(57)【要約】本発明は自動車の潤滑油流路のための調整弁（１）に関する。前記調整弁（１）は制御ポート（２）に割り当てられた制御要素（３）を備える。制御要素（３）は終端位置（Ｅ）において、制御ポート（２）を閉じている第一作動部品（４．１）により予圧縮され、また第二作動部品により反対に予圧縮されて、開放位置（Ｓ）に配置されることができる。制御ポート（２）を通る潤滑油によって制御要素（３）に作用する圧力は、制御要素（３）の動く方向に対して直角に働く。
2006510845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の潤滑油流路のための調整弁（１）であって、制御ポート（２）用に割り当てられ、調整弁ハウジング（１．１）内部で少なくとも１つの第一作動部品（４．１）により、前記制御ポート（２）を閉じる少なくとも１つの終端位置Ｅにおいて予圧縮され、少なくとも１つの第二作動部品（４．２）により開放位置Ｓに配置されることができる制御要素（３）を備えた調整弁（１）において、
前記制御ポート（２）を通る潤滑油により前記制御要素（３）に作用する圧力が前記制御要素（３）の動く方向に対して直角にかかることを特徴とする調整弁（１）。
【請求項２】
前記制御要素（３）がピストンとして設計され、前記調整弁ハウジング（１．１）の円筒形貫通穴（１．２）内でガイドされて、前記制御ポート（２）が前記制御要素（３）のための円筒形ガイド面内部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第一作動部品（４．１）及び／又は前記第二作動部品（４．２）が形状記憶合金で形成されることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の装置。
【請求項４】
前記第一作動部品（４．１）及び／又は前記第二作動部品（４．２）がばね要素、特にうず巻きばね又は板ばねとして設計されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記調整弁ハウジング（１．１）が前記制御要素（３）用のライナ（１．３）を有し、前記制御ポート（２）が前記ライナ（１．３）内部に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記制御要素（３）が開放位置Ｓにおいて、前記調整弁ハウジング（１．１）に取り外し可能に接続されたストッパ要素（５）に対して接することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記第一作動部品（４．１）が前記制御要素（３）と前記ストッパ要素（５）の間に配置及び固定され、前記第二作動部品（４．２）が前記制御要素（３）と前記調整弁ハウジング（１．１）の間に配置及び固定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
それぞれの位置において、前記作動部分（４．１）が軸方向に作動する動きに関して両側に同じ潤滑油圧力で作動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記制御ポート（２）が少なくとも２つの潤滑油出口ポート又は少なくとも２つの潤滑油ノズルに割り当てられることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
さまざまなシリンダ用の複数の潤滑油ノズルが共通の調整弁に割り当てられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制御ポート向けの制御要素を有する自動車の潤滑油流路のための調整弁に関する。該制御要素は制御ポートを閉じる少なくとも一つの終端位置Ｅにおいて、調整弁ハウジング内部の少なくとも１つの第一作動部品を介して予圧縮されており、また少なくとも１つの第二作動部品によって開放位置Ｓに配置されることができる。
【背景技術】
【０００２】
冷却されるピストンの位置に対し装置によって油が吹き付けられることによる内燃機関のピストン冷却は既に、特許文献１により知られており、該装置はその内部の通路において油温の関数として潤滑油の循環を制御する調整弁で構成されている。調整弁はこの場合、形状記憶合金で形成されたばねにより制御される。
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第３５  ３７  １４７Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の基づく目的は、簡単な設置が保証されるような方法で調整弁を設計及び配置することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、制御ポートを通る潤滑油により制御要素に作用する圧力が、第一及び／又は第二の保持部においてばね予圧縮力と直角に、及び／又は制御要素の動く方向と直角に設定される本発明によって達成される。それによって制御要素の作用力は潤滑油の圧力とは実質的に無関係となる。潤滑油により制御要素に作用する力は制御要素ガイド又は調整弁ハウジングにより吸収される。第一及び第二作動部品はこれに対応して小型の設計であってもよい。
【０００６】
このために、制御要素がピストンとして設計され調整弁のハウジングの円筒形貫通穴内にガイドされ、制御ポートが制御要素用の円筒形ガイド面に設けられていることが好都合である。ピストンとしての設計は制御要素用の簡単で比較的摩擦の少ないガイドを保証する。更に、制御要素の制御的動きを制限するストッパ面が簡単な方法で実装できる。
【０００７】
開発による追加の可能性としては、第一作動部品及び／又は第二作動部品が形状記憶合金から形成されることである。形状記憶合金の使用により、比較的小さい、圧力に依存しない作動力と併せたそれぞれの作動部分の作動する動きが確保される。
【０００８】
更に、第一作動部品及び／又は第二作動部品がばね要素、特にコイル、うず巻き、又は板ばねとして設計されることは有利である。円筒状又はピストン状の制御要素の設計はコイルばねの使用に対して好ましい。
【０００９】
この点について、調整弁ハウジングが制御要素のためのライナを有し、制御ポートがライナの中に配置されていることもまた好都合である。ライナ及び制御要素は硬化した材料から製作され調整弁の中へ組み込まれてもよい。ライナは調整弁の制御時間を変更するために、更なる制御パラメータに従って簡単に交換できる。従って制御要素又はライナの磨耗現象があっても簡単な方法で修理することができる。
【００１０】
最後に、本発明による解決策の好適な実施形態では、制御要素がその開放位置Ｓにおいて調整弁ハウジングに取外し可能に接続されたストッパ要素に対して接するように設けられている。ストッパ要素は組み立てのために取り外すことができる。またストッパ要素は交換することもできる。
【００１１】
本発明において第一作動部品が制御要素とストッパ要素の間に配置・固定され第二作動部品が制御要素と調整弁ハウジングの間に配置・固定されることは特に重要である。制御要素の所望の予圧縮はこのようにして確保される。
【００１２】
本発明による設計及び配置に関連して、それぞれの位置で作動部品がその軸方向の調整運動について同じ潤滑油圧力で両側に作動できることは有利である。それゆえ調整運動は制御要素にかかっている潤滑油圧力には僅かにしか影響されない。
【００１３】
更に、制御ポートが少なくとも潤滑油用の２つの出口ポート又は少なくとも２つの潤滑油ノズルに割り当てられ、さまざまなシリンダ用の複数の潤滑油ノズルが共通の調整弁に割り当てられることは有利である。
【００１４】
本発明の更なる利点及び詳細は特許請求の範囲及び明細書の中で説明され図面中で例証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１による調整弁１は貫通穴１．２内部に、制御要素３をその中にガイドしたライナ１．３を収納する調整弁ハウジングを有する。
【００１６】
貫通穴１．２はこの場合円筒形に設計され、４段の内径Ｄ１〜Ｄ４を有する。貫通穴１．２は図１の右側にある最小の内径段Ｄ１の領域では、潤滑油の入口ポートとして使用される。ライナ１．３は貫通穴１．２の、隣接した第二の内径段Ｄ２の内部に組み込まれる。ライナ１．３は同様に円筒形に設計され、その外径は第二の内径段Ｄ２の内径に一致している。
【００１７】
ライナ１．３は第二の内径段Ｄ２に隣接する第三の内径段Ｄ３の領域において制御ポート２を有する。第三の内径段Ｄ３とライナ１．３の間に、環状の流路６．１がライナ１．３と内径段Ｄ３の間の内径差によって形成される。
【００１８】
ライナ１．３は貫通穴１．２に相当する、第一の内径段ｄ１及びそれに隣接した第二の内径段ｄ２を備える円筒形の貫通穴を有する。第二の内径段ｄ２はこの場合はより大きい側に設計され、その段差は制御要素３のためのストッパ面３．１として設計されている。
【００１９】
制御要素３はライナ１．３の第二の内径段ｄ２内部に軸方向にガイドされる。制御要素３は一方が開いたピストンとして設計され、閉じた端部の面はストッパ面３．１に相当する。
【００２０】
第三の内径段Ｄ３及びライナ１．３はこの場合、貫通穴１．２の第三の内径段Ｄ３に隣接する第四の内径段Ｄ４内部に配置されたストッパ要素５により画定される。
【００２１】
制御要素３、又は制御要素３の制御行程はこのように一方はストッパ面３．１により、他方はストッパ要素５により制限される。
【００２２】
制御要素３の軸方向位置は第一作動部品４．１及び反対側に作動する第二作動部品４．２により、軸方向運動に関して両側で決定される。作動部品４．１、４．２の双方はこの場合コイルばねとして設計され、制御要素３に関して向かい合って予圧縮される。第一作動部品４．１は、一方はストッパ要素５に対し、他方は制御要素３又はその端面に対して位置する。第二作動部品４．２は、一方は制御要素３の端面に対し、他方は貫通穴１．２における第一の内径段Ｄ１と第二の内径段Ｄ２間のハウジングの肩部１．４に対して位置する。
【００２３】
調整弁ハウジング１．１は少なくとも第三の内径段Ｄ３の領域において、潤滑油が貫通穴１．２の入口から制御ポート２及び環状の流路６．１を通って出口流路６へ流出できるように、ライナ１．３よりも内径を大きく設計される。出口流路６は調整弁ハウジング１．１内部で、円筒形の貫通穴１．２又はライナ１．３に対して半径方向に配置される。出口流路６に加え、調整弁ハウジング１．１の円周上においてずれた位置に配置された第二の出口流路６’が設けられる。
【００２４】
ストッパ要素５は潤滑油圧力と無関係な制御要素３の動きを確保する中央の貫通穴５．１を有する。更に、ストッパ要素５は図２の左側に向かって制御要素３の軸方向の移動限界を規定する。
【００２５】
図２によれば、制御要素３は制御ポート２が開放された開放位置にある。貫通穴１．２へ流れ込んでいる潤滑油は次に制御ポート２及び環状の流路６．１を通って出口流路６から、図示されていない潤滑油ノズルへ流れ込むことができる。開放位置では第一作動部品４．１は更に予圧縮され、第二作動部品４．２は相応して軸方向に更に伸び、又は緩められている。第二作動部品４．２はこの場合、規定の温度に達したときに第二作動部品４．２が図２に例示される形状であることを確保する形状記憶合金で製作される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】制御ポートが閉鎖位置にある調整弁の断面図を示す。
【図２】制御ポートが開放位置にある調整弁の断面図を示す。
【符号の説明】
【００２７】
符号リスト
１  調整弁
１．１  調整弁ハウジング
１．２  貫通穴
１．３  ライナ
１．４  ハウジングの肩部
２  制御ポート
２’制御ポート
３  制御要素
３．１  ストッパ面
４．１  第一作動部品
４．２  第二作動部品
５  ストッパ要素
５．１  貫通穴
６  出口流路
６’ 出口流路
６．１  環状の流路
Ｄ１  第一の内径段
Ｄ２  第二の内径段
Ｄ３  第三の内径段
Ｄ４  第四の内径段
ｄ１  第一の内径段
ｄ２  第二の内径段
【図１】
2006510845.tif 000003
【図２】
2006510845.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月22日(2004.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の潤滑油流路のための調整弁（１）であって、制御ポート（２）用に割り当てられ調整弁ハウジング（１．１）内部で少なくとも１つの第一作動部品（４．１）により、前記制御ポート（２）を閉じる少なくとも１つの終端位置Ｅにおいて予圧縮され、少なくとも１つの第二作動部品（４．２）により、前記第一作動部品（４．１）の予圧縮に対抗して開放位置Ｓに配置されることができる制御要素（３）を備えた調整弁（１）であって、前記制御要素（３）がピストンとして設計され、前記調整弁ハウジング（１．１）の円筒形貫通穴（１．２）内でガイドされ、前記制御ポート（２）を通る潤滑油により前記制御要素（３）に作用する圧力が前記制御要素（３）の動く方向に対して直角にかかるように、前記制御ポート（２）が前記制御要素（３）のための円筒形ガイド面内部に設けられ、前記第二作動部品（４．２）が形状記憶合金で形成されている調整弁（１）において、
前記制御要素（３）が開放位置Ｓにおいて、前記調整弁ハウジング（１．１）に取り外し可能に接続されたストッパ要素（５）に対して接することを特徴とする調整弁（１）。
【請求項２】
前記第一作動部品（４．１）及び／又は前記第二作動部品（４．２）がばね要素、特にうず巻きばね又は板ばねとして設計されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記調整弁ハウジング（１．１）が前記制御要素（３）用のライナ（１．３）を有し、前記制御ポート（２）が前記ライナ（１．３）内部に配置されていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の装置。
【請求項４】
前記第一作動部品（４．１）又は両方の作動部品（４．１、４．２）が形状記憶合金で形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記第一作動部品（４．１）が前記制御要素（３）と前記ストッパ要素（５）の間に配置及び固定され、前記第二作動部品（４．２）が前記制御要素（３）と前記調整弁ハウジング（１．１）の間に配置及び固定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
それぞれの位置において、前記制御要素（３）が軸方向に作動する動きに関して両側に同じ潤滑油圧力で作動することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記制御ポート（２）が少なくとも２つの潤滑油出口ポート又は少なくとも２つの潤滑油ノズルに割り当てられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
さまざまなシリンダ用の複数の潤滑油ノズルが共通の調整弁に割り当てられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記ライナ（１．３）用にＤ１〜Ｄ４の４段の内径を有する円筒形の貫通穴（１．２）を伴う調整弁ハウジング（１．１）が備えられ、最小の内径段Ｄ１が潤滑油用の入口ポートとして設計されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記ライナ（１．３）が前記最小の内径段Ｄ１に隣接する前記第二の内径段Ｄ２に組み込まれ、前記ライナ（１．３）が同様に円筒形に設計されて、その外径が前記第二の内径段Ｄ２の内径に一致していることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記ライナ（１．３）が前記調整弁ハウジング（１．１）の前記第二の内径段Ｄ２に隣接する第三の内径段Ｄ３の領域において前記制御ポート（２）を有し、環状の流路（６．１）が前記第三の内径段Ｄ３と前記ライナ（１．３）の間に設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記ライナ（１．３）が前記貫通穴（１．２）に適合し、第一の内径段ｄ１及びそれに隣接する更に大きい第二の内径段ｄ２を伴う円筒形の貫通穴を備え、２つの内径段ｄ１、ｄ２の間の段差が前記制御要素（３）のためのストッパ面（３．１）として設計されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記第三の内径段Ｄ３及び前記ライナ（１．３）が、前記貫通穴（１．２）の第四の内径段Ｄ４内部に配置された前記ストッパ要素（５）により画定され、前記第四の内径段Ｄ４が前記第三の内径段Ｄ３に隣接していることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は制御ポート用に割り当てられ、調整弁ハウジング内部で少なくとも１つの第一作動部品により制御ポートを閉じる少なくとも１つの終端位置Ｅにおいて予圧縮され、また少なくとも１つの第二作動部品により、第一作動部品の予圧縮とは反対に開放位置Ｓに配置されることができる制御要素を備え、該制御要素がピストンとして設計され調整弁ハウジングの円筒形貫通穴内でガイドされており、また制御ポートを通る潤滑油によって制御要素に作用する圧力が該制御要素の動く方向に直角にかかるように、制御ポートが制御要素のための円筒形ガイド面内部に設けられており、第二作動部品が形状記憶合金で形成されている、自動車の潤滑油流路のための調整弁に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
冷却されるピストンの位置に対し装置によって油が吹き付けられることによる内燃機関のピストン冷却は既に、特許文献１により知られており、該装置はその内部の通路において油温の関数として潤滑油の循環を制御する調整弁で構成されている。調整弁はこの場合、第一ばね及び反対に作用する形状記憶合金で形成された第二ばねにより制御される。
特許文献２はブッシュ内で軸方向に動くことができ、開口のために差圧に関して力が生じないように設定された作動要素を備える調整弁を示している。更に、ここに示された作動要素は第一作動部品により、作動要素に対して半径方向に配置された制御ポートを閉じる方向に予圧縮される。また、サーマル・ワックスから形成され特定の熱膨張によって、少なくとも第一作動部品により生じた閉じる力を部分的に相殺する第二作動部品が設けられる。従って、減少した閉じる力のおかげで作動要素は行き渡る油の流れにより軸方向へ移動し、制御ポートを開放する。作動要素の開放する力はこのようにサーマル・ワックスの作動部品によって変化する。
特許文献３は同様に潤滑油又は冷却油用の制御ピストンの位置が、端面の割合及びそれに相応して行き渡る差圧によって調整されている調整弁を示す。制御ピストンの位置の温度に対する依存性は示されていない。
特許文献４は形状記憶合金で形成され、半径方向に向いた制御ポートが適切な温度においてテーパ状の制御要素によって開放されるように、熱的に引き起こされた固有の変形によって内径の変化又は縮小を生じる制御要素を備えている。制御要素の軸方向の調整、及び１個又は２個の作動部品の使用は意図されていない。
特許文献５は同様に軸方向にガイドされ、ばね力によって閉鎖位置に移動し、行き渡る油圧によって開放位置に移動する制御要素を備えた調整弁を示す。サーマル要素の使用はこの場合意図されていない。
特許文献６は同様に軸方向にガイドされ、第一作動部品によって閉鎖位置に保持される制御要素を示す。サーマル・ワックスに基づく第二作動部品により、第一作動部品の閉じる力は適切な温度範囲において相殺でき、制御要素は油の流路を開放する位置へ配置される。ばねとして設計された第一作動部品及びサーマル・ワックスを有する第二作動部品は共に直接的に制御要素に作用し、反対方向の軸作用力を生じる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第３５  ３７  １４７Ａ１号明細書
【特許文献２】特開平６−１８５６４２号公報
【特許文献３】特開平９−３２４６２７号公報
【特許文献４】特開昭６１−２４４８２０号公報
【特許文献５】米国特許出願公開第２００３／００５８９３Ａ１号明細書
【特許文献６】米国特許第５，８１９，６９２Ａ号明細書
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記目的は、制御要素がその開放位置Ｓにおいて調整弁ハウジングに取り外し可能に接続されたストッパ要素に対して接する本発明によって達成される。それによってストッパ要素は制御要素を組み込むために取り外すことができる。またストッパ要素を簡単な方法で交換することができる。それに加えて制御要素の作用力は潤滑油の圧力とは実質的に無関係である。潤滑油により制御要素に作用する力は制御要素ガイド又は調整弁ハウジングにより吸収される。第一及び第二作動部品はこれに対応して小型の設計であってもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ピストンとしての設計は制御要素用の簡単で比較的摩擦の少ないガイドを保証する。更に、制御要素の制御的動きを制限するストッパ面が簡単な方法で実装できる。
更に、第一作動部品及び／又は第二作動部品がばね要素、特にコイル、うず巻き、又は板ばねとして設計されることは有利である。円筒状又はピストン状の制御要素の設計はコイルばねの使用に対して好ましい。
この点について、調整弁ハウジングが制御要素のためのライナを有し、制御ポートがライナの中に配置されていることもまた好都合である。ライナ及び制御要素は硬化した材料から製作され調整弁の中へ組み込まれてもよい。ライナは調整弁の制御時間を変更するために、更なる制御パラメータに従って簡単に交換できる。従って制御要素又はライナの磨耗現象があっても簡単な方法で修理することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
開発による追加の可能性としては、第一作動部品、又は両方の作動部品が形状記憶合金から形成されることである。形状記憶合金の使用により、比較的小さい、圧力に依存しない作動力と併せたそれぞれの作動部分の作動する動きが確保される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
更に、制御ポートが少なくとも潤滑油用の２つの出口ポート又は少なくとも２つの潤滑油ノズルに割り当てられ、さまざまなシリンダ用の複数の潤滑油ノズルが共通の調整弁に割り当てられることは有利である。
最後に、本発明による解決策の好適な実施形態では、調整弁ハウジングには設けられるライナ用にＤ１〜Ｄ４の４段の内径を有する円筒形の貫通穴が備えられている。最小の内径段Ｄ１は潤滑油用の入口ポートとして設計され、ライナは最小の内径段Ｄ１に隣接する第二の内径段Ｄ２に組み込まれ、該ライナは同様に円筒形に設計されてその外径が第二の内径段Ｄ２の内径に一致している。この場合、ライナは調整弁ハウジングの第二の内径段Ｄ２に隣接する第三の内径段Ｄ３の領域において制御ポートを有し、環状の流路が第三の内径段Ｄ３とライナの間に設けられている。従ってライナは調整弁ハウジングの貫通穴に適合し、第一の内径段ｄ１及びそれに隣接する更に大きい第二の内径段ｄ２を伴う円筒形の貫通穴を備え、２つの内径段ｄ１、ｄ２の間の段差は制御要素のためのストッパ面として設計されている。第三の内径段Ｄ３及びライナは、貫通穴の第四の内径段Ｄ４内部に配置されたストッパ要素により画定され、前記第四の内径段Ｄ４は第三の内径段Ｄ３に隣接している。
【国際調査報告】
2006510845.tif 000005
2006510845.tif 000006
2006510845.tif 000007
2006510845.tif 000008
2006510845.tif 000009
2006510845.tif 000010