JPH09510762A - ２つのセクションを備えたポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明のポンプは、第一のエンクロージャ１０および第二のエンクロージャ２０と、ポンピング機構３およびこのポンピング機構３を駆動する電動の手段１１、２３とを備える。前記電動手段１１、２３はソレノイド組立体１１とソレノイドコイル１３および電機子組立体２３を備える。前記ソレノイド・コイル１５は第一のエンクロージャ１０内部に密封される。前記ポンプ機構３は第二のエンクロージャ２０内に支持される。電機子組立体２３はポンピング機構３と協動する。診断センサ１９が第一のエンクロージャ１０の内部に密封され、第二のエンクロージャ２０における流路２２を通過する流れを検出する。流れ反応部材２８が流路２２内部に支持され、診断センサ１９が前記流れ反応部材２８の変位を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】 ２つのセクションを備えたポンプ この発明は、流体、特に液体をポンプ送りするポンプに関連する。 内燃機関のためのオイルポンプは、本願出願人の出願であるオーストラリア特 許出願No.79820/87 で提案されているが、前記オイルポンプにおいては、ポンプ 機構およびポンプ機構それ自身の作動を制御する電気的構成部品が、共通のポン プボデー内に配置されている。 このような配置の不利な点は、ポンプ機構の作動によって引き起こされる真空 に、電気的構成部品がさらされる可能性があるということである。それゆえ、ひ び割れまたはすき間を介して、油、水若しくはその他の異物がポンプボデー内に 吸い込まれる可能性がある。そして、このことが、例えば電位短絡に起因した電 気的構成部品の誤動作若しくは損傷につながる。 さらに、そのような従来技術のポンプを製造する業者は、電気的構成部品およ び機械的ポンプ構成部品が同一製造施設で組み立てられることを求める。電気的 な構成部品がむしろ、油および溶媒が最小限度とされた比較的きれいな環境の下 で製造されるべきであるのに対して、上述のポンプは、よりセンシティブな電気 的構成部品のための環境ほど理想的でない環境のもとで組み立てられる。このこ とが、完成したポンプの大きな棄却率および信頼性問題の増加に帰着する。 本発明の目的は、上述した問題の少くともひとつを克服することにある。 この点を考慮して、本発明の一つの観点においては、第一および第二のエンク ロージャと、ポンピング機構と、このポンピング機構を駆動するために用いられ る電動手段とを備え、前記電動手段はソレノイドコイルおよび電機子組立体を有 したソレノイド組立体を備えており、前記ソレノイド・コイルは前記第一のエン クロージャ内部に密封され、前記ポンプ機構は前記第二のエンクロージャ内部に 支持され、前記電機子組立体は前記ポンピング機構と使用可能に関連づけられて おり、診断センサーが前記第二エンクロージャの流路内部の流れを検出するため に前記第一エンクロージャ内部に密封されたポンプが提供される。ソレノイド・ コイルおよび診断センサーを有した前記電気的ポンプ構成部品は、これらの構成 部品に対して保護が提供されるように、ポンプの前記第一のエンクロージャ内に 密封される。 流れ反応部材が流路内部に支持される。前記流路を通る流れがあるときには、 前記流れ反応部材は変位可能とされ、前記診断センサーは前記流れ反応部材の変 位を検出する。流量制御弁は、流路を通過する流れを制御することができる。流 れに反応する部材は、流量制御弁のバルブ構成要素に隣接して支持され、かつそ れとともに動くことができる。前記流れ反応部材は、流量制御弁のバルブ部材と することができるし、若しくは流量制御弁のバルブ部材と一体的に形成すること もできる。前記流れ反応部材の変位は、前記診断センサーによって感知される。 そのため、流れ反応部材を磁性体から形成し、かつ診断センサーを『ホール効果 』センサーとすることができる。前記流量制御弁は、流入流れを制御する。前記 流れ反応部材は、変位させられたときに流路を横切る方向の圧力勾配を変化させ るべく、前記流れ反応部材と前記流路との間のクリアランスが前記流れ反応部材 の運動の方向に変化するように形成される。前記ホール効果センサーは、便利に は、前記流れ反応部材の特別に選択された閾値以上の変位を検出する。この閾値 より小さい振幅の変位は、センサーによって感知されないか、若しくは無視され る。 前記流れ反応部材の前記閾値より大きい変位が感知されたときには、前記ホー ル効果センサーは、信号をコントロールシステムに提供する。そして、前記コン トロールシステムは、前記ソレノイド・コイルへの電圧負荷時間を制御する。前 記コントロールシステムは、また、ポンプの流体要求に基づいてポンプ作動の周 波数を制御する。例えば、ポンプ作動の周波数は、エンジンのオイル要求に左右 される。 前記ソレノイド・コイルは、第一のエンクロージャ内部に密封される。前記診 断センサが同じく第一のエンクロージャ内に密封されることにより、前記ソレノ イド・コイルおよび前記センサーのオイル、水若しくは他の異物からの保護が保 証される。 好ましい実施形態においては、前記ソレノイド・コイルは支持リール上に支持 される。そして、ソレノイドコイルを密封するために、前記第一のエンクロージ ャを、ソレノイド・コイルおよびサポートリールのまわりにモールドされたオー バーモールド・ケーシングとすることができる。前記支持リールはそれを貫通す る細長いボアを有し、かつオーバーモールド・ケーシングが前記ボア内への接近 を許す。前記細長いボアの開口端をカバーするために、キャップが前記ケーシン グに固着される。 前記ホール効果センサーは、第一のエンクロージャの延長された足に支持され る。好ましい実施形態において、ソレノイド・コイルのまわりにモールドされた オーバーモールド・ケーシングを、第一のエンクロージャの延長された足を生み 出すために、診断センサを有した基板のまわりにモールドすることができる。前 記延長された足は、ポンプが組み立てられたときに、第二のエンクロージャの側 壁に対抗するように配置することができる。第二のエンクロージャ内部の前記流 路は、延長された足に隣接して配置することができる。したがって、前記ホール 効果センサーは、組み立てられたポンプ内の流路に隣接させて配置することがで きる。 好ましい実施形態においては、電圧負荷されたソレノイドの磁束を感知するた めに、ホール効果センサーはソレノイド組立体のソレノイド・コイルにとって最 も近い位置に配置される。前記センサーによって感知される磁束は、コイル電流 の大きさまたは／若しくはソレノイド・コイルの巻線数の関数である。前記ソレ ノイド・コイルの極線の方向は、ソレノイド・コイルの磁束が流れ反応部材の磁 束に付加されるように、前記流れ反応部材の磁気極性に関連して配置される。改 良された診断システムが、上述の実施形態によって提供される。 前記電機子組立体は、好ましくは細長い電機子スリーブと、スリーブ内部にス ライド可能に支持された細長い電機子と、電機子と電機子スリーブの閉じられた 端部間に配置された電機子付勢手段と、ソレノイド組立体のボア内部に少くとも 実質的に位置可能な電機子スリーブとを備え、前記電機子はソレノイド・コイル への電圧負荷によって変位可能とされる。電機子の変位は、直接ポンピング機構 に伝達される。前記電機子付勢手段は、例えば付勢ばねとすることができる。前 記電機子組立体は、便利には第二のエンクロージャ上に設けられる。 好ましい実施形態においては、電機子スリーブはその開口端が前記磁極片に固 着される。前記磁極片は、少くとも実質的に電機子スリーブの延長された軸に対 して垂直に延びる板の形とすることができる。電機子スリーブの前記開口端は、 磁極片板から延びる植込ボルト上へプレス嵌合することができる。前記電機子組 立体は、磁極片を介して第二のエンクロージャに固着される。好ましい実施形態 においては、磁極片は、協動する浅いキャビティ内部に、プレス嵌合されるか若 しくは位置させられる。 電機子を支持している電機子スリーブの少なくとも一部分は、ポンプが組み立 てられたときにソレノイド組立体の細長いボア内に位置し、ソレノイドコイルへ の電圧負荷に応じた電機子の作動を可能としている。前記磁極片は電機子組立体 の磁気回路を完成させ、ソレノイド・コイルに電圧が負荷されたときに電機子ス リーブ内に支持された電機子が変位させられることを許容する。 電機子の運動は、それらの協動関係に基づいて直接にポンピング機構に伝達さ れる。このことは、好ましい実施形態に基づいて、電機子の少くとも一部分が電 機子スリーブから延びることを可能にするべく、電機子をスライド可能に支持す るためのすきまボアを有した磁極片によって達成される。前記すきまボアは、磁 極片植込ボルトおよび板を介して延びる。電機子の一部分は、直接ポンピング機 構と係合するために、前記クリアランスボア内にスライド可能に支持され、かつ すきまボアを通して延びる電機子延長部とされる。 ポンピング機構は、その上に支持された少くともひとつのピストンを有するキ ャリヤーを備える。各ピストンは、第二のエンクロージャ内におけるそれぞれの ピストン・ボア内部にスライド可能に支持される。好ましい実施形態においては 、複数のピストンが設けられる。それぞれのピストンおよびそれらが対応するピ ストン・ボアの横方向寸法は、各ピストンを特定のポンピング容積および／また は流体に適合させるために変化させられる。それゆえに、前記ポンプは、１つ以 上の流体をポンプ送りできるように適合させられる。 前記電機子は、電機子の運動が前記キャリヤによって前記ピストンに伝達され るように、キャリヤに連結される。この目的のために、電機子延長部分の自由端 は、キャリヤーに電機子の運動を伝達するべく、キャリヤーのかみ合い面に接す る。 前記シール手段は、ピストンのポンピング行程の間にはシールするが、ピスト ンの戻り行程の間には流体の流れを許容する。この目的のために、シール手段は 、ピストンの自由端に隣接した環状のキャビティによって、環状に延びるキャビ ティ内部に支持されたシール部材によって設けられる。前記シール部材は、キャ ビティの内部でピストンの延長軸線と平行な方向に、かつキャビティの内側肩部 と対向する外側リップとの間で移動できる。ピストンのポンピング行程の間、シ ール部材が内側の肩部に動って動き、かつ前記肩部に接してピストンをピストン ・ボアに対して密封する。ピストンのもどり行程の間、シール部材は流体の流れ を許容するように構成されている外側のリップに向かって動き、かつ接する。 キャリヤーは、前記キャリヤーの運動を案内する案内手段を備える。前記案内 手段は、キャリヤーから延びているガイド・ポストを備えるとともに、第二のエ ンクロージャ内のガイド・ボア内にスライド可能に支持される。ガイド手段は、 ピストンの運動方向が、電機子の運動方向に対して少なくとも実質的に平行とな るようにキャリヤーを案内する。 プラグが、ガイド・ボア内に設けられるとともに、ピストンがそれらのポンピ ング行程の末端に届いたとき、ガイド・ポストの自由端は前記プラグの自由端に 接する。それゆえ、ガイド・ボア内部におけるプラグの位置は、ピストンのポン ピング行程をセットするように配置される。それゆえに、プラグの位置は、ピス トン行程の調整を許容するべく変化可能とされる。 ピストンは、ソレノイド・コイルに電圧が負荷される間にポンピング行程を前 進し、かつソレノイド・コイルに電圧が負荷されなくなったときに戻り行程を後 退する。電機子は、ソレノイド・コイルが作動させられたとき、磁束路が電機子 と磁極片およびソレノイド・コイルを接続した結果として、電機子スリーブの閉 じられた末端から移動する。この運動は、ピストンをそれらのポンピング行程を 通じて動かすために、キャリヤーに伝達される。前記キャリヤーは、電機子によ って引き起こされたキャリヤーの運動に対して対抗した動作力を提供する付勢手 段によって支えられる。前記付勢手段は、ガイドポストおよびプラグ間で延びる 戻しばねの形とすることができるまた、前記付勢手段は、ガイドポスト内部のキ ャビティおよびまたはプラグ内に支持される。ソレノイド・コイルに電圧が負荷 されなくなったとき、前記キャリヤーは、電機子とともに戻しばねによってそれ らの初期位置に押し戻され、それゆえピストンをそれらのもどり行程側に引き戻 す。前記電機子付勢手段は、電機子が電機子スリーブの閉塞端に対して衝突する ことを防ぐ一方、同時に、電機子延長部分の末端とキャリヤー上の係合面との接 触を維持する手助けをする。これは、さらにピストンのもどり行程の間における 衝撃ノイズを防止する。 本発明の他の観点においては、第一のエンクロージャおよび第二のエンクロー ジャと、ポンピング機構およびこのポンピング機構を駆動するために使用される 電動手段とを備え、前記電動手段はソレノイドコイルおよび電機子組立体を有し たソレノイド組立体を備え、前記ソレノイド・コイルは前記第一のエンクロージ ャ内部に密封されており、前記ポンプ機構は前記{第二のエンクロージャ内部に 支持され、前記電機子組立体は前記ポンピング機構と協動するようにされ、かつ 前記電機子組立体は、前記ソレノイド組立体の中心ボア内部に支持可能な延長部 分を有しているポンプが提供される。前記電機子組立体は、第二のエンクロージ ャによって支持される。 本発明は、また、前述したようにポンプのピストン行程をセットする方法であ って、生産ジグを第二のエンクロージャの対応する浅いキャビティ内に置く段階 を有し、前記生産ジグはデータ面と、前記データ面から延びる段差部分と、較正 面とを備え、前記データ表面は、第二のエンクロージャ内に延びるとともにキャ リヤーに隣接している段差部分と一緒にキャビティ底面に隣接しており、前記デ ータ面と較正面との間の空間は、セットされるべきピストン行程に対して少なく とも実質的に同一である生産方法を提供する。前記生産ジグの前記データ面は、 浅いキャビティに嵌合するとき、磁極片の内側の面に対応する平面内に配置され る。この方法は、素早くかつ正確なピストン行程のセット方法を提供する。 前述した実施形態においては、正しい動作のための電流を要求するすべての電 気的/電子的構成部品に対して、ポンプの第一のエンクロージャ内に支持される 機会を提供する。したがって、これらの構成部品は、ポンプの第二エンクロージ ャ内に支持されたポンピング機構から分離される。この実施形態の利点は、電気 的/電子的構成部品は、ポンピング機構によって引き起こされる真空にさらされ ないということである。このことは、電気的/電子的構成部品を支持する第一の エンクロージャ内への漏れが発生する可能性を最小限にする。 さらに、ポンプは２つの別個の区画において製造される。ポンプの各セクショ ンの製造を外部に委託することを容易にすると同時に、電気的/電子的構成部品 を含むセクションの製造業者、およびポンピング機構を有したセクションの製造 業者のそれぞれに、最適なコンディションが提供される。それから、２つのセク ションは簡単な作業によって一体に組み立てられる。 本発明は、添付された図面に描かれたポンプの好ましい実際的な実施形態の説 明から、容易に理解される。 図面において： 図１は本発明による2つのセクションに分離されたポンプの側面図；図２はポン プの第一のセクションの縦断面図； 図３はポンプの第二のセクションの後面図； 図４は図３中に示されたＡ−Ａ線に沿った縦断面図； 図５は図３中に示されたＢ−Ｂ線に沿った縦断面図； 図６は組み立てられたポンプの縦断面図； 図７ａおよび図７ｂは、ポンピング行程および戻り行程におけるピストンの作動 をそれぞれ模式的に示した断面図； 図８はピストン行程をセットする方法を模式的に示した第二のセクションの縦断 面図である。 最初に図1を参照すると、ポンプは２つの主要なセクション１，２を備えてい る。第一のセクション１は、電気的／電子的構成部品を支持しており、かつ第二 セクション２は、図３，４，５，６，７ａ，７ｂに詳細に示されたポンピング機 構３を支持している。 図２に示したように、第一セクション１は、ソレノイド組立体１１を支持して いる第一のエンクロージャ１０を有している。前記ソレノイド組立体１１は、そ の上にソレノイド・コイル１３が巻き付けられた支持リール１２を有している。 前記支持リール１２には、細長いボア１４が形成されている。前記第一のエンク ロージャ１０は、ホール効果センサー１９（図６参照）が設けられた図示されな い基板を支持する延長された足１５を有している。前記延長された足15の上には 、通常のコネクターを用いる電源およびコントロールシステムへの連結を容易に するために、コンセント７１が取り付けられている。 ソレノイド組立体１１のコイル１３および基板の両方が、製造の間にソレノイ ド組立体１１および基板のまわりにモールドされるオーバーモールド・ケーシン グによって覆われ、これによって第一のエンクロージャ１０が形成されている。 これは、少くともソレノイド・コイル１３がその中に密封されることを保証する 。キャップ１６が、細長いボア１４の開口端に固着されている。前記基板は、延 長された足１５に固着若しくはモールドされる支持板１７上に支持される。カバ ープレート１８が、基板を保護しかつシールするために、延長された足１５内に おいて基板の上方に設けられている。 図３乃至図５に示したように、第二セクション２は、ポンピング機構３、吐出 逆止め弁２１、入口リリーフバルブ２２および電機子組立体２３を支持している 第２エンクロージャ２０を備えている。図５および図４に示したように、ポンプ に流入する流体の流れを制御する入口リリーフ弁２２が、第二のエンクロージャ ２０内に設けられている。必要とされるならば、フィルター手段を前記入口リリ ーフ弁２２若しくはその近傍に、既知の方法によって設けることができる。前記 入口リリーフ弁２２は、第二のエンクロージャ２０の平らな側面２４の近傍に若 しくは少くとも実質的に一直線に並べて配置される。また、前記入口リリーフ弁 ２２は、細長いバルブ・キャビティ２５、およびポンプ送りされる流体が流入す る入口開口２６を有している。バルブ・キャビティ２５内には、バルブ部材２７ と細長いボデーエレメント２８および弁ばね２９が支持されている。 図４は、前記バルブ部材２７が前記弁ばね２９によって弁座２９ａに押しつけ られた、前記入口リリーフ弁２２が閉じた状態を示している。 ボデーエレメント２８は、バルブ部材２７と弁ばね２９との間に配置され、バ ルブ部材２７と共に移動する。前記ボデー・エレメント２８は、磁性体から製作 される。入口リリーフバルブ２２を通過する流体の流れがあるとき、前記ボデー ・エレメント２８はバルブ・キャビティ２５内で変位することができる。ボデー ・エレメント２８に隣接したバルブ部材２７を横切って生じる流体の圧力勾配の 結果として、この変位はバルブ部材２７によってボデー・エレメント２８上に負 荷される力に帰着する。流体の流れが弁ばね２９若しくは流体の逆流によって妨 げられたときは、バルブ部材２７およびボデー・エレメント２８はそれらの初期 位置に戻される。バルブ部材２７は、図面中に球形に描かれているが、他の形と しても良い。また、バルブ部材はボデー・エレメントと一体とすることができる 。 前記流体流れは、バルブ部材２７およびボデー・エレメント２８とバルブ・キ ャビティ２５との間のすきまによって拘束される。この目的のために、バルブ部 材２７および／またはボデー・エレメント２８の形をテーパを付けるか、あるい は別の方法で修正することによって、それらがバルブ・キャビティ２５内におい て変位させられたとき、バルブ部材２７およびまたはボデー・エレメント２８を 横切る圧力勾配を変えることができる。これは、ボデー・エレメント２８の変位 を流体の流れに関連させて変えることを可能にする。 前記電機子組立体２３は、細長い電機子スリーブ３１内部でスライド可能に支 持された、閉じられた端３２を有した電機子３０を備える。電機子スリーブ３１ の閉じられた端３２とは反対側の端部は、磁極片３３で支えられる。前記磁極片 ３３は、そこから延びた植込ボルト３４を有した板３３ａの形とされ、かつ電機 子スリーブ３１の開口端が前記植込ボルト３４にプレス嵌合させられている。前 記電機子３０は、その一端から突き出た電機子延長部３５を備える。前記電機子 延長部分３５は、磁極片３３のすきまボア３６を通して延び、スライド可能に支 持されている。このすきまボア３６は、磁極片板３３ａおよび植込ボルト３４を 通して延び、かつ少くとも実質的に電機子スリーブ３１の細長い軸３７と同軸と されている。これが、電機子延長部３５がすきまボア３６内を自由に延び、かつ 引込むことを許容する。 図示されない電機子付勢ばねは、電機子３０のスリーブの閉じられた端部３２ と反対側の端部３８との間で支持される。保持ボア３９が、前記付勢ばねの端部 を保持するために電機子端３８に設けられている。 前記磁極片３３は、第二のエンクロージャ２０の端面４１に設けられた浅いキ ャビティ４０にプレス嵌合され、これにより電機子組立体２５を第二のエンクロ ージャ２０上に支持している。磁極片３５を第二のエンクロージャ２０に接続す るために、分離された固着手段を用いても良い。これに対して、磁極片３５を第 二のエンクロージャ２０と一体的に形成することもできる。前記磁極片３３がキ ャビティ４２をカバーし、かつ第二のエンクロージャ２０内に密封している。そ して電機子延長部分３５はキャビティ４２内に延びることができる。 前記ポンピング機構３は、図５に最も良く示されるように第二のエンクロージ ャ２０内部に支持されている。前記ポンピング機構５は、第二のエンクロージャ のキャビティ４２内に支持されたキャリヤー４３を備えている。電機子延長部分 ３５の自由端は、電機子３０の運動をキャリヤー４５に伝達するためにキャリヤ ー４５側のかみ合い面７０に接している。同じく、電機子３０をキャリヤー４５ と一体に形成し、若しくはキャリヤー４５に別の方法で固着することとしても良 い。複数のピストン４４が、キャリヤー４３に固着され、かつキャリヤー４３か らかみ合い面７０とは反対側に延びている。各ピストン４４はそれぞれピストン ・ボア４５内に支持され、かつ少なくとも実質的に電機子３０の運動方向に対し て平行に移動するが、これが本発明にとって不可欠でないことはいうまでもない 。 前記ピストン・ボア４５はキャビティ４２に連通するとともに、バルブ・キャビ ティ２５にも連通している。前記ピストン４４およびピストン・ボア４５は、共 に円筒状の横断面を備えているが、その他の断面形状としても良い。各ピストン ４５のポンピング容量は、より大きなポンピング容量が要求される時にはピスト ン４４および支持ボア４５より横断面を大きくすることによって設定することが できる。これは、ポンプによって１つ以上の流体を同時にポンピングすることを 容易にするために使用することができる。そのような実施形態においては、各ピ ストン・ボア４５に連通する入口を分離して配置することとしても良い。 図４に最も良く示されるように、キャリヤー４３は、第二のエンクロージャ２ ０を通して延びるガイド・ボア４７内にスライド可能に支持されたガイド柱を備 える。ガイド・ボア４７の軸線は、少なくとも実質的にピストン・ボア４５に対 して平行とされ、かつ電機子５０の運動方向に対して少なくとも実質的に同軸と されているけれども、このことが本発明にとって不可欠ではない。したがって、 前記ガイド柱４６はポンピング行程およびもどり行程を通してガイド・ピストン ４４を支持し、かつ案内している。 プラグ４８がガイド・ボア４７内に支持され、かつピストン４４がそれらのポ ンピング行程の端部に達した時には、ガイド柱４６はプラグ４８に接する。逆に 言えば、キャリヤー４３は、ピストン４４のもどり行程の最後に磁極片３３の内 側表面７３に接する。したがって、前記磁極片３３が、キャリヤー４３のための 上端ストッパの役目を果たし、かつプラグ４８がキャリヤー４３のガイド柱４６ のための谷底ストッパとして作用する。したがって、ガイド・ボア４７内部にお けるプラグ４８の前記位置が、各ピストン４４のストローク、したがってポンプ のポンピング容量をセットする。図示されない戻しばねを支持するために、細長 いキャビティ４９がガイド柱４６の内部に設けられている。前記プラグ４８は、 前記戻しばねの端部を支持するために、協動する端部キャビティ５０に設けられ ている。 この配置が、ポンプ製造の際に、すばやくかつ正確なピストンストロークのセ ッティングを可能にする。図８に示すように、ピストンストロークをセットする ために生産ジグ８０が使用される。前記生産ジグ８０はデータ面８１と、前記デ ータ面８１から延びる段差部分８２とを有し、かつ前記段差部分８２は較正面８ ３を備えている。前記データ面８１と前記較正面８３との間の空間８５は、ピス トンストロークと等しく、かつピストンストロークをセットする。 ポンプの製造の間、ピストンストロークは、第二のエンクロージャ２０内の浅 いキャビティ４０内に、データ面８１の周囲が浅いキャビティ４０の底面８４に 接するようにジグ８０を置くことによってセットされる。前記段差部分８２は、 第二のエンクロージャのキャビティ４２内に延びる。キャリヤー４３およびガイ ド柱４６が第二のエンクロージャのキャビティ４２内部でそれぞれ支持され、か つガイド・ボア４７およびキャリヤー４５が較正面８３に接した状態で、プラグ ４８はガイド柱４６と接触するまで、対向するジグ８０の方へ移動された後、ガ イド・ボア４７にプレス嵌合される。ジグ８０のデータ面８１および較正面８３ の間の空間８５によって、ピストンストロークはこの方法によって正しくセット される。組み立てられたポンプにおいて、磁極片３３の内側の面３３ａが、ジグ ８０の内のデータ面８１と同じ平面にある。したがって、この方法は、素早くか つ始終一貫したピストンストロークのセット方法を提供する。 しかしながら、プラグ４８をガイド・ボア４７の内部に螺合させ、ピストン４ ４を手動でストローク調整できるようにしても良い。また、プラグ４８の位置が 自動的に変化するような手段を講じることにより、ポンピング容量を自動調整で きるようにしても良い。ピストンストロークを変更する他の機械的な手段を用い ても良い。 第一のエンクロージャ１０の前記延長された足１５の形は実質的に平らである 。 ポンプが図６に示したように組み立てられたとき、延長された足１５は、第二の エンクロージャ２０の平らな側面２４に対して平行にかつきわめて隣接した状態 に配置される。前記延長された足１５は第二のエンクロージャ２０を越えて延び ないから、組み立てられたポンプの長さをさらに延長させることはない。二つの セクション１，２が一つに組み立てられたとき、ポンプ内部の診断構成が完成す る。 二つのセクション１，２が一つに組み立てられたとき、前記電機子スリーブ３ １が、第一のエンクロージャ１０内の細長いボア１４に受け入れられる。これに より、電機子スリーブ５１の内部に支持された電機子３０を起動させるために必 要とされる電磁回路が完成される。 電機子スリーブ３１が細長いボア１４内に容易に挿入できるようにされ、２つ のセクションが容易に連結されるので、この配置はポンプのすばやい組み立てを 容易にする。このことは、大量自動組立のために有利である。２つのセクション １，２のすばやい組立を容易にするために、電機子スリーブ３１および細長いボ ア１４の形態を、たとえば雄型と雌型とすることとしてもよい。 延長された足１５の内部に支持された前記ホール効果センサー１９は、平らな 側面２４に隣接して配置された入口リリーフバルブ２２から分離され、かつ物理 的に接近するように、平らな側面２４に隣接して配置される。 前記ホール効果センサー１９は、流れがある時に、バルブ・キャビティ２５内 部のボデー・エレメント２８の運動を感知する。ボデー・エレメント２８がバル ブ内部で変位させられたとき、前記ホール効果センサー１９は、ボデー・エレメ ント２８の軸線に沿った磁束密度の変化を感知する。このシステムの拡張された 機能においては、ホール効果センサー１９が、電圧が負荷されたソレノイド・コ イル１３に生じる磁束を感知する。したがって、これは磁束センサー１９によっ て感知される２つの別個の構成部品を備える。 センサー１９によって感知されるソレノイド・コイル１３の磁束の大きさおよ び方向は、ソレノイド・コイル１５に対するセンサー１９の空間的な近接の度合 い、およびコイル電流の大きさおよびコイルの巻き数の関数である。このシステ ムの作動を最適なものとするために、コイル１３の磁束の極線方向は、バルブ・ キャビティ２５を通過する流体の流れに起因したボデー・エレメント２８の変位 が、コイル電流が増したときのようにソレノイドコイル１３の磁束密度を付加的 に増加させるように、ボデー・エレメント２８の選択された磁気極性に関連して 決定される。２つの別個の構成部品を感知することは、システムの信頼性をより 高めることに帰着する。 センサー１９は、予め定められた閾値以上の変位の確認を提供するだけである 。このことは、リリーフバルブ２２を通過する空気の泡が球部材２７すなわちボ デー・エレメント２８を十分に変位させないので、内燃機関用油ポンプのために 有効である。しかしながら、センサー１９は、小さい空気泡に起因する運動は無 視するが、大きい空気泡に起因する運動には反応するようにセットされる。前記 ホール効果センサー１９は、閾値以上の運動が感知された時に、コントロールシ ステムに信号を供給する。 このコントロールシステムは、本願出願人の出願になる特許出願Ｎｏ．ＰＭ４ ７６７に完全に記載されている。そして、そのシステムの詳細が本明細書に引用 される。前記コントロールシステムは、ソレノイド組立体１１の電圧負荷の周期 したがってポンプの作動の周期を制御する。さらに、コントロールシステムは、 エンジンのオイル要求に基づいてポンプ作動の周波数を制御する。 ポンピング行程の間におけるポンピング機構３の作動が図７ａに最も良く示さ れ、かつポンピング機構３のもどり行程の間の作動が図７ｂに示される。 ピストン４４の前記自由端は、環状のキャビティ６０および前記キャビティ６ ０内部に支持された環状に延びるシール部材６１とを有した、シール手段５９を 備えている。キャビティ６０の反対側は、内側の肩部６２および外側のリップ６ ３によってそれぞれ画定されている。前記シール部材６１は、ポンプの作動の間 、内側の肩部６２と外側のリップ６３との間で、ピストン４４の軸線に対して平 行に移動できる。シール手段５９を有したピストン４４の自由端は、ポンプ室６ ５内に支持され、その中で移動できる。図７ａに示したように、ポンピング行程 の間、シール部材６１は、内側の肩部６２に向かって移動しかつ隣接して、ピス トン・ボア４５を逆流する流体を阻止する。したがって、前記流体はポンプ室６ ５から吐出逆止め弁２１を介してポンプ送りされる。同時に、図４に示したよう に、流体が入口リリーフバルブ２２を介してピストン・ボア４５およびキャビテ ィ４２に吸入される。 図７ｂに示したように、もどり行程においては、シール部材６１が外側のリッ プ６３に向かって移動し停止する。流体が外側のリップ６５を通過できるように 、切吹きおよび／または開口が外側のリップ６５に設けられる。これは、流体に よるポンプ室６５の再充填を許す。前記吐出逆止め弁２１は、流体がポンプ室６ ５から外へポンプ送りされ、若しくは漏れることを防ぐ。前記逆止め弁２１は、 ピストン４４のもどり行程の際に、オイルがポンプ室６５に再び吸い込まれるこ とを防止する。さらに逆止め弁２１は、ピストン４４がオイルをポンプ送りする オイルラインの下流に存在するエンジン負圧によって、オイルがポンプから吸い 込まれることを妨げる。 したがって、前記シール手段５９は、シール若しくはバルブとして作用する。 しかしながら、それぞれの機能を達成する通常手段を使用することとしても良い 。 ピストン行程の初めにおいては、シール部材６１は、流体のポンピング送りが 発生する前に環状キャビティ６０の外側のリップ６３から内側の肩部６２まで移 動しなければならない。したがって、この動きの間はポンピング送りが生じない ので、この動きはピストン４４に対しては『から動き』である。から動きの度合 いは、外側のリップ６３と内側の肩部６２との間の空間に依存して変化する。し たがって、各ピストン４４が幅の異なるキャビティ６０を備えているので、「か ら動き」／「ピストンストローク」比がそれぞれ異なることに起因して、それぞ れのピストン４４からの流体供給量は異なってくる。 上述したように、プラグ４８を動かすこと、若しく他の機械的な手段によって 、ピストンストロークを変えることができる。各ピストンにおける「から動き」 が一定であるため、ピストンストロークのわずかな変更が、ピストン４４による 流体送出し料を大きく変える。さらに、隣接したピストン４４相互間の供給比は 、ピストンストロークを変えることによって変化する。したがって、ポンプのピ ストン４４からの流体のポンピング量は固定されず、変化させることができる。 これが、広範囲にわたる作動状態へのポンプの適合を可能にし、かつ１つ以上の 流体を異なった量でポンプ送りすることを許容する。 ポンプの作動について説明すると、ソレノイド組立体１１に電圧が負荷される とき、電機子３０は、電機子スリーブ３１の閉じられた端部３２から移動する。 電機子延長部分３５がキャリヤーかみ合い面７０に接しているので、電機子３０ の動きは、キャリヤー４３およびピストン４４に伝達される。したがって、ソレ ノイド組立体に電圧が負荷されるとき、ピストン４４はポンピング行程を移動す る。ピストン４４のもどり行程においては、ソレノイド組立体１１には電圧が負 荷されないので、ガイドポスト４６の内部に支持された戻しばねによって、キャ リヤー４３とピストン４４および電機子５０とは、それらの初期位置に戻される 。付勢ばねは、電機子３０が電機子スリーブの閉じられた端部３２に衝突するこ とを妨げるが、電機子延長部分３５とキャリヤーかみ合い面７０との接触を維持 する。 ソレノイド組立体１１は、ポンピング行程においてはピストン４４を動かすた めに電圧が負荷され、もどり行程においては、ピストン４４の戻り移動を許容す るために電圧が負荷されないという、ポンプの作動における明確な利点が生じる 。ソレノイド組立体１１に負荷する電圧の周期を制御することによって、ポンピ ング行程の周期を容易に変えることができるので、例えばオイルの粘度変化や電 圧変化のようなファクターの変化に対して、ポンプの作動をよりフレキシブルに 適合させることができる。比較すると、ピストンを駆動するためにバネを使用す る場合には、最悪ケースの状態に合わせたバネ力を提供できるようにバネを選択 する必要があり、これにより、その他の条件の下ではポンプのフレキシビリティ が制限される。 さらに、ポンプを制御するコントロールシステムは、ソレノイド組立体への電 圧負荷の周期を最小限にしつつ、最大ポンプ送り率を達成するために適合される 。ポンピング行程の間の休止時間の短縮が、同様に達成される。したがって、ポ ンプは最適の効率若しくはその近傍で動作することができる。 このポンプ作動は、ポンプを駆動するコントロールシステムにフィードバック 信号を供給する、上述したホール効果センサーのようなフィードバック手段の使 用を容易にする。これらの信号は、コントロールシステムによるソレノイド組立 体への電圧負荷周期の決定を可能とし、ポンプの効率的な作動を援助する。上述 の説明は、ポンプの好ましい実際的な実施形態を述べたものである。上述の幅広 い説明の範囲において、他の実施形態を採用することとしても良い。例えば、ソ レノイド組立体１１および電機子組立体２３の両方を、第一のエンクロージャ１ ０の内部に支持することもできる。また、『ホール効果センサー』に換えて、『 キャパシタンス効果』センサーを使用することもできる。さらに、一つ若しくは すべての吐出逆止弁２１の近傍にセンサーを設けても良い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 第一のエンクロージャおよび第二のエンクロージャと、ポンピング機構 およびこのポンピング機構を駆動する電動手段とを備え、前記電動手段がソレノ イドコイルおよび電機子組立体を有したソレノイド組立体を有しており、前記ソ レノイド・コイルが前記第一のエンクロージャ内部に密封されており、前記ポン プ機構は前記第二のエンクロージャ内で支持されており、前記電機子組立体は前 記ポンプ機構と協動するようにされ、第二のエンクロージャの流路内部の流れを 検出する診断センサが、前記第一のエンクロージャ内部に密封されていることを 特徴とするポンプ。 ２． 前記流路内部に支持された流れ反応部材を備え、前記流れに反応する部 材は、前記流路内を流れる流れによって変位するようにされ、前記診断センサが 、前記流れに反応する部材の変位を検出するようにされていることを特徴とする 請求項１に記載のポンプ。 ３． 流量制御弁が前記流路を通した流れを制御するようにされ、かつ前記流 れに反応する部材が、前記流量制御弁のバルブ部材に隣接して支持されて変位す るようにされていることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。 ４． 前記流量制御弁が前記流路を通した流れを制御するようにされ、前記流 れに反応する部材が前記流量制御弁のバルブ部材とされ、若しくは前記流量制御 弁と一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。 ５． 前記流れに反応する部材が磁性材料から成形され、および前記診断セン サがホール効果センサーとされることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに 記載のポンプ。 ６． 前記ホール効果センサーが、前記流れに反応する部材の予め定められた 閾値以上の変位を検出することを特徴とする求項５に記載のポンプ。 ７． 前記流れに反応する部材は、前記流れに反応する部材と流路との間の隙 間が、前記流れに反応する部材が変位する方向に変化するように形成され、かつ 前記流れに反応する部材が変位させられると圧力勾配が変化するようにされてい ることを特徴とする請求項５または６に記載のポンプ。 ８． 前記ホール効果センサーが、ソレノイド組立体のソレノイド・コイルに とって最も近くに位置するようにされ、ソレノイドコイルに電圧が負荷されたと き、ソレノイドのコイルの磁束の感知を許容するようにされていることを特徴と する請求項５乃至７のいずれかに記載のポンプ。 ９． 前記ホール効果センサーによって感知される磁束が、コイル電流の大き さおよび／またはソレノイド・コイルの巻線の数の関数とされることを特徴とす る請求項８記載のポンプ。 １０． 前記ソレノイド・コイルの極線方向が、流れに反応する部材の磁気極 性に関連し、ソレノイド・コイルの磁束が前記流れに反応する部材の磁束に対し て付加されるように設定されることを特徴とする請求項８または９に記載のポン プ。 １１． 前記流量制御弁が、ポンプに対する流入流れを制御することを特徴と する請求項５乃至１０のいずれかに記載のポンプ。 １２． 前記ソレノイド・コイルおよび前診記断センサが、前記第一のエンク ロージャ内に密封されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の ポンプ。 １３． 前記第一のエンクロージャは、少くともソレノイド・コイルのまわり にモールドされるオーバーモールド・ケーシングであることを特徴とする請求項 １乃至１２のいずれかに記載のポンプ。 １４． 前記診断センサが、前記第一のエンクロージャの延長した足内部に設 けられ、前記足は、第二のエンクロージャの壁に対向するように配置され、前記 流路は、前記足に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１乃至１３に 記載のポンプ。 １５． 前記ポンピング機構がキャリヤーを備え、少くともひとつのピストン が前記キャリヤーに支持され、前記各ピストンが、第二のエンクロージャ内のピ ストン・ボア内部に支持されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれ かに記載のポンプ。 １６． シール手段が、ピストンの自由端若しくはその近傍に設けられ、前記 シール手段は、ピストンのポンピング行程の間にはシールするが、ピストンの反 対側へのもどり行程の間には流体の流れを許容することを特徴とする請求項１５ に記載のポンプ。 １７． ソレノイド・コイルに電圧が負荷されたときに、前記ピストンが、そ れらのポンピング行程を通して移動することを特徴とする請求項１５または１６ に記載のポンプ。 １８． 前記シール手段が前記ピストンの自由端に隣接する環状のキャビティ を備えるとともに、内側肩部および外側リップを設けており、環状に延びる前記 シール部材が、前記キャビティ内部に変位可能に支持され、前記シール部材は、 前記内側肩部に接するときには前記ピストン・ボアを密封するとともに、前記外 側リップに接するときには流体の流れを許容することを特徴とする請求項１６ま たは１７に記載のポンプ。 １９． 前記ピストンのポンピング行程におけるから動きが、前記環状キャビ ティの幅に依存して変化されることを特徴とする請求項１８に記載のポンプ。 ２０． 複数のピストンを備え、各ピストンが、ポンプ作動の際に異なった量 の流体をポンプ送りするようにされていることを特徴とする請求項１６乃至１９ のいずれかに記載のポンプ。 ２１． 前記キャリヤーがキャリヤーの動きを案内するガイド手段を備え、前 記ガイド手段は前記キャリヤーから延びかつ第二のエンクロージャのガイド・ボ ア内部に支持スライド可能に支持されたガイド柱を備え、プラグが前記ガイド・ ボア内に設けられており、前記ガイド柱と前記プラグとの間に付勢手段が設けら れており、前記プラグが前記キャリヤーのための端部停止を提供することを特徴 とする請求項１５乃至１８のいずれかに記載のポンプ。 ２２． 前記プラグの前記ガイド・ボア内部における位置が変化するようにさ れ、各ピストンのストロークを変化できるようにされていることを特徴とする請 求項２１に記載のポンプ。 ２３． 前記電機子組立体が、少くとも実質的にソレノイド・コイルのボア内 に位置して変位可能とされた電機子を備えることを特徴とする請求項１乃至２２ のいずれかに記載のポンプ。 ２４． 前記電機子組立体が前記第二のエンクロージャによって支持されるこ とを特徴とする請求項１乃至２３のいずれかに記載のポンプ。 ２５． 前記電機子の変位がポンプ機構のキャリヤーに直接伝達されることを 特徴とする請求項２３または２４に記載のポンプ。 ２６． 前記電機子組立体が細長い電機子スリーブを備え、前記電機子は前記 電機子スリーブ内でスライド可能に支持され、磁極片が前記電機子スリーブを支 持しており、電機子付勢手段が前記電機子と前記電機子スリーブの閉じられた端 部との間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至２５のいずれかに記載 のポンプ。 ２７． 前記第二のエンクロージャが前記磁極片を収容するための底面を有し たキャビティを備え、前記磁極片がキャリヤーのための反対側の端部停止を設け ていることを特徴とする請求項２６に記載のポンプ。 ２８． 前記磁極片が電機子組立体の磁気回路を完成させることを特徴とする 請求項２６乃至２７に記載のポンプ。 ２９． 第一のエンクロージャおよび第二のエンクロージャと、ポンピング機 構およびこのポンピング機構を駆動する電動段とを備え、前記電動手段はソレノ イド・コイルおよび電機子組立体を有したソレノイド組立体を備え、前記ソレノ イド・コイルは前記第一のエンクロージャ内に密封され、前記ポンプ機構は前記 第二のエンクロージャ内に支持され、前記電機子組立体は前記ポンピング機構と 協動するようにされ、前記電機子組立体は前記ソレノイド組立体の中心ボア内に 支持可能な延長された部分を備えることを特徴とするポンプ。 ３０． 前記電機子組立体が前記第二のエンクロージャに支持されることを特 徴とする請求項２９に記載のポンプ。 ３１． 第二のエンクロージャ内のキャビティに生産ジグを置く段階を備え、 前記生産ジグは、データ面とこのデータ面から延びる段差部分および較正面とを 有し、前記データ表面はキャビティの底面に接し、前記段差部分は第二のエンク ロージャ内に延びてキャリヤーに接し、およびプラグがキャリヤー・ガイド柱に 接するまでプラグをガイド・ボア内に挿入してプレス嵌合し、前記データ面と前 記較正面との間の空間が、ピストンストロークに対して少くとも実質的に同一と されていることを特徴とする請求項２７に記載されたポンプのピストンストロー クを設定する方法。