JP6258772B2 - Internal combustion engine flow control valve - Google Patents
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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。 The present invention relates to a technique of a flow control valve for an internal combustion engine that controls the flow rate of lubricating oil.
従来、内燃機関（エンジン）の潤滑部位へと潤滑油を供給するため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。 Conventionally, a technique for supplying lubricating oil to a lubricating part of an internal combustion engine (engine) has been publicly known. For example, as described in Patent Document 1.
特許文献１には、ターボチャージャの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ための技術が開示されている。具体的には、特許文献１には、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、を具備する機構が記載されている。 Patent Document 1 discloses a technique for supplying lubricating oil to a bearing portion that rotatably supports a shaft connecting a compressor wheel and a turbine wheel of a turbocharger. Specifically, Patent Document 1 discloses a supply oil passage (turbocharger oil supply passage) for supplying lubricating oil pumped by an oil pump to a bearing portion, and for discharging the lubricating oil from the bearing portion. A return oil passage (return pipe passage), a drain oil passage (drain passage) communicating with the supply oil passage and the return oil passage so as to bypass the bearing portion, and a pressure adjusting valve provided in the middle of the drain oil passage; , A mechanism is described.
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。 In such a configuration, when the discharge pressure of the oil pump (and thus the pressure in the supply oil passage) becomes high, the pressure regulating valve opens to release the lubricating oil in the supply oil passage to the drain oil passage, The pressure in the supply oil passage is adjusted to be a predetermined pressure or less. Thereby, it is possible to prevent the lubricating oil from being excessively supplied to the bearing portion.
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。 However, in such a configuration, the oil pump pumps not only the lubricating oil supplied to the bearing portion but also a large amount of lubricating oil including the lubricating oil that will be released through the pressure regulating valve. It was disadvantageous in that there was a waste in the work of the oil pump.
そこで、特許文献２においては、供給油路の中途部に流量制御弁を設け、当該流量制御弁によっ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技術が提案されている。当該技術によれば、流量制御弁は、オイルポンプの吐出圧力が高くなる（すなわち、エンジンの回転数が高くなる）のに応じて供給油路の流路を絞ることができる。従って、エンジンが高回転数で回転している状態であっても、供給油路を流通する潤滑油の量を略一定に制限することができる。これによって、過剰な潤滑油が軸受部へ供給されるのを防止しながら、オイルポンプの仕事の低減を図ることが可能となる。 Therefore, in Patent Document 2, a flow rate control valve is provided in the middle of the supply oil passage, and the flow rate of the lubricating oil supplied to the bearing portion is adjusted by restricting the flow passage of the supply oil passage by the flow rate control valve. Techniques to do this have been proposed. According to this technology, the flow rate control valve can narrow the flow path of the supply oil passage in accordance with the increase in the discharge pressure of the oil pump (that is, the engine speed increases). Therefore, even when the engine is rotating at a high rotational speed, the amount of lubricating oil flowing through the supply oil passage can be limited to a substantially constant value. Accordingly, it is possible to reduce the work of the oil pump while preventing excessive lubricating oil from being supplied to the bearing portion.
しかしながら当該技術では、ターボチャージャのシャフトの回転数はエンジンの回転数に応じて増加するにもかかわらず、供給油路を流通する潤滑油（すなわち、軸受部に供給される潤滑油）の量は略一定に制限される。このため、エンジンが高回転数になった際に、軸受部へ供給される潤滑油の量が不足し、当該潤滑油による軸受部の冷却性能が不足するおそれがある点で不利であった。 However, according to this technique, the amount of lubricating oil (that is, lubricating oil supplied to the bearing portion) flowing through the supply oil passage is increased even though the rotational speed of the turbocharger shaft increases with the rotational speed of the engine. It is limited to a substantially constant value. For this reason, when the number of revolutions of the engine becomes high, the amount of lubricating oil supplied to the bearing portion is insufficient, which is disadvantageous in that the cooling performance of the bearing portion by the lubricating oil may be insufficient.
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、下流側に配置された内燃機関の潤滑部位へと供給される潤滑油の量を制限しながらも、当該内燃機関が高回転数になった際の冷却性能の向上を図ることが可能な内燃機関の流量制御弁を提供することである。 The present invention has been made in view of the situation as described above, and the problem to be solved is to limit the amount of lubricating oil supplied to the lubricating portion of the internal combustion engine disposed on the downstream side, An object of the present invention is to provide a flow control valve for an internal combustion engine capable of improving the cooling performance when the internal combustion engine reaches a high rotational speed.
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。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項１においては、内燃機関に設けられたターボチャージャの内部に形成される流量制御弁であって、前記内燃機関の回転に応じて駆動されるオイルポンプからの潤滑油が供給される供給口、潤滑油を前記ターボチャージャの潤滑部位へと吐出する吐出口、及び前記吐出口と同じ油圧が付与される油室が形成されるハウジングと、前記ハウジングに対して摺動可能に配置されると共に、摺動位置に応じて前記供給口の開口面積を調節可能であり、前記油室の油圧によって前記供給口の開口面積が小さくなる第一の方向に付勢されるスプールと、前記スプールを、前記供給口の開口面積が大きくなる第二の方向へと付勢するスプリングと、前記スプールが前記第一の方向に所定の位置まで摺動した際に、当該スプールの当該第一の方向への摺動を規制するストッパと、を具備し、前記ストッパは、前記所定の位置で前記スプールと当接すると共に、当接した当該スプールを前記所定の位置に保持することにより当該スプールの前記第一の方向への摺動を規制するものである。
That is, according to the first aspect of the present invention, a flow rate control valve formed inside a turbocharger provided in the internal combustion engine is supplied with lubricating oil from an oil pump that is driven according to the rotation of the internal combustion engine. A supply port, a discharge port for discharging lubricating oil to the lubrication part of the turbocharger , and a housing in which an oil chamber to which the same hydraulic pressure as the discharge port is applied are formed, and is slidably disposed with respect to the housing And the spool is biased in a first direction in which the opening area of the supply port can be adjusted according to the sliding position, and the opening area of the supply port is reduced by the oil pressure of the oil chamber; When the spool is slid to a predetermined position in the first direction, and the first direction of the spool when the spool is slid to a predetermined position in the first direction. Comprising a stopper for restricting the sliding of the said stopper, the predetermined said spool and abuts against at position, the first of the spool by holding the abutting said spool to said predetermined position It regulates sliding in the direction of .
請求項２においては、前記スプリングを、当該スプリングを挟んで前記スプールと反対側から支持する支持部材をさらに具備し、前記ストッパは前記支持部材に形成されるものである。 According to a second aspect of the present invention, there is further provided a support member that supports the spring from a side opposite to the spool with the spring interposed therebetween, and the stopper is formed on the support member.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項１においては、下流側に配置された内燃機関の潤滑部位へと供給される潤滑油の量を制限しながらも、当該内燃機関が高回転数になった際の冷却性能の向上を図ることができる。
すなわち、内燃機関が低回転数であり、油室の油圧が低い場合には、当該油圧に応じてスプールを摺動させて供給口の開口面積を小さくすることで、吐出口から吐出される潤滑油の量を制限することができる。一方、内燃機関が高回転数になり、油室の油圧が高くなると、スプールの摺動をストッパによって規制することで、開口面積の減少を停止させる。これによって、オイルポンプからの潤滑油の供給量の増加に伴って吐出口から吐出される潤滑油の量も増加するようになるため、下流側に配置された内燃機関の潤滑部位の冷却性能の向上を図ることができる。
また、ターボチャージャへと供給される潤滑油の量を制限しながらも、内燃機関が高回転数になった際の冷却性能の向上を図ることができる。
In claim 1, while limiting the amount of lubricating oil supplied to the lubrication part of the internal combustion engine disposed on the downstream side, the cooling performance when the internal combustion engine reaches a high rotational speed is improved. be able to.
That is, when the internal combustion engine has a low rotational speed and the oil chamber has a low oil pressure, the lubrication discharged from the discharge port is reduced by sliding the spool in accordance with the oil pressure to reduce the opening area of the supply port. The amount of oil can be limited. On the other hand, when the internal combustion engine reaches a high rotational speed and the oil pressure in the oil chamber increases, the sliding of the spool is restricted by the stopper to stop the reduction of the opening area. As a result, the amount of lubricating oil discharged from the discharge port increases with an increase in the amount of lubricating oil supplied from the oil pump, so that the cooling performance of the lubricating portion of the internal combustion engine disposed downstream is reduced. Improvements can be made.
In addition, while limiting the amount of lubricating oil supplied to the turbocharger, it is possible to improve the cooling performance when the internal combustion engine reaches a high speed.
請求項２においては、流量制御弁の構造を簡素化することができる。 According to the second aspect, the structure of the flow control valve can be simplified.
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。 Below, according to the arrow shown in the figure, the up-down direction, the front-back direction, and the left-right direction are defined.
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５０を具備する潤滑油供給機構１全体の構成の概略を説明する。
First, with reference to FIG. 1, an outline of the configuration of the entire lubricating oil supply mechanism 1 including the
潤滑油供給機構１は、図示せぬエンジンの潤滑部位であるターボチャージャ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）及び戻り油路６により構成される。
The lubricating oil supply mechanism 1 is for supplying lubricating oil to a turbocharger 5 (more specifically, a
オイルパン２は、エンジン（内燃機関）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（前記エンジンの回転数の増減に応じて潤滑油の吐出量が増減する）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。
The oil pan 2 is provided in an engine (internal combustion engine) and stores lubricating oil. One end of one pressure
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。
In the
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。
A
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。
In the lubricating oil supply mechanism 1 configured as described above, when the oil pump 4 is driven in accordance with the rotation of the engine, the lubricating oil in the oil pan 2 is driven by the oil pump 4 through the
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（その他の潤滑部位）へも供給され、当該エンジンの各部を適宜潤滑する。 Although not particularly mentioned in the present embodiment, the lubricating oil pumped by the oil pump 4 is also supplied to each part (other lubricating part) of the engine via other oil passages (not shown). Lubricate each part appropriately.
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。
Next, the configuration of the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The bearing
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。
The bearing
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、その上面をガスケットを介して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。
The
また、ベアリングハウジング４０には、軸受部４１、供給油路４２及び排出油路４３が形成される。
Further, the bearing
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。
The bearing
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。
The
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。
A flow
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の左方において、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）。排出油路４３内の圧力は大気圧となるように開放されている。
The
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。
The
The detailed configuration of the
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。
The
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。
The
次に、図４から図６までを用いて、流量制御弁５０の構成について説明する。
Next, the configuration of the
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及び調圧部材１４０を具備する。
The
図４及び図５に示す弁本体１１０は、本発明に係るハウジングの実施の一形態であり、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。
A
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の右端部は、適宜閉塞部材によって閉塞される。
The sliding
第一ポート１１２は、本発明に係る供給口の実施の一形態であり、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。
The
第二ポート１１３は、本発明に係る吐出口の実施の一形態であり、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。
The
連通油路１１４は、摺動部１１１の左右中途部と右端部近傍とを、弁本体１１０の外部を介して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。
The
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よりも左方に位置するように形成される。
The
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の右端部近傍まで延設される。
The second
第三連通油路１１４ｃは、弁本体１１０の右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の右端部近傍）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よりも右方に位置するように形成される。
The third
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。
The through
めねじ部１１６は、弁本体１１０の左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。
The
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の右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。
The
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の左端部近傍に形成される。第一拡径部１２１の径（外径）は、弁本体１１０の摺動部１１１の径（内径）と略同一となるように形成される。
The first
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の右端部近傍に、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よりも右方かつ第三連通油路１１４ｃよりも左方に位置するように形成される。第二拡径部１２２の径（外径）は、弁本体１１０の摺動部１１１の径（内径）と略同一となるように形成される。
The 2nd
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。
The second
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。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。
The first diameter-expanded
また、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。第二油室Ｒ２は、本発明に係る油室の実施の一形態である。
A first oil chamber R <b> 1 filled with lubricating oil is formed in a portion surrounded by the first
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。
The first oil chamber R1 and the second oil chamber R2 are partitioned by the second
スプリング１３０は、本発明に係るスプリングの実施の一形態であり、スプール１２０の左方（スプール１２０と後述する調圧部材１４０との間）に配置され、当該スプール１２０を所定の力で右方に向かって付勢するものである。
The
図６に示す調圧部材１４０は、本発明に係る支持部材の実施の一形態であり、スプリング１３０を左方から支持すると共に、流量制御弁５０を流通する潤滑油の流量を調整するためのものである。調圧部材１４０は略円柱状に形成される。調圧部材１４０は、その長手方向を左右方向に向けて配置される。調圧部材１４０は、スプリング１３０の左方（スプリング１３０を挟んでスプール１２０と反対側）に配置される。調圧部材１４０には、主としておねじ部１４１、受け部１４２及びストッパ部１４３が形成される。
A
おねじ部１４１は、調圧部材１４０の外周面の左端部から左右中途部に亘って形成される。おねじ部１４１を弁本体１１０のめねじ部１１６にねじ込むことで、調圧部材１４０が弁本体１１０に固定される。また、おねじ部１４１をめねじ部１１６の任意の位置までねじ込むことで、調圧部材１４０の左右方向の位置を任意に調節することができる。
The
受け部１４２は、スプリング１３０を支持する部分である。受け部１４２は、おねじ部１４１の右側に形成される。受け部１４２はおねじ部と同軸上に形成されると共に、おねじ部１４１よりも外径が小さくなるように形成される。
The receiving
ストッパ部１４３は、本発明に係るストッパの実施の一形態であり、スプール１２０と当接することで、当該スプール１２０の左方向への摺動を規制するためのものである。ストッパ部１４３は、受け部１４２の右側に形成される。ストッパ部１４３は受け部１４２と同軸上に形成されると共に、受け部１４２よりも外径が小さくなるように形成される。ストッパ部１４３の外径は、スプール１２０の左端部の外径と略同一となるように形成される。
The
このように構成された調圧部材１４０において、スプリング１３０の左端が受け部１４２の右端面によって受けられる。このようにして、スプリング１３０はスプール１２０を右方に向かって付勢する。この際、スプリング１３０の右端部にはスプール１２０の左端部が挿通されると共に、スプリング１３０の左端部にはストッパ部１４３が挿通される。これによって、スプリング１３０の姿勢が崩れないように保持されている。
In the
次に、図１から図４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。 Next, using FIG. 1 to FIG. 4, the supply mode of the lubricating oil (the state in which the lubricating oil is discharged after being supplied to the bearing portion 41) will be specifically described.
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４参照）。当該第一油室Ｒ１内の潤滑油は、第二ポート１１３から吐出され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（大気圧）との差（差圧）に応じて変化する。
As described above, the lubricating oil pumped by the oil pump 4 (see FIG. 1) passes through the first
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）。
The lubricating oil supplied to the second
次に、図４から図９までを用いて、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。
Next, the manner in which the flow rate of the lubricating oil supplied to the bearing
前記エンジンが始動し、その回転数（エンジン回転数）が上昇すると、オイルポンプ４の回転数が上昇し、流量制御弁５０の第一ポート１１２へと供給される潤滑油の量（すなわち、流量制御弁５０へと供給される潤滑油の圧力）も増加する。流量制御弁５０へと供給される潤滑油の圧力を、以下では供給油圧Ｐと記す。供給油圧Ｐ（すなわち、エンジン回転数）が低い場合（図７における供給油圧Ｐが０からＰ１まで）には、スプリング１３０によってスプール１２０が右方へと押され、第一ポート１１２の開口面積は広く確保されている（図６参照）。このため、エンジン回転数の増加に伴って流量制御弁５０の下流側へと供給される潤滑油の量が上昇し、当該流量制御弁５０の下流側の油圧も上昇する。流量制御弁５０の下流側（すなわち、ベアリングハウジング４０の軸受部４１）へと供給される潤滑油の量を、以下では潤滑油量Ｖと記す。
When the engine starts and its rotational speed (engine rotational speed) increases, the rotational speed of the oil pump 4 increases and the amount of lubricating oil supplied to the
ここで、流量制御弁５０の下流側の油圧は、第二ポート１１３、第一油室Ｒ１及び連通油路１１４を介して第二油室Ｒ２にも付与されている（図４及び図５参照）。さらに供給油圧Ｐが増加し（図７における供給油圧ＰがＰ１からＰ２まで）、流量制御弁５０の下流側の油圧（すなわち、第二油室Ｒ２内の油圧）が高くなると、第二油室Ｒ２内の油圧によってスプール１２０が左方へと付勢される力が、スプリング１３０によってスプール１２０が右方へと付勢される力よりも大きくなる。これによって、スプール１２０が左方へと摺動されることになり（図８参照）、第一ポート１１２の開口面積が小さく絞られる。
Here, the hydraulic pressure on the downstream side of the
このように、供給油圧Ｐが所定の値（Ｐ１）以上に増加すると、当該供給油圧Ｐの増加に伴って第一ポート１１２の開口面積が小さくなる。このため、供給油圧Ｐが所定の値（Ｐ１）以上に増加しても、潤滑油量Ｖはほとんど増加しなくなる。このようにして、流量制御弁５０の下流側（軸受部４１）へと供給される潤滑油量Ｖを調整（制限）することができる。これによって、当該軸受部４１への過剰な潤滑油の供給を防止することができる。軸受部４１への潤滑油の供給量を削減することで、当該軸受部４１における摩擦損失の低減を図ることができる。
Thus, when the supply oil pressure P increases to a predetermined value (P1) or more, the opening area of the
前記エンジン回転数がさらに増加し、供給油圧Ｐがさらに（Ｐ２以上に）増加した時点で（図７参照）、スプール１２０の左端が調圧部材１４０のストッパ部１４３の右端と当接する（図９参照）。当該調圧部材１４０はおねじ部１４１によって弁本体１１０に固定されているため、スプール１２０はそれ以上左方に摺動することができない。この状態では、供給油圧Ｐが増加しても、第一ポート１１２の開口面積がそれ以上絞られることはない。従って、供給油圧Ｐが所定の値（Ｐ２）以上に増加すると、当該供給油圧Ｐの増加に伴って潤滑油量Ｖも増加する。
When the engine speed further increases and the supply hydraulic pressure P further increases (more than P2) (see FIG. 7) (see FIG. 7), the left end of the
ここで、前記エンジン回転数が増加するとターボチャージャ５のシャフト１０も高速で回転するため、当該シャフト１０が支持される軸受部４１における発熱量が増加する。そこで、上述の如く供給油圧Ｐが所定の値（Ｐ２）以上に増加した際に、潤滑油量Ｖを増加させることで、潤滑油による軸受部４１の冷却性能を向上させることができ、ひいては当該軸受部４１における焼き付きの発生を防止することができる。
Here, when the engine speed increases, the
なお、上記供給油圧Ｐの所定の値（Ｐ１及びＰ２）は、調圧部材１４０の左右方向の位置を変更したり、スプリング１３０を特性の異なるものに変更したりすることで任意に設定することができる。
また図７には、上述のような流量制御弁５０による潤滑油量Ｖの制限（第一ポート１１２の開口面積の調整）が行われなかったと想定した場合の潤滑油量Ｖを、破線で示している。
The predetermined value (P1 and P2) of the supply hydraulic pressure P is arbitrarily set by changing the position of the
Further, in FIG. 7, the lubricating oil amount V when it is assumed that the restriction of the lubricating oil amount V (adjustment of the opening area of the first port 112) by the
以上の如く、本実施形態に係るエンジン（内燃機関）の流量制御弁５０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からの潤滑油が供給される第一ポート１１２（供給口）、潤滑油を前記エンジンの潤滑部位（ターボチャージャ５）へと吐出する第二ポート１１３（吐出口）、及び第二ポート１１３と同じ油圧が付与される第二油室Ｒ２（油室）が形成される弁本体１１０（ハウジング）と、弁本体１１０に対して摺動可能に配置されると共に、摺動位置に応じて第一ポート１１２の開口面積を調節可能であり、第二油室Ｒ２の油圧によって第一ポート１１２の開口面積が小さくなる左方（第一の方向）に付勢されるスプール１２０と、スプール１２０を、第一ポート１１２の開口面積が大きくなる右方（第二の方向）へと付勢するスプリング１３０と、スプール１２０が左方に所定の位置まで摺動した際に、当該スプール１２０の当該左方への摺動を規制するストッパ部１４３（ストッパ）と、を具備するものである。
As described above, the
このように構成することにより、下流側に配置されたターボチャージャ５の軸受部４１へと供給される潤滑油の量を制限しながらも、前記エンジンが高回転数になった際の冷却性能の向上を図ることができる。
すなわち、エンジンが低回転数であり、第二油室Ｒ２の油圧が低い場合には、当該油圧に応じてスプール１２０を摺動させて第一ポート１１２の開口面積を小さくすることで、第二ポート１１３から吐出される潤滑油の量を制限することができる。一方、前記エンジンが高回転数になり、第二油室Ｒ２の油圧が高くなると、スプール１２０の摺動をストッパ部１４３によって規制することで、開口面積の減少を停止させる。これによって、オイルポンプ４からの潤滑油の供給量の増加に伴って第二ポート１１３から吐出される潤滑油の量も増加するようになるため、下流側に配置されたターボチャージャ５の軸受部４１の冷却性能の向上を図ることができる。
With this configuration, the amount of lubricating oil supplied to the bearing
That is, when the engine has a low rotation speed and the hydraulic pressure in the second oil chamber R2 is low, the opening area of the
また、本実施形態に係る流量制御弁５０は、スプリング１３０を、当該スプリング１３０を挟んでスプール１２０と反対側から支持する調圧部材１４０（支持部材）をさらに具備し、ストッパ部１４３は調圧部材１４０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、流量制御弁５０の構造を簡素化することができる。
すなわち、ストッパ部１４３を調圧部材１４０に一体的に形成することで、部品管理や組み付け作業を容易に行うことができる。
The
With this configuration, the structure of the
That is, by forming the
また、本実施形態に係る潤滑部位はターボチャージャ５である。
このように構成することにより、ターボチャージャ５へと供給される潤滑油の量を制限しながらも、エンジンが高回転数になった際の冷却性能の向上を図ることができる。
Further, the lubrication site according to the present embodiment is the
With this configuration, it is possible to improve the cooling performance when the engine reaches a high speed while limiting the amount of lubricating oil supplied to the
なお、本実施形態においては、流量制御弁５０は、エンジンの潤滑部位であるターボチャージャ５の上流側に配置され、流量制御弁５０の第二ポート１１３から吐出された潤滑油が当該ターボチャージャ５の軸受部４１へと供給されるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、流量制御弁５０は、ターボチャージャ５に限らず、その他のエンジンの潤滑部位（潤滑油を必要とする各部）の上流側に配置することが可能である。
In the present embodiment, the
また、本発明に係る流量制御弁は、本実施形態に係る流量制御弁５０の構成に限るものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲でその構成（形状等）を任意に変更することが可能である。
Further, the flow control valve according to the present invention is not limited to the configuration of the
例えば、本実施形態においては、ストッパ部１４３を調圧部材１４０に一体的に形成するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。当該ストッパ部１４３を調圧部材１４０とは別の部材で構成することも可能である。この場合、当該ストッパ部１４３を調圧部材１４０や弁本体１１０に対して固定することによって、スプール１２０の摺動を規制することが可能である。また、当該ストッパ部１４３を弁本体１１０に一体的に形成することも可能である。
For example, in the present embodiment, the
１ 潤滑油供給機構
４ オイルポンプ
５ ターボチャージャ（潤滑部位）
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
４３ 排出油路
５０ 流量制御弁
１１０ 弁本体（ハウジング）
１１２ 第一ポート（供給口）
１１３ 第二ポート（吐出口）
１２０ スプール
１３０ スプリング（スプリング）
１４０ 調圧部材（支持部材）
１４１ おねじ部
１４２ 受け部
１４３ ストッパ部（ストッパ）
1 Lubricating oil supply mechanism 4
DESCRIPTION OF
112 First port (supply port)
113 Second port (discharge port)
120
140 Pressure regulating member (supporting member)
141
Claims (2)
前記内燃機関の回転に応じて駆動されるオイルポンプからの潤滑油が供給される供給口、潤滑油を前記ターボチャージャの潤滑部位へと吐出する吐出口、及び前記吐出口と同じ油圧が付与される油室が形成されるハウジングと、
前記ハウジングに対して摺動可能に配置されると共に、摺動位置に応じて前記供給口の開口面積を調節可能であり、前記油室の油圧によって前記供給口の開口面積が小さくなる第一の方向に付勢されるスプールと、
前記スプールを、前記供給口の開口面積が大きくなる第二の方向へと付勢するスプリングと、
前記スプールが前記第一の方向に所定の位置まで摺動した際に、当該スプールの当該第一の方向への摺動を規制するストッパと、
を具備し、
前記ストッパは、前記所定の位置で前記スプールと当接すると共に、当接した当該スプールを前記所定の位置に保持することにより当該スプールの前記第一の方向への摺動を規制する、
内燃機関の流量制御弁。 A flow control valve formed inside a turbocharger provided in an internal combustion engine,
Supply port lubricating oil from the oil pump driven in response to rotation of the internal combustion engine is supplied, a discharge port for discharging the lubricating oil to the lubricating portion of the turbocharger, and the same hydraulic and said discharge port is assigned A housing in which an oil chamber is formed;
The first opening is slidably arranged with respect to the housing, the opening area of the supply port can be adjusted according to the sliding position, and the opening area of the supply port is reduced by the hydraulic pressure of the oil chamber. A spool biased in the direction,
A spring that urges the spool in a second direction in which the opening area of the supply port increases;
A stopper that regulates sliding of the spool in the first direction when the spool slides to a predetermined position in the first direction;
Equipped with,
The stopper abuts against the spool at the predetermined position, and restricts sliding of the spool in the first direction by holding the abutted spool at the predetermined position.
The flow control valve of the internal combustion engine.
前記ストッパは前記支持部材に形成される、
請求項１に記載の内燃機関の流量制御弁。 Further comprising a support member for supporting the spring from the opposite side of the spool across the spring;
The stopper is formed on the support member;
The flow control valve for an internal combustion engine according to claim 1.
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