可变容量形油泵及使用其的油供给系统的制作方法_2

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入区域的各泵室20向该泵吸入侧的凸轮环17的外周区域漏出。
[0050]所述排出端口 22在图4中的上部位置贯穿泵体11的底壁而开口形成有经由所述排出通路04与所述主油道05连通的排出孔22a。
[0051]根据所述结构,通过所述泵元件的泵作用被加压而从所述排出区域的各泵室20排出的油经由排出端口 22及排出孔22a供给到主油道05,被供给到发动机内的各滑动部及气门正时控制装置等。
[0052]所述盖罩部件12呈大致板状,外侧部中的与泵体11的轴承孔Ila对应的位置形成为圆筒状,并且在该圆筒部的内周面贯穿形成有旋转自如地支承驱动轴14的另一端侧的轴承孔12a。该盖罩部件12通过多个螺栓26安装在泵体11的开口端面。
[0053]此外,盖罩部件12的内侧面成为大致平坦状,但与泵体11的底面同样地形成吸入、排出端口 21、22。
[0054]所述驱动轴14通过从曲轴传递来的旋转力使转子15向图2中的顺时针方向旋转。
[0055]所述转子15如图2所示地切口形成有从内部中心侧向径向外侧以放射状地形成的所述七个狭缝15a,并且在该各狭缝15a的内侧基端部分别形成有导入被排出到所述排出端口 22的排出油的截面大致圆形状的背压室15b。由此,所述各叶片16通过伴随转子15的旋转产生的环部件19、19的离心力和背压室15b的油压被向外侧挤出。
[0056]所述各叶片16的各前端面分别与凸轮环17的内周面滑动接触,并且各基端部的内端面分别与各环部件19、19的外滑动面滑动接触。由此,在发动机转速低、所述离心力、背压室15b的油压小时,转子15的外周面、相邻的叶片16、16的各内侧面及凸轮环17的内周面、以及侧壁即泵体11的泵收纳室13的底面13a及盖罩部件12的内侧面液密地划分出所述各泵室20。
[0057]所述凸轮环17是通过所谓烧结金属一体地形成为圆环状,在外周部的规定位置,沿轴向突出设置有与所述枢轴销24嵌合并构成偏心摆动支点的大致圆弧凹状的枢轴部17a,并且在相对于该枢轴部17a夹着凸轮环17的中心地相反侧的位置,沿轴向突出设置有与所述弹簧18关联的臂部17b。
[0058]这里,在所述泵体11内,经由形成在与所述支承孔Ilb相反侧的位置的连通部27与泵收纳室13连通地设置有弹簧收纳室28,在该弹簧收纳室28内收纳有所述弹簧18。
[0059]该弹簧18具有规定的设定载荷W而被弹性保持在通过所述连通部27延伸到弹簧收纳室28内的所述臂部17b的前端部的下表面与弹簧收纳室28的底面之间。在所述臂部17b的前端部的下表面,突出设置有与弹簧18的内周侧卡合的形成为大致圆弧状的支承突起17c,通过该支承突起17c支承弹簧18的一端。
[0060]因此,所述弹簧18具有基于所述设定载荷W的弹力,经由所述臂部17b始终对凸轮环17向其偏心量增大的方向(图2中的顺时针方向)施力。由此,在图2所示的凸轮环17的非工作状态下,该凸轮环17成为通过所述弹簧18的弹力将臂部17b的上表面按压在突出设置于弹簧收纳室28的上壁下表面的限制部28a的状态,并被保持在其偏心量相对于转子15的旋转中心最大的位置。
[0061]像这样,在枢轴部17a的相反侧延伸设置臂部17b,通过弹簧18对该臂部17b的前端部施力,从而能够针对凸轮环17产生最大限度的扭矩,因此实现弹簧18的小型化,其结果是,有助于泵自身的小型化。
[0062]另外,在所述凸轮环17的外周部分别突出设置有具有与所述第一、第二密封滑动接触面11c、Ild相对地形成的第一、第二密封面的横截面大致三角形状的一对第一、第二密封构成部17d、17e,并且在该各密封构成部17d、17e的密封面,沿轴向切口形成有横截面大致矩形状的第一、第二密封保持槽,在该各密封保持槽分别收纳保持有在凸轮环17的偏心摆动时与各密封滑动接触面11c、Ild滑动接触的所述一对密封部件30、30。
[0063]这里,所述各密封面分别从所述枢轴部17a的中心由比构成与其对应的所述各密封滑动接触面IlcUld的半径Rl、R2稍小的规定的半径构成,在该各密封面与所述各密封滑动接触面IlcUld之间,分别形成有微小的间隙C。
[0064]所述各密封部件30、30由例如具有低摩擦特性的氟类树脂材料沿凸轮环17的轴向细长地形成为直线状,所述各密封部件30、30通过配置在所述各密封保持槽的底部的橡胶制的弹性部件的弹力,被按压在各密封滑动接触面llc、lld。由此,始终确保后述的各控制油室31、32的良好的液密性。
[0065]在成为所述泵排出侧的枢轴部17a侧的凸轮环17的外周区域,如图2所示,在凸轮环17的外周面与泵体11的内侧面之间,具有凸轮环17的外周面、枢轴部17a、所述各密封部件30、30及泵体11的内侧面,在夹着枢轴部17a的两侧,分别划分出第一控制油室31及第二控制油室32。
[0066]被排出到所述排出端口 22的泵排出压始终经由所述主油道05、第一分支通路3及形成在泵体11的侧部的第一连通孔25a导入所述第一控制油室31,由面向该第一控制油室31的凸轮环17的外周面构成的第一受压面33抵抗所述弹簧18的作用力接受来自所述主油道05的油压,针对凸轮环17向使其偏心量减少的方向(图2中的逆时针方向)施加摆动力(移动力)。
[0067]S卩,该第一控制油室31经由所述第一受压面33始终向凸轮环17的中心与转子15的旋转中心同心地接近的方向、也就是说向偏心量减少的方向对凸轮环17施力,从而用于该凸轮环17的同心方向的移动量控制。
[0068]另一方面,同样地经由与第一连通孔25a平行地贯穿形成在泵体11的侧部的第二连通孔25b连通的所述第二分支通路4的排出压通过所述电磁切换阀40的接通、断开工作被适当地导入所述第二控制油室32。
[0069]另外,由面向该第二控制油室32的凸轮环17的外周面构成,通过使排出压作用于第二受压面34,从而针对凸轮环17向使其偏心量增大的方向(图2中的顺时针方向)施加摆动力,所述第二受压面34由面向该第二控制油室32的凸轮环17的外周面构成,并且接受向辅助弹簧18的作用力的方向作用的力的。
[0070]这里,如图2所示,所述第二受压面34的受压面积S2被设定得比所述第一受压面33的受压面积SI小,通过基于第二控制油室32的内压的作用力和弹簧18的作用力产生的针对凸轮环17的偏心方向的作用力、以及由第一控制油室31产生的作用力具有规定的力关系而平衡地构成,由第二控制油室32产生的作用力辅助弹簧18的施力。即,所述第二控制油室32使经由所述电磁切换阀40根据需要供给的排出压作用于第二受压面34而适当地辅助弹簧18的作用力,从而用于凸轮环17的偏心方向的移动量控制。
[0071 ] 另外,所述电磁切换阀40基于来自控制内燃机的未图示的控制单元的励磁电流与发动机的运转状态相应地工作,经由该电磁切换阀40适当地连通所述第二分支通路4和第二连通孔25b,或者切断连通。
[0072]所述电磁切换阀40如图2及图6所示地是三向切换阀,主要由以下部件构成:阀体41,其被压入固定在形成于发动机的缸体35的侧壁内的阀收纳孔35a,并沿内部轴向形成有工作孔41a ;阀座42,其被压入所述工作孔41a的前端部,在中央形成有与第二分支通路4的下游侧连通的电磁阀开口端口 42a ;金属制的球阀43,其离开落座自如地设置在该阀座42的内侧,开闭所述电磁阀开口端口 42a ;电磁阀单元44,其设置在阀体41的一端侧。
[0073]所述阀体41是在周壁的上端部侧从径向贯穿地形成有经由电磁阀开口端口 42a与所述第一分支通路3连通的连通端口 45,并且在周壁的下端部侧,从径向贯穿地形成有与所述工作孔41a连通的排油端口 46。
[0074]所述电磁阀单元44在外壳的内部收纳配置有未图示的电磁线圈、固定铁芯、可动铁芯等,在该可动铁芯的前端部设置有推杆47,该推杆47在所述工作孔41a内隔着规定间隙地滑动,前端按压所述球阀43或者解除按压。
[0075]在所述推杆47的外周面与所述工作孔41a的内周面之间形成有适当地连通所述连通端口 45与排油端口 46的筒状的通路48。
[0076]对于所述电磁线圈,从发动机的控制单元接通、断开地进行通电或切断通电。
[0077]也就是说,在从控制单元向所述电磁线圈输出断开信号(非通电)时,所述可动铁芯利用未图示的复位弹簧的弹力后退移动并通过推杆47解除球阀43的按压而打开所述电磁阀开口端口 42a。由此,如图6所示,利用来自第二分支通路4的排出压使球阀43后退移动而使第二分支通路4与给排通路6连通,与向第二控制油室32供给油压的同时封闭所述筒状通路48的一端来切断该筒状通路48与排油端口 46的连通。
[0078]另一方面,在从控制单元向所述电磁线圈输出接通信号(通电)时,可动铁芯抵抗复位弹簧的弹力前进移动并利用所述推杆47按压所述球阀43。由此,如图1所示,球阀43封闭电磁阀开口端口 42a,并且使连通端口 45与筒状通路48连通。由此,第二控制油室32内的油压从给排通路6并从所述连通端口 45、筒状通路48及排油端口 46排出到油盘01。
[0079]所述控制单元从发动机的油温、水温、发动机转速、负荷等检测当前的发动机运转状态,特别是,在发动机转速为规定以下时,向所述电磁切换阀40的电磁线圈输出断开信号(非通电),在比规定高的情况下,输出接通信号(通电)。
[0080]但是,即使在发动机转速为规定以下时,在发动机为高负载区域的情况下等,也向电磁线圈输出断开信号,并向第二控制油室32供给油压。
[0081]根据以上结构,所述油泵10通过控制从主油道05始终被供给油压的第一控制油室31的内压、以及通过弹簧18的作用力及电磁切换阀40被控制的第二控制油室32的内压的作用于凸轮环17的相对的力关系,控制该凸轮环17的偏心量。控制该偏心量并控制泵作用时的所述各泵室20的内部容积的变化量,从而控制该油泵10的排出压特性。
[0082]〔本实施方式的作用〕
[0083]以下,通过与图7所示的发动机转速之间的关系,对本实施方式的油泵10的特征性作用、即基于凸轮环17的偏心量控制的泵的排出压控制进行说明。
[0084]首先,在发动机启动后的低转速区域中,从控制单元向所述电磁切换阀40的电磁线圈输出接通信号而成为通电状态。因此,通过油泵10的驱动,被供给到主油道05的排出压经由第一分支通路3或第一连通路25a供给到第一控制油室31,并且如图2所示,电磁切换阀40的球阀43利用推杆47的按压力封闭电磁阀开口端口 42a,并且使所述给排通路6与筒状通路48连通从而将第二控制油室32的油压从排油端口 46排出到油盘03。
[0085]因此,凸轮环17如图2所示地通过弹簧28的弹力使臂部17b与限制部28a
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