JP2016027253A - エンジンのオイル回路のリリーフ装置 - Google Patents

Abstract

【目的】油圧リリーフバルブと感温リリーフバルブとを具備し、オイルの温度の高低にかかわらず、狙ったオイルの圧力でのオイルリリーフ（排出）の実行を可能とし、且つその構成を簡単にできるエンジンのオイル回路のリリーフ装置とすること。
【構成】オイルポンプ９と、該オイルポンプ９の吐出部側からエンジンＥまで設けられた上流流路６１と、オイルの圧力にて弁体が移動することでオイルのリリーフを行う油圧リリーフバルブＡと、オイルの油温を感知して無段階に開閉することでオイルのリリーフを行う感温リリーフバルブＢとを具備すること。前記上流流路６１には前記油圧リリーフバルブＡと前記感温リリーフバルブＢとが並列に配置されること。オイルポンプ９のポンプハウジング９１の一部は、オイル循環機構部のケーシング９１３に一体形成されること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、油圧リリーフバルブと感温リリーフバルブとを具備し、オイルの温度の高低にかかわらず、狙ったオイルの圧力でのオイルリリーフ（排出）の実行を可能とし、且つその構成を簡単にできるエンジンのオイル回路のリリーフ装置に関する。

従来、エンジンに潤滑及び冷却のためのオイルを供給するためのポンプで、吐出圧が所定値を超えた場合にリリーフを行うリリーフ弁を具備したものが種々存在している。さらに、圧力変化と共に、オイルの温度変化にも対応してリリーフを実行するかしないかを判断するタイプのエンジンのオイル回路のリリーフ装置も存在する。

この種の具体例として、特許文献１の第３の実施形態が存在する。特許文献１の第３の実施形態は、第一制御弁(4)と、第二制御弁(7)を備えたオイルポンプである。この特許文献１を概説する。なお、符号は特許文献１に使用されているものを、そのまま使用する。第一制御弁(4)は、オイルポンプＸ下流の吐出油路(5)における作動オイルの吐出圧が高い場合のリリーフ弁として機能する構成となっている。

第二制御弁(7)は、作動オイルの温度に応じて動作して前記第一制御弁(4)に対する制御、具体的には第一制御弁(4)の第二弁室(44)に流入する作動オイルの油圧を制御するための弁である。第二制御弁(7)は、作動オイルの温度に応じて弁体(72)の往復動作させる弁体作動機構(73)を備えている。弁体作動機構(73)は、伸縮する感温伸縮体(73a)であり、具体的には、形状記憶合金製のバネが用いられている。

前記第一制御弁(4)と前記第二制御弁(7)とは、第一弁間油路(91)と第二弁間油路(92)とによって連通されている。第一弁間油路(91)と第二弁間油路(92)との連通、非連通を切り替える事で第一制御弁(4)の弁体(42)での油圧の制御を行っている。このように、特許文
献１では、第一制御弁(4)と第二制御弁(7)とは、単独で動作するものではなく、相互に関連しつつ動作する。

特開２００６―２１４２８６号公報

特許文献１では、前記第二制御弁(7)は、油温の変化に従って、膨張したり収縮したり
するものであるため、第一制御弁(4)は油温に影響されて動作する。高油温時とはおよそ
油温１１０℃〜１３０℃程度であり、例えば油温５０℃の時は油温１１０℃〜１３０℃程度の時と比べてオイル粘度が高いため油圧は高くなっている。

よって、油温５０℃のような低油温時においては、ロータ回転数当たりの吐出圧が油温１１０〜１３０℃程度の時と比較して高くなることから、各図に記載された直線Ｌ1の傾
きが急になり、そして吐出圧がある所定の値まで上昇した時に第一制御弁(4)が吐出圧の
リリーフを行う。以上の動作より、低油温時の方が油圧が高くなるため、エネルギーロスが多く、低油温時での燃費向上の阻害要因となっていた。

感温バルブである第二制御弁(7)は、第一制御弁(4)のリリーフ圧を増減させるための制御弁であり、第二制御弁(7)の制御バラツキと第一制御弁(4)の制御バラツキが直列接続により足し合わされ、大きな制御バラツキとなってしまうものであった。また、第二制御弁(7)は流量では無く油圧を制御する弁であるため、多少なりとも運通すれば油圧はほぼ全
てが伝播するいわゆるＯＮ・ＯＦＦ式の弁であり、細かい制御は困難なものであった。

そこで、本発明の目的(解決しようとする課題)は、極めて簡単な構成で、オイル温度の高低に係らず、ほぼ同じ油圧特性とすることができ、特に低油温時での燃費低下を抑制でき且つ安価で信頼性の高いエンジンのオイル回路のリリーフ装置を提供することにある。

そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、オイルポンプと、該オイルポンプの吐出部側からエンジンまで設けられた上流流路と、オイルの圧力にて弁体が移動することでオイルのリリーフを行う油圧リリーフバルブと、オイルの油温を感知して無段階に開閉することでオイルのリリーフを行う感温リリーフバルブとを具備し、前記上流流路には前記油圧リリーフバルブと前記感温リリーフバルブとが並列に配置され、前記オイルポンプのポンプハウジングの一部は、オイル循環機構部のケーシングに一体形成されてなるエンジンのオイル回路のリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、請求項１において、低油温のとき、前記感温リリーフバルブは、オイルリリーフが行われてなるエンジンのオイル回路のリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１において、中油温のとき、前記感温リリーフバルブは低油温付近でオイルリリーフの量が多く、高油温付近でオイルリリーフの量が少なくなるように行われてなるエンジンのオイル回路のリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項４の発明を、請求項１において、高油温のとき、前記感温リリーフバルブは、オイルリリーフは行われないエンジンのオイル回路のリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２，３又は４の何れか１項の記載において、前記ポンプハウジングは、ハウジング本体部とハウジングカバー部とから構成され、前記ハウジング本体部は、前記オイル循環機構部の前記ケーシングに一体形成されてなるエンジンのオイル回路のリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項６の発明を請求項１，２，３又は４の何れか１項の記載において、前記ポンプハウジングは、ハウジング本体部とハウジングカバー部とから構成され、該ハウジングカバー部は、前記オイル循環機構部の前記ケーシングに一体形成されてなるエンジンのオイル回路のリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項１の発明では、オイルポンプの吐出部からエンジン又は該エンジンのメインギャラリに設けられた上流流路において、オイル圧力にて弁体が移動しつつリリーフを行う油圧リリーフバルブと、油温を感知して開閉する感温リリーフバルブとが並列に配置される構成としたことにより、油圧リリーフバルブと感温リリーフバルブとは相互に独立して作動するものである。

つまり、油圧リリーフバルブは、オイルポンプの吐出圧を感知してオイルリリーフ動作を行うか否かが決定され、感温リリーフバルブは油温を感知してオイルリリーフ動作を行うか否かが決定されるものである。したがって、オイルポンプから上流流路を介してエンジンにオイルを送る場合に、エンジンの低回転数域から高回転数域に亘って生じるオイルポンプの吐出圧の変化に対しては油圧リリーフバルブが作動し、油温の変化に対しては感温リリーフバルブが作動する。

油圧リリーフバルブと感温リリーフバルブとは、上流流路内において並列に配置されており、それぞれ個別又は両方が同時にリリーフ動作することができる。このために、オイルポンプからのオイル吐出圧と油温の何れか一方のみが変化して、オイルリリーフが必要な状況となれば、油圧リリーフバルブ又は感温リリーフバルブが対応し、オイルリリーフを行うことができるものである。

なお、ここで並列とは、油圧リリーフバルブと感温リリーフバルブとが直列に接続されない配置のことを意味し、上流流路から分岐して並列に配置されさえすれば、一方のリリーフバルブが相対的に上流寄りに配置され、他方のリリーフバルブが相対的に下流寄りに配置される構成も並列に含まれるものとする。

本発明の構成では、感温リリーフパルブと油圧リリーフバルブとは並列に接続されるので、それぞれのリリーフバルブが持つ制御バラツキは足し合わされること無く、より正確な制御が行える。また感温リリーフバルブは油温を感知して無段階に開閉することでオイルのリリーフを行う機能を有しているため、従来のようないわゆるＯＮ・ＯＦＦ式のバルブでは無く、無段階に開閉できる。

例えば感温リリーフバルブを少しだけ開けば、少しだけリリーフするので、少しだけ油圧が低減され、よって感温リリーフバルブの開閉量を調整することで無段階に油圧の調整を行うことが出来る。さらに、前記オイルポンプのポンプハウジングの一部は、オイル循環機構部のケーシングに一体形成されたことにより、感温リリーフバルブの感温駆動部の温度制御の応答性が良好となり、精度の高い制御を行うことができる。また、特別に感温リリーフバルブのバルブハウジングを用意することなく、装置の小型化及び部品点数の削減を実現できる。

請求項２の発明では、低油温のとき、油圧リリーフバルブだけで無く、感温リリーフバルブからもオイルがリリーフされる。これによって油圧が高くなる低油温時では油圧リリーフバルブのリリーフの有無に関係なく、感温リリーフバルブから常にオイルがリリーフされる。以上より低油温時に油圧が高くなることを防止し、もって低油温時の燃費悪化を防止することが出来る。

請求項３の発明では、中油温のとき、前記感温リリーフバルブは低油温付近でオイルリリーフの量が多く、高油温付近でオイルリリーフの量が少なくなるように行われるものである。中油温は、低油温と高油温との間の温度範囲である。そのため、中油温内において低油温側寄りと高油温側寄りとでは、大きな温度差が有る。これによって中油温の範囲内では、オイルの粘度にも大きな差が生じる。

したがって、中油温内において、油温が低いほどオイルの粘度が大きく油圧は上昇し、油温が高いほど粘度は小さく油圧は減少する。そこで、感温リリーフバルブは、中油温内において、油温が低い範囲では、リリーフ量を増やすような制御を行っているため、油温が下がっていても油圧は上昇せず、吐出圧を略一定の低い油圧に維持することができ、燃費の悪化を引き起こさない。

請求項４の発明では、高油温のとき、前記感温リリーフバルブは、オイルリリーフは行われない構成である。これによって、冷却や潤滑を促進することができる。請求項５及び請求項６の発明では、部品点数を削減でき、オイルポンプの製造の自由度を増加させることができる。

本発明において第１実施形態のリリーフ流路を有するエンジンのオイル循環回路の構成を示す略示図である。 低油温且つエンジンの低回転数域におけるオイルのリリーフ動作を示す拡大略示図である。 低油温且つエンジンの中回転数域から高回転数域におけるオイルのリリーフ動作を示す拡大略示図である。 （Ａ）は中油温範囲の低油温寄りで且つエンジンの低回転数域におけるオイルのリリーフ動作を示す拡大略示図、（Ｂ）は中油温範囲の高油温寄りで且つエンジンの低回転数域におけるオイルのリリーフ動作を示す拡大略示図である。 （Ａ）は中油温範囲の低油温寄りで且つエンジンの中回転数域から高回転数域におけるオイルのリリーフ動作を示す拡大略示図、（Ｂ）は中油温範囲の高油温寄りで且つエンジンの中回転数域から高回転数域におけるオイルのリリーフ動作を示す拡大略示図である。 高油温且つエンジンの低回転数域におけるオイルのリリーフ動作を示す拡大略示図である。 高油温且つエンジンの中回転数域から高回転数域におけるオイルのリリーフ動作を示す拡大略示図である。 本発明において第２実施形態のリリーフ流路を有するエンジンのオイル循環回路の構成を示す略示図である。 本発明の特性を示すグラフである。 （Ａ）は本発明におけるオイルポンプとオイル循環機構部のケーシングとの接合構造の第１実施形態であってハウジング本体部とケーシングとを一体形成し且つハウジングカバー部をハウジング本体部から外した状態の略示図、（Ｂ）は（Ａ）の（α）部の拡大図である。 （Ａ）は図１０（Ｂ）の（β）部の一部断面にした図、（Ｂ）は図１０（Ｂ）のハウジングカバー部を分離した状態のＹ1-Ｙ1矢視断面図、（Ｃ）は図１１（Ｂ）の（γ）部拡大図である。 （Ａ）は本発明におけるオイルポンプとオイル循環機構部のケーシングとの接合構造の第２実施形態であってハウジングカバー部とケーシングとを一体形成し且つハウジング本体部をハウジングカバー部から外した状態の略示図、（Ｂ）は図１２（Ａ）のハウジング本体部を分離した状態のＹ2-Ｙ2矢視断面図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明は、主に油圧リリーフバルブＡと、感温リリーフバルブＢと、オイル循環回路６と、上流流路６１と、下流流路６２と、オイルポンプ９とからなる（図１，図８参照）。油圧リリーフバルブＡは、オイルポンプ９からの吐出圧によって、リリーフ（排出）動作するものである。油圧リリーフバルブＡは、弁体１と、弾性部材２と、弁ハウジング３とから構成される（図１，図８参照）。

弁体１は、円筒形状の小径部１１と大径部１２とから構成され、両者は、同一軸芯で且つ軸方向に一体形成される。小径部１１は、略円柱状となるように軸方向に長く形成され、大径部１２は扁平円筒形状に形成される。小径部１１の軸方向一端の端面〔図１において弁体１の上端面〕は、受圧面１１ａである。

大径部１２の軸方向他端〔図１において弁体１の下端面〕には、円筒形状の突起部１４が形成されている。該突起部１４は、コイルバネ等の弾性部材２を支持する役目をなすものであり、突起部１４は、コイルバネとした弾性部材２内に挿入される構造となる。

弁ハウジング３は、小径弁室３１と大径弁室３２とから構成される。小径弁室３１は、前記弁体１の小径部１１が摺動する弁室であり、大径弁室３２は、大径部１２が摺動する弁室である。なお、小径弁室３１では、小径部１１のみが摺動するが、大径弁室３２では、大径部１２と共に小径部１１も入り込む。

弁ハウジング３の小径弁室３１には、その軸方向端部（図１の弁ハウジング３の上端箇所）に第１リリーフ流入部３３が形成される。該第１リリーフ流入部３３は、弁ハウジング３と弁体１の頂部との間に配置され、油圧リリーフバルブＡにオイルを流入させる役目をなすものである。

また、弁ハウジング３の小径弁室３１の軸方向中間箇所から、前記大径弁室３２との境界箇所の間の適宜の位置には第１リリーフ流出部３４が形成される。該第１リリーフ流出部３４は、弁体１の小径部１１の往復摺動によって開閉されるものであり、開かれたときにはオイルを弁ハウジング３から外部に排出し、オイルをオイルポンプ９の吸入側又はオイルパン１０１に戻す役目をなすものである。油圧リリーフバルブＡは、上記の構成としたものに限らず、オイルの圧力を感知して作動するものであれば、どのようなものでもかまわない。

また、第１リリーフ流出部３４は、２個設けられることもある。この場合、２個の第１リリーフ流出部３４，３４は、弁体１の移動方向に所定間隔をおいて配置される。第１リリーフ流出部３４が２個設けられることによって、より細かい油圧制御が可能になる。

感温リリーフバルブＢは、感温弁体４と感温ハウジング５とから構成される。感温弁体４は、感温弁部４１と感温駆動部４２とから構成され、感温駆動部４２がオイルの温度を検知して、感温弁部４１を感温ハウジング５内で摺動させる。感温ハウジング５には、第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２が形成されている。

ここで、従来の感温センサを備えた感温リリーフバルブは動作を開始し終了するまでの油温の変化の差が５°Ｃ乃至１０°Ｃ程度を意図して設計されている。しかし、本発明における感温リリーフバルブＢは、オイルのリリーフを行うための動作を始めて終了するまでの温度差をさらに大きくしており、具体的には約５０°Ｃ（必要に応じて約４０°Ｃ）で動作を開始し、約１２０°Ｃ（必要に応じて約１４０°Ｃ程度）で動作を終了するものであり、その油温の差は約７０°Ｃ（或いは約１００°Ｃ）である。

このように、本発明における感温リリーフバルブＢのオイルのリリーフを行うための動作を行う温度範囲を従来のものよりも格段に拡げたものである。そして、低い油温から高い油温に向かって感温弁部４１が移動方向の始端部から終端部に向かって徐々に移動することができるようになっている。つまり、従来のようなＯＮ・ＯＦＦ制御ではなく、広い油温範囲で油温に追従してゆく制御とすることができるものである。

感温駆動部４２は、感温センサとしての役目を具備している。具体的には、シリンダタイプの部材で、シリンダ４２ａとピストン４２ｂとから構成される。シリンダ４２ａには、感温センサ４２ｃが設けられている。感温センサ４２ｃとしては、サーモワックスが使用されている。具体的には、シリンダ４２ａにサーモワックスが充填された部分が設けられ（図１参照）、該サーモワックスが検知する温度の高低により膨張及び熱収縮を行い、前記ピストン４２ｂがシリンダ４２ａに対して伸縮動作を行うものである。

感温センサ４２ｃにサーモワックスが使用される構成にすることによって、装置を安価なものとすることができる。また、サーモワックスは、膨張，収縮が略正確にできることによって、感温弁体４は、より一層円滑に動作することができる。

前述したように、感温リリーフバルブＢは、従来のようなＯＮ・ＯＦＦ制御ではなく、広い油温範囲で油温に追従してゆく制御とすることができるものである。そして、感温リリーフバルブＢの感温弁体４は、油温の高低の変化に対して、徐々に伸縮量が変化するものである。つまり、感温弁体４は、オイルの油温が上昇することにより、第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２との開口を徐々に狭くするように閉じるものであり、第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２とを介して流れるオイルの量を徐々に減少させてゆくことができる構成である。

また、油温が下降するときには、第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２との全閉状態から徐々に開口面積が広くなるように開き、オイルがリリーフする量を徐々に増加させることができるようにしたものである。つまり、感温弁体４の動作を制御する感温駆動部４２は、油温の高低で、単に第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２とを、全開状態と全閉状態との何れか一つの状態とする構造としたものではない。

本発明では、第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２との全閉と全開の状態に加えて、その開閉途中の状態にすることもできる構成としたものである。すなわち、感温弁体４は、第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２の開き面積を、オイルの油温に対応して最適に調整することができるようにしたものである。

このような構造によって、油温の高低の変化により、感温弁部４１が感温ハウジング５内を往復移動する。このとき、オイルが低油温の場合には前記第２リリーフ流入部５１と前記第２リリーフ流出部５２とを全開として、感温リリーフバルブＢを通過するオイルのリリーフ量を最大とする。また、オイルが高油温の場合には第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２とを全閉として、感温リリーフバルブＢによるオイルのリリーフは行われない。

そして、油温が中油温の場合では、中油温の範囲内で低油温寄りでは第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２との開口面積は、全開状態のときよりも若干小さくなる。また、中油温の範囲内で高油温寄りでは、第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２とは全閉ではなく、開口面積が小さい状態で開く。

つまり、油温が中油温において、低油温寄りでは、オイルのリリーフ量を多い状態にでき、高油温寄りでは、オイルのリリーフ量を少ないものにできる。このように、オイルの油温が中油温では、オイルのリリーフ量を大小に無段階に調整することができる構造としている。

前記感温駆動部４２には、感温センサ４２ｃとしてサーモワックスを用いたが、感温駆動部４２は、これに限定されることなく、たとえば形状記憶合金，バイメタル等が使用されることもある。前記感温駆動部４２に使用するサーモワックス，形状記憶合金，バイメタル等は、電気系統を一切使用しないもので、本発明ではこれを非電子制御部品と称する。前記感温リリーフバルブＢにおける感温駆動部４２に、非電子制御部品を使用することにより、電子制御系の部品を使用しないので、電気系統の不具合からくる影響を受けることなく、安定した作動にすることができる。

また、感温弁部４１は、第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２を常時連通状態にする方向に、感温駆動部４２の荷重と逆方向に荷重を加えるコイルバネ等の補助弾性部材４３が具備されている。

以上のように、感温リリーフバルブＢの感温センサ４２ｃには、非電子制御部品が使用されることによって、電子制御系の部品を使用しないので、電気系統の不具合からくる影響を受けることなく、安定した作動にすることができる。

オイルポンプ９は、内接歯車式ポンプであって、ポンプハウジング９１と、インナーロータ９５と、アウターロータ９６とから構成される。ポンプハウジング９１内にはロータ室９２が形成され、吸入ポート９３と吐出ポート９４とが形成されている。ポンプハウジング９１において、吸入ポート９３が形成されている側を吸入部９Ａと称し、吐出ポート９４が形成されている側を吐出部９Ｂと称する。そして、吸入部９Ａには吸入ポート９３と共に該吸入ポート９３の吸入口等を含めた構成が備わっており、吐出部９Ｂには吐出ポート９４と共に吐出ポート９４の吐出口等を含めた構成が備わっている。

前記ロータ室９２には、インナーロータ９５とアウターロータ９６とが配置されている。インナーロータ９５には、外歯が形成され、アウターロータ９６には内歯が形成されており、アウターロータ９６内にインナーロータ９５が配置され、インナーロータ９５が駆動して、アウターロータ９６と共に回転し、吸入ポート９３から吸入したオイルを吐出ポート９４から吐出する。

オイルポンプ９は、オイル循環回路６に組み込まれている。該オイル循環回路６は、自動車等のエンジンＥにオイルポンプ９によって潤滑油を供給するものである。そして、オイル循環回路６において、オイルポンプ９の吐出部９ＢからエンジンＥまでの流路を上流流路６１と称し、エンジンＥからオイルポンプ９の吸入部９Ａまでの流路を下流流路６２と称する。また、下流流路６２内には、オイルパン１０１が設けられ、該オイルパン１０１を介してオイルポンプ９の吸入部９Ａに連通する構成とすることもある。

オイルポンプ９とエンジンＥとの間、つまりオイル循環回路６の上流流路６１の中間箇所とオイルポンプ９の吸入部９Ａとの間には、リリーフ流路７が設けられている。該リリーフ流路７には、前記油圧リリーフバルブＡと前記感温リリーフバルブＢとが並列となるように設けられている。

リリーフ流路７の構成としては、２つの実施形態が存在し、その第１実施形態では、前記上流流路６１からオイルポンプ９側寄りの位置で、第１分岐部７ａを介して分岐する第１リリーフ分岐流路７１と、エンジンＥ側寄りの位置で第２分岐部７ｂを介して分岐する第２リリーフ分岐流路７２とに分かれている（図１参照）。

そして、第１リリーフ分岐流路７１と第２リリーフ分岐流路７２とは並列の流路となり、前記第１リリーフ分岐流路７１に油圧リリーフバルブＡが設けられ、前記第２リリーフ分岐流路７２に感温リリーフバルブＢが設けられ、このような構成とすることによって、油圧リリーフバルブＡと感温リリーフバルブＢとは並列となる。

第１リリーフ分岐流路７１において油圧リリーフバルブＡが設けられた位置の上流側の流路を、第１リリーフ分岐流路７１の第１上流分岐流路７１ａと称し、下流側の流路を、第１下流分岐流路７１ｂと称する。そして、油圧リリーフバルブＡの第１リリーフ流入部３３と前記第１上流分岐流路７１ａが接続され、第１リリーフ流出部３４と前記第１下流分岐流路７１ｂとが接続される(図１参照)。

同様に、第２リリーフ分岐流路７２において感温リリーフバルブＢが設けられた位置の上流側の流路を、第２リリーフ分岐流路７２の第２上流分岐流路７２ａと称し、下流側の流路を、第２下流分岐流路７２ｂと称する。そして、感温リリーフバルブＢの第２リリーフ流入部５１と前記第２上流分岐流路７２ａが接続され、第２リリーフ流出部５２と前記第２下流分岐流路７２ｂとが接続される(図１参照)。

第１リリーフ分岐流路７１と第２リリーフ分岐流路７２とは、共にオイルパン１０１を介してオイルポンプ９の吸入部９Ａ側にオイルを送ることができるようになっている。またリリーフ流路７の第２実施形態としては、オイル循環回路６の上流流路６１の中間箇所からオイルポンプ９の吸入部９Ａ側に連通する１本の上流共有流路７３が設けられ、該上流共有流路７３から上流二股分岐部７ｃが設けられ、該上流二股分岐部７ｃから第１リリーフ分岐流路７１と第２リリーフ分岐流路７２とが並列状態で設けられる（図８参照）。

第１リリーフ分岐流路７１と第２リリーフ分岐流路７２の一方側には油圧リリーフバルブＡが設けられ、他方には感温リリーフバルブＢが設けられる。そして、第１リリーフ分岐流路７１と第２リリーフ分岐流路７２との下流端部で、下流二股合流部７ｄが設けられ、該下流二股合流部７ｄから下流共有流路７４が設けられる。該下流共有流路７４は、オイルポンプ９の吸入部９Ａにオイルパン１０１を介して連通している。

このように、リリーフ流路７の第２実施形態は、上流側端部と下流側端部との間で二股状となるように第１リリーフ分岐流路７１と第２リリーフ分岐流路７２が設けられ、これらに、油圧リリーフバルブＡと感温リリーフバルブＢが並列状態となるように配置されている構成としたものである。

第１実施形態のオイル循環回路６の上流流路６１において、油圧リリーフバルブＡは、オイルポンプ９側寄りの位置に設けられ、感温リリーフバルブＢは、エンジンＥ側寄りに設けられ、特に、エンジンＥのメインギャラリにおける上流側の直近又は直前の位置に設けられることが好ましい。これによって、エンジンＥのメインギャラリの油温により近い油温によって、感温リリーフバルブＢの制御が行なえ、正確な制御を行うことができる。

エンジンＥは、特に図示しないが、シリンダーヘッド，シリンダーブロックからなり、該シリンダーブロック内には、前記上流流路６１の最下流部分であるメインギャラリ（つまりエンジンＥ内に設けられた油路）が形成されている。

感温リリーフバルブＢは、エンジンＥと一体構造となるようにシリンダーブロック内に組み込まれることがあり、油圧リリーフバルブＡは、前記オイルポンプ９は一体構造とする構成とし、ポンプハウジング９１に組み込まれることもある。このような構成であっても、油圧リリーフバルブＡと感温リリーフバルブＢとはリリーフ流路７において並列となっている。

オイル循環回路６におけるオイルの基本的な流れについて説明する。オイルポンプ９の吐出部９Ｂ側から吐出されたオイルは、オイル循環回路６に流れ、上流流路６１を介して、エンジンＥに潤滑及び冷却としてのオイルが供給される。そして、エンジンＥ内を循環したオイルは、下流流路６２を流れ、再びオイルポンプ９の吸入部９Ａ側に戻る。このとき、下流流路６２とオイルポンプ９の吸入部９Ａとの間にオイルパン１０１が設けられているときには、該オイルパン１０１に溜められる（図１参照）。

次に、本発明におけるリリーフ装置のリリーフ動作を説明する。オイルのリリーフが行われるリリーフ流路７には、前述したように、油圧リリーフバルブＡと感温リリーフバルブＢとが並列に配置され、それぞれが独立してリリーフ動作を行う。そして、オイルポンプ９からのオイル吐出圧の増加或いは油温の高低によって、油圧リリーフバルブＡと感温リリーフバルブＢのそれぞれが個別に動作する。

以下、オイルのリリーフ動作を、油温の高低及びエンジンＥの回転数の高低に応じて、以下の場合について説明する。ここで、オイルの油温が低油温とは、約５０°Ｃ以下の場合であり、この低油温には約４０°Ｃから約６０°Ｃより低い温度範囲を有するものである。また、中油温とは、約４０°Ｃから約１３０°Ｃの範囲内であるが、本発明では約５０°Ｃから約１２０°Ｃとする。また、高油温とは約１２０°Ｃ以上とする。また、図１乃至図８において、オイル循環回路６及びリリーフ流路７に沿って記載された矢印は、オイルの流れとその方向を示すものである。

オイルが低油温で且つエンジンＥが低回転数域のときにおけるオイルのリリーフ動作は以下の通りである（図２参照）。前記感温リリーフバルブＢは、オイルのリリーフが行われ、前記油圧リリーフバルブＡはオイルのリリーフが行われない。このような状況の具体例としては、例えばエンジンＥの始動直後であって、オイルが十分に温まっていない場合である。したがって、オイルは低油温で、オイルの粘度は高くなっている。

油圧は低いので、油圧リリーフバルブＡによるリリーフ動作は行われない。これに対して、感温リリーフバルブＢは、低い油温のときに弁体４は、第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２とが連通するように開き状態とし、第２リリーフ分岐流路７２はオイルが流れ、リリーフが行われる。

オイルが低油温で且つエンジンＥが中回転数域及び高回転数域のときにおけるオイルのリリーフ動作は以下の通りである（図３参照）。感温リリーフバルブＢ及び油圧リリーフバルブＡは、共にオイルのリリーフが行われる。つまり、エンジンＥが中回転数域及び高回転数域の状態では、オイルの圧力も高くなるので、油圧リリーフバルブＡが作動し、油圧によるリリーフが行われる。

オイルが中油温で且つエンジンＥが低回転数域のときにおけるオイルのリリーフ動作は以下の通りである（図４参照）。感温リリーフバルブＢは、中油温の範囲内における低油温寄りでオイルのリリーフの量が多くなるようにオイルのリリーフが行われる〔図４（Ａ）参照〕。また、中油温の範囲内における高油温寄りでオイルのリリーフの量が少なくなるように第２リリーフ流入部５１と第２リリーフ流出部５２との連通量を少なくする。油圧リリーフバルブＡは、エンジンＥが低回転数域の状態であり、オイルの圧力が低いので、オイルのリリーフは行わない〔図４（Ｂ）参照〕。

オイルが中油温で且つエンジンＥが中回転数域及び高回転数域のときにおけるオイルのリリーフ動作は以下の通りである（図５参照）。感温リリーフバルブＢは、中油温の範囲内における低油温寄りでオイルのリリーフの量が多くなるようにオイルのリリーフが行われる〔図５（Ａ）参照〕。また、中油温の範囲内における高油温寄りでオイルのリリーフの量が少なくなるようにオイルのリリーフが行われる。油圧リリーフバルブＡは、エンジンＥが中回転数域及び高回転数域ではオイルの圧力も上昇するので、オイルのリリーフを行うものである〔図５（Ｂ）参照〕。

オイルが高油温で且つエンジンＥが低回転数域のときにおけるオイルのリリーフ動作は以下の通りである（図６参照）。感温リリーフバルブＢは、高油温では、全閉となりオイルのリリーフは行わない。また、油圧リリーフバルブＡは、エンジンＥが低回転数域の状態であり、オイルの圧力が低いので、オイルのリリーフは行わない。

オイルが高油温で且つエンジンＥが中回転数域及び高回転数域のときにおけるオイルのリリーフ動作は以下の通りである（図７参照）。感温リリーフバルブＢは、高油温では、全閉となりオイルのリリーフは行わない。また、油圧リリーフバルブＡは、オイルポンプ９からの吐出圧は高いので、オイルのリリーフは行われる。

以上のように、本発明におけるリリーフ装置では、オイルの低油温，中油温，高油温及びエンジンＥの低回転数域，中回転数域及び高回転数域でのそれぞれの状況に応じて、適正なオイルのリリーフが行われるものである。これによって、本発明の油圧特性を示すグラフ（図９参照）に示されているように、本発明の油圧特性は、低油温であっても中油温であっても、高油温と同等の低い油圧特性にできる。

以下、本発明の主要な構成を述べる。リリーフ流路７は、第１リリーフ分岐流路７１と第２リリーフ分岐流路７２とが並列をなすように設けられ、前記第１リリーフ分岐流路７１には油圧リリーフバルブＡが設けられ、前記第２リリーフ分岐流路７２には感温リリーフバルブＢが設けられている。

前記感温リリーフバルブＢの油温を感知するセンサ（感温センサ４２ｃ）は、非電子部品が使用される。さらに、前記感温リリーフバルブＢは、油温を感知して移動する感温弁体４の動作は油温の高低の変化に対して徐々に滑らかに移動するものである。

本発明におけるリリーフ装置は以上述べたように、低油温のとき、前記感温リリーフバルブＢは、オイルリリーフが行われ、中油温のとき、前記感温リリーフバルブＢは低油温寄りでオイルのリリーフの量が多く、高油温寄りでオイルのリリーフの量が少なくなるように行われ、高油温のとき、前記感温リリーフバルブＢは、オイルのリリーフは行われないことを特徴としたものである。

また、本発明の実施形態においては、前記オイルポンプ９は内接歯車式ポンプとしたが、これに限定されるものではなく、外接歯車式ポンプ、ベーンポンプ等が使用されても構わない。つまり油圧発生源としてのポンプであればポンプの種類は問わないものである。

さらに、本発明の実施形態においては、感温センサ４２ｃによる制御をより正確に、且つより応答性を良くするため、感温センサ４２ｃは上流流路６１に対して隣接又は一部突入して配置されると良い。また、本発明の第２実施形態において、弁ハウジング３と感温ハウジング５とポンプハウジング９１とが鋳造等により一体形成される構造にすることによって、部品点数が削減される。

次に、本発明におけるオイルポンプ９をエンジンＥ等のオイル循環機構部のケーシング９１３へ装着する構造を説明する。ポンプハウジング９１は、ハウジング本体部９１１とハウジングカバー部９１２とから構成される〔図１０（Ａ）参照〕。ハウジング本体部９１１には、ロータ室９２，吸入部９Ａ，吐出部９Ｂが形成され、ハウジング本体部９１１内にインナーロータ９５，アウターロータ９６，油圧リリーフバルブＡ及び感温リリーフバルブＢが装着されている。図１０，図１１では、具体化された油圧リリーフバルブＡ，感温リリーフバルブＢ等がハウジング本体部９１１内に収められている構成が示されている。

ハウジングカバー部９１２には、吸入部９Ａ，吐出部９Ｂの一部が形成されることもあり、ハウジング本体部９１１にハウジングカバー部９１２が被せられて、ボルト等の固着具にて固着される。オイルポンプ９は、ハウジング本体部９１１側でオイルポンプ９としてのユニットを構成している〔図１０（Ｂ）参照〕。

また、ハウジング本体部９１１の吐出部９Ｂには、オイル循環回路６の上流流路６１の一部が入り込んでいる。つまり、上流流路６１の一部はハウジング本体部９１１内で吐出部９Ｂを構成する一部となっており、この部分をハウジング内上流流路６１１と称する〔図１０(Ｂ)，図１１（Ａ）等参照〕。前記ハウジング内上流流路６１１には、油圧リリーフバルブＡ及び感温リリーフバルブＢが備わっている。

ここで、ハウジング本体部９１１に設けられる感温リリーフバルブＢの装着構造について説明する。感温弁体４の感温弁部４１は、略円筒カップ状に形成されている〔図１１（Ｃ）参照〕。感温弁部４１の頂部には、流入孔４１４が形成され、オイルが感温弁部４１を介して感温ハウジング５内の油路に送り込む役目をなすものである。

感温駆動部４２は、前述したように、シリンダ４２ａとピストン４２ｂとから構成され、前記シリンダ４２ａには、サーモワックスが充填されている。ハウジング内上流流路６１１には、感温駆動部４２が装着される装着部９７が形成され、感温駆動部４２は、前記装着部９７に装着される〔図１１（Ａ），（Ｂ）参照〕。そして、感温弁部４１に流入孔４１４から感温ハウジング５内の油路に流れ込み、感温ハウジング５に設けられた第２リリーフ流出部５２をオイルが流れ、吐出オイルのリリーフが行われる。

オイル循環機構部は、エンジンＥ及び該エンジンＥに付随する潤滑油が循環する機器である。具体的には、チェーンケース，バランサシャフトを保持するバランサハウジング等である。これらオイル循環機構部のケーシング９１３にユニットとしたオイルポンプ９が装着される（図１０参照）。ケーシング９１３へオイルポンプ９を装着する構造としては、オイルポンプ９のポンプハウジング９１の一部は、オイル循環機構部のケーシング９１３に鋳造等により一体形成されるものであり、以下に示すように２つの装着構造の実施形態が存在する。

また、油圧リリーフバルブＡは、弁体１と、弾性部材２と、弁ハウジング３とから構成される。前記ハウジング内上流流路６１１には、弁ハウジング３が形成され、弁ハウジング３には弁体１及び弾性部材２が装着され、該弾性部材２によって弁体１は常時上方に弾性付勢されている〔図１１（Ａ）参照〕。弁ハウジング３の上端箇所は、前記ハウジング内上流流路６１１と開口３ａで交わる。前記弁ハウジング３内には第１リリーフ流出部３４が形成され、さらに吸入ポート９３に接続されている。

その装着構造の第１実施形態としては、ポンプハウジング９１は、前述したように、ハウジング本体部９１１とハウジングカバー部９１２とから構成されており〔図１０（Ａ），図１１（Ｂ）参照〕、ハウジング本体部９１１が、オイル循環機構部のケーシング９１３に一体形成されている。オイル循環機構部のケーシング９１３は、鋳造により製造され、この鋳造においてケーシング９１３とハウジング本体部９１１とが一体形成される。図中において、９８は駆動軸であり、該駆動軸９８は、エンジンＥ等の動力によって回転し、インナーロータ９５及びアウターロータ９６を回動させる。

そして、インナーロータ９５，アウターロータ９６，油圧リリーフバルブＡ及び感温リリーフバルブＢが装着されユニット化されたハウジング本体部９１１がケーシング９１３に一体的に設けられることにより、ハウジング本体部９１１はケーシング９１３に対して極めて安定した装着にでき、ハウジングカバー部９１２をボルト等の固着具にてハウジング本体部９１１に固着することで、極めて簡単にケーシング９１３にオイルポンプ９を装着することができる。

ハウジング本体部９１１がケーシング９１３に一体形成されたものであり、ケーシング９１３の温度がハウジング本体部９１１に伝達し易くなる。そのために、感温リリーフバルブＢは油温の変化に対して応答が良好となり、高い精度で油温を検知することができ、オイルリリーフの制御を極めて良好に行うことができる。

その装着構造の第２実施形態としては、ハウジングカバー部９１２が、オイル循環機構部のケーシング９１３に一体形成されたものである（図１２参照）。この実施形態では、エンジンＥ等のオイル循環機構部のケーシング９１３にハウジングカバー部９１２が一体的に設けられる。装着構造の第２実施形態では、ハウジング本体部９１１をケーシング９１３に装着することにより、オイルポンプ９と、オイル循環機構部とをそれぞれ別々の場所で製造することが可能となる。したがって、オイルポンプ９の製造における自由度が増し、オイルポンプ９の交換等が容易にできる。

以上述べたように、オイルポンプ９のポンプハウジング９１の一部を、オイル循環機構部のケーシング９１３に一体形成することにより、以下のような効果を奏する。オイルポンプ９のインナーロータ９５とアウターロータ９６が回転時にハウジング本体部９１１及びハウジングカバー部９１２との摺動する部分は発熱する。インナーロータ９５とアウターロータ９６との摺動する部分の発熱は一体形成されたケーシング９１３に伝わる。

ハウジング本体部９１１又はハウジングカバー部９１２の何れかは、ケーシング９１３と鋳造で一体となっている。そのためにハウジング本体部９１１に装着された感温リリーフバルブＢの感温駆動部４２の温度制御が応答性良く制御を行うことができ、より応答性に優れ、精度の高い制御を行うことができる。

また、オイル循環回路６内にオイルフィルタを設ける場合では、前記感温リリーフバルブＢの位置よりも下流側に設けることが好ましい。これによって、たとえオイルフィルタが設けられる場合であっても、該オイルフィルタが邪魔とならずに、感温リリーフバルブＢをハウジング本体部９１１或いはケーシング９１３と一体化し易いものにできる。

Ａ…油圧リリーフバルブ、１…弁体、Ｂ…感温リリーフバルブ、４…感温弁体、
６…オイル循環回路、６１…上流流路、６２…下流流路、７…リリーフ流路、
７１…第１リリーフ分岐流路、７２…第２リリーフ分岐流路、９…オイルポンプ、
９Ａ…吸入部、９Ｂ…吐出部、９１１…ハウジング本体部、
９１２…ハウジングカバー部、９１３…（オイル循環機構部の）ケーシング、
Ｅ…エンジン。

Claims (6)

1. オイルポンプと、該オイルポンプの吐出部側からエンジンまで設けられた上流流路と、オイルの圧力にて弁体が移動することでオイルのリリーフを行う油圧リリーフバルブと、オイルの油温を感知して無段階に開閉することでオイルのリリーフを行う感温リリーフバルブとを具備し、前記上流流路には前記油圧リリーフバルブと前記感温リリーフバルブとが並列に配置され、前記オイルポンプのポンプハウジングの一部は、オイル循環機構部のケーシングに一体形成されてなることを特徴とするエンジンのオイル回路のリリーフ装置。
2. 請求項１において、低油温のとき、前記感温リリーフバルブは、オイルリリーフが行われてなることを特徴とするエンジンのオイル回路のリリーフ装置。
3. 請求項１において、中油温のとき、前記感温リリーフバルブは低油温付近でオイルリリーフの量が多く、高油温付近でオイルリリーフの量が少なくなるように行われてなることを特徴とするエンジンのオイル回路のリリーフ装置。
4. 請求項１において、高油温のとき、前記感温リリーフバルブは、オイルリリーフは行われないことを特徴とするエンジンのオイル回路のリリーフ装置。
5. 請求項１，２，３又は４の何れか１項の記載において、前記ポンプハウジングは、ハウジング本体部とハウジングカバー部とから構成され、前記ハウジング本体部は、前記オイル循環機構部の前記ケーシングに一体形成されてなることを特徴とするエンジンのオイル回路のリリーフ装置。
6. 請求項１，２，３又は４の何れか１項の記載において、前記ポンプハウジングは、ハウジング本体部とハウジングカバー部とから構成され、該ハウジングカバー部は、前記オイル循環機構部の前記ケーシングに一体形成されてなることを特徴とするエンジンのオイル回路のリリーフ装置。
   

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