JP2023015422A - 可変容量形ポンプの製造方法及び可変容量形ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプボディの収容凹部全体の加工作業能率の向上と工具の寿命の低下を抑制することができる。【解決手段】ポンプボディのポンプ収容室３の内周面３ｂに設けられ、駆動軸を中心として径方向の外方に円弧状に凹む第１～第３外方凹部４０～４２及びスプリング収容室１６の端部の第４外方凹部４３と、を有する可変容量形ポンプの製造方法であって、第１～第４外方凹部のそれぞれの内周面及び底面を、エンドミル工具５０によってポンプボディの軸方向から加工する第１工程と、該第１工程によって加工された第１～第４外方凹部の内周面及び底面の加工面のうち、最も径方向の外方の部位(最深部Ｐ１～Ｐ４)を避けてポン収容室の内周面と底面を周方向に加工する第２工程と、を備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、可変容量形ポンプの製造方法及び可変容量形ポンプに関する。

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。

この可変容量形ポンプは、ポンプボディの収容凹部内に収容されたカムリングが揺動機構を介して偏心量が大きくなる方向と小さくなる方向へ揺動するようになっている。このカムリングの揺動によって、複数のポンプ室の容積変化量を増減させて、ポンプ吐出圧を機関回転数に応じて可変制御するようになっている。

また、前記収容凹部の内周面には、第1制御油室と第２制御油室の一部を構成し、第１、第２シール摺接面と連続的に形成された円弧状の複数の外方凹部が形成されている。

そして、前記収容凹部は、内底面と内周面及び前記各外方凹部の底面と内周面を含む表面全体が一つのエンドミル工具によってフライス加工により仕上げ加工されている。

特開２０１７－７２０３５号公報

ところで、可変容量形ポンプの収容凹部の加工は、ポンプ室の油圧特性を確保するために高精度に仕上げ加工する必要があると共に、加工作業時間の短縮化が要望されている。

しかしながら、従来の可変容量形オイルポンプは、前述のように、前記収容凹部や各外方凹部の各底面と各内周面の表面全体を、一つのエンドミル工具によって切削加工を行う際に、前記エンドミル工具が、各外方凹部の最深部まで一旦入り込み、ここからＵターンして加工するようになっている。

このように、エンドミル工具は、収容凹部の内周面から各外方凹部の最深部まで一旦入り込み、ここからＵターンして折り返すような移動経路を取ることから、前記折り返す際に一時的に移動を停止する。このため、各外方凹部の加工時間が他の部位よりも長くなる。

この結果、収容凹部を含めた全体の加工時間が長くなって作業効率が低下すると共に、エンドミル工具の負荷が高くなって工具寿命の低下を招くおそれがある。

本発明は、前記従来の可変容量形ポンプの製造方法の技術的課題に鑑みて案出されたもので、ポンプボディの収容凹部を含めた全体の加工作業能率の向上と工具の寿命の低下を抑制できる可変容量形ポンプの製造方法及び可変容量形ポンプを提供することを一つの目的としている。

本願発明の一つの態様は、収容凹部を有するポンプボディと、前記収容凹部内に配置され、回転駆動されることによって複数のポンプ室の容積を変化させて吸入部から吸入された作動液を吐出部から吐出させるポンプ構成体と、前記ポンプ構成体を内部に収容し、揺動することによって前記複数のポンプ室の容積変化量を可変にする可動部材と、前記収容凹部内に設けられ、前記ポンプ構成体の回転軸を中心として径方向の外方に凹む外方凹部と、を有する可変容量形ポンプの製造方法であって、
前記外方凹部の内周面及び底面を、前記ポンプボディの軸方向から加工する第１工程と、前記第１工程によって加工された前記外方凹部の内周面及び底面の加工面のうち、径方向の最も外方の部位を避けて前記収容凹部の内周面と底面を周方向から加工する第２工程と、
を有している。

本願発明の一つの態様によれば、ポンプボディの収容凹部を含めた全体の加工作業能率の向上と工具の寿命の低下を抑制することが可能になる。

カバー部材を外した状態の可変容量形ポンプの正面図である。 カバー部材を取り付けた状態での図１のＡ－Ａ線断面図である。 ポンプボディ単体を示す正面図である。 図３のＢ－Ｂ線断面図である。 Ａはエンドミル工具によってポンプ収容室の内面を切削加工する手順を示し、ＢはＡのＣ部拡大図である。 Ａは本実施形態の第１工程と第２工程の切削加工時における残存部が形成されている状態を示すポンプ収容室の正面図、ＢはＡのＤ部拡大図である。

以下に、本発明に係る可変容量形ポンプの製造方法及び可変容量形ポンプの実施形態を図面に基づいて詳述する。

なお、以下の実施形態では、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制御に供するバルブタイミング制御装置(ＶＴＣ)に対して機関の潤滑油を供給するためのオイルポンプに適用した例を示している。また、本発明は、可変容量形ポンプのポンプボディの製造方法が主たる技術であるから、ポンプ全体の詳細な説明は省略する。
〔第１実施形態〕
図1は可変容量形ポンプのカバー部材を外した状態の可変容量形ポンプを示す正面図、図２はカバー部材を取り付けた状態での図１のＡ－Ａ線断面図、図３はポンプボディ単体を示す正面図、図４は図３のＢ－Ｂ線断面図である。

この可変容量形ポンプは、例えば、図外の内燃機関のシリンダブロックの下端部に設けられ、図１及び図２に示すように、一端側が開口形成され、内部に収容凹部であるポンプ収容室３が設けられたポンプボディ１と、該ポンプボディ１の一端開口を閉塞するカバー部材２と、ポンプボディ１に回転自在に支持され、図外のクランクシャフトの駆動ギアから回転力が伝達される従動ギア２４を介して回転駆動される駆動軸４と、を備えている。

また、ポンプ収容室３内に揺動可能に収容され、後述する第１，第２制御油室２１，２２やコイルばね２３と協働して複数のポンプ室１３の容積変化量を変化させる可動部材であるカムリング５と、該カムリング５の内周側に収容され、駆動軸４によって図１中の時計方向(矢印方向)に回転駆動されることによって、前記カムリング５との間に形成される複数のポンプ室１３の容積を増減させることによってポンプ作用を行うポンプ構成体と、を備えている。

ポンプボディ１は、アルミニウム合金材により一体に形成され、図１中、左右方向に長い矩形状に形成されていると共に、その上下方向の幅長さが左右方向の長さに比較して小さく形成されている。また、ポンプボディ１は、図２に示すように、ポンプ収容室３の底面３ａを含む底壁を構成する端壁１ａのほぼ中央位置に駆動軸４の一端部４ａを回転自在に支持する軸受孔１ｂが設けられている。さらに、ポンプ収容室３の内周面３ｂの所定位置には、図１に示すように、ピボットピン９を介してカムリング５を揺動自在に支持する横断面ほぼ半円状の支持溝１ｃが切欠形成されている。

さらに、ポンプ収容室３の内周面３ｂの一部には、後述する第１制御油室２１の一部を構成する円弧状の第１外方凹部４０が形成されている。この第１外方凹部４０は、カムリング５の外周部に設けられた突起部である第１シール構成部５ｃが配置されると共に、この第１シール構成部５ｃに設けられた摺接部である第１シール部材１０ａが摺接する第１シール摺接面３ｃが形成されている。

第１シール摺接面３ｃは、軸受孔１ｂの中心と支持溝１ｃ(ピボットピン９)の中心とを通る直線（以下「カムリング基準線」という。）Ｍに対して図１中の左半分側に形成されている。

第１シール摺接面３ｃは、支持溝１ｃ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５が偏心揺動する範囲において第１シール部材１０ａが常時摺接可能な周方向長さに設定されている。

また、ポンプ収容室３の内周面３ｂの他の一部には、後述する第２制御油室２２の一部を構成する円弧状の第２外方凹部４１が形成されている。この第２外方凹部４１は、カムリング５の外周部に設けられた突起部である第２シール構成部５ｄが配置されると共に、この第１シール構成部５ｄに設けられた摺接部である第２シール部材１０ｂが摺接する第２シール摺接面３ｄが形成されている。

この第２シール摺接面３ｄは、カムリング基準線Ｍに対して図１中の右半分側に形成され、支持溝１ｃの中心から所定半径ｒ２をもって構成される円弧面状に形成され、カムリング５が偏心揺動する範囲において第２シール部材１０ｂが常時摺接可能な周方向長さに設定されている。

また、ポンプ収容室３の内周面３ｂにおける支持溝１ｃと第１シール摺接面３ｃとの間には、後述する低圧室２５を構成する円弧状の第３外方凹部４２が形成されている。

この第３外方凹部４２の内側面には、後述するカムリング５の外周部に設けられた突起部である第３シール構成部５ｅに設けられた摺接部である第３シール部材１０ｃが摺接する第３シール摺接面３ｅが形成されている。

この第３シール摺接面３ｅは、支持溝１ｃの中心から所定半径ｒ３をもって構成される円弧面状に形成され、カムリング５が偏心揺動する範囲において第３シール部材１０ｃが常時摺接可能な周方向長さに設定されている。

なお、ｒ１、ｒ２及びｒ３の周方向長さの関係は、ｒ１＞ｒ２＞ｒ３となっている。

第３外方凹部４２は、図１、図３に示すように、支持溝１ｃの図中左側に形成されて、全体がポンプ収容室３の内周面３ｂから上下長手方向に沿って円弧状に形成されている。

また、ポンプボディ１の端壁１ａの内側面、つまりポンプ収容室３の底面３ａには、図１～図４にも示すように、軸受孔１ｂの外周域に、ポンプ構成体によるポンプ作用に伴い各ポンプ室１３の容積が拡大する領域（以下「吸入側領域」という。）に開口する円弧凹状の吸入部である吸入ポート１１ａが形成されている。また、各ポンプ室１３の容積が縮小する領域（以下「吐出側領域」という。）に開口する円弧凹状の吐出部である吐出ポート１２ａが形成されている。この吸入ポート１１ａと吐出ポート１２ａは、それぞれ軸受孔１ｂを挟んでほぼ上下で対向するように切欠形成されている。

本実施形態における吐出側領域としては、図１に示すように、駆動軸４(ロータ６)の回転方向において、吐出ポート１２ａの始端から終端までの間に形成されている。

吸入ポート１１ａは、図３に示すように、その周方向の始端側の位置に、後述するスプリング収容室１６側へ膨出するように形成された外方凹部の一つである導入部１１ｂが一体に設けられている。この導入部１１ｂと吸入ポート１１ａの境界部近傍には、ポンプボディ１の端壁１ａ(底面３ａ)を貫通して外部へと開口する吸入口１１ｃが貫通形成されている。したがって、内燃機関のオイルパンに貯留されたオイルが、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１１ｃ及び吸入ポート１１ａを介して吸入領域に係る各ポンプ室１３に吸入されるようになっている。

吐出ポート１２ａは、その終端側にポンプボディ１の端壁１ａ(底面３ａ)を貫通して外部へと開口する吐出口１２ｂが貫通形成されている。したがって、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１２ａへと吐出されたオイルは、吐出口１２ｂからシリンダブロック内部に設けられた図外の吐出通路を通ってメインオイルギャラリから機関内における各摺動部やＶＴＣ等へと供給される。なお、吐出通路の下流側には、オイルクーラやオイルフィルタが設けられている。

また、ポンプ収容室３の底面３ａには、図３に示すように、吐出ポート１２ａと軸受孔１ｂを連通する連通溝１５が切欠形成されている。吐出ポート１２ａから連通溝１５を通って軸受孔１ｂにオイルを供給すると共に、ロータ６及び各ベーン７の側部にもオイルを供給することによって、各摺動部位の良好な潤滑が確保されている。

ポンプ構成体は、図１及び図２に示すように、カムリング５の内周側において回転自在に収容され、中心部が駆動軸４の外周に結合されたロータ６と、該ロータ６の外周部に放射状に切欠形成された複数のスリット６ａ内においてそれぞれ出没自在に収容されたベーン７と、ロータ６より小径に形成され、このロータ６の内周側両側部に配設された一対のリング部材８，８と、から構成されている。

ロータ６は、図１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複数のスリット６ａの内側基端部に吐出オイルを導入する横断面ほぼ円形状の背圧室６ｂが設けられている。

各ベーン７は、ロータ６の回転に伴う遠心力と背圧室６ｂ内の圧力とによって外方へと押し出されて、各先端面がカムリング５の内周面に摺接すると共に、各基端面が各リング部材８，８の外周面にそれぞれ摺接するようになっている。

カバー部材２は、図２に示すように、ほぼ板状を呈し、ポンプボディ１の外形状に倣って左右方向に長い矩形状に形成されている。また、カバー部材２は、図外の複数のボルトによって内側面２ｂの外周側がポンプボディ１のポンプ収容室３の開口部側の取り付け面１ｇに取り付けられている。ポンプボディ１の軸受孔１ｂに対向する位置には、駆動軸４の大径な他端部４ｂを回転自在に支持する軸受孔２ａが貫通形成されている。そして、このカバー部材２の内側面２ｂにも、ポンプボディ１と同様に、吸入ポート１１ａ’や吐出ポート１２ａ’、連通溝が、ポンプボディ１の吸入ポート１１ａや吐出ポート１２ａ、連通溝１５に対向配置されている。

なお、吸入ポートや吐出ポートは、ポンプボディ１側あるいはカバー部材２側のいずれか一方側に形成されていても良い。

また、カバー部材２は、後述する第２制御油室２２への油圧の給排制御あるいは供給を遮断制御する制御機構である図外のパイロット弁が設けられている。また、該パイロット弁と吐出通路との間に形成される図外の制御圧導入通路上には、吐出された作動油であるオイルのパイロット弁側への導入を切り換え制御する切換機構である図外のソレノイドバルブが設けられている。

駆動軸４は、図２に示すように、小径な一端部４ａがポンプボディ１の端壁１ａの軸受孔１ｂに軸支されている一方、大径な他端部４ｂがカバー部材２の軸受孔２ａに軸受けされている。駆動軸４の先端側には、図外のクランクシャフトに有する駆動ギアに噛合する従動ギア２４が設けられている。したがって、駆動軸４は、噛合した前記両ギアを介してクランクシャフトから伝達される回転力に基づきロータ６を図１中の時計方向(矢印方向)へと回転させるようになっている。

カムリング５は、図１及び図２に示すように、いわゆる焼結合金によって円筒状に一体形成され、その外周部の所定位置には支持溝１ｃと協働してピボットピン９を支持する円弧凹溝状のピボット部５ａが形成されている。また、カムリング５は、ピボット部５ａに対しカムリング５の中心を挟んだ反対側の位置にアーム部５ｂが径方向に沿って突設されている。

ポンプボディ１の内部下端位置には、図１及び図３に示すように、前記支持溝１ｃと対向する位置にスプリング収容室１６が設けられている。このスプリング収容室１６内には、その一端壁とアーム部５ｂの一側面との間に、所定のセット荷重を付与されたコイルばね２３が弾装されている。このスプリング収容室１６の他端壁は、カムリング５の偏心方向の移動範囲を規制する規制面１６ａとして構成され、この規制面１６ａにアーム部５ｂの他側面が当接することによって、カムリング５の偏心方向におけるそれ以上の移動(揺動)が規制されるようになっている。また、スプリング収容室１６のうち、導入部１１ｂに臨む軸方向の端部と規制面１６ａが第４外方凹部４３として後述する加工時における工具の加工経路の終了点になっている。

このように、カムリング５は、コイルばね２３の付勢力によって、アーム部５ｂを介してその偏心量が増大する方向（図１中の時計方向）へと常時付勢されている。そして、カムリング５は、ポンプの非作動状態では、図１に示すように、アーム部５ｂの他側面が規制面１６ａに押し付けられた状態となって、その偏心量が最大となる位置に規制されるようになっている。

カムリング５は、外周部のポンプボディ１の第１、第２、第３シール摺接面３ｃ、３ｄ、３ｅにそれぞれ対応した位置に、突起部である３つの第１、第２、第３シール構成部５ｃ、５ｄ、５ｅが突出して設けられている。この各シール構成部５ｃ～５ｅは、各シール摺接面３ｃ、３ｄ、３ｅと同心円弧状に形成され、各外周面にそれぞれ有するシール凹部であるシール保持溝内に第１、第２、第３シール部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃが収容保持されている。

第１～第３シール部材１０ａ～１０ｃは、いずれも低摩擦特性を有するフッ素系樹脂材によってカムリング５の軸方向に沿って直線状に細長く形成されている。また、この第１～第３シール部材１０ａ～１０ｃは、各シール保持溝の底部にそれぞれ配設されたゴム製の弾性部材の弾性力をもって各シール摺接面３ｃ～３ｅに押し付けられることによって、この各シール摺接面３ｃ～３ｅとの間を液密的にシールするようになっている。つまり、この第１～第３シール部材１０ａ～１０ｃは、カムリング５の偏心揺動時には各シール摺接面３ｃ～３ｅに摺接しつつ後述する第１、第２制御油室２１，２２及び低圧室２５内をシールするようになっている。

さらに、カムリング５の外周面とポンプボディ１の内周面との間には、図１に示すように、ピボットピン９を中心とした円周方向の左右位置に第１制御油室２１と第２制御油室２２及び前記低圧室２５が形成されている。

具体的に説明すると、第１制御油室２１は、第１シール部材１０ａと第３シール部材１０ｃとの間に設けられ、第２制御油室２２は、ピボットピン９と第２シール部材１０ｂとの間に設けられている。さらに、低圧室２５は、ピボットピン９と第３シール部材１０ｃとの間に設けられている。

したがって、カムリング５の外周面のうち、第１制御油室２１に臨む第１受圧面５ｆは、ピボットピン９との間の低圧室２５の存在によって小さく形成されて、ピボットピン９から円周方向に大きく延びる第２制御油室２２に臨む第２受圧面５ｇの方が大きく形成されている。このため、第１、第２制御油室２１，２２の双方に同じ油圧(吐出圧)が作用した場合には、全体としてその偏心量を増加させる方向（図１中の時計方向）へとカムリング５を付勢する構成となっている。

第１，第２制御油室２１，２２には、吐出通路から分岐形成された制御圧導入通路を介してポンプ吐出圧が導かれるようになっている。すなわち、第１制御油室２１には、制御圧導入通路からさらに二股に分岐された一方の分岐通路である第１導入通路を介してポンプ吐出圧が供給される。一方、第２制御油室２２には、他方の分岐通路である第２導入通路を通じて電磁切換弁やパイロット弁を経てポンプ吐出圧が供給される。

そして、これらの各油圧がそれぞれ第１、第２制御油室２１，２２に面するカムリング５の第１、第２受圧面５ｆ、５ｇに作用することによって、カムリング５に対し移動力（揺動力）が付与されることとなる。

したがって、オイルポンプは、コイルばね２３のセット荷重に対して両制御油室２１，２２の内圧に基づく付勢力が小さいときは、カムリング５は図１に示すような最大偏心状態となる一方、吐出圧の上昇に伴い両制御油室２１，２２の内圧に基づく付勢力がコイルばね２３のセット荷重を上回ったときは、その吐出圧に応じてカムリング５が同心方向へ移動することとなる。

また、低圧室２５は、図１～図３に示すように、第３外方凹部４２によってカムリング５の外周面との間に形成されていると共に、カバー部材２に貫通形成された図外の連通孔によって大気に開放されつつオイルパンに連通している。つまり、この低圧室２５には、ポンプ作動によってカムリング５の軸方向の両端面５ｈ、５ｉ(図２参照)とポンプボディ１及びカバー部材２との摺動面(サイドクリアランス)からリークしたオイルや該オイル内に混入したいわゆるコンタミが流入し、これらのオイルやコンタミを、連通孔を介してオイルパン内に排出するようになっている。

また、連通路の一端部は、カムリング５のいずれの揺動位置においてもカムリング５によって閉塞されることなく、常に低圧室２５に連通する位置に形成されている。

第１制御油室２１と第２制御油室２２は、各ポンプ室１３との間が図２に示すように、カムリング５の軸方向の両端面５ｈ、５ｉと該両端面５ｈ、５ｉが摺接するポンプボディ１のポンプ収容室３の底面３ａ及びカバー部材２の他方側内側面２ｂの間のいわゆるサイドクリアランスによってシールされている。

低圧室２５も、各ポンプ室１３との間はカムリング５の両端面５ｈ、５ｉとポンプ収容室３の底面３ａ及びカバー部材２の内側面２ｂとの間のサイドクリアランスによってシールされている。

カムリング５は、図１及び図２に示すように、サイドクリアランスを構成する両端面５ｈ、５ｉのうち、第１制御油室２１と各ポンプ室１３との間をシールする部位を第１シール面とし、第２制御油室２２と各ポンプ室１３との間をシールする部位を第２シール面としている。さらに吐出側領域内に有する低圧室２５と各ポンプ室１３との間をシールする部位が第３シール面として構成されている。

パイロット弁３０やソレノイドバルブは、本発明と直接的な関係が薄いので、特別に図面を掲げずに簡単に説明する。

パイロット弁３０は、図２に示すように、カバー部材２の外側まで延設された筒状のバルブボディ３１と、該バルブボディの底部開口を閉塞するプラグ３２と、バルブボディ３１の内部軸方向に形成されたバルブ収容孔内に摺動自在に収容され、バルブボディ３１の内周面と摺接する一対の第１、第２ランド部によって第２制御油室２２に対しての油圧の給排制御に供する図外のスプール弁体と、バルブボディ３１の他端側内周においてプラグ３２とスプール弁体の間に所定のセット荷重をもって弾装され、スプール弁体をバルブボディ３１の一端側へ常時付勢する図外のバルブスプリングと、から主として構成されている。

ソレノイドバルブは、制御圧導入通路の途中に介在する図外のバルブ収容孔内に収容配置され、内部軸方向に沿って油通路が貫通形成された円筒状のバルブボディと、油通路の先端側内部に固定されて、導入ポートを有するシート部材と、該シート部材の内端部開口縁に形成されるバルブシートに対して離着座自在に設けられ、図外の導入ポートの開閉に供するボール弁体と、バルブボディの他端部に設けられたソレノイドと、から主として構成されている。
〔ポンプボディの切削加工方法〕
図５Ａはエンドミル工具によってポンプ収容室の内面を切削加工する手順を示し、ＢはＡのＣ部拡大図である。

以下、ポンプ収容室３の底面３ａや内周面３ｂと、４つの第１～第４外方凹部４０～４３（第１～第３シール摺接面３ｃ～３ｅやスプリング収容溝１６の規制面１６ａ側の各内周面と各底面を含む）の切削加工方法について図５Ａ、Ｂに基づいて説明する。

ポンプボディ１は、予め鋳造金型によってアルミダイキャスト成形され、この後に、以下のポンプ収容室３の底面３ａ及び内周面３ｂなどの切削加工が行われる。

加工工具としては、一般的なエンドミル工具５０(図５Ａ、Ｂの２点鎖線)を用いており、このエンドミル工具５０は、例えば直径が１４ｍｍのものが用いられ、以下の複数の加工工程時には、この一本のエンドミル工具５０のみによって加工されるようになっている。なお、エンドミル工具５０の直径は、ポンプボディ１(ポンプ収容室３)の大きさなどに応じて任意に変更することができる。

加工手順としては、図５Ａに示すように、最初に、エンドミル工具５０によって、第１～第４外方凹部４０～４３の４箇所に軸方向から切削加工する。すなわち、第１～第３外方凹部４０～４２が形成される３箇所と、第４外方凹部４３の１箇所の合計４箇所の位置に、図中、円形破線で示すように、ポンプ収容室３の軸方向、つまり上下方向から切削加工する(第１工程)。

この第１工程によって、第１～第４外方凹部４０～４３のそれぞれの底面と内周面が切削加工される(第１加工面)。これらの第１加工面は、面粗度などが高精度に仕上げられる仕上げ加工として行われる。

次に、図５Ａに示すように、ポンプ収容室３の中心位置の軸受孔１ｂが形成される位置を同じエンドミル工具５０の加工開始点Ｓとしてまずはここで底面３ａを切削加工する(第２加工面)。ここから、エンドミル工具５０を、図中矢印Ｘ１で示す右側水平方向へ所定距離だけ移動させて、ここからＳを中心として矢印Ｒ１(左）方向へ旋回させながら一回転させて切削加工する。続いて、エンドミル工具５０を一回転させた位置から、矢印Ｘ２に示すように、さらに右側水平方向に所定距離だけ移動させる。ここからＳを中心として再び矢印Ｒ２(左)方向へ旋回させながら一回転させて切削加工する。これによって、ポンプ収容室３の底面３ａの内周部側の大部分を仕上げ加工する。

次に、エンドミル工具５０を、矢印Ｘ２から僅かに図中右方向へ連続的に移動させる。続いて、エンドミル工具５０を、矢印Ｒ３に示すように、左方向へ一回転だけ旋回移動させて、ポンプ収容室３の底面３ａと内周面３ｂを切削加工する。

次に、エンドミル工具５０を、第２シール摺接面３ｄ側に移動させて、ここから第２外方凹部４１の径方向の最も外方の部位である最深部Ｐ１まで移動させずに、最深部Ｐ１の手前、つまり第２シール摺接面３ｄから約９０度であって移動軌跡の角が円弧状のほぼＶ字角度で連続的に旋回させ、ここの底面３ａと内周面３ｂを切削加工する。つまり、この第２外方凹部４１の円弧部全体の底面や内周面は、既に第１工程で切削加工されていることから、さらに切削加工する必要がない。したがって、ここからエンドミル工具５０は、移動を停止させることなく連続的に移動させることができる。

さらにここからエンドミル工具５０を、矢印Ｒ４方向へ移動させ、つまりポンプ収容室３の内周面３ｂに沿って移動させて底面３ａ及び内周面３ｂを切削加工しつつ第３外方凹部４２側に移動させる。ここでも、エンドミル工具５０を、第３外方凹部４２の最深部Ｐ２まで移動させずに、最深部Ｐ２の手前の約８０度であって移動軌跡の角が円弧状のＶ字角度で連続的に移動旋回させて、第３シール摺接面３ｅを含む底面３ａと内周面３ｂ(第２加工面)を切削加工する。

続いて、エンドミル工具５０を、矢印Ｒ５に示すように、ポンプ収容室３の内周面３ｂに沿って移動させて底面３ａ及び内周面３ｂを切削加工しつつ第１外方凹部４０に移動させる。ここでもエンドミル工具５０を、図６にも示すように、第１外方凹部４０の円弧部の最深部Ｐ３まで移動させずに、最深部Ｐ３の手前で約１２０度であって移動軌跡の角が円弧状のＶ字角度で連続的に移動旋回させ、ここの底面３ａと内周面３ｂを切削加工する。

さらに、エンドミル工具５０を、矢印Ｒ６に示すように、同じく内周面３ｂに沿って移動させて底面３ａ及び内周面３ｂを切削加工しつつスプリング収容室１６の第４外方凹部４３側に移動させる。ここでもエンドミル工具５０を、スプリング収容室１６の第４外方凹部４３の最深部Ｐ４まで移動させることなく、この最深部Ｐ４の手前で底面と規制面１６ａなどを切削加工する。ここがエンドミル工具５０による切削加工の終了点Ｅになる(第２工程)。この第２工程によって加工された底面３ａや内周面３ｂが第２加工面となる。

以上のように、本実施形態では、ポンプ収容室３の内面全体に対するエンドミル工具５０による切削加工を、第１工程の軸方向からの加工と、第２工程の周方向の加工の２つに分けて行うようにした。

つまり、第１工程では、各シール摺接面３ｃ～３ｄを含む円弧状の第１～第４外方凹部４０～４２に対してエンドミル工具５０を軸方向へ移動させて各部を切削加工する。

次の第２工程では、ポンプ収容室３の底面３ａや内周面３ｂに対してエンドミル工具５０を周方向へ連続的に移動して切削加工するが、このとき、各外方凹部４０～４３などの円弧部ではエンドミル工具５０をそれぞれの最深部Ｐ１～Ｐ４まで移動させることなく、その手前で移動軌跡の角が円弧状のＶ字形状に連続的に屈曲移動させる。

このため、エンドミル工具５０は、第２工程において各外方凹部４０～４３などで移動を停止させることなく連続的に移動させることができるので、加工速度が従来の工法に比較して速くなる。したがって、ポンプ収容室３の底面３ａ及び内周面３ｂを含めた全体の切削加工時間を短縮させることができる。

この結果、ポンプ収容室３の底面３ａや内周面３ｂの平面度や平行度を高精度に維持できると共に、加工作業能率の向上が図れる。

また、エンドミル工具５０は、前述したように、加工作業時間の短縮化によって負荷が小さくなることから、工具寿命の低下を抑制することができる。

しかも、第１工程と第２工程の加工作業を、同一のエンドミル工具５０を用いて行ったことから、途中で加工工具の交換を行うことなく連続した加工作業ができるので、この点でも加工作業時間の短縮化が促進される。

図６Ａは本実施形態の第１工程と第２工程の切削加工時における残存部が形成されている状態を示すポンプ収容室の正面図、ＢはＡのＤ部拡大図である。

前記第２工程中において、エンドミル工具５０を、例えば矢印Ｒ３に沿った旋回移動から第２外方凹部４１側からＶ字形状に移動した際に、図６Ａ，Ｂに示すように、第１工程での切削加工箇所と第２工程での切削加工箇所の間に、加工残りである残存部３３が形成される。この残存部３３は、エンドミル工具５０の軌跡痕として数ミクロンの突起状に形成されて基本的には視認できるようになっている。しかし、残存部３３は、微妙に視認できない場合であっても触感で分かるようになっている。

この残存部３３は、図６Ａに示すように、第１外方凹部４０や第３外方凹部４２にも同じく形成されている。

また、各残存部３３は、カムリング５の揺動中に第１～第３シール構成部５ｃ～５ｅとは当接しない位置に形成されている。したがって、この残存部３３は、カムリング５の揺動性やシール性などのポンプ性能に影響を与えることがない。

また、この各残存部３３は、各シール摺接面３ｃ～３ｅ付近に形成されているが、カムリング５の揺動範囲において各シール部材１０ａ～１０ｃと軸方向で当接しない位置に形成されている。このため、各残存部３３は、カムリング５の揺動中における各シール部材１０ａ～１０ｃの各シール摺接面３ｃ～３ｅに対するシール性能にも影響を与えることはない。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、ポンプ収容室３の大きさを、ポンプ容量に応じて任意に変更することが可能である。

また、加工工具としてエンドミル工具５０を用いたが、他の工具を用いることも可能である。

さらに、本実施形態では、加工後に残存部３３が形成されるようになっているが、加工方法によっては、残存部が形成されない方法を取ることも可能である。

以上説明した実施形態に基づく可変容量形ポンプの製造方法及び可変容量形ポンプとしては、例えば以下の態様のものが考えられる。

その一つの態様において、収容凹部を有するポンプボディと、前記収容凹部内に配置され、回転駆動されることによって複数のポンプ室の容積を変化させて吸入部から吸入された作動液を吐出部から吐出させるポンプ構成体と、前記ポンプ構成体を内部に収容し、揺動することによって前記複数のポンプ室の容積変化量を可変にする可動部材と、前記収容凹部内に設けられ、前記ポンプ構成体の回転軸を中心として径方向の外方に凹む外方凹部と、を有する可変容量形ポンプの製造方法であって、
前記外方凹部の内周面及び底面を、前記ポンプボディの軸方向から加工する第１工程と、前記第１工程によって加工された前記外方凹部の内周面及び底面の加工面のうち、径方向の最も外方の部位を避けて前記収容凹部の内周面と底面を周方向から加工する第２工程と、を有している。
この発明の態様によれば、例えば、鋳造によって成形されたポンプボディの粗材に対して、第１工程では外方凹部の内周面と底面を、加工工具をポンプボディの軸方向から加工する。次に第２工程では収容凹部の内周面と底面を、加工工具を周方向から加工するが、この第２工程では、前記加工工具の移動経路を、前記第１工程で加工した外方凹部の最深部まで移動させてリターンさせるのではなく、外方凹部の収容凹部側の入口付近まで移動させて、ここから円弧状に旋回移動させる。これによって、収容凹部と外方凹部との底面や内周面の平面度や平行度を高精度に維持できると共に、工具の高寿命化が図れる。

さらに好ましくは、前記第１工程と第２工程は、同一の加工工具を用いるようになっている。

この発明の態様によれば、同一の加工工具を用いることによって、加工工具の交換を行うことなく連続して加工できるので、加工時間の短縮化が図れる。

さらに好ましくは、前記第１工程の加工工具と前記第２工程の加工工具は、直径が同一のエンドミルである。

さらに好ましくは、前記可動部材は、前記ポンプ構成体を内部に収容する環状の本体と、前記本体の外周から径方向の外方に突出し、前記外方凹部の内部に入って前記外方凹部の内周面の一部と摺接する摺接部を有する突起部と、を有している。

さらに好ましくは、前記外方凹部の底面には、前記第１工程で形成された加工面と、前記第２工程で形成された加工面との間に、前記第１工程と第２工程で加工されない突起状の加工残りを有している。

さらに好ましくは、前記加工残りは、前記可動部材の揺動範囲内において、前記突起部と軸方向で当接しない位置に形成されている。

この発明の態様によれば、加工残りが存在するものの、可動部材の揺動中に前記突起部とは当接しない位置に形成されていることから、シール性や可動部材の移動性などのポンプ性能に影響がない。

さらに好ましくは、前記摺接部は、前記収容凹部の内周面と摺接するシール部材であって、前記可動部材の前記突起部は、前記シール部材が入るシール凹部を有し、前記加工残りは、前記可動部材の揺動範囲において、前記シール部材と軸方向で当接しない位置にある。

この発明の態様によれば、加工残りはあるものの、これがシール部材と当接しない位置に形成されていることから、シール部材によるシール性能に影響を与えることがない。

さらに好ましくは、前記外方凹部は、前記収容凹部の内周面に複数形成されている。

別の好ましい態様としては、収容凹部を有するポンプボディと、
前記収容凹部内に配置され、回転駆動されることによって複数のポンプ室の容積を変化させて吸入部から吸入された作動液を吐出部から吐出させるポンプ構成体と、前記ポンプ構成体を内部に収容する環状の本体と、前記本体の外周から径方向の外方に突出し、前記収容凹部に摺接する摺接部を有する突起部と、を有し、揺動することによって前記複数のポンプ室の容積変化量を可変にする可動部材と、前記収容凹部の内周面に設けられ、前記ポンプ構成体の回転軸を中心として径方向の外方に凹むと共に、前記突起部が嵌入可能な外方凹部と、を備えた可変容量形ポンプであって、
前記外方凹部は、前記外方凹部の底面と内周面の加工面である第１加工面を有し、前記収容凹部は、前記収容凹部の底面と内周面の加工面である第２加工面を有し、前記外方凹部の第１加工面の前記底面と前記収容凹部の第２加工面の前記底面との間に、加工残りが形成されている。

さらに好ましくは、前記加工残りは、前記可動部材の揺動範囲内において前記突起部と軸方向で当接しない位置に形成されている。

さらに好ましくは、前記摺接部は、前記外方凹部の内周面と摺接するシール部材によって構成され、前記可動部材の前記突起部は、外面に前記シール部材が保持されるシール凹部を有し、前記加工残りは、前記可動部材の揺動範囲において前記シール部材と軸方向で当接しない位置に形成されている。

１…ポンプボディ(ポンプハウジング)、３ｃ～３ｅ…第１シール摺接面(外方凹部)、２…カバー部材(ポンプハウジング)、３…ポンプ収容室(収容凹部)、３ａ…底面、３ｂ…内周面、３ｃ～３ｅ…第１～第３シール摺接面、４…駆動軸、５…カムリング(可動部材)、５ｃ～５ｅ…シール構成部(突起部)、６…ロータ(ポンプ構成体)、７…ベーン(ポンプ構成体)、９…ピボットピン(揺動支点)、１０ａ～１０ｃ…第１～第３シール部材(摺接部)、１１ａ…吸入ポート（吸入部）、１２ａ…吐出ポート（吐出部）、１３…ポンプ室、１６…スプリング収容室、１６ａ…規制面、２１…第１制御油室、２２…第２制御油室、２３…コイルスプリング、３３…残存部(加工残り)、４０…第１外方凹部、４１…第２外方凹部、４２…第３外方凹部、４３…第４外方凹部、Ｐ１～Ｐ４…最深部(径方向の最も外方の部位)。

Claims (11)

1. 収容凹部を有するポンプボディと、
   前記収容凹部内に配置され、回転駆動されることによって複数のポンプ室の容積を変化させて吸入部から吸入された作動液を吐出部から吐出させるポンプ構成体と、
   前記ポンプ構成体を内部に収容し、揺動することによって前記複数のポンプ室の容積変化量を可変にする可動部材と、
   前記収容凹部内に設けられ、前記ポンプ構成体の回転軸を中心として径方向の外方に凹む外方凹部と、
   を有する可変容量形ポンプの製造方法であって、
   前記外方凹部の内周面及び底面を、前記ポンプボディの軸方向から加工する第１工程と、
   前記第１工程によって加工された前記外方凹部の内周面及び底面の加工面のうち、径方向の最も外方の部位を避けて前記収容凹部の内周面と底面を周方向から加工する第２工程と、
   を有することを特徴とする可変容量形ポンプの製造方法。
2. 請求項１に記載の可変容量形ポンプの製造方法において、
   前記第１工程と第２工程は、同一の加工工具を用いることを特徴とする可変容量形ポンプの製造方法。
3. 請求項１に記載の可変容量形ポンプの製造方法において、
   前記第１工程の加工工具と前記第２工程の加工工具は、直径が同一のエンドミルであることを特徴とする可変容量形ポンプの製造方法。
4. 請求項１に記載の可変容量形ポンプの製造方法において、
   前記可動部材は、前記ポンプ構成体を内部に収容する環状の本体と、前記本体の外周から径方向の外方に突出し、前記外方凹部の内部に入って前記外方凹部の内周面の一部と摺接する摺接部を有する突起部と、を有することを特徴とする可変容量形ポンプの製造方法。
5. 請求項４に記載の可変容量形ポンプの製造方法において、
   前記外方凹部の底面には、前記第１工程で形成された加工面と、前記第２工程で形成された加工面との間に、前記第１工程と第２工程で加工されない突起状の加工残りを有することを特徴とする可変容量形ポンプの製造方法。
6. 請求項５に記載の可変容量形ポンプの製造方法において、
   前記加工残りは、前記可動部材の揺動範囲内において、前記突起部と軸方向で当接しない位置に形成されていることを特徴とする可変容量形ポンプの製造方法。
7. 請求項５に記載の可変容量形ポンプの製造方法において、
   前記摺接部は、前記収容凹部の内周面と摺接するシール部材であって、前記可動部材の前記突起部は、前記シール部材が入るシール凹部を有し、
   前記加工残りは、前記可動部材の揺動範囲において、前記シール部材と軸方向で当接しない位置にあることを特徴とする可変容量形ポンプの製造方法。
8. 請求項１に記載の可変容量形ポンプの製造方法において、
   前記外方凹部は、前記収容凹部の内周面に複数形成されていることを特徴とする可変容量形ポンプの製造方法。
9. 収容凹部を有するポンプボディと、
   前記収容凹部内に配置され、回転駆動されることによって複数のポンプ室の容積を変化させて吸入部から吸入された作動液を吐出部から吐出させるポンプ構成体と、
   前記ポンプ構成体を内部に収容する環状の本体と、前記本体の外周から径方向の外方に突出し、前記収容凹部に摺接する摺接部を有する突起部と、を有し、揺動することによって前記複数のポンプ室の容積変化量を可変にする可動部材と、
   前記収容凹部の内周面に設けられ、前記ポンプ構成体の回転軸を中心として径方向の外方に凹むと共に、前記突起部が嵌入可能な外方凹部と、
   を備えた可変容量形ポンプであって、
   前記外方凹部は、前記外方凹部の底面と内周面の加工面である第１加工面を有し、
   前記収容凹部は、前記収容凹部の底面と内周面の加工面である第２加工面を有し、
   前記外方凹部の第１加工面の前記底面と前記収容凹部の第２加工面の前記底面との間に、加工残りが形成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
10. 請求項９に記載の可変容量形ポンプにおいて、
    前記加工残りは、前記可動部材の揺動範囲内において前記突起部と軸方向で当接しない位置に形成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
11. 請求項１０に記載の可変容量形ポンプにおいて、
    前記摺接部は、前記外方凹部の内周面と摺接するシール部材によって構成され、
    前記可動部材の前記突起部は、外面に前記シール部材が保持されるシール凹部を有し、
    前記加工残りは、前記可動部材の揺動範囲において前記シール部材と軸方向で当接しない位置に形成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。

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