JP2011117510A - 潤滑油供給システムの油圧調整機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】スリーブに油圧を作用させているときに、潤滑油の脈動等の影響によってスリーブが振動することを抑制し、ひいてはこの振動に起因する異音の発生を抑制することのできる潤滑油供給システムの油圧調整機構を提供する。
【解決手段】油圧調整機構は、油圧切替弁50を操作して背圧室38内の潤滑油の量を制御することにより、スリーブ31をスプリング36の伸縮方向に変位させ、弁体35が開弁位置まで変位したときのスプリング36の圧縮量が第1圧縮量となる高リリーフ圧状態と、同圧縮量が第1圧縮量よりも小さな第2圧縮量となる低リリーフ圧状態とを切り替えてリリーフ弁30のリリーフ圧を変更する。油圧調整機構は、低リリーフ圧状態であり、リリーフ弁30のリリーフ圧を低下させているときにスリーブ31に係合してスリーブ31の変位を規制するロック機構40を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】油圧調整機構は、油圧切替弁50を操作して背圧室38内の潤滑油の量を制御することにより、スリーブ31をスプリング36の伸縮方向に変位させ、弁体35が開弁位置まで変位したときのスプリング36の圧縮量が第1圧縮量となる高リリーフ圧状態と、同圧縮量が第1圧縮量よりも小さな第2圧縮量となる低リリーフ圧状態とを切り替えてリリーフ弁30のリリーフ圧を変更する。油圧調整機構は、低リリーフ圧状態であり、リリーフ弁30のリリーフ圧を低下させているときにスリーブ31に係合してスリーブ31の変位を規制するロック機構40を備えている。
【選択図】図1
Description
この発明は、オイルポンプから吐出された潤滑油の一部をオイルポンプの上流側へ還流させることにより被潤滑部へ供給する潤滑油の油圧を調整する潤滑油供給システムの油圧調整機構に関し、特にリリーフ圧を変更して被潤滑部に供給する潤滑油の油圧の大きさを変更することのできる油圧調整機構に関する。
内燃機関の潤滑油供給システムには、オイルポンプから吐出された潤滑油の油圧がリリーフ圧以上になったときに開弁するリリーフ弁を有し、オイルポンプから吐出された潤滑油の油圧がリリーフ圧以上になったときに同潤滑油の一部をオイルポンプの上流側へ還流させる油圧調整機構が設けられている。
こうした油圧調整機構を備える潤滑油供給システムによれば、潤滑油供給通路内の油圧がリリーフ圧を超えて過剰に高くなることを抑制することができる。
こうした潤滑油供給システムの油圧調整機構として、特許文献1(図6)にはリリーフポートが形成された円筒状のスリーブと同スリーブ内に内挿されてリリーフポートを開閉する弁体とを有して構成されたリリーフ弁と、スリーブを駆動するための油圧を制御する油圧切替弁とを備えるものが記載されている。こうした油圧調整機構によれば、油圧切替弁を操作してスリーブに作用する油圧を制御し、スリーブを変位させることにより、弁体を開弁位置まで変位させるために必要なスプリングの圧縮量を変更することができる。
こうした潤滑油供給システムの油圧調整機構として、特許文献1(図6)にはリリーフポートが形成された円筒状のスリーブと同スリーブ内に内挿されてリリーフポートを開閉する弁体とを有して構成されたリリーフ弁と、スリーブを駆動するための油圧を制御する油圧切替弁とを備えるものが記載されている。こうした油圧調整機構によれば、油圧切替弁を操作してスリーブに作用する油圧を制御し、スリーブを変位させることにより、弁体を開弁位置まで変位させるために必要なスプリングの圧縮量を変更することができる。
そして、このように弁体を開弁位置まで変位させるために必要なスプリングの圧縮量を変更することにより、リリーフ圧を変更することができるようになる。
ところで、こうした油圧調整機構にあっては、オイルポンプから吐出される潤滑油の一部を、油圧切替弁を介してスリーブ側に導き、スリーブに作用させるようにしている。そのため、油圧切替弁を操作してスリーブに油圧を作用させ、スリーブを変位させているときには、オイルポンプから吐出される潤滑油の脈動等の影響によってスリーブが振動することがある。
このように潤滑油の脈動等の影響によってスリーブが振動すると、スリーブがハウジングに衝突するとともに、その振動が伝達し、放射して異音が生じるおそれがある。
この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的はスリーブに油圧を作用させているときに、潤滑油の脈動等の影響によってスリーブが振動することを抑制し、ひいてはこの振動に起因する異音の発生を抑制することのできる潤滑油供給システムの油圧調整機構を提供することにある。
この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的はスリーブに油圧を作用させているときに、潤滑油の脈動等の影響によってスリーブが振動することを抑制し、ひいてはこの振動に起因する異音の発生を抑制することのできる潤滑油供給システムの油圧調整機構を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、筒状をなし、その径方向の側壁に同側壁を貫通するリリーフポートが形成されたスリーブと、同スリーブ内に摺動可能に収容されて前記リリーフポートを開閉する弁体と、同弁体を閉弁方向に付勢するスプリングとを備え、前記スリーブを前記スプリングの伸縮方向に変位可能にハウジングに収容してリリーフ弁を形成し、潤滑油供給通路を流れる潤滑油の油圧を前記弁体に作用させるとともに、前記スリーブの軸方向の頂面と前記ハウジングとの間に油圧室を設けて前記潤滑油供給通路を流れる潤滑油の一部を同油圧室に導入して同油圧室内の油圧を前記スリーブの頂面に作用させ、油圧切替弁を操作して前記油圧室内の潤滑油の量を制御することにより、前記スリーブを前記スプリングの伸縮方向に変位させ、前記弁体が開弁位置まで変位したときの前記スプリングの圧縮量が第1圧縮量となる高リリーフ圧状態と、同圧縮量が前記第1圧縮量よりも小さな第2圧縮量となる低リリーフ圧状態とを切り替えて前記リリーフ弁のリリーフ圧を変更する潤滑油供給システムの油圧調整機構であって、前記油圧室に潤滑油が導入されて前記高リリーフ圧状態になっているときに前記スリーブに係合して同スリーブの変位を規制するロック機構を備えることをその要旨とする。
請求項1に記載の発明は、筒状をなし、その径方向の側壁に同側壁を貫通するリリーフポートが形成されたスリーブと、同スリーブ内に摺動可能に収容されて前記リリーフポートを開閉する弁体と、同弁体を閉弁方向に付勢するスプリングとを備え、前記スリーブを前記スプリングの伸縮方向に変位可能にハウジングに収容してリリーフ弁を形成し、潤滑油供給通路を流れる潤滑油の油圧を前記弁体に作用させるとともに、前記スリーブの軸方向の頂面と前記ハウジングとの間に油圧室を設けて前記潤滑油供給通路を流れる潤滑油の一部を同油圧室に導入して同油圧室内の油圧を前記スリーブの頂面に作用させ、油圧切替弁を操作して前記油圧室内の潤滑油の量を制御することにより、前記スリーブを前記スプリングの伸縮方向に変位させ、前記弁体が開弁位置まで変位したときの前記スプリングの圧縮量が第1圧縮量となる高リリーフ圧状態と、同圧縮量が前記第1圧縮量よりも小さな第2圧縮量となる低リリーフ圧状態とを切り替えて前記リリーフ弁のリリーフ圧を変更する潤滑油供給システムの油圧調整機構であって、前記油圧室に潤滑油が導入されて前記高リリーフ圧状態になっているときに前記スリーブに係合して同スリーブの変位を規制するロック機構を備えることをその要旨とする。
こうした油圧調整機構にあっては、油圧切替弁を操作して潤滑油供給通路を流れる潤滑油の一部を油圧室に導入するようにしてスリーブの頂面に油圧を作用させている高リリーフ圧状態のときに、潤滑油供給通路を流れる潤滑油の脈動等に起因してスリーブの頂面に作用する油圧が変動するとスリーブが振動することがある。
これに対して上記請求項1では、ロック機構を設け、高リリーフ圧状態のときにこのロック機構をスリーブに係合させてスリーブの変位を規制するようにしている。こうした構成によれば、高リリーフ圧状態のときに潤滑油の脈動等に起因してスリーブの頂面に作用する油圧が変動した場合であっても、スリーブの振動を抑制することができ、この振動に起因する異音の発生を抑制することができるようになる。
請求項2に記載の発明は、筒状をなし、その径方向の側壁に同側壁を貫通するリリーフポートが形成されたスリーブと、同スリーブ内に摺動可能に収容されて前記リリーフポートを開閉する弁体と、同弁体を閉弁方向に付勢するスプリングとを備え、前記スリーブを前記スプリングの伸縮方向に変位可能にハウジングに収容してリリーフ弁を形成し、潤滑油供給通路を流れる潤滑油の油圧を前記弁体及び前記スリーブの軸方向の頂面に作用させるとともに、前記スリーブの底面と前記ハウジングとの間に背圧室を設けて前記潤滑油供給通路を流れる潤滑油の一部を同背圧室に導入して同背圧室内の油圧を前記スリーブの底面に作用させ、油圧切替弁を操作して前記背圧室内の潤滑油の量を制御することにより、前記スリーブの底面に作用する油圧に起因する付勢力と前記スリーブの頂面に作用する油圧に起因する付勢力との差を利用して前記スリーブを前記スプリングの伸縮方向に変位させ、前記弁体が開弁位置まで変位したときの前記スプリングの圧縮量が第1圧縮量となる高リリーフ圧状態と、同圧縮量が前記第1圧縮量よりも小さな第2圧縮量となる低リリーフ圧状態とを切り替えて前記リリーフ弁のリリーフ圧を変更する潤滑油供給システムの油圧調整機構であって、前記低リリーフ圧状態であるときに前記スリーブに係合して同スリーブの変位を規制するロック機構を備えることをその要旨とする。
こうした油圧調整機構にあっては、低リリーフ圧状態では、リリーフ圧が低くなり潤滑油供給通路を流れる潤滑油の油圧が低くなるとともに、背圧室に導かれてスリーブの底面に作用する潤滑油の油圧も低くなる。そのため、油圧切替弁を操作して潤滑油供給通路を流れる潤滑油を背圧室に導入するようにしてスリーブの底面に油圧を作用させている低リリーフ圧状態であっても、潤滑油供給通路を流れる潤滑油の脈動等に起因してスリーブの頂面に作用する油圧が変動すると、この油圧に起因する付勢力がスリーブの底面に作用する油圧に起因する付勢力よりも瞬間的に大きくなり、スリーブが振動することがある。
これに対して上記請求項2では、ロック機構を設け、低リリーフ圧状態のときにこのロック機構をスリーブに係合させてスリーブの変位を規制するようにしている。こうした構成によれば、低リリーフ圧状態のときに潤滑油の脈動等に起因してスリーブの頂面に作用する油圧が変動した場合であっても、スリーブの振動を抑制することができ、この振動に起因する異音の発生を抑制することができるようになる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の潤滑油供給システムの油圧調整機構において、前記ロック機構は、前記スリーブが収容された前記ハウジングから前記スリーブに向かって突出可能に設けられたロックピンと、前記スリーブの外周面における低リリーフ圧状態のときに前記ロックピンと対向する位置に形成されたロック穴とを含み、低リリーフ圧状態のときに前記ロックピンを前記ハウジングから突出させて同ロックピンを前記ロック穴に嵌合させ、前記ロックピンと前記ロック穴との係合によって前記スリーブの変位を規制するものであることをその要旨とする。
ロック機構の具体的な構成としては上記請求項3に記載されるように、ハウジングからスリーブに向かって突出可能なロックピンを設けるとともに、スリーブの外周面にこのロックピンが嵌合するロック穴を形成するといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、低リリーフ圧状態にあるときにハウジングからロックピンを突出させてこれをロック穴に嵌合させ、ロックピンとロック穴との係合を利用してスリーブの変位を規制することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の潤滑油供給システムの油圧調整機構において、同ロック機構は、前記背圧室内の潤滑油を給排する背圧通路に接続された油圧室を備え、同油圧室内の油圧に応じて前記ロックピンが変位するものであり、前記背圧室に供給されている潤滑油の油圧が高いときに、前記ロックピンが前記ハウジングから突出して前記ロック穴に嵌合する一方、前記背圧室に供給されている潤滑油の油圧が低いときに、前記ロックピンが前記ハウジング内に収容され前記ロック穴から抜脱されることをその要旨とする。
上記構成にあっては、スリーブを変位させるために背圧室内の潤滑油を給排する背圧通路と、ロックピンを操作するための油圧室とを接続するようにしている。そのため、背圧室に潤滑油を供給している低リリーフ圧状態のときには油圧室内の油圧が増大してロックピンがハウジングから突出し、ロックピンがスリーブのロック穴に嵌合してスリーブの変位が規制されるようになる。一方で、背圧室の潤滑油を排出している高リリーフ圧状態のときには油圧室内の油圧が低下してロックピンがハウジング内に収容され、ロックピンがスリーブのロック穴から抜脱されてスリーブの変位の規制が解除されるようになる。すなわち、上記請求項4に記載の構成によれば、ロックピンを操作するためのアクチュエータ等を設けることなく、スリーブを変位させるための油圧を利用して低リリーフ圧状態と高リリーフ圧状態との切り替えに同期するようにロックピンを操作することができるようになる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の潤滑油供給システムの油圧調整機構において、前記ロック穴は、筒状をなす前記スリーブの径方向の側壁を貫通するように形成されてなることをその要旨とする。
スリーブの内周側には、潤滑油供給通路を流れる潤滑油の油圧が作用する。上記構成によれば、スリーブの側壁を貫通するようにロック穴が形成されているため、ロック穴に嵌合しているロックピンの先端部には、スリーブの内周側から潤滑油供給通路を流れる潤滑油の油圧が作用することとなる。そのため、背圧室に供給されている油圧が低下して油圧室内の油圧が低下することによるロックピンの抜脱作用に加えてロック穴を通じてスリーブの内周側からロックピンの先端に油圧が作用するようになり、ロックピンを抜脱する際に、ロックピンがより確実に抜脱されるようになる。
請求項6に記載の発明は、請求項2〜5のいずれか一項に記載の潤滑油供給システムの油圧調整機構において、前記油圧切替弁は、機関冷間時に前記潤滑油供給通路を流れる潤滑油を前記背圧室に導くように駆動されて前記リリーフ弁を低リリーフ圧状態とする一方、暖機完了後に前記背圧室内の潤滑油を排出するように駆動されて前記リリーフ弁を高リリーフ圧状態とすることをその要旨とする。
上記構成によれば、リリーフ弁は機関冷間時に低リリーフ圧状態とされ、暖機完了後に高リリーフ圧状態に切り替えられる。このように機関冷間時に低リリーフ圧状態とすることにより、潤滑油の油圧が低くなり、機関各部の冷却に供される潤滑油の循環量が低減されることとなる。その結果、機関各部の温度が内燃機関の燃焼熱によって速やかに上昇するようになり、暖機の早期完了を図ることができるようになる。更に、このようにリリーフ圧を低くして被潤滑部に供給する潤滑油の油圧を低くしている間は、オイルポンプの仕事量が低減されることとなるため、オイルポンプを駆動する内燃機関の負荷が低減されるようになり、燃料消費量を抑制することができる。一方で、暖機完了後は高リリーフ圧状態とすることにより、機関各部の冷却に供される潤滑油の循環量が増大し、好適に機関各部を冷却することができるようになる。
以下、この発明にかかる潤滑油供給システムの油圧調整機構を具体化した一実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。尚、図1及び図2は本実施形態にかかる油圧調整機構、並びに同油圧調整機構を備える潤滑油供給システムの概略構成を示す模式図であり、図1はリリーフ弁が低リリーフ圧状態にあるときの油圧調整機構の状態を示しており、図2はリリーフ弁が高リリーフ圧状態にあるときの油圧調整機構の状態を示している。
本実施形態の潤滑油供給システムは、図示しない内燃機関の駆動力を利用して駆動される機関駆動式のオイルポンプ20によって潤滑油を圧送し、被潤滑部である内燃機関の各部に潤滑油を供給するものである。図1に示されるように、オイルポンプ20には潤滑油供給通路21が接続されており、この潤滑油供給通路21を通じてオイルパン22に貯留された潤滑油を被潤滑部に供給する。
図1に示されるように潤滑油供給通路21には、リリーフ弁30が設けられている。このリリーフ弁30にあっては、そのハウジングに円筒状のスリーブ31が、同スリーブ31の軸方向に摺動可能に収容されている。そして、このスリーブ31の径方向の側壁には、同側壁を貫通するリリーフポート32が形成されている。また、スリーブ31の内部には、このリリーフポート32を開閉するようにスリーブ31の軸方向、すなわち図1における上下方向に摺動可能に有底円筒状の弁体35が収容されている。
リリーフ弁30のハウジングの図1における下方の底面には支持部材37が固定されており、この支持部材37と弁体35との間には圧縮されたスプリング36が収容されている。これにより、弁体35は、スプリング36によって図1における上方、すなわちリリーフポート32を閉塞する方向に常に付勢されている。
そのため、リリーフ弁30にあっては、潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の油圧が増大して弁体35に作用する油圧が増大すると、矢印で示されるように弁体35がスプリング36の付勢力に抗して図1における下方に変位し、リリーフポート32が開口するようになっている。
図1の右側に示されるようにリリーフポート32は、オイルポンプ20の上流側の部位に接続された還流通路23内に開口するように形成されている。そのため、弁体35が開弁位置、すなわちリリーフポート32が開口される位置まで変位することにより、リリーフポート32を介して潤滑油供給通路21と還流通路23とが連通されるようになり、潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の一部が還流通路23を通じてオイルポンプ20の上流側に還流されるようになる。
要するに、このリリーフ弁30にあっては、スプリング36の付勢力の大きさによって潤滑油を還流させる油圧の閾値であるリリーフ圧が決定されている。すなわち、潤滑油供給通路21を流れる潤滑油が弁体35を図1における下方に付勢する付勢力が、スプリング36の付勢力よりも大きくなったときにリリーフポート32が開口されて潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の一部がオイルポンプ20の上流側に還流されるようになる。
また、図1の下方に示されるようにスリーブ31の底面31aとリリーフ弁30のハウジングの底面との間には背圧室38が形成されている。この背圧室38には、潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の一部が分岐通路51及び背圧通路52を通じて導かれるようになっている。
上述したようにスリーブ31は、リリーフ弁30のハウジング内において、その軸方向に摺動可能に支持されている。これにより、このリリーフ弁30にあっては、スリーブ31の底面31aに作用する油圧に起因して同スリーブ31を図1における上方へ付勢する付勢力と、頂面31bに作用する油圧に起因して同スリーブ31を下方へ付勢する力との大小関係に応じて、スリーブ31がハウジング内で上下方向に変位するようになっている。
尚、スリーブ31は、背圧室38内の油圧が作用する底面31aの面積が、潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の油圧が作用する頂面31bの面積よりも大きくなるようにその形状が設計されている。そのため、背圧室38が分岐通路51及び背圧通路52を通じて潤滑油供給通路21と連通され、スリーブ31の底面31a及び頂面31bに等しい油圧が作用するようになったときには、底面31aの受圧面積が頂面31bの受圧面積よりも大きい分だけスリーブ31を上方に付勢する力が大きくなる。その結果、スリーブ31が上方に変位し、図1に示されるようにハウジング内の上方に位置するようになる。
図1の左側に示されるように潤滑油供給通路21に接続されている分岐通路51と、背圧室38に接続されている背圧通路52との間には油圧切替弁50が設けられている。この油圧切替弁50には、更にドレン通路53が接続されており、油圧切替弁50は、分岐通路51と背圧通路52とを連通する状態と、背圧通路52とドレン通路53とを連通する状態とを切り替えることができるようになっている。
ドレン通路53はオイルパン22に接続されており、油圧切替弁50が背圧通路52とドレン通路53とを連通する状態に切り替えられているときに背圧室38内の潤滑油をオイルパン22に還流させる。
本実施形態の油圧調整機構にあっては、油圧切替弁50を操作することにより、背圧室38内の油圧を制御し、ハウジング内におけるスリーブ31の位置を変更することによってリリーフ圧を変更する。
具体的には、図1に示されるように分岐通路51と背圧通路52とを連通するように油圧切替弁50を操作し、破線矢印で示されるように潤滑油供給通路21内の潤滑油の一部を背圧室38に導入するようにした場合には、スリーブ31の底面31aに潤滑油供給通路21内の潤滑油の油圧と等しい油圧が作用するようになる。その結果、スリーブ31の底面31aに作用する油圧に起因してスリーブ31を図1における上方に付勢する力が、スリーブ31の頂面31bに作用する油圧に起因してスリーブ31を図1における下方に付勢する力よりも大きくなり、スリーブ31が上方に変位して図1に示されるようにリリーフ弁30のハウジングにおける上方に位置するようになる。
一方で、図2に示されるように背圧通路52とドレン通路53とを連通するように油圧切替弁50を操作した場合には、破線矢印で示されるように背圧室38内の潤滑油がドレン通路53を通じてオイルパン22に排出されるようになり、背圧室38内の油圧が低下する。その結果、スリーブ31の頂面31bに作用する油圧に起因してスリーブ31を図1における下方に付勢する力が、スリーブ31の底面31aに作用する油圧に起因してスリーブ31を図1における上方に付勢する力よりも大きくなり、スリーブ31が下方に変位して図2に示されるようにリリーフ弁30のハウジングにおける下方に位置するようになる。
このようにスリーブ31がハウジング内において下方に位置している場合には、スリーブ31が上方に位置している場合よりも、弁体35を開弁位置までにさせたときのスプリング36の圧縮量が多くなる。すなわち、このときには、スリーブ31が上方に位置している場合と比較して弁体35がスプリング36から受ける付勢力が大きくなり、リリーフポート32が開口するときの潤滑油供給通路21内の潤滑油の油圧、すなわちリリーフ圧が高くなる。
一方で、図1に示されるようにスリーブ31がハウジング内において上方に位置している場合には、スリーブ31が下方に位置している場合よりも、弁体35を開弁位置まで変位させたときのスプリング36の圧縮量が少なくなる。すなわち、このときには、スリーブ31が下方に位置している場合と比較して弁体35がスプリング36から受ける付勢力が小さくなり、リリーフ圧が低くなる。
このように本実施形態の油圧調整機構によれば、油圧切替弁50を操作して背圧室38内の油圧を制御し、スリーブ31をスプリング36の伸縮方向に変位させることにより、リリーフ圧が高くなる高リリーフ圧状態と、リリーフ圧が低くなる低リリーフ圧状態とを切り替えてリリーフ圧を変更することができる。
ところで、背圧室38に潤滑油を導き、スリーブ31を上方に変位させてリリーフ圧を低下させているときには、潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の油圧が低下するため、背圧室38に導かれてスリーブ31の底面31aに作用する油圧も低下することとなる。そのため、オイルポンプ20から吐出される潤滑油の脈動等の影響によりスリーブ31の頂面31bに作用する油圧が変動すると、背圧室38内に潤滑油を導くように油圧切替弁50を制御していてもスリーブ31を下方に付勢する力がスリーブ31を上方に付勢する力よりも瞬間的に大きくなることがあり、スリーブ31が振動することがある。
このように潤滑油の脈動等の影響によってハウジング内でスリーブ31が振動すると、スリーブ31がハウジングに衝突するとともに、その振動が伝達し、放射して異音が生じるおそれがある。
そこで本実施形態の油圧調整機構には、低リリーフ圧状態のときにスリーブ31の変位を規制するロック機構40が設けられている。
このロック機構40にあっては、図1及び図2に示されるようにリリーフ弁30のハウジング内にスリーブ31に向かって突出するロックピン41が収容されている。また、スリーブ31の外周面には、図1に示されるようにスリーブ31がハウジング内において上方に位置している低リリーフ圧状態のときにロックピン41と対向する位置にロック穴33が形成されている。尚、このロック穴33は、図1に示されるように円筒状のスリーブ31の径方向の側壁を貫通するように形成されている。
このロック機構40にあっては、図1及び図2に示されるようにリリーフ弁30のハウジング内にスリーブ31に向かって突出するロックピン41が収容されている。また、スリーブ31の外周面には、図1に示されるようにスリーブ31がハウジング内において上方に位置している低リリーフ圧状態のときにロックピン41と対向する位置にロック穴33が形成されている。尚、このロック穴33は、図1に示されるように円筒状のスリーブ31の径方向の側壁を貫通するように形成されている。
ロック機構40におけるロックピン41の背面側、すなわちスリーブ31とは反対側の部分には、ロックピン41を変位させるための油圧室43が形成されている。そして、この油圧室43内にはロックピン41をスリーブ31に向かって突出させるスプリング42が設けられている。
この油圧室43は、図1に示されるように油圧通路55を介して背圧通路52と接続されている。これにより、潤滑油供給通路21から背圧室38に潤滑油が供給される際にその潤滑油の一部が油圧室43にも供給されるようになっている。
そのため、図1に示されるように油圧切替弁50が分岐通路51と背圧通路52とを連通し、潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の一部を背圧室38に供給しているとき、すなわちリリーフ弁30の状態を低リリーフ圧状態に切り替えたときには、油圧通路55を通じて油圧室43にも潤滑油が供給され、ロックピン41がハウジングからスリーブ31に向かって突出する方向に付勢されるようになる。その結果、図1に示されるようにスリーブ31がリリーフ弁30のハウジングの上方に位置するようになり、リリーフ圧が低くなったときには、ロックピン41がスリーブ31のロック穴33に嵌合するようになる。こうしてロックピン41がスリーブ31のロック穴33に嵌合することにより、低リリーフ圧状態のときにはロックピン41とロック穴33との係合によってスリーブ31の変位が規制されるようになる。
一方で、図2に示されるように油圧切替弁50が背圧通路52とドレン通路53とを連通し、背圧室38内の潤滑油がドレン通路53を介して排出されているとき、すなわちリリーフ弁30の状態を高リリーフ圧状態に切り替えたときには、油圧通路55を通じて背圧通路52内の潤滑油とともに油圧室43内の潤滑油が排出される。これにより、油圧室43内の油圧が低下して図2に示されるようにロックピン41がハウジング内に収容されてロック穴33から抜脱されるようになる。その結果、スリーブ31の変位の規制が解除され、図2に示されるようにスリーブ31がリリーフ弁30のハウジング内において下方に位置するようになり、リリーフ圧が高くなる。このように本実施形態の油圧調整機構におけるロック機構40は、油圧切替弁50の操作に連動して駆動されるようになっている。
こうしたロック機構40が設けられた油圧供給装置を備える本実施形態の潤滑油供給システムにあっては、機関冷間時にリリーフ圧を低くして被潤滑部に供給される潤滑油の油圧を低くする一方、暖機完了後にリリーフ圧を高くして被潤滑部に供給される潤滑油の油圧を高くするように油圧切替弁50を操作する。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(1)低リリーフ圧状態にあっては、リリーフ圧が低くなり潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の油圧が低くなるとともに、背圧室38に導かれてスリーブ31の底面31aに作用する潤滑油の油圧も低くなる。そのため、このときには潤滑油を背圧室38に導入するようにしてスリーブ31の底面31aに油圧を作用させているものの、潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の脈動等に起因してスリーブ31の頂面31bに作用する油圧が変動すると、この油圧に起因する付勢力がスリーブ31の底面31aに作用する油圧に起因する付勢力よりも瞬間的に大きくなり、スリーブ31が振動することがある。
(1)低リリーフ圧状態にあっては、リリーフ圧が低くなり潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の油圧が低くなるとともに、背圧室38に導かれてスリーブ31の底面31aに作用する潤滑油の油圧も低くなる。そのため、このときには潤滑油を背圧室38に導入するようにしてスリーブ31の底面31aに油圧を作用させているものの、潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の脈動等に起因してスリーブ31の頂面31bに作用する油圧が変動すると、この油圧に起因する付勢力がスリーブ31の底面31aに作用する油圧に起因する付勢力よりも瞬間的に大きくなり、スリーブ31が振動することがある。
これに対して本実施形態の油圧調整機構では、ロック機構40を設け、低リリーフ圧状態のときにこのロック機構40のロックピン41をスリーブ31のロック穴33に係合させてスリーブ31の変位を規制するようにしている。そのため、低リリーフ圧状態のときに潤滑油の脈動等に起因してスリーブ31の頂面31bに作用する油圧が変動した場合であっても、スリーブ31の振動を抑制することができ、この振動に起因する異音の発生を抑制することができる。
(2)スリーブ31を変位させるために背圧室38内の潤滑油を給排する背圧通路52と、ロックピン41を操作するための油圧室43とを油圧通路55で接続するようにしている。そのため、背圧室38に潤滑油を供給している低リリーフ圧状態のときには油圧室43内の油圧が増大してロックピン41がハウジングから突出し、ロックピン41がスリーブ31のロック穴33に嵌合してスリーブ31の変位が規制されるようになる。一方で、背圧室38の潤滑油を排出している高リリーフ圧状態のときには油圧室43内の油圧が低下してロックピン41がハウジング内に収容され、ロックピン41がスリーブ31のロック穴33から抜脱されてスリーブ31の変位の規制が解除されるようになる。要するに、ロックピン41を操作するためのアクチュエータ等を特別に設けることなく、スリーブ31を変位させるための油圧を利用して、低リリーフ圧状態と高リリーフ圧状態との切り替えに同期するようにロックピン41を操作することができる。
(3)筒状をなすスリーブ31の内周側には、潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の油圧が作用する。本実施形態の油圧調整機構にあっては、スリーブ31の側壁を貫通するようにロック穴33が形成されているため、ロック穴33に嵌合しているロックピン41の先端部には、スリーブ31の内周側から潤滑油供給通路21を流れる潤滑油の油圧が作用することとなる。そのため、油圧室43内の油圧が低下することによるロックピン41の抜脱作用に加えてロック穴33を通じてスリーブ31の内周側からロックピン41の先端に油圧が作用するようになり、ロックピン41がより確実に抜脱されるようになる。
(4)上記実施形態にかかる潤滑油供給システムにあっては、機関冷間時にリリーフ圧を低くして被潤滑部に供給される潤滑油の油圧を低くする一方、暖機完了後にリリーフ圧を高くして被潤滑部に供給される潤滑油の油圧を高くするように油圧切替弁50を操作する。そのため、リリーフ弁30は機関冷間時に低リリーフ圧状態とされ、暖機完了後に高リリーフ圧状態に切り替えられる。このように機関冷間時に低リリーフ圧状態とすることにより、潤滑油の油圧が低くなり、機関各部の冷却に供される潤滑油の循環量が低減されることとなる。その結果、機関各部の温度が内燃機関の燃焼熱によって速やかに上昇するようになり、暖機の早期完了を図ることができるようになる。更に、このようにリリーフ圧を低くして被潤滑部に供給する潤滑油の油圧を低くしている間は、オイルポンプ20の仕事量が低減されることとなるため、オイルポンプ20を駆動する内燃機関の負荷が低減されるようになり、燃料消費量を抑制することができる。一方で、暖機完了後は高リリーフ圧状態とすることにより、機関各部の冷却に供される潤滑油の循環量が増大し、好適に機関各部を冷却することができるようになる。
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・ロック機構40の構成は適宜変更することができる。例えば、ロック機構40は、スプリング42を備えていなくてもよい。スプリング42が設けられていない場合であっても、油圧室43内に潤滑油が供給されて同油圧室43内の油圧が増大することによりロックピン41が図1及び図2における右側に変位してロック穴33に嵌合するようになる。
・ロック機構40の構成は適宜変更することができる。例えば、ロック機構40は、スプリング42を備えていなくてもよい。スプリング42が設けられていない場合であっても、油圧室43内に潤滑油が供給されて同油圧室43内の油圧が増大することによりロックピン41が図1及び図2における右側に変位してロック穴33に嵌合するようになる。
・その他、ロックピン41を電動のアクチュエータによって駆動し、ロック穴33に対してロックピン41を嵌合、抜脱する構成等を採用することもできる。
・ロック穴33がスリーブ31の側壁を貫通するように形成されている構成を示したが、ロック穴33はロックピン41が係合することにより、スリーブ31の変位を規制することのできるものであればよい。そのため、ロック穴33はスリーブ31の外周面におけるロックピン41と対向する位置に開口するように形成されていれば、スリーブ31の側壁を貫通していなくてもよい。
・ロック穴33がスリーブ31の側壁を貫通するように形成されている構成を示したが、ロック穴33はロックピン41が係合することにより、スリーブ31の変位を規制することのできるものであればよい。そのため、ロック穴33はスリーブ31の外周面におけるロックピン41と対向する位置に開口するように形成されていれば、スリーブ31の側壁を貫通していなくてもよい。
・機関冷間時に低リリーフ圧状態となるように油圧切替弁50を操作する油圧調整機構を示したが、これは、リリーフ圧を切り替える条件の一例であり、リリーフ圧を切り替える条件は適宜変更することができる。
20…オイルポンプ、21…潤滑油供給通路、22…オイルパン、23…還流通路、30…リリーフ弁、31…スリーブ、31a…底面、31b…頂面、32…リリーフポート、33…ロック穴、35…弁体、36…スプリング、37…支持部材、38…背圧室、40…ロック機構、41…ロックピン、42…スプリング、43…油圧室、50…油圧切替弁、51…分岐通路、52…背圧通路、53…ドレン通路、55…油圧通路。
Claims (6)
- 筒状をなし、その径方向の側壁に同側壁を貫通するリリーフポートが形成されたスリーブと、同スリーブ内に摺動可能に収容されて前記リリーフポートを開閉する弁体と、同弁体を閉弁方向に付勢するスプリングとを備え、前記スリーブを前記スプリングの伸縮方向に変位可能にハウジングに収容してリリーフ弁を形成し、潤滑油供給通路を流れる潤滑油の油圧を前記弁体に作用させるとともに、前記スリーブの軸方向の頂面と前記ハウジングとの間に油圧室を設けて前記潤滑油供給通路を流れる潤滑油の一部を同油圧室に導入して同油圧室内の油圧を前記スリーブの頂面に作用させ、油圧切替弁を操作して前記油圧室内の潤滑油の量を制御することにより、前記スリーブを前記スプリングの伸縮方向に変位させ、前記弁体が開弁位置まで変位したときの前記スプリングの圧縮量が第1圧縮量となる高リリーフ圧状態と、同圧縮量が前記第1圧縮量よりも小さな第2圧縮量となる低リリーフ圧状態とを切り替えて前記リリーフ弁のリリーフ圧を変更する潤滑油供給システムの油圧調整機構であって、
前記油圧室に潤滑油が導入されて前記高リリーフ圧状態になっているときに前記スリーブに係合して同スリーブの変位を規制するロック機構を備える
ことを特徴とする潤滑油供給システムの油圧調整機構。 - 筒状をなし、その径方向の側壁に同側壁を貫通するリリーフポートが形成されたスリーブと、同スリーブ内に摺動可能に収容されて前記リリーフポートを開閉する弁体と、同弁体を閉弁方向に付勢するスプリングとを備え、前記スリーブを前記スプリングの伸縮方向に変位可能にハウジングに収容してリリーフ弁を形成し、潤滑油供給通路を流れる潤滑油の油圧を前記弁体及び前記スリーブの軸方向の頂面に作用させるとともに、前記スリーブの底面と前記ハウジングとの間に背圧室を設けて前記潤滑油供給通路を流れる潤滑油の一部を同背圧室に導入して同背圧室内の油圧を前記スリーブの底面に作用させ、油圧切替弁を操作して前記背圧室内の潤滑油の量を制御することにより、前記スリーブの底面に作用する油圧に起因する付勢力と前記スリーブの頂面に作用する油圧に起因する付勢力との差を利用して前記スリーブを前記スプリングの伸縮方向に変位させ、前記弁体が開弁位置まで変位したときの前記スプリングの圧縮量が第1圧縮量となる高リリーフ圧状態と、同圧縮量が前記第1圧縮量よりも小さな第2圧縮量となる低リリーフ圧状態とを切り替えて前記リリーフ弁のリリーフ圧を変更する潤滑油供給システムの油圧調整機構であって、
前記低リリーフ圧状態であるときに前記スリーブに係合して同スリーブの変位を規制するロック機構を備える
ことを特徴とする潤滑油供給システムの油圧調整機構。 - 請求項2に記載の潤滑油供給システムの油圧調整機構において、
前記ロック機構は、前記スリーブが収容された前記ハウジングから前記スリーブに向かって突出可能に設けられたロックピンと、前記スリーブの外周面における低リリーフ圧状態のときに前記ロックピンと対向する位置に形成されたロック穴とを含み、
低リリーフ圧状態のときに前記ロックピンを前記ハウジングから突出させて同ロックピンを前記ロック穴に嵌合させ、前記ロックピンと前記ロック穴との係合によって前記スリーブの変位を規制するものである
ことを特徴とする潤滑油供給システムの油圧調整機構。 - 請求項3に記載の潤滑油供給システムの油圧調整機構において、
同ロック機構は、前記背圧室内の潤滑油を給排する背圧通路に接続された油圧室を備え、同油圧室内の油圧に応じて前記ロックピンが変位するものであり、
前記背圧室に供給されている潤滑油の油圧が高いときに、前記ロックピンが前記ハウジングから突出して前記ロック穴に嵌合する一方、
前記背圧室に供給されている潤滑油の油圧が低いときに、前記ロックピンが前記ハウジング内に収容され前記ロック穴から抜脱される
ことを特徴とする潤滑油供給システムの油圧調整機構。 - 請求項4に記載の潤滑油供給システムの油圧調整機構において、
前記ロック穴は、筒状をなす前記スリーブの径方向の側壁を貫通するように形成されてなる
ことを特徴とする潤滑油供給システムの油圧調整機構。 - 請求項2〜5のいずれか一項に記載の潤滑油供給システムの油圧調整機構において、
前記油圧切替弁は、機関冷間時に前記潤滑油供給通路を流れる潤滑油を前記背圧室に導くように駆動されて前記リリーフ弁を低リリーフ圧状態とする一方、暖機完了後に前記背圧室内の潤滑油を排出するように駆動されて前記リリーフ弁を高リリーフ圧状態とする
ことを特徴とする潤滑油供給システムの油圧調整機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009274404A JP2011117510A (ja) | 2009-12-02 | 2009-12-02 | 潤滑油供給システムの油圧調整機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009274404A JP2011117510A (ja) | 2009-12-02 | 2009-12-02 | 潤滑油供給システムの油圧調整機構 |
Publications (1)
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JP2011117510A true JP2011117510A (ja) | 2011-06-16 |
Family
ID=44283076
Family Applications (1)
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JP2009274404A Pending JP2011117510A (ja) | 2009-12-02 | 2009-12-02 | 潤滑油供給システムの油圧調整機構 |
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JP (1) | JP2011117510A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109084972A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-25 | 大连理工大学 | 一种用于安全阀阀盘升力的测试装置及测试方法 |
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2009
- 2009-12-02 JP JP2009274404A patent/JP2011117510A/ja active Pending
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CN109084972A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-25 | 大连理工大学 | 一种用于安全阀阀盘升力的测试装置及测试方法 |
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