JP6419223B2 - 可変容量形ポンプ - Google Patents
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Description
ポンプ収容室を内部に有するポンプボディと、
前記ポンプ収容室の内部に収容され、内燃機関によって回転駆動されることにより、複数のポンプ室に容積が変化して吸入部から吸入されたオイルを吐出部から前記オイルフィルタを介して前記メインオイルギャラリーに吐出するポンプ構成体と、
前記ポンプ構成体が内部に収容され、前記ポンプ収容室の内部を移動することによって前記複数のポンプ室に容積変化量を可変にする可動部材と、
セット荷重が付与された状態で設けられ、前記複数のポンプ室に容積変化量が増大する方向へ前記可動部材を付勢する付勢機構と、
前記ポンプボディの内部に設けられ、前記吐出部と前記オイルフィルタとの間の通路から分岐した供給通路と、
前記ポンプ収容室を形成する前記ポンプボディの周壁と前記可動部材との間に形成され、前記供給通路を介して前記吐出部から吐出されたオイルが供給されることによって、前記複数のポンプ室の容積変化量を減少させる方向への力を前記可動部材に作用させる第1制御油室と、
前記ポンプ収容室を形成する前記ポンプボディの周壁と前記可動部材との間に形成され、前記供給通路を介して前記吐出部から吐出されたオイルが供給されることによって、前記複数のポンプ室の容積変化量を増大させる方向への力を前記可動部材に作用させる第2制御油室と、
前記メインオイルギャラリーから分岐する制御通路に接続され、コントロールユニットにより制御される切換機構と、
前記切換機構に接続され、該切換機構を介して導入される油圧によって前記第2制御油室と大気圧を連通させる第1状態と、前記第2制御油室と前記供給通路を連通させる第2状態と、に切り換える制御機構と、
を備えたことを特徴としている。
〔第1実施形態〕
図1は本実施形態の可変容量形のオイルポンプと油圧回路を示し、可変容量形のオイルポンプ1は、内燃機関のクランクシャフトから伝達された回転駆動力によって回転して、オイルパン2に貯留されたオイルを、ストレーナ3を介して吸入通路4から吸入して吐出部である吐出通路5から機関内部に形成されたメインオイルギャラリー6に吐出するようになっている。
〔第1実施形態の可変容量形ポンプの作動〕
以下、本実施形態に係る可変容量形ポンプの作動を図10〜図13に基づいて説明する。
〔第2実施形態〕
図15は本発明の第2実施形態を示し、オイルポンプ1の構造や第1制御油室31が第2供給通路10に直接連通して常時ポンプ吐出圧が供給されていることや、電磁切換弁60の構造などは第1実施形態と同じであるが、異なるところは、パイロット弁を、第1制御機構である第1パイロット弁70と第2制御機構である第2パイロット弁80の2つで構成したものである。
〔第2実施形態の作用効果〕
以下、第2実施形態に係る可変容量形ポンプの作用を図17〜図20に基づいて説明する。
〔第3実施形態〕
図21は第3実施形態を示し、第2実施形態の第2パイロット弁80を廃止して第1パイロット弁70のみを設けたものである。
〔第3実施形態の作用効果〕
したがって、機関始動から低回転域(図27の(1)(2)の領域)では、オイルポンプ1は図23、図24に示す第1の状態になっている。つまり、第2実施形態における図17、図18に示す状態と同じく、スプール弁73がバルブスプリング74のばね力によって最大上昇位置に付勢されて、第1小径軸部73aが着座面である小径段差部71aに着座した状態になっている。このため、第2小径軸部73cによって給排ポート78と連通ポート77が連通すると共に、第2ランド部73dによって供給ポート79が閉止されている。
〔第4実施形態〕
図28は第4実施形態を示し、この実施形態は第3実施形態の構成を前提として、前記吐出通路5から分岐された前記第1供給通路9と第2制御油室32を常時連通させる連通路90が設けられていると共に、該連通路90の途中にオリフィス91が設けられている。したがって、前記第2制御油室32には、常時前記オリフィス91を介して吐出圧が供給されている。
〔第4実施形態の作用効果〕
したがって、この実施形態によれば、機関始動から低回転域(図33の(1)(2)の領域)では、オイルポンプ1は、図29及び図30に示す第1の状態になる。つまり、前記電磁切換弁60に通電されて開口ポート65aが閉止されていると共に、下流側の給排通路12bとドレン孔61cが連通している一方、パイロット弁70側では、第3実施形態の図23、図24に示す場合と同じく、スプール弁73がバルブスプリング74のばね力によって最大上昇位置に付勢されて、第1小径軸部73aが着座面である小径段差部71aに着座した状態になっている。このため、第2小径軸部73cによって給排ポート78と連通ポート77が連通すると共に、第2ランド部73dによってドレンポート79が閉止されている。
Claims (17)
- 内燃機関のシリンダブロックに設けられたオイルフィルタを介してメインオイルギャラリーにオイルを供給する可変容量形オイルポンプであって、
ポンプ収容室を内部に有するポンプボディと、
前記ポンプ収容室の内部に収容され、内燃機関によって回転駆動されることにより、複数のポンプ室に容積が変化して吸入部から吸入されたオイルを吐出部から前記オイルフィルタを介して前記メインオイルギャラリーに吐出するポンプ構成体と、
前記ポンプ構成体が内部に収容され、前記ポンプ収容室の内部を移動することによって前記複数のポンプ室に容積変化量を可変にする可動部材と、
セット荷重が付与された状態で設けられ、前記複数のポンプ室に容積変化量が増大する方向へ前記可動部材を付勢する付勢機構と、
前記ポンプボディの内部に設けられ、前記吐出部と前記オイルフィルタとの間の通路から分岐した供給通路と、
前記ポンプ収容室を形成する前記ポンプボディの周壁と前記可動部材との間に形成され、前記供給通路を介して前記吐出部から吐出されたオイルが供給されることによって、前記複数のポンプ室の容積変化量を減少させる方向への力を前記可動部材に作用させる第1制御油室と、
前記ポンプ収容室を形成する前記ポンプボディの周壁と前記可動部材との間に形成され、前記供給通路を介して前記吐出部から吐出されたオイルが供給されることによって、前記複数のポンプ室の容積変化量を増大させる方向への力を前記可動部材に作用させる第2制御油室と、
前記メインオイルギャラリーから分岐する制御通路に接続され、コントロールユニットにより制御される切換機構と、
前記切換機構に接続され、該切換機構を介して導入される油圧によって前記第2制御油室と大気圧を連通させる第1状態と、前記第2制御油室と前記供給通路を連通させる第2状態と、に切り換える制御機構と、
を備えたことを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項1に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御機構は、ポンプ高回転時に、前記第2制御油室に対して前記吐出部から吐出されたオイルの吐出圧を供給した際に、この吐出圧が大きくなるにしたがって前記第2制御油室の作動油を排出して前記第2制御油室内を減圧調整することを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項2に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御機構は、
前記制御通路から制御油圧を導入する導入ポートと、前記第2制御油室に連通する吐出側連通ポート及び前記大気圧である低圧部に連通するドレンポートを有するバルブボディと、
該バルブボディの内部軸方向に摺動自在に収容され、軸方向の摺動位置に応じて前記第2制御油室に対する前記吐出側連通ポートとドレンポートとの連通と遮断を切り換えるスプール弁と、
前記バルブボディの内部に弾装されて、前記付勢機構よりも小さな付勢力によって前記スプール弁を軸方向の一方側へ付勢する制御ばねと、
を有することを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項3に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記スプール弁が前記制御ばねによって付勢されて前記バルブボディの軸方向の一方側へ最大に移動した第1位置では、前記ドレンポートと前記第2制御油室が連通する前記第1状態となり、
前記吐出圧が増加するに伴い前記導入ポートに供給された制御油圧により前記スプール弁が前記制御ばねのばね力に抗して軸方向の他方側へ僅かに移動した第2位置では、前記吐出側連通ポートと第2制御油室が連通すると共に、前記ドレンポートと前記第2制御油室との連通が遮断される前記第2状態となり、
前記吐出圧がさらに大きくなって、前記制御油圧により前記スプール弁が他方側へさらに移動した第3位置では、前記吐出側連通ポートと第2制御油室が連通すると共に、前記ドレンポートと第2制御油室が連通する第3状態となることを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項4に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記スプール弁は、軸方向の両端部と該両端部の中間位置に前記バルブボディと摺動する大径なランド部をそれぞれ有すると共に、該各ランド部の間に小径軸部が形成され、該小径軸部の外周によって前記第2制御油室に対して前記吐出側連通ポート及びドレンポートを適宜連通させ、前記各ランド部によって前記第2制御油室に対して前記吐出側連通ポートとドレンポートとの連通を適宜遮断することを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項5に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記導入ポートは、前記バルブボディの軸方向の一端部側に設けられ、該導入ポート側の前記スプール弁の軸方向一端部に、前記制御通路から供給された前記制御油圧を受ける受圧面が形成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項6に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記吐出側連通ポート及びドレンポートは、前記バルブボディの周壁径方向に沿って設けられていることを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項1に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御機構は、第1制御機構と第2制御機構の2つの機構を有し、
前記第1制御機構は、前記第2制御油室に前記吐出部から吐出圧を供給するか、または前記第2制御油室内の作動油を排出するように構成され、
前記第2制御機構は、前記第2制御油室内の作動油をドレン通路を介して排出するか、または前記第2制御油室と前記ドレン通路の連通を遮断するように構成され、
ポンプ高回転時には、前記第1制御機構によって前記第2制御油室に前記吐出部から吐出されたオイルの吐出圧を供給した際に、この吐出圧が大きくなるにしたがって前記第2制御機構によって前記第2制御油室内の作動油を排出させて該第2制御油室内を減圧調整することを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項8に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記第1制御機構は、
前記制御通路を通った制御油圧を導入する第1導入ポートと、前記第2制御油室と連通する吐出側連通ポートと、前記大気圧である低圧部に連通する第1ドレンポートとを有する第1バルブボディと、
該第1バルブボディの内部に軸方向へ摺動自在に収容され、軸方向の摺動位置に応じて前記第2制御油室に対する前記吐出側連通ポートと第1ドレンポートの連通状態を切り換える第1スプール弁と、
前記第1バルブボディの内部に弾装され、前記付勢機構よりも小さな付勢力によって前記第1スプール弁を軸方向の一方側へ付勢する第1制御ばねと、
を有し、
前記第2制御機構は、
前記制御通路を通った制御油圧を導入する第2導入ポートと、低圧部に連通する第2ドレンポートとを有する第2バルブボディと、
該第2バルブボディの内部に軸方向へ摺動自在に収容され、軸方向の摺動位置に応じて前記第2制御油室に対する前記第2ドレンポートとの連通状態を切り換える第2スプール弁と、
前記第2バルブボディの内部に軸方向へ摺動自在に収容され、前記付勢機構よりも小さな付勢力によって前記第2スプール弁を軸方向の一方側へ付勢する第2制御ばねと、
を備えていることを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項9に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記第2制御ばねの付勢力は、前記第1制御ばねの付勢力よりも大きいことを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項1に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記第1制御油室の受圧面積は、前記第2制御油室の受圧面積よりも大きく形成され、
前記制御機構は、前記第2制御油室に前記吐出部から吐出圧を供給するか、または前記第2制御油室内の作動油を排出するように構成され、ポンプ高回転時において、前記第2制御油室に吐出圧を供給した際に、この吐出圧が大きくなるにしたがって前記第1、第2制御油室の各受圧面積の差によって前記可動部材を前記複数のポンプ室の容積変化量を減少させる方向へ移動させることを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項1に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記切換機構は、電気的に切り換え制御される電磁切換弁によって構成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項1に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記吐出部から吐出された作動油は、前記内燃機関の内部に有する構成部材を潤滑する潤滑油であることを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項13に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記吐出部から吐出された作動油は、可変動弁装置の駆動源と、内燃機関のピストンに作動油を供給するオイルジェットに用いられることを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 内燃機関のシリンダブロックに設けられたオイルフィルタを介してメインオイルギャラリーにオイルを供給する可変容量形オイルポンプであって、
ポンプ収容室を内部に有するポンプボディと、
前記ポンプ収容室の内部に収容され、内燃機関によって回転駆動されるロータと、
該ロータの外周に出没自在に設けられた複数のベーンと、
前記ポンプ収容室内を移動可能に配置され、内部に前記ロータやベーンとともに複数のポンプ室を隔成し、前記ポンプ収容室を移動することによって前記ロータの中心に対する偏心量が変化するカムリングと、
前記複数のポンプ室のうち、前記ロータの回転に伴って内部容積が増大するポンプ室に面するように前記ポンプ収容室に開口した吸入部と、
前記複数のポンプ室のうち、前記ロータの回転に伴って内部容積が減少するポンプ室に面するように前記ポンプ収容室に開口し、前記オイルフィルタを介して前記メインオイルギャラリーに接続される吐出部と、
セット荷重が付与された状態で設けられ、前記偏心量が大きくなる方向へ前記カムリングを付勢する付勢機構と、
前記ポンプボディの内部に設けられ、前記吐出部と前記オイルフィルタとの間の通路から分岐した供給通路と、
前記ポンプ収容室を形成する前記ポンプボディの周壁と前記可動部材との間に形成され、前記供給通路を介して前記吐出部から吐出されたオイルが供給されることによって、前記偏心量を減少させる方向への力を前記カムリングに作用させる第1制御油室と、
前記ポンプ収容室を形成する前記ポンプボディの周壁と前記可動部材との間に形成され、前記供給通路を介して前記吐出部から吐出されたオイルが供給されることによって、前記偏心量を増大させる方向への力を前記カムリングに作用させる第2制御油室と、
前記メインオイルギャラリーから分岐した制御通路に接続される電磁切換弁に接続され、前記電磁切換弁を介して導入されるオイルの油圧によって、前記第2制御油室と大気圧を接続させる状態と、前記第2制御油室と前記供給通路を接続させる状態とに切り換える制御機構と、
を備えたことを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項15に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記第1、第2制御油室は、前記カムリングの外周側に設けられていると共に、該カムリングの外周面に有する揺動支点によって画成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。 - 請求項16に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記制御機構は、パイロット弁であることを特徴とする可変容量形ポンプ。
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