(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用の圧力をかけられた潤滑剤を供給するための可変容積形潤滑剤ポンプ（１０）であって、
変位可能な制御リング（１４）内で回転する、半径方向にスライド可能な複数のベーン（２２）を備えたポンプロータ（２０）が設けられており、前記制御リング（１４）は、吸込みゾーン（３２）及び吐出しゾーン（３４）を通って回転する多数のポンプ室（２４）を取り囲んでおり、
高吐出容積方向に前記制御リング（１４）を押圧する予圧要素（４２）が設けられており、
前記制御リング（１４）を低吐出容積方向に押圧する第１の制御室（２８）が設けられており、
前記制御リング（１４）を高吐出容積方向に押圧する第２の制御室（３０）が設けられており、
前記第１の制御室（２８）に接続されたポンプ出口（４８）が設けられており、
前記第１の制御室（２８）と前記第２の制御室（３０）とを接続する絞り弁（５２）が設けられている形式のものにおいて、
前記制御リング（１４）に、前記吐出しゾーン（３４）を前記第２の制御室（３０）に接続する圧力リリーフ弁（５４）が設けられており、
前記変位可能な制御リング（１４）は、支点ピン（１８）により旋回可能に支持されており、
前記絞り弁（５２）は、前記支点ピン（１８）に隣接して位置しており、前記第２の制御室（３０）から前記第１の制御室（２８）を隔離する前記支点ピン（１８）に対するバイパスを成していることを特徴とする、可変容積形潤滑剤ポンプ。
【請求項２】
前記圧力リリーフ弁（５４）は、前記制御リング（１４）に設けられた半径方向溝である、請求項１記載の可変容積形潤滑剤ポンプ。
【請求項３】
前記圧力リリーフ弁（５４）は、吐出しゾーン（３４）の端部に配置された、最小吐出容積を備えた前記ポンプ室（２４）に対応して設けられている、請求項１又は２記載の可変容積形潤滑剤ポンプ。
【請求項４】
前記第１の制御室（２８）は、前記支点ピン（１８）と第１のシーリングエレメント（３６）との間で画定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の可変容積形潤滑剤ポンプ。
【請求項５】
前記第２の制御室（３０）は、前記支点ピン（１８）と第２のシーリングエレメント（３８）との間で画定されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の可変容積形潤滑剤ポンプ。
【請求項６】
前記ポンプ出口（４８）は、前記第１の制御室（２８）に直接に接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の可変容積形潤滑剤ポンプ。
【請求項７】
前記予圧要素（４２）はばねである、請求項１から６までのいずれか１項記載の可変容積形潤滑剤ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用の圧力をかけられた潤滑剤を供給するための可変容積形潤滑剤ポンプに関する。
【０００２】
この機械式のポンプは、半径方向にスライド可能なベーンを備えたポンプモータが、変位可能な制御リング内で回転するようになっており、この制御リングは多数のポンプ室を取り囲んでいる。制御リングの変位は、直線的な運動である必要はなく、旋回運動であってよい。ポンプ室は、制御リングの内側で、吸込みゾーンと吐出しゾーンを通って回転する。更に、前記ポンプは、制御リングを高吐出容積方向に押圧している予圧要素を有している。潤滑剤に圧力がかけられると、第１の制御室が、制御リングを低吐出容積方向に押圧し、第２の制御室が、制御リングを高吐出容積方向に押圧する。前記ポンプは、第１の制御室に接続されたポンプ出口も備えている。両制御室、即ち、第１及び第２の制御室は、絞り弁を介して互いに接続される。両制御室は、制御リングの周りに異なる円周方向延在長さを有していてよいので、２つの制御室の各有効表面積と、該有効表面積の各てこの長さは相違している。両制御室は互いに逆方向に作用する、即ち、異なる吐出容積方向に作用する。
【０００３】
このようなポンプは、ＷＯ２００６  ０６６４０５  Ａ１から公知である。潤滑剤の押しのけ量は、制御リングの偏心によって制御される。制御リングの偏心は、第１の制御室と、第２の制御室と、予圧要素との間の力の釣合いによって制御される。ポンプロータが制御リング内で回転すると、ポンプロータは吐出しゾーン内で潤滑剤の圧縮を生ぜしめる。潤滑剤は、吐出しゾーンの端部に配置された吐出しポンプ室内、即ち、吐出しゾーン内で最小の容積を有するポンプ室内で最大限に圧縮される。潤滑剤のこの最大限の圧縮は、特に高回転速度において高い局所的な圧力ピークを生ぜしめることがあり、制御リングが高吐出容積位置に位置している場合に、第１の制御室と、第２の制御室と、予圧要素との間の力の釣合いが一時的に妨げられる。その結果、潤滑剤の吐出量が一時的に不正確になって、エンジンの要求に適合されなくなる恐れがある。
【０００４】
本発明の課題は、高回転速度において改善された流量制御クオリティーを有する可変容積形潤滑剤ポンプを提供することにある。
【０００５】
この課題は、請求項１に記載の可変容積形潤滑剤ポンプによって解決される。
【０００６】
この機械式の可変容積形潤滑剤ポンプの制御リングには、吐出しゾーンを第２の制御室に直接に接続する圧力リリーフ弁が設けられている。
【０００７】
この圧力リリーフ弁は、第２の制御室に対する、制御リングの内側の吐出しゾーンの第２の接続部を形成している。圧力リリーフ弁は、吐出しゾーン内の局所的なピーク差圧を有効に回避する。圧力リリーフ弁は、吐出しゾーンから第２の制御室に対する較正された潤滑剤漏れしか許容しないので、第２の制御室と吐出しゾーンとの間の圧力は依然として相違したままであるが、高いピーク差圧は存在しない。その結果、第１の制御室と、第２の制御室と、予圧要素との間の力の釣合いが妨げられることはないので、潤滑剤の吐出量の制御は、エンジンの要求に適合され続ける。
【０００８】
好ましくは、圧力リリーフ弁は制御リングに設けられた半径方向溝である。制御リングの半径方向溝は、簡単に実現することができ且つ費用対効果が高い。更に、吐出しゾーンから第２の制御室への潤滑剤の漏れは、半径方向溝の断面積によって較正され得る。較正された漏れは、最小限の潤滑剤リリーフ流しか許容しない。この最小限の潤滑剤リリーフ流により、高い局所的なピーク差圧は回避され、しかも、第２の制御室と吐出しゾーンとの間の異なる作動圧力は保持される。
【０００９】
好ましくは、圧力リリーフ弁は、吐出しゾーンの最終区分に配置されている。この最終区分では、特に制御リングが高吐出容積位置に位置している場合に、潤滑剤がポンプ室内で最大限に圧縮される。吐出しゾーンの最終区分は、吐出し動作が吸込み動作に変わる頂点に隣接する領域である。圧力リリーフ弁、即ち、制御リングに設けられた半径方向溝は、較正された漏れを可能にするので、最も影響を受けやすい最終区分内での高いピーク差圧を有効に回避することができる。
【００１０】
好ましい構成では、変位可能な制御リングは支点ピンにより旋回可能に支持される。「変位可能」という用語は、制御リングの直線的な運動に限定されるものではない。変位可能な制御リングは、規定された半径の範囲内で旋回可能である。支点ピンは、２つの制御室、即ち、第１の制御室と第２の制御室との間に配置される。
【００１１】
好ましい構成では、第１の制御室は、支点ピンと、第１のシーリングエレメントとの間で画定されており、第２の制御室は、支点ピンと、第２のシーリングエレメントとの間で画定されている。
【００１２】
好ましい構成では、絞り弁は支点ピンに隣接して位置しており、第１の制御室と第２の制御室との間のシーリングを形成している支点ピンに対してバイパスを成している。
【００１３】
好ましい構成では、ポンプ出口は第１の制御室に直接に接続されている。第１の制御室とポンプ出口との間の直接接続は、所定の開口によって実現することができ、この開口は、この開口を通流する潤滑剤の吐出量が多い場合でさえ、如何なる圧力降下をも防止する。
【００１４】
好ましくは、予圧要素は機械的な金属ばねである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】可変容積形潤滑剤ポンプの部分断面図である。
【００１６】
以下に、本発明を図面につき詳しく説明する。
【００１７】
図１には、内燃機関用の可変容積形潤滑剤ポンプ１０が示されている。この潤滑剤ポンプ１０は、特に所定の潤滑剤吐出圧で、潤滑剤を内燃機関に供給するために適合されており、前記潤滑剤吐出圧は、ポンプ回転速度に比例すべきではない。
【００１８】
可変容積形潤滑剤ポンプ１０は、金属ケーシング１２を有しており、この金属ケーシング１２内には、変位可能な制御リング１４が、軸方向で見て２つの側壁（図示せず）の間に配置されている。この制御リング１４には旋回軸１６が設けられており、この旋回軸１６で制御リング１４が旋回するようになっているので、制御リング１４は、低吐出容積位置と高吐出容積位置との間で変位される。旋回軸１６は、支点ピン１８によって実現される。
【００１９】
金属ケーシング１２は、スライド可能な多数の半径方向のベーン２２を備えたポンプロータ２０を有しており、スライド可能なベーン２２は、変位可能な制御リング１４の内側で回転する。制御リング１４は、多数の回転ポンプ室２４を取り囲んでおり、これらの回転ポンプ室２４は、ベーン２２によって仕切られている。増大する室容積を備えたポンプ室２４は、吸込みゾーン３２を画定しており、減少する室容積を備えたポンプ室２４は、吐出しゾーン３４を画定している。
【００２０】
ポンプロータ２０には、一方の側壁の外側に軸方向に突出している突起（図示せず）が設けられている。ポンプロータ２０の突起は、ポンプアクチュエータ（図示せず）によって回転され得る。ポンプロータ２０及び制御リング１４は両方とも、一方の側壁（図示せず）に取り付けられた支持リング２１に載置されている。この支持リング２１には吐出開口２６が設けられていて、この吐出開口２６を介して、潤滑剤がポンプ室２４からポンプ出口４８に圧送される。
【００２１】
変位可能な制御リング１４の位置は、３つの要素、即ち、機械的に予め押圧力がかけられた金属ばねである予圧要素４２と、第１の制御室２８と、第２の制御室３０とによって決定される。
【００２２】
これらの２つの制御室２８，３０は、ケーシング１２と、２つの側壁（図示せず）と、制御リング１４とによって形成されていて、制御リング１４の周囲に異なる円周方向延在長さを有しているので、２つの制御室２８，３０の各有効表面積と、該有効表面積の各てこの長さは相違している。両制御室２８，３０は、制御リング１４の旋回軸１６又は支点ピン１８に対して、それぞれ互いに反対側に位置している。２つの制御室２８，３０の円周方向延在長さは、２つのシーリングエレメント３６，３８によって画定され、これらのシーリングエレメント３６，３８は、それぞれ制御リング１４の軸方向溝４０，４１に、形状接続的に、即ち嵌入して保持される。したがって、２つの制御室２８，３０は、支点ピン１８によって互いに隔離され且つ円周方向の端部において、２つのシーリングエレメント３６，３８によってシールされる。
【００２３】
ポンプ１０には、ポンプ入口４６とポンプ出口４８とが設けられている。ポンプ入口４６は、制御リング１４によってポンプ室２４から隔離された前室５０に通じている。入口の前室５０は、２つのシーリングエレメント３６，３８によって円周方向に制限されている。入口の前室５０とポンプ室２４との間の接続は、例えば制御リング１４に設けられた複数の半径方向の切欠き状の開口によって実現され得る。ポンプ１０のポンプ出口４８は、第１の制御室２８に直接に接続されている。
【００２４】
支点ピン１８に隣接して絞り弁５２が設けられている。この絞り弁５２は、第１の制御室２８を第２の制御室３０に接続するので、潤滑剤は絞り弁５２を介して支点ピン１８を迂回する。絞り弁５２は、絞られた潤滑剤が、第１の制御室２８から第２の制御室３０に流れることを可能にする。
【００２５】
制御リング１４には、圧力リリーフ弁５４が設けられており、この圧力リリーフ弁５４は、吐出しゾーン３４を第２の制御室３０に接続するようになっており、特に吐出しゾーン３４の最終区分５６を第２の制御室３０に接続するようになっている。圧力リリーフ弁５４は、制御リング１４の一方の軸方向側に設けられた半径方向溝によって画定される。吐出しゾーン３４の最終区分５６は、１つのポンプ室２４、又は吐出しゾーン３４の端部に配置された、即ち最小吐出容積を備えた最大２つのポンプ室２４によって画定される。
【００２６】
圧力リリーフ弁５４によって実現される、吐出しゾーン３４の最終区分５６と第２の制御室３０との間の接続は、吐出しゾーン３４内の高い局所的なピーク差圧を有効に回避するので、潤滑剤の吐出量は、特に高回転速度において、エンジンの要求への適合を維持する。
【図１】
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