の両者を介して第１ポート５１と第２ポート５２ないし第３ポート５３とが連通するようになっている。
【００３６】
かかる構成から、前記制御弁４０は、図８（ａ）に示すように、背圧室４５内に導入される吐出圧が低く、この背圧室４５の内圧に基づく付勢力がバルブスプリング４４のセット荷重Ｗｋよりも小さい状態では、該バルブスプリング４４の付勢力をもって弁体４３（第２ランド部４３ｂ）がバルブボディ４１の段部４１ｃに押し付けられることとなる。これにより、第１ポート５１は第２ランド部４３ｂ（弁体４３の先端面）により遮断され、第２ポート５２が環状空間５４、連通孔５５及び弁体４３の内周側空間部を通じて第３ポート５３と連通することとなり、この結果、制御油室３０が第２ポート５２から前記環状空間５４等を通じ第３ポート５３を介して大気中へと開放されることとなる。換言すれば、前記第２ポート５２〜第３ポート５３によって、制御油室３０と大気とを連通させて制御油室３０内のオイルを排出する排出通路が構成されている。
【００３７】
一方、図８（ｂ）に示すように、内燃機関の回転数、すなわちオイルポンプ１０の回転数の上昇に伴い背圧室４５内に導入される吐出圧が高まり、この背圧室４５の内圧に基づく付勢力がバルブスプリング４４のセット荷重Ｗｋよりも大きい状態になると、当該吐出圧に基づく付勢力をもって弁体４３がバルブスプリング４４の付勢力に抗してバルブボディ４１の一端側（プラグ４２側）へと移動することとなる。これにより、第１ポート５１がバルブボディ４１の他端側にて第２ランド部４３ｂにより弁体収容部４１ａ内に隔成される空間部を介して第２ポート５２と連通する一方、第３ポート５３は第１ランド部４３ａによって閉塞されることとなって、第１ポート５１から導入される吐出圧のほぼ全てが制御油室３０へ導かれることとなる。換言すれば、前記第１ポート５１〜第２ポート５２によって、吐出口２２ａ（第１連通孔３１）と制御油室３０とを連通させて制御油室３０内に吐出圧を供給する供給通路が構成されている。
【００３８】
以下、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８、図９に基づいて説明する。
【００３９】
まず、前記オイルポンプ１０の作用説明に入る前に、当該オイルポンプ１０の吐出圧制御の基準となる内燃機関の必要油圧について、図８に基づいて説明すれば、図中のＰ１は、例えば燃費向上等に供するバルブタイミング制御装置を採用した場合の当該装置の要求油圧に相当する第１機関要求油圧を、図中のＰ２は、ピストンの冷却に供するオイルジェットを採用する場合の当該装置の要求油圧に相当する第２機関要求油圧を、図中のＰ３は、機関高回転時の前記クランクシャフトの軸受部潤滑に要する第３機関要求油圧を、それぞれ示し、これら点Ｐ１〜Ｐ３を一点鎖線により繋いだものが、内燃機関の機関回転数Ｒに応じた理想的な必要油圧（吐出圧）Ｐを表している。なお、同図中における実線は本願発明に係る前記オイルポンプ１０の油圧特性を、破線は前記従来のポンプの油圧特性を、それぞれ表したものである。また、同図中におけるＰｆは、制御油室３０の内圧に基づく付勢力によってカムリング１５が前記両スプリング３３，３４の合力Ｗ０に抗して揺動を開始する第１作動油圧を、Ｐｓは、制御油室３０の内圧に基づく付勢力によってカムリング１５が第１スプリング３３のばね荷重Ｗ１に抗してさらに揺動を開始する第２作動油圧を、それぞれ示している。
【００４０】
すなわち、前記オイルポンプ１０の場合には、機関始動から低回転域までの回転域に相当する図８中の区間ａでは、図９（ａ）に示すように吐出圧（機関内油圧）Ｐが第１作動油圧Ｐｆよりも小さいことから、制御弁４０の弁体４３がバルブボディ４１の段部４１ｃへと押し付けられた状態となり、当該制御弁４０の第１ポート５１が遮断され、第２ポート５２と第３ポート５３とが連通した状態となる。これにより、制御油室３０は制御弁４０を介して第３ポート５３と連通することとなって、当該制御油室３０にはオイルは導入されずに、前記両スプリング３３，３４の合力Ｗ０による付勢力、つまり相対的に大きな第１スプリング３３のばね荷重に基づく付勢力によって、カムリング１５が、アーム部１５ｂが規制部２８に当接した最大偏心状態で保持されることとなる。その結果、ポンプの吐出量は最大となって、吐出圧Ｐも機関回転数Ｒの上昇に伴ってほぼ比例するかたちで増大する特性となる。
【００４１】
その後、図９（ｂ）に示すように、機関回転数Ｒが上昇して吐出圧Ｐが第１作動油圧Ｐｆよりも若干大きく設定されたポート切換油圧Ｐｋに到達すると、制御弁４０内において、背圧室４５の内圧に基づく付勢力がバルブスプリング４４のセット荷重Ｗｋに打ち勝って、当該バルブスプリング４４のセット荷重Ｗｋに抗して弁体４３がプラグ４２側へと移動することとなる。これにより、第２ポート５２と第３ポート５３との連通が遮断され、第１ポート５１と第２ポート５２とが連通することとなり、制御油室３０には吐出圧Ｐが導入されることとなる。そして、この制御油室３０への吐出圧Ｐの導入によって、やがて当該制御油室３０の内圧に基づく付勢力が前記両スプリング３３，３４の合力Ｗ０による付勢力に打ち勝つことになると、第１スプリング３３の付勢力に抗してカムリング１５が同心方向へ移動を開始することとなる。この結果、当該カムリング１５の偏心量が漸次減少することとなって吐出量の増加が制限され、これによって、機関回転数Ｒの上昇に基づく吐出圧Ｐの増大化も抑制されることとなる（図８中の区間ｂ）。
【００４２】
ここで、前記制御弁４０によるポート切換制御に際しては、吐出圧Ｐが前記ポート切換油圧Ｐｋに到達した直後（図８中の区間ｂ）は、図９（ｂ）に示すように、当該制御弁４０における第１ポート５１に対しての第２ポート５２の開口量が十分でなく、第１ポート５１から導かれる吐出圧Ｐは当該極小の開口部によって減圧され、制御油室３０には、当該吐出圧Ｐよりも低い油圧Ｐｘが導入されることとなる。これにより、制御油室３０に対する急激な油圧の導入が抑制され、カムリング１５につき、そのハンチングを抑制しつつ偏心させることに供される。
【００４３】
また、前記カムリング１５の同心方向移動に際しては、制御弁４０にて弁体４３が前記ポート切換油圧Ｐｋに相当する吐出圧Ｐにより円滑に移動することによってカムリング１５が滑らか、かつ、速やかに移動することになるため、この区間ｂにおける吐出圧Ｐは、図８中に破線で示した従来のポンプのように機関回転数Ｒの上昇に基づいて比例的に増大するのではなく、ほぼフラットな特性となって、前記理想的な必要油圧（図８中の一点鎖線）に極力近づけることができる。これにより、本実施形態に係るオイルポンプ１０では、機関回転数Ｒの上昇に伴いスプリングのばね定数分だけ吐出圧Ｐの増大を余儀なくされていた従来のオイルポンプ（図８中に示す破線）に対し、当該吐出圧Ｐを無駄に増加させてしまうことによって生ずる動力損失（図８中にハッチングで示した範囲Ｓ１）を削減することが可能となる。
【００４４】
そして、かかるカムリング１５の同心方向の移動に伴い第２スプリング３４が伸長し、やがてその先端が規制部２８に当接すると（図９（ｂ）参照）、当該第２スプリング２５による助勢作用がなくなることから、当該カムリング１５の同心方向の移動が停止することとなる。この結果、オイルポンプ１０の吐出圧Ｐは、機関回転数Ｒの上昇に伴って、再び当該機関回転数Ｒにほぼ比例するかたちで増大することとなる（図８中の区間ｃ）。
【００４５】
そして、かかる特性に従って機関回転数Ｒが上昇することにより吐出圧Ｐがさらに増大すると、図９（ｃ）に示すように、制御弁４０の弁体４３が図９（ｂ）に示す状態よりもさらにプラグ４２側へと移動することとなって、第１ポート５１と第２ポート５２とが完全に連通した状態となる。これにより、吐出圧Ｐが制御油室３０に導入される際に減圧されることがなくなり、制御油室３０に導入される油圧と当該吐出圧Ｐとがほぼ等しくなることから、制御油室３０の内圧及びこれに基づくカムリング１５の移動は、当該吐出圧Ｐに応じて、よりダイレクトに制御されることとなる。よって、その後、機関回転数Ｒがさらに上昇することで、吐出圧Ｐが第２機関要求油圧Ｐ２よりも高く設定される第２作動油圧Ｐｓに到達することとなって、制御油室３０の内圧に基づく付勢力が第１スプリング３３の付勢力に打ち勝ち、カムリング１５がさらに同心方向へと移動することとなる。このため、当該カムリング１５の偏心量が徐々に減少することとなって吐出量の増加が制限され、これによって、機関回転数Ｒの上昇に基づく吐出圧Ｐの増大化も抑制されることとなる（図８中の区間ｄ）。
【００４６】
ここで、本実施形態に係るオイルポンプ１０では、当該区間ｄの機関回転数領域におけるカムリング１５の同心方向移動の制限につき、２つのスプリングの付勢力に基づいて行う従来のオイルポンプ（図８中に示す破線）とは異なり、第１スプリング３３の付勢力のみに基づいて行われるため、カムリング１５の同心方向の移動に際して、最低限の制御油圧（吐出圧Ｐ）をもって足り、当該吐出圧Ｐを無駄に高めてしまうことによって生ずる動力損失（図８中にハッチングで示した範囲Ｓ２）を最小限に抑えることが可能となる。
【００４７】
以上のように、前記オイルポンプ１０では、前記両スプリング３３，３４及び制御弁４０によって吐出圧Ｐを多段階的に増大させるようにカムリング１５を揺動制御することで、当該吐出圧Ｐを無駄に増大させることがなく、従来のオイルポンプと比較しても、前記理想的な必要油圧（一点鎖線）に極力沿った特性を得ることができる（図８参照）。
【００４８】
すなわち、前記オイルポンプ１０によれば、前記カムリング１５の第１作動にあたり、制御弁４０を用いて制御油室３０に導入する油圧（吐出圧）を調整し、当該制御油室３０に第１作動油圧Ｐｆよりも大きく設定された前記所定のポート切換油圧Ｐｋ以上の吐出圧を供給するようにしたことで、前記両スプリング３３，３４の合力Ｗ０に抗して行う当該カムリング１５の移動を速やかに行うことが可能となる。この結果、当該カムリング１５の第１作動時における前記両スプリング３３，３４のばね定数の影響を回避することができ、かかるばね定数の影響に基づく前記従来のような吐出圧の不要な上昇を抑制することに供される。
【００４９】
さらには、前記オイルポンプ１０の場合、前記カムリング１５の第２作動にあたって、当該カムリング１５の同心方向の移動を単一の第１スプリング３３の付勢力のみによって規制するようにしたことにより、当該規制に際し２つのスプリングを使用する前記従来に比べ、これに抗して行われるカムリング１５の第２作動に要する油圧（吐出圧）を低減することが可能となる。この結果、当該第２作動に係るカムリング１５の円滑な移動を確保でき、前記従来のように２つのスプリングの合力に抗するために必要とされる吐出圧の不要な上昇を抑制することに供される。
【００５０】
換言すれば、上述のようにしてカムリング１５の各作動時の吐出圧の不要な上昇を抑制することによってポンプの動力損失を効果的に抑制し、前記従来のオイルポンプに比べて、ポンプの吐出特性をより理想的な特性へと近づけることができ、燃費の向上等に供されることとなる。
【００５１】
また、前記オイルポンプ２０にあっては、制御弁４０を制御油室３０よりも鉛直方向上側となる位置に配設したことから、制御油室３０内のオイル中に生じた空気を、制御弁４０を介して外部へと排出することが可能となる。これによって、当該空気が制御油室３０内に溜まってしまうことによる不具合を抑制することができる。
【００５２】
なお、この際、前記第３ポート５３については、第２ポート５２よりも小径となるオリフィス状に形成したことで、制御油室３０内の油圧変化を抑制可能になると共に、当該制御油室３０内のオイルの漏出も抑制可能となってポートを切換時の応答性の向上にも供される。
【００５３】
さらには、前記バルブスプリング４４について、制御弁４０が閉弁状態から開弁状態へと移行する際に、当該移行時の吐出圧に基づく弁体４３の移動量によっては第１ポート５１と第２ポート５２とが完全には連通しないような付勢力に設定したことにより、当該制御弁４０の作動時において弁体４３が過大に移動してしまうおそれがなく、当該制御弁４０の適切な制御にも寄与できる。
【００５４】
図１０は本発明に係る可変容量形ポンプの前記第１実施形態の変形例を示しており、前記制御弁４０の開弁直後の所定範囲において、前記第２ポート５２が前記第１ポート５１及び第３ポート５３の双方に同時に連通する構成としたしたものである。
【００５５】
すなわち、本実施形態では、前記第１実施形態に係る弁体４３につき、その軸方向長さを短縮すると共に前記環状溝の溝幅を拡大することで、図１０（ｂ）に示すように、機関回転数Ｒが上昇して吐出圧Ｐが前記ポート切換油圧Ｐｋに達したときに（図８参照）、前記制御油室３０が、第１ポート５１と第２ポート５２とが連通することによって構成される前記供給通路と、第２ポート５２と第３ポート５３とが連通することによって構成される前記排出通路と、に同時開口することとなる。これにより、制御弁４０が開弁した直後における制御油室３０の内圧の急激な変化を一層低減することが可能となり、当該内圧増大に基づく前記カムリング１５のハンチング等の不都合のさらなる抑制に供されることとなる。
【００５６】
図１１は本発明に係る可変容量形ポンプの第２実施形態を示したものであり、前記第１実施形態に係る弁体４３を、ほぼ円柱状に形成し、いわゆるスプール状に構成したものである。なお、かかる構成以外の基本的構成については前記第１実施形態と同様であり、当該第１実施形態と同一の構成及び作用については、当該第１実施形態と同一の符号を付すことによってその説明を省略する。
【００５７】
すなわち、本実施形態では、ほぼ円柱状を成す弁体４３の両端部が大径状の第１、第２ランド部４３ａ，４３ｂとして構成され、かつ、その中間部が段差縮径状に形成されることによってバルブボディ４１内周面との間に比較的幅広の環状空間５４が隔成されるようになっている。そして、かかる構成に基づき、弁体４３がバルブボディ４１の段部４１ｃに押し付けられた状態においては、第２ランド部４３ｂにより第１ポート５１が遮断され、環状空間５４を介して第２ポート５２と第３ポート５３とが連通するようになっている一方（図１１（ａ）参照）、当該弁体４３がバルブボディ４１の一端側へ移動した状態においては、第２ランド部４３ｂにより第３ポート５３が遮断され、弁体収容部４１ａ内にてバルブボディ４１他端側に第２ランド部４３ｂにより隔成される空間部を介して第１ポート５１と第２ポート５２とが連通することとなる（図１１（ｂ）、（ｃ）参照）。
【００５８】
したがって、本実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用効果が奏せられるのは勿論のこと、特に本実施形態では、前記弁体４３をスプール状に構成することによって、制御弁４０（弁体４３）の構成を簡素化することが可能となり、オイルポンプ１０の生産性向上や製造コストの低廉化に寄与することができる。
【００５９】
図１２は本発明に係る可変容量形ポンプの第３実施形態を示しており、前記第２実施形態に係る制御弁４０を、機関運転状態に応じて車載のＥＣＵ（図示外）からの励磁電流に基づき作動するソレノイドバルブＳＶによって構成し、当該ソレノイドバルブＳＶによって前記ポート切換制御を電気的に行うこととしたものである。なお、図１２（ａ）は、ソレノイドバルブＳＶに励磁電流が通電された状態を、図１２（ｂ）は、ソレノイドバルブＳＶに励磁電流が通電されない状態を、それぞれ表している。
【００６０】
すなわち、前記ソレノイドバルブＳＶは、所定のセンサ等により検出された内燃機関の回転数や水温、油温等を考慮し決定される前記ポート切換油圧Ｐｋを閾値として作動制御されるようになっている。具体的には、吐出圧Ｐが前記各パラメータにより決定された前記ポート切換油圧Ｐｋよりも低い状態では、前記ＥＣＵから励磁電流が通電され、図１２（ａ）に示すように、ソレノイド６０によって、弁体４３がバルブスプリング４４の付勢力に抗して一端側（反ソレノイド６０側）へと押し退けられた（進出した）状態となる。これにより、第１ランド部４３ａによって第１ポート５１が遮断され、弁体４３中間部に設けられた縮径部によってバルブボディ４１内周面との間に隔成された環状空間５４を介して第２ポート５２と第３ポート５３とが連通することとなり、この結果、制御油室３０が前記環状空間５４等を通じて大気中に開放されて、当該制御油室３０内のオイルを外部へと排出可能となる。
【００６１】
一方、吐出圧Ｐが前記切換油圧Ｐｋに達すると、前記ＥＣＵからの励磁電流は遮断され、弁体４３がバルブスプリング４４の付勢力により他端側へと押し退けられる（後退する）結果、第２ランド部４３ｂによって第３ポート５３が遮断され、代わりに環状空間５４を介して第１ポート５１と第２ポート５２とが連通することとなり、制御油室３０内に前記ポート切換油圧Ｐｋに相当する吐出圧Ｐが導入されることとなる。
【００６２】
以上のように、本実施形態では、前記制御弁４０によるポート切換制御を、ソレノイドバルブＳＶを用いることによって電気的に行うようにしたことから、前記第１、第２実施形態のように吐出圧（作動油圧）をもって前記ポート切換制御を行う場合に比べて、ポンプ１０各部の摩耗や油種変更による油圧変化の影響等を受けることがないため、当該ポート切換制御を常時適切に行うことが可能となる。これにより、特に図８中の区間ｂにおける前記カムリング１５の円滑かつ速やかな作動に供され、当該区間でのポンプの動力損失をより効果的に抑制することが可能となり、さらなる燃費向上が図れる。
【００６３】
しかも、本実施形態の場合、前記ポート切換油圧Ｐｋを、内燃機関の回転数、水温及び油温等を考慮して決定されるため、制御弁４０をより適切に制御することが可能となっている。
【００６４】
なお、本実施形態に係るソレノイドバルブＳＶについては、いわゆるリニアソレノイドバルブを採用することも可能であり、当該リニアソレノイドバルブにより、第１ポート５１と第２ポート５２とを徐々に連通させる構成としてもよい。かかる構成とすることで、前記ポート切換時における制御油室３０内の油圧変化を抑制することが可能となり、前記カムリング１５のハンチング等の不都合の抑制に供される。
【００６５】
本発明は前記各実施形態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Ｐ１〜Ｐ３、前記第１、第２作動油圧Ｐｆ，Ｐｓ及び前記ポート切換油圧Ｐｋ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。
【００６６】
また、前記各実施形態では、前記制御弁４０を、前記オイルポンプ１０とは別体に構成したもの（ポンプ本体のハウジングを構成するカバー部材１２と、制御弁４０のハウジングを構成するバルブボディ４１と、が別体となるように構成したもの）を例に説明しているが、本願発明に係る制御弁は上記の構成に限定されるものではなく、カバー部材１２とバルブボディ４１とを一体に形成することによって、制御弁４０とオイルポンプ１０とを一体に構成することも可能である。なお、かかる構成とする場合には、前記各連通孔３１，３２及び前記各ポート５１〜５３からなる油通路の構成を簡素化することが可能となり、当該油通路の容易な形成に供されると共に、当該制御弁４０の構成部品点数の削減も可能となり、オイルポンプ１０の組立作業性の向上にも供されることとなる。
【００６７】
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、以下に説明する。
【００６８】
（ａ）請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記所定圧は、前記内燃機関の可変動弁装置の駆動に要する吐出圧よりも大きく設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００６９】
（ｂ）請求項１に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記第１付勢部材の付勢力は、前記内燃機関のピストン冷却に供するオイルジェット装置の駆動に要する吐出圧を前記制御油室に導入したときに前記カムリングに作用する付勢力よりも大きく設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７０】
（ｃ）請求項１又は２に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御油室は、前記ハウジングの内周面と前記カムリングの外周面と前記カムリングの移動に供するピボットとにより画成され、前記ハウジングと前記カムリングの間はシール部材によってシールされていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７１】
（ｄ）前記（ｃ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御油室のシール部は、前記ロータの回転中心を通る前記吸入部と前記吐出部の間の境界よりも前記吸入部側に設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７２】
かかる構成とすることで、制御油室内に溜まった空気が吸入部の負圧に基づいてシール部より漏れることとなって、当該制御油室内のエア抜きに供される。
【００７３】
（ｅ）請求項２に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁は、前記制御油室と大気とを連通させる排出通路及び前記制御油室と前記吐出部とを連通させる供給通路を構成する弁孔と、
前記弁孔内に収容配置され、前記排出通部を介して導入される吐出圧によって軸方向移動することにより前記排出通路と前記供給通路の各連通を制御する弁体と、
前記第１連通部を介して導入される吐出圧に抗して前記弁体を軸方向一方側へ付勢するように設けられた付勢部材と、を有することを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７４】
（ｆ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記弁孔はほぼ円筒状に形成され、前記弁体は前記弁孔内にて軸方向へ自在に摺動可能なほぼ有底円筒状に形成され、前記付勢部材はコイルばねによって構成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７５】
（ｇ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記弁孔はほぼ円筒状に形成され、前記弁体は前記弁孔内において軸方向へ自在に摺動可能なほぼ円柱状に形成され、前記付勢部材はコイルばねによって構成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７６】
（ｈ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記弁孔は、前記ハウジングに一体に設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７７】
かかる構成とすることで、前記各連通路の構成を簡素化することに供され、当該各連通路を容易に設けることができる。
【００７８】
（ｉ）前記（ｃ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御油室は、前記ロータの回転中心を通る前記吸入部と前記吐出部の間の境界よりも前記吐出部側に設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００７９】
かかる構成とすることで、カムリングの停止時に制御油室内の作動油が漏出してしまうおそれがない。
【００８０】
（ｊ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁には、前記弁孔に、当該制御弁の閉時期に前記弁体によって構成される油通路を通じて前記制御油室内の作動油を前記弁孔の外部へと排出するドレン孔が設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００８１】
かかる構成とすることで、制御弁の開弁時期を遅らせることが可能となり、これによって、前記カムリングの偏心量が比較的大きい場合における当該カムリングの速やかな作動に供される。
【００８２】
（ｋ）前記（ｊ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記ドレン孔の方が前記油通路よりも断面積が小さく設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００８３】
このようにしてドレン孔に絞りを設けることで、制御油室内の作動油の油圧変化を小さくし、当該制御油室内の作動油の漏出を抑制することに供される。
【００８４】
（ｌ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁には、前記弁孔に、当該制御弁の閉時期に前記弁体に設けられたスプール部を介して前記制御油室内の作動油を前記弁孔の外部へ排出するドレン孔が設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００８５】
かかる構成とすることで、制御弁の開弁時期を遅らせることが可能となり、これによって、前記カムリングの偏心量が比較的大きい場合における当該カムリングの速やかな作動に供される。
【００８６】
（ｍ）前記（ｆ）又は（ｇ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記コイルばねは、前記制御弁が静止状態から作動状態へ移行した際の吐出圧に基づく前記弁体の移動によっては前記制御油室と前記吐出部とを連通させないように、その付勢力が設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００８７】
かかる構成とすることで、制御弁の作動時において、弁体が過大に移動してしまうおそれがなく、当該制御弁の適切な制御に供される。
【００８８】
（ｎ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁は、前記制御油室よりも鉛直方向上側に設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００８９】
かかる構成とすることで、制御油室内の作動油中に生じた空気を、制御弁を介して排出することが可能となる。これにより、当該制御油室内の作動油中に生じた空気が制御油室内に溜まってしまう不都合の抑制に供される。
【００９０】
（ｏ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁は、ソレノイドバルブによって構成され、前記制御油室への吐出圧の供給をソレノイドバルブの開閉によって切り換えることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００９１】
かかる構成とすることで、制御油室への油圧供給をより適切に制御することが可能となる。
【００９２】
（ｐ）前記（ｏ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記ソレノイドバルブの開閉は、前記吐出部における所定油圧を閾値として行われることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００９３】
（ｑ）前記（ｐ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記閾値は、前記内燃機関の回転数及び当該機関に供給される冷却水の水温ないし潤滑油の油温を考慮し、当該機関の状態に応じて可変させることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００９４】
かかる構成とすることで、前記閾値をより適切な値に設定することができ、制御弁をより適切に制御することが可能となる。
【００９５】
（ｒ）前記（ｅ）に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御弁が開弁した直後は、前記排出通路と前記供給通路とがいずれも連通した状態となるように構成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【００９６】
かかる構成とすることで、制御弁が開弁した直後の制御油室の内圧の急激な増大に供され、当該内圧の増大に基づくカムリングのハンチング等の不都合を抑制することに供される。
【符号の説明】
【００９７】
１０…オイルポンプ
１１…ポンプボディ（ハウジング）
１２…カバー部材（ハウジング）
１５…カムリング
１６…ロータ
１７…ベーン
２１…吸入ポート（吸入部）
２２…吐出ポート（吐出部）
３０…制御油室
３３…第１スプリング（第１付勢部材）
３４…第２スプリング（第２付勢部材）
４０…制御弁（油圧導入手段）
ＰＲ…ポンプ室（作動油室）
Ｐｋ…ポート切換油圧（所定圧）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関によって回転駆動されるロータと、
前記ロータの外周側に出没自在に設けられた複数のベーンと、
前記ロータと前記複数のベーンをその内周側に収容することによって複数の作動油室を隔成すると共に、前記ロータの回転中心に対する偏心量が変化するように移動することで前記ロータの回転時における前記各作動油室の容積の増減量を変化させるカムリングと、
前記カムリングをその内部に収容し、その内側面に、前記カムリングが一方側へ偏心移動した際に容積が増大する作動油室に開口する吸入部と前記カムリングの一方側偏心移動時に容積が減少する作動油室に開口する吐出部とが設けられたハウジングと、
前記ロータの回転中心に対する前記カムリングの偏心量が大きくなる方向へ当該カムリングを付勢する第１付勢部材と、
前記カムリングの偏心量が所定以上の状態では、前記第１付勢部材よりも小さな付勢力をもって前記カムリングをその偏心量が小さくなる方向へ付勢し、前記カムリングの偏心量が所定未満の状態では、付勢力を蓄えつつ前記カムリングに対しては付勢力を付与しないように設けられた第２付勢部材と、
吐出圧が導かれることにより前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記カムリングを移動させる制御油室と、
吐出圧が、前記第１付勢部材と前記第２付勢部材の付勢力の合力に対しては前記カムリングを移動可能とし、かつ、前記第１付勢部材のみの付勢力に対しては前記カムリングを移動可能としない範囲内である所定圧を超えると、前記制御油室に当該吐出圧を導入するように構成された油圧導入手段と、を備えたことを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項２】
内燃機関によって回転駆動されるロータと、
前記ロータの外周側に出没自在に設けられた複数のベーンと、
前記ロータと前記複数のベーンをその内周側に収容することによって複数の作動油室を隔成すると共に、前記ロータの回転中心に対する偏心量が変化するように移動することで前記ロータの回転時における前記各作動油室の容積の増減量を変化させるカムリングと、
前記カムリングをその内部に収容し、その内側面に、前記カムリングが一方側へ偏心移動した際に容積が増大する作動油室に開口する吸入部と前記カムリングの一方側偏心移動時に容積が減少する作動油室に開口する吐出部とが設けられたハウジングと、
前記ロータの回転中心に対する前記カムリングの偏心量が大きくなる方向へ当該カムリングを付勢する第１コイルばねと、
前記カムリングの偏心量が所定以上の状態では、前記第１コイルばねよりも小さな付勢力をもって前記カムリングをその偏心量が小さくなる方向へ付勢し、前記カムリングの偏心量が所定未満の状態では、付勢力を蓄えつつ前記カムリングに対しては付勢力を付与しないように設けられた第２コイルばねと、
吐出圧が導かれることにより前記第１コイルばねの付勢力に抗して前記カムリングを移動させる制御油室と、
前記吐出部に連通する第１連通部と前記制御油室に連通する第２連通部とを有し、前記第１連通部と前記第２連通部との連通を制御することによって前記制御油室へ導入する吐出圧を制御する制御弁と、を備え、
吐出圧が、前記第１コイルばねと前記第２コイルばねの付勢力の合力に抗し前記カムリングを移動可能とする圧力以上であり、かつ、前記第１コイルばねのみの付勢力に抗し前記カムリングを移動可能とする圧力以下である所定圧を超えると、前記制御弁が開弁することにより前記第１連通部と前記第２連通部とを連通させることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項３】
ロータが回転駆動されることによって複数の作動油室の容積を増減させることで吸入部から前記各作動油室に導入されたオイルを吐出部から吐出するポンプ構成体と、
前記ポンプ構成体によるオイルの吐出圧をもって可動部材が可動することで前記吐出部に開口する前記各作動油室の容積を変化させる可変機構と、
前記各作動油室の容積変化量が大きくなる方向へ前記可動部材を付勢する第１付勢部材と、
前記各作動油室の容積変化量が所定以上大きくなる方向へ前記可動部材が移動した状態では、前記第１付勢部材よりも小さな付勢力をもって前記可動部材を前記各作動油室の容積変化量が小さくなる方向へ付勢し、前記各作動油室の容積変化量が所定未満に小さくなる方向へ前記可動部材が移動した状態では、セット荷重を有したまま前記可動部材に付勢力が作用しないように設けられた第２付勢部材と、
吐出圧が導かれることで前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記可動部材を移動させる制御油室と、
吐出圧が、前記第１付勢部材と前記第２付勢部材の付勢力の合力に対しては前記可動部材を移動可能とし、かつ、前記第１付勢部材のみの付勢力に対しては前記可動部材を移動可能としない範囲内である所定圧を超えると、前記制御油室に当該吐出圧を導入するように構成された油圧導入手段と、を備えたことを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項１】
内燃機関によって回転駆動されるロータと、
前記ロータの外周側に出没自在に設けられた複数のベーンと、
前記ロータと前記複数のベーンをその内周側に収容することによって複数の作動油室を隔成すると共に、前記ロータの回転中心に対する偏心量が変化するように移動することで前記ロータの回転時における前記各作動油室の容積の増減量を変化させるカムリングと、
前記カムリングをその内部に収容し、その内側面に、前記カムリングが一方側へ偏心移動した際に容積が増大する作動油室に開口する吸入部と前記カムリングの一方側偏心移動時に容積が減少する作動油室に開口する吐出部とが設けられたハウジングと、
前記ロータの回転中心に対する前記カムリングの偏心量が大きくなる方向へ当該カムリングを付勢する第１付勢部材と、
前記カムリングの偏心量が所定以上の状態では、前記第１付勢部材よりも小さな付勢力をもって前記カムリングをその偏心量が小さくなる方向へ付勢し、前記カムリングの偏心量が所定未満の状態では、付勢力を蓄えつつ前記カムリングに対しては付勢力を付与しないように設けられた第２付勢部材と、
吐出圧が導かれることにより前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記カムリングを移動させる制御油室と、
吐出圧が、前記第１付勢部材と前記第２付勢部材の付勢力の合力に対しては前記カムリングを移動可能とし、かつ、前記第１付勢部材のみの付勢力に対しては前記カムリングを移動可能としない範囲内である所定圧を超えると、前記制御油室に当該吐出圧を導入するように構成された油圧導入手段と、を備えたことを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項２】
内燃機関によって回転駆動されるロータと、
前記ロータの外周側に出没自在に設けられた複数のベーンと、
前記ロータと前記複数のベーンをその内周側に収容することによって複数の作動油室を隔成すると共に、前記ロータの回転中心に対する偏心量が変化するように移動することで前記ロータの回転時における前記各作動油室の容積の増減量を変化させるカムリングと、
前記カムリングをその内部に収容し、その内側面に、前記カムリングが一方側へ偏心移動した際に容積が増大する作動油室に開口する吸入部と前記カムリングの一方側偏心移動時に容積が減少する作動油室に開口する吐出部とが設けられたハウジングと、
前記ロータの回転中心に対する前記カムリングの偏心量が大きくなる方向へ当該カムリングを付勢する第１コイルばねと、
前記カムリングの偏心量が所定以上の状態では、前記第１コイルばねよりも小さな付勢力をもって前記カムリングをその偏心量が小さくなる方向へ付勢し、前記カムリングの偏心量が所定未満の状態では、付勢力を蓄えつつ前記カムリングに対しては付勢力を付与しないように設けられた第２コイルばねと、
吐出圧が導かれることにより前記第１コイルばねの付勢力に抗して前記カムリングを移動させる制御油室と、
前記吐出部に連通する第１連通部と前記制御油室に連通する第２連通部とを有し、前記第１連通部と前記第２連通部との連通を制御することによって前記制御油室へ導入する吐出圧を制御する制御弁と、を備え、
吐出圧が、前記第１コイルばねと前記第２コイルばねの付勢力の合力に抗し前記カムリングを移動可能とする圧力以上であり、かつ、前記第１コイルばねのみの付勢力に抗し前記カムリングを移動可能とする圧力以下である所定圧を超えると、前記制御弁が開弁することにより前記第１連通部と前記第２連通部とを連通させることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項３】
ロータが回転駆動されることによって複数の作動油室の容積を増減させることで吸入部から前記各作動油室に導入されたオイルを吐出部から吐出するポンプ構成体と、
前記ポンプ構成体によるオイルの吐出圧をもって可動部材が可動することで前記吐出部に開口する前記各作動油室の容積を変化させる可変機構と、
前記各作動油室の容積変化量が大きくなる方向へ前記可動部材を付勢する第１付勢部材と、
前記各作動油室の容積変化量が所定以上大きくなる方向へ前記可動部材が移動した状態では、前記第１付勢部材よりも小さな付勢力をもって前記可動部材を前記各作動油室の容積変化量が小さくなる方向へ付勢し、前記各作動油室の容積変化量が所定未満に小さくなる方向へ前記可動部材が移動した状態では、セット荷重を有したまま前記可動部材に付勢力が作用しないように設けられた第２付勢部材と、
吐出圧が導かれることで前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記可動部材を移動させる制御油室と、
吐出圧が、前記第１付勢部材と前記第２付勢部材の付勢力の合力に対しては前記可動部材を移動可能とし、かつ、前記第１付勢部材のみの付勢力に対しては前記可動部材を移動可能としない範囲内である所定圧を超えると、前記制御油室に当該吐出圧を導入するように構成された油圧導入手段と、を備えたことを特徴とする可変容量形ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２４１６６５（Ｐ２０１２−２４１６６５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１４７１８（Ｐ２０１１−１１４７１８）
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]