JP3536388B2 - オイルポンプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン低回転域、中
回転域及び高回転域といった各回転域において最適の油
量をエンジンに圧送することのできるオイルポンプ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧が小さくなりがちなエンジン低回転
域では、オイルポンプから吐出された油を全てエンジン
に圧送し、油圧が大きくなりがちなエンジン高回転域で
は、オイルポンプからの吐出した油の一部を逃がすオイ
ルポンプ装置は、一般的に知られている。具体的に言う
と、これは、エンジンに連動して回転し、エンジンに油
を圧送するオイルポンプと、オイルポンプの吐出圧が設
定圧に達したとき（即ちエンジン回転数が設定回転数に
達したとき）にオイルポンプから吐出した油の一部を逃
がすリリーフ弁とを備えたものである。

【０００３】ところが、このものでは、オイルポンプの
吐出圧が前記設定圧未満のエンジン中回転域では、必要
以上の油がエンジンに圧送され、その結果、エンジンの
摺動損失が大きくなって燃費が悪くなるという問題点が
ある。

【０００４】そこで、従来、この問題点を解決するため
の技術として、実開昭６３−７３５１０号公報に示され
るものが知られている。このものは、吐出圧が設定圧以
上になるとオイルポンプの下流側とオイルパンとを結ぶ
リリーフ通路を開放して吐出油の一部をオイルパンに逃
す弁体と、弁体を閉方向に付勢するスプリングと、スプ
リングのセット位置を移動させてスプリングによる前記
設定圧を可変する設定圧可変装置とを有するものであ
る。ここで、設定圧可変装置は、スプリングの伸縮方向
とは直交する軸心を有する回転可能なピンと、ピンに一
体回転可能に固定され、スプリングのセット位置（一端
の位置）を可変するカムと、リンクを介してピンに連結
されピンを回転させるピン回転機構とを備えている。

【０００５】このものでは、エンジン低回転域では、リ
リーフ弁によりリリーフ通路が閉塞されるため、エンジ
ンに全吐出量が圧送される。又、エンジン中回転域で
は、設定圧可変装置により比較的低い第１設定圧に設定
できるため、リリーフ弁によりリリーフ通路の一部が開
放し、吐出された油の内の第１所定量がオイルパンに逃
がされる。更に、エンジン高回転域では、設定圧可変装
置により第１設定圧よりも高い第２設定圧に設定できる
ため、リリーフ弁によりリリーフ通路が全開し、吐出さ
れた油の内の第１所定量よりも多い第２所定量がオイル
パンに逃がされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このもので
は、エンジンの回転領域に合わせて設定圧可変装置によ
りリリーフ弁のスプリングの設定荷重を変えるものであ
るため、設定圧可変装置のみならず可変指令を出すため
のコントローラが不可欠になり、その分コスト的に不利
である。

【０００７】又、設定圧可変装置は、ピン、カム、リン
ク及びピン回転機構から構成されているため、構成部品
が多く複雑であり、この点からみてもコスト的に不利で
ある。

【０００８】故に、本発明は、設定圧可変装置及び設定
圧可変装置に可変指令を出すコントローラを用いなくて
もエンジン中回転域において必要量の油をエンジンに圧
送することのできるオイルポンプ装置を提供すること
を、その技術的課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために請求項１の発明において講じた技術的手段（以
下第１の技術的手段と称する）は、油供給源と、前記油
供給源とエンジンとを結ぶメイン通路と、メイン通路の
途中に配設され、エンジンに連動して回転し、エンジン
に油を圧送するオイルポンプと、オイルポンプ下流側の
メイン通路と油供給源、オイルポンプ上流側のメイン通
路及びオイルポンプの吸入ポートの内の少なくとも何れ
か１つとを結ぶリリーフ通路と、リリーフ通路の途中に
配設され、オイルポンプの吐出圧に応じてリリーフ通路
を開閉するリリーフ弁とを備えたオイルポンプ装置にお
いて；リリーフ通路を、リリーフ弁上流側の入力通路
と、リリーフ弁下流側の出力通路とから構成し；リリー
フ弁は、入力通路に連通する入力ポートと、一端に入力
ポートに向けて開口する開口部と弁座とを有し、吐出圧
が第１設定圧に達したときに出力通路に連通する第１出
力ポートと、第１出力ポートよりも入力ポートに接近し
た位置に形成され吐出圧が第１設定圧よりも高い第２設
定圧に達したときに出力通路に連通する第２出力ポート
とが形成されたシリンダと、入力ポートに対向するよう
シリンダ内に移動自在に配設され、入力ポートに連通す
る貫通孔及び第２弁座を有し、シリンダに形成された弁
座に着脱可能で且つ入力ポート及び第２出力ポート間を
連通又は遮断する主弁体と、第２弁座に着脱することで
貫通孔を開閉し、入力ポート及び第１出力ポート間を連
通又は遮断する副弁体とから成り、吐出圧が第１設定圧
に達したときに入力ポートを第１出力ポートのみと連通
させ、吐出圧が第１設定圧よりも高い第２設定圧に達し
たときに入力ポートを少なくとも第２出力ポートと連通
させる弁体と、主弁体を弁座に着座させる方向に付勢す
る主スプリングと、副弁体を主スプリングの付勢方向と
同方向に付勢し、その設定荷重が主スプリングの設定荷
重よりも小さくされる副スプリングとから成るスプリン
グとから構成されるようにしたことである。

【００１０】上記第１の技術的手段としては、以下に示
す形態が考えられる。

【００１１】第１出力ポートを第２出力ポートよりも入
力ポートから離れた位置に形成し；弁体を、入力ポート
に連通する貫通孔及び第２弁座を有し、弁座に着脱可能
で且つ入力ポート及び第２出力ポート間を連通又は遮断
する主弁体と、第２弁座に着脱することで貫通孔を開閉
し、入力ポート及び第１出力ポート間を連通又は遮断す
る副弁体とから構成し；スプリングを、主弁体を弁座に
着座させる方向に付勢する主スプリングと、副弁体を主
スプリングの付勢方向と同方向に付勢し、その設定荷重
が主スプリングの設定荷重よりも小さくされてなる副ス
プリングとから構成したことである。

【００１２】上記技術的課題を解決するために請求項２
の発明において講じた技術的手段（以下第２の技術的手
段と称する）は、リリーフ通路を、リリーフ弁上流側の
入力通路と、リリーフ弁下流側の出力通路とから構成
し；リリーフ弁が、入力通路に連通する入力ポートと、
一端に入力ポートに向けて開口する開口部と弁座とを有
するシリンダと、シリンダに形成され、出力通路に連通
する出力ポートと、出力ポートよりも入力ポートに接近
するようシリンダに形成され、出力ポートに連通する出
力溝と、入力ポートに対向するようシリンダ内に移動自
在に配設された弁座に着脱可能な弁体と、弁体を弁座に
着座する方向に付勢するスプリングとを備えたことであ
る。

【００１３】上記技術的課題を解決するために請求項３
の発明において講じた技術的手段（以下第３の技術的手
段と称する）は、リリーフ通路を、リリーフ弁上流側の
入力通路と、リリーフ弁下流側の出力通路とから構成
し；リリーフ弁が、入力通路に開口する第１入力ポート
と、オイルポンプ上流側のメイン通路及び入力通路の内
の少なくとも何れか一方に連通する第２入力ポートと、
一端に第１入力ポートに向けて開口する開口部と弁座と
を有するシリンダと、シリンダに形成され、出力通路に
連通する出力ポートと、第１入力ポートに対向するよう
シリンダ内に移動自在に配設され、オイルポンプの吐出
圧が第１設定圧に達したときに第２入力ポートのみを出
力ポートと連通させ、吐出圧が第１設定圧よりも高い第
２設定圧に達したときに少なくとも第２入力ポートを出
力ポートと連通させる弁座に着脱可能な弁体と、弁体を
弁座に着座する方向に付勢するスプリングとを備えたこ
とである。

【００１４】

【作用】上記第１の技術的手段の作用を以下に示す。

【００１５】エンジン低回転域では、主弁体が弁座に着
座し且つ副弁体も主弁体の第２弁座に着座しているの
で、リリーフ通路が閉塞する。その結果、吐出油の全て
がエンジンに圧送される。又、エンジン中回転域では、
副弁体が第２弁座から離脱して副スプリングの付勢力に
抗して移動し、入力ポートが貫通孔を介して第１出力ポ
ートと連通する。その結果、吐出油の内の第１所定量が
例えば油供給源に逃される。このとき、主弁体は動かな
いため、入力ポート及び第２出力ポート間は遮断されて
いる。更に、エンジン高回転域では、主弁体が主スプリ
ングの付勢力に抗して移動し、入力ポートが第２出力ポ
ートとも連通する。その結果、吐出油の内の第１所定量
よりも多い第２所定量が例えば油供給源に逃される。

【００１６】このように、上記第１の技術的手段によれ
ば、作動状態の異なる２つの弁体及びそれらを付勢する
設定荷重の異なる２つのスプリングにより前述の如く吐
出圧を制御したので、リリーフ弁の作動が一層確実なも
のとなる。

【００１７】上記第２の技術的手段の作用を以下に示
す。エンジン低回転域では、弁体が弁座に着座した状態
となり、リリーフ通路が閉塞する。その結果、吐出油の
全てがエンジンに圧送される。又、エンジン中回転域で
は、弁体が弁座から離脱してスプリングに抗する方向に
移動し、入力ポートが出力溝のみと連通する。その結
果、吐出油の内の第１所定量が例えば油供給源に逃され
る。ここで、前記弁体の移動に伴いスプリングの自然長
からの縮み量が増加していき、スプリングのセット荷重
も大きくなっていくが、吐出圧による力がセット荷重と
釣り合った位置で弁体は停止し、その位置で維持され
る。更に、エンジン高回転域では、弁体が更にスプリン
グの付勢力に抗する方向に移動し、入力ポートが出力溝
及び出力ポートと連通する。その結果、吐出油の内の第
１所定量よりも多い第２所定量が例えば油供給源に逃さ
れる。このように、上記第２の技術的手段によれば、ス
プリングが縮むことでそのセット荷重が大きくなる点を
利用して単一の弁体及び単一のスプリングにより前述の
如く吐出圧を制御したので、リリーフ弁の構造が簡単に
なり、その分コスト的に有利である。

【００１８】上記第３の技術的手段の作用を以下に示
す。

【００１９】エンジン低回転域では、弁体が弁座に着座
しているので、リリーフ通路が閉塞する。その結果、吐
出油の全てがエンジンに圧送される。又、エンジン中回
転域では、弁体が弁座から離脱してスプリングの付勢力
に抗して移動し、第１入力ポートのみが出力ポートと連
通する。その結果、吐出油の内の第１所定量が例えば油
供給源に逃される。更に、エンジン高回転域では、弁体
がスプリングの付勢力に抗して更に移動し、第２入力ポ
ートも出力ポートに連通する。その結果、吐出油の内の
第１所定量よりも多い第２所定量が例えば油供給源に逃
される。

【００２０】このように、上記第３の技術的手段によれ
ば、上記第１及び第２の技術的手段と同様に、エンジン
中回転域に達すると吐出油の一部が逃されるので、エン
ジン中回転域に過剰の吐出油がエンジンに圧送されるの
を回避でき、エンジンに必要量の油を圧送することが可
能になる。従って、エンジン中回転域において、エンジ
ンの摺動損失の増大を回避でき、その分燃費が向上す
る。

【００２１】又、２つの入力ポートを設け、弁体により
エンジン中回転域に一方の入力ポートを出力ポートと連
通させ、エンジン高回転域に少なくとも他方の入力ポー
トを出力ポートと連通させるので、従来技術のような構
成が複雑な設定圧可変装置及び設定圧可変装置に可変指
令を出すコントローラが不要になり、その分コスト的に
有利になると共に占有スペースも短縮できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２３】図１は第１〜３実施例に係るオイルポンプ
装置の全体構成図である。

【００２４】図１に示すように、第１〜第３実施例に係
るオイルポンプ装置１０は、油が溜められたオイルパン
（油供給源）１と、オイルパン１とエンジン０とを結ぶ
メイン通路２と、メイン通路２の途中に配設され、エン
ジン０に連動して回転し、エンジン０に油を圧送するオ
イルポンプ３と、オイルポンプ３下流側のメイン通路
（以下第２メイン通路と称する）２２とオイルパン１と
を結ぶリリーフ通路４と、リリーフ通路４の途中に配設
され、オイルポンプ３の吐出圧に応じてリリーフ通路４
を開閉するリリーフ弁５とを備えている。

【００２５】リリーフ通路４は、リリーフ弁５上流側の
入力通路４１と、リリーフ弁５下流側の出力通路４２と
を有している。出力通路４２は、第１出力通路４２１
と、第１出力通路４２１よりも遠方に位置する第２出力
通路４２２とを有している。尚、リリーフ通路４（即ち
出力通路４２）は、オイルポンプ３上流側のメイン通路
（以下第１メイン通路と称する）２１又はオイルポンプ
３の後述する吸入ポートに合流させても良い。

【００２６】図２に示すように、オイルポンプ３は、ト
ロコイド型オイルポンプであり、円柱状空間３１１を有
するボデー３１と、ボデー３１に軸支された回転軸３２
と、円柱状空間３１１内にて回転軸３２の周りに支持さ
れたインナロータ３３と、インナロータ３３との間で複
数のポンプ室３４を形成するようインナロータ３３の周
りに配設されたアウタロータ３５と、ポンプ室３４に油
を吸入するための吸入ポート３６と、ポンプ室３４から
エンジンに向けて圧縮した油を吐出するための吐出ポー
ト３７と、インナロータ３３及びアウタロータ３５を覆
うカバー３８とを備えている。

【００２７】ボデー３１は、エンジン０のシリンダブロ
ック（図示せず）に固定されている。回転軸３２は、エ
ンジン０のクランクシャフト（図示せず）に直結してい
る。

【００２８】尚、この回転軸３２はＶベルト等を介して
クランクシャフトに連結しても良い。

【００２９】尚、この回転軸３２はクランクシャフトに
直結しても良い。インナロータ３３は、複数の外歯３３
１を有している。アウタロータ３５は、インナロータ３
３の外歯３３１と係合する複数の内歯３５１を有してお
り、この回転中心は、インナロータ３３の回転中心に対
して偏心している。

【００３０】ポンプ室３４は、吸入ポート３６と連通し
インナロータ３３の回転方向にいくに従いその容積が次
第に大きくなる吸入ポンプ室群３４１と、吐出ポート３
７と連通しインナロータ３３の回転方向にいくに従いそ
の容積が次第に小さくなる吐出ポンプ室群（図示せず）
と、吸入ポンプ室群３４１と吐出ポンプ室群との間（即
ち吸入ポート３６と吐出ポート３７との間）に形成され
吸入及び吐出ポート３６，３７には連通していない最大
容積ポンプ室（図示せず）とから構成されている。従っ
て、インナロータ３３の回転に伴い吸入ポンプ室群３４
１が膨張することで吸入ポート３６からオイルが吸入さ
れ、吐出ポンプ室群が圧縮されることで高圧のオイルが
吐出ポート３７へ吐出される。

【００３１】吸入ポート３６は、第１メイン通路２１に
連通しており、第１ポンプ室群３４１の底部に円弧状に
形成されている。吐出ポート３７は、第２メイン通路２
２に連通しており、第２ポンプ室群の底部に円弧状に形
成されている。

【００３２】上記の如く構成されたトロコイド型オイル
ポンプ３の作用について説明すると、回転軸３２の回転
に伴いインナロータ３３が回転してアウタロータ３５も
インナロータ３３の外歯３３１と係合しながら同一方向
（図２矢印方向）に回転する。すると、ポンプ室３４の
容積変化により周知のポンプ作用が行われる。

【００３３】尚、ここでは、トロコイド型オイルポンプ
を例にとって説明しているが、本発明はこれに限定され
る必要はなく、例えばベーンポンプ，外接ギヤポンプ，
プランジャポンプ等のオイルポンプを採用しても良い。

【００３４】リリーフ弁５は、オイルポンプ３のボデー
３１内に配置されている。尚、リリーフ弁５を、ボデー
３１内に配置しなくても良い。

【００３５】以下、図３，４を参照して、本発明の主要
部である第１〜第４実施例に係るリリーフ弁５について
説明する。尚、図３，４において、同一機能を有する部
材には同一符号を記した。

【００３６】図３に示す第１実施例のリリーフ弁５は、
入力通路４１に連通するようボデー３１内に形成された
入力ポート５１と、ボデー３１内に形成され、一端に入
力ポート５１に向けて開口する開口部５２１と弁座５２
２とを有するシリンダ５２と、第２出力通路４２２に連
通するようボデー３１に形成された第１出力ポート５３
と、第１出力通路４２１に連通するようボデー３１に形
成された第２出力ポート５４と、入力ポート５１に対向
するようシリンダ５２内に移動自在に配設され、オイル
ポンプ３の吐出圧が第１設定圧に達したときに入力ポー
ト５１を第１出力ポート５３のみと連通させ、吐出圧が
第１設定圧よりも高い第２設定圧に達したときに入力ポ
ート５１を第１及び第２出力ポート５３，５４と連通さ
せる弁座５２２に着脱可能な弁体５５と、弁体５５を弁
座５２２に着座させる方向に付勢するスプリング５６と
を備えている。

【００３７】図３において、第１出力ポート５３は、第
２出力ポート５４よりも入力ポート５１から離れた位置
に形成されている。又、第１出力ポート５３は第２出力
通路４２２に連通し、第２出力ポート５４は第１出力通
路４２１に連通している。

【００３８】弁体５５は、ボール弁体である第１弁体
（副弁体）５５ａと、弁座５２２に着脱可能な円筒状の
第２弁体（主弁体）５５ｂとから構成されている。第２
弁体５５ｂは、オイルポンプ３の吐出圧が第１設定圧よ
りも高い第２設定圧に達したときに入力ポート５１を第
１，第２出力ポート５３，５４と連通させるものであ
る。又、第２弁体５５ｂには、凹部５５１ｂ、入力ポー
ト５１に連通する貫通孔５５３ｂ及び貫通孔５５３ｂの
右端付近に位置する弁座５５４ｂが形成されている。

【００３９】第１弁体５５ａは、第２弁体５５ｂに形成
された弁座５５４ｂに着脱するよう第２弁体５５ｂの凹
部５５１ｂ内に収容され、吐出圧が第２設定圧よりも低
い第１設定圧に達したときに入力ポート５１を第１出力
ポート５３と連通させるものである。第２弁体５５ｂの
凹部５５１ｂ内には、第１弁体５５ａを収容するようリ
テーナ５８が配設され、その中央部には、第１弁体５５
ａが開放したときに入力ポート５１より進入した油を第
１出力ポート５３へ案内するための案内孔５８１が形成
されている。

【００４０】スプリング５６は、第１弁体５５ａを弁座
５５４ｂに着座させる方向に付勢する第１スプリング
（副スプリング）５６ａと、第２弁体５５ｂを弁座５２
２に着座させる方向に付勢し、その設定荷重が第１スプ
リング５６ａの設定荷重よりも大きくされている第２ス
プリング（主スプリング）５６ｂとから構成されてい
る。

【００４１】第１スプリング５６ａは、第１弁体５５ａ
と共に、リテーナ５８内に形成された第１スプリング室
５７ａ内に収容され、第１弁体５５ａ及びリテーナ５８
間に配設されている。第２スプリング５６ｂは、第２ス
プリング室５７ｂ内に収容され、リテーナ５８及びシリ
ンダ５２間に配設されている。

【００４２】図３及び図７を参照して、上記の如く構成
された第１実施例に係るオイルポンプ装置１０の作用に
ついて説明する。

【００４３】エンジン低回転域（図７のＡ，例えばエン
ジン回転数１５００ｒｐｍ未満）では、第１弁体５５ａ
が弁座５５４ｂに着座し且つ第２弁体５５ｂが弁座５２
２に着座した状態となり、入力ポート５１及び第１，第
２出力ポート５３，５４間の連通が遮断されている。そ
の結果、オイルポンプ３の吐出油の全てがエンジン０に
圧送される。従って、この区域においては、エンジン回
転数に比例してエンジン０への油供給量が増大する。

【００４４】次に、エンジン中回転域（図７のＢ，例え
ばエンジン回転数１５００〜４０００ｒｐｍ）では、オ
イルポンプ３の吐出圧により第１弁体５５ａに作用する
力が第１スプリング５６ａの設定荷重よりも大きくなる
ので、第１弁体５５ａが第１弁座５２２から離脱して第
１スプリング５６ａの付勢力に抗して図３右方向に移動
し、入力ポート５１が貫通孔５５３ｂ、第１スプリング
室５７ａ、案内孔５８１及び第２スプリング室５７ｂを
介して第１出力ポート５３と連通する。その結果、吐出
油の内の第１所定量がオイルパン１に逃される。ここ
で、オイルポンプ３の吐出圧により第２弁体５６ａに作
用する力は第２スプリング５６ａの設定荷重よりも小さ
いので、第２弁体５５ｂは動かない。従って、この区域
においては、図７の斜線で示される過剰の吐出油がエン
ジン０に圧送されるのを回避できる。

【００４５】最後に、エンジン高回転域（図７のＣ，例
えばエンジン回転数４０００ｒｐｍ以上）では、更にオ
イルポンプ３の吐出圧が増大してその力が第２スプリン
グ５６ｂの設定荷重よりも大きくなるため、第２弁体５
５ｂが第１弁体５５ａと共に第２スプリング５６ｂの付
勢力に抗して図３右方向に移動し、入力ポート５１が第
１及び第２出力ポート５３，５４と連通する。その結
果、その結果、吐出油の内の第１所定量よりも多い第２
所定量がオイルパン１に逃される。従って、この区域に
おいても、過剰の吐出油がエンジン０に圧送されるのを
回避できる。

【００４６】以上示したように、第１実施例では、作動
状態の異なる２つの弁体５５ａ，５５ｂ及びそれらを付
勢する設定荷重の異なる２つのスプリング５６ａ，５６
ｂにより前述の如く吐出圧を制御したので、リリーフ弁
５の作動が一層確実なものとなり、信頼性が向上する。

【００４７】又、第２スプリング５６ｂにより第１スプ
リング５６ａの一端を支持するリテーナ５８を第２弁体
５５ｂの凹部５５１ｂ底面に押圧したので、リテーナ５
８を第２弁体に固着又は固定する必要がなくなり、その
分コスト的に有利である。

【００４８】又、リテーナ５８に形成した第１スプリン
グ室５７ａ内にボール弁体５５ａが摺動自在に案内され
るので、ボール弁体５５ａがガタつくことはない。

【００４９】更に、第１弁体５５ａがボール弁体なの
で、安価なものとなる。

【００５０】図４に示す第２実施例のリリーフ弁５は、
入力通路４１に連通するようボデー３１内に形成された
入力ポート５１と、ボデー３１内に形成され、一端に入
力ポート５１に向けて開口する開口部５２１と弁座５２
２とを有するシリンダ５２と、第２出力通路４２２に連
通するようボデー３１に形成された第２出力ポート５４
と、第１出力通路４２１に連通し第２出力ポート５４に
連通する出力溝５９と、入力ポート５１に対向するよう
シリンダ５２内に移動自在に配設され、オイルポンプ３
の吐出圧が第１設定圧に達したときに入力ポート５１を
出力溝５９のみと連通させ、吐出圧が第１設定圧よりも
高い第２設定圧に達したときに入力ポート５１を出力溝
５９及び第２出力ポート５４と連通させる弁座５２２に
着脱可能な弁体５５と、弁体５５を弁座５２２に着座さ
せる方向に付勢するスプリング５６とを備えている。こ
の出力溝５９は、ボデー３２に形成され、第２出力ポー
ト５４よりも入力ポート５１よりに位置しており、その
開口面積は第２出力ポート５４の開口面積よりも小さく
なっている。

【００５１】図４及び図７を参照して、上記の如く構成
された第２実施例に係るオイルポンプ装置１０の作用に
ついて説明する。エンジン低回転域（図７のＡ，例えば
エンジン回転数１５００ｒｐｍ未満）では、弁体５５が
弁座５２２に着座した状態となり、入力ポート５１及び
出力溝５９，第２出力ポート５４間の連通が遮断されて
いる。その結果、オイルポンプ３の吐出油の全てがエン
ジン０に圧送される。従って、この区域においては、エ
ンジン回転数に比例してエンジン０への油供給量が増大
する。

【００５２】次に、エンジン中回転域（図７のＢ，例え
ばエンジン回転数１５００〜４０００ｒｐｍ）では、オ
イルポンプ３の吐出圧により弁体５５に作用する力がス
プリング５６の設定荷重よりも大きくなるので、弁体５
５が弁座５２２から離脱してスプリング５６の付勢力に
抗して図４右方向に移動し、入力ポート５１が出力溝５
９のみと連通する。その結果、吐出油の内の第１所定量
がオイルパン１に逃される。ここで、弁体５５の移動に
伴いスプリング５６の自然長からの縮み量が増加してい
き、スプリング５６のセット荷重も大きくなっていくの
で、吐出圧による力がセット荷重と釣り合った位置で弁
体５５は停止し、その位置で維持される。従って、この
区域においては、図７の斜線で示される過剰の吐出油が
エンジン０に圧送されるのを回避できる。

【００５３】最後に、エンジン高回転域（図７のＣ，例
えばエンジン回転数４０００ｒｐｍ以上）では、更にオ
イルポンプ３の吐出圧が増大するため、弁体５５が更に
スプリング５６の付勢力に抗する方向に図４右方向に移
動し、入力ポート５１が出力溝５９及び第２出力ポート
５４と連通する。その結果、吐出油の内の第１所定量よ
りも多い第２所定量がオイルパン１に逃される。従っ
て、この区域においても、過剰の吐出油がエンジン０に
圧送されるのを回避できる。以上示したように、第２実
施例では、エンジン中回転域に達すると吐出油の一部が
逃されるので、エンジン中回転域に過剰の吐出油がエン
ジンに圧送されるのを回避でき、エンジンに必要量の油
を圧送することが可能になる。従って、エンジン中回転
域において、エンジンの摺動損失の増大を回避でき、そ
の分燃費が向上する。

【００５４】第２実施例では、第２出力ポート５４より
も入力ポート５１側に出力溝５９を設けるだけでエンジ
ン中速回転域の吐出圧制御が可能となるので、単一の弁
体５５及び単一のスプリング５６を採用するだけで済む
ことから、リリーフ弁５の構造が簡単なものとなる。

【００５５】図５は第３実施例に係るオイルポンプ装置
の全体構成図である。

【００５６】図５に示すように、第５実施例に係るオイ
ルポンプ装置１０は、第１，２実施例と同様に、オイル
パン（油供給源）１と、メイン通路２と、オイルポンプ
３と、リリーフ通路４と、リリーフ弁５とを備えてい
る。

【００５７】リリーフ通路４は、リリーフ弁５上流側の
入力通路４１と、リリーフ弁５下流側の出力通路４２と
を有している。入力通路４１は、第１入力通路４１１
と、第１入力通路４１１よりも下流側のメイン通路２か
ら分岐する第２入力通路４１２とを有している。尚、第
２入力通路４１２は、第１入力通路４１１から分岐して
も良い。

【００５８】尚、オイルポンプ３の構成は、第１，２実
施例のものと同様であるので、その説明は省略する。

【００５９】図６を参照して、第３実施例に係るリリー
フ弁５について説明する。

【００６０】リリーフ弁５は、第１入力通路４１１に連
通する第１入力ポート５１と、第２入力通路４１２に連
通する第２入力ポート６０と、一端に第１入力ポート５
１に向けて開口する開口部５２１と弁座５２２とを有す
るシリンダ５２と、シリンダ５２に形成され、出力通路
４２に連通する出力ポート５４と、第１入力ポート５１
に対向するようシリンダ５２内に移動自在に配設され、
オイルポンプ３の吐出圧が第１設定圧に達したときに第
２入力ポート６０のみを出力ポート５４と連通させ、吐
出圧が第１設定圧よりも高い第２設定圧に達したときに
少なくとも第１入力ポート５１を出力ポート５４と連通
させる弁体５５と、弁体５５を弁座５２２に着座する方
向に付勢するスプリング５６とを備えている。

【００６１】第２入力ポート６０は、出力ポート５４に
対向するようシリンダ５２の半径方向内側に向けて開口
しており、その径は第１入力ポート５１の径よりも小さ
くなっている。尚、単一の出力ポート５４は第２出力通
路４２２に連通するようボデー３１に形成されたもので
ある。

【００６２】弁体５５には、凹部５５１及び円環状溝５
５２が形成されている。凹部５５１底面及びシリンダ５
２間には、弁体５５を弁座５２２に着座させる方向に付
勢するスプリング５６が配設されている。円環状溝５５
２は、第２入力ポート６０及び出力ポート５４間を連通
又は遮断するもので、その出力ポート５４への開口幅
は、出力ポート５４の径と略同等である。

【００６３】尚、スプリング５６は自然長からの縮み量
が増加するに従いそのセット荷重が増大するようになっ
ている。尚、スプリング５６を収容する部屋５７は、ボ
デー３２に形成された通路５２３を介して大気と連通し
ている。

【００６４】図６及び図７を参照して、上記の如く構成
された第５実施例に係るオイルポンプ装置１０の作用に
ついて説明する。

【００６５】エンジン低回転域（図７のＡ，例えばエン
ジン回転数１５００ｒｐｍ未満）では、弁体５５が弁座
５２２に着座した状態となり、第１及び第２入力ポート
５１，６０及び出力ポート５４間の連通が遮断されてい
る。その結果、オイルポンプ３の吐出油の全てがエンジ
ン０に圧送される。従って、この区域においては、エン
ジン回転数に比例してエンジン０への油供給量が増大す
る。

【００６６】次に、エンジン中回転域（図７のＢ，例え
ばエンジン回転数１５００〜４０００ｒｐｍ）では、オ
イルポンプ３の吐出圧により弁体５５に作用する力がス
プリング５６の設定荷重よりも大きくなるので、弁体５
５が弁座５２２から離脱してスプリング５６の付勢力に
抗して図６右方向に移動し、第２入力ポート６０が円環
状溝５５２を介して出力ポート５４のみと連通する。そ
の結果、吐出油の内の第１所定量がオイルパン１に逃さ
れる。ここで、弁体５５の移動に伴いスプリング５６の
自然長からの縮み量が増加していき、スプリング５６の
セット荷重も大きくなっていくので、吐出圧による力が
セット荷重と釣り合った位置で弁体５５は停止し、その
位置で維持される。従って、この区域においては、図７
の斜線で示される過剰の吐出油がエンジン０に圧送され
るのを回避できる。

【００６７】最後に、エンジン高回転域（図７のＣ，例
えばエンジン回転数４０００ｒｐｍ以上）では、更にオ
イルポンプ３の吐出圧が増大するため、弁体５５が更に
スプリング５６の付勢力に抗する方向に図６右方向に移
動し、第１及び第２入力ポート５１，６０が出力ポート
５４と連通する。その結果、吐出油の内の第１所定量よ
りも多い第２所定量がオイルパン１に逃される。従っ
て、この区域においても、過剰の吐出油がエンジン０に
圧送されるのを回避できる。

【００６８】以上示したように、第３実施例では、２つ
の入力ポート５１，６０を設け、弁体５５によりエンジ
ン中回転域に一方の入力ポート６０を弁体５５に形成し
た円環状溝５５２を介して出力ポート５４と連通させ、
エンジン高回転域に少なくとも他方の入力ポート５１を
出力ポート５４と連通させたので、従来技術のような設
定圧可変装置及び設定圧可変装置に可変指令を出すコン
トローラが不要になり、その分コスト的に有利になると
共に占有スペースも短縮できる。

【００６９】又、スプリング５６が縮むことでそのセッ
ト荷重が大きくなる点を利用して単一の弁体５５及び単
一のスプリング５６により前述の如く吐出圧を制御した
ので、第１実施例と同様に、リリーフ弁５の構造が簡単
になり、その分コスト的に有利である。

【００７０】又、第２入力ポート６０の径を第１入力ポ
ート５１の径よりも小さくしたので、リリーフ量を徐々
に増加させることが可能になる。

【００７１】（比較例）図８を参照して、比較例に係る
オイルポンプ装置について説明する。

【００７２】比較例に係るオイルポンプ装置は、第１〜
３実施例と同様に、オイルパン（油供給源）１と、メイ
ン通路２と、オイルポンプ３と、リリーフ通路４と、リ
リーフ弁５とを備えている。リリーフ通路４は、リリー
フ弁５上流側の入力通路４１と、リリーフ弁５下流側の
出力通路４２とを有している。

【００７３】オイルポンプ３が、分割された２つの吸入
ポート３６ａ，３６ｂを有している。一方の吸入ポート
（以下第１吸入ポートと称する）３６ｂは第１メイン通
路２１を介してオイルパン１に結ばれ、他方の吸入ポー
ト（以下第２吸入ポートと称する）３６ａは負圧通路７
を介してリリーフ弁５の後述するスプリング室５７に結
ばれている。

【００７４】リリーフ弁５は、リリーフ通路４の途中に
配設され、オイルポンプ３の吐出圧に応じてリリーフ通
路４を開閉するものである。リリーフ弁５は、一端が入
力通路に開口するシリンダ５２と、シリンダ５２内に摺
動自在に配設され、弁座５２２に着脱可能な弁体５５
と、弁体５６を弁座５２２に着座させる方向に付勢する
スプリング５６とを備えている。ここで、前述した如
く、スプリング５６を収容するスプリング室５７は、負
圧通路７を介して第２吸入ポート３６ｂに連通している
ため、スプリング室５７には常時負圧が導入されてい
る。

【００７５】図７及び図８を参照して、比較例のオイル
ポンプ装置の作用について説明する。

【００７６】エンジン低回転域（図７のＡ，例えばエン
ジン回転数１５００ｒｐｍ未満）では、弁体５５が弁座
５２２に着座した状態となり、リリーフ通路４が閉塞さ
れている。その結果、オイルポンプ３の吐出油の全てが
エンジン０に圧送される。従って、この区域において
は、エンジン回転数に比例してエンジン０への油供給量
が増大する。

【００７７】次に、エンジン中回転域（図７のＢ，例え
ばエンジン回転数１５００〜４０００ｒｐｍ）では、オ
イルポンプ３の吐出圧により弁体５５に作用する力は未
だスプリング５６の設定荷重よりも小さいので、図７に
示す如く、オイルポンプ３の吐出油の全てがエンジン０
に圧送される。

【００７８】最後に、エンジン高回転域（図７のＣ，例
えばエンジン回転数４０００ｒｐｍ以上）では、スプリ
ング室５７に導入される負圧が増大するため、その負圧
による力と吐出圧による力の和がスプリング５６の設定
加重よりも大きくなることから、弁体５５がスプリング
５６の付勢力に抗する方向に移動し、リリーフ通路４が
開放する。その結果、吐出油の内の所定量がオイルパン
１に逃される。従って、この区域においては、図７に示
す如く、過剰の吐出油がエンジン０に圧送されるのを回
避できる。

【００７９】図７から明らかなように、本第１〜第５実
施例では、エンジン中速回転域（図７のＢ）において比
較例よりも多くの吐出油をリリーフさせることができ
る。

【００８０】

【発明の効果】請求項１の発明は、以下の如く効果を有
する。

【００８１】エンジン中回転域に達すると吐出油の一部
が逃されるので、エンジン中回転域に過剰の吐出油がエ
ンジンに圧送されるのを回避でき、エンジンに必要量の
油を圧送することが可能になる。従って、エンジン中回
転域において、エンジンの摺動損失の増大を回避でき、
その分燃費が向上する。

【００８２】又、２つの出力ポートを設け、弁体により
エンジン中回転域に入力ポートを一方の出力ポートと連
通させ、エンジン高回転域に入力ポートを少なくとも他
方の出力ポートと連通させるので、従来技術のような構
成が複雑な設定圧可変装置及び設定圧可変装置に可変指
令を出すコントローラが不要になり、その分コスト的に
有利になると共に占有スペースも短縮できる。

【００８３】作動状態の異なる２つの弁体及びそれらを
付勢する設定荷重の異なる２つのスプリングにより前述
の如く吐出圧を制御したので、リリーフ弁の作動が一層
確実なものとなる。

【００８４】請求項２の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００８５】エンジン中回転域に達すると吐出油の一部
が逃されるので、エンジン中回転域に過剰の吐出油がエ
ンジンに圧送されるのを回避でき、エンジンに必要量の
油を圧送することが可能になる。従って、エンジン中回
転域において、エンジンの摺動損失の増大を回避でき、
その分燃費が向上する。

【００８６】又、出力ポートと出力ポートよりも入力ポ
ート寄りに位置するよう出力ポートに連通する出力溝と
を設け、弁体によりエンジン中回転域に入力ポートを出
力溝と連通させ、エンジン高回転域に入力ポートを少な
くとも出力ポートと連通させるので、従来技術のような
構成が複雑な設定圧可変装置及び設定圧可変装置に可変
指令を出すコントローラが不要になり、その分コスト的
に有利になると共に占有スペースも短縮できる。

【００８７】請求項３の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００８８】エンジン中回転域に達すると吐出油の一部
が逃されるので、エンジン中回転域に過剰の吐出油がエ
ンジンに圧送されるのを回避でき、エンジンに必要量の
油を圧送することが可能になる。従って、エンジン中回
転域において、エンジンの摺動損失の増大を回避でき、
その分燃費が向上する。

【００８９】又、２つの入力ポートを設け、弁体により
エンジン中回転域に一方の入力ポートを出力ポートと連
通させ、エンジン高回転域に少なくとも他方の入力ポー
トを出力ポートと連通させるので、従来技術のような構
成が複雑な設定圧可変装置及び設定圧可変装置に可変指
令を出すコントローラが不要になり、その分コスト的に
有利になると共に占有スペースも短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１〜第２実施例に係るオイルポンプ
装置の全体構成図である。

【図２】本実施例に係るオイルポンプの平面図である。

【図３】第１実施例に係るリリーフ弁の断面図である。

【図４】第２実施例に係るリリーフ弁の断面図である。

【図５】本発明の第３実施例に係るオイルポンプ装置の
全体構成図である。

【図６】第３実施例に係るリリーフ弁の断面図である。

【図７】本実施例及び比較例の装置におけるエンジン回
転数とエンジンへのオイルの供給量との関係を示すグラ
フである。

【図８】本発明の比較例に係るオイルポンプ装置の全体
構成図である。

【符号の説明】

０ エンジン １ オイルパン（油供給源） ２ メイン通路 ３ オイルポンプ ４ リリーフ通路 ４１ 入力通路 ４２ 出力通路 ５ リリーフ弁 ５１ 入力ポート，第１入力ポート ５２ シリンダ ５２１ 開口部 ５２２，５２４ 弁座 ５３ 第１出力ポート ５４ 第２出力ポート ５５ 弁体 ５５ａ 第１弁体（副弁体） ５５ｂ 第２弁体（主弁体） ５５３ｂ 貫通孔 ５５４ｂ 弁座（第２弁座） ５６ スプリング ５６ａ 第１スプリング（副スプリング） ５６ｂ 第２スプリング（主スプリング） ５９ 出力溝 ６０ 第２入力ポート

フロントページの続き (72)発明者 青 木 金 剛 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイ シン精機株式会社内 (72)発明者 久留美 隆 之 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイ シン精機株式会社内 (72)発明者 木 村 一 郎 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイ シン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−200725（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−105913（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−97218（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−124439（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−124438（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01M 1/16 F01M 1/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油供給源と、前記油供給源とエンジンと
   を結ぶメイン通路と、前記メイン通路の途中に配設さ
   れ、エンジンに連動して回転し、エンジンに油を圧送す
   るオイルポンプと、前記オイルポンプ下流側のメイン通
   路と前記油供給源、前記オイルポンプ上流側のメイン通
   路及び前記オイルポンプの吸入ポートの内の少なくとも
   何れか１つとを結ぶリリーフ通路と、前記リリーフ通路
   の途中に配設され、前記オイルポンプの吐出圧に応じて
   前記リリーフ通路を開閉するリリーフ弁とを備えたオイ
   ルポンプ装置において、 前記リリーフ通路は、前記リリーフ弁上流側の入力通路
   と、前記リリーフ弁下流側の出力通路とから構成され、 前記リリーフ弁は、前記入力通路に連通する入力ポート
   と、一端に前記入力ポートに向けて開口する開口部と弁
   座とを有し、前記吐出圧が第１設定圧に達したときに前
   記出力通路に連通する第１出力ポートと、前記第１出力
   ポートよりも前記入力ポートに接近した位置に形成され
   前記吐出圧が前記第１設定圧よりも高い第２設定圧に達
   したときに前記出力通路に連通する第２出力ポートとが
   形成されたシリンダと、前記入力ポートに対向するよう
   前記シリンダ内に移動自在に配設され、前記入力ポート
   に連通する貫通孔及び第２弁座を有し、前記シリンダに
   形成された弁座に着脱可能で且つ前記入力ポート及び前
   記第２出力ポート間を連通又は遮断する主弁体と、前記
   第２弁座に着脱することで貫通孔を開閉し、前記入力ポ
   ート及び前記第１出力ポート間を連通又は遮断する副弁
   体とから成り、前記吐出圧が第１設定圧に達したときに
   前記入力ポートを前記第１出力ポートのみと連通させ、
   吐出圧が第１設定圧よりも高い第２設定圧に達したとき
   に前記入力ポートを少なくとも前記第２出力ポートと連
   通させる弁体と、前記主弁体を前記弁座に着座させる方
   向に付勢する主スプリングと、前記副弁体を前記主スプ
   リングの付勢方向と同方向に付勢し、その設定荷重が前
   記主スプリングの設定荷重よりも小さくされる副スプリ
   ングとから成るスプリングとから構成されていることを
   特徴とするオイルポンプ装置。
2. 【請求項２】 油供給源と、前記油供給源とエンジンと
   を結ぶメイン通路と、前記メイン通路の途中に配設さ
   れ、エンジンに連動して回転し、エンジンに油を圧送す
   るオイルポンプと、前記オイルポンプ下流側のメイン通
   路と前記油供給源、前記オイルポンプ上流側のメイン通
   路及び前記オイルポンプの吸入ポートの内の少なくとも
   何れか１つとを結ぶリリーフ通路と、前記リリーフ通路
   の途中に配設され、前記オイルポンプの吐出圧に応じて
   前記リリーフ通路を開閉するリリーフ弁とを備えたオイ
   ルポンプ装置において、 前記リリーフ通路は、前記リリーフ弁上流側の入力通路
   と、前記リリーフ弁下流側の出力通路とから構成され、 前記リリーフ弁は、前記入力通路に連通する入力ポート
   と、一端に前記入力ポートに向けて開口する開口部と弁
   座とを有するシリンダと、前記シリンダに形成され、前
   記出力通路に連通する出力ポートと、前記出力ポートよ
   りも前記入力ポートに接近するよう前記シリンダに形成
   され、前記出力ポートに連通する出力溝と、前記入力ポ
   ートに対向するよう前記シリンダ内に移動自在に配設さ
   れた前記弁座に着脱可能な弁体と、前記弁体を前記弁座
   に着座させる方向に付勢するスプリングとを備えている
   ことを特徴とするオイルポンプ装置。
3. 【請求項３】 油供給源と、前記油供給源とエンジンと
   を結ぶメイン通路と、前記メイン通路の途中に配設さ
   れ、エンジンに連動して回転し、エンジンに油を圧送す
   るオイルポンプと、前記オイルポンプ下流側のメイン通
   路と前記油供給源、前記オイルポンプ上流側のメイン通
   路及び前記オイルポンプの吸入ポートの内の少なくとも
   何れか１つとを結ぶリリーフ通路と、前記リリーフ通路
   の途中に配設され、前記オイルポンプの吐出圧に応じて
   前記リリーフ通路を開閉するリリーフ弁とを備えたオイ
   ルポンプ装置において、 前記リリーフ通路は、前記リリーフ弁上流側の入力通路
   と、前記リリーフ弁下流側の出力通路とから構成され、 前記リリーフ弁は、前記入力通路に開口する第１入力ポ
   ートと、前記オイルポンプ上流側のメイン通路及び前記
   入力通路の内の少なくとも何れか一方に連通する第２入
   力ポートと、一端に前記第１入力ポートに向けて開口す
   る開口部と弁座とを有するシリンダと、前記シリンダに
   形成され、前記出力通路に連通する出力ポートと、前記
   第１入力ポートに対向するよう前記シリンダ内に移動自
   在に配設され、前記オイルポンプの吐出圧が第１設定圧
   に達したときに前記第２入力ポートのみを前記出力ポー
   トと連通させ、吐出圧が第１設定圧よりも高い第２設定
   圧に達したときに少なくとも第２入力ポートを前記出力
   ポートと連通させる前記弁座に着脱可能な弁体と、前記
   弁体を前記弁座に着座する方向に付勢するスプリングと
   を備えていることを特徴とするオイルポンプ装置。