JP4687991B2 - エンジンの油供給装置 - Google Patents
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Description
そのため、当該油供給装置では、第一油路への作動オイルの油圧が所定域よりも大きいときに、第二吐出ポートからの作動オイルを第二弁体油路経由で第一油路に送給するように構成した。このとき、第一油路への作動オイルの送給量が一旦、第一吐出ポートからの作動オイルのみとなった後であっても、第一油路への作動オイルの送給量を、再度第一吐出ポートの吐出量と第二吐出ポートの吐出量とを合わせた量とすることができる。
このように簡便な油供給装置であっても、以下に説明するようにエンジンの高速回転時においても、作動オイル被送給部に送給する必要油量を確実に確保できる。
この結果、必要油圧が確保された場合においては、余分の仕事は低減、回避され、その分油供給装置の駆動馬力は低減される。
そのため、本構成では、第一油路の作動オイルの油圧が第二圧力範囲よりも大きい第三圧力範囲のときに、弁体によりリリーフ油路を閉じ、吐出ポートからの作動オイルを、第一油路に送給すると共に、第二油路から油圧制御バルブ、中間油路を経由して第一油路に合流させるように構成した。このとき、作動オイル被送給部への作動オイルの送給量は、再度、吐出ポートから吐出される総吐出量(図7:S−T線)となる。
このように簡便な油供給装置であっても、以下に説明するようにエンジンの高速回転時においても、作動オイル被送給部に送給する必要油量を確実に確保できる。
そのため、本構成では、第一油路の作動オイルの油圧が第二圧力範囲よりも大きい第三圧力範囲のときに、弁体により第二油路およびリリーフ油路を閉じ、吐出ポートからの作動オイルを、第一油路に送給するように構成した。このとき、作動オイル被送給部への作動オイルの送給量は、再度、吐出ポートからの総吐出量(図7:S−T線)となる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例では、車両に搭載して内燃機関のクランクシャフトの回転に伴い油圧を発生させるエンジンの油供給装置を示す。図1に油供給装置の概念構成図、図2に実際の搭載設計図の概要を示す。
油供給装置Xに係るポンプ本体1は金属製(例えばアルミ系合金、鉄系合金)であり、ポンプ本体1内部にはポンプ室10が形成されている。ポンプ室10には、多数個の内歯11を備えたドリブンギヤを構成する内歯車部12が形成してある。
このとき、例えば、図1において反時計周りにポンプ室22e〜22aを見ると、次第に容積が大きくなるため吸込圧が生成し、作動オイルの吸込作用が得られる。また、ポンプ室22j〜22fは、次第に容積が小さくなるため吐出圧が生成し、作動オイルの吐出作用が得られる。
また、ポンプ本体1には、吸込ポート36が形成してある。吸込ポート36は、ロータ2の回転に伴いポンプ室10に作動オイルを吸い込むポートである。吸込ポート36は端辺36a、36cを備えている。
第一油路61は、吐出ポート31と作動オイル被送給部7とを連絡する油路である。
作動オイル被送給部7は、例えば、給油を必要とするすべり軸受やベアリング等の潤滑装置、内燃機関の動弁機構、内燃機関のシリンダやピストン等の駆動機構が挙げられる。
また、当該第一油路61は、中間油路61rにより油圧制御バルブ4と接続している。
油圧制御バルブ4は、第一油路61への作動オイルの油圧に応答して作動する弁体47を備えており、当該弁体47は、弁体47が摺動自在な空間である弁収容室40に収容される。弁収容室40には、弁体47がバネ49に矢印B1方向に付勢された状態で装入してある。
弁体47において、弁体47の作動方向における両端には、第一弁部47xおよび第二弁部47yが設けてある。弁体油路44・第一弁部47x・第二弁部47yの作動方向寸法の設計については後述する。
第一弁孔41は、中間油路61rを介して第一油路61と連通可能である。これにより、弁体47に作動オイルの油圧を伝達することができる。
第二弁孔42は第二油路62と連通可能である。これにより、吐出ポート31からの作動オイルを弁体油路44に導入することができる。
帰還孔43aはリリーフ油路66と連通可能である。これにより、油圧制御バルブ4からの作動オイルを吸込ポート36に返送することができる。
エンジン始動直後等、ロータ2の回転数が少ない低速域の場合(例えば1500回転程度まで)、吐出ポート31から吐出された第一油路61の作動オイルの油圧により作動オイル被送給部7へ作動オイルを送給する。また、このときの油圧が中間油路61r及び油圧制御バルブ4の第一弁孔41を介して弁体47に作用する。これにより弁体47を駆動させる弁体駆動力F1が生じる。弁体駆動力F1がバネ49の付勢力F3よりも小さなときには(F1<F3)、バネ49により弁体47は矢印B1方向に移動する(図1)。
このときの第一油路61の作動オイルの油圧を第一圧力範囲とする。
尚、本明細書では、「油路が閉じる」とは作動オイルが流通しない状態を指すものとする。
このとき、作動オイル被送給部7へ送給される油量は、図7のO―P線で示される特性、つまり、ロータ2の回転数がN1(例えば1500回転)まで増加するに伴い、吐出ポート31からの作動オイルの吐出量が増加し、第一油路61の油圧が増大する特性が得られる。
駆動源である内燃機関のクランクシャフトの回転数の増加に伴ってロータ2の回転数が増加し、ロータの回転数が所定回転数N1を越える第一中速域において、弁体駆動力F1が増加してバネ49の付勢力F3に打ち勝つと(F1>F3)、弁体駆動力F1と付勢力F3とが均衡するまで弁体47は矢印B2方向(図1参照)に移動する。
このときの第一油路61への作動オイルの油圧は、第一圧力範囲より大きい第二圧力範囲となる。
このとき、作動オイル被送給部7へ送給される油量は、図7のP−R線で示される特性となる。つまり、リリーフ油路66への経路が連通する状態となるため、ロータの回転数の増加に対する作動オイル被送給部7への吐出量の増加割合が小さくなる。
ロータの回転数がさらに上昇するN2(例えば4000回転)以上の第二中速域になると、弁体47はさらに矢印B2方向(図1参照)に移動する。
このとき第一油路61の作動オイルの油圧は、第二圧力範囲よりも大きい第三圧力範囲となる。
つまり、第一油路61の作動オイルの油圧が第三圧力範囲のとき、作動オイル被送給部7への作動オイルの送給量は、再度、吐出ポートから吐出される量の全量となる。
このとき、作動オイル被送給部7への油量は、図7のR―T線で示される特性となる。つまり、作動オイル被送給部7への作動オイルの送給量が上昇し(図7:R―S線)、その後、吐出ポート31からの総吐出量が作動オイル被送給部7へ送給される(図7:S―T線)。
ロータの回転数がさらに上昇するN3(例えば4500回転)以上になる高速域になると、弁体47はさらに矢印B2方向(図1参照)に移動する。
このとき第一油路61の前記作動オイルの油圧は、第三圧力範囲よりも大きい第四圧力範囲となる。
このとき、作動オイル被送給部7へ送給される油量は、図7のT―U線で示される特性となる。つまり、リリーフ油路66への経路が連通する状態となるため、ロータの回転数の増加に対する作動オイル被送給部7への吐出量の増加割合が小さくなる。
このように簡便な油供給装置Xであっても、以下に説明するようにエンジンの高速回転時においても、作動オイル被送給部7に送給する必要油量を確実に確保できる。
この結果、必要油圧が確保された場合においては、余分の仕事は低減、回避され、その分油供給装置Xの駆動馬力は低減される。
そのため、本発明では、第一油路61の作動オイルの油圧が第二圧力範囲よりも大きい第三圧力範囲のときに、弁体47によりリリーフ油路66を閉じ、吐出ポート31からの作動オイルを、第一油路61に送給すると共に、第二油路62から油圧制御バルブ4、中間油路61rを経由して第一油路61に合流させるように構成した。このとき、第二圧力範囲において第一油路61への作動オイルの送給量が一旦減少した後であっても、作動オイル被送給部7への作動オイルの送給量を、再度、吐出ポート31からの総吐出量(図7:S−T線)とすることができる。
形態A(図3)より、第一弁部47xが帰還孔43aを閉鎖したとき、第二弁部47yが第一弁孔41と第二弁孔42との連通を閉鎖する。
形態B(図4)より、第一弁部47xが帰還孔43aの閉鎖を解除したとき、第二弁部47yが第一弁孔41と第二弁孔42との連通の閉鎖状態を維持する。
形態C(図5)より、第二弁部47yが帰還孔43aを閉鎖したとき、第一弁孔41と第二弁孔42とを連通させる。
形態D(図6)より、第二弁部47yが帰還孔43aの閉鎖を解除したとき、第一弁孔41と第二弁孔42とを連通状態を維持する。
上述した第一実施形態では、油圧制御バルブ4は、単一の第一接続路63を介してリリーフ油路66と接続していた。しかし、これに限られるものではなく、油圧制御バルブ4とリリーフ油路66との接続は、複数の接続路を介して構成することが可能である。
弁体47において、弁体油路44・第一弁部47x・第二弁部47yの作動方向寸法の設計は、後述するように第一実施形態とは異なる。その他の構成は第一実施形態と同様であるため、説明は省略する。
このとき、図8に示したように、弁体47の第一弁部47xが帰還孔43aを、第二弁部47yが帰還孔43bをそれぞれ閉鎖して、弁体47が第二油路62およびリリーフ油路66を閉じた状態となる。そのため、第二油路62から油圧制御バルブ4には作動オイルは流入せず、吐出ポート31からの作動オイルを、第一油路61に送給可能となる。
つまり、第一油路61の作動オイルの油圧が第一圧力範囲にあるとき、作動オイル被送給部7への作動オイルの送給量は、吐出ポート31から吐出される総吐出量(図7のO―P線)となる。
図9に示したように、第二弁部47xにおける帰還孔43aの閉鎖が解除されるが、第二弁部47yにおける帰還孔43bの閉鎖は解除されない。つまり、弁体47により第二接続路64は閉じた状態となる。
このとき、吐出ポート31からの作動オイルは、一部が第一油路61に送給可能となり、残りの一部が、第二油路62から油圧制御バルブ4の弁体油路44を経由して第一接続路63からリリーフ油路66に送給可能となる。
尚、第一接続路63の直径等を種々変更することにより、図7のP−R線の傾きも所望の傾きに変更することが可能である。
このとき、図10に示したように、第二弁部47yが第二弁孔42および帰還孔43a,43bをそれぞれ閉鎖した状態となり、弁体47により第二油路62およびリリーフ油路66を閉じた状態となる。そのため、第二油路62から油圧制御バルブ4には作動オイルは流入せず、吐出ポート31からの作動オイルを、油圧制御バルブ4を経由しないで第一油路61に送給可能となる。
つまり、第一油路61の作動オイルの油圧が第三圧力範囲にあるとき、作動オイル被送給部7への作動オイルの送給量は、吐出ポートから吐出される総吐出量(図7のR―T線)となる。
このとき、図11に示したように、第二弁部47yにおける帰還孔43bの閉鎖が解除される。第二弁部47yにおける第二弁孔42および帰還孔43aの閉鎖は解除されない。即ち、弁体47により第二油路62および第一接続路63を閉じ、油圧制御バルブにおいて中間油路61rおよびリリーフ油路66を連通させることとなる。そのため、吐出ポート31からの作動オイルを、第一油路61に送給すると共に、第二接続路64からリリーフ油路66に送給可能となる。
また、第二実施形態では、上述した第一実施形態と同様に簡便な構成の油供給装置Xとなる。しかし、このように簡便な油供給装置であっても、以下に説明するようにエンジンの高速回転時においても、作動オイル被送給部7に送給する必要油量を確実に確保できる。
そのため、本実施形態では、第一油路61の作動オイルの油圧が第二圧力範囲よりも大きい第三圧力範囲のときに、弁体47により第二油路62およびリリーフ油路66を閉じ、吐出ポート31からの作動オイルを、第一油路61に送給するように構成した。このとき、第二圧力範囲において第一油路61への作動オイルの送給量が一旦減少した後であっても、作動オイル被送給部7への作動オイルの送給量を、再度、吐出ポート31からの総吐出量(図7:S−T線)とすることができる。
これにより、ロータ回転数が高速域においても、再度、送給できる作動オイルの容量を増大できるため、作動オイル被送給部に送給する必要油量を確実に確保できる。
形態A’(図8)より、第一弁部47xが帰還孔43aを閉鎖し、第二弁部47yが帰還孔43bを閉鎖したとき、第二弁部47yが第一弁孔41と第二弁孔42との連通を閉鎖する。
形態B’(図9)より、第一弁部47xが帰還孔43aの閉鎖を解除し、第二弁部47yが帰還孔43bの閉鎖状態を維持するとき、第二弁部47yが第一弁孔41と第二弁孔42との連通の閉鎖状態を維持する。
形態C’(図10)より、第二弁部47yが帰還孔43a,43bを閉鎖したとき、第二弁部47yが第一弁孔41と第二弁孔42との連通の閉鎖状態を維持する。
形態D’(図11)より、第二弁部47yが帰還孔43aの閉鎖状態を維持し、帰還孔43bの閉鎖状態を解除したとき、第二弁部47yが第一弁孔41と第二弁孔42との連通の閉鎖状態を維持する。
1 ポンプ本体
2 ロータ
4 油圧制御バルブ
7 作動オイル被送給部
31 吐出ポート
36 吸込ポート
44 弁体油路
61 第一油路
61r 中間油路
62 第二油路
63 第一接続路
64 第二接続路
66 リリーフ油路
Claims (2)
- クランクシャフトと同期して駆動するロータの回転に伴って作動オイルを吸い込む吸込ポートを備えると共に、前記ロータの回転に伴って作動オイルを吐出する単一の吐出ポートを備えたポンプ本体と、
前記吐出ポートに接続され、前記吐出ポートからの作動オイルを作動オイル被送給部に送給する第一油路と、
前記第一油路に対して中間油路を介して接続され、前記第一油路の作動オイルの油圧に応答して作動する油圧制御バルブと、
前記吐出ポートの前記第一油路の接続部より上手側において前記吐出ポートに接続され、前記吐出ポートからの作動オイルを前記油圧制御バルブに送給する第二油路と、
前記油圧制御バルブの作動オイルを、前記吸込ポート及びオイルパンの少なくとも一方に返送するリリーフ油路と、
前記油圧制御バルブの弁体に設けられた弁体油路と、
を備え、
前記第一油路の作動オイルの油圧が第一圧力範囲にあるときに、前記油圧制御バルブの前記弁体により前記第二油路および前記リリーフ油路を閉じ、前記吐出ポートからの作動オイルを前記第一油路に送給し、
前記第一油路への作動オイルの油圧が前記第一圧力範囲より大きい第二圧力範囲のときに、前記吐出ポートからの作動オイルを、前記第一油路に送給すると共に、前記第二油路から前記油圧制御バルブの前記弁体油路を経由して前記リリーフ油路に送給し、
前記第一油路への作動オイルの油圧が前記第二圧力範囲よりも大きい第三圧力範囲のときに、前記油圧制御バルブの前記弁体により前記リリーフ油路を閉じ、前記吐出ポートからの作動オイルを、前記第一油路に送給すると共に、前記第二油路から前記油圧制御バルブ、前記中間油路を経由して前記第一油路に合流させ、
前記第一油路への作動オイルの油圧が前記第三圧力範囲よりも大きい第四圧力範囲のときに、前記吐出ポートからの作動オイルを、前記第一油路に送給すると共に、前記油圧制御バルブにおいて前記第二油路、前記中間油路および前記リリーフ油路を連通させ、前記吐出ポートの作動オイルを前記リリーフ油路に送給するエンジンの油供給装置。 - クランクシャフトと同期して駆動するロータの回転に伴って作動オイルを吸い込む吸込ポートを備えると共に、前記ロータの回転に伴って作動オイルを吐出する単一の吐出ポートを備えたポンプ本体と、
前記吐出ポートに接続され、前記吐出ポートからの作動オイルを作動オイル被送給部に送給する第一油路と、
前記第一油路に対して中間油路を介して接続され、前記第一油路の作動オイルの油圧に応答して作動する油圧制御バルブと、
前記吐出ポートの前記第一油路の接続部より上手側において前記吐出ポートに接続され、前記吐出ポートからの作動オイルを前記油圧制御バルブに送給する第二油路と、
前記油圧制御バルブに対して第一接続路及び第二接続路を接続し、前記油圧制御バルブの作動オイルを、前記吸込ポート及びオイルパンの少なくとも一方に返送するリリーフ油路と、
前記油圧制御バルブの弁体に設けられた弁体油路と、
を備え、
前記第一油路の作動オイルの油圧が第一圧力範囲にあるときに、前記油圧制御バルブの前記弁体により前記第二油路および前記リリーフ油路を閉じ、前記吐出ポートからの作動オイルを前記第一油路に送給し、
前記第一油路への作動オイルの油圧が前記第一圧力範囲より大きい第二圧力範囲のときに、前記吐出ポートからの作動オイルを、前記第一油路に送給すると共に、前記油圧制御バルブの前記弁体により前記第二接続路を閉じ、前記第二油路から前記油圧制御バルブの前記弁体油路を経由して前記第一接続路から前記リリーフ油路に送給し、
前記第一油路への作動オイルの油圧が前記第二圧力範囲よりも大きい第三圧力範囲のときに、前記油圧制御バルブの前記弁体により前記第二油路および前記リリーフ油路を閉じ、前記吐出ポートからの作動オイルを、前記第一油路に送給し、
前記第一油路への作動オイルの油圧が前記第三圧力範囲よりも大きい第四圧力範囲のときに、前記吐出ポートからの作動オイルを、前記第一油路に送給すると共に、前記油圧制御バルブの前記弁体により前記第二油路および前記第一接続路を閉じ、前記油圧制御バルブにおいて前記中間油路および前記リリーフ油路を連通させ、前記吐出ポートの作動オイルを前記第二接続路から前記リリーフ油路に送給するエンジンの油供給装置。
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