JPH07233787A - 可変容量オイルポンプ - Google Patents

可変容量オイルポンプ

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JPH07233787A
JPH07233787A JP2416694A JP2416694A JPH07233787A JP H07233787 A JPH07233787 A JP H07233787A JP 2416694 A JP2416694 A JP 2416694A JP 2416694 A JP2416694 A JP 2416694A JP H07233787 A JPH07233787 A JP H07233787A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁の切換え圧の設定が自在であり、各スプー
ル弁の変位動作を規制するばねの伸縮行程が短かくてす
み、配置選択の自由度を高めることのできる油圧調整弁
を具えた可変容量オイルポンプを提供する。 【構成】 異なる油圧および吐出量のオイルが同時に吐
出可能なオイルポート(2)と、その吐出圧に応じて吐
出量の一部をリリーフ可能な油圧調整弁(1)とを有
し、油圧調整弁(1)に、複数のスプール弁(22,2
3)と、個々のスプール弁を異なる吐出圧となるまで規
制する複数のばね(24,25)とを具備し、油圧調整
弁(1)を介してエンジンに供給するオイルの容量を可
変にする可変容量オイルポンプ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可変容量オイルポンプ
に関し、詳しくは、スプール式の油圧調整弁を具え、エ
ンジンの回転数に応じて油圧調整弁を介し送出オイルの
容量が可変な内接型の可変容量オイルポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の可変容量オイルポンプと
してベンツ社がV12エンジンに採用しているものが知
られている。このものは、刊行物「モータファン」(1
991年9月発行)の182頁に記載されているよう
に、吐出量の異なる大小2つのギヤポンプと共に油圧調
整弁機構を有し、エンジンの回転数に応じて発生する油
圧によりスプール型油圧調整弁を動作させ、ポンプから
吐出されるオイルの容量を変化させるように構成されて
いる。すなわち、エンジンの回転数が例えば1000回
転以下の低回転時には油圧調整弁の圧力室に供給される
油圧もまた低いために大小2つのオイルポンプから吐出
されたオイルが油圧調整弁を介して共に吐出されるが、
回転の上昇に伴う油圧の上昇に従って油圧調整弁を介し
て吐出されるオイルの容量が適切にリリーフされるよう
に制御される。
【0003】図4はこのようなスプール型油圧調整弁1
00の構成を示す。
【0004】図4において、110はバルブケーシン
グ、101はバルブケーシング110の形成されている
プランジャ室、102はプランジャ室101内を摺動す
る3段の大径とした弁部を有するスプール弁、103は
作動圧室、104は作動圧室103に向けてスプール弁
102を偏倚させているばねであり、105はスプール
弁102に設けられた大ポンプからの吐出圧を作動圧室
103に導く作動圧導入通路である。102A,102
Bおよび102Cはスプール弁102に3段に形成され
ている第1弁部、第2弁部および第3弁部である。一
方、バルブケーシング110には大ポンプ吐出通路に連
通する第1連通路111、小ポンプ吐出通路に連通する
第2連通路112、第1戻し通路113Aおよび第2戻
し通路113Bが設けられている。
【0005】このように構成された油圧調整弁100で
は、大ポンプの吐出圧が第1連通路111から作動圧導
入通路105を介して作動圧室103に導かれるが、エ
ンジンの低速段階では作動圧室103に導かれるオイル
の吐出圧は未だ低く、従って、スプール弁102はばね
104のばね力により図4に示す状態に保たれる。かく
して、小ポンプから吐出されたオイルは第2連通路11
2から第1連通路111を介して吐出される。ついで、
大ポンプの吐出圧が上昇すると、作動圧室103の作動
圧が高められることによりスプール弁102がばね10
4のばね力に抗してプランジャ室101内を移動する。
【0006】かくして、スプール弁102の第2弁部1
02Bの移動により小ポンプ吐出通路に連通する第2連
通路112が第1戻し通路113A側に切替えられ、小
ポンプから吐出されたオイルが第1戻し通路113Aか
ら吸入側に戻される。そして、エンジンの高速領域にな
ると、大ポンプの吐出圧が一層高められることによりス
プール弁102が更に移動し、スプール弁102の第1
弁部102Aによって閉鎖されていた第2戻し通路11
3Bと第1連通路111とが連通する。
【0007】よって大ポンプ用の第1連通路111およ
び第2戻し通路113Bを介してオイルの一部が吸入側
に戻され、大ポンプの吐出圧上昇が抑制される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の可変容量オイルポンプでは、その油圧調整弁を構成
しているスプール弁体が一体物で、しかもスプール弁体
を圧力室に向けて偏倚させているばねが1個だけであ
り、スプール弁体の移動位置によって複数のオイル通路
に対する開閉や連通の組合せが得られるようにしている
ため、ばねのばね定数設定と、オイル通路の設定位置と
のマッチングが難しく、油圧に応じて適切にオイル通路
の切換えが行われるように設定することは容易でない。
また、かかる油圧調整弁およびオイルポンプの配設され
る位置は限られているのでコンパクトな構成でなければ
ならず、また、スプール弁体のバルブストロークが大き
いため、ばねの方にもそれに見合った伸縮を長期にわた
る動作において保持させる必要があり、ばねの選択が難
しい。
【0009】本発明の目的は、上述したような従来の問
題点に着目し、その解決を図るべく、弁の切換圧設定が
自在であり、かつ各スプール弁の変位動作を規制するば
ねの伸縮行程が短かく、個別にばね定数を設定すること
ができて、配置位置に対してそれに見合うように分割な
いし一体に油圧調整弁を構成することのできる可変容量
オイルポンプを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、異なる吐出圧および吐出量のオイルが
同時に吐出可能なオイルポンプと、該オイルポンプから
吐出されるオイルの吐出圧に応じて前記吐出量の一部を
吸入側に戻すことが可能な油圧調整弁とを有し、該油圧
調整弁に異なる吐出圧に応じて変位する複数のスプール
弁と、個々の該スプール弁の変位を前記異なる吐出圧と
なるまで規制する複数のばねとを具備し、前記油圧調整
弁を介して前記オイルポンプからエンジンに供給するオ
イルの容量を可変にしたことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】本発明によれば、オイルポンプから吐出され、
エンジンに供給されるオイルの油圧が低い場合は油圧調
整弁では複数のスプール弁がそれぞれのばね力によって
規制されることによりいずれも動作せず、オイルポンプ
から十分な吐出量のオイルが送出されるが、油圧が中位
に高められると複数のスプール弁のうち1つがその変位
を規制しているばねのばね力に抗して変位し、オイルポ
ンプからのオイルの一部をオイルポンプの吸入側に戻す
位置に移動することによりエンジンへのオイルの供給量
を適切に可変すると共にオイルポンプにかかる負荷を上
述の戻し動作により軽減する。また上記油圧が更に高め
られると複数のスプール弁のうち他のものがその変位を
規制しているばねのばね力に抗して変位し、更にオイル
ポンプからのオイルをオイルポンプ吸入側に戻すことに
よりポンプに無用の負荷をかけることなくオイル供給量
を適切に可変すると共に油圧の異常な上昇を抑制するこ
とができる。
【0012】
【実施例】以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例を
具体的に説明する。
【0013】図1、図2および図3は本発明の実施例
を、そのエンジンの低回転時、中速回転時および高速回
転時の状態で示す。これらの図において、1は本発明に
かかるスプール型の油圧調整弁、2は油圧調整弁1との
組合せによって本発明を構成するオイルポンプ本体を示
す。まず図1に従って、油圧調整弁1およびオイルポン
プ2の詳細な構成について説明する。
【0014】まず、オイルポンプ2において、3は模式
的に示したポンプハウジング、4はポンプハウジング3
に設けたポンプ室であり、5はポンプ室4内でインナロ
ータ6に内接するアウタロータ、7はインナロータ6の
駆動軸である。なお、アウタロータ5とインナロータ6
とはポンプ室4内の噛み合い部8で互いに歯型同士が噛
合すると共に、閉じ込み部9で歯先間に形成されるボリ
ューム室10が最大に保たれる。また、11はポンプハ
ウジング3に形成され、オイルパン12側から吸引され
るオイルが導かれる吸引ポート、13および14はメイ
ン吐出ポートおよびサブ吐出ポートである。
【0015】このように構成したオイルポンプ2におい
ては、インナロータ駆動軸7の矢印で示す方向の回転に
伴い噛み合い部8の下流側で徐々に拡大されるボリュー
ム室10に吸入ポート11からオイルが吸入され、閉じ
込み部9の下流側で先ずサブ吐出ポート14に圧力
2 、吐出量Q2 のオイルが吐出される。なお、この場
合の吐出圧力P2 は回転方向の圧縮行程が短いことから
極めて低く、ほぼ大気圧に近い値に保たれる。ついで、
サブ吐出ポート14とメイン吐出ポート13との間に形
成された第2の閉じ込み部15の間で、ボリューム室1
0に再度閉じ込められたオイルが圧縮され、メイン吐出
ポート13から圧力P1 、吐出量Q2 のオイルが吐出さ
れる。なお、この場合の吐出圧力P1 はサブ吐出ポート
14からの吐出圧力P2 よりは高く保たれる。
【0016】続いてスプール型油圧調整弁1の構成につ
いて述べる。油圧調整弁1において、20はバルブハウ
ジング、21Aおよび21Bはバルブハウジング20内
に同心同径に形成された第1プランジャ室および第2プ
ランジャ室、22は第2プランジャ室21Bに沿って摺
動自在な第2スプール弁、23は第1プランジャ室21
Aに沿って摺動自在な第1スプール弁である。第2スプ
ール弁22には第1弁部22Aおよび第2弁部22Bが
細径とした連通部22Cを介して2段に形成されてい
る。一方、バルブハウジング20に形成されている第1
プランジャ室21Aおよび第2プランジャ室21Bの両
端部はそれぞれ栓体20Aおよび20Bによって封止さ
れている。
【0017】20Cはバルブハウジング20の第1プラ
ンジャ室21Aと第2プランジャ室21Bとの間に形成
した境界部である。境界部20Cにはバルブハウジング
20の一部が環状に突出されていて、第2スプール弁2
2はばね24のばね力により境界部20Cの第2プラン
ジャ室21B側に偏倚され、第1スプール弁23はばね
25のばね力により境界部20Cの第1プランジャ室2
1A側に偏倚される。但しここでばね25のばね力の方
がばね24のばね力より強いように設定されている。な
お、本発明による油圧調整弁1はそのバルブハウジング
20に設けた複数の通路をオイルポンプ2側から送出さ
れる油圧の後述する変化に応じて動作するスプール弁の
移動により切換え、エンジンに供給するオイルの送出量
をも変化させるもので、続いてその切換えにかかわる通
路の配置ならびに構成を以下に説明する。
【0018】油圧調整弁1のバルブハウジング20にお
いて、26Aはメイン吐出ポート13に連通する第1連
通路、26Bはサブ吐出ポート14に連通する第2連通
路、27Aは第1プランジャ室21A側に開口する第1
戻し通路、27Bは第2プランジャ室21B側に開口す
る第2戻し通路である。また、28Aおよび28Bはそ
れぞれ第1プランジャ室21Aおよひび第2プランジャ
室21Bに開口する開放通路である。更にまた、30は
オイルポンプ2のメイン吐出ポート13から吐出される
オイルおよびサブ吐出ポート14から油圧調整弁1を介
して吐出されるオイルをエンジンの導くオイル供給通
路、31は第2連通路26Bをオイル供給路30に連通
させるための第3連通路である。
【0019】このように油圧調整弁1とオイルポンプ2
とによって構成される可変容量オイルポンプによるエン
ジンへの供給オイルの容量可変動作について説明する。
【0020】図1はエンジンの回転数が低く、従って低
い油圧で大容量のオイルをエンジンに供給することが要
求される段階での制御状態を示す。この段階の回転数で
はオイルポンプ2を介してエンジン側に供給されるオイ
ルの油圧も低く、従って、メイン吐出ポート13から第
1連通路26Aを介して、油圧調整弁1の境界部20C
に供給される油圧が第1スプール弁23および第2スプ
ール弁22に作用する力よりばね25および24の作用
するばね力の方が打ち勝っている。そこで、第1スプー
ル弁23および第2スプール弁22は共にそれぞれのば
ね25および24のばね力により境界部20Cに向けて
偏倚された状態に保たれることにより第2連通路26B
と第3連通路31とが第2スプール弁22を介して連通
する。
【0021】かくして、オイル供給通路30にはオイル
ポンプ2のメイン吐出ポート13を介して圧力(油圧)
1 、吐出量Q1 のオイルが供給される一方、オイルポ
ンプ2のサブ吐出ポート14を介して圧力(油圧)
2 、吐出量Q2 のオイルが供給される。しかして、こ
の時のエンジンへのオイルの供給圧PE は圧力P1 およ
びP2 が共に低いことからこれらの圧力にほぼ等しく、
また供給される量QE は吐出量Q1 とQ2 との合計とな
る。
【0022】次に、エンジンの回転数の高まりと共にエ
ンジンを循環するオイルの油圧が高められてくると、図
2に示すように、境界部20Cにメイン吐出ポート13
から伝達される油圧によって第2スプール弁22が変位
させられる。なおこの時、第1スプール弁23の方では
これを境界部20Cに向けて偏倚させているばね25の
ばね力が第1スプール弁23の受圧面に作用する圧力よ
り強く設定されているので、変位せず、元の状態を維持
する。かくして第2スプール弁22のみがばね24によ
るばね力に抗して後述することにより、第2連通路26
Bが第2戻し通路27Bに連通し、サブ吐出ポート14
らから吐出されたオイルをオイルポンプ2の吸入ポート
11側に戻すように制御される。
【0023】よって、このようなエンジンの状態では、
エンジンへのオイル供給通路30にオイルポンプ2のメ
イン吐出ポート13からのみ、比較的高い油圧P1 に等
しい油圧PE で、その供給量QE が吐出量Q1 のオイル
が送出されると共に、サブ吐出ポート14から吐出され
た油圧P2 、吐出量Q2 のオイルはそのまま油圧調整弁
1の第2スプール弁22を介してリリーフされるので、
その間の管等の摩擦抵抗だけの損失ですみ、オイルポン
プ2に無用に馬力を消費させることなく、適切な油圧、
供給量のオイルをエンジンに供給することができる。
【0024】ついで、更にエンジンの回転数が高めら
れ、それに連れて油圧が高まると、図3に示すように、
その高められた油圧が境界部20Cで第1スプール弁2
3の受圧面に作用する。よって、第1スプール弁23が
ばね25のばね力に抗して後退し、メイン吐出ポート1
3から吐出された油圧Q1 のオイルのうち、油圧調整弁
1を経由する分QRE1 分を連通路31から第1連通路2
7Aに導き、この分だけオイルをオイルポンプ2の吐入
ポート11側に戻す。すなわち、この場合エンジン側に
オイル供給通路30を介して供給されるオイルの油圧P
E はP1 に等しく、かつその供給量QE は吐出量Q1
ら上述した戻し量QRE1 だけ少なくなることにより油圧
E が異常に上昇するのを防止するように制御される。
【0025】なお、以上に述べてきた実施例では、1つ
のバルブハウジング20に同心、同径の2つのプランジ
ャ室を設け、双方のプランジャ室21A,21B間を境
界部20Cを介して連通させた状態に保つと共に個々の
プランジャ室にそれぞれスプール弁を設けるようにした
が、必らずしも2つのプランジャ室を同心同径に設ける
必要はなく、個別のバルブハウジングに個別のばねによ
って偏倚されるスプール弁を設け、双方のプランジャ室
を連通させた状態に保つと共に、個々のスプール弁を異
なる油圧によって動作させるように構成してもよい。な
お、油圧調整弁のかかる構成は、本発明にかかる可変容
量オイルポンプの搭載される状態に応じて選択されれば
よい。
【0026】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、異なる吐出圧および吐出量のオイルが同時に吐出可
能なオイルポンプと、該オイルポンプから吐出されるオ
イルの吐出圧に応じて前記吐出量の一部を吸入側に戻す
ことが可能な油圧調整弁とを有し、該油圧調整弁に異な
る吐出圧に応じて変位する複数のスプール弁と、個々の
該スプール弁の変位を前記異なる吐出圧となるまで規制
する複数のばねとを具備し、前記油圧調整弁を介して前
記オイルポンプからエンジンに供給するオイルの容量を
可変にしたので、油圧の上昇に従ってエンジン側に供給
するオイルの供給量を可変とするにあたり、その第1の
可変段階と第2の可変段階とを個別のばね力の選択に基
づいて設定することが可能となり、油圧調整弁を可変段
階に応じて動作させるための圧力設定に自由度が得られ
ると共にスプール弁を2つに分けたことで、個々のスプ
ール弁の作動行程の短縮が図られ、それだけばねの伸縮
行程を短縮することができるので、無理のないばねの選
択ならびに設計ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成をエンジン循環用オイルの油圧が
低い時の状態で模式的に示す断面図である。
【図2】本発明をエンジン循環用オイルの油圧が中程度
の時の状態で模式的に示す断面図である。
【図3】本発明を上記油圧が高くなった時の状態で模式
的に示す断面図である。
【図4】従来例による油圧調整弁の構成を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 油圧調整弁 2 オイルポンプ(本体) 3 ポンプハウジング 4 ポンプ室 5 アウタロータ 6 インナロータ 8 噛み合い部 9 閉じ込み部 10 ボリューム室 11 吸入ポート 13 メイン吐出ポート 14 サブ吐出ポート 20 バルブハウジング 20C 境界部 21A 第1プランジャ室 21B 第2プランジャ室 22 第2スプール弁 22A 第1弁部 22B 第2弁部 22C 連通部 23 第1スプール弁 25,25 ばね 26A 第1連通路 26B 第2連通路 27A 第1戻し通路 27B 第2戻し通路 28A,28B 開放通路 30 オイル供給通路 31 第3連通路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異なる吐出圧および吐出量のオイルが同
    時に吐出可能なオイルポンプと、該オイルポンプから吐
    出されるオイルの吐出圧に応じて前記吐出量の一部を吸
    入側に戻すことが可能な油圧調整弁とを有し、 該油圧調整弁に異なる吐出圧に応じて変位する複数のス
    プール弁と、個々の該スプール弁の変位を前記異なる吐
    出圧となるまで規制する複数のばねとを具備し、 前記油圧調整弁を介して前記オイルポンプからエンジン
    に供給するオイルの容量を可変にしたことを特徴とする
    可変容量オイルポンプ。
JP2416694A 1993-12-28 1994-02-22 可変容量エンジンオイルポンプ Expired - Fee Related JP3594984B2 (ja)

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