JPH0711277B2 - ポンプの圧力調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジン等に備えられるオイルポンプ等のポ
ンプの圧力を調整する装置に関する。

（従来の技術） 従来のオイルポンプの圧力調整装置として、特公昭56−
41831号公報に記載されたものが公知である。この圧力
調整装置は、第16図に示すように、軸方向所定位置周側
面に大気又は負圧と連通するドレン口（通路）ａが開口
するガイド孔（シリンダ）ｂに摺動可能に嵌装された柱
状の弁体（バルブ）ｃにより、前記ガイド孔ｂ内を、オ
イルポンプの吐出口に連通する前室b₁と、前記弁体ｃを
閉弁方向に付勢するコイル状のスプリングｄが嵌装され
る背室b₂とに画成し、前記スプリングｄの付勢力と前記
オイルポンプの吐出圧Ｐとの差圧に応じて前記弁体ｃが
摺動することにより、前記前室b₁と前記ドレン口ａとを
連通及び遮断するようにしたものである。

斯かる従来のオイルポンプの圧力調整装置においては、
弁体ｃにその背室端側から前室端側に向けて逆有底状の
スプリング嵌装孔ｅを穿設し、該スプリング嵌装孔ｅ内
にスプリングｄの一端側を嵌装支持し、且つ弁体ｃの前
室端側の端面c₁にオイルポンプの吐出圧Ｐを作用せしめ
るようになっていた。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、オイルポンプの吐出圧Ｐの圧力作用面が弁体ｃ
の前室端側の端面c₁となっているので、弁体ｃの傾斜防
止に有効な距離は、弁体ｃの全軸長ｌであるから、該軸
長ｌを単に長くすることにより弁体ｃの傾斜を防止する
ことは可能である。しかし、圧力作用面を弁体ｃの前室
端側の端面c₁にした場合、弁体ｃの噛み込みを生じる恐
れのある距離も全軸長ｌとなる。従って、弁体ｃの傾斜
を防止するため軸長ｌを長くした場合、該弁体ｃがわず
かでも傾斜すると、直ちに噛み込みが生じ易く、応答性
が悪い等の問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、弁体の傾斜
に伴う噛み込みを生じることなく、その作動及び応答性
を良好にしたポンプの圧力調整装置を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 斯かる目的を達成するために本発明のポンプの圧力調整
装置は、軸方向所定位置周側面に大気又は負圧と連通す
るドレン口が開口するガイド孔に摺動可能に嵌装した柱
状の弁体により、前記ガイド孔内を、ポンプの吐出口に
連通する前室と、前記弁体を閉弁方向に付勢するコイル
状のスプリングが嵌装される背室とに画成し、前記スプ
リングの付勢力と前記ポンプの吐出圧との差圧に応じて
前記弁体が摺動することにより、前記前室と前記ドレン
口とを連通及び遮断するようにしたポンプの圧力調整装
置において、前記弁体は内部にその前室端側から背室端
側に向けて有底状の内孔部を設け、該内孔部の底面に前
記ポンプの吐出圧が作用するようにしたことを特徴とす
るものである。

（作用） 弁体の内部に設けた内孔部の軸長に比例して、弁体の圧
力作用点が、弁体の前室側端面より背室側内方に偏位す
るので、弁体の傾斜に伴う噛み込みが生じ難い。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第15図に基づいて
説明する。第１図はオイルポンプの配置位置を、第２図
はオイルポンプの平面を、第３図はオイルポンプの底面
を、第４図はオイルポンプの側面を、第５図はオイルポ
ンプの縦断面をそれぞれ示す。

各図中１はオイルポンプで、これはポンプケーシング７
と蓋体８とを備えており、このポンプケーシング７に
は、第２図、第５図乃至第９図に示すように外周側に位
置させて取付座部９が形成してある。前記ポンプケーシ
ング７には、略中央に位置させて支承孔部10と、ロータ
室11と、このロータ室11を囲むようにした蓋体取付面部
12とがそれぞれ形成してある（第５図乃至第８図参
照）。前記支承孔部10の中心はインナロータ２の中心Ｏ
と一致しており、前記ロータ室11の中心はアウタロータ
３の中心Ｏ′と一致している。前記インナロータ２の中
心Ｏに対して前記アウタロータ３の中心Ｏ′は所定距離
εだけ偏位している（第６図参照）。

前記ポンプケーシング７には、前記取付座部９とは反対
側に位置させてオイルストレーナ取付部13が形成してあ
り、このオイルストレーナ取付部13の略中央に吸入口14
が形成してある（第２図乃至第８図参照）。前記取付座
部９の一側部には吐出口15が形成してある（第２図、第
６図乃至第８図、及び第10図参照）。前記ロータ室11に
は、第６図乃至第８図に示す如く、前記吸入口14側に位
置する円弧状の吸入ポート16と、この吸入ポート16とは
反対側に位置する円弧状の吐出ポート17と、前記吸入ポ
ート16の外側方に位置する円弧状のドレンポート18とが
それぞれ形成してある。前記吸入ポート16及びドレンポ
ート18は前記吸入口14に、前記吐出ポート17は吐出孔19
を介して前記吐出口15にそれぞれ連通している（第７
図、第８図及び第10図参照）。

前記蓋体８を第11図及び第12図に示す。この蓋体８の略
中央には孔部20が形成してある。また、前記蓋体８の裏
面部21には、前記ポンプケーシング７の吸入ポート16、
吐出ポート17及びドレンポート18と同形状で且つそれぞ
れ対向する吸入ポート22、吐出ポート23及びドレーンポ
ート24がそれぞれ形成してある。

前記ロータ室11内には前記アウタロータ３が回転可能に
設けてあり、このアウタロータ３内に前記インナロータ
２が回転可能に設けてある（第５図及び第６図参照）。
前記インナロータ２は第13図に及び第14図に示す如くト
ロコイド曲線によって形成されており、このインナロー
タ２の歯数は、前記トロコイドアウタロータ３の歯数よ
り１枚少なくなっている。

これら両ロータ２、３は互いに偏心状態で前記ポンプケ
ーシング７内に組み込まれている。

前記インナロータ２は後述するようにポンプ軸（クラン
ク軸）25の外端部に、これと一体回転可能に嵌着される
ものであり、該ポンプ軸25は前記支承孔部10に、オイル
シール26を介して回転可能に支承される。前記蓋体取付
面部12に前記蓋体８がボルト27により締着してあり、こ
の蓋体８の吸入ポート22及びドレンポート24は前記吸入
口14に通じている。前記蓋体８の吐出ポート23は前記吐
出孔19の入口部に通じている。

前記ポンプケーシング７には第１図乃至第４図及び第６
図、第７図に示すように本発明の圧力調整装置Ａが設け
てある。この圧力調整装置Ａは第２図、第９図及び第15
図に示すように前記ポンプケーシング７に形成されたガ
イド孔28を備えており、このガイド孔28の軸線は、前記
吐出孔19の軸線に対して直交しており、該ガイド孔28の
一端部は前記吐出孔19に通じている。前記ガイド孔28に
は第15図に示す如く弁坐29が形成してある。前記ガイド
孔28の他端部には螺子部30が形成してある。前記ガイド
孔28には前記弁座29の近傍に位置してドレン口（リリー
フ孔）31が穿設してある（第２図及び第15図参照）。こ
のドレン口31は前記ドレンポート18の端部に通じてい
る。（第６図、第７図及び第９図参照）。前記ガイド孔
28の略中間部には戻り口33が穿設してあり、この戻り口
33は前記ドレンポート18の中間部分に連通している（第
６図、第７図及び第９図参照）。

前記ガイド孔28内には柱状の弁体34が摺動可能に嵌装し
てあり、この弁体34により、前記ガイド孔28内は前室48
と背室49とに画成されている。前記前室48は前記吐出孔
19に通じており、前記背室49は前記戻り口33に通じてい
る（第15図参照）。

前記弁体34は前記前室48側端が開口すると共に前記背室
49側端が閉塞された中空短軸杆状をなしている。この弁
体34の軸方向略中間部より閉塞端（背室49端）側外周面
が、開口端（前室48端）側外周面に比べて小径に設定さ
れている。前記弁体34の外周面の小径部38と大径部37と
の環状の境界段部39がスプリング支承部となっている。

前記弁体34の開口端外周縁部には、外方に向かうに従い
漸次低く傾斜するシート面40が形成してある。また、前
記弁体34の開口端内周縁部には、内方に向かうに従い漸
次低く傾斜する第１の圧力作用面41が形成してある。前
記弁体34の内孔部35には、前記境界段部39の近傍に位置
して、環状の段部よりなる第２の圧力作用面42が形成し
てある。更に、前記弁体34の内孔部35の底面が第３の圧
力作用面43となっている。前記弁体34の大径部37の外周
面の軸線方向略中間部には環状溝44が形成してある。ま
た、前記弁体34の大径部37の開口端側外周面には、前記
シート面40に連なる環状の切欠部45が形成してある。こ
の切欠部45は後述するごみ溜めの機能を有するものであ
る。

前記ガイド孔28の螺子部30には、第２図に示すように閉
塞プラグ46が螺着してあり、この閉塞プラグ46の内端部
には、スプリング支承用の環状段部46aが形成してあ
り、この環状段部46aと前記弁体34の境界段部39との間
に、コイル状のスプリング47が介在させてある。このス
プリング47の一端側内周部には、前記弁体34の小径部38
が嵌装してある。また、前記スプリング47の他端側内周
部には、前記閉塞プラグ46の環状段部46aの内周の小径
部46bが嵌装してある。

前記スプリング47の一端部47aが前記弁体34の境界段部3
9に、他端部47bが前記閉塞プラグ46の環状段部46aにそ
れぞれ支承してある。

前記スプリング47の付勢力によって、前記弁体34は閉弁
側（前室48側）に押圧されていて、この弁体34のシート
面40は前記弁座29に着座し、前記前室48と前記ドレン口
31とを遮断している。この着座状態では前記弁体34の環
状溝44は前記ドレン口31に通じている。

上記のように構成された圧力調整装置Ａを備えたオイル
ポンプ１は、第１図に示すように前記取付座部９におい
て、ボルト（図示省略）でエンジンのシリンダブロック
50に取り付けてあり、オイルポンプ１のインナロータ２
のポンプ軸25は、クランクシャフトに連結されている。
ポンプケーシング７のオイルストレーナ取付部13の端面
には吸入口14に連通させてオイルストレーナ51が取り付
けてあり、オイルポンプ１の吐出口15はオイルフィルタ
52の入口側に連通させてある。

次に作動を説明する。

エンジンの稼動によりクランクシャフトが回転し、ポン
プ軸25が駆動されてオイルポンプ１のインナロータ２が
回転する。このインナロータ２の回転によってアウタロ
ータ３も同一方向に回転する。

この場合、インナロータ２の歯数がアウタロータ３の歯
数より１枚少なくなっているので、歯１枚分の空間が形
成され、この空間が両ロータ２、３の回転によって容積
変化をおこしてポンプ作用が行なわれる。

このオイルポンプ１のポンプ作用により、オイルパン４
内のオイルは、オイルストレーナ51から吸入口14に吸い
込まれ、吸入ポート16、22、吐出ポート17、23及び吐出
孔19を経て吐出口15より吐出される。吐出されたオイル
は、オイルフィルタ52、オイルクーラ52aを経由してシ
リンダブロック50へ供給される。また、シリンダヘッド
（図示省略）へはオイルコントロールオリフィス（図示
省略）で流量調整されたオイルが圧送される。

この場合、エンジン側へ供給されるオイルの圧力は前記
圧力調整装置Ａにより調整される。即ち、前記オイルポ
ンプ１のポンプ作用により吐出されたオイルは圧力調整
装置Ａの前室48に流入し、その圧力Ｐは前記弁体34の各
圧力作用面41、42、43に作用する。この弁体34へのオイ
ル圧による作用力が、前記スプリング47のセット力より
小さい場合、前記弁体34がスプリング47の付勢力にて閉
弁位置に保持されて、前室48とドレン口31とを遮断して
いる。また、弁体34へのオイル圧による作用力が、前記
スプリング47のセット力より大きくなって、前記弁体34
がスプリング47の付勢力に抗して背室49側へ移動して開
弁位置になると、前室48とドレン口31とが連通する。こ
のために、前室48内のオイルは、ドレン口31からドレン
ポート18に入り、吸入ポート16に流出することによっ
て、前記オイルポンプ１の吐出圧は減圧される。

また、前記圧力調整装置Ａにおいて、前記背室49内に、
弁体34とガイド孔28の周壁面との間から洩れたオイルが
溜まるが、このオイルは、前記弁体34の動きにより戻り
口33を介してドレンポート18を通って吸入ポート16に流
れる。

オイルポンプ１から吐出されたオイルの圧力Ｐが弁体34
の第１〜第３の圧力作用面41〜43に使用すに。この場
合、圧力作用点が弁体34の軸線方向のどこに位置するか
は、第１〜第３の圧力作用面41〜43の各面積と、弁体34
の前室側端面から各第１〜第３の圧力作用面41〜43まで
の各距離との積の合計値によって決まる。本実施例にお
ける圧力作用点は第15図中符号Ｃで示す位置にある。従
って、本発明の場合、弁体34の傾斜防止に有効な距離
は、第16図に示す従来と同様に弁体34の全軸長Ｓである
が、弁体34の噛み込みを生じる恐れのある距離は、全軸
長Ｓと、弁体34の前室側端面から圧力作用点Ｃまでの長
さＬとの差、即ち、Ｓ−Ｌであり、従って、噛み込みに
実質的に影響するのは、圧力作用点Ｃより弁体34の背室
側端面までの間の距離であるから、弁体34が多少傾斜し
たとしても、噛み込みは生じ難く、弁体の応答性が向上
する。

また、前記弁体34によるスプリング47の支持は、このス
プリング47の一端側内周部に弁体34の小径部38を嵌装
し、スプリング47の一端部47aをスプリング支承用の境
界段部39に支承させて行なっている。このために、スプ
リング47の一端部47aで弁体34の支持がなされるばかり
か、スプリング47自体に直径の大きいものを選択するこ
とができて、スプリング47外周面と背室49の内周面との
間の間隔を小さくできるので、スプリング47の遊びが小
さくなり、前記弁体34の傾きを抑えることができる。

また、前記スプリング47の直径を大きく設定できること
により、スプリング47の平均径が小さくなることがない
ので、スプリング47のばね定数を従来の圧力調整装置の
スプリングのばね定数（例えば0.4）より小さい値（例
えば0.26）にすることが可能であり、スプリング径を小
さくすることなく弁体の小径化を図ることができ、この
ことと、前記弁体34の傾きがなくなることにより、弁体
34の作動が確実なものになり、応答性がより一層向上す
る。

また、前記弁体34の外周面部には、弁体34のシート面40
が弁座29に着座した状態でドレン口31に開口する環状溝
44が形成してある。従って、本実施例の如くリサーキュ
レーションタイプ即ち、ドレン口31から流出したオイル
を、オイルポンプ１の吸入口14へ戻すタイプのオイルポ
ンプ１の場合、前記環状溝44が弁体34に形成されていな
いと、オイルポンプ１の吸入口14からの吸込圧が、ドレ
ンポート18、及びドレン口31を介して、弁体34のドレン
口31に対向、する壁面部分のみに集中的に作用するため
に、この弁体34がガイド孔28の壁面に吸い寄せられる状
態になり、弁体34が傾いて、その摺動が円滑に行なわれ
ない。

しかし、上記のように弁体34の外周面部には環状溝44が
あるために、弁体34の外周面とガイド孔28の壁面との間
のわずかな隙間を介してオイルが環状溝44に流入し、ド
レン口31に流れることにより、前記弁体34の全周に亘っ
て均一に吸込圧が作用するため、この弁体34はフローテ
ィング状態になる。このために前記弁体34の傾きがより
一層防止されてその摺動が円滑に行なわれる。

また、シート面40と弁座29との間にごみが入った場合、
圧力変動により前記弁体34が小きざみに動くと、ごみが
切欠部45に入る。この切欠部45に溜まったごみは、前記
弁体34が大きく変動した時オイルと一緒にドレン口31に
流出する。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明に係るポンプの圧力調整装
置は、弁体の内部にその前室端側から背室端側に向けて
有底状の内孔部を設け、該内孔部の底面にポンプの吐出
圧が作用するようにしたものである。

従って、弁体の圧力作用点が弁体の前室側端面より背室
側内方に偏位するので、弁体の傾きによる噛み込みが防
止され、弁体の作動が円滑に行なわれ、その応答性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はオイルポンプの配置位置を示す斜視図、第２図
は本発明に係る圧力調整装置を備えたオイルポンプの一
部切欠平面図、第３図は同底面図、第４図は第３図のIV
矢視図、第５図は第３図のＶ−Ｖ線に沿う断面図、第６
図は蓋体を除いた状態のオイルポンプの平面図、第７図
は蓋体、アウタロータ及びインナロータを除いた状態の
オイルポンプの平面図、第８図は第７図のVIII−VIII線
に沿う断面図、第９図は第７図のIX−IX線に沿う断面
図、第10図は第３図のＸ−Ｘ線に沿う断面図、第11図は
蓋体の背面図、第12図は第11図のX II−X II線に沿う断
面図、第13図はインナロータの正面図、第14図は第13図
のX IV−X IV線に沿う断面図、第15図は本発明に係る圧
力調整装置の縦断面図、第16図は従来のオイルポンプの
圧力調整装置の縦断面図である。 １……オイルポンプ（ポンプ）、15……吐出口、 28……ガイド孔、31……ドレン口、34……弁体、 35……内孔部、47……スプリング、48……前室、 49……背室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向所定位置周側面に大気又は負圧と連
   通するドレン口が開口するガイド孔に摺動可能に嵌装し
   た柱状の弁体により、前記ガイド孔内を、ポンプの吐出
   口に連通する前室と、前記弁体を閉弁方向に付勢するコ
   イル状のスプリングが嵌装される背室とに画成し、前記
   スプリングの付勢力と前記ポンプの吐出圧との差圧に応
   じて前記弁体が摺動することにより、前記前室と前記ド
   レン口とを連通及び遮断するようにしたポンプの圧力調
   整装置において、前記弁体の内部にその前室端側から背
   室端側に向けて有底状の内孔部を設け、該内孔部の底面
   に前記ポンプの吐出圧が作用するようにしたことを特徴
   とするポンプの圧力調整装置。