オイルポンプのリリーフ装置
【目的】エンジンの高回転領域における、オイルポンプから吐出されるオイルの適正油圧を確保すると共に、中回転領域での良好な潤滑性を確保し、エンジンの効率改善を図ることができるオイルポンプのリリーフ装置とすること。
【構成】リリーフ流入部２とバルブ通路部３と凹み部４とリリーフ孔５１を有するオイル排出部５とからなるリリーフハウジングＡと、第１太径部６１と第２太径部６２との間に細径部６３を有するリリーフバルブ６と、リリーフバルブ６をリリーフ流入部２側に弾性付勢するスプリング７とからなること。凹み部４はオイル排出部５よりもリリーフ流入部２側に近い位置に形成され、凹み部４の軸方向長さはリリーフバルブ６の第１太径部６１の軸方向長さより大きく形成され、凹み部４とリリーフ孔５１との軸方向最短距離は細径部６３の軸方向長さより小さく形成されてなること。
【構成】リリーフ流入部２とバルブ通路部３と凹み部４とリリーフ孔５１を有するオイル排出部５とからなるリリーフハウジングＡと、第１太径部６１と第２太径部６２との間に細径部６３を有するリリーフバルブ６と、リリーフバルブ６をリリーフ流入部２側に弾性付勢するスプリング７とからなること。凹み部４はオイル排出部５よりもリリーフ流入部２側に近い位置に形成され、凹み部４の軸方向長さはリリーフバルブ６の第１太径部６１の軸方向長さより大きく形成され、凹み部４とリリーフ孔５１との軸方向最短距離は細径部６３の軸方向長さより小さく形成されてなること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの高回転領域における、オイルポンプから吐出されるオイルの適正油圧を確保すると共に、中回転領域での良好な潤滑性を確保し、エンジンの効率改善を図ることができるオイルポンプのリリーフ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オイルポンプの下流にはオイルポンプの吐出圧を極端に高くなりすぎないようにするための装置としてリリーフバルブが配置されることが多い。従来、リリーフバルブは、流路や流路上の機器を極端に高い油圧から保護する機能を有しているが、近年では、さらに、低燃費化を達成するため油圧を意図した値に調整することでオイルポンプの無駄仕事を削減することが重要視されている。
【０００３】
上記機能を達成するためオイルポンプの吐出圧を調整する手段としてのリリーフバルブに対する研究開発も広く行われている。そこで、オイルポンプの吐出圧を調整する手段としてのリリーフバルブでは、エンジンの中回転領域で一旦オイルをリリーフ(排出)することによって、オイルポンプの無駄仕事を削減する構成が特許文献1に開示されている。
【０００４】
特許文献１では、制御弁30は、内孔31aを有するとともに、この内孔31aにそれぞれ連通する制御ポート31b、サブポート31c、メインポート31dを有するバルブハウジング31と、このバルブハウジング31の内孔31aに軸方向へ摺動可能に組み付けられて、制御ポート31bを通して流入する作動油の圧力を一端に受けるとともにバルブハウジング31とにより可変絞り部A,Bを形成し、各ポート31b,31c,31d間の連通・遮断をランド部32aにて可変制御するスプール32と、このスプール32を付勢するスプリング33によって構成される。
【０００５】
制御ポート31bは吐出ポート21eに連通し、サブポート31cはサブ吸込ポート21dに連通し、メインポート31dはメイン吸込ポート21cに連通している。スプール32のランド部32aは一体形成であってスプール32の一端側に形成されており、ランド部32aの他端側にはランド部32aの外周部分からスプール32の軸心に向けて傾斜するスロープ面32bが形成されている。またスロープ面32bのランド部32a側端部とランド部32aの外周間には径方向の段差32cが形成されている。
【０００６】
制御上の特徴としては主に第２制御モード及び第３制御モードに見受けられる。第２制御モードは、サブポート31cとメインポート31dの連通を維持した状態でサブポート31cと制御ポート31bを可変絞り部Aを介して連通させ、サブポート31cにはメインポート31dと制御ポート31bから作動油が流れるようにしたものである。第３制御モードは、サブポート31cと制御ポート31bの連通を維持した状態でサブポート31cとメインポート31dを可変絞り部Bを介して連通させて制御ポート31bからサブポート31cとメインポート31dに作動油が流れるようにしたものである。
【０００７】
上記制御を行うため、ランド部32aの軸方向寸法Lはサブポート31cの軸方向寸法よりも小さく形成されている。これによりランド部32aがサブポート31cの丁度真横に位置する時はランド部32aの軸方向上下両端に隙間ができるため、作動油がランド部32aの脇を連通可能となっている(特許文献１に記載された図７、図８参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０―３１８１５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記構成及び制御が開示された特許文献1には、以下の課題が存在する。まず、エンジン(オイルポンプ20)の高回転領域は、第５制御モード及び特許文献１に記載された図１０に相当する。これによれば、エンジンの高回転領域では制御ポート31b(吐出ポート21e)からサブポート31c(サブ吸込ポート21d)とメインポート31d(メイン吸込ポート21c)の両方に作動油が流れていってしまう。これによりエンジンの高回転領域で油圧が想定以上に下がりすぎてしまうといった課題があった。
【００１０】
また、特許文献１の構成では、クランクシャフト10の回転数NがN1(a点の特性)以上の時はサブポート31cは、常に開口されている。言い換えると、アイドリング回転領域より若干高い回転領域から最高（ＭＡＸ）回転領域で常に最低１箇所は開弁している状態となっている。
【００１１】
よって、特許文献１では、前記サブポート31cが常時、開口されている状態である構成のために、例えばエンジンの中回転領域で潤滑確保のために一旦制御弁30を閉弁し、且つエンジンの高回転領域で効率改善のため再度制御弁30を開弁するような制御を行うことは構造上、不可能である。本発明の目的（解決しようとする技術的課題）は、エンジンの高回転領域における、オイルポンプから吐出されるオイルの適正油圧を確保すると共に、中回転領域での良好潤滑性を確保し、エンジンの効率改善を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、リリーフ流入部とバルブ通路部と凹み部とリリーフ孔を有するオイル排出部とからなるリリーフハウジングと、第１太径部と第２太径部との間に細径部を有するリリーフバルブと、該リリーフバルブを前記リリーフ流入部側に弾性付勢するスプリングとからなり、前記凹み部は前記オイル排出部よりも前記リリーフ流入部側に近い位置に形成され、前記凹み部の軸方向長さは前記リリーフバルブの第１太径部の軸方向長さより大きく形成され、前記凹み部と前記リリーフ孔との軸方向最短距離は前記細径部の軸方向長さより小さく形成されてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。
【００１３】
請求項２の発明を、請求項１において、前記凹み部は前記バルブ通路部の手前側に形成された主凹部と、該主凹部に対して前記バルブ通路部を挟んだ反対側に形成された副凹部とから形成され、前記主凹部と前記副凹部とは直線状に形成されてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより、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、前記凹み部は軸方向に長い細長孔として形成されてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項４の発明を、請求項１において、前記凹み部の幅方向寸法は、前記バルブ通路部の直径よりも小さくされてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、エンジンの低回転領域から中回転領域に亘る範囲ではオイルのリリーフを行い、また中回転領域から高回転領域に亘る範囲でリリーフを停止し、エンジンのそれぞれの回転数で適正なオイルの油圧を維持することができる。そして、オイルの油圧がそれぞれの回転域において適正な状態から急激に下がりすぎてしまう不安定な状態を防止できる。さらに、上記効果を有するにも係わらず、本発明の装置は、極めて簡単な構成にすることができ、組付が簡単にでき、低価格にて提供することができる。
【００１５】
請求項２の発明では、主凹部だけで無く副凹部も形成することにより低回転領域乃至中回転領域での凹み部でのオイルの流通量を増加させることができる。すなわち副凹部の容積を増減させることで、低回転領域乃至中回転領域での圧力調整を容易に行うことができる。さらに主凹部及び副凹部を直線状に形成することにより鋳抜きピンにより容易に形成することができるため、安価に製造することができる。
【００１６】
請求項３の発明では、凹み部を軸方向に長く、周方向に狭い細長孔として形成したことにより、単にスプリング強度の大小調整よりも広い回転領域で凹み部でのオイル流通を行うことができる。凹み部の軸方向長さを変更することによりオイル流通を行う回転領域を広げたり狭めたりできるため、狙った通りのきめ細かい圧力制御を行うことができる。請求項４の発明では、前記凹み部の幅方向寸法は、前記バルブ通路部の直径よりも小さくされ、且つ該バルブ通路部の内周面に周方向の一部に溝状に形成されてなる構成としたことにより、低回転領域から中回転領域に亘る範囲のリリーフ動作におけるリリーフオイルの量を少なく設定することができ、急激なオイル圧力の減少を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は本発明におけるリリーフバルブ装置が備わったオイルポンプの平面図、(Ｂ)は（Ａ）の（ア）部拡大図、(Ｃ)は（Ｂ）のＸ1−Ｘ1矢視断面図、（Ｄ）は（Ｃ）の（イ）部拡大図である。
【図２】（Ａ）は本発明におけるリリーフハウジングとリリーフバルブとスプリングとが分離された断面図、(Ｂ)は（Ａ）の（ウ）部拡大平面斜視図、(Ｃ)は（Ｂ）のＹ1−Ｙ1矢視断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明におけるセット状態のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（エ）部拡大図である。
【図４】（Ａ）は本発明における低回転領域のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（オ）部拡大図である。
【図５】（Ａ）は本発明における低回転領域から中回転領域に亘る範囲のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（カ）部拡大図である。
【図６】（Ａ）は本発明における中回転領域のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（キ）部拡大図である。
【図７】（Ａ）は本発明における中回転領域から高回転領域に亘る範囲のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（ク）部拡大図である。
【図８】（Ａ）は本発明における高回転領域のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（ケ）部拡大図である。
【図９】（Ａ）は、凹み部の第２実施形態を示す要部断面図、（Ｂ）は本発明における別の実施形態のリリーフハウジングの平面図である。
【図１０】本発明と従来技術を比較するグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明は、図１に示すように、主に、リリーフハウジングＡと、リリーフバルブ６と、スプリング７とから構成される。前記リリーフハウジングＡは、エンジンにオイルを供給する機械駆動式のオイルポンプ８４のポンプボディ８の本体部８１内に一体的に形成されている。オイルポンプ８４は内接歯車式のポンプで、具体的にはインナーロータ８４ａとアウターロータ８４ｂから構成されるトロコイド歯車ポンプ等である。さらに、オイルポンプ８４は、エンジンルーム内の適所に配置されるものである。
【００１９】
リリーフハウジングＡは、ポンプボディ８内に形成されたオイルポンプ８４の吐出流路８２の下流側に、略中空円筒形状のトンネル状に形成される。リリーフハウジングＡは、覆い部１と、リリーフ流入部２と、バルブ通路部３とから構成されている〔図１（Ａ），（Ｂ）及び図２〕。前記覆い部１は、ポンプボディ８の所定箇所に筐体として形成されたものであり、具体的には、ポンプボディ８の所定箇所の表面に軸方向に沿って内部に略管状通路を有するようにした略トンネル状の円筒状膨出部として形成されたものである。
【００２０】
ここで、軸方向とは、リリーフハウジングＡ内の通路（バルブ通路部３）の長手方向のことであり、また通路内に収納される（後述する）リリーフバルブ６が往復移動を行う方向のことであり、具体的には、図１（Ｂ），（Ｃ）において水平方向となる。覆い部１の内部に、前記リリーフ流入部２と前記バルブ通路部３とが連通するように配置されている。覆い部１内において、リリーフ流入部２は、上流側に位置し、バルブ通路部３は下流側に位置する。
【００２１】
つまり、リリーフ流入部２はバルブ通路部３よりもオイルポンプ側に位置しており、吐出流路８２からのオイルは、最初にリリーフ流入部２から入ってくるものである。リリーフ流入部２は、バルブ通路部３に対して直交する方向で交わるように連通される。リリーフ流入部２には、リリーフ導入路２１が形成され、該リリーフ導入路２１がバルブ通路部３と連通している〔図２（Ａ）参照〕。
【００２２】
バルブ通路部３は、リリーフハウジングＡの覆い部１の内部において、円筒形状の空隙として形成された通路である。バルブ通路部３内には、後述するリリーフバルブ６及びスプリング７が収納される。バルブ通路部３は、前記リリーフ導入路２１と軸方向において同一軸線状に連続形成される〔図２（Ａ）参照〕。
【００２３】
そして、リリーフ流入部２から流入したオイルがリリーフ導入路２１を介して、リリーフオイルをバルブ通路部３側に送り込む。リリーフ導入路２１は、後述するリリーフバルブ６が往復移動するための通路ではなく、したがってリリーフバルブ６はリリーフ導入路２１には進入しないし、出入もしない〔図１（Ｃ），（Ｄ）参照〕。
【００２４】
バルブ通路部３は、リリーフバルブ６が往復移動する通路であり、前記リリーフ導入路２１よりも直径が大きく形成されている。バルブ通路部３とリリーフ導入路２１との境目には、段差面３１が形成される〔図２（Ａ），（Ｂ）参照〕。該段差面３１は、リリーフバルブ６の移動におけるストッパとしての役目をなし、リリーフバルブ６の移動範囲を規制するものである〔図１（Ｃ），（Ｄ）参照〕。
【００２５】
段差面３１は、後述するリリーフバルブ６の頭部６１ａの形状に合わせて裁頭円錐形状の内周面として形成されているが〔図２（Ａ），（Ｂ）参照〕、特にこの形状に限定されるものではなく、軸方向に直交する平坦面としてもかまわない。バルブ通路部３には、凹み部４及びオイル排出部５が形成されている。凹み部４とオイル排出部５の位置関係は、凹み部４が上流側で、オイル排出部５が下流側となる。さらに具体的には、前記リリーフ流入部２側から見て凹み部４が手前側に形成され、オイル排出部５が奥側に形成されている。
【００２６】
前記凹み部４は、リリーフハウジングＡの覆い部１における内周面に沿って形成された窪み状の部位である。凹み部４は、バルブ通路部３の内部に流入するリリーフオイルがその圧力Ｐでリリーフバルブ６を押圧移動させることによって、覆い部１の内周面に最初に露出すると共に、リリーフオイルが流れ込む部位である。さらに、凹み部４は、バルブ通路部３内の軸方向に沿って次に露出するオイル排出部５との間で、後述する特定の条件のもとでのみリリーフオイルの移送を行う役目をなすものである（図５参照）。
【００２７】
凹み部４には種々の実施形態が存在し、その第1実施形態は、リリーフハウジングＡの軸方向に対する直交断面形状が、直線状の略「Ｕ」字形状の溝としたものである〔図２（Ｂ），（Ｃ）参照〕。つまり、凹み部４は、覆い部１の内周面の回りを断面略「Ｕ」 字形状となるように、軸方向に対して垂直に除去された丸孔と見ることもできる。
【００２８】
そして、前記凹み部４において覆い部１側（手前側）の窪みを主凹部４１と称する。また、主凹部４１のバルブ通路部３を挟んだ反対側（奥側）の窪みを副凹部４２と称する。凹み部４の主凹部４１及び副凹部４２の直径は、バルブ通路部３の内径よりも小さく形成されている。主凹部４１は、副凹部４２よりも、その容積が大きく形成されている〔図２（Ａ）参照〕。
【００２９】
また、凹み部４の第２実施形態では、凹み部４において主凹部４１のみ形成され、副凹部４２は形成されないものである〔図９(Ａ)参照〕。第２実施形態においても、主凹部４１においてオイルの流通を行えるため、本発明の効果を十分に奏することができる。また凹み部４は鋳造にて製造するならば鋳抜きピンを抜くことにより形成されるが、鋳抜きピンの位置により凹み部４の深さの調整は容易であるため、コスト変動はほとんど無いものである。
【００３０】
さらに、凹み部４の第３実施形態では、凹み部４は丸孔では無く軸方向に長く、周方向に狭い細長孔として形成される〔図９(Ｂ)参照〕。第３実施形態でも第１実施形態及び第２実施形態と同様に、凹み部４は抜き勾配があるため完全に同一形状とはならないが表面から奥に亘ってほぼ同一形状の孔となっている。凹み部４を軸方向に長い細長孔とすることにより丸孔と比較して、凹み部４でオイルが流通する回転領域を広くすることができる。つまり凹み部４の軸方向長さを調整することにより、スプリング７の強度のみを調整する場合と比較して圧力調整を容易に行うことができる。
【００３１】
次に、オイル排出部５は、リリーフ孔５１と排出流路５２とから構成されている〔図１（Ｃ），（Ｄ）及び図２参照〕。リリーフ孔５１は、リリーフハウジングＡの覆い部１の壁部を貫通する孔であって、該覆い部１の内周面と外周面とが連通するように形成されたものである。排出流路５２は、前記リリーフ孔５１を介して、覆い部１の内部と外部と連通し、オイル排出部５から排出されたリリーフオイルをオイルポンプ８４の吸入側に戻す役目をなしている。
【００３２】
また、前記リリーフハウジングＡは、ポンプボディ８を含めて鋳造によって形成されるものであり、そのため、ポンプボディ８の本体部８１の一面は開放された面となっている。その開放面を覆うためのカバー材８３がポンプボディ８を構成する部材として備わっており、カバー材８３が本体部８１の開放面を被覆するように装着することで、前記吐出流路８２やオイルポンプ８４のポンプ室等が構成される。
【００３３】
前記凹み部４は、カバー材８３によって、周囲が閉鎖状に包囲された溝状の空隙が構成されることになり、凹み部４のカバー材８３側寄りの部位が主凹部４１となり、反対側の円周状の部位が副凹部４２となる〔図２（Ｂ），（Ｃ）参照〕。また、オイル排出部５の排出流路５２は、前記カバー材８３がリリーフハウジングＡに装着されることによって形成される〔図２（Ｂ），（Ｄ）参照〕。
【００３４】
具体的には、前記覆い部１の外周面でリリーフ孔５１が形成された周囲は、僅かに薄肉部として窪むように形成されている。この窪み部分が排出流路５２の一部を構成し、カバー材８３を装着することにより覆い部１の外周面のリリーフ孔５１箇所の周囲に空隙が形成され、該空隙が排出流路５２として使用されるものである〔図２（Ｂ），（Ｄ）参照〕。また、前記リリーフハウジングＡの覆い部１のリリーフ流入部２と連通する側とは反対側の端部には、閉部材としてシーリングボルト１ｂが装着されている。
【００３５】
次に、リリーフバルブ６は、円筒形状に形成され、第１太径部６１，第２太径部６２及び細径部６３とから構成されており、第１太径部６１と第２太径部６２との間に細径部６３が形成されている〔図１（Ｃ），（Ｄ）及び図２（Ａ）参照〕。第１太径部６１と第２太径部６２とは、直径が同一径又は略同一である〔図２（Ａ）参照〕。第１太径部６１は、前述したように円筒形状であるが、具体的には扁平円筒形状であり、且つその先端である頭部６１ａの外周縁は傾斜状に加工形成され、次第に直径が小さくなる裁頭円錐形状となっている。また、第１太径部６１の頭部６１ａとは反対側の外周縁も傾斜状に面取加工されている〔図１（Ｄ），図２（Ａ）等参照〕。
【００３６】
第２太径部６２は、前記第１太径部６１よりも軸方向寸法は長く形成されている。そして、第２太径部６２の内部には、中空円筒形状の空隙６２ａが形成され、軸方向端部は開放されている。該空隙６２ａには、後述するスプリング７の一部が挿入される〔図１（Ｃ）参照〕。第１太径部６１と細径部６３とは、中実円筒形状に形成されている。
【００３７】
細径部６３は、第１太径部６１及び第２太径部６２に対して、その直径が数割程度小さく形成されており、リリーフバルブ６において細径部６３の形成箇所は、周方向に沿って形成された溝として見ることができる。またリリーフバルブ６は、バルブ通路部３内で軸方向に円滑に移動できるように、バルブ通路部３の内径よりも僅かに外径が小さく形成されるものであり、両者は、精度の比較的高いすきま嵌めの嵌め合いを備えている。
【００３８】
次に、リリーフハウジングＡにおける凹み部４及びオイル排出部５の構成と、リリーフバルブ６の構成との関係について説明する。まず、リリーフバルブ６の第１太径部６１の最大直径の円筒部の軸方向長さ寸法Ｌ１は、凹み部４の軸方向長さ寸法Ｌａよりも短く、すなわち、Ｌ1＜Ｌａとなる〔図１（Ｄ），図２（Ａ），図３（Ｂ），図５（Ｂ）等参照〕。
【００３９】
ここで、リリーフバルブ６の第１太径部６１における最大直径の円筒部の軸方向長さ寸法Ｌ１とは、前述した頭部６１ａ及び該頭部６１ａとは軸方向において反対側の周縁に形成された傾斜状の面取り部分を除いた円筒部分のことをいう〔図１（Ｄ），図２（Ａ）等参照〕。
【００４０】
次に、細径部６３の軸方向寸法Ｌ3は、凹み部４とオイル排出部５のリリーフ孔５１との最短距離Ｌｂよりも大きく、Ｌ3＞Ｌｂとなる〔図１（Ｄ），図２（Ａ），図３（Ｂ），図５（Ｂ）等参照〕。ここで、凹み部４とオイル排出部５のリリーフ孔５１との最短距離Ｌｂとは、凹み部４側より見て、リリーフ孔５１の周縁の最も凹み部４に近接した部分と、リリーフ孔５１から見て凹み部４の縁の最もリリーフ孔５１に近接した部分との軸方向間隔のことをいう〔図１（Ｄ），図２（Ａ），図３（Ｂ），図５（Ｂ）等参照〕。
【００４１】
本発明の構成により、リリーフ動作の行程は、概ね以下のように行われる。まず、オイルポンプ８４の吐出流路８２の上流側から下流側に流れるオイルの一部がリリーフオイルとしてリリーフバルブ装置のリリーフ流入部２，リリーフ導入路２１からバルブ通路部３に流れ込む〔図１（Ａ），図３参照〕。そして、リリーフオイルの圧力Ｐが上昇すると、リリーフバルブ６は、スプリング７の弾性力を超えて、バルブ通路部３におけるリリーフ流入部２側とは反対側の方向に移動を始める（図４参照）。なお、ここで圧力Ｐは、分布荷重である（図３乃至図８参照）。
【００４２】
さらに、圧力Ｐが特定値を超えると、リリーフバルブ６は移動を続け、第１太径部６１により閉鎖されていた凹み部４が開く。そして、第１太径部６１が凹み部４の軸方向略中間位置に到達したときには、第１太径部６１の軸方向の長さ寸法Ｌ1は、凹み部４の軸方向長さ寸法Ｌａよりも小さい（Ｌ1＜Ｌａ）ため、第１太径部６１の頭部６１ａ側と細径部６３側と、凹み部４との間においてリリーフオイルの流通が可能となる。
【００４３】
また、細径部６３の軸方向長さ寸法Ｌ3は、凹み部４とオイル排出部５のリリーフ孔５１との最短距離Ｌｂよりも大きい（Ｌ3＞Ｌｂ）ため、リリーフハウジングＡの凹み部４とオイル排出部５と、リリーフバルブ６の細径部６３とによって、リリーフオイルの流通路が構成される。よって、凹み部４からオイル排出部５に向かってリリーフオイルが流れ、リリーフ動作が行われる（図５参照）。
【００４４】
そして、リリーフオイルの圧力Ｐがさらに上昇すると、第１太径部６１は、凹み部４とオイル排出部５との間を閉鎖し、リリーフオイルの排出は停止する。そして、さらにリリーフオイルの圧力Ｐが上昇することによって、第１太径部６１がオイル排出部５を開いてリリーフオイルを直接排出することができるようになる。
【００４５】
次に、エンジンの低、中、高回転領域におけるそれぞれの制御状態について述べる。なお、低、中、高回転領域における具体的な回転数は、エンジン又はポンプごとに異なるため具体的数値については記載しない。まず、セット状態では、図３に示すように、リリーフバルブ６は、スプリング７の弾性付勢力によってリリーフ流入部２側に完全に押し付けられている。この状態でオイルポンプが始動する。リリーフオイルのリリーフは停止状態である。
【００４６】
次に、低回転領域では、図４に示すように、回転数が低いためオイルポンプ８４の吐出圧は低く、この吐出圧による力よりもスプリング７の弾性付勢力の方が大きいためリリーフバルブ６はほとんど動かないか、僅かに移動する程度である。リリーフバルブ６の第１太径部６１によってバルブ通路部３では、オイル排出部５は完全に閉鎖されるためオイルポンプ８４から吐出されたオイルは凹み部４及びオイル排出部５に流れ込むことは無く、全量吐出される。これにより低回転領域での油圧及び流量を確保できる。
【００４７】
次に、低回転領域乃至中回転領域では、図５に示すように、リリーフオイルの圧力Ｐがしだいに上昇してゆく。そして、リリーフオイルの圧力Ｐが特定の値に到達すると、スプリング７による弾性付勢力を超えてリリーフバルブ６をバルブ通路部３におけるリリーフ流入部２とは反対側の方向に移動させる。
【００４８】
そして、リリーフバルブ６の第１太径部６１の頭部６１ａが凹み部４の軸方向中間箇所に位置すると、リリーフオイルは、リリーフバルブ６の細径部６３と、リリーフハウジングＡの凹み部４とオイル排出部５との間で流通路を構成し、リリーフオイルをオイル排出部５から排出し、リリーフ動作を行う〔図５（Ｂ）参照〕。これによりリリーフオイルの圧力Ｐが低減されるので、低回転領域乃至中回転領域においてオイルポンプ８４の無駄仕事が削減できる。
【００４９】
次に、中回転領域では、図６に示すように、リリーフオイルの圧力Ｐがさらに上昇するので、リリーフバルブ６がさらに移動し、第１太径部６１が、凹み部４とオイル排出部５の間に位置する。この状態ではリリーフオイルは、バルブ通路部３内の軸方向において凹み部４とオイル排出部５との間を第１太径部６１によって遮断する。したがって、リリーフオイルは凹み部４のみに充満するが、オイル排出部５には到達できず、オイル排出部５のリリーフ孔５１を開けないので、リリーフは停止状態である。
【００５０】
これによりオイルの油圧が上昇し、目的とした回転領域でエンジン等の摺動部品の潤滑を確保することが可能となる。次に、中回転領域乃至高回転領域においても、中回転領域と略同様であるが、図７に示すように、リリーフオイルの圧力Ｐが上昇を続けるので、リリーフバルブ６も移動を続けている。しかし、リリーフは停止状態である。
【００５１】
次に、高回転領域では、図８に示すように、リリーフオイルの圧力Ｐがさらに上昇し、リリーフバルブ６がバルブ通路部３内をさらに移動して、第１太径部６１がバルブ通路部３内においてオイル排出部５のリリーフ孔５１を開き、リリーフオイルを直接オイル排出部５から排出することができる。これは、一般的な排出行程である。これによって、リリーフオイルの異常な圧力上昇を防ぐことができる。そして、高回転領域を超えても、同様にリリーフオイルがオイル排出部５から排出される一般的な排出行程となり、オイルの異常な圧力上昇を防止する。
【００５２】
このように、本発明では、特に低回転領域から中回転領域において、リリーフオイルの圧力上昇過程でリリーフオイルは一旦、オイル排出部５から排出される。しかし、その排出期間は、僅かであり、したがってリリーフオイルの排出量も僅かである。これによって、低回転領域から中回転領域における、オイルの圧力が想定外に減少することはなく、安定したオイル圧力を維持することができる。そして、さらに、リリーフオイルの圧力Ｐが上昇した場合には、リリーフバルブ６の第１太径部６１がオイル排出部５を開き、リリーフオイルを直接オイル排出部５から排出する一般的な排出手段に切り替わるものである。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ…リリーフハウジング、２…リリーフ流入部、３…バルブ通路部、４…凹み部、
５…オイル排出部、６…リリーフバルブ、６１…第１太径部、６２…第２太径部、
６３…細径部、７…スプリング。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの高回転領域における、オイルポンプから吐出されるオイルの適正油圧を確保すると共に、中回転領域での良好な潤滑性を確保し、エンジンの効率改善を図ることができるオイルポンプのリリーフ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オイルポンプの下流にはオイルポンプの吐出圧を極端に高くなりすぎないようにするための装置としてリリーフバルブが配置されることが多い。従来、リリーフバルブは、流路や流路上の機器を極端に高い油圧から保護する機能を有しているが、近年では、さらに、低燃費化を達成するため油圧を意図した値に調整することでオイルポンプの無駄仕事を削減することが重要視されている。
【０００３】
上記機能を達成するためオイルポンプの吐出圧を調整する手段としてのリリーフバルブに対する研究開発も広く行われている。そこで、オイルポンプの吐出圧を調整する手段としてのリリーフバルブでは、エンジンの中回転領域で一旦オイルをリリーフ(排出)することによって、オイルポンプの無駄仕事を削減する構成が特許文献1に開示されている。
【０００４】
特許文献１では、制御弁30は、内孔31aを有するとともに、この内孔31aにそれぞれ連通する制御ポート31b、サブポート31c、メインポート31dを有するバルブハウジング31と、このバルブハウジング31の内孔31aに軸方向へ摺動可能に組み付けられて、制御ポート31bを通して流入する作動油の圧力を一端に受けるとともにバルブハウジング31とにより可変絞り部A,Bを形成し、各ポート31b,31c,31d間の連通・遮断をランド部32aにて可変制御するスプール32と、このスプール32を付勢するスプリング33によって構成される。
【０００５】
制御ポート31bは吐出ポート21eに連通し、サブポート31cはサブ吸込ポート21dに連通し、メインポート31dはメイン吸込ポート21cに連通している。スプール32のランド部32aは一体形成であってスプール32の一端側に形成されており、ランド部32aの他端側にはランド部32aの外周部分からスプール32の軸心に向けて傾斜するスロープ面32bが形成されている。またスロープ面32bのランド部32a側端部とランド部32aの外周間には径方向の段差32cが形成されている。
【０００６】
制御上の特徴としては主に第２制御モード及び第３制御モードに見受けられる。第２制御モードは、サブポート31cとメインポート31dの連通を維持した状態でサブポート31cと制御ポート31bを可変絞り部Aを介して連通させ、サブポート31cにはメインポート31dと制御ポート31bから作動油が流れるようにしたものである。第３制御モードは、サブポート31cと制御ポート31bの連通を維持した状態でサブポート31cとメインポート31dを可変絞り部Bを介して連通させて制御ポート31bからサブポート31cとメインポート31dに作動油が流れるようにしたものである。
【０００７】
上記制御を行うため、ランド部32aの軸方向寸法Lはサブポート31cの軸方向寸法よりも小さく形成されている。これによりランド部32aがサブポート31cの丁度真横に位置する時はランド部32aの軸方向上下両端に隙間ができるため、作動油がランド部32aの脇を連通可能となっている(特許文献１に記載された図７、図８参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０―３１８１５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記構成及び制御が開示された特許文献1には、以下の課題が存在する。まず、エンジン(オイルポンプ20)の高回転領域は、第５制御モード及び特許文献１に記載された図１０に相当する。これによれば、エンジンの高回転領域では制御ポート31b(吐出ポート21e)からサブポート31c(サブ吸込ポート21d)とメインポート31d(メイン吸込ポート21c)の両方に作動油が流れていってしまう。これによりエンジンの高回転領域で油圧が想定以上に下がりすぎてしまうといった課題があった。
【００１０】
また、特許文献１の構成では、クランクシャフト10の回転数NがN1(a点の特性)以上の時はサブポート31cは、常に開口されている。言い換えると、アイドリング回転領域より若干高い回転領域から最高（ＭＡＸ）回転領域で常に最低１箇所は開弁している状態となっている。
【００１１】
よって、特許文献１では、前記サブポート31cが常時、開口されている状態である構成のために、例えばエンジンの中回転領域で潤滑確保のために一旦制御弁30を閉弁し、且つエンジンの高回転領域で効率改善のため再度制御弁30を開弁するような制御を行うことは構造上、不可能である。本発明の目的（解決しようとする技術的課題）は、エンジンの高回転領域における、オイルポンプから吐出されるオイルの適正油圧を確保すると共に、中回転領域での良好潤滑性を確保し、エンジンの効率改善を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、リリーフ流入部とバルブ通路部と凹み部とリリーフ孔を有するオイル排出部とからなるリリーフハウジングと、第１太径部と第２太径部との間に細径部を有するリリーフバルブと、該リリーフバルブを前記リリーフ流入部側に弾性付勢するスプリングとからなり、前記凹み部は前記オイル排出部よりも前記リリーフ流入部側に近い位置に形成され、前記凹み部の軸方向長さは前記リリーフバルブの第１太径部の軸方向長さより大きく形成され、前記凹み部と前記リリーフ孔との軸方向最短距離は前記細径部の軸方向長さより小さく形成されてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。
【００１３】
請求項２の発明を、請求項１において、前記凹み部は前記バルブ通路部の手前側に形成された主凹部と、該主凹部に対して前記バルブ通路部を挟んだ反対側に形成された副凹部とから形成され、前記主凹部と前記副凹部とは直線状に形成されてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより、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、前記凹み部は軸方向に長い細長孔として形成されてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項４の発明を、請求項１において、前記凹み部の幅方向寸法は、前記バルブ通路部の直径よりも小さくされてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、エンジンの低回転領域から中回転領域に亘る範囲ではオイルのリリーフを行い、また中回転領域から高回転領域に亘る範囲でリリーフを停止し、エンジンのそれぞれの回転数で適正なオイルの油圧を維持することができる。そして、オイルの油圧がそれぞれの回転域において適正な状態から急激に下がりすぎてしまう不安定な状態を防止できる。さらに、上記効果を有するにも係わらず、本発明の装置は、極めて簡単な構成にすることができ、組付が簡単にでき、低価格にて提供することができる。
【００１５】
請求項２の発明では、主凹部だけで無く副凹部も形成することにより低回転領域乃至中回転領域での凹み部でのオイルの流通量を増加させることができる。すなわち副凹部の容積を増減させることで、低回転領域乃至中回転領域での圧力調整を容易に行うことができる。さらに主凹部及び副凹部を直線状に形成することにより鋳抜きピンにより容易に形成することができるため、安価に製造することができる。
【００１６】
請求項３の発明では、凹み部を軸方向に長く、周方向に狭い細長孔として形成したことにより、単にスプリング強度の大小調整よりも広い回転領域で凹み部でのオイル流通を行うことができる。凹み部の軸方向長さを変更することによりオイル流通を行う回転領域を広げたり狭めたりできるため、狙った通りのきめ細かい圧力制御を行うことができる。請求項４の発明では、前記凹み部の幅方向寸法は、前記バルブ通路部の直径よりも小さくされ、且つ該バルブ通路部の内周面に周方向の一部に溝状に形成されてなる構成としたことにより、低回転領域から中回転領域に亘る範囲のリリーフ動作におけるリリーフオイルの量を少なく設定することができ、急激なオイル圧力の減少を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は本発明におけるリリーフバルブ装置が備わったオイルポンプの平面図、(Ｂ)は（Ａ）の（ア）部拡大図、(Ｃ)は（Ｂ）のＸ1−Ｘ1矢視断面図、（Ｄ）は（Ｃ）の（イ）部拡大図である。
【図２】（Ａ）は本発明におけるリリーフハウジングとリリーフバルブとスプリングとが分離された断面図、(Ｂ)は（Ａ）の（ウ）部拡大平面斜視図、(Ｃ)は（Ｂ）のＹ1−Ｙ1矢視断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明におけるセット状態のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（エ）部拡大図である。
【図４】（Ａ）は本発明における低回転領域のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（オ）部拡大図である。
【図５】（Ａ）は本発明における低回転領域から中回転領域に亘る範囲のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（カ）部拡大図である。
【図６】（Ａ）は本発明における中回転領域のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（キ）部拡大図である。
【図７】（Ａ）は本発明における中回転領域から高回転領域に亘る範囲のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（ク）部拡大図である。
【図８】（Ａ）は本発明における高回転領域のリリーフバルブの動作を示す要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（ケ）部拡大図である。
【図９】（Ａ）は、凹み部の第２実施形態を示す要部断面図、（Ｂ）は本発明における別の実施形態のリリーフハウジングの平面図である。
【図１０】本発明と従来技術を比較するグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明は、図１に示すように、主に、リリーフハウジングＡと、リリーフバルブ６と、スプリング７とから構成される。前記リリーフハウジングＡは、エンジンにオイルを供給する機械駆動式のオイルポンプ８４のポンプボディ８の本体部８１内に一体的に形成されている。オイルポンプ８４は内接歯車式のポンプで、具体的にはインナーロータ８４ａとアウターロータ８４ｂから構成されるトロコイド歯車ポンプ等である。さらに、オイルポンプ８４は、エンジンルーム内の適所に配置されるものである。
【００１９】
リリーフハウジングＡは、ポンプボディ８内に形成されたオイルポンプ８４の吐出流路８２の下流側に、略中空円筒形状のトンネル状に形成される。リリーフハウジングＡは、覆い部１と、リリーフ流入部２と、バルブ通路部３とから構成されている〔図１（Ａ），（Ｂ）及び図２〕。前記覆い部１は、ポンプボディ８の所定箇所に筐体として形成されたものであり、具体的には、ポンプボディ８の所定箇所の表面に軸方向に沿って内部に略管状通路を有するようにした略トンネル状の円筒状膨出部として形成されたものである。
【００２０】
ここで、軸方向とは、リリーフハウジングＡ内の通路（バルブ通路部３）の長手方向のことであり、また通路内に収納される（後述する）リリーフバルブ６が往復移動を行う方向のことであり、具体的には、図１（Ｂ），（Ｃ）において水平方向となる。覆い部１の内部に、前記リリーフ流入部２と前記バルブ通路部３とが連通するように配置されている。覆い部１内において、リリーフ流入部２は、上流側に位置し、バルブ通路部３は下流側に位置する。
【００２１】
つまり、リリーフ流入部２はバルブ通路部３よりもオイルポンプ側に位置しており、吐出流路８２からのオイルは、最初にリリーフ流入部２から入ってくるものである。リリーフ流入部２は、バルブ通路部３に対して直交する方向で交わるように連通される。リリーフ流入部２には、リリーフ導入路２１が形成され、該リリーフ導入路２１がバルブ通路部３と連通している〔図２（Ａ）参照〕。
【００２２】
バルブ通路部３は、リリーフハウジングＡの覆い部１の内部において、円筒形状の空隙として形成された通路である。バルブ通路部３内には、後述するリリーフバルブ６及びスプリング７が収納される。バルブ通路部３は、前記リリーフ導入路２１と軸方向において同一軸線状に連続形成される〔図２（Ａ）参照〕。
【００２３】
そして、リリーフ流入部２から流入したオイルがリリーフ導入路２１を介して、リリーフオイルをバルブ通路部３側に送り込む。リリーフ導入路２１は、後述するリリーフバルブ６が往復移動するための通路ではなく、したがってリリーフバルブ６はリリーフ導入路２１には進入しないし、出入もしない〔図１（Ｃ），（Ｄ）参照〕。
【００２４】
バルブ通路部３は、リリーフバルブ６が往復移動する通路であり、前記リリーフ導入路２１よりも直径が大きく形成されている。バルブ通路部３とリリーフ導入路２１との境目には、段差面３１が形成される〔図２（Ａ），（Ｂ）参照〕。該段差面３１は、リリーフバルブ６の移動におけるストッパとしての役目をなし、リリーフバルブ６の移動範囲を規制するものである〔図１（Ｃ），（Ｄ）参照〕。
【００２５】
段差面３１は、後述するリリーフバルブ６の頭部６１ａの形状に合わせて裁頭円錐形状の内周面として形成されているが〔図２（Ａ），（Ｂ）参照〕、特にこの形状に限定されるものではなく、軸方向に直交する平坦面としてもかまわない。バルブ通路部３には、凹み部４及びオイル排出部５が形成されている。凹み部４とオイル排出部５の位置関係は、凹み部４が上流側で、オイル排出部５が下流側となる。さらに具体的には、前記リリーフ流入部２側から見て凹み部４が手前側に形成され、オイル排出部５が奥側に形成されている。
【００２６】
前記凹み部４は、リリーフハウジングＡの覆い部１における内周面に沿って形成された窪み状の部位である。凹み部４は、バルブ通路部３の内部に流入するリリーフオイルがその圧力Ｐでリリーフバルブ６を押圧移動させることによって、覆い部１の内周面に最初に露出すると共に、リリーフオイルが流れ込む部位である。さらに、凹み部４は、バルブ通路部３内の軸方向に沿って次に露出するオイル排出部５との間で、後述する特定の条件のもとでのみリリーフオイルの移送を行う役目をなすものである（図５参照）。
【００２７】
凹み部４には種々の実施形態が存在し、その第1実施形態は、リリーフハウジングＡの軸方向に対する直交断面形状が、直線状の略「Ｕ」字形状の溝としたものである〔図２（Ｂ），（Ｃ）参照〕。つまり、凹み部４は、覆い部１の内周面の回りを断面略「Ｕ」 字形状となるように、軸方向に対して垂直に除去された丸孔と見ることもできる。
【００２８】
そして、前記凹み部４において覆い部１側（手前側）の窪みを主凹部４１と称する。また、主凹部４１のバルブ通路部３を挟んだ反対側（奥側）の窪みを副凹部４２と称する。凹み部４の主凹部４１及び副凹部４２の直径は、バルブ通路部３の内径よりも小さく形成されている。主凹部４１は、副凹部４２よりも、その容積が大きく形成されている〔図２（Ａ）参照〕。
【００２９】
また、凹み部４の第２実施形態では、凹み部４において主凹部４１のみ形成され、副凹部４２は形成されないものである〔図９(Ａ)参照〕。第２実施形態においても、主凹部４１においてオイルの流通を行えるため、本発明の効果を十分に奏することができる。また凹み部４は鋳造にて製造するならば鋳抜きピンを抜くことにより形成されるが、鋳抜きピンの位置により凹み部４の深さの調整は容易であるため、コスト変動はほとんど無いものである。
【００３０】
さらに、凹み部４の第３実施形態では、凹み部４は丸孔では無く軸方向に長く、周方向に狭い細長孔として形成される〔図９(Ｂ)参照〕。第３実施形態でも第１実施形態及び第２実施形態と同様に、凹み部４は抜き勾配があるため完全に同一形状とはならないが表面から奥に亘ってほぼ同一形状の孔となっている。凹み部４を軸方向に長い細長孔とすることにより丸孔と比較して、凹み部４でオイルが流通する回転領域を広くすることができる。つまり凹み部４の軸方向長さを調整することにより、スプリング７の強度のみを調整する場合と比較して圧力調整を容易に行うことができる。
【００３１】
次に、オイル排出部５は、リリーフ孔５１と排出流路５２とから構成されている〔図１（Ｃ），（Ｄ）及び図２参照〕。リリーフ孔５１は、リリーフハウジングＡの覆い部１の壁部を貫通する孔であって、該覆い部１の内周面と外周面とが連通するように形成されたものである。排出流路５２は、前記リリーフ孔５１を介して、覆い部１の内部と外部と連通し、オイル排出部５から排出されたリリーフオイルをオイルポンプ８４の吸入側に戻す役目をなしている。
【００３２】
また、前記リリーフハウジングＡは、ポンプボディ８を含めて鋳造によって形成されるものであり、そのため、ポンプボディ８の本体部８１の一面は開放された面となっている。その開放面を覆うためのカバー材８３がポンプボディ８を構成する部材として備わっており、カバー材８３が本体部８１の開放面を被覆するように装着することで、前記吐出流路８２やオイルポンプ８４のポンプ室等が構成される。
【００３３】
前記凹み部４は、カバー材８３によって、周囲が閉鎖状に包囲された溝状の空隙が構成されることになり、凹み部４のカバー材８３側寄りの部位が主凹部４１となり、反対側の円周状の部位が副凹部４２となる〔図２（Ｂ），（Ｃ）参照〕。また、オイル排出部５の排出流路５２は、前記カバー材８３がリリーフハウジングＡに装着されることによって形成される〔図２（Ｂ），（Ｄ）参照〕。
【００３４】
具体的には、前記覆い部１の外周面でリリーフ孔５１が形成された周囲は、僅かに薄肉部として窪むように形成されている。この窪み部分が排出流路５２の一部を構成し、カバー材８３を装着することにより覆い部１の外周面のリリーフ孔５１箇所の周囲に空隙が形成され、該空隙が排出流路５２として使用されるものである〔図２（Ｂ），（Ｄ）参照〕。また、前記リリーフハウジングＡの覆い部１のリリーフ流入部２と連通する側とは反対側の端部には、閉部材としてシーリングボルト１ｂが装着されている。
【００３５】
次に、リリーフバルブ６は、円筒形状に形成され、第１太径部６１，第２太径部６２及び細径部６３とから構成されており、第１太径部６１と第２太径部６２との間に細径部６３が形成されている〔図１（Ｃ），（Ｄ）及び図２（Ａ）参照〕。第１太径部６１と第２太径部６２とは、直径が同一径又は略同一である〔図２（Ａ）参照〕。第１太径部６１は、前述したように円筒形状であるが、具体的には扁平円筒形状であり、且つその先端である頭部６１ａの外周縁は傾斜状に加工形成され、次第に直径が小さくなる裁頭円錐形状となっている。また、第１太径部６１の頭部６１ａとは反対側の外周縁も傾斜状に面取加工されている〔図１（Ｄ），図２（Ａ）等参照〕。
【００３６】
第２太径部６２は、前記第１太径部６１よりも軸方向寸法は長く形成されている。そして、第２太径部６２の内部には、中空円筒形状の空隙６２ａが形成され、軸方向端部は開放されている。該空隙６２ａには、後述するスプリング７の一部が挿入される〔図１（Ｃ）参照〕。第１太径部６１と細径部６３とは、中実円筒形状に形成されている。
【００３７】
細径部６３は、第１太径部６１及び第２太径部６２に対して、その直径が数割程度小さく形成されており、リリーフバルブ６において細径部６３の形成箇所は、周方向に沿って形成された溝として見ることができる。またリリーフバルブ６は、バルブ通路部３内で軸方向に円滑に移動できるように、バルブ通路部３の内径よりも僅かに外径が小さく形成されるものであり、両者は、精度の比較的高いすきま嵌めの嵌め合いを備えている。
【００３８】
次に、リリーフハウジングＡにおける凹み部４及びオイル排出部５の構成と、リリーフバルブ６の構成との関係について説明する。まず、リリーフバルブ６の第１太径部６１の最大直径の円筒部の軸方向長さ寸法Ｌ１は、凹み部４の軸方向長さ寸法Ｌａよりも短く、すなわち、Ｌ1＜Ｌａとなる〔図１（Ｄ），図２（Ａ），図３（Ｂ），図５（Ｂ）等参照〕。
【００３９】
ここで、リリーフバルブ６の第１太径部６１における最大直径の円筒部の軸方向長さ寸法Ｌ１とは、前述した頭部６１ａ及び該頭部６１ａとは軸方向において反対側の周縁に形成された傾斜状の面取り部分を除いた円筒部分のことをいう〔図１（Ｄ），図２（Ａ）等参照〕。
【００４０】
次に、細径部６３の軸方向寸法Ｌ3は、凹み部４とオイル排出部５のリリーフ孔５１との最短距離Ｌｂよりも大きく、Ｌ3＞Ｌｂとなる〔図１（Ｄ），図２（Ａ），図３（Ｂ），図５（Ｂ）等参照〕。ここで、凹み部４とオイル排出部５のリリーフ孔５１との最短距離Ｌｂとは、凹み部４側より見て、リリーフ孔５１の周縁の最も凹み部４に近接した部分と、リリーフ孔５１から見て凹み部４の縁の最もリリーフ孔５１に近接した部分との軸方向間隔のことをいう〔図１（Ｄ），図２（Ａ），図３（Ｂ），図５（Ｂ）等参照〕。
【００４１】
本発明の構成により、リリーフ動作の行程は、概ね以下のように行われる。まず、オイルポンプ８４の吐出流路８２の上流側から下流側に流れるオイルの一部がリリーフオイルとしてリリーフバルブ装置のリリーフ流入部２，リリーフ導入路２１からバルブ通路部３に流れ込む〔図１（Ａ），図３参照〕。そして、リリーフオイルの圧力Ｐが上昇すると、リリーフバルブ６は、スプリング７の弾性力を超えて、バルブ通路部３におけるリリーフ流入部２側とは反対側の方向に移動を始める（図４参照）。なお、ここで圧力Ｐは、分布荷重である（図３乃至図８参照）。
【００４２】
さらに、圧力Ｐが特定値を超えると、リリーフバルブ６は移動を続け、第１太径部６１により閉鎖されていた凹み部４が開く。そして、第１太径部６１が凹み部４の軸方向略中間位置に到達したときには、第１太径部６１の軸方向の長さ寸法Ｌ1は、凹み部４の軸方向長さ寸法Ｌａよりも小さい（Ｌ1＜Ｌａ）ため、第１太径部６１の頭部６１ａ側と細径部６３側と、凹み部４との間においてリリーフオイルの流通が可能となる。
【００４３】
また、細径部６３の軸方向長さ寸法Ｌ3は、凹み部４とオイル排出部５のリリーフ孔５１との最短距離Ｌｂよりも大きい（Ｌ3＞Ｌｂ）ため、リリーフハウジングＡの凹み部４とオイル排出部５と、リリーフバルブ６の細径部６３とによって、リリーフオイルの流通路が構成される。よって、凹み部４からオイル排出部５に向かってリリーフオイルが流れ、リリーフ動作が行われる（図５参照）。
【００４４】
そして、リリーフオイルの圧力Ｐがさらに上昇すると、第１太径部６１は、凹み部４とオイル排出部５との間を閉鎖し、リリーフオイルの排出は停止する。そして、さらにリリーフオイルの圧力Ｐが上昇することによって、第１太径部６１がオイル排出部５を開いてリリーフオイルを直接排出することができるようになる。
【００４５】
次に、エンジンの低、中、高回転領域におけるそれぞれの制御状態について述べる。なお、低、中、高回転領域における具体的な回転数は、エンジン又はポンプごとに異なるため具体的数値については記載しない。まず、セット状態では、図３に示すように、リリーフバルブ６は、スプリング７の弾性付勢力によってリリーフ流入部２側に完全に押し付けられている。この状態でオイルポンプが始動する。リリーフオイルのリリーフは停止状態である。
【００４６】
次に、低回転領域では、図４に示すように、回転数が低いためオイルポンプ８４の吐出圧は低く、この吐出圧による力よりもスプリング７の弾性付勢力の方が大きいためリリーフバルブ６はほとんど動かないか、僅かに移動する程度である。リリーフバルブ６の第１太径部６１によってバルブ通路部３では、オイル排出部５は完全に閉鎖されるためオイルポンプ８４から吐出されたオイルは凹み部４及びオイル排出部５に流れ込むことは無く、全量吐出される。これにより低回転領域での油圧及び流量を確保できる。
【００４７】
次に、低回転領域乃至中回転領域では、図５に示すように、リリーフオイルの圧力Ｐがしだいに上昇してゆく。そして、リリーフオイルの圧力Ｐが特定の値に到達すると、スプリング７による弾性付勢力を超えてリリーフバルブ６をバルブ通路部３におけるリリーフ流入部２とは反対側の方向に移動させる。
【００４８】
そして、リリーフバルブ６の第１太径部６１の頭部６１ａが凹み部４の軸方向中間箇所に位置すると、リリーフオイルは、リリーフバルブ６の細径部６３と、リリーフハウジングＡの凹み部４とオイル排出部５との間で流通路を構成し、リリーフオイルをオイル排出部５から排出し、リリーフ動作を行う〔図５（Ｂ）参照〕。これによりリリーフオイルの圧力Ｐが低減されるので、低回転領域乃至中回転領域においてオイルポンプ８４の無駄仕事が削減できる。
【００４９】
次に、中回転領域では、図６に示すように、リリーフオイルの圧力Ｐがさらに上昇するので、リリーフバルブ６がさらに移動し、第１太径部６１が、凹み部４とオイル排出部５の間に位置する。この状態ではリリーフオイルは、バルブ通路部３内の軸方向において凹み部４とオイル排出部５との間を第１太径部６１によって遮断する。したがって、リリーフオイルは凹み部４のみに充満するが、オイル排出部５には到達できず、オイル排出部５のリリーフ孔５１を開けないので、リリーフは停止状態である。
【００５０】
これによりオイルの油圧が上昇し、目的とした回転領域でエンジン等の摺動部品の潤滑を確保することが可能となる。次に、中回転領域乃至高回転領域においても、中回転領域と略同様であるが、図７に示すように、リリーフオイルの圧力Ｐが上昇を続けるので、リリーフバルブ６も移動を続けている。しかし、リリーフは停止状態である。
【００５１】
次に、高回転領域では、図８に示すように、リリーフオイルの圧力Ｐがさらに上昇し、リリーフバルブ６がバルブ通路部３内をさらに移動して、第１太径部６１がバルブ通路部３内においてオイル排出部５のリリーフ孔５１を開き、リリーフオイルを直接オイル排出部５から排出することができる。これは、一般的な排出行程である。これによって、リリーフオイルの異常な圧力上昇を防ぐことができる。そして、高回転領域を超えても、同様にリリーフオイルがオイル排出部５から排出される一般的な排出行程となり、オイルの異常な圧力上昇を防止する。
【００５２】
このように、本発明では、特に低回転領域から中回転領域において、リリーフオイルの圧力上昇過程でリリーフオイルは一旦、オイル排出部５から排出される。しかし、その排出期間は、僅かであり、したがってリリーフオイルの排出量も僅かである。これによって、低回転領域から中回転領域における、オイルの圧力が想定外に減少することはなく、安定したオイル圧力を維持することができる。そして、さらに、リリーフオイルの圧力Ｐが上昇した場合には、リリーフバルブ６の第１太径部６１がオイル排出部５を開き、リリーフオイルを直接オイル排出部５から排出する一般的な排出手段に切り替わるものである。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ…リリーフハウジング、２…リリーフ流入部、３…バルブ通路部、４…凹み部、
５…オイル排出部、６…リリーフバルブ、６１…第１太径部、６２…第２太径部、
６３…細径部、７…スプリング。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リリーフ流入部とバルブ通路部と凹み部とリリーフ孔を有するオイル排出部とからなるリリーフハウジングと、第１太径部と第２太径部との間に細径部を有するリリーフバルブと、該リリーフバルブを前記リリーフ流入部側に弾性付勢するスプリングとからなり、前記凹み部は前記オイル排出部よりも前記リリーフ流入部側に近い位置に形成され、前記凹み部の軸方向長さは前記リリーフバルブの第１太径部の軸方向長さより大きく形成され、前記凹み部と前記リリーフ孔との軸方向最短距離は前記細径部の軸方向長さより小さく形成されてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記凹み部は前記バルブ通路部の手前側に形成された主凹部と、該主凹部に対して前記バルブ通路部を挟んだ反対側に形成された副凹部とから形成され、前記主凹部と前記副凹部とは直線状に形成されてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記凹み部は軸方向に長い細長孔として形成されてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
【請求項４】
請求項１において、前記凹み部の幅方向寸法は、前記バルブ通路部の直径よりも小さくされてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
【請求項１】
リリーフ流入部とバルブ通路部と凹み部とリリーフ孔を有するオイル排出部とからなるリリーフハウジングと、第１太径部と第２太径部との間に細径部を有するリリーフバルブと、該リリーフバルブを前記リリーフ流入部側に弾性付勢するスプリングとからなり、前記凹み部は前記オイル排出部よりも前記リリーフ流入部側に近い位置に形成され、前記凹み部の軸方向長さは前記リリーフバルブの第１太径部の軸方向長さより大きく形成され、前記凹み部と前記リリーフ孔との軸方向最短距離は前記細径部の軸方向長さより小さく形成されてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記凹み部は前記バルブ通路部の手前側に形成された主凹部と、該主凹部に対して前記バルブ通路部を挟んだ反対側に形成された副凹部とから形成され、前記主凹部と前記副凹部とは直線状に形成されてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記凹み部は軸方向に長い細長孔として形成されてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
【請求項４】
請求項１において、前記凹み部の幅方向寸法は、前記バルブ通路部の直径よりも小さくされてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１９３６５（Ｐ２０１３−１９３６５Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４３５７（Ｐ２０１１−１５４３５７）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（０００１４４８１０）株式会社山田製作所 (183)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（０００１４４８１０）株式会社山田製作所 (183)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]