JPWO2006033207A1

JPWO2006033207A1 - タンデムポンプの無負荷運転装置

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Publication number: JPWO2006033207A1
Application number: JP2006536326A
Authority: JP
Inventors: 武傍士
Original assignee: TBK Co Ltd
Current assignee: TBK Co Ltd
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2008-05-15
Also published as: WO2006033207A1; CN100419267C; CN101027485A; US20080107545A1; EP1806504A1

Abstract

主オイル供給路９内の圧力が無負荷運転開始圧よりも小さいときには、副オイル供給路１０内の圧油はスプール２０の内部流路２１を通過して主オイル供給路９内に流入する。このとき主副両オイルポンプ７，８からの吐出油は合流した状態でオイル供給対象ＯＢへ送られる。主オイル供給路９内の圧力が上昇して上記無負荷運転開始圧に達したときには、スプール２０はスプリング３０による付勢方向とは反対の方向に移動して副オイル供給路１０内の圧油をドレンし、ポペット４０はスプール２０と接触してスプール２０の内部流路２１を閉止する。このとき副オイルポンプ８は無負荷運転状態となり、主オイルポンプ７の吐出油のみがオイル供給対象ＯＢに送られる。

Description

本発明は、１つの駆動源により同時に駆動される２つの流体ポンプを備え、両流体ポンプが吐出する圧油を合流させて流体供給対象に供給する構成のタンデムポンプに関する。さらに詳しくは、流体の供給量が増大して流体供給路内の圧力が無負荷運転開始圧に達したときには一方の流体ポンプを無負荷運転させて駆動源の動力節減を図るようにしたタンデムポンプの無負荷運転装置に関する。

タンデムポンプは１つの駆動源により同時に駆動される２つの流体ポンプを備えており、２つの流体ポンプそれぞれの吐出口から同一の或いは異なる圧力の圧油を吐出させることができる。このようなタンデムポンプは２つの吐出口をそれぞれを異なる２つのアクチュエータに繋いでこれらアクチュエータを別々に作動させるようにすることもできるが、両ポンプが吐出する圧油を合流させて１つの流体供給対象に供給することにより、流体ポンプ２つ分の流量が得られるようにすることもできる。後者のタンデムポンプの使用例としては、例えば自動車用エンジンに備えられ、エンジン各部に潤滑及び冷却のためのオイル（エンジンオイル）をエンジンブロック内に設けられたオイルギャラリーに供給するオイルポンプがある。これは、エンジンのクランクシャフトに取り付けたギヤによりタンデムポンプの駆動軸を駆動する構成となっている。エンジン回転数が小さく、両オイルポンプからの吐出油流量が小さいときには、両オイルポンプの吐出油がオイル供給路内に合流され、エンジン回転数が大きく、両オイルポンプの吐出油流量が大きいときには、両オイルポンプの一方の吐出油をドレンして無負荷運転状態とし、他方のオイルポンプの吐出油のみがオイル供給路内に供給される。このような構成では、エンジンの回転数が小さいときでも十分な潤滑油供給量を確保することできるので、車両が低速走行しているときでもエンジン各部を十分に潤滑等することができる。このようなタンデムポンプは、例えば、特開平１０−１３１７５１号公報、特開２００１−１３２６２４号公報等に開示されている。
図７には従来知られたタンデムポンプの無負荷運転装置の一例を示している。図７において、主オイルポンプＰ１と副オイルポンプＰ２は１つの駆動源（エンジンＭ）により同時に駆動されるようになっている。主オイルポンプＰ１の吐出口から延びた主オイル供給路Ｌ１は図示しないラインフィルタを介してオイル供給対象（例えば、エンジンブロック内に設けられたオイルギャラリー）ＯＢに繋がっている。また、副オイルポンプＰ２の吐出口から延びた副オイル供給路Ｌ２は主オイル供給路Ｌ１の中間部に接続されている。副オイル供給路Ｌ２には主オイル供給路Ｌ１から副オイルポンプＰ２側への作動油の流入を防止するチェックバルブＣＶが介装されており、副オイル供給路Ｌ２におけるチェックバルブＣＶと副オイルポンプＰ２との間にはアンロードバルブＡＶが設置されている。
ここで、エンジンの回転数が小さく、主オイル供給路Ｌ１内の圧力が小さいときにはアンロードバルブＡＶは閉じた状態となり、副オイルポンプＰ２の吐出油はチェックバルブＣＶを通って主オイル供給路Ｌ１に流れるので、主副両オイルポンプＰ１，Ｐ２の吐出油は合流した状態で主オイル供給路Ｌ１からオイル供給対象ＯＢへ送られる。一方、エンジンの回転数が大きくなって両オイルポンプの吐出油流量が増え、主オイル供給路Ｌ１内の圧力が無負荷運転開始圧以上になると、主オイル供給路Ｌ１内の圧油がパイロット油路ＬＰを介してアンロードバルブＡＶのスプールを押圧してこれを開放させ、副オイル供給路Ｌ２内の作動油がドレン側に開放されて、副オイルポンプＰ２は無負荷状態となる。このとき副オイル供給路Ｌ２内の圧力は低下してチェックバルブＣＶが副オイル供給路Ｌ２を閉止するので、オイル供給対象ＯＢには主オイルポンプＰ１の吐出油のみが供給される。また、主オイル供給路Ｌ１中にはリリーフバルブ（プレッシャレギュレータバルブ）ＬＶが設けられており、主オイル供給路Ｌ１内の圧力がリリーフ設定圧以上にならないようになっている。

上記従来におけるタンデムポンプでは、副オイル供給路Ｌ２中に設けられるチェックバルブＣＶ及びアンロードバルブＡＶ、更には主オイル供給路Ｌ１中に設けられるリリーフバルブ（プレッシャレギュレータバルブ）ＬＶはそれぞれ別個のバルブとして構成されていたため、回路設計時におけるレイアウトの自由度が制限され、装置全体のコンパクト化を図りにくいという問題があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、従来と同等の機能を有しつつ、装置全体のコンパクト化を図ることが可能な構成のタンデムポンプの無負荷運転装置を提供することを目的としている。

本発明に係るタンデムポンプの無負荷運転装置は、駆動源により同時に駆動される主流体ポンプ（例えば、実施形態における主オイルポンプ７）及び副流体ポンプ（例えば、実施形態における副オイルポンプ８）を備えたタンデムポンプと、前記主流体ポンプの吐出口から流体供給対象（例えば、実施形態におけるオイル供給対象ＯＢ）へ延びた主流体供給路（例えば、実施形態における主オイル供給路９）と、前記副流体ポンプの吐出口から延びて前記主流体供給路の中間部に接続された副流体供給路（例えば、実施形態における副オイル供給路１０）と、前記副流体供給路の一部を構成するバルブボアと、前記バルブボア内に移動自在に嵌合挿入して配設され、軸方向に延びた内部流路を有したスプールと、前記スプールを前記バルブボア内において前記主流体供給路との接続部側に向けて付勢する付勢部材（例えば、実施形態におけるスプリング３０）と、前記バルブボア内における前記スプールよりも前記主流体供給路との接続部側において前記バルブボア内を移動自在に配設され、端部が前記スプールの前記内部流路の端部に当接してこれを塞ぐ位置と前記内部流路の端部から離間してこれを開放する位置とに移動可能なポペットとを備えて構成される。さらに、前記バルブボアにはドレン流路が繋がって設けられており、前記スプールは前記主流体供給路内の圧力を受けて前記付勢部材の付勢力に抗して移動可能であり、前記主流体供給路内の圧力が無負荷運転開始圧よりも小さいときには、前記スプールは前記付勢部材の付勢力により前記主流体供給路との接続部側に移動され、前記ドレン流路との連通を遮断するとともに前記内部流路を介して前記副流体供給路と前記主流体供給路とを連通させ、さらに、前記主流体供給路内の圧力が上昇して前記無負荷運転開始圧を超えたときに、前記スプールは前記付勢部材による付勢に抗して移動されて、前記副流体供給路を前記ドレン流路に接続させるように構成され、前記副流体供給路内の圧油がドレンされることにより生じる前記副流体流路および前記主流体流路内の圧力の差により前記ポペットは前記スプールの前記内部流路の端部に当接してこれを塞ぐ位置に移動されるように構成されている。
また、上記タンデムポンプの無負荷運転装置において、前記ポペットの内部には、前記主流体供給路と前記ポペットの外周面との双方に開口するドレン兼用流路が設けられており、前記主流体供給路内の圧力が前記無負荷運転開始圧を超えてこれより高圧のリリーフ設定圧に達したとき、前記スプールは前記リリーフ設定圧の押圧力を受けて前記ドレン兼用流路を前記ドレン流路と接続させる位置まで移動されて、前記主流体供給路内の圧油を前記ドレン流路からドレンするようになっているのが好ましい。

本発明に係るタンデムポンプの無負荷運転装置では、主流体供給路内の圧力が無負荷運転開始圧よりも小さいときには、副流体供給路内の圧油はスプールの内部流路を通過して主流体供給路内に流入する。このとき主副両流体ポンプからの吐出油は合流した状態で流体供給対象へ送られる。主流体供給路内の圧力が上昇して上記無負荷運転開始圧に達したときには、スプールは付勢部材による付勢方向とは反対の方向に移動して副流体供給路内の圧油をドレンし、ポペットはスプールと接触してスプールの内部流路を閉止する。このとき副流体ポンプは無負荷運転状態となり、主流体ポンプの吐出油のみが流体供給対象に送られる。このように本発明に係るタンデムポンプの無負荷運転装置では、副流体供給路内の圧力が上昇して無負荷運転開始圧に達したときには副流体ポンプを無負荷運転状態にして駆動源の動力節減を行う（更には主流体供給路内の圧力がリリーフ設定圧に達したときには主流体供給路内の圧油をリリーフさせる）という従来と同等の機能を維持しつつ、必要な構成品であるスプール、付勢部材及びポペットが１つのバルブボア内に備えられた構成を有しているので、回路設計時におけるレイアウトの自由度が高くなり、装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態に係るタンデムポンプの無負荷運転装置の構成を示す断面図である。
図２は、上記無負荷運転装置の部分分解断面図である。
図３は、バルブボディ内に備えられる構成品の分解斜視図である。
図４は、主副両オイルポンプの吐出油が合流した状態でオイル供給対象へ送られるときのスプール及びポペットの動作位置の一例を示す図である。
図５は、副オイルポンプが無負荷運転状態となって主オイルポンプの吐出油のみがオイル供給対象へ送られるときのスプール及びポペットの動作位置の一例を示す図である。
図６は、吐出流路内の吐出圧がリリーフ設定圧に達して主オイルポンプの吐出圧の一部がドレンされるときのスプール及びポペットの動作位置の一例を示す図である。
図７は、従来におけるタンデムポンプの無負荷運転装置の構成例を示す油圧回路図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係るタンデムポンプの無負荷運転装置を示している。この無負荷運転装置は自動車用エンジンに備えられてエンジン各部の潤滑及び冷却のためのオイル（エンジンオイル）をオイル供給対象（例えば、図示しないエンジンブロック内に設けられたオイルギャラリー）ＯＢへ圧送するものであり、エンジンのクランクケースの一部からなるポンプボディ１に組み付けられている。ポンプボディ１にはポンプ室２が形成されており、ここにタンデムポンプ３が設置されている。タンデムポンプ３は、駆動歯車４と、その両側において駆動歯車４と外接噛合する２つの従動歯車（第１従動歯車５及び第２従動歯車６）とからなり、駆動歯車４は駆動軸４ａにより、また第１及び第２従動歯車５，６はそれぞれ従動軸５ａ，６ａにより回転自在に支持されている。駆動歯車４は駆動軸４ａがエンジンのクランクシャフト（図示せず）により駆動されて、図１中に示す矢印の方向（反時計回り）に回転する。第１従動歯車５及び第２従動歯車６は駆動歯車４の回転に従って、それぞれ図１中に示す矢印の方向（時計回り）に回転する。
駆動歯車４および第１従動歯車５、また駆動歯車４および第２従動歯車６はそれぞれ従来知られた歯車ポンプを構成している。すなわち、駆動歯車４が回転し、これによって第１従動歯車５（或いは第２従動歯車６が）回転すると、その回転によって生じた低圧部から作動油が流入するとともに、高圧部から作動油が吐出する。本実施形態では、駆動歯車４と第１従動歯車５との噛合部よりも上側の部分が吸入口７ａとなり、噛合部よりも下側の部分が吐出口７ｂとなる。また、駆動歯車４と第２従動歯車６との噛合部よりも下側の部分が吸入口８ａとなり、噛合部よりも上側の部分が吐出口８ｂとなる。ここで、駆動歯車４と第１従動歯車５とから構成されるオイルポンプを主オイルポンプ７、駆動歯車４と第２従動歯車６とから構成されるオイルポンプを副オイルポンプ８と称し、吸入口７ａを主オイルポンプ７の吸入口、吐出口７ｂを主オイルポンプ７の吐出口、吸入口８ａを副オイルポンプ８の吸入口、吐出口８ｂを副オイルポンプ８の吐出口として説明する。
上記のようにタンデムポンプ３は１つの駆動源（エンジン）により同時に駆動される主オイルポンプ７及び副オイルポンプ８を備える。そして、主オイルポンプ７の吐出口７ｂに繋がって主オイル供給路９が延びており、副オイルポンプ８の吐出口８ｂに繋がって副オイル供給路１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）が延びている。主オイル供給路９は図示しないオイル供給対象ＯＢに繋がっており、副オイル供給路１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）は図１に示すように、主オイル供給路９の中間部に接続されている。また、主オイルポンプ７の吸入口７ａに繋がる第１オイル吸入路１１はオイルパンＴに繋がっており、副オイルポンプ８の吸入口８ａに繋がる第２オイル吸入路１２は第１オイル吸入路１１の中間部に接続されている。
副オイル供給路１０中には、この副オイル供給路１０の一部を構成するようにバルブボア１３が延びており、このバルブボア１３内には全体として円筒状のスプール２０が挿設されている（図２及び図３も参照）。このスプール２０は、図１に示すように、軸方向に延びた内部流路２１を有した中間部２２と、この中間部２２の左側（図１における左側）に設けられて左方に開口した有底円筒状のスプリング収容部２３とを有しており、バルブボア１３内において副オイル供給路１０の延びる方向に移動自在に配設されている。スプリング収容部２３内には、ポンプボディ１内に形成されたスプリング収容空間１４内に配設されたスプリング３０の右側部分が収容されており、スプール２０はこのスプリング３０により常時右方（主オイル供給路９側）に付勢されるようになっている。スプリング収容空間１４内には中空円筒状のスプールストッパ５１及び円盤状の付勢力調整具５２が収容され、ポンプボディ１に設けられたプレート取り付け溝１５内に取り付けられたエンドプレート５３によってスプリング収容空間１４が閉じられている。なお、厚さの異なる敷設力調整具５２を交換使用することによりスプリング３０の付勢力を適宜調整できる。
バルブボア１３の右端部にはスプール当接面１３ａが段差状に形成され、その右側にポペット収容ボア１３ｄが形成されている。なお後述するように、ポペット収容ボア１３ｄおよびその右端部の開口１３ｅが副オイル供給路１０の一部を構成する。
スプール２０はスプリング３０の付勢力を受けてバルブボア１３内で右側に移動して、スプール２０の主オイル供給路９側（図１では紙面右側）の端部２８（図２参照）がバルブボア１３に形成されたスプール当接面１３ａ（図２参照）に当接するまで移動可能であり、このときのスプール２０の位置を、以下、スプール２０の「初期位置」と称する。なお、スプール２０がバルブボア１３内で最も左側の位置に位置するのは、スプリング収容部２３の端部２３ａがスプールストッパ５１の端部５１ａ（図１及び図２参照）に右方から当接したときであり、これを「最大左動位置」と称する。
ポペット収容ボア１３ｄ内には主オイル供給路９側に開口した有底筒状のポペット４０が配設されており、このポペット４０は、ポペット収容ボア１３ｄ内をスプール２０の軸に沿った方向に移動自在となっている。ポペット４０は外径の大きい胴部４１と、この胴部４１の左側（スプール２０側）に位置して胴部４１よりも小さい外径のシート部４２とを有してなり、シート部４２には径方向に貫通した複数の連通孔４３ｂが形成されている。
シート部４２はスプール２０の右側開口部２１ａ内に右方から（主オイル供給路９側から）入り込むようになっている。ポペット４０のシート部４２が右側開口部２１ａ内に入り込んでスプール２０の内部流路２１内に形成された弁座部２４から離間した状態では、スプール２０の内部流路２１は連通孔４３ｂを介してポペット４０の内部空間４３ｂと連通し、さらには副オイル供給路１０ｃを通って主オイル供給路９と連通する（この状態ではポペット４０が開放位置に位置すると称する）。一方、シート部４２が弁座部２４に接触した状態では、スプール２０の内部流路２１はポペット４０によりこの部分で閉止される（この状態ではポペット４０が閉塞位置に位置すると称する）。なお、ポペット４０の内部空間４３ａとポペット４０シート部４２の外周部に設けられた複数の連通孔４３ｂとにより形成される流路をドレン兼用連通路４３と称する。このため、ポペット４０のシート部４２がスプール２０の弁座部２４から離間した状態では、図１に示すように、スプール２０の内部流路２１はポペット４０の上記ドレン兼用連通路４３および副オイル供給路１０ｃを介して主オイル供給路９と連通する。
スプール２０の中間部２２のほぼ中央部分にはその軸方向両側よりも外径の小さいスプールロッド部２５が設けられている。このスプールロッド部２５の左右には左右スプールランド部２６ａ，２６ｂが形成されており、これら左右スプールランド部２６ａ，２６ｂはバルブボア１３（１３ｂ，１３ｃ）内に嵌合挿入される。左スプールランド部２６ａには、外周面に沿って複数個の連通孔２７が設けられており、これら連通孔２７は内部流路２１と繋がっている。また、スプールロッド部２５の右方の右スプールランド部２６ｂには径方向に貫通するドレン用開口２９が形成されており、このドレン用開口２９も内部流路２１と繋がっている。
副オイル供給路１０をバルブボア１３内からなる部分（流路１０ｂとする）と、副オイルポンプ８の吐出口８ｂからバルブボア１３に至るまでの部分（流路１０ａとする）と、バルブボア１３から主オイル供給路９に至るまでの部分（流路１０ｃとする）とに分けて説明するが、連通孔２７は、スプール２０が「初期位置」から「最大左動位置」まで移動したとしても、常に流路１０ａに繋がって位置している。
スプールロッド部２５の外周面とバルブボア１３のシートボア１３ｂとの間の空間は作動油通路１６を形成しており、この作動油通路１６は第２オイル吸入路１２を介してオイルパンＴに通ずるドレン流路１７に繋がっている。スプール２０が初期位置に位置した状態、或いは初期位置より少量だけ左方に移動した状態では、流路１０ａと作動油通路１６との連通はスプールランド部２６がシートボア１３ｂと嵌合することによって阻止されるが、スプール２０が更に左方に移動した状態では、流路１０ａと作動油通路１６とは連通する。
この無負荷運転装置の組み立ては、図２に示すように、ポンプボディ１のバルブボア１３（およびスプールボア１３ｄ）内にポペット４０、スプール２０、スプリング３０、スプールストッパ５１及び付勢力調整具５２をこの順で挿入したうえで、付勢力調整具５２を指で押圧することによりスプリング３０を縮めた状態でエンドプレート５３をポンプボディ１のプレート取り付け溝１５内に挿入して行う。
このような構成を有するタンデムポンプ３の無負荷運転装置において駆動歯車４が回転駆動されると、駆動歯車４と噛合した第１従動歯車５及び第２従動歯車６も回転し、主オイルポンプ７と副オイルポンプ８はそれぞれポンプ作動を行う。具体的には、主オイルポンプ７はオイルパンＴ内のオイルを吸入口７ａより吸入し、吐出口７ｂから吐出する。また副オイルポンプ８はオイルパンＴ内のオイルを吸入口８ａより吸入し、吐出口８ｂから吐出する。
これら吐出油の供給先となるオイル供給対象ＯＢはエンジンブロック内のオイルギャラリーであり、供給油量の増加に応じて供給圧が高くなる構成である。このため、エンジンの回転数が小さいときには、主副両オイルポンプ７，８の吐出油流量も小さいので、オイル供給路９，１０内の圧力も小さい。ここで、副オイルポンプ８からの吐出圧は内部流路２１に作用してスプール２０を左方へ付勢するように作用する。このため、スプール２０はスプリング３０の付勢力に抗して初期位置よりも左方へ移動することになるが、吐出圧が小さいためその移動量が小さく、図４に示すように、副オイル供給路１０ａと作動油通路１６との連通がスプールランド部２６とシート部１３ｂとの嵌合によって阻止される。この間は、流路１０ａ内に吐出された油はその全量がスプール２０の内部流路２１内に流入することになる。
このようにして内部流路２１内に流入した副オイルポンプ８からの吐出油は、ポペット４０を主オイル供給路９側に押しのけて（ポペット４０のシート部４２をスプール２０の弁座部２４から離間させて）主オイル供給路９内に流入する（図４の矢印で示す油の流れ参照）。このため、主オイルポンプ７からの吐出油と副オイルポンプ８からの吐出油は合流した状態で主オイル供給路９からオイル供給対象ＯＢへ送られる。このとき主副両オイルポンプ７，８の吐出油流量はそれぞれ小さいが、双方合流されてオイル供給対象ＯＢへ送られるので、全体としては十分な潤滑油供給量を確保できる。
次に、エンジンの回転数が上がってくると、主副両オイルポンプ７，８の吐出油流量も増大するので、オイル供給路９，１０内の圧力も上昇してくる。これによりスプール２０は更に左方へ移動する。そして、オイル供給路９，１０内の圧力が無負荷運転開始圧に達したときには、図５に示すように、スプールランド部２６右端部までが流路１０ａ内に位置し、流路１０ａと作動油通路１６とは連通して、副オイルポンプ８の吐出油の一部が流路１０ａから作動油通路１６及びドレン流路１７を経てオイルパンＴに戻されるようになる。すなわち、スプール２０はスプリング３０による付勢に抗して左方向に移動して副オイル供給路１０をドレン流路１７に接続することにより、副オイル供給路１０ａ内の圧油をドレンする。
これにより副オイル供給路１０ａおよびスプール２０の内部流路２１内の圧力は低下する。この結果、主オイル供給路９内の圧力と副オイル供給路１０ａ内の圧力との間には差圧が生ずるので、ポペット４０は左方へ移動し、スプール２０の弁座部２４に押し付けられる。これにより主オイル供給路９と副オイル供給路１０ａとの連通はポペット４０により遮断された状態となり、しかも、ポペット４０は主オイル供給路９内の圧力に押されてスプール２０を左方へ付勢するので、スプール２０はますます左方へ移動し、流路１０ａから作動油通路１６及びドレン流路１７を経てオイルパンＴに戻される圧油の流量は増大し、副オイルポンプ８からの吐出油は全量がオイルパンＴに戻されるようになる。
これにより副オイルポンプ８は無負荷運転状態となり、タンデムポンプ３を駆動する駆動源（エンジン）の動力が節減される。なお、このとき主オイルポンプ７からの吐出油のみが主オイル供給路９からオイル供給対象ＯＢへ送られることになるが、主オイルポンプ７の吐出油流量は既に十分な大きさに達しているので、オイル供給対象ＯＢに必要な潤滑油供給量を確保することができる。
この後更にエンジンの回転数が上がって主オイルポンプ７からの吐出油流量が一層増大するのに応じて吐出流路９内の吐出圧も増大するが、この吐出圧はポペット４０に作用する。このため、ポペット４０は主オイル供給路９（及び流路１０ｃ）内の圧力を受けてスプール２０を左方向に押圧しながら移動する。そして主オイルポンプ７からの吐出圧がリリーフ設定圧に達すると、スプール２０の右スプールランド部２６ｂに設けられたドレン用開口２９がドレン流路１７内に開口し、主オイル供給路９内の圧油の一部は流路１０ｃからポペット４０内のドレン兼用流路４３及びスプール２０に設けられたドレン用開口２９を通ってドレン兼用流路１７内へ流れ、オイルパンＴに戻される（図６参照）。すなわち、主オイル供給路９内の圧力がリリーフ設定圧以上となると、ドレン兼用流路４３はドレン用開口２９を介してドレン流路１７と接続し、主オイル供給路９内の圧油をドレンする。
このようなスプール２０及びポペット４０による主オイル供給路９内の圧油のドレン動作（リリーフ動作）はリリーフバルブ（プレッシャレギュレータバルブ）としての働きをなすものであり、このようなリリーフ動作により、主オイル供給路９内の圧力が予め定めた最大圧（リリーフ設定圧）を超えることが防止され、回路の安全が確保される。
なお、上記のように主オイル供給路９内の圧油がリリーフされる状態からエンジンの回転数が下がると、ポペット４０がスプール２０を左方へ付勢する付勢力は弱まり、スプール２０はスプリング３０の付勢力により右方へ移動する。そして、スプール２０に形成されたドレン用開口２９がバルブボア１３のシートボア１３ｃにより閉止されるようになると、主オイル供給路９内の圧油がドレン流路１７内へ流れることはなくなり、上記リリーフ動作は終了する（図５参照）。また、更にエンジン回転数が下がるとスプール２０はスプリング３０の付勢力により一層右方へ移動する。そして、スプール２０のスプールランド部２６がポンプボディ１のシートボア１３ｂと対向するようになると、副オイル供給路１０内（流路１０ａ内）の圧油がドレン流路１７へ流れることはなくなり、副オイルポンプ８の無負荷運転状態は終了する（図４参照）。
なお、上記のように副オイルポンプ８が無負荷運転を開始する「無負荷運転開始圧」と、主オイル供給路９内の圧油がリリーフを開始する「リリーフ設定圧」はスプリング３０のばね特性や初期変位（スプール２０が初期位置にあるときのスプリング３０の変位）によって任意に設定することができる。このため上記無負荷運転開始圧やリリーフ設定圧を変更するときには、スプリング３０をばね特性の異なるものに交換するか、或いは付勢力調整具５２を厚さの異なるものに交換すればよい。
このように本実施形態において示したタンデムポンプの無負荷運転装置では、副オイル供給路１０内の圧力が無負荷運転開始圧に達したときには副オイルポンプ８を無負荷運転状態にして駆動源の動力節減を行い、更には主オイル供給路９内の圧力がリリーフ設定圧に達したときには主オイル供給路９内の圧油をリリーフさせるという従来と同等の機能を維持しつつ、必要な構成品であるスプール２０、スプリング２０及びポペット４０が１つのバルブボア１３内に備えられた構成を有しているので、回路設計時におけるレイアウトの自由度が高くなり、装置全体のコンパクト化を図ることが可能である。
なお、上述の実施形態では、ポペット４０の内部に、主オイル供給路９とポペット４０の外周面との双方に開口するドレン兼用流路４３を設けるとともに、バルブボア１３にドレン用開口２９を設け、主オイル供給路９内の圧力がリリーフ設定圧に達したとき、ドレン兼用流路４３がドレン用開口２９に接続して主オイル供給路９内の圧油がドレンされるようになっており、スプール２０、ポペット４０及びスプリング３０がリリーフバルブとしての機能をも果たす構成となっていたが、上記ドレン兼用流路４３及びドレン用開口２９を廃して、主オイル供給路９中に別途リリーフバルブを設けるようにしてもよい。このような構成ではリリーフバルブは別途必要となるものの、従来の構成におけるチェックバルブ及びアンロードバルブの機能を発揮する構成品であるスプール、ポペット及びスプリングが１つのバルブボア内に収容された構成となるので、従来に比して構成が簡単になるという効果は十分に得られる。
これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、本発明が自動車用エンジンに備えられてエンジン各部の潤滑及び冷却のためのオイルをオイルギャラリーなどのオイル供給対象ＯＢへ圧送するためのものとして用いられる例を示したが、これは一例であり、オイルが供給される対象は特に限定されない。したがって、本装置におけるオイルの供給対象を流体アクチュエータとし、負荷に応じたアクチュエータの動作速度等を制御する装置として使用することも可能である。また、上述の実施形態では、タンデムポンプが吐出供給する流体はオイルであったが、この流体はオイルに限られず、水や空気等であってもよい。また、タンデムポンプを構成する２つの流体ポンプは歯車ポンプからなっていたが、１つの駆動源により同時に駆動される２つの流体ポンプであれば、他の形態のポンプ（例えばベーンポンプやピストンポンプ等）であっても構わない。

Claims

駆動源により同時に駆動される主流体ポンプ及び副流体ポンプを備えたタンデムポンプと、
前記主流体ポンプの吐出口から流体供給対象へ延びた主流体供給路と、
前記副流体ポンプの吐出口から延びて前記主流体供給路の中間部に接続された副流体供給路と、
前記副流体供給路の一部を構成するバルブボアと、
前記バルブボア内に移動自在に嵌合挿入して配設され、軸方向に延びた内部流路を有したスプールと、
前記スプールを前記バルブボア内において前記主流体供給路との接続部側に向けて付勢する付勢部材と、
前記バルブボア内における前記スプールよりも前記主流体供給路との接続部側において前記バルブボア内を移動自在に配設され、端部が前記スプールの前記内部流路の端部に当接してこれを塞ぐ閉塞位置と前記内部流路の端部から離間してこれを開放する開放位置とに移動可能なポペットとを備え、
前記バルブボアにはドレン流路が繋がって設けられており、前記スプールは前記主流体供給路内の圧力を受けて前記付勢部材の付勢力に抗して移動可能であり、
前記主流体供給路内の圧力が無負荷運転開始圧よりも小さいときには、前記スプールは前記付勢部材の付勢力により前記主流体供給路との接続部側に移動され、前記ドレン流路との連通を遮断するとともに前記内部流路を介して前記副流体供給路と前記主流体供給路とを連通させ、
前記主流体供給路内の圧力が上昇して前記無負荷運転開始圧を超えたときに、前記スプールは前記付勢部材による付勢に抗して移動されて、前記副流体供給路を前記ドレン流路に接続させるように構成され、前記副流体供給路内の圧油がドレンされることにより生じる前記副流体流路および前記主流体流路内の圧力の差により前記ポペットは前記スプールは前記閉塞位置に移動されるように構成されていることを特徴とするタンデムポンプの無負荷運転装置。
前記タンデムポンプが駆動源により駆動される駆動歯車とこの駆動歯車と外接噛合する第１従動歯車及び第２従動歯車とから構成される歯車ポンプからなることを特徴とする請求項１に記載のタンデムポンプの無負荷運転装置。
前記スプールは前記内部流路を有した中間部と前記中間部の片側において前記付勢部材の付勢力を受ける付勢部材収容部とから構成され、
前記中間部の外周部における軸方向中央部に小径のスプールロッド部が設けられるとともに、このスプールロッド部の左右にスプールランド部が設けられており、前記左右スプールランド部が前記バルブボアと嵌合して前記スプールが前記バルブボア内に移動自在に挿入配設されていることを特徴とする請求項１に記載のタンデムポンプの無負荷運転装置。
前記左スプールランド部には、外周面に貫通して前記内部流路に連通する連通孔が設けられており、前記連通孔は前記スプールの移動範囲内において常に前記副流体通路における前記副流体ポンプの吐出口側に繋がることを特徴とする請求項３に記載のタンデムポンプの無負荷運転装置。
前記主流体供給路内の圧力が前記無負荷運転開始圧を超えて前記スプールが前記付勢部材による付勢に抗して移動されたときに、前記スプールロッド部を介して前記副流体供給路を前記ドレン流路に接続させるように構成されていることを特徴とする請求項３もしくは４に記載のタンデムポンプの無負荷運転装置。
前記ポペットの内部には、前記主流体供給路と前記ポペットの外周面との双方に開口するドレン兼用流路が設けられており、前記主流体供給路内の圧力が前記無負荷運転開始圧を超えてこれより高圧のリリーフ設定圧に達したとき、前記スプールは前記リリーフ設定圧の押圧力を受けて前記ドレン兼用流路を前記ドレン流路と接続させる位置まで移動されて、前記主流体供給路内の圧油を前記ドレン流路からドレンするようになっていることを特徴とする請求項１記載のタンデムポンプの無負荷運転装置。
前記スプールは前記内部流路を有した中間部と前記中間部の片側において前記付勢部材の付勢力を受ける付勢部材収容部とから構成され、
前記中間部の外周部における軸方向中央部に小径のスプールロッド部が設けられるとともに、このスプールロッド部の左右にスプールランド部が設けられており、前記左右スプールランド部が前記バルブボアと嵌合して前記スプールが前記バルブボア内に移動自在に挿入配設されていることを特徴とする請求項６に記載のタンデムポンプの無負荷運転装置。
前記右スプールランド部には外周面に貫通して前記内部流路における前記ポペットにより閉塞される部分より前記主流体供給路側の部分に連通するドレン用開口が設けられており、
前記主流体供給路内の圧力が前記リリーフ設定圧に達したとき、前記スプールは前記リリーフ設定圧の押圧力を受けて前記ドレン用開口が前記ドレン流路と連通する位置まで移動されて前記ドレン兼用流路を前記ドレン流路と接続させるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のタンデムポンプの無負荷運転装置。