WO2011070604A1

WO2011070604A1 - エンジン潤滑油供給装置

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Publication number: WO2011070604A1
Application number: PCT/JP2009/006654
Authority: WO
Inventors: 傍士武; 中島光雄
Original assignee: 株式会社Tbk
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2011-06-16
Also published as: US20120240893A1; EP2511490A4; CN102597440A; EP2511490A1; US9188031B2; JPWO2011070604A1

Abstract

　本発明に係るエンジン潤滑油供給装置（１）は、潤滑油の油温に応じて変化する形状記憶スプリング（５１）の付勢力とピストン室（３１）に流入する潤滑油の油圧力とのバランスによりボール弁体（５３）による連結孔（４５）の開閉作動を行わせて連結孔（４５）から収容空間（４４）内に流入する潤滑油を第２ドレン油路（４６）からドレンさせることにより、オリフィス（３８）を通過する潤滑油の流れに応じて発生する上流室（３２）と下流室（３３）との圧力差とバルブスプリング（３９）の付勢力とのバランスに基づいてピストン（３５）を摺動させて第１ドレン油路（３４）の開度の調節を行うように構成される。

Description

エンジン潤滑油供給装置

　本発明は、エンジンに潤滑油を供給するエンジン潤滑油供給装置に関する。

　ディーゼルエンジンでは、エンジン各部の潤滑及び冷却を目的としてオイルパンに貯留された潤滑油（エンジンオイル）をオイルポンプ等の潤滑油供給装置によって供給（圧送）している。ところで、昨今のディーゼルエンジンは、低フリクション化や低騒音化などの要請のために、定格回転数の低回転化が進められている。エンジンの低回転域から高トルクを得るために、ターボ過給が低回転域から行われており、低回転域から効かせるターボの潤滑や冷却は勿論のこと、高トルク化され発熱するピストンでは専用のクーリングジェットでの油冷却が必然となっている。そのために、従来では主に高回転域で必要であった潤滑油供給装置からエンジン各部に供給される潤滑油の油量が低回転域から必要となってきている。これに対応すべく、オイルポンプをサイズアップや増速化することで潤滑油の吐出流量を増大させている。

　一方で、オイルポンプ（ギヤポンプ）の仕様はエンジンの最低回転数を基準として吐出圧力及び吐出油量が決められており、オイルポンプはエンジンの回転数に比例して回転し、オイルポンプからの潤滑油の吐出量はその回転数に比例して増加する。ところが、エンジンの潤滑に必要な潤滑油の流量はエンジンの回転数に対して必ずしも比例しておらず、エンジンの高回転域においてはオイルポンプに余剰な仕事量が生じ、エンジンの負荷を高めている。そのため、エンジンの回転数とオイルポンプからの吐出圧を検出手段により検出した上で、コントローラ（ＥＣＵ）による電気的な制御に基づいて油量調整弁を駆動し、オイルポンプから吐出される潤滑油の一部をリリーフし、エンジンの回転数に応じた必要量に見合った潤滑油をエンジン各部に供給するように構成した潤滑油供給装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許第３１２２３４８号

　しかしながら、高回転・高出力でのエンジンの焼き付き等を防止するために高油温時のエンジン要求に最適な状態にするべくマッチングされたオイルポンプにおいては、エンジンの冷間始動時などの低油温時には潤滑油の粘度が高くなるため、高いフリクション（トルク）を生じさせ、エンジンの燃費を悪化させるという問題があった。なお、上記特許文献１に記載の潤滑油供給装置においても、油温検出器によって検出された潤滑油の油温に応じて、エンジンへの供給油量を調節する構成が開示されてはいるが、これは上記コントローラによる電気的な制御によるものであるため、その構成が複雑となって、制御系を含めたスペース確保の困難性や製造コストが増大するという課題がある。

　本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡便な構成により、エンジンの低温始動時であってもオイルポンプの駆動損失を不必要に増大させることのないエンジン潤滑油供給装置を提供することを目的とする。

　前記課題を解決するために、本発明に係るエンジン潤滑油供給装置は、エンジンによって駆動されオイルパンに貯留される潤滑油を吸い込んでエンジン潤滑部に供給を行うオイルポンプと、オイルポンプからエンジン潤滑部へ供給される潤滑油の一部をオイルポンプの吐出口に繋がるリリーフ孔から第１ドレン油路へ導いてオイルパンにドレンさせる油量調整弁とを備えて構成されるエンジン潤滑油供給装置であって、油量調整弁が、リリーフ孔に連通したピストン室を有するケーシングと、ピストン室内に摺動自在に配設され第１ドレン油路の開閉を行うピストン部材（例えば、実施形態におけるピストン３５）と、ピストン部材を第１ドレン油路の閉塞位置側に付勢する第１付勢手段（例えば、実施形態におけるバルブスプリング３９）と、ピストン部材に形成され、ピストン室においてピストン部材の前面側空間と背面側空間とを連通させるオリフィスと、内部に形成された収容空間と背面側空間とを連通させる弁孔（例えば、実施形態における連結孔４５）を有するとともに、収容空間とオイルパンとを連通させる第２ドレン油路を有するハウジングと、収容空間内に配設され弁孔の開閉を行う弁体（例えば、実施形態におけるボール弁体５３）と、潤滑油の油温に応じた付勢力により弁体を閉弁方向である弁孔側に付勢する第２付勢手段（例えば、実施形態におけるスプリングユニット５０）とを備えて構成される。そして、エンジン潤滑油供給装置は、潤滑油の油温に応じて変化する第２付勢手段の付勢力と背面側空間に流入する潤滑油の油圧力とのバランスによって弁体による弁孔の開閉作動を行わせて弁孔から収容空間内に流入する潤滑油を第２ドレン油路からドレンさせることにより、オリフィスを通過する潤滑油の流れに応じて発生する前面側空間と背面側空間との圧力差と第１付勢手段の付勢力とのバランスに基づいてピストン部材を摺動させて第１ドレン油路の開度の調節を行う。

　このように構成されるエンジン潤滑油供給装置において、第２付勢手段が、潤滑油の油温を直接的もしくは間接的に感知して該感知温度に応じた付勢力を弁体に対して付与する形状記憶スプリングと、弁体に対して閉弁方向への付勢力を付与するバイアススプリングとを備え、弁体に対し感知温度に応じた形状記憶スプリングとバイアススプリングとの付勢力の合力を作用させるように構成することが好ましい。

　本発明に係るエンジン潤滑油供給装置によれば、エンジンに連動駆動するオイルポンプからエンジン潤滑部に供給される潤滑油の圧力と、潤滑油の油温に応じて変化する第２付勢手段の付勢力とのバランスに基づいて、潤滑油のドレン油路を開弁させるための油量調整弁の作動圧を調節することができる。このため、オイルポンプからエンジンに供給される潤滑油のうちリリーフされる潤滑油の油量を、オイルポンプの回転数及び潤滑油の油温に応じて適切に調節するこができる。したがって、エンジンの回転数に応じた必要量の潤滑油を適切に供給することができるとともに、例えば冷間始動時等の潤滑油が高粘度となる低温条件下においてポンプ吐出圧を低下させることでオイルポンプとして過剰な仕事量を行うことがなく（フリクションが増大することなく）、エンジン出力を効率よく利用することができ、ひいてはエンジンの燃費を向上させることが可能になる。また、潤滑油の流量制御を、コントローラ（ＥＣＵ）による電気的な制御を一切利用しない簡便な構成により実現できるため、コスト低減、省スペース化、及び省エネルギー化などを達成することも可能になる。

　また、上述の発明において、感知温度に応じた形状記憶スプリングとバイアススプリングとの付勢力の合力を弁体に対して付与させる構成とするで、潤滑油の油温によらず弁体に対して閉弁方向への付勢力を確実に作用させることができる。例えば、感知温度が低温の場合において弁孔を閉弁させるための形状記憶スプリングの付勢力が非常に小さいような場合でも、オイル低温時においては主にバイアススプリングの付勢力によって弁孔の開閉を調節し、オイル高温時においては形状記憶スプリングとバイアススプリングとの付勢力の合力によって弁孔の開閉を調節できる。そのため、潤滑油の適切なドレン量の調整を行うことができる。

本発明の一実施形態に係るエンジン潤滑油供給装置を示す模式図である。上記エンジン潤滑油供給装置の作動状態を示す模式図である。上記エンジン潤滑油供給装置におけるエンジン回転数と吐出圧との関係を示すグラフである。上記エンジン潤滑油供給装置における油温とバルブ作動圧との関係を示すグラフである。上記エンジン潤滑油供給装置におけるエンジン回転数と吐出圧及び駆動損失との関係を示すグラフである。

　以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明の一実施形態に係るエンジン潤滑油供給装置を図１及び図２に示している。エンジン潤滑油供給装置１は、図示しない車両に設けられたオイルパン（潤滑油タンク）に貯留された潤滑油を吸い込んでエンジン各部（エンジン潤滑部）に繋がる潤滑油路に吐出する。このエンジン潤滑油供給装置１は、オイルポンプ１０及び油量調整弁２０を備えて構成されている。

　オイルポンプ１０は、互いに平行な回転軸を中心にして回転自在に設けられて外接噛合する駆動ギヤ１３及び従動ギヤ１４と、これら駆動ギヤ１３及び従動ギヤ１４を歯先と両側面を摺接させた状態で収容保持するポンプ室１２を有するケーシング１１とを備えて構成された外接噛合型ギヤポンプである。

　駆動ギヤ１３は、その回転軸が伝動ギヤ（図示せず）等を介してエンジン出力軸に接続されており、当該回転軸にエンジン出力軸の回転駆動力が伝達されることにより、駆動ギヤ１３と従動ギヤ１４とが噛み合った状態で図中の矢印方向に一体として回転するようになっている。なお、駆動ギヤ１３及び従動ギヤ１４の回転軸は、ケーシング１１内に配設される不図示の軸受けを介してケーシング１１に回転自在に支持されている。両ギヤ１３，１４は、インボリュート歯型の平歯車であり、同じ断面形状に形成されている。

　ケーシング１１内には、ポンプ室１２に連なって吸込孔１５及び吐出孔１６が形成されており、吸込孔１５はオイルパンＴに繋がれ、吐出孔１６はエンジンの潤滑油路に繋がれている。

　このように構成されるオイルポンプ１０においては、エンジン駆動により両ギヤ１３，１４が回転されると、オイルパンＴから矢印Ｏで示すように吸込孔１５に吸い込まれた潤滑油が両ギヤ１３，１４の歯溝（歯先空間）に入り込み、回転移動により吐出孔１６に移送されて、潤滑油路経由でエンジン各部に圧送される。

　ここで、ケーシング１１内において吐出孔１６の側面には、この吐出孔１６に直行する方向に延びたリリーフ孔２１が形成されており、このリリーフ孔２１は吐出孔１６と油量調整弁２０のピストン室３１とを連通接続させている。

　油量調整弁２０は、リリーフ孔２１に繋がる開閉弁３０と、この開閉弁３０に繋がる切換弁４０とを主体に構成されている。まず、切換弁４０の構成について説明する。

　切換弁４０は、ケーシング１１に設けられたハウジング４１と、このハウジング４１の開口端を閉塞するキャップ部材４８と、ケーシング１１内においてキャップ部材４８に同軸に支持された形状記憶スプリング５１及びバイアススプリング５２とからなるスプリングユニット５０と、両スプリング５１，５２により支持されたボール弁体５３とを備えて構成されている。

　ハウジング４１は、円筒軸方向に延びる小径部４２と大径部４３とを一体に有する段付き円筒形状に形成されており、小径部４２の外周に形成された多条の雄ネジをケーシング１１の雌ネジに螺合させることでケーシング１１に固定されている。ハウジング４１の内部には、ボール弁体５３等を配設するための略円筒状の収容空間４４が形成されるとともに、この収容空間４４と開閉弁３０のピストン室３１とを連通接続する連結孔４５、収容空間４４とオイルパンＴとを連通接続する第２ドレン油路４６，４６が形成されている。また、小径部４２の先端側には、開閉弁３０のピストン３５を突き当て支持可能なピストン受け部４７が軸方向に突出形成されている。

　キャップ部材４８は、ハウジング４１の端部に嵌合された基部４８ａと、この基部４８ａから軸方向に延びるロッド状のストッパ部４８ｂとを備えて構成されており、基部４８ａの表面側には両スプリング５１，５２がストッパ部４８ｂを挿通した状態で同軸に支持されている。

　スプリングユニット５０は、形状記憶スプリング５１及びバイアススプリング５２からなる。形状記憶スプリング５１は、例えば温度に応じて弾性係数が変化するＮｉ－Ｔｉ系の形状記憶合金を用いてコイルスプリング状に形成されており、所定温度（変態温度）までは一定のバネ定数を有して保持され、所定温度（変態温度）以上になると温度に応じてバネ定数が変化（増大）して伸張方向に変形する。一方、バイアススプリング５２は、温度に関係なくほぼ一定のバネ定数を持つコイルスプリングであり、形状記憶スプリング５１の内方に配置されている。

　この形状記憶スプリング５１は、直接的もしくは間接的に潤滑油の油温を感知して自身のバネ定数を変化させる。既述したように、収容空間４４は第２ドレン油路４６を介してオイルパンＴと連通状態であり、オイルパンＴ内に貯留する潤滑油の油温（オイルパンＴ内の雰囲気温度）に応じて、収容空間４４内の雰囲気温度も変化する。また、後述するボール弁体５２は、ピストン室３１内に流れてくる潤滑油に常に晒されており、この潤滑油の熱を形状記憶スプリング５１に伝熱する。よって、形状記憶スプリング５１は、収容空間４４内の雰囲気温度及びボール弁体５３からの熱伝導によって、間接的に潤滑油の油温を感知してバネ定数を変化させる。一方、ボール弁体５３の移動によって連結孔４５が開放状態となると、この連結孔４５から収容空間４４内へピストン室３１内にある潤滑油が流入し、潤滑油は収容空間４４内を流れる過程において形状記憶スプリング５１に接触する。このため、形状記憶スプリング５１は、連結孔４５が開放されることによって潤滑油からの伝熱を受けて、直接的に潤滑油の油温を感知してバネ定数を変化させることもできる。

　ボール弁体５３は、例えば熱伝導率の高い金属材料を用いて球形状に形成される。このボール弁体５３は、収容空間４４内においてスプリングユニット５０により支持されており、スプリングユニット５０によって軸方向に沿って一方向（連結孔４５を塞ぐ方向）に付勢される。ここで、バイアススプリング５２は、所定の圧縮状態でボール弁体５２とキャップ部材４８との間に介装されているため、常にボール弁体５３を一定の付勢力によって閉位置側（連結孔４５側）に弾性的に付勢している。一方で、形状記憶スプリング５１は、所定温度未満の状態で自然長（バネ伸縮量＝０）となるようにボール弁体５３とキャップ部材４８との間に介装されているため、所定温度未満の状態ではボール弁体５３に対して何ら付勢力を与えない。これに対して所定温度を超えると、形状記憶スプリング５１は伸張するとともにバネ定数を増大させ、ボール弁体５３に対してバイアススプリング５２と共に軸方向に沿って一方向（連結孔４５を塞ぐ方向）に付勢力を作用させる。このように、スプリングユニット５０は、形状記憶スプリング５１の感知温度に応じて（潤滑油の油温を直接的もしくは間接的に感知することにより）、両スプリング５１，５２による付勢力の合力を適宜変化させ、その合力をボール弁体５３に作用させる。したがって、切換弁４０の連結孔４５は、スプリングユニット５０の作用によってボール弁体５３の外周面で通常閉塞されている。

　開閉弁３０は、ケーシング１１内に円筒形状の内部空間として形成されたピストン室３１と、ピストン室３１内においてリリーフ孔２１に近接する方向と離間する方向とに（図１及び図２においては左右方向に）摺動自在に設けられたピストン３５と、ピストン３５とハウジング４１との間に介装されたバルブスプリング３９とを備えて構成されている。

　ピストン室３１は、ケーシング１１内においてリリーフ孔２１に連通接続されており、側面部にはオイルパンＴに繋がる第１ドレン油路３４が形成されている。この第１ドレン油路３４は、閉位置にあるピストン３５の外周面によって閉塞状態におかれる。

　ピストン３５は、円盤状の前板部３６と筒状の外側板部３７とから一体形成され、軸方向一方（図１においては右方）に開口する有底円筒形状に形成されている。このピストン３５によってピストン室３１内が上流室３２と下流室３３とに仕切られる。ピストン３５の前板部３６には軸方向に貫通したオリフィス３８が形成されており、このオリフィス３８によりリリーフ孔２１と下流室３３とが常時連通している。

　バルブスプリング３９は、一端部がピストン３５の前端部３６に支持され他端部がハウジング４１の小径部４２に支持されており、ピストン室３１内においてピストン３５をリリーフ孔２１側である閉位置側に常時付勢している。

　次に、このように構成されたエンジン潤滑油供給装置１の作動について説明する。エンジン潤滑油供給装置１は、エンジンが停止されている状態においては、図１に示す初期状態になっている。この初期状態においては、ピストン３５にはバルブスプリング３９の付勢力が作用しているため、ピストン３５はピストン室３１内において閉位置に保持され、第１ドレン油路３４はピストン３５の外周面によって閉塞状態におかれている。また、この初期状態において、ボール弁体５３にはスプリングユニット５０（バイアススプリング５２のみ）の付勢力が作用しているため、ボール弁体５３は収容空間４４内において閉位置に保持され、連結孔４５はボール弁体５３の外周面によって閉塞されている。

　エンジンが始動されると、エンジン出力軸が回転駆動されて両ギヤ１３，１４が回転駆動され、オイルパンＴに貯留されたオイルが吸込孔１５に吸い込まれ、吐出孔１６に送られてエンジンの潤滑油路に圧送される。なお、潤滑油路はエンジンケースに形成され、エンジン潤滑油供給装置１からの供給油量の増加に応じて供給油圧を上昇させる構成になっている。

　オイルポンプ１０から吐出される潤滑油は、吐出孔１６を通ってエンジンの潤滑油路に送られるとともに、吐出孔１６の経路中に設けられたリリーフ孔２１を通って油量調整弁２０にも送られる。このとき、ピストン室３１内の油圧力よりもスプリングユニット５０の付勢力の方が大きいために切換弁４０の連結孔４５がボール弁体５３によって閉塞された状態においては、リリーフ孔２１を通過した潤滑油は、ピストン３５のオリフィス３８を通って下流室３３内に流入し、下流室３３内の油圧とリリーフ孔２１内の油圧（ピストン３５の前面側と背面側の油圧）が同一圧となる。したがって、バルブスプリング３９の付勢力によりピストン３５は継続してリリーフ孔２１側の閉位置に位置し、リリーフ孔２１と第１ドレン油路３４との連通を遮断する。このため、オイルポンプ１０から吐出されるオイルは全てエンジンへ供給される。

　このとき、エンジンの出力が高くなってエンジン回転数が高くなると、オイルポンプ１０の回転数も高くなるため、エンジンへ供給される潤滑油の流量が増加し、吐出油圧も増加する。ここで、エンジンの潤滑に必要な潤滑油の流量はエンジンの回転数に対して必ずしも比例していない。したがって、この状態でエンジンの回転数を上昇させる（オイルポンプ１０の回転数を上昇させる）と、潤滑油の油圧が高くなってエンジン出力のロスが生じるため、潤滑油の一部をドレンさせて油圧を下げる。例えば、エンジンの回転数が定格回転数であるときに、油圧が所定の圧力以上に（必要以上に高く）なった場合には、この油圧力によってボール弁体５３がスプリングユニット５０の付勢力に抗して右動されることにより連結孔４５が開孔されて、下流室３３内の潤滑油を連結孔４５からハウジング４１内の収容空間４４内に流入させる。流入した潤滑油は、ハウジング４１を貫通して形成された第２ドレン油路４６からオイルパンＴにリリーフされる。

　この状態で潤滑油がオリフィス３８を通過すると、ピストン３５の前面側と背面側とに圧力差が生じる。すなわち、リリーフ孔２１及び上流室３２内の圧力（前面側の圧力）よりも下流室３３内の圧力（背面側の圧力）の方が低くなるため、図２に示すように、バルブスプリング３９の付勢力に抗してピストン３５が右方に押動される。

　ここで、ピストン３５の右動量、すなわち第１ドレン油路３４の開口面積は、ピストン３５における上流室３２側と下流室３３側との圧力差が大きいほど大きくなる。そして、この圧力差によって開口した第１ドレン油路３４からはオイルポンプ１０から吐出される潤滑油の一部がリリーフされる。

　このように潤滑油のリリーフがなされると、エンジンの潤滑油路に供給される潤滑油の油圧が低下する。そして、油圧が所定の圧力まで下がったときには、ボール弁体５３に作用する潤滑油の油圧力よりもスプリングユニット５０の付勢力の方が大きくなって、ボール弁体５３が左動して連結孔４５を再び閉塞し、ピストン３５の前面側と背面側との油圧が同一圧に戻る。これにより、ピストン３５はバルブスプリング３９の付勢力によってピストン室３１の左端部である閉位置まで摺動し、リリーフ孔２１と第１ドレン油路３４との連通を遮断する。このため、オイルポンプ１０から吐出される潤滑油は全て潤滑油路を通ってエンジンへ供給されることとなる。

　このようにエンジンの回転数に比例して回転するオイルポンプ１０から吐出される潤滑油の圧力に応じて、オイルポンプ１０からエンジンに供給される潤滑油のうちからリリーフされる潤滑油量を変えることができる。そして、エンジンに供給される潤滑油の流量を制御し、エンジンの回転数と吐出圧力との関係が図３のグラフに実線で示すような関係となるようにすることにより、実際にエンジンの潤滑に必要なオイルの流量に対応した油圧とすることができる。したがって、例えばエンジンの定格回転時においては、潤滑油のリリーフを行わないオイルポンプに比べて図３中のＳ分だけ吐出圧力を低減させることができるため、エンジンの出力ロスを低減させることができる。

　このようにエンジンの燃費を向上させるためには、オイルポンプ１０からの潤滑油によるエンジン各部の潤滑及び冷却は勿論のこと、エンジンの出力を効率よく利用することが必要である。ここで、オイルポンプ１０の仕事量は潤滑油の油温によっても変動し、例えばエンジンの冷間始動時などのオイル低温時においては、潤滑油の粘度が高くなるため、オイル高温時に比べて油圧が同一である場合でも、オイルポンプ１０の仕事量は増大してしまう。よって、オイルポンプ１０をオイルの油温と無関係に必要以上に作動させることは、オイルポンプ１０として余分な仕事量を行うことになり、その結果、高いフリクションとなってエンジンの燃費を低下させる原因になる。

　このような不具合を是正するために、本実施形態に係るエンジン潤滑油供給装置１では、感知温度による形状記憶スプリング５１のバネ定数の変化を利用して、ボール弁体５３を付勢する押圧力（両スプリング５１，５２による付勢力の合力）を、形状記憶スプリング５１が直接的もしくは間接的に感知する潤滑油の油温に応じて変化させる仕組みとすることより、潤滑油をリリーフさせるための油量調整弁２０の作動圧を油温に応じて変化させることが可能な構成としている。

　上述したように切換弁４０において、形状記憶スプリング５１は感知温度に応じてバネ定数を変化させるため、ボール弁体５３をスプリングユニット５０の付勢力に抗して右動させ連結孔４５を開口させるために必要な作動圧（潤滑油の油圧力）も当該感知温度に応じて変化する。

　ここで、図４に潤滑油の油温と油量調整弁２０の作動圧との関係を示している。形状記憶スプリング５１の変態温度が５０℃である場合において、潤滑油の油温が５０℃未満（低温状態）のときには、スプリングユニット５０のうちのバイアススプリング５２の付勢力のみがボール弁体５３に作用するため、ピストン３５を右動させるための作動圧は比較的低い。一方、潤滑油の油温が５０℃以上（高温状態）のときには、油温の上昇に伴って形状記憶スプリング５１が伸張してバネ定数も増大するため、バイアススプリング５２の付勢力とともに、両スプリング５１，５２による付勢力（合力）もボール弁体５３に作用し、ピストン３５を右動させるための作動圧は油温と共に高くなっていく。更に、潤滑油の油温が７０℃を超えると形状記憶スプリング５１は元の記憶状態に保持されバネ定数もほぼ一定となり、ピストン３５を右動させるための作動圧もほぼ一定に保たれる。

　このように潤滑油の油温が上昇するのに応じて油量調整弁２０の作動圧が高くなるようになっているため、オイルポンプ１０から吐出されるオイルのうちリリーフされるオイルの量は潤滑油の油温によって調節され、潤滑油が低温の状態、すなわち高粘度の状態において潤滑油のリリーフ量が増加するようになっている。

　ここで、エンジン潤滑油供給装置１において潤滑油の油温が３０℃、６０℃、１２５℃のときのエンジン回転数と吐出圧力及び駆動損失との関係を図５に示している。３０℃、６０℃、１２５℃でのオイルポンプ１０の吐出圧力を比較すると、上述した潤滑油の油温に応じたバルブ作動圧の変化に伴って、油温が形状記憶スプリング５１の変態温度未満の３０℃において吐出圧力は低く抑えられ、変態温度を超える６０℃において吐出圧力は高く、より高温の１２５℃においては吐出圧力が更に高くなる。このように、エンジンの冷間始動時などの粘度が高くなる低油温時では、潤滑油のリリーフ量を増やして吐出圧力を小さく抑えることで、当該低温時におけるオイルポンプ１０の過剰な仕事量を低減（エンジンの出力ロスを低減）させることができる。そして、油温が上昇するにつれて、潤滑油のリリーフ量を減らしていき吐出圧力を大きくすることで、高油温時における高出力・高回転域（エンジン負荷の高い状態）でのエンジン要求にマッチングさせる油量を供給することができる。また、エンジン始動時などの低油温のときにエンジンへ供給されるオイルの流量を減少させることにより、エンジン暖気を促進させて早期暖気を実現することができる。

　以上、本実施形態に係るエンジン潤滑油供給装置１によれば、エンジンの回転数に比例して回転するオイルポンプ１０からエンジンに供給される潤滑油の圧力と、直接的もしくは間接的に潤滑油の油温を感知して変化するスプリングユニット５０のバネ付勢力とのバランスに基づいて、潤滑油のドレン油路３４，４６を開口させるための油量調整弁２０の作動圧を調節することができる。このため、オイルポンプ１０からエンジンに供給される潤滑油のうちリリーフされる潤滑油の油量をオイルポンプ１０の回転数及び潤滑油の油温に応じて適切に調節するこができる。したがって、エンジンの回転数に応じた必要量のオイルを適切に供給することができるとともに、例えば冷間始動時等の潤滑油が高粘度となる低温条件下においてポンプ吐出圧を低下させることでオイルポンプ１０として過剰な仕事量を行うことがなく（フリクションが増大することなく）、エンジン出力を効率よく利用することができ、ひいてはエンジンの燃費を向上させることが可能になる。

　また、本実施形態のエンジン潤滑油供給装置１によれば、油温に応じた潤滑油の流量制御を、コントローラ（ＥＣＵ）による電気的な制御を一切利用しない簡便な構成により実現しているため、コスト低減、省スペース化、及び省エネルギー化などを達成することもできる。

　以上、これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態においては、オイルポンプとして外接噛合型ギヤポンプの構成を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、内接噛合型ギヤポンプやトロコイドポンプ等の他のオイルポンプを用いて構成しても同様の効果を得ることができる。また、外接噛合型ギヤポンプにおいて、１つのケーシング内に３つのギヤ（歯車）を列状に配置して２組のギヤポンプを形成し、一方のギヤポンプの吐出経路にのみ油量調整弁を設けて、当該一方のギヤポンプの吐出量をエンジン回転数、オイルの油温及び圧力に基づいて調節する構成としてもよい。

　また、上述の実施形態において、連結孔５３を開閉するための弁体５３を球形状に形成した構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば半球形状、円錐形状などに形成してもよい。

　さらに、オイルパンＴ内から微量の潤滑油を形状記憶スプリング５１に適宜供給するような供給手段を設けたり、ピストン室３１内や吐出孔１６内の潤滑油において、実質的に吐出圧の変動が生じない程度の微量の圧油（潤滑油）を形状記憶スプリング５１に供給する潤滑油の流通通路を設けたりして、形状記憶スプリング５１が直接的に油温を感知することによって、弁の作動圧を潤滑油の油温に応じてより精度良く調整できるようにしてもよい。

　また、上述の実施形態において、形状記憶スプリング５１の変態温度が５０℃である場合を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、形状記憶スプリングの変態温度はエンジンの要求性能等に応じて適宜変更して設定されるものである。

　１　エンジン潤滑油供給装置
１０　オイルポンプ
１１　ケーシング
２０　油量調整弁
２１　リリーフ孔
３０　開閉弁
３１　ピストン室
３２　上流室（前面側空間）
３３　下流室（背面側空間）
３４　第１ドレン油路
３５　ピストン（ピストン部材）
３８　オリフィス
３９　バルブスプリング（第１付勢手段）
４０　切換弁
４１　ハウジング
４４　収容空間
４５　連結孔（弁孔）
４６　第２ドレン油路
５０　スプリングユニット（第２付勢手段）
５１　形状記憶スプリング
５２　バイアススプリング
５３　ボール弁体（弁体）
　Ｏ　潤滑油
　Ｔ　オイルパン

Claims

　エンジンによって駆動されオイルパンに貯留される潤滑油を吸い込んでエンジン潤滑部に供給を行うオイルポンプと、前記オイルポンプから前記エンジン潤滑部へ供給される潤滑油の一部をオイルポンプの吐出口に繋がるリリーフ孔から第１ドレン油路へ導いて前記オイルパンにドレンさせる油量調整弁とを備えて構成されるエンジン潤滑油供給装置であって、
　前記油量調整弁が、
　前記リリーフ孔に連通したピストン室を有するケーシングと、
　前記ピストン室内に摺動自在に配設され前記第１ドレン油路の開閉を行うピストン部材と、
　前記ピストン部材を前記第１ドレン油路の閉塞位置側に付勢する第１付勢手段と、
　前記ピストン部材に形成され、前記ピストン室において前記ピストン部材の前面側空間と背面側空間とを連通させるオリフィスと、
　内部に形成された収容空間と前記背面側空間とを連通させる弁孔を有するとともに、前記収容空間と前記オイルパンとを連通させる第２ドレン油路を有するハウジングと、
　前記収容空間内に配設され前記弁孔の開閉を行う弁体と、
　潤滑油の油温に応じた付勢力により前記弁体を閉弁方向である前記弁孔側に付勢する第２付勢手段とを備え、
　潤滑油の油温に応じて変化する前記第２付勢手段の付勢力と前記背面側空間に流入する潤滑油の油圧力とのバランスによって前記弁体による前記弁孔の開閉作動を行わせて前記弁孔から前記収容空間内に流入する潤滑油を前記第２ドレン油路からドレンさせることにより、前記オリフィスを通過する潤滑油の流れに応じて発生する前記前面側空間と前記背面側空間との圧力差と前記第１付勢手段の付勢力とのバランスに基づいて前記ピストン部材を摺動させて前記第１ドレン油路の開度の調節を行うように構成されたことを特徴とするエンジン潤滑油供給装置。
　前記第２付勢手段が、潤滑油の油温を直接的もしくは間接的に感知して該感知温度に応じた付勢力を前記弁体に対して付与する形状記憶スプリングと、前記弁体に対して前記閉弁方向への付勢力を付与するバイアススプリングとを備え、
　前記弁体に対し前記感知温度に応じた前記形状記憶スプリングと前記バイアススプリングとの付勢力の合力を作用させることを特徴とする請求項１に記載のエンジン潤滑油供給装置。