JP2012149632A - 可変容量型内接歯車ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】可変容量型内接歯車ポンプの振動を低減して信頼性の向上を図ることができる可変容量型内接歯車ポンプを提供する。
【解決手段】吸入ポートと吐出ポートとポンプ室とを備えるハウジングと、ハウジング内に収容されるアウターロータと、アウターロータを収容する偏心リングと、アウターロータに噛み合うインナーロータと、アウターロータを吸入ポート側に付勢する弾性部材とを備えてなる可変容量型内接歯車ポンプであって、ポンプ室の内径を、偏心リングの外径よりも大きくし、偏心リングの外周とハウジングのポンプ室の内周壁とで構成される空間には液体が満たされており、吐出ポートにおける液体圧力が高くなった際には偏心リングの外周とハウジングのポンプ室の内周壁との近接する部分が所定隙間を維持した状態で、偏心リングが弾性部材の付勢力に抗して吐出ポート側へ移動することで液体の吐出量が可変になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関や自動変速機などにおける潤滑油や作動油などを送り出す可変容量型内接歯車ポンプに関するものである。

従来、この種の可変容量型内接歯車ポンプ（以下、内接歯車ポンプと称する）としては、例えば特許文献１のもののように、ポンプボディ内にカムリングを揺動移動自在に保持し、駆動軸にインナーロータを係合し、インナーロータと噛み合う内接歯型のアウターロータをカムリング内に回転自在に保持したものが知られている。特許文献１に記載のものでは、吐出口の圧力が設定圧力以上に上昇した時、カムリングをポンプボディの内孔内の径方向に揺動移動させることにより、ポンプの歯高さを公転直径としインナーロータの回転中心位置を公転中心として、アウターロータの回転中心位置を公転させる。これによって、ポンプボディに固定して配置された、吸入領域上に相対し位置するインナーロータの外歯とアウターロータの内歯とにより形成される油移送溜まり部の容積を変化させて吐出量を可変にする構成である。

この場合に、カムリングは、内径方向への移動と径方向への揺動とを自在にし得るように、その一端に設けられた溝を、ポンプボディに固定された支持ピンに係合させて、ポンプボディ内に配置されている。またカムリングには一対の切欠きを設け、この切欠きの各々にはシールピンとシールスプリングで構成する液圧シール機構を設け、カムリングの上方向側の側面、並びに、この面に相対するポンプボディの内孔側壁面、及び一対の液圧シール機構より成る制御圧室を構成しており、さらに、前記制御圧室には、制御連接ポートおよび吐出口の近傍に開けられたサイドポートを介し、吐出口での圧力と同一の圧力を持つ油圧が供給されるようにしてある。つまり、シールピンとシールスプリングで構成する液圧シール機構は、常に吐出口での圧力と同一の圧力が作用した状態でカムリングの動きに合わせてポンプボディの内孔側壁面と摺動している。

このため、液圧シール機構は、強度が相当に高い材質にすることが要求されるが、内接歯車ポンプの作動中は常時そのような大きな力が作用するので、耐久性を低くする恐れがあった。

さらに、オイルポンプで発生した油圧により稼動する油圧機器の動きに起因して、オイルポンプ吐出口側に周期的な油圧脈動が発生した際には、制御油圧室と吐出口に連通する吐出領域との圧力脈動が相まって、カムリングに振動が発生し、騒音の増加やさらなる耐久性の低下が懸念される。

特開平８‐１５９０４６号公報

そこで本発明は以上の点に着目し、可変容量型内接歯車ポンプの振動を低減して信頼性の向上を図ることを目的としている。

すなわち、本発明の可変容量型内接歯車ポンプは、吸入ポートと吐出ポートとポンプ室とを備えるハウジングと、ハウジング内に収容されるアウターロータと、アウターロータを収容する偏心リングと、アウターロータに噛み合うインナーロータと、アウターロータを吸入ポート側に付勢する弾性部材とを備えてなる可変容量型内接歯車ポンプであって、
ポンプ室の内径を、偏心リングの外径よりも大きくし、偏心リングの外周とハウジングのポンプ室の内周壁とで構成される空間には液体が満たされており、吐出ポートにおける液体圧力が高くなった際には偏心リングの外周とハウジングのポンプ室の内周壁との近接する部分が所定隙間を維持した状態で、偏心リングが弾性部材の付勢力に抗して吐出ポート側へ移動することで液体の吐出量が可変になることを特徴とする。

このような構成によれば、偏心リングの外周とハウジングポンプ室の内周壁とで構成される空間のうち、偏心リングの外周とハウジングポンプ室の内周壁との近接する部分を境にした両空間に満たされる液体によって偏心リングの振動が抑制される。また偏心リングの外周とハウジングポンプ室の内周壁との近接する部分の所定隙間を調整することにより、当該近接する部分を流通するオイルの量を調整でき、偏心リングの振動に対して所望の減衰力を得ることができる。よってオイルポンプの振動を低減した信頼性の高い構造を実現することが可能になる。

本発明は、以上説明したような構成であり、吐出ポートにおける液体圧力が高くなった際には偏心リングの外周とハウジングのポンプ室の内周壁との近接する部分が所定隙間を維持した状態で、偏心リングが弾性部材の付勢力に抗して吐出ポート側へ移動することで、オイルポンプの振動を低減した信頼性の高い構造にすることができる。

本発明の実施形態の内部構成を示す平面図。 同実施形態のポンプ室の平面形状を説明する図。 同実施形態の断面図。 同実施形態のポンプカバーの平面図。 同実施形態の吐出量が最少となる場合の内部構成を示す平面図。 本発明の第二の実施形態の内部構成を示す平面図。 同第二の実施形態のダンパー機構を示す断面図。 同第二の実施形態の図４相当図。 本発明の第三の実施形態の内部構成を示す平面図。 第三の実施形態の変形例を示す図９相当図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

この実施形態の可変容量型の内接歯車ポンプ１００は、自動車のエンジンに取り付けられてクランク軸１により駆動されるもので、エンジンの潤滑系統に潤滑油を供給するものである。内接歯車ポンプ１００は、吸入ポート２と吐出ポート３とポンプ室４とを備えるハウジング５と、ハウジング５内に収容されるアウターロータ６と、アウターロータ６に噛み合うインナーロータ７と、アウターロータ６の外周に嵌められる偏心リング８と、アウターロータ６を吸入ポート２側に付勢する弾性部材であるスプリング９とを備えている。

ハウジング５は、アウターロータ６、インナーロータ７及びスプリング９を収容するケース部１０と、そのケース部１０を閉じるようにして取り付けられるカバー部１１とを備えている。ケース部１０は、そのほぼ中央位置に、アウターロータ６、インナーロータ７及び偏心リング８を収容するポンプ室４を備えるとともに、スプリング９を収納するスプリング室１３を備える。これに加えて、ケース部１０は、図示しないストレーナが接続される吸入部１４に連通する連通孔１５と、連通孔１５からスプリング室１３に潤滑油を導く導入路１６とを備えている。また、連通孔１５に通じポンプ室４の吸入ポート２側に潤滑油を導く導入路５１を備えている。

ポンプ室４は、その平面形状を、中心の異なる複数の円弧を連続させた形状をしている。すなわち、図２は、ポンプ室４の平面形状を作図的に示すものである。同図において、第一区間１７は、インナーロータ７の回転中心１８からアウターロータ６の偏倚した回転中心すなわちアウターロータ６の初期位置２２における初期中心２３までの距離と偏心リング８の外側円の半径と偏心リング８の外周とハウジング５のポンプ室４の内周壁４１との間に設けた所定隙間５２を合計した長さをポンプ室半径２０として、インナーロータ７の回転中心１８を中心とする円弧で形成する。第二区間２１は、アウターロータ６が初期位置２２にある場合のアウターロータ６の初期中心２３を中心とする偏心リング８の外側円の半径の円弧で形成する。第三区間２４は、アウターロータ６が初期位置２２にある場合のアウターロータ６の初期中心２３を中心とする偏心リング８の外側円の半径の円弧とアウターロータ６が９０°移動位置２６にある場合のアウターロータ６の移動中心２７を中心とする偏心リング８の外側円の半径の円弧とを重ね合わせ、外側にある円弧をつなぐ形状に形成する。これによりアウターロータ６が初期位置２２から９０°移動位置２６以外へ移動することを防止する。第四区間２５は、アウターロータ６が９０°移動位置２６にある場合のアウターロータ６の移動中心２７を中心とする偏心リング８の外側円の半径の円弧で形成する。そしてこれらの円弧を接続することで、ポンプ室４の内周壁４１の平面形状が形成される。

このように形成した第一区間〜第四区間１７、２１、２４、２５を、滑らかに連続させることにより、ポンプ室４の内周壁４１形状（平面視）を形成する。したがって、ポンプ室４の内径は、偏心リング８の外形より大きいものである。なお、初期位置２２とは、吐出ポート３側の潤滑油の圧力が低く、スプリング９の付勢力により偏心リング８したがってアウターロータ６が後述する吸入ポート２側に付勢されている場合に、アウターロータ６が留まっている位置である。又、９０°移動位置２６とは、後述する吐出ポート３側の潤滑油の圧力が最大になった場合に、アウターロータ６がスプリング９の付勢力に抗して移動した際の位置である。ここで、５３はアウターロータ６の回転中心の移動軌跡である。アウターロータ６は、インナーロータ７の回転中心１８からアウターロータ６の偏倚した回転中心すなわちアウターロータ６の初期位置２２における初期中心２３までの距離を公転半径としインナーロータ７の中心を公転中心として初期位置から９０°移動位置まで公転する。

スプリング室１３は、スプリング９を収容するもので、そのポンプ室４側の端部には、スプリング９の端部に設けられる押圧板２８を収容する小室２９を備えている。このスプリング室１３の小室２９に導入路１６の一端が接続され、初期位置２２にアウターロータ６がある場合に、押圧板２８のスプリング９側に潤滑油が導入される。スプリング室１３は、ポンプ室４と連通している。これにより、ポンプ室４の内周壁４１と偏心リング８の外周面との間には潤滑油が存在することになる。また、ポンプ室４の内周壁４１のうち吸入ポート２側に設けた導入路５１により９０°移動位置２６にアウターロータ６がある場合やアウターロータ６が初期位置から９０°移動位置に到る途中の位置にある場合においても、ポンプ室４の内周壁４１と偏心リング８の外周面との間には潤滑油が存在することになる。なお、図示しないが、導入路５１には例えばオリフィスで構成されるダンパー機構を設け、アウターロータ６が初期位置から９０°移動位置へと移動する際にアウターロータ６に生じる振動を防止する構造としてもよい。

カバー部１１は、そのケース部１０に対向する第一面に、インナーロータ７のための軸孔３０の周囲に設けられる吸入ポート２と吐出ポート３とを備え、第一面に背向する第二面に、吸入ポート２に吸入部１４を介して吸入する潤滑油を導く吸入通路３１と、吐出ポート３から潤滑油を吐出部３２に導く吐出通路３３とを備えている。吸入ポート２は、吸入通路３１と吸入孔３４により連通しており、また吐出ポート３は吐出通路３３と吐出孔３５により連通している。

アウターロータ６は、外形を真円とするもので、内歯歯車である。これに対して、インナーロータ７は、アウターロータ６の内歯に噛み合う外歯歯車であり、歯数はアウターロータ６のそれより一つ少ない。偏心リング８は、外形がほぼ真円の円環状のもので、内径をアウターロータ６の外径とほぼ同一としている。偏心リング８のスプリング室１３に対応する位置には、スプリング室１３方向に膨らむ膨出部３６が形成してあり、スプリング９先端の押圧板２８に密着するように構成してある。膨出部３６は小室２９に入り込むものである。なお、押圧板２８は偏心リング８と一体的に形成してもよい。

このような構成において、スプリング室１３にスプリング９を挿入し、ポンプ室４に偏心リング８を外周に嵌めたアウターロータ６を入れ、そのアウターロータ６の内側にインナーロータ７を挿入する。この状態でカバー部１１をケース部１０に固定して、ポンプ室４を実質的に閉じる。インナーロータ７は、クランク軸１に接続されるものである。

このようにして組み立てられて、アウターロータ６が初期位置である状態では、アウターロータ６の内歯とインナーロータ７の外歯とが、吸入ポート２の吸入孔３４側の端部と吐出ポート３の吐出孔３５側の端部とが対向する間にある部分において完全に噛み合う。このアウターロータ６の初期位置２２においては、吸入ポート２の吸入孔３４側の端部とは反対側の端部の方向に、インナーロータ７の回転中心から所定距離離れてアウターロータ６の回転中心の初期中心２３が位置する。

この初期位置２２において、偏心リング８の外周は、第三区間２４のほぼ中間点５４から、第二区間２１のほぼ全部にかけてポンプ室４の内周壁４１に接触している。この実施形態では、インナーロータ７が、図１において、反時計回転方向に回転するものである。初期位置においては、インナーロータ７とアウターロータ６とは、上述したように一歯のみが完全に隙間なく噛み合い、他の内歯及び外歯との間には空隙４２が形成される。初期位置２２において静止している状態では、空隙４２は、その噛み合い箇所４３から回転方向に移動するにしたがって大きく、つまり吸入ポート２に沿って大きくなり、噛み合い箇所４３と対向する位置において最大となる。そして、空隙４２が最大になる位置からさらに回転方向に移動するにしたがって、つまり吐出ポート３に沿って移動するにしたがって小さくなる。

以上に説明した初期位置２２から、インナーロータ７が回転すると、ストレーナ、吸入部１４、吸入孔３４及び吸入通路３１を介して吸入ポート２に潤滑油が導かれ、吸入ポート２の位置にある空隙４２に入る。空隙４２に吸入された潤滑油は、空隙４２が吐出ポート３の位置まで移動することにより、空隙４２の容積が小さくなることで、吐出孔３５及び吐出通路３３を介して吐出部３２からエンジンの潤滑系統に吐出される。このようにして、潤滑油を潤滑系統に供給することにより、潤滑状態に応じて吐出部３２側において潤滑油の油圧が上昇する。

油圧の上昇に伴って、吐出ポート３内の油圧が上昇し、その結果、吐出ポート３に接続されている空隙４２内の圧力が上昇する。これにより、アウターロータ６は、内歯と外歯とが完全に噛み合う噛み合い箇所４３を支点として、インナーロータ７とアウターロータ６との偏心量を公転半径とし、インナーロータ７の回転中心を公転中心としてスプリング９の弾性力に抗してインナーロータ７と同じ回転方向に移動する。この場合、偏心リング８の外周壁がポンプ室４の内周壁４１のうち第一区間１７に近接する部分が所定隙間５２を維持した状態で回転方向に移動しながら、アウターロータ６が移動するものである。このようにしてアウターロータ６が９０°移動位置２６に向かって移動することにより、吸入ポート２の位置にある空隙４２が小さくなっていく。つまり、吸入ポート２の位置の空隙４２の容積が減少し、吸入する潤滑油の油量、したがって吐出する油量（吐出量）が減少していく。

そして、さらに吐出ポート３内の油圧が上昇して最大になると、アウターロータ６は９０°移動位置２６に到達する。この間、つまり初期位置２２から９０°移動位置２６へ移動する間、偏心リング８は、ポンプ室４の内周壁４１の第一区間１７に所定隙間５２を維持した状態で近接しており、最終的にはアウターロータ６が９０°移動位置２６にある状態で第三区間２４のほぼ中間点５４から第四区間２５の内周壁４１にほぼ密着する。アウターロータ６が９０°移動位置２６に達した状態では、吸入ポート２の位置にある空隙４２が最少になるため、吸入量が最少となって吐出量が最少となる。このため、潤滑系統における潤滑油の消費量が降下するのに対応して、吐出ポート３側における圧力も降下し、アウターロータ６はスプリング９の弾性力により初期位置２２に向かって付勢される。

このように、吐出ポート３側の圧力が上昇することにより、噛み合い箇所４３を支点とする回転力がアウターロータ６に作用し、アウターロータ６がインナーロータ７と同じ方向に回転する。これにより偏心リング８がスプリング９の弾性力に抗して移動する。この場合に、ポンプ室４の内周壁４１のうち、第一区間１７の形状が、偏心リング８の外周円の半径とインナーロータ７の回転中心１８から初期位置２２におけるアウターロータ６の初期中心２３までの距離と偏心リング８の外周とハウジング５のポンプ室４の内周壁４１との間に設けた所定隙間５２を合計して得られる距離を半径として、インナーロータ７の回転中心１８を中心とする円弧であるので、偏心リング８とポンプ室４の内周壁４１の第一区間１７との近接する部分が吐出ポート３側に向かって移動する。

したがって、従来のもののように、シールピンとシールスプリングで構成する液圧シール機構を必要としない。さらに、偏心リング８が初期位置２２から９０°移動位置２６まで移動する途中の中間位置にあるときにおいては、偏心リング８の外周とハウジング５のポンプ室４の内周壁４１とで構成される空間のうち、偏心リング８の外周とハウジング５のポンプ室４の内周壁４１との近接する部分を境にした両空間すなわち、偏心リング８の外周とポンプ室４の内周壁４１とで構成される両空間に満たされる潤滑油などの液体によって偏心リング８の振動が抑制される。また偏心リング８の外周とハウジングポンプ室４の内周壁との近接する部分の所定隙間５２を調整することにより、当該近接する部分を流通するオイルの量を調整でき、偏心リング８の振動に対して所望の減衰力を得ることができる。さらに、第三区間２４の中間点５４と偏心リング８との隙間の距離を適宜調整することで、偏心リング８が移動する際に当該隙間を流通するオイルの量も調整できるので偏心リング８の振動に対して所望の減衰力を得ることができる。なお、第三区間２４の中間点５４と偏心リング８とは接触することがあっても構わない。このため、内接歯車ポンプ１００の基本的な構成要素の耐久性や強度を変更することなく、信頼性を向上させることができる。しかも、液圧シール機構なる部材自体及び取付に要するコストを削減することができるので、製造コストを低減することができる。

なお、上記実施形態においては、ハウジング５を、エンジンとは個別の部材で構成するものを説明したが、エンジンのシリンダブロックと、シリンダブロックに取り付けられるチェーンカバーとでハウジングを構成するものであってよい。又、ＣＶＴ等の自動変速機等に潤滑油や作動油を供給する場合にあっては、それらのシャーシの一部に組み込むようにするものであってよい。

上記実施形態にあっては、クランク軸１に接続してインナーロータ７を回転させるものを説明したが、上述の自動変速機等に組み合わせる場合では、インナーロータ７を電動機により回転させるものであってもよい。このような電動機によりインナーロータ７を回転させる電動式の内接歯車ポンプをエンジンのために用いるものであってもよい。

次に、本発明の第二の実施形態について、図６〜８に説明する。なお、上記実施形態（以下、第一の実施形態と称する）と同一のものについては同じ符号を付して、その説明を省略する。

この第二の実施形態にあっては、偏心リング８の外周とポンプ室４の内周壁４１とで構成される空間が、ダンパー機構ＤＭに連通し、偏心リング８の外周とポンプ室４の内周壁４１との間に偏心リング８と嵌合するシールブロックＳＢを、第一の実施形態における第三区間２４の中間点５４に相当する位置に、コイルバネすなわちスプリング９の軸線方向に移動可能に設けている。

ダンパー機構ＤＭは、偏心リング８が移動するときに偏心リング８とポンプ室４との間に形成される空間の容積が変化することにより、その空間に満たされる潤滑油により偏心リング８の振動を減衰するものである。ダンパー機構ＤＭは、図７に示すように、オリフィスＤ１と逆止弁Ｄ２とで構成される。この第二の実施形態では、ダンパー機構ＤＭを有するため、カバー部１１の吸入通路３１が延長してある。オリフィスＤ１は、カバー部１１の裏側に形成される吸入延長通路Ｄ３に連通する。オリフィスＤ１からさらに延長された吸入通路３１の端部には、逆止弁Ｄ２に連通する出口孔Ｄ４が設けてある。

逆止弁Ｄ２は、図８に示すように、吸入延長通路Ｄ３の端部に設けられた入口孔Ｄ５に連通している内径が異なり連続する弁孔Ｄ６と、その弁孔Ｄ６の大なる内径の部分（太径部分）Ｄ６１に移動可能に入れられ小なる内径の部分（細径部分）Ｄ６２には入らない直径の球体Ｄ７とで構成される。内接歯車ポンプ１００が組み立てられた際に、導入路５１と連通する弁孔Ｄ６の細径部分Ｄ６２には入口孔Ｄ５が連通し、太径部分Ｄ６１には出口孔Ｄ４が連通する。

従って、内接歯車ポンプ１００の吐出圧力が高くなり、進角側にアウターロータ６が移動すると、吸入ポート側空間Ｒ１と連通する導入路５１の油圧が吸入ポート２側の圧力より低くなり、球体Ｄ７が細径部分Ｄ６２に吸い付けられて、出口孔Ｄ４から入口孔Ｄ５に潤滑油が流れることを禁止する。一方、内接歯車ポンプ１００の吐出圧力が低くなり、進角側とは反対側にアウターロータ６が移動すると、吸入ポート側空間Ｒ１と連通する導入路５１の油圧が吸入ポート２側の圧力より高くなり、球体Ｄ７が太径部分Ｄ６１の端部に移動することで、潤滑油が入口孔Ｄ５から出口孔Ｄ４に流れる。

従って、この逆止弁Ｄ２にあっては、ポンプ室４から吸入通路３１にのみ潤滑油を流通させる。このようなダンパー機構ＤＭは、アウターロータ６が油圧の上がる方向（進角）に移動する場合に抵抗となり、その逆に油圧が下がってアウターロータ６が逆方向に移動する場合に抵抗が低下するように機能する。

シールブロックＳＢは、第三区間２４の中間点５４より外側のケース部１０に設けられる平面形状が一辺の開いた四角形状の凹部Ｓ１内に配置される。シールブロックＳＢは、その中央部に、スプリング９の軸線と直交する方向に開いた嵌合部Ｓ２を備えている。この嵌合部Ｓ２の相対する内面には、潤滑油内の異物を閉じ込める役割及びオイル溜まりとして当該箇所の潤滑を改善する役割を持つトラップＳ３がそれぞれ設けてある。また、スプリング９の軸線方向に相対する凹部Ｓ１の内側面に相対して、シールブロックＳＢが凹部Ｓ１の内側面に密着することを妨げる半球状の突起Ｓ４を、シールブロックＳＢの外面に設けている。さらに、スプリング９の軸線方向と平行な凹部Ｓ１の内奥面に相対するシールブロックＳＢの外面には、嵌合部Ｓ２の内面と同様に、オイルスラッジなどの潤滑油内の異物を閉じ込める役割及びオイル溜まりとして当該箇所の潤滑を改善する役割を持つトラップＳ５が２カ所に設けてある。

凹部Ｓ１は、シールブロックＳＢがスプリング９の軸線方向に移動するのに十分な内法寸法を有している。すなわち、この凹部Ｓ１のスプリング９の軸線方向の内法寸法は、シールブロックＳＢが、初期位置２２から９０°移動位置２６までの偏心リング８の移動に対応して移動し、初期位置２２において一方の突起Ｓ４が凹部Ｓ１の一方の内壁に接触し、９０°移動位置において他方の突起Ｓ４が凹部Ｓ１の他方の内壁に接触する寸法にしてある。

以上のシールブロックＳＢに対して、偏心リング８の外周には、嵌合突起Ｐ１が設けてある。嵌合突起Ｐ１は、スプリング９の軸線方向に対して垂直な方向に突出するもので、嵌合部Ｓ２のスプリング９の軸線方向の内法寸法とほぼ同じ厚み寸法を有している。加えて、嵌合突起Ｐ１の基端Ｐ２は、補強のために膨出部３６と同様に、凹部Ｓ１に向かって膨らんでいる。この嵌合突起Ｐ１が嵌合部Ｓ２に嵌合した場合に、嵌合突起Ｐ１の先端部と嵌合部Ｓ２の奥壁との間には、シールブロックＳＢが接している凹部Ｓ１の内奥面から離れないように、吐出部３２における潤滑油の油圧である吐出圧が導入される圧力空間Ｓ６が形成してある。

このような構成において、内接歯車ポンプ１００が作動した場合、つまりインナーロータ７が回転した場合のインナーロータ７、アウターロータ６及び偏心リング８の作動は、第一の実施形態と同様であるので、説明を省略する。以下においては、シールブロックＳＢの作動について説明する。

まず、インナーロータ７が回転して吐出圧が上昇すると、アウターロータ６及び偏心リング８が初期位置２２から９０°移動位置２６に向かって移動する。この間、偏心リング８は、圧力空間Ｓ６にかかる吐出圧により、ポンプ室４の内周壁４１に向けて付勢される。これと同時に、シールブロックＳＢは、一方の突起Ｓ４が凹部Ｓ１の一方の内側壁に接触していた状態から、凹部Ｓ１の内奥壁に押し付けられた状態で、凹部Ｓ１の他方の内側壁に向かって摺動移動する。図６における、円弧状の矢印はインナーロータ７の回転方向を直線の矢印はシールブロックＳＢの移動方向を示す。

このようにインナーロータ７が回転し、吐出圧が増減するに応じて、偏心リング８の外周面とポンプ室４の内周壁４１との間の空間は変化する。この場合に、第一の実施形態における中間点５４を境界として第一及び第二区間１７、２１側の吸入ポート側空間Ｒ１と、第四区間２５側のスプリング側空間Ｒ２とは、シールブロックＳＢと嵌合突起Ｐ１とにより連通することなく完全に分離される。

第一の実施形態においては、中間点５４と偏心リング８との間に隙間が設定されていることにより、ごく僅かではあるが潤滑油が吸入ポート側空間Ｒ１からスプリング側空間Ｒ２に流通することがある。このように、潤滑油が隙間を介して両空間Ｒ１、Ｒ２を移動すると、第二の実施形態において説明したダンパー機構ＤＭがある場合に、本来、ダンパー機構ＤＭに送られるべき潤滑油の量が減少し、ダンパー効果が弱められることがある。あるいは、中間点５４は、図２に示すように、尖った形状になっているため、経年変化により摩耗した場合には、同様にダンパー効果を弱めることがある。

これに対して、この第二の実施形態では、吸入ポート側空間Ｒ１とスプリング側空間Ｒ２とがシールブロックＳＢと嵌合突起Ｐ１とで、偏心リング８が移動している間、完全に分離される。従って、吸入ポート側空間Ｒ１にある潤滑油がスプリング側空間Ｒ２に流入することなく潤滑油を確実にダンパー機構ＤＭに送られる。つまり、シールブロックＳＢが凹部Ｓ１内において内奥壁に密着して移動するために、偏心リング８が凹部Ｓ１を介して潤滑油が上記両空間Ｒ１、Ｒ２を往来することを妨げる。これに加えて、シールブロックＳＢの嵌合部Ｓ２に、嵌合突起Ｐ１が往復動可能に嵌合しているので、嵌合突起Ｐ１が両空間Ｒ１、Ｒ２への潤滑油の往来を妨げるものとなる。

吸入ポート側空間Ｒ１の潤滑油は、吐出圧の変動によりアウターロータ６が振動する場合に、アウターロータ６が進角側とは反対に振動すると導入路５１から入口孔Ｄ５を介して逆止弁Ｄ２に流入する。一方、これとは逆に、進角側にアウターロータ６が振動すると、吸入ポート側空間Ｒ１の油圧がそれ以前より低くなり、オリフィスＤ１を介して吸入ポート側空間Ｒ１に潤滑油が流入する。なお、スプリング側空間Ｒ２にある潤滑油は、導入路１６を介して連通孔１５に還流する。

このように、インナーロータ７の振動により吸気ポート側空間Ｒ１内の潤滑油の油圧が変動しても、潤滑油が確実にダンパー機構ＤＭに送られるので、上述したダンパー効果が弱められることはない。従って、ダンパー機構ＤＭが作動することより、吸入ポート側空間Ｒ１の油圧が調整され、内接歯車ポンプ１００の振動を低減することができ、雑音振動特性を向上させることができる。

また、シールブロックＳＢが凹部Ｓ１内でスプリング９の軸線に平行に移動することで、偏心リング８はスプリング９の軸線方向にスプリング９に対する姿勢を変えずに移動するので、偏心リング８に設けた押圧板２８に偏って押圧力がかかることがなくなり、押圧板２８がスプリング９の軸線に対して特定の方向に傾くことがない。従って、スプリング９が湾曲するような状態にはならないため、スプリング９の弾性力が変動することがなく、アウターロータ６の可変量を安定して制御することができる。しかもスプリング９が湾曲しないので、スプリング９の耐久性を向上させることができる。

以上のように、シールブロックＳＢを用いるものとしては、図９に示す構成のものであってもよい。なお、この第三の実施形態においても、第二の実施形態と同様に、第一の実施形態と同一の構成については同じ符号を付して、その説明を省略する。加えて、内接歯車ポンプ１００が作動した場合、つまりインナーロータ７が回転された場合のインナーロータ７、アウターロータ６及び偏心リング８の作動は、第一の実施形態と同様であるので、説明を省略する。以下においては、第二の実施形態と同様に、シールブロックＳＢの作動について説明する。

この第三の実施形態では、シールブロックＳＢ２が、スプリング９の軸線と垂直な方向において開いている平面形状が円弧形の凹部Ｓ１１内で揺動する構成である。すなわち、シールブロックＳＢ２は、第二の実施形態のものとは異なり、平面形状が一部切り取り円形をしている。そして、第二の実施形態のものと同様に、シールブロックＳＢ２は、その中央部に、スプリング９の軸線と直交する方向に開いた嵌合部Ｓ１２を備え、その嵌合部Ｓ１２の相対する内面には、潤滑油内の異物を閉じ込める役割及びオイル溜まりとして当該箇所の潤滑を改善する役割を持つトラップＳ１３がそれぞれ設けてある。また、凹部Ｓ１１とほぼ密着する外周面には、嵌合部Ｓ１２の内面と同様に、潤滑油内の異物を閉じ込める役割及びオイル溜まりとして当該箇所の潤滑を改善する役割を持つトラップＳ１５が３カ所に設けてある。

凹部Ｓ１１は、スプリング９の軸線とほぼ垂直な開口部分を備えている。開口部分の寸法は、シールブロックＳＢ２の最大外形寸法より小さく設定してある。従って、凹部Ｓ１１に回転可能に嵌入されたシールブロックＳＢ２は、内接歯車ポンプ１００の作動中に凹部Ｓ１１内から抜け出ることはない。

このようなシールブロックＳＢ２と凹部Ｓ１１に対して、偏心リング８には、上記第二の実施形態と同様に、嵌合突起Ｐ１１が設けてある。この嵌合突起Ｐ１１は、スプリング９の軸線方向に対して垂直な方向に突出するもので、嵌合部Ｓ１２のスプリング９の軸線方向の内法寸法とほぼ同じ厚み寸法を有している。この嵌合突起Ｐ１１が嵌合部Ｓ１２に嵌合した場合に、嵌合突起Ｐ１１の先端部と嵌合部Ｓ１２の奥壁との間に満たされる潤滑油が圧縮されることで、アウターロータ６及び偏心リング８の円滑な移動が阻害されないように、空間Ｓ１６の圧力を凹部Ｓ１１の底面に形成された導入油路Ｓ１７を介してスプリング側空間Ｒ２に逃がしている。

このような構成において、内接歯車ポンプ１００が作動する場合、インナーロータ７の回転に対応して偏心リング８が移動すると、シールブロックＳＢ２が揺動する。つまり、この第三の実施形態では、シールブロックＳＢ２が一部切り取り円形をしているため、シールブロックＳＢ２は切り取り部分以外の外周面が凹部Ｓ１１の内周面に密着した状態で、一部切り取り円形の中心点を中心にして回転（時計回転方向と反時計回転方向）する。このシールブロックＳＢ２の回転により、嵌合突起Ｐ１１が揺動する。

上述したシールブロックＳＢ２の作動が第二の実施形態と異なるものの、シールブロックＳＢ２に嵌合突起Ｐ１１が往復動可能に嵌合しているので、作動油のシール性については第二の実施形態と同じ効果を奏するものである。

さらに、この第三の実施形態では、シールブロックＳＢ２の形状が第二の実施形態とは異なっており、その形状の違いにより凹部Ｓ１１内でのシールブロックＳＢ２の動きが異なる。このため、凹部Ｓ１１やシールブロックＳＢ２の嵌合部Ｓ１２に潤滑油の異物が凹部Ｓ１１に侵入し、シールブロックＳＢ２の動きが低下したとしても、シールブロックＳＢ２の中心点を支点として偏心リング８が移動するものである。それゆえ、そのようなシールブロックＳＢ２の動きが偏心リング８の作動に及ぼす影響が少なく、内接歯車ポンプ１００を安定して作動させることができる。

また、シールブロックＳＢ２を支点として、言い換えればシールブロックＳＢ２が凹部Ｓ１１内で正逆方向に回転して偏心リング８が移動する構造であるので、シールブロックＳＢ２自体の移動が、第二の実施形態に比べて少ない。従って、シールブロックＳＢ２と凹部Ｓ１１との摩耗が少なく、また摩耗したところでシールブロックＳＢ２が凹部Ｓ１１の奥側の内周面に向けて付勢されているので、シール機能の低下を少なくすることができる。

この第三の実施形態では、凹部Ｓ１１の入り口の開口寸法より大きな最大外形寸法を有するシールブロックＳＢ２を説明したが、第三の実施形態のようにシールブロックＳＢ３が揺動する構成のものにあっては、図１０に示す変形例のものであってもよい。

この変形例にあっては、シールブロックＳＢ３が、第三の実施形態と同様に、偏心リング８側の端部に嵌合部Ｓ２２を備えるとともに、嵌合部Ｓ２２に背向する端部に平面形状が半円形状の揺動部Ｓ２８を備えてなる構成である。この変形例においても、嵌合部Ｓ２２と嵌合突起Ｐ２１の先端との間には圧力空間Ｓ２６が設けられる。そして、このシールブロックＳＢ２の揺動部Ｓ２８に対応して、凹部Ｓ２１は、揺動部Ｓ２８と接触する部分の奥内壁Ｓ２９が凹湾曲面となっている。つまり、凹部Ｓ２１の入り口の開口寸法は、第三の実施形態のように、シールブロックＳＢ２の外形寸法（平面形状における幅寸法）より小さくはなく、奥内壁Ｓ２９からポンプ室４に向けて拡がるほぼ放物線形状の平面形状をしている。

このような構成であるので、第三の実施形態と同様に、揺動部Ｓ２８を中心にシールブロックＳＢ２が揺動して、偏心リング８の移動に対応するものである。従って、作動油のシールすること、及びその作動により、第三の実施形態と同様の効果を奏するものである。また、凹部Ｓ２１がポンプ室４に向かって拡がる形状をしているので、それにより凹部Ｓ２１内に異物が侵入しても溜まりにくいものである。その他、内接歯車ポンプ１００としての機能及び作用は、上述した点以外は、上記それぞれの実施形態と同様である。

なお、本発明は、上記それぞれの実施形態に限定されるものではない。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

上記実施形態においては、オリフィスＤ１と逆止弁Ｄ２とを並列に設けて、ダンパー機構としたが、逆止弁Ｄ２又はオリフィスＤ１を廃止することも可能である。この場合、逆止弁を廃止したものでは、アウターロータ６が進角とは反対側に振動するときも内接歯車ポンプ１００の振動を低減することができる。またオリフィスを廃止する場合、偏心リング８の外周とハウジングポンプ室４の内周壁との近接する部分の所定隙間５２を調整することにより、当該近接する部分を流通する潤滑油の量を調整すればよい。

本発明の活用例として、内燃機関、自動変速機、パワーステアリング等の油圧機器等に使用するものが挙げられる。

２…吸入ポート
３…吐出ポート
４…ポンプ室
５…ハウジング
６…アウターロータ
７…インナーロータ
８…偏心リング
９…スプリング
４１…内周壁
ＳＢ…シールブロック
ＤＭ…ダンパー機構

Claims (3)

1. 吸入ポートと吐出ポートとポンプ室とを備えるハウジングと、ハウジング内に収容されるアウターロータと、アウターロータを収容する偏心リングと、アウターロータに噛み合うインナーロータと、アウターロータを吸入ポート側に付勢する弾性部材とを備えてなる可変容量型内接歯車ポンプであって、
   ポンプ室の内径を、偏心リングの外径よりも大きくし、
   偏心リングの外周とハウジングのポンプ室の内周壁とで構成される空間には液体が満たされており、
   吐出ポートにおける液体圧力が高くなった際には偏心リングの外周とハウジングのポンプ室の内周壁との近接する部分が所定隙間を維持した状態で、偏心リングが弾性部材の付勢力に抗して吐出ポート側へ移動することで液体の吐出量が可変になる可変容量型内接歯車ポンプ。
2. 弾性部材がコイルバネであり、コイルバネに対応して偏心リングにバネ用座面を設け、
   偏心リングの外周とポンプ室の内周壁とで構成される空間が、ダンパー機構に連通し、
   偏心リングの外周とポンプ室の内周壁との間に偏心リングと嵌合するシールブロックをコイルバネの軸線方向に移動可能に設けてなる請求項１記載の可変容量型内接歯車ポンプ。
3. 偏心リングの外周とポンプ室の内周壁とで構成される空間が、ダンパー機構に連通し、
   偏心リングの外周とポンプ室の内周壁との間に偏心リングと嵌合するシールブロックを設けてなり、
   シールブロックを支点として偏心リングが移動する請求項１記載の可変容量型内接歯車ポンプ。

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