オイル供給装置
【課題】エンジンの油圧制御部と潤滑部とにオイルを供給するオイル供給装置を構成する。
【解決手段】オイルポンプＰのオイルを油圧制御部Ｅａと潤滑部Ｅｂとに供給する主油路２から分岐する分岐油路３に圧力制御弁２０を備えた。圧力制御弁２０は、弁本体２１にスライド移動自在に弁体２２を備え、弁体２２が作動始点から作動終端まで付勢力を作用させる第１スプリング２５と、弁体２２が開放する変更領域の中間から作動終端まで付勢力を作用させる第２スプリング２６とを備えて構成した。
【解決手段】オイルポンプＰのオイルを油圧制御部Ｅａと潤滑部Ｅｂとに供給する主油路２から分岐する分岐油路３に圧力制御弁２０を備えた。圧力制御弁２０は、弁本体２１にスライド移動自在に弁体２２を備え、弁体２２が作動始点から作動終端まで付勢力を作用させる第１スプリング２５と、弁体２２が開放する変更領域の中間から作動終端まで付勢力を作用させる第２スプリング２６とを備えて構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイル供給装置に関し、詳しくは、エンジンによって駆動されるオイルポンプからのオイルを、エンジンを制御する油圧制御部と、エンジンの潤滑部とに供給する油路系を有し、油圧制御部と潤滑部とに供給されるオイル圧を制御弁によって制御するオイル供給装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成されたオイル供給装置として特許文献１には、オイルポンプの吐出油路からオイルが供給される優先弁（可変昇圧弁）を備え、この優先弁の２つの出力ポートの一方に弁開閉時期制御装置を接続し、他方にエンジン潤滑装置が接続した構成が示されている。この特許文献１の構成では、優先弁はバネで付勢された弁体を備え、オイルポンプから供給されるオイルの圧力の上昇に伴い、弁体の作動により、先ず弁開閉時期制御弁にオイルの供給を開始し、この後に、このオイルの圧力が上昇した場合（所定値に達した場合）にエンジン潤滑装置にオイルの供給を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９‐２９９５７３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンで駆動されるオイルポンプからのオイルを、弁開閉時期制御装置（エンジンの油圧制御部の具体例）に供給し、ピストンジェット（エンジンの潤滑系の具体例）に供給する油路系を考えると、弁開閉時期制御装置に供給すべき作動油はエンジンが比較的低速で回転する場合にも所定のオイル圧を必要とする。このような理由からエンジンが低速回転にあっても必要とするオイル圧のオイルの供給が可能なオイルポンプが用いられる。
【０００５】
ピストンジェットは、エンジンの回転速度がある程度高まった状態で必要とするオイル圧のオイルの供給が求められる。従って、エンジンが低速で回転する際に弁開閉時期制御装置に対して必要とするオイル圧のオイルを供給するようにオイル供給装置の基本的な設計を行った場合には、ピストンジェットを作動させるために望まれるエンジンの回転速度に達した際に、オイル圧が上昇し過ぎる不都合を招きオイルポンプを駆動するエネルギーを無駄に消費することもあった。
【０００６】
これに対して特許文献１では、優先弁（可変昇圧弁）が低いオイル圧を必要とする弁開閉時期制御装置と、これより高いオイル圧を必要とするエンジン潤滑装置とにオイルを供給するよう夫々の装置に対して必要とするオイル圧に達するまではオイルが供給されない構成となっている。従って、前述した課題と同様に、エンジン潤滑装置を作動させるために必要とするエンジンの回転速度に達した際には、オイル圧が上昇し過ぎる不都合を招くこともあり、オイルポンプを駆動するエネルギーを無駄に消費する観点から改善の余地があった。
【０００７】
本発明の目的は、エンジンで駆動されるオイルポンプを備えたものにおいて、エンジンの低速回転時にはエンジンの油圧制御部が必要とするオイル圧のオイルを供給し、且つ、エンジンの回転速度が上昇した場合には、オイル圧を過剰に上昇させることなくエンジンの潤滑油部が必要とするオイル圧のオイルを供給するオイル供給装置を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、エンジンによって駆動されるオイルポンプを備え、このオイルポンプからのオイルを、前記エンジンを制御する油圧制御部とエンジンの潤滑部とに供給する主油路を備え、この主油路から分岐する分岐油路を備え、前記主油路に作用するオイル圧を制御する圧力制御弁を前記分岐油路に備えると共に、前記圧力制御弁が、前記分岐油路のオイルが流れる流路空間を有する弁本体と、当該弁本体の内部でスライド移動により前記流路空間の流路断面積を変更して前記流路空間に流れるオイル量を調節する弁体と、前記流路断面積を小さくする方向への付勢力を前記弁体に作用させる付勢機構と、前記分岐油路に作用するオイル圧を前記弁体に対し前記付勢機構の付勢力の作用方向と反対方向から作用させるオイル圧作用部とを備えて構成され、前記弁体が、スライド移動領域の弁体閉塞側において前記流路断面積を設定値に維持する制限領域と、前記スライド移動領域の弁体開放側においてスライド移動量に対応して前記流路断面積の変更する変更領域とに作動自在に構成され、前記付勢機構が、前記スライド移動領域の前記弁体閉塞側の作動始端から前記弁体開放側の作動終端まで前記弁体に付勢力を作用させる第１スプリングと、前記変更領域の中間から前記作動終端まで付勢力を作用させる第２スプリングとの少なくとも２つのスプリングを備えている点にある。
【０００９】
この構成によると、オイルポンプから供給されるオイル圧が低く（エンジンが低速回転）、弁体がスライド移動領域の制限領域にある場合には、主油路に作用するオイル圧はエンジンの回転速度に対し設定比率で上昇する。次に、オイル圧の上昇（エンジンの回転速度が上昇）し、弁体がスライドして変更領域に達した場合には、流路断面積が増大するため、主油路に作用するオイル圧はエンジンの回転速度に対し、前述した設定比率より低い比率で上昇（緩やかに上昇）する。この後に、エンジンの回転速度が更に増大して第１スプリングと第２スプリングとの付勢力が弁体に作用する状態では、主油路に作用するオイル圧はエンジンの回転速度に対し設定比率（前述した設定比率と一致しなくても良い）で上昇する。つまり、エンジンの回転速度が設定された特性の直線に従って上昇する場合でも、主油路に作用するオイル圧を、初期には必要とする特性で上昇させて低いオイル圧を得ることが可能となり、次に、緩やかに上昇させた後に、必要とする特性で上昇させることで高いオイル圧を得ることが可能となり、この高いオイル圧を得る際のエンジンの回転速度の抑制を実現する。
【００１０】
本発明の具体構成の一例を図１に示し、エンジンＥの回転速度の上昇に伴う弁体２２の移動形態を図３に示し、主油路に供給されるオイル圧の変化を図４に示している。この具体構成では、エンジンＥが低速回転（Ｒ０〜Ｒ１）で弁体２２が制限領域にある状態（図３（ａ））では、原点「０」を基点とする第１昇圧直線Ｌ１に沿ってオイル圧を上昇させる。エンジンＥの回転速度の上昇に伴いオイル圧が更に上昇して弁体２２が流路空間２１ａを開放する変更領域に達し、この変更領域のうち第１スプリングの付勢力だけが作用する第１変更領域（図３（ｃ）・Ｒ１〜Ｒ２）では、第１昇圧直線Ｌ１より緩傾斜となる第２昇圧直線Ｌ２に沿ってオイル圧を上昇させる。更に、エンジンＥの回転速度が上昇し、変更領域のうち第１スプリング２５と第２スプリング２６との付勢力が作用する第２変更領域（図３（ｄ）・Ｒ３〜Ｒ４）では第２昇圧直線Ｌ２より急傾斜となる第４昇圧直線Ｌ４に沿ってオイル圧を上昇させる。これにより、エンジンＥの回転速度がＲ１〜Ｒ４の領域では回転速度に対するオイル圧が第１昇圧直線Ｌ１を延長した直線より低い領域に存在し、オイルポンプＰに作用するオイル圧が低減することが可能となり、図４に示す仕事削減領域ＷでオイルポンプＰを無駄に駆動しない。
従って、エンジンの低速回転時にエンジンの油圧制御部が必要とするオイル圧のオイルを供給し、且つ、エンジンの回転速度が上昇した場合には、オイル圧を過剰に上昇させることなくエンジンの潤滑油部が必要とするオイル圧のオイルを供給するオイル供給装置が構成された。
【００１１】
本発明は、前記弁体が前記変更領域で前記弁体開放側に変位した場合に、この弁体に当接して付勢力を作用させる位置に前記第２スプリングが、拘束部材により初期張力を与えた状態で備えられても良い。
【００１２】
これによると、第２スプリングが拘束部材により初期張力を与えた状態で備えられているため、弁体が第２スプリングに当接した状態の初期には、弁体に作用するオイル圧が上昇しても弁体の移動を抑制することが可能となり、仕事削減領域を拡大してオイルポンプの無駄に駆動を一層抑制する。
【００１３】
本発明は、前記拘束部材が、前記第２スプリングが当接する当接部を一方の端部に形成し、前記第２スプリングの付勢力に抗して前記スライド移動方向への移動を阻止するために弁本体側に係合する係合部を他方の端部に形成した構成を有し、前記弁体がオイル圧の上昇により前記変更領域の中間までスライド移動した場合に、前記弁体に前記当接部が当接した後に、この弁体が当接する状態で弁体と一体的に移動できるように前記弁本体に対してスライド移動自在に支持されても良い。
【００１４】
これによると、拘束部材の当接部と弁本体側との間に第２スプリングを配置し、この拘束部材の係合部を弁本体側に当接させることで第２スプリングに初期張力を与えた状態で備えることが可能となる。この後に、オイル圧の上昇により弁体が拘束部材に当接した後には、弁体と拘束部材とを一体的にスライド移動させることで、弁体に対して第２スプリングの付勢力を作用させることも可能となる。
【００１５】
本発明は、前記圧力制御弁が、前記弁本体に形成されたシリンダ状の内部空間に対して前記弁体をスライド移動自在に収容すると共に、前記制限領域では、前記弁体が前記流路空間を閉じる位置にある状態で、この弁体の外周に形成した補助流路にオイルを流す構成を有しても良い。
【００１６】
これによると、弁体が制限領域にある状態で、この弁体の外周に環状に形成した補助流路にオイルが流れることが可能となり、例えば、弁体に溝や貫通孔を形成して補助流路を形成する構成と比較して簡単な構成で済む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】オイル供給装置の油圧回路図である。
【図２】圧力制御弁の断面図である。
【図３】圧力制御弁の弁体の変位を連続的に示す図である。
【図４】エンジンの回転速度と制御弁で制御されるオイル圧との関係を示すグラフである。
【図５】圧力制御弁の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１に示すように、エンジンＥで駆動されるオイルポンプＰからのオイルを、オイルフィルタ１を介してエンジンＥの油圧制御部Ｅａと、エンジンＥの潤滑部Ｅｂとに供給する主油路２を備えると共に、この主油路２から分岐する分岐油路３とを備え、主油路２にリリーフ弁４を備え、分岐油路３に圧力制御弁２０を備えてオイル供給装置が構成されている。
【００１９】
このオイル供給装置は、オイルポンプＰがエンジンＥのオイルパンのオイル（潤滑油）を吸引して送り出すように構成され、油圧制御部Ｅａが、弁開閉時期制御装置５と、これに供給するオイルを制御する電磁型の制御弁６とを備えて構成されている。また、潤滑部ＥｂがエンジンＥのピストンの潤滑のためのピストンジェット７で構成され、このピストンジェットにオイルを供給する油路系と並列する状態でターボチャージャの軸受部にオイルを供給するＴ／Ｃ軸受部８を備えている。更に、分岐油路３の圧力制御弁２０より下流側にはメインギャラリ９が接続しており、このメインギャラリ９は、エンジンＥのクランク軸等にオイルを供給する。
【００２０】
尚、制御弁６、ピストンジェット７、Ｔ／Ｃ軸受部８、メインギャラリ９に供給されたオイルはドレンに回収され最終的にエンジンＥのオイルパンに回収される。
【００２１】
弁開閉時期制御装置５の構成は図面に示していないが、エンジンＥの吸気バルブと、排気バルブとの少なくとも一方の開閉タイミングを制御するため、バルブ軸（図示せず）の端部に備えられ、制御弁６でのオイルの給排により開閉時期の変更を実現する。また、制御弁はエンジンＥを制御するＥＣＵ１０からの制御信号により作動する。
【００２２】
〔圧力制御弁〕
図２及び図５に示すように、圧力制御弁２０は、分岐油路３からのオイルが流れる流路空間２１ａを有する弁本体２１と、この弁本体２１に対してスライド移動することにより流路空間２１ａの流路断面積を変更して流路空間に流れるオイル量を調節する弁体２２と、弁本体２１の開口端を閉塞するキャップ体２３とを備えている。弁本体２１には流路断面積を小さくする方向への付勢力を弁体２２に作用させる付勢機構Ｓを備えている。
【００２３】
また、ハウジング１９に対して断面形状が円形となる分岐油路３が形成され、この分岐油路３の中間に挿入するようにハウジング１９に嵌め込む状態で対して弁本体２１が備えられ、分岐油路３には図２において左側から右側にオイルが流れる。
【００２４】
付勢機構Ｓは、弁体閉塞側（分岐油路３を閉塞する側・図２では上側）の作動始端から弁体開放側の作動終端までのスライド移動領域で弁体２２に付勢力を作用させる第１スプリング２５と、弁体２２が変更領域の中間から作動終端まで付勢力を作用させる第２スプリング２６とで構成されている。この第１スプリング２５と第２スプリング２６とは、圧縮コイル型のものを同軸芯上に配置しており、第２スプリング２６は拘束部材２７により圧縮する状態で初期張力を作用させた状態で備えられている。拘束部材２７は一方の端部に第２スプリング２６に当接する当接部２７ａと、第１スプリングが貫通状態で配置される孔状部２７ｂとが形成され、他方の端部に外側に張り出す係合部２７ｃが形成されている。
【００２５】
この拘束部材２７は弁体２２の内部に収容できるサイズに形成され、係合部２７ｃを弁本体２１の端部に当接させることで、第２スプリング２６の付勢力による移動を阻止し、オイル圧の上昇に伴い弁体２２が移動して当接した後には、第２スプリング２６を圧縮しつつ、弁体２２と一体的にスライド移動方向に移動できるように備えられる。
【００２６】
付勢機構Ｓとして第１スプリング２５と第２スプリング２６と２つのスプリングの組み合わせ以外に、３つ以上のスプリングを組み合わせて構成しても良い。このように３つ以上のスプリングを組み合わせて付勢機構Ｓを構成することにより、異なるオイル圧を必要とする３つ以上の機器に対しエンジンＥを無駄に駆動することなく効率的にオイルの供給を行うことが可能となる。また、付勢機構として複数のスプリングを用いる場合に、バネ定数が異なるものを用いても良い。
【００２７】
また、拘束部材２７として、第２スプリング２６を圧縮状態に保持する柔軟な糸状材を用いる等、この拘束部材２７として、第２スプリング２６を拘束する機能を有する部材を用いて構成しても良い。特に、この拘束部材２７として第２スプリング２６に接当する接当部材をネジ式に位置調節できるように構成しても良く、このように構成することでスプリングの初期張力の調整が可能となる。
【００２８】
弁本体２１は、弁体２２をスライド移動自在に収容するシリンダ状の内部空間が形成されると共に、弁体２２のスライド方向と直交する姿勢で断面形状が円形となる一対の貫通孔２１ｂが形成され、この一対の貫通孔２１ｂが分岐油路３と流路空間２１ａとを接続する位置に配置される。弁本体２１の内部には貫通孔２１ｂから作用するオイル圧を前記弁体２２の受圧面２２ａに作用させ、弁体２２を開放方向にスライド移動させオイル圧作用油路２１ｃ（オイル圧作用部の一例）が形成されている。
【００２９】
キャップ体２３は、弁本体２１に対してネジ部により連結する構成を有すると共に、底壁にはドレン孔２３ａが形成されている。
【００３０】
弁体２２は、突出端に受圧面２２ａが形成された筒状の部材が用いられ、受圧面２２ａの中央位置には突出部２２ｂが形成され、外周には環状となる補助流路２２ｃが形成されている。また、弁体２２の内部には付勢機構Ｓの収容空間が形成され、受圧面２２ａの下面側には第１スプリング２５の付勢力が作用する第１当接面２２ｄが形成され、弁体２２の内部には第２スプリングの付勢力が作用する第２当接面２２ｅが形成されている。
【００３１】
特に、補助流路２２ｃの流路断面積は、弁本体２１の貫通孔２１ｂの流路断面積と比較して極めて小さい値に設定され、分岐油路３に流れるオイル量を制限して主油路２のオイル圧の上昇が図られる。また、この補助流路２２ｃを弁体２２に貫通孔を形成して構成して良い。更に、分岐油路３のうち圧力制御弁２０の上流側と下流側とを連通させるようにハウジング１９にバイパス状に前記補助流路２２ｃを形成しても良い。
【００３２】
第１スプリング２５は、弁体２２の第１当接面２２ｄとキャップ体２３の底壁とに挟み込まれる位置に配置されている。拘束部材２７の係合部２７ｃを弁本体２１の端面２１ｄに当接させる位置に配置し、第２スプリング２６を圧縮した状態で拘束部材２７の当接部２７ａの下面とキャップ体２３の底壁とに挟み込まれる位置に配置することで、第２スプリング２６に初期張力を与えている。
【００３３】
〔圧力制御弁の作動形態〕
エンジンＥの回転速度（単位時間あたりの回転数）の変化に伴う圧力制御弁２０の弁体２２の作動位置を図３に示し、エンジンＥの回転速度に対する主油路２のオイル圧の変化を図４にグラフで示している。圧力制御弁２０は、エンジンＥが停止している状態で第１スプリング２５の付勢力により弁体２２の突出部２２ｂが弁体２２の内面に当接し、この接当位置が弁体２２の作動始端となる（図２・図３（ａ））。この作動始端では弁体２２の受圧面２２ａと弁本体２１の内壁（図２で弁本体２１の上部位置の内壁）との間に隙間が形成され、主油路２に接続する分岐油路３のオイル圧がオイル圧作用油路２１ｃから受圧面２２ａに作用可能な状態にある。
【００３４】
エンジンＥの始動の後にエンジンＥの回転速度が増大した場合には、オイル圧作用油路２１ｃから弁体２２の受圧面２２ａに作用するオイル圧が上昇し、第１スプリング２５の付勢力に抗して弁体２２が弁体開放側（図２、図３で下側）に作動する（図３（ａ），（ｂ））。
【００３５】
弁体２２が、図３（ａ）に示す作動始端から、その受圧面２２ａが弁本体２１の貫通孔２１ｂの開口縁に達する位置（図３（ｂ））までの領域を制限領域と称しており、この制限領域では弁体２２が流路空間２１ａを閉塞するため、弁体２２の外周に形成された補助流路２２ｃにオイルが流れ、主油路２のオイル圧はエンジンＥの回転速度に比例する形態で、原点「０」を起点とする第１昇圧直線Ｌ１に従って上昇する（図４の０〜Ｒ１）。
【００３６】
次に、エンジンＥの回転速度が更に増大した場合には、第１スプリング２５の付勢力に抗して弁体２２の受圧面２２ａが弁本体２１の貫通孔２１ｂを開放する位置に変位する（図４（ｃ））。
【００３７】
このようにオイル圧の上昇に伴い弁体２２が流路空間２１ａを開放する状態で作動する領域が変更領域である。特に、この変更領域のうち第１スプリング２５の付勢力のみが作用する領域を第１変更領域と称し、第１スプリング２５と第２スプリング２６との付勢力が作用する領域を第２変更領域と称している。
【００３８】
そして、第１変更領域で弁体２２が作動する場合には、弁本体２１の流路空間２１ａの一部を開放するため主油路２のオイル圧を分岐油路３に逃がす状態となり主油路２のオイル圧は、第１昇圧直線Ｌ１より緩傾斜となる第２昇圧直線Ｌ２に沿って緩やか上昇する（図４のＲ１〜Ｒ２）。また、エンジンＥの回転速度がＲ１に達した時点で弁開閉時期制御装置５に必要なオイル圧のオイルの供給が可能となる。
【００３９】
次に、第２昇圧直線Ｌ２に沿ってオイル圧が上昇し、流路断面積が昇圧を抑制する抑制点Ｔに達すると、オイル圧はエンジンＥの回転速度と比例して原点「０」を起点とする仮想直線Ｘの一部となる第３昇圧直線Ｌ３に沿って増大する（図４Ｒ２〜Ｒ３）。
【００４０】
変更領域ではオイル圧の上昇に比例する関係で弁体２２が開放方向に作動し、流路断面積を増大させることになるが、弁体２２の作動位置により決まる流路断面積と、弁体２２の受圧面２２ａの面積との関係が所定の比率に達した場合に、弁体２２が変位するに拘わらずオイル圧が抑制される抑制点Ｔに達する。この抑制点Ｔに達した後に、弁体２２が更に作動して第２スプリング２６の付勢力の作用が開始する作用点Ｕ（図４の（ｄ））に達する。
【００４１】
この抑制点Ｔと作用点Ｕとの間に直線的に第３昇圧直線Ｌ３が形成され、この第３昇圧直線Ｌ３は前述したように原点「０」を起点とする仮想直線Ｘの一部であり、エンジンＥの回転速度の増大に伴いこの第３昇圧直線Ｌ３に沿ってオイル圧が上昇する。また、弁体２２が作用点Ｕに達した後には、第２変更領域で弁体２２が作動することになる。この第２変更領域では、第２スプリング２６に初期張力が与えられているため、オイル圧が上昇した場合にも弁体２２は変位しない状態が維持される（図４（ｄ）。これにより、オイル圧は第３昇圧直線より急傾斜となる第４昇圧直線Ｌ４に従って上昇する（図４のＲ３〜Ｒ４）。
【００４２】
エンジンＥの回転速度が更に増大した場合には第１スプリング２５と第２スプリング２６との付勢力に抗して弁体２２が作動する。このため、主油路２のオイル圧を分岐油路３に逃がす状態となり主油路２のオイル圧は、第４昇圧直線Ｌ４より緩傾斜となる第５昇圧直線Ｌ５に沿って緩やか上昇する（図４のＲ４〜Ｒ５）。また、エンジンＥの回転速度がＲ４に達した時点でピストンジェット７とＴ／Ｃ軸受部８とに必要なオイル圧のオイルの供給が可能となる。
【００４３】
エンジンＥの回転速度が更に増大して弁体２２が作動終端に達した場合には弁体２２の作動が阻止される（ｅ）。これにより、オイル圧はエンジンＥの回転速度と比例し原点「０」を起点とする仮想直線Ｘの一部となる第６昇圧直線Ｌ６に沿って増大する（図４のＲ５〜Ｒ６）。
【００４４】
この後にエンジンＥの回転速度が更に上昇した場合には前述したリリーフ弁４が開放することでリリーフ領域Ｌ７に達し、主油路２のオイル圧の上昇が制限され、オイルポンプＰと油圧機器が保護される（図４のＲ６〜）。
【００４５】
〔実施形態の作用・効果〕
このような構成から、エンジンＥが低速で回転する場合にも主油路２にはオイル圧を高めたオイルを供給することが可能であり、エンジンＥの回転速度が増大してＲ１に達すると油圧制御部Ｅａに対して必要とするオイル圧のオイルの供給が可能となる。更にエンジンＥの回転速度がＲ４に達すると、潤滑部Ｅｂに対して必要とするオイル圧のオイルの供給が可能となる。
【００４６】
特に、例えば、分岐油路３に圧力制御弁２０を備えずに、補助流路２２ｃと等しい流路断面積のオリフィスを備えた場合には、前述した第１昇圧直線Ｌ１に沿ってオイル圧が上昇する。これに対して分岐油路３に対して本発明の圧力制御弁２０を備えることにより、エンジンＥの回転速度がＲ１〜Ｒ４の領域では回転速度に対するオイル圧が第１昇圧直線Ｌ１を延長した直線より低い領域に存在し、オイルポンプＰに作用するオイル圧が低減する。つまり、油圧制御部Ｅａが必要とするオイル圧を得るためのエンジンＥの回転速度（Ｒ１）を比較的低い値に設定した場合にも、潤滑部Ｅｂが必要とするオイル圧を得るエンジンＥの回転速度（Ｒ４）が低速側に変位する不都合を招くことなく、エンジンＥのピストンの潤滑を最も必要とする比較的高いエンジンＥの回転速度に設定することが可能となる。
【００４７】
従って、第２昇圧曲線Ｌ２〜第４昇圧曲線Ｌ４より高圧側で、第１昇圧直線Ｌ１の下側に形成される仕事削減領域Ｗにおけるオイル圧でオイルポンプＰを駆動する必要がなく、この仕事削減領域Ｗに相当するエネルギー消費を抑制できる。ちなみに、オイルポンプＰから供給されるオイル量は、オイル圧に正比例するため圧力制御弁２０でオイルの一部を逃がすことでオイル圧の低減を図り、オイルポンプＰに作用するオイル圧を引き下げることでオイルポンプＰから送り出されるオイル量を低減し、結果としてエネルギー消費を抑制しているのである。
【００４８】
特に、本発明の圧力制御弁２０では、圧力制御弁２０の設計段階で抑制点Ｔと作用点Ｕとを任意に設定することも可能であり、この抑制点Ｔと作用点Ｕとの設定により、潤滑部Ｅｂが必要とするオイル圧を得るエンジンＥの回転速度（Ｒ４）を必要とする値まで低減し、オイルポンプＰの無段な駆動を良好に抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、エンジンによって駆動されるオイルポンプのオイルを油圧制御部と潤滑部とに供給するオイル供給装置全般に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
２ 主油路
３ 分岐油路
２０ 圧力制御弁
２１ 弁本体
２１ａ 流路空間
２１ｃ オイル圧作用部（オイル圧作用油路）
２２ 弁体
２２ｃ 補助流路
２５ 第１スプリング
２６ 第２スプリング
２７ 拘束部材
Ｅ エンジン
Ｅａ 油圧制御部
Ｅｂ 潤滑部
Ｐ オイルポンプ
Ｓ 付勢機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイル供給装置に関し、詳しくは、エンジンによって駆動されるオイルポンプからのオイルを、エンジンを制御する油圧制御部と、エンジンの潤滑部とに供給する油路系を有し、油圧制御部と潤滑部とに供給されるオイル圧を制御弁によって制御するオイル供給装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成されたオイル供給装置として特許文献１には、オイルポンプの吐出油路からオイルが供給される優先弁（可変昇圧弁）を備え、この優先弁の２つの出力ポートの一方に弁開閉時期制御装置を接続し、他方にエンジン潤滑装置が接続した構成が示されている。この特許文献１の構成では、優先弁はバネで付勢された弁体を備え、オイルポンプから供給されるオイルの圧力の上昇に伴い、弁体の作動により、先ず弁開閉時期制御弁にオイルの供給を開始し、この後に、このオイルの圧力が上昇した場合（所定値に達した場合）にエンジン潤滑装置にオイルの供給を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９‐２９９５７３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンで駆動されるオイルポンプからのオイルを、弁開閉時期制御装置（エンジンの油圧制御部の具体例）に供給し、ピストンジェット（エンジンの潤滑系の具体例）に供給する油路系を考えると、弁開閉時期制御装置に供給すべき作動油はエンジンが比較的低速で回転する場合にも所定のオイル圧を必要とする。このような理由からエンジンが低速回転にあっても必要とするオイル圧のオイルの供給が可能なオイルポンプが用いられる。
【０００５】
ピストンジェットは、エンジンの回転速度がある程度高まった状態で必要とするオイル圧のオイルの供給が求められる。従って、エンジンが低速で回転する際に弁開閉時期制御装置に対して必要とするオイル圧のオイルを供給するようにオイル供給装置の基本的な設計を行った場合には、ピストンジェットを作動させるために望まれるエンジンの回転速度に達した際に、オイル圧が上昇し過ぎる不都合を招きオイルポンプを駆動するエネルギーを無駄に消費することもあった。
【０００６】
これに対して特許文献１では、優先弁（可変昇圧弁）が低いオイル圧を必要とする弁開閉時期制御装置と、これより高いオイル圧を必要とするエンジン潤滑装置とにオイルを供給するよう夫々の装置に対して必要とするオイル圧に達するまではオイルが供給されない構成となっている。従って、前述した課題と同様に、エンジン潤滑装置を作動させるために必要とするエンジンの回転速度に達した際には、オイル圧が上昇し過ぎる不都合を招くこともあり、オイルポンプを駆動するエネルギーを無駄に消費する観点から改善の余地があった。
【０００７】
本発明の目的は、エンジンで駆動されるオイルポンプを備えたものにおいて、エンジンの低速回転時にはエンジンの油圧制御部が必要とするオイル圧のオイルを供給し、且つ、エンジンの回転速度が上昇した場合には、オイル圧を過剰に上昇させることなくエンジンの潤滑油部が必要とするオイル圧のオイルを供給するオイル供給装置を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、エンジンによって駆動されるオイルポンプを備え、このオイルポンプからのオイルを、前記エンジンを制御する油圧制御部とエンジンの潤滑部とに供給する主油路を備え、この主油路から分岐する分岐油路を備え、前記主油路に作用するオイル圧を制御する圧力制御弁を前記分岐油路に備えると共に、前記圧力制御弁が、前記分岐油路のオイルが流れる流路空間を有する弁本体と、当該弁本体の内部でスライド移動により前記流路空間の流路断面積を変更して前記流路空間に流れるオイル量を調節する弁体と、前記流路断面積を小さくする方向への付勢力を前記弁体に作用させる付勢機構と、前記分岐油路に作用するオイル圧を前記弁体に対し前記付勢機構の付勢力の作用方向と反対方向から作用させるオイル圧作用部とを備えて構成され、前記弁体が、スライド移動領域の弁体閉塞側において前記流路断面積を設定値に維持する制限領域と、前記スライド移動領域の弁体開放側においてスライド移動量に対応して前記流路断面積の変更する変更領域とに作動自在に構成され、前記付勢機構が、前記スライド移動領域の前記弁体閉塞側の作動始端から前記弁体開放側の作動終端まで前記弁体に付勢力を作用させる第１スプリングと、前記変更領域の中間から前記作動終端まで付勢力を作用させる第２スプリングとの少なくとも２つのスプリングを備えている点にある。
【０００９】
この構成によると、オイルポンプから供給されるオイル圧が低く（エンジンが低速回転）、弁体がスライド移動領域の制限領域にある場合には、主油路に作用するオイル圧はエンジンの回転速度に対し設定比率で上昇する。次に、オイル圧の上昇（エンジンの回転速度が上昇）し、弁体がスライドして変更領域に達した場合には、流路断面積が増大するため、主油路に作用するオイル圧はエンジンの回転速度に対し、前述した設定比率より低い比率で上昇（緩やかに上昇）する。この後に、エンジンの回転速度が更に増大して第１スプリングと第２スプリングとの付勢力が弁体に作用する状態では、主油路に作用するオイル圧はエンジンの回転速度に対し設定比率（前述した設定比率と一致しなくても良い）で上昇する。つまり、エンジンの回転速度が設定された特性の直線に従って上昇する場合でも、主油路に作用するオイル圧を、初期には必要とする特性で上昇させて低いオイル圧を得ることが可能となり、次に、緩やかに上昇させた後に、必要とする特性で上昇させることで高いオイル圧を得ることが可能となり、この高いオイル圧を得る際のエンジンの回転速度の抑制を実現する。
【００１０】
本発明の具体構成の一例を図１に示し、エンジンＥの回転速度の上昇に伴う弁体２２の移動形態を図３に示し、主油路に供給されるオイル圧の変化を図４に示している。この具体構成では、エンジンＥが低速回転（Ｒ０〜Ｒ１）で弁体２２が制限領域にある状態（図３（ａ））では、原点「０」を基点とする第１昇圧直線Ｌ１に沿ってオイル圧を上昇させる。エンジンＥの回転速度の上昇に伴いオイル圧が更に上昇して弁体２２が流路空間２１ａを開放する変更領域に達し、この変更領域のうち第１スプリングの付勢力だけが作用する第１変更領域（図３（ｃ）・Ｒ１〜Ｒ２）では、第１昇圧直線Ｌ１より緩傾斜となる第２昇圧直線Ｌ２に沿ってオイル圧を上昇させる。更に、エンジンＥの回転速度が上昇し、変更領域のうち第１スプリング２５と第２スプリング２６との付勢力が作用する第２変更領域（図３（ｄ）・Ｒ３〜Ｒ４）では第２昇圧直線Ｌ２より急傾斜となる第４昇圧直線Ｌ４に沿ってオイル圧を上昇させる。これにより、エンジンＥの回転速度がＲ１〜Ｒ４の領域では回転速度に対するオイル圧が第１昇圧直線Ｌ１を延長した直線より低い領域に存在し、オイルポンプＰに作用するオイル圧が低減することが可能となり、図４に示す仕事削減領域ＷでオイルポンプＰを無駄に駆動しない。
従って、エンジンの低速回転時にエンジンの油圧制御部が必要とするオイル圧のオイルを供給し、且つ、エンジンの回転速度が上昇した場合には、オイル圧を過剰に上昇させることなくエンジンの潤滑油部が必要とするオイル圧のオイルを供給するオイル供給装置が構成された。
【００１１】
本発明は、前記弁体が前記変更領域で前記弁体開放側に変位した場合に、この弁体に当接して付勢力を作用させる位置に前記第２スプリングが、拘束部材により初期張力を与えた状態で備えられても良い。
【００１２】
これによると、第２スプリングが拘束部材により初期張力を与えた状態で備えられているため、弁体が第２スプリングに当接した状態の初期には、弁体に作用するオイル圧が上昇しても弁体の移動を抑制することが可能となり、仕事削減領域を拡大してオイルポンプの無駄に駆動を一層抑制する。
【００１３】
本発明は、前記拘束部材が、前記第２スプリングが当接する当接部を一方の端部に形成し、前記第２スプリングの付勢力に抗して前記スライド移動方向への移動を阻止するために弁本体側に係合する係合部を他方の端部に形成した構成を有し、前記弁体がオイル圧の上昇により前記変更領域の中間までスライド移動した場合に、前記弁体に前記当接部が当接した後に、この弁体が当接する状態で弁体と一体的に移動できるように前記弁本体に対してスライド移動自在に支持されても良い。
【００１４】
これによると、拘束部材の当接部と弁本体側との間に第２スプリングを配置し、この拘束部材の係合部を弁本体側に当接させることで第２スプリングに初期張力を与えた状態で備えることが可能となる。この後に、オイル圧の上昇により弁体が拘束部材に当接した後には、弁体と拘束部材とを一体的にスライド移動させることで、弁体に対して第２スプリングの付勢力を作用させることも可能となる。
【００１５】
本発明は、前記圧力制御弁が、前記弁本体に形成されたシリンダ状の内部空間に対して前記弁体をスライド移動自在に収容すると共に、前記制限領域では、前記弁体が前記流路空間を閉じる位置にある状態で、この弁体の外周に形成した補助流路にオイルを流す構成を有しても良い。
【００１６】
これによると、弁体が制限領域にある状態で、この弁体の外周に環状に形成した補助流路にオイルが流れることが可能となり、例えば、弁体に溝や貫通孔を形成して補助流路を形成する構成と比較して簡単な構成で済む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】オイル供給装置の油圧回路図である。
【図２】圧力制御弁の断面図である。
【図３】圧力制御弁の弁体の変位を連続的に示す図である。
【図４】エンジンの回転速度と制御弁で制御されるオイル圧との関係を示すグラフである。
【図５】圧力制御弁の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１に示すように、エンジンＥで駆動されるオイルポンプＰからのオイルを、オイルフィルタ１を介してエンジンＥの油圧制御部Ｅａと、エンジンＥの潤滑部Ｅｂとに供給する主油路２を備えると共に、この主油路２から分岐する分岐油路３とを備え、主油路２にリリーフ弁４を備え、分岐油路３に圧力制御弁２０を備えてオイル供給装置が構成されている。
【００１９】
このオイル供給装置は、オイルポンプＰがエンジンＥのオイルパンのオイル（潤滑油）を吸引して送り出すように構成され、油圧制御部Ｅａが、弁開閉時期制御装置５と、これに供給するオイルを制御する電磁型の制御弁６とを備えて構成されている。また、潤滑部ＥｂがエンジンＥのピストンの潤滑のためのピストンジェット７で構成され、このピストンジェットにオイルを供給する油路系と並列する状態でターボチャージャの軸受部にオイルを供給するＴ／Ｃ軸受部８を備えている。更に、分岐油路３の圧力制御弁２０より下流側にはメインギャラリ９が接続しており、このメインギャラリ９は、エンジンＥのクランク軸等にオイルを供給する。
【００２０】
尚、制御弁６、ピストンジェット７、Ｔ／Ｃ軸受部８、メインギャラリ９に供給されたオイルはドレンに回収され最終的にエンジンＥのオイルパンに回収される。
【００２１】
弁開閉時期制御装置５の構成は図面に示していないが、エンジンＥの吸気バルブと、排気バルブとの少なくとも一方の開閉タイミングを制御するため、バルブ軸（図示せず）の端部に備えられ、制御弁６でのオイルの給排により開閉時期の変更を実現する。また、制御弁はエンジンＥを制御するＥＣＵ１０からの制御信号により作動する。
【００２２】
〔圧力制御弁〕
図２及び図５に示すように、圧力制御弁２０は、分岐油路３からのオイルが流れる流路空間２１ａを有する弁本体２１と、この弁本体２１に対してスライド移動することにより流路空間２１ａの流路断面積を変更して流路空間に流れるオイル量を調節する弁体２２と、弁本体２１の開口端を閉塞するキャップ体２３とを備えている。弁本体２１には流路断面積を小さくする方向への付勢力を弁体２２に作用させる付勢機構Ｓを備えている。
【００２３】
また、ハウジング１９に対して断面形状が円形となる分岐油路３が形成され、この分岐油路３の中間に挿入するようにハウジング１９に嵌め込む状態で対して弁本体２１が備えられ、分岐油路３には図２において左側から右側にオイルが流れる。
【００２４】
付勢機構Ｓは、弁体閉塞側（分岐油路３を閉塞する側・図２では上側）の作動始端から弁体開放側の作動終端までのスライド移動領域で弁体２２に付勢力を作用させる第１スプリング２５と、弁体２２が変更領域の中間から作動終端まで付勢力を作用させる第２スプリング２６とで構成されている。この第１スプリング２５と第２スプリング２６とは、圧縮コイル型のものを同軸芯上に配置しており、第２スプリング２６は拘束部材２７により圧縮する状態で初期張力を作用させた状態で備えられている。拘束部材２７は一方の端部に第２スプリング２６に当接する当接部２７ａと、第１スプリングが貫通状態で配置される孔状部２７ｂとが形成され、他方の端部に外側に張り出す係合部２７ｃが形成されている。
【００２５】
この拘束部材２７は弁体２２の内部に収容できるサイズに形成され、係合部２７ｃを弁本体２１の端部に当接させることで、第２スプリング２６の付勢力による移動を阻止し、オイル圧の上昇に伴い弁体２２が移動して当接した後には、第２スプリング２６を圧縮しつつ、弁体２２と一体的にスライド移動方向に移動できるように備えられる。
【００２６】
付勢機構Ｓとして第１スプリング２５と第２スプリング２６と２つのスプリングの組み合わせ以外に、３つ以上のスプリングを組み合わせて構成しても良い。このように３つ以上のスプリングを組み合わせて付勢機構Ｓを構成することにより、異なるオイル圧を必要とする３つ以上の機器に対しエンジンＥを無駄に駆動することなく効率的にオイルの供給を行うことが可能となる。また、付勢機構として複数のスプリングを用いる場合に、バネ定数が異なるものを用いても良い。
【００２７】
また、拘束部材２７として、第２スプリング２６を圧縮状態に保持する柔軟な糸状材を用いる等、この拘束部材２７として、第２スプリング２６を拘束する機能を有する部材を用いて構成しても良い。特に、この拘束部材２７として第２スプリング２６に接当する接当部材をネジ式に位置調節できるように構成しても良く、このように構成することでスプリングの初期張力の調整が可能となる。
【００２８】
弁本体２１は、弁体２２をスライド移動自在に収容するシリンダ状の内部空間が形成されると共に、弁体２２のスライド方向と直交する姿勢で断面形状が円形となる一対の貫通孔２１ｂが形成され、この一対の貫通孔２１ｂが分岐油路３と流路空間２１ａとを接続する位置に配置される。弁本体２１の内部には貫通孔２１ｂから作用するオイル圧を前記弁体２２の受圧面２２ａに作用させ、弁体２２を開放方向にスライド移動させオイル圧作用油路２１ｃ（オイル圧作用部の一例）が形成されている。
【００２９】
キャップ体２３は、弁本体２１に対してネジ部により連結する構成を有すると共に、底壁にはドレン孔２３ａが形成されている。
【００３０】
弁体２２は、突出端に受圧面２２ａが形成された筒状の部材が用いられ、受圧面２２ａの中央位置には突出部２２ｂが形成され、外周には環状となる補助流路２２ｃが形成されている。また、弁体２２の内部には付勢機構Ｓの収容空間が形成され、受圧面２２ａの下面側には第１スプリング２５の付勢力が作用する第１当接面２２ｄが形成され、弁体２２の内部には第２スプリングの付勢力が作用する第２当接面２２ｅが形成されている。
【００３１】
特に、補助流路２２ｃの流路断面積は、弁本体２１の貫通孔２１ｂの流路断面積と比較して極めて小さい値に設定され、分岐油路３に流れるオイル量を制限して主油路２のオイル圧の上昇が図られる。また、この補助流路２２ｃを弁体２２に貫通孔を形成して構成して良い。更に、分岐油路３のうち圧力制御弁２０の上流側と下流側とを連通させるようにハウジング１９にバイパス状に前記補助流路２２ｃを形成しても良い。
【００３２】
第１スプリング２５は、弁体２２の第１当接面２２ｄとキャップ体２３の底壁とに挟み込まれる位置に配置されている。拘束部材２７の係合部２７ｃを弁本体２１の端面２１ｄに当接させる位置に配置し、第２スプリング２６を圧縮した状態で拘束部材２７の当接部２７ａの下面とキャップ体２３の底壁とに挟み込まれる位置に配置することで、第２スプリング２６に初期張力を与えている。
【００３３】
〔圧力制御弁の作動形態〕
エンジンＥの回転速度（単位時間あたりの回転数）の変化に伴う圧力制御弁２０の弁体２２の作動位置を図３に示し、エンジンＥの回転速度に対する主油路２のオイル圧の変化を図４にグラフで示している。圧力制御弁２０は、エンジンＥが停止している状態で第１スプリング２５の付勢力により弁体２２の突出部２２ｂが弁体２２の内面に当接し、この接当位置が弁体２２の作動始端となる（図２・図３（ａ））。この作動始端では弁体２２の受圧面２２ａと弁本体２１の内壁（図２で弁本体２１の上部位置の内壁）との間に隙間が形成され、主油路２に接続する分岐油路３のオイル圧がオイル圧作用油路２１ｃから受圧面２２ａに作用可能な状態にある。
【００３４】
エンジンＥの始動の後にエンジンＥの回転速度が増大した場合には、オイル圧作用油路２１ｃから弁体２２の受圧面２２ａに作用するオイル圧が上昇し、第１スプリング２５の付勢力に抗して弁体２２が弁体開放側（図２、図３で下側）に作動する（図３（ａ），（ｂ））。
【００３５】
弁体２２が、図３（ａ）に示す作動始端から、その受圧面２２ａが弁本体２１の貫通孔２１ｂの開口縁に達する位置（図３（ｂ））までの領域を制限領域と称しており、この制限領域では弁体２２が流路空間２１ａを閉塞するため、弁体２２の外周に形成された補助流路２２ｃにオイルが流れ、主油路２のオイル圧はエンジンＥの回転速度に比例する形態で、原点「０」を起点とする第１昇圧直線Ｌ１に従って上昇する（図４の０〜Ｒ１）。
【００３６】
次に、エンジンＥの回転速度が更に増大した場合には、第１スプリング２５の付勢力に抗して弁体２２の受圧面２２ａが弁本体２１の貫通孔２１ｂを開放する位置に変位する（図４（ｃ））。
【００３７】
このようにオイル圧の上昇に伴い弁体２２が流路空間２１ａを開放する状態で作動する領域が変更領域である。特に、この変更領域のうち第１スプリング２５の付勢力のみが作用する領域を第１変更領域と称し、第１スプリング２５と第２スプリング２６との付勢力が作用する領域を第２変更領域と称している。
【００３８】
そして、第１変更領域で弁体２２が作動する場合には、弁本体２１の流路空間２１ａの一部を開放するため主油路２のオイル圧を分岐油路３に逃がす状態となり主油路２のオイル圧は、第１昇圧直線Ｌ１より緩傾斜となる第２昇圧直線Ｌ２に沿って緩やか上昇する（図４のＲ１〜Ｒ２）。また、エンジンＥの回転速度がＲ１に達した時点で弁開閉時期制御装置５に必要なオイル圧のオイルの供給が可能となる。
【００３９】
次に、第２昇圧直線Ｌ２に沿ってオイル圧が上昇し、流路断面積が昇圧を抑制する抑制点Ｔに達すると、オイル圧はエンジンＥの回転速度と比例して原点「０」を起点とする仮想直線Ｘの一部となる第３昇圧直線Ｌ３に沿って増大する（図４Ｒ２〜Ｒ３）。
【００４０】
変更領域ではオイル圧の上昇に比例する関係で弁体２２が開放方向に作動し、流路断面積を増大させることになるが、弁体２２の作動位置により決まる流路断面積と、弁体２２の受圧面２２ａの面積との関係が所定の比率に達した場合に、弁体２２が変位するに拘わらずオイル圧が抑制される抑制点Ｔに達する。この抑制点Ｔに達した後に、弁体２２が更に作動して第２スプリング２６の付勢力の作用が開始する作用点Ｕ（図４の（ｄ））に達する。
【００４１】
この抑制点Ｔと作用点Ｕとの間に直線的に第３昇圧直線Ｌ３が形成され、この第３昇圧直線Ｌ３は前述したように原点「０」を起点とする仮想直線Ｘの一部であり、エンジンＥの回転速度の増大に伴いこの第３昇圧直線Ｌ３に沿ってオイル圧が上昇する。また、弁体２２が作用点Ｕに達した後には、第２変更領域で弁体２２が作動することになる。この第２変更領域では、第２スプリング２６に初期張力が与えられているため、オイル圧が上昇した場合にも弁体２２は変位しない状態が維持される（図４（ｄ）。これにより、オイル圧は第３昇圧直線より急傾斜となる第４昇圧直線Ｌ４に従って上昇する（図４のＲ３〜Ｒ４）。
【００４２】
エンジンＥの回転速度が更に増大した場合には第１スプリング２５と第２スプリング２６との付勢力に抗して弁体２２が作動する。このため、主油路２のオイル圧を分岐油路３に逃がす状態となり主油路２のオイル圧は、第４昇圧直線Ｌ４より緩傾斜となる第５昇圧直線Ｌ５に沿って緩やか上昇する（図４のＲ４〜Ｒ５）。また、エンジンＥの回転速度がＲ４に達した時点でピストンジェット７とＴ／Ｃ軸受部８とに必要なオイル圧のオイルの供給が可能となる。
【００４３】
エンジンＥの回転速度が更に増大して弁体２２が作動終端に達した場合には弁体２２の作動が阻止される（ｅ）。これにより、オイル圧はエンジンＥの回転速度と比例し原点「０」を起点とする仮想直線Ｘの一部となる第６昇圧直線Ｌ６に沿って増大する（図４のＲ５〜Ｒ６）。
【００４４】
この後にエンジンＥの回転速度が更に上昇した場合には前述したリリーフ弁４が開放することでリリーフ領域Ｌ７に達し、主油路２のオイル圧の上昇が制限され、オイルポンプＰと油圧機器が保護される（図４のＲ６〜）。
【００４５】
〔実施形態の作用・効果〕
このような構成から、エンジンＥが低速で回転する場合にも主油路２にはオイル圧を高めたオイルを供給することが可能であり、エンジンＥの回転速度が増大してＲ１に達すると油圧制御部Ｅａに対して必要とするオイル圧のオイルの供給が可能となる。更にエンジンＥの回転速度がＲ４に達すると、潤滑部Ｅｂに対して必要とするオイル圧のオイルの供給が可能となる。
【００４６】
特に、例えば、分岐油路３に圧力制御弁２０を備えずに、補助流路２２ｃと等しい流路断面積のオリフィスを備えた場合には、前述した第１昇圧直線Ｌ１に沿ってオイル圧が上昇する。これに対して分岐油路３に対して本発明の圧力制御弁２０を備えることにより、エンジンＥの回転速度がＲ１〜Ｒ４の領域では回転速度に対するオイル圧が第１昇圧直線Ｌ１を延長した直線より低い領域に存在し、オイルポンプＰに作用するオイル圧が低減する。つまり、油圧制御部Ｅａが必要とするオイル圧を得るためのエンジンＥの回転速度（Ｒ１）を比較的低い値に設定した場合にも、潤滑部Ｅｂが必要とするオイル圧を得るエンジンＥの回転速度（Ｒ４）が低速側に変位する不都合を招くことなく、エンジンＥのピストンの潤滑を最も必要とする比較的高いエンジンＥの回転速度に設定することが可能となる。
【００４７】
従って、第２昇圧曲線Ｌ２〜第４昇圧曲線Ｌ４より高圧側で、第１昇圧直線Ｌ１の下側に形成される仕事削減領域Ｗにおけるオイル圧でオイルポンプＰを駆動する必要がなく、この仕事削減領域Ｗに相当するエネルギー消費を抑制できる。ちなみに、オイルポンプＰから供給されるオイル量は、オイル圧に正比例するため圧力制御弁２０でオイルの一部を逃がすことでオイル圧の低減を図り、オイルポンプＰに作用するオイル圧を引き下げることでオイルポンプＰから送り出されるオイル量を低減し、結果としてエネルギー消費を抑制しているのである。
【００４８】
特に、本発明の圧力制御弁２０では、圧力制御弁２０の設計段階で抑制点Ｔと作用点Ｕとを任意に設定することも可能であり、この抑制点Ｔと作用点Ｕとの設定により、潤滑部Ｅｂが必要とするオイル圧を得るエンジンＥの回転速度（Ｒ４）を必要とする値まで低減し、オイルポンプＰの無段な駆動を良好に抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、エンジンによって駆動されるオイルポンプのオイルを油圧制御部と潤滑部とに供給するオイル供給装置全般に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
２ 主油路
３ 分岐油路
２０ 圧力制御弁
２１ 弁本体
２１ａ 流路空間
２１ｃ オイル圧作用部（オイル圧作用油路）
２２ 弁体
２２ｃ 補助流路
２５ 第１スプリング
２６ 第２スプリング
２７ 拘束部材
Ｅ エンジン
Ｅａ 油圧制御部
Ｅｂ 潤滑部
Ｐ オイルポンプ
Ｓ 付勢機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンによって駆動されるオイルポンプを備え、このオイルポンプからのオイルを、前記エンジンを制御する油圧制御部とエンジンの潤滑部とに供給する主油路を備え、この主油路から分岐する分岐油路を備え、前記主油路に作用するオイル圧を制御する圧力制御弁を前記分岐油路に備えると共に、
前記圧力制御弁が、前記分岐油路のオイルが流れる流路空間を有する弁本体と、当該弁本体の内部でスライド移動により前記流路空間の流路断面積を変更して前記流路空間に流れるオイル量を調節する弁体と、前記流路断面積を小さくする方向への付勢力を前記弁体に作用させる付勢機構と、前記分岐油路に作用するオイル圧を前記弁体に対し前記付勢機構の付勢力の作用方向と反対方向から作用させるオイル圧作用部とを備えて構成され、
前記弁体が、スライド移動領域の弁体閉塞側において前記流路断面積を設定値に維持する制限領域と、前記スライド移動領域の弁体開放側においてスライド移動量に対応して前記流路断面積の変更する変更領域とに作動自在に構成され、
前記付勢機構が、前記スライド移動領域の前記弁体閉塞側の作動始端から前記弁体開放側の作動終端まで前記弁体に付勢力を作用させる第１スプリングと、前記変更領域の中間から前記作動終端まで付勢力を作用させる第２スプリングとの少なくとも２つのスプリングを備えているオイル供給装置。
【請求項２】
前記弁体が前記変更領域で前記弁体開放側に変位した場合に、この弁体に当接して付勢力を作用させる位置に前記第２スプリングが、拘束部材により初期張力を与えた状態で備えられている請求項１記載のオイル供給装置。
【請求項３】
前記拘束部材が、前記第２スプリングが当接する当接部を一方の端部に形成し、前記第２スプリングの付勢力に抗して前記スライド移動方向への移動を阻止するために弁本体側に係合する係合部を他方の端部に形成した構成を有し、前記弁体がオイル圧の上昇により前記変更領域の中間までスライド移動した場合に、前記弁体に前記当接部が当接した後に、この弁体が当接する状態で弁体と一体的に移動できるように前記弁本体に対してスライド移動自在に支持されている請求項２記載のオイル供給装置。
【請求項４】
前記圧力制御弁が、前記弁本体に形成されたシリンダ状の内部空間に対して前記弁体をスライド移動自在に収容すると共に、前記制限領域では、前記弁体が前記流路空間を閉じる位置にある状態で、この弁体の外周に形成した補助流路にオイルを流す構成を有している請求項１〜３のいずれか一項に記載のオイル供給装置。
【請求項１】
エンジンによって駆動されるオイルポンプを備え、このオイルポンプからのオイルを、前記エンジンを制御する油圧制御部とエンジンの潤滑部とに供給する主油路を備え、この主油路から分岐する分岐油路を備え、前記主油路に作用するオイル圧を制御する圧力制御弁を前記分岐油路に備えると共に、
前記圧力制御弁が、前記分岐油路のオイルが流れる流路空間を有する弁本体と、当該弁本体の内部でスライド移動により前記流路空間の流路断面積を変更して前記流路空間に流れるオイル量を調節する弁体と、前記流路断面積を小さくする方向への付勢力を前記弁体に作用させる付勢機構と、前記分岐油路に作用するオイル圧を前記弁体に対し前記付勢機構の付勢力の作用方向と反対方向から作用させるオイル圧作用部とを備えて構成され、
前記弁体が、スライド移動領域の弁体閉塞側において前記流路断面積を設定値に維持する制限領域と、前記スライド移動領域の弁体開放側においてスライド移動量に対応して前記流路断面積の変更する変更領域とに作動自在に構成され、
前記付勢機構が、前記スライド移動領域の前記弁体閉塞側の作動始端から前記弁体開放側の作動終端まで前記弁体に付勢力を作用させる第１スプリングと、前記変更領域の中間から前記作動終端まで付勢力を作用させる第２スプリングとの少なくとも２つのスプリングを備えているオイル供給装置。
【請求項２】
前記弁体が前記変更領域で前記弁体開放側に変位した場合に、この弁体に当接して付勢力を作用させる位置に前記第２スプリングが、拘束部材により初期張力を与えた状態で備えられている請求項１記載のオイル供給装置。
【請求項３】
前記拘束部材が、前記第２スプリングが当接する当接部を一方の端部に形成し、前記第２スプリングの付勢力に抗して前記スライド移動方向への移動を阻止するために弁本体側に係合する係合部を他方の端部に形成した構成を有し、前記弁体がオイル圧の上昇により前記変更領域の中間までスライド移動した場合に、前記弁体に前記当接部が当接した後に、この弁体が当接する状態で弁体と一体的に移動できるように前記弁本体に対してスライド移動自在に支持されている請求項２記載のオイル供給装置。
【請求項４】
前記圧力制御弁が、前記弁本体に形成されたシリンダ状の内部空間に対して前記弁体をスライド移動自在に収容すると共に、前記制限領域では、前記弁体が前記流路空間を閉じる位置にある状態で、この弁体の外周に形成した補助流路にオイルを流す構成を有している請求項１〜３のいずれか一項に記載のオイル供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９６２９５（Ｐ２０１３−９６２９５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９２９７（Ｐ２０１１−２３９２９７）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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