JP2005180461A

JP2005180461A - サーモバルブ

Info

Publication number: JP2005180461A
Application number: JP2003417411A
Authority: JP
Inventors: Masaya Hashimoto; 昌弥橋本
Original assignee: Tennex Corp
Current assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】内燃機関の潤滑油還流装置に配設するようにしたサーモバルブの通油抵抗を低減する。
【解決課題】ロッド６ｂが連結された熱応部材６ａとを内蔵して成るサーモエレメント６が取り付けられたステー５ａが設けられて形成された筒状のバルブケース５の内部に、底部に通油孔５ｆが形成された円筒状の弁体７と、該円筒状の弁体７を押圧するスプリング８が設けられた、サーモバルブ４において、筒状のバルブケース５の底壁の所定の位置にリリーフ孔を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の潤滑油の管路抵抗の低減をはかったオイル潤滑システムにおけるサーモバルブに関する。

一般に、内燃機関の潤滑油は、オイルパンからオイルポンプで吸い出され、調圧弁で油圧が調整され、潤滑油循環管路を通り各回転部分や各摺動部等に供給され、各回転部分や各摺動部等の磨耗の低減および冷却洗浄を行って、オイルパンへ戻されるようになされている。そして、近年の内燃機関の高性能化により、内燃機関の高回転化が進み、必要潤滑油量の増加と潤滑油温の高温化をもたらす傾向にある。そのため潤滑油循環管路途中に多管タイプやプレートタイプのオイルクーラを装着し、潤滑油温が適正になるようにしている。オイルクーラの必要熱交換性能は管の本数やプレートの枚数で設定されているため、熱交換性能に余裕が有るのが一般的である。しかし、オイルクーラを装着することにより、エンジン始動時のような油温が低い時には油の粘度が高く、従って潤滑油の管路抵抗が高くなって油量の低下が発生し、各回転部分や各摺動部等でのフリクションが大きくなり、エンジンの燃費悪化や異音発生などの現象が起こる。そのため、後述の特許文献１や特許文献２に記載されているように、エンジン始動時のような油温が低い時にはオイルクーラへ油を循環させず、オイルクーラを迂回する管路へ油を切り替えるようにしている。このような管路の切り替えには熱応部材が内蔵されたサーモエレメントを取り付けたサーモバルブが用いられている。

実開平７−３８８５４号公報特開平１０−３０４２０号公報

しかしながら、このようにサーモバルブを配設したオイル潤滑システムでは、潤滑油の低温時にオイルクーラを迂回させ通油させることが潤滑油管路の抵抗の低減には有効であるものの、潤滑油の温度が設定値よりも高くなりオイルクーラへの管路に切り替わるまでの間は、潤滑油の温度上昇に伴う潤滑油量の増加に対し、複雑な構成を有するサーモバルブはサーモバルブ自体の通油抵抗により潤滑油管路の抵抗を増大させてしまうことになり、その間各回転部分や各摺動部等での所定の油量が確保できないという問題が生じてしまう。

この発明に係るサーモバルブは、一方端に底壁、他方端にステ-が設けられ、側壁の他方端部に環状の第1仕切りリブ、側壁の中央部に環状の第２仕切りリブを設けるとともに、第１仕切りリブと第２仕切りリブとの間の側壁にオイルの流出窓、第1仕切りリブの底壁側側壁にバイパス流出窓が形成されてなる筒状のバルブケース内に、カップ状の弁体を該弁体の底壁がバルブケースのステー側に位置するようにし、さらに弁体の底壁内面とバルブケースの底壁内面との間にスプリングを配設してなるサーモバルブにおいて、バルブケースの底壁にリリーフ孔を設けたことを特徴とするサーモバルブである。

本発明のサーモバルブは、サーモバルブのバルブケースの底壁にリリーフ孔を設けたもので、バルブケースの底壁のリリーフ孔より潤滑油を流出させることにより、サーモバルブの通路がその分増大されるようになっている。その結果、部品数の増加やサーモバルブの大型化を招くことなく、サーモバルブで発生する通油抵抗を低減することができる。さらに、バルブケース内と通油路とを遮断していたバルブケースの底壁にリリーフ孔を設けるようにしているため、サーモエレメントの作動時にサーモバルブのバルブケース内を摺動する弁体が、スプリングに抗して移動するとき、弁体とバルブケースの底壁との間に介在する潤滑油や空気の気泡がバルブケースの底壁に設けられたリリーフ孔を通って押し出され、弁体と筒体の底部との間で圧縮された潤滑油や空気の気泡による発生する背圧が減少でき、弁体のスティックやチャタリングを防止することができる。

以下、図１〜４に示す実施の形態により、本発明を詳細に説明する。

図１は本発明のサーモバルブ４の断面図を示し、図２はサーモバルブ４の内部に配設される弁体７の斜視図を示している。また、図３及び図４は本発明のサーモバルブがオイル潤滑システムの回路に配置された状態を示す縦断面図で、図３は油温が低い時すなわち油温が所定の温度に達していない状態を示し，図４は油温が高い時すなわち油温が所定の温度に上昇した状態を示している。

図1において、サーモバルブ４は一方端に底壁を形成する円盤状のシート９、他方端に側壁間をまたぐステー５aが設けられ、バルブケース５は側壁の他方端部に環状の第1仕切りリブ５ｂ、側壁の中央部に環状の第２仕切りリブ５ｃを設けるとともに、第１仕切りリブ５ｂと第２仕切りリブ５ｃとの間の側壁に潤滑油流出窓５ｄがバルブケース５の側壁に等間隔で４ヶ所形成され、第２仕切りリブ５ｃの底壁側側壁にバイパス流出窓５eがバルブケース５の側壁に等間隔で４ヶ所形成され、第２仕切りリブ５ｃの外径は、第１仕切りリブ５ｂの外径より小径になっている。サーモバルブ４が配設される管路は、最も大径となっている潤滑油流入部１（第１段目）、最も小径となっている潤滑油バイパス流出部３（第3段目）、それらの中間部（第2段目）の３段階の内径で形成され、第1段目の段差に第１仕切りリブ５ｂが、第２段目の段差に第２仕切りリブ５ｃが保持される。バルブケース５の底壁（シート９）側の外径は潤滑油バイパス流出部３の内径より小径となっており、潤滑油が流れる隙間が形成される。バルブケース５に設けられたステー５aの中央部に形成されたフランジ部に、ロッド６ｂが連結された熱応部材６aを内蔵して成るサーモエレメント６が固定され、ロッド６ｂはステー５aの中央部に形成された孔を介してバルブケース５内に突出している。バルブケース５の内壁の内径は２段階に形成され、内径が大径の底壁側の内壁に環状の溝５ｈが形成されている。バルブケース５の内壁の段差にバルブケース５の内径の大径と略同寸法の外径からなるカップ状の弁体７の底壁が保持され、さらに弁体７の端面がサーモエレメント６のロッド６ｂと接するようになされている。弁体７の底壁内面と、バルブケース５の内壁の大径と略同径で中心部にリリーフ孔９aが形成され中央部がバルブケース５内方に向けて凸状の円盤状のシート９との間に、傘型コイルスプリング８が配設され、環状の溝５ｈに着座するCリング１０で固定されている。

以上のような構成のサーモバルブ４は、油温が所定の温度に達していない状態では、弁体７がバルブケース５の潤滑油流出窓５ｄを閉じる一方、バルブケース５のバイパス流出窓５eが開いており、エンジンのオイルポンプから搬送された潤滑油は潤滑油流入部１からバルブケース４のステー５ａの間に形成された通油孔５ｆから流入し、弁体７底壁の通油窓７aを通り、バルブケース４のバイパス流出窓５eおよびシート9に形成されたリリーフ孔９aより流出し、潤滑油バイパス流出部３からオイルフィルタ等へ流れる。このため、サーモバルブの通路が増大されるようになる。その結果、部品数の増加やサーモバルブの大型化を招くことなく、サーモバルブで発生する通油抵抗を低減することができる。

また、油温が所定の温度に上昇した状態では、サーモエレメント６内の熱応部材６ａが膨張し、ロッド６ｂが押し出され、スプリング８に抗して弁体７を押し下げ潤滑油流出窓５ｄを開く一方，バルブケース５のバイパス流出窓５eを閉し、エンジンのオイルポンプから搬送された潤滑油は潤滑通路流入口１からバルブケース４のステー５ａの通油孔５ｆから流入し、潤滑油流出窓５ｄを通り潤滑油流出部２からオイルクーラへ流れる。この場合において、シート９にリリーフ孔９aが形成されているので、潤滑油の一部は弁体７底壁の通油窓７aを通り、リリーフ孔９aからも流出し、潤滑油バイパス流出部３からオイルフィルタ等へも流れる。このため、サーモバルブ内の通路が増大されるようになり、その結果、サーモバルブで発生する通油抵抗を低減することができる。

さらに、油温が所定の温度に上昇した状態では、サーモエレメント６内の熱応部材６ａが膨張し、ロッド６ｂが押し出され、スプリング８に抗して前記弁体７を押し下げられた時、弁体７とシート９との間に介在する潤滑油や空気の気泡がシート９に形成されたリリーフ孔９aを通って押し出されるため、弁体７とシート９との間で圧縮された潤滑油や空気の気泡による発生する背圧が減少でき、弁体６のスティックやチャタリングを防止することができる。

なお、上記実施例においては、バルブケース５の底壁を形成するシート９は他の部分とは別体に形成されているが、底壁を側壁と一体に形成し、ステー５a部を別体とするようにしてもよい。また、上記実施例においては弁体７とバルブケース５との間に配設されるスプリング８として外径にテーパをつけた傘型コイルスプリングを用いたが、外径が同じに形成されたコイルスプリングであってもよい。

本発明の実施例を示す断面図。本発明に係る弁体の斜視図。本発明の油温が所定の温度に達していない状態での断面図。本発明の油温が所定の温度に上昇した状態での断面図。

符号の説明

１…潤滑油流入部
２…潤滑油流出部
３…潤滑油バイパス流出部
４…サーモバルブ
５…バルブケース
５a…ステー
５b…第１仕切りリブ
５c…第２仕切りリブ
５d…潤滑油流出窓
５e…バイパス流出窓
６…サーモエレメント
７…弁体
８…スプリング
９…シート
９a…リリーフ孔
１０…Cリング

Claims

一方端に底壁、他方端にステーが設けられ、側壁の他方端部に環状の第１仕切りリブ、側壁の中央部に環状の第２仕切りリブを設けるとともに、第１仕切りリブと第２仕切りリブとの間の側壁に潤滑油流出窓、第１仕切りリブの底壁側側壁にバイパス流出窓が形成されてなる筒状のバルブケース内に、カップ状の弁体を該弁体の底壁がバルブケースのステ-側に位置するようにし、さらに弁体の底壁内面とバルブケースの底壁内面との間にスプリングを配設してなるサーモバルブにおいて、バルブケースの底壁にリリーフ孔を設けたことを特徴とするサーモバルブ。