WO2017051646A1 - 可変オイルポンプ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a variable oil pump.
- variable oil pump including a pump housing and an adjustment member that adjusts the amount of oil discharged from the oil pump rotor.
- Such a variable oil pump is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-159761.
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-159761 discloses a hydraulic control device that controls an oil pump (variable oil pump) provided with a variable capacity mechanism.
- An oil pump whose capacity is controlled by a hydraulic control device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-159761 includes an adjustment ring (adjustment member) that rotatably holds a driven rotor housed in a housing from the outer peripheral side.
- the adjustment ring is displaced (rotated) by hydraulic pressure to move the rotational center of the driven rotor relative to the rotational center of the drive rotor so that the discharge amount per one rotation of the oil pump can be increased or decreased.
- a guide pin that protrudes from the bottom of the housing is engaged with a guide hole (groove) formed in the adjustment ring, and the adjustment ring moves along the trajectory of the guide hole that engages with the guide pin.
- the displacement (the trajectory of rotation) is defined.
- the arc-shaped inner surface at one end of the guide hole is in circumferential contact with the outer surface of the guide pin so that the adjustment ring is held. It is configured.
- the arc-shaped inner surface of the guide hole is the outer surface of the guide pin at the initial position where the adjustment ring starts to be displaced (rotated). Therefore, the outer surface of the guide pin is adhered to the inner surface of the guide hole due to the oil in the guide hole.
- the driving force is applied to the adjustment ring, the inner surface of the guide hole cannot be immediately separated from the outer surface of the guide pin, and the adjustment ring (adjustment member) is smoothly displaced (rotated).
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to change the oil discharge amount by smoothly displacing (rotating) the adjustment member.
- a variable oil pump capable of improving responsiveness is provided.
- a variable oil pump includes a pump housing, an oil pump rotor housed in the pump housing and driven to rotate, and housed in the pump housing.
- An adjustment member that adjusts the amount of oil discharged from the oil pump rotor by being displaced by a driving force while the pump rotor is rotatably held, a groove provided in the adjustment member, and a pump housing.
- a pin that engages the groove, and is configured to guide relative displacement of the adjusting member relative to the pump housing by engaging the groove and the pin with each other, and the adjusting member starts to displace.
- the inner surface of the groove and the outer surface of the pin are mutually aligned along the direction in which the pin extends.
- a guide portion that is configured to contact.
- the inner surface of the groove and the outer surface of the pin are in line contact with each other along the extending direction of the pin at the initial position where the adjustment member starts to be displaced.
- the guide portion is configured as described above.
- the groove and the pin are in line contact at two or more locations at the initial position where the adjustment member starts to be displaced.
- the adjustment member can be stably held at the initial position where displacement (rotation) is started, using a portion where the groove portion and the pin are in line contact at two or more locations. Therefore, the adjustment member can be smoothly displaced from the initial position when the driving force is applied while suppressing the rattling of the adjustment member at the initial position where the displacement (turning) starts.
- the outer surface of the pin has a circular shape
- the inner surface portion of the groove portion in line contact with the outer surface of the pin has a flat surface shape
- the inner surface of the groove portion having a flat surface shape can be easily and surely brought into line contact with the outer surface of the pin having a circular shape along the extending direction of the pin.
- the adjustment member can be easily provided with a flat surface-shaped groove portion having an inner surface capable of making line contact with the outer surface of the pin.
- the portion of the inner side surface of the groove portion having a flat surface shape is disposed at the end portion of the groove portion corresponding to the initial position at which the adjusting member relatively starts to be displaced along the pin.
- the adjustment member can be stably held at the initial position where the rotation starts, so that it is possible to reliably prevent the adjustment member from rattling at the initial position. Then, in a state where the adjustment member is stably held at the initial position, the adjustment member can be separated from the initial position without any problem while the driving force is applied.
- variable oil pump preferably, a pair of pins are provided in the pump housing, and a pair of grooves that are brought into line contact with and engaged with the pins are provided in the adjustment member.
- a pair of guide part which each consists of a pin and a groove part is provided in a variable oil pump, if at the initial position at least one of a pair of guide parts has a line contact with a pin and a groove part, Accordingly, the adjustment member can be smoothly rotated.
- the inner surface of the groove portion is attached to the outer surface of the pin in both guide portions. Therefore, the smooth rotation of the adjusting member can be reliably started.
- the oil reservoir is preferably formed between the outer surface of the pin that makes line contact and the inner surface of the groove.
- the lubricating oil is used in a state where the lubricating oil is held in the oil reservoir having a larger holding amount than the thin oil film.
- FIG. 1 is a view showing an engine equipped with a variable oil pump according to an embodiment of the present invention. It is the disassembled perspective view which showed the structure of the variable oil pump by one Embodiment of this invention. It is the figure which showed the internal structure of the variable oil pump by one Embodiment of this invention. It is the enlarged view which showed the guide part of the variable oil pump by one Embodiment of this invention. It is the figure which showed the control state (initial position) of the variable oil pump by one Embodiment of this invention. It is the figure which showed the capacity
- variable oil pump 100 (Overall configuration of variable oil pump) As shown in FIG. 1, a variable oil pump 100 according to an embodiment of the present invention is mounted on an automobile (not shown) provided with an engine 90.
- the variable oil pump 100 has a function of pumping up oil (engine oil) 1 in an oil pan 91 and supplying (pumping) it to movable parts (sliding parts) such as a plurality of pistons 92, a crankshaft 93 and a valve mechanism 94. .
- the variable oil pump 100 includes a housing 10 (an example of a pump housing), a pump rotor (oil pump rotor) 20 rotatably provided in the housing 10, and an outer periphery of the pump rotor 20.
- An adjustment ring 30 (an example of an adjustment member) that is rotatably held from the side, a coil spring 60 (see FIG. 3) that urges the adjustment ring 30 toward the initial position, and an arrow X1 direction from the X2 side to the housing 10
- a cover 19 an example of a pump housing
- the pump rotor 20 includes an inner rotor 21 that is an external gear and an outer rotor 22 that is an internal gear.
- the rotation center of the inner rotor 21 is eccentric by a certain amount with respect to the rotation center of the outer rotor 22.
- the inner rotor 21 is rotated in the arrow R1 direction (clockwise direction)
- the inner rotor 21 is rotated in the same direction with a slight delay.
- the outer teeth 21 a of the inner rotor 21 and the inner teeth 22 a of the outer rotor 22 mesh with each other at a short distance between the inner rotor 21 and the outer rotor 22.
- the volume chamber V is gradually formed between the outer rotor 22 and the outer rotor 22.
- the capacity of the volume chamber V expands or contracts with the rotational movement in the direction of the arrow R ⁇ b> 1, thereby generating a pump function in the pump rotor 20.
- the outer teeth 21a of the inner rotor 21 have a tooth profile in which the tooth width is narrowed and the tooth height is extended radially outward as compared with the outer teeth of the inner rotor in a general trochoid pump. Further, the inner teeth 22a of the outer rotor 22 are formed so as to be able to engage with each other according to the tooth profile of the outer teeth 21a. Thereby, the volume of the volume chamber V formed in the pump rotor 20 is ensured more.
- variable oil pump 100 is arranged obliquely downward (Z2 side) with respect to the crankshaft 93 inside the crankcase 95.
- a longitudinally long chain cover (timing chain cover) 96 is fastened to the side end surface on the X2 side of the engine block 90a including the crankcase 95, and a region at the lower end portion of the chain cover 96 (Z2 side) ) Is fastened to the side end surface of the oil pan 91 in the crankcase 95.
- the crankshaft 93 is exposed to the outside (X2 side) through an oil seal (not shown) fitted in the through hole of the chain cover 96, and the crank pulley 97 is exposed to this portion. Is attached.
- variable oil pump 100 is disposed inside the chain cover 96, and the timing chain 99 is hung on the crankshaft 93 and the sprocket 98 on the input shaft 55 side.
- the driving force of the crankshaft 93 is transmitted to the input shaft 55 through the oil pump driving timing chain 99 and the sprocket 98, and the pump rotor 20 is rotated by the input shaft 55 press-fitted into the inner rotor 21.
- the housing 10 is a concave (deep dish) casting made of an aluminum alloy, and includes a circumferential wall portion 11 that surrounds the outer edge portion of the housing 10, and a bottom portion 12 that connects the wall portion 11.
- the cover rotor 12, the adjustment ring 30 and the coil spring 60 are accommodated in the housing recess 12 c that is recessed by the wall 11 and the bottom 12, with a predetermined positional relationship. 19 (see FIG. 1) is attached.
- the housing 10 is provided with a suction port 13 for sucking oil 1 (see FIG. 1) and a discharge port 14 for discharging oil 1 (see FIG. 1).
- the suction port 13 is connected to a pipe 3 (see FIG. 5) connected to the oil strainer 2 through an oil passage 13b in the housing 10 from an opening 13a that opens to the bottom portion 12, while a downstream portion 13c is a suction port.
- the bottom 12 is recessed to form a shallow groove.
- the discharge port 14 is formed in a shallow groove shape with the bottom 12 depressed corresponding to the discharge range, and is connected to the discharge oil passage 4 (see FIG. 5) via the oil passage 14 a inside the housing 10. Has been.
- the housing 10 also has two pins 15 and 16 protruding from the bottom 12 in the X-axis direction.
- the pins 15 and 16 have outer surfaces 15a and 16a formed in a circular shape. Further, the pins 15 and 16 are configured to engage with guide holes 38 and 39 of the adjusting ring 30 described later, respectively. This point will be described in detail later.
- the cover 19 (refer FIG. 1) uses a fastening member (not shown) for the joint surface 11b (end surface on the X2 side) of the wall part 11 in the housing 10 toward the arrow X1 direction from the X2 side in FIG. It is concluded.
- variable oil pump 100 includes a variable capacity mechanism for changing the discharge amount (pump capacity) of the oil 1 discharged every rotation of the pump rotor 20.
- This capacity variable mechanism is a mechanism that displaces (rotates) the adjustment ring 30 by the hydraulic pressure (control hydraulic pressure) of the hydraulic chamber U formed in the housing recess 12 c of the housing 10.
- the adjustment ring 30 is displaced (rotated)
- the relative positions of the inner rotor 21 and the outer rotor 22 with respect to the suction port 13 and the discharge port 14 are changed, and the pump capacity is changed.
- the variable capacity mechanism including the adjustment ring 30 will be described in detail.
- the adjustment ring 30 includes a main body portion 31, overhang portions 32 and 33, an operation portion 34, and a projection portion 35.
- the overhang portions 32 and 33, the operation portion 34, and the projection portion 35 are formed integrally with the main body portion 31.
- the pump rotor 20 is arrange
- the main body 31 is formed in an annular shape and has a role of rotatably holding the pump rotor 20 (outer rotor 22) from the outer peripheral surface 20a side.
- the overhang portions 32 and 33 are formed so that the outer side surface 31b of the main body portion 31 projects outward (outward direction of the rotation radius).
- the overhanging portion 32 is formed with a long hole-shaped guide hole 38 (an example of a groove) that penetrates in the thickness direction (X-axis direction) and draws a gentle curve.
- the overhang 33 has a long hole-shaped guide hole 39 (an example of a groove) that penetrates in the thickness direction and draws a gentle curve.
- the operation unit 34 is formed so as to protrude from the outer surface 31b, and is a portion to which an external force (the hydraulic pressure in the hydraulic chamber U or the urging force of the coil spring 60) is applied when the main body 31 is rotated. Further, the vane 41 is held via the leaf spring 61 by the vane holding portion 34 a whose tip is recessed in the operation portion 34.
- the protrusion 35 is formed so as to protrude from the outer surface 31 b, and the vane 42 is held via the leaf spring 61 by the vane holding part 35 a whose tip is recessed in a concave shape.
- the vanes 41 and 42 have the same length as the thickness (dimension in the X-axis direction) of the adjustment ring 30 and are made of a resin material having excellent wear resistance.
- the coil spring 60 is fitted in a facing region between the inner surface 11 a of the wall portion 11 and the operation portion 34 in a state where the adjustment ring 30 is accommodated in the housing 10.
- the operation unit 34 is biased in the direction of the arrow A ⁇ b> 1 by the extension force of the coil spring 60. That is, the adjustment ring 30 is urged to rotate (displace) clockwise around the input shaft 55 by the pressing force of the coil spring 60 acting on the operation unit 34.
- the adjustment ring 30 is held at the initial position P1 where the coil spring 60 is extended to start displacement (rotation).
- the hydraulic chamber U is formed in a region surrounded by the outer surface of the hydraulic chamber U).
- the pin 15 is slidably inserted into the guide hole 38 and engaged, and the pin 16 is slidably inserted into the guide hole 39 and engaged.
- a guide portion 51 that guides (guides) the relative displacement (rotation) of the adjustment ring 30 with respect to the housing 10 by the engagement between the pin 15 and the guide hole 38 and the engagement between the pin 16 and the guide hole 39. 52 is configured.
- the guide portions 51 and 52 are configured so that the rotating direction of the adjustment ring 30 is regulated in the direction in which the guide holes 38 and 39 extend (longitudinal direction of the cross section of the guide holes 38 and 39). .
- the pin 15 extends in the X-axis direction.
- the inner side surface 38a of the guide hole 38 and the outer side surface 15a of the pin 15 are in line contact with each other.
- the 16 outer surfaces 16a are in line contact with each other. Since the guide part 51 and the guide part 52 have the same configuration (function), the description of the guide part 51 will be continued.
- the pin 15 and the guide hole 38 are configured to be in line contact at two positions at the initial position P1 at which the adjustment ring 30 starts to be displaced.
- the outer surface 15a of the pin 15 has a circular shape
- the inner surface 38a of the guide hole 38 has a flat surface portion.
- the contact portion 38b of the inner side surface 38a corresponding to the end portion on the A2 side of the guide hole 38 that makes line contact with the outer side surface 15a of the pin 15 has a flat surface shape.
- the contact portion 39b of the inner side surface 39a corresponding to the end portion on the A2 side of the guide hole 39 that makes line contact with the outer side surface 16a of the pin 16 also has a flat surface shape.
- the adjustment ring 30 has a contact portion 38b (39b) formed of a flat surface of the guide hole 38 (39) and the guide hole 38 (39) at the initial position P1 at which the displacement with respect to the pin 15 (16) starts.
- the inner surface 38a (39a) is in line contact with the outer surface 15a (16a) of the pin 15 (16) at two locations with the contact portion 38c (39c) including a gently curved surface.
- a small oil sump T is formed in addition to the contact portion between the contact portions 38b and 38c (39b and 39c) and the outer surface 15a (16a).
- the oil reservoir T has a larger spatial volume than the volume in which a mere thin oil film is formed.
- the engine 90 is provided with a hydraulic control device 5 in the discharge oil passage 4 for causing the variable capacity mechanism of the variable oil pump 100 to function.
- the variable oil pump 100 and the hydraulic control device 5 are connected by an oil passage 6 a branched from the discharge oil passage 4.
- the hydraulic control device 5 and the hydraulic chamber U in the housing 10 are connected via an oil passage 6b.
- the hydraulic control device 5 is operated based on a control signal from an ECU (not shown) mounted on the engine 90, so that the oil filter 7 ( After a part of the oil 1 sent to the engine 90 (oil gallery) via the oil passage 6a is drawn into the hydraulic control device 5 through the oil passage 6a, the hydraulic chamber U is passed through the oil passage 6b. It is comprised so that it may be supplied to.
- variable capacity control of the discharge amount of the oil 1 by the variable oil pump 100 will be described.
- the suction port 13 faces a negative pressure acting region where the pressure of the oil 1 is reduced between the outer teeth 21a of the inner rotor 21 and the inner teeth 22a of the outer rotor 22, and the outer teeth 21a of the inner rotor 21.
- the discharge port 14 comes to face the positive pressure acting region in which the oil 1 is compressed between the inner rotor 22 and the inner teeth 22a of the outer rotor 22. Therefore, the oil 1 in the oil pan 91 is sucked into the pump rotor 20 from the suction port 13 and discharged from the discharge port 14 to the discharge oil path 4 through the oil path 14a.
- the hydraulic control device 5 is operated based on a control signal from an ECU (not shown) in accordance with the rotational speed and load of the engine 90. That is, after the oil 1 from the suction port 13 is drawn into the hydraulic control device 5 through the oil passage 6a, the oil 1 is supplied to the hydraulic chamber U through the oil passage 6b. Then, when the hydraulic pressure of the oil 1 supplied to the hydraulic chamber U acts on the operation portion 34 of the adjustment ring 30, the adjustment ring 30 starts to rotate in the arrow A ⁇ b> 2 direction against the biasing force of the coil spring 60.
- the outer rotor 22 of the pump rotor 20 moves to the center of rotation of the inner rotor 21 while the inner teeth 22a are engaged with the outer teeth 21a of the inner rotor 21.
- it is revolved in the direction of arrow A2 while maintaining a predetermined amount of eccentricity.
- the positive pressure acting area and the negative pressure acting area are moved around the center of rotation of the inner rotor 21, so that the negative pressure acting on the suction port 13 from the negative pressure acting area is reduced and the positive pressure acting area is discharged from the positive pressure acting area.
- the positive pressure acting on the port 14 is also reduced.
- the amount of oil 1 discharged from the pump rotor 20 (the amount supplied to the engine 90) is reduced.
- the hydraulic control device 5 is controlled in detail by the ECU, whereby the hydraulic pressure of the oil 1 supplied to the hydraulic chamber U (the urging force that urges the operation unit 34 in the arrow A2 direction) is adjusted. Thereby, the rotation position of the adjustment ring 30 is changed according to the balance between the hydraulic pressure of the hydraulic chamber U with respect to the operation portion 34 and the urging force of the coil spring 60 (the urging force that urges the operation portion 34 in the arrow A1 direction). Adjusted in detail. Further, the amount of oil 1 discharged by the variable oil pump 100 is controlled in detail by adjusting the rotation position of the adjustment ring 30.
- the variable oil pump 100 in the present embodiment is configured as described above.
- the contact portions 38b and 38c (39b and 39c) of the pin 15 and the outer surface 15a (16a) of the pin 15 (16) constitute the guide portion 51 (52) so as to be in line contact with each other.
- the inner surface 38a (39a) of the guide hole 38 (39) and the outer surface 15a (16a) of the pin 15 (16) are arranged at two locations (pin 15 (16)).
- the contact portions 38b and 38c (two locations 39b and 39c) of the guide hole 38 (39) are in line contact with each other.
- the adjustment ring 30 is moved to the initial position P1 where rotation is started using the contact portions 38b and 38c (39b and 39c) where the guide hole 38 (39) and the pin 15 (16) are in line contact at two locations. Can be held stably.
- the outer surface 15a (16a) of the pin 15 (16) is formed in a circular shape, and the guide hole 38 (39) in line contact with the outer surface 15a (16a) of the pin 15 (16) is formed.
- the contact portion 38b (39b) on the inner side surface 38a (39a) is formed in a flat surface shape.
- the flat surface contact portion 38b (39b) capable of making line contact with the outer surface 15a (16a) of the pin 15 (16) is easily formed in the guide hole 38 (39) in the adjustment ring 30. Can be provided.
- the contact portion 38b (39b) of the guide hole 38 (39) having a flat surface shape is moved to the initial position P1 where the adjustment ring 30 starts to move relatively along the pin 15 (16). It arrange
- the pair of pins 15 and 16 are provided in the housing 10, and the adjustment ring 30 is provided with a pair of guide holes 38 and 39 that come into line contact with the pin 15 (16).
- the variable oil pump 100 is provided with the guide portion 51 including the pin 15 and the guide hole 38 and the guide portion 52 including the pin 16 and the guide hole 39, at least one of the guide portions 51 and 52 at the initial position P1. If the line contact between the pin (15 or 16) and the guide hole (38 or 39) is made, the adjustment ring 30 can be smoothly rotated accordingly. Even when the pair of guide portions 51 and 52 are indispensable for the rotation of the adjustment ring 30, the guide holes 38 (39) for the outer surface 15 a (16 a) of the pin 15 (16) in both the guide portions 51 and 52. ) Is prevented from sticking to the oil reservoir T (see FIG. 4), so that the adjustment ring 30 can be started to rotate smoothly.
- the outer surface 15a (16a) of the pin 15 (16) that makes line contact at two places, the contact portion 38b (39b) and the contact portion 38c (39c) of the guide hole 38 (39) are surrounded.
- the oil reservoir portion T is formed in the portion where it is formed.
- the entire inner side surface 38a (39a) of the guide hole 38 (39) is prevented from sticking to the outer side surface 15a (16a) of the pin 15 (16), and the adjustment ring 30 is moved from the initial position P1 to the arrow A2 direction. It can be rotated smoothly.
- the contact portion 38b (39b) of the guide hole 38 (39) that makes line contact with the outer surface 15a (16a) of the pin 15 (16) having a circular shape is configured by a flat surface.
- the present invention is not limited to this.
- you may comprise so that it may contact.
- it is possible to form a small oil reservoir T in addition to the contact portion between the tip portion 71b of the guide hole 71 and the contact portion 71c formed of a gently curved surface and the outer surface 15a of the pin 15.
- the structure of the guide part 81 by the pin 15 and the guide hole 71 is applicable also to the guide part by the side of the pin 16 (refer FIG. 3). Even when configured as in the first modification, the outer surface 15a of the pin 15 sticks to the inner surface 71a of the guide hole 71 due to the oil 1 in the guide hole 71 due to the formation of the oil reservoir T. Can be prevented.
- the inner surface shape for making line contact with the outer surface 15a of the pin 15 is formed on the guide hole 38 (71) side, but the present invention is not limited to this.
- the outer surface 17 a of the pin 17 is provided with an unevenness (undulation) shape so as to be in line contact with the inner surface 76 a of the guide hole 76.
- the inner side surface 76a on the initial position P1 side in the guide hole 76 has a general arc shape.
- the structure of the guide part 86 by the pin 17 and the guide hole 76 is applicable also to the guide part by the side of the pin 16 (refer FIG. 3). Even when configured as in the second modification, the outer surface 17a of the pin 17 sticks to the inner surface 76a of the guide hole 76 due to the oil 1 in the guide hole 76 due to the formation of the oil reservoir T. Can be prevented.
- the pin 17 is configured by providing the outer surface 17a with an uneven (undulated) shape, but the present invention is not limited to this.
- you may comprise a pin so that it may have the outer surface which consists of polygons, such as a regular dodecagon and a regular octagon.
- a pin having a polygonal outer surface is brought into line contact with an inner surface 76a of a guide hole 76 (groove) having a general arc shape. May be.
- the present invention is applied to the variable oil pump 100 that supplies the oil 1 to the engine 90.
- the present invention is not limited to this.
- the present invention may be applied to an oil pump that supplies AT fluid to an automatic transmission (AT) that automatically switches the gear ratio in accordance with the rotational speed of the internal combustion engine.
- AT automatic transmission
- CVT continuously variable transmission
- the present invention may be applied to an oil pump that supplies power steering oil to a power steering device that drives the motor.
- the inner surface 38a of the guide hole 38 and the outer surface 15a of the pin 15 are brought into line contact at two positions at the initial position P1, but the present invention is not limited to this. That is, you may make the place which carries out a line contact into three places or four places.
- variable oil pump 100 is mounted on the automobile equipped with the engine 90, but the present invention is not limited to this.
- the present invention may be applied to a variable oil pump for an internal combustion engine mounted on equipment other than a vehicle (automobile).
- a gasoline engine, a diesel engine, a gas engine, etc. are applicable as an internal combustion engine.
- the pump rotor which has a tooth profile by which the tooth
- the present invention is not limited to this. That is, the present invention may be applied to a variable oil pump having an internal gear type pump rotor in which the tooth shapes of the external teeth 21a and the internal teeth 22a are formed by a trochoid curve or a cycloid curve.
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Abstract
この可変オイルポンプは、ポンプハウジングと、ポンプハウジングに収容されるとともに回転駆動されるオイルポンプロータと、ポンプハウジングに収容され、外周側からオイルポンプロータを回転自在に保持した状態で、駆動力により変位することによってオイルポンプロータからのオイルの吐出量を調整する調整用部材と、調整用部材に設けられた溝部と、ポンプハウジングに設けられ、溝部に係合するピンとを含むガイド部とを備える。そして、ガイド部は、溝部とピンとを互いに係合させることによってポンプハウジングに対する調整用部材の相対的な変位をガイドし、調整用部材が変位を開始する初期位置において、ピンの延びる方向に沿って溝部の内側面とピンの外側面とが互いに線接触する。
Description
本発明は、可変オイルポンプに関する。
従来、ポンプハウジングと、オイルポンプロータからのオイルの吐出量を調整する調整用部材とを備えた可変オイルポンプが知られている。このような可変オイルポンプは、たとえば、特開2014-159761号公報に開示されている。
特開2014-159761号公報には、容量可変機構を備えたオイルポンプ(可変オイルポンプ)を制御する油圧制御装置が開示されている。この特開2014-159761号公報に記載の油圧制御装置により容量制御されるオイルポンプは、ハウジング内に収容されたドリブンロータを外周側から回転自在に保持する調整リング(調整用部材)を備える。そして、油圧により調整リングを変位(回動)させることにより、ドライブロータの回転中心に対するドリブンロータの回転中心を移動させてオイルポンプ1回転あたりの吐出量が増減可能に構成されている。なお、ハウジング内部では、ハウジングの底部から突出するガイドピンが調整リングに形成されたガイド孔(溝部)に係合しており、ガイドピンに係合するガイド孔の移動軌跡に沿って調整リングの変位(回動の軌跡)が規定されるように構成されている。なお、調整リングが変位を開始する初期位置においては、ガイド孔の一方端部の円弧状の内側面がガイドピンの外側面に対して周状に面接触して調整リングが保持されるように構成されている。
しかしながら、特開2014-159761号公報に記載されたオイルポンプ(可変オイルポンプ)では、調整リングが変位(回動)を開始する初期位置においてガイド孔の円弧状の内側面がガイドピンの外側面に周状に面接触するため、ガイド孔内のオイルに起因してガイドピンの外側面がガイド孔の内側面に貼り付いた状態が維持される。これにより、駆動力を調整リングに付与した際に、ガイド孔の内側面がガイドピンの外側面から即座に離間することができず、調整リング(調整用部材)が滑らかに変位(回動)を開始しないという不都合がある。このため、オイル吐出量を変化させる際の応答性が悪化するという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、調整用部材を滑らかに変位(回動)させることによってオイル吐出量を変化させる際の応答性を向上させることが可能な可変オイルポンプを提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における可変オイルポンプは、ポンプハウジングと、ポンプハウジングに収容されるとともに回転駆動されるオイルポンプロータと、ポンプハウジングに収容され、外周側からオイルポンプロータを回転自在に保持した状態で、駆動力により変位することによってオイルポンプロータからのオイルの吐出量を調整する調整用部材と、調整用部材に設けられた溝部と、ポンプハウジングに設けられ、溝部に係合するピンとを含み、溝部とピンとを互いに係合させることによってポンプハウジングに対する調整用部材の相対的な変位をガイドするように構成されているとともに、調整用部材が変位を開始する初期位置において、ピンの延びる方向に沿って溝部の内側面とピンの外側面とが互いに線接触するように構成されているガイド部と、を備える。
この発明の一の局面による可変オイルポンプでは、上記のように、調整用部材が変位を開始する初期位置において、ピンの延びる方向に沿って溝部の内側面とピンの外側面とが互いに線接触するようにガイド部を構成する。これにより、初期位置では溝部の内側面とピンの外側面とがピンの延びる方向に沿って線接触するので、溝部の内側面とピンの外側面との間に小さな空隙が形成される分、溝部内のオイル(非常に薄い油膜の表面張力)に起因してピンの外側面が溝部の内側面に貼り付く状態になるのを防止することができる。したがって、駆動力を調整用部材に付与した際に、溝部の内側面をピンの外側面から即座に離間させて変位(回動)を開始させることができる。この結果、オイル吐出量を変化させる際の応答性を向上させることができる。
上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、好ましくは、調整用部材が変位を開始する初期位置において、溝部とピンとは2箇所以上で線接触するように構成されている。
このように構成すれば、溝部とピンとが2箇所以上で線接触する部分を利用して、変位(回動)を開始する初期位置に調整用部材を安定的に保持することができる。したがって、変位(回動)を開始する初期位置において調整用部材ががたつくのを抑制しつつ、駆動力を付与した際に、調整用部材を初期位置から円滑に変位させることができる。
上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、好ましくは、ピンの外側面は、円形形状を有するとともに、ピンの外側面に線接触する溝部の内側面の部分は、平坦面形状を有している。
このように構成すれば、円形形状を有するピンの外側面に対して、平坦面形状を有する溝部の内側面を、ピンの延びる方向に沿って容易にかつ確実に線接触させることができる。また、製造上も、調整用部材に、ピンの外側面に線接触することが可能な内側面を有する平坦面状の溝部を容易に設けることができる。
この場合、好ましくは、平坦面形状をする溝部の内側面の部分は、ピンに沿って調整用部材が相対的に変位を開始する初期位置に対応した溝部の端部に配置されている。
このように構成すれば、回動を開始する初期位置に調整用部材を安定的に保持することができるので、初期位置において調整用部材ががたつくのを確実に防止することができる。そして、初期位置に調整用部材が安定的に保持された状態で、駆動力の付与とともに調整用部材を初期位置から支障なく離間させることができる。
上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、好ましくは、ピンは、ポンプハウジングに一対設けられるとともに、ピンに線接触して係合する溝部は、調整用部材に一対設けられている。
このように構成すれば、各々がピンおよび溝部からなる一対のガイド部が可変オイルポンプに備わるので、初期位置において、一対のガイド部の少なくとも一方においてピンと溝部との線接触がなされていれば、その分、調整用部材の回動を円滑に行うことができる。また、調整用部材の回動に一対のガイド部が不可欠な場合にも、両方のガイド部でのピンの外側面に対する溝部の内側面の貼り付きが、ピンの外側面と溝部の内側面との間の空隙により防止されるので、調整用部材の円滑な回動を確実に開始させることができる。
上記一の局面による可変オイルポンプにおいて、好ましくは、線接触するピンの外側面と溝部の内側面との間にオイル溜め部が形成されるように構成されている。
このように構成すれば、調整用部材が回動を開始する初期位置においては、薄い油膜よりも保持量の多いオイル溜め部に潤滑用のオイルを保持した状態で、このオイルによる潤滑性を利用しつつ、溝部の内側面全体がピンの外側面に貼り付くのを防止して、調整用部材を初期位置から円滑に回動させることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[実施形態]
まず、図1~図6を参照して、本発明の一実施形態による可変オイルポンプ100の構成について説明する。
まず、図1~図6を参照して、本発明の一実施形態による可変オイルポンプ100の構成について説明する。
(可変オイルポンプの全体構成)
本発明の一実施形態による可変オイルポンプ100は、図1に示すように、エンジン90を備えた自動車(図示せず)に搭載されている。可変オイルポンプ100は、オイルパン91内のオイル(エンジンオイル)1を汲み上げて複数のピストン92、クランク軸93およびバルブ機構94などの可動部(摺動部)に供給(圧送)する機能を有する。
本発明の一実施形態による可変オイルポンプ100は、図1に示すように、エンジン90を備えた自動車(図示せず)に搭載されている。可変オイルポンプ100は、オイルパン91内のオイル(エンジンオイル)1を汲み上げて複数のピストン92、クランク軸93およびバルブ機構94などの可動部(摺動部)に供給(圧送)する機能を有する。
また、可変オイルポンプ100は、図2に示すように、ハウジング10(ポンプハウジングの一例)と、ハウジング10内に回転可能に設けられたポンプロータ(オイルポンプロータ)20と、ポンプロータ20を外周側から回転可能に保持する調整リング30(調整用部材の一例)と、調整リング30を初期位置側に付勢するコイルばね60(図3参照)と、ハウジング10にX2側から矢印X1方向に被せられるカバー19(ポンプハウジングの一例)(図1参照)とを備える。また、ポンプロータ20は、外歯車のインナロータ21および内歯車のアウタロータ22を含む。
ここで、図3に示すように、インナロータ21の回転中心は、アウタロータ22の回転中心に対して一定量だけ偏心している。インナロータ21が矢印R1方向(時計回り方向)に回転されると、インナロータ21は同じ方向に若干の遅れをもって回転される。回転の際、インナロータ21とアウタロータ22との距離の短いところでは、インナロータ21の外歯21aとアウタロータ22の内歯22aとが噛み合う。これに対して、距離の遠い方ではインナロータ21の外歯21aが1枚だけ少ないために、アウタロータ22との間にしだいに容積室Vが形成される。また、容積室Vが矢印R1方向への回転移動とともに拡大したり縮小したりすることによって、ポンプロータ20にポンプ機能が生み出される。
なお、インナロータ21の外歯21aは、一般的なトロコイドポンプにおけるインナロータの外歯と比較して、歯幅が細められかつ歯丈が半径方向外側に引き延ばされた歯形を有している。また、アウタロータ22の内歯22aは、外歯21aの歯形に合わせて噛み合い可能に形成されている。これにより、ポンプロータ20に形成される容積室Vの容積がより多く確保されるように構成されている。
また、図1に示すように、可変オイルポンプ100は、クランクケース95内部のクランク軸93に対して斜め下方(Z2側)に配置されている。ここで、エンジン90は、クランクケース95を含むエンジンブロック90aのX2側の側端面に縦長状のチェーンカバー(タイミングチェーンカバー)96が締結されており、チェーンカバー96の下端部の領域(Z2側)がクランクケース95におけるオイルパン91の側端面に締結されている。そして、クランク軸93は、チェーンカバー96の貫通孔に嵌め込まれたオイルシール(図示せず)を介してX2側の端部が外部(X2側)に露出しており、この部分にクランクプーリ97が取り付けられている。
これにより、可変オイルポンプ100は、チェーンカバー96の内側に配置されるとともに、クランク軸93と入力軸55側のスプロケット98とにタイミングチェーン99が掛けられている。クランク軸93の駆動力がオイルポンプ駆動用のタイミングチェーン99およびスプロケット98を介して入力軸55に伝達され、インナロータ21に圧入された入力軸55によりポンプロータ20が回転される。
(可変オイルポンプの詳細な構成)
ハウジング10は、図2に示すように、アルミニウム合金からなる凹状(深皿状)の鋳物であって、ハウジング10の外縁部を取り囲む周状の壁部11と、壁部11を繋ぐ底部12とを有する。また、壁部11と底部12とによって凹状となった収容凹部12cにポンプロータ20、調整リング30およびコイルばね60(図3参照)が所定の位置関係を有して収容された状態で、カバー19(図1参照)が取り付けられるように構成されている。また、ハウジング10には、オイル1(図1参照)を吸い込む吸込ポート13と、オイル1(図1参照)を吐出する吐出ポート14とが設けられている。
ハウジング10は、図2に示すように、アルミニウム合金からなる凹状(深皿状)の鋳物であって、ハウジング10の外縁部を取り囲む周状の壁部11と、壁部11を繋ぐ底部12とを有する。また、壁部11と底部12とによって凹状となった収容凹部12cにポンプロータ20、調整リング30およびコイルばね60(図3参照)が所定の位置関係を有して収容された状態で、カバー19(図1参照)が取り付けられるように構成されている。また、ハウジング10には、オイル1(図1参照)を吸い込む吸込ポート13と、オイル1(図1参照)を吐出する吐出ポート14とが設けられている。
吸込ポート13は、底部12に開口する開口部13aからハウジング10内部の油路13bを介してオイルストレーナ2に繋がる配管3(図5参照)に接続される一方、下流側の部分13cは、吸入範囲に対応して底部12を窪ませて浅溝状に形成されている。また、吐出ポート14は、吐出範囲に対応して底部12を窪ませて浅溝状に形成されるとともに、ハウジング10の内部の油路14aを介して吐出油路4(図5参照)に接続されている。
また、ハウジング10は、底部12からX軸方向に突出する2本のピン15および16を有する。ピン15および16は、円形形状に形成された外側面15aおよび16aを有する。また、ピン15および16は、後述する調整リング30のガイド孔38および39にそれぞれ係合するように構成されている。この点については、後ほど詳細に説明する。なお、カバー19(図1参照)は、図2におけるX2側から矢印X1方向に向かってハウジング10における壁部11の接合面11b(X2側の端面)に締結部材(図示せず)を用いて締結される。
また、可変オイルポンプ100は、ポンプロータ20の1回転毎に吐出されるオイル1の吐出量(ポンプ容量)を変更するための容量可変機構を備えている。この容量可変機構は、ハウジング10の収容凹部12c内に形成される油圧室Uの油圧(制御油圧)によって調整リング30を変位(回動)させる機構である。調整リング30を変位(回動)によって、インナロータ21およびアウタロータ22の吸込ポート13および吐出ポート14に対する相対的な位置が変化し、ポンプ容量が変更されるように構成されている。以下、調整リング30を含む容量可変機構について詳細に説明する。
(容量可変機構の構成)
調整リング30は、図2に示すように、本体部31と、張出部32および33と、操作部34と、突起部35とを含む。なお、張出部32および33、操作部34および突起部35は、本体部31に一体的に形成されている。そして、本体部31の内周面31aに対して外周面20aが滑らかに接触(摺動)するようにポンプロータ20が配置されている。
調整リング30は、図2に示すように、本体部31と、張出部32および33と、操作部34と、突起部35とを含む。なお、張出部32および33、操作部34および突起部35は、本体部31に一体的に形成されている。そして、本体部31の内周面31aに対して外周面20aが滑らかに接触(摺動)するようにポンプロータ20が配置されている。
本体部31は、円環状に形成されており、外周面20aの側からポンプロータ20(アウタロータ22)を回転自在に保持する役割を有する。張出部32および33は、本体部31の外側面31bが外方向(回転半径外方向)に張り出すように形成されている。また、張出部32には厚み方向(X軸方向)に貫通するとともに、緩やかなカーブを描く長孔状のガイド孔38(溝部の一例)が形成されている。また、張出部33には厚み方向に貫通するとともに、緩やかなカーブを描く長孔状のガイド孔39(溝部の一例)が形成されている。
操作部34は、外側面31bから突出するように形成され、本体部31を回動させる際に外力(油圧室Uの油圧またはコイルばね60の付勢力)が付与される部分である。また、操作部34には、先端が凹状に窪まされたベーン保持部34aにベーン41が板ばね61を介して保持されている。また、突起部35は、外側面31bから突出するように形成され、先端が凹状に窪まされたベーン保持部35aにベーン42が板ばね61を介して保持されている。なお、ベーン41および42は、調整リング30の厚み(X軸方向の寸法)と同程度の長さを有しており、耐摩耗性に優れた樹脂材料などによって構成されている。
コイルばね60は、図3に示すように、調整リング30がハウジング10に収容された状態で、壁部11の内側面11aと操作部34との対向領域に嵌め込まれている。また、操作部34は、コイルばね60の伸長力によって矢印A1方向に付勢されている。すなわち、操作部34に作用するコイルばね60の押圧力によって、調整リング30は、入力軸55のまわりを図1の時計回りに回動(変位)するように付勢されている。これにより、操作部34に油圧が作用しない状態では、コイルばね60が最も伸びた状態で調整リング30が変位(回動)を開始する初期位置P1に保持されるように構成されている。
また、調整リング30がハウジング10に収容された状態では、壁部11の内側面11aと、ベーン41および42と、ベーン41からベーン42までの間の調整リング30の外側面31b(操作部34の外側面の部分も含む)とによって囲まれた領域に油圧室Uが形成されるように構成されている。
また、調整リング30がハウジング10に収容された状態では、ピン15がガイド孔38に摺動可能に挿入されて係合するとともに、ピン16がガイド孔39に摺動可能に挿入されて係合するように構成されている。また、ピン15とガイド孔38との係合およびピン16とガイド孔39との係合によって、ハウジング10に対する調整リング30の相対的な変位(回動)をガイド(案内)するガイド部51および52が構成されている。換言すると、ガイド部51および52によって、調整リング30の回動する方向は、ガイド孔38および39の延びる方向(ガイド孔38および39の断面の長手方向)に規制されるように構成されている。
そして、本実施形態では、図4に示すように、ガイド部51においては、調整リング30(図3参照)が変位(回動)を開始する初期位置P1において、ピン15の延びるX軸方向に沿ってガイド孔38の内側面38aとピン15の外側面15aとが互いに線接触するように構成されている。同様に、ガイド部52においても、調整リング30(図3参照)が変位(回動)を開始する初期位置P1において、ピン16の延びるX軸方向に沿ってガイド孔39の内側面39aとピン16の外側面16aとが互いに線接触するように構成されている。なお、ガイド部51およびガイド部52は互いに同様の構成(機能)を有しているので、ガイド部51を代表して説明を続ける。
また、本実施形態では、図4に示すように、調整リング30が変位を開始する初期位置P1において、ピン15とガイド孔38とは2箇所で線接触するように構成されている。この場合、ピン15の外側面15aは、円形形状を有するとともに、ガイド孔38の内側面38aは、平坦面形状の部分を有している。詳細に説明すると、ピン15の外側面15aに線接触するガイド孔38のA2側の端部に対応する内側面38aの接触部分38bは、平坦面形状を有している。同様に、ピン16の外側面16aに線接触するガイド孔39のA2側の端部に対応する内側面39aの接触部分39bも平坦面形状を有している。
したがって、調整リング30は、ピン15(16)に対して変位を開始する初期位置P1において、ガイド孔38(39)の平坦面からなる接触部分38b(39b)と、ガイド孔38(39)の内側面38a(39a)の緩やかな湾曲面を含む接触部分38c(39c)との2箇所において、ピン15(16)の外側面15a(16a)に線接触している。これにより、接触部分38bおよび38c(39bおよび39c)と外側面15a(16a)との接触部分以外には、小さなオイル溜め部Tがそれぞれ形成されるように構成されている。また、オイル溜め部Tは、単なる薄い油膜が形成される容積よりも大きい空間容積を有している。
また、図3に示すように、エンジン90には可変オイルポンプ100が有する容量可変機構を機能させるための油圧制御装置5が吐出油路4に設けられている。具体的には、可変オイルポンプ100と油圧制御装置5とは、吐出油路4から分岐する油路6aにより接続されている。また、油圧制御装置5と、ハウジング10内の油圧室Uとが、油路6bを介して接続されている。そして、可変オイルポンプ100の駆動中に、エンジン90に搭載されたECU(図示せず)からの制御信号に基づいて油圧制御装置5が動作されることによって、吐出油路4からオイルフィルタ7(図1参照)を経てエンジン90(オイルギャラリ)に向けて送出されるオイル1の一部が、油路6aを介して油圧制御装置5に引き込まれた後、油路6bを介して油圧室Uに供給されるように構成されている。
次に、図5および図6を参照して、可変オイルポンプ100によるオイル1の吐出量の容量可変制御について説明する。
(容量可変制御の説明)
まず、図5に示すように、エンジン90の始動とともに回転される入力軸55によりポンプロータ20が矢印R1方向に駆動される。この際、油圧制御装置5は作動しておらず、調整リング30は、コイルばね60の付勢力によって矢印A1方向に最も回動された初期位置P1に保持される。なお、初期位置P1(図4参照)では、ガイド孔38(39)の内側面38a(39a)とピン15(16)の外側面15a(16a)とがピン15(16)の延びる方向に沿って線接触している。また、初期位置P1においては、インナロータ21の外歯21aとアウタロータ22の内歯22aとの間でオイル1の減圧を行う負圧作用領域に吸込ポート13が対向するとともに、インナロータ21の外歯21aとアウタロータ22の内歯22aとの間でオイル1の圧縮を行う正圧作用領域に吐出ポート14が対向するようになる。したがって、オイルパン91内のオイル1が吸込ポート13からポンプロータ20に吸い込まれるとともに吐出ポート14から油路14aを介して吐出油路4に吐出される。
まず、図5に示すように、エンジン90の始動とともに回転される入力軸55によりポンプロータ20が矢印R1方向に駆動される。この際、油圧制御装置5は作動しておらず、調整リング30は、コイルばね60の付勢力によって矢印A1方向に最も回動された初期位置P1に保持される。なお、初期位置P1(図4参照)では、ガイド孔38(39)の内側面38a(39a)とピン15(16)の外側面15a(16a)とがピン15(16)の延びる方向に沿って線接触している。また、初期位置P1においては、インナロータ21の外歯21aとアウタロータ22の内歯22aとの間でオイル1の減圧を行う負圧作用領域に吸込ポート13が対向するとともに、インナロータ21の外歯21aとアウタロータ22の内歯22aとの間でオイル1の圧縮を行う正圧作用領域に吐出ポート14が対向するようになる。したがって、オイルパン91内のオイル1が吸込ポート13からポンプロータ20に吸い込まれるとともに吐出ポート14から油路14aを介して吐出油路4に吐出される。
次に、図6に示すように、エンジン90の回転数や負荷に応じてECU(図示せず)からの制御信号に基づいて油圧制御装置5が動作される。すなわち、吸込ポート13からのオイル1が油路6aを介して油圧制御装置5に引き込まれた後、油路6bを介して油圧室Uに供給されるようになる。そして、油圧室Uに供給されたオイル1の油圧が調整リング30の操作部34に作用することによって、調整リング30がコイルばね60の付勢力に抗して矢印A2方向に回動され始める。
この際、図4に示すように、初期位置P1では、ガイド孔38(39)の内側面38a(39a)の接触部分38bおよび38c(39bおよび39c)と、ピン15(16)の外側面15a(16a)とがピン15(16)の延びるX軸方向に沿って線接触しているので、内側面38a(39a)と外側面15a(16a)との間に小さなオイル溜め部Tが形成される。したがって、ガイド孔38(39)内の非常に薄いオイル1の油膜の表面張力に起因して、ピン15(16)の外側面15a(16a)がガイド孔38(39)の内側面38a(39a)に貼り付くのが防止される。これにより、油圧室Uに供給されたオイル1の油圧を調整リング30の操作部34に付与した際に、ガイド孔38(39)の内側面38a(39a)をピン15(16)から即座に離間させて矢印A2方向への回動が開始されるようになる。
なお、図6に示すように、調整リング30の矢印A2方向への回動とともに、ポンプロータ20におけるアウタロータ22は、内歯22aがインナロータ21の外歯21aに噛み合ったままインナロータ21の回転中心に対して所定の偏心量を保ったまま矢印A2方向へ公転される。これにより、正圧作用領域と負圧作用領域とがインナロータ21の回転中心まわりで移動されるので、負圧作用領域から吸込ポート13に作用する負圧が低下するとともに、正圧作用領域から吐出ポート14に作用する正圧も低下する。この結果、ポンプロータ20からのオイル1の吐出量(エンジン90への供給量)が減少される。
また、ECUにより油圧制御装置5が詳細に動作制御されることによって、油圧室Uに供給されるオイル1の油圧(操作部34を矢印A2方向へ付勢する付勢力)が調整される。これにより、操作部34に対する油圧室Uの油圧とコイルばね60の付勢力(操作部34を矢印A1方向へ付勢する付勢力)とのバランス関係に応じて、調整リング30の回動位置が詳細に調整される。また、調整リング30の回動位置が調整されることによって、可変オイルポンプ100によるオイル1の吐出量が詳細に制御される。本実施形態における可変オイルポンプ100は、上記のように構成されている。
(実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、調整リング30が回動を開始する初期位置P1において、ピン15(16)の延びるX軸方向に沿ってガイド孔38(39)の内側面38a(39a)の接触部分38bおよび38c(39bおよび39c)と、ピン15(16)の外側面15a(16a)とが、互いに線接触するようにガイド部51(52)を構成する。これにより、初期位置P1ではガイド孔38(39)の内側面38a(39a)の接触部分38bおよび38c(39bおよび39c)と、ピン15(16)の外側面15a(16a)とが、ピン15(16)の延びるX軸方向に沿って線接触するので、内側面38a(39a)と外側面15a(16a)との間に小さなオイル溜め部Tが形成される分、ガイド孔38(39)内のオイル1(非常に薄い油膜の表面張力)に起因して、ピン15(16)の外側面15a(16a)がガイド孔38(39)の内側面38a(39a)に貼り付く状態になるのを防止することができる。これにより、油圧室Uに供給されたオイル1の油圧を調整リング30の操作部34に付与した際に、ガイド孔38(39)の内側面38a(39a)をピン15(16)の外側面15a(16a)から即座に離間させて矢印A2方向への回動を開始させることができる。この結果、オイルの吐出量可変制御時の応答性を向上させることができる。
また、本実施形態では、初期位置P1において、ガイド孔38(39)の内側面38a(39a)と、ピン15(16)の外側面15a(16a)とを、2箇所(ピン15(16)に対してガイド孔38(39)の接触部分38bおよび38c(39bおよび39c)の2箇所)で線接触するように構成する。これにより、ガイド孔38(39)とピン15(16)とが2箇所で線接触する接触部分38bおよび38c(39bおよび39c)を利用して、回動を開始する初期位置P1に調整リング30を安定的に保持することができる。したがって、回動を開始する初期位置P1において調整リング30ががたつくのを抑制しつつ、油圧室Uに供給されたオイル1の油圧(駆動力)を操作部34に付与した際に、調整リング30を初期位置P1から矢印A2方向へ円滑に回動させることができる。
また、本実施形態では、ピン15(16)の外側面15a(16a)を円形形状に形成するともに、ピン15(16)の外側面15a(16a)に線接触するガイド孔38(39)の内側面38a(39a)における接触部分38b(39b)を平坦面形状に形成する。これにより、円形形状を有するピン15(16)の外側面15a(16a)に対して、ガイド孔38(39)の内側面38a(39a)のうちの平坦面形状を有する接触部分38b(39b)を、ピン15(16)の延びるX軸方向に沿って容易にかつ確実に線接触させることができる。また、製造上も、ピン15(16)の外側面15a(16a)に線接触することが可能な平坦面状の接触部分38b(39b)を、調整リング30におけるガイド孔38(39)に容易に設けることができる。
また、本実施形態では、平坦面形状をするガイド孔38(39)の接触部分38b(39b)を、ピン15(16)に沿って調整リング30が相対的に移動を開始する初期位置P1に対応したガイド孔38(39)のA2側の端部に配置する。これにより、回動を開始する初期位置P1に調整リング30を安定的に保持することができるので、初期位置P1において調整リング30ががたつくのを確実に防止することができる。そして、初期位置P1に調整リング30が安定的に保持された状態で、油圧室Uに供給されたオイル1の油圧の付与とともに調整リング30を初期位置P1から支障なく矢印A1方向に離間させることができる。
また、本実施形態では、一対のピン15および16をハウジング10に設けるとともに、ピン15(16)に線接触して係合する一対のガイド孔38および39を調整リング30に設ける。これにより、ピン15およびガイド孔38からなるガイド部51と、ピン16およびガイド孔39からなるガイド部52とが可変オイルポンプ100に備わるので、初期位置P1において、ガイド部51および52の少なくとも一方においてピン(15または16)とガイド孔(38または39)との線接触がなされていれば、その分、調整リング30の回動を円滑に行うことができる。また、調整リング30の回動に一対のガイド部51および52が不可欠な場合にも、両方のガイド部51および52でのピン15(16)の外側面15a(16a)に対するガイド孔38(39)の内側面38a(39a)の貼り付きがオイル溜め部T(図4参照)の部分で防止されるので、調整リング30の円滑な回動を確実に開始させることができる。
また、本実施形態では、2箇所で線接触するピン15(16)の外側面15a(16a)とガイド孔38(39)の接触部分38b(39b)および接触部分38c(39c)とによって囲まれた部分にオイル溜め部Tが形成されるように構成する。これにより、調整リング30が回動を開始する初期位置P1においては、薄い油膜よりも保持量の多いオイル溜め部Tに潤滑用のオイル1を保持した状態で、このオイル1による潤滑性を利用しつつ、ガイド孔38(39)の内側面38a(39a)全体がピン15(16)の外側面15a(16a)に貼り付くのを防止して調整リング30を初期位置P1から矢印A2方向に円滑に回動させることができる。
[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、円形形状を有するピン15(16)の外側面15a(16a)に対して線接触するガイド孔38(39)の接触部分38b(39b)を平坦面により構成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図7に示す本発明の第1変形例のガイド部81のように、ガイド孔71における初期位置P1側の内側面71aの先端部71bが内側に突出してピン15の外側面15aに線接触するように構成してもよい。この場合も、ガイド孔71の先端部71bおよび緩やかな湾曲面からなる接触部分71cと、ピン15の外側面15aとの接触部分以外に、小さなオイル溜め部Tを形成することが可能になる。また、ピン15とガイド孔71とによるガイド部81の構成は、ピン16(図3参照)側のガイド部にも適用可能である。この第1変形例のように構成しても、オイル溜め部Tの形成によってガイド孔71内のオイル1に起因してピン15の外側面15aが、ガイド孔71の内側面71aに貼り付くのを防止することができる。
また、上記実施形態および第1変形例では、ガイド孔38(71)の側にピン15の外側面15aと線接触をさせるための内面形状を形成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図8に示す本発明の第2変形例のガイド部86のように、ピン17の外側面17aに凹凸(起伏)形状を設けてガイド孔76の内側面76aに対して線接触するように構成してもよい。この場合、ガイド孔76における初期位置P1側の内側面76aは一般的な円弧形状である。この場合も、内側面76aおよび緩やかな湾曲面からなる接触部分76cと、ピン17の外側面17aとの接触部分以外に、小さなオイル溜め部Tを形成することが可能になる。また、ピン17とガイド孔76とによるガイド部86の構成は、ピン16(図3参照)側のガイド部にも適用可能である。この第2変形例のように構成しても、オイル溜め部Tの形成によってガイド孔76内のオイル1に起因してピン17の外側面17aがガイド孔76の内側面76aに貼り付くのを防止することができる。
また、上記第2変形例では、外側面17aに凹凸(起伏)形状を設けてピン17を構成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、正12角形や正18角形などの多角形からなる外側面を有するようにピンを構成してもよい。そして、調整リング30が変位を開始する初期位置P1において、一般的な円弧形状を有するガイド孔76(溝部)の内側面76aに対して、多角形形状からなる外側面を有するピンを線接触させてもよい。
また、上記実施形態では、エンジン90にオイル1を供給する可変オイルポンプ100に本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内燃機関の回転数に応じてギアの変速比を自動的に切り替えるオートマチックトランスミッション(AT)にATフルードを供給するオイルポンプに本発明を適用してもよい。また、上記AT(多段変速機)とは異なり連続的に無段階で変速比を変更可能な無段変速機(CVT)内の摺動部に潤滑油を供給するオイルポンプや、ステアリング(操舵装置)を駆動するパワーステアリング装置にパワーステアリングオイルを供給するオイルポンプに本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、初期位置P1において、ガイド孔38の内側面38aと、ピン15の外側面15aとを2箇所で線接触させたが、本発明はこれに限られない。すなわち、線接触させる箇所を、3箇所または4箇所にしてもよい。
また、上記実施形態では、エンジン90を備えた自動車に可変オイルポンプ100を搭載したが、本発明はこれに限られない。車両(自動車)以外の設備機器に搭載された内燃機関用の可変オイルポンプに対して本発明を適用してもよい。また、内燃機関としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどが適用可能である。
また、上記実施形態では、一般的なトロコイドポンプにおけるインナロータの外歯やアウタロータの内歯と比較して、歯幅が細められかつ歯丈が半径方向外側に引き延ばされた歯形を有するポンプロータ20を適用したが本発明はこれに限られない。すなわち、外歯21aおよび内歯22aの歯形がトロコイド曲線あるいはサイクロイド曲線によって形成された内接歯車型のポンプロータを有する可変オイルポンプに本発明を適用してもよい。
10 ハウジング(ポンプハウジング)
19 カバー(ポンプハウジング)
15、16、17 ピン
15a、16a、17a 外側面
20 ポンプロータ(オイルポンプロータ)
30 調整リング(調整用部材)
38、39、71、76 ガイド孔(溝部)
38a、39a、71a、76a 内側面
38b、38c、39b、39c、71b、71c、76c 接触部分
51、52、81、86 ガイド部
100 可変オイルポンプ
P1 初期位置
T オイル溜め部
19 カバー(ポンプハウジング)
15、16、17 ピン
15a、16a、17a 外側面
20 ポンプロータ(オイルポンプロータ)
30 調整リング(調整用部材)
38、39、71、76 ガイド孔(溝部)
38a、39a、71a、76a 内側面
38b、38c、39b、39c、71b、71c、76c 接触部分
51、52、81、86 ガイド部
100 可変オイルポンプ
P1 初期位置
T オイル溜め部
Claims (6)
- ポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングに収容されるとともに回転駆動されるオイルポンプロータと、
前記ポンプハウジングに収容され、外周側から前記オイルポンプロータを回転自在に保持した状態で、駆動力により変位することによって前記オイルポンプロータからのオイルの吐出量を調整する調整用部材と、
前記調整用部材に設けられた溝部と、前記ポンプハウジングに設けられ、前記溝部に係合するピンとを含み、前記溝部と前記ピンとを互いに係合させることによって前記ポンプハウジングに対する前記調整用部材の相対的な変位をガイドするように構成されているとともに、前記調整用部材が変位を開始する初期位置において、前記ピンの延びる方向に沿って前記溝部の内側面と前記ピンの外側面とが互いに線接触するように構成されているガイド部と、を備える、可変オイルポンプ。 - 前記調整用部材が変位を開始する初期位置において、前記溝部と前記ピンとは2箇所以上で線接触するように構成されている、請求項1に記載の可変オイルポンプ。
- 前記ピンの外側面は、円形形状を有するとともに、前記ピンの外側面に線接触する前記溝部の内側面の部分は、平坦面形状を有している、請求項1または2に記載の可変オイルポンプ。
- 前記平坦面形状をする前記溝部の内側面の部分は、前記ピンに沿って前記調整用部材が相対的に変位を開始する前記初期位置に対応した前記溝部の端部に配置されている、請求項3に記載の可変オイルポンプ。
- 前記ピンは、前記ポンプハウジングに一対設けられるとともに、前記ピンに線接触して係合する前記溝部は、前記調整用部材に一対設けられている、請求項1~4のいずれか1項に記載の可変オイルポンプ。
- 線接触する前記ピンの外側面と前記溝部の内側面との間にオイル溜め部が形成されるように構成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の可変オイルポンプ。
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