バルブ装置
【課題】 コイルスプリングとバルブ孔との干渉を回避して弁体のスムーズな移動を確保したバルブ構造を提供する。
【解決手段】 バルブ孔に形成され、弁体の内周面が摺動保持される本体部と、バルブ孔に形成され、コイルスプリングの他端部の径方向位置決めを行い、本体部よりも径方向寸法が小さく形成された小径部と、バルブ孔に形成され、本体部と小径部とを接続する中間部とを有し、コイルスプリングのうち中間部の軸方向範囲内に存在する部分であって、弁体の軸方向移動によって小径部内に移動する部分を出没部とし、小径部のコイルスプリングの一端側端部の内径は、弁体がコイルスプリングの一端側方向に最も移動した際における出没部の外径よりも大きいこととした。
【解決手段】 バルブ孔に形成され、弁体の内周面が摺動保持される本体部と、バルブ孔に形成され、コイルスプリングの他端部の径方向位置決めを行い、本体部よりも径方向寸法が小さく形成された小径部と、バルブ孔に形成され、本体部と小径部とを接続する中間部とを有し、コイルスプリングのうち中間部の軸方向範囲内に存在する部分であって、弁体の軸方向移動によって小径部内に移動する部分を出没部とし、小径部のコイルスプリングの一端側端部の内径は、弁体がコイルスプリングの一端側方向に最も移動した際における出没部の外径よりも大きいこととした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバルブ構造に関し、特に可変容量型ベーンポンプに用いられるバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載される可変容量型ポンプに設けられたリリーフバルブにあっては、油路を閉塞するボールと、このボールを保持する保持部とから構成される弁体と、この弁体を付勢するコイルスプリングが制御弁体に形成されたバルブ孔に収容される構造となっている。バルブ孔は、コイルスプリングの弁体とは反対側の端部の径方向位置を規定するため、一部が小径に形成されている。
【特許文献１】特開２００５−４２６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来技術にあっては、上述のようにバルブ孔の一部が小径に設けられているため、コイルスプリングがストロークして撓みが生じた際にコイルスプリングが小径部の内周面と干渉し、弁体がスムーズに移動しないおそれがあった。
【０００４】
また、コイルスプリングが樽型形状を有する場合はコイルスプリングの撓みは抑制されるが、コイルスプリングの大径部分が小径部に入り込むことにより、コイルスプリングの大径部分とバルブ孔の小径部の内周面とが干渉し、弁体がスムーズに移動しないおそれもある。
【０００５】
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、コイルスプリングとバルブ孔との干渉を回避して弁体のスムーズな移動を確保したバルブ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、バルブ孔に形成され、弁体の外周面が摺動保持される本体部と、バルブ孔に形成され、コイルスプリングの他端部の径方向位置決めを行い、本体部よりも径方向寸法が小さく形成された小径部と、バルブ孔に形成され、本体部と小径部とを接続する中間部とを有し、コイルスプリングのうち中間部の軸方向範囲内に存在する部分であって、弁体の軸方向移動によって小径部内に移動する部分を出没部とし、小径部のコイルスプリングの一端側端部の内径は、弁体がコイルスプリングの一端側方向に最も移動した際における出没部の外径よりも大きいこととした。
【０００７】
よって、コイルスプリングとバルブ孔との干渉を回避して弁体のスムーズな移動を確保したバルブ構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
［ベーンポンプの概要］
実施例１につき説明する。実施例１のベーンポンプ１は、ｙ軸正方向側の第２流体圧室Ａ２に吸入圧を導入し、ｙ軸負方向側の第１流体圧室Ａ１に制御圧を導入するベーンポンプである。
【００１０】
図１はベーンポンプ１の軸方向断面図、図２は径方向断面図、図３は制御バルブ２００付近の拡大断面図である。図２ではカムリング４が最もｙ軸負方向に位置する場合（偏心量最大）を示す。なお、駆動軸２の軸方向をｘ軸とし、第１、第２ハウジング１１，１２へ駆動軸が挿入される方向を正とする。
【００１１】
また、カムリング４の揺動を規制するスプリング７１（図２参照）の軸方向カムリング４側をｙ軸負方向、ｘ軸およびｙ軸と直交する軸であって吸入、吐出口ＩＮ，ＯＵＴ側をｚ軸正方向とする。
【００１２】
ベーンポンプ１は、駆動軸２、ロータ３、カムリング４、アダプタリング５、およびポンプボディ１０を有する。駆動軸２はプーリを介して図外のエンジンと接続され、ロータ３と一体回転する。
【００１３】
ロータ３の外周には軸方向溝である複数のスロット３１が放射状に形成され、各スロット３１にベーン３２が径方向に出没可能に挿入される。また、各スロット３１の内径側端部には背圧室３３が設けられ、吐出圧が供給されてベーン３２を径方向外側に付勢する。背圧室３３への吐出圧の供給は、プレッシャープレート６のｘ軸正方向側面６１、および第２ハウジング１２のｘ軸負方向側面１２０に設けられた背圧導入溝６４，１２４によって行う。
【００１４】
ポンプボディ１０は第１ハウジング１１および第２ハウジング１２から形成される。第１ハウジング１１はｘ軸正方向側に開口する有底カップ形状であり、底部１１１には円盤状のプレッシャープレート６が収装される。第１ハウジング１１内周部であるポンプ要素収容部１１２であってプレッシャープレート６のｘ軸正方向側には、アダプタリング５、カムリング４、およびロータ３が収装される。
【００１５】
第２ハウジング１２はｘ軸正方向側からアダプタリング５、カムリング４、およびロータ３と液密に当接し、アダプタリング５、カムリング４、およびロータ３はプレッシャープレート６および第２ハウジング１２に挟持されることとなる。
【００１６】
また、第２ハウジング１２のｘ軸負方向側面１２０には高圧導入溝９が設けられている。この高圧導入溝９はｘ軸負方向側面１２０上であってカムリング４と常時摺動する位置に設けられ、吐出ポート１２２と接続してカムリング４と第２ハウジング１２との摺接面に吐出圧を導入する。摺接面のほぼ全周にわたって吐出圧を導入することで、摺接面にかかる圧力を均一化させる。
【００１７】
プレッシャープレート６のｘ軸正方向側面６１および第２ハウジング１２のｘ軸負方向側面１２０にはそれぞれ吸入ポート６２，１２１および吐出ポート６３，１２２が設けられ、ロータ３とカムリング４の間に形成されるポンプ室Ｂへの作動油の給排を行う。
【００１８】
吸入ポート６２，１２１および吐出ポート６３，１２２は第１ハウジング１１のｚ軸正方向側に設けられた吸入口ＩＮ（ポンプ吸入側）、吐出口ＯＵＴ（ポンプ吐出側）とそれぞれ接続し、作動油の給排が行われる。
【００１９】
アダプタリング５はｙ軸側を長軸、ｚ軸側を短軸とする略楕円状の円環部材であり、外周側において第１ハウジング１１に収装されるとともに、内周側においてカムリング４を収装する。ポンプ駆動時に第１ハウジング１１内で回転しないよう、アダプタリング５の外周は第１ハウジング１１に対し回転を規制されて嵌合される。
【００２０】
カムリング４は略真円の円環部材であり、外周はアダプタリング５の短軸とほぼ同径に設けられている。したがって、略楕円状のアダプタリング５に収装されることにより、アダプタリング５内周とカムリング４外周の間には流体圧室Ａが形成され、カムリング４はアダプタリング５内においてｙ軸方向に揺動可能となる。
【００２１】
また、アダプタリング５の内周面５３のｚ軸正、負方向端部には、それぞれシール部材５０およびピン４０が設けられている。このピン４０とシール部材５０により、カムリング４とアダプタリング５との間の流体圧室Ａはｙ軸負、正方向に画成されて第１、第２流体圧室Ａ１，Ａ２を形成する。
【００２２】
ロータ３の外径はカムリング内周面４１よりも小径に設けられ、カムリング４内周側に収装される。カムリング４が揺動し、ロータ３とカムリング４の相対位置が変化した場合であっても、ロータ３の外周はカムリング内周面４１と当接しないよう設けられている。
【００２３】
また、揺動によりカムリング４が最もｙ軸正方向に位置する場合、カムリング内周面４１とロータ３外周との距離Ｌはｙ軸負方向側において最大となる。カムリング４が最もｙ軸負方向に位置する場合は、距離Ｌはｙ軸正方向側において最大となる。
【００２４】
ここで、ベーン３２の径方向長さは距離Ｌの最大値よりも大きく設けられており、そのためベーン３２は、カムリング４とロータ３との相対位置によらず、常にスロット３１に挿入されつつカムリング内周面４１に当接した状態を維持することとなる。これにより、ベーン３２は常時背圧室３３から背圧を受け、カムリング内周面４１と液密に当接する。
【００２５】
したがって、カムリング４とロータ３との間の領域は、隣り合うベーン３２によって常時液密に画成されてポンプ室Ｂを形成する。揺動によりロータ３とカムリング４が偏心状態にあれば、ロータ３の回転に伴って各ポンプ室Ｂの容積が変化する。
【００２６】
プレッシャープレート６および第２ハウジング１２に設けられた吸入ポート６２，１２１および吐出ポート６３，１２２はロータ３の外周に沿って設けられ、各ポンプ室Ｂの容積変化により作動油の給排が行われる。
【００２７】
また、プレッシャープレート６のｘ軸正方向側面６１には吸入ポート６３と第２流体圧室Ａ２とを連通する吸入圧導入溝６５が設けられ、第２流体圧室Ａ２に吸入圧Ｐｉｎを導入する。
【００２８】
アダプタリング５のｙ軸正方向端部には径方向貫通孔５１が設けられている。また、第１ハウジング１１のｙ軸正方向端部にはプラグ部材挿入孔１１４が設けられ、有底カップ形状のプラグ部材７０が挿入されてポンプボディ１１、リアボディ１２外部との液密を保つ。
【００２９】
このプラグ部材７０の内周にはスプリング７１がｙ軸方向に伸縮可能に挿入され、アダプタリング５の径方向貫通孔５１を貫通してカムリング４に当接し、ｙ軸負方向へ付勢する。
【００３０】
スプリング７１は揺動量が最大となる方向にカムリング４を付勢し、圧力の安定しないポンプ始動時において吐出量（カムリング４揺動位置）を安定させるものである。
【００３１】
カムリング４の偏倚量はｙ軸負方向側に向かって大きくなるため、スプリング７１の付勢方向は偏倚量が最大となる方向となる。
【００３２】
［制御バルブ］
制御バルブ２００はスプール２１０およびリリーフバルブ２２０から形成されて第１ハウジング１１内の制御バルブ収装孔１１５に収装される。
【００３３】
スプール２１０はｙ軸正方向に開口する有底カップ形状であり、弁体付勢スプリング２３０によりｙ軸負方向に付勢される。内周２１１にはリリーフバルブ２２０が収装され、外周２１２は第１、第２摺動部２１３，２１４において制御バルブ収装孔１１５に対し液密に摺動可能に設けられている。
【００３４】
第１、第２摺動部２１３，２１４は外周２１２において他の部分よりも大径に設けられ、第１、第２摺動部２１３，２１４の間には凹部２１５が形成される。これにより制御バルブ収装孔１１５は、第１摺動部２１３よりもｙ軸負方向側の第１油室Ｄ１、第２摺動部２１４よりもｙ軸正方向側の第２油室Ｄ２、および第１、第２摺動部２１３，２１４と凹部２１５により形成された第３油室Ｄ３、の３つの油室Ｄ１〜Ｄ３に隔成される。
【００３５】
第１油室Ｄ１は油路２１を介して吐出ポート６３，１２２と接続し、第２油室Ｄ２は油路２２を介して吐出ポート６３，１２２と接続する。したがって第１油室Ｄ１には吐出圧Ｐｏｕｔが導入される。油路２２にはオリフィス８が設けられており、第２油室Ｄ２にはオリフィス下流圧Ｐｆｂが導入される。オリフィス下流圧Ｐｆｂは、オリフィス８の圧力降下分だけ吐出圧Ｐｏｕｔよりも低圧となる。
【００３６】
第３油室Ｄ３は油路２３を介して吸入口ＩＮと接続して吸入圧Ｐｉｎが導入され、凹部２１５に設けられた径方向孔２１６によりスプール内周２１１と連通する。スプール内周２１１にはリリーフバルブ２２０が収装され、第２、第３油室Ｄ２，Ｄ３はこのリリーフバルブ２２０により隔成される。
【００３７】
第１ハウジング１１およびアダプタリング５のｚ軸正方向側であってシール部材５０のｙ軸負方向側には、第１油室油路１１３および第１流体圧室連通孔５２が設けられている。
【００３８】
この第１油室油路１１３のバルブ孔側開口部１１３ａは、ポンプ非駆動時においてスプール２１０の凹部２１５とｙ軸方向に対し重複する位置に開口し、第３油室Ｄ３と連通する。スプール２１０のｙ軸正方向移動に伴って第１摺動部２１３が開口部１１３ａよりもｙ軸正方向に移動すると、第１油室油路１１３は第１油室Ｄ１と連通する。
【００３９】
ここで、スプール２１０には第１油室Ｄ１からのｙ軸正方向側への力Ｆｖ１、第２油室Ｄ２からのｙ軸負方向側への力Ｆｖ２、弁体付勢スプリング２３０のｙ軸負方向への付勢力Ｆｃ１が作用し、バランス条件は
Ｆｖ１＝Ｆｖ２＋Ｆｃ１
である。
【００４０】
したがって、
Ｆｖ１≦Ｆｖ２＋Ｆｃ１・・・（ａ）
であれば、スプール２１０はｙ軸負方向に移動し、開口部１１３ａは第１摺動部２１３よりもｙ軸正方向に位置する。これにより第１油室油路１１３と第３油室Ｄ３とが連通する。
一方、
Ｆｖ１＞Ｆｖ２＋Ｆｃ１・・・（ｂ）
であれば、開口部１１３ａは第１摺動部２１３よりもｙ軸負方向に位置し、第１油室Ｄ１と連通する。
したがって、弁体付勢スプリング２３０の付勢力Ｆｃ１を変更することにより、第１油室油路１１３と第１、第３油室Ｄ１，Ｄ３の連通条件を変更可能である。
【００４１】
［リリーフバルブ］
図４はリリーフバルブ２２０の拡大断面図である。リリーフバルブ２２０はｙ軸正方向から順に弁座２２１、ボール弁２２２、弁体２２３、およびコイルスプリング２２４から形成される。
【００４２】
弁座２２１は制御バルブ２００のスプール２１０に対し軸方向摺動可能に収装され、第２油室Ｄ２とスプール内周２１１を液密に隔成する。また、弁座２２１には軸方向貫通孔２２１ａが設けられ、第２油室Ｄ２の液圧による力Ｆｖ２がボール弁２２２に作用する。
【００４３】
コイルスプリング２２４はスプール２１０の底部２１７にｙ軸負方向側を係止される。このコイルスプリング２２４は樽型スプリングであって、両端部よりも中央部が大径に設けられている。両端部の径をＢとすると、中央部の径はＡ（Ａ＞Ｂ）である。
【００４４】
樽型とすることにより、コイルスプリング２２４はストロークして収縮した場合であっても、コイルスプリング２２４自身の撓みを抑制し、常に本体部２１１ｃとスプリング外周部の隙間を確保することができる。
【００４５】
ボール弁２２２は弁体２２３を介してコイルスプリング２２４にｙ軸正方向に付勢される。したがって、ボール弁２２２にはｙ軸正方向側から第２油室Ｄ２の液圧による力Ｆｖ２が作用するとともに、ｙ軸負方向側からコイルスプリング２２４の付勢力Ｆｃ２が作用する。
【００４６】
これにより、
Ｆｖ２≦Ｆｃ２・・・（ｃ）
であれば、ボール弁２２２は弁座２２１に当接して軸方向貫通孔２２１ａを閉塞し、リリーフバルブ２２０は第２、第３油室Ｄ２，Ｄ３を遮断する。
一方、
Ｆｖ２＞Ｆｃ２・・・（ｄ）
であれば、ボール弁２２２は弁座２２１から離間して第２、第３油室Ｄ２，Ｄ３が連通される。このため第３油室Ｄ３は吸入口ＩＮおよび第２油室Ｄ２と連通する。
したがって、コイルスプリング２２４の付勢力Ｆｃ２を変更することによりリリーフバルブ２２０の開弁条件を変更可能となっている。
【００４７】
［制御バルブと第１流体圧室の連通関係］
（ｉ）．第１油室Ｄ１と第１油室油路１１３が連通する場合（上記（ａ）式）
この場合、第１流体圧室Ａ１には第１油室油路１１３および第１流体圧室連通孔５２を介して常時第１油室Ｄ１から吐出圧Ｐｏｕｔ（オリフィス８の上流側圧力）が導入される。
【００４８】
（ｉｉ）．第３油室Ｄ３と第１油室油路１１３が連通する場合（上記（ｂ）式）
この場合、リリーフバルブ２２０が連通／遮断いずれであるかによって第３油室Ｄ３の圧力が変化し、第１流体圧室Ａ１へ導入される圧力が異なる。
（ｉｉ）−１．リリーフバルブ２２０が遮断状態の場合（上記（ｃ）式）
第２、第３油室Ｄ２，Ｄ３が遮断され、第１流体圧室Ａ１には油路２３、第３油室Ｄ３を介して吸入圧Ｐｉｎが導入される。
（ｉｉ）−２．リリーフバルブ２２０が連通状態の場合（上記（ｄ）式）
第３油室Ｄ３は油路２３に加え第２油室Ｄ２とも連通し、第３油室Ｄ３の圧力は吸入圧Ｐｉｎと第２油室Ｄ２のオリフィス下流圧Ｐｆｂとの混合圧Ｐｍ（吐出圧Ｐｏｕｔ＞Ｐｍ＞吸入圧Ｐｉｎ）として第１流体圧室Ａ１に導入される。
【００４９】
このように、制御バルブ２００から第１流体圧室Ａ１に供給される制御バルブ圧Ｐｖは、上記（ｉ）の場合はＰｖ＝吐出圧Ｐｏｕｔ、（ｉｉ）−１の場合はＰｖ＝吸入圧Ｐｉｎ、（ｉｉ）−２の場合はＰｖ＝混合圧Ｐｍとなる。
【００５０】
すなわち、制御バルブ２００には第１油室Ｄ１に吐出圧Ｐｏｕｔが導入され、第２油室Ｄ２にオリフィス８の下流圧Ｐｆｂが導入される。また、第３油室Ｄ３には吸入圧Ｐｉｎが導入され、この３種の圧力Ｐｏｕｔ，Ｐｆｂ，Ｐｉｎの差圧によって制御バルブ圧Ｐｖを生成して第１流体圧室Ａ１の圧力Ｐ１を制御する。
【００５１】
制御バルブ圧Ｐｖは弁体付勢スプリング２３０の付勢力Ｆｃ１およびコイルスプリング２２４の付勢力Ｆｃ２に拘束されるため、Ｆｃ１，Ｆｃ２を適宜変更することにより、第１油室油路１１３と第１、第３油室Ｄ１，Ｄ３の連通条件およびリリーフバルブ２２０の開弁条件を変更して制御バルブ圧Ｐｖを変更することが可能となっている。
【００５２】
なお、実施例１では制御バルブ２００の圧力を第１流体圧室Ａ１に導入することとしたが、第２流体圧室Ａ２に導入することとしてもよく特に限定しない。
【００５３】
［カムリングの揺動］
カムリング４が第１流体圧室Ａ１の圧力Ｐ１から受けるｙ軸正方向の付勢力Ｆ１が、第２流体圧室Ａ２の油圧Ｐ２とスプリング７１から受けるｙ軸負方向の付勢力の和Ｆ２よりも大きくなれば、カムリング４はピン４０を回転中心としてｙ軸正方向に揺動する。揺動によりｙ軸正方向側のポンプ室Ｂｙ+は容積が拡大し、ｙ軸負方向側のポンプ室Ｂｙ-は容積が減少する。
【００５４】
ｙ軸負方向側のポンプ室Ｂｙ-の容積が減少すると、単位時間あたりに吸入ポート６２，１２１から吐出ポート６３，１２２へ供給される油量が減少し、吐出圧が低下する。これに伴い吐出圧が導入されている第１流体圧室Ａ１の圧力Ｐ１も低下し、ｙ軸負方向への付勢力の和Ｆ２に抗し切れなくなると、カムリング４はｙ軸負方向側に揺動する。
【００５５】
ｙ軸正、負方向の付勢力Ｆ１，Ｆ２がほぼ等しくなると、カムリング４に作用するｙ軸方向の力が釣り合ってカムリング４は静止する。吐出圧がさらに低下すると、カムリング４はさらにｙ軸負方向に揺動してロータ３と同一軸心となり、ｙ軸正、負方向側のポンプ室Ｂｙ+，Ｂｙ-の容積が等しくなって吸入圧＝吐出圧＝０となる。
【００５６】
これに伴い第１流体圧室Ａ１の圧力Ｐ１も０となり、カムリング４はスプリング７１の付勢力Ｆによりｙ軸負方向に付勢される。このように、吐出オリフィス前後の差圧が一定となるように、カムリング４の偏心量を調整する。
【００５７】
［コイルスプリングの干渉防止］
図５はスプール２１０の内周２１１であって底部２１７付近の拡大図である。スプール内周２１１は、ｙ軸負方向側から順に小径部２１１ａ、中間部２１１ｂ、および本体部２１１ｃから構成される。小径部２１１ａはコイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端部２２５を収容し、中間部２１１ｂを介してスプール内周２１１の本体部２１１ｃに至る。
【００５８】
小径部２１１ａおよび本体部２１１ｃはｙ軸に対し平行に設けられている。小径部２１１ａは本体部２１１ｃよりも小径に設けられており、ｙ軸正方向側に向かって徐々に拡径するテーパ状の中間部２１１ｂによって本体部２１１ｃと接続する。この小径部２１１ａは、コイルスプリング２２４が収縮した際であっても、コイルスプリング２２４の外周と干渉しない径に設けられている。
【００５９】
コイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端部２２５は、収縮していない際にも小径部２１１ａに収容される収容部２２５ａと、コイルスプリング２２４が収縮した際のみ小径部２１１ａに収容される出没部２２５ｂから構成される。コイルスプリング２２４は樽型スプリングであるため、収容部２２５ａよりも中央側（ｙ軸正方向側）の出没部２２５ｂは大径となる。
【００６０】
したがって、小径部２１１ａの径Ｒをコイルスプリング出没部２２５ｂの径ｒよりも大径に設けることで（Ｒ＞ｒ）、コイルスプリング２２４が収縮した場合であっても、小径部２１１ａとコイルスプリング２２４の干渉を確実に回避してコイルスプリング２２４のスムーズなストロークを確保する。
【００６１】
また、コイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端面２２５ｃは平面加工処理されており、コイルスプリング２２４はｚ−ｘ平面に対し略垂直に設けられる。したがって、コイルスプリング２２４がｙ軸に対し略平行を保ってスプール２１０の底部２１７に当接するため、コイルスプリング２２４の倒れがさらに防止される。
【００６２】
また、弁体２２３は軸方向断面凸形状であり、ｙ軸負方向側に延在する延在部２２３ａおよびコイルスプリング２２４の台座となる台座部２２３ｂを有する。延在部２２３ａは台座部２２３ｂよりも小径に設けられてコイルスプリング２２４の内周に挿入され、コイルスプリング２２４は延在部２２３ａの付け根であって台座部２２３ｂのｙ軸負方向側面に形成された係止部２２３ｃにおいてｙ軸負方向側を係止される。
【００６３】
台座部２２３ｂはｙ軸正方向側においてボール弁２２２を係止する。また、台座部２２３ｂの外周部２２３ｄはスプール内周２１１に対し摺動可能に支持される。弁体２２３が支持される箇所はこの外周部２２３ｄのみであり、これにより弁体２２３は外周部２２３ｄにおける片持ち支持となる。
【００６４】
ｙ軸に対し弁体２２３が倒れにくくするためには外周部２２３ｄのみならず複数の支持点を設ければよいが、支持点が複数となるとフリクションが増大するため、支持点は外周部２２３ｄのみとしている。そのため、あえて弁体２２３をｙ軸に対し倒れやすい形状とし、フリクションを低減している。
【００６５】
コイルスプリング２２４は延在部２２３ａおよび係止部２２３ｃによって弁体２２３に支持されるため、弁体２２３自身がｙ軸に対し倒れやすい片持ち支持となっている。弁体２２３が倒れると、コイルスプリング２２４も倒れてコイルスプリングｙ軸負方向側端部２２５とスプール内周２１１とが干渉しやすくなるが、本願では干渉を回避する構成がとられているため、本願の効果がより顕著となる。
【００６６】
［実施例１の効果］
（１）スプール内周２１１と、
このスプール内周２１１に接続される油路２１，２２（油通路）を有する第１ハウジング１１と、
スプール内周２１１内にｙ軸方向移動可能に設けられた弁体２２３と、
スプール内周２１１内に設けられ、一端側が弁体２２３に当接し、この弁体２２３をｙ軸方向正方向側（一方側）に付勢するコイルスプリング２２４と、
スプール内周２１１に形成され、弁体２２３の外周面２２３ｄが摺動保持される本体部２１１ｃと、
スプール内周２１１に形成され、コイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端面２２５ｃ（他端部）の径方向位置決めを行い、本体部２１１ｃよりも径方向寸法が小さく形成された小径部２１１ａと、
スプール内周２１１に形成され、本体部２１１ｃと小径部２１１ａとを接続する中間部２１１ｂを有し、
コイルスプリング２２４のうち中間部２１１ｂの軸方向範囲内に存在する部分であって、弁体２２３の軸方向移動によって小径部２１１ａ内に移動する部分を出没部２２５ｂとし、
小径部２１１ａのｙ軸負方向側端部（コイルスプリング２２４の一端側端部）の内径Ｒは、弁体２２３がｙ軸負方向側（コイルスプリング２２４の一端側方向）に最も移動した際における出没部２２５ｂの外径ｒよりも大きいこととした。
【００６７】
コイルスプリング２２４がストロークした際、このコイルスプリング２２４の大径部分が中間部２１１ｂに入り込むことにより、コイルスプリング２２４の外周面が小径部２１１ａの内周面と接近する。
ここで、上記の構成によりコイルスプリング２２４が小径部２１１ａの内周面と最も接近した状態においても、コイルスプリング２２４と小径部２１１ａとの間にクリアランスが確保される。
よって、コイルスプリング２２４がスプール内周２１１と干渉することがなく、スムーズな弁体の移動を確保することができる。
【００６８】
（２）スプール内周２１１内に設けられ、ｙ軸方向中間部２１１ｂにおける径方向寸法Ａがｙ軸方向両端部の径方向寸法Ｂよりも大きく形成され、ｙ軸正方向側（一端側）が弁体２２３に当接し、この弁体２２３をｙ軸方向負方向側（一方側）に付勢するコイルスプリング２２４を用いた。
【００６９】
コイルスプリング２２４がストロークした際、コイルスプリング２２４の大径部分が中間部２１１ｂに入り込むことにより、コイルスプリング２２４の外周面が小径部２１１ａの内周面と接近する。
ここで、コイルスプリング２２４が小径部２１１ａの内周面と最も接近した状態においても、コイルスプリング２２４が小径部２１１ａとの間にクリアランスが確保される。
よって、コイルスプリング２２４がスプール内周２１１と干渉することなく、スムーズな弁体２２３の移動を確保することができる。
【００７０】
（７）コイルスプリング２２４であって小径部２１１ａ側の端面２２５ｃは、平面加工されることとした。これにより、コイルスプリング２２４の倒れをさらに防止することができる。
【００７１】
（８）弁体２２３は、リリーフバルブ２２０のスプリング受けであって、コイルスプリング２２４を片持ち支持することとした。弁体２２３が片持ち構造であるため、上記（１）の効果がより顕著に得られる。
【実施例２】
【００７２】
実施例２につき説明する。基本構成は実施例１と同様である。実施例１では小径部２１１ａはｙ軸に対し平行であってテーパ形状の中間部２１１ｂにより本体部２１１ｃと接続していたが、実施例２では中間部２１１ｂを省略し、小径部２１１ａ自体をテーパ形状とする点で異なる。
【００７３】
図６は実施例２におけるコイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端部２２５付近の拡大断面図である。上述のように実施例２では中間部２１１ｂが省略され、小径部２１１ａはｙ軸正方向側に向かって拡径するテーパ形状となっている。そのため、実施例１のようにｙ軸負方向側端部２２５と出没部２２５ｂはいずれも小径部２１１ａと干渉することはない。
【００７４】
［実施例２の効果］
（３）小径部２１１ａは、テーパ形状であることとした。これにより、小径部２１１ａによるコイルスプリング２２４のセンタリング効果が得られる。
【００７５】
（４）小径部２１１ａと本体部２１１ｃは、テーパ状に接続されることとした。これにより小径部２１１ａと本体部２１１ｃとの間に明確な段差が存在しないこととなり、コイルスプリング２２４の干渉がより防止される。
【実施例３】
【００７６】
実施例３につき説明する。実施例１では中間部２１１ｂをテーパ形状としていたが、実施例３ではｙ軸に対して平行とし、中間部２１１ｂと本体部２１１ｃとの間にテーパ部２１１ｄを設ける点で異なる。
【００７７】
図７は実施例３におけるコイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端部２２５付近の拡大断面図である。上述のように実施例３では中間部２１１ｂをｙ軸に平行とし、中間部２１１ｂと本体部２１１ｃとの間にテーパ部２１１ｄを設けて中間部２１１ｂと本体部２１１ｃとを接続する。
【００７８】
［実施例３の効果］
（５）中間部２１１ｂは、本体部２１１ｃよりも小径に設けられ、この小径部２１１ａとテーパ状に接続されることとした。これにより、上記（４）と同様の効果が得られる。
【実施例４】
【００７９】
実施例４につき説明する。実施例４では、小径部２１１ａのｙ軸方向長さを、コイルスプリング２２４の巻き線幅の最小値よりも小さく設ける。
【００８０】
図８は実施例４におけるコイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端部２２５付近の拡大断面図である。コイルスプリング２２４は平面加工されてｙ軸負方向側端部２２５の線径は薄くなっており、ｙ軸負方向側端部２２５におけるｙ軸方向の巻き線幅はＬ１である。
【００８１】
実施例４では小径部２１１ａのｙ軸方向深さはＬ２であり、コイルスプリングｙ軸負方向側端部２２５のｙ軸方向線形幅Ｌ１よりも小さく設けられる。小径部２１１ａの深さが小さいため、コイルスプリングｙ軸負方向側端部２２５と干渉する可能性が小さくなり、コイルスプリング２２４をスムーズにストロークさせる。
【００８２】
［実施例４の効果］
（６）小径部２１１ａのｙ軸方向深さは、コイルスプリング２２４の巻き線幅の最小値よりも短いこととした。これにより、コイルスプリングｙ軸負方向側端部２２５と小径部２１１ａとが干渉する可能性が小さくなり、上記（１）と同様の効果が得られる。
【００８３】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を各実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】ベーンポンプの軸方向断面図である。
【図２】ベーンポンプの径方向断面図（最大揺動時）である。
【図３】制御バルブの拡大断面図である。
【図４】実施例１におけるリリーフバルブの拡大断面図である。
【図５】スプールの内周であって底部付近の拡大図である。
【図６】実施例２におけるコイルスプリングのｙ軸負方向側端部付近の拡大断面図である。
【図７】実施例３におけるコイルスプリングのｙ軸負方向側端部付近の拡大断面図である。
【図８】実施例４におけるコイルスプリングのｙ軸負方向側端部付近の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１１ 第１ハウジング
２１，２２ 油路（油通路）
２１１ スプール内周
２１１ａ 小径部
２１１ｂ 中間部
２１１ｃ 本体部
２２０ リリーフバルブ
２２３ 弁体
２２３ｄ 外周面
２２４ コイルスプリング
２２５ｂ 出没部
２２５ｃ ｙ軸負方向側端面（他端部）
【技術分野】
【０００１】
本発明はバルブ構造に関し、特に可変容量型ベーンポンプに用いられるバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載される可変容量型ポンプに設けられたリリーフバルブにあっては、油路を閉塞するボールと、このボールを保持する保持部とから構成される弁体と、この弁体を付勢するコイルスプリングが制御弁体に形成されたバルブ孔に収容される構造となっている。バルブ孔は、コイルスプリングの弁体とは反対側の端部の径方向位置を規定するため、一部が小径に形成されている。
【特許文献１】特開２００５−４２６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来技術にあっては、上述のようにバルブ孔の一部が小径に設けられているため、コイルスプリングがストロークして撓みが生じた際にコイルスプリングが小径部の内周面と干渉し、弁体がスムーズに移動しないおそれがあった。
【０００４】
また、コイルスプリングが樽型形状を有する場合はコイルスプリングの撓みは抑制されるが、コイルスプリングの大径部分が小径部に入り込むことにより、コイルスプリングの大径部分とバルブ孔の小径部の内周面とが干渉し、弁体がスムーズに移動しないおそれもある。
【０００５】
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、コイルスプリングとバルブ孔との干渉を回避して弁体のスムーズな移動を確保したバルブ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、バルブ孔に形成され、弁体の外周面が摺動保持される本体部と、バルブ孔に形成され、コイルスプリングの他端部の径方向位置決めを行い、本体部よりも径方向寸法が小さく形成された小径部と、バルブ孔に形成され、本体部と小径部とを接続する中間部とを有し、コイルスプリングのうち中間部の軸方向範囲内に存在する部分であって、弁体の軸方向移動によって小径部内に移動する部分を出没部とし、小径部のコイルスプリングの一端側端部の内径は、弁体がコイルスプリングの一端側方向に最も移動した際における出没部の外径よりも大きいこととした。
【０００７】
よって、コイルスプリングとバルブ孔との干渉を回避して弁体のスムーズな移動を確保したバルブ構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
［ベーンポンプの概要］
実施例１につき説明する。実施例１のベーンポンプ１は、ｙ軸正方向側の第２流体圧室Ａ２に吸入圧を導入し、ｙ軸負方向側の第１流体圧室Ａ１に制御圧を導入するベーンポンプである。
【００１０】
図１はベーンポンプ１の軸方向断面図、図２は径方向断面図、図３は制御バルブ２００付近の拡大断面図である。図２ではカムリング４が最もｙ軸負方向に位置する場合（偏心量最大）を示す。なお、駆動軸２の軸方向をｘ軸とし、第１、第２ハウジング１１，１２へ駆動軸が挿入される方向を正とする。
【００１１】
また、カムリング４の揺動を規制するスプリング７１（図２参照）の軸方向カムリング４側をｙ軸負方向、ｘ軸およびｙ軸と直交する軸であって吸入、吐出口ＩＮ，ＯＵＴ側をｚ軸正方向とする。
【００１２】
ベーンポンプ１は、駆動軸２、ロータ３、カムリング４、アダプタリング５、およびポンプボディ１０を有する。駆動軸２はプーリを介して図外のエンジンと接続され、ロータ３と一体回転する。
【００１３】
ロータ３の外周には軸方向溝である複数のスロット３１が放射状に形成され、各スロット３１にベーン３２が径方向に出没可能に挿入される。また、各スロット３１の内径側端部には背圧室３３が設けられ、吐出圧が供給されてベーン３２を径方向外側に付勢する。背圧室３３への吐出圧の供給は、プレッシャープレート６のｘ軸正方向側面６１、および第２ハウジング１２のｘ軸負方向側面１２０に設けられた背圧導入溝６４，１２４によって行う。
【００１４】
ポンプボディ１０は第１ハウジング１１および第２ハウジング１２から形成される。第１ハウジング１１はｘ軸正方向側に開口する有底カップ形状であり、底部１１１には円盤状のプレッシャープレート６が収装される。第１ハウジング１１内周部であるポンプ要素収容部１１２であってプレッシャープレート６のｘ軸正方向側には、アダプタリング５、カムリング４、およびロータ３が収装される。
【００１５】
第２ハウジング１２はｘ軸正方向側からアダプタリング５、カムリング４、およびロータ３と液密に当接し、アダプタリング５、カムリング４、およびロータ３はプレッシャープレート６および第２ハウジング１２に挟持されることとなる。
【００１６】
また、第２ハウジング１２のｘ軸負方向側面１２０には高圧導入溝９が設けられている。この高圧導入溝９はｘ軸負方向側面１２０上であってカムリング４と常時摺動する位置に設けられ、吐出ポート１２２と接続してカムリング４と第２ハウジング１２との摺接面に吐出圧を導入する。摺接面のほぼ全周にわたって吐出圧を導入することで、摺接面にかかる圧力を均一化させる。
【００１７】
プレッシャープレート６のｘ軸正方向側面６１および第２ハウジング１２のｘ軸負方向側面１２０にはそれぞれ吸入ポート６２，１２１および吐出ポート６３，１２２が設けられ、ロータ３とカムリング４の間に形成されるポンプ室Ｂへの作動油の給排を行う。
【００１８】
吸入ポート６２，１２１および吐出ポート６３，１２２は第１ハウジング１１のｚ軸正方向側に設けられた吸入口ＩＮ（ポンプ吸入側）、吐出口ＯＵＴ（ポンプ吐出側）とそれぞれ接続し、作動油の給排が行われる。
【００１９】
アダプタリング５はｙ軸側を長軸、ｚ軸側を短軸とする略楕円状の円環部材であり、外周側において第１ハウジング１１に収装されるとともに、内周側においてカムリング４を収装する。ポンプ駆動時に第１ハウジング１１内で回転しないよう、アダプタリング５の外周は第１ハウジング１１に対し回転を規制されて嵌合される。
【００２０】
カムリング４は略真円の円環部材であり、外周はアダプタリング５の短軸とほぼ同径に設けられている。したがって、略楕円状のアダプタリング５に収装されることにより、アダプタリング５内周とカムリング４外周の間には流体圧室Ａが形成され、カムリング４はアダプタリング５内においてｙ軸方向に揺動可能となる。
【００２１】
また、アダプタリング５の内周面５３のｚ軸正、負方向端部には、それぞれシール部材５０およびピン４０が設けられている。このピン４０とシール部材５０により、カムリング４とアダプタリング５との間の流体圧室Ａはｙ軸負、正方向に画成されて第１、第２流体圧室Ａ１，Ａ２を形成する。
【００２２】
ロータ３の外径はカムリング内周面４１よりも小径に設けられ、カムリング４内周側に収装される。カムリング４が揺動し、ロータ３とカムリング４の相対位置が変化した場合であっても、ロータ３の外周はカムリング内周面４１と当接しないよう設けられている。
【００２３】
また、揺動によりカムリング４が最もｙ軸正方向に位置する場合、カムリング内周面４１とロータ３外周との距離Ｌはｙ軸負方向側において最大となる。カムリング４が最もｙ軸負方向に位置する場合は、距離Ｌはｙ軸正方向側において最大となる。
【００２４】
ここで、ベーン３２の径方向長さは距離Ｌの最大値よりも大きく設けられており、そのためベーン３２は、カムリング４とロータ３との相対位置によらず、常にスロット３１に挿入されつつカムリング内周面４１に当接した状態を維持することとなる。これにより、ベーン３２は常時背圧室３３から背圧を受け、カムリング内周面４１と液密に当接する。
【００２５】
したがって、カムリング４とロータ３との間の領域は、隣り合うベーン３２によって常時液密に画成されてポンプ室Ｂを形成する。揺動によりロータ３とカムリング４が偏心状態にあれば、ロータ３の回転に伴って各ポンプ室Ｂの容積が変化する。
【００２６】
プレッシャープレート６および第２ハウジング１２に設けられた吸入ポート６２，１２１および吐出ポート６３，１２２はロータ３の外周に沿って設けられ、各ポンプ室Ｂの容積変化により作動油の給排が行われる。
【００２７】
また、プレッシャープレート６のｘ軸正方向側面６１には吸入ポート６３と第２流体圧室Ａ２とを連通する吸入圧導入溝６５が設けられ、第２流体圧室Ａ２に吸入圧Ｐｉｎを導入する。
【００２８】
アダプタリング５のｙ軸正方向端部には径方向貫通孔５１が設けられている。また、第１ハウジング１１のｙ軸正方向端部にはプラグ部材挿入孔１１４が設けられ、有底カップ形状のプラグ部材７０が挿入されてポンプボディ１１、リアボディ１２外部との液密を保つ。
【００２９】
このプラグ部材７０の内周にはスプリング７１がｙ軸方向に伸縮可能に挿入され、アダプタリング５の径方向貫通孔５１を貫通してカムリング４に当接し、ｙ軸負方向へ付勢する。
【００３０】
スプリング７１は揺動量が最大となる方向にカムリング４を付勢し、圧力の安定しないポンプ始動時において吐出量（カムリング４揺動位置）を安定させるものである。
【００３１】
カムリング４の偏倚量はｙ軸負方向側に向かって大きくなるため、スプリング７１の付勢方向は偏倚量が最大となる方向となる。
【００３２】
［制御バルブ］
制御バルブ２００はスプール２１０およびリリーフバルブ２２０から形成されて第１ハウジング１１内の制御バルブ収装孔１１５に収装される。
【００３３】
スプール２１０はｙ軸正方向に開口する有底カップ形状であり、弁体付勢スプリング２３０によりｙ軸負方向に付勢される。内周２１１にはリリーフバルブ２２０が収装され、外周２１２は第１、第２摺動部２１３，２１４において制御バルブ収装孔１１５に対し液密に摺動可能に設けられている。
【００３４】
第１、第２摺動部２１３，２１４は外周２１２において他の部分よりも大径に設けられ、第１、第２摺動部２１３，２１４の間には凹部２１５が形成される。これにより制御バルブ収装孔１１５は、第１摺動部２１３よりもｙ軸負方向側の第１油室Ｄ１、第２摺動部２１４よりもｙ軸正方向側の第２油室Ｄ２、および第１、第２摺動部２１３，２１４と凹部２１５により形成された第３油室Ｄ３、の３つの油室Ｄ１〜Ｄ３に隔成される。
【００３５】
第１油室Ｄ１は油路２１を介して吐出ポート６３，１２２と接続し、第２油室Ｄ２は油路２２を介して吐出ポート６３，１２２と接続する。したがって第１油室Ｄ１には吐出圧Ｐｏｕｔが導入される。油路２２にはオリフィス８が設けられており、第２油室Ｄ２にはオリフィス下流圧Ｐｆｂが導入される。オリフィス下流圧Ｐｆｂは、オリフィス８の圧力降下分だけ吐出圧Ｐｏｕｔよりも低圧となる。
【００３６】
第３油室Ｄ３は油路２３を介して吸入口ＩＮと接続して吸入圧Ｐｉｎが導入され、凹部２１５に設けられた径方向孔２１６によりスプール内周２１１と連通する。スプール内周２１１にはリリーフバルブ２２０が収装され、第２、第３油室Ｄ２，Ｄ３はこのリリーフバルブ２２０により隔成される。
【００３７】
第１ハウジング１１およびアダプタリング５のｚ軸正方向側であってシール部材５０のｙ軸負方向側には、第１油室油路１１３および第１流体圧室連通孔５２が設けられている。
【００３８】
この第１油室油路１１３のバルブ孔側開口部１１３ａは、ポンプ非駆動時においてスプール２１０の凹部２１５とｙ軸方向に対し重複する位置に開口し、第３油室Ｄ３と連通する。スプール２１０のｙ軸正方向移動に伴って第１摺動部２１３が開口部１１３ａよりもｙ軸正方向に移動すると、第１油室油路１１３は第１油室Ｄ１と連通する。
【００３９】
ここで、スプール２１０には第１油室Ｄ１からのｙ軸正方向側への力Ｆｖ１、第２油室Ｄ２からのｙ軸負方向側への力Ｆｖ２、弁体付勢スプリング２３０のｙ軸負方向への付勢力Ｆｃ１が作用し、バランス条件は
Ｆｖ１＝Ｆｖ２＋Ｆｃ１
である。
【００４０】
したがって、
Ｆｖ１≦Ｆｖ２＋Ｆｃ１・・・（ａ）
であれば、スプール２１０はｙ軸負方向に移動し、開口部１１３ａは第１摺動部２１３よりもｙ軸正方向に位置する。これにより第１油室油路１１３と第３油室Ｄ３とが連通する。
一方、
Ｆｖ１＞Ｆｖ２＋Ｆｃ１・・・（ｂ）
であれば、開口部１１３ａは第１摺動部２１３よりもｙ軸負方向に位置し、第１油室Ｄ１と連通する。
したがって、弁体付勢スプリング２３０の付勢力Ｆｃ１を変更することにより、第１油室油路１１３と第１、第３油室Ｄ１，Ｄ３の連通条件を変更可能である。
【００４１】
［リリーフバルブ］
図４はリリーフバルブ２２０の拡大断面図である。リリーフバルブ２２０はｙ軸正方向から順に弁座２２１、ボール弁２２２、弁体２２３、およびコイルスプリング２２４から形成される。
【００４２】
弁座２２１は制御バルブ２００のスプール２１０に対し軸方向摺動可能に収装され、第２油室Ｄ２とスプール内周２１１を液密に隔成する。また、弁座２２１には軸方向貫通孔２２１ａが設けられ、第２油室Ｄ２の液圧による力Ｆｖ２がボール弁２２２に作用する。
【００４３】
コイルスプリング２２４はスプール２１０の底部２１７にｙ軸負方向側を係止される。このコイルスプリング２２４は樽型スプリングであって、両端部よりも中央部が大径に設けられている。両端部の径をＢとすると、中央部の径はＡ（Ａ＞Ｂ）である。
【００４４】
樽型とすることにより、コイルスプリング２２４はストロークして収縮した場合であっても、コイルスプリング２２４自身の撓みを抑制し、常に本体部２１１ｃとスプリング外周部の隙間を確保することができる。
【００４５】
ボール弁２２２は弁体２２３を介してコイルスプリング２２４にｙ軸正方向に付勢される。したがって、ボール弁２２２にはｙ軸正方向側から第２油室Ｄ２の液圧による力Ｆｖ２が作用するとともに、ｙ軸負方向側からコイルスプリング２２４の付勢力Ｆｃ２が作用する。
【００４６】
これにより、
Ｆｖ２≦Ｆｃ２・・・（ｃ）
であれば、ボール弁２２２は弁座２２１に当接して軸方向貫通孔２２１ａを閉塞し、リリーフバルブ２２０は第２、第３油室Ｄ２，Ｄ３を遮断する。
一方、
Ｆｖ２＞Ｆｃ２・・・（ｄ）
であれば、ボール弁２２２は弁座２２１から離間して第２、第３油室Ｄ２，Ｄ３が連通される。このため第３油室Ｄ３は吸入口ＩＮおよび第２油室Ｄ２と連通する。
したがって、コイルスプリング２２４の付勢力Ｆｃ２を変更することによりリリーフバルブ２２０の開弁条件を変更可能となっている。
【００４７】
［制御バルブと第１流体圧室の連通関係］
（ｉ）．第１油室Ｄ１と第１油室油路１１３が連通する場合（上記（ａ）式）
この場合、第１流体圧室Ａ１には第１油室油路１１３および第１流体圧室連通孔５２を介して常時第１油室Ｄ１から吐出圧Ｐｏｕｔ（オリフィス８の上流側圧力）が導入される。
【００４８】
（ｉｉ）．第３油室Ｄ３と第１油室油路１１３が連通する場合（上記（ｂ）式）
この場合、リリーフバルブ２２０が連通／遮断いずれであるかによって第３油室Ｄ３の圧力が変化し、第１流体圧室Ａ１へ導入される圧力が異なる。
（ｉｉ）−１．リリーフバルブ２２０が遮断状態の場合（上記（ｃ）式）
第２、第３油室Ｄ２，Ｄ３が遮断され、第１流体圧室Ａ１には油路２３、第３油室Ｄ３を介して吸入圧Ｐｉｎが導入される。
（ｉｉ）−２．リリーフバルブ２２０が連通状態の場合（上記（ｄ）式）
第３油室Ｄ３は油路２３に加え第２油室Ｄ２とも連通し、第３油室Ｄ３の圧力は吸入圧Ｐｉｎと第２油室Ｄ２のオリフィス下流圧Ｐｆｂとの混合圧Ｐｍ（吐出圧Ｐｏｕｔ＞Ｐｍ＞吸入圧Ｐｉｎ）として第１流体圧室Ａ１に導入される。
【００４９】
このように、制御バルブ２００から第１流体圧室Ａ１に供給される制御バルブ圧Ｐｖは、上記（ｉ）の場合はＰｖ＝吐出圧Ｐｏｕｔ、（ｉｉ）−１の場合はＰｖ＝吸入圧Ｐｉｎ、（ｉｉ）−２の場合はＰｖ＝混合圧Ｐｍとなる。
【００５０】
すなわち、制御バルブ２００には第１油室Ｄ１に吐出圧Ｐｏｕｔが導入され、第２油室Ｄ２にオリフィス８の下流圧Ｐｆｂが導入される。また、第３油室Ｄ３には吸入圧Ｐｉｎが導入され、この３種の圧力Ｐｏｕｔ，Ｐｆｂ，Ｐｉｎの差圧によって制御バルブ圧Ｐｖを生成して第１流体圧室Ａ１の圧力Ｐ１を制御する。
【００５１】
制御バルブ圧Ｐｖは弁体付勢スプリング２３０の付勢力Ｆｃ１およびコイルスプリング２２４の付勢力Ｆｃ２に拘束されるため、Ｆｃ１，Ｆｃ２を適宜変更することにより、第１油室油路１１３と第１、第３油室Ｄ１，Ｄ３の連通条件およびリリーフバルブ２２０の開弁条件を変更して制御バルブ圧Ｐｖを変更することが可能となっている。
【００５２】
なお、実施例１では制御バルブ２００の圧力を第１流体圧室Ａ１に導入することとしたが、第２流体圧室Ａ２に導入することとしてもよく特に限定しない。
【００５３】
［カムリングの揺動］
カムリング４が第１流体圧室Ａ１の圧力Ｐ１から受けるｙ軸正方向の付勢力Ｆ１が、第２流体圧室Ａ２の油圧Ｐ２とスプリング７１から受けるｙ軸負方向の付勢力の和Ｆ２よりも大きくなれば、カムリング４はピン４０を回転中心としてｙ軸正方向に揺動する。揺動によりｙ軸正方向側のポンプ室Ｂｙ+は容積が拡大し、ｙ軸負方向側のポンプ室Ｂｙ-は容積が減少する。
【００５４】
ｙ軸負方向側のポンプ室Ｂｙ-の容積が減少すると、単位時間あたりに吸入ポート６２，１２１から吐出ポート６３，１２２へ供給される油量が減少し、吐出圧が低下する。これに伴い吐出圧が導入されている第１流体圧室Ａ１の圧力Ｐ１も低下し、ｙ軸負方向への付勢力の和Ｆ２に抗し切れなくなると、カムリング４はｙ軸負方向側に揺動する。
【００５５】
ｙ軸正、負方向の付勢力Ｆ１，Ｆ２がほぼ等しくなると、カムリング４に作用するｙ軸方向の力が釣り合ってカムリング４は静止する。吐出圧がさらに低下すると、カムリング４はさらにｙ軸負方向に揺動してロータ３と同一軸心となり、ｙ軸正、負方向側のポンプ室Ｂｙ+，Ｂｙ-の容積が等しくなって吸入圧＝吐出圧＝０となる。
【００５６】
これに伴い第１流体圧室Ａ１の圧力Ｐ１も０となり、カムリング４はスプリング７１の付勢力Ｆによりｙ軸負方向に付勢される。このように、吐出オリフィス前後の差圧が一定となるように、カムリング４の偏心量を調整する。
【００５７】
［コイルスプリングの干渉防止］
図５はスプール２１０の内周２１１であって底部２１７付近の拡大図である。スプール内周２１１は、ｙ軸負方向側から順に小径部２１１ａ、中間部２１１ｂ、および本体部２１１ｃから構成される。小径部２１１ａはコイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端部２２５を収容し、中間部２１１ｂを介してスプール内周２１１の本体部２１１ｃに至る。
【００５８】
小径部２１１ａおよび本体部２１１ｃはｙ軸に対し平行に設けられている。小径部２１１ａは本体部２１１ｃよりも小径に設けられており、ｙ軸正方向側に向かって徐々に拡径するテーパ状の中間部２１１ｂによって本体部２１１ｃと接続する。この小径部２１１ａは、コイルスプリング２２４が収縮した際であっても、コイルスプリング２２４の外周と干渉しない径に設けられている。
【００５９】
コイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端部２２５は、収縮していない際にも小径部２１１ａに収容される収容部２２５ａと、コイルスプリング２２４が収縮した際のみ小径部２１１ａに収容される出没部２２５ｂから構成される。コイルスプリング２２４は樽型スプリングであるため、収容部２２５ａよりも中央側（ｙ軸正方向側）の出没部２２５ｂは大径となる。
【００６０】
したがって、小径部２１１ａの径Ｒをコイルスプリング出没部２２５ｂの径ｒよりも大径に設けることで（Ｒ＞ｒ）、コイルスプリング２２４が収縮した場合であっても、小径部２１１ａとコイルスプリング２２４の干渉を確実に回避してコイルスプリング２２４のスムーズなストロークを確保する。
【００６１】
また、コイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端面２２５ｃは平面加工処理されており、コイルスプリング２２４はｚ−ｘ平面に対し略垂直に設けられる。したがって、コイルスプリング２２４がｙ軸に対し略平行を保ってスプール２１０の底部２１７に当接するため、コイルスプリング２２４の倒れがさらに防止される。
【００６２】
また、弁体２２３は軸方向断面凸形状であり、ｙ軸負方向側に延在する延在部２２３ａおよびコイルスプリング２２４の台座となる台座部２２３ｂを有する。延在部２２３ａは台座部２２３ｂよりも小径に設けられてコイルスプリング２２４の内周に挿入され、コイルスプリング２２４は延在部２２３ａの付け根であって台座部２２３ｂのｙ軸負方向側面に形成された係止部２２３ｃにおいてｙ軸負方向側を係止される。
【００６３】
台座部２２３ｂはｙ軸正方向側においてボール弁２２２を係止する。また、台座部２２３ｂの外周部２２３ｄはスプール内周２１１に対し摺動可能に支持される。弁体２２３が支持される箇所はこの外周部２２３ｄのみであり、これにより弁体２２３は外周部２２３ｄにおける片持ち支持となる。
【００６４】
ｙ軸に対し弁体２２３が倒れにくくするためには外周部２２３ｄのみならず複数の支持点を設ければよいが、支持点が複数となるとフリクションが増大するため、支持点は外周部２２３ｄのみとしている。そのため、あえて弁体２２３をｙ軸に対し倒れやすい形状とし、フリクションを低減している。
【００６５】
コイルスプリング２２４は延在部２２３ａおよび係止部２２３ｃによって弁体２２３に支持されるため、弁体２２３自身がｙ軸に対し倒れやすい片持ち支持となっている。弁体２２３が倒れると、コイルスプリング２２４も倒れてコイルスプリングｙ軸負方向側端部２２５とスプール内周２１１とが干渉しやすくなるが、本願では干渉を回避する構成がとられているため、本願の効果がより顕著となる。
【００６６】
［実施例１の効果］
（１）スプール内周２１１と、
このスプール内周２１１に接続される油路２１，２２（油通路）を有する第１ハウジング１１と、
スプール内周２１１内にｙ軸方向移動可能に設けられた弁体２２３と、
スプール内周２１１内に設けられ、一端側が弁体２２３に当接し、この弁体２２３をｙ軸方向正方向側（一方側）に付勢するコイルスプリング２２４と、
スプール内周２１１に形成され、弁体２２３の外周面２２３ｄが摺動保持される本体部２１１ｃと、
スプール内周２１１に形成され、コイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端面２２５ｃ（他端部）の径方向位置決めを行い、本体部２１１ｃよりも径方向寸法が小さく形成された小径部２１１ａと、
スプール内周２１１に形成され、本体部２１１ｃと小径部２１１ａとを接続する中間部２１１ｂを有し、
コイルスプリング２２４のうち中間部２１１ｂの軸方向範囲内に存在する部分であって、弁体２２３の軸方向移動によって小径部２１１ａ内に移動する部分を出没部２２５ｂとし、
小径部２１１ａのｙ軸負方向側端部（コイルスプリング２２４の一端側端部）の内径Ｒは、弁体２２３がｙ軸負方向側（コイルスプリング２２４の一端側方向）に最も移動した際における出没部２２５ｂの外径ｒよりも大きいこととした。
【００６７】
コイルスプリング２２４がストロークした際、このコイルスプリング２２４の大径部分が中間部２１１ｂに入り込むことにより、コイルスプリング２２４の外周面が小径部２１１ａの内周面と接近する。
ここで、上記の構成によりコイルスプリング２２４が小径部２１１ａの内周面と最も接近した状態においても、コイルスプリング２２４と小径部２１１ａとの間にクリアランスが確保される。
よって、コイルスプリング２２４がスプール内周２１１と干渉することがなく、スムーズな弁体の移動を確保することができる。
【００６８】
（２）スプール内周２１１内に設けられ、ｙ軸方向中間部２１１ｂにおける径方向寸法Ａがｙ軸方向両端部の径方向寸法Ｂよりも大きく形成され、ｙ軸正方向側（一端側）が弁体２２３に当接し、この弁体２２３をｙ軸方向負方向側（一方側）に付勢するコイルスプリング２２４を用いた。
【００６９】
コイルスプリング２２４がストロークした際、コイルスプリング２２４の大径部分が中間部２１１ｂに入り込むことにより、コイルスプリング２２４の外周面が小径部２１１ａの内周面と接近する。
ここで、コイルスプリング２２４が小径部２１１ａの内周面と最も接近した状態においても、コイルスプリング２２４が小径部２１１ａとの間にクリアランスが確保される。
よって、コイルスプリング２２４がスプール内周２１１と干渉することなく、スムーズな弁体２２３の移動を確保することができる。
【００７０】
（７）コイルスプリング２２４であって小径部２１１ａ側の端面２２５ｃは、平面加工されることとした。これにより、コイルスプリング２２４の倒れをさらに防止することができる。
【００７１】
（８）弁体２２３は、リリーフバルブ２２０のスプリング受けであって、コイルスプリング２２４を片持ち支持することとした。弁体２２３が片持ち構造であるため、上記（１）の効果がより顕著に得られる。
【実施例２】
【００７２】
実施例２につき説明する。基本構成は実施例１と同様である。実施例１では小径部２１１ａはｙ軸に対し平行であってテーパ形状の中間部２１１ｂにより本体部２１１ｃと接続していたが、実施例２では中間部２１１ｂを省略し、小径部２１１ａ自体をテーパ形状とする点で異なる。
【００７３】
図６は実施例２におけるコイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端部２２５付近の拡大断面図である。上述のように実施例２では中間部２１１ｂが省略され、小径部２１１ａはｙ軸正方向側に向かって拡径するテーパ形状となっている。そのため、実施例１のようにｙ軸負方向側端部２２５と出没部２２５ｂはいずれも小径部２１１ａと干渉することはない。
【００７４】
［実施例２の効果］
（３）小径部２１１ａは、テーパ形状であることとした。これにより、小径部２１１ａによるコイルスプリング２２４のセンタリング効果が得られる。
【００７５】
（４）小径部２１１ａと本体部２１１ｃは、テーパ状に接続されることとした。これにより小径部２１１ａと本体部２１１ｃとの間に明確な段差が存在しないこととなり、コイルスプリング２２４の干渉がより防止される。
【実施例３】
【００７６】
実施例３につき説明する。実施例１では中間部２１１ｂをテーパ形状としていたが、実施例３ではｙ軸に対して平行とし、中間部２１１ｂと本体部２１１ｃとの間にテーパ部２１１ｄを設ける点で異なる。
【００７７】
図７は実施例３におけるコイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端部２２５付近の拡大断面図である。上述のように実施例３では中間部２１１ｂをｙ軸に平行とし、中間部２１１ｂと本体部２１１ｃとの間にテーパ部２１１ｄを設けて中間部２１１ｂと本体部２１１ｃとを接続する。
【００７８】
［実施例３の効果］
（５）中間部２１１ｂは、本体部２１１ｃよりも小径に設けられ、この小径部２１１ａとテーパ状に接続されることとした。これにより、上記（４）と同様の効果が得られる。
【実施例４】
【００７９】
実施例４につき説明する。実施例４では、小径部２１１ａのｙ軸方向長さを、コイルスプリング２２４の巻き線幅の最小値よりも小さく設ける。
【００８０】
図８は実施例４におけるコイルスプリング２２４のｙ軸負方向側端部２２５付近の拡大断面図である。コイルスプリング２２４は平面加工されてｙ軸負方向側端部２２５の線径は薄くなっており、ｙ軸負方向側端部２２５におけるｙ軸方向の巻き線幅はＬ１である。
【００８１】
実施例４では小径部２１１ａのｙ軸方向深さはＬ２であり、コイルスプリングｙ軸負方向側端部２２５のｙ軸方向線形幅Ｌ１よりも小さく設けられる。小径部２１１ａの深さが小さいため、コイルスプリングｙ軸負方向側端部２２５と干渉する可能性が小さくなり、コイルスプリング２２４をスムーズにストロークさせる。
【００８２】
［実施例４の効果］
（６）小径部２１１ａのｙ軸方向深さは、コイルスプリング２２４の巻き線幅の最小値よりも短いこととした。これにより、コイルスプリングｙ軸負方向側端部２２５と小径部２１１ａとが干渉する可能性が小さくなり、上記（１）と同様の効果が得られる。
【００８３】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を各実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】ベーンポンプの軸方向断面図である。
【図２】ベーンポンプの径方向断面図（最大揺動時）である。
【図３】制御バルブの拡大断面図である。
【図４】実施例１におけるリリーフバルブの拡大断面図である。
【図５】スプールの内周であって底部付近の拡大図である。
【図６】実施例２におけるコイルスプリングのｙ軸負方向側端部付近の拡大断面図である。
【図７】実施例３におけるコイルスプリングのｙ軸負方向側端部付近の拡大断面図である。
【図８】実施例４におけるコイルスプリングのｙ軸負方向側端部付近の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１１ 第１ハウジング
２１，２２ 油路（油通路）
２１１ スプール内周
２１１ａ 小径部
２１１ｂ 中間部
２１１ｃ 本体部
２２０ リリーフバルブ
２２３ 弁体
２２３ｄ 外周面
２２４ コイルスプリング
２２５ｂ 出没部
２２５ｃ ｙ軸負方向側端面（他端部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ孔と、
このバルブ孔に接続される油通路を有するハウジングと、
前記バルブ孔内に軸方向移動可能に設けられた弁体と、
前記バルブ孔内に設けられ、一端側が前記弁体に当接し、この弁体を軸方向一方側に付勢するコイルスプリングと、
前記バルブ孔に形成され、前記弁体の外周面が摺動保持される本体部と、
前記バルブ孔に形成され、前記コイルスプリングの他端部の径方向位置決めを行い、前記本体部よりも径方向寸法が小さく形成された小径部と、
前記バルブ孔に形成され、前記本体部と前記小径部とを接続する中間部と
を有し、
前記コイルスプリングのうち前記中間部の軸方向範囲内に存在する部分であって、前記弁体の軸方向移動によって前記小径部内に移動する部分を出没部とし、
前記小径部の前記コイルスプリングの一端側端部の内径は、前記弁体が前記コイルスプリングの一端側方向に最も移動した際における前記出没部の外径よりも大きいこと
を特徴とするバルブ装置。
【請求項２】
バルブ孔と、
このバルブ孔に接続される油通路を有するハウジングと、
前記バルブ孔内に軸方向移動可能に設けられた弁体と、
前記バルブ孔内に設けられ、軸方向中間部における径方向寸法が軸方向両端部よりも大きく形成され、一端側が前記弁体に当接し、この弁体を軸方向一方側に付勢するコイルスプリングと、
前記バルブ孔に形成され、前記弁体の外周面が摺動保持される本体部と、
前記バルブ孔に形成され、前記コイルスプリングの他端部の径方向位置決めを行い、前記本体部よりも径方向寸法が小さく形成された小径部と、
前記バルブ孔に形成され、前記本体部と前記小径部とを接続する中間部と
を有し、
前記コイルスプリングのうち前記中間部の軸方向範囲内に存在する部分であって、前記弁体の軸方向移動によって前記小径部内に移動する部分を出没部とし、
前記小径部の前記コイルスプリングの一端側端部の内径は、前記弁体が前記コイルスプリングの一端側方向に最も移動した際における前記出没部の外径よりも大きいこと
を特徴とするバルブ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバルブ装置において、
前記小径部は、テーパ形状であること
を特徴とするバルブ装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバルブ装置において、
前記小径部と前記本体部は、テーパ状に接続されること
を特徴とするバルブ構造。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のバルブ構造において、
前記中間部は、前記本体部よりも小径に設けられ、この小径部とテーパ状に接続されること
を特徴とするバルブ構造。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のバルブ構造において、
前記小径部の軸方向深さは、前記コイルスプリングの巻き線幅最小値よりも短いこと
を特徴とするバルブ構造。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のバルブ構造において、
前記コイルスプリングであって前記小径部側の端面は、平面加工されること
を特徴とするバルブ構造。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のバルブ構造において、
前記弁体は、リリーフバルブのスプリング受けであって、前記コイルスプリングを片持ち支持すること
を特徴とするバルブ構造。
【請求項１】
バルブ孔と、
このバルブ孔に接続される油通路を有するハウジングと、
前記バルブ孔内に軸方向移動可能に設けられた弁体と、
前記バルブ孔内に設けられ、一端側が前記弁体に当接し、この弁体を軸方向一方側に付勢するコイルスプリングと、
前記バルブ孔に形成され、前記弁体の外周面が摺動保持される本体部と、
前記バルブ孔に形成され、前記コイルスプリングの他端部の径方向位置決めを行い、前記本体部よりも径方向寸法が小さく形成された小径部と、
前記バルブ孔に形成され、前記本体部と前記小径部とを接続する中間部と
を有し、
前記コイルスプリングのうち前記中間部の軸方向範囲内に存在する部分であって、前記弁体の軸方向移動によって前記小径部内に移動する部分を出没部とし、
前記小径部の前記コイルスプリングの一端側端部の内径は、前記弁体が前記コイルスプリングの一端側方向に最も移動した際における前記出没部の外径よりも大きいこと
を特徴とするバルブ装置。
【請求項２】
バルブ孔と、
このバルブ孔に接続される油通路を有するハウジングと、
前記バルブ孔内に軸方向移動可能に設けられた弁体と、
前記バルブ孔内に設けられ、軸方向中間部における径方向寸法が軸方向両端部よりも大きく形成され、一端側が前記弁体に当接し、この弁体を軸方向一方側に付勢するコイルスプリングと、
前記バルブ孔に形成され、前記弁体の外周面が摺動保持される本体部と、
前記バルブ孔に形成され、前記コイルスプリングの他端部の径方向位置決めを行い、前記本体部よりも径方向寸法が小さく形成された小径部と、
前記バルブ孔に形成され、前記本体部と前記小径部とを接続する中間部と
を有し、
前記コイルスプリングのうち前記中間部の軸方向範囲内に存在する部分であって、前記弁体の軸方向移動によって前記小径部内に移動する部分を出没部とし、
前記小径部の前記コイルスプリングの一端側端部の内径は、前記弁体が前記コイルスプリングの一端側方向に最も移動した際における前記出没部の外径よりも大きいこと
を特徴とするバルブ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバルブ装置において、
前記小径部は、テーパ形状であること
を特徴とするバルブ装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバルブ装置において、
前記小径部と前記本体部は、テーパ状に接続されること
を特徴とするバルブ構造。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のバルブ構造において、
前記中間部は、前記本体部よりも小径に設けられ、この小径部とテーパ状に接続されること
を特徴とするバルブ構造。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のバルブ構造において、
前記小径部の軸方向深さは、前記コイルスプリングの巻き線幅最小値よりも短いこと
を特徴とするバルブ構造。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のバルブ構造において、
前記コイルスプリングであって前記小径部側の端面は、平面加工されること
を特徴とするバルブ構造。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のバルブ構造において、
前記弁体は、リリーフバルブのスプリング受けであって、前記コイルスプリングを片持ち支持すること
を特徴とするバルブ構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２９３４１６（Ｐ２００９−２９３４１６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４５５３１（Ｐ２００８−１４５５３１）
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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