JP4366645B2

JP4366645B2 - エンジンの油供給装置

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Publication number: JP4366645B2
Application number: JP2003377530A
Authority: JP
Inventors: 壽小野; 博史加藤
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2023-11-06
Also published as: EP1529958A3; JP2005140022A; US7011069B2; US20050098385A1; EP1529958A2; DE602004010989T2; EP1529958B1; DE602004010989D1

Description

本発明は、クランクシャフトと同期して駆動するロータの回転に伴って作動オイルを吸い込む吸込ポートを備えると共に、前記ロータの回転に伴って作動オイルを吐出する第１吐出ポート及び第２吐出ポートを備えたポンプ本体と、作動オイル被送給部に作動オイルを送給する送給油路と、少なくとも前記第１吐出ポートからの作動オイルを前記送給油路に送給する第１油路と、前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記送給油路に送給する第２油路と、前記送給油路への作動オイルの油圧に応答して作動する弁体を備えた油圧制御バルブからの作動オイルを前記吸込ポート及びオイルパンの少なくとも一方に返送する帰還油路とを備えたエンジンの油供給装置に関する。

例えば自動車用のエンジンにおいて、エンジンの潤滑に使用する作動オイルをエンジン内の各部に送給するオイルポンプ（油供給装置）は、エンジンの回転数に応じて作動オイルの吐出圧を適切に調節できる吐出量可変構造を有していた（例えば、特許文献１，２）。

例えば、特許文献１に記載の油供給装置は、ロータの回転に伴って作動オイルを吐出する第１吐出ポート及び第２吐出ポートとを備えたオイルポンプと、作動オイル被送給部に作動オイルを送給する送給油路と、第１吐出ポートからの作動オイルを該送給油路に送給する第１油路と、第２吐出ポートからの作動オイルを送給油路に送給する第２油路と、第２吐出ポートからの作動オイルをオイルポンプに返送する帰還油路とを備えると共に、第１油路の作動オイルの油圧に応答して作動する弁体を備える制御弁を設けてある。
そして、この制御弁は、第１油路の油圧が所定域よりも小さいときには第１油路と第２油路との作動オイルを合流させて送給油路に送給する第１形態と、第１油路の油圧が所定域よりも大きいときには第１油路と第２油路との作動オイルの合流を阻止し、第１油路の作動オイルを送給油路に送給すると共に第２油路の作動油を帰還油路に帰還させる第２形態とに切換可能となっていた。

これにより、図９に示したように、エンジンのロータの回転数が所定回転数（Ｎ１）未満の低速域である間（第１油路の油圧が所定域よりも小さいとき）は、油供給装置からの作動オイルの吐出量は点線ａに近似した特性となる。つまり、送給油路への作動オイルの送給量は、第１吐出ポート（メイン吐出ポート）の吐出量と第２吐出ポート（サブ吐出ポート）の吐出量とを合わせた量となる（第１形態）。
ロータの回転数が所定回転数（Ｎ１）を越えるＹ点からの第１中速域は、第１油路の油圧上昇に伴って弁体が制御弁内を摺動し、帰還油路への経路が連通する状態となる。このため回転数の増加に対する吐出量の増加割合が小さくなる（図９：Ｙ−Ｚ線）。
ロータの回転数が更に増加して第２中速域であるＺ点に到達すると、弁体が更に制御弁内を摺動して第１油路と第２油路との作動オイルの合流が阻止される（第２形態）。このとき、油供給装置からの作動オイルの吐出量は第１吐出ポートの吐出量を示す一点鎖線ｂ上にあり、その後の高速域では、略一点鎖線ｂに近似した特性となる。つまり、送給油路への作動オイルの送給量は、第１吐出ポートの吐出量と略等しくなる。

このように、第１形態では、ロータの回転数が小さくても、第１油路と第２油路との作動オイルを合流させるため、作動オイル被送給部に送給される必要油圧は確保される。
一方、ロータの回転数が増して第１吐出ポートからの吐出量が増して第１油路のみで必要油圧が確保される場合には、第２吐出ポートから送給された第２油路における余剰の作動オイルを帰還油路を介して吸込ポート側に帰還させる第２形態とする。この様に余剰の作動オイルを送給油路に送給することなく、第２油路から帰還油路に帰還させれば、余剰の作動オイルには大きな油圧が作用しない。よって、第１油路のみで必要油圧が確保された場合において、オイルポンプ装置における余分の仕事は低減または回避され、油供給装置の駆動馬力を低減できる。

特開平０８−１１４１８６号公報（特許請求の範囲、図１、６等参照）実用新案登録公報第２５９８９９４号

特許文献１に記載の油供給装置によると、エンジン始動後にロータの回転数が増加して作動オイルの油温が例えば１３０℃程度まで上昇すると、作動オイルの粘性低下が起こり、作動オイル被送給部の各部位の隙間に侵入し易くなる、所謂油漏れが増加する。
ここで、図９に示したように、ロータの回転数が増加してＺ点に到達すると、油供給装置からの作動オイルの吐出量（図９実線）は第１吐出ポートの吐出量を示す一点鎖線ｂに近似した特性となっている。この一点鎖線ｂと実線との間の差は、上述した油漏れ等に起因する。

つまり、ロータの回転数が更に増加すると作動オイルの更なる粘性低下が起こり、油漏れ現象が顕著になることが考えられる。そのため、例えば、作動オイル被送給部のクランクジャーナルやピストン用ジェットの油圧を確保するための必要油量を確保するのが困難となるという問題点があった。

特に、ピストン用ジェットにおいては、ロータ回転数が高回転であるとき、迅速にピストンへ多量の作動オイルを供給する必要がある。そのため、ロータの高速回転時には、油供給装置からの作動オイルの吐出量が、第１吐出ポートの吐出量と第２吐出ポートの吐出量とを合わせた総吐出量（図９点線ａ）が必要油量であることが好ましい。

従って、本発明の目的は、エンジンの高速回転時においても、作動オイル被送給部に送給する必要油量を確実に確保できる油供給装置を提供することにある。

（構成１）
上記目的を達成するための本発明に係るエンジンの油供給装置の第１特徴構成は、クランクシャフトと同期して駆動するロータの回転に伴って作動オイルを吸い込む吸込ポートを備えると共に、前記ロータの回転に伴って作動オイルを吐出する第１吐出ポート及び第２吐出ポートを備えたポンプ本体と、作動オイル被送給部に作動オイルを送給する送給油路と、少なくとも前記第１吐出ポートからの作動オイルを前記送給油路に送給する第１油路と、前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記第１油路経由で前記送給油路に送給する第２油路と、前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記吸込ポート及びオイルパンの少なくとも一方に返送する帰還油路と、前記送給油路への作動オイルの油圧に応答して作動することによって、前記第２油路と、前記第１油路および前記帰還油路の少なくとも一方とを接続する弁体を備えた油圧制御バルブと、を有するエンジンの油供給装置において、前記弁体が、前記油圧制御バルブ内に作動オイルを収容する作動オイル収容部を第１弁室と第２弁室とに分割し、前記ロータの回転数が低い順に第一回転域、第二回転域、第三回転域と設定し、前記第一回転域のときに、前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記第１弁室及び前記第１油路経由で前記送給油路に送給し、前記第二回転域のときに、前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記第１弁室経由で前記帰還油路に送給し、前記第三回転域のときに、前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記第２弁室及び前記第１油路経由で前記送給油路に送給するように構成した点にあり、その作用効果は以下の通りである。

ロータの回転数が第一回転域のときに、第２吐出ポートからの作動オイルを第１弁室及び第１油路経由で送給油路に送給可能に構成すると、このときの送給油路への作動オイルの送給量は、第１吐出ポートの吐出量と第２吐出ポートの吐出量とを合わせた量となる（図８：Ｏ−Ｐ線、Ｐ−Ｑ線）。
内燃機関の回転数及びロータ２の回転数が増した第二回転域のときに、第１吐出ポートから吐出された作動オイルの油圧が大きくなり、第１吐出ポートからの作動オイルだけで送給油路の必要油圧が確保された場合には、第１油路からの作動オイルと第２油路からの作動オイルとを合流させる必要がなくなる（図８：Ｑ−Ｒ線）。
第１油路のみで必要油圧が確保された場合には、第２油路における余剰の作動オイルを送給油路に送給することなく第１弁室経由で帰還油路に帰還させれば、余剰の作動オイルには大きな油圧が作用しない。
従って、必要油圧が確保された場合においては、余分の仕事は低減、回避され、その分油供給装置の駆動馬力は低減される。

一方、例えば、ピストン用ジェット等の作動オイル被送給部においては、ロータ回転数が高速域（第三回転域）であるとき、迅速にピストンへ多量の作動オイルを供給する必要がある。
そのため、本構成では、当該第三回転域のときに、第２吐出ポートからの作動オイルを第２弁室及び第１油路経由で送給油路に送給するように構成した。このとき、送給油路への作動オイルの送給量が一旦、第１吐出ポートからの作動オイルのみとなった後であっても、送給油路への作動オイルの送給量を、再度、第１吐出ポートの吐出量と第２吐出ポートの吐出量とを合わせた量（図８：Ｓ−Ｔ線）とすることができる。
これにより、ロータ回転数が高速域においても、再度、送給できる作動オイルの容量を増大できるため、作動オイル被送給部に送給する必要油量を確実に確保できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例では、車両に搭載して内燃機関のクランクシャフトの回転に伴い油圧を発生させる油供給装置を示す。図１に油供給装置の概念構成図、図２に実際の搭載設計図の概要を示す。

図１〜２に示したように、本発明のエンジンの油供給装置Ｘは、クランクシャフトと同期して駆動するロータ２の回転に伴って作動オイルを吸い込む吸込ポート３６を備えると共に、ロータ２の回転に伴って作動オイルを吐出する第１吐出ポート３１及び第２吐出ポート３２を備えたポンプ本体１と、作動オイル被送給部７に作動オイルを送給する送給油路５と、少なくとも第１吐出ポート３１からの作動オイルを送給油路５に送給する第１油路６１と、第２吐出ポート３２からの作動オイルを第１油路６１経由で送給油路５に送給する第２油路６２と、第２吐出ポート３２からの作動オイルを吸込ポート３６及びオイルパン６９の少なくとも何れか一方に返送する帰還油路６６と、送給油路５への作動オイルの油圧に応答して作動することによって、第２油路６２と、第１油路６１および帰還油路６６の少なくとも一方とを接続する弁体４７を備えた油圧制御バルブ４を備えている。以下に各部材について詳述する。

（ポンプ本体）
油供給装置Ｘに係るポンプ本体１は金属製（例えばアルミ系合金、鉄系合金）であり、ポンプ本体１内部にはポンプ室１０が形成されている。ポンプ室１０には、多数個の内歯１１を備えたドリブンギヤを構成する内歯車部１２が形成してある。

ポンプ室１０には金属製のロータ２が回転自在に配置されている。ロータ２は駆動源としての内燃機関のクランクシャフトに接続され、クランクシャフトと共に回転する。ロータ２の回転数は、例えば、６００〜７０００ｒｐｍ程度となる様に設計してある。
ロータ２には、多数個の外歯２１を備えたドライブギヤを構成する外歯車部２２が形成してある。内歯１１及び外歯２１はトロコイド曲線又はサイクロイド曲線等で規定されている。ロータ２の回転方向は矢印Ａ１方向であり、ロータ２の回転に伴いロータ２の外歯２１が内歯１１に次々と入り込み、内歯車部１２も同方向に回転する。外歯２１と内歯１１とにより空間２２ａ〜２２ｋが形成される。図１では、空間２２ｋは最も容積が大きなものであり、空間２２ｅ及び２２ｆは最も容積が小さくなっている。
このとき、例えば、空間２２ｅ〜２２ａにいくに従い、次第に容積が大きくなるため吸込圧が生成し、作動オイルの吸込作用が得られる。また、空間２２ｊ〜２２ｆは、次第に容積が小さくなるため吐出圧が生成し、作動オイルの吐出作用が得られる。

ポンプ本体１には、第１吐出ポート（メイン吐出ポート）３１及び第２吐出ポート（サブ吐出ポート）３２を備えた吐出ポート群３３が形成してある。つまり、吐出ポート群３３は、ロータ２の回転に伴いポンプ室１０から作動オイルを吐出するポートである。メイン吐出ポート３１は端辺３１ａ、３１ｃを備えており、サブ吐出ポート３２は端辺３２ａ、３２ｃを備えている。
また、ポンプ本体１には、吸込ポート３６が形成してある。吸込ポート３６は、ロータ２の回転に伴いポンプ室１０に作動オイルを吸い込むポートである。吸込ポート３６は端辺３６ａ、３６ｃを備えている。

本実施例では、矢印Ａ１に示す回転方向において、メイン吐出ポート３１はサブ吐出ポート３２よりも下流に位置している。またメイン吐出ポート３１の開口面積は、サブ吐出ポート３２の開口面積に比較して大きく設定してある。

メイン吐出ポート３１とサブ吐出ポート３２とは、仕切部３７によって仕切られているため、メイン吐出ポート３１とサブ吐出ポート３２とは互いに独立した吐出機能を有する。
尚、仕切部３７の幅は、ロータ回転による内歯１１と外歯２１の歯間の空間の圧縮工程の中で歯間の作動オイル閉じ込みによる油圧上昇が起きないように、メイン吐出ポート３１とサブ吐出ポート３２との間に位置する歯間の幅より狭くする。

（作動オイル供給油路）
送給油路５は、作動オイル被送給部７に作動オイルを送給する油路である。
作動オイル被送給部７は、例えば、給油を必要とするすべり軸受やベアリング等の潤滑装置、内燃機関の動弁機構、内燃機関のシリンダやピストン等の駆動機構が挙げられる。

第１油路６１は、メイン吐出ポート３１と送給油路５とをつなぐ油路である。つまり、メイン吐出ポート３１から吐出された作動オイルを送給油路５に送給する機能を有する。

第２油路６２は、送給油路５とサブ吐出ポート３２とをつなぐ油路である。つまり、サブ吐出ポート３２から吐出された作動オイルを第１油路６１経由で送給油路５に送給する機能を有する。
このとき、図１では、サブ吐出ポート３２から吐出された作動オイルは、油圧制御バルブ４及びメイン吐出ポート３１を経由した後、第１油路６１を経て送給油路５に送給される場合を例示してある。

帰還油路６６は、第２吐出ポート３２からの作動オイルを吸込ポート３６及びオイルパンの少なくとも何れか一方に返送する油路である。

他に、作動オイルをオイルパン６９から吸い込む通路６６ｎが吸込ポート３６に連通して設けてある。

（油圧制御バルブ）
油圧制御バルブ４は、送給油路５への作動オイルの油圧に応答して作動する弁体４７を備えており、弁体４７が摺動自在な空間である弁室４０を備えている。弁室４０には、弁体４７がバネ４９に矢印Ｂ１方向に付勢された状態で装入してある。

弁体４７の両端には、油圧制御バルブ４内に作動オイルを収容する作動オイル収容部４８を形成する第１弁部４７ｘと第２弁部４７ｙとが設けてある。
さらに、弁体４７には、作動オイル収容部４８を第１弁室４８ａと第２弁室４８ｂとに分割する分割体４７ａが設けてある。

また、油圧制御バルブ４には、上述した各油路と連通させる第１弁ポート４１、第２弁ポート４２、帰還ポート４３ａ、４３ｂ、合流ポート４４が設けてある。

第１弁ポート４１は、中間油路６１ｒを介して第１油路６１及び送給油路５に連通している。この第１弁ポート４１が第１油路６１と連通することにより、弁体４７に、第１油路６１を通じて作動オイルの油圧を伝達することができる。

第２弁ポート４２は第２油路６２に連通可能である。これにより、第２吐出ポート３２からの作動オイルを作動オイル収容部４８に導入することができる。

帰還ポート４３ａ、４３ｂは帰還油路６６に連通可能である。これにより、油圧制御バルブ４からの作動オイルを吸込ポート３６に返送することができる。

合流ポート４４は、油圧制御バルブ４からの作動オイルをメイン吐出ポート３１に送給するため、メイン吐出ポート３１に連通可能である。

上述した本発明の油供給装置Ｘにおいては、ロータ２の回転数の増加に伴い、油圧制御バルブ４の弁体４７は、以下の形態Ａ〜Ｅを呈する。本実施形態において、ロータの回転数が低い順に第一回転域、第二回転域、第三回転域と設定する。

形態Ａ（第一回転域）
エンジン始動直後等、ロータ２の回転数が少ない場合（例えば１５００回転程度まで）、吐出ポート群３３から吐出された第１油路６１の作動オイルの油圧により送給油路５へ作動オイルを送給する。また、このときの油圧が中間油路６１ｒ及び油圧制御バルブ４の第１弁ポート４１を介して弁体４７に作用する。これにより弁体４７を駆動させる弁体駆動力Ｆ１が生じる。弁体駆動力Ｆ１がバネ４９の付勢力Ｆ３よりも小さなときには（Ｆ１＜Ｆ３）、バネ４９により弁体４７は矢印Ｂ１方向に移動する（図１）。

このとき、弁体４７の第１弁部４７ｘが帰還ポート４３ａを、第２弁部４７ｙが帰還ポート４３ｂを閉鎖しており、かつ、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通した状態となる（図３）。そのため、サブ吐出ポート３２からの作動オイルは、第１弁室４８ａ及び第１油路６１を経由して送給油路５に送給可能となる。

つまり、形態Ａの場合、送給油路５への作動オイルの送給量は、メイン吐出ポート３１の吐出量とサブ吐出ポート３２の吐出量とを合わせた量となる。
このとき、送給油路５へ送給される油量は、図８のＯ―Ｐ線で示される特性、つまり、ロータ２の回転数が増加するに伴い、メイン吐出ポート３１からの作動オイルの吐出量が増加し、第１油路６１の油圧が増大すると共に、サブ吐出ポート３２からの作動オイルの吐出量が増加し、第２油路６２の油圧が増大する特性が得られる。

形態Ｂ（第一回転域）
駆動源である内燃機関のクランクシャフトの回転数の増加に伴ってロータ２の回転数が増加し、ロータの回転数が所定回転数（Ｎ１：例えば１５００回転）を越える場合、弁体駆動力Ｆ１が増加してバネ４９の付勢力Ｆ３に打ち勝つと（Ｆ１＞Ｆ３）、弁体駆動力Ｆ１と付勢力Ｆ３とが均衡するまで弁体４７は矢印Ｂ２方向（図１参照）に移動する。

このとき、図４に示したように、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通した状態が維持され、かつ、第１弁部４７ｘにおける帰還ポート４３ａの閉鎖が解除される。つまり、弁体４７が後述の形態Ｃに移行する中間状態を示す。このとき、サブ吐出ポート３２からの作動オイルは、第１弁室４８ａを経由し、一部が帰還油路６６に、残りの一部が第１油路６１を経由して送給油路５に送給可能となる。

つまり、形態Ｂの場合、送給油路５への作動オイルの送給量は、メイン吐出ポート３１の吐出量とサブ吐出ポート３２の一部の吐出量とを合わせた量となる。
このとき、送給油路５へ送給される油量は、図８のＰ−Ｑ線で示される特性となる。つまり、帰還油路６６への経路が連通する状態となるため、ロータの回転数の増加に対する吐出量の増加割合が小さくなる。

ここで、作動オイル被送給部７としてＶＶＴ（バルブ開閉時期制御装置）の必要油量とエンジンのロータ回転数との関係を示す。例えば、エンジン始動直後は、メイン吐出ポート３１の吐出量とサブ吐出ポート３２の吐出量とを合わせた総吐出量程度の油量が必要であるが、ロータ回転数が所定回転数（Ｎ１）を越えると総吐出量は必要なくなって、やがてメイン吐出ポート３１の吐出量のみで必要油量が確保できるようになる（図８のＶで示した領域）。そのため、図８のＯ―Ｐ、Ｐ−Ｑ線のそれぞれの傾きが、ＶＶＴ必要油量Ｖを上回るように油供給装置Ｘを構成するのが好ましい。

形態Ｃ（第二回転域）
ロータの回転数がさらに上昇するＮ２（例えば２５００回転）以上になると、弁体４７はさらに矢印Ｂ２方向（図１参照）に移動する。

このとき、図５に示したように、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通しない状態となり、かつ、弁体４７の第１弁部４７ｘにおける帰還ポート４３ａの閉鎖が完全に解除される。
つまり、送給油路５への作動オイルの油圧が大きくなると、メイン吐出ポート３１からの作動オイルを送給油路５に送給し、サブ吐出ポート３２からの作動オイルは、第１弁室４８ａを経由して帰還油路６６に送給可能となる。
このとき、送給油路５へ送給される油量は、図８のＱ−Ｒ線で示される特性となる。つまり、形態Ｃの場合、送給油路５への油量はメイン吐出ポート３１からの油量と等しくなる。

形態Ｄ（第三回転域）
ロータの回転数がさらに上昇するＮ３（例えば４０００回転）以上になると、弁体４７はさらに矢印Ｂ２方向（図１参照）に移動する。

このとき、図６に示したように、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通した状態となり、かつ、分割体４７ａが作動オイルの帰還ポート４３ａへの移送を妨げる。そのため、サブ吐出ポート３２からの作動オイルは、第２弁室４８ｂ及び第１油路６１を経由して送給油路５に送給可能となる。

つまり、形態Ｄの場合、送給油路５への作動オイルの送給量は、再度、メイン吐出ポート３１の吐出量とサブ吐出ポート３２の吐出量とを合わせた量となる。
このとき、送給油路５への油量は、図８のＲ―Ｔ線で示される特性となる。つまり、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通した後、作動オイルの帰還ポート４３ａへの移送が停止するため、帰還ポート４３ａへ移送されていた作動オイルの移送先が送給油路５に変更される。そのため、送給油路５への作動オイルの送給量が上昇し（図８：Ｒ―Ｓ線）、その後、メイン吐出ポート３１の吐出量とサブ吐出ポート３２の吐出量とを合わせた量となる（図８：Ｓ―Ｔ線）。

形態Ｅ（第三回転域）
ロータの回転数がさらに上昇するＮ４（例えば４５００回転）以上になると、弁体４７はさらに矢印Ｂ２方向（図１参照）に移動する。

このとき、図７に示したように、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通した状態が維持され、かつ、第２弁部４７ｙにおける帰還ポート４３ｂの閉鎖が解除される。続いて分割体４７ａにおける帰還ポート４３ａの閉鎖が解除される。そのため、サブ吐出ポート３２からの作動オイルを、第２弁室４８ｂ及び帰還ポート４３ａを経由して帰還油路６６に送給可能となると共に、メイン吐出ポート３１からの作動オイルを帰還ポート４３ｂ経由で帰還油路６６に送給可能となる。

つまり、形態Ｅの場合、メイン吐出ポート３１の一部の吐出量とサブ吐出ポート３２の一部の吐出量とを合わせた量となる。
このとき、送給油路５へ送給される油量は、図８のＴ―Ｕ線で示される特性となる。つまり、帰還油路６６への経路が連通する状態となるため、ロータの回転数の増加に対する吐出量の増加割合が小さくなる。

ここで、作動オイル被送給部７としてピストン用ジェットの必要油量とエンジンのロータ回転数との関係を示す。例えば、ロータ回転の高速域付近では、メイン吐出ポート３１の吐出量とサブ吐出ポート３２の吐出量とを合わせた総吐出量程度の油量が必要であるが、ロータ回転数が所定回転数（Ｎ４）を越えると総吐出量は必要なくなる（図８のＷで示した領域）。そのため、図８のＴ−Ｕ線の傾きが、ピストン用ジェット必要油量Ｗを上回るように油供給装置Ｘを構成するのが好ましい。

以上をまとめると、ロータの回転数が第一回転域のときに、サブ吐出ポート３２からの作動オイルを第１弁室４８ａ及び第１油路６１経由で送給油路５に送給可能に構成すると、このときの送給油路５への作動オイルの送給量は、メイン吐出ポート３１の吐出量とサブ吐出ポート３２の吐出量とを合わせた量となる（図８：Ｏ−Ｐ線、Ｐ−Ｑ線）。
内燃機関の回転数及びロータ２の回転数が増した第二回転域のときに、メイン吐出ポート３１から吐出された作動オイルの油圧が大きくなり、メイン吐出ポート３１からの作動オイルだけで送給油路５の必要油圧が確保された場合には、第１油路６１からの作動オイルと第２油路６２からの作動オイルとを合流させる必要がなくなる（図８：Ｑ−Ｒ線）。
第１油路６１のみで必要油圧が確保された場合には、第２油路６２における余剰の作動オイルを送給油路５に送給することなく第１弁室４８ａ経由で帰還油路６６に帰還させれば、余剰の作動オイルには大きな油圧が作用しない。

一方、例えば、ピストン用ジェット等の作動オイル被送給部７においては、ロータ回転数が高速域（第三回転域）であるとき、迅速に多量のピストンに作動オイルを供給する必要がある。
そのため、本発明では、当該第三回転域のときに、サブ吐出ポート３２からの作動オイルを第２弁室４８ｂ及び第１油路６１経由で送給油路５に送給するように構成した。このとき、送給油路５への作動オイルの送給量は、再度、メイン吐出ポート３１の吐出量とサブ吐出ポート３２の吐出量とを合わせた量（図８：Ｓ−Ｔ線）とすることができる。
これにより、ロータ回転数が高速域においても、再度、送給できる作動オイルの容量を増大できるため、送給する必要油量を確実に確保できる。

上述した実施例において、第１弁室４８ａの作動方向寸法Ｌ１と第２弁室４８ｂの作動方向寸法Ｌ２とは、以下のようにして設計される。

第１弁室４８ａの作動方向寸法Ｌ１の設計方法を例示する。
図３において、第１弁室４８ａが第２油路６２と連通するとき、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通する、つまり、第１弁室４８ａは第１吐出ポート３１と連通する。このとき、帰還ポート４３ａを閉状態とするように構成してある。
図４において、弁体４７の弁室４０内の摺動に伴い、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通すると共に、帰還ポート４３ａを開状態、つまり、第１弁室４８ａは帰還油路６６と連通するように構成してある。
従って、第１弁室４８ａは、第２油路６２と連通するとき、第１吐出ポート３１及び帰還油路６６の少なくとも何れか一方と連通するように構成してある。

一方、第２弁室４８ｂの作動方向寸法Ｌ１の設計方法を例示する。
図５の状態からさらに弁体４７が弁室４０内を摺動すると、第１弁室４８ａの下面と第２弁室４８ｂの上面を規定する分割体４７ａの直ぐ下面で、第２弁室４８ｂにおいて、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通開始する。
図６において、第２弁室４８ｂが第２油路６２と連通するとき、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通する、つまり、第２弁室４８ｂは第１吐出ポート３１と連通する。このとき、帰還ポート４３ａを閉状態とするように構成してある。
図７において、第２弁ポート４２と合流ポート４４とが連通すると共に、帰還ポート４３ａが開状態、つまり、第２弁室４８ｂは帰還油路６６と連通するように構成してある。
従って、第２弁室４８ｂは、第２油路６２と連通するとき、第１吐出ポート３１及び帰還油路６６の少なくとも何れか一方と連通するように構成してある。

そのため、第１弁室４８ａの作動方向寸法Ｌ１と第２弁室４８ｂの作動方向寸法Ｌ２は精密な寸法関係が要求される。

このような寸法関係が得られない場合、第２油路が閉塞して第２吐出ポートの圧力が異常に上昇することにより、駆動馬力の増加やポンプ本体の破損といった不都合が生じる。しかし、本構成では、油圧が過大になることなく、必要油量を作動オイル被送給部７に送給することができる。
尚、第２弁室４８ｂが帰還油路６６と連通しないとき、送給油路への油量は図８のＳ−Ｔ線で示される特性となる。また、第２弁室４８ｂが帰還油路６６と連通するとき、送給油路への油量は図８のＴ―Ｕ線で示される特性となり、この状態が継続すると、送給油路への油量は図８の一点鎖線で示される特性と略等しくなる。

本発明の油供給装置の概念構成図本発明の油供給装置のエンジン搭載時の概略図本発明の油供給装置の形態Ａの要部概略図本発明の油供給装置の形態Ｂの要部概略図本発明の油供給装置の形態Ｃの要部概略図本発明の油供給装置の形態Ｄの要部概略図本発明の油供給装置の形態Ｅの要部概略図エンジンのロータ回転数と吐出ポート群の作動オイルの吐出量との関係を示したグラフ従来の油供給装置における、エンジンのロータ回転数と作動オイルの吐出量との関係を示したグラフ

１ポンプ本体
３１第１吐出ポート
３２第２吐出ポート
３６吸込ポート
４油圧制御バルブ
４７弁体
４８作動オイル収容部
４８ａ第１弁室
４８ｂ第２弁室
５送給油路
６１第１油路
６２第２油路
６６帰還油路
Ｘ油供給装置

Claims

クランクシャフトと同期して駆動するロータの回転に伴って作動オイルを吸い込む吸込ポートを備えると共に、前記ロータの回転に伴って作動オイルを吐出する第１吐出ポート及び第２吐出ポートを備えたポンプ本体と、
作動オイル被送給部に作動オイルを送給する送給油路と、
少なくとも前記第１吐出ポートからの作動オイルを前記送給油路に送給する第１油路と、
前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記第１油路経由で前記送給油路に送給する第２油路と、
前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記吸込ポート及びオイルパンの少なくとも一方に返送する帰還油路と、
前記送給油路への作動オイルの油圧に応答して作動することによって、前記第２油路と、前記第１油路および前記帰還油路の少なくとも一方とを接続する弁体を備えた油圧制御バルブと、を有するエンジンの油供給装置において、
前記弁体が、前記油圧制御バルブ内に作動オイルを収容する作動オイル収容部を第１弁室と第２弁室とに分割し、
前記ロータの回転数が低い順に第一回転域、第二回転域、第三回転域と設定し、
前記第一回転域のときに、前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記第１弁室及び前記第１油路経由で前記送給油路に送給し、
前記第二回転域のときに、前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記第１弁室経由で前記帰還油路に送給し、
前記第三回転域のときに、前記第２吐出ポートからの作動オイルを前記第２弁室及び前記第１油路経由で前記送給油路に送給する
ように構成してあるエンジンの油供給装置。