JP3594984B2

JP3594984B2 - Variable displacement engine oil pump

Info

Publication number: JP3594984B2
Application number: JP2416694A
Authority: JP
Inventors: 秀明大西
Original assignee: 株式会社日立ユニシアオートモティブ
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2019-12-02
Also published as: JPH07233787A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、可変容量エンジンオイルポンプに関し、詳しくは、スプール式の油圧調整弁を具え、エンジンの回転数に応じて油圧調整弁を介し送出オイルの容量が可変な内接型の可変容量エンジンオイルポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の可変容量オイルポンプとしてベンツ社がＶ１２エンジンに採用しているものが知られている。このものは、刊行物「モータファン」（１９９１年９月発行）の１８２頁に記載されているように、吐出量の異なる大小２つのギヤポンプと共に油圧調整弁機構を有し、エンジンの回転数に応じて発生する油圧によりスプール型油圧調整弁を動作させ、ポンプから吐出されるオイルの容量を変化させるように構成されている。すなわち、エンジンの回転数が例えば１０００回転以下の低回転時には油圧調整弁の圧力室に供給される油圧もまた低いために大小２つのオイルポンプから吐出されたオイルが油圧調整弁を介して共に吐出されるが、回転の上昇に伴う油圧の上昇に従って油圧調整弁を介して吐出されるオイルの容量が適切にリリーフされるように制御される。
【０００３】
図４はこのようなスプール型油圧調整弁１００の構成を示す。
【０００４】
図４において、１１０はバルブケーシング、１０１はバルブケーシング１１０に形成されているプランジャ室、１０２はプランジャ室１０１内を摺動する３段の大径とした弁部を有するスプール弁、１０３は作動圧室、１０４は作動圧室１０３に向けてスプール弁１０２を偏倚させているばねであり、１０５はスプール弁１０２に設けられた大ポンプからの吐出圧を作動圧室１０３に導く作動圧導入通路である。１０２Ａ，１０２Ｂおよび１０２Ｃはスプール弁１０２に３段に形成されている第１弁部、第２弁部および第３弁部である。一方、バルブケーシング１１０には大ポンプ吐出通路に連通する第１連通路１１１、小ポンプ吐出通路に連通する第２連通路１１２、第１戻し通路１１３Ａおよび第２戻し通路１１３Ｂが設けられている。
【０００５】
このように構成された油圧調整弁１００では、大ポンプの吐出圧が第１連通路１１１から作動圧導入通路１０５を介して作動圧室１０３に導かれるが、エンジンの低速段階では作動圧室１０３に導かれるオイルの吐出圧は未だ低く、従って、スプール弁１０２はばね１０４のばね力により図４に示す状態に保たれる。かくして、小ポンプから吐出されたオイルは第２連通路１１２から第１連通路１１１を介して吐出される。ついで、大ポンプの吐出圧が上昇すると、作動圧室１０３の作動圧が高められることによりスプール弁１０２がばね１０４のばね力に抗してプランジャ室１０１内を移動する。
【０００６】
かくして、スプール弁１０２の第２弁部１０２Ｂの移動により小ポンプ吐出通路に連通する第２連通路１１２が第１戻し通路１１３Ａ側に切替えられ、小ポンプから吐出されたオイルが第１戻し通路１１３Ａから吸入側に戻される。そして、エンジンの高速領域になると、大ポンプの吐出圧が一層高められることによりスプール弁１０２が更に移動し、スプール弁１０２の第１弁部１０２Ａによって閉鎖されていた第２戻し通路１１３Ｂと第１連通路１１１とが連通する。
【０００７】
よって大ポンプ用の第１連通路１１１および第２戻し通路１１３Ｂを介してオイルの一部が吸入側に戻され、大ポンプの吐出圧上昇が抑制される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の可変容量オイルポンプでは、その油圧調整弁を構成しているスプール弁体が一体物で、しかもスプール弁体を圧力室に向けて偏倚させているばねが１個だけであり、スプール弁体の移動位置によって複数のオイル通路に対する開閉や連通の組合せが得られるようにしているため、ばねのばね定数設定と、オイル通路の設定位置とのマッチングが難しく、油圧に応じて適切にオイル通路の切換えが行われるように設定することは容易でない。また、かかる油圧調整弁およびオイルポンプの配設される位置は限られているのでコンパクトな構成でなければならず、また、スプール弁体のバルブストロークが大きいため、ばねの方にもそれに見合った伸縮を長期にわたる動作において保持させる必要があり、ばねの選択が難しい。
【０００９】
本発明の目的は、上述したような従来の問題点に着目し、その解決を図るべく、弁の切換圧設定が自在であり、かつ各スプール弁の変位動作を規制するばねの伸縮行程が短く、個別にばね定数を設定することができて、配置位置に対してそれに見合うように分割ないし一体に油圧調整弁を構成することのできる可変容量エンジンオイルポンプを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、エンジンに吐出されるオイルの一部を吸入側に戻すことが可能が油圧制御弁を有し、該油圧制御弁は、ばねによって偏倚された第１スプール弁および第２スプール弁によって構成され、前記第１スプール弁を偏倚する前記ばねのばね力の方が、前記第２スプール弁を偏倚する前記ばねのばね力より強く設定されており、吐出されるオイルの油圧が高めれると前記第１スプール弁を元の状態に維持しつつ、前記第２スプール弁が、前記ばねのばね力に抗して後退し、吐出されたオイルの一部を前記吸入側に戻すと共に、更に吐出されるオイルの油圧が高められると該第１スプール弁もばねのばね力に抗して後退し、吐出されたオイルの一部を前記吸入側に戻すように構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、拡大及び圧縮を行うボリューム室と、拡大されるボリューム室に開口された吸入ポートと、圧縮されるボリューム室に夫々開口されたメイン吐出ポート及びサブ吐出ポートと、前記メイン吐出ポートおよび前記サブ吐出ポートから吐出されるオイルの一部をそれぞれ前記吸入ポートに戻す第１および第２戻し通路と、前記第１および第２戻し通路のオイル戻り量を制御する油圧制御弁と、を有し、該油圧制御弁は、ばねによって偏倚された第１スプール弁および第２スプール弁によって構成され、前記第１スプール弁を偏倚するばねのばね力の方が前記第２スプール弁を偏倚するばねのばね力より強く設定されており、吐出されるオイルの油圧が高められると前記第１スプール弁を元の状態に維持しつつ、前記第２スプール弁をばねのばね力に抗して後退させ、前記サブ吐出ポートから吐出されたオイルを前記吸入ポートに戻し、更に吐出されるオイルの油圧が高められると前記第１スプール弁もばねのばね力に抗して後退し、前記メイン吐出ポートから吐出されたオイルの一部を前記吸入ポートに戻すように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明によれば、オイルポンプから吐出され、エンジンに供給されるオイルの油圧が低い場合は油圧調整弁では複数のスプール弁がそれぞれのばね力によって規制されることによりいずれも動作せず、オイルポンプから十分な吐出量のオイルが送出されるが、油圧が中位に高められると複数のスプール弁のうち１つがその変位を規制しているばねのばね力に抗して変位し、オイルポンプからのオイルの一部をオイルポンプの吸入側に戻す位置に移動することによりエンジンへのオイルの供給量を適切に可変すると共にオイルポンプにかかる負荷を上述の戻し動作により軽減する。また上記油圧が更に高められると複数のスプール弁のうち他のものがその変位を規制しているばねのばね力に抗して変位し、更にオイルポンプからのオイルをオイルポンプ吸入側に戻すことによりポンプに無用の負荷をかけることなくオイル供給量を適切に可変すると共に油圧の異常な上昇を抑制することができる。
【００１２】
【実施例】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例を具体的に説明する。
【００１３】
図１、図２および図３は本発明の実施例を、そのエンジンの低回転時、中速回転時および高速回転時の状態で示す。これらの図において、１は本発明にかかるスプール型の油圧調整弁、２は油圧調整弁１との組合せによって本発明を構成するオイルポンプ本体を示す。まず図１に従って、油圧調整弁１およびオイルポンプ２の詳細な構成について説明する。
【００１４】
まず、オイルポンプ２において、３は模式的に示したポンプハウジング、４はポンプハウジング３に設けたポンプ室であり、５はポンプ室４内でインナロータ６に内接するアウタロータ、７はインナロータ６の駆動軸である。なお、アウタロータ５とインナロータ６とはポンプ室４内の噛み合い部８で互いに歯型同士が噛合すると共に、閉じ込み部９で歯先間に形成されるボリューム室１０が最大に保たれる。また、１１はポンプハウジング３に形成され、オイルパン１２側から吸引されるオイルが導かれる吸引ポート、１３および１４はメイン吐出ポートおよびサブ吐出ポートである。
【００１５】
このように構成したオイルポンプ２においては、インナロータ駆動軸７の矢印で示す方向の回転に伴い噛み合い部８の下流側で徐々に拡大されるボリューム室１０に吸入ポート１１からオイルが吸入され、閉じ込み部９の下流側で先ずサブ吐出ポート１４に圧力Ｐ_２、吐出量Ｑ_２のオイルが吐出される。なお、この場合の吐出圧力Ｐ_２は回転方向の圧縮行程が短いことから極めて低く、ほぼ大気圧に近い値に保たれる。ついで、サブ吐出ポート１４とメイン吐出ポート１３との間に形成された第２の閉じ込み部１５の間で、ボリューム室１０に再度閉じ込められたオイルが圧縮され、メイン吐出ポート１３から圧力Ｐ_１、吐出量Ｑ_２のオイルが吐出される。なお、この場合の吐出圧力Ｐ_１はサブ吐出ポート１４からの吐出圧力Ｐ_２よりは高く保たれる。
【００１６】
続いてスプール型油圧調整弁１の構成について述べる。油圧調整弁１において、２０はバルブハウジング、２１Ａおよび２１Ｂはバルブハウジング２０内に同心同径に形成された第１プランジャ室および第２プランジャ室、２２は第２プランジャ室２１Ｂに沿って摺動自在な第２スプール弁、２３は第１プランジャ室２１Ａに沿って摺動自在な第１スプール弁である。第２スプール弁２２には第１弁部２２Ａおよび第２弁部２２Ｂが細径とした連通部２２Ｃを介して２段に形成されている。一方、バルブハウジング２０に形成されている第１プランジャ室２１Ａおよび第２プランジャ室２１Ｂの両端部はそれぞれ栓体２０Ａおよび２０Ｂによって封止されている。
【００１７】
２０Ｃはバルブハウジング２０の第１プランジャ室２１Ａと第２プランジャ室２１Ｂとの間に形成した境界部である。境界部２０Ｃにはバルブハウジング２０の一部が環状に突出されていて、第２スプール弁２２はばね２４のばね力により境界部２０Ｃの第２プランジャ室２１Ｂ側に偏倚され、第１スプール弁２３はばね２５のばね力により境界部２０Ｃの第１プランジャ室２１Ａ側に偏倚される。但しここでばね２５のばね力の方がばね２４のばね力より強いように設定されている。なお、本発明による油圧調整弁１はそのバルブハウジング２０に設けた複数の通路をオイルポンプ２側から送出される油圧の後述する変化に応じて動作するスプール弁の移動により切換え、エンジンに供給するオイルの送出量をも変化させるもので、続いてその切換えにかかわる通路の配置ならびに構成を以下に説明する。
【００１８】
油圧調整弁１のバルブハウジング２０において、２６Ａはメイン吐出ポート１３に連通する第１連通路、２６Ｂはサブ吐出ポート１４に連通する第２連通路、２７Ａは第１プランジャ室２１Ａ側に開口する第１戻し通路、２７Ｂは第２プランジャ室２１Ｂ側に開口する第２戻し通路である。また、２８Ａおよび２８Ｂはそれぞれ第１プランジャ室２１Ａおよび第２プランジャ室２１Ｂに開口する開放通路である。更にまた、３０はオイルポンプ２のメイン吐出ポート１３から吐出されるオイルおよびサブ吐出ポート１４から油圧調整弁１を介して吐出されるオイルをエンジンの導くオイル供給通路、３１は第２連通路２６Ｂをオイル供給路３０に連通させるための第３連通路である。
【００１９】
このように油圧調整弁１とオイルポンプ２とによって構成される可変容量オイルポンプによるエンジンへの供給オイルの容量可変動作について説明する。
【００２０】
図１はエンジンの回転数が低く、従って低い油圧で大容量のオイルをエンジンに供給することが要求される段階での制御状態を示す。この段階の回転数ではオイルポンプ２を介してエンジン側に供給されるオイルの油圧も低く、従って、メイン吐出ポート１３から第１連通路２６Ａを介して、油圧調整弁１の境界部２０Ｃに供給される油圧が第１スプール弁２３および第２スプール弁２２に作用する力よりばね２５および２４の作用するばね力の方が打ち勝っている。そこで、第１スプール弁２３および第２スプール弁２２は共にそれぞれのばね２５および２４のばね力により境界部２０Ｃに向けて偏倚された状態に保たれることにより第２連通路２６Ｂと第３連通路３１とが第２スプール弁２２を介して連通する。
【００２１】
かくして、オイル供給通路３０にはオイルポンプ２のメイン吐出ポート１３を介して圧力（油圧）Ｐ_１、吐出量Ｑ_１のオイルが供給される一方、オイルポンプ２のサブ吐出ポート１４を介して圧力（油圧）Ｐ_２、吐出量Ｑ_２のオイルが供給される。しかして、この時のエンジンへのオイルの供給圧Ｐ_Ｅは圧力Ｐ_１およびＰ_２が共に低いことからこれらの圧力にほぼ等しく、また供給される量Ｑ_Ｅは吐出量Ｑ_１とＱ_２との合計となる。
【００２２】
次に、エンジンの回転数の高まりと共にエンジンを循環するオイルの油圧が高められてくると、図２に示すように、境界部２０Ｃにメイン吐出ポート１３から伝達される油圧によって第２スプール弁２２が変位させられる。なおこの時、第１スプール弁２３の方ではこれを境界部２０Ｃに向けて偏倚させているばね２５のばね力が第１スプール弁２３の受圧面に作用する圧力より強く設定されているので、変位せず、元の状態を維持する。かくして第２スプール弁２２のみがばね２４によるばね力に抗して後退することにより、第２連通路２６Ｂが第２戻し通路２７Ｂに連通し、サブ吐出ポート１４から吐出されたオイルをオイルポンプ２の吸入ポート１１側に戻すように制御される。
【００２３】
よって、このようなエンジンの状態では、エンジンへのオイル供給通路３０にオイルポンプ２のメイン吐出ポート１３からのみ、比較的高い油圧Ｐ_１に等しい油圧Ｐ_Ｅで、その供給量Ｑ_Ｅが吐出量Ｑ_１であるオイルが送出されると共に、サブ吐出ポート１４から吐出された油圧Ｐ_２、吐出量Ｑ_２のオイルはそのまま油圧調整弁１の第２スプール弁２２を介してリリーフされるので、その間の管等の摩擦抵抗だけの損失ですみ、オイルポンプ２に無用に馬力を消費させることなく、適切な油圧、供給量のオイルをエンジンに供給することができる。
【００２４】
ついで、更にエンジンの回転数が高められ、それに連れて油圧が高まると、図３に示すように、その高められた油圧が境界部２０Ｃで第１スプール弁２３の受圧面に作用する。よって、第１スプール弁２３がばね２５のばね力に抗して後退し、メイン吐出ポート１３から吐出された油圧Ｑ_１のオイルのうち、油圧調整弁１を経由する分Ｑ_ＲＥ１分を連通路３１から第１連通路２７Ａに導き、この分だけオイルをオイルポンプ２の吐入ポート１１側に戻す。すなわち、この場合エンジン側にオイル供給通路３０を介して供給されるオイルの油圧Ｐ_Ｅは油圧Ｐ_１に等しく、かつその供給量Ｑ_Ｅは吐出量Ｑ_１から上述した戻し量Ｑ_ＲＥ１だけ少なくなることにより油圧Ｐ_Ｅが異常に上昇するのを防止するように制御される。
【００２５】
なお、以上に述べてきた実施例では、１つのバルブハウジング２０に同心、同径の２つのプランジャ室を設け、双方のプランジャ室２１Ａ，２１Ｂ間を境界部２０Ｃを介して連通させた状態に保つと共に個々のプランジャ室にそれぞれスプール弁を設けるようにしたが、必らずしも２つのプランジャ室を同心同径に設ける必要はなく、個別のバルブハウジングに個別のばねによって偏倚されるスプール弁を設け、双方のプランジャ室を連通させた状態に保つと共に、個々のスプール弁を異なる油圧によって動作させるように構成してもよい。なお、油圧調整弁のかかる構成は、本発明にかかる可変容量オイルポンプの搭載される状態に応じて選択されればよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、前記第１スプール弁を偏倚する前記ばねのばね力の方が、前記第２スプール弁を偏倚する前記ばねのばね力より強く設定されており、吐出されるオイルの油圧が高めれると前記第１スプール弁を元の状態に維持しつつ、前記第２スプール弁が、前記ばねのばね力に抗して後退し、吐出されたオイルの一部を前記吸入側に戻すと共に、更に吐出されるオイルの油圧が高められると該第１スプール弁もばねのばね力に抗して後退し、吐出されたオイルの一部を前記吸入側に戻すので、油圧の上昇に従ってエンジン側に供給するオイルの供給量を可変とするにあたり、その第１の可変段階と第２の可変段階とを個別のばね力の選択に基づいて設定することが可能となり、油圧調整弁を可変段階に応じて動作させるための圧力設定に自由度が得られると共にスプール弁を２つに分けたことで、個々のスプール弁の作動行程の短縮が図られ、それだけばねの伸縮行程を短縮することができるので、無理のないばねの選択ならびに設計ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成をエンジン循環用オイルの油圧が低い時の状態で模式的に示す断面図である。
【図２】本発明をエンジン循環用オイルの油圧が中程度の時の状態で模式的に示す断面図である。
【図３】本発明を上記油圧が高くなった時の状態で模式的に示す断面図である。
【図４】従来例による油圧調整弁の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１油圧調整弁
２オイルポンプ（本体）
３ポンプハウジング
４ポンプ室
５アウタロータ
６インナロータ
８噛み合い部
９閉じ込み部
１０ボリューム室
１１吸入ポート
１３メイン吐出ポート
１４サブ吐出ポート
２０バルブハウジング
２０Ｃ境界部
２１Ａ第１プランジャ室
２１Ｂ第２プランジャ室
２２第２スプール弁
２２Ａ第１弁部
２２Ｂ第２弁部
２２Ｃ連通部
２３第１スプール弁
２５，２５ばね
２６Ａ第１連通路
２６Ｂ第２連通路
２７Ａ第１戻し通路
２７Ｂ第２戻し通路
２８Ａ，２８Ｂ開放通路
３０オイル供給通路
３１第３連通路[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a variable displacement engine oil pump, more specifically, comprises a hydraulic control valve of spool type, variable capacity engine oil capacity of delivering the oil through the hydraulic control valve is variable inscribed type depending on the rotational speed of the engine Related to pumps.
[0002]
[Prior art]
As a conventional variable displacement oil pump of this type, there is known a pump used by Benz for a V12 engine. As described on page 182 of the publication "Motor Fan" (published in September, 1991), the motor fan has a hydraulic adjustment valve mechanism with two large and small gear pumps having different discharge amounts, and the engine speed is reduced. The spool-type hydraulic adjustment valve is operated by the hydraulic pressure generated in response to the change in the capacity of the oil discharged from the pump. That is, when the engine speed is low, for example, 1000 rpm or less, the hydraulic pressure supplied to the pressure chamber of the hydraulic pressure control valve is also low, so that the oil discharged from the two large and small oil pumps is discharged together via the hydraulic pressure control valve. However, control is performed such that the capacity of the oil discharged through the hydraulic pressure adjustment valve is appropriately relieved in accordance with the increase in the hydraulic pressure accompanying the increase in the rotation.
[0003]
FIG. 4 shows the configuration of such a spool type hydraulic adjustment valve 100.
[0004]
4, 110 is a valve casing, 101 is a plunger chamber formed in the valve casing 110, 102 is a spool valve having a valve portion which have a larger diameter of 3 stages that slides plunger chamber 101, 103 operating pressure A chamber 104 is a spring that biases the spool valve 102 toward the operating pressure chamber 103, and 105 is an operating pressure introduction passage that guides discharge pressure from a large pump provided in the spool valve 102 to the operating pressure chamber 103. is there. Reference numerals 102A, 102B, and 102C denote a first valve portion, a second valve portion, and a third valve portion formed in the spool valve 102 in three stages. On the other hand, the valve casing 110 is provided with a first communication passage 111 communicating with the large pump discharge passage, a second communication passage 112 communicating with the small pump discharge passage, a first return passage 113A, and a second return passage 113B.
[0005]
In the hydraulic pressure regulating valve 100 configured as described above, the discharge pressure of the large pump is guided from the first communication passage 111 to the working pressure chamber 103 via the working pressure introduction passage 105. The discharge pressure of the oil guided to the spool valve is still low, so that the spool valve 102 is maintained in the state shown in FIG. Thus, the oil discharged from the small pump is discharged from the second communication path 112 via the first communication path 111. Next, when the discharge pressure of the large pump increases, the operating pressure of the operating pressure chamber 103 is increased, so that the spool valve 102 moves in the plunger chamber 101 against the spring force of the spring 104.
[0006]
Thus, the second communication passage 112 communicating with the small pump discharge passage is switched to the first return passage 113A by the movement of the second valve portion 102B of the spool valve 102, and the oil discharged from the small pump is discharged to the first return passage 113A. To the suction side. Then, in the high speed region of the engine, the discharge pressure of the large pump is further increased, so that the spool valve 102 further moves, and the second return passage 113B closed by the first valve portion 102A of the spool valve 102 and the first return passage 113B. The communication path 111 communicates with the communication path 111.
[0007]
Therefore, a part of the oil is returned to the suction side through the first communication passage 111 and the second return passage 113B for the large pump, and a rise in the discharge pressure of the large pump is suppressed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional variable displacement oil pump, the spool valve body constituting the hydraulic pressure adjusting valve is an integral body, and only one spring biases the spool valve body toward the pressure chamber. Since the combination of opening and closing and communication with multiple oil passages is obtained by the movement position of the spool valve element, it is difficult to match the spring constant setting of the spring with the set position of the oil passage, so that appropriate It is not easy to set the oil passage to be switched. In addition, the positions where the hydraulic pressure adjusting valve and the oil pump are provided are limited, so that the hydraulic pressure adjusting valve and the oil pump must be compact. In addition, since the valve stroke of the spool valve body is large, the spring is also suitable. It is necessary to keep the expansion and contraction in a long-term operation, and it is difficult to select a spring.
[0009]
The object of the present invention is to focus on the conventional problems as described above, and to solve the problem, the switching pressure of the valve can be set freely, and the expansion and contraction stroke of the spring that regulates the displacement operation of each spool valve is short. Another object of the present invention is to provide a variable displacement engine oil pump in which a spring constant can be individually set, and a hydraulic pressure adjusting valve can be divided or integrally formed so as to correspond to an arrangement position.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention has a hydraulic control valve capable of returning a part of oil discharged to the engine to a suction side, and the hydraulic control valve has a first biased by a spring. The spring force of the spring configured to bias the first spool valve is constituted by a spool valve and a second spool valve, and is set to be stronger than the spring force of the spring biasing the second spool valve. When the oil pressure of the oil increases, the second spool valve retreats against the spring force of the spring while maintaining the first spool valve in the original state, and removes a part of the discharged oil. In addition to returning to the suction side, when the oil pressure of the discharged oil is further increased, the first spool valve is also retracted against the spring force of the spring, and a part of the discharged oil is returned to the suction side. It is characterized by having been done .
The present invention also provides a volume chamber for expanding and compressing, a suction port opened to the expanded volume chamber, a main discharge port and a sub-discharge port respectively opened to the volume chamber to be compressed, and First and second return passages for returning a part of the oil discharged from the port and the sub-discharge port to the suction port, a hydraulic control valve for controlling an oil return amount of the first and second return passages, The hydraulic control valve comprises a first spool valve and a second spool valve biased by a spring, and the spring force of the spring biasing the first spool valve biases the second spool valve. When the hydraulic pressure of the discharged oil is increased, the second spool is maintained while maintaining the first spool valve in the original state. Is retracted against the spring force of the spring, the oil discharged from the sub-discharge port is returned to the suction port, and when the oil pressure of the discharged oil is further increased, the first spool valve also reduces the spring force of the spring. It is characterized in that it retreats in opposition and returns a part of the oil discharged from the main discharge port to the suction port .
[0011]
[Action]
According to the present invention, when the oil pressure of the oil discharged from the oil pump and supplied to the engine is low, the plurality of spool valves are not operated by the hydraulic pressure regulating valve because each of the plurality of spool valves is regulated by the respective spring force. Although a sufficient amount of oil is delivered from the pump, when the oil pressure is increased to a medium level, one of the plurality of spool valves is displaced against the spring force of the spring regulating the displacement, and the oil pump is displaced. By moving a part of the oil from the oil pump to a position where it is returned to the suction side of the oil pump, the amount of oil supply to the engine is appropriately varied, and the load on the oil pump is reduced by the above-described return operation. Further, when the hydraulic pressure is further increased, another of the plurality of spool valves is displaced against the spring force of the spring restricting the displacement, and the oil from the oil pump is returned to the oil pump suction side. Accordingly, it is possible to appropriately vary the oil supply amount without applying unnecessary load to the pump, and to suppress an abnormal increase in the hydraulic pressure.
[0012]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0013]
FIGS. 1, 2 and 3 show an embodiment of the present invention when the engine is running at low speed, medium speed and high speed. In these drawings, reference numeral 1 denotes a spool-type hydraulic adjustment valve according to the present invention, and reference numeral 2 denotes an oil pump main body which constitutes the present invention in combination with the hydraulic adjustment valve 1. First, the detailed configurations of the hydraulic adjustment valve 1 and the oil pump 2 will be described with reference to FIG.
[0014]
First, in the oil pump 2, 3 is a pump housing schematically shown, 4 is a pump chamber provided in the pump housing 3, 5 is an outer rotor which is inscribed in the pump chamber 4 with the inner rotor 6, and 7 is a drive of the inner rotor 6. Axis. The outer rotor 5 and the inner rotor 6 mesh with each other at the meshing portion 8 in the pump chamber 4, and the volume chamber 10 formed between the tips by the closing portion 9 is kept at a maximum. Reference numeral 11 denotes a suction port formed in the pump housing 3 to guide oil sucked from the oil pan 12 side, and reference numerals 13 and 14 denote a main discharge port and a sub discharge port.
[0015]
In the oil pump 2 configured as described above, the oil is sucked from the suction port 11 into the volume chamber 10 gradually expanded downstream of the meshing portion 8 with the rotation of the inner rotor drive shaft 7 in the direction indicated by the arrow, and is closed. On the downstream side of the insertion section 9, first, oil having a pressure P ₂ and a discharge amount Q ₂ is discharged to the sub discharge port 14. Incidentally, the discharge pressure P ₂ in this case is very low since the compression stroke of the rotational direction is short, is kept at a value close to about atmospheric pressure. Next, the oil trapped in the volume chamber 10 is compressed between the second closing portions 15 formed between the sub-discharge port 14 and the main discharge port 13, and the pressure P ₁ is released from the main discharge port 13. , oil discharge quantity _{Q 2} is ejected. Incidentally, the discharge pressure P ₁ in this case is kept higher than the discharge pressure P ₂ from the auxiliary discharge port 14.
[0016]
Next, the configuration of the spool-type hydraulic adjustment valve 1 will be described. In the hydraulic pressure control valve 1, reference numeral 20 denotes a valve housing, 21A and 21B denote first and second plunger chambers concentrically formed in the valve housing 20, and 22 slides along the second plunger chamber 21B. The second spool valve 23 is a first spool valve slidable along the first plunger chamber 21A. In the second spool valve 22, a first valve portion 22A and a second valve portion 22B are formed in two stages via a communication portion 22C having a small diameter. On the other hand, both ends of the first plunger chamber 21A and the second plunger chamber 21B formed in the valve housing 20 are sealed by stoppers 20A and 20B, respectively.
[0017]
Reference numeral 20C denotes a boundary formed between the first plunger chamber 21A and the second plunger chamber 21B of the valve housing 20. A part of the valve housing 20 protrudes annularly from the boundary 20C, and the second spool valve 22 is biased toward the second plunger chamber 21B of the boundary 20C by the spring force of the spring 24, and the first spool valve 23 Is biased toward the first plunger chamber 21A side of the boundary portion 20C by the spring force of the spring 25. However, here, the spring force of the spring 25 is set so as to be stronger than the spring force of the spring 24. The hydraulic adjustment valve 1 according to the present invention switches a plurality of passages provided in the valve housing 20 by moving a spool valve that operates according to a later-described change in oil pressure sent from the oil pump 2 side, and supplies the passage to the engine. The delivery amount of the oil is also changed, and the arrangement and configuration of the passage related to the switching will be described below.
[0018]
In the valve housing 20 of the hydraulic pressure regulating valve 1, 26A is a first communication passage communicating with the main discharge port 13, 26B is a second communication passage communicating with the sub-discharge port 14, and 27A is a first communication passage opening toward the first plunger chamber 21A. The first return passage 27B is a second return passage that opens toward the second plunger chamber 21B. 28A and 28B are open passages that open to the first plunger chamber 21A and the second plunger chamber 21B, respectively. Further, reference numeral 30 denotes an oil supply passage for guiding the oil discharged from the main discharge port 13 of the oil pump 2 and oil discharged from the sub discharge port 14 via the hydraulic adjustment valve 1 to the engine, and 31 denotes a second communication passage 26B. Is a third communication path for communicating the oil supply path with the oil supply path 30.
[0019]
The operation of varying the volume of oil supplied to the engine by the variable displacement oil pump constituted by the hydraulic pressure adjusting valve 1 and the oil pump 2 will be described.
[0020]
FIG. 1 shows a control state at a stage where the rotation speed of the engine is low and therefore it is required to supply a large amount of oil to the engine at a low oil pressure. At this stage rotation speed, the oil pressure of the oil supplied to the engine side via the oil pump 2 is also low, so that the oil is supplied from the main discharge port 13 to the boundary 20C of the hydraulic pressure regulating valve 1 via the first communication passage 26A. The applied hydraulic pressure is greater than the force acting on the first spool valve 23 and the second spool valve 22 by the spring force acting on the springs 25 and 24. Therefore, both the first spool valve 23 and the second spool valve 22 are kept biased toward the boundary portion 20C by the spring force of the respective springs 25 and 24, so that the second communication passage 26B and the third communication The passage 31 communicates via the second spool valve 22.
[0021]
Thus, the oil (pressure) P ₁ and the oil of the discharge amount Q ₁ are supplied to the oil supply passage 30 via the main discharge port 13 of the oil pump 2, while the oil is supplied through the sub discharge port 14 of the oil pump 2. (Hydraulic pressure) P ₂ and a discharge amount Q ₂ of oil are supplied. The oil supply pressure P _E to the engine at this time is almost equal to the pressures P ₁ and P ₂ because both pressures P ₁ and P ₂ are low, and the supplied amount Q _E is equal to the discharge amounts Q ₁ and Q ₂ . Is the sum of
[0022]
Next, when the oil pressure of the oil circulating in the engine increases as the engine speed increases, as shown in FIG. 2, the hydraulic pressure transmitted from the main discharge port 13 to the boundary portion 20C causes the second spool valve 22 to rotate. Is displaced. At this time, in the first spool valve 23, the spring force of the spring 25 biasing the first spool valve 23 toward the boundary portion 20C is set to be stronger than the pressure acting on the pressure receiving surface of the first spool valve 23. Maintain the original state without displacement. Thus by withdrawal rear against the spring force of the second spool valve 22 Nomigabane 24, second communication passage 26B communicates with the second return passage 27B, oil sub discharge port 14 or discharged the oil The pump 2 is controlled to return to the suction port 11 side.
[0023]
Therefore, in the state of such an engine, the oil supply passage 30 to the engine only through the main discharge port 13 of the oil pump 2, equal oil pressure P _E in a relatively high pressure P _1, the supply quantity Q _E is the discharge amount with oil is delivered is Q _1, the hydraulic P ₂ discharged from the auxiliary discharge port _14, the oil discharge quantity Q ₂ is is relieved as it is through the second spool valve 22 of the hydraulic control valve 1, during which It is possible to supply an appropriate oil pressure and supply amount of oil to the engine without causing the oil pump 2 to uselessly consume horsepower only by a loss due to frictional resistance of the pipe or the like.
[0024]
Next, when the engine speed is further increased and the hydraulic pressure is increased accordingly, as shown in FIG. 3, the increased hydraulic pressure acts on the pressure receiving surface of the first spool valve 23 at the boundary 20C. Therefore, the first spool valve 23 retreats against the spring force of the spring 25, and of the oil of the hydraulic pressure Q ₁ discharged from the main discharge port 13, a portion Q _RE1 of the oil passing through the hydraulic pressure adjusting valve 1 is connected to the communication passage. From 31, the oil is guided to the first communication passage 27 </ b> A, and the oil is returned to the discharge port 11 side of the oil pump 2 by this amount. That is, the hydraulic pressure P _E of the oil supplied through the oil supply passage 30 is equal to the hydraulic P _1, and the supply amount Q _E becomes small as the return amount Q _RE1 described above from the discharge amount Q ₁ that in this case the engine side As a result, the hydraulic pressure _PE is controlled to be prevented from rising abnormally.
[0025]
In the embodiment described above, two plunger chambers having the same diameter and the same diameter are provided in one valve housing 20, and the two plunger chambers 21A and 21B are kept in communication with each other via the boundary 20C. However, it is not always necessary to provide two plunger chambers concentrically and with the same diameter, and a spool valve biased by a separate spring is provided in a separate valve housing. A configuration may be provided in which both plunger chambers are kept in communication with each other, and the individual spool valves are operated by different hydraulic pressures. The configuration of the hydraulic pressure adjusting valve may be selected according to the mounted state of the variable displacement oil pump according to the present invention.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the spring force of the spring biasing the first spool valve is set stronger than the spring force of the spring biasing the second spool valve. When the hydraulic pressure of the discharged oil increases, the second spool valve retreats against the spring force of the spring while maintaining the first spool valve in the original state, and a part of the discharged oil When the oil pressure of the discharged oil is further increased, the first spool valve also retracts against the spring force of the spring, and returns a part of the discharged oil to the suction side. In making the supply amount of the oil supplied to the engine side variable according to the increase in the hydraulic pressure, the first variable stage and the second variable stage can be set based on selection of individual spring forces. Operate the hydraulic adjustment valve according to the variable stage The degree of freedom in the pressure setting for the pressure control is obtained, and the operation of each spool valve is shortened by dividing the spool valve into two, so that the expansion and contraction of the spring can be shortened accordingly. The selection and design of springs without the need.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the present invention in a state where the oil pressure of engine circulation oil is low.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the present invention in a state where the oil pressure of the engine circulation oil is medium.
FIG. 3 is a sectional view schematically showing the present invention in a state where the hydraulic pressure is increased.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a hydraulic pressure adjusting valve according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 hydraulic adjustment valve 2 oil pump (body)
Reference Signs List 3 pump housing 4 pump chamber 5 outer rotor 6 inner rotor 8 meshing part 9 closing part 10 volume chamber 11 suction port 13 main discharge port 14 sub discharge port 20 valve housing 20C boundary part 21A first plunger chamber 21B second plunger chamber 22 second Spool valve 22A First valve portion 22B Second valve portion 22C Communication portion 23 First spool valve 25, 25 Spring 26A First communication passage 26B Second communication passage 27A First return passage 27B Second return passage 28A, 28B Open passage 30 Oil supply passage 31 Third communication passage

Claims

エンジンに吐出されるオイルの一部を吸入側に戻すことが可能が油圧制御弁を有し、該油圧制御弁は、ばねによって偏倚された第１スプール弁および第２スプール弁によって構成され、
前記第１スプール弁を偏倚する前記ばねのばね力の方が、前記第２スプール弁を偏倚する前記ばねのばね力より強く設定されており、
吐出されるオイルの油圧が高めれると前記第１スプール弁を元の状態に維持しつつ、前記第２スプール弁が、前記ばねのばね力に抗して後退し、吐出されたオイルの一部を前記吸入側に戻すと共に、
更に吐出されるオイルの油圧が高められると該第１スプール弁もばねのばね力に抗して後退し、吐出されたオイルの一部を前記吸入側に戻すように構成されていることを特徴とする可変容量エンジンオイルポンプ。 A hydraulic control valve capable of returning a part of the oil discharged to the engine to the suction side, the hydraulic control valve being constituted by a first spool valve and a second spool valve biased by a spring;
The spring force of the spring biasing the first spool valve is set stronger than the spring force of the spring biasing the second spool valve,
When the hydraulic pressure of the discharged oil increases, the second spool valve retreats against the spring force of the spring while maintaining the first spool valve in the original state, and a part of the discharged oil To the suction side,
Further, when the oil pressure of the discharged oil is increased, the first spool valve is also retracted against the spring force of the spring, and a part of the discharged oil is returned to the suction side. And variable displacement engine oil pump .

拡大及び圧縮を行うボリューム室と、
拡大されるボリューム室に開口された吸入ポートと、
圧縮されるボリューム室に夫々開口されたメイン吐出ポート及びサブ吐出ポートと、
前記メイン吐出ポートおよび前記サブ吐出ポートから吐出されるオイルの一部をそれぞれ前記吸入ポートに戻す第１および第２戻し通路と、
前記第１および第２戻し通路のオイル戻り量を制御する油圧制御弁と、を有し、
該油圧制御弁は、ばねによって偏倚された第１スプール弁および第２スプール弁によって構成され、前記第１スプール弁を偏倚するばねのばね力の方が前記第２スプール弁を偏倚するばねのばね力より強く設定されており、
吐出されるオイルの油圧が高められると前記第１スプール弁を元の状態に維持しつつ、前記第２スプール弁をばねのばね力に抗して後退させ、前記サブ吐出ポートから吐出されたオイルを前記吸入ポートに戻し、
更に吐出されるオイルの油圧が高められると前記第１スプール弁もばねのばね力に抗して後退し、前記メイン吐出ポートから吐出されたオイルの一部を前記吸入ポートに戻すように構成されていることを特徴とする可変容量エンジンオイルポンプ。 A volume chamber for expanding and compressing,
A suction port opened to the volume chamber to be expanded,
A main discharge port and a sub discharge port which are respectively opened in the volume chamber to be compressed;
First and second return passages for returning a part of the oil discharged from the main discharge port and the sub discharge port to the suction port, respectively;
A hydraulic control valve that controls the amount of oil returned to the first and second return passages,
The hydraulic control valve includes a first spool valve and a second spool valve biased by a spring, and the spring force of the spring biasing the first spool valve is greater than the spring force of the spring biasing the second spool valve. Is set to be stronger than
When the oil pressure of the discharged oil is increased, the second spool valve is retracted against the spring force of the spring while maintaining the first spool valve in the original state, and the oil discharged from the sub-discharge port To the suction port,
Further, when the hydraulic pressure of the discharged oil is increased, the first spool valve is also retracted against the spring force of the spring, and a part of the oil discharged from the main discharge port is returned to the suction port. A variable displacement engine oil pump characterized in that: