JP2018091176A - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出口から吐出される流量制御後（絞り後）の潤滑油の油圧の増加を抑制することができる内燃機関の流量制御弁を提供する。【解決手段】摺動部１１１、供給口１１２、吐出口１１３及び導入口１１４が形成される弁本体１１０と、摺動位置に応じて吐出口１１３の開口面積を調節可能であると共に摺動部１１１を第一油圧室Ｒ１と第二油圧室Ｒ２とに区画するスプール１２０と、スプール１２０を吐出口１１３の開口面積が大きくなる第一の方向へと付勢するスプリング１３０と、を具備し、スプール１２０は、前記第一の方向に向かって第一油圧室Ｒ１の油圧を受ける第三拡径面１２２ａと、第三拡径面１２２ａよりも面積が大きくなるように形成され、前記第一の方向と反対の第二の方向に向かって第一油圧室Ｒ１の油圧を受ける第二拡径面１２１ｂと、前記第二の方向に向かって第二油圧室Ｒ２の油圧を受ける第四拡径面１２２ｂと、を具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、潤滑油の流量を制御する内燃機関の流量制御弁の技術に関する。

従来、潤滑油の流量を制御する内燃機関の流量制御弁の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１には、潤滑油の供給口及び吐出口が形成されたハウジング内にスプールが摺動可能に配置され、摺動位置に応じて前記供給口の開口面積を調節可能とすることで潤滑油の流量を制御する流量制御弁が記載されている。当該流量制御弁においてスプールは、吐出口から吐出された潤滑油の油圧によって供給口の開口面積が小さくなる第一の方向へ付勢されると共に、スプリングによって供給口の開口面積が大きくなる第二の方向（第一の方向の反対方向）へ付勢されており、これら付勢力の釣り合いによって供給口の開口面積（すなわち潤滑油の流量）が制御される。

特許文献１に記載の技術によれば、供給口から供給される潤滑油の油圧が増大すると、スプールは、吐出口から吐出される潤滑油の油圧によって第一の方向に移動することとなる。これにより、供給口の開口面積を小さくすることができ、ひいては吐出口から吐出される潤滑油の流量を低減することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、スプールが第一の方向へ移動すると、スプリングが収縮し、スプリングのばね荷重は、当該スプリングの収縮に伴って増大する。このばね荷重の増大分によって、スプールは、供給口の開口面積が大きくなる第二の方向に押圧される。その結果、吐出口から吐出される潤滑油の流量が十分に低減されず、当該潤滑油の油圧が増加してしまうという問題があった。

特開２０１５−２０９７８７号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、吐出口から吐出される流量制御後（絞り後）の潤滑油の油圧の増加を抑制することができる内燃機関の流量制御弁を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、油圧室、圧送された潤滑油を前記油圧室へと供給する供給口、前記油圧室の潤滑油を吐出する吐出口、及び前記吐出口から吐出された潤滑油を前記油圧室へと導入する導入口が形成されるハウジングと、前記油圧室に摺動可能に配置され、摺動位置に応じて前記供給口又は前記吐出口の開口面積を調節可能であると共に、前記油圧室を、前記供給口及び前記吐出口が連通される第一油圧室と前記導入口が連通される第二油圧室とに区画するスプールと、前記スプールを、前記供給口又は前記吐出口の開口面積が大きくなる第一の方向へと付勢するスプリングと、を具備し、前記スプールは、前記第一の方向に向かって前記第一油圧室の油圧を受ける第一受圧面と、前記第一受圧面よりも面積が大きくなるように形成され、前記第一の方向と反対の第二の方向に向かって前記第一油圧室の油圧を受ける第二受圧面と、前記第二の方向に向かって前記第二油圧室の油圧を受ける第三受圧面と、を具備するものである。

請求項２においては、前記スプールは、前記供給口を常に全開にすると共に、前記吐出口の開口面積を調節可能に形成されているものである。

請求項３においては、下記の式が成り立つように形成されているものである。
Ｆ_ｓｐｒ１＋ΔＦ_ｓｐｒ＝Ｐ_２Ａ_１＋Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）
但し、Ａ_１：前記第三受圧面の面積
Ａ_２：前記第一受圧面の面積
Ａ_３：前記第二受圧面の面積
Ｐ_１：前記第一油圧室の油圧
Ｐ_２：前記第二油圧室の油圧
Ｆ_ｓｐｒ１：前記スプリングの初期状態のばね荷重
ΔＦ_ｓｐｒ：ｋｘ（ｋ：前記スプリングのばね定数、ｘ：前記スプールのストローク）

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、吐出口から吐出される流量制御後（絞り後）の潤滑油の油圧の増加を抑制することができる。

請求項２においては、流量制御前（絞り前）の潤滑油の圧力を、第一受圧面及び第二受圧面に直接付与することができるため、スプリングの収縮に伴うばね荷重の増加を相殺し易くすることができる。

請求項３においては、吐出口から吐出される流量制御後（絞り後）の潤滑油の油圧を一定とすることができる。

本発明の一実施形態に係る流量制御弁を具備する潤滑油供給機構を示した側面断面図。 潤滑油供給機構における潤滑油の流れを示した側面断面図。 スプールに付与される力を示した潤滑油供給機構の側面断面図。 スプールが左方へ摺動した状態を示した潤滑油供給機構の側面断面図。 給油圧と吐出油圧との関係を示した図。 （ａ）給油圧とスプールのストローク（摺動距離）との関係を示した図。（ｂ）給油圧とスプリングのばね荷重との関係を示した図。（ｃ）給油圧と、スプールに付与される第一油圧室の油圧との関係を示した図。 （ａ）スプールのストロークと、スプールに付与される第一油圧室の油圧及びスプリングのばね荷重の増大分それぞれとの関係を示した図。（ｂ）エンジン回転数と吐出油量との関係を示した図。

以下では、図中の矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｌ及び矢印Ｒで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、左方向及び右方向と定義して説明を行う。

まず、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る流量制御弁１００を具備する潤滑油供給機構１の概略を説明する。

潤滑油供給機構１は、図示せぬエンジンの潤滑部位に潤滑油を供給するためのものである。本実施形態においては、潤滑油供給機構１は、前記エンジンの図示せぬシリンダヘッド（の潤滑部位）に潤滑油を供給するものとする。潤滑油供給機構１は、供給油路１０及び流量制御弁１００を具備する。

供給油路１０は、図示せぬオイルポンプから圧送された潤滑油を流通させ、当該潤滑油を前記シリンダヘッドへ供給するものである。供給油路１０の中途部には、後述する流量制御弁１００が設けられる。供給油路１０は、上流側油路１０ａ及び下流側油路１０ｂを具備する。

上流側油路１０ａは、供給油路１０のうち後述する流量制御弁１００よりも上流側の部分である。上流側油路１０ａの一端は、図示せぬオイルポンプと連通される。上流側油路１０ａの他端は、流量制御弁１００と連通される。

下流側油路１０ｂは、供給油路１０のうち後述する流量制御弁１００よりも下流側の部分である。下流側油路１０ｂの一端は、流量制御弁１００と連通される。下流側油路１０ｂの他端は、前記シリンダヘッドと連通される。

流量制御弁１００は、前記シリンダヘッドへ供給される潤滑油の流量を制御するものである。上述の如く、流量制御弁１００は、供給油路１０の中途部に設けられる。

次に、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る流量制御弁１００について具体的に説明する。流量制御弁１００は、弁本体１１０、スプール１２０及びスプリング１３０を具備する。

弁本体１１０は、流量制御弁１００の外郭を構成するものである。弁本体１１０は、長手方向を左右方向に向けた中空の略円柱状に形成される。弁本体１１０は、摺動部１１１、供給口１１２、吐出口１１３、導入口１１４及び連通油路１１５を具備する。

摺動部１１１は、弁本体１１０の内部に形成された中空の部分である。摺動部１１１は、側面視円形の断面を有して、左右に延びるように形成される。摺動部１１１は、第一摺動部１１１ａ及び第二摺動部１１１ｂにより構成される。

第一摺動部１１１ａは、摺動部１１１の左部を形成する部分である。第一摺動部１１１ａは、側面視円形の断面を有して、弁本体１１０の左端部近傍から左右中途部まで延びるように形成される。

第二摺動部１１１ｂは、摺動部１１１の右部を形成する部分である。第二摺動部１１１ｂは、側面視円形の断面を有して、弁本体１１０の左右中途部から右端部近傍まで延びるように形成される。第二摺動部１１１ｂは、第一摺動部１１１ａと連通するように形成される。第二摺動部１１１ｂは、第一摺動部１１１ａよりも小径に形成される。

供給口１１２は、上流側油路１０ａを流通する潤滑油を、摺動部１１１に供給するためのものである。供給口１１２は、摺動部１１１（第二摺動部１１１ｂの左端部）と弁本体１１０の外部とを連通する貫通孔として形成される。供給口１１２は、上流側油路１０ａと対向する位置に形成される。

吐出口１１３は、供給口１１２を介して摺動部１１１に供給された潤滑油を、弁本体１１０の外部に吐出するためのものである。吐出口１１３は、摺動部１１１（第二摺動部１１１ｂ）と弁本体１１０の外部とを連通する貫通孔として形成される。吐出口１１３は、下流側油路１０ｂと対向する位置に形成される。

導入口１１４は、吐出口１１３を介して弁本体１１０の外部に吐出された潤滑油を、摺動部１１１（第二摺動部１１１ｂ）に導入するためのものである。導入口１１４は、吐出口１１３の右方に、摺動部１１１（第二摺動部１１１ｂ）と弁本体１１０の外部とを連通する貫通孔として形成される。

連通油路１１５は、吐出口１１３と導入口１１４とを弁本体１１０の外部で連通するものである。連通油路１１５は、弁本体１１０の外周面に形成される溝として形成される。連通油路１１５は、弁本体１１０の左右中途部から右端部近傍まで延びるように形成される。連通油路１１５は、左端部近傍（弁本体１１０の左右中途部）において、吐出口１１３と連通するように形成される。連通油路１１５は、右端部近傍（弁本体１１０の右端部近傍）において、導入口１１４と連通するように形成される。

なお、図１（及び図２から図４）においては、弁本体１１０を一体的な部材として図示しているが、実際には、弁本体１１０は、スプール１２０等を内部に収容するための開口部を有し、当該開口部を蓋部材で覆うことで構成される。

スプール１２０は、摺動部１１１を複数の空間（具体的には、後述する第一油圧室Ｒ１及び第二油圧室Ｒ２）に区画すると共に、吐出口１１３の開口面積を絞るためのものである。スプール１２０は、略円柱状の部材として形成される。スプール１２０は、長手方向を左右方向に向けて、弁本体１１０の摺動部１１１に設けられる。スプール１２０は、第一摺動部１１１ａの左右中途部から第二摺動部１１１ｂの左右中途部まで延びるように形成される。スプール１２０には、大拡径部１２１及び小拡径部１２２が形成される。

大拡径部１２１は、その径がその他の部分（スプール１２０の軸部）よりも大きくなるように形成される部分である。大拡径部１２１は、スプール１２０の左端部に形成される。大拡径部１２１は、供給口１１２よりも左方に位置するように形成される。大拡径部１２１の径（外径）は、弁本体１１０の第一摺動部１１１ａの径（内径）と略同一となるように形成される。大拡径部１２１には、大拡径部１２１の外側の面（左方を向く面）である第一拡径面１２１ａ、及び大拡径部１２１の内側の面（右方を向く面）である第二拡径面１２１ｂが形成される。

小拡径部１２２は、その径がその他の部分（スプール１２０の軸部）よりも大きくなるように形成されて、吐出口１１３の開口面積を絞る部分である。小拡径部１２２は、スプール１２０の右端部に、大拡径部１２１と軸線方向に所定距離だけ離間して形成される。小拡径部１２２は、大拡径部１２１よりも小径に形成され（大拡径部１２１は、小拡径部１２２よりも大径に形成され）、弁本体１１０の第二摺動部１１１ｂの径（内径）と略同一となるように形成される。小拡径部１２２には、小拡径部１２２の内側の面（左方を向く面）である第三拡径面１２２ａ、及び小拡径部１２２の外側の面（右方を向く面）である第四拡径面１２２ｂが形成される。

このように構成されたスプール１２０の大拡径部１２１が弁本体１１０の第一摺動部１１１ａに対して左右方向に摺動可能に接すること、及びスプール１２０の小拡径部１２２が弁本体１１０の第二摺動部１１１ｂに対して左右方向に摺動可能に接することにより、当該スプール１２０が弁本体１１０の摺動部１１１の内部において左右方向に摺動可能となるように設けられる。また、スプール１２０が左右方向に摺動することによって、弁本体１１０の吐出口１１３の小拡径部１２２による閉塞具合（絞り具合）が変化する。すなわち、当該吐出口１１３の開口面積が変更される。

また、スプール１２０の大拡径部１２１及び小拡径部１２２並びに弁本体１１０の摺動部１１１（第一摺動部１１１ａ及び第二摺動部１１１ｂ）によって囲まれた部分に、潤滑油が満たされる第一油圧室Ｒ１が形成される。また、スプール１２０の小拡径部１２２及び弁本体１１０の第二摺動部１１１ｂによって囲まれた部分に、潤滑油が満たされる第二油圧室Ｒ２が形成される。

第一油圧室Ｒ１には、供給口１１２及び吐出口１１３が連通される。第二油圧室Ｒ２には、導入口１１４が連通される。第一油圧室Ｒ１と第二油圧室Ｒ２とは、スプール１２０の小拡径部１２２によって区画されると共に、吐出口１１３、連通油路１１５及び導入口１１４によって連通される。

スプリング１３０は、スプール１２０を右方へ付勢するものである。スプリング１３０としては、圧縮ばねが使用される。スプリング１３０は、スプール１２０の大拡径部１２１と、第一摺動部１１１ａの左端部との間に設けられ、大拡径部１２１の第一拡径面１２１ａを右方へ付勢する。

このように構成された流量制御弁１００において、図２に示すように、前記オイルポンプによって圧送され上流側油路１０ａを流通する潤滑油は、供給口１１２を介して第一油圧室Ｒ１内へと供給される。第一油圧室Ｒ１内の潤滑油は、吐出口１１３から吐出されて、下流側油路１０ｂを流通して前記シリンダヘッドへ供給される。

次に、図２から図７を用いて、流量制御弁１００によって潤滑油の流量が調整される様子について説明する。

前記エンジンが始動し前記オイルポンプが駆動すると、図２に示すように、上流側油路１０ａを介して流量制御弁１００に潤滑油が供給される。以下では、前記オイルポンプから流量制御弁１００へと供給される潤滑油の圧力を給油圧Ｐ_１と称することとする。前記オイルポンプから供給された潤滑油は、供給口１１２を介して第一油圧室Ｒ１に供給される。このため、第一油圧室Ｒ１内の圧力は給油圧Ｐ_１となる（図３参照）。

第一油圧室Ｒ１に供給された潤滑油は、吐出口１１３を介して流量制御弁１００の下流側に吐出される。以下では、流量制御弁１００の下流側へと吐出された潤滑油の油圧を吐出油圧Ｐ_２と称することとする。吐出口１１３から吐出された潤滑油は、下流側油路１０ｂを流通すると共に、連通油路１１５及び導入口１１４を介して第二油圧室Ｒ２に供給される（図２参照）。このため、第二油圧室Ｒ２内の圧力は吐出油圧Ｐ_２となる（図３参照）。

このとき、第二油圧室Ｒ２の吐出油圧Ｐ_２は、スプール１２０の小拡径部１２２を左方へ押圧する。第二油圧室Ｒ２の吐出油圧Ｐ_２を受ける小拡径部１２２の面（すなわち、第四拡径面１２２ｂ）の面積（受圧面積）をＡ_１とすると、小拡径部１２２は、第二油圧室Ｒ２の吐出油圧Ｐ_２によって、Ｐ_２Ａ_１の力で左方へ押圧されている（図３参照）。

また、第一油圧室Ｒ１の給油圧Ｐ_１は、スプール１２０の小拡径部１２２を右方へ押圧すると共に、スプール１２０の大拡径部１２１を左方へ押圧する。第一油圧室Ｒ１の給油圧Ｐ_１を受ける小拡径部１２２の面（すなわち、第三拡径面１２２ａ）の面積（受圧面積）をＡ_２とすると、小拡径部１２２は、第一油圧室Ｒ１の給油圧Ｐ_１によって、Ｐ_１Ａ_２の力で右方へ押圧されている。また、第一油圧室Ｒ１の給油圧Ｐ_１を受ける大拡径部１２１の面（すなわち、第二拡径面１２１ｂ）の面積（受圧面積）をＡ_３とすると、大拡径部１２１は、第一油圧室Ｒ１の給油圧Ｐ_１によって、Ｐ_１Ａ_３の力で左方へ押圧されている。

前述の如く、大拡径部１２１は小拡径部１２２よりも大径に形成されているので、第二拡径面１２１ｂの受圧面積Ａ_３は、第三拡径面１２２ａの受圧面積Ａ_２よりも大きい。よって、スプール１２０は、第一油圧室Ｒ１の給油圧Ｐ_１によって、Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）の力で左方へ押圧されている（図３参照）。

つまり、スプール１２０は、第二油圧室Ｒ２の吐出油圧Ｐ_２及び第一油圧室Ｒ１の給油圧Ｐ_１によって、Ｐ_２Ａ_１＋Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）の力で左方へ押圧されている。

一方、スプール１２０は、スプリング１３０によってばね荷重Ｆ_ｓｐｒで右方へ付勢されている。スプール１２０は、初期状態（給油圧Ｐ_１及び吐出油圧Ｐ_２により押圧されていない状態）においては、スプリング１３０によってばね荷重Ｆ_ｓｐｒ１で右方へ付勢されている（図６（ｂ）参照）。したがって、スプール１２０は、油圧による左方への押圧力Ｐ_２Ａ_１＋Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）が、スプリング１３０のばね荷重Ｆ_ｓｐｒ１による右方への押圧力（Ｆ_ｓｐｒ１）を超えるまでは、左方へ摺動せず、吐出口１１３を全開のまま維持する。

前記エンジンの回転数（エンジン回転数）が上昇すると、前記オイルポンプの回転数が上昇し、第一油圧室Ｒ１に供給される潤滑油の量が増加する（すなわち、給油圧Ｐ_１が増加する）。これに伴って、流量制御弁１００の下流側へと供給される潤滑油の量が上昇する（すなわち、吐出油圧Ｐ_２が増加する）（図５参照）。

さらに給油圧Ｐ_１が増加し、これに伴って吐出油圧Ｐ_２が増加すると、ある時点において、油圧による左方への押圧力Ｐ_２Ａ_１＋Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）が、スプリング１３０のばね荷重Ｆ_ｓｐｒ１による右方への押圧力（Ｆ_ｓｐｒ１）と等しくなる。このときの給油圧Ｐ_１の値をＰ_１ａとする。給油圧Ｐ_１がＰ_１ａより大きくなると、油圧による左方への押圧力Ｐ_２Ａ_１＋Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）が、スプリング１３０のばね荷重Ｆ_ｓｐｒ１による右方への押圧力（Ｆ_ｓｐｒ１）よりも大きくなる。このため、スプール１２０が左方へと摺動することになり、これにより、吐出口１１３の開口面積が小さく絞られる（図４参照）。なお、本実施形態においては、スプール１２０が左方へ摺動し始めるとすぐ、吐出口１１３の開口面積が小さく絞られるものとする。

スプール１２０が左方へと摺動すると、これに伴ってスプリング１３０が圧縮される。スプール１２０の左方への摺動距離（以下、ストロークｘという）が大きくなるに従い、スプリング１３０のばね荷重Ｆ_ｓｐｒは増大する。圧縮に伴うばね荷重Ｆ_ｓｐｒの増分をΔＦ_ｓｐｒとすると、ΔＦ_ｓｐｒは、ΔＦ_ｓｐｒ＝ｋｘ（ｋ：スプリング１３０のばね定数）で表すことができる。この式で示されるように、ΔＦ_ｓｐｒは、スプール１２０のストロークｘが大きくなるに従い増大する。よって、給油圧Ｐ_１がＰ_１ａを超えた範囲においては、給油圧Ｐ_１が大きくなるに従い、スプリング１３０のばね荷重Ｆ_ｓｐｒ（Ｆ_ｓｐｒ１＋ΔＦ_ｓｐｒ、すなわち、スプール１２０を右方へ付勢する力）が大きくなる（図６（ｂ）参照）。

ここで、前述の如く、スプール１２０は、第一油圧室Ｒ１の給油圧Ｐ_１によって、Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）の力で左方へ押圧されている。この押圧力Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）は、給油圧Ｐ_１が大きくなるに従い増大する（図６（ｃ）参照）。したがって、この左方への押圧力Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）は、スプリング１３０の右方への付勢力（ばね荷重）の増分ΔＦ_ｓｐｒを相殺する役割を果たすことができる（図７（ａ）参照）。

給油圧Ｐ_１がＰ_１ａを超えた場合において、スプール１２０に付与される力の関係は、Ｆ_ｓｐｒ１＋ΔＦ_ｓｐｒ＝Ｐ_２Ａ_１＋Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）で表すことができる。ここで、右辺のＰ_１（Ａ_３−Ａ_２）が左辺のΔＦ_ｓｐｒを相殺する役割を果たすことができるため、スプール１２０に付与される力の関係は、Ｆ_ｓｐｒ１＝Ｐ_２Ａ_１で概ね表すことができる。したがって、吐出口１１３の絞り開始後においては、吐出油圧Ｐ_２を概ね一定とすることができる（図５参照）。このため、エンジン回転数が上昇しても、流量制御弁１００の下流側に供給される潤滑油の流量（吐出油量）を概ね一定とすることができ、ひいては吐出油量の低減量を大きくすることができる（図７（ｂ）参照）。なお、図７（ｂ）においては、流量制御弁１００を使用していないときのエンジン回転数と吐出油量との関係を二点鎖線で示している。

このように、本実施形態に係る流量制御弁１００においては、第一油圧室Ｒ１の潤滑油の圧力（給油圧Ｐ_１）を受ける２つの面の受圧面積に差を設ける（具体的には、スプリング１３０の付勢方向に抗する方向の力を受ける面の受圧面積を相対的に大きくする）ことにより、ばね荷重Ｆ_ｓｐｒの増分ΔＦ_ｓｐｒによってスプール１２０が吐出口１１３の開口面積を大きくする方向に押圧されるのを抑制することができる。これにより、吐出口１１３の絞り後において、吐出油圧Ｐ_２（吐出油量）の増加を抑制するように制御することができる。

また、スプール１２０は、供給口１１２ではなく吐出口１１３の開口面積を絞っているので、給油圧Ｐ_１が、第二拡径面１２１ｂ及び第三拡径面１２２ａに直接付与される。よって、スプール１２０に対して、給油圧Ｐ_１に比例する左方への力（Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２））を生じさせることができる（図６（ｃ）参照）。また、スプリング１３０のばね荷重の増分ΔＦ_ｓｐｒもまた、給油圧Ｐ_１に比例するものである（図６（ｂ）参照）。したがって、給油圧Ｐ_１が増大したときに、Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）がΔＦ_ｓｐｒを相殺し易くすることができる。

以上の如く、本実施形態に係る流量制御弁１００は、摺動部１１１（油圧室）、圧送された潤滑油を前記摺動部１１１へと供給する供給口１１２、前記摺動部１１１の潤滑油を吐出する吐出口１１３、及び前記吐出口１１３から吐出された潤滑油を前記摺動部１１１へと導入する導入口１１４が形成される弁本体１１０（ハウジング）と、前記摺動部１１１に摺動可能に配置され、摺動位置に応じて前記供給口１１２又は前記吐出口１１３の開口面積を調節可能であると共に、前記摺動部１１１を、前記供給口１１２及び前記吐出口１１３が連通される第一油圧室Ｒ１と前記導入口１１４が連通される第二油圧室Ｒ２とに区画するスプール１２０と、前記スプール１２０を、前記供給口１１２又は前記吐出口１１３の開口面積が大きくなる第一の方向（右方）へと付勢するスプリング１３０と、を具備し、前記スプール１２０は、前記第一の方向に向かって前記第一油圧室Ｒ１の油圧を受ける第三拡径面１２２ａ（第一受圧面）と、前記第三拡径面１２２ａよりも面積が大きくなるように形成され、前記第一の方向と反対の第二の方向（左方）に向かって前記第一油圧室Ｒ１の油圧を受ける第二拡径面１２１ｂ（第二受圧面）と、前記第二の方向に向かって前記第二油圧室Ｒ２の油圧を受ける第四拡径面１２２ｂ（第三受圧面）と、を具備するものである。
このように構成することにより、吐出口１１３から吐出される流量制御後（絞り後）の潤滑油の油圧（吐出油圧Ｐ_２）の増加を抑制することができる。

また、前記スプール１２０は、前記供給口１１２を常に全開にすると共に、前記吐出口１１３の開口面積を調節可能に形成されているものである。
このように構成することにより、流量制御前（絞り前）の潤滑油の圧力（給油圧Ｐ_１）を、第三拡径面１２２ａ及び第二拡径面１２１ｂに直接付与することができるため、スプリング１３０の収縮に伴うばね荷重の増分ΔＦ_ｓｐｒを相殺し易くすることができる。

また、本実施形態に係る流量制御弁１００は、下記の式が成り立つように形成されているものである。
Ｆ_ｓｐｒ１＋ΔＦ_ｓｐｒ＝Ｐ_２Ａ_１＋Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）
但し、Ａ_１：前記第四拡径面１２２ｂ（第三受圧面）の面積
Ａ_２：前記第三拡径面１２２ａ（第一受圧面）の面積
Ａ_３：前記第二拡径面１２１ｂ（第二受圧面）の面積
Ｐ_１：前記第一油圧室Ｒ１の油圧
Ｐ_２：前記第二油圧室Ｒ２の油圧
Ｆ_ｓｐｒ１：前記スプリング１３０の初期状態のばね荷重
ΔＦ_ｓｐｒ：ｋｘ（ｋ：前記スプリング１３０のばね定数、ｘ：前記スプール１２０のストローク）
このように構成することにより、吐出口から吐出される流量制御後（絞り後）の潤滑油の油圧（吐出油圧Ｐ_２）を一定とすることができる。

なお、弁本体１１０は、ハウジングの実施の一形態である。
また、摺動部１１１は、油圧室の実施の一形態である。
また、第二拡径面１２１ｂは、第二受圧面の一形態である。
また、第三拡径面１２２ａは、第一受圧面の一形態である。
また、第四拡径面１２２ｂは、第三受圧面の一形態である。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、スプリング１３０は、スプール１２０の第一拡径面１２１ａを付勢するものとしたが、スプリング１３０がスプール１２０を付勢する箇所はこれに限定されるものではなく、任意の箇所とすることができる。

また、本実施形態においては、流量制御弁１００に連通油路１１５が形成されるものとしたが、供給油路１０（下流側油路１０ｂ）が分岐して吐出口１１３及び導入口１１４それぞれと連通するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、スプール１２０の摺動位置に応じて吐出口１１３を絞るものとしたが、これに限定されるものではなく、供給口１１２及び吐出口１１３を両方絞るものであってもよい。或いは、第一油圧室Ｒ１の油圧が第二油圧室Ｒ２の油圧より大きくなるように形成されているものであれば、供給口１１２を絞るものであってもよい。具体的には、吐出口１１３が供給口１１２に比べて開口面積が小さくなるように形成され、スプール１２０の摺動位置に応じて供給口１１２を絞るように形成されるものであってもよい。

また、本実施形態においては、流量制御弁１００は、シリンダヘッドの潤滑部位に潤滑油を供給するものとしたが、これに限定されるものではなく、内燃機関の任意の場所に潤滑油を供給するものとすることができる。

１００ 流量制御弁
１１０ 弁本体
１１１ 摺動部
１１２ 供給口
１１３ 吐出口
１１４ 導入口
１２０ スプール
１２１ｂ 第二拡径面
１２２ａ 第三拡径面
１２２ｂ 第四拡径面
１３０ スプリング
Ｒ１ 第一油圧室
Ｒ２ 第二油圧室

Claims (3)

1. 油圧室、圧送された潤滑油を前記油圧室へと供給する供給口、前記油圧室の潤滑油を吐出する吐出口、及び前記吐出口から吐出された潤滑油を前記油圧室へと導入する導入口が形成されるハウジングと、
   前記油圧室に摺動可能に配置され、摺動位置に応じて前記供給口又は前記吐出口の開口面積を調節可能であると共に、前記油圧室を、前記供給口及び前記吐出口が連通される第一油圧室と前記導入口が連通される第二油圧室とに区画するスプールと、
   前記スプールを、前記供給口又は前記吐出口の開口面積が大きくなる第一の方向へと付勢するスプリングと、
   を具備し、
   前記スプールは、
   前記第一の方向に向かって前記第一油圧室の油圧を受ける第一受圧面と、
   前記第一受圧面よりも面積が大きくなるように形成され、前記第一の方向と反対の第二の方向に向かって前記第一油圧室の油圧を受ける第二受圧面と、
   前記第二の方向に向かって前記第二油圧室の油圧を受ける第三受圧面と、
   を具備する、
   内燃機関の流量制御弁。
2. 前記スプールは、
   前記供給口を常に全開にすると共に、前記吐出口の開口面積を調節可能に形成されている、
   請求項１に記載の流量制御弁。
3. 下記の式が成り立つように形成されている、
   請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の流量制御弁。
   Ｆ_ｓｐｒ１＋ΔＦ_ｓｐｒ＝Ｐ_２Ａ_１＋Ｐ_１（Ａ_３−Ａ_２）
   但し、Ａ_１：前記第三受圧面の面積
   Ａ_２：前記第一受圧面の面積
   Ａ_３：前記第二受圧面の面積
   Ｐ_１：前記第一油圧室の油圧
   Ｐ_２：前記第二油圧室の油圧
   Ｆ_ｓｐｒ１：前記スプリングの初期状態のばね荷重
   ΔＦ_ｓｐｒ：ｋｘ（ｋ：前記スプリングのばね定数、ｘ：前記スプールのストローク）

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