JPH10299673A - オイルポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定回転領域では被送給部にて必要な油量を
的確に確保しながら、還流される余剰油量を多量とし
て、ポンプ負荷の低減を最大限に図ること。 【解決手段】 回転数が変化するエンジン等の駆動源に
よって回転駆動されるオイルポンプと、このオイルポン
プから吐出される作動油の一部を還流させ得る制御弁を
備えて、被送給部に所定量の作動油を圧送するオイルポ
ンプ装置において、前記被送給部が複数であってその一
つが油圧作動式のアクチュエータであり、前記駆動源に
おける所定回転領域にて、前記制御弁の制御特性によ
り、前記アクチュエータの非作動時には同アクチュエー
タの作動に必要な油量より少量の作動油が前記オイルポ
ンプから前記被送給部に圧送され、また前記アクチュエ
ータの作動時には同アクチュエータの作動に必要な油量
より多量の作動油が前記オイルポンプから前記被送給部
に圧送されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オイルポンプ装
置、特に、回転数が変化するエンジン等の駆動源によっ
て回転駆動されるオイルポンプと、このオイルポンプか
ら吐出される作動油の一部を還流させ得る制御弁を備え
て、被送給部に所定量の作動油を圧送するオイルポンプ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のオイルポンプ装置においては、
駆動源の回転数が増加すると、これに伴ってオイルポン
プから吐出される作動油の吐出量が増加するため、作動
油の吐出圧も増加して、ポンプ負荷（駆動動力）が増大
する。このため、従来技術（例えば実開昭６１−２３４
８５）では、作動油の吐出圧が設定値以上となる駆動源
の中・高回転領域にて、制御弁によりオイルポンプから
吐出される作動油の一部（被送給部にて必要な油量以上
の余剰の作動油）をオイルポンプの吸込側またはエンジ
ンのオイルパンやリザーバ、オイルタンク等の油貯蔵部
に還流させるようにして、中・高回転領域でのポンプ負
荷を低減させるように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来技術においては、被送給部にて必要な油量以上の余剰
の作動油をオイルポンプの吸込側またはエンジンのオイ
ルパンやリザーバ、オイルタンク等の油貯蔵部に還流さ
せるようにして、中・高回転領域でのポンプ負荷を低減
させるようにしてあり、被送給部が複数であってその一
つが油圧作動式のアクチュエータ（例えばエンジンの可
変動弁機構や可変バルブリフト機構等に採用されている
アクチュエータ）である場合にも、全ての被送給部にて
必要な油量以上の余剰の作動油をオイルポンプの吸込側
またはエンジンのオイルパンやリザーバ、オイルタンク
等の油貯蔵部に還流させるようにしてあるため、アクチ
ュエータが非作動で作動油を消費しない場合には、不必
要に多量の作動油が被送給部に圧送されることとなり、
ポンプ負荷の低減効果が十分に得られない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に対処すべくなされたものであり、回転数が変化するエ
ンジン等の駆動源によって回転駆動されるオイルポンプ
と、このオイルポンプから吐出される作動油の一部を還
流させ得る制御弁を備えて、被送給部に所定量の作動油
を圧送するオイルポンプ装置において、前記被送給部が
複数であってその一つが油圧作動式のアクチュエータで
あり、前記駆動源における所定回転領域にて、前記制御
弁の制御特性により、前記アクチュエータの非作動時に
は同アクチュエータの作動に必要な油量より少量の作動
油が前記オイルポンプから前記被送給部に圧送され、ま
た前記アクチュエータの作動時には同アクチュエータの
作動に必要な油量より多量の作動油が前記オイルポンプ
から前記被送給部に圧送されるようにしたことに特徴が
ある。

【０００５】

【発明の作用・効果】本発明によるオイルポンプ装置に
おいては、駆動源における所定回転領域にて、制御弁の
制御特性により、アクチュエータの非作動時には同アク
チュエータの作動に必要な油量より少量の作動油がオイ
ルポンプから被送給部に圧送され、またアクチュエータ
の作動時には同アクチュエータの作動に必要な油量より
多量の作動油がオイルポンプから被送給部に圧送される
ため、駆動源における所定回転領域では被送給部にて必
要な油量を的確に確保しながら、制御弁を介して還流さ
れる余剰油量を多量とすることができて、ポンプ負荷の
低減を最大限に図ることができ、駆動動力の低減を最大
限に図ることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１に示したオイルポンプ装置
は、車両用エンジン（内燃機関）のクランクシャフト１
０によって回転駆動されるオイルポンプ２０（一部破断
して示してある）と、このオイルポンプ２０から吐出さ
れる作動油の一部を吸込側へ還流させ得る制御弁３０を
備えていて、オイルポンプ２０から吐出される作動油
は、吐出路４１を通して複数の被送給部、すなわち、エ
ンジンにおける可変動弁機構の油圧作動式アクチュエー
タ５１、エンジンにおけるベアリング等の被潤滑部位５
２、及びシリンダやピストン等の油冷部位５３等にそれ
ぞれ圧送されるように構成されている。なお、各被送給
部（５１，５２，５３）からは排出路４２を通してエン
ジンのオイルパン４０に作動油がそれぞれ戻されるよう
に構成されている。

【０００７】オイルポンプ２０は、クランクシャフト１
０によって図１の反時計方向へ回転駆動されるようにな
っていて、ポンプハウジング２１と、このポンプハウジ
ング２１内に回転可能に組付けられてクランクシャフト
１０によって回転駆動されるインナーロータ２２と、こ
のインナーロータ２２に対し所定量偏心してポンプハウ
ジング２１内に回転可能に組付けられてインナーロータ
２２の外歯２２ａと噛み合う内歯２３ａにてインナーロ
ータ２２により同方向に回転されるアウターロータ２３
を備えている。なお、外歯２２ａ及び内歯２３ａは、ト
ロコイド曲線又はサイクロイド曲線で規定されている。

【０００８】ポンプハウジング２１は、吸入路４３に接
続されてオイルパン４０に連通する吸込口２１ａと、吐
出路４１に接続される吐出口２１ｂと、吸込口２１ａに
常時連通するメイン吸込ポート２１ｃと、このメイン吸
込ポート２１ｃに制御弁３０を介して連通・遮断される
サブ吸込ポート２１ｄと、吐出口２１ｂに常時連通する
吐出ポート２１ｅを有していて、各ポート２１ｃ，２１
ｄ，２１ｅは各外歯２２ａと各内歯２３ａ間に形成され
る各ポンプ室Ｒを介して連通しない構成となっている。

【０００９】制御弁３０は、図２にて詳細に示したよう
に、内孔３１ａを有するとともに制御ポート３１ｂ、サ
ブポート３１ｃ、メインポート３１ｄを有するバルブハ
ウジング３１と、このバルブハウジング３１の内孔３１
ａに軸方向へ摺動可能に組付けられて各ポート３１ｂ，
３１ｃ，３１ｄ間の連通を制御するバルブスプール３２
と、このバルブスプール３２を図２の上方へ付勢するス
プリング３３によって構成されていて、制御ポート３１
ｂにてオイルポンプ２０の吐出ポート２１ｅに常時連通
し、サブポート３１ｃにてオイルポンプ２０のサブ吸込
ポート２１ｄに常時連通し、メインポート３１ｄにてオ
イルポンプ２０のメイン吸込ポート２１ｃに常時連通し
ている。

【００１０】この制御弁３０においては、制御ポート３
１ｂに付与される油圧（吐出圧）が第１設定値に上昇し
たときバルブスプール３２がスプリング３３に抗して図
３に示した位置まで移動して制御ポート３１ｂがサブポ
ート３１ｃに連通する直前の第１状態となり、また第２
設定値（第１設定値より大きい）に上昇したときバルブ
スプール３２がスプリング３３に抗して図４に示した位
置まで移動してサブポート３１ｃがメインポート３１ｄ
との連通を遮断される第２状態となり、更に第３設定値
（第２設定値より大きい）に上昇したときバルブスプー
ル３２がスプリング３３に抗して図５に示した位置まで
移動して制御ポート３１ｂ及びサブポート３１ｃがメイ
ンポート３１ｄに連通する直前の第３状態となり、第３
設定値以上に上昇するときバルブスプール３２がスプリ
ング３３に抗して更に移動するようになっていて、これ
によって図６に示した吐出量特性が得られるようになっ
ている。

【００１１】なお、第１状態は図６のａまたはＡ点に相
当し、第２状態は図６のｂまたはＢ点に相当し、第３状
態は図６のｃ点に相当する。また、図６の太い一点鎖線
にて示した特性は、従来装置（作動油の吐出圧が設定値
以上となる中・高回転領域にて、制御弁によりオイルポ
ンプから吐出される作動油の一部をオイルポンプの吸込
側またはエンジンのオイルパンやリザーバ、オイルタン
ク等の油貯蔵部に還流させるようにして、中・高回転領
域でのポンプ負荷を低減させるように構成した装置）の
特性である。

【００１２】上記のように構成した本実施形態において
は、可変動弁機構の油圧作動式アクチュエータ５１が非
作動である状態にて、クランクシャフト１０の回転数Ｎ
がゼロからＮ１（例えば１５００ｒｐｍ）間の低回転域
であるとき、制御弁３０においてバルブスプール３２が
図３に示した位置より下方に移動することはなく、サブ
ポート３１ｃは制御ポート３１ｂとの連通を遮断される
とともにメインポート３１ｄとの連通を維持される。こ
のため、オイルポンプ２０では、メイン吸込ポート２１
ｃとサブ吸込ポート２１ｄが共に吸込ポートとして十分
に機能し、図６の太い実線で示した０〜ａの吐出量特性
が得られ、その吐出量が吐出路４１を通して各被送給部
（５１，５２，５３）に向けて圧送される。

【００１３】また、クランクシャフト１０の回転数Ｎが
Ｎ１からＮ２（例えば３０００ｒｐｍ）間の低速側中回
転域であるとき、制御弁３０においてバルブスプール３
２が図３の位置から図４の位置間にて移動して図４に示
した位置より下方に移動することはなく、サブポート３
１ｃは制御ポート３１ｂとの連通量を可変制御されると
ともにメインポート３１ｄとの連通量を可変制御され
る。このため、オイルポンプ２０では、吐出ポート２１
ｅから吐出口２１ｂに流れる作動油の一部が制御弁３０
を介してサブ吸込ポート２１ｄに流入するとともに、メ
イン吸込ポート２１ｃからサブ吸込ポート２１ｄに作動
油が吸い込まれて、メイン吸込ポート２１ｃが吸込ポー
トとして十分に機能するものの、サブ吸込ポート２１ｄ
が吸込ポートとしての機能を可変制御（吐出圧に応じて
制限）されるため、図６の太い実線で示したａ〜ｂの吐
出量特性が得られ、その吐出量が吐出路４１を通して各
被送給部（５１，５２，５３）に向けて圧送される。

【００１４】また、クランクシャフト１０の回転数Ｎが
Ｎ２からＮ３（例えば５０００ｒｐｍ）間の高速側中回
転域であるとき、制御弁３０においてバルブスプール３
２が図４の位置から図５の位置間にて移動して図５に示
した位置より下方に移動することはなく、サブポート３
１ｃはメインポート３１ｄとの連通を遮断された状態に
て制御ポート３１ｂとの連通量を可変制御される。この
ため、オイルポンプ２０では、吐出ポート２１ｅから吐
出口２１ｂに流れる作動油の一部が制御弁３０を介して
サブ吸込ポート２１ｄに流入し、メイン吸込ポート２１
ｃのみが吸込ポートとして十分に機能するため、図６の
太い実線で示したｂ〜ｃの吐出量特性が得られ、その吐
出量が吐出路４１を通して各被送給部（５１，５２，５
３）に向けて圧送される。

【００１５】また、クランクシャフト１０の回転数Ｎが
Ｎ３以上の高回転域であるとき、制御弁３０においてバ
ルブスプール３２が図５に示した位置より下方に移動し
て、制御ポート３１ｂとサブポート３１ｃがフルオープ
ンにて連通した状態にてメインポート３１ｄが制御ポー
ト３１ｂ及びサブポート３１ｃとの連通量を可変制御さ
れる。このため、オイルポンプ２０では、吐出ポート２
１ｅから吐出口２１ｂに流れる作動油の一部が制御弁３
０を介してサブ吸込ポート２１ｄとメイン吸込ポート２
１ｃに流入し、サブ吸込ポート２１ｄが吸込ポートとし
て全く機能しない状態にて、メイン吸込ポート２１ｃが
吸込ポートとしての機能を可変制御（吐出圧に応じて制
限）されるため、図６の太い実線で示したｃ以降の吐出
量特性が得られ、その吐出量が吐出路４１を通して各被
送給部（５１，５２，５３）に向けて圧送される。

【００１６】ところで、本実施形態において可変動弁機
構の油圧作動式アクチュエータ５１が作動状態である
と、このアクチュエータ５１にて使用されて消費される
作動油によって当該オイルポンプ装置から吐出される作
動油の吐出圧が低下するため、制御弁３０のバルブスプ
ール３２が図３の位置に移動する回転数が所定量高くな
って図６のＮ１ａとなり、またバルブスプール３２が図
４の位置に移動する回転数が所定量高くなって図６のＮ
２ａとなるため、図６に示した吐出量特性における中回
転域の特性が一部分を太い二点鎖線で示したａ−Ａ−Ｂ
となり、アクチュエータ５１の作動に必要な油量（図６
の破線で示した特性線参照）より多量の作動油がオイル
ポンプ２０から吐出路４１を通して各被送給部（５１，
５２，５３）に向けて圧送されるようになる。

【００１７】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、駆動源であるクランクシャフト１０の中
回転域（所定回転領域）にて、制御弁３０の制御特性に
より、アクチュエータ５１の非作動時には同アクチュエ
ータ５１の作動に必要な油量より少量の作動油がオイル
ポンプ２０から各被送給部（５１，５２，５３）に向け
て圧送され、またアクチュエータ５１の作動時には同ア
クチュエータ５１の作動に必要な油量より多量の作動油
がオイルポンプ２０から各被送給部（５１，５２，５
３）に向けて圧送されるため、クランクシャフト１０の
中回転域では各被送給部（５１，５２，５３）にて必要
な油量を的確に確保しながら、制御弁３０を介して還流
される余剰油量を多量とすることができて、ポンプ負荷
の低減を最大限に図ることができ、駆動動力の低減を最
大限に図ることができる。

【００１８】また、本実施形態においては、吸込ポート
（２１ｃ，２１ｄ）を複数とした単一のオイルポンプ２
０と、オイルポンプ２０から吐出される余剰の作動油を
吐出圧に応じて各吸込ポート（２１ｃ，２１ｄ）へ流入
させて還流させる制御弁３０の組み合わせにより当該オ
イルポンプ装置を構成して、ポンプ負荷の低減を図るよ
うにしたものであるため、小型・軽量・コンパクトであ
って当該オイルポンプ装置の搭載性が向上する。

【００１９】上記実施形態においては、オイルポンプ２
０と制御弁３０によって図６に示した特性の得られる本
発明のオイルポンプ装置を構成したが、図１に示した制
御弁３０を無くすとともに図１に示した両吸込ポート
（２１ｃ，２１ｄ）を常時連通させるように構成したオ
イルポンプ（一般的なトロコイドポンプ）と、このオイ
ルポンプの吐出側に組付けられて同オイルポンプとによ
り図７に示した特性が得られるようにしたリリーフバル
ブによって本発明のオイルポンプ装置を構成して実施す
ることも可能である。図７において、回転数Ｎ１はアク
チュエータ（５１）の非作動時においてリリーフバルブ
がリリーフ作動を開始する回転数であり、また回転数Ｎ
１ａはアクチュエータ（５１）の作動時においてリリー
フバルブがリリーフ作動を開始する回転数であって、当
該オイルポンプ装置においては、所定回転領域にて、ア
クチュエータの非作動時には同アクチュエータの作動に
必要な油量（図７の破線で示した特性線参照）より少量
の作動油がオイルポンプから被送給部に圧送され、また
アクチュエータの作動時には同アクチュエータの作動に
必要な油量より多量の作動油がオイルポンプから被送給
部に圧送される。

【００２０】また、上記実施形態においては、オイルポ
ンプ２０の吸込ポートをメイン吸込ポート２１ｃとサブ
吸込ポート２１ｄの２個に分離したが、更に分離数を増
加して実施することも可能であり、その場合には分離数
の増加に合わせて制御弁３０のポート数と弁部の数も増
加する必要がある。また、上記実施形態においては、車
両用エンジン（内燃機関）のクランクシャフト１０にて
駆動されるオイルポンプ装置に本発明を実施したが、本
発明は車両以外の他の産業機器に使用するオイルポンプ
装置にも同様にまたは適宜変更して実施できるものであ
り、オイルポンプの形式（上記実施形態ではトロコイド
式）や駆動形態（上記実施形態では直結駆動式）も適宜
変更可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるオイルポンプ装置の一実施形態
を示す図である。

【図２】 図１に示した制御弁の詳細な断面図である。

【図３】 図２に示した制御弁の第１状態時における要
部拡大断面図である。

【図４】 図２に示した制御弁の第２状態時における要
部拡大断面図である。

【図５】 図２に示した制御弁の第３状態時における要
部拡大断面図である。

【図６】 図１に示したオイルポンプ装置によって得ら
れる回転数と吐出量との関係を示す特性線図である。

【図７】 本発明による他の実施形態のオイルポンプ装
置によって得られる回転数と吐出量との関係を示す特性
線図である。

【符号の説明】

１０…エンジンのクランクシャフト（駆動源）、２０…
オイルポンプ、３０…制御弁、４０…オイルパン、５１
…アクチュエータ、５２，５３…被潤滑部位，油冷部位
（被送給部）。

フロントページの続き (72)発明者 青木 金剛 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転数が変化するエンジン等の駆動源に
   よって回転駆動されるオイルポンプと、このオイルポン
   プから吐出される作動油の一部を還流させ得る制御弁を
   備えて、被送給部に所定量の作動油を圧送するオイルポ
   ンプ装置において、前記被送給部が複数であってその一
   つが油圧作動式のアクチュエータであり、前記駆動源に
   おける所定回転領域にて、前記制御弁の制御特性によ
   り、前記アクチュエータの非作動時には同アクチュエー
   タの作動に必要な油量より少量の作動油が前記オイルポ
   ンプから前記被送給部に圧送され、また前記アクチュエ
   ータの作動時には同アクチュエータの作動に必要な油量
   より多量の作動油が前記オイルポンプから前記被送給部
   に圧送されるようにしたことを特徴とするオイルポンプ
   装置。