(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑剤を保持する潤滑剤溜めに接続されるように構成され、システムに潤滑剤を吐出する可変容量型ベーンポンプであって、当該ポンプは、
ハウジングと、
ソースから前記ハウジングへと潤滑剤を注入するための吸入口と、
前記ハウジングから前記システムへと加圧された潤滑剤を供給するための吐出し口と、
前記ハウジング内において最大吐出し量を生成する第１スライド位置と低吐出し量を生成する第２スライド位置との間で可動であり、該第２スライド位置は該第１スライド位置とは異なり、前記吐出し口からの前記ポンプの吐出し量を調節する制御スライドと、
前記ハウジングと前記制御スライドとの間に設けられ、前記制御スライドを前記第２スライド位置へと移動させる加圧潤滑剤を受け取る制御室と、
前記制御室内の圧力を制御するべく、前記制御室と流体的に接続される電気弁と、
前記制御室と前記電気弁とを接続する弁流路と、
前記吐出し口からの前記加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、第１弁位置と第２弁位置との間で移動可能な圧力制御弁であって、前記吐出圧力が閾値レベルを下回る場合には前記第１弁位置に位置し、前記吐出圧力が閾値レベル以上である場合には前記第２弁位置に位置する圧力制御弁と、
前記圧力制御弁と前記制御室とを接続するフィード流路と、
前記電気弁から潤滑剤溜めへ流体又は潤滑剤をベントするためのベント流路と、
前記圧力制御弁と前記吐出し口とを接続するサプライ流路と、を備え、
前記第１弁位置では、前記圧力制御弁は非アクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記フィード流路を通じた前記制御室への流体連通を閉じ、（ｂ）前記ベント流路を介した前記電気弁と前記潤滑剤溜めとの間の流体連通を開くことにより、前記電気弁が前記弁流路を通じて前記制御室を加圧する又は前記ベント流路を介して前記制御室から潤滑剤溜めへ流体又は潤滑剤をベントすることを可能とし、
前記第２弁位置では、前記圧力制御弁はアクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記サプライ流路及び前記制御室への前記フィード流路を通じて、前記吐出し口からの流体連通を介して前記制御室内の圧力を制御し、（ｂ）前ベント流路から前記潤滑剤溜めへの流体連通を閉じることにより、前記吐出し口から前記制御室への流れを介して前記制御室を加圧し、
前記吐出圧力が前記閾値レベル以上となり前記電気弁が停止されると、前記圧力制御弁は前記サプライ流路を介した流体連通により、前記第２弁位置へと選択的に移動するように構成される、ポンプ。
【請求項２】
前記電気弁と前記圧力制御ベントを接続するルーティング流路を更に備え、
前記第１弁位置では、前記圧力制御弁は、前記ルーティング流路及び前記ベント流路を介して前記電気弁と前記潤滑剤溜めとの間の流体連通を開くことにより、前記電気弁が、前記弁流路を通じて潤滑剤を供給することで前記制御室を加圧することを可能とする、又は、前記ルーティング流路及び前記ベント流路を介して前記制御室から潤滑剤溜めへ流体又は潤滑剤をベントすることを可能とする、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記ベント流路及び前記圧力制御弁に接続され、前記潤滑剤溜めと選択的に連通するように構成された流路を更に備え、
前記第１弁位置では、前記圧力制御弁は、前記ベント流路及び前記圧力制御弁に接続される前記流路を開いて前記潤滑剤溜めへと連通させることにより前記電気弁と前記潤滑剤溜めとの流体連通を開くことにより、前記電気弁が、前記弁流路を通じて潤滑剤を供給することで前記制御室を加圧することを可能とする、又は、前記ベント流路及び前記圧力制御弁に接続された前記流路及び前記ベント流路を介して前記制御室から潤滑剤溜めへ流体又は潤滑剤をベントすることを可能とし、
前記第２弁位置では、前記圧力制御弁は、前記ベント流路及び前記圧力制御弁に接続された前記流路を介して、前記潤滑剤溜めとの流体連通を閉じる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項４】
前記制御スライドを前記第１スライド位置に向かって付勢する弾性部材と、
回転時に前記制御スライドの内面と係合するように構成された少なくとも一つのベーンを有し、前記制御スライド内で前記制御スライドに対して回転するように構成され、前記ハウジングに搭載されるロータと、
を更に備える請求項１乃至３の何れか一項に記載のポンプ。
【請求項５】
前記電気弁はパルス幅変調弁であり、前記圧力制御弁が前記第１弁位置に位置する場合には、前記パルス幅変調弁は前記制御室の前記圧力を制御する、請求項１乃至４の何れか一項に記載のポンプ。
【請求項６】
前記圧力制御弁が前記第２弁位置に位置する場合には、前記パルス幅変調弁は、前記制御室の前記圧力を制御しない、請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記圧力制御弁は、前記第２弁位置において、前記制御室への前記サプライ流路からの流れを調節するべく、前記フィード流路に隣接する小径部分を有する、請求項１、３及び４の何れか一項に記載のポンプ。
【請求項８】
前記システムはエンジンである、請求項１乃至４の何れか一項に記載のポンプ。
【請求項９】
前記圧力制御弁は更に、前記吐出し口から供給される前記加圧潤滑剤の前記吐出圧力に基づいて、第３弁位置へと可動であり、前記吐出圧力が前記閾値レベルを超える場合に前記圧力制御弁が前記第３弁位置に位置する、請求項１乃至４の何れか一項に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記ベント流路に接続される通路を更に備え、
前記第１弁位置では、前記電気弁から前記潤滑剤溜めへの潤滑剤の供給は、前記通路及び前記ベント流路を通じて行われる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項１１】
前記ベント流路は、前記潤滑剤溜めとの連通のために前記圧力制御弁に接続される、請求項１又は２に記載のポンプ。
【請求項１２】
前記ベント流路は、前記圧力制御弁と前記電気弁との間に設けられる、請求項１又は３に記載のポンプ。
【請求項１３】
エンジンと、
潤滑剤を収容する潤滑剤ソースと、
潤滑剤を保持する潤滑剤溜めに接続され、潤滑剤を前記エンジンへと吐出するために前記潤滑剤ソースに接続される可変容量型ベーンポンプであって、当該ポンプは、
ハウジングと、
ソースから前記ハウジングへと潤滑剤を注入するための吸入口と、
前記ハウジングから前記システムへと加圧された潤滑剤を供給するための吐出し口と、
前記ハウジング内において最大吐出し量を生成する第１スライド位置と低吐出し量を生成する第２スライド位置との間で可動であり、該第２スライド位置は該第１スライド位置とは異なり、前記吐出し口からの前記ポンプの吐出し量を調節する制御スライドと、
前記制御スライドを前記第１スライド位置に向かって付勢する弾性部材と、
回転時に前記制御スライドの内面と係合するように構成された少なくとも一つのベーンを有し、前記制御スライド内で前記制御スライドに対して回転するように構成され、前記ハウジングに搭載されるロータと、
前記ハウジングと前記制御スライドとの間に設けられ、前記制御スライドを前記第２スライド位置へと移動させる加圧潤滑剤を受け取る制御室と、
前記制御室内の圧力を制御するべく、前記制御室と流体的に接続される電気弁と、
前記制御室と前記電気弁とを接続する第１流路と、
前記吐出し口からの前記加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、第１弁位置と第２弁位置との間で移動可能な圧力制御弁であって、前記吐出圧力が閾値レベルを下回る場合には前記第１弁位置に位置し、前記吐出圧力が閾値レベル以上である場合には前記第２弁位置に位置する圧力制御弁と、
前記圧力制御弁と前記制御室とを接続する第２流路と、
前記電気弁から潤滑剤溜めへ流体又は潤滑剤をベントするための第３流路と、
前記第３流路及び前記圧力制御弁に接続され、前記潤滑剤溜めと選択的に連通するように構成された第４流路と、
前記圧力制御弁と前記吐出し口とを接続する第５流路と、を備えるシステムであって、  前記第１弁位置では、前記圧力制御弁は非アクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記第２流路を介した前記制御室への流体連通を閉じ、（ｂ）前記潤滑剤溜との連通のために前記第４流路を開けて、前記電気弁が前記第１流路を介して流れを供給することにより前記制御室を加圧し、前記第３流路及び前記第４流路を介して前記制御室から潤滑剤溜めへ流体又は潤滑剤をベントすることを可能とし、
前記第２弁位置では、前記圧力制御パイロット弁はアクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記第５流路及び前記制御室への前記第２流路を通じて、前記吐出し口からの流体連通を介して前記制御室内の圧力を制御し、（ｂ）前記第４流路を通じて前記潤滑剤溜めへ流体連通を閉じることにより、前記吐出し口から前記制御室への流れを介して前記制御室を加圧し、
前記吐出圧力が前記閾値レベル以上となり前記電気弁が停止されると、前記圧力制御弁は前記第５流路を介した流体連通により、前記第２弁位置へと選択的に移動するように構成される、システム。
【請求項１４】
前記電気弁はパルス幅変調弁であり、前記圧力制御弁が前記第１弁位置に位置する場合には、前記パルス幅変調弁は前記制御室の前記圧力を制御する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記圧力制御弁は、前記第２弁位置において前記制御室への前記第５流路からの流れを調節するべく、前記第２流路に隣接する小径部分を有する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記圧力制御弁が前記第２弁位置に位置する場合には、前記パルス幅変調弁は、前記制御室の前記圧力を制御しない、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記システムはエンジンである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
潤滑剤を保持する潤滑剤溜めに接続され、システムに潤滑剤を吐出する可変容量型ベーンポンプであって、当該ポンプは、
ハウジングと、
ソースから前記ハウジングへと潤滑剤を注入するための吸入口と、
前記ハウジングから前記システムへと加圧された潤滑剤を供給するための吐出し口と、
前記ハウジング内において最大吐出し量を生成する第１スライド位置と低吐出し量を生成する第２スライド位置との間で可動であり、該第２スライド位置は該第１スライド位置とは異なり、前記吐出し口からの前記ポンプの吐出し量を調節する制御スライドと、
前記ハウジングと前記制御スライドとの間に設けられ、前記制御スライドを前記第２スライド位置へと移動させる加圧潤滑剤を受け取る制御室と、
前記制御室内の圧力を制御するべく、前記制御室と流体的に接続される電気弁と、
前記吐出し口からの前記加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、第１弁位置と第２弁位置との間で移動可能な圧力制御弁であって、前記吐出圧力が閾値レベルを下回る場合には前記第１弁位置に位置し、前記吐出圧力が閾値レベル以上である場合には前記第２弁位置に位置する圧力制御弁と、
前記電気弁と前記圧力制御弁とを接続するルーティング流路と、前記圧力制御弁と前記制御室とを接続するフィード流路と、
前記電気弁から潤滑剤溜めへ流体又は潤滑剤をベントするためのベント流路と、
前記圧力制御弁と前記吐出し口とを接続するサプライ流路と、を備え、
前記第１弁位置では、前記圧力制御弁は非アクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記電気弁と前記ルーティング流路との間の流体連通を可能とし、（ｂ）前記フィード流路と前記ルーティング流路との間の流体連通を可能とすることにより、前記制御室を加圧又はベントし、
前記第２弁位置では、前記圧力制御弁はアクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記サプライ流路及び前記制御室への前記フィード流路を通じて、前記吐出し口からの流体連通を介して前記制御室内の圧力を制御し、（ｂ）前記ルーティング流路と前記制御室との間の流体連通を閉じることにより、前記吐出し口から前記制御室への流れを介して前記制御室を加圧し、
前記吐出圧力が前記閾値レベル以上となり前記電気弁が停止されると、前記圧力制御弁は前記サプライ流路を介した流体連通により、前記第２弁位置へと選択的に移動するように構成される、ポンプ。
【請求項１９】
前記電気弁はパルス幅変調弁であり、前記圧力制御弁が前記第１弁位置に位置する場合には、前記パルス幅変調弁は前記制御室の前記圧力を制御する、請求項１８に記載のポンプ。
【請求項２０】
前記圧力制御弁が前記第２弁位置に位置する場合には、前記パルス幅変調弁は、前記制御室の前記圧力を制御しない、請求項１９に記載のポンプ。
【請求項２１】
前記圧力制御弁は、前記第２弁位置において前記制御室への前記サプライ流路からの流れを調節するべく、前記第フィード流路に隣接する小径部分を有する、請求項１８に記載のポンプ。
【請求項２２】
前記システムはエンジンである、請求項１８に記載のポンプ。
【請求項２３】
前記圧力制御弁は更に、前記吐出し口から供給される前記加圧潤滑剤の前記吐出圧力に基づいて、第３弁位置へと可動であり、前記吐出圧力が前記閾値レベルを超える場合に前記圧力制御弁が前記第３弁位置に位置する、請求項１８に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願への相互参照]
本出願は、２０１４年１２月３１日に出願された米国特許出願第１４／５８８，０４９号、及び、２０１５年１２月３０日に出願された米国特許出願第１４／９８３，６５４号からの優先権を主張するものであり、これらの出願の全内容は参照ににより本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本開示は概して、加圧された潤滑剤をシステムに供給するための可変容量型ベーンポンプに関する。より詳細には、本開示は、圧力制御弁の形態でフェイルセーフ（ｆａｉｌ−ｓａｆｅ）機能を、電気弁を有するポンプに組み込むことに関する。
【背景技術】
【０００３】
ベーンポンプは、液体又はオイルのような潤滑剤を、内燃機関へと汲み上げるのに使用されることで知られている。周知のシステムとして、潤滑剤を移動させるのに一つの制御室を利用するものが知られている。一つの制御室を有し、受動的に制御される可変容量型ベーンポンプの例が、米国特許第８，６０２，７４８号及び第９，０９７，２５１号明細書、並びに、米国特許出願第２０１３／０１３６６４１号明細書に記載されており、これらの全内容が引用により本明細書に組み入れられる。その他の種類のポンプが、米国特許第８，０４７，８２２号、第８，０５７，２０１号及び第８，４４４，３９５号に開示されており、これらの全内容が引用により本明細書に組み入れられる。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の一側面として、システムに潤滑剤を注入するための可変容量型ベーンポンプを提供する。ポンプは、潤滑剤を保持する潤滑剤溜めに接続される。当該ポンプは、ハウジングと、ソースから前記ハウジングへと潤滑剤を注入するための吸入口と、前記ハウジングから前記システムへと加圧された潤滑剤を供給するための吐出し口と、を備える。前記ポンプはまた、前記ハウジング内において第１スライド位置と第２スライド位置との間で可動であり前記吐出し口からの前記ポンプの吐出し量を調節する制御スライドと、前記制御スライドを前記第１スライド位置に向かって付勢する弾性部材と、回転時に前記制御スライドの内面と係合するように構成された少なくとも一つのベーンを有し、前記制御スライド内で前記制御スライドに対して回転するように構成されて、前記ハウジングに搭載されるロータと、前記ハウジングと前記制御スライドとの間に設けられて前記制御スライドを前記第２位置へと移動させる加圧潤滑剤を受け取る制御室と、を備える。前記ポンプはまた、前記制御室内の圧力を制御するべく前記制御室と流体的に接続される電気弁を備える。第１流路は、前記制御室と前記電気弁とを接続する。更に、前記ポンプは、前記吐出し口からの前記加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、第１弁位置と第２弁位置との間で移動可能な圧力制御弁を備える。前記吐出圧力が閾値レベルを下回る場合には、前記圧力制御弁は前記第１弁位置に位置し、前記吐出圧力が閾値レベル以上である場合には前記第２弁位置に位置する。第２流路は前記圧力制御ベント前記制御室とを接続し、第３流路は電気弁をベントする。第４流路は、前記第３流路及び前記圧力制御弁に接続され、前記潤滑剤溜めと選択的に連通するように構成される。第５流路は、前記圧力制御弁と前記吐出し口とを接続する。前記第１弁位置では、前記圧力制御弁は非アクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記第２流路を介した前記制御室への流体連通を閉じ、（ｂ）前記潤滑剤溜めとの連通のために前記第４流路を開けて、前記電気弁が前記第１流路を介して流れを供給することにより前記制御室を加圧し、前記第３流路及び前記第４流路を介して前記制御室をベントすることを可能とする。前記第２弁位置では、前記圧力制御弁はアクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記第５流路及び前記制御室への前記第２流路を通じて、前記吐出し口からの流体連通を介して前記制御室内の圧力を制御し、（ｂ）前記第４流路を通じた前記潤滑剤溜めへの流体連通を閉じることにより、前記吐出し口から前記制御室への流れを介して前記制御室を加圧する。前記吐出圧力が前記閾値レベル以上となり前記電気弁が停止されると、前記圧力制御弁は前記第５流路を介した流体連通により、前記第２弁位置へと選択的に移動するように構成される。
【０００５】
別の側面では、エンジンと、潤滑剤を収容する潤滑剤ソースと、前記潤滑剤ソースと接続されて前記エンジンへと潤滑剤を吐出する可変容量型ベーンポンプと、を備えるシステムを提供する。ポンプは、潤滑剤を保持する潤滑剤溜めに接続される。当該ポンプは、ハウジングと、ソースから前記ハウジングへと潤滑剤を注入するための吸入口と、前記ハウジングから前記システムへと加圧された潤滑剤を供給するための吐出し口と、を備える。前記ポンプはまた、前記ハウジング内において第１スライド位置と第２スライド位置との間で可動であり前記吐出し口からの前記ポンプの吐出し量を調節する制御スライドと、前記制御スライドを前記第１スライド位置に向かって付勢する弾性部材と、回転時に前記制御スライドの内面と係合するように構成された少なくとも一つのベーンを有し、前記制御スライド内で前記制御スライドに対して回転するように構成されて、前記ハウジングに搭載されるロータと、前記ハウジングと前記制御スライドとの間に設けられて加圧潤滑剤を受け取り、前記制御スライドを前記第２位置へと移動させる一つの制御室と、を備える。前記ポンプはまた、前記制御室内の圧力を制御するべく前記制御室と流体的に接続される電気弁を備える。第１流路は、前記制御室と前記電気弁とを接続する。更に、前記ポンプは、前記吐出し口からの前記加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、第１弁位置と第２弁位置との間で移動可能な圧力制御弁を備える。前記吐出圧力が閾値レベルを下回る場合には、前記圧力制御弁は前記第１弁位置に位置し、前記吐出圧力が閾値レベル以上である場合には前記第２弁位置に位置する。第２流路は前記圧力制御ベント前記制御室とを接続し、第３流路は電気弁をベントする。第４流路は、前記第３流路及び前記圧力制御弁に接続され、前記潤滑剤溜めと選択的に連通するように構成される。第５流路は、前記圧力制御弁と前記吐出し口とを接続する。前記第１弁位置では、前記圧力制御弁は非アクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記第２流路を介した前記制御室への流体連通を閉じ、（ｂ）前記潤滑剤溜めとの連通のために前記第４流路を開けて、前記電気弁が前記第１流路を介して流れを供給することにより前記制御室を加圧し、前記第３流路及び前記第４流路を介して前記制御室をベントすることを可能とする。前記第２弁位置では、前記圧力制御弁はアクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記第５流路及び前記制御室への前記第２流路を通じて、前記吐出し口からの流体連通を介して前記制御室内の圧力を制御し、（ｂ）前記第４流路を通じた前記潤滑剤溜めへの流体連通を閉じることにより、前記吐出し口から前記制御室への流れを介して前記制御室を加圧する。前記吐出圧力が前記閾値レベル以上となり前記電気弁が停止されると、前記圧力制御弁は前記第５流路を介した流体連通により、前記第２弁位置へと選択的に移動するように構成される。
【０００６】
本開示の別の側面として、システムに潤滑剤を注入するための可変容量型ベーンポンプを提供する。ポンプは、潤滑剤を保持する潤滑剤溜めに接続される。当該ポンプは、ハウジングと、ソースから前記ハウジングへと潤滑剤を注入するための吸入口と、前記ハウジングから前記システムへと加圧された潤滑剤を供給するための吐出し口と、を備える。制御スライドは、前記ハウジング内において第１スライド位置と第２スライド位置との間で可動であり、前記吐出し口からの前記ポンプの吐出し量を調節する。前記ハウジングと前記制御スライドとの間に制御室が設けられ、当該制御室は、加圧潤滑剤を受け取り、前記制御スライドを前記第２位置へと移動させる。前記制御室内の圧力を制御するべく、前記制御室と流体的に電気弁が接続される。前記吐出し口からの前記加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、第１弁位置と第２弁位置との間で移動可能な圧力制御弁であって、当該圧力制御弁は、前記吐出圧力が閾値レベルを下回る場合には前記第１弁位置に位置し、前記吐出圧力が閾値レベル以上である場合には前記第２弁位置に位置する。前記ポンプはまた、前記電気弁と前記圧力制御弁とを接続するルーティング流路と、前記圧力制御弁と前記制御室とを接続するフィード流路と、前記電気弁をベントするためのベント流路と、前記圧力制御弁と前記吐出し口とを接続するサプライ流路と、を備える。第１弁位置では、前記圧力制御弁は非アクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記電気弁と前記ルーティング流路との間の流体連通を可能とし、（ｂ）前記フィード流路と前記制御室との間の流体連通を可能とすることにより、前記制御室を加圧又はベントする。第２弁位置では、前記圧力制御弁はアクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記サプライ流路及び前記制御室への前記フィード流路を通じて、前記吐出し口からの流体連通を介して前記制御室内の圧力を制御し、（ｂ）前記ルーティング流路と前記制御室との間の流体連通を閉じることにより、前記吐出し口から前記制御室への流れを介して前記制御室を加圧する。前記吐出圧力が前記閾値レベル以上となり前記電気弁が停止されると、前記圧力制御弁は前記サプライ流路を介した流体連通により、前記第２弁位置へと選択的に移動するように構成される。
【０００７】
本開示の更なる別の側面として、システムに潤滑剤を注入するための可変容量型ベーンポンプを提供する。ポンプは、潤滑剤を保持する潤滑剤溜めに接続される。当該ポンプは、ハウジングと、ソースから前記ハウジングへと潤滑剤を注入するための吸入口と、前記ハウジングから前記システムへと加圧された潤滑剤を供給するための吐出し口と、を備える。制御スライドは、前記ハウジング内において第１スライド位置と第２スライド位置との間で可動であり、前記吐出し口からの前記ポンプの吐出し量を調節する。前記ハウジングと前記制御スライドとの間に一つの制御室が設けられ、当該制御室は、加圧潤滑剤を受け取り、前記制御スライドを前記第２位置へと移動させる。電気弁は制御室に流体的に接続されて当該制御室の圧力を制御し、弁流路は、制御室と電気ベントを接続する。前記ポンプは、前記吐出し口からの前記加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて第１弁位置と第２弁位置との間で移動可能な圧力制御弁を備え、当該圧力制御弁は、前記吐出圧力が閾値レベルを下回る場合には前記第１弁位置に位置し、前記吐出圧力が閾値レベル以上である場合には前記第２弁位置に位置する。前記ポンプはまた、前記電気弁と前記圧力制御弁とを接続するルーティング流路と、前記圧力制御弁と前記制御室とを接続するフィード流路と、前記電気弁をベントするためのベント流路と、前記圧力制御弁と前記吐出し口とを接続するサプライ流路と、を備える。前記第１弁位置では、前記圧力制御弁は非アクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記フィード流路の流体連通を閉じ、（ｂ）前記ルーティング流路及び前記ベント流路を介して前記電気弁を前記潤滑剤溜めに連通させることにより、前記電気弁が、前記弁流路を通じて潤滑剤を供給することで前記制御室を加圧することを可能とする、又は、前記ルーティング流路及び前記ベント流路を介して前記制御室をベントすることを可能とする。前記第２弁位置では、前記圧力制御弁はアクティブであり、前記圧力制御弁は、（ａ）前記サプライ流路及び前記制御室への前記フィード流路を通じて、前記吐出し口からの流体連通を介して前記制御室内の圧力を制御し、（ｂ）前記ルーティング流路と前記制御室との間の流体連通を閉じることにより、前記吐出し口から前記制御室への流れを介して前記制御室を加圧する。前記吐出圧力が前記閾値レベル以上となり前記電気弁が停止されると、前記圧力制御弁は前記サプライ流路を介した流体連通により、前記第２弁位置へと選択的に移動するように構成される。
【０００８】
本発明の他の側面及び利点が、以下の詳細な説明、添付した図面及び添付した特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】周知の２つ圧力室及び電気弁を有するポンプの一部及び示した斜視図である。
【００１０】
【図２】本開示の一実施形態に係る、制御室、電気弁、流路及び圧力制御弁を備えるポンプハウジングの底面斜視図である。
【００１１】
【図３】図２のポンプハウジングの上面斜視図及び断面図である。
【００１２】
【図４】一実施形態に係る、ポンプハウジング内の圧力制御弁及び流路の詳細な底面図である。
【００１３】
【図５】一実施形態に係る、ポンプハウジング内における第１弁位置にある圧力制御弁の詳細な底面図である。
【図６】一実施形態に係る、ポンプハウジング内における第１弁位置にある圧力制御弁の詳細な断面図である。
【００１４】
【図７】一実施形態に係る、ポンプハウジング内における第２弁位置にある圧力制御弁の詳細な底面図である。
【図８】一実施形態に係る、ポンプハウジング内における第２弁位置にある圧力制御弁の詳細な断面図である。
【００１５】
【図９】本開示の一実施形態に係る、ポンプハウジング内で使用される階段構造を有する圧力制御弁の斜視図である。
【００１６】
【図１０】本開示の別の実施形態に係る、制御室、ポートを有する電気弁、流路及び圧力制御弁を備えるポンプハウジングに関係する部品の概略図である。
【００１７】
【図１１】一実施形態に係る、ポンプハウジング内において第１弁位置に圧力制御弁が位置する場合の、潤滑剤の流れ及び図１０の部品の使用を概略的に示した図である。
【００１８】
【図１２】一実施形態に係る、ポンプハウジング内において第２弁位置に圧力制御弁が位置する場合の、潤滑剤の流れ及び図１０の部品の使用を概略的に示した図である。
【００１９】
【図１３】本開示の別の実施形態に係る、制御室、ポートを有する電気弁、流路及び圧力制御弁を備えるポンプハウジングに関係する部品の概略図である。
【００２０】
【図１４】一実施形態に係る、ポンプハウジング内において第１弁位置に圧力制御弁が位置する場合の、潤滑剤の流れ及び図１３の部品の使用を概略的に示した図である。
【００２１】
【図１５】一実施形態に係る、ポンプハウジング内において第２弁位置に圧力制御弁が位置する場合の、潤滑剤の流れ及び図１３の部品の使用を概略的に示した図である。
【００２２】
【図１６】圧力制御弁のフェイルセーフ機能が実装された場合のポンプ吐出し口圧力のプロット例であり、相対圧力対エンジン速度の測定値によって示したものである。
【００２３】
【図１７】圧力制御弁のフェイルセーフ機能が実装された場合のギャラリ圧力のプロット例であり、相対圧力対エンジン速度の測定値によって示したものである。
【００２４】
【図１８】本開示の一実施形態に係るシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に詳細に説明するように、可変容量型ベーンポンプは、吐出し口を介して吐き出される加圧潤滑剤の吐出圧力及び電気弁のステータスに基づいて、第１弁位置と少なくとも第２弁位置との間で移動可能な圧力制御弁を備える。圧力制御弁（例えば、パイロット弁又はスプール弁）は、総合的なフェイルセーフ機能をポンプに提供する。圧力制御弁は、第１弁位置では非アクティブであり、閾値を下回る吐出圧力の場合には停止される。それにより、電気弁（例えば、可変電流弁、パルス幅変調（ＰＷＭ）弁、又は、ソレノイド弁）が必要に応じて制御室の圧力を制御できる状態にする。フェイルセーフ調節モードでは、例えば、電気弁が停止された時には、圧力制御弁がその役割を引き受け、第２弁位置に向かって又は第２弁位置へと移動して、（圧力が閾値に達する及び／又は超えると）制御室の圧力を制御する。吐出圧力が閾値レベル以上となった場合に、圧力制御弁の選択的な移動に基づいて、ポンプ内の流路及びベントを開閉することができる。
【００２６】
当業者であれば、本開示で使用されている「ポンプの変位量」又は「吐出し量」という言葉は、ポンプが特定の期間に移動させることが可能な流体（潤滑剤）の体積、すなわち、流量を意味することが理解できる。
【００２７】
図２は、本開示の一実施形態に係るポンプの斜視図である。ポンプ１００は、一実施形態に係るシステムに対して潤滑剤を注入するための可変容量型ベーンポンプである。ポンプ１００は、吸入口３０及び吐出し口４０を有するハウジング２０を備える。ソース２６（図１８参照）から吸入口３０を介して、汲み上げられるべき流体がハウジング２０へと流れ込む又は潤滑剤が注入される。吐出し口４０は、加圧された流体又は潤滑剤を、ハウジング２０及び潤滑剤を保持する潤滑剤溜め（図示せず）から、システム、例えば、エンジンへと、吐き出す又は供給するのに使用される。また、当技術分野で知られるような、制御スライド１２（以下に詳細に説明する）、ロータ１５、ドライブシャフト（図示せず）及び弾性部材２４がハウジング２０内に設けられる。図２に示すポンプは、ハウジング２０と制御スライド１２との間に設けられ、加圧潤滑剤を受け取り、制御スライド１２を移動させる、一つの制御室を有する。吸入口３０及び吐出し口４０は、ロータ１５の回転軸の径方向の互いに反対側に配設される。図２に示されるように、ハウジング２０は、汲み上げられるべき流体を取り込む少なくとも一つの吸入ポート３１と、当該流体を吐出すための少なくとも一つの吐出しポート３３を有する。吸入ポート３１及び吐出しポート３３はそれぞれ三日月形を有し、（ロータ１５の回転軸について）ハウジングの軸方向の一方側又は両側に配置される同一の壁部を貫通して形成されてもよい。吸入ポート３１及び吐出しポート３３は、ロータ１５の回転軸の径方向の互いに反対側に配設される。こうした構造は従来から存在し、詳細な説明は省略する。吸入口３０及び／又は吐出し口４０の形状は、ここに示したものに限定されない。他の構成を用いてもよく、例えば、異なる形状又は数のポート等を有してもよい。また、（例えば、複数のポートを介して）複数の吸入口又は吐出し口を設けてもよいことは明らかである。
【００２８】
ハウジング２０は任意の材料で構成してよく、アルミニウム・ダイカスト、粉末鋳造、鍛造、又は他の任意の製造技術を用いて形成してよい。ハウジング２０は、内部制御室（一つの室）を取り囲む。図において、ハウジング２０の主要な外郭構造が示されている。壁によって内部室の軸方向側面が画定され、周壁２３が内部室の周囲を囲むように延在する。カバー（例えば、図３に部分的に示される）が、ハウジング２０に沿って又は周囲に（例えば、ロータ受容空間３５の周囲又は外側）設けられる様々な締結具穴に挿入される締結具２７（例えば、図２には、締結具の上面図が示されている）（例えば、ボルト）によってハウジング２０に取り付けられる。例えば、図２には当該カバーを図示しておらず、ポンプの内部構成要素の一部を示している。しかしながら、このようなカバーを使用するのは一般的なことであり、以下に詳細に説明することは省略する。カバーは任意の材料で構成してよく、スタンピング（例えば、スチール又はその他の金属のスタンピング）、アルミニウム・ダイカスト、粉末鋳造、鍛造、又は他の任意の製造技術を用いて形成してよい。図にはまた、ハウジング２０と共に、ポンプ１００の内部制御室を取り囲んでいるカバーの下面及び各部分が示されている。ガスケット又は他のシール部材を任意にカバーとハウジング２０の周壁２３との間に設けて内部室を密封してもよい。締結具を受容するための更なる締結具穴（図２に、締結具がない状態で示されている）がポンプ１００の周壁に沿って設けられて、ポンプ１００を、例えば、エンジンへと固定してもよい。
【００２９】
ハウジング２０及びカバーは、制御スライド１２の収容動作及び密封係合のために各種の表面を有する。これについては、後に詳細に述べる。
【００３０】
制御スライド１２は、ハウジング２０内において、カバーに対して第１スライド位置と第２スライド位置との間（又は、当該２つの位置の中間）で可動であり、それにより吐出し口４０からのポンプ１００の吐出し量（例えば、吐出しポートからの吐出し量）を調節する。ハウジング２０は、例えば、スライド爪６３及び制御スライド１２のシール材６５を備えてもよい。一実施形態では、制御スライド１２は枢動可能に設けられ、ハウジング２０内で第１スライド位置と第２スライド位置との間を回動するように構成される。第１スライド位置とは、最大吐出し量が得られるホームポジションとして規定される。第２スライド位置とは、第１スライド位置から離れた位置（又は、最大吐出し量の位置から離れた位置）として規定され、例えば、低吐出し量位置として規定される。具体的には、第２スライド位置は、第１スライド位置から離れた任意の複数の位置を含むことができ、一実施形態では、スライドが最大吐出し量の位置の近くに位置する場合を含んでもよいし、又は、最小吐出し量の位置であってもよい。例えば、制御スライド１２を、制御室に対して枢設することができる。制御スライド１２が第１スライド位置から離れる方向に回動する場合、回動した角度に関係なく当該制御スライド１２は第２スライド位置であるとみなされる。
【００３１】
制御スライド１２が回動する実施形態では、制御スライド１２の回動を制御する枢動ピン２８又は同様な構造を設けてもよい。枢動ピン２８は、ハウジング２０に設けることができる。ハウジング２０に制御スライド１２を枢結する構成は特に限定されない。
【００３２】
ポンプ１００は、ロータ受容空間３５（又はポケット）を有する。ロータ受容空間３５は、ドライブシャフトの設計、構成又形状を補完するような構成及び形状を有してもよく、ポンプのロータ１５を駆動するドライブシャフトと接続するように構成されてもよい。このロータ受容空間３５は吸入口３０及び吐出し口４０と直接連通し、オイル、潤滑剤又は他の流体を負の吸入圧力下で吸入口３０から吸入し、正の吐出圧力の下で吐出し口４０から排出する。
【００３３】
ロータ１５は、ハウジング２０内の制御スライド１２のロータ受容空間３５内に回転可能に取り付けられる。ロータ１５は、制御スライド１２内で制御スライド１２に対して回転するように構成される。ロータ１５の中心軸は、制御スライド１２の中心軸とは通常偏心した位置関係となる。ロータ１５は駆動プーリー、駆動シャフト、エンジンクランク又はギアなどの従来の方式で駆動入力に連結されている。図２に示すように、受容空間３５は、ロータ１５の中央に存在する。
【００３４】
ロータ１５は、径方向に延在し径方向に動作するようになっている少なくとも一つのベーン（羽根）１８と、ベーンリング１９とを有する。当該少なくとも一つのベーン１８は、回転時に、制御スライド１２の内面と係合するように構成される。具体的には、ベーン１８はそれぞれ、その基端部でロータ１５の中心リングの径方向の細孔に、径方向に摺動可能に取り付けられる。遠心力により、（一の又は複数の）ベーン１８は径方向外側に押し出され、回転している間は、ベーンの遠位端と制御スライド１２の内面１３とが係合する及び／又は係合した状態が保持される。この種の取り付けは従来から知られている。バネなどの弾性構造物を細孔内に用いてベーンを径方向外側に偏移させるといった、他の変形例を用いてもよい。但しこの例は限定的なものではない。このように、（一の又は複数の）ベーン１８は、例えば、ベーンリング１９によって制御スライド１２の内面１３に密封された状態で係合し、これによりロータ１５が回転すると負の吸入圧力によって吸入口３０から流体を吸入し、正の吐出圧力によって吐出し口４０から当該流体を吐出する。制御スライド１２とロータ１５との間の偏心関係により、吐出し口４０のある側で流体の高圧体積が生じ、吸入口３０のある側で流体の低圧体積が生じる（この技術分野ではこれらはポンプの高圧側及び低圧側と呼ばれる）。これにより、吸入口３０からの流体の吸入及び吐出し口４０からの流体の吐出が発生する。このポンプの機能は既知のものであり、詳細な説明は省略する。
【００３５】
制御スライド１２は、スライド１２の内面１３に対して、ロータ１５及びベーンの位置及び動きを変更するべく移動させる（例えば、回動）させることができ、それによって、ポンプの吐出し量及び吐出し口４０からの潤滑剤の分配量を変更することができる。典型的には、弾性部材２４は、制御スライド１２を第１スライド位置（又は、第１回動方向若しくは位置、又は、最大吐出し量位置）へと付勢する又は押し出してもよい。制御室における圧力の変化（スライドの外形とポンプハウジングの間の制御室、スライドの左側に配置された枢動ピン２８とスライドの右側に配置されたシール材６５との間の制御室）により、ロータ１５に対して（例えば、ロータ１５を中心として）制御スライド１２を移動させる又は回動させることができ、それによりポンプの吐出し量を調節（例えば、低減又は増加）することができる。吸入ポート３１を介して吸入口３０から吐出し口４０へと供給される潤滑剤の圧力に基づいて、スライド１２が動かされてもよい。一実施形態によれば、ポンプ１０におけるスライド１２の最小位置及び最大位置は電気弁４２によって制御される。電気弁４２は、スライド１２の背面に配置された制御室内の圧力を制御することから、結果として、スライド位置及びポンプ吐出し量に影響を与える。本開示において「電気弁」という言葉が使用されているが、本明細書における電気弁とは、電気信号、例えば、電流によって駆動され制御される調整弁を意味する。本開示における「電気弁」とは、電気機械弁であってもよいことは明らかである。一実施形態において、電気弁は可変電流弁である。別の実施形態において、電気弁は、パルス幅変調（ＰＷＭ）弁である。更に別の実施形態において、電気弁はソレノイド弁である。このように、ポンプ１００で使用される電気弁の種類については限定されない。
【００３６】
第１スライド位置とは制御スライド１２とロータ軸との間の偏心量が増す位置又は方向である。偏心量が増加すると、ポンプの吐出し量又は流量が増加する。逆に、偏心量が減少すると、ポンプの吐出し量又は流量が低下する。一部の実施形態において、偏心量が０の位置もあり得る。これはロータとリングが同軸であることを意味する。この位置においては、高圧側と低圧側が同じ相対体積を有するため、流量は０となるか又は０に非常に近くなる。したがって、一実施形態では、制御スライド１２の第１スライド位置は、最大オフセット又はポンプ１００の最大吐出し量の位置若しくは方向であり、制御スライド１２の第２スライド位置は、低減された、少ない若しくは最小のオフセット又は吐き出し量の位置又は方向である。このベーンポンプの機能は既知のものであり、詳細な説明は省略する。
【００３７】
図示した実施形態において、弾性部材２４はコイルバネなどのバネである。一実施形態によれば、弾性部材２４は、制御スライド１２を付勢位置へと付勢する及び／又は初期位置（ロータ１５との偏心が最大となる第１の又はホームのスライド位置）へと戻す、付勢部材である。制御スライド１２をばね又は弾性部材に対して移動させて、ハウジング２０内の圧力に基づいてロータ１５との偏心を減少させることにより、変移量を調整でき、その結果、吐出し量を調整できる。ハウジング２０は、図２に部分的に示すように、弾性部材２４の受容部３７を有してもよく、これは周壁２３の一部によって画定されて、例えば、弾性部材（バネ）を位置させ及び支持する。この受容部３７は、弾性部材２４の横方向の反り又は曲がりを抑制するための一の又は複数の側壁と、バネの一端が係合される担持面とを含んでもよい。制御スライド１２は、径方向に延在する担持構造物６０を含み、これが、例えば弾性部材２４が係合する担持面６１を画定する。他の構造又は構成を用いてもよい。
【００３８】
複数のシールが、例えば、ハウジング２０／カバーと制御スライド１２との間に設けられてもよい。
【００３９】
上記したように、圧力を利用してポンプ１００が吐出す又は供給する潤滑剤の量を制御する。制御圧は、例えば、ポンプの吐出し口圧又はエンジンのギャラリフィードバック圧である。ポンプの部品を制御するのに制御圧を利用してもよく、所望量の加圧潤滑油をシステム、例えば、エンジンに供給することができる。圧力に基づく制御に関して、図４から図８を参照して後に更に詳細に説明する。
【００４０】
当技術分野で一般的な２つの圧力室（高圧室及び低圧室又は調整圧室）及び電気弁４２を有する（カバーがない状態の）ポンプハウジング１０の一部が図１に示されている。吐出しポート３３から吐出し口４０への吐出圧力が、必要に応じてポンプの（高）圧力室に作用し、電気弁４２は調整圧室に作用する。図示のポンプはまた、バネを有するボール弁４６（窓を介して一部図示されている）を備える標準的なパニック弁（ｐａｎｉｃ  ｖａｌｖｅ）４４を収容する弁ハウジング５０を有する。パニック弁４４はその上部においてポンプ吐出し口４０と接続される（ポンプの左側）。パニック弁４４により、吐出し口４０の圧力を低減及び調節するように設計されたバイパスを吐出し口４０に提供する。例えば、（潤滑剤の圧力を介して）ボール弁４６を開く又は動作させることにより、バイパスを迅速に開いて、圧力を迅速に下げ、エンジン及びエンジン周辺の部品を保護することができる。
【００４１】
しかしながら、この種の設計では、吐出し口４０における圧力レベルがある程度超える場合を含め、ポンプの制御機能は制限される。すなわち、枢動ピン２８と制御スライド１２の上部のシール材との間の第１制御室内の制御スライド１２に力を加える、吐出し口４０の吐出し流路によって提供されるポンプ圧には限界があるということである。制御機能は、バネに抗して働き、制御スライド１２を時計回りに低吐出し量位置へと移動させる。したがって、この機能が常にアクティブであることから、第２制御室に対する電気弁４２の制御機能に影響を与え、ポンプ１０全体の制御機能が制限される可能性がある。ひいては、低温圧力（例えば、５又は６気圧）を引き起こし、潤滑剤のフィルタ又は冷却装置に関する故障のリスクが存在する。
【００４２】
その他の問題として、２つの制御室を有する設計では、高圧室が小さくなってしまうことから、変調モード（例えば、ＰＷＭ）において調整の幅が狭くなってしまう（すなわち、小さな調整幅のみ提供可能）ということが挙げられる。また、高圧室が小さいことから、フェイルセーフモードでは調整特性が乏しくなる傾向がある。更に、フェイルセーフモードで実行時にポンプ内の高温ドリフトが発生する場合がある。また、パニック弁４４のような弁を使用する場合には、両方の制御室の機能を規定するのに、バネ定数が非常に重要となる。
【００４３】
別の従来技術として、ＰＷＭ弁（図示せず）にフェイルセーフ機能を組み込んだ一つのポンプ室を有するポンプが存在する。この種の組み込まれたフェイルセーフ機能は、ポンプ圧力をフェイルセーフ圧力レベルに制御する。ＰＷＭ弁が電気的に機能しなくなる場合、フェイルセーフ圧力レベルとは、典型的には制御圧レベルよりもわずかに高い圧力レベルである。しかしながら、ＰＷＭ弁が機械的に機能しなくなる場合、周知のこの種のフェイルセーフ機能はもはや効果がない。
【００４４】
一般的に、ポンプ室が一つのポンプは、ポンプ室のサイズを大きくできる（例えば、２つの小さなポンプ室を有するポンプと比較して）ことから、調整範囲が広い。バネ定数の制御は、調整要求に応じて設計することができる。ある場合には、フェイルセーフ機能は、２つの直径を有する（例えば、大径と小径）電気弁の内部の弁ピストンによって達成できる。しかしながら、このようにフェイルセーフ機能を設計すると、電気弁のコストが非常に高くなってしまう。また、フェイルセーフ機能では、弁における高いバネ定数により温度ドリフトが生じる傾向がある。また、特定のフェールセーフ圧力は、ポンプの用途毎に、別個の弁を必要とする。
【００４５】
以下の説明で明らかとなるように、本明細書に開示される可変容量型ベーンポンプは、電気弁と共に（例えば、ギャラリ又は吐出しフィードバックによって制御される）圧力制御弁を備えるように設計され、エンジン速度、エンジン負荷及び温度に基づいてエンジンＥＣＵによるギャラリ圧を制御する閉ループ制御ポンプを有するように設計される。以下の複数の実施形態において詳細に説明されるように、圧力制御弁は複数の態様で制御可能である。複数の弁の組み合わせを有する本開示のポンプは、電気弁において電気的な又は機械的な故障が発生した場合のオイル／潤滑剤の制御圧のフェイルセーフ機能の下で、最小距離（例えば、約３０．０００ｋｍ）又は時間に対してポンプが動作するという顧客の要求又は期待を少なくも満足する。本開示はまた、フェイルセーフ状態において圧力緩和弁（例えば、ポンプの故障により、１００％の吐出し量で動作する）のみを使用する従来技術のシステムでは達成することができない、所定の圧力又は閾値圧力（例えば、約８バール）を超えることなく温度及び速度を制御できるポンプを提供する。
【００４６】
図２に示すポンプは、ハウジング２０と制御スライド１２との間に設けられ、加圧潤滑剤を受け取り、制御スライド１２を第２位置へと移動させる、一つの制御室を有する。また、図２にはポンプの一部として電気弁４２が示されており、当該電気弁４２は、エンジン状態、例えば、エンジン速度、温度、エンジン負荷等に基づいて、ポンプの圧力を制御する。電気弁４２は、例えば、ギャラリから加圧潤滑剤を受け取るように構成される。通電されると、電気弁４２は潤滑剤をポンプ内の制御室へと供給し、電気弁４２が非アクティブにされる又は不通電状態となると、ギャラリからのフィードバックは電気弁４２によって停止される。
【００４７】
更に、図２のポンプは、弁ハウジング５０に設けられる圧力制御弁５２（例えば、図３）を有する。開示される弁５２を、従来のパニック弁に替えて使用してもよいし、又は、パイロット弁であってもよい。一実施形態において、開示される圧力制御弁５２は、周知のパニック弁（例えば、弁４４）と同じ空間又は弁ハウジング５０にはめ込まれる。すなわち、一実施形態において、弁ハウジング５０は機械加工によってポンプハウジング（又はカバー）に作りこまれてもよく、ハウジング５０がポンプの一部として一体的に形成される。したがって、以下に説明する弁５２の部品（例えば、弁本体５１／ピストン及びバネ５４）が、ポンプハウジングの指定された領域に配置されてもよい。別の実施形態では、弁ハウジング５０は弁５２の部品を収容するように設計されてもよく、ハウジング５０がポンプ１０の指定された領域に挿入されてもよい。
【００４８】
吐出し口４０を介して供給される加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、圧力制御弁５２は、弁ハウジング５０内において第１弁位置と少なくとも第２弁位置との間で可動である。例えば、図３に示すように、圧力制御弁５２は、接続流路４１を介してポンプ吐出し口４０へと直接接続される。閾値レベル未満の吐出圧力の場合（及び電気弁４２が通電されている又は実装されている場合）の第１弁位置では、圧力制御弁５２は非アクティブであり、吐出圧力が閾値レベル以上である第２弁位置又はその付近では、圧力制御弁５２はアクティブとなる。弁５２をアクティブにして、第２弁位置に向かって又は第２弁位置へと移動させ、ポンプ１００をフェイルセーフモードにして、電気弁４２が万が一壊れた場合又は通電が途絶えた場合に最大ポンプ圧を抑制することができる。すなわち、電気弁４２が故障した場合、弁５２が役割を引き継いで、例えば、速度範囲において、例えば、ポンプ圧を制限することにより、ポンプハウジング内の流路を介したオイル／潤滑剤の圧力による力のバランスを取るのに弁５２が使用されてもよい。
【００４９】
以下の説明で明らかとなるように、開示される実施形態のポンプのフェイルセーフ機能は、上記したパニック弁の機能と更なる機能を組み合わせたものであり、特に、電気弁が故障した場合、又は、弁が機能停止又は不通電とされる場合の機能である。
【００５０】
圧力制御弁５２は、弁本体５１（又はピストン）（図９参照）、及び、弁ハウジング５０に設けられるようなバネ５４を備える。図３に示すように、例えば、バネ５４は弁本体５１を、ポンプの吐出し口４０に接続される吐出し口接続４１に向かって上方向に付勢する。弁本体５１の位置は、ポンプハウジング２０を通過する及び吐出し口４０（又はギャラリ）を通過する潤滑剤の移動を変更するように構成される。一実施形態において、図９に示すように、例えば、弁本体５１は、複数の刻み目５３又は溝を有し、当該刻み目は、弁ハウジング５０内の弁本体５１の位置に基づいて、潤滑剤を受けとる。加圧潤滑剤は、ポンプの以下に説明する流路（例えば、流路７４〜７８）のうちの一つ又は複数を通じて供給されることから、弁本体はポンプハウジング内における流路を通るオイルの圧力のバランスをとるのを助ける役割をしてもよい。
【００５１】
更に、上記したように、図２のポンプは、ポンプの（圧力制御弁５２を介した）フェイルセーフ機能を制御するのを助ける複数の流路を備える。
【００５２】
図４及び図５に示すように、例えば、第１流路７４（又は弁流路）は、電気弁４２をポンプ１００の制御室に接続する。第２流路７６（又はフィード流路）は、圧力制御弁５２と制御室とを接続するべくポンプに設けられる。第２流路７６は、制御室と選択的に流体連通するように構成される。ポンプ１００が通常通りに機能し使用される場合、例えば、第１流路７４は、制御室と電気弁４２（必要に応じて）との間の選択的な連通のために使用される。例えば、（潤滑剤からの圧力に基づいて）フェイルセーフ状態の間は、第２流路７６を介して潤滑剤が制御室に流れることが可能であるが、ポンプの通常動作時には第２流路７６を介しての連通は起こらない。通常動作時には、第２流路７６を介した制御室への流体連通は、圧力制御弁５２を使用して閉じられる。第３流路７２及び第４流路７８は相互に接続されて、電気弁４２と潤滑剤溜めとを接続する。すなわち、図４に示すように、第３流路７２が通路７５を介して第４流路７８に接続されることにより、潤滑剤溜めから弁４２へと潤滑剤を送る。第４流路７８は、圧力制御弁５２の位置に基づいて、潤滑剤溜めとの選択的な流体連通を行うように構成される。第５（サプライ）流路７０（図５及び図３に示すように）は、圧力制御弁５２と吐出し口４０とを接続する。
【００５３】
一実施形態において、第２流路７６及び第３流路７２は、ポンプハウジングに新たに付加される。すなわち、第２流路７６及び第３流路７２は、既存のポンプハウジングに付加される（例えば、機械加工される）構成であってよい。
【００５４】
動作時には吐出し口４０及び接続４１における圧力レベルに基づいて、電気弁４２が適切に動作しているかに基づいて、圧力制御弁５２は、第１位置と少なくとも第２位置との間での選択的に移動するように構成される。フェイルセールモードでは、電気弁がポンプ１００の制御に失敗した場合、圧力制御弁５２が、第１（非アクティブ）位置から第２（アクティブ）位置に向かって及び／又は第２（アクティブ）位置へと移動する。例えば、吐出し口圧力が閾値レベル以上になると、第５流路７０の流体連通を介して、圧力制御弁５２が選択的に第２弁位置へと移動するように構成される。
【００５５】
電気弁４２は、ギャラリ又は吐出し口４０からのフィードバックに接続される。当技術分野では一般的に知られるように、電気弁４２は、全ての通常動作状態又は低圧状態の下で、ポンプを制御するのに使用される。しかしながら、吐出し口圧力が所定の量又は閾値量を超える場合、及び／又は、ポンプに関連する制御装置が故障して電気弁が動かなくなった場合、圧力制御弁５２がその役割を引き継ぐ。したがって、本明細書に開示されるように、圧力制御弁５２は、第１に（故障した）電気弁４２を無効にし、第２に圧力を制御室に供給してハウジング２０内の圧力を下げることにより、制御室の圧力を制御する。これにより、電気弁４２につながる第４流路７８との接続を制御することにより（又は当該接続を閉じることにより）、そして、電気弁４２から潤滑剤溜めへの連通を閉じることにより、ポンプ内の圧力を間接的に制御する。第２パイロット弁位置における電気弁４２の潤滑剤溜めへの接続を（少なくとも部分的に）閉じることにより（すなわち、パイロット弁５２の移動により第４流路７８が閉じられる）、電気弁４２に故障による制御室からオイル溜めへの大きな圧力損失を防ぐことができる。吐出し口４０における潤滑剤の圧力が所定の量又は閾値量を超えると、圧力制御弁５２のみをアクティブにして、その結果電気弁４２を無効としてポンプの制御を引き継ぎ、吐出し口４０における潤滑剤の圧力を前記所定のレベル又は閾値レベルを超えないように変更することができる。したがって、圧力制御弁５２は、パニックモード機能で動作し、必要時にのみ動作する。それ以外の場合の、安定時又は通常動作時には、必要に応じてポンプを制御するべく電気弁４２が使用される。
【００５６】
動作時において、ポンプのフェイルセーフ機能がオフにされており、図５及び図６に示すように圧力制御弁５２が第１弁位置に設定されている場合には、圧力制御弁５２は第１弁位置、又は、閉位置、非アクティブ位置、又は、初期位置に向かって付勢されている。バネ５４は弁本体５１を上向きに押して、フェイルセーフ機能を無効にしている。電気弁４２を使用して制御室を加圧することにより、及び、第３流路７２及び第４流路７８を介した潤滑剤溜めへのベント（図では矢印Ｂで表されている）することにより、第１流路７４の流体連通を可能とする一方、第１（非アクティブ）位置では、すなわち、ポンプの通常動作時には、第２流路７６を介して流体連通が閉じられる。すなわち、弁５２は吐出し口４０から圧力制御室への供給を閉じるかわりに、制御室が第３流路７２を介してベントされる。更に、弁５２は第４流路７８を開いて、潤滑剤を潤滑剤溜めへと供給する。通常動作時には、電気弁４２を使用して、ポンプ内の圧力を制御してもよい（すなわち、ポンプを調節モードで動作させる）。
【００５７】
潤滑剤の吐出し口圧力が所定の量又は閾値量を超えて、電気弁４２が故障すると、吐出し口圧力が圧力制御弁５２にかかり、当該圧力制御弁５２を第２弁位置に向かって及び／又は第２弁位置へと移動させる。圧力制御弁５２は、電気弁４２が故障位置になったことに基づいて、第２流路７６の流体連通を介して制御室内の圧力を制御するように構成される。弁５２を動作させるのに必要な圧力の所定の量又は閾値量は、例えば、顧客の要望に基づいてもよい。一実施形態において、弁を開ける圧力（すなわち、圧力制御弁５２を起動させて、フェイルセーフとして機能させる第２位置へと動かす圧力）は、約７バール（ｂａｒ）である。例えば、第５流路７０を通じて弁本体５１へと方向付けられて、図６において矢印Ａで示される流れの圧力は、７バール未満（又は、任意の所定の圧力量又は閾値量）であり、図７及び図８に示すように弁５２は第１弁位置にとどまる。しかしながら、圧力が約７バール以上となる（又は、所定の圧力、閾値圧力、又は選択された圧力となる）と、弁５２は第２弁位置へと動かされる。弁本体５１及びバネ５４にかかる吐出し口圧力によって弁５２（すなわち、弁本体５１）が、弁ハウジング５０内で／に対して下向きに押され（図８にて矢印Ｃで示される）、潤滑剤が第５流路７０を流れるようになる。
【００５８】
第２弁位置では（又はその付近では）、すなわち、パニック又はフェイルセーフ機能が実装されている場所で高い吐出し口圧力が発生している時、又は、図７及び図８に示すようにフェイルセーフ調節モードにある場合、圧力制御弁５２はハウジング内の潤滑剤からの圧力によって動かされてもよい。更に、フェイルセーフ調節モードでは、電気弁４２の制御室の圧力を調整する機能は無効とされて、閉じられる。この場合、圧力制御弁５２が役割を引き継いで第２位置へと開放されて、圧力室から圧力をベントしてもよい。具体的には、圧力制御弁５２は役割を引き継いで、動作位置へと移動して、制御室への第５流路７０及び第２流路７６を介した、吐出し口４０からの流体接続を可能とする（例えば、吐出し流路４１を介して）ことにより、制御室における圧力を制御するように構成されてもよい。弁５２はまた、第４流路７８の流体連通を閉じることにより、吐出し口４０から制御室への流れによって制御室を加圧することができる。すなわち、弁５２が、図８の矢印Ｃ及び矢印Ｄによって示されるような第５流路７０及び第２流路７６の流れを可能とすることにより、吐出し口４０から制御室への供給を開放する。第２流路７６から受け取った潤滑剤が制御室内のスライドに圧力を印加して作用することにより、ポンプの調節が行われる。
【００５９】
さらに、一実施形態によれば、許容されるポンプ調節を達成するべく、吐出し流路４１と第２流路７６との間の接続が、弁本体５１の上部に沿って設けられた刻み目５３を有する小径部分５５（流路７８付近の弁本体の下部分に対して小さい）によってスロットル調節されることにより、制御室への流れが調節される。制御室は第１流路７４を介してベントされて電気弁４２へと戻される（電気弁は開放されており、通電されていない又はポンプを制御していない）。圧力制御弁によって、電気弁４２のベントの接続（第３流路７２及び第４流路７８を介して）が閉じられて、ポンプの調節を行うべく制御室内で圧力が蓄積されることを可能とする。
【００６０】
上記のように、開示された圧力制御弁５２は、電気弁４２を使用することなく（例えば、電気弁４２が故障した場合など）制御室内の圧力を制御する、比例制御弁である。当該圧力制御弁は、吐出し口及び／又は潤滑剤溜めへの流路（例えば、流路７２、７４、７６、７８）との接続を制御することによって、間接的にポンプ内の圧力を制御して、所定の圧力又は閾値圧力よりも低い最大圧力レベルを確保する。すなわち、弁５２を第２位置へと動かして圧力流路を開けることにより、制御スライド１２を移動させて、ポンプ吐出し口圧力を制御してもよい。例えば、圧力制御弁５２を移動させて、少なくとも部分的に（一の又は複数の）流路を開けるような位置（例えば、小さな断面積で開くだけでもよく、（一の又は複数の）流路が完全に開放される必要はない）、例えば第２位置、を見つけることにより、吐出し口圧力と制御圧（スライドを制御する制御圧は吐出し口圧力と比較すると大幅に低い）との間のバランスを取ることによってポンプ圧を制御してもよいし、相対的に上下方向に（第１位置と第２位置との間で前後に）圧力制御弁５２を移動させてポンプ圧を制御してもよい。弁５２の位置によって、ポンプ圧を制御するべく、制御室への供給を異ならせることができる。吐出し口４０における潤滑剤の圧力が所定の量又は閾値量を超えると、圧力制御弁５２のみをアクティブにして、その結果電気弁４２を無効としてポンプの制御を引き継ぎ、吐出し口４０における潤滑剤の圧力を前記所定のレベル又は閾値レベルを超えないように変更することができる。したがって、圧力制御弁５２は、パニックモード機能で動作する、すなわち、必要となった時にのみ、エンジンを過剰な圧力及び損傷から守る働きをする。電気弁が故障した場合には、圧力制御弁５２は、ポンプ１００内の圧力レベルを（標準的なパニック弁機能と比較して）低く保ち、その結果、ポンプの駆動トルクを低くしポンプの電力消費を低くすることができる。また、このような条件では、燃料消費も低く抑えることができる。安定時又は通常動作時には、必要に応じてポンプを制御するべく電気弁４２が使用される。
【００６１】
一実施形態において、圧力制御弁５２（すなわち、弁本体５１）は、３つ以上の位置の間で可動であってもよく、例えば、吐出し口４０を通過する加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、弁ハウジング５０内で、第１弁位置、第２弁位置及び少なくとも第３弁位置の間で、及び／又は、これらの位置へと可動であってもよい。閾値レベル未満の吐出圧力の場合（及び電気弁４２が通電されている又は実装されている場合）の第１弁位置では、圧力制御弁５２は非アクティブであり、吐出圧力が閾値レベル以上である第２弁位置又はその付近では、圧力制御弁５２はアクティブとなる。弁５２をアクティブにして、第２弁位置及び／若しくは第３弁位置に向かって、又は第２弁位置及び／若しくは第３弁位置へと移動させ、ポンプ１００をフェイルセーフモードにして、電気弁４２が万が一壊れた場合に最大ポンプ圧を抑制することができる。電気弁４２が故障した場合、弁５２が役割を引き継いで、例えば、任意の個数の位置における速度範囲において、例えば、ポンプ圧を制限することにより、ポンプハウジング内の流路を介したオイル／潤滑剤の圧力による力のバランスを取るのに弁５２が使用されてもよい。弁５２が、弁ハウジング５０内において更に第３位置へと（例えば、図の下側に）移動して、必要に応じて、ハウジング内の（一の又は複数の）流路を更に開く、及び／又は、例えば、タンク又は潤滑剤溜めに接続されている流路又はポート（図示せず）の更なる及び／又は別個の断面積を開放することにより、吐出し口圧力を（更に）低減してもよい。
【００６２】
図１０〜図１２は、別の実施形態に係るポンプハウジングに関連する部品の概略図である。簡略化を目的として、図１〜図９を参照して上記で説明したものと同様な部品については、図１０〜図１２においても同じ参照番号が使用されている。これら部品に関して上記で説明された特徴が、図１０〜図１２の実施形態のそれぞれに対しても同様に適用されることから、これらについての説明は以下省略する。図１０〜図１２に示されるポンプは、一つの制御室Ａ（図示されていないハウジングと制御スライドとの間に配置される）、電気弁４２、圧力制御弁５２Ａ及び複数の流路を備える。
【００６３】
電気弁４２は、吸入流路又は吸入通路を介してポンプのギャラリＰへと接続されるポートＰ１を有する。電気弁４２はまた、ポートＡ１及びポートＴを有する。ポートＡ１は、電気弁４２と圧力制御弁５２Ａとを接続するルーティング流路Ａ２との選択的な流体連通を行うように構成される。ポートＴは、電気弁４２及び接続される制御室をベントするためのベント流路７２Ａ（上記の実施形態における第３流路と同様な流路）との選択的な流体連通を行うように構成される。
【００６４】
圧力制御弁５２Ａが弁ハウジング５０Ａに設けられ、電気弁４２のポートＡ１を介した潤滑剤又は流体の供給を制御するように設計される（以下に詳細に説明する）。すなわち、一実施形態において、弁ハウジング５０Ａがポンプハウジング（又はカバー）が機械加工されて、ハウジング５０Ａがポンプの一部として一体的に形成されて、弁５２Ａの部品（例えば、弁本体５１Ａ／ピストン及びバネ５４Ａ）がポンプハウジングの指定された領域に配置されてもよい。別の実施形態では、弁ハウジング５０Ａは弁５２Ａの部品を収容するように設計されてもよく、ハウジング５０Ａがポンプの指定された領域に挿入されてもよい。上記で説明した弁５２と同様に、弁５２Ａは、吐出し口４０を介して供給される加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、弁ハウジング５０内において第１弁位置と少なくとも第２弁位置との間で可動である。開示される弁５２Ａを、従来のパニック弁に替えて使用してもよいし、又は、スプール制御弁であってもよい。一実施形態において、開示される圧力制御弁５２Ａは、周知のパニック弁（例えば、弁４４）と同じ空間又は弁ハウジングにはめ込まれる。圧力制御弁５２Ａは、弁本体５１Ａ（又はピストン）、及び、弁ハウジング５０Ａに設けられるような制御バネ５４Ａを備える。図１０に示すように、例えば、バネ５４Ａは弁本体５１Ａを、ポンプの吐出し口４０に接続される流路７０Ａに向かって上方向に付勢する。一実施形態において、弁本体５１Ａは、弁ハウジング５０Ａ内の弁本体５１Ａの位置及びポンプハウジング内の流路の開口部とのアライメントに基づいて、潤滑剤を通過させるように向けるのを助ける小径部分５３Ａを有する。
【００６５】
図１０には、圧力制御弁５２Ａと制御室Ａとを接続するフィード流路Ａ３、及び、吐出し口と圧力制御弁５２Ａとを接続するサプライ流路７０Ａが示されている。動作時には、吐出し口４０及び（流路７０Ａを介した）弁５２Ａにおける圧力レベルに基づいて、電気弁４２が適切に動作しているかに基づいて、圧力制御弁５２Ａは、第１位置と少なくとも第２位置との間での選択的に移動するように構成される。
【００６６】
ポンプの通常の動作時には、図１０に示すように、電気弁４２は通電されなくてもよい。ポンプ吐出し口圧力はフェイルセーフ／圧力設定点未満であることから、ポンプは、当該設定された又は閾値圧力未満である間は、満量吐出し量（最大吐出し量）まで又は最大吐出し量で動作してもよい。電気弁が通電されていないことから、潤滑剤の電気弁４２に対するギャラリ圧力供給Ｐは、ポートＰ１において止められる又は制限される。圧力制御弁５２Ａの制御バネ５４Ａは、弁本体５１Ａを上側に押して（例えば、第１位置とも称される最大停止位置へ向かって又は当該最大停止位置へと）、制御室Ａから電気弁４２への流れを開放する。具体的には、フィード流路Ａ３、弁５２Ａ、ルーティング流路Ａ２を介して、制御室Ａから加圧流体が供給され、ポートＡ１を介して電気弁４２へと供給される。加圧流体はポートＴからポートＡ１へと方向付けられて、ベント流路７２Ａを介して流体溜め又はタンクへとベントされる。したがって、制御室Ａは、通常動作時には、Ａ３→Ａ２→Ａ１→Ｔという経路でベントされてもよい。
【００６７】
図１１には、電気弁４２がアクティブにされた場合の、すなわち、弁４２が通電されてポンプがの圧力を制御するべく調節された吐出を行っている場合（例えば、調節モードでポンプがしている）の、電気弁４２のポートＡ１を使用した通常動作時のポンプの制御例が示されている。図示の構成では、圧力制御弁５２Ａは非アクティブ状態である、すなわち、第１位置へと移動されている又は付勢されている。ポンプの吐出し口圧力はフェイルセーフ／圧力設定点（又は閾値圧力）未満であり、電気弁４２を使用して制御室Ａを加圧することにより、ポンプは予め設定されるフェイルセーフ圧力未満で動作する。潤滑剤のギャラリ圧供給Ｐは、ポートＰ１からポートＡ１へと電気弁を流れる。圧力制御弁５２Ａの制御バネ５４Ａは、弁本体５１Ａを上側へと押して、流れを維持する（開放状態にする）。しかしながら、このモードでは、圧力制御弁５２Ａが第１位置にある場合、流れは電気弁４２から制御室Ａへと方向付けられる。具体的には、加圧流体がギャラリからポートＰ１へと供給されて、ルーティング流路Ａ２を介してポートＡ１から弁５２Ａへと接続される。（例えば、小径部分５３Ａと、流路Ａ２及びＡ３の開口部とが並ぶことにより）弁本体５１Ｂを通過して案内されると、加圧流体が弁５２Ａからフィード流路Ａ３へと連通して、制御室Ａを加圧する。このように、電気弁４２におけるポートによって、潤滑剤が制御室Ａへと供給される。したがって、電気弁４２がアクティブになっている／通電されている通常動作時には、Ｐ１→Ａ１→Ａ２→Ａ３の経路で制御室Ａに圧力が供給される。
【００６８】
しかしながら、電気弁４２が故障した又は動作不能となったことにより、フェイルセーフモードでポンプの吐出し量が調節されて動作する必要がある場合には、圧力制御弁５２Ａがアクティブにされて、第２位置へと動かされる。そして、ポンプ吐出し口圧力が、フェイルセーフ／圧力設定点に達した状態となる。図１２に示すように、この第２位置では、電気弁４２は普通電状態又は動作停止とされる。電気弁が動作停止とされていることから、潤滑剤の電気弁４２に対するギャラリ圧力供給Ｐは、ポートＰ１において止められる又は制限される。加えて、弁５２Ａと関連するルーティング流路Ａ２及びフィード流路Ａ３の開口部を閉じることにより、弁５２Ａの弁本体５１Ａが、電気弁４２からのルーティング流路Ａ２を介した流体連通を閉じる位置へと押し出される又は移動されるような圧力で、サプライ流路７０Ａを介して吐出し口４０からの加圧流体が供給される。吐出し口から、サプライ流路７０、弁５２Ａの開口部及びフィード流路Ａ３を介した流体連通により、弁５２Ａは圧力制御室Ａの圧力を制御し、それによって、吐出し口から制御室への流れ（ＰＰ→Ａ３）によって制御室を加圧することができる。更に、ポートＴから及びベント流路７２Ａを介した流体連通によって、潤滑剤を電気弁４２から潤滑剤溜め又はタンクへと供給してもよい。
【００６９】
したがって、図１２には、吐出し口圧力が閾値レベル以上であり電気弁の動作が停止されている時に、サプライ流路７０Ａの流体接続を介した圧力制御弁の第２弁位置への（選択的な）移動の一例が示されている。上記したように、弁５２Ａを動作させるのに必要な圧力の所定の量、設定量又は閾値量は、例えば、顧客の要望に基づいてもよい。一実施形態において、弁５２Ａを開放する弁開放圧力は、約７バール（ｂａｒ）である。
【００７０】
図１３〜図１５は、別の実施形態に係るポンプハウジングに関連する部品の概略図である。簡略化を目的として、図１〜図９を参照して上記で説明したものと同様な部品については、図１３〜図１５においても同じ参照番号が使用されている。これら部品に関して上記で説明された特徴が、図１３〜図１５の実施形態のそれぞれに対しても同様に適用されることから、これらについての説明は以下省略する。図１３〜図１５に示されるポンプは、一つの制御室Ａ（図示されていないハウジングと制御スライドとの間に配置される）、電気弁４２、圧力制御弁５２Ｂ及び複数の流路を備える。
【００７１】
電気弁４２は、吸入流路又は吸入通路を介してポンプのギャラリＰへと接続されるポートＰ１、並びに、ポートＡ１及びポートＴ１を有する。図１３に例示した実施形態におけるポートＡ１は、電気弁４２を制御室Ａへと接続する弁流路７４Ａとの、選択的な流体連通を行うように構成される。ポートＴ１は、電気弁４２と圧力制御弁５２Ｂとを接続するルーティング流路７２Ｂ（先に説明した実施形態における第３流路及び第４流路のような流路）との選択的な流体連通を行うように構成される。電気弁４２をベントするベント流路７８Ａも設けられ、開口部を介して圧力制御弁５２Ｂに接続される。
【００７２】
圧力制御弁５２Ｂが弁ハウジング５０Ｂに設けられ、電気弁４２のポートＴ１を介した潤滑剤又は流体の供給を制御するように設計される（以下に詳細に説明する）。すなわち、一実施形態において、弁ハウジング５０Ｂがポンプハウジング（又はカバー）が機械加工されて、ハウジング５０Ｂがポンプの一部として一体的に形成されて、弁５２Ｂの部品（例えば、弁本体５１Ｂ／ピストン及びバネ５４Ｂ）がポンプハウジングの指定された領域に配置されてもよい。別の実施形態では、弁ハウジング５０Ａは弁５２Ａの部品を収容するように設計されてもよく、ハウジング５０Ａがポンプの指定された領域に挿入されてもよい。上記で説明した弁５２と同様に、弁５２Ｂは、吐出し口４０を介して供給される加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、弁ハウジング５０Ｂ内において第１弁位置と少なくとも第２弁位置との間で可動である。開示される弁５２Ｂを、従来のパニック弁に替えて使用してもよいし、又は、スプール制御弁であってもよい。一実施形態において、開示される圧力制御弁５２Ｂは、周知のパニック弁（例えば、弁４４）と同じ空間又は弁ハウジングにはめ込まれる。圧力制御弁５２Ｂは、弁本体５１Ｂ（又はピストン）、及び、弁ハウジング５０Ｂに設けられるような制御バネ５４Ｂを備える。図１３に示すように、例えば、バネ５４Ｂは弁本体５１Ｂを、ポンプの吐出し口４０に接続される流路７０Ｂに向かって上方向に付勢する。弁ハウジング５０Ｂ内の弁本体５１Ｂの位置に基づいて、及び、ポンプハウジング内の流路の開口部とのアライメントに基づいて、弁は潤滑剤を受け取り、当該潤滑剤の方向付けを行う。
【００７３】
図１３には、圧力制御弁５２Ｂと制御室Ａとを接続するフィード流路７６Ａ、及び、吐出し口と圧力制御弁５２Ｂとを接続するサプライ流路７０Ｂが示されている。動作時には、吐出し口４０及び（流路７０Ｂを介した）弁５２Ｂにおける圧力レベルに基づいて、電気弁４２が適切に動作しているかに基づいて、圧力制御弁５２Ｂは、第１位置と少なくとも第２位置との間での選択的に移動するように構成される。
【００７４】
図１３に示すように、ポンプの通常動作の間は、電気弁４２は通電されなくてもよい。ポンプ吐出し口圧力はフェイルセーフ／圧力設定点未満であることから、ポンプは、当該設定された又は閾値圧力未満である間は、満量吐出し量（最大吐出し量）まで又は最大吐出し量で動作してもよい。電気弁が通電されていないことから、潤滑剤の電気弁４２に対するギャラリ圧力供給Ｐは、ポートＰ１において止められる又は制限される。弁流路７４Ａを介して制御室Ａから加圧流体が、ポートＡ１を介して電気弁４２へと供給される。圧力制御弁５２Ａの制御バネ５４Ａは、弁本体５１Ａを上側に押して（例えば、第１位置とも称される最大停止位置へ向かって又は当該最大停止位置へと）、電気弁４２からの流れを、潤滑剤タンク又は潤滑剤溜めへと開放する（Ｔ２→Ｔ３）。加圧流体は、ルーティング流路７２Ｂを介してポートＡ１から電気弁４２のポートＴへと方向付けられて、圧力制御弁５２Ｂへと向かい、ベント流路７８Ａを通過して潤滑剤溜め又は潤滑剤タンクへとベントされる。したがって、制御室Ａは、通常動作時には、Ａ１→Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３という経路でベントされてもよい。
【００７５】
図１４には、電気弁４２がアクティブにされた場合の、すなわち、弁４２が通電されてポンプがの圧力を制御するべく調節された吐出を行っている場合（例えば、調節モードでポンプがしている）の、電気弁４２のポートＡ１を使用した通常動作時のポンプの制御例が示されている。図示の構成では、圧力制御弁５２Ｂは非アクティブ状態である、すなわち、第１位置へと移動されている又は付勢されている。ポンプの吐出し口圧力はフェイルセーフ／圧力設定点（又は閾値圧力）未満であり、電気弁４２を使用して制御室Ａを加圧することにより、ポンプは予め設定されるフェイルセーフ圧力未満で動作する。潤滑剤のギャラリ圧供給Ｐは、ポートＰ１からポートＡ１へと電気弁を流れる。ベントが必要な場合には、圧力制御弁５２Ｂの制御バネ５４Ａが弁本体５１Ｂを上方向に押すため、ルーティング流路７２Ｂからベント流路７８Ａ（Ｔ２→Ｔ３）への流体連通を介して、電気弁４２から潤滑剤溜めへの流れが維持される（開放される）。しかしながら、このモードでは、圧力制御弁５２Ｂが第１位置にある場合、流れは電気弁４２から制御室Ａへと方向付けられる。具体的には、加圧流体がギャラリからポートＰ１へと供給されて、ポートＡ１から弁流路７４Ａを介して制御室Ａへと連通されて、制御室Ａを加圧する。更に、制御室Ａから弁５２Ｂへのフィード流路７６Ａを介した流体連通は、弁本体５１Ｂを使用して制限される。したがって、電気弁４２がアクティブになっている／通電されている通常動作時には、Ｐ１→Ａ１→制御室Ａの経路で制御室Ａに圧力が供給される。
【００７６】
しかしながら、電気弁４２が故障した又は動作不能となったことにより、フェイルセーフモードでポンプの吐出し量が調節されて動作する必要がある場合には、圧力制御弁５２Ａがアクティブにされて、第２位置へと動かされる。そして、ポンプ吐出し口圧力が、フェイルセーフ／圧力設定点に達した状態となる。図１５に示すように、この第２位置では、電気弁４２は普通電状態又は動作停止とされる。電気弁が動作停止とされていることから、潤滑剤の電気弁４２に対するギャラリ圧力供給Ｐは、ポートＰ１において止められる又は制限される。加えて、電気弁４２と関連するルーティング流路７２Ｂからの流体連通及び開口部を閉じることにより、弁５２Ｂの弁本体５１Ｂが、ベント流路７８Ａから潤滑剤溜めへの流体連通を閉じる位置へと押し出される又は移動されるような圧力で、サプライ流路７０Ｂを介して吐出し口４０からの加圧流体が供給される。電気弁４２のポートＰ１及びＴ１が接続されるが、ベントは限定される。代わりに、吐出し口から、サプライ流路７０、弁５２Ｂの開口部及び制御フィード流路７６Ａを介した流体連通により、弁５２Ｂは制御室Ａの圧力を制御する。したがって、フェイルセーフモードにおいて、制御室Ａは、吐出し口から制御室への流れ（ＰＰ→Ａ）を介して加圧される。
【００７７】
したがって、図１５には、吐出し口圧力が閾値レベル以上であり電気弁の動作が停止されている時に、サプライ流路７０Ｂの流体接続を介した圧力制御弁の第２弁位置への（選択的な）移動の一例が示されている。上記の他の実施形態で説明したように、弁５２Ｂを動作させるのに必要な圧力の所定の量、設定量又は閾値量は、例えば、顧客の要望に基づいてもよい。一実施形態において、弁５２Ｂを開放する弁開放圧力は、約７バール（ｂａｒ）である。
【００７８】
一実施形態において、圧力制御弁５２、５２Ａ、５２Ｂの何れの構成についても、必要に応じて３つ以上の位置の間で可動であってもよく、例えば、吐出し口４０を通過する加圧潤滑剤の吐出圧力に基づいて、弁ハウジング５０内で、第１弁位置、第２弁位置及び少なくとも第３弁位置の間で、及び／又は、これらの位置へと可動であってもよい。閾値レベル未満の吐出圧力の場合（及び電気弁４２が通電されている又は実装されている場合）の第１弁位置では、圧力制御弁は非アクティブであり、吐出圧力が閾値レベル以上である第２弁位置又はその付近では、圧力制御弁はアクティブとなる。圧力制御弁をアクティブにして、第２弁位置及び／若しくは第３弁位置に向かって、又は第２弁位置及び／若しくは第３弁位置と移動させ、ポンプ１００をフェイルセーフモードにして、電気弁４２が万が一壊れた場合に最大ポンプ圧を抑制することができる。電気弁４２が故障した場合、圧力制御弁が役割を引き継いで、例えば、任意の個数の位置における速度範囲において、例えば、ポンプ圧を制限することにより、ポンプハウジング内の流路を介したオイル／潤滑剤の圧力による力のバランスを取るのに圧力制御弁が使用されてもよい。圧力制御弁が、弁ハウジング５０内において更に第３位置へと（例えば、図の下側に）移動して、必要に応じて、ハウジング内の（一の又は複数の）流路を更に開く、及び／又は、例えば、タンク又は潤滑剤溜めに接続されている流路又はポート（図示せず）の更なる及び／又は別個の断面積を開放することにより、吐出し口圧力を（更に）低減してもよい。
【００７９】
更に、電気弁４２を介したポンプ制御が吐出し口圧力を制御するのに十分な速さでない（例えば、７〜１０バールのような、規定された最大圧力目標値又は閾値を下回る）場合のコールドスタート状態では、開示された圧力制御弁５２、５２Ａ、５２Ｂがパニック弁として機能してもよい。例えば、圧力制御弁を、吐出し口が流路７０、７０Ａ、７０Ｂを介して潤滑剤溜めへと直接ベントされるような別の位置（例えば、第２位置）へと移動させて、又は、別の流路又はポート（図示せず）を介して潤滑剤溜めへとベントするような位置（例えば、第３位置）へと移動させて、ポンプ１００が通常通りに動作するようになりこのようなベントが必要なくなるまで、吐出し口圧力を低減させてもよい。フェイルセーフモードでの第２位置における圧力制御が遅い場合には、第３位置に移動させることによりポンプの制御及び圧力を可能とする。このように、圧力制御弁５２、５２Ａ、５２Ｂの開示された実施形態は、コールドスタートにおいて燃料を節約することにつながり（例えば、パニック弁設計の場合と比較して）、フェイルセーフモードがポンプ吐出し口圧力によって／基づいて実行されることから、コールドスタートの間にポンプ応答が早くなる。
【００８０】
本明細書に開示された圧力制御弁は、例えば、電気弁制御ポンプに実装及び適用可能であり、開示の例に示された設計に限定されない。このようなポンプは、典型的には一つの制御室を有するポンプであるが、当該圧力弁の使用はこのようなタイプに限定されない。
【００８１】
図１６は、開示された圧力制御弁のフェイルセーフ機能が実装された場合のポンプ吐出口圧力のプロット例であり、相対圧力対エンジン速度の測定値によって示したものである。図１６のプロットに示されるように、エンジンスピードが低い場合、例えば、３０００ｒｐｍ未満では、ポンプ吐出し口圧力は増加する。しかしながら、フェイルセーフモードが有効となり、圧力制御弁５２がポンプ１００における第２弁位置に向かって及び／又は第２弁位置に移動すると、エンジン速度が３０００ｒｐｍよりも大きくなったとしても、下側許容値線と上側許容値線との間で相対的に安定した圧力に維持される。図１７は、本開示の圧力制御弁のフェイルセーフ機能が停止されて調節モードが実装された場合の、ギャラリ圧力のプロット例であり、相対圧力対エンジン速度の測定値によって示したものである。図１７のプロットに示されるように、エンジン速度に関わらず、ポンプギャラリ圧力は、下側許容値線と上側許容値線との間で相対的に維持される。
【００８２】
本開示の実施形態は、ギャラリフィードバック制御ポンプにおいて必要なパニック弁の代替となるもの例を提供していることから、パニック弁は必要なくなる、又は、パニック弁の細かな調整が必要なくなる。
【００８３】
更に、本開示の弁５２、５２Ａ又は５２Ｂのいずれかを使用する場合、電気弁に対する予め設定されるフェイルセーフ圧力が必要なくなる。電気弁が故障し圧力が閾値を超える都度、圧力制御弁は、吐出し口から制御室への流れを使用して制御室を少なくとも加圧するフェイルセーフ機能を実装する。
【００８４】
本開示の弁システムは、様々なポンプに適用可能である。
【００８５】
本開示の別の側面では、エンジンと、潤滑剤を収容する潤滑剤ソースと、前記潤滑剤ソースと接続されて前記エンジンへと潤滑剤を吐出する可変容量型ベーンポンプと、を備えるシステムを提供する。図１８は、本開示の一実施形態に係るシステム２１の概略図である。システム２１は、例えば、車両又は車両の一部である。システム２１は、ポンプ１００及び潤滑剤溜め又はタンク５８から加圧された潤滑剤を受け取るエンジン３２（例えば、内燃エンジン）のような機械システムを含む。ポンプ１００は、潤滑剤ソース２６から（吸入口３０を介して）潤滑剤（例えば、オイル）を受け取り、加圧してエンジン３２へと（吐出し口４０を介して）供給する。ポンプ１００は、交代して動作する電気弁４２及び圧力制御弁を備える。ポンプ１００内の圧力制御弁及びシステムに関連する圧力制御弁は、例示の実施形態を参照して上記で説明したような弁５２、５２Ａ又は５２Ｂであってもよい。圧力が閾値レベル以上となり電気弁が停止されると、圧力制御弁は、第２弁位置へと選択的に移動するように構成される。
【００８６】
また、図２及び図３に示されるようなポンプ１００の部品に限定することを意図していない。例えば、図２に示す制御リング又は制御スライド１２は、潤滑剤が（内部室から）流れる吐出し口４０への更なる吐出し口接続４３を提供するＤリング部分１７を有する。しかしながら、このようなＤリング部分１７の使用に限定されず、Ｄリングが設けられなくてもよい。また、更なる吐出し口接続４３又は開口をポンプ１００に設けなくてもよい。
【００８７】
上記の例示的な実施形態において本開示の原理が明確にされたが、本開示の実施に使用される構造、配置、比率、要素、材料及び構成要素に対して様々な変形を加えることが可能であることは当業者であれば理解できる。
【００８８】
したがって、そのような変形例であっても本開示の特徴は完全に及び有効に達成されるだろう。上記に示した望ましい実施形態は、本開示の機能的及び構造的な原理を例示することを目的として説明及び図示されたものであり、本開示の原理の範囲内において変更可能である。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲の精神に含まれる全ての変形例について包含する。
【図１】
0006284639.tif 000002
【図２】
0006284639.tif 000003
【図３】
0006284639.tif 000004
【図４】
0006284639.tif 000005
【図５】
0006284639.tif 000006
【図６】
0006284639.tif 000007
【図７】
0006284639.tif 000008
【図８】
0006284639.tif 000009
【図９】
0006284639.tif 000010
【図１０】
0006284639.tif 000011
【図１１】
0006284639.tif 000012
【図１２】
0006284639.tif 000013
【図１３】
0006284639.tif 000014
【図１４】
0006284639.tif 000015
【図１５】
0006284639.tif 000016
【図１６】
0006284639.tif 000017
【図１７】
0006284639.tif 000018
【図１８】
0006284639.tif 000019