(57)【要約】【課題】  簡易な構成により、エンジン負荷に応じた作動油の吐出圧制御を適切に行うことが可能なオイルポンプ装置を提供すること。【解決手段】  作動油を吐出する第１吐出ポート３１および第２吐出ポート３２を有するオイルポンプと、作動油被送給部に作動油を送給する送給油路５とオイルポンプの第１吐出ポート３１とをつなぎ、第１吐出ポート３１からの作動油を送給油路５に送給する第１油路９と、第１吐出ポート３１に接続され、第１油路９とは異なる第２油路１０と、第２吐出ポート３２に接続された第３油路１１と、吸入ポート２に連通し第１吐出ポート３１及び第２吐出ポート３２からの作動油を吸入ポート２に帰還する帰還油路７と、第２油路１０と第３油路１１とを連通および遮断する第一弁体４とを備え、第一弁体４はエンジンの吸気負圧を駆動源とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室を区画するポンプボディ、駆動源により前記ポンプ室で回転されるロータ、前記ロータの回転に伴い前記ポンプ室に作動油を吸い込む吸入ポート、前記ロータの回転に伴い前記ポンプ室から作動油を吐出する第１吐出ポートおよび第２吐出ポートを有するオイルポンプと、
作動油被送給部に作動油を送給する送給油路と前記オイルポンプの第１吐出ポートとをつなぎ、前記第１吐出ポートからの作動油を前記送給油路に送給する第１油路と、
前記第１吐出ポートに接続され、前記第１油路とは異なる第２油路と、
前記第２吐出ポートに接続された第３油路と、
前記第２油路と前記第３油路とを連通および遮断する第一弁体とを備え、
前記第一弁体はエンジンの吸気負圧を駆動源としたことを特徴とするオイルポンプ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記吸入ポートに連通し、前記第１及び第２吐出ポートからの作動油を前記吸入ポートに帰還する帰還油路を備え、前記第一弁体は、前記第２油路と前記第３油路とを遮断する際に、前記第３油路と前記帰還油路とを連通させることを特徴とするオイルポンプ装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１油路の作動油の圧力により往復動し、前記第１油路と前記帰還油路とを連通および遮断する第二弁体を有することを特徴とするオイルポンプ装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記第一弁体は、前記エンジンの吸気負圧を動力源とする負圧アクチュエータにより駆動されることを特徴とするオイルポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジン負荷の増加に伴い油圧が増大する特性をもつオイルポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
作動オイルの吐出圧を制御可能なオイルポンプに関する技術として、例えば下記の特許文献１には、以下のようなオイルポンプの構成が開示されている。このオイルポンプは、図５に示すように、ポンプ室１１０を有するポンプ本体１０１と、駆動源によりポンプ室１１０内で回転されるロータ１０２と、前記ロータ１０２の回転に伴いポンプ室１１０に作動オイルを吸い込む吸込ポート１３６と、ロータ１０２の回転に伴いポンプ室１１０から作動オイルを吐出する第１吐出ポート１３１及び第２吐出ポート１３２とを有し、作動オイルの供給先に連通する吐出油路１０５と第１吐出ポート１３１とをつなぎ、前記第１吐出ポート１３１からの作動オイルを吐出油路１０５に送給する第１油路１５１と、吐出油路１０５と第２吐出ポート１３２とをつなぎ、前記第２吐出ポート１３２からの作動オイルを吐出油路１０５に送給する第２油路１５２と、前記第２油路１５２につながると共に吸込ポート１３６側に連通する帰還油路１０６と、第１油路１５１の油圧、油温、スロットル開度、駆動源であるエンジンの回転数等に応じて制御信号を出力する制御装置１０７と、第１油路１５１、第２油路１５２及び帰還油路１０６につながって配置され、制御装置１０７の制御信号に基づいて作動する制御弁１０４を備えた構成となっている。
【０００３】
ここで、制御弁１０４は、具体的には比例電磁制御手段１０８により駆動される。そして、制御装置１０７は、第１油路１５１の油圧、油温、スロットル開度、エンジンの回転数を直接または間接的に検出し、その検出信号に基づいて、所定の吐出特性が得られる様に制御弁１０４を動作させる制御信号を出力する。これにより、エンジンの使用条件に応じて、電磁制御により最適な吐出圧に設定でき、無駄なポンプ仕事を低減することができる。
【０００４】
しかしながら、上記のようなオイルポンプの構成では、制御弁１０４を駆動するためのソレノイド等の電磁制御手段１０８、この電磁制御手段１０８に対する制御信号を生成するための制御装置１０７、さらには、この制御装置１０７に対して油圧、油温、スロットル開度等の情報を出力するためのセンサ等の検知手段を備える必要があり、オイルポンプの吐出圧を制御するための構成が複雑になり、オイルポンプの製造コストの上昇要因になるという問題があった。
【０００５】
また、特許文献１には、電磁制御手段１０８に替えて、第１油路１５１の油圧に応じて制御弁１０４を動作させることによりオイルポンプの吐出特性を制御する方法も開示されている。しかし、第１油路１５１の油圧はエンジン回転数に応じて変化するので、エンジン負荷に応じてエンジン各部へオイルを供給することができないという問題があった。
【特許文献１】特許３５３１７６９号公報（第１−２頁及び第６頁、第８−９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成により、エンジン負荷に応じた作動油の吐出圧制御を適切に行うことが可能なオイルポンプ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、
ポンプ室を区画するポンプボディ、駆動源により前記ポンプ室で回転されるロータ、前記ロータの回転に伴い前記ポンプ室に作動油を吸い込む吸入ポート、前記ロータの回転に伴い前記ポンプ室から作動油を吐出する第１吐出ポートおよび第２吐出ポートを有するオイルポンプと、作動油被送給部に作動油を送給する送給油路と前記オイルポンプの第１吐出ポートとをつなぎ、前記第１吐出ポートからの作動油を前記送給油路に送給する第１油路と、前記第１吐出ポートに接続され、前記第１油路とは異なる第２油路と、前記第２吐出ポートに接続された第３油路と、前記第２油路と前記第３油路とを連通および遮断する第一弁体とを備え、前記第一弁体はエンジンの吸気負圧を駆動源としたことである。
【０００８】
第２の技術的手段は、第１の技術的手段において、
前記吸入ポートに連通し、前記第１及び第２吐出ポートからの作動油を前記吸入ポートに帰還する帰還油路を備え、前記第一弁体は、前記第２油路と前記第３油路とを遮断する際に、前記第３油路と前記帰還油路とを連通させることである。
【０００９】
第３の技術的手段は、第１の技術的手段において、
前記第１油路の作動油の圧力により往復動し、前記第１油路と前記帰還油路とを連通および遮断する第二弁体を有することである。
【００１０】
第４の技術的手段は、第１の技術的手段において、
前記第一弁体は、前記エンジンの吸気負圧を動力源とする負圧アクチュエータにより駆動されることである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項1の発明によれば、エンジンの吸気負圧を駆動源として、第一弁体が第２油路と第３油路とを連通および遮断することで、第１吐出ポートと第２吐出ポートとからなる吐出ポート群からの作動オイルの吐出量制御を行うことが可能となる。つまり、エンジン負荷が大きいときは吸気負圧が小さくなり、エンジン負荷が小さいときは吸気負圧が大きくなるという現象を利用し、エンジン負荷が小さいときはエンジン各部への作動オイルの供給量を少なくし、エンジン負荷が大きいときはエンジン各部への作動オイルの供給量を多くすることができる。このように、エンジンの状態を検知する油圧、油温、スロットル開度等の情報を出力するためのセンサや、検出信号に基づいた処理を行なう制御装置が不要となり、簡易な構成でエンジン負荷に応じた作動油の吐出圧制御を適切に行うことが可能となる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、第一弁体は、第２油路と第３油路とを遮断する際に、第３油路と帰還油路とを連通させることにより、第２吐出ポートから吐出されたオイルを帰還油路を介して吸入ポートに帰還させることができ、オイルポンプがロックすることがない。
【００１３】
請求項３の発明によれば、被送給油部へ送給される作動オイルの油圧が過剰な状態になった場合でも、余剰の作動オイルを吸入ポートに帰還させることができる。これにより、オイルポンプが無駄な仕事をすることもない。また、被送給油部の油圧が高くなりすぎてオイル漏れなどの異常をきたすこともない。
【００１４】
請求項４の発明によれば、第一弁体は、エンジンの吸気負圧を動力源とする負圧アクチュエータにより駆動されることにより、ソレノイド等の電磁制御手段や制御信号を生成するための制御装置を用いることなく、簡素な構成により、作動オイルの吐出圧制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態では、車両に搭載され、エンジンを駆動源として油圧を発生させてエンジン各部に作動オイルを供給するオイルポンプ装置を例として説明する。図１は、本実施形態に係るオイルポンプ装置の構成を示す概念図で、図示しないクランクシャフトにより回転駆動されるロータ（図示せず）を備えた周知のポンプ本体１と、ポンプ本体１からの作動オイルの吐出量を制御する弁本体８と、弁本体８に取り付けられた負圧アクチュエータ１２とで構成されている。
【００１６】
ポンプ本体１は、作動オイルが吐出される第１吐出ポート３１及び第２吐出ポート３２と、作動オイルを吸い込む吸入ポート２と、作動オイルの供給先であるエンジン各部（作動油被送給部に相当）に連通する送給油路５と、オイルパン２０等に連通する吸込油路１３とを備えている。
【００１７】
第１吐出ポート３１は第１油路９を介して送給油路５と連通しているとともに、第２油路１０を介して弁本体８の弁室１４と連通している。また、第２吐出ポート３２は第３油路１１を介して弁本体８の弁室１４と連通している。
【００１８】
弁本体８は、弁室１４内にポンプ本体１からの作動オイルの吐出量制御を行う第一弁体４とポンプ本体１からの作動オイルの吐出圧制御を行う第二弁体６とを内蔵し、第一弁体４をエンジンの吸気管負圧で作動させる負圧アクチュエータ１２と、第一弁体４あるいは第二弁体６を通過した余剰の作動オイルを吸入ポート２側へ返送する帰還油路７とを備えている。なお、図示は省略するが、帰還油路７をオイルパン２０等に連通させてドレン油路とした構成とすることも可能である。
【００１９】
第一弁体４は有底円筒形状で側面周上に凹部４１を有し、弁本体８内に往復動作可能に設けられており、弁本体８内での位置によって、凹部４１を介して第２油路１０と第３油路１１とを連通あるいは遮断する構成となっている。
【００２０】
第二弁体６は円柱形状をなし、第一弁体４内に往復動作可能に設けられ、第一スプリング１５によって第一弁体４と離反する方向に付勢され、帰還油路７と送給油路５を連通する第４油路１６を閉塞している。
【００２１】
負圧アクチュエータ１２は周知の構造で、第一弁体４の底部から一体的に延在するロッド１７にかしめられて取り付けられたダイヤフラム１８より分割された第１空間１２ａと第２空間１２ｂを持ち、第２空間１２ｂ内には第二スプリング１９が配設されてロッド１７を第１空間１２ａの方向へ付勢している。また、第２空間１２ｂは負圧導入口１２ｃを介して、図示しないエンジンの吸気管に繋がっている。
【００２２】
次に作動について説明する。
【００２３】
エンジン負荷の小さい状態、すなわちエンジン回転数が低い状態ではエンジンのスロットル開度が小さいため吸気管負圧が大きくなり、負圧アクチュエータ１２の第２空間１２ｂは負圧となる。すると、ダイヤフラム１８が吸引され第二スプリング１９の付勢力に抗してロッド１７が第２空間１２ｂ方向に移動して第一弁体４は第２油路１０を閉塞し、図２の状態となる。
【００２４】
この状態では、第２吐出ポート３２から吐出された作動オイルは第３油路１１から第一弁体４を経て帰還油路７に流入し吸込油路１３へ送られることになり、第１吐出ポート３１から吐出される作動オイルだけが送給油路５へ送られる。つまり、送油量が少なくポンプ本体１の仕事量も小さいので、駆動源としてのエンジン負荷も小さい。
【００２５】
次に、エンジン負荷が増大しスロットル開度が大きくなるにつれて、吸気管負圧は徐々に減少するので、負圧アクチュエータ１２の第２空間１２ｂの負圧も徐々に減少する。すると、第二スプリング１９の付勢力によりロッド１７は第１空間１２ａ方向に移動して第一弁体４は第２油路１０を徐々に開口し、第２油路１０の開口面積が小さい中間位置を経て、ついには第２油路１０が第３油路１１と連通している図１の状態となる。
【００２６】
この状態では、第２吐出ポート３２から吐出された作動油は第３油路１１から第１弁体４を経由して第１吐出ポートに流入するので、第１吐出ポートからの吐出量と一緒になって第１油路から送給油路へ送られることになり、オイルポンプは最大送油能力を発揮する。つまり、少ない送油量の状態からエンジン負荷の増大に応じて送油量を増加するのである。
【００２７】
さらにエンジン回転数が上昇し、ポンプ本体１の送油量が増加して作動オイルの供給先であるエンジン各部の必要油量以上のオイルが供給されたときには送給油管５の作動油圧が上昇する。すると、第一スプリング１５の付勢力により帰還油路７と送給油路５を連通する第４油路１６を閉塞していた第二弁体６は、作動油圧により第一弁体４の方向に移動し、帰還油路７と送給油路５を連通する図３の状態となる。
【００２８】
この状態では、ポンプ本体１の第１吐出ポート３１および第２吐出ポート３２から吐出された作動油のうち余剰の作動オイルは、第４油路１６を経て帰還油路７に流入し吸込油路１３へ送られることになるので、オイルパン２０から吸込む作動油量は少なくて済むのでポンプ本体１の仕事量も小さくなり、駆動源としてのエンジン負荷も小さくなる。
【００２９】
以上のように、本実施形態によれば、エンジンの吸気負圧により作動する負圧アクチュエータ１２により、ソレノイド等の電磁制御手段やエンジンの状態を検知する油圧、油温、スロットル開度等の情報を出力するためのセンサや検出信号に基づいた処理を行なう制御装置を用いることなく、簡素な構成により、エンジン負荷に応じた作動オイルの吐出圧制御を行うことが可能となる。
【００３０】
なお、図４に他の実施形態として、第一スプリング１５５を第二弁体６の外周段付部と第一弁体４の一端に当接した構成を示すが、作動は同一であるので詳細の説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係るオイルポンプ装置の構成図である。
【図２】エンジンが低回転領域におけるオイルポンプ装置の構成図である。
【図３】エンジンが高回転領域におけるオイルポンプ装置の構成図である。
【図４】別の実施形態に係るオイルポンプ装置の構成図である。
【図５】従来のオイルポンプ装置を概略して示す構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・ポンプ本体
２・・・吸入ポート
３１・・・第１吐出ポート
３２・・・第２吐出ポート
４・・・第一弁体
５・・・送給油路
６・・・第二弁体
７・・・帰還油路
８・・・弁本体
９・・・第１油路
１０・・・第２油路
１１・・・第３油路
１２・・・負圧アクチュエータ
１３・・・吸込油路
１４・・・弁室
１５・・・第一スプリング
１６・・・第４油路 
１７・・・ロッド 
１８・・・ダイヤフラム 
１９・・・第二スプリング
２０・・・オイルパン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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