JP2008202488A - Pressure control device for oil pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吐出ポートが2つ存在し、該2つの吐出源を提供する手段として3つのロータを使用した可変流量タイプのオイルポンプであって、油路切り替え方法を工夫することで、圧力(油圧)特性を多段特性でなく、一般的なオイルポンプの圧力特性と同様の特性のままでありながら、フリクションを低減することができるオイルポンプにおける圧力制御装置に関する。 The present invention is a variable flow type oil pump that has two discharge ports and uses three rotors as means for providing the two discharge sources. By devising an oil passage switching method, the pressure ( The present invention relates to a pressure control device in an oil pump that can reduce friction while maintaining the same hydraulic pressure characteristic as a pressure characteristic of a general oil pump.
従来より、2か所にオイルを輸送する手段としての3つのロータ自体は特許文献1により公知である。該特許文献1では、2箇所にオイルを輸送する手段として示されているだけで、それ以上の効果は示されていない。
引用文献1では、内側ロータと外側ロータでの流量は一度製作してしまえば歯形が決まっているため、流量比率はどんな回転数でも略一定である。特に、内側歯形と外側歯形の諸元によっては内側歯間空間と外側歯間空間との間に圧力差が発生し、中間ロータが片側に押し付けられ歯面の摩耗が促進される恐れがある。つまり、圧力差によって、中間ロータの片減りが発生する重大な欠点がある。 In Cited Document 1, since the flow rate at the inner rotor and the outer rotor is determined once the tooth profile is determined, the flow rate ratio is substantially constant at any rotational speed. In particular, depending on the specifications of the inner tooth profile and the outer tooth profile, a pressure difference may be generated between the inner interdental space and the outer interdental space, and the intermediate rotor may be pressed to one side to promote tooth surface wear. That is, there is a serious drawback that the intermediate rotor is partially reduced due to the pressure difference.
特許文献2は、望んだ回転数域でオイルをリリーフさせることで、無駄仕事を減らし、その回転数域での効率アップを狙ったものである。第13頁図8を見ると、望んだ回転数域での吐出量を下げることで、無駄仕事を減らし、効率をアップさせている。このように可変流量オイルポンプにすることにより、効率をアップさせることができるが、以下のような問題が存在する。
一組のロータの吐出ポートを2分割することから吐出流路一つ一つの開口面積が少なくなり、それをカバーするためにはロータ径を大きくせざるを得ず、ロータ径を大きくするとフリクション(トルク)が大きくなり、効率が低下する欠点がある。また、無駄仕事を排除するため可変容量仕様にして効率アップを狙ったのに、効率ダウンしてしまう不都合がある。さらに、−組のロータの吐出ポートを2つに分割しただけなので、2つの吐出ポートのロータ諸元は当然同一であり、2つの吐出量の分配比の自由度には限界がある。つまり、ポート位置、開口面積には一定の設計的制約があるためである。また、2つの吐出源が同一ロータからの吐出であるため、吐出脈動のタイミングが重なり合い、騒音・振動が重なり合って大きくなってしまう欠点もある。また、ロータが1組のため、無駄仕事が発生しても、削減する手段がロータに無いという欠点もある。 Since the discharge port of a pair of rotors is divided into two, the opening area of each discharge flow path is reduced, and in order to cover it, the rotor diameter must be increased, and if the rotor diameter is increased, the friction ( (Torque) increases and the efficiency decreases. In addition, in order to eliminate useless work, there is a disadvantage that the efficiency is reduced although the variable capacity specification is aimed at increasing the efficiency. Furthermore, since the discharge ports of the pair of rotors are only divided into two, the rotor specifications of the two discharge ports are naturally the same, and the degree of freedom in the distribution ratio of the two discharge amounts is limited. That is, there are certain design restrictions on the port position and the opening area. Further, since the two discharge sources are discharges from the same rotor, there are also disadvantages that the timing of discharge pulsation overlaps and noise and vibration overlap and increase. In addition, since there is one set of rotors, there is a disadvantage that even if useless work occurs, there is no means for reducing the rotor.
そこで、本発明が解決しようとする課題(技術的課題又は目的等)としては、吐出ポートが2つ存在し、該2つの吐出源を提供する手段として3つのロータを使用した可変流量タイプのオイルポンプであって、油路切り替え方法を工夫することで、圧力(油圧)特性を多段特性でなく、一般的なオイルポンプの圧力特性(引用文献3において、その第7頁の図10の点線を通過する非階段状の特性があり、バルブはリリーフON、OFFのみの機能を持つものである。また、特性の変極点は略1つである。)と略同様の特性のままでありながら、フリクションを低減することができる3つのロータを使用したオイルポンプを実現することである。
Therefore, as a problem (technical problem or purpose) to be solved by the present invention, there are two discharge ports, and a variable flow type oil using three rotors as means for providing the two discharge sources. By devising the oil path switching method, the pressure (hydraulic) characteristic is not a multistage characteristic, and the pressure characteristic of a general oil pump (in the cited
そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意,研究を重ねた結果、請求項1の発明を、外周側ロータと内周側ロータとを備えた3つのロータを有するオイルポンプと、前記外周側ロータからエンジンに送油する第1吐出路と、前記外周側ロータの吸入側に帰還する帰還路と、前記内周側ロータからエンジンに送油する第2吐出路と、前記内周側ロータの吸入側に帰還する前記帰還路と、弁本体が前記内周側ロータからの吐出口と前記第1吐出路との間に設けられた圧力制御弁とからなり、前記第1吐出路と前記第2吐出路とが連結され、低回転域には、第1吐出路及び第2吐出路のみが開口された状態で、中回転域には、第1吐出路と第2吐出路とが開口されると共に、前記帰還路の第1の入口側は閉鎖されて前記帰還路の第2の入口側が開口された状態で、高回転域には、第2吐出路は閉鎖されて第1吐出路が開口され、前記帰還路は開口された状態でそれぞれ流路制御されてなることを特徴とするオイルポンプにおける圧力制御装置としたことにより、前記課題を解決した。 In view of the above, the inventor has intensively and researched to solve the above-described problems. As a result, the invention of claim 1 is changed to an oil pump having three rotors including an outer rotor and an inner rotor, and the outer peripheral side. A first discharge path for feeding oil from the rotor to the engine, a return path for returning to the suction side of the outer circumferential rotor, a second discharge path for feeding oil from the inner circumferential rotor to the engine, and the inner circumferential rotor The return path returning to the suction side, and a pressure control valve having a valve body provided between the discharge port from the inner rotor and the first discharge path, the first discharge path and the first discharge path The two discharge paths are connected, only the first discharge path and the second discharge path are opened in the low rotation area, and the first discharge path and the second discharge path are opened in the middle rotation area. In addition, the first entrance side of the return path is closed and the second entrance side of the return path is opened. The oil pump is characterized in that the second discharge path is closed and the first discharge path is opened in the high rotation range, and the return path is opened and the flow path is controlled respectively. The above-mentioned problem was solved by using the pressure control device in the above.
請求項2の発明を、外周側ロータと内周側ロータとを備えた3つのロータを有するオイルポンプと、前記外周側ロータからエンジンに送油する第1吐出路と、前記外周側ロータの吸入側に帰還する第1帰還路と、前記内周側ロータからエンジンに送油する第2吐出路と、前記内周側ロータの吸入側に帰還する第2帰還路と、弁本体が前記内周側ロータからの吐出口と前記第1吐出路との間に設けられた圧力制御弁とからなり、前記第1吐出路と前記第2吐出路の端部側とが連結され、低回転域には、第1吐出路及び第2吐出路のみが開口された状態で、中回転域には、第1吐出路と第2吐出路とが開口されると共に、前記第1帰還路は閉鎖されて第2帰還路が開口された状態で、高回転域には、第2吐出路は閉鎖されて第1吐出路が開口され、第1帰還路及び第2帰還路は開口された状態でそれぞれ流路制御されてなることを特徴とするオイルポンプにおける圧力制御装置としたことにより、前記課題を解決した。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an oil pump having three rotors including an outer peripheral rotor and an inner peripheral rotor, a first discharge passage for supplying oil from the outer peripheral rotor to the engine, and suction of the outer peripheral rotor. A first return path that returns to the side, a second discharge path that feeds oil from the inner peripheral rotor to the engine, a second return path that returns to the suction side of the inner peripheral rotor, and a valve body that is connected to the inner periphery A pressure control valve provided between the discharge port from the side rotor and the first discharge path, and the first discharge path and the end side of the second discharge path are connected to each other in a low rotation range. In the state where only the first discharge path and the second discharge path are opened, the first discharge path and the second discharge path are opened in the middle rotation region, and the first return path is closed. With the second return path opened, the second discharge path is closed and the first discharge path is opened in the high rotation range. First feedback path and said second feedback path by which the pressure control system in the oil pump, characterized in that formed by each controlled flow path opening state, has solved the problems.
請求項2の発明を、前述の構成において、前記圧力制御弁は、第1弁部と第2弁部を有するタイプとしてなることを特徴とするオイルポンプにおける圧力制御装置としたことにより、前記課題を解決した。また、請求項3の発明では、前述の構成において、前記圧力制御弁は、第1弁部と第2弁部と第3弁部を有するタイプとしてなることを特徴とするオイルポンプにおける圧力制御装置としたことにより、前記課題を解決したものである。 According to a second aspect of the present invention, in the above-described configuration, the pressure control valve is a type having a first valve portion and a second valve portion. Solved. According to a third aspect of the present invention, in the above-described configuration, the pressure control valve is of a type having a first valve portion, a second valve portion, and a third valve portion. Thus, the above-mentioned problem is solved.
請求項1の発明においては、特に、3つのロータを使用した可変流量タイプのオイルポンプであっても、設計段階で決定する圧力比を他の吐出路及び帰還路の存在によって圧力差をなくすことができるし、内周側ロータを構成する中間ロータが片側に押し付けられなくなり、その歯面の摩耗を防止でき、耐久性を向上させることができるという最大の利点がある。さらに、外周側ロータと内周側ロータとの高速回転時は内周側ロータの第2吐出路が完全に閉塞されて内周側ロータは独立回路になり、内周側ロータは無駄な仕事圧力を発生させなくてもポンプ全体圧が低下することはないという効果を得られる。また、仕事=圧力×流量のため、圧力を下げられれば無駄仕事は削減出来、外周側ロータのポンプ(メーンポンプ)と内周側ロータのポンプ(サブポンプ)が連通していないのでサブポンプの圧力を大きく下げられる。 In the first aspect of the invention, in particular, even in a variable flow type oil pump using three rotors, the pressure ratio determined in the design stage is eliminated by the presence of other discharge passages and return passages. In addition, the intermediate rotor constituting the inner circumferential side rotor is not pressed against one side, the wear of the tooth surface can be prevented, and the durability can be improved. Furthermore, when the outer peripheral rotor and the inner peripheral rotor rotate at high speed, the second discharge path of the inner peripheral rotor is completely closed, the inner peripheral rotor becomes an independent circuit, and the inner peripheral rotor is useless work pressure. Even if it does not generate | occur | produce, the effect that the pump whole pressure does not fall can be acquired. Also, since work = pressure x flow rate, if the pressure can be reduced, wasteful work can be reduced, and the pump on the outer rotor (main pump) and the pump on the inner rotor (sub pump) are not in communication. It is greatly lowered.
また、内周側ロータのポンプ(サブポンプ)は高回転時は独立回路のため、同ポンプの帰還路開口面積を大きくすれば、より−層油が吐き出され、同ポンプの圧力はより低下する。その2つの吐出源を1つの吐出ポートを分割することなく、それぞれ1つの吐出ポートとして成り立たせることができるため、流量が分割されない。よって通常の1組のロータと比較して、3つのロータはロータ径を小さく出来て、ロータの摺動面積を減少できるため、フリクション(トルク)が小さくなり、ポンプ効率をアップさせることができる。さらに、3つのロータはロータとしてみれば2組のロータでできているため、片方のロータの無駄仕事を削減させることができる利点もある。請求項2の発明では、請求項1の発明と同等な効果を奏する。
Further, since the pump (sub pump) of the inner circumferential side rotor is an independent circuit at high speed, if the return path opening area of the pump is increased, more -layer oil is discharged and the pressure of the pump is further reduced. Since the two discharge sources can be realized as one discharge port without dividing one discharge port, the flow rate is not divided. Therefore, compared with a normal set of rotors, the three rotors can reduce the rotor diameter and reduce the sliding area of the rotor, so that the friction (torque) is reduced and the pump efficiency can be increased. Furthermore, since the three rotors are made up of two sets of rotors when viewed as rotors, there is an advantage that unnecessary work of one rotor can be reduced. The invention of
また、請求項3の発明では、請求項1の発明と同等な効果を奏するのみならず、簡易なる圧力制御弁の存在により、部品点数の削減が達成できる。また、請求項4の発明では、3弁タイプとした圧力制御弁の存在により、より要望に近い値の圧力制御ができるものである。
Further, in the invention of
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明すると、各図に示したものは、3つのロータ型のオイルポンプであって、主に、アウターロータ1と中間ロータ2とインナーロータ3とで構成されている。前記アウターロータ1と前記中間ロータ2とに、外周側吸入ポート4及び外周側吐出ポート5が、前記中間ロータ2と前記インナーロータ3とに、内周側吸入ポート6及び内周側吐出ポート7がそれぞれ設けられている。前記アウターロータ1と前記中間ロータ2と外周側吸入ポート4及び外周側吐出ポート5とを総称して外周側ロータと、前記中間ロータ2と前記インナーロータ3と内周側吸入ポート6及び内周側吐出ポート7とを総称して内周側ロータとそれぞれいう。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure shows three rotor-type oil pumps, which are mainly composed of an outer rotor 1, an
3つのロータ型のオイルポンプには、前記外周側吐出ポート5からエンジンEに送油する第1吐出路11と、前記外周側吸入ポート4の吸入路8に帰還する第1帰還路12と、前記内周側吐出ポート7からエンジンEに送油する第2吐出路13と、前記内周側吸入ポート6の吸入路9に帰還する第2帰還路14とからなり、前記第1吐出路11の中間の適宜な位置と前記第2吐出路13の端部側とが連結されている。また、前記吸入路8と前記吸入路9とを総称して吸入体Dとすることもある(図4参照)。また、前記第1帰還路12と前記第2帰還路14とを総称して帰還路Eとすることもある(図4参照)。
The three rotor-type oil pumps include a
Cは圧力制御弁であって、弁本体20と弁ハウジング30とで構成され、前記第1吐出路11、第1帰還路12、第2吐出路13、第2帰還路14間に設けられている。前記弁本体20は、第1弁部21と細径連結部23と第2弁部22とから構成されている。前記第1弁部21と第2弁部22を有する弁を2弁型の圧力制御弁Cという。また、前記圧力制御弁Cには、前記弁本体20に対して適宜摺動可能な長穴部31が形成され、該長穴部31内において前記弁本体20の第2弁部22の後部側に固定された蓋体33より圧縮コイルバネ40による弾発力にて前記第1弁部21側に常時押圧されている。32は停止段部で、前記第1吐出路11の適所に位置すると共に、前記長穴部31の端に形成されている。
C is a pressure control valve, which is composed of a
前記圧力制御弁Cの制御には、圧力状況、前記弁本体20の直径、圧縮コイルバネ40のバネ定数などを種々決定する事項が存在するが、前記第1吐出路11の吐出圧の変化などによっても、種々の条件を満たす必要がある。具体的には、低回転域には、図1に示すように、第1吐出路11及び第2吐出路13のみが開口された状態で、中回転域には、図2に示すように、第1吐出路11と第2吐出路13とが開口されると共に、前記第1帰還路12は閉鎖されて第2帰還路14が開口された状態で、高回転域には、図3に示すように、第2吐出路13は閉鎖されて第1吐出路11が開口され、第1帰還路12及び第2帰還路14は開口された状態でそれぞれ流路制御されることが必要である。
The control of the pressure control valve C includes various items that determine the pressure state, the diameter of the
次に、圧力制御弁Cの動作について説明する。まず、外周側ロータA及び内周側ロータBが低回転域の場合、つまりエンジン回転数が低回転域の場合は、図1の状態であり、外周側ロータAも内周側ロータBも帰還路は圧力制御弁Cの第1弁部21及び第2弁部22にて塞がれ、第1吐出路11及び第2吐出路13から吐出されたオイルは全てエンジンに吐出される。外周側ロータAの第1吐出路11と内周側ロータBの第2吐出路13は連通しているので、圧力は等しくなる。また帰還路は塞がれているので、オイルポンプ全体の吐出流量は外周側ロータA及び内周側ロータBの流量を足したものとなる。回転数と吐出圧力との特性表[図8(A)参照]又は回転数と吐出流量との特性表[図8(B)参照]における低回転域となる。
Next, the operation of the pressure control valve C will be described. First, when the outer circumferential side rotor A and the inner circumferential side rotor B are in the low rotation range, that is, when the engine speed is in the low rotation range, the state shown in FIG. The passage is closed by the
さらに、エンジンの回転数が上昇した状態を、中回転域とする。この状態は、図2の状態であり、第2帰還路14の開口部141が開口開始となると共に、第2吐出路13の開口部131が閉鎖開始となる。具体的に説明する。外周側ロータAの第1吐出路11と内周側ロータBの第2吐出路13は連通したままである。内周側ロータBの第2帰還路14の開口部141の開口が開始となるので、まず内周側ロータBの圧力上昇が停止する。同時に、第1吐出路11と第2吐出路13は連通しているので外周側ロータAの吐出から内周側ロータBの吐出側にオイルが逆流しそのまま内周側ロータBの第2帰還路14から排出され、内周側ロータBの吸入路9に帰還する。この一連の作用状態によって外周側ロータA吐出と内周側ロータB吐出の圧力が略等しくなる。
Furthermore, let the state which the rotation speed of the engine rose be a middle rotation area. This state is the state of FIG. 2, and the
中回転域では回転数が上昇するにしたがって、内周側ロータBの第2吐出路13の開口部131がだんだん閉じていき、内周側ロータBの第2帰還路14の開口部141がだんだん開いてくるため、回転数が上昇しても全体の流量はほとんど増加しない。内周側ロータBの吐出の真の表面にあらわれない圧力は実際には内周側ロータBの第2帰還路14の開口部141がだんだん開いてくるために、徐々に下がる。しかし、第1吐出路11と第2吐出路13は連通しているため、外周側ロータAと内周側ロータBの圧力は等しくなり、内周側ロータBの圧力につき表面上は下がらない。
As the rotational speed increases in the middle rotation range, the
また、中回転域では第1帰還路12の開口部121はまだ開いていないため、外周側ロータAの吐出流量は回転数と共に増えていく。内周側ロータBの吐出流量は回転数と共に内周側ロータBの第2帰還路14の開口部141が開いてくるため、流量は減っていく。ある一定以上の回転数になると外周側ロータAの吐出からの逆流量の方が内周側ロータBの吐出流量を上回るため、内周側ロータBの吐出流量は差し引きマイナスとなる。このようにマイナスにもできるのでオイルポンプ合計流量は2つのポンプを合計した流量にもできるし、1つのポンプ以下の流量にもでき、幅広く可変できる。この中回転域は、回転数と吐出圧力又は吐出流量との圧力特性表(図8参照)に表れ、外周側ロータAは単調増加するが、内周側ロータB側は、逆流してマイナスとなり、外周側ロータAと内周側ロータBとの合計した圧力連結線が従来のオイルポンプの圧力特性とほぼ同じにできる。
Moreover, since the
さらに、エンジンの回転数が増加した状態を、高回転域とする。この状態は、図3の状態であり、第1帰還路12の開口部121の開口開始となると共に、第2吐出路13の開口部131の閉鎖終了となる。具体的に説明する。内周側ロータBの吐出が完全に閉鎖されるため、外周側ロータAの吐出と内周側ロータBの吐出の連通が無くなる。すなわち内周側ロータBは外周側ロータAから独立した油回路となる。内周側ロータBには外周側ロータAの吐出からの圧力が到達できず、内周側ロータBの第2帰還路14から帰還されるだけとなり、内周側ロータBの圧力は一気に低下する。内周側ロータBへの逆流も停止し、内周側ロータBから吐出されたオイルは全て第2帰還路14を介して帰還されるため、内周側ロータBからエンジンEヘの流量はゼロとなる。
Furthermore, the state in which the engine speed has increased is defined as a high engine speed range. This state is the state of FIG. 3, and the opening of the
つまり、内周側ロータBの流量はゼロとなり、内周側ロータBの吐出は全く仕事をしないため、フリクション(トルク)が一気に低下し、無駄仕事が削減できるためポンプ全体の効率が上昇する。この高回転域は、回転数と吐出圧力又は吐出流量との圧力特性表(図8参照)に表れ、外周側ロータAは緩やかに上昇するが、内周側ロータBは閉鎖状態であり、外周側ロータAと内周側ロータBとの合計した圧力連結線が外周側ロータAのみとなる。このように、内周側ロータBの圧力が下がり、フリクション(トルク)が低減するため効率が上昇する。 That is, the flow rate of the inner circumferential side rotor B becomes zero, and the discharge of the inner circumferential side rotor B does not work at all. Therefore, the friction (torque) is reduced at a stroke, and unnecessary work can be reduced, so that the efficiency of the entire pump increases. This high rotation region appears in the pressure characteristic table (see FIG. 8) of the rotation speed and the discharge pressure or the discharge flow rate, and the outer rotor A gradually rises, but the inner rotor B is in a closed state. The total pressure connecting line of the side rotor A and the inner circumferential rotor B is the outer circumferential rotor A only. In this way, the pressure on the inner circumferential rotor B decreases and the friction (torque) decreases, so that the efficiency increases.
外周側ロータAの圧力については、中回転域では、第1吐出路11と第2吐出路13が連通しているために、オイルが第2帰還路14を通って帰還されていたが、高回転域では、第1帰還路12から引き続き帰還されるため、外周側ロータの圧力は、中回転域でも高回転域でも、ほとんど変わらない。また、外周側ロータAの流量は第1帰還路12の開口部121が開口し、開口した瞬間に第1帰還路12に流れ出すため、流量が一旦低下した後はあまり変化しない。厳密に説明すると、回転数の上昇にしたがって極僅かに上昇する。
Regarding the pressure of the outer circumferential side rotor A, the oil is returned through the
ポンプ全体(外周側ロータAと内周側ロータBの総和)としての「圧力」は、内周側ロータBの第2吐出路13の開口部131が完全閉鎖されているため、外周側ロータAのみの圧力となる。外周側ロータAの圧力は第1帰還路12の開口部121が開口しているため、あまり変化しないが、厳密に言えば回転数増加にしたがって、極僅かずつ増加する。また、ポンプ全体としての「流量」は、内周側ロータBの第2吐出路13の開口部131が完全閉鎖されているため、外周側ロータAの「流量」がポンプ全体流量となる。外周側ロータAの流量は第1帰還路12の開口部121が開口しているため、あまり変化しないが、厳密に言えば回転数増加にしたがって、極僅かずつ増加する。
The "pressure" as the entire pump (the sum of the outer peripheral rotor A and the inner peripheral rotor B) is the outer peripheral rotor A because the
さらに、圧力制御弁Cの別の実施形態について説明する。該圧力制御弁Cは、弁本体20と弁ハウジング30とで構成され、前記第1吐出路11、第1帰還路12、第2吐出路13、第2帰還路14間に設けられている。前記弁本体20は、第1弁部21と細径連結部23と第2弁部22と第3弁部24と細径連結部25とから構成されている。他の構成は、図1乃至図3と同等である。前記第1弁部21と第2弁部22と第3弁部24とを有する弁を3弁型の圧力制御弁Cという。
Furthermore, another embodiment of the pressure control valve C will be described. The pressure control valve C includes a
この作用について説明する。まず、外周側ロータA及び内周側ロータBが低回転域の場合、つまりエンジン回転数が低回転域の場合は、図4の状態であり、外周側ロータAも内周側ロータBも帰還路は圧力制御弁Cの第1弁部21及び第3弁部24にて塞がれ、第1吐出路11及び第2吐出路13から吐出されたオイルは全てエンジンに吐出される。外周側ロータAの第1吐出路11と内周側ロータBの第2吐出路13は連通しているので、圧力は等しくなる。また帰還路は塞がれているので、オイルポンプ全体の吐出流量は外周側ロータA及び内周側ロータBの流量を足したものとなる。
This operation will be described. First, when the outer peripheral rotor A and the inner peripheral rotor B are in the low rotation range, that is, when the engine speed is in the low rotation range, the state shown in FIG. The passage is closed by the
さらに、エンジンの回転数が上昇した状態を、中回転域とする。この状態では、図5の状態であり、第2帰還路14の開口部141が開口開始となると共に、第2吐出路13の開口部131が閉鎖になるように開始される。その説明は省略する。エンジンの回転数が増加した状態を、高回転域とする。この状態では、図6の状態であり、第1帰還路12の開口部121の開口開始となると共に、第2吐出路13の開口部131の閉鎖の終了となる。内周側ロータBの吐出が完全に閉鎖されるため、外周側ロータAの吐出と内周側ロータBの吐出の連通が無くなる。すなわち内周側ロータBは外周側ロータAから独立した油回路となる。内周側ロータBには外周側ロータAの吐出からの圧力が到達できず、内周側ロータBの第2帰還路14から帰還されるだけとなり、内周側ロータBの圧力は一気に低下する。内周側ロータBへの逆流も停止し、内周側ロータBから吐出されたオイルは全て第2帰還路14を介して帰還されるため、内周側ロータBからエンジンEヘの流量はゼロとなる。
Furthermore, let the state which the rotation speed of the engine rose be a middle rotation area. In this state, the state shown in FIG. 5 is started, and the
つまり、内周側ロータBの流量はゼロとなり、内周側ロータBの吐出は全く仕事をしないため、フリクション(トルク)が一気に低下し、無駄仕事が削減できるためポンプ全体の効率が上昇する。この高回転域は、回転数と吐出圧力又は吐出流量との圧力特性表(図8参照)に表れ、外周側ロータAは緩やかに上昇するが、内周側ロータBは閉鎖状態であり、外周側ロータAと内周側ロータBとの合計した圧力連結線が外周側ロータAのみとなる。このように、内周側ロータBの圧力が下がるため、フリクション(トルク)が低減するため効率が上昇する。 That is, the flow rate of the inner circumferential side rotor B becomes zero, and the discharge of the inner circumferential side rotor B does not work at all. Therefore, the friction (torque) is reduced at a stroke, and unnecessary work can be reduced, so that the efficiency of the entire pump increases. This high rotation region appears in the pressure characteristic table (see FIG. 8) of the rotation speed and the discharge pressure or the discharge flow rate, and the outer rotor A gradually rises, but the inner rotor B is in a closed state. The total pressure connecting line of the side rotor A and the inner circumferential rotor B is the outer circumferential rotor A only. Thus, since the pressure of the inner circumferential rotor B is lowered, the friction (torque) is reduced, and the efficiency is increased.
外周側ロータAの圧力については、中回転域では、第1吐出路11と第2吐出路13が連通しているために、オイルが第2帰還路14を通って帰還されていたが、高回転域では、第1帰還路12から引き続き帰還されるため、外周側ロータの圧力は、中回転域でも高回転域でも、ほとんど変わらない。また、外周側ロータAの流量は第1帰還路12の開口部121が開口し、開口した瞬間に第1帰還路12に流れ出すため、流量が一旦低下した後はあまり変化しない。厳密に説明すると、回転数の上昇にしたがって極僅かに上昇する。
Regarding the pressure of the outer circumferential side rotor A, the oil is returned through the
ポンプ全体(外周側ロータAと内周側ロータBの総和)としての「圧力」は、内周側ロータBの第2吐出路13の開口部131が完全閉鎖されているため、外周側ロータAのみの圧力となる。外周側ロータAの圧力は第1帰還路12の開口部121が開口しているため、あまり変化しないが、厳密に言えば回転数増加にしたがって、極僅かずつ増加する。また、ポンプ全体としての「流量」は、内周側ロータBの第2吐出路13の開口部131が完全閉鎖されているため、外周側ロータAの「流量」がポンプ全体流量となる。外周側ロータAの流量は第1帰還路12の開口部121が開口しているため、あまり変化しないが、厳密に言えば回転数増加にしたがって、極僅かずつ増加する。
The "pressure" as the entire pump (the sum of the outer peripheral rotor A and the inner peripheral rotor B) is the outer peripheral rotor A because the
以上のように、本願発明は、オイルポンプにおける圧力制御装置であるが、可変流量オイルポンプでもある。また、吐出ポートが2つ存在し、該2つの吐出源を提供する手段として3つのロータを使用したオイルポンプである。また、ポンプの消費動力の大きい高回転時に内周側ロータBの吐出口130又は第2吐出路13が塞がれるため、外周側ロータAと内周側ロータBとは切り離される。内周側ロータBの流量や圧力はポンプ全体の流量や圧力に何ら影響を与えなくなるため、効率アップなどを狙って内周側ロータBの流量や圧力を調節しても、ポンプ特性には何の影響も与えないため設計自由度がアップできる。
As described above, the present invention is a pressure control device in an oil pump, but is also a variable flow rate oil pump. In addition, the oil pump includes two discharge ports and uses three rotors as means for providing the two discharge sources. Further, since the
A…外周側ロータ、B…内周側ロータ、E…エンジン、11…第1吐出路、
8,9…吸入路、12…第1帰還路、13…第2吐出路、14…第2帰還路、
C…圧力制御弁、21…第1弁部、22…第2弁部、24…第3弁部。
A: Outer rotor, B: Inner rotor, E: Engine, 11: First discharge path,
8, 9 ... suction path, 12 ... first return path, 13 ... second discharge path, 14 ... second return path,
C ... Pressure control valve, 21 ... First valve portion, 22 ... Second valve portion, 24 ... Third valve portion.
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