JP6491305B1

JP6491305B1 - ２段可変オイルポンプ

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Publication number: JP6491305B1
Application number: JP2017240397A
Authority: JP
Inventors: ジョン，ヒョンウィ
Original assignee: ミョンファインダストリーカンパニー，リミテッド
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2037-12-15
Also published as: CN109695570A; US10746173B2; JP2019078258A; EP3473857A1; US20190120227A1; CN109695570B

Abstract

【課題】構造が簡単でありつつ、２段で圧力を調節することができる２段可変オイルポンプを提供する。
【解決手段】ケーシングの内側に備えたピボット軸ＰＳを基準として回転可能に設置され、内部にロータリーチャンバＲＳが設けられたアウターカムリング１２０、一端は前記アウターカムリングの外側面に設けられたバネ支持部に接触し、他端は前記ケーシングの内側面に接触して前記アウターカムリングを付勢する支持バネ１４０、前記アウターカムリングと前記ケーシングの間に設けられ、前記アウターカムリングの偏心程度を変化させるレギュレーティングチャンバ１５０を含んで構成されたポンピング部１００、および、前記吐出ポートから吐出されたオイルが、前記レギュレーティングチャンバに供給されるようにするか、または前記オイルタンクに復帰するように前記オイルの循環経路を設定する経路設定部２００、を含んで構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、２段可変オイルポンプに関し、より詳細には、構造が簡単でありつつ、２段で圧力を調節することができる２段可変オイルポンプに関する。

一般的に、車両のエンジンにおいては、エンジンオイルが循環することによってエンジンの過熱防止や各種機具の間の摩擦力の低減が行われており、このためにオイルポンプが適用される。

しかし、オイルポンプは、吐出側に流量を吐出するとともに、吸入側に戻る流量を吸い込むように稼働されることにより、オイルポンプの稼働時、エンジンの駆動トルクは損失するしかない。

車両におけるエンジンの駆動トルクの改善は、燃費改善のための必須の事項であるので、オイルポンプの‘流量×油圧'の関係に比例するオイルポンプによる駆動トルクの損失（オイルを送出するために消費される消費馬力）は、オイルポンプの性能改善によって低減することができる。

最近、車両の燃料低減は、世界的な高油価および二酸化炭素の規制によってその重要性がさらに加重されていることから、車両の開発時、燃費の向上および環境への優しさが核心的な項目として取り扱われている。

特に、エンジンの駆動トルクの改善は、燃費改善のための必須の事項である側面を考慮する時、オイルポンプによる駆動トルクの損失の低減は、燃費改善において非常に効果的であり得る。

例えば、図１に示されたように、高速ＲＰＭでリリーフバルブを介してオイルの一部をバイパスさせることにより、オイルの圧力を下げ、燃費を改善させる構造が開示されている。

しかし、上述したような方式のオイルポンプは、高速区間のオイル圧力は解消することができるものの、中速区間のオイル圧力は、依然として高い状態に維持されるため、燃費改善の効率が劣るという問題点があった。

韓国登録特許第１０-１５０９９９４号（登録日２０１５年４月１日）

上記従来の技術による問題点を解決するための本発明の目的は、構造が簡単でありつつ、２段で圧力を調節することができる２段可変オイルポンプを提供することにある。

上記技術的課題を解決するための本発明による２段可変オイルポンプは、オイルタンクに貯蔵されたオイルを吸入する吸入ポートと、前記吸入ポートに吸入されたオイルをメインギャラリに吐出する吐出ポートが設けられたケーシング、前記ケーシングの内側に備えたピボット軸を基準として回転可能に設置され、内部にロータリーチャンバが設けられたアウターカムリング、前記アウターカムリングに対して偏心するように設置され、駆動軸の回転に伴って連動して回転し、外周面に放射状に摺動可能に結合された複数のベーンを含むロータ、一端は前記アウターカムリングの外側面に設けられたバネ支持部に接触し、他端は前記ケーシングの内側面に接触して前記アウターカムリングを付勢する支持バネ、前記アウターカムリングと前記ケーシングの間に設けられ、前記アウターカムリングの偏心程度を変化させるレギュレーティングチャンバを含んで構成されたポンピング部；および、前記吐出ポートから吐出されたオイルが、前記レギュレーティングチャンバに供給されるようにするか、または前記オイルタンクに復帰するように前記オイルの循環経路を設定する経路設定部；を含んで構成される。

好ましくは、前記ロータの第１のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が前記ロータのＲＰＭに比例して上昇し、前記ロータの第１のＲＰＭ以上から第２のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が第１の圧力を維持し、前記ロータの第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が前記ロータのＲＰＭに比例して上昇し、前記ロータの第３のＲＰＭ以上から前記オイルの圧力が第２の圧力を維持するように制御部によって制御することができる。

好ましくは、前記経路設定部は、前記吐出ポートから吐出され、メインギャラリを循環したオイルが流入される流入ポート、前記流入ポートに流入されたオイルを後段に供給する流出ポート、前記流入ポートに流入されたオイルをタンクに復帰させるタンクポートが備えられ、前記流入ポートと前記流出ポートを連結するか、または前記流入ポートと前記タンクポートを連結する３／２−ｗａｙバルブ；前記吐出ポートから吐出され、メインギャラリを循環する前のオイルが流入される第１のポート、前記第１のポートに流入されたオイルを前記レギュレーティングチャンバに供給させる第２のポート、前記流出ポートと連結された第３のポート、前記第３のポートと連結された第４のポートが備えられ、前記第１のポートと第２のポートを連結するか、または前記第３のポートと第４のポートを連結するスプールバルブ；を含んで構成することができる。

好ましくは、前記経路設定部は、前記吐出ポートから吐出され、メインギャラリを循環したオイルが流入される流入ポート、前記流入ポートに流入されたオイルを後段に供給する流出ポート、前記流入ポートに流入されたオイルをタンクに復帰させるタンクポートが備えられ、前記流入ポートと前記流出ポートを連結するか、または前記流入ポートと前記タンクポートを連結する３／２−ｗａｙバルブ；前記吐出ポートから吐出され、メインギャラリを循環した後のオイルが流入される第１のポート、前記第１のポートに流入されたオイルを前記レギュレーティングチャンバに供給させる第２のポート、前記流出ポートと連結された第３のポート、前記第３のポートと連結された第４のポートが備えられ、前記第１のポートと第２のポートを連結するか、または前記第３のポートと第４のポートを連結するスプールバルブ；を含んで構成することができる。

好ましくは、前記制御部は、前記ロータの第２のＲＰＭ未満まで前記３／２−ｗａｙバルブの流入ポートと流出ポートが連結されるように制御し、前記ロータの第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ未満まで前記３／２−ｗａｙバルブの流出ポートとタンクポートが連結されるように制御し、前記スプールバルブは、前記ロータの第３のＲＰＭ未満では、第１のポートと第２のポートの連結を遮断すると共に、第３のポートと第４のポートが連結されるように作動し、第３のＲＰＭ以上からは、第１のポートと第２のポートが連結されると共に、第３のポートと第４のポートの連結を遮断するように作動することができる。

好ましくは、前記経路設定部は、前記吐出ポートから吐出され、メインギャラリを循環したオイルが流入される流入ポート、前記流入ポートに流入されたオイルを前記レギュレーティングチャンバに供給する流出ポート、前記流入ポートに流入されたオイルをタンクに復帰させるタンクポートが備えられ、前記流入ポートと前記流出ポートを連結するか、または前記流入ポートと前記タンクポートを連結する３／２−ｗａｙバルブ；を含んで構成することができる。

好ましくは、前記制御部は、前記ロータの第２のＲＰＭ未満まで前記３／２−ｗａｙバルブの流入ポートと流出ポートが連結されるように制御し、前記ロータの第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ未満まで前記３／２−ｗａｙバルブの流出ポートとタンクポートが連結されるように制御し、前記ロータの第３のＲＰＭ以上から前記３／２−ｗａｙバルブの流入ポートと流出ポートが連結されるように制御することができる。

好ましくは、前記経路設定部は、前記ポンピング部と前記メインギャラリの間に備えたチェックバルブを含んで構成することができる。

上述したような本発明は、オイルポンプから吐出されるオイルの圧力をオイルポンプの回転速度（ＲＰＭ）によって２段で調節することができるので、オイルが供給される部分の要求オイル圧に合わせて供給することができるという利点がある。

また、スプールバルブの第１のポートがメインギャラリを循環する前のオイルラインに連結されるように構成することで、可変オイルポンプの限られた空間内において空間活用度を高めることができるため、構造を簡単にすることができ、これを通じて原価低減ができるという利点がある。

さらに、３／２−ｗａｙバルブのみで経路設定部を構成し、制御部を介して前記３／２−ｗａｙバルブの各ポートの間の連結状態を制御することから、部品数を低減することができ、これを通じて原価低減ができるという利点がある。

従来のポンプシステムの作動による圧力変化を示したグラフである。本発明の第１実施例による２段可変オイルポンプの第１区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第１実施例による２段可変オイルポンプの第２区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第１実施例による２段可変オイルポンプの第３区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第１実施例による２段可変オイルポンプの第４区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第２実施例による２段可変オイルポンプの第１区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第２実施例による２段可変オイルポンプの第２区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第２実施例による２段可変オイルポンプの第３区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第２実施例による２段可変オイルポンプの第４区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第３実施例による２段可変オイルポンプの第１区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第３実施例による２段可変オイルポンプの第２区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第３実施例による２段可変オイルポンプの第３区間の作動状態を示した構成図である。本発明の第３実施例による２段可変オイルポンプの第４区間の作動状態を示した構成図である。本発明の実施例による２段可変オイルポンプの第１区間乃至第４区間における圧力変化を示したグラフである。

本発明は、その技術的思想または主な特徴から外れることなく、他の様々な形態で実施することができる。したがって、本発明の実施例は、すべての点で単なる例示に過ぎないものであり、限定的に解釈されてはならないものである。

第１、第２のような用語は、多様な構成要素を説明するために使用することができるが、上記構成要素は、上記用語によって限定されるものではない。

上記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく、第１の構成要素は第２の構成要素と命名されていてもよく、同様に第２の構成要素も第１の構成要素と命名されていてもよい。

および/またはの用語は、複数の関連して記載された項目の組み合わせまたは複数の関連して記載された項目のうちのいずれかの項目を含む。

ある構成要素が別の構成要素に“連結されて”いるか、または“接続されて”いると言及された場合には、その別の構成要素に直接連結されているか、または接続されていることもできるが、その中間に他の構成要素が存在することもあり得ると理解しなければならない。

一方、ある構成要素が別の構成要素に“直接連結されて”いるか、または“直接接続されて”いると言及された場合には、その中間に他の構成要素は存在しないものと理解しなければならない。

本出願において使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上、明白に違うことを意味しない限り、複数の表現を含んでいる。

本出願において、“含む”または“具備する”、“有する”等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、１つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたもの等の存在または付加可能性を前もって排除するものではないと理解すべきである。

別途で定義されない限り、技術的或いは科学的な用語を含めてここで使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有しいる。

一般的に使用される辞典に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであり、本出願において明白に定義しない限り、理想的か、若しくは過度に形式的な意味に解釈されない。

以下において、添付の図面を参照しながら本発明による好ましい実施例を詳しく説明するが、図面符号に関係なく、同一または対応の構成要素には同一の参照番号を付与し、これに対する重複の説明は省略することとする。

本発明を説明する上で関連のある公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をぼかすおそれがあると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

＜第１実施例＞
図２は、本発明の第１実施例による２段可変オイルポンプの第１区間の作動状態を示した構成図であり、図３は、本発明の第１実施例による２段可変オイルポンプの第２区間の作動状態を示した構成図であり、図４は、本発明の第１実施例による２段可変オイルポンプの第３区間の作動状態を示した構成図であり、図５は、本発明の第１実施例による２段可変オイルポンプの第４区間の作動状態を示した構成図である。

本発明の第１実施例による２段可変オイルポンプは、図２乃至図５に示されたようにポンピング部１００と経路設定部２００を含んで構成される。

前記ポンピング部１００は、メインギャラリ（ＭａｉｎＧａｌｌｅｒｙ）等にオイルを吐出して送り出すためにポンピングが行われる部分である。

具体的に、前記ポンピング部１００は、ケーシング１１０、アウターカムリング１２０、ベーン１３１、ロータ１３０、支持バネ１４０等を含んで構成され、内部には、ロータリーチャンバＲＳとレギュレーティングチャンバ１５０が設けられる。

前記ケーシング１１０は、オイルタンク（Ｔａｎｋ）に貯蔵されたオイルを吸入する吸入ポート１１１と、前記吸入ポート１１１に吸入されたオイルをメインギャラリに吐出する吐出ポート１１３とが備えられている。

前記アウターカムリング１２０は、前記ケーシング１１０の内側に備えたピボット軸ＰＳを基準として回転可能に設置され、内部にロータリーチャンバＲＳが設けられる。

前記ロータ１３０は、前記アウターカムリング１２０に対して偏心するように設置され、駆動軸の回転に伴って連動して回転し、外周面に放射状に摺動可能に結合された複数のベーン１３１を含んで構成される。

前記ロータ１３０の回転により前記ベーン１３１が半径方向に排出された状態で回転するようになり、吸入ポート１１１に発生した吸入力によって、オイルタンクのオイルが前記ロータリーチャンバＲＳの内部に吸入された後、前記吐出ポート１１３に吐出される。

前記支持バネ１４０の一端は、前記アウターカムリング１２０の外側面に設けられたバネ支持部１２１に接触し、前記支持バネ１４０の他端は、前記ケーシング１１０の内側面に接触し、前記支持バネ１４０は、前記アウターカムリング１２０を付勢するように構成される。

したがって、図２に示されたように、前記支持バネ１４０が伸びた状態では、前記アウターカムリング１２０とロータ１３０が偏心された状態となり、図４に示されたように、前記支持バネ１４０が圧縮された状態では、前記アウターカムリング１２０とロータ１３０がほとんど同心である状態となる。

前記アウターカムリング１２０と前記ケーシング１１０の間に設けられて、前記アウターカムリング１２０の偏心程度を変化させるレギュレーティングチャンバ１５０が設けられる。前記レギュレーティングチャンバ１５０の圧力によって、前記支持バネ１４０が伸びたり、圧縮されたりする。

前記経路設定部２００は、前記ポンピング部１００のケーシング１１０に設けられた吐出ポート１１３から吐出されたオイルが、前記レギュレーティングチャンバ１５０に供給されるようにするか、または前記オイルタンクに復帰するように前記オイルの循環経路を設定する部分である。

前記経路設定部２００は、３／２−ｗａｙバルブ２１０とスプールバルブ２２０を含んで構成される。

前記３／２−ｗａｙバルブ２１０は、流入ポートＰ、流出ポートＡ、タンクポートＴが備えられており、２つの流路を備えた方向制御弁である。

具体的に、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０は、前記吐出ポート１１３から吐出されてメインギャラリを循環したオイルが流入される流入ポートＰ、前記流入ポートＰに流入されたオイルを後段に供給する流出ポートＡ、前記流入ポートＰに流入されたオイルをタンクに復帰させるタンクポートＴが備えられ、前記流入ポートＰと前記流出ポートＡを連結するか、または前記流出ポートＡと前記タンクポートＴを連結する２つの流路が備えられている。

例えば、電気的にＯｎ状態である場合には、流入ポートＰと流出ポートＡが連結されるように作動して、流入ポートＰと流出ポートＡを通じてのみ流体が流れ得る経路が設けられ、電気的にＯｆｆ状態である場合には、流入ポートＰとタンクポートＴが連結されるように作動して、流入ポートＰとタンクポートＴを通じてのみ流体が流れ得る経路が設けられる。

前記スプールバルブ２２０は、前記吐出ポート１１３から吐出されてメインギャラリを循環する前のオイルが流入される第１のポートＰ１、前記第１のポートＰ１に流入されたオイルを前記レギュレーティングチャンバ１５０に供給させる第２のポートＰ２、前記流出ポートＡと連結された第３のポートＰ３、前記第３のポートＰ３と連結された第４のポートＰ４が備えられており、前記第１のポートＰ１と第２のポートＰ２を連結するか、または前記第３のポートＰ３と第４のポートＰ４を連結するように構成される。

例えば、前記スプールバルブ２２０の一側の端部面に第１のポートＰ１が設けられ、前記スプールバルブ２２０の一側の側面部に第２のポートＰ２が設けられ、前記第２のポートＰ２から他側に離隔した位置にそれぞれ第３のポートＰ３、第４のポートＰ４が設けられてもよく、前記スプールバルブ２２０の内部の一側には、前記第１のポートＰ１と第２のポートＰ２を連結するか、または前記第３のポートＰ３と第４のポートＰ４を連結するためのスプールが備えられてもよく、前記スプールバルブ２２０の内部の他側には、バネが備えられてもよい。

したがって、第１のポートＰ１に流入されるオイルの圧力が一定圧未満の場合には、前記スプールが一側に位置するようになって、第３のポートＰ３と第４のポートＰ４を連結された状態となり、第１のポートＰ１に流入されるオイルの圧力が一定圧を超える場合には、前記スプールが他側に移動するようになって、第１のポートＰ１と第２のポートＰ２を連結する状態となる。

上述したようにポンピング部１００と経路設定部２００を含んで構成された２段可変オイルポンプは、制御部（図示省略）によって作動が制御され得る。

具体的に、前記制御部は、前記ロータ１３０の第１のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が前記ロータ１３０のＲＰＭに比例して上昇し、前記ロータ１３０の第１のＲＰＭ以上から第２のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が第１の圧力（図１４のＰ１）を維持し、前記ロータ１３０の第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が前記ロータ１３０のＲＰＭに比例して上昇し、前記ロータ１３０の第３のＲＰＭ以上から前記オイルの圧力が第２の圧力（図１４のＰ２）を維持するように前記ポンピング部１００と経路設定部２００を制御することができる。

このために、前記制御部は、前記ロータ１３０の第２のＲＰＭ未満まで前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡが連結されるように制御し、前記ロータ１３０の第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ未満まで前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流出ポートＡとタンクポートＴが連結されるように制御するようになる。

また、前記スプールバルブ２２０は、前記ロータ１３０の第３のＲＰＭ未満では、第１のポートＰ１と第２のポートＰ２の連結を遮断すると共に、第３のポートＰ３と第４のポートＰ４が連結されるように作動し、第３のＲＰＭ以上からは、第１のポートＰ１と第２のポートＰ２を連結すると共に第３のポートＰ３と第４のポートＰ４の連結を遮断するように作動する。

上述したような制御部の制御過程と前記スプールバルブ２２０の作動状態とを各区間毎に検討すると、以下のとおりである。

先ず、前記ロータ１３０のＲＰＭが、０から第１のＲＰＭ（図１４のＡ地点）未満の場合には、前記制御部が、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡが連結されるように制御し、前記スプールバルブ２２０は、第１のポートＰ１と第２のポートＰ２の連結を遮断すると共に、第３のポートＰ３と第４のポートＰ４が連結されるように作動するようになる。

したがって、図２に示されたように、吸入ポート１１１に吸入されたオイルが、ロータリーチャンバＲＳで圧縮されて吐出ポート１１３に吐出され、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルがオイルフィルタとメインギャラリを循環した後、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡを通して、前記スプールバルブ２２０の第３のポートＰ３と第４のポートＰ４を通じてレギュレーティングチャンバ１５０に供給され得るようになる。

このような状態では、図１４に示されたように、ロータリーチャンバＲＳの圧力がＰ１になるまで、前記オイルの圧力が、前記ロータ１３０のＲＰＭに比例して上昇するようになる。

次いで、前記ロータ１３０のＲＰＭが、第１のＲＰＭ以上から第２のＲＰＭ（図１４のＢ地点）未満の場合にも、前記制御部が、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡが連結されるように制御し、前記スプールバルブ２２０は、第１のポートＰ１と第２のポートＰ２の連結を遮断すると共に、第３のポートＰ３と第４のポートＰ４が連結されるように作動するようになる。

この時、レギュレーティングチャンバ１５０に作用するオイルの圧力が高くなるにつれ、前記支持バネ１４０が圧縮されて前記ロータ１３０とアウターカムリング１２０がほぼ同心に近づくようになり、オイルの圧縮が行われないため、オイルの圧力は上昇せずに第１の圧力（図１４のＰ１）を維持するようになる。

すなわち、図３に示されたように、吸入ポート１１１に吸入されたオイルが、ロータリーチャンバＲＳを通じて吐出ポート１１３に吐出され、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルが、オイルフィルタとメインギャラリを循環した後、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡを通って、前記スプールバルブ２２０の第３のポートＰ３と第４のポートＰ４を通じてレギュレーティングチャンバ１５０に供給される状態である。

このような状態で、全体的なオイルの圧力は、第１の圧力（図１４のＰ１）を維持するようになる。

次いで、前記ロータ１３０のＲＰＭが、第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ（図１４のＣ地点）未満の場合には、前記制御部が、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流出ポートＡとタンクポートＴが連結されるように制御し、前記スプールバルブ２２０は、第１のポートＰ１と第２のポートＰ２の連結を遮断すると共に、第３のポートＰ３と第４のポートＰ４が連結されるように作動するようになる。

すなわち、前記スプールバルブ２２０の第３のポートＰ３と第４のポートＰ４を通じてレギュレーティングチャンバ１５０のオイルがタンクに復帰しながら前記レギュレーティングチャンバ１５０のオイル圧力が低くなり、これを通じて前記ロータ１３０とアウターカムリング１２０が再び偏心された状態となる。

したがって、図４に示されたように、吸入ポート１１１に吸入されたオイルが、ロータリーチャンバＲＳで圧縮されて吐出ポート１１３に吐出され、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルが、オイルフィルタとメインギャラリを循環することができるようになる。

このような状態では、図１４に示されたように、ロータリーチャンバＲＳの圧力が第２の圧力になるまで、前記オイルの圧力が前記ロータ１３０のＲＰＭに比例して上昇するようになる。

次いで、前記ロータ１３０のＲＰＭが第３のＲＰＭ以上の場合には、スプールバルブ２２０の第１のポートＰ１と第２のポートＰ２が連結されると共に、第３のポートＰ３と第４のポートＰ４の連結を遮断するように作動する。

この時、レギュレーティングチャンバ１５０に作用するオイルの圧力が高くなるにつれ、前記支持バネ１４０が圧縮されて前記ロータ１３０とアウターカムリング１２０がほぼ同心に近づくようになり、オイルの圧縮が行われないため、オイルの圧力は上昇せずに第２の圧力（図１４のＰ２）を維持するようになる。

すなわち、図５に示されたように、吸入ポート１１１に吸入されたオイルが、ロータリーチャンバＲＳを通じて吐出ポート１１３に吐出され、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルが、オイルフィルタとメインギャラリを循環する。また、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルの一部は、第１の分離ラインＬ１を通じて前記スプールバルブ２２０の第１のポートＰ１に流入した後、第２のポートＰ２を通じて排出され、レギュレーティングチャンバ１５０に供給される状態である。

このような状態で、全体的なオイルの圧力は、第２の圧力（図１４のＰ２）を維持するようになる。

＜第２実施例＞
図６は、本発明の第２実施例による２段可変オイルポンプの第１区間の作動状態を示した構成図であり、図７は、本発明の第２実施例による２段可変オイルポンプの第２区間の作動状態を示した構成図であり、図８は、本発明の第２実施例による２段可変オイルポンプの第３区間の作動状態を示した構成図であり、図９は、本発明の第２実施例による２段可変オイルポンプの第４区間の作動状態を示した構成図である。

本発明の第２実施例による２段可変オイルポンプは、図６乃至図９に示されたようにポンピング部１００と経路設定部２００を含んで構成される。

前記ポンピング部１００は、メインギャラリ等にオイルを吐出して送り出すためにポンピングが行われる部分であって、第１実施例のポンピング部１００と同一であるため、具体的な説明を省略する。

前記経路設定部２００は、３／２−ｗａｙバルブ２１０とスプールバルブ２２０を含んで構成されるが、それぞれの構成は、第１実施例の３／２−ｗａｙバルブ２１０とスプールバルブ２２０と同一であって、前記スプールバルブ２２０の各ポートの連結関係のみが異なっている。

具体的に、前記スプールバルブ２２０は、前記吐出ポート１１３から吐出されてメインギャラリを循環した後のオイルが、第２の分離ラインＬ２を通じて流入される第１のポートＰ１、前記第１のポートＰ１に流入されたオイルを前記レギュレーティングチャンバ１５０に供給させる第２のポートＰ２、前記流出ポートＡと連結された第３のポートＰ３、前記第３のポートＰ３と連結された第４のポートＰ４が備えられており、前記第１のポートＰ１と第２のポートＰ２を連結するか、または前記第３のポートＰ３と第４のポートＰ４を連結するように構成される。

上述したように、ポンピング部１００と経路設定部２００を含んで構成された２段可変オイルポンプは、制御部によって作動が制御され得る。

上述したような制御部の制御過程と前記スプールバルブ２２０の作動状態は、第１実施例と同一ないし類似するので、具体的な説明を省略する。

＜第３実施例＞
図１０は、本発明の第３実施例による２段可変オイルポンプの第１区間の作動状態を示した構成図であり、図１１は、本発明の第３実施例による２段可変オイルポンプの第２区間の作動状態を示した構成図であり、図１２は、本発明の第３実施例による２段可変オイルポンプの第３区間の作動状態を示した構成図であり、図１３は、本発明の第３実施例による２段可変オイルポンプの第４区間の作動状態を示した構成図である。

本発明の第３実施例による２段可変オイルポンプは、図１０乃至図１３に示されたようにポンピング部１００と経路設定部２００を含んで構成される。

前記経路設定部２００は、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルが、前記レギュレーティングチャンバ１５０に供給されるようにするか、または前記オイルタンクに復帰するように前記オイルの循環経路を設定する部分であって、３／２−ｗａｙバルブ２１０、前記ポンピング部１００と前記メインギャラリの間に備えたチェックバルブ２３０を含んで構成される。

前記３／２−ｗａｙバルブ２１０は、吐出ポート１１３から吐出されてメインギャラリを循環したオイルが流入される流入ポートＰ、前記流入ポートＰに流入されたオイルを前記レギュレーティングチャンバ１５０に供給する流出ポートＡ、前記流入ポートＰに流入されたオイルをタンクに復帰させるタンクポートＴが備えられており、前記流入ポートＰと前記流出ポートＡを連結するか、または前記流出ポートＡと前記タンクポートＴを連結する２つの流路が備えられている。

具体的に、前記制御部は、前記ロータ１３０の第１のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が前記ロータ１３０のＲＰＭに比例して上昇し、前記ロータ１３０の第１のＲＰＭ以上から第２のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が第１の圧力図１４のＰ１を維持し、前記ロータ１３０の第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が前記ロータ１３０のＲＰＭに比例して上昇し、前記ロータ１３０の第３のＲＰＭ以上から前記オイルの圧力が第２の圧力（図１４のＰ２）を維持するように前記ポンピング部１００と経路設定部２００を制御することができる。

このために、前記制御部は、前記ロータ１３０の第２のＲＰＭ未満まで前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡが連結されるように制御し、前記ロータ１３０の第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ未満まで前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流出ポートＡとタンクポートＴが連結されるように制御し、前記ロータ１３０の第３のＲＰＭ以上から前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡが連結されるように制御するようになる。

上述したような制御部の制御過程を各区間毎に検討すると、以下のとおりである。

先に、前記ロータ１３０のＲＰＭが、０から第１のＲＰＭ（図１４のＡ地点）未満の場合には、前記制御部が、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡが連結されるように制御する。

したがって、図１０に示されたように、吸入ポート１１１に吸入されたオイルが、ロータリーチャンバＲＳで圧縮されて吐出ポート１１３から吐出され、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルが、オイルフィルタとメインギャラリを循環した後、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡを通して、前記レギュレーティングチャンバ１５０に供給され得るようになる。

このような状態では、図１４に示されたように、ロータリーチャンバＲＳの圧力がＰ１になるまで、前記オイルの圧力が前記ロータ１３０のＲＰＭに比例して上昇するようになる。

次いで、前記ロータ１３０のＲＰＭが第１のＲＰＭ以上から第２のＲＰＭ（図１４のＢ地点）未満の場合にも、前記制御部が、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡが連結されるように制御する。
この時、レギュレーティングチャンバ１５０に作用するオイルの圧力が高くなるにつれ、前記支持バネ１４０が圧縮されて前記ロータ１３０とアウターカムリング１２０がほぼ同心に近づくようになり、オイルの圧縮が行われないため、オイルの圧力は上昇せずに第１の圧力（図１４のＰ１）を維持するようになる。

すなわち、図１１に示されたように、吸入ポート１１１に吸入されたオイルが、ロータリーチャンバＲＳを通じて吐出ポート１１３に吐出され、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルが、オイルフィルタとメインギャラリを循環した後、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡを通って、前記レギュレーティングチャンバ１５０に供給される状態であり、オイルの圧力は、第１の圧力を維持するようになる。

次いで、前記ロータ１３０のＲＰＭが第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ（図１４のＣ地点）未満の場合には、前記制御部が、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流出ポートＡとタンクポートＴが連結されるように制御する。

すなわち、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流出ポートＡとタンクポートＴを通じてレギュレーティングチャンバ１５０のオイルがタンクに復帰しながら、前記レギュレーティングチャンバ１５０のオイル圧力が低くなり、これを通じて前記ロータ１３０とアウターカムリング１２０が再び偏心された状態となる。

したがって、図１２に示されたように、吸入ポート１１１に吸入されたオイルが、ロータリーチャンバＲＳで圧縮されて吐出ポート１１３に吐出され、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルが、オイルフィルタとメインギャラリを循環することができるようになる。

次いで、前記ロータ１３０のＲＰＭが第３のＲＰＭ以上の場合には、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の流入ポートＰと流出ポートＡが連結されるように制御する。

すなわち、図１３に示されたように、吸入ポート１１１に吸入されたオイルが、ロータリーチャンバＲＳを通じて吐出ポート１１３に吐出され、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルが、オイルフィルタとメインギャラリを循環する。また、前記吐出ポート１１３から吐出されたオイルの一部は、第１の分離ラインＬ１を通じて前記スプールバルブ２２０の第１のポートＰ１に流入した後、第２のポートＰ２を通じて排出され、レギュレーティングチャンバ１５０に供給される状態である。

このような状態で、全体的なオイルの圧力は、第２の圧力を維持するようになる。

一方、前記ポンピング部１００と前記メインギャラリの間に供えられたチェックバルブ２３０は、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０の電気的な誤作動によるオイルの過度な圧力上昇を防止するための部分であって、前記３／２−ｗａｙバルブ２１０が正常に作動しなくても、メインギャラリ内を循環するオイルの圧力が一定の水準以上に上昇することを防止する機能をする。

本発明は、添付の図面を参照しながら好ましい実施例を中心に記述されたが、当業者であれば、このような記載から本発明の範疇を外れることなく、多くの多様で且つ自明な変形が可能であることは明白である。したがって、本発明の範疇は、このような多くの変形例を含むように記述された特許請求の範囲によって解釈されなければならない。

１００：ポンピング部１１０：ケーシング
１１１：吸入ポート１１３：吐出ポート
１２０：アウターカムリング１２１：バネ支持部
１３０：ロータ１３１：ベーン
１４０：支持バネ１５０：レギュレーティングチャンバ
２００：経路設定部２１０：３／２−ｗａｙバルブ
２２０：スプールバルブ２３０：チェックバルブ
Ｐ：流入ポートＡ：流出ポート
Ｔ：タンクポートＰ１：第１のポート
Ｐ２：第２のポートＰ３：第３のポート
Ｐ４：第４のポートＰＳ：ピボット軸
ＲＳ：ロータリーチャンバ

Claims

オイルタンクに貯蔵されたオイルを吸入する吸入ポートと、前記吸入ポートに吸入されたオイルをメインギャラリに吐出する吐出ポートが設けられたケーシング、前記ケーシングの内側に備えたピボット軸を基準として回転可能に設置され、内部にロータリーチャンバが設けられたアウターカムリング、前記アウターカムリングに対して偏心するように設置され、駆動軸の回転に伴って連動して回転し、外周面に放射状に摺動可能に結合された複数のベーンを含むロータ、一端は前記アウターカムリングの外側面に設けられたバネ支持部に接触し、他端は前記ケーシングの内側面に接触して前記アウターカムリングを付勢する支持バネ、前記アウターカムリングと前記ケーシングの間に設けられ、前記アウターカムリングの偏心程度を変化させるレギュレーティングチャンバを含んで構成されたポンピング部；および
前記吐出ポートから吐出されたオイルが、前記レギュレーティングチャンバに供給されるようにするか、または前記オイルタンクに復帰するように前記オイルの循環経路を設定する経路設定部；を含み、
前記ロータの第１のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が前記ロータのＲＰＭに比例して上昇し、前記ロータの第１のＲＰＭ以上から第２のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が第１の圧力を維持し、前記ロータの第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ未満まで前記オイルの圧力が前記ロータのＲＰＭに比例して上昇し、前記ロータの第３のＲＰＭ以上から前記オイルの圧力が第２の圧力を維持するように制御部によって制御され、
前記経路設定部は、
前記吐出ポートから吐出され、メインギャラリを循環したオイルが流入される流入ポート、前記流入ポートに流入されたオイルを後段に供給する流出ポート、前記流入ポートに流入されたオイルをタンクに復帰させるタンクポートが備えられ、前記流入ポートと前記流出ポートを連結するか、または前記流出ポートと前記タンクポートを連結する３／２−ｗａｙバルブ；
前記吐出ポートから吐出され、メインギャラリを循環した後のオイルが流入される第１のポート、前記第１のポートに流入されたオイルを前記レギュレーティングチャンバに供給させる第２のポート、前記流出ポートと連結された第３のポート、前記第３のポートと連結された第４のポートが備えられ、前記第１のポートと第２のポートを連結するか、または前記第３のポートと第４のポートを連結するスプールバルブ；を含んで構成された
ことを特徴とする２段可変オイルポンプ。
前記制御部は、
前記ロータの第２のＲＰＭ未満まで前記３／２−ｗａｙバルブの流入ポートと流出ポートが連結されるように制御し、前記ロータの第２のＲＰＭ以上から第３のＲＰＭ未満まで前記３／２−ｗａｙバルブの流出ポートとタンクポートが連結されるように制御し、
前記スプールバルブは、
前記ロータの第３のＲＰＭ未満では、第１のポートと第２のポートの連結を遮断すると共に、第３のポートと第４のポートが連結されるように作動し、第３のＲＰＭ以上からは、第１のポートと第２のポートが連結されると共に、第３のポートと第４のポートの連結を遮断するように作動することを特徴とする請求項１に記載の２段可変オイルポンプ。