JP6147654B2 - ターボチャージャの潤滑油供給機構 - Google Patents

Description

本発明は、コンプレッサホイールとタービンホイールとを連結したシャフトを回転可能に支持する軸受部へと潤滑油を供給するターボチャージャの潤滑油供給機構の技術に関する。

従来、コンプレッサホイールとタービンホイールとを連結したシャフトを回転可能に支持する軸受部へと潤滑油を供給するターボチャージャの潤滑油供給機構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に記載のターボチャージャの潤滑油供給機構は、オイルポンプにより圧送される潤滑油を軸受部へと供給するための供給油路（ターボチャージャ用給油通路）と、軸受部から潤滑油を排出するための戻り油路（戻り管路）と、軸受部を迂回するように供給油路と戻り油路とを連通するドレン油路（ドレーン通路）と、ドレン油路の中途部に設けられる圧力調整弁と、を具備するものである。

このような構成において、オイルポンプの吐出圧力（ひいては供給油路内の圧力）が高くなった場合には、圧力調整弁が開いて供給油路内の潤滑油をドレン油路に逃がすことで、供給油路内の圧力を所定圧力以下になるように調整している。これによって、潤滑油が軸受部へ過剰に供給されるのを防止することができる。

しかしながら、このような構成においては、オイルポンプは軸受部に供給される潤滑油だけでなく、圧力調整弁を介して逃がされることになる潤滑油も含めた多量の潤滑油を圧送するため、当該オイルポンプの仕事に無駄がある点で不利であった。

そこで本出願人は、特許文献２において、供給油路の流路を絞ることで、軸受部へと供給される潤滑油の流量を調整することが可能なターボチャージャの潤滑油供給機構に関する技術を提案した。当該技術によれば、過剰な潤滑油が軸受部へ供給されるのを防止しながらも、オイルポンプの仕事を低減することが可能となる。

しかしながら、当該特許文献２に記載の技術では、潤滑油に混入した異物に対する対策について十分に考慮されていなかった。具体的には、潤滑油に混入した異物が、供給油路の流路を絞るための流量制御弁の摺動部に入り込むと、当該部分の損傷や固着等の不具合が発生するおそれがあった。

特開平８−９３４９０号公報 特願２０１３−４９７０７号

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、異物による流量制御弁の不具合の発生を防止することが可能なターボチャージャの潤滑油供給機構を提供することである。

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、オイルポンプから圧送される潤滑油を、コンプレッサホイールとタービンホイールとを連結したシャフトを回転可能に支持する軸受部へと案内する供給油路と、前記供給油路に設けられ、当該供給油路を流通する潤滑油の圧力に基づいて当該潤滑油の流路の開口面積を変更することによって潤滑油の流量を調整する流量制御弁と、前記流量制御弁の上流側に設けられ、当該流量制御弁へと供給される潤滑油をろ過するオイルフィルタとを具備するターボチャージャの潤滑油供給機構であって、前記流量制御弁は、その内部を潤滑油が流通可能なスリーブと、前記スリーブ内を摺動することによって、前記開口面積を変更するスプールと、前記スリーブ及び前記スプールによって形成された隣り合う空間の間を潤滑油が流通しないように、当該隣り合う空間の間を仕切る仕切り部材と、を具備し、前記スプールと前記スリーブとのクリアランスは、前記オイルフィルタの目の大きさよりも大きくなるように形成されるものである。

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、異物による流量制御弁の不具合の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る潤滑油供給機構の全体的な構成を示した模式図。 ターボチャージャの構成を示した側面断面図。 図２におけるＡ−Ａ断面図。 （ａ）図３における流量制御弁の拡大図。（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図。 （ａ）第一油室内の圧力が上昇した状態を示した図。（ｂ）流量制御弁によって潤滑油の流路が絞られる様子を示した図。 図３における遠心分離部の拡大図。 （ａ）異物が遠心力によって分離される様子を示した図。（ｂ）異物が円形凹部に落下する様子を示した図。 （ａ）縮んだ状態の仕切り部材を示した図。（ｂ）伸びた状態の仕切り部材を示した図。 流量制御弁内に混入した異物の様子を示した図。 仕切り部材の変形例を示した図。

以下では、図中に示した矢印に従って、上下方向、前後方向及び左右方向を定義する。

まず、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る潤滑油供給機構１全体の構成の概略を説明する。

潤滑油供給機構１は、後述するターボチャージャ５の軸受部４１へと潤滑油を供給するためのものである。潤滑油供給機構１は、主としてオイルパン２、圧送油路３、オイルポンプ４、ターボチャージャ５（より詳細には、当該ターボチャージャ５のうち潤滑油が流通する経路を成す部分）、戻り油路６及びオイルフィルタ７により構成される。

オイルパン２は、図示せぬエンジンに設けられて潤滑油を貯溜するものである。オイルパン２には１本の圧送油路３の一端が接続される。圧送油路３の一端には、オイルストレーナ３ａが設けられる。当該圧送油路３の他端は、ターボチャージャ５（より詳細には、後述するベアリングハウジング４０の供給油路４２）に接続される。圧送油路３の中途部には、前記エンジンの回転に応じて駆動されるオイルポンプ４が設けられる。また、圧送油路３の中途部（オイルポンプ４よりも下流側）にはオイルフィルタ７が設けられる。オイルフィルタ７は、所定の目の大きさ（目開き）のろ紙を有する。オイルフィルタ７は圧送油路３を流通する潤滑油をろ過し、当該潤滑油に混入した異物（スラッジや磨耗粉等）を取り除くことができる。

ターボチャージャ５においては、コンプレッサホイール２０とタービンホイール３０とがシャフト１０によって連結される。当該シャフト１０はベアリングハウジング４０の軸受部４１において回転可能に支持される。

ベアリングハウジング４０には供給油路４２及び排出油路４３が形成される。供給油路４２の一端（外側の端部）は前述の通り圧送油路３の他端に接続され、供給油路４２の他端（内側の端部）は軸受部４１に接続される。供給油路４２の中途部には流量制御弁５０が設けられる。排出油路４３の一端（内側の端部）は軸受部４１に接続され、排出油路４３の他端（外側の端部）は戻り油路６の一端に接続される。当該戻り油路６の他端はオイルパン２に接続される。

このように構成された潤滑油供給機構１において、前記エンジンの回転に応じてオイルポンプ４が駆動すると、当該オイルポンプ４によってオイルパン２内の潤滑油が圧送油路３を介してターボチャージャ５へと圧送される。当該潤滑油は、流量制御弁５０によって適宜流量を調整されながら供給油路４２を介してベアリングハウジング４０の軸受部４１へと案内される。当該軸受部４１を潤滑した潤滑油は、排出油路４３及び戻り油路６を介してオイルパン２へと戻される。

なお、本実施形態においては特に言及しないが、オイルポンプ４によって圧送された潤滑油は、図示せぬ他の油路を介して前記エンジンの各部へも供給され、当該エンジンの各部を適宜潤滑する。

次に、図２及び図３を用いて、ターボチャージャ５の構成について説明する。

ターボチャージャ５は、前記エンジンのシリンダに圧縮空気を送り込むためのものである。ターボチャージャ５は、主としてシャフト１０、コンプレッサホイール２０、タービンホイール３０、ベアリングハウジング４０、流量制御弁５０、すべり軸受６０、スラストカラー７０及びスラスト軸受９０を具備する。

シャフト１０は、後述するコンプレッサホイール２０とタービンホイール３０とを連結するものである。シャフト１０は、その長手方向（軸線方向）を前後方向へ向けて配置される。

コンプレッサホイール２０は、複数の羽根を有し、回転駆動されることによって空気を圧縮するものである。コンプレッサホイール２０は、シャフト１０の後端部に固定される。

タービンホイール３０は、複数の羽根を有し、前記エンジンからの排気を受けて回転することで駆動力を発生させるものである。タービンホイール３０は、シャフト１０の前端部に一体的に形成される。

ベアリングハウジング４０は、シャフト１０を間接的に回転可能に支持する略箱状の部材である。ベアリングハウジング４０の下部には、オイルパイプアッシ４０ａが設けられる。

ベアリングハウジング４０は、略箱状の部材である。ベアリングハウジング４０の底面は平ら（平面）に形成される。

オイルパイプアッシ４０ａは、略板状の部材とパイプからなる部材である。オイルパイプアッシ４０ａの上面（フランジ部）は平ら（平面）に形成される。オイルパイプアッシ４０ａは、その上面をベアリングハウジング４０の底面と当接させた状態で、ボルト等によってベアリングハウジング４０に固定される。当該オイルパイプアッシ４０ａによって、圧送油路３及び戻り油路６の一部が形成される。

また、ベアリングハウジング４０には、軸受部４１、供給油路４２、排出油路４３及び遠心分離部４４が形成される。

軸受部４１は、シャフト１０を間接的に回転可能に支持する部分である。軸受部４１は円形断面を有し、ベアリングハウジング４０を前後方向に貫通するように形成される。

供給油路４２は、圧送油路３を介して供給される潤滑油を軸受部４１へと案内するためのものである。すなわち、圧送油路３及び供給油路４２によって、オイルポンプ４から圧送される潤滑油を軸受部４１へと案内するための油路（潤滑油供給油路）が形成される。供給油路４２は、ベアリングハウジング４０の下面から上方に向かって形成される。供給油路４２の一端（下端）は圧送油路３の他端に接続される（図２及び図３参照）。供給油路４２の他端（上端）は、前後に分岐されて軸受部４１の前端部及び後端部にそれぞれ接続される。

なお、供給油路４２の中途部には、後述する流量制御弁５０が設けられる。よって、説明の便宜上、以下では供給油路４２のうち一端（下端）から当該流量制御弁５０までの部分を第一供給油路４２ａと、供給油路４２のうち当該流量制御弁５０から他端（上端）までの部分を第二供給油路４２ｂと、それぞれ記す。

排出油路４３は、潤滑油を軸受部４１から排出するためのものである。排出油路４３は、供給油路４２の右方において、ベアリングハウジング４０の下面から上方に向かって形成される。排出油路４３の一端（上端）は適宜に分岐されて軸受部４１の前端部、後端部及び前後中途部にそれぞれ接続される。排出油路４３の他端（下端）は戻り油路６の一端に接続される（図２及び図３参照）。

図３に示す遠心分離部４４は、遠心力を利用して、流通する潤滑油から異物を分離して取り除くためのものである。遠心分離部４４は、第一供給油路４２ａの中途部または圧送油路３に形成される。
なお、遠心分離部４４の詳細な構成については後述する。

図２及び図３に示す流量制御弁５０は、供給油路４２を流通する潤滑油の圧力に基づいて当該潤滑油の流路の開口面積を変更することによって当該潤滑油の流量を調整するものである。流量制御弁５０は、供給油路４２の中途部に設けられる。流量制御弁５０は、その長手方向（軸線方向）を左右方向へ向けて配置される。
なお、流量制御弁５０の詳細な構成については後述する。

すべり軸受６０は、シャフト１０を回転可能に支持する略円筒状の軸受である。すべり軸受６０は、ベアリングハウジング４０の軸受部４１の前端部及び後端部（第二供給油路４２ｂと対向する部分）にそれぞれ配置される。当該すべり軸受６０にはシャフト１０が挿通される。

スラストカラー７０は略円筒状に形成され、前後方向に向けて配置される。スラストカラー７０にはシャフト１０が挿通される。スラストカラー７０は、シャフト１０に対して相対回転不能となるように固定される。スラストカラー７０の前後中途部にはスラスト軸受９０が外嵌される。スラスト軸受９０は、軸受部４１の後方においてベアリングハウジング４０と接するように配置される。このようにして、スラスト軸受９０はシャフト１０に加わる軸線方向の荷重を受けることになる。

次に、図４を用いて、流量制御弁５０の構成について説明する。

流量制御弁５０は、主として弁本体１１０、スプール１２０、スプリング１３０、調圧スクリュ１４０及び仕切り部材１５０を具備する。

弁本体１１０（スリーブ）は略円筒状の部材である。弁本体１１０は、その長手方向を左右方向に向けて、ベアリングハウジング４０の内部に配置される。この際、弁本体１１０は、供給油路４２及び排出油路４３に亘るように配置される。弁本体１１０には、摺動部１１１、第一ポート１１２、第二ポート１１３、連通油路１１４、貫通孔１１５及びめねじ部１１６が形成される。

摺動部１１１は、弁本体１１０の内部を左右方向に貫通するように形成される孔である。摺動部１１１は円形断面を有するように形成される。摺動部１１１の左端部は、適宜閉塞部材によって閉塞される。

第一ポート１１２は、摺動部１１１と弁本体１１０の外部とを連通するように形成される孔である。第一ポート１１２は、ベアリングハウジング４０の第一供給油路４２ａと対向する位置に形成される。

第二ポート１１３は、摺動部１１１と弁本体１１０の外部とを連通するように形成される孔である。第二ポート１１３は、ベアリングハウジング４０の第二供給油路４２ｂと対向する位置に形成される。

連通油路１１４は、摺動部１１１の左右中途部と左端部近傍とを連通するものである。連通油路１１４は、第一連通油路１１４ａ、第二連通油路１１４ｂ及び第三連通油路１１４ｃにより構成される。

第一連通油路１１４ａは、弁本体１１０の左右中途部において摺動部１１１と弁本体１１０の外部とを連通するように形成されるものである。第一連通油路１１４ａは、第一ポート１１２よりも右方に位置するように形成される。

第二連通油路１１４ｂは、弁本体１１０の外周面に形成される溝である。第二連通油路１１４ｂは、第一連通油路１１４ａの外側端部から、弁本体１１０の左端部近傍まで延設される。

第三連通油路１１４ｃは、弁本体１１０の左端部近傍において摺動部１１１と弁本体１１０の外部（第二連通油路１１４ｂの左端部近傍）とを連通するように形成されるものである。第三連通油路１１４ｃは、第一ポート１１２よりも左方に位置するように形成される。

貫通孔１１５は、弁本体１１０を上下方向に貫通する孔である。貫通孔１１５は、円形断面を有するように形成される。貫通孔１１５は、ベアリングハウジング４０の排出油路４３上に位置するように形成される。

めねじ部１１６は、弁本体１１０の右端部近傍に形成される。めねじ部１１６は、摺動部１１１と同一軸線上の孔の内側にねじを切ることで形成される。

スプール１２０は、流量制御弁５０を流通する潤滑油の流路を適宜に絞るためのものである。スプール１２０は略円柱状の部材である。スプール１２０は、その長手方向を左右方向に向けて、弁本体１１０の摺動部１１１の内部に配置される。より詳細には、スプール１２０は、弁本体１１０の摺動部１１１の左端部近傍から左右中途部（貫通孔１１５）に亘って配置される。スプール１２０には、第一拡径部１２１及び第二拡径部１２２が形成される。

第一拡径部１２１は、その径が他の部分よりも大きくなるように形成される部分である。第一拡径部１２１は、スプール１２０の右端部近傍に形成される。第一拡径部１２１の径（外径Ｄ２）は、弁本体１１０の摺動部１１１の径（内径Ｄ１）よりも所定値だけ小さくなるように形成される（図９参照）。

第二拡径部１２２は、その径が他の部分よりも大きくなるように形成される部分である。第二拡径部１２２は、スプール１２０の左右中途部に、第一拡径部１２１と所定距離だけ離間して形成される。第二拡径部１２２は、弁本体１１０の第一連通油路１１４ａよりも左方かつ第三連通油路１１４ｃよりも右方に位置するように形成される。第二拡径部１２２の径（外径Ｄ２）は、第一拡径部１２１の径と同じ値、すなわち、弁本体１１０の摺動部１１１の径（内径Ｄ１）よりも所定値だけ小さくなるように形成される（図９参照）。

また、第二拡径部１２２は、弁本体１１０の第一ポート１１２の一部と対向する位置に形成される。すなわち、第一ポート１１２は、第二拡径部１２２によってその一部が閉塞された（絞られた）状態になる。

このように構成されたスプール１２０の第一拡径部１２１及び第二拡径部１２２が弁本体１１０の摺動部１１１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配置される。この際、第一拡径部１２１及び第二拡径部１２２と、摺動部１１１との間には一定の隙間（クリアランス（Ｄ１−Ｄ２））が確保されることになる。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の第一ポート１１２の第二拡径部１２２による閉塞具合（絞り具合）が変化する。すなわち、当該第一ポート１１２の開口面積が変更される。

スプリング１３０は、スプール１２０の右方（スプール１２０と後述する調圧スクリュ１４０との間）に配置され、当該スプール１２０を所定の力で左方に向かって付勢するものである。

調圧スクリュ１４０は、スプリング１３０を右方から支持し、当該スプリング１３０によってスプール１２０に加えられる付勢力を調整するためのものである。調圧スクリュ１４０は、弁本体１１０のめねじ部１１６に固定される。調圧スクリュ１４０のめねじ部１１６における位置を調整することで、スプリング１３０によってスプール１２０に加えられる付勢力を調整することができる。

仕切り部材１５０は、弁本体１１０及びスプール１２０によって区画された隣り合う空間（第一油室Ｒ１内の空間と貫通孔１１５内の空間）の間を潤滑油が流通しないように仕切るためのものである。
なお、仕切り部材１５０の詳細な構成については後述する。

このように構成された流量制御弁５０において、スプール１２０の第一拡径部１２１、第二拡径部１２２及び弁本体１１０の摺動部１１１によって囲まれた部分に、潤滑油が満たされる第一油室Ｒ１が形成される。また、スプール１２０の第二拡径部１２２及び弁本体１１０の摺動部１１１によって囲まれた部分に、潤滑油が満たされる第二油室Ｒ２が形成される。

第一油室Ｒ１と第二油室Ｒ２とは、スプール１２０の第二拡径部１２２によって区画されると共に、連通油路１１４によって接続されることになる。

次に、図１から図５までを用いて、潤滑油の供給態様（潤滑油が軸受部４１に供給された後、排出される様子）について具体的に説明する。

前述の如く、オイルポンプ４（図１参照）によって圧送された潤滑油は、ベアリングハウジング４０の第一供給油路４２ａ及び弁本体１１０の第一ポート１１２を介して第一油室Ｒ１内へと供給される（図４及び図５参照）。当該第一油室Ｒ１内の潤滑油は、第二ポート１１３を介してベアリングハウジング４０の第二供給油路４２ｂへと供給される。この際、第二ポート１１３を流通する潤滑油の流量は、第一油室Ｒ１内の圧力と排出油路４３内の圧力との差（差圧）に応じて変化する。

第二供給油路４２ｂへと供給された潤滑油は、当該第二供給油路４２ｂに案内されてベアリングハウジング４０の軸受部４１へと供給される（図２及び図３参照）。軸受部４１へと供給された潤滑油は、当該軸受部４１（特に、すべり軸受６０）を潤滑した後、当該軸受部４１の前端部、後端部及び前後中途部から排出油路４３へと流出する。当該潤滑油は、排出油路４３及び戻り油路６を介してオイルパン２へと戻される（図１参照）。

次に、図５を用いて、流量制御弁５０によって軸受部４１へと供給される潤滑油の流量が調整される様子について説明する。

上述の如く、流量制御弁５０の第二ポート１１３を流通する潤滑油の流量（すなわち、軸受部４１へと供給される潤滑油の流量）は、第一油室Ｒ１内の圧力と排出油路４３内の圧力との差（差圧）に応じて変化する。従って、本実施形態に係る流量制御弁５０によって当該差圧が略一定となるように制御される。以下、具体的に説明する。

例えば、前記エンジンの回転数が上昇すると、オイルポンプ４の回転数も上昇し、流量制御弁５０の第一油室Ｒ１へと供給される潤滑油の量も増加する。この場合、第一油室Ｒ１内の圧力が上昇するため、当該第一油室Ｒ１の圧力と排出油路４３の圧力との差（差圧）が大きくなる。従って、このままの状態では、図５（ａ）に示すように、第二ポート１１３を流通する潤滑油の流量が増加し、軸受部４１に過剰な潤滑油が供給されることになる。

しかし、本実施形態に係る流量制御弁５０においては、第一油室Ｒ１と第二油室Ｒ２とが連通油路１１４を介して接続されているため、第一油室Ｒ１内の圧力が第二油室Ｒ２内にも加わることになる。当該第二油室Ｒ２内の圧力が第一油室Ｒ１と同様に上昇すると、当該第二油室Ｒ２内の圧力によって、スプール１２０が右方へと押圧される。

第二油室Ｒ２内の圧力によってスプール１２０が右方へと押圧されると、図５（ｂ）に示すように、当該圧力による力とスプリング１３０による付勢力とがつりあう位置までスプール１２０が右方へと摺動する。

スプール１２０が右方へと摺動すると、当該スプール１２０の第二拡径部１２２によって第一ポート１１２（潤滑油の流路）がより絞られることになる。すなわち、当該第一ポート１１２の開口面積が減少する。これによって、第一油室Ｒ１へと供給される潤滑油の量が減少し、当該第一油室Ｒ１内の圧力が低下する。

このように、第一油室Ｒ１内の圧力が上昇すると、流量制御弁５０によって潤滑油の流路が絞られ、当該第一油室Ｒ１内の圧力が減少するように調整される。これによって、第一油室Ｒ１の圧力と排出油路４３の圧力との差（差圧）が略一定となるように調整することができる。

一方、第一油室Ｒ１内の圧力が減少し、第一油室Ｒ１の圧力と排出油路４３の圧力との差（差圧）が小さくなった場合には、上記とは逆にスプリング１３０の付勢力によってスプール１２０が左方へと摺動する。これによって、第一油室Ｒ１へと供給される潤滑油の量が増加し、ひいては第一油室Ｒ１内の圧力を増加させることができる。

次に、図６を用いて、ベアリングハウジング４０に形成される遠心分離部４４の構成について説明する。

遠心分離部４４は、主として渦流発生部４４ａ、拡径部４４ｂ及び円形凹部４４ｃを具備する。

渦流発生部４４ａは、供給油路４２（第一供給油路４２ａ）内を流通する潤滑油に渦流を発生させるための部分である。渦流発生部４４ａは、オイルパイプアッシ４０ａに形成された円形断面を有する圧送油路３の上端部に形成される。渦流発生部４４ａは、圧送油路３の内周面に形成された複数の溝によって構成される。当該複数の溝は、当該圧送油路３における潤滑油の流通方向（すなわち上方）に向かって、当該圧送油路３の周方向一側に傾斜するようにして形成される。

拡径部４４ｂは、渦流発生部４４ａの下流側に形成され、さらに下流側の供給油路４２（本実施形態においては、弁本体１１０の第一ポート１１２）よりも大きな径を有する部分である。拡径部４４ｂは、ベアリングハウジング４０に形成された第一供給油路４２ａの下端部に（ベアリングハウジング４０の底面から流量制御弁５０に亘るように）形成される。拡径部４４ｂの断面は、円形状になるように形成される。拡径部４４ｂは、オイルパイプアッシ４０ａに形成された圧送油路３の径、及び弁本体１１０の第一ポート１１２の径よりも大きな径となるように形成される。拡径部４４ｂは、オイルパイプアッシ４０ａに形成された圧送油路３と同一軸線上に形成される。

円形凹部４４ｃは、拡径部４４ｂの底面の外周部に沿うように形成されるものである。本実施形態において、拡径部４４ｂはベアリングハウジング４０の底面に面するように形成されるため、オイルパイプアッシ４０ａの上面のうち拡径部４４ｂと対向する部分によって、当該拡径部４４ｂの底面が形成される。円形凹部４４ｃは、当該拡径部４４ｂの底面の外周部に沿うように、すなわち平面視においてオイルパイプアッシ４０ａに形成された圧送油路３を中心とする円形となるように、当該底面（オイルパイプアッシ４０ａの上面）に形成される。

次に、図７を用いて、上述の如く構成された遠心分離部４４によって潤滑油内の異物Ｆが分離される様子について説明する。

図７（ａ）に示すように、潤滑油が、オイルパイプアッシ４０ａに形成された圧送油路３内を上方に向かって流通してくると、当該潤滑油は渦流発生部４４ａによって圧送油路３の周方向一側に向かって案内される。これによって、潤滑油が圧送油路３内を周方向一側に向かって回転しながら上方へと流通する渦流が発生する。

渦流発生部４４ａを通過して渦流となった潤滑油は、拡径部４４ｂへと流入する。当該拡径部４４ｂでも、潤滑油は渦流を形成したまま、当該拡径部４４ｂを上方へと流通する。この際、渦流による遠心力によって、潤滑油内に混入した異物Ｆは拡径部４４ｂの外周部に集められる。

拡径部４４ｂを通過した潤滑油は、弁本体１１０の第一ポート１１２へと流入する。この際、当該第一ポート１１２の径は拡径部４４ｂの径よりも小さいため、潤滑油は拡径部４４ｂの中心（軸線）付近から第一ポート１１２へと流入することになる。したがって、上述の如く遠心力によって拡径部４４ｂの外周部に集められている異物Ｆは、第一ポート１１２へと流入し難くなる。このようにして、異物Ｆを遠心力によって潤滑油と分離させることによって、当該異物Ｆが第一ポート１１２（流量制御弁５０）へと供給されるのを防止することができる。

また、図７（ｂ）に示すように、前記エンジンが停止する等して圧送油路３内の潤滑油の流通が停止した場合、当該潤滑油内の異物Ｆは、重力によって潤滑油内を下方へと落下する。異物Ｆは、潤滑油が流通している際に拡径部４４ｂの外周部に集められているため（図７（ａ）参照）、当該拡径部４４ｂの底面の外周部に沿うように形成されている円形凹部４４ｃ内へと落下する。当該円形凹部４４ｃ内へと落下した異物Ｆは、再び圧送油路３内を潤滑油が流通し始めたとしても、当該潤滑油内に混入し難くなる。このようにして、遠心力によって潤滑油と分離させた異物Ｆを円形凹部４４ｃ内へと落下させることによって、当該異物Ｆが第一ポート１１２（流量制御弁５０）へと供給されるのを防止することができる。

次に、図８を用いて、仕切り部材１５０の構成について説明する。

仕切り部材１５０は、略円筒状の部材の側面を蛇腹状に形成することにより、伸縮可能に構成されたベローズにより構成される。仕切り部材１５０は、弁本体１１０の貫通孔１１５内に、軸線方向を左右方向に向けた状態で配置される。仕切り部材１５０には、スプール１２０の右端部が当接（固定）される。

仕切り部材１５０の一端（右端）は、スプール１２０の第一拡径部１２１の右端部に、適宜の方法（溶接や接着剤等）により接着される。仕切り部材１５０の他端（左端）は、弁本体１１０の貫通孔１１５の内周面（左側面）に、適宜の方法により接着される。この際、仕切り部材１５０とスプール１２０及び弁本体１１０との間に隙間が生じないように、当該仕切り部材１５０の全周に亘って接着が施される。

このようにして、当該仕切り部材１５０により、弁本体１１０及びスプール１２０によって形成された隣り合う空間、すなわち、第一油室Ｒ１内の空間と貫通孔１１５内の空間とが、隙間なく完全に仕切られることになる。

図８（ａ）に示すように、スプール１２０が左方へと摺動すると、当該スプール１２０の第一拡径部１２１と共に仕切り部材１５０の右端部も左方へと移動する。これによって、当該仕切り部材１５０は左右方向に縮む。

また、図８（ｂ）に示すように、スプール１２０が右方へと摺動すると、当該スプール１２０の第一拡径部１２１と共に仕切り部材１５０の右端部も右方へと移動する。これによって、当該仕切り部材１５０は左右方向に伸びる。

このように、仕切り部材１５０はスプール１２０の摺動に伴って伸縮するため、スプール１２０の摺動を阻害することがなく、また、スプール１２０の摺動位置にかかわらず常時第一油室Ｒ１内の空間と貫通孔１１５内の空間とを仕切ることができる。

次に、図９を用いて、上述の如く構成された仕切り部材１５０の作用について説明する。

前述の如く、第一拡径部１２１と摺動部１１１との間には一定の隙間（クリアランス（Ｄ１−Ｄ２））が確保されている。第一油室Ｒ１内の空間と貫通孔１１５内の空間には差圧が発生しているため、第一油室Ｒ１内の空間と貫通孔１１５内の空間とが当該クリアランスを介して連通されていると、第一油室Ｒ１から貫通孔１１５側へ向かって、当該クリアランス内を微量ながら潤滑油が流通する。この際、潤滑油と共に当該潤滑油内に混入した異物Ｆがクリアランス部分（第一拡径部１２１と摺動部１１１とが摺接する部分）に入り込むと、当該部分を損傷させたり固着させたりするおそれがある。

しかし、上述の如く、仕切り部材１５０によって第一油室Ｒ１内の空間と貫通孔１１５内の空間とを隙間なく仕切ることによって、上述のような第一油室Ｒ１から貫通孔１１５側へのクリアランス内の潤滑油の流れを防止することができる。これによって、潤滑油と共に第一拡径部１２１と摺動部１１１とが摺接する部分に異物Ｆが入り込むのを防止することができる（図９の矢印参照）。

次に、図１及び図９を用いて、弁本体１１０とスプール１２０とのクリアランスについて、より詳細に説明する。

上述の如く、第一拡径部１２１及び第二拡径部１２２と摺動部１１１との間には一定の隙間（クリアランス（Ｄ１−Ｄ２））が確保されている。本実施形態において、当該クリアランスは、オイルフィルタ７（図１参照）のろ紙の目の大きさ（目開き）よりも大きくなるように形成される。

このような構成において、オイルフィルタ７のろ紙の目を通過する異物Ｆの径Ｄｆは、当該ろ紙の目の大きさよりも小さいものになる。すなわち、オイルフィルタ７のろ紙の目を通過した異物Ｆの径Ｄｆは、第一拡径部１２１及び第二拡径部１２２と摺動部１１１とのクリアランス（Ｄ１−Ｄ２）よりも小さくなる。

したがって、図９に示すように、オイルフィルタ７を通過した異物Ｆが第二拡径部１２２と摺動部１１１とが摺接する部分（クリアランス部分）に入り込んだとしても、当該異物Ｆが当該クリアランス部分に引っかかって固着するのを防止することができる。また、当該クリアランス部分の損傷等も防止することができる。

また、仕切り部材１５０によって第一拡径部１２１と摺動部１１１とが摺接する部分（クリアランス部分）への異物Ｆの入り込みは防止されているものの、何らかの要因で当該クリアランス部分に異物Ｆが入り込んだとしても、損傷や固着等を防止することができる。

以上の如く、本実施形態に係るターボチャージャ５の潤滑油供給機構１は、オイルポンプ４から圧送される潤滑油を、コンプレッサホイール２０とタービンホイール３０とを連結したシャフト１０を回転可能に支持する軸受部４１へと案内する供給油路４２と、供給油路４２に設けられ、当該供給油路４２を流通する潤滑油の圧力に基づいて当該潤滑油の流路の開口面積を変更することによって潤滑油の流量を調整する流量制御弁５０と、流量制御弁５０の上流側に設けられ、当該流量制御弁５０へと供給される潤滑油をろ過するオイルフィルタ７とを具備するターボチャージャ５の潤滑油供給機構１であって、流量制御弁５０は、その内部を潤滑油が流通可能な弁本体１１０（スリーブ）と、前記弁本体１１０内を摺動することによって、前記開口面積を変更するスプール１２０と、を具備し、スプール１２０と弁本体１１０とのクリアランスは、オイルフィルタ７の目の大きさよりも大きくなるように形成されるものである。
このように構成することにより、異物Ｆによる流量制御弁５０の不具合の発生を防止することができる。
すなわち、オイルフィルタ７を通過する異物Ｆよりも、スプール１２０と弁本体１１０とのクリアランス（Ｄ１−Ｄ２）の方が大きくなるため、当該異物Ｆがスプール１２０と弁本体１１０との間に挟まって当該部分を損傷させたり固着させたりするのを防止することができる。

また、本実施形態に係るターボチャージャ５の潤滑油供給機構１は、オイルポンプ４から圧送される潤滑油を、コンプレッサホイール２０とタービンホイール３０とを連結したシャフト１０を回転可能に支持する軸受部４１へと案内する圧送油路３及び供給油路４２（潤滑油供給油路）と、前記潤滑油供給油路に設けられ、当該潤滑油供給油路を流通する潤滑油の圧力に基づいて当該潤滑油の流路の開口面積を変更することによって潤滑油の流量を調整する流量制御弁５０とを具備するターボチャージャ５の潤滑油供給機構１であって、前記潤滑油供給油路における流量制御弁５０の上流側に設けられ、潤滑油内の異物を遠心力により分離する遠心分離部４４をさらに具備するものである。
このように構成することにより、異物による流量制御弁５０の不具合の発生を防止することができる。
すなわち、流量制御弁５０の上流側において、潤滑油中の異物を遠心力により分離することで、当該異物が流量制御弁５０へと供給されるのを防止することができ、ひいては当該異物による流量制御弁５０の不具合の発生を防止することができる。

また、遠心分離部４４は、流通する潤滑油に渦流を発生させる渦流発生部４４ａと、渦流発生部４４ａの下流側に形成され、さらに下流側の前記潤滑油供給油路よりも大きな径を有する拡径部４４ｂ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、異物は遠心力によって拡径部４４ｂの外周近傍（外周部）へと分離されるため、当該拡径部４４ｂよりも径の小さい下流側に流通し難くなり、ひいては当該異物が流量制御弁５０へと供給されるのを防止することができる。

また、遠心分離部４４は、拡径部４４ｂの底面の外周部に沿うように形成される円形凹部４４ｃ（凹部）をさらに具備するものである。
このように構成することにより、拡径部４４ｂにおいて遠心力により分離された異物を円形凹部４４ｃ内に落下させることで、当該異物が再び潤滑油と共に流通するのを防止することができる。

また、遠心分離部４４は、ベアリングハウジング４０とその下部に設けられるオイルパイプアッシ４０ａとが互いに当接する面に形成されるものである。
このように構成することによって、遠心分離部４４の加工を容易に行うことができる。特に、渦流発生部４４ａ及び円形凹部４４ｃは、オイルパイプアッシ４０ａのフランジ部をプレス加工等により成形する際に同時に形成することが可能である。

また、本実施形態に係るターボチャージャ５の潤滑油供給機構１は、オイルポンプ４から圧送される潤滑油を、コンプレッサホイール２０とタービンホイール３０とを連結したシャフト１０を回転可能に支持する軸受部４１へと案内する供給油路４２と、供給油路４２に設けられ、当該供給油路４２を流通する潤滑油の圧力に基づいて当該潤滑油の流路の開口面積を変更することによって潤滑油の流量を調整する流量制御弁５０とを具備するターボチャージャ５の潤滑油供給機構１であって、流量制御弁５０は、その内部を潤滑油が流通可能な弁本体１１０（スリーブ）と、弁本体１１０内を摺動することによって、前記開口面積を変更するスプール１２０と、弁本体１１０及びスプール１２０によって形成された隣り合う空間の間を潤滑油が流通しないように、当該隣り合う空間の間を仕切る仕切り部材１５０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、異物による流量制御弁５０の不具合の発生を防止することができる。
すなわち、弁本体１１０及びスプール１２０によって区画された隣り合う空間の間の潤滑油の流通を防止することで、当該区画している部分（弁本体１１０とスプール１２０とが摺接する部分）に異物が入り込み、当該部分を損傷させたり固着させたりするのを防止することができる。

また、仕切り部材１５０は、その一端が弁本体１１０に固定されると共に、他端がスプール１２０に固定され、スプール１２０の摺動に伴って伸縮可能に構成されるものである。
このように構成することにより、スプール１２０の摺動を阻害することなく、異物による流量制御弁５０の不具合の発生を防止することができる。

また、上述のように、遠心分離部４４による異物の分離と、仕切り部材１５０によるクリアランス部分への異物の入り込みの防止と、当該クリアランス（Ｄ１−Ｄ２）をオイルフィルタ７の目の大きさよりも大きく形成することによるクリアランス部分の不具合の防止と、を組み合わせることで、より効果的に異物による流量制御弁５０の不具合の発生を防止することが可能となる。

なお、本実施形態においては、オイルフィルタ７は圧送油路３の中途部に設けられるものとしたが、流量制御弁５０よりも上流側であれば任意の位置（例えば、圧送油路３の上流側端部等）に設けることが可能である。

また、本実施形態に係る流量制御弁５０やターボチャージャ５の構成は一例であり、任意の形状等に構成することが可能である。

また、本実施形態においては、第一供給油路４２ａに形成された拡径部４４ｂは、第一供給油路４２ａの他の部分よりも大きな径を有するものとしたが、これらの油路の断面形状は円形に限るものではない。ただし、渦流発生部４４ａによって滑らかに渦流を発生させるために、当該油路の断面形状は円形とすることが望ましい。また同様に、本実施形態においては、円形凹部４４ｃは平面視円形に形成されるものとしたが、当該形状は円形に限るものではなく、異物を拡径部４４ｂの底面よりもさらに低い位置に落下させることが可能な凹部であれば良い。

また、本実施形態においては、渦流発生部４４ａは供給油路４２に溝を形成することにより構成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、渦流を発生させることが可能な羽根部材を供給油路４２に配置する構成等であっても良い。

また、本実施形態においては、仕切り部材１５０は蛇腹状に形成されたベローズにより構成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、ダイヤフラム等により構成することも可能である。

また、本実施形態においては、仕切り部材１５０は第一油室Ｒ１内の空間と貫通孔１１５内の空間とを仕切るものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、隣り合う空間を仕切るものであれば良く、例えば、第一油室Ｒ１内の空間と第二油室Ｒ２内の空間とを仕切るものであっても良い。
ただし、本実施形態においては、第一油室Ｒ１内の空間と第二油室Ｒ２内の空間とは連通油路１１４を介して連通されており、差圧は発生し難いため、仕切り部材１５０を設けなくても異物は入り込み難いと考えられる。このように、仕切り部材１５０は、特に差圧が発生し易い空間を仕切るように配置すると効果的である。

また、本実施形態においては、連通油路１１４は、弁本体１１０の外部を介して第一油室Ｒ１と第二油室Ｒ２とを連通するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、第一油室Ｒ１と第二油室Ｒ２とを連通するものであれば、必ずしも弁本体１１０の外部を介する必要はない。例えば、弁本体１１０の内部に連通油路１１４を形成したり、スプール１２０に連通油路１１４を形成したりすることも可能である。

また、本実施形態においては、仕切り部材１５０（ベローズ）は、図８等に示すように、略円筒状（中心（軸線）部分が左右に連通している形状）であるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、図１０に示すように、仕切り部材１５０は、その一端（右端部）が閉塞され、スプール１２０の右端部を覆うように形成されていても良い。このように構成することによって、より確実に第一油室Ｒ１内の空間と貫通孔１１５内の空間とを隙間なく仕切ることができる。

１ 潤滑油供給機構
３ 圧送油路（潤滑油供給油路）
４ オイルポンプ
５ ターボチャージャ
６ 戻り油路
７ オイルフィルタ
１０ シャフト
２０ コンプレッサホイール
３０ タービンホイール
４０ ベアリングハウジング
４１ 軸受部
４２ 供給油路（潤滑油供給油路）
４４ 遠心分離部
４４ａ 渦流発生部
４４ｂ 拡径部
４４ｃ 円形凹部（凹部）
５０ 流量制御弁
１１０ 弁本体（スリーブ）
１２０ スプール
１５０ 仕切り部材

Claims (1)

1. オイルポンプから圧送される潤滑油を、コンプレッサホイールとタービンホイールとを連結したシャフトを回転可能に支持する軸受部へと案内する供給油路と、
   前記供給油路に設けられ、当該供給油路を流通する潤滑油の圧力に基づいて当該潤滑油の流路の開口面積を変更することによって潤滑油の流量を調整する流量制御弁と、
   前記流量制御弁の上流側に設けられ、当該流量制御弁へと供給される潤滑油をろ過するオイルフィルタとを具備するターボチャージャの潤滑油供給機構であって、
   前記流量制御弁は、
   その内部を潤滑油が流通可能なスリーブと、
   前記スリーブ内を摺動することによって、前記開口面積を変更するスプールと、
   前記スリーブ及び前記スプールによって形成された隣り合う空間の間を潤滑油が流通しないように、当該隣り合う空間の間を仕切る仕切り部材と、
   を具備し、
   前記スプールと前記スリーブとのクリアランスは、前記オイルフィルタの目の大きさよりも大きくなるように形成される、
   ターボチャージャの潤滑油供給機構。

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