(57)【要約】【課題】オイルポンプのリリーフ孔１３，１４を開閉するプランジャ１５の振動を抑える。【解決手段】ポンプの吐出油圧の上昇したときに、プランジャ１５がスプリングの付勢に抗して後退し、リリーフ孔１３，１４を開口していく。その際、一方のリリーフ孔１３が他方のリリーフ孔１４に先行して開口するようにする。この一方のリリーフ孔１３の先行開口する部分１３ｂの開口幅を狭くすることにより、プランジャ１５が進退するときにリリーフ孔開口面積が急激に変化しないようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルポンプの吐出油を送る油通路の途中にリリーフ孔を有する油圧調整室が形成され、該油圧調整室にプランジャが上記リリーフ孔を閉じるようにスプリングで前進付勢された状態に設けられ、該油圧調整室の油圧の上昇に伴って上記プランジャが後退し上記リリーフ孔が開口することにより、吐出油の一部がリリーフされて給油圧力が所定圧に調整されるオイルポンプのリリーフバルブ構造において、
上記油圧調整室には上記リリーフ孔が２つ設けられ、
上記両リリーフ孔は、上記プランジャが後退するときに、一方のリリーフ孔が他方のリリーフ孔に先行して開口するようにその開口開始位置がプランジャ進退方向にずれ、上記プランジャの後退に伴って上記一方のリリーフ孔のみが開口した状態から上記両リリーフ孔が開口した状態に移行するように設けられ、
上記一方のリリーフ孔のみが開口した状態のときは、上記両リリーフ孔が開口した状態のときよりも、上記プランジャの進退に伴うリリーフ孔開口面積の変化量が少なくなるように、上記両リリーフ孔が形成されていることを特徴とするオイルポンプのリリーフバルブ構造。
【請求項２】
請求項１において、
上記一方のリリーフ孔の先行開口する部分は、上記プランジャの前進方向へ行くに従って開口幅が狭くなっていることを特徴とするオイルポンプのリリーフバルブ構造。
【請求項３】
請求項２において、
上記油圧調整室及び両リリーフ孔は、該油圧調整室が円筒状空間になり、該両リリーフ孔が該油圧調整室の周壁に該円筒状空間の軸線に直交する同じ方向から開口するように、ダイキャストによって形成されていることを特徴とするオイルポンプのリリーフバルブ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルポンプのリリーフバルブ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンにおいては、その要潤滑部や要冷却部にオイルポンプの吐出油が供給されている。エンジンによって駆動されるオイルポンプでは、エンジン高回転時にエンジン各部への給油圧が高くなり過ぎる。そのため、オイル通路の途中にリリーフ孔を有する油圧調整室が設けられ、該油圧調整室から吐出油の一部をリリーフさせるようにされている。一般には、油圧調整室にプランジャが上記リリーフ孔を閉じるようにスプリングで前進付勢された状態に設けられている。油圧調整室の油圧が上昇してくると、それに伴って上記プランジャが後退し、上記リリーフ孔が開口していく。これにより、吐出油の一部がリリーフされて給油状態が所定の圧力と流量に制限される。通常は、エンジン低回転時に比べてエンジン高回転時に少し油圧が高くなるリリーフバルブ構造が採用されている。
【０００３】
ところで、エンジン回転数の上昇に伴って吐出油のリリーフが始まっても、エンジン回転数が比較的低い運転域では次の現象を生ずることがある。それは、油圧の上昇に伴ってプランジャが後退しリリーフ孔が開口すると、その瞬間に吐出油がリリーフされて油圧が下がり、そのためにプランジャが前進してリリーフ孔が閉じられる、すると、油圧が上昇して再びプランジャが後退する、すなわち、リリーフ孔の開閉が頻繁に繰り返される、という現象である。
【０００４】
リリーフ孔が頻繁に開閉される、つまり、プランジャが短時間に往復動を繰り返すということは、給油通路において油圧の脈動を発生する原因となり、この脈動によってプランジャが振動し、車両低速走行時の騒音の原因となる。
【０００５】
この問題に関し、特許文献１では、一対のリリーフ孔を備えたリリーフバルブ構造において、プランジャが後退してリリーフ孔が開口していくときの、開口面積の初期の変化率を後期の変化率に比べて小さくすることが提案されている。また、特許文献２にも同じく、プランジャの移動量に対してリリーフ孔が開放される面積の変化が開放前半部では小、開放後半部では大になるようにリリーフ孔を形成することが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２４１５６０号公報
【特許文献２】特開平５−３３２１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リリーフ孔が開口し始めた初期において、プランジャが前後に多少動いても、リリーフ孔の開口面積が急激に変化しないならば、油圧の大きな変化がないから、上述のプランジャの往復動が避けられる。すなわち、上記油圧脈動による騒音が避けられる。そして、リリーフ孔の開口面積が急激に変化しないようにするには、油圧調整室に開口するリリーフ孔の開口幅、特にプランジャが後退してリリーフ孔が開口し始める部位（初期開口部位）の開口幅を狭くすればよい。或いはその開口幅をプランジャ前進方向に向かって先細となるようにすればよい。
【０００７】
しかし、リリーフ孔に開口幅が狭い部分を形成することは、細工が細かくなることから、該ポンプボディの製作には不利になる。
【０００８】
すなわち、油圧調整に必要なリリーフ開口面積を単一のリリーフ孔で賄うようにした場合、その孔が大径になることから、プランジャが油圧調整室を摺動する際にリリーフ孔の縁に引っ掛かり易くなる。そのことは、プランジャの摺動不良、プランジャ又はポンプボディの損傷、ひいては油圧調整不良を招く。このため、リリーフ孔を２つにし、１つのリリーフ孔の径を小さくすることがなされている。
【０００９】
ところが、リリーフ孔を２つにすると、この両リリーフ孔から油がリリーフされることから、上述の開口面積の急激な変化を避けるためには、各リリーフ孔の上記初期開口部位の開口幅を単一リリーフ孔の場合よりも狭くする（半分の開口幅にする）必要がある。そのために、細工が細かくなってポンプボディの製作が困難になってくるものである。
【００１０】
特に、ポンプボディの軽量化及び低コスト化のために、該ポンプボディをアルミ合金等の軽合金によるダイキャストで製作する場合にその困難さが顕著になる。すなわち、ダイキャストの場合、各リリーフ孔はピン状の可動入子（金型の一部）で形成することになるが、リリーフ孔の開口幅を狭くするには、そのためのピン状可動入子を異形にする、例えば断面三角形のエッジを形成する必要がある。その場合、その入子のエッジがダイキャスト時のヒートポイントになって、焼き付きを起こし易くなる。
【００１１】
以上のように、リリーフ孔の開口面積が急激に変化しないようにすること自体は、その開口幅を部分的に狭くすることで達成できるが、ポンプボディの製作が困難になることから、その対応が苦慮されている。
【００１２】
そこで、本発明は、ポンプボディの製作を困難にすることなく、リリーフ孔の開き始め初期におけるその開口面積の急激な変化を生じないリリーフバルブ構造を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、プランジャが後退していくとき、２つのリリーフ孔のうちの一方が他方に先行して開口するように構成して、上記課題を解決した。
【００１４】
すなわち、請求項１に係る発明は、オイルポンプの吐出油を送る油通路の途中にリリーフ孔を有する油圧調整室が形成され、該油圧調整室にプランジャが上記リリーフ孔を閉じるようにスプリングで前進付勢された状態に設けられ、該油圧調整室の油圧の上昇に伴って上記プランジャが後退し上記リリーフ孔が開口することにより、吐出油の一部がリリーフされて給油圧力が所定圧に調整されるオイルポンプのリリーフバルブ構造において、
上記油圧調整室には上記リリーフ孔が２つ設けられ、
上記両リリーフ孔は、上記プランジャが後退するときに、一方のリリーフ孔が他方のリリーフ孔に先行して開口するようにその開口開始位置がプランジャ進退方向にずれ、上記プランジャの後退に伴って上記一方のリリーフ孔のみが開口した状態から上記両リリーフ孔が開口した状態に移行するように設けられ、
上記一方のリリーフ孔のみが開口した状態のときは、上記両リリーフ孔が開口した状態のときよりも、上記プランジャの進退に伴うリリーフ孔開口面積の変化量が少なくなるように、上記両リリーフ孔が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
従って、油圧調整室の油圧の上昇に伴ってプランジャが後退し始めると、一方のリリーフ孔が他方のリリーフ孔に先行して開口する。この一方のリリーフ孔のみが開口した状態では、プランジャが多少進退してもその開口面積が急激に変化しない。よって、油圧の大きく変化することが防止され、プランジャが短時間に往復動を繰り返すことが避けられる。その結果、上記油圧脈動による騒音の発生が防止される。次いでプランジャが大きく後退すると、両リリーフ孔が開口した状態になるから、油圧調整に必要な開口面積は確保され、油圧の上昇を抑制することができる。
【００１６】
そうして、プランジャが後退し始めた初期に一方のリリーフ孔のみが開口するということは、２つのリリーフ孔が同時に開口する場合に比べて、それらの開口幅（プランジャ進退方向に直交する幅）が同じであれば、開口面積の変化が半減する、ということである。つまり、本発明によれば、プランジャ後退初期に開口する上記一方のリリーフ孔の開口幅を過度に狭くしなくても、開口面積の急激な変化を避けることができる。そして、リリーフ孔の開口幅を過度に狭くしなくてもよいから、リリーフ孔の形成が容易になる。要するに、本発明によれば、リリーフ孔の形成を難しくすることなく、上記開口面積の急激な変化を防止することができ、従前よりも、プランジャが短時間に往復動を繰り返すこと、ひいては油圧の脈動を生じて騒音が発生することを確実に防止する上で有利になる。
【００１７】
請求項２に係る発明は、請求項１において、
上記一方のリリーフ孔の先行開口する部分は、上記プランジャの前進方向へ行くに従って開口幅が狭くなっていることを特徴とする。
【００１８】
従って、油圧調整室の油圧が上昇しプランジャが後退し始めた初期におけるリリーフ孔の開口面積の急激な変化を避ける上でさらに有利になる。
【００１９】
請求項３に係る発明は、請求項２において、
上記油圧調整室及び両リリーフ孔は、該油圧調整室が円筒状空間になり、該両リリーフ孔が該油圧調整室の周壁に該円筒状空間の軸線に直交する同じ方向から開口するように、ダイキャストによって形成されていることを特徴とする。
【００２０】
従って、両リリーフ孔を可動入子によって簡単に形成することができ、その場合でも、本発明によれば、上述の如くリリーフ孔開口面積の急激な変化を避けるためにリリーフ孔の開口幅を過度に狭める必要がないから、可動入子がヒートポイントになることが避けられる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、油圧調整室の油圧の上昇に伴ってプランジャが後退し始めたときに、一方のリリーフ孔が他方のリリーフ孔に先行して開口するようにし、この一方のリリーフ孔のみが開口した状態のときは、上記両リリーフ孔が開口した状態のときよりも、上記プランジャの進退に伴うリリーフ孔開口面積の変化量が少なくなるようにしたから、リリーフ孔の形成を難しくすることなく、プランジャ後退初期のリリーフ孔開口面積の急変を避けることができ、プランジャが短時間に往復動を繰り返すこと、ひいては油圧の脈動を生じて騒音が発生することを確実に防止する上で有利になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
＜実施形態１＞
図１は自動車のエンジンに設けられるオイルポンプのポンプボディ１を示している。このオイルポンプは、図２に示すように、シャフト２に結合されたインナロータ３とアウタロータ４とがポンプボディ１内に収容されたトロコイド式ポンプであり、エンジンのシリンダブロック５に取り付けられる。ポンプボディ１のロータ３，４が収容されるロータ室１ａは、ロータ軸方向の一端が開口し、該開口がポンプカバー６によって塞がれるようになっている。
【００２４】
シャフト２は、その一端がポンプボディ１の奥に形成された軸受ボス１０に支持され、他端はポンプカバー５より外方へ突出している。このシャフト２の他端側の突出部にスプロケットが取り付けられ、エンジンのクランクシャフトによってインナロータ３が回転駆動されるようになっている。
【００２５】
ポンプボディ１には、エンジンのオイルパンの油がストレーナを介して汲み上げられる汲み上げ通路７と、両ロータ３，４から吐出される油がシリンダブロック５の給油通路８に向かって流れる吐出通路９とが形成されている。ポンプボディ１における汲み上げ通路７の基端側にストレーナ取付部１１が設けられている。また、図３に示すように、ポンプボディ１には、吐出通路９の途中から分岐して汲み上げ通路７側へ延びる油圧調整室１２が形成され、この油圧調整室１２と汲み上げ通路７とが、図１に示す２つのリリーフ孔１３，１４によって連通している。そして、この油圧調整室１２に吐出油圧に応じてリリーフ孔１３，１４を開閉するプランジャ１５が設けられている。
【００２６】
油圧調整室１２は、シャフト２の軸心から偏心した位置を該軸心と直交する方向に延びる円筒状空間に形成されている。また、この油圧調整室１２は、中間位置の段差部を挟んで、汲み上げ通路７側が大径に、吐出通路９側が小径に形成されている。そして、油圧調整室１２の大径部（汲み上げ通路７側）に、プランジャ１５が上記段差部を前進端のストッパとして進退自在に且つスプリング１６で前進方向に付勢した状態に嵌められている。従って、油圧調整室１２の小径部側の油圧、すなわち、吐出通路９の油圧が高くなると、プランジャ１５はスプリング１６の付勢に抗して後退することになる。
【００２７】
リリーフ孔１３，１４は、図１及び図４に示すように、油圧調整室１２の大径部と汲み上げ通路７とを仕切る壁１７に開口しており、しかも、ポンプボディ１の開口側から該油圧調整室１２の軸線に直交する方向（シャフト２と平行）に開口している。このように、リリーフ孔１３，１４は油圧調整部１２の大径部に開口しているから、プランジャ１５が上記段差部に当接した前進端にあるときは、該プランジャ１５に両リリーフ孔１３，１４は閉じられ、プランジャ１５が後退することによって両リリーフ孔１３，１４が開口していく。
【００２８】
図１に示すように、両リリーフ孔１３，１４、すなわち、ポンプボディ１の軸受ボス１０から離れた一方のリリーフ孔１３と、軸受ボス１０に近い他方のリリーフ孔１４とは、その開口形状が相異なる。一方のリリーフ孔１３は、プランジャ１５の進退方向に関して他方のリリーフ孔１４と同じ位置に開口した主開口部１３ａに続いて、他方のリリーフ孔１４よりも、プランジャ１５の前進方向に延びた延長開口部１３ｂを備えている。従って、プランジャ１５が後退するとき、一方のリリーフ孔１３の延長開口部１３ａが他方のリリーフ孔１４に先行して開口する。つまり、両リリーフ孔１３，１４は、プランジャ１５が後退するときの開口開始位置がプランジャ進退方向にずれている。
【００２９】
一方のリリーフ孔１３の延長開口部１３ｂは、プランジャ１５の前進方向へ行くに従って開口幅が狭くなっており、つまり、先細りになっており、先端は丸くなっている。また、この一方のリリーフ孔１３の主開口部ａは、その開口幅がプランジャ１５の後退方向へ行くに従って漸次拡大している。その拡大角度は、延長開口部１３ｂの先細角度よりも大きくなっている。他方のリリーフ孔１４は、プランジャ１５の前進側の端が該前進方向に中凸になった円弧状に形成されている。
【００３０】
従って、エンジン回転数の上昇に比例してポンプ回転数が上昇し、油圧調整室１２においてプランジャ１５に作用する油圧がスプリング１６の付勢力よりも大きくなると、プランジャ１５が後退し始める。そうして、一方のリリーフ孔１３の延長開口部１３ｂが先に開口し、油は油圧調整室１２からこの延長開口部１３ｂを通って汲み上げ通路７側へリリーフされる。これにより、油圧調整室１２の油圧が低下するが、その油圧は急激には低下しない。延長開口部１３ｂの開口幅は、両リリーフ孔１３，１４が共に開口したときの開口幅よりも狭く、さらに、主開口部１３ａよりも幅狭であって、しかも先細になっており、プランジャ１５が後退するときにリリーフ孔の開口面積が急激に変化しないためである。
【００３１】
よって、油圧調整室１２の油圧が上昇しリリーフが始まったときに、プランジャ１５が短時間に往復動を繰り返す、という現象が避けられる。つまり、油圧の脈動を生じてプランジャ１５が振動し異音の原因になることが避けられる。
【００３２】
しかも、上記リリーフバルブ構造では、一方のリリーフ孔１３のみで、プランジャ１５の後退初期のリリーフを実行するようにしているから、２つのリリーフ孔で対応するケースに比べて、一方のリリーフ孔１３の延長開口部１３ｂの開口幅を過度に狭くしなくても、開口面積の急激な変化が避けられる。
【００３３】
そうして、油圧がさらに上昇してくると、プランジャ１５の後退量が大きくなり、一方のリリーフ孔１３に加えて他方のリリーフ孔１４も開口する。図１にはプランジャ１５の前進端位置を２点鎖線で、後退端位置を１点鎖線で表している。両リリーフ孔１３，１４の開口により、油圧調整に必要なリリーフ用の開口面積は確保され、油圧の上昇が抑制される。また、一方のリリーフ孔１３の主開口部１３ａはその開口幅がプランジャ後退方向に漸次拡大し、他方のリリーフ孔１４はプランジャ前進側の端が中凸円弧状になっているから、上記延長開口部１３ｂのみが開口した状態と、両リリーフ孔１３，１４が共に開口した状態との間で状態が移行するときの、油圧の急変が避けられる。
【００３４】
また、ポンプボディ１のダイキャストによる製作という観点から上記リリーフ孔１３，１４をみた場合、両リリーフ孔１３，１４は、油圧調整室１２と汲み上げ通路７とを仕切る壁１７に、ポンプボディ１の開口側（ポンプカバー側）から、油圧調整室１２の軸線に直交する方向に開口している。従って、ポンプボディ１の開口側からピン状の可動入子を適用することによって、両リリーフ孔１３，１４を形成することができる。
【００３５】
その場合、一方のリリーフ孔１３の延長開口部１３ｂは先細形状になっているが、上述の如く、該延長開口部１３ｂの開口幅を過度に狭くしなくてもよいから、すなわち、ピン状の可動入子に鋭いエッジを形成しなくてもよいから、ダイキャスト時に当該入子がヒートポイントになることが避けられ、焼き付き等の不具合を来すことなく、ポンプボディ１を鋳造する上で有利になる。
【００３６】
また、一方のリリーフ孔１３と他方のリリーフ孔１４との開口開始位置をプランジャ進退方向にずらすようにしたから、軸受ボス１０と干渉しないように当該両リリーフ孔１３，１４をレイアウトすることが容易になる。
【００３７】
−変形例１−
図５に示すように、一方のリリーフ孔１３の主開口部１３ａ及び他方のリリーフ孔１４は、仕切り壁１７を周方向に広がる横孔形状に形成され、一方のリリーフ孔１３の延長開口部１３ｂは主開口部１３ａよりプランジャ１５の前進方向に一定の開口幅で延び、先端は丸くなっている。
【００３８】
この変形例１においても、延長開口部１３ｂの開口幅は、両リリーフ孔１３，１４が開口した状態になったときの総開口幅よりも狭くなっており、プランジャ１５が後退して油のリリーフが始まるときのリリーフ用開口面積の急激な変化がなく、油圧の急変が避けられる。
【００３９】
−変形例２−
図６に示すように、一方のリリーフ孔１３の延長開口部１３ｂの開口幅を広めに形成し、他方のリリーフ孔１４のプランジャ前進側の縁に該前進方向に突出した幅狭の円弧状部を形成したものである。この場合も、実施形態２と同じく、プランジャ１５が後退して油のリリーフが始まるときのリリーフ用開口面積の急激な変化がなく、油圧の急変が避けられる。
【００４０】
＜実施形態２＞
本実施形態は図７〜図９に示されている。図７及び図８に示すように、一方のリリーフ孔１３の主開口部１３ａと他方のリリーフ孔１４とは、円筒状油圧調整室１２の軸線を通る平面Ｓに対して左右対称に配置され、且つ該油圧調整室１２の周壁を周方向に延びる円弧窓の形になるように形成されている。そうして、一方のリリーフ孔１３の主開口部１３ａから幅狭の延長開口部１３ｂがプランジャ前進方向に一定の開口幅で延び、先端は丸くなっている。この場合も、延長開口部１３ｂの働きにより、プランジャ１５が後退して油のリリーフが始まるときのリリーフ用開口面積の急激な変化がなく、油圧の急変が避けられる。
【００４１】
図９に示す例は、図７に示す例における一方のリリーフ孔１３の主開口部１３ａ及び他方のリリーフ孔１４の各々に、開口幅がプランジャ前進方向に向かって漸次狭くなった先細部１３ｃ，１４ａが形成され、先細部１３ｃの先端に続いて一定幅の延長開口部１３ｂがプランジャ前進方向に延びている。本例の場合は、先細部１３ｃ，１４ａの働きにより、延長開口部１３ｂのみが開口した状態と、両リリーフ孔１３，１４が共に開口した状態との間で状態が移行するときの、油圧の急変が避けられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態１に係るオイルポンプのポンプボディの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線位置でのオイルポンプの断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線位置でのオイルポンプの断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】実施形態１の変形例１に係るポンプボディの正面図である。
【図６】実施形態１の変形例２に係るポンプボディの正面図である。
【図７】実施形態２に係るポンプボディのリリーフ孔部分を示す正面図である。
【図８】ポンプボディの一部を図７のＤ−Ｄ線位置の断面で示す図である。
【図９】実施形態２の変形例に係るポンプボディのリリーフ孔部分を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    ポンプボディ
４    汲み上げ通路
９    吐出通路
１２    油圧調整室
１３    一方のリリーフ孔
１４    他方のリリーフ孔
１５    プランジャ
【図１】
2007085192.tif 000003
【図２】
2007085192.tif 000004
【図３】
2007085192.tif 000005
【図４】
2007085192.tif 000006
【図５】
2007085192.tif 000007
【図６】
2007085192.tif 000008
【図７】
2007085192.tif 000009
【図８】
2007085192.tif 000010
【図９】
2007085192.tif 000011