JP6029878B2

JP6029878B2 - 制御バルブ

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Publication number: JP6029878B2
Application number: JP2012152481A
Authority: JP
Inventors: 淳一宮島; 秀彦小屋敷; 貴俊渡邊
Original assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2032-07-06
Also published as: CN103726900A; US9341093B2; JP2014015869A; EP2682574A1; US20140007836A1; CN103726900B

Description

本発明は、エンジンの潤滑油供給装置、特に、シリンダヘッドのカムジャーナルなどへ潤滑油を送る動弁系供給流路と、シリンダブロックのクランクシャフト、コンロッドなどへ潤滑油を送るクランク軸系供給流路とを備えた潤滑油供給装置において、各流路への供給油圧を調整するための制御バルブに関する。

従来、エンジンの回転数の大小に応じて、オイルポンプから供給するオイルの油圧を変化させて、それぞれの回転数領域に最適な油圧を有するオイルを供給しようとする試みが行われている。また、動弁系潤滑回路，クランク軸系潤滑回路へ供給する油圧をそれぞれ必要とする異なる油圧に調整することでオイルポンプの負荷を軽減しようとしている。

この種の目的を達成するために、特許文献１が存在する。以下、特許文献１を概説する。なお、説明における符号は、特許文献１に記載されていたものをそのまま使用する。まず、オイルが、オイルパン１０からオイルポンプ１２により汲み上げられ、第１給油経路１６ａと、第２給油経路１６ｂとに送られる。

第１給油経路１６ａは、主にクランク軸の軸受部１８にオイルを供給する経路であり、第２給油経路１６ｂは、例えば動弁機構２０などにオイルを供給する経路である。第１給油経路１６ａ上には、クランク軸の軸受部１８に供給するオイル量を制御するための油圧制御弁２２が配置されている。油圧制御弁２２は、その出力油圧をコントロールユニット２４によって制御されるように構成されている。

コントロールユニット２４は、エンジン回転数センサ２６、エンジン負荷センサ２８、油温センサ３０、油圧センサ３２によって制御される。油圧が所定値を超えるとオイルポンプ１２とフィルタ１４との間のオイル経路部分からオイルパン１０に過剰な油圧を逃がすリリーフバルブ３４が設けられている。以上の構成において、油圧制御弁２２の制御はコントロールユニット２４によって行われるものである。

特開２００９―２６４２４１号公報

特許文献１及び同種の構成を備えた従来技術では、以下のような課題が存在する。特許文献１では、制御手段として電子制御としたものである。そのために、油圧制御弁２２を制御するためには、エンジン回転数、油温、エンジン負荷、油圧など数多くの情報の取得が必要であり、また、ＭＡＰ制御や油温補正等の複雑な制御も必要になるため、大きなコスト増加となる可能性がある。更には、油圧制御弁２２を駆動することによって、電力が消費されるため、発電装置の駆動のためエンジンの負荷が増大する可能性がある。

さらに加えて、制御に必要な各種センサ，油圧制御弁２２，コントロールユニット２４等の電気系統のいずれか一つに故障が起きた場合、十分な制御ができなくなり、期待する効果が得られなくなるといった課題も生じる。そこで、本発明の目的（解決しようとする技術的課題）は、本発明では、電子制御が本来有している課題を避けるべく、機構を油圧駆動とすることで、安価で信頼性の高い制御バルブ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、主流路と、該主流路の途中に装着され流路断面積を増減させる流路断面積調整スプールと、前記主流路における前記流路断面積調整スプールの位置よりも下流側で分岐する下流側分岐流路と、該下流側分岐流路から前記流路断面積調整スプールに向かってオイルを送る連通流路と、前記下流側分岐流路と前記連通流路との間に装着されると共に前記下流側分岐流路と前記連通流路とを連通及び遮断する流路開閉スプールと、前記連通流路の途中に装着される流路開閉バルブと、前記主流路における前記流路断面積調整スプールの位置よりも上流側で分岐し、前記流路開閉スプールに油圧を供給する上流側分岐流路とからなり、エンジンの低回転域では、前記流路開閉バルブは前記連通流路を遮断して前記主流路の流路断面積を最大とし、エンジンの中回転域では前記流路開閉スプールは前記下流側分岐流路と前記連通流路とを連通させると共に前記流路開閉バルブは前記連通流路を連通させて前記流路断面積調整スプールを摺動させ前記主流路の流路断面積が減少する方向に移動させ、エンジンの高回転域では前記流路開閉スプールが前記下流側分岐流路と前記連通流路とを遮断し、前記主流路の流路断面積を最大としてなる制御バルブとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、主流路と、該主流路の途中に装着される流路断面積調整スプールと、前記主流路における前記流路断面積調整スプールの位置よりも下流側で分岐する下流側分岐流路と、該下流側分岐流路と連通すると共に前記流路断面積調整スプールにオイルを送る連通流路と、前記下流側分岐流路と前記連通流路との間に装着される流路開閉スプールと前記連通流路の途中に装着されると共に該連通流路を連通及び遮断する流路開閉バルブと、前記主流路における前記流路断面積調整スプールの位置よりも上流側で分岐し、前記流路開閉スプールに油圧を供給する上流側分岐流路とからなり、前記流路開閉スプールは前記上流側分岐流路の油圧の増加に伴って前記下流側分岐流路と前記連通流路とを遮断させ、前記流路開閉バルブは前記下流側分岐流路からの油圧の増加に伴って前記連通流路を連通し、前記流路断面積調整スプールは、前記主流路の流路断面積が最大側となるように弾性付勢され且つ前記連通流路からの油圧の増加に伴って前記主流路の流路断面積が減少するように移動してなる制御バルブ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又は２において、前記流路開閉バルブが前記連通流路を連通させるのに必要な油圧は、前記流路開閉スプールが前記下流側分岐流路と前記連通流路とを遮断させるのに必要な油圧よりも小さく設定されてなる制御バルブとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項４の発明を、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記流路断面積調整スプールが装着される流路断面積調整スプール室と、前記流路開閉バルブが装着される流路開閉バルブ室との間にはドレン流路が設けられ、且つ前記流路開閉バルブ室には排出流路が形成され、前記流路開閉バルブが前記連通流路を遮断する場合には前記ドレン流路と前記排出流路とを連通させてなる制御バルブとしたことにより、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のいずれか１項の記載において、前記流路断面積調整スプールが装着される流路断面積調整スプール室は、前記主流路と直交する、主室部と副室部とから構成され、前記流路断面積調整スプールは前記主流路を横切るように前記主室部と前記副室部とを往復移動する構成としてなる制御バルブとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項１及び請求項２の発明では、電気的な駆動を必要とするソレノイド弁やセンサなどを使うことなく、機械的な油圧機構のみにより、エンジン回転数の変化、すなわち主流路の油圧の変化に応じて、制御バルブの下流側の油圧を制御する構成としたものである。

これにより、電気系統の故障により油圧制御が適切に行なえなくなる可能性を排除し、従来技術の潤滑油供給装置を超える作動信頼性を確保するとともに、部品や制御の追加などによるコストアップを抑えることが可能となる。

また、動作については、エンジンの中回転域では流路断面積調整スプールに油圧が掛かり、流路断面積調整スプールが軸方向に移動することにより、オイル回路の流路断面積を絞る構成としたものである。オイル通路の断面積を絞ることにより、流路断面積調整スプールの下流側の油圧を低下させることが出来る。

また、エンジンの高回転域では、連通流路を流れるオイルが流路開閉スプールによって遮断され、ドレン流路と流路開閉バルブ室の排出流路が連通することで流路断面積調整スプールに与えられる油圧が低下し、流路断面積調整スプールが具備する弾性付勢力によって流路断面積調整スプールが主流路の流路断面積を最大となる方向に移動し、エンジンの回転数に応じてオイルの流量、圧力を増加させることができる。

このように本発明では、下流側の油圧は低下することなく、エンジンの低回転域では、始動から徐々に油圧を上昇させることができる。また、エンジンの中回転域では、油圧の上昇を抑制し無駄なオイルの働きを防止できる。また、エンジンの高回転域では潤滑や冷却のために高い油圧を必要とする場合には、それに応じて高い油圧を供給出来る。

請求項３の発明では、前記流路開閉バルブが前記連通流路を連通させるのに必要な油圧は、前記流路開閉スプールが前記下流側分岐流路と前記連通流路とを遮断させるのに必要な油圧よりも小さく設定され、前記主流路を流れる油圧上昇により前記流路開閉バルブは前記流路開閉スプールよりも先に移動する構成によって、弾性部材の弾性付勢力を設定するのみで、エンジンの回転数に応じた適正な動作が行われる。

請求項４の発明では、前記流路開閉バルブが前記連通流路を遮断し、前記流路断面積調整スプール室への油圧の供給が停止された場合の前記流路断面積調整スプールの動作を円滑に行うことができる。請求項５の発明では、流路断面積調整スプールが安定した状態で軸方向の往復移動が行われる。

（Ａ）は本発明の制御バルブの構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）の構成の略示図である。制御バルブにおけるエンジンの低回転域の作用を示す略示図である。制御バルブにおけるエンジンの中回転移行直後の作用を示す略示図である。制御バルブにおけるエンジンの中回転域の作用を示す略示図である。（Ａ）は制御バルブにおけるエンジンの高回転域の作用を示す略示図、（Ｂ）は（Ａ）の（ア）部において流路開閉バルブ室のオイルを排出し初期位置に復帰する行程を示す略示図である。本発明における制御バルブをオイル回路に配置した略示図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の制御バルブは、エンジン各部にオイルを供給するオイル循環回路内に設けられるものである。さらに、具体的には、主にクランク軸の軸受部等に供給するオイルの制御を行う（図６参照）。

本発明の制御バルブは、エンジンのオイル循環回路におけるクランク軸系潤滑回路の途中に配置されるが、動弁系潤滑回路を制御する場合にも適用され、この場合には本発明の制御バルブを動弁系潤滑回路の途中に配置することになる。

本発明の構成は、主にハウジングＡと、流路断面積調整スプール４１，流路開閉バルブ４２，流路開閉スプール４３及びこれらのバルブを弾性的に付勢する弾性部材４５，４６，４７等とから構成される〔図１（Ａ）参照〕。ハウジングＡには、主流路１１が形成されている。該主流路１１は、オイルの循環回路の一部をなす。

したがって、本発明の制御バルブがクランク軸系潤滑回路に設けられる場合には、主流路１１はクランク軸系潤滑回路の一部を構成する。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のハウジングＡの内部の構造を簡略化したものである。

主流路１１は、ハウジングＡの外部とのオイル管と接続する部分において、流入側接続端部１１ａと流出側接続端部１１ｂとが存在し、前記流入側接続端部１１ａよりオイル循環回路のオイルが流入し、前記流出側接続端部１１ｂからオイルが流出してゆく。

ハウジングＡには、流路断面積調整スプール室２１，流路開閉バルブ室２２及び流路開閉スプール室２３が形成される。流路断面積調整スプール室２１は、主流路１１を横切るように形成され、さらに具体的には、前記主流路１１に対して直交状態で交差するように形成された部屋であり、主流路１１によって、２つの部屋に分離されている。

その一方は主室部２１１と称し、他方を副室部２１２と称する。流路断面積調整スプール室２１には、後述する流路断面積調整スプール４１が装着される。また、前記主流路１１における流路断面積調整スプール室２１の位置よりも下流側に位置する箇所には下流側分岐流路１２が分岐形成され、前記流路断面積調整スプール室２１よりも上流側には上流側分岐流路１３が分岐形成される。なお、前記上流側及び前記下流側については、任意の位置から見て、流入方向を上流側とし、流出方向を下流側とする。したがって、オイルは上流側から下流側に向かって流れる。

前記流路開閉スプール室２３には、その頂部に頂部流入口２３ａが形成され、側部で且つ軸方向に同一となる位置に側部流入口２３ｂ及び側部流出口２３ｃが形成されている。さらに前記側部流入口２３ｂと前記側部流出口２３ｃとは軸方向に異なる位置で、前記頂部流入口２３ａから遠い位置に副流入口２３ｄ及び副ドレン口２３ｅが形成されている。

前記流路開閉バルブ室２２は、その頂部に頂部流入口２２ａが形成され、側部には側部流出口２２ｂが形成されている。さらに、該側部流出口２２ｂとは軸方向に異なる位置で、前記頂部流入口２２ａから遠い側部位置にドレン流入口２２ｃが形成され、流路開閉バルブ室２２の底部箇所にはドレン排出口２２ｄが形成されている〔図１（Ｂ）参照〕。

流路開閉スプール室２３の側部流入口２３ｂには、前記下流側分岐流路１２を介して主流路１１の下流側と連通している。また、頂部流入口２３ａは、前記上流側分岐流路１３を介して主流路１１の上流側と連通している〔図１（Ｂ）参照〕。

流路開閉スプール室２３と流路断面積調整スプール室２１との間には連通流路３が形成され、該連通流路３によって連通されている。流路開閉バルブ室２２は、前記連通流路３の途中又は中間箇所に配置されている。つまり、該連通流路３は、流路開閉バルブ室２２によって２つに分離される構成となっている。

そして、連通流路３は、前記流路開閉スプール室２３と前記流路開閉バルブ室２２との間を第１連通流路３１とし、該流路開閉バルブ室２２と前記流路断面積調整スプール室２１との間を第２連通流路３２と称する。

第１連通流路３１の一方側端部は、流路開閉スプール室２３の側部流出口２３ｃに連通している。また、第１連通流路３１の他方側端部は、流路開閉バルブ室２２の頂部流入口２２ａに連通している。さらに、第１連通流路３１の途中には、分岐して前記副流入口２３ｄと連通する副分岐流路３１ａが設けられている。

第２連通流路３２の一方側端部は、流路開閉バルブ室２２の軸方向に直交する側面部に形成された側部流出口２２ｂと連通している。また、第２連通流路３２の他方側端部は、流路断面積調整スプール室２１の軸方向に頂部の頂部流入口２１ａに連通している。さらに流路開閉バルブ室２２と流路断面積調整スプール室２１との間には、前記第２連通流路３２とは軸方向に沿って異なる位置にドレン流路３３が連通するように形成されている。

具体的には、流路断面積調整スプール室２１の頂部で前記頂部流入口２１ａとは異なる位置に頂部流出口２１ｂが形成され、前記流路開閉バルブ室２２のドレン流入口２２ｃと、流路断面積調整スプール室２１の頂部流出口２１ｂとの間に前記ドレン流路３３が形成される〔図１（Ｂ）参照〕。また、流路開閉バルブ室２２のドレン排出口２２ｄから、ハウジングＡの外部に連通する排出流路３４が形成されている。

前記流路断面積調整スプール室２１には、流路断面積調整スプール４１が配置されている。流路断面積調整スプール４１は、前記流路断面積調整スプール室２１に軸方向に移動自在で、且つ前記主流路１１を略直交状態で横切るように装着される。

具体的には、流路断面積調整スプール４１は、その軸方向の一方側の部分が、前記主室部２１１に装着され、軸方向の他方側の部分が前記副室部２１２に装着される。そして、流路断面積調整スプール４１は、軸方向に移動して、前記主流路１１の流路断面積を変化させることにより、主流路１１を流れるオイルの流量を制御する役目をなす。

流路断面積調整スプール４１は、前記主室部２１１に挿入される第１摺動部４１１と、前記副室部２１２に挿入される第２摺動部４１２と、前記第１摺動部４１１と前記第２摺動部４１２を連結する括れ部４１ｂ及び大径顎状部４１ｄとから構成される。前記第１摺動部４１１と前記第２摺動部４１２の外径は、前記主流路１１の内径と略等しく又は極僅かに小さく形成されている。

前記括れ部４１ｂは、第１摺動部４１１と第２摺動部４１２の外径よりも小さく形成されている。また、大径顎状部４１ｄは、第1摺動部４１１の端部に形成され且つ該第１摺動部４１１の外径よりも大きく形成されている。前記括れ部４１ｂの周囲は空隙部４１ｃとなる。

流路断面積調整スプール４１は、弾性部材４５によって、主流路１１内を括れ部４１ｂが横切り、主流路１１の流路断面積が最大となるような弾性付勢力がかけられている。このとき、主流路１１内のオイルは、前記括れ部４１ｂと主流路１１の内壁との間の空隙部４１ｃを通って流れることになる。前記弾性部材４５の実施形態としては、主にコイルスプリングが使用される。

そして、流路断面積調整スプール室２１の頂部流入口２１ａからオイルが流入することによって、流路断面積調整スプール４１の大径鍔状部４１ｄが前記連通流路３を流れるオイルから圧力を受けて押圧され、前記弾性部材４５の弾性付勢力に抗して、流路断面積調整スプール４１が流路断面積調整スプール室２１の副室部２１２の方向に移動する。

これによって、流路断面積調整スプール室２１の主室部２１１内の第１摺動部４１１が主流路１１内に突出し、主流路１１の流路断面積は最大状態から減少し、流路断面積調整スプール室２１より下流側へのオイル供給量が減少する。また、第１摺動部４１１は、主流路１１の流路断面積を減少させるものであり、オイルの流れを完全に遮断するものではなく、オイルの流量を減少させるのみである。

次に、前記流路開閉バルブ室２２には、流路開閉バルブ４２が配置されている。該流路開閉バルブ４２は、連通流路３を構成する第１連通流路３１と第２連通流路３２とを遮断及び連通させる役目をなす。

そして、流路開閉バルブ４２は、弾性部材４６の弾性付勢力によって、常時、流路開閉バルブ室２２の軸方向における頂部箇所に向かって押圧され、該流路開閉バルブ室２２の頂部箇所に位置し、この状態を流路開閉バルブ４２の初期状態とし、初期状態では連通流路３を構成する第１連通流路３１と第２連通流路３２とを遮断している〔図１（Ｂ）参照〕。また、流路開閉バルブ４２は中空円筒の有底形状に形成され、その側面部には連通貫通孔４２ａが形成されており、該連通貫通孔４２ａは、ドレン動作を行う。

次に、前記流路開閉スプール室２３には、流路開閉スプール４３が配置されている。該流路開閉スプール４３は、下流側分岐流路１２と連通流路３を構成する第１連通流路３１とを連通及び遮断させる役目をなす。

流路開閉スプール４３は、第１摺動部４３１と、第２摺動部４３２と、第３摺動部４３３と、第１括れ部４３ｂと、第２括れ部４３ｃとからなる。前記第３摺動部４３３は、前記第１摺動部４３１と前記第２摺動部４３２との中間となる位置に形成され、全て同一の直径である。

そして、第１摺動部４３１と第３摺動部４３３との間に直径が小さい第１括れ部４３ｂが存在し、第３摺動部４３３と第２摺動部４３２との間に直径が小さい第２括れ部４３ｃが存在する。また、前記第１括れ部４３ｂは、前記第２括れ部４３ｃよりも流路開閉スプール４３の頂部側寄りに形成されている。両第１括れ部４３ｂと第２括れ部４３ｃの周囲は空隙部４３ｄとなる。

流路開閉スプール４３は、弾性部材４７の弾性付勢力によって、常時、流路開閉スプール室２３の頂部箇所に向かって押圧され、該流路開閉スプール室２３の頂部箇所に位置している。この状態を流路開閉スプール４３の初期状態とする。前記弾性部材４６及び弾性部材４７は、主にコイルスプリングが使用される。

流路開閉スプール４３は、流路開閉スプール室２３の頂部箇所に位置している状態，すなわち初期状態では、前記第１括れ部４３ｂは、側部流入口２３ｂと側部流出口２３ｃの位置にあり、側部流入口２３ｂと側部流出口２３ｃとは第１括れ部４３ｂの周囲の空隙部４３ｄを介して開放され、下流側分岐流路１２と第１連通流路３１とが連通する。また、初期状態では、第２摺動部４３２が副流入口２３ｄと副ドレン口２３ｅの位置にあり、副流入口２３ｄと副ドレン口２３ｅとを閉鎖している（図２参照）。

そして、流路開閉スプール室２３の頂部流入口２３ａと連通する上流側分岐流路１３にオイルが流れて油圧が増加することによって、流路開閉スプール４３は、弾性部材４７の弾性付勢力に抗して移動し、第１摺動部４３１が側部流入口２３ｂと側部流出口２３ｃとの位置に到達して閉鎖し、下流側分岐流路１２と第１連通流路３１とを遮断させる。そして、連通流路３から流路断面積調整スプール室２１へのオイルの流れを停止させる。

流路断面積調整スプール４１は、弾性部材４５によって、主流路１１内を括れ部４１ｂが横切る状態になるように弾性付勢力がかけられている。そして第２連通流路３２から流路断面積調整スプール室２１にオイルが流入することによって、流路断面積調整スプール４１の大径鍔状部４１ｄが押圧され、前記弾性部材４５の弾性付勢力に抗して移動する。

次に、本発明の動作を主にエンジンの低回転域，中回転域及び高回転域について説明する。なお、エンジンの回転状態において、アイドリング（アイドル回転とも言う）も含まれる。アイドリング域では、車両は停止しており、エンジンには走行時の負荷はかからないが、低回転域から高回転域では車両は走行するために、エンジンに負荷がかかるものである。

エンジンの低回転域では、図２に示すように、流路断面積調整スプール４１は、弾性部材４５によって、初期状態にあり、主流路１１に対して括れ部４１ｂのみが横切った状態で、流路断面積が最大状態にあり、流路断面積調整スプール４１の括れ部４１ｂの周囲の空隙部４１ｃを通過して、オイルは上流側から下流側に流れていく。

このとき、主流路１１を流れるオイルは、下流側分岐流路１２及び上流側分岐流路１３に流れ込むが、弾性部材４６，４７の弾性付勢力に対して油圧が十分に小さいため、流路開閉バルブ４２及び流路開閉スプール４３は開閉動作することはない。したがって、流路断面積調整スプール４１下流側、すなわちクランク軸系供給油圧と流路断面積調整スプール４１上流側、すなわち動弁系供給油圧は略等しい。

また、エンジンの低回転域では油圧を低下させるような制御は行わないため、回転数が低く元々ポンプ吐出量が少ない領域であっても十分な油圧及び流量を確保することが出来る。なお、アイドリング域における動作は、低回転域の場合と略同等であり、図は省略する。

次に、エンジンの中回転域は、中回転移行直後と中回転域に分けて説明する。低回転域から中回転域に移行した直後にかけて、主流路１１から下流側分岐流路１２に流れるオイルの圧力が増加する（図３参照）。ここで、主流路１１を流れるオイルは上流側分岐流路１３にも流れるが、中回転域における上流側の油圧による力は、流路開閉スプール４３を弾性付勢する弾性部材４７の弾性付勢力よりも小さく、略不動状態で、流路開閉スプール４３は、略初期状態が維持される。

したがって、流路開閉スプール室２３の側部流入口２３ｂと側部流出口２３ｃの位置には流路開閉スプール４３の第１括れ部４３ｂが位置し、側部流入口２３ｂと、側部流出口２３ｃとは開放状態であり、側部流入口２３ｂと側部流出口２３ｃとは開放され下流側分岐流路１２と第１連通流路３１とは連通している。

また、第１連通流路３１からのオイルの圧力増加に伴って、流路開閉バルブ４２は、弾性部材４６の弾性付勢力に抗して押圧され、流路開閉バルブ室２２を移動する。これによって、該流路開閉バルブ室２２の頂部流入口２２ａと側部流出口２２ｂとが開放され、連通流路３の第１連通流路３１と第２連通流路３２とが連通する。

これによって、前記下流側分岐流路１２，第１連通流路３１，第２連通流路３２が連通し、下流側分岐流路１２及び連通流路３（第１連通流路３１，第２連通流路３２）によって、流路断面積調整スプール室２１の頂部流入口２１ａからオイルが流入する。また、このとき、流路開閉バルブ室２２のドレン流入口２２ｃとドレン排出口２２ｄとは流路開閉バルブ４２の円筒側面部によって閉鎖されている（図４参照）。

したがって、流路断面積調整スプール室２１では、頂部流出口２１ｂからのオイルは流出することができない。これによって、流路断面積調整スプール２１は弾性部材４５の弾性付勢力に抗して移動する。そして、流路断面積調整スプール２１は、主流路１１に対して横切る部分が括れ部４１ｂから第１摺動部４１１に移動し、主流路１１の流路断面積が減少する。

つまり、流路断面積調整スプール４１が移動することにより、第１摺動部４１１が主流路１１の流路断面積を減少させ、オリフィスとしての役目をなす。したがって、主流路１１を上流側から下流側に流れるオイルの流量が減少する。

ただし、オイルの流れは完全に停止することはなく、減少するのみであり、多少の流れは維持される。よって、主流路１１の流路断面積が減少することで、制御バルブの上流側の油圧（動弁系供給油圧に等しい）よりも制御バルブの下流側の油圧（クランク軸系供給油圧に等しい）の方が小さくなる。

次に、エンジンの高回転域では、主流路１１の上流側の油圧が中回転域よりも上昇するため、主流路１１から上流側分岐流路１３を介して、アッパースプール室２３に供給される油圧も上昇する（図５参照）。これによって、流路開閉スプール４３は弾性部材４７の弾性付勢力に抗して弾性部材４７の方向に移動する。

そして、流路開閉スプール４３の第１摺動部４３１が流路開閉スプール室２３の側部流入口２３ｂと側部流出口２３ｃを閉鎖し、同時に副流入口２３ｄと副ドレン口２３ｅを閉鎖していた第２摺動部４３２が移動して、第２括れ部４３ｃが副流入口２３ｄと副ドレン口２３ｅの位置に到達して、副流入口２３ｄと副ドレン口２３ｅとを開放し連通させる（図５参照）。

そして、流路開閉バルブ４２は、高回転域において第１連通流路３１からのオイルの圧力が無くなり、弾性部材４６の弾性付勢力によって、頂部流入口２２ａ側に向かって移動し、初期位置に復帰する。この過程で、流路開閉バルブ室２２及び第１連通流路３１内のオイルは、該第１連通流路３１の途中にて分岐する前記副分岐流路３１ａを介して、前記流路開閉スプール室２３の副流入口２３ｄと副ドレン口２３ｅから排出される〔図５（Ｂ）参照〕。

また、流路開閉バルブ４２は、初期位置にあり、該流路開閉バルブ４２の連通貫通孔４２ａは、流路開閉バルブ室２２のドレン流入口２２ｃと同一位置となって連通している。これによって、流路断面積調整スプール４１は弾性部材４５の弾性付勢力によって押圧される。

そして、流路断面積調整スプール室２１内に溜まっているオイルは、頂部流出口２１ｂからドレン流路３３を流れ、前記流路開閉バルブ室２２のドレン流入口２２ｃとドレン排出口２２ｄと、流路開閉バルブ４２の連通貫通孔４２ａを流れ、排出流路３４からハウジングＡの外部に排出される。これによって、流路断面積調整スプール４１は、円滑に初期位置に復帰できる。

１１…主流路、１２…下流側分岐流路、１３…上流側分岐流路、
２１…流路断面積調整スプール室、２２…流路開閉バルブ室、
２３…流路開閉スプール室、２１１…主室部、２１２…副室部、３…連通流路、
３３…ドレン流路、３４…排出流路、４１…流路断面積調整スプール、
４２…流路開閉バルブ、４３…流路開閉スプール。

Claims

主流路と、該主流路の途中に装着され流路断面積を増減させる流路断面積調整スプールと、前記主流路における前記流路断面積調整スプールの位置よりも下流側で分岐する下流側分岐流路と、該下流側分岐流路から前記流路断面積調整スプールに向かってオイルを送る連通流路と、前記下流側分岐流路と前記連通流路との間に装着されると共に前記下流側分岐流路と前記連通流路とを連通及び遮断する流路開閉スプールと、前記連通流路の途中に装着される流路開閉バルブと、前記主流路における前記流路断面積調整スプールの位置よりも上流側で分岐し、前記流路開閉スプールに油圧を供給する上流側分岐流路とからなり、エンジンの低回転域では、前記流路開閉バルブは前記連通流路を遮断して前記主流路の流路断面積を最大とし、エンジンの中回転域では前記流路開閉スプールは前記下流側分岐流路と前記連通流路とを連通させると共に前記流路開閉バルブは前記連通流路を連通させて前記流路断面積調整スプールを摺動させ前記主流路の流路断面積が減少する方向に移動させ、エンジンの高回転域では前記流路開閉スプールが前記下流側分岐流路と前記連通流路とを遮断し、前記主流路の流路断面積を最大としてなることを特徴とする制御バルブ。
主流路と、該主流路の途中に装着される流路断面積調整スプールと、前記主流路における前記流路断面積調整スプールの位置よりも下流側で分岐する下流側分岐流路と、該下流側分岐流路と連通すると共に前記流路断面積調整スプールにオイルを送る連通流路と、前記下流側分岐流路と前記連通流路との間に装着される流路開閉スプールと前記連通流路の途中に装着されると共に該連通流路を連通及び遮断する流路開閉バルブと、前記主流路における前記流路断面積調整スプールの位置よりも上流側で分岐し、前記流路開閉スプールに油圧を供給する上流側分岐流路とからなり、前記流路開閉スプールは前記上流側分岐流路の油圧の増加に伴って前記下流側分岐流路と前記連通流路とを遮断させ、前記流路開閉バルブは前記下流側分岐流路からの油圧の増加に伴って前記連通流路を連通し、前記流路断面積調整スプールは、前記主流路の流路断面積が最大側となるように弾性付勢され且つ前記連通流路からの油圧の増加に伴って前記主流路の流路断面積が減少するように移動してなることを特徴とする制御バルブ。
請求項１又は２において、前記流路開閉バルブが前記連通流路を連通させるのに必要な油圧は、前記流路開閉スプールが前記下流側分岐流路と前記連通流路とを遮断させるのに必要な油圧よりも小さく設定されてなることを特徴とする制御バルブ。
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記流路断面積調整スプールが装着される流路断面積調整スプール室と、前記流路開閉バルブが装着される流路開閉バルブ室との間にはドレン流路が設けられ、且つ前記流路開閉バルブ室には排出流路が形成され、前記流路開閉バルブが前記連通流路を遮断する場合には前記ドレン流路と前記排出流路とを連通させてなることを特徴とする制御バルブ。
請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、前記流路断面積調整スプールが装着される流路断面積調整スプール室は、前記主流路と直交する、主室部と副室部とから構成され、前記流路断面積調整スプールは前記主流路を横切るように前記主室部と前記副室部とを往復移動する構成としてなることを特徴とする制御バルブ。