可變容量形油泵及使用其的油供給系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種例如機動車用內燃機的可變容量形油泵及使用其的油供給系統。
【背景技術】
[0002]近年來,為了將從油泵排出的油用于例如發動機的各滑動部、控制發動機氣門的工作特性的可變氣門裝置等的要求排出壓不同的設備,存在低壓特性和高壓特性這樣的二階段特性的要求。
[0003]為了滿足這樣的要求,例如以下的專利文獻I記載的可變容量泵抵抗彈簧的作用力而移動,從而以向偏心量變小的方向或變大的方向作用于相對于轉子的偏心量變更的偏心環的方式通過電磁閥切換控制泵排出壓。
[0004]另外,該可變容量泵在主油道的下游側或所述電磁閥的上游側設置濾油器,使油中的金屬粉等污染物不會咬入所述電磁閥。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開號公報
[0008]但是,所述專利文獻I的可變容量泵是在所述濾油器發生堵塞的情況、所述電磁閥因斷路等發生故障的情況下,切斷油向所述濾油器的下游側流通,因泵主體內的漏油,油流入控制室,通過該油壓,僅向偏心量變小的方向將力作用于所述偏心環,向偏心量變大的方向作用的油被排出。因此,與泵排出壓相應地向所述偏心環的偏心量變小的方向移動。
[0009]因此,不能確保泵的必要最低限度的油排出量。
[0010]本發明是鑒于所述現有技術的技術課題而研發的,其目的在于提供一種可變容量形油泵,即使濾油器等發生堵塞的情況、電磁閥發生故障,也能夠穩定地確保來自泵的必要泵排出量和排出壓。
【發明內容】
[0011]本發明的可變容量形油泵特別具有:轉子,其通過內燃機被驅動旋轉;多個葉片,其進出自如地設置在該轉子的外周;凸輪環,其將所述轉子和葉片收納在內周側,形成多個工作油室,并且通過移動使所述轉子的旋轉中心與內周面的中心的偏心量變化;吸入部,其在凸輪環相對于所述轉子的旋轉中心偏心時,向容積增大的所述工作油室開口 ;排出部,其在凸輪環相對于所述轉子的旋轉中心偏心時,向容積減少的所述工作油室開口 ;施力機構,其向凸輪環相對于所述轉子的旋轉中心的偏心量變大的方向對所述凸輪環施力;第一控制室,其設置在所述凸輪環的外周側,通過導入所述主油道的油壓,將朝向所述凸輪環相對于所述轉子的偏心量變小的方向的力施加于所述凸輪環;第二控制室,其設置在所述凸輪環的外周側,通過從所述主油道導入油壓,以比所述第一控制室小的受壓面積施加朝向凸輪環相對于所述轉子的偏心量變大的方向的力;電磁閥,其在非通電狀態下,使所述第二控制室與主油道連通,在通電狀態下,使所述第二控制室與低壓部連通;第一控制室通路,其使從所述主油道分支的分支通路與所述第一控制室連通;第二控制室通路,其從該第一控制室通路分支,經由所述電磁閥與所述第二控制室連通;濾油器,其設置在所述分支通路的與主油道的連接位置和第一控制室通路的與第二控制室通路的分支部之間。
[0012]發明的效果
[0013]根據本發明,即使濾油器堵塞或者電磁閥發生故障,也能夠穩定地確保必要的泵排出量和排出壓。
【附圖說明】
[0014]圖1是表示使用了本發明的第一實施方式的可變容量形油泵的油供給系統的油壓回路的概要圖。
[0015]圖2是該實施方式的可變容量形油泵的整體概要圖,表示凸輪環的偏心量最大的狀態。
[0016]圖3是表示用于本實施方式的油泵的縱剖視圖。
[0017]圖4是表示用于本實施方式的泵體的主視圖。
[0018]圖5表示本實施方式的油泵的凸輪環的偏心量最小的狀態。
[0019]圖6是表示用于本實施方式的電磁切換閥和第二濾油器的安裝狀態的剖視圖。
[0020]圖7是表示針對本實施方式的可變容量形油泵的發動機的轉速與油壓之間的關系的曲線圖。
[0021]圖8是拆下蓋罩部件表示第二實施方式的油泵的主視圖。
[0022]圖9是表示第二濾油器的安裝狀態的剖視圖。
[0023]圖10是第二濾油器的立體圖。
[0024]圖11是第三實施方式的可變容量泵的整體概要圖。
[0025]圖12是該可變容量形油泵的工作說明圖。
[0026]圖13是該可變容量形油泵的工作說明圖。
[0027]圖14是該可變容量形油泵的工作說明圖。
[0028]圖15是表示本實施方式的可變容量形油泵中的發動機的轉速與油壓之間的關系的曲線圖。
[0029]圖16是第四實施方式的可變容量泵的整體概要圖。
[0030]圖17是該可變容量形油泵的工作說明圖。
[0031]圖18是該可變容量形油泵的工作說明圖。
[0032]圖19是該可變容量形油泵的工作說明圖。
[0033]圖20是表示該實施方式的可變容量泵中的發動機的轉速與油壓之間的關系的曲線圖。
【具體實施方式】
[0034]以下,基于附圖詳細說明本發明的可變容量泵及使用其的油供給的實施方式。此夕卜,本實施方式適用于如下可變容量形油泵,作為使機動車用內燃機的發動機氣門的氣門正時可變的可變氣門機構的工作源,并且通過噴油嘴向發動機的滑動部特別是活塞和缸膛的滑動部供給潤滑油,另外,向曲軸的軸承供給潤滑油。
[0035]〔第一實施方式〕
[0036]圖1表示第一實施方式中的油壓回路,可變容量形的油泵10通過從內燃機的曲軸傳遞的旋轉驅動力而旋轉,經由過濾器02從吸入通路03吸入存儲于油盤01的油,并從排出通路04向發動機的主油道05排出。
[0037]在從所述排出通路04分支的溢流通路06中,設置有泵排出壓過度上升時使油返回油盤01內的止回球型的溢流閥07。
[0038]所述主油道05向所述發動機的各滑動部、氣門正時控制裝置、曲軸的軸承供給油,并且在排出通路04側的上游側設置有捕獲通流的油內的異物的第一濾油器I。另外,設置繞過主油道05的所述第一濾油器I的旁通通路08,并且在該旁通通路08設置有止回球型的旁通閥09,該旁通閥09是在所述第一濾油器I例如發生堵塞而使油的通流變得困難時,開閥而經由旁通通路08使油流入下游側。
[0039]而且,在所述主油道05的比第一濾油器I更靠下游側分支出第一分支通路3。該第一分支通路3的下游端與所述油泵10的后述的第一控制油室30連通,并且在中途分支出第二分支通路4。
[0040]該第二分支通路4的下游側經由給排通路6與所述油泵10的后述的第二控制油室31連通,并且在與給排通路6之間的連接部位設置有電磁閥即電磁切換閥40。
[0041]該電磁切換閥40通過未圖示的控制單元被接通(通電)_斷開(非通電)控制,使所述第二分支通路4與給排通路6連通、或者使第二分支通路4與排油通路5連通。具體結構等在后面說明。
[0042]另外,在所述第一分支通路I的與主油道05之間的分支部附近設置有第二濾油器2。該第二濾油器2如圖6所示地由以下部件構成:大致圓筒狀的主體2a,其被壓入固定在主油道05與大徑的第一分支通路3的分支部位;與該主體2a的一端部結合的有底圓筒狀的金屬制網眼部2b。該第二濾油器2防止特別是混入油內的污染物流入所述電磁切換閥40。
[0043]這些第一、第二濾油器1、2分別使用例如濾紙、金屬制的網眼部,在濾紙、網眼部發生堵塞等的情況下,能夠進行可更換的盒式、濾紙的更換。另外,所述第二濾油器2的網眼部2b的網眼比第一濾油器I的網眼部的網眼的直徑大。
[0044]所述油泵10被設置在內燃機的缸體35的前端部等,如圖2?圖5所示,具有:殼體,其由一端側敞開地形成而在內部具有由圓柱狀的空間形成的泵收納室13的截面3形的泵體11以及封閉該泵體11的一端開口的蓋罩部件12構成;驅動軸14,其旋轉自如地被該殼體支承,貫穿泵收納室13的大致中心部而被發動機的曲軸驅動旋轉;泵元件,其由旋轉自如地收納在泵收納室13內且中心部與驅動軸14結合的轉子15以及在以放射狀切口形成于該轉子15的外周部的多個狹縫15a內分別自如進出地被收納的葉片16構成;凸輪環17,其相對于轉子15的旋轉中心能夠偏心地配置在該泵元件的外周側,與轉子15及相鄰的葉片16、16—起劃分出多個工作油室即泵室20 ;施力部件即彈簧18,其收納在泵體11內,始終向凸輪環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17施力;一對環部件19、19,其滑動自如地配置在轉子15的內周側的兩側部,并且直徑比該轉子15小。
[0045]所述泵體11通過鋁合金材料一體地形成,還如圖3及圖4所示,在泵收納室13的底面13a的大致中央位置,貫穿地形成有旋轉自如地對驅動軸14的一端部進行支承的軸承孔11a。另外,在作為泵體11的內側面的泵收納室13的內周壁的規定位置,如圖4所示,切口形成有供擺動自如地支承凸輪環17的樞軸銷24插入固定的支承孔lib。此外,在所述軸承孔Ila的內周面形成有保持油并用于所述驅動軸14的潤滑的保持槽lie。
[0046]而且,在泵收納室13的內周壁,在夾著連結軸承孔Ila的中心和支承孔Ilb的中心的直線(以下稱為“凸輪環基準線”)M的兩側,形成有分別供配置在凸輪環17的外周部的后述的密封部件30、30滑動接觸的第一、第二密封滑動接觸面llc、lld。這些各密封滑動接觸面IlcUld成為從支承孔Ilb的中心分別由規定的半徑Rl、R2構成的圓弧面狀,并且在凸輪環17的偏心擺動范圍內,所述各密封部件30、30被設定成始終能夠滑動接觸的周向長度。由此,在凸輪環17偏心擺動時,沿所述各密封滑動接觸面IlcUld被滑動引導,由此,能夠得到該凸輪環17的順暢的工作(偏心擺動)。
[0047]另外,在所述泵收納室13的底面13a,如圖2及圖4所示,在軸承孔Ila的外周區域,以向泵室20的內部容積伴隨所述泵元件的泵作用而增大的區域(吸入區域)開口的方式,切口形成大致圓弧凹狀的吸入部即吸入端口 21,并且以向泵室20的內部容積伴隨所述泵元件的泵作用而減少的區域(排出區域)開口的方式,切口形成大致圓弧凹狀的排出部即排出端口 22,所述吸入端口 21和排出端口 22隔著軸承孔Ila地大致相對。
[0048]所述吸入端口 21使從該吸入端口 21的大致中央位置向后述的彈簧收納室28側延伸設置的吸入孔21a貫穿泵體11的底壁而向外部敞開形成。由此,存儲在發動機的油盤01中的潤滑油基于伴隨所述泵元件的泵作用而產生的負壓經由吸入孔21a及吸入端口 21被吸入所述吸入區域的各泵室20。
[0049]此外,所述吸入孔21a以面向泵吸入側的凸輪環17的外周區域的方式構成,并將吸入壓導向該凸輪環17的泵吸入側的外周區域。由此,與所述吸入區域的各泵室20相鄰的泵吸入側的凸輪環17的外周區域成為吸入壓或大氣壓的低壓部,從而用于抑制潤滑油從吸