CN108026923B - 容量可变型油泵 - Google Patents
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Abstract
具备:泵构件,由内燃机驱动进行旋转,由此,多个泵室(7)的容积变化而将从吸入部吸入的油从喷出部喷出;凸轮环(6),通过移动,可改变各泵室(7)的容积变化量;螺旋弹簧(8),向各泵室(7)的容积变化量增大的方向对凸轮环(6)施力;控制油室(22),通过向其内部供给油,向各泵室(7)的容积变化量减小的方向对凸轮环(6)施力;泄油口(38),从控制油室(22)将油排出;控制阀(50),被导入从喷出部喷出的下游侧的油,当该导入的油的油压超过设定工作压时,相对于控制油室(22)供给油,以对控制油室(22)进行调压。由此,能够抑制电控机构功耗的增大化。
Description
技术领域
本发明涉及供给油的容量可变型油泵,其中,该油例如构成内燃机的滑动部位的润滑、或内燃机的辅助设备类的驱动源。
背景技术
作为现有的容量可变型油泵,已知有以下专利文献1所记载的油泵。该容量可变型油泵随着凸轮环相对于转子的偏心量(以下,仅称为“偏心量”)的变化而改变喷出压,在上述凸轮环的外周侧具备:第一控制油室,通过被导入油,向偏心量变小的方向对上述凸轮环施力;第二控制油室,通过被导入油,向偏心量变大的方向对上述凸轮环施力;螺旋弹簧,向偏心量变大的方向始终对上述凸轮环施力;第三控制油室,形成为可始终向内部导入油。
另外,上述容量可变型油泵具有基于电信号切换油相对于上述第一、第二控制油室的供给或排出的电控机构,通过控制该电控机构来改变上述凸轮环的偏心量,能够与内燃机转速无关地将喷出压调节成期望值。
但是,就上述现有的容量可变型油泵而言,在将喷出压维持在期望值期间,必须始终通过上述电控机构对上述第一、第二控制油室的油压进行控制,因而,上述电控机构的功耗大,可能导致燃料消耗率变差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2007/128106A1
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术课题而作出的,其目的在于,提供一种可抑制电控机构功耗的增大化的容量可变型油泵。
本发明的特征在于,具备:泵构件,由内燃机驱动进行旋转,由此,多个泵室的容积变化而将从吸入部吸入的油从喷出部喷出;可动部件,通过移动,可改变所述多个泵室的容积变化量;施力机构,以被赋予设定载荷的状态设置,向所述多个泵室的容积变化量增大的方向对所述可动部件施力;使所述多个泵室的容积变化量变化的一个以上的控制油室,包括减小侧控制油室,该减小侧控制油室通过被供给从所述喷出部喷出的油,使所述可动部件上至少作用向使所述多个泵室的容积变化量减小的方向的力;泄油机构,从该控制油室中特定的一个控制油室将油排出;电控机构,基于电信号调节从所述喷出部喷出的油相对于所述特定的一个控制油室的供给或排出,并对所述特定的一个控制油室内进行调压,从而能够将从所述喷出部喷出的油的油压即喷出压调节成多个设定压力;控制阀,被导入从所述喷出部喷出的下游侧的油作为控制油压,当该导入的油的油压超过预设的设定工作压时,向所述特定的一个控制油室供给从所述喷出部喷出的油,以对所述特定的一个控制油室内进行调压。
根据本发明,能够抑制电控机构功耗的增大化。
附图说明
图1是第一实施方式的容量可变型油泵的概略图;
图2是同容量可变型油泵的纵剖面图;
图3是表示同容量可变型油泵的泵壳的正面图;
图4是通过电磁切换阀对主通道压进行调压的情况下的同容量可变型油泵的工作说明图;
图5是通过控制阀对主通道压进行调压的情况下的同容量可变型油泵的工作说明图;
图6是表示本实施方式的容量可变型油泵的内燃机转速与主通道压的关系的特性图;
图7是第二实施方式的容量可变型油泵的概略图;
图8是通过先导阀对主通道压进行调压的情况下的同容量可变型油泵的工作说明图;
图9是第三实施方式的容量可变型油泵的概略图;
图10是第四实施方式的容量可变型油泵的概略图;
图11是通过电磁切换阀对主通道压进行调压的情况下的第五实施方式的容量可变型油泵的工作说明图;
图12是通过先导阀对主通道压进行调压的情况下的同容量可变型油泵的工作说明图;
图13是第六实施方式的容量可变型油泵的概略图;
图14是通过电磁阀对主通道压进行调压的情况下的同容量可变型油泵的工作说明图;
图15是通过控制阀对主通道压进行调压的情况下的同容量可变型油泵的工作说明图;
图16是第七实施方式的容量可变型油泵的概略图。
具体实施方式
以下,基于附图,对本发明的容量可变型油泵的各实施方式进行详细说明。需要说明的是,以下的各实施方式表示将本发明适用于如下容量可变型油泵:例如,作为可使汽车用内燃机的内燃机气门的气门定时变化的可变气门机构的工作源,并且,通过喷油部向内燃机的滑动部、尤其是向活塞与缸内腔的滑动部供给润滑油,还向曲轴的轴承供给润滑油。
〔第一实施方式〕
本实施方式的容量可变型油泵设于未图示的内燃机的缸体的前端部等,如图1~图3所示,主要由如下部件构成,即:有底圆筒状的泵壳1,其由铝合金材料等形成为一端侧开口,在内部具有泵收纳室1a;泵盖2,其将该泵壳1的一端开口封闭;驱动轴3,其插通于上述泵壳1的大致中心部,由未图示的内燃机的曲轴驱动进行旋转;转子4,其旋转自如地收纳于上述泵收纳室1a内,中心部与上述驱动轴3结合;多个叶片5,其分别进出自如地收纳于在该转子4的外周部放射状地切口形成的多个狭缝4a内;可动部件即凸轮环6,其以相对于上述转子4的旋转中心可偏心摆动(可偏心移动)的方式配置于该各叶片5的外周侧,与上述转子4及相邻的叶片5、5一同划分成多个泵室7;施力机构即螺旋弹簧8,其收纳于上述泵壳1内,向偏心量增大的方向始终对上述凸轮环6施力。需要说明的是,上述驱动轴3和转子4以及各叶片5构成泵构件。
如图2所示,上述泵壳1和泵盖2在向上述缸体安装时,由四个螺栓9一体地结合。该各螺栓9插通于在上述泵壳1和泵盖2分别形成的螺栓插通孔1b(参照图1及图3)等,前端部与形成于上述缸体上的未图示的各内螺纹孔螺纹联接。
如图3所示,上述泵壳1在上述泵收纳室1a的底面大致中央位置贯通形成有旋转自如地支承上述驱动轴3的一端部的轴承孔1c。另外,在上述泵收纳室1a的底面的规定位置,穿通设置有供枢轴销10***的有底状的销孔1d,该枢轴销10构成上述凸轮环6的枢轴支承点。
进一步地,如图1所示,上述泵壳1在如下位置形成有密封滑动接触面1e:将其内周侧的上述枢轴销10的轴心和泵壳1的中心(上述驱动轴3的轴心)相连的直线M(以下称为“凸轮环基准线”。)的上方的位置。如图3所示,该密封滑动接触面1e形成为从上述销孔1d的中心起间隔规定长度的半径R的圆弧面状,在上述凸轮环6偏心摆动的范围内,始终与该凸轮环6的嵌装于后述的密封槽6d内的密封部件21滑动接触。
另外,如图1及图3所示,在上述泵收纳室1a的底面上,以隔着上述轴承孔1c大致相向的方式,分别形成大致圆弧凹状的吸入口11和大致圆弧凹状的喷出口12,其中,吸入口11向上述泵室7的内部容积随着上述泵构件的泵作用而增大的区域(吸入区域)开口,喷出口12向上述泵室7的内部容积随着上述泵构件的泵作用而减小的区域(喷出区域)开口。
如图3所示,上述吸入口11在大致中央位置一体地设有导入部13,该导入部13以向后述的螺旋弹簧收纳室20侧鼓出的方式形成,并且,在与该导入部13的连接部位形成有横截面大致呈圆形的吸入孔11a,该吸入孔11a将上述泵壳1的底壁贯通而向外部开口,经由该吸入孔11a与未图示的油底壳连通。由此,上述油底壳中储存的油基于伴随上述泵构件的泵作用而产生的负压,经由上述吸入孔11a及吸入口11被吸入上述吸入区域的各泵室7。需要说明的是,上述吸入口11及吸入孔11a构成吸入部。
另一方面,上述喷出口12在图3中的上部位置形成有横截面大致呈圆形的喷出孔12a,该喷出孔12a将上述泵壳1的底壁贯通而向外部开口,并且,经由该喷出孔12a与喷出通路12b连通。而且,如图1所示,该喷出通路12b的下游端与内燃机的主油道14连接。需要说明的是,上述喷出口12和喷出孔12a构成喷出部。
这里,说明权利要求书中从喷出部喷出的上游侧的油和下游侧的油所表示的意思。从喷出部喷出的上游侧的油是指从喷出孔12a喷出的油之中、流经后述的滤油器15前的喷出通路12b内的油。换言之,是未通过滤油器15的刚从喷出孔12a喷出的油。另一方面,从喷出部喷出的下游侧的油是指,从喷出孔12a喷出且通过后述的滤油器15之后的通路内的油,图1中表示为主油道14。
根据该结构,因上述泵构件的泵作用而经加压的上述喷出区域的各泵室7内的油经由上述喷出口12和喷出孔12a以及喷出通路12b而向上述主油道14喷出,且经由该主油道14向内燃机内的各滑动部或可变气门装置、即、例如气门正时控制装置或曲轴的轴承等供给。
另外,在上述喷出通路12b与主油道14之间的连接部位设有未图示的油冷却器、滤油器15,其中,该油冷却器供冷却流经内部的油,该滤油器15供捕集油内的杂质。
上述滤油器15通过未图示的网孔部件过滤并捕集油内的杂质,该过滤期间,使油的脉动减弱。因此,流经上述喷出部的油压即喷出压之中,相比于从上述喷出口12刚喷出后的油的油压(以下,仅将其称为“喷出压”。),在上述主油道14内流动的油的喷出压(以下,将其称为“主通道压”。)的脉动被减弱而更稳定。
进一步地,在上述喷出通路12b设有单向球阀27,该单向球阀27在上述喷出压过度上升时开阀,将油向外部排出,由此,使喷出压进行减压。
如图2所示,上述泵盖2由铝合金材料形成为板状,在大致中央位置贯通形成有旋转自如地支承上述驱动轴3的另一端部的轴承孔2a。另外,该泵盖2相对于上述泵壳1的圆周方向位置由固定于上述泵壳1上的定位销16(参照图1)限定。
需要说明的是,上述泵盖2的内侧面在该实施方式中形成为大致平坦状,但也可以与上述泵收纳室1a的底面同样地,在其上形成吸入口或喷出口、润滑油槽。
就上述驱动轴3而言,从曲轴经由传动装置等向从上述泵盖2突出的前端部3a传递旋转力,基于该旋转力使上述转子4向图1中的箭头方向(顺时针方向)旋转。
如图1所示,上述转子4从内部中心侧向径向外侧呈放射状地切口形成有七个上述狭缝4a,并且,在该各狭缝4a的内侧基端部分别形成有被从上述喷出口12导入喷出压的截面呈大致圆形的背压室17。
上述各叶片5因随着上述转子4的旋转产生的离心力和各背压室17的背压而向外方被推出,前端面分别与上述凸轮环6的内周面滑动接触。而且,通过相邻的叶片5、5的相向的内侧面、凸轮环6的内周面6a、转子4的外周面、泵收纳室1a的底面及泵盖2的内侧面,液密地划分成上述各泵室7。
另外,在上述转子4的轴向的两侧面形成有前后一对的环形槽4b、4c,并且,在该各环形槽4b、4c收纳有圆环状的一对叶片环18、18。该各叶片环18的外周面分别与上述各叶片5的基端缘滑动接触,随着旋转,辐射状向外推出上述各叶片5。由此,即使在内燃机转速降低,还有上述离心力或背压室17的压力小的情况下,也能够使上述各叶片5的前端部分别与上述凸轮环6的内周面6a滑动接触,从而确保上述各泵室7的液密性。
上述凸轮环6由易加工的烧结金属一体地形成为大致圆筒状,并且,如图1所示,在外周面的凸轮环基准线M上的右侧位置形成有枢轴凹部6b,该枢轴凹部6b与上述枢轴销10嵌合,构成凸轮环6的偏心摆动支点。
另外,在上述凸轮环6,在外周面的与上述枢轴凹部6b相反的相反侧的位置一体地设有与上述螺旋弹簧8联动的臂19。如图1所示,该臂19朝上述凸轮环6的径向外侧延伸设置,并且在前端部的下面形成有圆弧状的凸部19a。
这里,在上述泵壳1的与销孔1d相反的相反侧的位置设有螺旋弹簧收纳室20,该螺旋弹簧收纳室20经由上述导入部13与上述泵收纳室1a连通,在该螺旋弹簧收纳室20的内部,上述臂19的前端部面向该螺旋弹簧收纳室20的内部,并且在该螺旋弹簧收纳室20的内部收纳有上述螺旋弹簧8。
上述螺旋弹簧8的一端部与上述臂19的凸部19a弹性接触,另一方面,其另一端部与上述螺旋弹簧收纳室20的底面弹性接触,通过自身的弹簧力,经由上述臂19始终向如下方向对上述凸轮环6施力:偏心量增大的方向(以下,称为“偏心方向”。)、即上述多个泵室7的容积变化量增大的方向。由此,上述凸轮环6在图1中表示的工作状态下,因上述螺旋弹簧8的弹簧力,成为上述臂19的上面压靠在限制突部20a的状态,保持在偏心量最大的位置,其中,该限制突部20a形成于上述螺旋弹簧收纳室20的上壁下面。
进一步地,在上述凸轮环6的比凸轮环基准线M更靠上方的位置形成有大致三角形状的突起部6c,该突起部6c具有以如下方式形成的密封面:与上述泵壳1的密封滑动接触面1e相向。该突起部6c在上述密封面沿着上述凸轮环6的轴向切口形成有横截面呈大致圆弧形的密封槽6d,并且,在该密封槽6d的内部收纳有在上述凸轮环6偏心摆动时与上述密封滑动接触面1e滑动接触的密封部件21。
这里,上述密封面形成为如下的圆弧面状:从上述销孔1d的中心起间隔比到上述密封滑动接触面1e的半径R稍小的规定半径,上述密封面相对于上述密封滑动接触面1e保持微小的间隙地滑动接触。
上述密封部件21例如由低磨损性的合成树脂材料呈直线状地形成为细长,在上述密封槽6d内沿着上述凸轮环6的轴向配置,并且,因配设于上述密封槽6d的底部的橡胶制的弹性部件的弹性力而被压靠在上述密封滑动接触面1e,始终确保与该密封滑动接触面1e之间的良好的密封性。
另外,在上述凸轮环6的外周区域设有供控制该凸轮环6的偏心量的一个以上的控制油室,本实施方式中,在比上述凸轮环基准线M更靠图1中的上方设有减小侧控制油室即控制油室22。
该控制油室22由上述泵壳1的内周面、凸轮环6的外周面、枢轴销10、密封部件21、泵收纳室1a的底面及泵盖2的内侧面划分而成,并且在构成上述控制油室22的泵壳1的侧部贯通形成有将内外连通的连通孔23。
另外,对于上述控制油室22,如图1所示,基本上经由从上述主油道14分支形成的分支通路24、电控机构即电磁切换阀30、连接通路25及上述连通孔23向其内部导入上述主油道14内的油。
进一步地,在构成上述控制油室22的凸轮环6的外周面形成有承受油的油压的圆弧面状的受压面26。由此,当向上述控制油室22的内部供给油时,使该油的油压作用于上述受压面26上,以抵抗上述螺旋弹簧8的弹簧力,而向偏心量减小的方向(以下,称为“同心方向”。)、即上述多个泵室7的容积变化量减小的方向推压上述凸轮环6。
需要说明的是,上述螺旋弹簧8的弹簧力与控制油室22的内压的力平衡关系能够通过改变上述螺旋弹簧8的设定载荷而自由地变动。本实施方式中,以如下方式设定上述螺旋弹簧8的设定载荷:当上述控制油室22的内压在规定的设定压以上时,上述凸轮环6工作,其中,该设定压低于后述的内燃机所需的压力即低压P1。
上述电磁切换阀30对油向上述控制油室22的给排进行电控制,以控制上述凸轮环6的偏心量,由此,对主通道压进行调压,如图1所示,其主要由如下部件构成,即:有盖圆筒状的阀体31,其压入并固定于在未图示的缸体形成的阀收纳孔;滑阀体33,其可滑动地收纳于在该阀体31的内部形成的滑动用孔32内;阀门弹簧34,其向图中下方始终对该滑阀体33施力;螺线管部35,其设于上述阀体31的开口端部,根据运转状态等向图中上方适当对上述滑阀体33施力。
上述阀体31在周壁上从上端壁31a侧朝下端部31b侧分别沿着径向依次贯通形成有:与上述分支通路24连通的导入口36、经由上述连接通路25及连通孔23与上述控制油室22连通的连接口37、与泵外的大气压连通的泄油机构即泄油口38。需要说明的是,上述泄油口38也能够以如下方式形成:不与大气压而与上述吸入口11连通。
另外,在上述阀体31的上端壁31a贯通形成有用于释放背压的排气孔39,该排气孔39与大气压连通,确保上述滑阀体33的良好的滑动性。
上述滑阀体33一体地形成为实心状,具备:大径圆柱状的第一封油面部33a,其设于上述阀体31的上端壁31a侧;大径圆柱状的第二封油面部33b,其设于上述阀体31的下端部31b侧;径向尺寸较小的圆柱状的小径轴部33c,其将该两封油面部33a、33b之间连接。
上述第一、第二封油面部33a、33b形成为大致相同的外径,分别经由微小间隙与上述滑动用孔32的内周面滑动接触。
在上述小径轴部33c的外周侧,由该小径轴部33c的外周面、第一、第二封油面部33a、33b的相向的内端面及滑动用孔32的内周面隔成环状通路40。与上述滑阀体33的移动位置无关,上述连接口37始终与该环状通路40以最大开口的状态连通,另一方面,上述导入口36及泄油口38根据上述滑阀体33的滑动位置而相应地连通。
另外,在上述第一封油面部33a的与阀体31的上端壁31a相向的上端面,突出设置有较小径的圆柱状的保持突起33d。
上述阀门弹簧34弹性安装于上述阀体31的上端壁31a下面与上述第一封油面部33a的外端面之间,向上述螺线管部35侧始终对上述滑阀体33施力。另外,就上述阀门弹簧34而言,其一端部由上述滑阀体33的保持突起33d的外周面保持,稳定地对上述滑阀体33施力。
上述螺线管部35在壳体35a的内部收纳配置有未图示的电磁线圈和固定铁芯、可动铁芯等,并且在上述可动铁芯的前端部结合有推杆35b。该推杆35b形成为圆柱棒状,并且其前端部与上述第二封油面部33b的螺线管部35侧的外侧面抵接。
另外,就上述螺线管部35而言,当从未图示的电子控制器向上述电磁线圈施加脉冲电压时,与该脉冲电压的电压值对应的推力作用于上述可动铁芯。然后,基于经由上述推杆35b传递的上述可动铁芯的推力、与上述阀门弹簧34的弹簧力的相对差,使上述滑阀体33进退移动。
上述电子控制器使用了所谓的PWM(脉冲宽度调制)方式,通过调制对上述电磁线圈施加的脉冲电压的脉冲宽度,即改变负载比,来无级地控制对上述电磁线圈施加的脉冲电压的电压值。
另外,上述电子控制器根据内燃机的油温或水温、内燃机转速或负荷等检测内燃机运转状态,特别是在内燃机起动时等内燃机处于低转速状态的情况下,切断对上述电磁线圈的通电,另一方面,当内燃机转速为规定值以上时,向上述电磁线圈进行通电,以对主通道压进行调压。
根据该结构,上述电磁切换阀30根据基于内燃机转速等从上述电子控制器向电磁线圈施加的脉冲电压,无级地控制上述滑阀体33的滑动位置,并且根据该滑阀体33的滑动位置,进行上述导入口36及泄油口38的开闭切换、开口时各口的开口面积的扩大或缩小。
具体来说,在从上述电子控制器向上述螺线管部35的电磁线圈施加的脉冲电压为0的情况下,即在不进行通电的情况下,由于也不进行上述推杆35b对上述滑阀体33的施力,因而,如图1所示,该滑阀体33成为如下状态,即,通过上述阀门弹簧34的弹簧力而被施力至最大下方向。
该情况下,上述导入口36由上述第一封油面部33a的外周面封闭,并且上述泄油口38以开口面积最大的状态向上述环状通路40开口。
另一方面,在从上述电子控制器对上述电磁线圈施加脉冲电压的情况下,如图4所示,上述滑阀体33被上述推杆35b推压,而抵抗上述阀门弹簧34的弹簧力并向图中的上方移动。
于是,上述导入口36的封闭被解除而向上述环状通路40开口,另一方面,上述泄油口38的一部分成为由上述第二封油面部33b的外周面封住的状态。
此时,上述导入口36的开口面积随着从上述电子控制器向上述电磁线圈施加的脉冲电压升高而扩大,另一方面,上述泄油口38的开口面积随着上述脉冲电压升高而缩小。
需要说明的是,在后述的控制阀50工作时,上述电子控制器与内燃机转速无关地维持相对于上述电磁线圈不施加脉冲电压的非通电状态。由此,在上述控制阀50工作时,上述电磁切换阀30始终维持在如下状态,即,上述滑阀体33通过上述阀门弹簧34的弹簧力而被施力至最大下方向施力的状态(关断状态)。
并且,在上述容量可变型油泵设有控制阀50,该控制阀50在主通道压达到比内燃机所需的所需最大压力Pmax高的规定的设定工作压即高压P3的情况下工作,代替上述电磁切换阀30对主通道压进行调压控制。
如图1所示,该控制阀50主要由阀壳51、横截面圆形状的收纳孔52、感压阀体53、密封塞54、控制弹簧55构成,阀壳51配置固定于上述泵壳1的外侧面的,收纳孔52穿通设置于该阀壳51,感压阀体53沿着轴向滑动自如地设于该收纳孔52的内部,密封塞54封住上述收纳孔52的一端侧的开口部,控制弹簧55弹性安装于该密封塞54与上述感压阀体53之间。
上述收纳孔52经由形成于上述阀壳51的上端壁的较小径的控制油压导入口52a及控制油压导入通路56与上述主油道14连通,作为控制油压而从该主油道14导入主通道压。
另外,在上述收纳孔52的轴向一端侧的周壁,沿着径向贯通形成有经由连通路57与上述控制油室22连通的供给口58。
进一步地,上述收纳孔52在其与上述控制油压导入口52a之间形成有锥形台阶状的落座面52b,在该落座面52b落座有上述感压阀体53的后述的受压部53b的情况下,与上述控制油压导入口52a的连通被切断。
上述感压阀体53形成为上述控制油压导入口52a侧的一端部被端壁53a封住的有盖圆筒状,并且形成为外径稍小于上述收纳孔52的内径,经由微小的间隙与该收纳孔52滑动接触。
另外,就该感压阀体53而言,在上述端壁53a的外端侧,突出形成有直径比上述感压阀体53的外径稍小的圆柱状的受压部53b。就该受压部53b而言,前端侧的受压面形成为平坦状,由该受压面承受从上述控制油压导入口52a导入到上述收纳孔52内的主通道压。
另外,就上述感压阀体53而言,在其内部形成有控制弹簧收纳室53c,该控制弹簧收纳室53c收纳保持上述控制弹簧55的一端部55a。
上述密封塞54具备大径圆盘状的盖部54a、和较小径的圆筒部54b,盖部54a封住上述收纳孔52的开口端,圆筒部54b从该盖部54a的内端面沿着轴向延伸设置。
上述盖部54a在其大致中央位置贯通形成有背压释放用的排气孔54c,该排气孔54c与大气压连通以确保上述感压阀体53的良好的滑动性。
上述圆筒部54b形成为外径与上述收纳孔52的开口部侧的内径大致相同,压入固定于该收纳孔52内,并且在其内方形成有控制弹簧保持孔54d,该控制弹簧保持孔54d收纳保持上述控制弹簧55的另一端部55b。
就上述控制弹簧55而言,一端部55a与上述端壁53a的内端面弹性接触,另一方面,另一端部55b与上述密封塞54的盖部54a的内端面弹性接触,始终向上述控制油压导入口52a侧对上述感压阀体53施力。
〔第一实施方式的作用〕
以下,说明第一实施方式的容量可变型油泵的作用。
首先,在内燃机起动后的低转速区域中,切断从电子控制器对上述电磁切换阀30的电磁线圈的通电,因而,如图1所示,上述滑阀体33未被推杆35b推压,成为通过上述阀门弹簧34而被施力至图中的最大下方向的状态。
于是,上述导入口36由上述滑阀体33的第一封油面部33a的外周面封闭,与上述连接口37的连通被切断,另一方面,上述泄油口38相对于连接口37以最大开口的状态连通。
由此,上述控制油室22经由上述连通孔23、连接通路25、连接口37及环状通路40与上述泄油口38连通而向外部开放,成为完全不作用油压的状态。
其结果,上述凸轮环6因上述螺旋弹簧8的弹簧力而向图1中的顺时针方向旋转,维持在上述臂19的上面与上述限制突部20a抵接的状态、即偏心量为最大的最大偏心状态。
因此,如图6所示,上述电磁切换阀30的关断状态下的上述容量可变型油泵的主通道压与内燃机转速的上升大致成比例地上升。
由此,当主通道压上升至规定值以上时,接着上述电磁切换阀30工作,根据内燃机的所需压力控制主通道压。
例如,在从上述主油道14向上述气门正时控制装置供给油压的情况下,在主通道压达到比气门正时控制装置的所需压力稍高的规定的低压P1的阶段,开始从上述电子控制器向上述电磁切换阀30的电磁线圈通电。然后,如图4所示,上述滑阀体33被上述推杆35b推压,抵抗上述阀门弹簧34的弹簧力且向图中的上方移动。
于是,上述第一封油面部33a实现的上述导入口36的封闭被局部解除,在该导入口36以开口面积经缩小的状态与上述连接口37连通,另一方面,上述泄油口38因上述第二封油面部33b的外周面而以比上述导入口36的开口面积小的开口面积与上述连接口37连通。
由此,从上述导入口36向上述环状通路40内导入的油量超过从上述环状通路40经由上述泄油口38排出的油量,因而,从该导入口36导入的油的一部分经由上述连接口37和连接通路25及连通孔23向上述控制油室22内供给。
然后,供给到该控制油室22内的油的油压作用于上述凸轮环6的受压面26,使该凸轮环6抵抗上述螺旋弹簧8的弹簧力且向同心方向对其施力,由此,可抑制主通道压成为上述低压P1以上。
另一方面,随着上述凸轮环6的偏心量的减小,成为主通道压比上述低压P1低的状态时,从上述电子控制器对上述电磁线圈施加的脉冲电压稍稍变弱,上述滑阀体33从图4的状态稍向下方移动。
于是,上述导入口36的开口面积减小,另一方面,上述泄油口38的开口面积增大,因而,向上述控制油室22内供给的油减少。
由此,上述控制油室22内的油压被减压,上述凸轮环6的偏心量随之增大,因而,主通道压再次上升。
这样,就上述容量可变型油泵而言,随着上述滑阀体33的滑动,使上述导入口36及泄油口38的开口面积增减,从而,对上述控制油室22的内压适当进行加压、减压调节,如图6所示,能够将主通道压调压成上述低压P1。
需要说明的是,在将主通道压调压成上述低压P1时,向上述控制油室22内供给因通路压力损失等而相比于上述低压P1稍稍减压的油压,但如上述,上述螺旋弹簧8的设定载荷以如下方式事先设定,即,在上述控制油室22的内压为比上述低压P1低的规定的设定压以上时进行工作,因而,能够进行上述凸轮环6的调压动作而不会受到上述通路压力损失等带来的影响。
另外,例如,在从上述主油道14向上述喷油部供给油压的情况下,在主通道压达到比上述喷油部的所需压力稍高的规定的中压P2的阶段,开始从电子控制器向上述电磁切换阀30的电磁线圈通电,之后,通过上述电磁切换阀30进行控制,以使主通道压维持上述中压P2,而该控制方法和作用与将上述的主通道压控制成上述低压P1时相同。
如上,根据本实施方式,通过上述电子控制器适当控制向上述电磁切换阀30的电磁线圈施加的脉冲电压,由此,能够将主通道压稳定地控制成诸如上述低压P1或上述中压P2的多个任意的设定压力。
并且,本实施方式中,在从上述主油道14向内燃机内所需油压最高的上述曲轴的轴承部供给油压的情况下,将上述电磁切换阀30设为关断状态,使上述控制阀50进行工作,由此,对主通道进行调压控制。
即,在向上述曲轴的轴承部供给油压的情况下,将主通道压控制成比上述轴承部的所需压力即所需最大压力Pmax稍高的规定的高压P3,而在该情况下,就上述电磁切换阀30而言,不从上述电子控制器向电磁线圈通电而维持在如下的关断状态,即,上述滑阀体33通过上述阀门弹簧34而被施力至图1中的最大下方向。
于是,随着上述电磁切换阀30的关断状态,主通道压与内燃机转速的上升大致成比例地上升,而本实施方式中,在该主通道压达到上述高压P3的时刻,上述控制阀50工作以进行主通道压的调节。
具体来说,就上述控制阀50而言,在内燃机转速低且作用于上述受压部53b上的主通道压小的情况下,如图1及图4所示,通过上述控制弹簧55的弹簧力而维持在上述受压部53b的前端缘落座于上述落座面52b的状态,而当主通道压随着内燃机转速的上升而到达上述高压P3时,如图5所示,上述感压阀体53在上述受压部53b承受上述高压P3,抵抗上述控制弹簧55的弹簧力且向上述密封塞54方向移动。
于是,上述控制油压导入口52a和供给口58连通,因而,在上述主油道14内流通的油经由上述控制油压导入通路56、控制油压导入口52a、收纳孔52、供给口58及连通路57向上述控制油室22内供给。
此时,供给到上述控制油室22内的油的一部分经由上述连通孔23和连接通路25等从上述泄油口38向外部排出,但其大部分滞留于上述控制油室22内,因而,该控制油室22的内压上升。并且,如图5所示,上述凸轮环6随之抵抗上述螺旋弹簧8的弹簧力且向同心方向移动,由此,可抑制主通道压成为上述高压P3以上。
另一方面,随着上述凸轮环6的偏心量的减小,成为主通道压比上述高压P3低的状态时,作用于上述受压部53b上的力也变弱,因而,上述感压阀体53被上述控制弹簧55推压,从图5的状态稍向上方移动。
于是,从上述泄油口38排出的油量不变,另一方面,随着上述供给口58的开口面积的减小,从上述主油道14供给的油量减少,因而,滞留于上述控制油室22内的油减少。并且,上述控制油室22内的油压随之被减压,因而,上述凸轮环6的偏心量增大,主通道压再次上升。
如上,根据本实施方式,在上述控制阀50的工作状态下,即使不使上述电磁切换阀30工作,也能够通过上述感压阀体53随着主通道压变动产生的轻微滑动,使上述供给口58的开口面积增减,从而,对上述控制油室22的内压适当进行加压、减压调节,以如图6所示,将主通道压调压成上述高压P3。
由此,将主通道压控制成上述高压P3时的上述电磁切换阀30的耗电量为0,因而,能够降低该电磁切换阀30的功耗。
另外,本实施方式中,作为上述控制阀50的控制油压,利用比上述滤油器15靠下游侧的较稳定的油压即主通道压,因而,难以对上述感压阀体53产生油的脉动等的影响。由此,可抑制上述感压阀体53的晃动,因而,能够稳定地将主通道压调压成上述高压P3。
〔第二实施方式〕
图7及图8表示本发明的第二实施方式,其基本结构与第一实施方式相同,但将该第一实施方式中的上述控制阀50变更为先导式控制阀即先导阀60。
即,如图7所示,上述先导阀60主要由阀壳61、横截面圆形状的收纳孔62、滑阀体63、凹腔状的塞64、控制弹簧65构成,阀壳61配置固定于上述泵壳1的外侧面,收纳孔62形成于该阀壳61,滑阀体63沿着轴向滑动自如地设置于该收纳孔62的内部,塞64压入固定于上述收纳孔62的一端侧的开口部,控制弹簧65弹性安装于该塞64与上述滑阀体63之间。
上述阀壳61在上述收纳孔62的轴向上端侧的壁部形成有直径比该收纳孔62小的先导压导入口66。该先导压导入口66经由上述控制油压导入通路56与上述主油道14连通,从该主油道14将作为先导压的主通道压向上述收纳孔62导入。
就上述收纳孔62而言,在其周壁上,从上述先导压导入口66侧向塞64侧依次沿着径向贯通形成有导入口68、连通口69、排气孔70,导入口68经由从上述控制油压导入通路56分支形成的主通道压导入通路67与上述主油道14连接,连通口69经由上述连通路57与上述控制油室22连通,排气孔70用于确保上述滑阀体63的良好的滑动性。
另外,就上述收纳孔62而言,在形成有上述先导压导入口66的上端壁的下部形成有平坦状的落座面62a,在上述滑阀体63的后述的受压部63d落座于该落座面62a的情况下,其与上述先导压导入口66的连通被切断。
上述滑阀体63具备:大径圆柱状的第一封油面部63a,形成于上述先导压导入口66侧;大径圆柱状的第二封油面部63b,形成于上述塞64侧的;较小径的圆柱状的小径轴部63c,连接该两封油面部63a、63b之间。
上述第一、第二封油面部63a、63b分别形成为大致相同的外径,经由微小间隙与上述收纳孔62的内周面滑动接触。
在上述小径轴部63c的外周侧,由该小径轴部63c的外周面、和上述收纳孔62的内周面及上述第一、第二封油面部63a、63b的相向的内侧面隔成供油流通的圆环状的环状通路71。与上述滑阀体63的移动位置无关,上述导入口68以最大开口的状态始终与该环状通路71连通,另一方面,上述连通口69根据上述滑阀体63的滑动位置而与该环状通路71适当连通。
另外,在上述第一封油面部63a的先导压导入口66侧的端面,突出设置有较小径的圆柱状的受压部63d。就该受压部63d而言,其前端侧的受压面形成为平坦状,由该受压面承受从上述主油道14向上述先导压导入口66供给的先导压。
进一步地,在上述第二封油面部63b的塞64侧的端面,突出设置有小径圆柱状的突起63e,该突起63e保持上述控制弹簧65的一端部65a。
〔第二实施方式的作用〕
因此,在该实施方式中,与第一实施方式同样地,也能够通过上述电磁切换阀30的工作将主通道压控制成任意的设定压力。
并且,该实施方式中,在将主通道压控制成上述高压P3时,将上述电磁切换阀30设为关断状态,另一方面,使上述先导阀60进行工作,由此进行调压。
具体来说,就上述先导阀60而言,在内燃机转速低且作用于上述滑阀体63的受压部63d上的主通道压(先导压)小的情况下,由于上述控制弹簧65的弹簧力,维持在上述受压部63d的前端缘落座于上述落座面62a的状态,但随着上述电磁切换阀30的关断状态,与内燃机转速的上升大致成比例地上升的主通道压达到上述高压P3时,如图8所示,上述滑阀体63在受压部63d承受主通道压,抵抗上述控制弹簧65的弹簧力且向上述塞64方向移动。
于是,上述导入口68和连通口69连通,因而,在上述主油道14内流通的油经由上述控制油压导入通路56、主通道压导入通路67、导入口68、环状通路71、连通口69及连通路57向上述控制油室22内供给。
此时,供给到上述控制油室22内的油的一部分经由上述连通孔23和连接通路25等从上述泄油口38向外部排出,而其大部分滞留于上述控制油室22内,因而,该控制油室22的内压上升。并且,如图8所示,上述凸轮环6随之抵抗上述螺旋弹簧8的弹簧力且向同心方向移动,由此,可抑制主通道压成为上述高压P3以上。
另一方面,随着上述凸轮环6的偏心量的减小,成为主通道压比上述高压P3低的状态时,作用于上述受压部63d上的力也变弱,因而,上述滑阀体63被上述控制弹簧65推压,从图8的状态稍向上方移动。
于是,从上述泄油口38排出的油量不变,另一方面,随着上述连通口69的开口面积的减小,从上述主油道14供给的油量减少,因而,滞留于上述控制油室22内的油减少。并且,上述控制油室22内的油压随之被减压,因而,上述凸轮环6的偏心量增大,主通道压再次上升。
如上,根据本实施方式,与第一实施方式同样地,也能够不使上述电磁切换阀30工作,而通过上述滑阀体63随着主通道压变动产生的轻微滑动,使上述连通口69的开口面积增减,从而,对上述控制油室22的内压适当进行加压、减压调节,以如图6所示,将主通道压调压成上述高压P3。
由此,能够使主通道压控制成上述高压P3时的上述电磁切换阀30的耗电量为0,因而,能够降低该电磁切换阀30的功耗,并且,由于将主通道压用作上述先导阀60的控制油压,因而,可抑制上述滑阀体63的晃动,故而能够稳定地将主通道压调压成上述高压P3。
〔第三实施方式〕
图9表示本发明的第三实施方式,其基本结构与第二实施方式相同,但废除上述主通道压导入通路67,相应地,设有如下的喷出压导入通路72,即,其一端部与上述喷出通路12b连接,另一方面,其另一端部与上述导入口68连接。
根据这种结构,本实施方式中,在通过上述先导阀60进行主通道压的调压的情况下,相对于上述控制油室22供给具有脉动等的较不稳定的喷出压,但就上述滑阀体63的位置控制本身而言,与第二实施方式同样地,通过主通道压进行,因而稳定。
因此,根据本实施方式,即使改变经由上述先导阀60向上述控制油室22供给的油的供给路径,也能够得到与第二实施方式同样的作用效果。
〔第四实施方式〕
图10表示本发明的第四实施方式,其基本结构与第一实施方式相同,但改变用于上述控制油室22内的油的排出的泄油口的形成部位。
即,就该实施方式中的上述电磁切换阀30而言,废除上述阀体31的泄油口38,仅形成上述导入口36及连接口37这两个口。
并且,该实施方式中,代替被废除的上述泄油口38,在上述泵壳1设有将上述控制油室22内的油排出的泄油机构即泄油口73。该泄油口73贯通形成于构成上述控制油室22的泵壳1的周壁,使上述控制油室22和泵外部的大气压连通。需要说明的是,上述泄油口73也能够使上述控制油室22不与大气压而与上述吸入口11连通。
因此,该实施方式中,经由上述电磁切换阀30和控制阀50供给到上述控制油室22内的油经由上述泄油口73向泵外部定量地排出。
因此,从上述控制油室22排出的油量、油排出量随着内燃机转速变化的变化率等与第一实施方式的情况不同,但相应地,通过事先设定经由上述电磁切换阀30和控制阀50向上述控制油室22供给的油的供给量等,能够进行与第一实施方式同样的调压控制。
因此,根据本实施方式,即使在将上述泄油口73设于泵壳1的情况下,也可得到与第一实施方式同样的油压特性和作用效果,因而,能够提高将本发明的容量可变型油泵向车辆等进行装配时的布局的自由度。
〔第五实施方式〕
图11及图12表示本发明的第五实施方式,其基本结构与第一实施方式相同,因而,对共同的结构部位标注相同的标记,并省略具体的说明。
本实施方式中,在上述泵壳1内部比枢轴销10更靠下侧,形成有增大侧控制油室即第二控制油室75。即,在上述泵壳1内部的隔着凸轮环基准线M(枢轴销10)的上下位置,分别设有第一控制油室22和第二控制油室75。
就上述第一控制油室22而言,经由从上述控制油压导入通路56分支的第一控制油室连通路76向其内部供给主通道压。
当构成上述第二控制油室75时,在上述泵壳1的隔着上述凸轮环基准线M与密封滑动接触面1e大致对称的位置的内周面,形成有圆弧状的第二密封滑动接触面1f。
另外,在上述凸轮环6的与第二密封滑动接触面1f对应的位置形成有第二突起部6e,并且在该第二突起部6e的外面,沿着上述凸轮环6的轴向而切口形成有横截面大致圆弧形状的第二密封槽6f。在该第二密封槽6f的内部收纳有第二密封部件77,该第二密封部件77例如由磨损性低的合成树脂材呈直线状细长地形成,在上述凸轮环6偏心摆动时与上述第二密封滑动接触面1f滑动接触。
上述第二控制油室75由上述泵壳1的内周面、凸轮环6的外周面、枢轴销10、第二密封部件77、泵收纳室1a的底面及泵盖2的内侧面划成,并且经由具有节流孔78a的第二控制油室连通路78与上述第一控制油室22连通。由此,从上述第一控制油室22经由上述节流孔78a向上述第二控制油室75供给相比于上述第一控制油室22的内压稍减压的油压。
另外,上述第二控制油室75经由排出通路79与电磁切换阀30的连接口37连通。
进一步地,在构成上述第二控制油室75的凸轮环6的外周面,形成有承受油的油压的圆弧面状的第二受压面80。由此,就上述第二控制油室75而言,当向其内部供给油时,使该油的油压作用于上述第二受压面80,以向偏心方向、即使上述多个泵室7的容积变化量增大的方向,推压上述凸轮环6。
需要说明的是,本实施方式中,由于从上述螺旋弹簧收纳室20的上壁下面废除限制突部20a,因而,在上述凸轮环6为最大偏心状态的情况下,上述臂19的上面与上述螺旋弹簧收纳室20的上壁下面直接抵接。
就本实施方式的电磁切换阀30而言,其基本结构与第二实施方式相同,但以如下方式变更,即,在上述阀体31上穿通设置的图11中的左右两处的口中,上述排气孔39侧的口具有作为泄油机构即上述泄油口38的功能,另一方面,上述螺线管部35侧的口具有作为上述连接口37的功能。
根据该结构,在未从电子控制器进行相对于电磁线圈的通电的情况下,不进行上述推杆35b对上述滑阀体33的施力,如图11中以实线所示,该滑阀体33成为通过上述阀门弹簧34而被施力至图中的最大右方向的状态,上述泄油口38由上述第一封油面部33a的外周面封闭。由此,保持为,上述第二控制油室75内的油不会经由上述排出通路79和连接口37等从上述泄油口38排出。
另一方面,在从电子控制器向电磁线圈施加有脉冲电压的情况下,如图11中以点划线所示,上述滑阀体33被上述推杆35b推压,而抵抗上述阀门弹簧34的弹簧力且向图中的左方向移动,因而,使封住的上述泄油口38局部开口。
此时,上述泄油口38的开口面积随着从上述电子控制器向上述电磁线圈施加的脉冲电压升高而扩大。即,随着向上述电磁线圈施加的脉冲电压升高,从上述第二控制油室75经由上述连接口37向泵外部排出的油的量增大。
就本实施方式中的先导阀60而言,其基本结构与第三实施方式相同,但是,在上述收纳孔62的周壁上形成的图11中的上下两处的口中,上述先导压导入口66侧的口具有作为经由第二排出通路81与上述第二控制油室75连通的连通口82的作用,另一方面,上述塞64侧的口具有作为与泵外的大气压连通的泄油机构即泄油口83的作用。
〔第五实施方式的作用〕
以下,说明第五实施方式的容量可变型油泵的作用。
当随着上述驱动轴3的旋转从上述喷出口12喷出油时,其一部分从上述主油道14经由上述第一控制油室连通路76等向第一控制油室22内供给,并且还从该第一控制油室22经由第二控制油室连通路78及节流孔78a向第二控制油室75内供给。
此时,在内燃机起动后的低转速区域中,从电子控制器对上述电磁切换阀30的电磁线圈的通电被切断,因而,如图11中以实线所示,上述滑阀体33未被上述推杆35b推压,成为通过上述阀门弹簧34而被施力至图中的最大右方向的状态,通过上述滑阀体33的第一封油面部33a的外周面将上述泄油口38封闭。
于是,上述第一控制油室22的内压因油的供给而上升,另一方面,就上述第二控制油室75内的内压而言,由于供给的油不从上述泄油口38排出而滞留于内部,因而也同样上升。
其结果,上述凸轮环6不能抵抗上述螺旋弹簧8的弹簧力而进行旋转移动,维持在上述臂19的上面与上述螺旋弹簧收纳室20的上壁下面抵接的状态、即偏心量为最大的最大偏心状态。
因此,上述电磁切换阀30非工作时的容量可变型油泵的主通道压与第一实施方式同样地,与内燃机转速的上升大致成比例地上升(参照图6)。
因此,当主通道压上升至规定值以上时,接着上述电磁切换阀30工作,根据内燃机的所需压力将主通道压调压控制成图6中表示的上述低压P1、中压P2等任意的高度。
以下,就上述电磁切换阀30实现的主通道压的调压控制而言,由于仅从电子控制器向电磁线圈施加的脉冲电压的电压值、施加的时刻不同,因而,仅说明将主通道压调压成上述低压P1的情况,并省略其他的情况。
在将主通道压调压成上述低压P1的情况下,在主通道压随着内燃机转速的上升而相应地达到低压P1的阶段,开始从电子控制器对上述电磁线圈的通电。然后,如图11中以点划线所示,上述滑阀体33被上述推杆35b推压,抵抗上述阀门弹簧34的弹簧力且向图中的左方移动,上述泄油口38与上述连接口37连通。
于是,上述第二控制油室75内的油的一部分经由上述排出通路79、连接口37、环状通路40及泄油口38向外部排出,因而,上述第二控制油室75的内压被减压。
由此,上述第一控制油室22的受压面26上作用的油压大于上述第二控制油室75的受压面80上作用的油压与螺旋弹簧8的弹簧力之和,上述凸轮环6抵抗上述螺旋弹簧8的弹簧力且向同心方向旋转移动,由此,可抑制主通道压成为低压P1以上。
另一方面,当随着上述凸轮环6的偏心量的减小,成为主通道压比低压P1低的状态时,从上述电子控制器向电磁线圈施加的脉冲电压稍稍变弱,上述滑阀体33向右方向稍移动。
于是,由于上述泄油口38的开口面积减小,因而,从上述第二控制油室75向外部排出的油量减少。由此,上述控制油室75内的油压上升,上述凸轮环6的偏心量随之增大,因而,主通道压再次上升。
这样,就上述容量可变型油泵而言,能够随着上述滑阀体33的滑动使上述泄油口38的开口面积增减,从而对上述第二控制油室75的内压适当进行加压、减压调节,以如图6所示,将主通道压调压成上述低压P1。
另外,通过本实施方式的先导阀60,也与第一实施方式的控制阀50同样地,能够代替上述电磁切换阀30而将主通道压调压控制成上述高压P3。
即,在本实施方式中,在将主通道压控制成上述高压P3时,相对于上述电磁切换阀30的电磁线圈切断来自电子控制器的通电,因而,上述滑阀体33不被上述推杆35b推压,如图11中以实线所示,成为始终被施力至图中的最大右方向的状态。
于是,上述连接口37和泄油口38的连通由上述滑阀体33的第一封油面部33a切断,因而,上述第二控制油室75内的油不被排出,上述凸轮环6始终配置于最大偏心位置。
因此,就上述容量可变型油泵而言,如图6所示,成为主通道压随着内燃机转速的上升而逐渐变高的油压特性,而在该主通道压达到上述高压P3的时刻,上述先导阀60工作,以进行主通道压的调节。
具体来说,就上述先导阀60而言,在内燃机转速低且作用于上述受压部63d上的主通道压(先导压)小的情况下,如图11所示,通过上述控制弹簧65的弹簧力,维持在上述受压部63d的前端缘落座于上述落座面62a的状态,而当主通道压随着内燃机转速的上升而达到上述高压P3时,如图12所示,上述滑阀体63在上述受压部63d承受上述高压P3,抵抗上述控制弹簧65的弹簧力且向上述塞64方向移动。
于是,上述连通口82和泄油口83连通,因而,上述第二控制油室75内的油经由上述第二排出通路81、连通口82、环状通路71及泄油口83向泵外部排出。
由此,如图12所示,上述凸轮环6抵抗上述螺旋弹簧8的弹簧力且向同心方向移动,因而,可抑制主通道压成为上述高压P3以上。
另一方面,随着上述凸轮环6的偏心量的减小,成为主通道压比上述高压P3低的状态时,作用于上述受压部63b的力也变弱,因而,上述滑阀体63被上述控制弹簧65推压,从图12的状态稍向图中的上方向移动。
于是,上述泄油口83相对于环状通路71的开口面积减小,因而,从上述第二控制油室75向外部排出的油减少。而且,上述第二控制油室75内的油压随之被加压,因而,上述凸轮环6的偏心量增大,主通道压再次上升。
如上,根据本实施方式,在上述先导阀60的工作状态下,即使不使上述电磁切换阀30工作,也能够通过上述滑阀体63随着主通道压变动产生的轻微滑动,使上述泄油口83的开口面积增减,从而,对上述第二控制油室75的内压适当进行加压、减压调节,以如图6所示,将主通道压调压成上述高压P3。
另外,本实施方式中,在上述凸轮环6的外周区域,以隔着凸轮环基准线M(枢轴销10)的方式设置第一、第二控制油室22、75,因而,在油内产生气泡(空气混入)而上述凸轮环6(各泵室7)内的油压下降的情况下等,能够抑制该凸轮环6不受控制的摆动。
〔第六实施方式〕
图13~图15表示本发明的第六实施方式,其基本结构与第五实施方式大致相同,但通过与第五实施方式不同结构的电控机构即电磁阀84,进行上述第一、第二控制油室22、75内的油压控制。
该电磁阀84与上述电磁切换阀30同样地,通过从未图示的电子控制器输出的脉冲电压而进行工作,在未从上述电子控制器施加脉冲电压的关断状态下,如图13所示,将从上述主油道14经由上述分支通路24导入到内部的油,经由第二控制油室用给排通路86向上述第二控制油室75供给,并且将上述第一控制油室22内的油通过第一控制油室用给排通路85及泄油通路87向泵外部排出。
另一方面,在从上述电子控制器施加脉冲电压的接通状态下,如图14所示,根据脉冲电压的负载比的大小,经由各控制油室用给排通路85、86向上述第一、第二控制油室22、75适当供给油,或经由上述各控制油室用给排通路85、86及泄油通路87将上述第一、第二控制油室22、75内的油向泵外部排出,由此,调节该第一、第二控制油室22、75的油压关系。
这里,就本实施方式中的电子控制器而言,与控制上述电磁切换阀30的情况同样地,在内燃机处于低转速区域的情况下,相对于上述电磁阀84不施加脉冲电压,另一方面,当内燃机达到规定的高转速域时,相对于该电磁阀84施加脉冲电压,以使上述电磁阀84能够将主通道压控制成任意的设定压。
通过这种结构,即使在本实施方式的容量可变型油泵中,也能够如图6所示,得到与第一实施方式同样的油压特性。
需要说明的是,就上述电子控制器而言,在后述的控制阀89工作时,维持相对于上述电磁阀84不施加脉冲电压的非通电状态。由此,在上述控制阀89工作时,上述电磁阀84始终维持在上述的关断状态。
并且,在本实施方式的容量可变型油泵,在上述凸轮环6的外周区域还设有第二减小侧控制油室即第三控制油室88,并且,在该第三控制油室88设有控制阀89,该控制阀89在主通道压达到上述高压P3的情况下工作,基于上述第三控制油室88的调压,代替上述电磁阀84来控制主通道压。
当设置上述第三控制油室88时,就与上述凸轮环6一体设置的臂19而言,与第五实施方式相比,其前端部向上述凸轮环6的径向稍伸出,并且在其前端缘沿着上述凸轮环6的轴向而切口形成有横截面大致圆弧形状的第三密封槽19b。并且,在该第三密封槽19b的内部,收纳有例如由磨损性低的合成树脂材料形成的直线状的第三密封部件90。
上述第三密封部件90沿着上述凸轮环6的轴向配置于上述第三密封槽19b内,并且因在上述第三密封槽19b的底部配设的橡胶制的弹性部件的弹性力而压靠于第三密封滑动接触面1g,始终确保与该第三密封滑动接触面1g之间的良好的密封性。
上述第三控制油室88配设于比上述凸轮环基准线M更靠图13中的上方,并且由上述泵壳1的内周面、凸轮环6的外周面、臂19的上面、密封部件21、第三密封部件90、泵收纳室1a的底面及泵盖2的内侧面划成。
另外,构成上述第三控制油室88的凸轮环6的外周面及臂19的上面形成为承受油的油压的第三受压面91。由此,就上述第三控制油室88而言,当向其内部供给油时,使该油的油压作用于上述第三受压面91,从而,抵抗上述螺旋弹簧8的弹簧力而向同心方向、即、使上述多个泵室7的容积变化量减小的方向推压上述凸轮环6。
上述控制阀89主要由阀壳92、横截面圆形状的收纳孔93、滑阀体94、凹腔状的塞95、控制弹簧96构成,阀壳92配置固定于上述泵壳1的外侧面,收纳孔93形成于该阀壳92,滑阀体94沿着轴向滑动自如地设于该收纳孔93的内部,塞95压入固定于上述收纳孔93的一端侧的开口部,控制弹簧96弹性安装于该塞95与上述滑阀体94之间。
上述收纳孔93经由在上述阀壳92的上端壁形成的较小径的控制油压导入口93a及上述控制油压导入通路56与上述主油道14连通,作为控制油压,从该主油道14导入主通道压。
另外,就上述收纳孔93而言,在其周壁从上述控制油压导入口93a侧朝塞95侧依次沿着径向贯通形成有连通口98、泄油口99、排气孔100,连通口98经由第三控制油室用给排通路97与上述第三控制油室88连通,泄油口99与泵外部的大气压连通,排气孔100用于确保上述滑阀体94的良好的滑动性。
进一步地,就上述收纳孔93而言,在其与上述控制油压导入口93a之间形成有锥形台阶状的落座面93b,在该落座面93b落座有上述滑阀体94的后述的受压部94d的情况下,其与上述控制油压导入口93a的连通被切断。
上述滑阀体94具备:大径圆柱状的第一封油面部94a,形成于上述控制油压导入口93a侧;大径圆柱状的第二封油面部94b,形成于上述塞95侧;较小径的圆柱状的小径轴部94c,连接该两封油面部94a、94b之间。
上述第一、第二封油面部94a、94b分别形成为大致相同的外径,经由微小间隙与上述收纳孔93的内周面滑动接触。
在上述小径轴部94c的外周侧,由该小径轴部94c的外周面、和上述收纳孔93的内周面及上述第一、第二封油面部94a、94b的相向的内侧面隔成供油流通的圆环状的环状通路101。
另外,就上述第一封油面部94a而言,在其控制油压导入口93a侧的端面突出设置有较小径的圆柱状的受压部94d。就该受压部94d而言,其前端侧的受压面形成为平坦状,由该受压面承受从上述主油道14向上述控制油压导入口93a供给的主通道压。
进一步地,在上述第二封油面部94b的塞95侧的端面突出设置有小径圆柱状的突起94e,该突起94e保持上述控制弹簧96的一端部96a。
并且,就上述控制阀89而言,其根据上述受压部94d经由上述控制油压导入口93a而承受的主通道压、与上述控制弹簧96的弹簧力的相对差而下降移动或上升移动,以控制油的流通,但将在本实施方式的作用效果部分说明其具体的开闭动作。
〔第六实施方式的作用效果〕
因此,根据该实施方式,能够通过上述电磁阀84而将主通道压控制成任意的设定压如上述那样,但该实施方式中,也可以在将主通道压控制成上述高压P3时,代替上述电磁阀84而使用上述控制阀89进行调压。
具体来说,在本实施方式中,在将主通道压控制成上述高压P3的情况下,即在上述控制阀89工作的情况下,如上述,上述电磁阀84设定成关断状态,因而,如图13所示,上述第一控制油室22维持在内部的油经由第一控制油室用给排通路85、电磁阀84的内部及泄油通路87向泵外部排出的排出状态,另一方面,上述第二控制油室75维持在经由上述电磁阀84的内部、第二控制油室用给排通路86向其供给主通道压的供给状态。
由此,上述凸轮环6维持在基于上述螺旋弹簧8的弹簧力及作用于上述第二控制油室75的油压而向偏心方向被施力的状态,主通道压随之与内燃机转速的上升大致成比例地上升,而当该主通道压达到上述高压P3时,上述控制阀89工作,以进行该主通道压的调节。
即,就上述控制阀89而言,在内燃机转速低且作用于上述受压部94d的主通道压小的情况下,如图13所示,通过上述控制弹簧96的弹簧力,维持在上述受压部94d的前端缘落座于上述落座面93b的状态,而当主通道压随着内燃机转速的上升而达到上述高压P3时,如图15所示,上述滑阀体94在上述落座面93b承受上述高压P3,抵抗上述控制弹簧96的弹簧力且向上述塞95方向移动。
于是,上述控制油压导入口93a和上述连通口98连通,因而,在上述主油道14内流通的油经由上述控制油压导入通路56、控制油压导入口93a、收纳孔93、连通口98及第三控制油室用给排通路97向上述第三控制油室88内供给。
由此,如图15所示,上述凸轮环6抵抗上述螺旋弹簧8的弹簧力及作用于第二控制油室75的油压且向同心方向移动,因而,可抑制主通道压成为上述高压P3以上。
另一方面,随着上述凸轮环6的偏心量的减小,成为主通道压比上述高压P3低的状态时,作用于上述受压部94d的力也变弱,因而,上述滑阀体94被控制弹簧96推压,从图15的状态稍向上方移动。
于是,上述控制油压导入口93a和上述连通口98的连通由上述第一封油面部94a的外周面切断,另一方面,上述连通口98经由环状通路101与泄油口99连通。由此,上述第三控制油室88内的油压被减压,因而,上述凸轮环6的偏心量增大,主通道压再次上升。
如上,根据本实施方式,在上述控制阀89的工作状态下,即使不使上述电磁阀84工作,也能够通过上述控制阀89随着主通道压变动产生的轻微滑动,对上述第三控制油室88的内压适当进行加压、减压调节,以如图6所示,将主通道压调压成上述高压P3。
因此,通过该实施方式,也与第一实施方式同样地,能够降低上述电磁阀84的功耗。另外,通过将上述控制阀89的控制油压用作主通道压,可抑制上述滑阀体63的晃动,能够进行稳定的调压控制,这一点也与第一实施方式相同。
需要说明的是,在该实施方式中,将上述第一控制油室22设于隔着凸轮环基准线M而与上述第二控制油室75相向的位置,另一方面,将上述第三控制油室88设于隔着凸轮环基准线M而与上述螺旋弹簧8相向的位置,但即使将上述第一、第三控制油室22、88的位置对换,也能够得到同样的作用效果。
另外,就上述第三控制油室88而言,以向其内部供给主通道压的情况进行了说明,但只要控制上述控制阀89的控制油压是主通道压即可,向上述第三控制油室88供给的油压也可以是喷出压。
〔第七实施方式〕
图16表示本发明的第七实施方式,其基本结构与第六实施方式大致相同,但不通过上述电磁阀84,而通过第五实施方式的电磁切换阀30,进行上述第一、第二控制油室22、75的调压控制。另外,随之,将上述第一控制油室22、第二控制油室75及电磁切换阀30分别连接的各通路也变为与第五实施方式同样的结构。
即,该实施方式中,仅将上述电磁阀84变更为具有同样作用效果的上述电磁切换阀30,因而,在该实施方式中,显然也能够得到与第一实施方式同样的作用效果。
需要说明的是,在该实施方式中,也与第六实施方式同样地,能够将向上述第三控制油室88供给的油压从主通道压变更为喷出压。
作为基于以上说明的实施方式的可变容量型泵,例如可考虑下述方面。
可变容量型泵在其一方面,具备:泵构件,由内燃机驱动进行旋转,由此,多个泵室的容积变化而将从吸入部吸入的油从喷出部喷出;可动部件,通过移动,可改变上述多个泵室的容积变化量;施力机构,以被赋予设定载荷的状态设置,向上述多个泵室的容积变化量增大的方向对上述可动部件施力;使上述多个泵室的容积变化量变化的一个以上的控制油室,包括减小侧控制油室,该减小侧控制油室通过被供给从上述喷出部喷出的油,使上述可动部件上至少作用向使上述多个泵室的容积变化量减小的方向的力;泄油机构,从该控制油室中特定的一个控制油室将油排出;电控机构,基于电信号调节从上述喷出部喷出的油相对于上述特定的一个控制油室的供给或排出,并对上述特定的一个控制油室内进行调压,从而能够将从上述喷出部喷出的油的油压即喷出压调节成多个设定压力;控制阀,被导入从上述喷出部喷出的下游侧的油作为控制油压,当该导入的油的油压超过预设的设定工作压时,向上述特定的一个控制油室供给从上述喷出部喷出的油、或从上述特定的一个控制油室排出油,以对该特定的一个控制油室内进行调压。
在上述可变容量型泵的优选方面中,向上述减小侧控制油室供给的油是从上述喷出部喷出的下游侧的油。
另一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,上述特定的一个控制油室是上述减小侧控制油室。
又一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,上述泄油机构设于上述电控机构。
又一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,上述泄油机构设于在内部收纳上述泵构件的泵壳。
又一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,上述泄油机构设于上述控制阀。
又一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,上述特定的一个控制油室是增大侧控制油室,该增大侧控制油室通过被供给从上述喷出部喷出的油,使上述可动部件上作用向使上述多个泵室的容积变化量增大的方向的力。
又一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,向上述增大侧控制油室,经由上述减小侧控制油室供给从上述喷出部喷出的下游侧的油,向上述增大侧控制油室,经由上述减小侧控制油室供给从上述喷出部喷出的下游侧的油,通过上述电控机构,调节上述油相对于上述增大侧控制油室的排出。
又一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,向上述减小侧控制油室供给的油是上述喷出部的上游侧的油。
又一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,在上述控制阀工作时,上述电控机构设定成关断状态。
又一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,上述控制阀的设定工作压设定在上述内燃机的所需最大压力以上的压力区内。
另外,从另一观点出发,可变容量型泵具备:泵构件,由内燃机驱动进行旋转,由此,多个泵室的容积变化而将从吸入部吸入的油从喷出部喷出;可动部件,通过移动,可改变上述多个泵室的容积变化量;施力机构,以被赋予设定载荷的状态设置,向上述多个泵室的容积变化量增大的方向对上述可动部件施力;第一控制油室,通过被供给从上述喷出部喷出的油,使上述可动部件上作用向使上述多个泵室的容积变化量减小的方向的力;第二控制油室,通过被供给从上述喷出部喷出的油,使上述可动部件上作用向使上述多个泵室的容积变化量增大的方向的力;电控机构,相对于上述第一、第二控制油室,基于电信号进行从上述喷出部喷出的油的供给或排出,并调节上述第一、第二控制油室的油压关系,从而能够将从上述喷出部喷出的油的油压即喷出压调节成多个设定压力;第三控制油室,通过被供给从上述喷出部喷出的油,使上述可动部件上作用向使上述多个泵室的容积变化量减小的方向的力;控制阀,被导入从上述喷出部喷出的下游侧的油作为控制油压,当该导入的油的油压超过预设的设定工作压时,向上述第三控制油室供给从上述喷出部喷出的油、或从上述第三控制油室排出油,以对该第三控制油室内进行调压。
在上述可变容量型泵的优选方面中,向上述第三控制油室供给的油是从上述喷出部喷出的下游侧的油。
另一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,向上述第三控制油室供给的油是上述喷出部的上游侧的油。
又一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,在上述控制阀工作时,上述电控机构设定成关断状态。
又一优选方面中,在上述可变容量型泵的任一方面中,上述控制阀的设定工作压设定在上述内燃机的所需最大压力以上的压力区内。
另外,从又一观点出发,可变容量型泵具备:转子,由内燃机驱动进行旋转;多个叶片,进出自如地收纳于该转子的外周;凸轮环,通过将上述转子及叶片收纳于内周侧而隔成多个泵室,通过相对于上述转子偏心移动而使上述多个泵室的容积变化量增减;吸入部,形成于上述泵室的内部容积增大的吸入区域;喷出部,形成于上述泵室的内部容积减小的喷出区域;施力机构,以作用有预压的状态设置,向上述多个泵室的容积变化量增大的方向对上述凸轮环施力;使上述多个泵室的容积变化量变化的一个以上的控制油室,包括减小侧控制油室,该减小侧控制油室通过被供给从上述喷出部喷出的油,使上述凸轮环上至少作用向使上述多个泵室的容积变化量减小的方向的力;泄油机构,从该控制油室中特定的一个控制油室将油排出;电控机构,基于电信号调节从上述喷出部喷出的油相对于上述特定的一个控制油室的供给或排出,并对上述特定的一个控制油室内进行调压,从而能够将从上述喷出部喷出的油的油压即喷出压调节成多个设定压力;控制阀,被导入从上述喷出部喷出的下游侧的油作为控制油压,当该导入的油的油压超过预设的设定工作压时,向上述特定的一个控制油室供给从上述喷出部喷出的油、或从上述特定的一个控制油室排出油,以对该特定的一个控制油室内进行调压。
Claims (10)
1.一种容量可变型油泵,其特征在于,具备:
泵构件,由内燃机驱动进行旋转,由此,多个泵室的容积变化而将从吸入部吸入的油从喷出部喷出;
可动部件,通过移动,可改变所述多个泵室的容积变化量;
施力机构,以被赋予设定载荷的状态设置,向所述多个泵室的容积变化量增大的方向对所述可动部件施力;
控制油室,通过从所述喷出部喷出的油被供给或被排出,使所述可动部件上作用向使所述多个泵室的容积变化量发生变化的方向的力;
电控机构,基于作为电信号的电流的供给,通过将从喷出部喷出的油供给至所述控制油室,或者通过将所述控制油室内的油排出,来改变从所述喷出部喷出的油的油压,所述电控机构调节所述控制油室内的压力,使得当没有供给电流作为所述电信号的非通电时,所述多个泵室的容积变化量成为最大;
控制阀,当没有向所述电控机构供给电流作为所述电信号的非通电时,当从所述喷出部喷出且通过了滤油器的下游侧的油的压力为规定压力以上时,通过调节所述控制油室内的压力来使可动部件移动,减小从所述喷出部喷出的油的排出压力,将从喷出部喷出的油的压力调节至所述规定压力,
在所述控制阀工作时,所述电控机构设定成关断状态。
2.如权利要求1所述的容量可变型油泵,其特征在于,
向所述控制油室供给的油是从所述喷出部喷出且通过了所述滤油器的下游侧的油。
3.如权利要求2所述的容量可变型油泵,其特征在于,
所述控制油室具有使所述多个泵室的容积变化量减小的减小侧控制油室,
所述容量可变型油泵还具有泄油机构,从该减小侧控制油室将油排出。
4.如权利要求3所述的容量可变型油泵,其特征在于,
所述泄油机构设于所述电控机构。
5.如权利要求3所述的容量可变型油泵,其特征在于,
所述泄油机构设于在内部收纳所述泵构件的泵壳。
6.如权利要求3所述的容量可变型油泵,其特征在于,
在所述控制阀设置有所述泄油机构。
7.如权利要求2所述的容量可变型油泵,其特征在于,
所述控制油室还具有增大侧控制油室,该增大侧控制油室通过被供给从所述喷出部喷出的油,使所述可动部件上作用向使所述多个泵室的容积变化量增大的方向的力。
8.如权利要求7所述的容量可变型油泵,其特征在于,
向所述增大侧控制油室,经由使多个所述泵室的容积变化量减少的减小侧控制油室供给从所述喷出部喷出且通过了所述滤油器的下游侧的油,
通过所述电控机构,调节所述油相对于所述增大侧控制油室的排出。
9.如权利要求1所述的容量可变型油泵,其特征在于,
向所述控制油室供给的油是所述喷出部喷出且通过滤油器前的上游侧的油。
10.如权利要求1所述的容量可变型油泵,其特征在于,
所述控制阀的设定工作压设定在所述内燃机的所需最大压力以上的压力区内。
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