CN102878414B - 油泵的释放装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种油泵的释放装置，能够确保发动机的高速旋转领域的、从油泵吐出的油的适当油压，并且确保中速旋转领域的良好的润滑性，谋求发动机的效率改善的作用。由释放壳体(A)、释放阀(6)以及弹簧(7)构成，该释放壳体由释放流入部(2)、阀通路部(3)、凹部(4)以及具有释放孔(51)的油排出部(5)构成，该释放阀在第1粗径部(61)与第2粗径部(62)之间具有细径部(63)，该弹簧将释放阀(6)弹性驱使至释放流入部(2)侧。凹部(4)形成在比油排出部(5)更靠近释放流入部(2)侧的位置，凹部(4)的轴方向长度形成为比释放阀(6)的第1粗径部(61)的轴方向长度更大，凹部(4)和释放孔(51)之间的轴方向最短距离形成为比细径部(63)的轴方向长度更小。

Description

油泵的释放装置

技术领域

本发明涉及一种油泵的释放装置，该油泵的释放装置能够确保发动机的高速旋转领域中的、从油泵吐出的油的适当油压，并且确保中速旋转领域中的良好的润滑性，谋求发动机的效率改善。

背景技术

作为用于在油泵的下游使油泵的吐出压不过于变得极高的装置，大多配置释放阀。一直以来，释放阀具有保护流路及流路上的机器免于极高的油压的作用，但是，近年来，为了达成低燃耗化，更加重视通过将油压调整为期望的值，从而削减油泵的无用功。

为了达成上述功能，对于作为调整油泵的吐出压的手段的释放阀的研究开发也广泛地进行。因此，在日本特开平10-318158号(以下称为“专利文献1”)中，公开了在作为调整油泵的吐出压的手段的释放阀中，通过在发动机的中速旋转领域暂时将油释放(排出)，从而削减油泵的无用功的构成。

在专利文献1中，控制阀30由阀壳体31、阀柱32以及弹簧33构成，阀壳体31具有内孔31a，并且具有分别与该内孔31a连通的控制端口31b、辅助端口31c、主端口31d，阀柱32，以能够向着轴方向滑动的方式组装在该阀壳体31的内孔31a，在一端承受通过控制端口31b而流入的工作油的压力，并且，与阀壳体31形成可变收缩部A、B，在环槽脊部32a可变地控制各端口31b、31c、31d间的连通、阻断，弹簧33驱使该阀柱32。

控制端口31b连通于吐出端口21e，辅助端口31c连通于辅助吸入端口21d，主端口31d连通于主吸入端口21c。阀柱32的环槽脊部32a是一体形成的，并形成在阀柱32的一端侧，在环槽脊部32a的另一端侧，形成有从环槽脊部32a的外周部分向着阀柱32的轴心倾斜的斜面32b。另外，在斜面32b的环槽脊部32a侧端部和环槽脊部32a的外周之间，形成有径方向的台阶差32c。

作为控制上的特征，主要着眼于第2控制模式及第3控制模式。第2模式，在维持辅助端口31c和主端口31d的连通的状态下，使辅助端口31c和控制端口31b经由可变收缩部A而连通，从而使工作油从主端口31d和控制端口31b流动至辅助端口31c。第3模式，在维持辅助端口31c和控制端口31b的连通的状态下，使辅助端口31c和主端口31d经由可变收缩部B而连通，从而使工作油从控制端口31b流动至辅助端口31c和主端口31d。

为了进行上述控制，环槽脊部32a的轴方向尺寸L形成为比辅助端口31c的轴方向尺寸更小。由此，当环槽脊部32a位于辅助端口31c的正侧面时，在环槽脊部32a的轴方向上下两端形成间隙，因而工作油能够连通环槽脊部32a的旁边(参照专利文献1中记载的图7、图8)。

专利文献1：日本特开平10-318158号。

发明内容

在公开了上述构成及控制的专利文献1中，存在以下的问题。首先，发动机(油泵20)的高速旋转领域相当于第5控制模式及专利文献1中记载的图10。由此，在发动机的高速旋转领域，工作油从控制端口31b(吐出端口21e)流动至辅助端口31c(辅助吸入端口21d)和主端口31d(主吸入端口21c)的双方。由此，存在着在发动机的高速旋转领域油压超过设想地过度下降的问题。

另外，在专利文献1的构成中，当曲轴10的转速N在N1(a点的特性)以上时，辅助端口31c通常为开口。换句话说，从比空旋转领域稍高的旋转领域至最高(MAX)旋转领域，通常最少1处为开阀状态。

由此，在专利文献1中，由于上述辅助端口31c平常为开口状态的构成，因而在构造上，不可能进行这样的控制：例如在发动机的中速旋转领域，为了确保润滑而暂时将控制阀30闭阀，而且在发动机的高速旋转领域，为了改善效率而再次将控制阀30开阀。本发明的目的(欲解决的技术问题)为，确保发动机的高速旋转领域中的、从油泵吐出的油的适当油压，并且确保中速旋转领域中的良好润滑性，谋求发动机的效率改善。

因此，发明者为解决上述问题，努力地反复进行研究，结果，通过将第1发明作为一种油泵的释放装置，从而解决了上述问题，该油泵的释放装置由释放壳体、释放阀以及弹簧构成，该释放壳体由释放流入部、阀通路部、凹部以及具有释放孔的油排出部构成，该释放阀在第1粗径部和第2粗径部之间具有细径部，该弹簧将该释放阀弹性驱使至上述释放流入部侧，上述凹部形成在比上述油排出部更靠近上述释放流入部侧的位置，上述凹部的轴方向长度形成为比上述释放阀的第1粗径部的轴方向长度更大，上述凹部和上述释放孔的轴方向最短距离形成为比上述细径部的轴方向长度更小。

通过在第1的发明中，将第2发明作为一种油泵的释放装置，从而解决了上述问题，在该油泵的释放装置中，上述凹部由主凹部和副凹部形成，该主凹部形成在上述阀通路部的近前侧，该副凹部形成在相对于该主凹部隔着上述阀通路部的相反侧，上述主凹部和上述副凹部形成为直线状。通过在第1或2的发明中，将第3发明作为一种油泵的释放装置，从而解决了上述问题，在该油泵的释放装置中，上述凹部形成为沿轴方向长的细长孔。通过在第1发明中，将第4发明作为一种油泵的释放装置，从而解决了上述问题，在该油泵的释放装置中，上述凹部的宽度方向尺寸比上述阀通路部的直径更小。

在第1发明中，在从发动机的低速旋转领域至中速旋转领域的范围内进行油的释放，另外，在从中速旋转领域至高速旋转领域的范围内停止释放，能够在发动机的各个转速维持适当的油的油压。并且，能够防止油的油压在各个旋转域从适当的状态急剧地过度下降的不稳定的状态。而且，尽管具有上述效果，本发明的装置也能够为极其简单的构成，组装简单，能够以低价格提供。

在第2发明中，通过不仅形成主凹部，还形成副凹部，从而能够增加低速旋转领域乃至中速旋转领域的凹部的油的流通量。即，通过增减副凹部的容积，从而能够容易地进行低速旋转领域乃至中速旋转领域的压力调整。而且，通过将主凹部及副凹部形成为直线状，从而能够利用铸销容易地形成，因而能够廉价地制造。

在第3发明中，由于通过将凹部形成为沿轴方向长、沿周方向窄的细长孔，从而能够在比仅调整弹簧强度的大小更广的旋转领域进行凹部的油的流通。通过变更凹部的轴方向长度，从而能够使进行油流通的旋转领域变广或变窄，因而能够进行与期望相同的极细小的压力控制。在第4发明中，上述凹部的宽方向尺寸为比上述阀通路部的直径更小且在该阀通路部的内周面以槽状形成在周方向的一部分的构成，由此，能够将从低速旋转领域至中速旋转领域的范围内的释放动作中的释放油的量设定得较少，因而能够防止急剧的油压力的减少。

附图说明

图1(A)是具备本发明的释放阀装置的油泵的平面图，图1(B)是图1(A)的(I)部放大图，图1(C)是图1(B)的X1-X1向视剖面图，图1(D)是图1(C)的(II)部放大图。

图2(A)是本发明的释放壳体、释放阀以及弹簧分离的剖面图，图2(B)图2(A)的(III)部放大平面立体图，图2(C)是图2(B)的Y1-Y1向视剖面图。

图3(A)是显示本发明的设定状态的释放阀的动作的主要部分剖面图，图3(B)是图3(A)的(IV)部放大图。

图4(A)是显示本发明的低速旋转领域的释放阀的动作的主要部分剖面图，图4(B)是图4(A)的(V)部放大图。

图5(A)是显示本发明的从低速旋转领域至中速旋转领域的范围的释放阀的动作的主要部分剖面图，图5(B)是图5(A)的(VI)部放大图。

图6(A)是显示本发明的中速旋转领域的释放阀的动作的主要部分剖面图，图6(B)是图6(A)的(VII)部放大图。

图7(A)是显示本发明的从中速旋转领域至高速旋转领域的范围的释放阀的动作的主要部分剖面图，图7(B)是图7(A)的(VIII)部放大图。

图8(A)是显示本发明的高速旋转领域的释放阀的动作的主要部分剖面图，图8(B)是图8(A)的(IX)部放大图。

图9(A)是显示凹部的第2实施方式的主要部分剖面图，图9(B)是本发明的其他实施方式的释放壳体的平面图。

图10是比较本发明和现有技术的图表。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，本发明主要由释放壳体A、释放阀6以及弹簧7构成。上述释放壳体A，在将油供给至发动机的机械驱动式的油泵84的泵体8的本体部81内一体形成。油泵84是内接齿轮式的泵，具体来说，是由内齿轮84a和外齿轮84b构成的次摆线齿轮泵等。而且，油泵84配置在发动机室内的适当位置。

释放壳体A，在形成于泵体8内的、油泵84的吐出流路82的下游侧，形成为大致中空圆筒形状的通道状。释放壳体A由覆盖部1、释放流入部2以及阀通路部3构成(图1(A)、图1(B)及图2)。上述覆盖部1作为框体而形成在泵体8的规定处，具体来说，在泵体8的规定处的表面作为沿着轴方向而在内部具有大致管状通路的大致通道状的圆筒状膨出部而形成。

在此，轴方向是指释放壳体A内的通路(阀通路部3)的纵向方向，也是指收纳于通路内的(后述的)释放阀6进行往复移动的方向，具体来说，在图1(B)、图1(C)中，为水平方向。在覆盖部1的内部，上述释放流入部2和上述阀通路部3以连通的方式配置。在覆盖部1内，释放流入部2位于上游侧，阀通路部3位于下游侧。

即，释放流入部2比阀通路部3更位于油泵侧，来自吐出流路82的油最初从释放流入部2进入。释放流入部2以在相对于阀通路部3正交的方向上相交的方式连通。在释放流入部2，形成有释放导入路21，该释放导入路21与阀通路部3连通(参照图2(A))。

阀通路部3是在释放壳体A的覆盖部1的内部，作为圆筒形状的空隙而形成的通路。在阀通路部3内，收纳有后述的释放阀6及弹簧7。阀通路部3与上述释放导入路21在轴方向上连续形成为同一轴线状(参照图2(A))。

并且，从释放流入部2流入的油经由释放导入路21，将释放油送入至阀通路部3侧。释放导入路21并不是用于后述的释放阀6往复移动的通路，所以释放阀6不进入或出入于释放导入路21(参照图1(C)、图1(D))。

阀通路部3为释放阀6往复移动的通路，并形成为直径比上述释放导入路21更大。在阀通路部3和释放导入路21的交界，形成有台阶差面31(参照图2(A)、图2(B))。该台阶差面31起到作为释放阀6的移动的止动部的作用，限制释放阀6的移动范围(参照图1(C)、图1(D))。

台阶差面31与后述的释放阀6的头部61a的形状匹配，形成为截头圆锥形状的内周面(参照图2(A)、图2(B))，对该形状不作特别限定，也可以作为与轴方向正交的平坦面。在阀通路部3，形成有凹部4及油排出部5。凹部4和油排出部5的位置关系为，凹部4为上游侧，油排出部5为下游侧。更具体来说，从上述释放流入部2侧观看时，凹部4形成在近前侧，油排出部5形成在尽头侧。

上述凹部4为沿着释放壳体A的覆盖部1的内周面形成的洼状的部位。凹部4为通过流入阀通路部3的内部的释放油以其压力P使释放阀6按压移动，从而最初露出于覆盖部1的内周面且释放油流入的部位。并且，凹部4起到在与阀通路部3内的沿着轴方向接着露出的油排出部5之间，仅在后述的特定的条件下进行释放油的移送的作用(参照图5)。

凹部4存在着各种实施方式，其第1实施方式为，相对于释放壳体A的轴方向的正交剖面形状为直线状的大致“U”字形状的槽(参照图2(B)、图2(C))。即，凹部4也能够看作以成为剖面大致“U”字形状的方式将覆盖部1的内周面的周围相对于轴方向垂直地除去后的圆孔。

并且，在上述凹部4中，将覆盖部1侧(近前侧)的凹陷称为主凹部41。另外，将主凹部41的隔着阀通路部3的相反侧(尽头侧)的凹陷称为副凹部42。凹部4的主凹部41及副凹部42的直径形成为比阀通路部3的内径更小。主凹部41形成为其容积比副凹部42更大(参照图2(A))。

另外，在凹部4的第2实施方式中，在凹部4仅形成有主凹部41，未形成有副凹部42(参照图9(A))。在第2实施方式中，由于能够在主凹部41进行油的流通，因而能够充分地起到本发明的效果。另外，关于凹部4，如果通过铸造来制造，则通过拔掉铸销来形成，由于利用铸销的位置容易调整凹部4的深度，因而几乎没有成本变动。

再者，在凹部4的第3实施方式中，凹部4不为圆孔，而是形成为沿轴方向较长、沿周方向较窄的细长孔(参照图9(B))。在第３实施方式中，与第1实施方式和第2实施方式同样，凹部4虽然由于具有起模斜度，不成为完全相同的形状，但从表面至尽头成为几乎相同的形状的孔。通过使凹部4为沿轴方向较长的细长孔，使得与圆孔相比较，能够扩大油在凹部4流通的旋转区域。即，通过调整凹部4的轴方向长度，使得与仅调整弹簧7的强度的情况相比较，更容易进行压力调整。

其次，油排出部5由释放孔51和排出流路52构成(参照图1(C)、图1(D)及图2)。释放孔51为将释放壳体A的覆盖部1的壁部贯通的孔，并以该覆盖部1的内周面和外周面连通的方式形成。排出流路52经由上述释放孔51而将覆盖部1的内部和外部连通，起到将从油排出部5排出的释放油送回油泵84的吸入侧的作用。

另外，上述释放壳体A是通过铸造包含泵体8而形成的，因此，泵体8的本体部81的一面为开放的面。用于覆盖该开放面的覆盖材83作为构成泵体8的部件而备置，通过覆盖材83以被覆本体部81的开放面的方式安装，从而构成了上述吐出流路82和油泵84的泵室等。

上述凹部4由于覆盖材83而构成了周围被封闭状地包围的槽状的空隙，凹部4的靠近覆盖材83侧的部位成为主凹部41，相反侧的圆周状的部位成为副凹部42(参照图2(B)、图2(C))。另外，油排出部5的排出流路52通过将上述覆盖材83安装在释放壳体A而形成(参照图2(B)、图2(D))。

具体来说，在上述覆盖部1的外周面，形成有释放孔51的周围，仅作为薄壁部而以洼陷的方式形成。此洼陷部分构成排出流路52的一部分，通过安装覆盖材83，从而在覆盖部1的外周面的释放孔51处的周围形成有空隙，该空隙作为排出流路52而被使用(参照图2(B)、图2(D))。另外，在上述释放壳体A的覆盖部1的与连通于释放流入部2的侧相反的侧的端部，安装有作为封闭部件的密封螺栓1b。

其次，释放阀6形成为圆筒形状，由第1粗径部61、第2粗径部62及细径部63构成，在第1粗径部61和第2粗径部62之间形成有细径部63(参照图1(C)、图1(D)及图2(A))。第1粗径部61和第2粗径部62的直径为相同径或大致相同(参照图2(A))。第1粗径部61如上所述为圆筒形状，具体来说为扁平圆筒形状，而且作为其前端的头部61a的外周缘被加工形成为倾斜状，成为直径逐渐地变小的截头圆锥形状。另外，第1粗径部61的与头部61a相反的侧的外周缘也被倒角加工成倾斜状(参照图1(D)、图2(A)等)。

第2粗径部62形成为轴方向尺寸比上述第1粗径部61更长。并且，在第2粗径部62的内部，形成有中空圆筒形状的空隙62a，轴方向端部是开放的。在该空隙62a中，插入后述的弹簧7的一部分(参照图1(C))。第1粗径部61和细径部63形成为实心圆筒形状。

细径部63相对于第1粗径部61及第2粗径部62，其直径形成为更小一些，在释放阀6中，细径部63的形成处能够看作沿周方向形成的槽。另外，为了能够在阀通路部3内沿轴方向顺利地移动，释放阀6的外径形成为比阀通路部3的内径稍小，两者具备精度较高的间隙配合的嵌合。

接着，对于释放壳体A中的凹部4及油排出部5的构成与释放阀6的构成之间的关系进行说明。首先，释放阀6的第1粗径部61的最大直径的圆筒部的轴方向长度尺寸L1，比凹部4的轴方向长度尺寸La更短，即，成为L1<La(参照图1(D)、图2(A)、图3(B)、图5(B)等)。

在此，释放阀6的第1粗径部61中的最大直径的圆筒部的轴方向长度尺寸L1，是指将形成在上述的头部61a及沿轴方向与该头部61a相反的一侧的周缘的倾斜状的倒角部分除去后的圆筒部分(参照图1(D)、图2(A)等)。

其次，细径部63的轴方向尺寸L3比凹部4和油排出部5的释放孔51的最短距离Lb更大，成为L3>Lb(参照图1(D)、图2(A)、图3(B)、图5(B)等)。在此，凹部4和油排出部5的释放孔51的最短距离Lb，是指释放孔51的周缘的从凹部4侧观看时最接近凹部4的部分和凹部4的缘的从释放孔51观看时最接近释放孔51的部分的轴方向间隔(参照图1(D)、图2(A)、图3(B)、图5(B)等)。

根据本发明的构成，释放动作的行程大致如下地进行。首先，从油泵84的吐出流路82的上游侧流至下流侧的油的一部分作为释放油而从释放阀装置的释放流入部2、释放导入路21流入阀通路部3(参照图1(A)、图3)。并且，如果释放油的压力P上升，则释放阀6超过弹簧7的弹性力，向阀通路部3中的与释放流入部2侧相反的侧的方向开始移动(参照图4)。此外，在此，压力P为分布载荷(参照图3乃至图8)。

而且，如果压力P超过特定值，则释放阀6继续移动，被第1粗径部61封闭的凹部4打开。接着，当第1粗径部61到达凹部4的轴方向大致中间位置时，由于第1粗径部61的轴方向的长度尺寸L1比凹部4的轴方向长度尺寸La更小(L1<La)，因而在第1粗径部61的头部61a侧和细径部63侧与凹部4的之间使释放油的流通成为可能。

另外，由于细径部63的轴方向长度尺寸L3比凹部4和油排出部5的释放孔51的最短距离Lb更大(L3>Lb)，因而由释放壳体A的凹部4和油排出部5与释放阀6的细径部63构成释放油的流通路。由此，释放油从凹部4向着油排出部5流动，进行释放动作(参照图5)。

然后，如果释放油的压力P进一步上升，则第1粗径部61将凹部4和油排出部5的之间封闭，释放油的排出停止。然后，由于释放油的压力P进一步上升，因而第1粗径部61能够打开油排出部5而直接排出释放油。

接着，对发动机的低、中、高速旋转领域中的各自的控制状态进行说明。此外，低、中、高速旋转领域的具体的转速，根据每个发动机或泵而不同，因而不记载具体的数值。首先，在设定状态下，如图3所示，释放阀6被弹簧7的弹性驱使力完全地压在释放流入部2侧。在此状态下，油泵启动。释放油的释放为停止状态。

接着，在低速旋转领域，如图4所示，由于转速低，因而油泵84的吐出压低，弹簧7的弹性驱使力比此吐出压产生的力更大，因而释放阀6为几乎不动或稍微移动的程度。释放阀6的第1粗径部61在阀通路部3中使得油排出部5被完全地封闭，因而从油泵84吐出的油不流入凹部4及油排出部5，而是被全部吐出。由此能够确保低速旋转领域的油压及流量。

接着，在低速旋转领域乃至中速旋转领域，如图5所示，释放油的压力P逐渐地上升。然后，如果释放油的压力P达到特定的值，则超过弹簧7产生的弹性驱使力，使释放阀6向阀通路部3的与释放流入部2相反的一侧的方向移动。

然后，如果释放阀6的第1粗径部61的头部61a位于凹部4的轴方向中间处，则释放油在释放阀6的细径部63与释放壳体A的凹部4和油排出部5之间构成流通路，将释放油从油排出部5排出，进行释放动作(参照图5(B))。由此，释放油的压力P降低，因而在低速旋转领域乃至中速旋转领域能够削减油泵84的无用功。

接着，在中速旋转领域，如图6所示，由于释放油的压力P进一步上升，因而释放阀6进一步移动，第1粗径部61位于凹部4和油排出部5之间。在此状态下，关于释放油，在阀通路部3内的轴方向上被第1粗径部61阻断凹部4和油排出部5之间。所以，释放油仅充满于凹部4，但不能到达油排出部5，不能打开油排出部5的释放孔51，因而释放为停止状态。

由此，油的油压上升，能够在目的旋转领域确保发动机等的滑动零件的润滑。接着，在中速旋转领域乃至高速旋转领域，与中速旋转领域大致相同，如图7所示，由于释放油的压力P继续上升，因而释放阀6也继续移动。但是，释放为停止状态。

接着，在高速旋转领域，如图8所示，释放油的压力P进一步上升，释放阀6在阀通路部3内进一步移动，第1粗径部61在阀通路部3内打开油排出部5的释放孔51，能够将释放油直接从油排出部5排出。这是一般的排出行程。由此，能够防止释放油的异常的压力上升。并且，即使超过高速旋转领域，同样地也成为将释放油从油排出部5排出的一般的排出行程，防止油的异常的压力上升。

这样，在本发明中，尤其是在低速旋转领域乃至中速旋转领域，在释放油的压力上升过程中，将释放油暂时从油排出部5排出。但是，此排出期间很短，所以，释放油的排出量也很少。由此，从低速旋转领域到中速旋转领域的、油的压力并不减少到设想之外，能够维持稳定的油压。并且，在释放油的压力P进一步上升的情况下，释放阀6的第1粗径部61打开油排出部5，切换为将释放油直接从油排出部5排出的一般的排出装置。

部件列表

A：释放壳体

2：释放流入部

3：阀通路部

4：凹部

5：油排出部

6：释放阀

61：第1粗径部

62：第2粗径部

63：细径部

7：弹簧

Claims (4)

1.一种油泵的释放装置，其特征在于，

由释放壳体、释放阀以及弹簧构成，

该释放壳体由释放流入部、阀通路部、凹部以及具有释放孔的油排出部构成，

该释放阀在第1粗径部和第2粗径部之间具有细径部，

该弹簧将该释放阀弹性驱使至所述释放流入部侧，

所述凹部形成在比所述油排出部更靠近所述释放流入部侧的位置，

且所述凹部构成周围被封闭状地包围的槽状的空隙，

所述凹部的轴方向长度形成为比所述释放阀的第1粗径部的轴方向长度更大，

所述凹部和所述释放孔的轴方向最短距离形成为比所述细径部的轴方向长度更小，

在发动机的中速旋转区域中，所述第1粗径部位于所述凹部与所述油排出部之间。

2.根据权利要求1所述的油泵的释放装置，其特征在于，

所述凹部由主凹部和副凹部形成，该主凹部形成在所述阀通路部的近前侧，该副凹部形成在相对于该主凹部隔着所述阀通路部的相反侧，所述主凹部和所述副凹部形成为直线状。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的油泵的释放装置，其特征在于，

所述凹部形成为沿轴方向长的细长孔。

4.根据权利要求1所述的油泵的释放装置，其特征在于，

所述凹部的宽度方向尺寸比所述阀通路部的直径更小。