JP2022533946A - 可変型ベーンポンプで使用されるスプールバルブ - Google Patents

Abstract

可変容量型ベーンポンプを開示する。このポンプはハウジングと制御スライドとの間に設けられた制御チャンバを含む。圧力制御リリーフバルブが吐出経路と流体連通し、潤滑油の出力圧力に基づいてリリーフポートを閉塞または開放するように移動する。フィードバックチャネルが制御チャンバをポンプの吸入経路に流体的に接続する。このフィードバックチャネルはさらに、主制御バルブに接続された制御ポートに接続する。リリーフバルブと制御バルブとは別のものであり、流体的に接続されない。吐出経路内の圧力が所定量を超過すると、リリーフバルブが移動することによって、リリーフポートが開き、リリーフポートを介して制御チャンバまで出力潤滑油の一部が送出される。これにより、制御チャンバが加圧され、制御スライドが変位することによってポンプの偏心量が低減される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年５月２０日に出願された米国特許仮出願第６２／８５０，０７４号の優先権を主張するものであり、この出願の全内容は参照により本明細書に組み入れられる。

本開示は概して、加圧された潤滑油をシステムに供給するための可変容量型ベーンポンプに関する。より具体的には、本開示は、圧力制御リリーフバルブの形態でフェールセーフ機能をポンプに統合することに関し、この圧力制御リリーフバルブは吐出口空間に接続されて、偏心量を低減するために制御チャンバへのフィードバックを提供する。

ベーンポンプは、オイルなどの流体又は潤滑油を、内燃機関へと汲み上げるのに使用されることで知られている。周知のシステムとして、潤滑油を移動させるのに一つの制御チャンバを利用するものが知られている。一つの制御チャンバを有し、受動的に制御される可変型ベーンポンプの例が、米国特許第８，６０２，７４８号及び第９，０９７，２５１号明細書、並びに、米国特許出願第２０１３／０１３６６４１号明細書に記載されており、これらの全内容が引用により本明細書に組み入れられる。その他の種類のポンプが、米国特許第８，０４７，８２２号、第８，０５７，２０１号及び第８，４４４，３９５号に開示されており、これらも全内容が参照により本明細書に組み入れられる。

米国特許第９，５３４，５１９号及び第１０，０３０，６５６号は、全内容が参照により本明細書に組み入れられるが、制御バルブに加えて電動バルブ（例えば、ＰＷＭ（パルス幅変調）バルブ）を利用するベーンポンプの例が記載されている。５１９特許と６５６特許は、電動バルブを介して連通し、制御チャンバへの供給と制御チャンバからの供給を制御しており、電動バルブが使用不能になったときや故障したときにフェールセーフ機能を実行することができる。さらに、５１９特許と６５６特許では、制御チャンバに吐出口圧力がかかる前に、制御チャンバ用のベントポート／チャネルをブロックしている。

本開示の一態様として、システムに潤滑油を注入するための可変容量型ベーンポンプを提供する。当該ポンプは、内部チャンバを画定する内面を有するハウジングと、前記ハウジングに前記潤滑油を注入して加圧するための吸入口であって、前記ハウジング内の吸入経路に接続された吸入口と、加圧潤滑油を前記ハウジングから前記システムに送出するための吐出口であって、前記ハウジング内に設けられた吐出経路に接続された吐出口と、を備える。また、前記ポンプは、前記ハウジングの内部チャンバ内でピボットピンを中心に変位可能な制御スライドであって、当該制御スライドは、（ａ）ポンプ吐出量を増加させる吐出量増加方向と、（ｂ）ポンプ吐出量を減少させる吐出量減少方向とに変位可能であり、前記制御スライドは、ロータ受容空間を画定する内面を有する、制御スライドと、前記制御スライドの前記ロータ受容空間内に取り付けられた、少なくとも１つのベーンを有するロータであって、当該ロータは前記制御スライド内で前記制御スライドに対して回転軸を中心に回転して、前記吸入経路を介して注入された前記潤滑油を加圧するように構成され、前記少なくとも１つのベーンは回転時に前記制御スライドの前記内面と係合するように構成された、ロータと、を備える。前記吸入口及び前記吐出口は、前記ロータの回転軸の互いに反対の半径方向側に配設される。前記吸入口は第１の半径方向側に設けられ、前記吐出口は前記第１の半径方向側と反対の第２の半径方向側に設けられる。弾性部材は、前記制御スライドを前記吐出量増加方向に付勢する。当該弾性部材は前記ロータの前記第１の半径方向側に設けられ、前記ピボットピンは前記ロータの前記第２の半径方向側に設けられる。前記ポンプは、前記ハウジングと前記制御スライドとの間に提供される加圧流体を受けるための制御チャンバを備え、前記加圧流体は前記制御スライドを前記吐出量減少方向に移動させるように構成および配置される。前記制御チャンバは前記ロータの前記第１の半径方向側と前記第２の半径方向側の両方に延在する。リリーフポートが前記ハウジング内に設けられ、前記吐出経路から前記制御チャンバまで流体を選択的に連通させる。フィードバックチャネルが前記ハウジング内に設けられ、制御ポートに流体的に接続し、前記制御ポートは、前記制御チャンバ内の圧力を制御するように構成された主制御バルブに接続される。圧力制御リリーフバルブが前記ハウジング内に設けられ、当該リリーフバルブは作動面を有し、当該作動面は、前記吐出経路と流体連通するとともに、当該作動面に作用する前記潤滑油の所定の圧力に基づいて第１のバルブ位置から第２のバルブ位置に移動可能である。前記主制御バルブは、前記リリーフバルブの位置とは独立して前記制御チャンバ内の圧力を制御するように構成されており、当該制御は、前記制御スライドを前記吐出量減少方向に変位させるために前記制御チャンバを加圧する加圧潤滑油を送出することと、前記制御スライドの前記吐出量増加方向への変位を可能にするために加圧潤滑油を前記制御チャンバから排出することを含む。前記第１のバルブ位置において、前記リリーフバルブは非作動状態であり、前記吐出経路から前記リリーフポートを介して前記制御チャンバに至る流体連通を遮断する。前記第２のバルブ位置において、前記リリーフバルブは、前記吐出経路から前記リリーフポートを介して前記制御チャンバに至る前記潤滑油の流体連通を許容し、よって前記制御チャンバを加圧して、前記主制御バルブとは独立して前記制御スライドを前記吐出量減少方向へ変位させる。

別の態様は、上述の可変型ベーンポンプと、エンジンと、潤滑油を収容する潤滑油溜めと、を備えるシステムであって、前記ポンプは前記エンジンに前記潤滑油を吐出する、システムを提供する。

さらに別の態様は、上述のような可変型ベーンポンプの偏心量を低減する方法を提供する。この方法は、前記作動面に作用する前記潤滑油の前記所定の圧力に基づいて、前記圧力制御リリーフバルブを前記第１のバルブ位置から前記第２のバルブ位置まで油圧によって移動させる工程と、前記吐出経路から前記リリーフポートを介して前記制御チャンバに至る前記潤滑油の流体連通を許容し、よって前記制御チャンバを加圧して、前記主制御バルブとは独立して前記制御スライドを前記吐出量減少方向へ変位させる工程と、を備える。前記主制御バルブは、前記リリーフバルブの位置とは独立して前記制御チャンバ内の圧力を制御するように構成されており、当該制御は、前記制御スライドを前記吐出量減少方向に変位させるために前記制御チャンバを加圧する加圧潤滑油を送出することと、前記制御スライドの前記吐出量増加方向への変位を可能にするために加圧潤滑油を前記制御チャンバから排出することを含む。

本発明の他の特徴及び利点が、以下の詳細な説明、添付した図面及び添付した特許請求の範囲から明らかとなろう。

本開示の一実施形態に係るポンプおよびハウジングの俯瞰図または上面図であり、そのカバーが取り外され、制御スライドが第１の位置にある状態を示している。

図１のポンプおよびハウジングの代替上面図であり、カバーが取り外され、制御スライドが第２の位置にある状態を示している。

図１～２に示すポンプおよびハウジングの側面図であり、実施形態に従い、カバーおよび駆動部を含む。

図３の線Ａ－Ａに沿う断面図であり、吸入口および吐出口の一部と、ポンプのハウジング内のリリーフバルブの位置とを示している。

ポンプのリリーフバルブの代替断面図であり、リリーフバルブのさらなる詳細を示している。

図１の線Ｂ－Ｂに沿う断面図であり、実施形態に従ってリリーフバルブが閉位置にある状態を示す。

図６の断面を斜め方向から見た透視図である。

図１の線Ｂ－Ｂに沿う断面図であり、実施形態に従ってリリーフバルブが開位置にある状態を示す。

図８の断面を斜め方向から見た透視図である。

本開示の一実施形態に係るシステムの概略図である。

添付図面を参照しつつ以下に記載する説明は、開示する主題のさまざまな実施形態を説明することを目的としたものであり、必ずしも以下の実施形態のみを代表することを意図したものではない。例を挙げると、以下の説明では開示している実施形態の理解を深めることを目的として具体的かつ詳細な内容を記載する。ただし、開示する実施形態は、これらの具体的かつ詳細な内容を採用することなく実施されてもよいことが当業者には明らかであろう。他の例において、周知の構造および構成要素は、開示する主題の内容をあいまいにすることを避ける目的でブロック図の形式で示される場合がある。

本明細書で「一実施形態」または「実施形態」という場合、当該実施形態に関連して記述される特定の特徴、構造または特性が、開示している主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通じて何度も「一実施形態において」または「ある実施形態において」と言及するが、必ずしも全て同じ実施形態を指しているわけではない。また、そのような特定の特徴、構造または特性は、一または複数の実施形態において任意の適切な態様で組み合わせ可能である。また、開示した主題の実施形態は、変形例および変更例を含むことを意図する。

「上」、「下」、「側方」、「上方」、「下方」、「内側」、「外側」、「内部」、「外部」等の用語は、本明細書で用いる場合、単に参照のために言及しているにすぎず、本開示の実施形態を特定の配向または構成に必ずしも限定するものではないと理解されたい。さらに、「第１」、「第２」等の用語は単に、本明細書で開示している複数の部分、構成要素、ステップ、処理、機能および／または基準点のうち１つを特定しているに過ぎず、本開示の実施形態を特定の構成あるいは配向に、または、それぞれの数字が持つ要件に必ずしも限定するものではない。

以下に詳細に説明するように、可変容量型ベーンポンプは、ハウジング内で変位可能な制御スライド、並びに、加圧された潤滑油を受け取るハウジング内の少なくとも１つの制御チャンバを有する。また、ポンプのハウジングには、潤滑油の一部を制御チャンバに供給したり、制御チャンバから主制御バルブに排出したりするための通気路またはフィードバックチャネルが設けられている。さらに、圧力制御バルブ（例えば、スプールバルブ、リリーフバルブ、方向制御バルブ、パイロットバルブ、または、より単純に制御バルブ）が、ポンプの吐出量を調整するためのフェールセーフまたは安全機能として機能するように、本発明のポンプのハウジングに設けられている。圧力制御バルブ（本開示では、「リリーフバルブ」および／または「スプールバルブ」と称される）は、吐出口を介して供給される加圧された潤滑油の所定の圧力に基づいて、第１のバルブ位置から第２のバルブ位置へと移動可能な油圧作動バルブである。具体的には、本発明のバルブは、そのケーシングまたはハウジングに対する相対的な位置が、ポンプハウジングのリリーフポートを通る流れを制限または許容するスライド式スプールを含み、したがって、ポンプ内の流体の流れを制御するのに役立ち得る。一実施形態では、制御バルブは、加圧された潤滑油の圧力が閾値を超えたとき（例えば、所望の圧力以上のとき）に第２のバルブ位置に作動し、それにより、吐出経路からリリーフポートを介して制御チャンバへの流体連通を可能にする。これにより、主制御バルブとは独立して、ポンプの制御チャンバを加圧し、制御スライドを吐出量減少方向に変位させて、ポンプの偏心量を低減させることができる。

当業者であれば、本開示で使用されている「ポンプの容量」又は「吐出量」という言葉は、ポンプが特定の期間に移動させることが可能な流体（潤滑油）の体積、すなわち、流量を意味することが理解できる。本開示に従って、流体／潤滑油／オイルの温度が（より）低いまたは冷たいという言及は、コールドスタート時の流体／潤滑油／オイル、例えば、稼働していないポンプおよび／またはシステム（例えば、エンジン）を始動するときの流体／潤滑油／オイルを指す。コールドスタート時の流体／潤滑油／オイルの温度は、例えば、利用される流体／潤滑油／オイルの種類、大気温度、および／または、ポンプ／エンジンのアイドル時間（流体／潤滑油がポンプ／エンジンから完全に排出された場合を含む）に基づいて変化し得る。場合によっては、後述するように、コールドスタート時の流体／潤滑油／オイルの温度によって、ポンプの正常な動作が一定期間遅れることがある。ここに開示されたポンプの特徴および装置は、いくつかの実施形態に従って、コールドスタート時に利用されてもよい。

図１および図２は、本開示の一実施形態に係るポンプ１０の上面図または俯瞰図であり、カバーを外した状態を示す。ポンプ１０は、一実施形態によれば、システムに対して流体または潤滑油を吐出するための可変容量型ベーンポンプである。ポンプ１０は、吸入口３０及び吐出口４０を有するハウジング２０を備える。ソース２６（図１０参照）から吸入口３０を介してハウジング２０へと、加圧またはポンピングされる流体が流れ込む又は潤滑油が注入され（自動車の分野では典型的にはオイル）、その中で潤滑油が加圧される。吐出口４０は、加圧された流体又は潤滑油を、ハウジング２０及び潤滑油を保持する潤滑油溜め（図１０に示す）から、システム３２、例えば、エンジンまたはトランスミッション（図１０に示す）へと、吐き出す又は供給するのに使用される。また、当技術分野で知られるように、制御スライド１２（以下に詳細に説明する）、ロータ１５、ドライブシャフト１６、及び弾性部材２４（図２に示すが、ポンプの付加的な特徴をより明確に示すために図１からは除かれている）がハウジング２０内に設けられる。図１に示すポンプは、ハウジング２０と制御スライド１２との間に設けられ、加圧潤滑油を受け取ることによって、制御スライド１２を吐出量増加方向から移動させる、制御チャンバ３６（後述）を有する。弾性部材２４は制御スライド１２を一方向に付勢する。

吸入口３０及び吐出口４０は、ロータ１５の回転軸の径方向の互いに反対側に配設される。図１および図２に示すように、例えば、吸入口３０は、第１の半径方向側、すなわちこれらの図の右側に設けられ、吐出口４０は、第１の半径方向側とは反対側の第２の半径方向側、すなわちこれらの図の左側に設けられる。これらの図に示す破線Ｒ－Ｒは、ハウジング２０の各々の半径方向側を画定する半径方向の線を表している。

ハウジング２０は、ポンピングされる流体を取り込むための吸入口３０を画定する少なくとも１つの吸入口開口部７２と、流体を吐出するための吐出口３０を画定する少なくとも１つの吐出口開口部７４とを有する（図２～４参照）。また、ハウジング２０は、ポンピングされる流体を取り込むための吸入口３０を画定する少なくとも１つの吸入ポート３１と、流体を吐出するための吐出口３０を画定する少なくとも１つの吐出ポート３３とを有する。吸入ポート３１及び吐出ポート３３はそれぞれ三日月形を有し、（ロータ１５の回転軸について）ハウジングの軸方向の一方側又は両側に配置される同一の壁部を貫通して形成されてもよい。また、吸入ポート３１及び吐出ポート３３は、ロータ１５の回転軸の径方向の互いに反対側に配設され得る。こうした構造は従来から存在し、詳細な説明は省略する。また、吸入口３０及び／又は吐出口４０の形状は、ここに示したものに限定されない。他の構成、例えば、異なる形状または数のポートなどが使用されてもよい。さらに、複数の吸入口または吐出口が（例えば、複数のポートを介して）提供されてもよいことを理解されたい。

図１および図２に示すように、吸入口３０および吸入ポート３１は、ハウジング２０に設けられた吸入経路３９（これらの図の半径方向右側に示す）に接続されてもよく、吐出口３０および吐出ポート３３は、ハウジング２０に設けられた吐出経路４９（これらの図の半径方向左側に示す）に接続されてもよい。一実施形態では、吸入経路３９は弾性部材２４に隣接して設けられ、吐出経路４９は制御スライド１２のピボットピン２８に隣接して設けられる。吸入ポート３１は吸入経路３９の一部を形成してもよく、吐出ポート３３は吐出経路４９の一部を形成してもよい。

ハウジング２０は任意の材料で構成してよく、アルミニウム・ダイキャスト、砂鉄鋳造、粉末金属鋳造、鍛造、又は他の任意の製造技術を用いて形成してよい。ハウジング２０は、制御チャンバ３６（後述）を含む内部チャンバを包囲している。図において、ハウジング２０の主要な外郭構造が示されている。壁によって内部チャンバの軸方向側面が画定され、内面を有する周壁２３が内部チャンバの周囲を画定し包囲するように略周方向に延在する。カバー２１（例えば、図３に部分的に示される）が、ハウジング２０に沿って又はその周囲に（例えば、ロータ受容空間３５の周囲又は外側に）設けられる様々な締結具穴２９（図１および図３に示す）に挿入される締結具２７（例えば、図３には、一部の締結具の側面図が示されている）（例えば、ボルト）によってハウジング２０に取り付けられる。例えば、図１および図２には当該カバーを図示しておらず、ポンプの内部構成要素の一部を示している。しかしながら、このようなカバーを使用するのは一般的なことであり、以下に詳細に説明することは省略する。カバーは任意の材料で構成してよく、スタンピング（例えば、スチール又はその他の金属のスタンピング）、アルミニウム・ダイキャスト、砂鉄鋳造、粉末金属鋳造、鍛造、又は他の任意の製造技術を用いて形成してよい。図にはまた、ハウジング２０と共に、ポンプ１０の内部チャンバを取り囲んでいるカバーの下面及び各部分が示されている。ガスケット又は他のシール部材を任意にカバーとハウジング２０の周壁との間に設けて内部チャンバを密封してもよい。締結具を受容するための更なる締結具穴がポンプ１０の周壁に沿って設けられて、ポンプ１０を、例えば、エンジンへと固定してもよい。

ハウジング２０及びカバーは、制御スライド１２の収容動作及び密封係合のために各種の表面を有する。これについては、後に詳細に述べる。

制御スライド１２（当技術分野では「制御リング」としても知られる）は、ハウジング２０内において、カバーに対して少なくとも第１スライド位置と第２スライド位置との間（又は、当該２つの位置の中間、また場合によっては、第３スライド位置との間）で可動であり、それにより吐出口４０からのポンプ１０の吐出量（例えば、吐出ポート３３からの吐出量）、すなわち流量を調節する。一実施形態では、制御スライド１２は枢動可能に設けられ、ハウジング２０内で第１スライド位置と第２スライド位置との間を回動するように構成される。例えば、制御スライド１２を、内部チャンバに対して枢設することができる。制御スライド１２が第１スライド位置から離れる方向に変位する場合、枢動または回動した角度に関係なく当該制御スライド１２は第２のスライド位置にあるとみなされる。一実施形態では、制御スライド１２は、ハウジングの内部チャンバ内で、ポンプの吐出量を増加させるための吐出量増加方向（すなわち、第１スライド位置）と、ポンプの吐出量を減少させるための吐出量減少方向（すなわち、第２スライド位置）とに変位可能である。一実施形態では、第１スライド位置は、ポンプによる最大吐出量を提供し得るホームポジション、すなわち、図１に表されるような、制御スライド１２とロータ軸との間の偏心量を増加させる位置または方向として定義される。偏心量が増加すると、ポンプの吐出量又は流量が増加する。逆に、偏心量が減少し、制御スライド１２が第１の位置から第２の位置／吐出量減少位置へと枢動すると、ポンプの流量または吐出量も減少する。従って、第２スライド位置は第１スライド位置とは異なり、第１スライド位置から離れた位置（又は、最大吐出量の位置から離れた位置）として規定され、図２に示すように、例えば、低吐出量位置として規定される。具体的には、一実施形態において、第２のスライド位置は、第１のスライド位置から離れた任意の数の位置を含むことができ、一実施形態では、スライドが最小吐出量の位置の近くに位置する場合を含んでもよいし、又は、最小吐出量の位置であってもよい。一部の実施形態において、偏心量が０の位置もあり得る。これはロータとリングが同軸であることを意味する。この位置においては、高圧側と低圧側が同じ相対体積を有するため、流量は０となるか又は０に非常に近くなる。やはり、このベーンポンプの機能は既知のものであり、詳細な説明は省略する。

制御スライド１２が枢動する実施形態では、制御スライド１２が上述のようにハウジング２０の内部チャンバ内でピボットピン２８を中心にスライド位置間で枢動または回転変位可能であるように、制御スライド１２の枢動動作のためにピボットピン２８または同様の枢動または回転機能が提供されてもよい。ピボットピン２８は、ハウジング２０に設けることができる。一実施形態において、図に示すように、ピボットピン２８は内部チャンバ内でハウジング２０に取り付けられ、制御スライド１２はピボットピン２８に乗り上げる凹状の半円形の担持面３４を有する。一部の実施形態において、ピボットピン２８は外部の担持凹部内ではなく、制御スライド１２内の孔を貫通して延在してもよい。ハウジング２０に制御スライド１２を枢結する構成は、他の構成を有してもよく、従ってこれらの例は限定的なものと見なすべきではない。一実施形態において、ピボットピン２８は、ハウジング２０内において吐出口４０に隣接する位置に取り付けられてもよい。一実施形態において、ピボットピン２８は、ハウジング２０内において吸入口３０の反対側に設けられてもよい。一実施形態において、ピボットピン２８は、ハウジング２０内においてロータ１５の第２の半径方向側に設けられてもよい。ハウジング２０内におけるピボットピン２８の配置に関する更なる詳細は、本開示の全体にわたって述べられる。

ポンプ１０はまた、ロータ受容空間３５（又はポケット）を有する。ロータ受容空間３５は、ドライブシャフト１６およびロータ１５の設計、構成又は形状を補完するような構成及び形状を有してもよく、ポンプのロータ１５を駆動するドライブシャフト１６と接続するように構成されてもよい。このロータ受容空間３５は吸入口及び吐出口と直接連通し、オイル、潤滑油又は他の流体を負の吸入圧力下で吸入口３０から吸入し、正の吐出圧力下で吐出口４０から排出する。一実施形態において、ロータ受容空間３５は、制御スライド１２の内面１３によって画定される。

ロータ１５は、ハウジング２０内の制御スライド１２のロータ受容空間３５／内面１３内に回転可能に取り付けられる。ロータ１５は回転軸を中心に、制御スライド１２内で制御スライドに対して回転し、吸入口３０から吸入経路３９を経て注入される流体／潤滑油を加圧するように構成される。ロータ１５の中心軸は、制御スライド１２の中心軸とは通常偏心した位置関係となる。ロータ１５はドライブプーリー、ドライブシャフト、エンジンクランク、又は（ドライブシャフトとともに用いる）ギア１１などを介する従来の方式で駆動入力に連結されており、これは図３に示されている。

ロータ１５は、径方向に延在し径方向に動作するようになっている少なくとも一つのベーン（羽根）１８と、ベーンリング１９とを有する。図示の実施形態では、複数のベーン１８が示されている。当該少なくとも一つのベーン１８は、回転時に、制御スライド１２の内面と係合するように構成される。具体的には、ベーン１８はそれぞれ、その基端部でロータ１５の中心リングの径方向の細孔に、径方向に摺動可能に取り付けられる。遠心力により、（一の又は複数の）ベーン１８は径方向外側に押し出され、回転している間は、ベーンの遠位端と制御スライド１２の内面１３とが係合する及び／又は係合した状態が保持される。この種の取り付けは従来から知られている。バネなどの弾性部材をスロット内に用いてベーンを径方向外側に付勢するといった、他の変形例を用いてもよい。但しこの例は限定的なものではない。このように、（一の又は複数の）ベーン１８は、例えば、ベーンリング１９によって制御スライド１２の内面１３に密封された状態で係合し、これによりロータ１５が回転すると負の吸入圧力によって吸入口３０から流体を吸入し、正の吐出圧力によって吐出口４０から当該流体を吐出する。制御スライド１２は、スライド１２の内面１３に対して、ロータ１５及びベーン１８の位置及び動きを変更するべく移動させる（例えば、回動させる）ことができ、それによって、ポンプの吐出量及び吐出口４０からの潤滑油の分配量を変更することができる。

制御スライド１２とロータ１５との間の偏心関係により、吐出口４０のある側で流体の高圧部分が生じ、吸入口３０のある側で流体の低圧部分が生じる（この技術分野ではこれらはポンプの高圧側及び低圧側と呼ばれる）。これにより、吸入口３０からの流体の吸入及び吐出口４０からの流体の吐出が発生する。このポンプの機能は既知のものであり、詳細な説明は省略する。

典型的には、弾性部材２４は、制御スライド１２を吐出量増加方向に、すなわち第１スライド位置に向けて付勢してもよい。図示した実施形態において、弾性部材２４はコイルバネなどのバネである。一実施形態によれば、弾性部材２４は、制御スライド１２を付勢位置へと付勢する及び／又は初期位置へと戻す（すなわち、吐出量増加方向に、例えばロータ１５との偏心が最大となる第１の又はホームのスライド位置に移動させる）、付勢部材である。一実施形態では、弾性部材２４は、制御スライド１２の第１の側に設けられてもよく、ピボットピン２８は、弾性部材２４と反対側になるように制御スライドの第２の側に設けられてもよい。一実施形態では、弾性部材２４は、ロータ１５の第１の半径方向側に設けられてもよく、ピボットピン２８は、ロータ１５の第２の半径方向側に設けられてもよい（例えば、図２参照）。

ハウジング２０は、例えば、図２に部分的に示されている、弾性部材２４のための受容部３７または切り欠きを含んでもよい。この受容部３７は周壁２３の一部において画定されて、例えば、弾性部材（バネ）を位置決め及び支持する。受容部３７はバネの一端が係合する担持面を含んでもよい。制御スライド１２は、半径方向に延在する突起または担持構造体５８を含み、これが、例えば弾性部材２４が係合する担持面５９を画定する。他の構造又は構成を用いてもよい。

制御スライド１２は、半径方向に延びる第１の突起／構造体５８とは相対的に反対側に、半径方向に延びる第２の突起６０を含んでいてもよく、すなわち、突起６０は、例えば、ロータの第２の半径方向側にあってもよい。シール６２および６４は、一実施形態にしたがって、突起５８および６０に（それぞれ）取り付けられてもよい。より具体的には、一実施形態では、シール６２および６４は、ハウジング２０の内部チャンバの内面（すなわち、周壁２３）と、制御スライド１２の外面１７との間に設けられてもよい。一実施形態では、第１のシール６２が弾性部材２４に隣接して設けられ、第２のシール６４がピボットピン２８に隣接して設けられてもよい。一実施形態では、第１のシール６２は、ロータ１５の第１の半径方向側に設けられ、第２のシール６４は、ロータ１５の第２の半径方向側に設けられる。シール６２、６４は、例えば、ハウジング２０の内部チャンバ内のチャンバ２２、３６を画定してもよい。

図１から図２は、ポンプ１０内の加圧された潤滑油を（例えば、吐出経路などの加圧源から）受け入れるための、ハウジング２０と制御スライド１２との間の第１（吸入口）チャンバ２２と、ハウジング２０と制御スライド１２との間の第２制御チャンバ３６とを示している。図１に見られるように、例えば、制御チャンバ３６の円周部分は、スライド１２の一方の側に延びるようにハウジングに設けられており、一方、チャンバ２２の円周部分は、スライド１２の他方の側、反対側／第２の側に延びるようにハウジングに設けられている。チャンバ２２は、吸入経路３９に接続され、その一部となっている。第１チャンバ２２及び第２制御チャンバ３６はそれぞれ、加圧流体を受け取る少なくとも一つのポートを有する。例えば、制御チャンバ３６に関連付けられた少なくとも一つのポートは、正の吐出圧の下で加圧流体を受けるためにハウジング２０の吐出口４０と連通してもよい。この加圧流体は正の圧力の他の供給源から受けてもよく、それは例えばエンジンオイル流路、ピストン噴出器等である。また、吐出圧力の迂回は限定を意図したものではない。

第１チャンバ２２は、第２制御チャンバ３６および制御スライド１２を介して、すなわち、制御スライド１２の位置および制御チャンバ３６に供給される加圧流体の量に基づいて、制御される。図１に示すように、制御チャンバ３６に供給される加圧流体が制限されている場合、第１チャンバ２２は、弾性部材２４とともに、制御スライド１２をその吐出量増加方向に移動または付勢することができる。吸入口３０から吸入ポート３１を介して供給される潤滑油の圧力に基づいて、スライド１２が吐出量増加方向に動かされてもよい。

第２制御チャンバ３６は、受動的な制御を使用して従来の方法で制御され、例えば、圧力フィードバックによって制御される吐出口圧力又は流路の圧力によって制御されてもよい。すなわち、加圧された潤滑油からの正圧の力が第２制御チャンバ３６に印加され、その力が更に制御スライド１２に印加されて、当該制御スライド１２が、図２に示すような偏心量が低減する吐出量減少方向（すなわち第２スライド位置）へと動く。この理由から、第２制御チャンバ３６は、加圧流体を受け取り、制御スライド１２を吐出量減少方向に移動させるように構成および配置された圧力調整またはフィードバック制御チャンバ３６とも呼ばれることがある。一実施形態では、制御チャンバ３６内で圧力変化が発生すると、ポンプ内の変位を調整（低減または増加）するために、制御スライド１２がロータ１５に対して移動または枢動（例えば、センタリング）する場合がある。

少なくとも第１シール６２は、加圧流体を受け入れるための圧力調整チャンバ、すなわち制御チャンバ３６を画定してもよい。一実施形態によれば、フィードバック制御チャンバ３６は、スライド１２の外側形状／表面１７とポンプハウジング２０の内部チャンバとの間のチャンバであって、スライド１２の時計回り方向にピボットピン２８と第１シール６２との間に延びるチャンバとして画定される。図示するように、フィードバック制御チャンバ３６は、ロータ１５の第１および第２の半径方向側の両方に延びている。第２シール６４は、フィードバック制御チャンバ３６とは反対側にある制御スライドの側方に設けられてもよい。第１チャンバ２２は、第１シール６２と第２シール６４との間で、時計回りの方向に画定されてもよい。また、第１チャンバ２２は、ロータ１５の第１および第２の半径方向側の両方に延びている。

制御スライド１２の突起５８、６０の形状は、限定を意図していない。一実施形態では、これらの突起の一方または両方が、２つの収束面を含んでもよい（例えば、図１に示す突起６０を参照）。一実施形態では、これらの突起の一方または両方が、２つの平行な担持面を含んでもよい（例えば、図１に示す突起５８を参照）。これらの突起５８，６０は、他の任意の構造又は構成を備えることができる。図示された実施形態では、突起５８、６０はそれぞれ、シール６２、６４および対応する構造体をその中に受け入れるための切り欠き部を含む。シール６２、６４は、制御スライド１２がハウジング２０の中で移動または枢動する際に、シール６２、６４がハウジング２０の内壁の表面に沿ってスライドするように、切り欠き部の外側の端部に配置されて内壁と接触してもよい。代替実施形態では、ハウジングの周壁２３は凹状領域を有し、ここにシール６２，６４を担持する構造体が配置されてもよい。これらの凹状領域はリングの移動に基づいて、制御スライド１２の移動の全範囲にわたってシール６２，６４がリングとの接触を維持できるようにし、密封性を確実にするように構成されてもよい。図示された具体的な形状は限定を意図するものではなく、シールの具体的な位置、リングに許された移動距離、ポンプ１０の全体の個装方法等によって変化することができる。一実施形態において、任意の数のシールが、例えば、ハウジング２０／カバー２１と制御スライド１２との間に設けられてもよい。図示した実施形態において、シール６２はピボットピン２８から約１７０°の位置にあるが、これは各種の要因によってより大きく又は小さくなり得る。この要因とは、個装方法による制限、望ましい圧力範囲などである（が、これらに限定されない）。例えば、シール６２は約５０°から約１８０°の間（両端を含む）のどこにでも配置され得る。シール６２の位置は、実施形態に従って、所望の調整圧力でバネ／弾性部材２４に対して力を発生させるのに必要な面積によって決定される。シール６４は、実施形態に従って、ピボットピン２８にできるだけ近くなるとともに、潤滑油／オイルがスライド１２の上および下を通過してチャネル４９に至るのに十分な断面積を提供するよう配置されているが、これらは過度に制限するものではない。図示の実施形態では、シール６４は、吐出経路４９に隣接して設けられており、例えば、吐出経路４９とチャンバ２２および／または吸入経路３９との間の潤滑油の流れを止めるようになっている。

図１および図２に示すように、例えば、吐出経路４９は、第１の側部および第２の側部を有してもよく、ピボットピン２８は、吐出経路４９の第１の側部上またはそれに隣接してハウジング２０内に設けられてもよく、第２のシール６４は、吐出経路４９の第２の側部上またはそれに隣接してハウジング２０内に設けられてもよい。制御スライド１２の内部には、流出経路４９の側部と整列する第１の側縁および第２の側縁を有する流出通路４１が形成されてもよい。したがって、一実施形態では、ピボットピン２８は、流出通路４１の第１の側で制御スライド１２内に（例えば、担持面３４に接触して）設けられてもよく、第２のシール６４は、流出通路４１の第２の側に隣接するスライド１２の切り欠き部に配置されてもよい。流出通路４１は、スライド１２の下の、および通路４１を通る、したがって制御スライド１２の上部とカバー２１の内側のスライドに面する側面との間の潤滑油の流れを可能にするように、形成（例えば、成形）されてもよい。一実施形態によれば、流出通路４１の深さ（制御スライド１２の上面に対する相対的な深さ）は、約３ｍｍ～４ｍｍ（両端を含む）であってもよい。この深さは、回転するベーン１８とスライド１２の内側表面１３との間に必要な接触面積の必要量によって制限される。

制御スライド１２は、制御チャンバ３６の一部から加圧流体を受けて充填するために、内部に流体受け面４３をさらに含んでもよい。一実施形態では、流体受け面４３は、ロータ１５の第１の半径方向側に、例えば、バネまたは弾性部材２４の近くに、制御スライド１２の半径方向に延びる第１の突起５８に隣接して設けられてもよい。この受け面により、スライド１２が最も偏心した位置にあるときに、潤滑油／オイルがハウジング２０とのスライド接触部の周りを通過することができる。後にさらに説明するように、この流体受け面４３に充填することで、ポンプ７０を制御するための主制御バルブ７０に接続されているフィードバックチャネル３８に流体を飽和させることができる。

一実施形態によれば、ポンプ１０内の制御スライド１２の位置は、主制御バルブ７０（図１０に模式的に表されている）によって制御され、この主制御バルブは、スライド１２の背後の制御チャンバ３６内の圧力を制御し、その結果、スライドの位置およびポンプの吐出量に影響を与えるように構成および配置されている。主制御バルブは「電動バルブ」と呼ばれる場合もある。本開示の全般において「電動バルブ」という用語が使用されているが、本明細書における電動バルブとは、電気信号、例えば、電流によって駆動され制御される調整バルブを意味する。本開示における「電動バルブ」とは、電気機械バルブであってもよいことは明らかである。一実施形態では、バルブ７０は、パルス幅変調（ＰＷＭ）バルブのように外部コントローラを使用して状態を切り替える電磁バルブである。別の実施形態において、バルブ７０は可変電流バルブである。更に別の実施形態において、バルブ７０はソレノイドバルブである。このように、ポンプ１０で使用される電動バルブまたは制御バルブ７０の種類については限定されない。一般に、ポンプでこのような主制御バルブまたは電気（ＰＷＭ）バルブ７０を使用することは、当技術分野で一般に知られており、したがって、後述するいくつかのさらなる特徴以外は、その機能は当業者によって一般に理解される。

電動バルブ７０は、ハウジング２０に設けられた制御ポート４２に接続されている。図３は、制御ポート４２の例示的な位置、すなわち、吸入ポート３０に隣接する位置を示すハウジング２０の側面図である。ポート４２は、（例えば、エンジンブロックからの、および／またはＰＷＭ／主制御バルブ７０からの）入力制御ポートであり、ポートまたは通路４５と流体連通している。ポート４２は、ハウジングに穿孔、形成、または機械加工されてもよい。通路４５は、ポンプハウジングに穿孔され、形成され、または機械加工された経路またはチャネルである。穴またはポート４２、４５は、フィードバックチャネルとの連通のために追加／指定される。具体的には、図に示されているように、穿設された通路４５を介して制御ポート４２に接続されているのは、フィードバックチャネル３８である（すなわち、制御ポート４２は、穴／通路４５を介してフィードバックチャネルに接続する）。フィードバックチャネル３８は、流体／潤滑油が電動バルブ７０から、フィードバック制御チャンバ３６に流れる経路を提供するために、ハウジング２０に形成されている。電動バルブ７０を、制御ポート４２（および４５）を介して制御チャンバ３６と、フィードバックチャネル３８に流体的に接続することにより、制御チャンバ３６内の圧力（および潤滑油の量）を制御することができる。

フィードバックチャネル３８は、流体を排出するための、ベントチャネルと呼ばれることもある。いくつかのケースでは、排出は電動バルブ７０の位置に基づいて行われる。一実施形態では、制御スライド１２が吐出量を増加させる必要があるとき、制御バルブは、フィードバックチャネル３８、通路４５、および制御ポート４２を介して、電動バルブ（または別の制御バルブ）を介して制御チャンバ３６から［流体／潤滑油］を排出するように構成されており、流体／潤滑油が潤滑油溜め（例えば、潤滑油溜め１４またはタンク）に戻るようになっている。

フィードバックチャネル３８およびポート４２／４５は、コールドスタート時を含むすべての条件および状態において、電気制御（ＰＷＭ）バルブ７０に対して開いたままである。しかし、ポンプの状態に基づいてチャネル３８を通る流れが制限されることがある。ポンプ１０の通常の作動および使用中、例えば、フィードバックチャネル３８は、主制御バルブ７０から十分な（温かい）潤滑油／オイル／流体を受け取る。この場合、例えば、「十分な」とは、チャネル３８を通る潤滑油の通常の流量を意味する。コールドスタート時には、例えば、主制御バルブ７０へのシステムフィードバックチャネルのサイズおよび寸法、および制御バルブからポート４２へのシステムフィードバックチャネルのサイズおよび寸法が、そこを通る低温の潤滑油の移動を制限または限定し、フィードバックチャネル３８、ひいては制御チャンバ３６への圧力応答を遅らせる。これにより、圧力が吐出口チャネル４９内に蓄積され、システムの上流に向かっていく。高圧リリーフバルブ４４に言及して以下でより詳細に説明するように、吐出口に圧力が蓄積されると、潤滑油が低温の場合でも、制御スライド１２の制御を含めて、制御チャンバ３６へのフィードバックに影響する。

一実施形態によれば、フィードバックチャネル３８は、一定期間、その中の低温の潤滑油の流れを制限するが、コールドスタート時には低温の潤滑油が流れることができる程度に、幅が狭く設計されている。この制限により、リリーフバルブ４４が作動したときに、チャンバ３６内に圧力が迅速に蓄積されるようになっている（これについても以下で詳細に説明する）。しかし、フィードバックチャネル３８は、制御バルブ７０からの調整された流量レベルでは制限がない。フィードバックチャネル３８を介した制御チャンバ３６への／制御チャンバ３６からの潤滑油の連通は、ポンプの通常の動作中だけでなく、フェールセーフ状態の間にも可能となり得る。

一実施形態において、フィードバックチャネル３８は、ポンプハウジングに新たに付加される。すなわち、ベントチャネルは、既存のポンプハウジングに付加（例えば、機械加工）してもよい。フィードバックチャネル３８の配置は、特に制限されない。一実施形態では、フィードバックチャネル３８は、弾性部材２４に隣接して配置される。一実施形態では、フィードバックチャネル３８は、第１のシール６２に隣接して配置される。一実施形態では、フィードバックチャネル３８は、吸入口３０に隣接して配置される。別の実施形態では、フィードバックチャネルは、ロータ１５の第１の半径方向側に設けられている。さらに別の実施形態では、フィードバックチャネルは、ハウジングとカバーの間に設けられている。さらに別の実施形態では、フィードバックチャネルは、ハウジングの内部チャンバを画定する壁部に形成されている。このような実施形態は、限定することを意図していない。実際には、これらの実施形態の組み合わせがポンプ１０に実装されてもよい。例えば、図２に示すように、一実施形態によれば、フィードバックチャネル３８は、ロータ１５の第１の半径方向側に、弾性部材２４、第１のシール６２、および吸入口３０に隣接して、ハウジング２０とカバーの間に配置されるように設計されてもよい。さらに、図示の実施形態は、フィードバックチャネル３８の位置を限定することを意図していない。いくつかの実施形態では、例えば、フィードバックチャネル３８は、制御チャンバ３６の中央部分（例えば、線Ｒ－Ｒに沿った部分）に接続されてもよく、および／または、例えば、ピボットピン２８に隣接して設けられていてもよい。ハウジング２０内に位置しているにもかかわらず、フィードバックチャネル３８は、電動バルブ７０を介して加圧および排出ができるように設計されている。

また、ポンプ１０は、接続された電気（ＰＷＭ）バルブ７０とともに、ハウジング２０に設けられた高圧リリーフバルブ４４（例えば、通路４９の吐出口圧力によって制御される）を含んでもよい。先に述べたように、開示されたリリーフバルブ４４は、例えば、スプールバルブであってもよい。バルブ４４および７０は、別個のものであり、流体的に接続されていない。しかし、リリーフバルブ４４は、ポンプ１０のフィードバックと制御を行うこともできる。例えば、リリーフバルブ４４は、吐出口内の圧力が高すぎる場合に、圧力リリーフを提供することによって、偏心量を低減し、その結果、ポンプ内の流量を減少させてもよい。

図１および図２は、ハウジング２０内のリリーフバルブ４４（およびそのハウジング）の位置の一例を示す図である。一実施形態では、リリーフバルブ４４（およびそのハウジング）は、ハウジング２０内において、ロータ１５の第２の半径方向側に配置されている。一実施形態では、リリーフバルブ４４は、ポンプ１０の制御スライド１２のピボットピン２８の近傍にまたはそれに隣接して配置されている。一実施形態では、圧力制御リリーフバルブ４４は、ハウジング２０内でピボットピン２８の下方に配置されている。一般に、リリーフバルブ４４は、吐出経路４９を介して吐出口空間に接続され、ポンプ１０のフィードバック制御チャンバ３６に接続されるように設計されている。したがって、図３に示すように、また、図４の断面図に見られるように、リリーフバルブ４４は、実施形態に従って、ハウジング２０内の吐出ポート３３に隣接して配置されてもよい。

図５はリリーフバルブ４４の代替断面図であり、リリーフバルブ４４のさらなる詳細な例を示している。一実施形態によれば、リリーフバルブ４４は、吐出経路４９と流体連通する作動面６８を有するスプール本体４６を有する。一実施形態では、作動面６８は本体４６の前面であってもよい。一般に、リリーフバルブ４４は、本体４６の作動面６８に作用する潤滑油の所定の圧力（閾値圧力）（所定量を超過する場合も含む）に基づいて、第１のバルブ位置（または、図６～７に示すホームまたは初期位置）から第２のバルブ位置（すなわち、図８～９に示す、第１のバルブ位置から離れた位置）に移動可能に構成および配置される。

一実施形態によれば、圧力制御リリーフバルブ４４は、本体４６を第１のバルブ位置に付勢するためのバネ４８を含む。バネ４８は、図５に示すように、本体４６の受入開口部４７内に設けられてもよい。バネ４８は、本体４６にばね力を加えて、本体４６を第１のバルブ位置に、すなわち、壁アバットメント６６（図６も参照）に向かって、閉鎖位置または非作動位置（以下にさらに詳述）に向かって移動させるように構成されている。一実施形態では、開示された圧力制御バルブ４４は、機械加工で形成されたバルブ空間５０に収まる。すなわち、一実施形態では、バルブ空間５０（またはバルブハウジング）は、バルブ空間５０がポンプの一部として一体的に形成されるように、ポンプハウジング２０に成形、形成、穿設、または機械加工されてもよい。したがって、バルブ４４の部品（例えば、バルブ本体４６及びバネ４８）が、ポンプハウジングの指定された領域に配置されてもよい。一実施形態では、本体４６およびバネ４８の端部をハウジングおよび空間５０内に固定して保持するために、ピン５４をバルブ空間５０内に設けてもよい。図示された実施形態では、例えば、ピン５４が本体４６の一端において本体４６の長手方向に対して垂直に配置される一方、他端、すなわち作動面６８は、吐出経路４９と流体連通するように設けられている。別の実施形態では、バルブ４４の部品を収容するように設計されたハウジングを、ポンプ１０の指定された領域（例えば、空間５０）に挿入してもよい。

また、ハウジング２０内にリリーフバルブ４４のバルブ空間５０またはハウジングを設けることに加えて、供給制御空間５２を設けている。供給制御空間５２は、吐出経路４９の少なくとも一部（例えば、吐出ポート３３の一部）を圧力制御リリーフバルブ４４のバルブ空間５０に接続するとともに、出力された加圧された潤滑油をその中に受け入れるように構成されている。以下で詳細に説明するように、潤滑油の圧力は、供給制御空間５２内に蓄積されるように構成され、所定の出力圧力または閾値に到達および／またはそれを超えると、リリーフバルブ４４がその第１のバルブ位置から離れ、第２のバルブ位置に移動するようになっている。より具体的には、吐出経路４９からの潤滑油が供給制御空間５２を介して供給される結果、本体４６の作動面６８に圧力がかかり、それが蓄積された結果、圧力制御リリーフバルブ４４の本体４６を動かし、バネ４８を圧縮する力が作動面６８にかかってもよい。前述の壁アバットメント６６は、供給制御空間内の圧力が所定の出力圧力よりも低いまたは小さい場合に、ハウジング２０内および供給制御空間５２内への本体４６の移動を制限する。

また、ハウジング２０には、例えば、図６および図８に示すリリーフポート５６が含まれる。リリーフポート５６は、圧力制御リリーフバルブ４４の位置に基づいて、流体を吐出経路４９から（例えば、吐出ポート３３から）フィードバック制御チャンバ３６に選択的に連通させるものである。一実施形態では、リリーフポート５６は、バルブ空間５０とフィードバック制御チャンバ３６との間に配置され、これらを連通している。いくつかの実施形態では、リリーフポート４４は、ハウジング２０内の制御スライド１２の下方に設けられてもよい。

リリーフバルブ４４は、電動バルブ７０の任意の状態又は設定の間、フィードバック制御チャンバ３６にかかる圧力を制御するために、第２のバルブ位置に向かって又は第２のバルブ位置に移動するように作動させられてもよい。すなわち、主制御／電動バルブ７０は、リリーフバルブ４４の位置とは独立して制御チャンバ３６内の圧力を制御できるように構成されており、この制御には、制御スライド１２を吐出量減少方向に変位させるために制御チャンバ３６を加圧する加圧潤滑油を送出することと、制御スライドの吐出量増加方向への変位を可能にするために加圧潤滑油を制御チャンバから排出することが含まれる。これは、電動バルブ７０とリリーフバルブ４４とが流体的に接続されていないためである。電動バルブ７０が外部コントローラを用いて供給状態と排出状態との間で切り替えられる一方で、リリーフバルブ４４は、吐出口空間５２および吐出経路４９における圧力上昇を介して制御される。リリーフバルブ４４は、ポンプ１０の電動バルブ７０からの制御を一切遮断しない。むしろ、リリーフバルブ４４は、吐出口空間内の圧力が所定の値または閾値を超えたときに、単にリリーフまたはフェールセーフとして機能する。

動作時、図６～７に示すようなその第１のバルブ位置（または閉位置または初期位置）では、リリーフバルブ４４は非作動状態であり、吐出経路４９／吐出ポート３３からリリーフポート５６を介して制御チャンバ３６に至る流体連通を遮断している。スプール本体４６は、その前部／作動面６８が壁アバットメント６６と接触するように、バネ４８によって（図６に示すように右に向かって）押されて付勢され、その本体４６はリリーフポート５６を閉塞し、したがって供給制御空間５２からリリーフポート５６へのあらゆる流れが制限される。従って、フィードバック機能は無効化される。流体連通は、ポンプの通常の動作の間、吐出経路４９を介して吐出口４０まで提供される。これとは独立して、主制御バルブ７０は、ポンプ内の圧力を制御するために、すなわち、従ってスライド１２の位置を制御し、および／または制御チャンバ３６を加圧するために、この通常の動作中に使用されてもよい。

供給制御空間５２内に圧力がかかると、図６に矢印で示すように、加圧された潤滑油が本体４６の作動面６８に押し付けられる。供給制御空間５２内の潤滑油の吐出口圧力が所定の量または閾値を超えると、吐出口圧力は、リリーフバルブ４４の作動面６８に作用し、図８～９に示すような第２のバルブ位置（または開位置または作動位置）に向かって、および／または第２のバルブ位置まで、作動面６８を移動し得る。この第２のバルブ位置では、図８に示すように、本体４６および前面／作動面６８の少なくとも一部は、リリーフポート５６を越えて（図８に示すように左に向かって）移動してもよく、それによって、リリーフポート５６の少なくとも一部が開放され、供給制御空間５２からリリーフポート５６を介して制御チャンバ３６に至る流体の流れが可能になる。従って、第２のバルブ位置では、リリーフバルブ４４は、吐出経路からリリーフポート５６を介して制御チャンバ３６に至る潤滑油の流体連通を許容し、これにより制御チャンバ３６を加圧して、主制御バルブとは独立して制御スライド１２を吐出量減少方向へ変位させることが可能である。すなわち、リリーフバルブは、吐出経路から制御チャンバ３６までの流体の流れを許容することによって作動状態となる。フィードバック制御チャンバ３６に潤滑油が追加されることにより、今度は、制御スライド１２の偏心量が減少する。

吐出量が減少すると、吐出経路および供給制御空間５２内の圧力も低下する。したがって、バネ４８は、バルブ４４の本体４６をその第１のバルブ位置に戻し、リリーフポート５６を閉塞するように構成されてもよい。

リリーフバルブ４４を作動させるのに必要な圧力の所定の量又は閾値量は、例えば、顧客の要望に基づいてもよい。一実施形態において、バルブを開く圧力（すなわち、圧力制御リリーフバルブ４４を作動させて、油圧により第２位置へと動かす圧力）は、約６バールである。例えば、供給制御空間を介してバルブ本体４６へと方向付けられる圧力が、６バール未満（又は、任意の所定の圧力量又は閾値量）であるとき、図６及び図７に示すようにバルブ４４は第１のバルブ位置にとどまる。しかしながら、圧力が約６バール（または所定の圧力、閾値圧力、または選択された圧力）以上となると、バルブ４４は、その第２のバルブ位置に油圧的／機械的に移動されてもよく、それにより、例えば、潤滑油がリリーフポート５６を通って流れるようになる。

リリーフバルブ４４およびその部品の寸法は、限定することを意図していない。一実施形態において、リリーフバルブ４４の本体４６は、バルブ空間５０の幅Ｗよりも小さい幅Ｗ２を有しており、このため本体４６は空間５０に対して及び空間５０内で相対的に移動し得る。さらに、供給制御空間５２の幅Ｗ４は、本体の幅Ｗ２よりも小さくてもよく、これにより壁アバットメント６６が本体４６の前面／作動面６８の少なくとも縁部と接触する。バネ４８及び／又はそのコイルの幅は、一実施形態によれば、受入開口部４７の幅Ｗ３よりも小さい。

また、一実施形態に係るポンプ１０には、図１及び図２に示すようなボールバルブが設けられてもよい。カバー２１は、吐出経路４９をこのボールバルブに接続するためのチャネル／開口部を有するように設計されてもよい。一般に、この種のボールバルブの使用は、このようなポンプにおいて周知である。場合によっては、ボールバルブは、吐出圧（例えば、６．５ｂａｒ以上）に対処できないことがある。しかし、開示された構成では、高圧リリーフバルブ４４が動かなくなるか無力化した場合でも、ポンプアセンブリ１０は、吐出口通路４９の圧力を解放するためのバックアップ用圧力作動ボールリリーフバルブとして、このボールバルブを有している。

従って、開示された圧力制御リリーフバルブ４４は、電動バルブ７０を使用することなく制御チャンバ３６内の圧力を制御する、比例制御バルブである。リリーフバルブ４４は、別個の異なるリリーフ機能であり、制御チャンバへの／制御チャンバからのＰＷＭ制御供給に依存しない。リリーフバルブ４４は、吐出口空間内の圧力蓄積を利用して、潤滑油／流体がポンプのフィードバックチャンバに供給されるようにスプールバルブを動かす、機械的に設計された方法をもたらす油圧作動バルブである。リリーフバルブ４４は、圧力のみに基づいて動作する（すなわち、別の制御バルブを使用しない）フェールセーフ機能を提供する。さらに、このリリーフバルブ４４の設計および位置は、制御チャンバ自体へのリリーフポート５６を除けば、ベント／フィードバックチャネル３８または電動バルブ７０に戻るいかなるチャネルも閉塞しない。ただし、電動バルブ７０へのフィードバックチャネル３８は常に開いており、制限的な断面を持つように設計されている。

リリーフバルブ４４は、ポンプ１０の初期起動時（すなわち、ポンプ、またはシステムのコールドスタート時、および／または流体（または潤滑油またはオイル）がより低温である他の運転時）に、高圧からの保護を提供することができる。フィードバックチャネル３８は、制御バルブ７０を通るチャネルよりも制限されないように構成されるため、システムが通常運転モードにあるときに当該バルブが制御スライド１２に対する権限を維持できるようになっている。しかしながら、システム／ポンプは、一般に、制御バルブ７０で制御スライド１２を調節する際に、例えば、エンジンが最初に始動したときに［オイル］通路が流体／潤滑油／オイルで満たされるとき、および流体／潤滑油／オイルが過度に低温なため制御スライド１２を十分に変位させるのに十分な量を流せないときに時間遅れを生じることになる。このような時間遅れがあると、吐出口通路に圧力が蓄積され、それによってリリーフバルブ４４が開く（すなわち、蓄積された圧力によってリリーフバルブ４４が閉状態または初期状態の第１のバルブ位置から開状態の第２のバルブ位置へと移動する）。すなわち、低温のオイル／潤滑油では（例えば、ポンプのコールドスタート時）、圧力が制御チャンバ３６内に緩慢に蓄積されることを意味する（低温の粘性の潤滑油はより緩慢に移動するため）。潤滑油が低温のとき、フィードバックチャネル３８、ポート４２、４５を含む通路を通る動きは、制限されるが、一定期間、許容される。リリーフバルブからの流体／潤滑油／オイルは、制御チャンバ３６に直接供給され、チャネル３８を通って制御バルブ７０に向かって流れることができる。しばらくすると、吐出口圧力も上昇する。しかし、バルブ４４からの流体／潤滑油／オイルのより高い流量が、より制限的なフィードバックチャネル３８、ポート４５、４２を通過し、バルブ７０を通って戻ろうとするため、圧力損失（または圧力差）が生じ、制御スライド１２に作用して、より低い変位量（すなわち、吐出量減少方向）へ変位させることができる。このスライド１２の変位により、吐出口圧力が低下し、リリーフバルブ４４が閉じられる。いくつかの実施形態では、吐出口に圧力がかかる、したがって供給制御空間５２に圧力がかかると、スプール本体４６を動かし、リリーフポート５６を開いて制御チャンバ３６にフィードバックし、潤滑油がより低温である間にスライド１２を制御してもよい。遅延時間が経過し、圧力が制御バルブに到達すると、ポンプ１０の通常の制御動作が開始される。

また、本開示は、ポンプ１０に主制御バルブ７０、フィードバックチャネル３８及びリリーフバルブ４４を含む特徴を提供し、ポンプ１０及びその特徴を制御するための制御機構を提供することを介して、本明細書に記載するポンプ１０のような可変型ベーンポンプの偏心量を低減する方法を網羅することを理解されたい。この方法は、作動面に作用する潤滑油の所定圧力に基づいて、圧力制御リリーフバルブ４４を第１のバルブ位置から第２のバルブ位置に油圧で移動させることと、潤滑油が吐出経路からリリーフポートを介して制御チャンバ３６に流体連通することによって、制御チャンバ３６を加圧し、主制御バルブ７０から独立して制御スライド１２を吐出量減少方向へ変位させることとを含む。主制御バルブ７０は、リリーフバルブ４４の位置とは独立して制御チャンバ３６内の圧力を制御できるように構成されており、この制御には、制御スライド１２を吐出量減少方向に変位させるために制御チャンバ３６を加圧する加圧潤滑油を送出することと、制御スライド１２の吐出量増加方向への変位を可能にするために加圧潤滑油を制御チャンバから排出することが含まれる。

図面および説明では、主制御バルブおよび圧力制御リリーフバルブをベーンポンプに使用することを述べているが、ここに開示するバルブシステムは、異なるポンプ用途にも使用することが可能である。

図１０は、本開示の一実施形態に係るシステム２５の概略図である。システム２５は、例えば、車両又は車両の一部である。システム２５は、ポンプ１０及び潤滑油溜め又はタンク１４から加圧された潤滑油を受け取るエンジン３２（例えば、内燃エンジン）のような機械システムを含む。ポンプ１０は、潤滑油ソース２６から（吸入口３０を介して）潤滑油（例えば、オイル）を受け取り、加圧してエンジン３２に（吐出口４０を介して）供給する。ポンプ１０は、少なくともそれに作動的に接続された主制御バルブ７０と、そのハウジング２０に収容された圧力制御リリーフバルブ４４とを含む。先に詳述したように、ポンプ１０内の圧力制御リリーフバルブ４４は、吐出口圧力が所定レベル／閾値レベル以上であるときにその第２のバルブ位置へ選択的に移動し、潤滑油を吐出経路／吐出ポートからリリーフポート５６を介して制御チャンバ３６に戻すように構成されている。

上記の例示的な実施形態において本開示の原理が明確にされたが、本開示の実施に使用される構造、配置、比率、要素、材料および構成要素に対して様々な変形を加えることが可能であることは当業者であれば理解できる。

従って、そのような変形例であっても本開示の特徴は完全におよび有効に達成されるだろう。上記の好ましい具体的な実施形態は、本開示の機能的および構造的な原理を例示することを目的として説明および図示したものであり、そのような原理の範囲内において変更され得る。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲の意図および範囲に含まれる全ての変形例を包含する。

制御スライド１２は、制御チャンバ３６の一部から加圧流体を受けて充填するために、内部に流体受け面４３をさらに含んでもよい。一実施形態では、流体受け面４３は、ロータ１５の第１の半径方向側に、例えば、バネまたは弾性部材２４の近くに、制御スライド１２の半径方向に延びる第１の突起５８に隣接して設けられてもよい。この受け面により、スライド１２が最も偏心した位置にあるときに、潤滑油／オイルがハウジング２０とのスライド接触部の周りを通過することができる。後にさらに説明するように、この流体受け面４３に充填することで、ポンプ１０を制御するための主制御バルブ７０に接続されているフィードバックチャネル３８に流体を飽和させることができる。

また、ハウジング２０には、例えば、図６および図８に示すリリーフポート５６が含まれる。リリーフポート５６は、圧力制御リリーフバルブ４４の位置に基づいて、流体を吐出経路４９から（例えば、吐出ポート３３から）フィードバック制御チャンバ３６に選択的に連通させるものである。一実施形態では、リリーフポート５６は、バルブ空間５０とフィードバック制御チャンバ３６との間に配置され、これらを連通している。いくつかの実施形態では、リリーフポート５６は、ハウジング２０内の制御スライド１２の下方に設けられてもよい。

Claims (16)

1. 潤滑油をシステムへと吐出する可変容量型ベーンポンプであって、
   内部チャンバを画定する内面を有するハウジングと、
   前記ハウジングに前記潤滑油を注入して加圧するための吸入口であって、前記ハウジング内の吸入経路に接続された吸入口と、
   加圧潤滑油を前記ハウジングから前記システムに送出するための吐出口であって、前記ハウジング内に設けられた吐出経路に接続された吐出口と、
   前記ハウジングの内部チャンバ内でピボットピンを中心に変位可能な制御スライドであって、当該制御スライドは、（ａ）ポンプ吐出量を増加させる吐出量増加方向と、（ｂ）ポンプ吐出量を減少させる吐出量減少方向とに変位可能であり、前記制御スライドは、ロータ受容空間を画定する内面を有する、制御スライドと、
   前記制御スライドの前記ロータ受容空間内に取り付けられた、少なくとも１つのベーンを有するロータであって、当該ロータは前記制御スライド内で前記制御スライドに対して回転軸を中心に回転して、前記吸入経路を介して注入された前記潤滑油を加圧するように構成され、前記少なくとも１つのベーンは回転時に前記制御スライドの前記内面と係合するように構成された、ロータと、
   前記吸入口と前記吐出口は、前記ロータの回転軸の互いに反対の半径方向側に配設され、前記吸入口は第１の半径方向側に設けられ、前記吐出口は前記第１の半径方向側と反対の第２の半径方向側に設けられ、
   前記制御スライドを前記吐出量増加方向に付勢する弾性部材であって、当該弾性部材は前記ロータの前記第１の半径方向側に設けられ、前記ピボットピンは前記ロータの前記第２の半径方向側に設けられた、弾性部材と、
   前記ハウジングと前記制御スライドとの間に提供される加圧流体を受けるための制御チャンバであって、前記加圧流体は前記制御スライドを前記吐出量減少方向に移動させるように構成および配置され、前記制御チャンバは前記ロータの前記第１の半径方向側と前記第２の半径方向側の両方に延在する、制御チャンバと、
   前記ハウジング内に設けられ、前記吐出経路から前記制御チャンバまで流体を選択的に連通させるリリーフポートと、
   前記ハウジング内に設けられ、制御ポートに流体的に接続するフィードバックチャネルであって、前記制御ポートは、前記制御チャンバ内の圧力を制御するように構成された主制御バルブに接続された、フィードバックチャネルと、
   前記ハウジング内に設けられた圧力制御リリーフバルブであって、当該リリーフバルブは作動面を有し、当該作動面は、前記吐出経路と流体連通するとともに、当該作動面に作用する前記潤滑油の所定の圧力に基づいて第１のバルブ位置から第２のバルブ位置に移動可能である、圧力制御リリーフバルブと
   を備え、
   前記主制御バルブは、前記リリーフバルブの位置とは独立して前記制御チャンバ内の圧力を制御するように構成されており、当該制御は、前記制御スライドを前記吐出量減少方向に変位させるために前記制御チャンバを加圧する加圧潤滑油を送出することと、前記制御スライドの前記吐出量増加方向への変位を可能にするために加圧潤滑油を前記制御チャンバから排出することを含み、
   前記第１のバルブ位置において、前記リリーフバルブは非作動状態であり、前記吐出経路から前記リリーフポートを介して前記制御チャンバに至る流体連通を遮断し、
   前記第２のバルブ位置において、前記リリーフバルブは、前記吐出経路から前記リリーフポートを介して前記制御チャンバに至る前記潤滑油の流体連通を許容し、よって前記制御チャンバを加圧して、前記主制御バルブとは独立して前記制御スライドを前記吐出量減少方向へ変位させる、
   可変容量型ベーンポンプ。
2. 前記リリーフバルブが前記第２のバルブ位置にあるとき、前記フィードバックチャネルは当該フィードバックチャネルを通る流体の流れを一定時間制限することによって、前記制御チャンバ内に圧力を蓄積させ、圧力差を形成して前記制御スライドを前記吐出量減少方向に変位させるように構成される、請求項１に記載のポンプ。
3. 前記圧力制御リリーフバルブは、前記ハウジング内において前記ロータの前記第２の半径方向側に配置される、請求項１に記載のポンプ。
4. 前記吸入経路は前記弾性部材に隣接して設けられ、前記吐出経路は前記ピボットピンに隣接して設けられる、請求項１に記載のポンプ。
5. 前記圧力制御リリーフバルブは、前記ハウジング内において前記ピボットピンに隣接して配置される、請求項１に記載のポンプ。
6. 前記ハウジング内に供給制御空間をさらに備え、当該供給制御空間は前記吐出経路を前記圧力制御リリーフバルブに接続するとともに出力された加圧潤滑油を受けるように構成され、前記潤滑油の圧力は前記供給制御空間内に蓄積するように構成され、前記所定の出力圧力に到達する、および／または前記所定の出力圧力を超過すると、前記リリーフバルブは前記第２のバルブ位置に移動される、請求項１に記載のポンプ。
7. 前記圧力制御リリーフバルブは本体とバネとを備え、前記第２のバルブ位置において、前記吐出経路からの前記潤滑油が前記供給制御空間を通って供給され、前記圧力制御リリーフバルブの本体を移動させる力を印加する結果、前記本体の移動によって前記バネが圧縮されるように構成された、請求項６に記載のポンプ。
8. 前記リリーフポートは前記ハウジング内で前記制御スライドの下方に設けられる、請求項１に記載のポンプ。
9. 前記フィードバックチャネルは前記弾性部材に隣接して配置される、請求項１に記載のポンプ。
10. 前記フィードバックチャネルは前記吸入口に隣接して配置される、請求項１に記載のポンプ。
11. 前記フィードバックチャネルは前記ハウジングとカバーの間に設けられる、請求項１に記載のポンプ。
12. 前記フィードバックチャネルは、前記ハウジングの前記内部チャンバを画定する壁部に形成される、請求項１１に記載のポンプ。
13. 前記システムはエンジンである、請求項１に記載のポンプ。
14. エンジンと、
    潤滑油を収容する潤滑油溜めと、
    前記エンジンに前記潤滑油を吐出する、請求項１の可変容量型ベーンポンプと
    を備える、システム。
15. 請求項１のポンプからなる可変型ベーンポンプの偏心量を低減する方法であって、
    前記作動面に作用する前記潤滑油の前記所定の圧力に基づいて、前記圧力制御リリーフバルブを前記第１のバルブ位置から前記第２のバルブ位置まで油圧によって移動させる工程と、
    前記吐出経路から前記リリーフポートを介して前記制御チャンバに至る前記潤滑油の流体連通を許容し、よって前記制御チャンバを加圧して、前記主制御バルブとは独立して前記制御スライドを前記吐出量減少方向へ変位させる工程と
    を備え、
    前記主制御バルブは、前記リリーフバルブの位置とは独立して前記制御チャンバ内の圧力を制御するように構成されており、当該制御は、前記制御スライドを前記吐出量減少方向に変位させるために前記制御チャンバを加圧する加圧潤滑油を送出することと、前記制御スライドの前記吐出量増加方向への変位を可能にするために加圧潤滑油を前記制御チャンバから排出することを含む、
    方法。
16. 前記リリーフバルブが前記第２のバルブ位置にあるときに、前記吐出経路から前記リリーフポートを介して前記制御チャンバまで至る前記潤滑油の流体連通を許容する間、
    前記潤滑油が低温であるとき、前記フィードバックチャネルは当該フィードバックチャネルを通る流体の流れを一定時間制限することによって、前記制御チャンバ内に圧力を蓄積させ、圧力差を形成して前記制御スライドを前記吐出量減少方向に変位させるように構成される、請求項１５に記載の方法。

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