可變容量型油泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可變容量型油泵,當存在維持在希望的排出壓的要求時,即使泵轉速上升,也可抑制排出壓的過度上升。該可變容量型油泵具備:電磁切換閥(40),其從各分支通路(3,4)經由中間通路(60)等向第二控制油室(32)導入工作油,或經由中間通路等從第二控制油室(32)排出工作油;先導閥(50),其根據(jù)排出壓向第一控制油室(31)供給或切斷排出壓,并且經由電磁切換閥、中間通路等向第二控制油室(32)供給或排出油壓;在排出通路的排出壓比要求排出壓高的情況下,先導閥向第一控制油室供給排出壓,并且,將第二控制油室內的工作油排出。
【專利說明】可變容量型油泵
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及例如汽車用內燃機的可變容量型油泵。
【背景技術】
[0002]近年來,為了將從油泵排出的油用于例如內燃機的各滑動部、控制內燃機氣門的動作特性的可變氣門裝置等要求排出壓不同的設備,要求第一轉速范圍的低壓特性和第二轉速范圍的高壓特性兩個階段特性。
[0003]為了滿足這種要求,例如下面的專利文獻I所記載的可變容量型泵考慮了如下技術:在通過克服彈簧部件的彈簧施力而移動來變更相對于轉子的偏心量的凸輪環(huán)的外周面?zhèn)仍O有兩個對置的受壓室,使泵排出壓有選擇地作用于這些受壓室,由此使所述凸輪環(huán)以兩個階段工作。
[0004]專利文獻1:(日本)特表2008 - 524500號公報
[0005]但是,所述專利文獻I的可變容量型泵需要利用彈簧常數(shù)比較大的所述彈簧部件對所述凸輪環(huán)施力,因此,相對于排出壓的上升,凸輪環(huán)向偏心量小的方向的移動性降低,想要維持在第一排出壓或第二排出壓,隨著泵轉速上升,排出壓就會大幅度上升。其結果是,產生偏離要求排出壓特性等技術性課題。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有可變容量型油泵的技術性課題而提出的,其目的在于提供一種要求維持在希望的排出壓時,即使泵轉速上升也能夠抑制排出壓的過度上升的可變容
量型油泵。
[0007]為了達到上述目的,本發(fā)明第一方面提供一種可變容量型油泵,其特征在于,具備:
[0008]被旋轉驅動的轉子;
[0009]多個葉片,其出入自如地被設于該轉子的外周;
[0010]凸輪環(huán),其在內周側容納所述轉子和葉片且形成多個泵室,并且,通過移動而改變內周面的中心相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量;
[0011]吸入部,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心向一方向進行偏心移動時容積增大的所述泵室開口;
[0012]排出部,其向所述凸輪環(huán)向另一方向進行偏心移動時容積減少的所述泵室開口 ;
[0013]施力部件,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量變大的一方向對所述凸輪環(huán)施力;
[0014]第一控制油室,其通過從所述排出部經由導入通路導入排出壓而抵抗所述施力部件的施力,賦予所述凸輪環(huán)使所述凸輪環(huán)向偏心量變小的另一方向進行偏心移動的力;
[0015]第二控制油室,其通過被導入工作油,與所述施力部件的施力協(xié)作,賦予使所述凸輪環(huán)向一方向移動的力;[0016]切換機構,其切換成經由連通所述排出部和第二控制油室的連通路向所述第二控制油室導入工作油的狀態(tài)和經由所述連通路從第二控制油室排出工作油的狀態(tài);
[0017]在所述凸輪環(huán)的偏心量成為最小前進行工作,隨著所述排出壓變大,所述連通路的開口面積變化,排出所述第二控制油室內的工作油的排出通路的開口面積變化為與所述導入通路的開口面積相反。
[0018]在第一方面的基礎上,第二方面的可變容量型油泵的特征在于,
[0019]所述切換機構是被電氣切換控制的電磁控制閥。
[0020]本發(fā)明第三方面的一種可變容量型油泵,其特征在于,具備:
[0021]被旋轉驅動的轉子;
[0022]多個葉片,其出入自如地被設于該轉子的外周;
[0023]凸輪環(huán),其在內周側容納所述轉子和葉片且形成多個泵室,并且,通過移動而改變內周面的中心相對于所述轉子的旋轉中的偏心量;
[0024]吸入部,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心向一方向進行偏心移動時容積增大的所述泵室開口;
[0025]排出部,其向所述凸輪環(huán)向另一方向進行偏心移動時容積減少的所述泵室開口 ;
[0026]施力部件,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量變大的一方向對所述凸輪環(huán)施力;
[0027]第一控制油室,其通過從所述排出部被導入排出壓而抵抗所述施力部件的施力,賦予所述凸輪環(huán)使所述凸輪環(huán)向偏心量變小的另一方向進行偏心移動的力;
[0028]第二控制油室,其通過被導入工作油,與所述施力部件的施力協(xié)作,賦予使所述凸輪環(huán)向一方向移動的力;
[0029]切換機構,其切換成經由連通所述排出部和第二控制油室的連通路向所述第二控制油室導入工作油的狀態(tài)和經由所述連通路從第二控制油室排出工作油的狀態(tài);
[0030]控制機構,包括:閥體,其分別形成有導入所述排出壓的導入口、與所述第一控制油室連通的第一控制口、經由所述連通路與所述第二控制油室側連通的第二控制口、與所述連通路的所述切換機構側連通的連通口、能夠與第二控制口連通的泄油口 ;滑閥,其滑動自如地設于該閥體內,控制各口的連通狀態(tài);控制彈簧,其以比所述施力部件的施力小的施力向一方向對該滑閥施力;
[0031]在所述滑閥被所述控制彈簧施力而向一方向最大地移動的初始位置,成為所述導入口被該滑閥堵塞,并且所述第一控制口和泄油口連通,所述第二控制口和連通口連通的第一狀態(tài),排出壓增大而所述導入口內的油壓變高,由此所述滑閥抵抗所述控制彈簧的施力向另一方向移動時,成為所述導入口和第一控制口連通,并且所述第二控制口和泄油口連通的第二狀態(tài);
[0032]當所述滑閥抵抗所述控制彈簧的彈簧力向另一方向移動時,從所述第二控制口到泄油口的流通路的開口面積變化為與所述第一控制口的開口面積向相反的大小。
[0033]在第三方面的基礎上,第四方面的可變容量型油泵的特征在于,
[0034]在所述第二狀態(tài)下,當所述滑閥抵抗所述控制彈簧的彈簧力向另一方向移動時,所述第一控制口的開口面積以變小的方式變化,而從所述第二控制口到泄油口的流通路的開口面積變大。[0035]在第四方面的基礎上,第五方面的可變容量型油泵的特征在于,
[0036]在所述第二狀態(tài)下,當所述滑閥抵抗所述控制彈簧的彈簧力向另一方向移動時,所述第一控制口的開口面積以變小的方式變化,而在從所述第二控制口到泄油口的流通路開口后,該開口面積變大。
[0037]在第五方面的基礎上,第六方面的可變容量型油泵的特征在于,
[0038]在所述第二狀態(tài)下,當滑閥抵抗所述控制彈簧的彈簧力而另一方向移動時,所述第一供給排出口的開口面積變小并關閉,之后,從所述第二控制口到泄油口的流通路開口,并且其開口面積以變大的方式變化。
[0039]在第六方面的基礎上,第七方面的可變容量型油泵的特征在于,
[0040]從所述排出部排出的油是內燃機的潤滑用油。
[0041]在第七方面的基礎上,第八方面的可變容量型油泵的特征在于,
[0042]從所述排出部排出的油是內燃機的可變氣門裝置閥的驅動油和由噴油嘴噴射并供活塞冷卻用的油。
[0043]在第三方面的基礎上,第九方面的可變容量型油泵的特征在于,
[0044]所述滑閥形成有軸向的一端側開放的中空狀的通路孔,在該通路孔開放的一端側配置有所述控制彈簧,并且,從徑向貫通形成于另一端側的貫通孔與所述通路孔連通,由該貫通孔和通路孔形成從所述第二控制口到泄油口之間的流通路。
[0045]本發(fā)明第十方面的一種可變容量型油泵,其特征在于,具備:
[0046]泵結構體,其通過被旋轉驅動使多個工作油室的容積變化,從排出部排出從吸入部被導入的油;
[0047]可變機構,其通過可動部件進行移動,變更向所述排出部開口的所述工作油室的容積變化量;
[0048]施力部件,其在賦予所述可動部件彈簧負載的狀態(tài)下向在所述排出部開口的所述工作油室的容積變化量變大的方向施力;
[0049]第一控制油室,其通過被導入來自所述排出部的排出壓,使抵抗所述施力部件的施力的方向的力作用于所述可變機構;
[0050]第二控制油室,其通過被導入工作油,使與所述施力部件的施力同方向的力作用于所述可變機構;
[0051]切換機構,其切換成從所述排出部向第二控制油室導入比所述排出壓減壓的工作油的狀態(tài)和排出所述第二控制油室內的工作油的狀態(tài);
[0052]控制機構,具有:第一節(jié)流部和第二節(jié)流部,所述第一節(jié)流部利用所述可變機構在所述工作油室的容積變化量成為最小前進行工作,隨著排出壓變大,使節(jié)流面積增大;所述第二節(jié)流部使節(jié)流面積減少;
[0053]利用所述第一節(jié)流部和所述第二節(jié)流部中的一方,對從所述切換機構向所述第二控制油室供給的工作油進行節(jié)流,利用另一方對從所述第二控制油室向低壓部排出的工作油進行節(jié)流。
[0054]本發(fā)明第十一方面的一種可變容量型油泵,其特征在于,具備:
[0055]被旋轉驅動的轉子;
[0056]多個葉片,其出入自如地被設于該轉子的外周;[0057]凸輪環(huán),其在內周側容納所述轉子和葉片且形成多個泵室,并且通過移動而改變內周面的中心相對于所述轉子的旋轉中的偏心量;
[0058]吸入部,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心向一方向進行偏心移動時容積增大的所述泵室開口;
[0059]排出部,其向所述凸輪環(huán)向另一方向進行偏心移動時容積減少的所述泵室開口 ;
[0060]施力部件,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量變大的一方向對所述凸輪環(huán)施力;
[0061]第一控制油室,其通過從所述排出部經由導入通路導入排出壓而抵抗所述施力部件的施力,賦予所述凸輪環(huán)使所述凸輪環(huán)向偏心量變小的另一方向進行偏心移動的力;
[0062]第二控制油室,其通過被導入工作油,與所述施力部件的施力協(xié)作,賦予使所述凸輪環(huán)向一方向移動的力;
[0063]切換機構,其切換成經由連通所述排出部和第二控制油室的連通路向所述第二控制油室導入工作油的狀態(tài)和經由所述連通路從第二控制油室排出工作油的狀態(tài);
[0064]控制機構,其根據(jù)所述排出部的排出壓向第一控制油室供給排出壓或切斷供給,并且經由所述連通路向所述第二控制油室供給或排出油壓;
[0065]所述控制機構構成為,在所述排出部的排出壓比要求排出壓高的情況下,向第一控制油室供給排出壓,并且,將第二控制油室內的工作油排出。
[0066]根據(jù)本發(fā)明,存在維持在希望的排出壓的要求時,即使泵轉速上升,也能夠抑制排出壓的過度上升。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0067]圖1是表示使用了本發(fā)明實施方式的可變容量型油泵的油供給系統(tǒng)的油壓回路的不意圖;
[0068]圖2是所述實施方式的可變容量型油泵的整體示意圖,是表示油泵的凸輪環(huán)的偏心量最大的狀態(tài)的圖;
[0069]圖3是本實施方式所提供的油泵的縱剖面圖;
[0070]圖4是表示本實施方式所提供的泵體的主視圖;
[0071]圖5是表示本實施方式所提供的電磁切換閥和第二濾油器的安裝狀態(tài)的剖面圖;
[0072]圖6是表示不具有先導閥的現(xiàn)有可變容量型油泵的內燃機轉速和泵排出壓的關系的曲線圖;
[0073]圖7是本實施方式的可變容量型油泵的工作說明圖;
[0074]圖8是所述可變容量型油泵的工作說明圖;
[0075]圖9是所述可變容量型油泵的工作說明圖;
[0076]圖10是表示所述實施方式的可變容量型泵的內燃機轉速和泵排出壓的關系的曲線圖;
[0077]圖11 (A)、(B)、(C)是表示變更本實施方式所提供的第一供給排出口的開口面積和滑閥的第一臺肩面寬度的相對大小時的主要部分放大剖面圖;
[0078]圖12 (A)、(B)、(C)是表示變更本實施方式所提供的滑閥的第一臺肩面形狀而變更中央部位的寬度和第一供給排出口的開口面積的相對大小時的主要部分放大剖面圖。[0079]符號說明
[0080]04:排出通路
[0081]05:主油道
[0082]1:第一濾油器
[0083]2:第二濾油器
[0084]3:第一分支通路
[0085]4:第二分支通路
[0086]5:泄油通路
[0087]6:供給排出通路
[0088]10:油泵
[0089]11:泵體(外殼)
[0090]12:罩部件(外殼)
[0091]13:泵容納部
[0092]14:驅動軸
[0093]15:轉子
[0094]16:葉片
[0095]17:凸輪環(huán)
[0096]18:彈簧(施力機構)
[0097]20:泵室(工作油室)
[0098]21:吸入口(吸入部)
[0099]22:排出口(排出部)
[0100]25a:第一連通孔
[0101]25b:第二連通孔
[0102]31:第一控制油室
[0103]32:第二控制油室
[0104]33:第一受壓面
[0105]34:第二受壓面
[0106]40:電磁切換閥(切換機構)
[0107]50:先導閥(控制機構)
[0108]51:閥體
[0109]52:滑動用孔
[0110]53:滑閥
[0111]53a:第一臺肩面
[0112]53b:第一小徑軸部
[0113]53c:第二臺肩面
[0114]53e:第二小徑軸部
[0115]53f:第三臺肩面
[0116]53g:第一環(huán)狀槽
[0117]53h:第二環(huán)狀槽[0118]53j:貫通孔
[0119]55:先導壓導入口
[0120]56:連接口
[0121]57a:第一供給排出口(第一控制口)
[0122]57b:第二供給排出口(第二控制口)
[0123]58:泄油口
[0124]60:中間通路
【具體實施方式】
[0125]下面,基于附圖對本發(fā)明的可變容量型泵的實施方式進行詳細敘述。需要說明的是,本實施方式表示適用于可變容量型油泵的情況,該可變容量型油泵可作為使汽車用內燃機的內燃機氣門的氣門正時可變的可變氣門機構的工作源,并且利用噴油嘴向內燃機的滑動部、特別是向活塞和缸孔的滑動部供給潤滑油,并向曲軸的軸承供給潤滑油。
[0126]圖1表示使用了本實施方式的可變容量型油泵的油壓回路,可變容量型油泵10利用從內燃機的曲軸被傳遞的旋轉驅動力進行旋轉,經由濾網02從吸入通路03吸入儲存在油盤01的油,再從排出部即排出通路04向內燃機的主油道05排出。
[0127]在自所述排出通路04分支的溢流通路06中,設有泵排出壓過度上升時,使油返回油盤01內的球形止回式溢流閥07。
[0128]所述主油道05向對所述內燃機的滑動部例如活塞噴射冷卻油的噴油嘴及氣門正時控制裝置、曲軸的軸承供給油,并且在排出通路04側的上游側設有捕集流通的油內的異物的第一濾油器1,另外還設有對主油道05的所述第一濾油器I進行分流的分流通路08,并且在該分流通路08中設有球形止回式分流閥09,在所述第一濾油器I發(fā)生例如堵塞而難以進行油的流通時,該球形止回式分流閥09打開,使油經由分流通路08流入下游側。
[0129]另外,在比所述主油道05的第一濾油器I更靠下游側分支有第一分支通路3。該第一分支通路3的下游側經由控制機構即先導閥50并經由第一供供給排出通路6a與所述油泵10的后述的第一控制油室30連通,并且在中途分支有第二分支通路4。該第二分支通路4在下游側設有切換機構即電磁切換閥40。該該電磁切換閥40經由中間通路60連接有所述先導閥50,該所述先導閥50經由第二供給排出通路6b與所述油泵10的后述的第二控制油室31連通。
[0130]所述電磁切換閥40由未圖示的控制器單元進行接通(通電)_切斷(非通電)控制,使所述第二分支通路4和供給排出通路60連通,或者使該供給排出通路60和泄油通路5連通。具體的結構等將在后面進行敘述。
[0131]另外,在所述第一分支通路3的與主油道05分支的分支部附近,設有第二濾油器
2。如圖5所示,該第二濾油器2由壓入固定于主油道05和大徑的第一分支通路3的分支部位的大致圓筒狀的主體2a、結合在該主體2a的一端部的有底圓筒狀的金屬制網部2b構成,特別是防止混入油內的污染物流入所述電磁切換閥40。
[0132]這些第一、第二濾油器1、2分別使用例如濾紙或金屬制的網部,在濾紙或網部發(fā)生了堵塞等的情況下,可以更換筒式網部或濾紙。另外,所述第二濾油器2的網部2b的網眼比第一濾油器I的網部的網眼的口徑大。[0133]所述油泵10設于內燃機的氣缸體35的前端部等,如圖2?圖4所示,具備:外殼,其由以一端側開口的方式形成且內部具有由圓柱狀的空間構成的泵容納室13的截面-形的泵體11及封閉該泵體11的一端開口的罩部件12構成;驅動軸14,其旋轉自如地支承于該外殼,貫通泵容納室13的大致中心部并利用內燃機的曲軸進行旋轉驅動;泵結構體,其由旋轉自如地容納于泵容納室13內且中心部與驅動軸14結合的轉子15及分別出入自如地容納在放射狀地切口形成于該轉子15的外周部的多個狹縫15a內的葉片16構成;凸輪環(huán)17,其相對于轉子15的旋轉中心可偏心地配置于該泵結構體的外周側,與轉子15及鄰接的葉片16、16 —起劃分成多個工作油室即泵室20 ;施力部件(控制彈簧)即彈簧18,其被容納于泵體11內,總是向凸輪環(huán)17相對于轉子15的旋轉中心的偏心量增大的方向對該凸輪環(huán)17施力;一對環(huán)部件19、19,其滑動自如地配置于轉子15的內周側的兩側部且直徑比該轉子15的直徑小。
[0134]所述泵體11由鋁合金材料一體形成,在圖3及圖4中也有圖示,在泵容納室13的底面13a的大致中央位置,貫通形成有旋轉自如地支承驅動軸14的一端部的軸承孔11a。另外,如圖4所示,在成為泵體11的內側面的泵容納室13的內周壁的規(guī)定位置,切口形成有插入固定擺動自如地支承凸輪環(huán)17的樞軸銷24的支承孔lib。另外,在所述軸承孔Ila的內周面,形成有對油進行保持并提供所述驅動軸14的潤滑的保持槽lie。
[0135]另外,在泵容納室13的內周壁上,夾著連結軸承孔Ila的中心和支承孔Ilb的中心的直線(下面稱為“凸輪環(huán)基準線”。)M的兩側,形成有配設于凸輪環(huán)17的外周部的密封部件30、30分別滑接的第一、第二密封滑接面llc、lld。如圖4所示,這些各密封滑接面IlcUld形成為從支承孔Ilb的中心起分別由規(guī)定的半徑R1、R2構成的圓弧面狀,并且設定為在凸輪環(huán)17的偏心擺動范圍內,所述各密封部件30、30總是可滑接的周向長度。由此,在凸輪環(huán)17進行偏心擺動時,沿著所述各密封滑接面IlcUld被滑動導向,獲得該凸輪環(huán)17的流暢的工作(偏心擺動)。
[0136]另外,在所述泵容納室13的底面13a上,如圖2及圖4所示,在軸承孔Ila的外周區(qū)域,以分別夾持軸承孔Ila大致對置的方式切口形成有吸入口 21和排出口 22,所述吸入口 21是以伴隨所述泵結構體的泵作用而向泵室20的內部容積增大的區(qū)域(吸入區(qū)域)開口的方式形成的大致圓弧凹狀的吸入部,所述排出口 22是以伴隨所述泵結構體的泵作用而向泵室20的內部容積減少的區(qū)域(排出區(qū)域)開口的方式形成的大致圓弧凹狀的排出部。
[0137]所述吸入口 21貫通泵體11的底壁向外部開口形成有吸入孔21a,所述吸入孔21a從該吸入口 21的大致中央位置向后述的彈簧容納室28側延伸設置。由此,儲存在內燃機的油盤01的潤滑油基于伴隨所述泵結構體的泵作用而產生的負壓,經由吸入孔21a及吸入口 21被吸入所述吸入區(qū)域的各泵室20。
[0138]另外,所述吸入孔21a以面向泵吸入側的凸輪環(huán)17的外周區(qū)域的方式構成,向該凸輪環(huán)17的泵吸入側的外周區(qū)域引導吸入壓。由此,與所述吸入區(qū)域的各泵室20鄰接的泵吸入側的凸輪環(huán)17的外周區(qū)域成為吸入壓或大氣壓的低壓部,從而抑制潤滑油從吸入區(qū)域的各泵室20向泵吸入側的凸輪環(huán)17的外周區(qū)域的泄漏。
[0139]所述排出口 22在圖4中的上部位置開口形成有作為排出部之一的排出孔22a,該排出孔22a貫通泵體11的底壁并經由所述排出通路04與所述主油道05連通。
[0140]根據(jù)該結構,利用所述泵結構體的泵作用而被加壓并從所述排出區(qū)域的各泵室20排出的油,經由排出口 22及排出孔22a供給到主油道05,再供給到內燃機內的各滑動部及氣門正時控制裝置等。
[0141]如圖3所示,所述罩部件12呈大致板狀,外側部的與泵體11的軸承孔Ila相對應的位置形成為圓筒狀,并且在該圓筒部的內周面上貫通形成有旋轉自如地支承驅動軸14的另一端側的軸承孔12a。該罩部件12利用多個螺栓26安裝在泵體11的開口端面上。
[0142]另外,罩部件12的內側面成為大致平坦狀,但也與泵體11的底面一樣,可以形成吸入、排出口 21、22。
[0143]所述驅動軸14以利用從曲軸被傳遞的旋轉力使轉子15向圖2中的順時針方向旋轉的方式構成。
[0144]如圖2所示,所述轉子15切口形成有從內部中心側向徑向外側放射狀地形成的所述七個狹縫15a,并且,在該各狹縫15a的內側基端部,分別形成有導入被排出到所述排出口 22的排出油的截面大致圓形狀的背壓室15b。由此,所述各葉片16利用伴隨轉子15的旋轉的環(huán)部件19、19的離心力和背壓室15b的油壓向外方被推出。
[0145]所述各葉片16的各前端面分別與凸輪環(huán)17的內周面滑接,并且各基端部的內端面分別與各環(huán)部件19、19的外周面滑動接觸。由此,即使在內燃機轉速較低、所述離心力或背壓室15b的油壓較小時,也可利用轉子15的外周面、鄰接的葉片16、16的各內側面、凸輪環(huán)17的內周面、側壁即泵體11的泵容納室13的底面13a及罩部件12的內側面,液密地劃分所述各泵室20。
[0146]所述凸輪環(huán)17利用所謂的燒結金屬一體形成為圓環(huán)狀,在外周部的規(guī)定位置,沿著軸向突設有與所述樞軸銷24嵌合而構成偏心擺動支點的大致圓弧凹狀的樞軸部17a,并且,在相對于該樞軸部17a隔著凸輪環(huán)17的中心的相反側的位置,沿著軸向突設有與所述彈簧18連接的臂部17b。
[0147]在此,在所述泵體11內,以經由形成于所述支承孔Ilb的相反側的位置的連通部27與泵容納室13連通的方式設有彈簧容納室28,在該彈簧容納室28內容納有所述彈簧18。
[0148]該彈簧18以規(guī)定的設定負載W彈性保持在通過所述連通部27 —直延伸到彈簧容納室28內的所述臂部17b的前端部的下面和彈簧容納室28的底面之間。在所述臂部17b的前端部的下面,突設有與彈簧18的內周側卡合的形成為大致圓弧狀的支承突起17c,利用該支承突起17c支承彈簧18的一端。
[0149]因此,所述彈簧18利用基于所述彈簧負載W的彈性力,經由所述臂部17b,對凸輪環(huán)17總是向其偏心量增大的方向(圖2中的順時針方向)施力。由此,在圖2所示的凸輪環(huán)17的非工作狀態(tài)下,該凸輪環(huán)17處于在所述彈簧18的彈簧力的作用下臂部17b的上面被推向形成于彈簧容納室28的上壁下面的止動面28a的狀態(tài),并保持于其相對于轉子15的旋轉中心的偏心量為最大的位置。
[0150]這樣,通過臂部17b向樞軸部17a的相反側延伸設置,并利用彈簧18對該臂部17b的前端部進行施力,能夠對凸輪環(huán)17產生最大限度的扭矩,所以實現(xiàn)了彈簧18的小型化,其結果是,有助于泵本身的小型化。
[0151]另外,在所述凸輪環(huán)17的外周部,分別突設具有以與所述第一、第二密封滑接面IlcUld對置的方式形成的第一、第二密封面的橫截面大致三角形狀的一對第一、第二密封結構部17d、17e,并且,在該各密封結構部17d、17e的密封面上,沿著軸向切口形成有橫截面大致矩形狀的第一、第二密封保持槽,在該各密封保持槽中分別容納保持有在凸輪環(huán)17偏心擺動時與各密封滑接面IlcUld滑動連接的所述一對密封部件30、30。
[0152]在此,所述第一、第二密封面分別從所述樞軸部17a的中心起由比構成與之相對應的所述各密封滑接面IlcUld的半徑Rl、R2略小的規(guī)定半徑構成,在該各密封面和所述各密封滑接面11c、11d之間,分別形成有微小的間隙C。
[0153]所述各密封部件30、30由具有例如低摩擦特性的氟系樹脂材料沿著凸輪環(huán)17的軸向形成為細長的直線狀,利用配設于所述各密封保持槽的底部的橡膠制的彈性部件的彈性力被推向各密封滑接面11c、lid。由此,總是確保后述的各控制油室31、32的良好的液密性。
[0154]而且,在成為所述泵排出側的樞軸部17a側的凸輪環(huán)17的外周區(qū)域,如圖2所示,在凸輪環(huán)17的外周面和泵體11的內側面之間,通過凸輪環(huán)17的外周面和樞軸部17a、所述各密封部件30、30和泵體11的內側面,隔著所述樞軸部17a的兩側分別劃分形成有第一控制油室31及第二控制油室32。
[0155]在所述第一控制油室31中,從所述主油道05和第一分支通路3經由所述先導閥50及形成于泵體11側部的第一連通孔25a適當被供給排出到所述排出口 22的泵排出壓,由面向該第一控制油室31的凸輪環(huán)17的外周面構成的第一受壓面33,抵抗所述彈簧18的彈力而承受來自所述主油道05的油壓,如圖7及圖9所示,向使凸輪環(huán)17的偏心量減少的方向(圖2中的逆時針方向)賦予擺動力(移動力)。
[0156]S卩,該第一控制油室31經由所述第一受壓面33總是向凸輪環(huán)17的中心接近與轉子15的旋轉中心同心的方向即偏心量減少的方向對凸輪環(huán)17進行施力,對該凸輪環(huán)17的同心方向的移動量控制做出貢獻。
[0157]另一方面,在所述第二控制油室32中,同樣地經由所述先導閥50并通過電磁切換閥40的接通、切斷工作,適當導入經由與第一連通孔25a平行地貫通形成于泵體11的側部的第二連通孔25b相連通的所述第二分支通路4的排出壓。
[0158]另外,在面向該第二控制油室32的凸輪環(huán)17的外周面上形成有第二受壓面34,通過使排出壓作用于該第二受壓面34,形成向輔助彈簧18的彈力的方向作用的力,由此,對凸輪環(huán)17向其使偏心量增大的方向(圖2中的順時針方向)賦予擺動力。
[0159]在此,如圖2所示,所述第二受壓面34的受壓面積設定為比所述第一受壓面33的受壓面積小,基于第二控制油室32的內壓的施力、彈簧18的施力產生的凸輪環(huán)17的偏心方向的施力和第一控制油室31產生的施力以規(guī)定的力關系形成平衡,如上所述,第二控制油室32內的油壓輔助彈簧18的施力。即,所述第二控制油室32經由所述電磁切換閥40和先導閥50使根據(jù)需要被供給的排出壓作用于第二受壓面34,適當輔助彈簧18的施力,由此控制凸輪環(huán)17向偏心的方向的移動量。
[0160]另外,所述電磁切換閥40基于來自控制內燃機的控制器單元的激磁電流,根據(jù)內燃機的運轉狀態(tài)進行動作,經由該電磁切換閥40將所述第二分支通路4和第二連通孔25b適當連通或切斷連通。
[0161]如圖2及圖5所示,所述電磁切換閥40為三通切換閥,主要包括:閥體41,其壓入固定在形成于內燃機的氣缸體35的側壁內的閥容納孔35a,沿內部軸向形成有工作孔41a ;閥座42,其被壓入所述工作孔41a的前端部,中央形成有與第二分支通路4的下游側連通的螺線管開口孔42a ;金屬制的球閥43,其離開、落座自如地設于該閥座42的內側,對所述螺線管開口孔42a進行開關;螺線管單元44,其設于閥體41的一端側。
[0162]所述閥體41在周壁的上端部側,從徑向貫通形成有經由螺線管開口孔42a與所述第二分支通路4連通的連通口 45,并且,在周壁的下端部側,從徑向貫通形成有與所述工作孔41a連通的泄油口 46。
[0163]所述螺線管單元44在外殼內部容納配置有未圖示的電磁線圈、固定鐵心、可動鐵心等,在該可動鐵心的前端部設有推桿47,該推桿47在所述工作孔41a內以規(guī)定間隙進行滑動,且前端推壓所述球閥43或解除推壓。
[0164]在所述推桿47的外周面和所述工作孔41a的內周面之間,形成有適當連通所述連通口 45和泄油口 46的筒狀的通路48。
[0165]對所述電磁線圈,從內燃機的控制器單元接通-切斷地通電或截斷通電。
[0166]S卩,當從控制器單元向所述電磁線圈輸出切斷信號(非通電)時,所述可動鐵心利用未圖示的復位彈簧的彈簧力進行后退移動并利用推桿47解除球閥43的推壓,打開所述螺線管開口孔42a。由此,如圖8、圖9所示,球閥43利用來自第二分支通路4的排出壓進行后退移動使第二分支通路4和供給排出通路6連通,向第二控制油室32供給油壓,同時將所述筒狀通路48的一端封閉而切斷該筒狀通路48和泄油口 46的連通。
[0167]另一方面,當從控制器單元向所述電磁線圈輸出接通信號(通電)時,可動鐵心抵抗復位彈簧的彈簧力而進行進出移動,利用所述推桿47推壓所述球閥43。由此,如圖2、圖7所示,球閥43將螺線管開口孔42a堵塞,并且使連通口 45和筒狀通路48連通。由此,第二控制油室32內的油壓從先導閥50和中間通路60通過所述連通口 45、筒狀通路48及泄油口 46排出到油盤01。
[0168]所述控制器單元根據(jù)內燃機的油溫和水溫、內燃機轉速和負荷等檢測當前的內燃機運轉狀態(tài),特別是在內燃機轉速為規(guī)定以下時,向所述電磁切換閥40的電磁線圈輸出切斷信號(非通電),在內燃機轉速比規(guī)定高的情況下,輸出接通信號(通電)。
[0169]但是,即使內燃機轉速為規(guī)定以下,在內燃機為高負荷區(qū)域的情況等時,也向電磁線圈輸出切斷信號,向第二控制油室32供給油壓。
[0170]因此,所述油泵10基本上利用從主油道05被供給油壓的第一控制油室31的內壓和彈簧18的彈簧施力控制凸輪環(huán)17的偏心量,并控制泵驅動時的所述泵室20的內部容積的變化量,由此,得到低壓控制油泵10的排出壓特性的狀態(tài)和由所述電磁切換閥40施加第二控制油室32的內壓而控制凸輪環(huán)17的偏心量,高壓控制油泵10的排出壓特性的狀態(tài)這兩種排出壓特性。
[0171]另外,通過設置所述先導閥50,能夠實現(xiàn)所述油泵10的所述低壓控制和高壓控制的穩(wěn)定化。
[0172]S卩,如圖2所示,所述先導閥50在形成于圓筒狀的閥體51的內部的滑動用孔52內滑動自如地設有滑閥53,并且,在對該滑閥53賦予向圖中上方施力的氣門彈簧54的彈簧負載的狀態(tài)下,塞子49將閥體51的下部開口端封閉。
[0173]所述閥體51在位于所述滑動用孔52上方的上端開口,形成有口徑比所述滑動用孔52小的先導壓導入口 55,該先導壓導入口 55和滑動用孔52之間的臺階錐形面51a在來自所述先導壓導入口 55的油壓不對所述滑閥53作用時,成為該滑閥53利用所述氣門彈簧54的彈簧力向上方被施力而落座的落座面。
[0174]從所述主油道05分支的第一分支通路3經由第二濾油器2與所述閥體51的先導壓導入孔55連通。
[0175]在所述閥體51的與所述滑動用孔52面向的周壁上,沿著徑向貫通形成有:第一供給排出口 57a,其是經由所述第一供給排出通路6a與第一控制油室31連通的第一控制口 ;第二供給排出口 57b,其是經由所述第二供給排出通路6b與第二控制油室32連通的第二控制口,并且,在該第二供給排出口 57b的更下側的相反位置,沿著徑向貫通形成有與所述中間通路60的一端連接的連接口 56。另外,在該連接口 56的下側,沿著徑向貫通形成有兼作背壓排出口的泄油口 58。
[0176]所述滑閥53形成為上端堵塞的大致圓筒狀,在所述第一分支通路3的內部形成有容納氣門彈簧54的一部分的通路孔53i,該滑閥53具有:先導壓導入口 55側即圖中最上端側的第一臺肩面53a、形成于該第一臺肩面53a的下側的第一小徑軸部53b、形成于該第一小徑軸部53b的下側的第二臺肩面53c、形成于該第二臺肩面53c的下側的軸向較長的第二小徑軸部53e、形成于該第二小徑軸部53e的下側的第三臺肩面53f。
[0177]所述第一臺肩面53a、第二臺肩面53c及第三臺肩面53f設定成同直徑,各外周面與所述滑動用孔52的內周面保持微小間隙而進行滑動。
[0178]所述第一臺肩面53a形成為有蓋筒狀,上面作為承受導入所述先導壓導入口 55的排出壓的受壓面而構成,并且,伴隨滑閥53的上下移動而開關所述第一供給排出口 57a。
[0179]所述第二臺肩面53c伴隨滑閥53的上下移動而開關所述第二供給排出口 57b。
[0180]在所述第一小徑軸部53b的外周,形成有形成錐形圓環(huán)狀的第一環(huán)狀槽53g,而在第二小徑軸部53e的外周,形成有大致圓筒狀的第二環(huán)狀槽53h。
[0181]所述第一環(huán)狀槽53g將第一小徑軸部53b經由貫通徑向的貫通孔53j,從通路孔53i連通至滑動用孔52及所述泄油口 58。另一方面,所述第二環(huán)狀槽53h根據(jù)滑閥53的滑動位置將所述第二供給排出口 57b和連接口 56適當連通。
[0182]需要說明的是,所述氣門彈簧54設定成比所述油泵10的彈簧18的彈簧力小。
[0183]所述中間通路60連接電磁切換閥40的所述連通口 45和先導閥50的所述連接口56。
[0184]所述第一供給排出通路6a連接先導閥50的第一供給排出口 57a和油泵10的第一連通孔25a。第二供給排出通路6b連接先導閥50的第二供給排出口 57b和油泵10的第二連通孔25b。
[0185]需要說明的是,由所述第一分支通路3和所述先導壓導入口 55、第一供給排出口57a及第一供給排出通路6a構成導入通路。
[0186]另外,由所述中間通路60和連接口 56、第二供給排出通路6b及第二供給排出口57b等構成連通路。
[0187]〔本實施方式的作用〕
[0188]下面,與圖10的油壓特性一同說明本實施方式的所述電磁切換閥40和先導閥50的作用。
[0189]圖2是圖10所示的內燃機從起動到低速旋轉a的區(qū)域的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,電磁切換閥40被輸出來自控制器單元的接通信號而變?yōu)橥姞顟B(tài),因此,連通口 45和泄油口 46連通。
[0190]所述先導閥50由于在內燃機低轉速下為低油壓,因此變?yōu)榛y53的第一臺肩面53a落座于所述落座面51a的狀態(tài)。此時,第一控制油室31通過第一供給排出通路6a、第一供給排出口 57a、第一環(huán)狀槽53g、貫通孔53j及通路孔53i與泄油口 58連通。另一方面,第二控制油室32通過第二供給排出通路6b、第二供給排出口 57b、第二環(huán)狀槽53h與連接口 56和電磁切換閥40的連通口 45連通,再經由泄油口 46與泄油通路5連通。
[0191]因此,第一控制油室31和第二控制油室32均與泄油口 58、46連通,因此不會被導入油壓,凸輪環(huán)17利用彈簧18的彈簧力維持圖中逆時針方向,即臂部17b與止動面28a抵接的最大偏心量,當泵轉速上升時,油壓也大致成比例上升。
[0192]之后,當主油道05的排出壓利用油泵10達到圖10所示的Pl時,油壓從先導閥50的先導壓導入口 55作用于滑閥53的第一臺肩面53a上面,該滑閥53抵抗氣門彈簧54的彈簧力而后退移動到圖7所示的位置。
[0193]這樣,當所述滑閥53進行下降移動時,先導壓導入口 55和第一供給排出口 57a在彼此的開口面積被節(jié)流的狀態(tài)下連通,該第一供給排出口 57a和泄油口 58的連通被切斷,從而排出壓導入第一控制油室31。因此,凸輪環(huán)17抵抗彈簧18的彈簧力,如圖所示開始向逆時針方向旋轉移動而成為圖10的內燃機轉速b所示的低壓控制的狀態(tài)。
[0194]在不具有如本實施方式的先導閥50的現(xiàn)有可變容量型油泵中,即使在所述低壓控制的狀態(tài)下,油壓特性也如圖6的實線所示,在油壓控制時,泵排出壓隨著內燃機轉速的上升而上升,特別是從c所示的大致垂直上升的狀態(tài)進一步向右肩上升。另外,圖6中,a表示從內燃機起動時的低速旋轉區(qū)域,b表示低、中旋轉區(qū)域,c表示高速旋轉區(qū)域,并且,VTC表示進氣門和排氣門的氣門正時控制裝置,OJ表示向活塞噴射冷卻油的噴油嘴,CM表示曲軸的軸承,明確表示與內燃機轉速相對應的這些要求排出壓特性。
[0195]與此相反,如本實施方式所述,設有先導閥50的情況下,通過利用該先導閥50控制第一控制油室31的油壓,能夠抑制油壓過度上升。
[0196]在所述先導閥50中,如果排出壓過于下降,則滑閥53利用氣門彈簧54的彈簧力向落座方向移動,與前述情況一樣,利用第一臺肩面53a切斷先導壓導入口 55和第一供給排出口 57a,并且第一供給排出口 57a與泄油口 58連通,將第一控制油室31減壓而增大凸輪環(huán)17的偏心量使油壓上升。
[0197]在該狀態(tài)下,如果排出壓過于上升,則所述滑閥53抵抗氣門彈簧54的彈簧力而向塞子49方向進行下降移動,使先導壓導入口 55和第一供給排出口 57a連通,向第一控制油室31供給油壓而減小所述凸輪環(huán)17的偏心量,使排出壓下降。
[0198]這些控制通過所述滑閥53的微小的移動就可以進行,所以,氣門彈簧54的彈簧常數(shù)的影響較小,可以將排出壓控制在大致P1。
[0199]特別是所述先導壓導入口 55和第一供給排出口 57a在彼此的開口面積較小的狀態(tài)下連通,并且在被所述滑閥53的第一臺肩面53a的上端緣節(jié)流的狀態(tài)被控制,因此,能夠使所述排出壓穩(wěn)定地保持在大致Pl。
[0200]接下來,如果內燃機轉速進一步上升,則向所述電磁切換閥40的通電被切斷,如圖8所示,在該電磁切換閥40側,所述螺線管開口孔42a和連通口 45連通,在先導閥50側,所述滑閥53保持將先導壓導入口 55和第一供給排出口 57a稍微連通的狀態(tài)不變,抵抗氣門彈簧54的彈簧力進行下降移動(節(jié)流狀態(tài))另一方面,經由所述第二環(huán)狀槽53e維持連接口 56和第二供給排出口 57b的連通。
[0201 ] 因此,在第一控制油室31和第二控制油室32中,均從第一分支通路3和第二分支通路4導入主油道05的排出壓,所述凸輪環(huán)17利用彈簧18的彈簧力和輔助該彈簧力的第二控制油室32的油壓向順時針方向即偏心量變大的方向移動,從而轉換成圖1Oc所示的高壓控制的狀態(tài)。在該圖1Oc所示的內燃機轉速下,即使切換為高壓控制,排出壓也不會達到P2,因此凸輪環(huán)17的偏心量再次成為最大,排出壓也與內燃機轉速的上升大致成比例地上升。
[0202]然后,當排出壓因內燃機轉速的上升而達到P2時,如圖9所示,所述先導閥50的滑閥53利用作用于先導壓導入口 55的油壓抵抗氣門彈簧54的彈簧力進一步進行下降移動。因此,連接口 56和第二供給排出口 57b的連通由第二臺肩面53c切斷,并且第二供給排出口 57b和第一環(huán)狀槽53b (貫通孔53j)在彼此的開口面積較小的狀態(tài)下開始連通,并經由通路孔53i與泄油口 58連通,所以第二供給排出口 57b和泄油口 58開始連通。
[0203]由此,由于第二控制油室32與泄油口 58連通,因此第二控制油室32成為低壓,對凸輪環(huán)17的作用力只是彈簧18的施力。因此,第一控制油室31內的排出壓超過彈簧18的彈簧力,凸輪環(huán)17如圖9所示向逆時針方向旋轉移動,即向減小偏心量的方向移動,成為圖10的內燃機轉速d所示的平坦且均一的高壓控制的狀態(tài)。
[0204]這樣,通過所述先導閥50的工作,在泵排出壓的高壓控制時能夠抑制油壓過度上升。
[0205]S卩,在不具有先導閥50的現(xiàn)有可變容量型油泵的情況下,如前述的圖6的實線所示,在油壓控制時,油壓隨著內燃機的轉速上升而上升。這是因為、內燃機轉速上升時需要進一步減小凸輪環(huán)17的偏心量,但排出壓僅上升彈簧18的彈簧常數(shù)的量。
[0206]與此相反,在本實施方式中,由于具有所述先導閥50,因此泵排出壓過于降低時,滑閥53向上方(落座方向)移動,使連接口 56和第二供給排出口 57b連通,向第二控制油室32導入油壓來輔助彈簧18的彈簧力,使所述凸輪環(huán)17向偏心量變大的方向移動,因此,排出壓上升。
[0207]如果泵排出壓過于上升,則滑閥53抵抗氣門彈簧54的彈簧力進行下降移動,使泄油口 58和第二供給排出口 57b連通,對第二控制油室32進行減壓,控制凸輪環(huán)17的偏心量使其較小而降低油壓。這些控制通過滑閥53微小的移動就可以進行,所以氣門彈簧54的彈簧常數(shù)的影響較小,如圖10的d區(qū)域所示,可以將油壓以平坦的狀態(tài)控制在大致P2的排出壓。
[0208]而且,在本實施方式中,在圖10所示的內燃機轉速在b區(qū)域狀態(tài)和d區(qū)域狀態(tài)下,如圖8及圖9所示,所述滑閥53的第一臺肩面53a和第二臺肩面53c使第一供給排出口57a的開口面積和第二供給排出口 57b的開口面積相對地向相反的大小變化。即,使對第一控制油室31的排出壓的導入量和從第二控制油室32排出油壓的排出量相對性地變化,因此,實現(xiàn)了所述Pl和P2的平坦的排出壓控制的穩(wěn)定化。
[0209]另外,在本實施方式中,利用滑閥53的第一臺肩面53a和第二臺肩面53c使切換各口的時期設為同時,但也可以存在使雙方同時連通或使雙方同時切斷的狀態(tài)。[0210]另外,滑閥53的第一、第二臺肩面53a、53c和第一小徑軸部53b的邊界也可以形成倒角或R形狀。這些是變更切換時的滑閥53的沖程和開口面積特性的要素,由泵容量或切換壓力來調節(jié)。
[0211]圖11 (A)?(C)表示與所述第一供給排出通路6a連通的第一供給排出口 57a的一端開口的開口寬度Wl和第一臺肩面53a的寬度W2的各種不同的結構,圖11 (A)所示的結構中,第一供給排出口 57a的開口寬度Wl和第一臺肩面53a的寬度W2設定為大致相等。圖11 (B)所示的結構中,第一臺肩面53a的寬度W2形成為比第一供給排出口 57a的開口寬度Wl略大。圖11 (C)所示的結構中,第一供給排出口 57a的開口寬度Wl形成為比第一臺肩面53a的寬度W2略大。
[0212]這樣,通過相對性地改變第一供給排出口 57a的開口寬度Wl和第一臺肩面53a的寬度W2,能夠根據(jù)所述滑閥53的沖程量任意地控制對所述第一控制油室31供給的油壓的
供給量。
[0213]圖12 (A)?(C)與圖11 一樣,變更所述第一供給排出口 57a的一端開口的開口寬度Wl的大小,另一方面,在第一臺肩面53a外周面的上下部位形成倒角部53k、531,該倒角部53k、531之間的中央部位53m的寬度Wl設定為相等。
[0214]S卩,圖12A所示的結構中,第一供給排出口 57a—端開口的開口寬度Wl設定為與第一臺肩面53a的中央部位53m的寬度W3大致相同,圖12B所示的結構中,第一供給排出口 57a的開口寬度Wl設定為比第一臺肩面53a中央部位53m的寬度W3小,另外,圖12C所示的結構中,第一供給排出口 57a的開口寬度Wl設定為比第一臺肩面53a的中央部位53m的寬度W3大。在所述第一臺肩面53a的中央部位53m的寬度W3比開口寬度Wl大的情況下,中央部位53m和第一供給排出口 57a的一端開口也存在微小的間隙,三方也不會被完全切斷。這些寬度是改變滑閥53的位移和連通開口面積變化的關系的因素,當先導壓導入口55側的開口面積變化時,另一方的第一環(huán)狀槽53g側的開口面積相反地變化,根據(jù)泵主體的規(guī)格及工作壓的大小而適時選擇使用。
[0215]第一供給排出口 57a的孔徑和第一臺肩面53a的寬度相同的情況下,或者在第一臺肩面53a的寬度較寬的情況下,與滑動用孔52的微小間隙的長度同樣地變化的情況也是相同的意思。
[0216]而且,第二臺肩面53c和第二供給排出口 57b的關系與變形例也是一樣的。
[0217]另外,就所述電磁切換閥40的通電切換時機而言,由所述控制器單元根據(jù)內燃機的運轉狀態(tài)進行判斷,但不限于圖10所示的狀態(tài),也可以是從內燃機轉速a的狀態(tài)轉換成c的狀態(tài)的情況,也可以是從b的狀態(tài)轉換成d的狀態(tài)的情況。
[0218]通常,在高速旋轉時要求噴油嘴的噴射壓或曲軸軸承的要求油壓,因此,在內燃機低速旋轉時,向電磁切換閥40通電而形成低壓控制,防止油壓上升以實現(xiàn)消耗動力的減少,并且在高速旋轉時,將電磁切換閥40設為非通電,并切換為高壓控制,使排出壓上升到需要的水平,得到如圖6的實線所示的特性。
[0219]而且,切換所述電磁切換閥40的通電的內燃機轉速可以根據(jù)內燃機的運轉狀態(tài)進行變更,如上所述,所述控制器單元將內燃機轉速、負荷、油水溫等作為參數(shù)進行判斷。
[0220]例如,在高負荷時或高油溫時,從低速旋轉切換為高壓控制,使噴油嘴噴射,可防止爆震,所以能夠使點火時機提前而降低耗油量。另外,在低油溫時,維持在低壓控制,減少消耗動力或停止來自噴油嘴的噴射,可縮短預熱時間而降低HC (碳化氫)排出。
[0221]但是,在內燃機高速旋轉區(qū)域且高油壓控制的狀態(tài)下,主油道05的脈壓變大,當脈壓作用于第一、第二控制油室31、32時,有時成為如下問題:凸輪環(huán)17振動,泵的排出脈壓被放大而產生噪音或振動。
[0222]在向所述第一控制油室31和第二控制油室32雙方供給高油壓的狀態(tài)下,由于脈壓也同樣地作用,因此,因相位一致的脈壓,有時凸輪環(huán)17不穩(wěn)定而發(fā)生振動。
[0223]但是,在本實施方式中,將第二濾油器2設置在從主油道05分支的第一分支通路3的下游側,且設置在第一分支通路3和第二分支通路4分支前,因此,可以利用第二濾油器2的阻力使分支之前的脈動衰減。
[0224]其結果是,可同等地降低第一控制油室31和第二控制油室32的脈壓。這樣,由于可同等地降低兩控制油室31、32的脈壓,因此不會控制油室31、32的哪一脈壓變大而使平衡遭破壞,能夠使凸輪環(huán)17的移動穩(wěn)定化。
[0225]另外,在電磁切換閥40故障等異常時,有必要考慮在內燃機聞速旋轉、聞負荷、聞油溫的狀態(tài)下泵排出壓成為高壓控制的工作可靠性。即,首先,在電磁線圈為非通電狀態(tài)下螺線管開口孔42a和連通口 45連通,以使在電磁切換閥40的線圈或電線束斷線等故障時油壓被導入第二控制油室32。
[0226]由于在所述電磁切換閥40的上游設有第二濾油器2,可防止污染物堵塞而引起電磁切換閥40的工作不良,在非通電時,可防止第二控制油室32與泄油通路5連通。
[0227]由于在油泵10和主油道05之間設有第一濾油器1,因此通常污染物不會流到主油道05或第一分支通路3。
[0228]但是,第一濾油器I在產生濾網堵塞等時,為了保護內燃機,分流閥09打開,因此,此時污染物可能流入第一分支通路3偵U。
[0229]但是,由于在設定的第一濾油器I更換期間并不怎么產生上述的情況,因此與第一濾油器I相比,第二濾油器2可以是小型且無需更換的濾油器。
[0230]另外,即使在前述的情況下,第二濾油器2只要在電磁切換閥40內能夠捕集被球閥43掛住并使其鎖住的大小的污染物即可,因此可以設定為比第一濾油器I大的網眼尺寸。
[0231]假如第一濾油器I在被分流的狀態(tài)下長時間運轉并且第二濾油器2也堵塞的情況下,由于在第一分支通路3和第二分支通路4的分支前通路就被切斷,因此油壓均不會導入第一控制油室31、第二控制油室32。
[0232]在該情況下,由于彈簧18的彈簧負載,凸輪環(huán)17形成最大偏心量,且形成最大容量的狀態(tài)保持不變,因此能夠維持高油壓。
[0233]因為不管所述電磁切換閥40通電還是非通電都維持高油壓,所以即使電磁切換閥40的故障重復出現(xiàn)也可維持高油壓。
[0234]而且,對于過大的油壓,可以使分流閥09的單向閥工作而抑制油泵10或油壓回路中的各零件的破損。
[0235]另外,在高油壓狀態(tài)持續(xù)的情況下,因為第一控制油室31和第二控制油室32均隔著各環(huán)部件19、19和泵體1、罩部件12之間的側面間隙與排出口 34鄰接,所以油可能泄漏并流入第一控制油室31和第二控制油室32。[0236]由于第二濾油器2堵塞,油從所述密封部件30、30向低壓部的吸入側流出,但因為流入量變多,所以第一控制油室31和第二控制油室32的油壓上升。
[0237]在所述電磁切換閥40為非通電的狀態(tài)下,第一控制油室31和第二控制油室32經由電磁切換閥40及先導閥50與第一、二分支通路3、4連通,所以成為同油壓。當在同油壓狀態(tài)下上升到如上所述的規(guī)定油壓時,凸輪環(huán)17開始向順時針方向移動,能夠在高壓側控制排出壓。
[0238]另外,第一濾油器I堵塞時,因為主油道05的油壓降低,所以第一、第二控制油室31、32的油壓比主油道05的油壓高,油從第一、第二控制油室31、32向主油道05流動,能夠一次除掉堵在第二濾油器2的污染物。
[0239]〔故障診斷〕
[0240]在所述實施方式中,能夠利用設置于主油道05的油壓傳感器或油壓開關進行故障診斷。預先設定為在電磁切換閥40通電時,在規(guī)定的內燃機轉速和油溫下成為規(guī)定的油壓以下。另外,預先設定為在電磁切換閥40非通電時,在規(guī)定的內燃機轉速和油溫下成為規(guī)定的油壓以上。
[0241]在相對于向所述電磁切換閥40發(fā)出的指令存在與預先設定的油壓不同的情況下,判斷為發(fā)生了某種故障,打開警告燈等并且將電磁切換閥40處于非通電狀態(tài),以形成高壓控制狀態(tài)。
[0242]下面,對從所述實施方式掌握的所述發(fā)明以外的技術思想進行說明。
[0243]〔方面a〕
[0244]—種可變容量型油泵,其特征在于,具備:
[0245]被旋轉驅動的轉子;
[0246]多個葉片,其出入自如地被設于該轉子外周;
[0247]凸輪環(huán),其在內周側容納所述轉子和葉片且形成多個泵室,并且,通過移動而改變內周面的中心相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量;
[0248]吸入部,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心向一方向進行偏心移動時容積增大的所述泵室開口;
[0249]排出部,其向所述凸輪環(huán)向另一方向進行偏心移動時容積減少的所述泵室開口 ;
[0250]施力部件,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量變大的一方向對所述凸輪環(huán)施力;
[0251]第一控制油室,其通過從所述排出部經由導入通路被導入排出壓而抵抗所述施力部件的施力,賦予所述凸輪環(huán)使所述凸輪環(huán)向偏心量變小的另一方向進行偏心移動的力;
[0252]第二控制油室,其通過被導入工作油而,所述施力部件的施力協(xié)作,賦予使所述凸輪環(huán)向一方向移動的力;
[0253]切換機構,其切換成經由連通所述排出部和第二控制油室的連通路向所述第二控制油室導入工作油的狀態(tài)和經由所述連通路從第二控制油室排出工作油的狀態(tài);
[0254]控制機構,其根據(jù)所述排出部的排出壓向第一控制油室供給排出壓或將供給切斷,并且經由所述連通路向所述第二控制油室供給或排出油壓,
[0255]所述控制機構構成為,在所述排出部的排出壓比要求排出壓高的情況下,向第一控制油室供給排出壓,并且排出第二控制油室內的工作油。[0256]〔方面b〕如第一方面所述的可變容量型油泵,其特征在于,
[0257]所述切換機構是被電氣切換控制的電磁控制閥。
[0258]〔方面C〕如第三方面所述的可變容量型油泵,其特征在于,
[0259]在所述第二狀態(tài)下,當所述滑閥抵抗所述控制彈簧的彈簧力向另一方向移動時,所述第一供給排出口的開口面積以變小的方式變化,而從所述第二控制口到泄油口的流通路的開口面積變大。
[0260]〔方面d〕如方面c所述的可變容量型油泵,其特征在于,
[0261]在所述第二狀態(tài)下,當所述滑閥抵抗所述控制彈簧的彈簧力向另一方向移動時,所述第一供給排出口的開口面積以變小的方式變化,而在從所述第二控制口到泄油口的流通路開口后,該開口面積變大。
[0262]〔方面e〕如方面d所述的可變容量型油泵,其特征在于,
[0263]在所述第二狀態(tài)下,當滑閥抵抗控制彈簧的彈簧力向另一方向移動時,所述第一供給排出口的開口面積變小并關閉,然后,從所述第二控制口到泄油口的流通路開口,并且,該開口面積以變大的方式變化。
[0264]〔方面f〕如第三方面所述的可變容量型油泵,其特征在于,
[0265]所述滑閥形成有軸向的一端側開放的中空狀的通路孔,在該通路孔開放的一端側配置有所述控制彈簧,并且,從徑向貫通形成于另一端側的貫通孔與所述通路孔連通,由該貫通孔和通路孔形成從所述第二控制口到泄油口之間的流通路。
[0266]〔方面g〕如方面I?f中任一方面所述的可變容量型油泵,其特征在于,
[0267]從所述排出部排出的油是內燃機的潤滑用油。
[0268]〔方面h〕如方面I?g中任一方面所述的可變容量型油泵,其特征在于,
[0269]從所述排出部排出的油是內燃機的可變氣門裝置的驅動油和由噴油嘴噴射用于活塞的冷卻的油。
【權利要求】
1.一種可變容量型油泵,其特征在于,具備: 被旋轉驅動的轉子; 多個葉片,其出入自如地被設于該轉子的外周; 凸輪環(huán),其在內周側容納所述轉子和葉片且形成多個泵室,并且,通過移動而改變內周面的中心相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量; 吸入部,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心向一方向進行偏心移動時容積增大的所述泵室開口; 排出部,其向所述凸輪環(huán)向另一方向進行偏心移動時容積減少的所述泵室開口; 施力部件,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量變大的一方向對所述凸輪環(huán)施力; 第一控制油室,其通過從所述排出部經由導入通路導入排出壓而抵抗所述施力部件的施力,賦予所述凸輪環(huán)使所述凸輪環(huán)向偏心量變小的另一方向進行偏心移動的力; 第二控制油室,其通過被導入工作油,與所述施力部件的施力協(xié)作,賦予使所述凸輪環(huán)向一方向移動的力; 切換機構,其切換成經由連通所述排出部和第二控制油室的連通路向所述第二控制油室導入工作油的狀態(tài)和經由所述連通路從第二控制油室排出工作油的狀態(tài); 在所述凸輪環(huán)的偏心量成為最小前進行工作,隨著所述排出壓變大,所述連通路的開口面積變化,排出所述第二控制油室內的工作油的排出通路的開口面積變化為與所述導入通路的開口面積相反。
2.如權利要求1所述的可變容量型油泵,其特征在于, 所述切換機構是被電氣切換控制的電磁控制閥。
3.一種可變容量型油泵,其特征在于,具備: 被旋轉驅動的轉子; 多個葉片,其出入自如地被設于該轉子的外周; 凸輪環(huán),其在內周側容納所述轉子和葉片且形成多個泵室,并且,通過移動而改變內周面的中心相對于所述轉子的旋轉中的偏心量; 吸入部,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心向一方向進行偏心移動時容積增大的所述泵室開口; 排出部,其向所述凸輪環(huán)向另一方向進行偏心移動時容積減少的所述泵室開口 ; 施力部件,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量變大的一方向對所述凸輪環(huán)施力; 第一控制油室,其通過從所述排出部被導入排出壓而抵抗所述施力部件的施力,賦予所述凸輪環(huán)使所述凸輪環(huán)向偏心量變小的另一方向進行偏心移動的力; 第二控制油室,其通過被導入工作油,與所述施力部件的施力協(xié)作,賦予使所述凸輪環(huán)向一方向移動的力; 切換機構,其切換成經由連通所述排出部和第二控制油室的連通路向所述第二控制油室導入工作油的狀態(tài)和經由所述連通路從第二控制油室排出工作油的狀態(tài); 控制機構,包括:閥體,其分別形成有導入所述排出壓的導入口、與所述第一控制油室連通的第一控制口、經由所述連通路與所述第二控制油室側連通的第二控制口、與所述連通路的所述切換機構側連通的連通口、能夠與第二控制口連通的泄油口 ;滑閥,其滑動自如地設于該閥體內,控制各口的連通狀態(tài);控制彈簧,其以比所述施力部件的施力小的施力向一方向對該滑閥施力; 在所述滑閥被所述控制彈簧施力而向一方向最大地移動的初始位置,成為所述導入口被該滑閥堵塞,并且所述第一控制口和泄油口連通,所述第二控制口和連通口連通的第一狀態(tài),排出壓增大而所述導入口內的油壓變高,由此所述滑閥抵抗所述控制彈簧的施力向另一方向移動時,成為所述導入口和第一控制口連通,并且所述第二控制口和泄油口連通的第二狀態(tài); 當所述滑閥抵抗所述控制彈簧的彈簧力向另一方向移動時,從所述第二控制口到泄油口的流通路的開口面積變化為與所述第一控制口的開口面積向相反的大小。
4.如權利要求3所述的可變容量型油泵,其特征在于, 在所述第二狀態(tài)下,當所述滑閥抵抗所述控制彈簧的彈簧力向另一方向移動時,所述第一控制口的開口面積以變小的方式變化,而從所述第二控制口到泄油口的流通路的開口面積變大。
5.如權利要求4所述的可變容量型油泵,其特征在于, 在所述第二狀態(tài)下,當所述滑閥抵抗所述控制彈簧的彈簧力向另一方向移動時,所述第一控制口的開口面積以變小的方式變化,而在從所述第二控制口到泄油口的流通路開口后,該開口面積變大。
6.如權利要求5所述的可變容量型油泵,其特征在于, 在所述第二狀態(tài)下,當滑閥抵抗所述控制彈簧的彈簧力而另一方向移動時,所述第一供給排出口的開口面積變小并關閉,之后,從所述第二控制口到泄油口的流通路開口,并且其開口面積以變大的方式變化。
7.如權利要求6所述的可變容量型油泵,其特征在于, 從所述排出部排出的油是內燃機的潤滑用油。
8.如權利要求7所述的可變容量型油泵,其特征在于, 從所述排出部排出的油是內燃機的可變氣門裝置閥的驅動油和由噴油嘴噴射并供活塞冷卻用的油。
9.如權利要求3所述的可變容量型油泵,其特征在于, 所述滑閥形成有軸向的一端側開放的中空狀的通路孔,在該通路孔開放的一端側配置有所述控制彈簧,并且,從徑向貫通形成于另一端側的貫通孔與所述通路孔連通,由該貫通孔和通路孔形成從所述第二控制口到泄油口之間的流通路。
10.一種可變容量型油泵,其特征在于,具備: 泵結構體,其通過被旋轉驅動使多個工作油室的容積變化,從排出部排出從吸入部被導入的油; 可變機構,其通過 可動部件進行移動,變更向所述排出部開口的所述工作油室的容積變化量; 施力部件,其在賦予所述可動部件彈簧負載的狀態(tài)下向在所述排出部開口的所述工作油室的容積變化量變大的方向施力; 第一控制油室,其通過被導入來自所述排出部的排出壓,使抵抗所述施力部件的施力的方向的力作用于所述可變機構; 第二控制油室,其通過被導入工作油,使與所述施力部件的施力同方向的力作用于所述可變機構; 切換機構,其切換成從所述排出部向第二控制油室導入比所述排出壓減壓的工作油的狀態(tài)和排出所述第二控制油室內的工作油的狀態(tài); 控制機構,具有:第一節(jié)流部和第二節(jié)流部,所述第一節(jié)流部利用所述可變機構在所述工作油室的容積變化量成為最小前進行工作,隨著排出壓變大,使節(jié)流面積增大;所述第二節(jié)流部使節(jié)流面積減少; 利用所述第一節(jié)流部和所述第二節(jié)流部中的一方,對從所述切換機構向所述第二控制油室供給的工作油進行節(jié)流,利用另一方對從所述第二控制油室向低壓部排出的工作油進行節(jié)流。
11.一種可變容量型油泵,其特征在于,具備: 被旋轉驅動的轉子; 多個葉片,其出入自如地被設于該轉子的外周; 凸輪環(huán),其在內周側容納所述轉子和葉片且形成多個泵室,并且通過移動而改變內周面的中心相對于所述轉子的旋轉中的偏心量; 吸入部,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心向一方向進行偏心移動時容積增大的所述泵室開口; 排出部,其向所述凸輪環(huán)向另一方向進行偏心移動時容積減少的所述泵室開口; 施力部件,其向所述凸輪環(huán)相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量變大的一方向對所述凸輪環(huán)施力; 第一控制油室,其通過從所述排出部經由導入通路導入排出壓而抵抗所述施力部件的施力,賦予所述凸輪環(huán)使所述凸輪環(huán)向偏心量變小的另一方向進行偏心移動的力; 第二控制油室,其通過被導入工作油,與所述施力部件的施力協(xié)作,賦予使所述凸輪環(huán)向一方向移動的力; 切換機構,其切換成經由連通所述排出部和第二控制油室的連通路向所述第二控制油室導入工作油的狀態(tài)和經由所述連通路從第二控制油室排出工作油的狀態(tài); 控制機構,其根據(jù)所述排出部的排出壓向第一控制油室供給排出壓或切斷供給,并且經由所述連通路向所述第二控制油室供給或排出油壓; 所述控制機構構成為,在所述排出部的排出壓比要求排出壓高的情況下,向第一控制油室供給排出壓,并且,將第二控制油室內的工作油排出。
【文檔編號】F04C2/344GK103835940SQ201310394035
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權日:2012年11月27日
【發(fā)明者】渡邊靖, 大西秀明, 佐賀浩二 申請人:日立汽車系統(tǒng)株式會社