可變排量油泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可變排量油栗，該可變排量油栗適用于例如向機(jī)動(dòng)車用內(nèi)燃機(jī)的各滑動(dòng)部等供給油的油壓源。
【背景技術(shù)】
[0002]作為適用于機(jī)動(dòng)車用內(nèi)燃機(jī)的現(xiàn)有可變排量油栗，例如已知以下專利文獻(xiàn)I所記載的油栗。
[0003]近年來，為了將從油栗排出的油用于例如內(nèi)燃機(jī)各滑動(dòng)部、或?qū)?nèi)燃機(jī)氣門工作特性進(jìn)行控制的可變氣門裝置等要求排出壓不同的設(shè)備，要求具有第一轉(zhuǎn)速區(qū)域的低壓特性與第二轉(zhuǎn)速區(qū)域的高壓特性的兩階段特性。
[0004]為了滿足上述要求，在例如以下的專利文獻(xiàn)I所記載的可變排量油栗中，根據(jù)向在栗外殼與凸輪環(huán)之間隔成的對(duì)置的第一、第二控制油室導(dǎo)入排出壓而產(chǎn)生的、基于向凸輪環(huán)的偏心量變小的方向(以下稱為“同心方向”)側(cè)對(duì)凸輪環(huán)施力的第一控制油室的內(nèi)壓的作用力以及基于向凸輪環(huán)的偏心量變大的方向(以下稱為“偏心方向”)側(cè)對(duì)凸輪環(huán)施力的第二控制油室的內(nèi)壓的作用力、向所述偏心方向側(cè)對(duì)凸輪環(huán)施力的彈簧所產(chǎn)生的彈簧力，利用導(dǎo)閥控制向所述第一、所述第二控制油室的排出壓的導(dǎo)入，能夠根據(jù)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速將凸輪環(huán)的偏心量控制在兩個(gè)階段，向要求排出壓不同的多個(gè)設(shè)備供給油。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-105623號(hào)公報(bào)
[0006]然而，在所述凸輪環(huán)的工作油壓由基于第一、第二控制油室內(nèi)壓的作用力、基于彈簧彈力的作用力、以及基于各栗室內(nèi)壓的作用力決定，在現(xiàn)有的所述可變排量油栗中，不對(duì)基于各所述栗室的內(nèi)壓的作用力進(jìn)行任何考慮。
[0007]因此，尤其在相當(dāng)于第二轉(zhuǎn)速區(qū)域的高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域，在吸入時(shí)容易產(chǎn)生氣泡(曝氣)，并且，由于該氣泡的產(chǎn)生，對(duì)油進(jìn)行壓縮而使其排出的排出區(qū)域中的栗室的內(nèi)壓降低，在達(dá)到上述設(shè)定的工作油壓之前，可能發(fā)生凸輪環(huán)的工作(擺動(dòng))。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有的所述可變排量油栗的技術(shù)問題而做出的，目的在于提供一種可變排量油栗，無論是否發(fā)生曝氣、都能夠維持凸輪環(huán)的工作油壓而確保內(nèi)燃機(jī)的最大要求油壓。
[0009]本申請(qǐng)發(fā)明的特征在于，具有:第一控制油室，通過供給從排出部排出的油，用于對(duì)可動(dòng)部件產(chǎn)生多個(gè)所述栗室的容積變化量減少的方向的作用力；第二控制油室，通過供給從排出部排出的油，用于對(duì)可動(dòng)部件產(chǎn)生多個(gè)栗室的容積變化量發(fā)生變化的方向的作用力；控制機(jī)構(gòu)，其在栗室的容積變化量達(dá)到最小之前工作，隨著排出壓逐漸增大，排出第二控制油室內(nèi)的油或向第二控制油室供給油；在超過內(nèi)燃機(jī)的最大要求油壓的高壓域，設(shè)定可動(dòng)部件的工作油壓使其大于控制機(jī)構(gòu)的工作油壓。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，通過設(shè)定可動(dòng)部件的工作油壓使其大于控制機(jī)構(gòu)的工作油壓，能夠抑制因發(fā)生曝氣而導(dǎo)致排出壓降低，能夠確保內(nèi)燃機(jī)的最大要求油壓。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的可變排量栗的油壓回路圖；
[0012]圖2是圖1所示的可變排量栗的放大圖；
[0013]圖3是表示作用于圖2所示的可變排量栗的凸輪環(huán)的力矩分布圖；
[0014]圖4是圖1所示的導(dǎo)閥的放大圖；
[0015]圖5是圖1所示的電磁閥的放大圖；
[0016]圖6是表示同一實(shí)施方式的可變排量栗的油壓特性的曲線圖；
[0017]圖7是同一實(shí)施方式的可變排量栗的油壓回路圖，圖7(a)是表示圖6的區(qū)間a中栗的狀態(tài)的示意圖，圖7(b)是表示圖6的區(qū)間b中栗的狀態(tài)的示意圖；
[0018]圖8是同一實(shí)施方式的可變排量栗的油壓回路圖，圖8(a)是表示圖6的區(qū)間c中栗的狀態(tài)的示意圖，圖8(b)是表示圖6的區(qū)間d中栗的狀態(tài)的示意圖；
[0019]圖9是用于說明本發(fā)明實(shí)施方式的可變排量栗的效果的與圖6對(duì)應(yīng)的圖；
[0020]圖10是本發(fā)明的可變排量油栗發(fā)生曝氣時(shí)的油壓-流量特性圖；
[0021]圖11是本發(fā)明其他實(shí)例的可變排量油栗發(fā)生曝氣時(shí)的油壓-流量特性圖；
[0022]圖12是用于說明現(xiàn)有的可變排量栗的效果的與圖9對(duì)應(yīng)的圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明
[0024]10油栗；15凸輪環(huán)(可動(dòng)部件)；16轉(zhuǎn)子(栗元件)；17葉片(栗元件)；21a吸入口(吸入部);22a排出口(排出部);31第一控制油室；32第二控制油室；33螺旋彈簧(施力部件)；40導(dǎo)閥(控制機(jī)構(gòu))；PR栗室。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下基于附圖，對(duì)本發(fā)明的可變排量油栗的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。需要說明的是，在下述實(shí)施方式中，表示了將該可變排量油栗適用于對(duì)氣門正時(shí)控制裝置供給內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油的油栗，該氣門正時(shí)控制裝置對(duì)機(jī)動(dòng)車用內(nèi)燃機(jī)滑動(dòng)部及內(nèi)燃機(jī)氣門的開關(guān)正時(shí)進(jìn)行控制。
[0026]該油栗10例如設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)缸體(未圖示)的前端部等，如圖1所示，具有:栗外殼，其包括在一端側(cè)形成開口并且在內(nèi)部設(shè)有栗收納室13的縱截面大致為3形的栗體11和封閉該栗體11的所述一端開口的蓋部件(未圖示);驅(qū)動(dòng)軸14，其旋轉(zhuǎn)自如地支承于該栗外殼，貫通所述栗收納室13的大致中心部，被未圖示的曲軸驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)；凸輪環(huán)15，其為能夠移動(dòng)(擺動(dòng))地收納在所述栗收納室13內(nèi)的可動(dòng)部件，與后述的第一、第二控制油室31,32及螺旋彈簧33連動(dòng)而構(gòu)成后述改變各栗室PR的容積變化量的可變機(jī)構(gòu)；栗元件，其收納在該凸輪環(huán)15的內(nèi)周側(cè)，被驅(qū)動(dòng)軸14驅(qū)動(dòng)而沿圖1中的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，由此而使形成在其與所述凸輪環(huán)15之間的多個(gè)栗室PR的容積增減，從而發(fā)揮栗的作用；導(dǎo)閥40，其設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的主油路MG的下游側(cè)，是控制油壓(控制壓)相對(duì)于后述的第一、第二控制油室31、32的給排的控制機(jī)構(gòu)；電磁閥60，其設(shè)置在從所述主油路MG分支形成的油通路(后述的第二導(dǎo)入通路72)上，是切換、控制從所述主油路MG向所述導(dǎo)閥40導(dǎo)入的控制壓的導(dǎo)入的切換機(jī)構(gòu)。
[0027]在此，所述栗元件旋轉(zhuǎn)自如地收納在凸輪環(huán)15的內(nèi)周側(cè)，包括:轉(zhuǎn)子16，其中心部嵌裝在驅(qū)動(dòng)軸14外周面；多個(gè)葉片17，其分別出入自如地收納于在該轉(zhuǎn)子16的外周部切割形成為放射狀的多個(gè)狹縫16a內(nèi)；一對(duì)環(huán)部件18、18，其形成為外徑比所述轉(zhuǎn)子16小，并且配置在該轉(zhuǎn)子16的內(nèi)周側(cè)兩側(cè)部。
[0028]所述栗體11利用鋁合金材料一體形成，尤其是如圖2所示，在栗收納室13的端壁的大致中央位置貫通形成有旋轉(zhuǎn)自如地支承驅(qū)動(dòng)軸14的一端部的軸承孔11a。而且，在該軸承孔Ila的外周區(qū)域分別切割形成隔著軸承孔11a、大致對(duì)置的吸入口 21a和排出口 22a，吸入口 21a是隨著所述栗元件的栗的作用在各所述栗室PR的內(nèi)部容積擴(kuò)大的區(qū)域(以下稱為“吸入?yún)^(qū)域”)開口而形成的大致圓弧凹狀的吸入部，排出口 22a是在各所述栗室PR的內(nèi)部容積縮小的區(qū)域(以下稱為“排出區(qū)域”)開口而形成的大致圓弧凹狀的排出部。
[0029]并且，在所述栗收納室13的內(nèi)周壁的規(guī)定位置，切割形成有經(jīng)由棒狀的樞軸銷19擺動(dòng)自如地支承凸輪環(huán)15的橫截面大致為半圓狀的支承槽lib。另外，在該栗收納室13的內(nèi)周壁上，相對(duì)于連結(jié)軸承孔Ila的中心與支承槽Ilb的中心連接而得到的直線(以下稱為“凸輪環(huán)基準(zhǔn)線”)M，在圖2中的上半側(cè)形成有后述第一密封部件30a能夠常時(shí)地滑動(dòng)接觸的第一密封滑動(dòng)接觸面13a，并且在該圖中的下半側(cè)形成有后述第二密封部件30b能夠常時(shí)地滑動(dòng)接觸的第二密封滑動(dòng)接觸面13b。
[0030]所述吸入口 21a，在其周向的大致中間位置一體設(shè)有向后述彈簧收納室28側(cè)膨出而形成的導(dǎo)入部23，在該導(dǎo)入部23與吸入口 21a的邊界部附近貫通形成有貫通栗體11的端壁而向外部開口的吸入口 21b。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，貯留在內(nèi)燃機(jī)油盤T中的油基于伴隨著所述栗元件的栗的作用而產(chǎn)生的負(fù)壓，經(jīng)由吸入口 21b及吸入口 21a被吸入吸入?yún)^(qū)域的栗室PR。在此，所述吸入口 21a構(gòu)成為與所述導(dǎo)入部23 —起與形成在吸入?yún)^(qū)域的凸輪環(huán)15的外周區(qū)域的低壓室35連通，使所述吸入壓即低壓的油也導(dǎo)入該低壓室35。
[0031]所述排出口 22a在其始端部貫通形成有貫通栗體11的端壁Ila而向外部開口的排出口 22b。由此，基于所述栗的作用被加壓而向排出口 22a排出的油從排出口 22b，經(jīng)過主油路MG而被供給到未圖示的所述內(nèi)燃機(jī)的各滑動(dòng)部、氣門正時(shí)控制裝置等。
[0032]并且，在未圖示的所述蓋部件的內(nèi)側(cè)面也與所述栗體11同樣地切割形成有所述吸入口 21a及排出口 22a，構(gòu)成為與該吸入口 21a及排出口 22a相同的吸入口及排出口與該吸入口 21a及排出口 22a對(duì)置配置。
[0033]所述驅(qū)動(dòng)軸14貫通栗體11端壁而面向外部的軸向一端部與未圖示的所述曲軸聯(lián)接，基于由該曲軸傳遞的旋轉(zhuǎn)力，使轉(zhuǎn)子16向圖2中的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。在此，如圖2所示，通過驅(qū)動(dòng)軸14中心且與凸輪環(huán)基準(zhǔn)線M正交的直線(以下稱為“凸輪環(huán)偏心方向線”)N為吸入?yún)^(qū)域與排出區(qū)域的邊界。
[0034]所述轉(zhuǎn)子16切割形成有從其中心側(cè)向徑向外側(cè)形成為放射狀的多個(gè)所述狹縫16a，并且在該各狹縫16a的內(nèi)側(cè)基端部設(shè)有分別導(dǎo)入排出油的橫截面為大致圓形的背壓室16b，利用伴隨著該轉(zhuǎn)子16的旋轉(zhuǎn)的離心力和背壓室16b內(nèi)的壓力，將各所述葉片17向外側(cè)推出。
[0035]各所述葉片17在轉(zhuǎn)子16旋轉(zhuǎn)時(shí)，各前端面與凸輪環(huán)15的內(nèi)周面滑動(dòng)接觸，并且各基端面分別與各所述環(huán)部件18、18的外周面滑動(dòng)接觸。即上述各葉片17成為被各所述環(huán)部件18、18向轉(zhuǎn)子16的徑向外側(cè)推的結(jié)構(gòu)，在內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速低、或者所述離心力、背壓室16b的壓力較小的情況下，各前端分別與凸輪環(huán)15的內(nèi)周面滑動(dòng)接觸，液密地分隔出各所述栗室PR。
[0036]所述凸輪環(huán)15利用所謂的燒結(jié)金屬一體形成為大致圓筒狀，在其外周部的規(guī)定位置，沿軸向切割形成通過與樞軸銷19嵌合來構(gòu)成偏心擺動(dòng)支點(diǎn)的大致圓弧凹槽狀