オイルポンプシステム
【課題】 レギュレータバルブからオイルパンに戻る潤滑油の流量を抑制する手段を提供する。
【解決手段】 オイルポンプシステムは、潤滑油を貯留するオイルパンと、オイルポンプと、リリーフバルブと、オイルクーラーと、レギュレータバルブとを備える。オイルポンプは、エンジンの動力によって、オイルパンから潤滑油を吸い上げる。リリーフバルブは、オイルポンプの吐出流量を調整する。オイルクーラーは、オイルポンプから供給された潤滑油を冷却する。レギュレータバルブは、オイルクーラーを通過した潤滑油をオイルパンに戻す。そして、リリーフバルブは、レギュレータバルブの作動圧以上で、かつエンジンが高回転時のときにレギュレータバルブからの吐出流量が閾値以下となる条件で開弁する。
【解決手段】 オイルポンプシステムは、潤滑油を貯留するオイルパンと、オイルポンプと、リリーフバルブと、オイルクーラーと、レギュレータバルブとを備える。オイルポンプは、エンジンの動力によって、オイルパンから潤滑油を吸い上げる。リリーフバルブは、オイルポンプの吐出流量を調整する。オイルクーラーは、オイルポンプから供給された潤滑油を冷却する。レギュレータバルブは、オイルクーラーを通過した潤滑油をオイルパンに戻す。そして、リリーフバルブは、レギュレータバルブの作動圧以上で、かつエンジンが高回転時のときにレギュレータバルブからの吐出流量が閾値以下となる条件で開弁する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンなどに含まれる機構の摩擦や摩耗を抑制するために、これらの機構の摺動部分に潤滑油を供給するオイルポンプが車両に設けられている。かかるオイルポンプによって吸い上げられた潤滑油は、オイルクーラーで冷却された後、オイルギャラリーを介して各部に供給される。なお、低温時等の過大な油圧からオイルポンプを保護するために、オイルポンプの下流側の流路にはリリーフバルブが設けられている。
【０００３】
また、上記のオイルポンプはエンジンの動力で駆動するため、エンジンの高回転時にはオイルポンプの吐出性能が過剰となる。そのため、オイルポンプからの流路には、オイルポンプが過剰に吸い上げた潤滑油をオイルパンに戻すレギュレータバルブが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−７７９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、オイルクーラーにレギュレータバルブが設けられる場合、レギュレータバルブから戻る潤滑油が空気を抱き込んでしまうことがある。そのため、レギュレータバルブからオイルパンに戻る潤滑油が多くなると、オイルパンの潤滑油の泡立ちが多くなることから、オイルポンプから供給される潤滑油の圧力が不安定となり、機構の潤滑不良につながるおそれもある。
【０００６】
上記事情に鑑み、レギュレータバルブからオイルパンに戻る潤滑油の流量を抑制する手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面のオイルポンプシステムは、潤滑油を貯留するオイルパンと、オイルポンプと、リリーフバルブと、オイルクーラーと、レギュレータバルブとを備える。オイルポンプは、エンジンの動力によって、オイルパンから潤滑油を吸い上げる。リリーフバルブは、オイルポンプの吐出流量を調整する。オイルクーラーは、オイルポンプから供給された潤滑油を冷却する。レギュレータバルブは、オイルクーラーを通過した潤滑油をオイルパンに戻す。そして、リリーフバルブは、レギュレータバルブの作動圧以上で、かつエンジンが高回転時のときにレギュレータバルブからの吐出流量が閾値以下となる条件で開弁する。
【０００８】
上記のオイルポンプシステムにおいて、リリーフバルブは、エンジンの回転数が常用域にあるときに開弁するものであってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
レギュレータバルブの作動圧以上で、かつエンジンが高回転時のときにレギュレータバルブからの吐き出し流量が閾値以下となる条件でリリーフバルブを開弁させる。これにより、レギュレータバルブからオイルパンに戻る潤滑油の流量が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一の実施形態のオイルポンプシステムの構成例を示す図
【図２】エンジン内でのオイルポンプシステムの要素の配置例を示す図
【図３】一の実施形態でのオイルポンプの吐出圧とエンジン回転数との対応関係の例を示すグラフ
【図４】一の実施形態でのレギュレータバルブからの潤滑油の吐出流量とエンジン回転数との対応関係の例を示すグラフ
【図５】従来のオイルポンプシステム（比較例）でのリリーフバルブの感知圧およびオイルギャラリーでの油圧を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜一の実施形態の説明＞
図１は、一の実施形態のオイルポンプシステムの構成例を示す図である。一の実施形態のオイルポンプシステムは、例えばトラックなどの車両のエンジン部分に搭載されるものであって、エンジンのピストン、シリンダヘッドおよびクランクシャフトや、エアブレーキ用のエアコンプレッサーに潤滑油を供給する役目を果たす。なお、図２は、エンジン内でのオイルポンプシステムの要素の配置例を示している。
【００１２】
オイルポンプシステムは、潤滑油を貯留するオイルパン１と、オイルポンプ２と、リリーフバルブ３と、オイルクーラー４と、レギュレータバルブ５と、オイルフィルタ６と、オイルギャラリー７とを備えている。
【００１３】
オイルパン１は、例えば、エンジンのシリンダブロック８の下方に配置されている。オイルポンプ２は、エンジンの動力によって、ストレーナー９を介してオイルパン１から潤滑油を吸い上げる。このオイルポンプ２の下流側の流路には、リリーフバルブ３が設けられている。リリーフバルブ３は、低温時等の過大な油圧からオイルポンプ２を保護するために、オイルポンプ２の吐き出し流量を調整する。ここで、リリーフバルブ３の開弁時には、リリーフバルブ３から分岐する管路３ａを経て潤滑油の一部がオイルパン１に再び戻される。なお、一の実施形態でのリリーフバルブ３の開弁圧については後述する。
【００１４】
オイルポンプ２からの流路は、オイルポンプ２から供給された潤滑油を冷却するオイルクーラー４に接続されている。このオイルクーラー４は、例えば、エンジンのシリンダブロック８に隣接して配置されている。また、オイルクーラー４からの流路は２つに分岐し、一方の流路はオイルの濾過を行うオイルフィルタ６に接続されている。オイルフィルタ６の下流側の流路は、エンジン等の各部に潤滑油を分配するオイルギャラリー７と接続されている。
【００１５】
また、オイルクーラー４からの他方の流路は、レギュレータバルブ５に接続されている。レギュレータバルブ５は、例えば、オイルクーラー４に隣接して配置されており、オイルフィルタ６の下流側の流路での潤滑油の圧力が一定以上となったときに開弁する。ここで、レギュレータバルブ５の開弁時には、レギュレータバルブ５から潤滑油がシリンダブロック８内に吹き出される。そして、レギュレータバルブ５から吹き出した潤滑油は、空気を巻き込みつつ、シリンダブロック８の下方に位置するオイルパン１に戻ることとなる。
【００１６】
ここで、レギュレータバルブ５からオイルパン１に戻る潤滑油が多くなると、オイルパン１の潤滑油の泡立ちも多くなる。そこで、一の実施形態では、レギュレータバルブ５の作動圧以上で、エンジンが高回転時のときにレギュレータバルブ５からの吐き出し流量が閾値以下となるように、予めリリーフバルブ３から潤滑油を戻すようにする。
【００１７】
一例として、一の実施形態でのリリーフバルブ３の動作例を説明する。図３は、一の実施形態でのオイルポンプ２の吐出圧とエンジン回転数との対応関係の例を示すグラフであって、縦軸がオイルポンプ２の吐出圧、横軸がエンジン回転数を示している。一の実施形態の例では、エンジン回転数が１０００ｒｐｍ程度、オイルポンプ２の吐出圧が４００ｋＰａ程度のときにレギュレータバルブ５が開弁する。これにより、レギュレータバルブ５から一部の潤滑油がオイルパン１に戻るので、エンジン回転数の増加に対するオイルポンプ２の吐出圧の増加は緩やかになる。
【００１８】
そして、一の実施形態では、エンジンの常用域であるエンジン回転数が２０００ｒｐｍ程度、オイルポンプ２の吐出圧が６００ｋＰａ程度のときにリリーフバルブ３が開弁する。これにより、リリーフバルブ３から一部の潤滑油がオイルパン１に戻るので、エンジン回転数の増加に対するオイルポンプ２の吐出圧の増加はさらに緩やかになる。
【００１９】
また、図４は、一の実施形態でのレギュレータバルブ５からの潤滑油の吐出流量とエンジン回転数との対応関係の例を示すグラフであって、縦軸がレギュレータバルブ５からの潤滑油の吐出流量、横軸がエンジン回転数を示している。上記のように、一の実施形態の例では、エンジン回転数が１０００ｒｐｍ程度でレギュレータバルブ５が開弁し、レギュレータバルブ５から潤滑油が吐き出されるようになる。そして、リリーフバルブ３が開弁するまで、レギュレータバルブ５からの潤滑油の吐出流量はエンジン回転数の増加に比例して上昇する。その後、エンジン回転数が２０００ｒｐｍのときにリリーフバルブ３が開弁すると、レギュレータバルブ５よりも上流側で潤滑油の一部がオイルパン１に戻るので、レギュレータバルブ５での潤滑油の吐出流量の増加が緩やかになる。
【００２０】
これにより、一の実施形態では、レギュレータバルブ５での吐出流量を閾値Ｔｈ以下に抑制できる。なお、上記の閾値Ｔｈは、潤滑油のエア含有量が許容範囲となる値を実験的に求めて設定すればよい。
【００２１】
そして、一の実施形態では、レギュレータバルブ５からオイルパン１に戻る油量が減少することで、オイルパン１の潤滑油に含まれる気泡も少なくなり、オイルポンプ２から供給される潤滑油の圧力はより安定する。また、一の実施形態では、エンジンの高回転時におけるオイルポンプ２の消費馬力も低減させることができる。
【００２２】
なお、図５は、比較例として、従来のオイルポンプシステムでのリリーフバルブの感知圧およびオイルギャラリーでの油圧を示す。一般的なリリーフバルブは、作動圧が１．２ＭＰａ程度に設定されている。図５に示すように、エンジン回転数が２５００ｒｐｍのとき、リリーフバルブの感知圧は７００ｋＰａ程度である。そのため、比較例では、エンジン回転数が常用域の範囲であってもリリーフバルブは動作しないことが分かる。そのため、比較例のオイルポンプシステムでは、オイルギャラリーの油圧はレギュレータバルブの動作で低下させるので、エンジンが高回転になるほどレギュレータバルブからの吐出流量も大きくなる。そして、エンジンの高回転時にはオイルパンの潤滑油の泡立ちも多くなってしまう。
【００２３】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１…オイルパン、２…オイルポンプ、３…リリーフバルブ、４…オイルクーラー、５…レギュレータバルブ、６…オイルフィルタ、７…オイルギャラリー、８…シリンダブロック、９…ストレーナー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンなどに含まれる機構の摩擦や摩耗を抑制するために、これらの機構の摺動部分に潤滑油を供給するオイルポンプが車両に設けられている。かかるオイルポンプによって吸い上げられた潤滑油は、オイルクーラーで冷却された後、オイルギャラリーを介して各部に供給される。なお、低温時等の過大な油圧からオイルポンプを保護するために、オイルポンプの下流側の流路にはリリーフバルブが設けられている。
【０００３】
また、上記のオイルポンプはエンジンの動力で駆動するため、エンジンの高回転時にはオイルポンプの吐出性能が過剰となる。そのため、オイルポンプからの流路には、オイルポンプが過剰に吸い上げた潤滑油をオイルパンに戻すレギュレータバルブが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−７７９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、オイルクーラーにレギュレータバルブが設けられる場合、レギュレータバルブから戻る潤滑油が空気を抱き込んでしまうことがある。そのため、レギュレータバルブからオイルパンに戻る潤滑油が多くなると、オイルパンの潤滑油の泡立ちが多くなることから、オイルポンプから供給される潤滑油の圧力が不安定となり、機構の潤滑不良につながるおそれもある。
【０００６】
上記事情に鑑み、レギュレータバルブからオイルパンに戻る潤滑油の流量を抑制する手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面のオイルポンプシステムは、潤滑油を貯留するオイルパンと、オイルポンプと、リリーフバルブと、オイルクーラーと、レギュレータバルブとを備える。オイルポンプは、エンジンの動力によって、オイルパンから潤滑油を吸い上げる。リリーフバルブは、オイルポンプの吐出流量を調整する。オイルクーラーは、オイルポンプから供給された潤滑油を冷却する。レギュレータバルブは、オイルクーラーを通過した潤滑油をオイルパンに戻す。そして、リリーフバルブは、レギュレータバルブの作動圧以上で、かつエンジンが高回転時のときにレギュレータバルブからの吐出流量が閾値以下となる条件で開弁する。
【０００８】
上記のオイルポンプシステムにおいて、リリーフバルブは、エンジンの回転数が常用域にあるときに開弁するものであってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
レギュレータバルブの作動圧以上で、かつエンジンが高回転時のときにレギュレータバルブからの吐き出し流量が閾値以下となる条件でリリーフバルブを開弁させる。これにより、レギュレータバルブからオイルパンに戻る潤滑油の流量が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一の実施形態のオイルポンプシステムの構成例を示す図
【図２】エンジン内でのオイルポンプシステムの要素の配置例を示す図
【図３】一の実施形態でのオイルポンプの吐出圧とエンジン回転数との対応関係の例を示すグラフ
【図４】一の実施形態でのレギュレータバルブからの潤滑油の吐出流量とエンジン回転数との対応関係の例を示すグラフ
【図５】従来のオイルポンプシステム（比較例）でのリリーフバルブの感知圧およびオイルギャラリーでの油圧を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜一の実施形態の説明＞
図１は、一の実施形態のオイルポンプシステムの構成例を示す図である。一の実施形態のオイルポンプシステムは、例えばトラックなどの車両のエンジン部分に搭載されるものであって、エンジンのピストン、シリンダヘッドおよびクランクシャフトや、エアブレーキ用のエアコンプレッサーに潤滑油を供給する役目を果たす。なお、図２は、エンジン内でのオイルポンプシステムの要素の配置例を示している。
【００１２】
オイルポンプシステムは、潤滑油を貯留するオイルパン１と、オイルポンプ２と、リリーフバルブ３と、オイルクーラー４と、レギュレータバルブ５と、オイルフィルタ６と、オイルギャラリー７とを備えている。
【００１３】
オイルパン１は、例えば、エンジンのシリンダブロック８の下方に配置されている。オイルポンプ２は、エンジンの動力によって、ストレーナー９を介してオイルパン１から潤滑油を吸い上げる。このオイルポンプ２の下流側の流路には、リリーフバルブ３が設けられている。リリーフバルブ３は、低温時等の過大な油圧からオイルポンプ２を保護するために、オイルポンプ２の吐き出し流量を調整する。ここで、リリーフバルブ３の開弁時には、リリーフバルブ３から分岐する管路３ａを経て潤滑油の一部がオイルパン１に再び戻される。なお、一の実施形態でのリリーフバルブ３の開弁圧については後述する。
【００１４】
オイルポンプ２からの流路は、オイルポンプ２から供給された潤滑油を冷却するオイルクーラー４に接続されている。このオイルクーラー４は、例えば、エンジンのシリンダブロック８に隣接して配置されている。また、オイルクーラー４からの流路は２つに分岐し、一方の流路はオイルの濾過を行うオイルフィルタ６に接続されている。オイルフィルタ６の下流側の流路は、エンジン等の各部に潤滑油を分配するオイルギャラリー７と接続されている。
【００１５】
また、オイルクーラー４からの他方の流路は、レギュレータバルブ５に接続されている。レギュレータバルブ５は、例えば、オイルクーラー４に隣接して配置されており、オイルフィルタ６の下流側の流路での潤滑油の圧力が一定以上となったときに開弁する。ここで、レギュレータバルブ５の開弁時には、レギュレータバルブ５から潤滑油がシリンダブロック８内に吹き出される。そして、レギュレータバルブ５から吹き出した潤滑油は、空気を巻き込みつつ、シリンダブロック８の下方に位置するオイルパン１に戻ることとなる。
【００１６】
ここで、レギュレータバルブ５からオイルパン１に戻る潤滑油が多くなると、オイルパン１の潤滑油の泡立ちも多くなる。そこで、一の実施形態では、レギュレータバルブ５の作動圧以上で、エンジンが高回転時のときにレギュレータバルブ５からの吐き出し流量が閾値以下となるように、予めリリーフバルブ３から潤滑油を戻すようにする。
【００１７】
一例として、一の実施形態でのリリーフバルブ３の動作例を説明する。図３は、一の実施形態でのオイルポンプ２の吐出圧とエンジン回転数との対応関係の例を示すグラフであって、縦軸がオイルポンプ２の吐出圧、横軸がエンジン回転数を示している。一の実施形態の例では、エンジン回転数が１０００ｒｐｍ程度、オイルポンプ２の吐出圧が４００ｋＰａ程度のときにレギュレータバルブ５が開弁する。これにより、レギュレータバルブ５から一部の潤滑油がオイルパン１に戻るので、エンジン回転数の増加に対するオイルポンプ２の吐出圧の増加は緩やかになる。
【００１８】
そして、一の実施形態では、エンジンの常用域であるエンジン回転数が２０００ｒｐｍ程度、オイルポンプ２の吐出圧が６００ｋＰａ程度のときにリリーフバルブ３が開弁する。これにより、リリーフバルブ３から一部の潤滑油がオイルパン１に戻るので、エンジン回転数の増加に対するオイルポンプ２の吐出圧の増加はさらに緩やかになる。
【００１９】
また、図４は、一の実施形態でのレギュレータバルブ５からの潤滑油の吐出流量とエンジン回転数との対応関係の例を示すグラフであって、縦軸がレギュレータバルブ５からの潤滑油の吐出流量、横軸がエンジン回転数を示している。上記のように、一の実施形態の例では、エンジン回転数が１０００ｒｐｍ程度でレギュレータバルブ５が開弁し、レギュレータバルブ５から潤滑油が吐き出されるようになる。そして、リリーフバルブ３が開弁するまで、レギュレータバルブ５からの潤滑油の吐出流量はエンジン回転数の増加に比例して上昇する。その後、エンジン回転数が２０００ｒｐｍのときにリリーフバルブ３が開弁すると、レギュレータバルブ５よりも上流側で潤滑油の一部がオイルパン１に戻るので、レギュレータバルブ５での潤滑油の吐出流量の増加が緩やかになる。
【００２０】
これにより、一の実施形態では、レギュレータバルブ５での吐出流量を閾値Ｔｈ以下に抑制できる。なお、上記の閾値Ｔｈは、潤滑油のエア含有量が許容範囲となる値を実験的に求めて設定すればよい。
【００２１】
そして、一の実施形態では、レギュレータバルブ５からオイルパン１に戻る油量が減少することで、オイルパン１の潤滑油に含まれる気泡も少なくなり、オイルポンプ２から供給される潤滑油の圧力はより安定する。また、一の実施形態では、エンジンの高回転時におけるオイルポンプ２の消費馬力も低減させることができる。
【００２２】
なお、図５は、比較例として、従来のオイルポンプシステムでのリリーフバルブの感知圧およびオイルギャラリーでの油圧を示す。一般的なリリーフバルブは、作動圧が１．２ＭＰａ程度に設定されている。図５に示すように、エンジン回転数が２５００ｒｐｍのとき、リリーフバルブの感知圧は７００ｋＰａ程度である。そのため、比較例では、エンジン回転数が常用域の範囲であってもリリーフバルブは動作しないことが分かる。そのため、比較例のオイルポンプシステムでは、オイルギャラリーの油圧はレギュレータバルブの動作で低下させるので、エンジンが高回転になるほどレギュレータバルブからの吐出流量も大きくなる。そして、エンジンの高回転時にはオイルパンの潤滑油の泡立ちも多くなってしまう。
【００２３】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１…オイルパン、２…オイルポンプ、３…リリーフバルブ、４…オイルクーラー、５…レギュレータバルブ、６…オイルフィルタ、７…オイルギャラリー、８…シリンダブロック、９…ストレーナー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を貯留するオイルパンと、
エンジンの動力によって、前記オイルパンから前記潤滑油を吸い上げるオイルポンプと、
前記オイルポンプの吐出流量を調整するリリーフバルブと、
前記オイルポンプから供給された前記潤滑油を冷却するオイルクーラーと、
前記オイルクーラーを通過した前記潤滑油を前記オイルパンに戻すレギュレータバルブと、を備え、
前記リリーフバルブは、前記レギュレータバルブの作動圧以上で、かつ前記エンジンが高回転時のときに前記レギュレータバルブからの吐出流量が閾値以下となる条件で開弁するオイルポンプシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のオイルポンプシステムにおいて、
前記リリーフバルブは、前記エンジンの回転数が常用域にあるときに開弁するオイルポンプシステム。
【請求項１】
潤滑油を貯留するオイルパンと、
エンジンの動力によって、前記オイルパンから前記潤滑油を吸い上げるオイルポンプと、
前記オイルポンプの吐出流量を調整するリリーフバルブと、
前記オイルポンプから供給された前記潤滑油を冷却するオイルクーラーと、
前記オイルクーラーを通過した前記潤滑油を前記オイルパンに戻すレギュレータバルブと、を備え、
前記リリーフバルブは、前記レギュレータバルブの作動圧以上で、かつ前記エンジンが高回転時のときに前記レギュレータバルブからの吐出流量が閾値以下となる条件で開弁するオイルポンプシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のオイルポンプシステムにおいて、
前記リリーフバルブは、前記エンジンの回転数が常用域にあるときに開弁するオイルポンプシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１２７３２２（Ｐ２０１２−１２７３２２Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８１８０１（Ｐ２０１０−２８１８０１）
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００００３９０８）ＵＤトラックス株式会社 (1,028)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００００３９０８）ＵＤトラックス株式会社 (1,028)
【Ｆターム（参考）】
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