リリーフバルブ
【課題】背圧用コントロールバルブの故障時等、背圧用コントロールバルブの機能を奏し得なくなった場合においても、エンジンへのオイル供給を可能にするリリーフバルブを提供する。
【解決手段】リリーフバルブ１に、第１ポート１１及び第２ポート１２を有するバルブボディ２と、バルブボディ２に収容され、第１ポート１１に連通する流入口７及び第２ポート１２に連通する排出口８を有するスリーブ４と、スリーブ４に収容され、流入口７側に移動することにより流入口７と排出口８との連通を禁止し、流入口７とは反対側に移動することにより流入口７と排出口８との連通を許可するバルブ５と、バルブ５を流入口７側に付勢する付勢部材６と、バルブボディ２とスリーブ４及びバルブ５との相対位置を変更するバルブ位置変更機構１３と、を備えた。
【解決手段】リリーフバルブ１に、第１ポート１１及び第２ポート１２を有するバルブボディ２と、バルブボディ２に収容され、第１ポート１１に連通する流入口７及び第２ポート１２に連通する排出口８を有するスリーブ４と、スリーブ４に収容され、流入口７側に移動することにより流入口７と排出口８との連通を禁止し、流入口７とは反対側に移動することにより流入口７と排出口８との連通を許可するバルブ５と、バルブ５を流入口７側に付勢する付勢部材６と、バルブボディ２とスリーブ４及びバルブ５との相対位置を変更するバルブ位置変更機構１３と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リリーフバルブ、特にエンジン潤滑系の油圧調整に用いられるバルブ開弁圧が変更可能なリリーフバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
リリーフバルブは、油圧回路の圧力が設定圧以上になると、リリーフバルブの内部に設けられている余剰油の逃し路を開くことによって、油圧回路の圧力上昇を抑制するものである。
この種のリリーフバルブは、例えば、非特許文献１のように、ボディ、バルブ、スプリング、リテーナ、プラグ、リテーナとプラグ間にオイルを導入する油路、及びオイル導入をコントロールする背圧用コントロールバルブで構成される。
このリリーフバルブにおいて、リテーナとプラグ間にオイルが導入されない場合には、リテーナはプラグ端面位置にありスプリング長が長くセットされて、オイルポンプにより吐出されるオイルをリリーフバルブよりもオイルの流通方向上流側にリリーフするのに必要なバルブ開弁圧が低圧に設定される。一方、リテーナとプラグ間にオイルが導入される場合には、リテーナが上昇してスプリングを収縮させ、バルブ開弁圧が高圧に設定される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】公開技報２００６−５０５９４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のリリーフバルブにおいて、運転状況に応じたバルブ開弁圧の調整について異常が発生することがある。その場合には、前記リリーフバルブが低圧側あるいは高圧側の動作状態の一方にて固定されたまま他方に変更できなくなることが多い。非特許文献１のリリーフバルブの場合、オイル中のスラッジ等により背圧用コントロールバルブが詰まると、リテーナとプラグ間にオイルが導入されなくなり、バルブ開弁圧が低圧のまま保持されてしまう。この結果、エンジンが高回転の時にも低圧でオイルがドレインに排出されることとなり、エンジン各部にオイルが供給されず焼付け発生の要因となることがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、背圧用コントロールバルブの故障時等、背圧用コントロールバルブの機能を奏し得なくなった場合においても、エンジンへのオイル供給を可能にするリリーフバルブの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るリリーフバルブの第１の特徴構成は、第１ポート及び第２ポートを有するバルブボディと、前記バルブボディに収容され、前記第１ポートに連通する流入口及び前記第２ポートに連通する排出口を有するスリーブと、前記スリーブに収容され、前記流入口側に移動することにより前記流入口と前記排出口との連通を禁止し、前記流入口とは反対側に移動することにより前記流入口と前記排出口との連通を許可するバルブと、前記バルブを前記流入口側に付勢する付勢部材と、前記バルブボディと前記スリーブ及び前記バルブとの相対位置を変更するバルブ位置変更機構と、を備えた点にある。
【０００７】
本構成によると、バルブ位置変更機構によりバルブボディとスリーブ及びバルブとの相対位置を変更する。すなわち、スリーブがバルブと共に、バルブボディの第１ポートの側に移動した第１状態と、第１ポートの側とは反対側に移動した第２状態と、の状態を有する。
【０００８】
スリーブが第１状態のときは、スリーブが備える排出口の位置も第１ポート側に移動する。このとき、バルブもスリーブと共に第１ポート側に移動しているため、バルブを付勢する付勢部材は伸張状態となる。よって、第１ポートからの流体圧が低圧であっても、第１ポート側に付勢する付勢部材が第１ポートの側とは反対側に押し戻されてバルブがスリーブに排出口を開放させる。この結果、第１ポートと第２ポートとが連通することで第１ポート側の流体の余剰液がドレインされる。したがって、リリーフバルブのバルブ開弁圧は、第１状態のときに低圧設定となる。
【０００９】
一方、スリーブが第２状態のときは、スリーブが備える排出口の位置は第１ポートの側とは反対側に移動する。このとき、バルブもスリーブと共に第１ポートの側とは反対側に移動しているため、バルブを付勢する付勢部材は収縮状態となる。よって、第１ポートからの流体圧が低圧のときは、第１ポート側に付勢する付勢部材が第１ポートの側とは反対側に押し戻されず、バルブがスリーブの排出口を開放させない。第１ポートからの流体圧が高圧になると、第１ポート側に付勢する付勢部材が第１ポートの側とは反対側に押し戻され、バルブがスリーブの排出口を開放させる。この結果、第１ポートと第２ポートとが連通することで第１ポート側の流体の余剰液がドレインされる。したがって、リリーフバルブのバルブ開弁圧は、第２状態のときに高圧設定となる。
【００１０】
例えば、本発明に係るリリーフバルブをエンジンオイルの供給路に用いた場合には、エンジンオイルが低温の時、第１状態にしてバルブ開弁圧を低圧設定にすると、第１ポートと第２ポートとの連通は許容し易くなる。つまり、エンジン各部のうちオイル供給が必要な他の箇所にオイルが供給され難くなる。しかし、エンジンの暖機運転を行う場合などには、例えば、ピストンやシリンダを冷却する部位に直ちにオイルを供給する必要がないため、オイルの供給負荷を小さく抑えた状態で暖機運転を効率よく行うことができる。
【００１１】
また、エンジンが低回転（低負荷）のときも、第１状態にしてバルブ開弁圧を低圧設定する。この場合、エンジン回転数が低い場合には、エンジンを構成する部材同士の摩擦も少なく、当該箇所にオイルを供給する必要性に乏しい場合がある。よって、エンジンが低回転の場合には、所定の箇所のみにオイルを供給し、例えばオイルポンプのフリクションを低減させてエンジンを効率よく運転することができる。
【００１２】
本発明に係るリリーフバルブの第２の特徴構成は、前記バルブ位置変更機構は、前記第１ポートを流通する流体の流体圧を前記スリーブに作用させて前記付勢部材の付勢方向と同一方向に移動させる点にある。
【００１３】
このように、バルブボディとスリーブ及びバルブとの相対位置を変更するために、第１ポートを流通する流体の流体圧をスリーブに作用させるので、スリーブを移動させるための動力を別途必要とせず、リリーフバルブの構造を簡素化できる。また、付勢部材の付勢方向と同一方向にスリーブを移動させるので、スリーブに対して第１ポートを流通する流体の流体圧と付勢部材の付勢力とを効率よく作用させることができる。
【００１４】
本発明に係るリリーフバルブの第３の特徴構成は、前記バルブ位置変更機構は、前記第１ポートを流通する流体の流体圧を前記スリーブに作用させて前記付勢部材の付勢方向と同一方向に移動させるか否かを切換えるＯＳＶを備える点にある。
【００１５】
このように、バルブボディとスリーブ及びバルブとの相対位置を変更するために、第１ポートを流通する流体の流体圧をスリーブに作用させて付勢部材の付勢方向と同一方向に移動させるか否かを切換えるＯＳＶを備えるので、スリーブを移動させるための動力を別途必要とせず、リリーフバルブの構造を簡素化できる。また、ＯＳＶによって第１ポートを流通する流体の流体圧をスリーブに作用させて移動させるか否かの切換えを確実に行うことができる。
【００１６】
本発明に係るリリーフバルブの第４の特徴構成は、前記バルブ位置変更機構の作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第１開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、前記バルブ位置変更機構の非作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第２開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、前記第２開弁圧は、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である点にある。
【００１７】
この構成により、バルブ位置変更機構の作動時には、バルブ内の流体の流体圧が第１開弁圧以上であるとリリーフする低圧設定となり、バルブ位置変更機構の非作動時には、バルブ内の流体の流体圧が第１開弁圧より高い流体圧である第２流体圧以上であるとリリーフする高圧設定となる。こうして、リリーフバルブにおけるバルブ開弁圧の設定変更を容易に行うことができる。
【００１８】
本発明に係るリリーフバルブの第５の特徴構成は、前記スリーブの両端面のうち、一方の端面が前記第１ポートに面し、他方の端面が前記バルブ位置変更機構の流路に面しており、前記他方の端面の面積を前記一方の端面の面積よりも大きく設定した点にある。
【００１９】
この構成により、第１ポートの液圧を他方の端面に作用させたとき、両端面の面積の差によって、一方の端面に作用する流体圧による押付け力に比べて他方の端面に作用する流体圧により押付け力の方が大きくなり、簡単な構成でありながらスリーブを第１ポートの側に確実に位置させることができる。
【００２０】
本発明に係るリリーフバルブの第６の特徴構成は、前記スリーブの外周面のうち、前記スリーブの両端部の部位に前記バルブボディとの摺動面を形成し、前記両端部に挟まれた部位には前記摺動面を形成しない点にある。
【００２１】
本構成のスリーブは、例えば、第１ポートの流体圧を利用して位置変更させるものである。よって、バルブボディに対する摺動抵抗はできるだけ小さい方が望ましい。そのため、バルブボディとの摺動面をスリーブの両端部近傍に振り分けることで、摺動時における摺動面の面積を低減し、かつ、スリーブの傾きを最小限に留めて、スリーブとの間に生じる摩擦力を極力少なくしている。
【００２２】
本発明に係るリリーフバルブの第７の特徴構成は、前記スリーブの内部の流体または空気のうち、前記バルブを隔てて前記第１ポートの側とは反対側の流体または空気を排出する第１連通孔を、前記スリーブに設けてある点にある。
【００２３】
この構成により、バルブ位置変更機構によってスリーブの位置を変更する際には、スリーブの内部の流体または空気のうちバルブを隔てて第１ポートの側とは反対側の流体または空気の体積が増減する。その際に当該反対側の流体または空気を排出しておくことで流体の出入りが自由となり、スリーブの位置移動に際しての抵抗を低減することができる。
【００２４】
本発明に係るリリーフバルブの第８の特徴構成は、前記スリーブの内部の流体または空気のうち、前記バルブを隔てて前記第１ポートの側とは反対側の流体または空気を排出する第２連通孔を、前記バルブに設けてある点にある。
【００２５】
この構成により、第１ポートからの流体圧によってバルブが押し下げられる場合、前記バルブを隔てて前記第１ポートの側とは反対側の流体または空気が抵抗となる。よって、当該流体または空気と第２ポートを連通させて流体または空気の排出を促進させることで、バルブの動作を円滑なものにしている。
【００２６】
本発明に係るリリーフバルブの第９の特徴構成は、流体が流入する第１ポートと流体を排出する第２ポートとを有するバルブボディと、前記バルブボディの内部で摺動し、前記第１ポートに連通する流入口と、前記第２ポートに連通する排出口とを備えた筒状のスリーブと、前記流入口を介した前記流体の流体圧を受けつつ前記スリーブの内部で摺動し、前記流入口の側に近接して前記排出口を閉じる閉じ状態と、前記流入口から離間して前記排出口を開く開き状態とを形成するバルブと、前記バルブを前記第１ポートからの流体圧に抗う方向に付勢力を付与する付勢部材と、前記スリーブに対して、前記付勢力と同じ方向に前記第１ポートの流体圧を作用可能であり、当該作用を入切して前記バルブボディに対する前記スリーブの位置を変更するバルブ位置変更機構と、を備えた点にある。
【００２７】
この構成により、本発明に係るリリーフバルブは、バルブ位置変更機構において、スリーブに対する第１ポートの流体圧の作用を入切選択するだけで、バルブボディに対するスリーブの位置を変更することができる。つまり、バルブ位置変更機構において、第１ポートの流体圧の作用を入にすると、スリーブに第１ポートからの流体圧に抗う方向にも第１ポートの流体圧を作用させ、スリーブを第１ポートの側に移動させて第１状態とする。一方、第１ポートの流体圧の作用を切にすると、スリーブが第１ポートからの流体圧のみを受けて、第１ポートから離れて前記第２ポートの側へ移動し、第２状態となる。
【００２８】
スリーブが第１状態の場合には、スリーブの第１ポートの側への移動に伴い、第２ポートに連通する排出口の位置も第１ポートの側に近づく。このとき、バルブもスリーブとともに第１ポートの側に移動し、バルブの付勢部材が伸張状態となる。よって、液供給路の液圧が低圧であっても、第１ポートの側に付勢する付勢部材が第１ポートの側とは反対側に押戻されてバルブがスリーブの排出口を開放する。この結果、スリーブの内部で第１ポートと第２ポートとが連通することで液供給路の余剰液がドレインに導かれる。つまり、この場合は、リリーフ圧力変更機能付きリリーフバルブのバルブ開弁圧が低圧設定となる。
【００２９】
スリーブが第２状態の場合には、スリーブが第２ポートの側への移動に伴い、排出口の位置も第１ポートの側から遠ざかる。さらに、スリーブとともにバルブ４も第２ポートの側に移動し、バルブの付勢部材が収縮状態となる。よって、液供給路の液圧が低圧の時には、第１ポートの側に付勢する付勢部材は第１ポートの側とは反対側には押戻されない。液供給路の液圧が高圧になると、第１ポートの側に付勢する付勢部材を第１ポートの側とは反対側に押戻して排出口を開放し、スリーブの内部で第１ポートと第２ポートとが連通して液供給路の余剰液がドレインに導かれる。つまり、この場合は、リリーフバルブのバルブ開弁圧が高圧設定となる。
【００３０】
例えば、本発明に係るリリーフバルブをエンジンオイルの供給路に用いた場合には、エンジンオイルが低温の時、バルブ位置変更機構における第１ポートの流体圧の作用を入にし、スリーブに対して第１ポートからの流体圧に抗う方向に第１ポートの流体圧を作用させ、リリーフバルブを第１状態に切替える。これにより、リリーフバルブのバルブ開弁圧は低圧設定となる。リリーフバルブが開き易くなると、エンジン各部のうちオイル供給が必要な他の箇所にオイルが供給され難くなる。しかし、エンジンの暖機運転を行う場合などには、例えば、ピストンやシリンダを冷却する部位に直ちにオイルを供給する必要がないため、オイルの供給負荷を小さく抑えた状態で暖機運転を効率よく行うことができる。
【００３１】
また、エンジンが低回転（低負荷）の時も、バルブ位置変更機構における第１ポートの流体圧の作用を入にし、スリーブに対して第１ポートからの流体圧に抗う方向に第１ポートの流体圧を作用させ、リリーフバルブを第１状態に切替える。これにより、リリーフバルブのバルブ開弁圧は低圧設定となる。つまり、エンジン回転数が低い場合には、エンジンを構成する部材同士の摩擦も少なく、当該箇所にオイルを供給する必要性に乏しい場合がある。よって、エンジンが低回転の場合には、所定の箇所のみにオイルを供給し、例えばオイルポンプのフリクションを低減させてエンジンを効率よく運転することができる。
【００３２】
さらに、オイルに混在するスラッジ等の影響によりバルブ位置変更機構が故障し、スリーブに対して第１ポートからの流体圧に抗う方向に第１ポートの流体圧を作用させることができなくなっても、リリーフバルブは、スリーブが第１ポートの液圧を受けて第１ポートから離脱し第２ポートの側へ移動して第２状態となる。このため、リリーフバルブのバルブ開弁圧は高圧設定となる。したがって、オイル供給路の液圧が低圧の時は、バルブは、第１ポートの側に付勢する付勢部材を第１ポートの側とは反対側に押し戻すことができない。つまり、スリーブの第２ポートと連通する排出口を閉じたままであるので、エンジンにオイルが供給されることとなり、エンジンの焼付け等の不具合を未然に防止できる。
【００３３】
本発明に係るリリーフバルブの第１０の特徴構成は、前記バルブ位置変更機構の作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第１開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、前記バルブ位置変更機構の非作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第２開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、前記第２開弁圧は、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である点にある。
【００３４】
この構成により、バルブ位置変更機構の作動時には、バルブ内の流体の流体圧が第１開弁圧以上であるとリリーフする低圧設定となり、バルブ位置変更機構の非作動時には、バルブ内の流体の流体圧が第１開弁圧より高い流体圧である第２流体圧以上であるとリリーフする高圧設定となる。こうして、リリーフバルブにおけるバルブ開弁圧の設定変更を容易に行うことができる。
【００３５】
本発明に係るリリーフバルブの第１１の特徴構成は、オイルポンプと、前記オイルポンプから吐出される流体を、前記オイルポンプよりも前記流体の流通方向上流側にリリーフすることを開口状態に基づき許容するバルブと、作動時には、前記バルブに作用する前記流体の流体圧が第１開弁圧以上になると前記リリーフを開始し、非作動時には、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である第２開弁圧以上になると前記リリーフを開始するよう前記バルブを制御するバルブ位置変更機構と、を備えた点にある。
【００３６】
この構成により、オイルに混在するスラッジ等の影響によりバルブ位置変更機構が故障しても、バルブ位置変更機構は非作動となるだけであって、第１開弁圧よりも高い第２開弁圧以上にならないとオイルポンプから吐出される流体リリーフは開始されない。つまり、リリーフバルブのバルブ開弁圧は高圧設定に維持される。この結果、バルブ位置変更機構が故障しても、オイル供給路の液圧が第２開弁圧よりも低圧のときには、オイルポンプから吐出される流体はリリーフされずにエンジンに供給されるので、エンジンの焼付け等の不具合を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るリリーフバルブの実施形態（低圧設定状態）を示す図である。
【図２】本発明に係るリリーフバルブの実施形態（低圧設定状態）を示す図である。
【図３】本発明に係るリリーフバルブの実施形態（高圧設定状態）を示す図である。
【図４】本発明に係るリリーフバルブの実施形態（高圧設定状態）を示す図である。
【図５】本発明に係るリリーフバルブのスリーブの形状を示す図である。
【図６】本発明に係るリリーフバルブの他の実施形態を示す図である。
【図７】本発明に係るリリーフバルブの他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態として、エンジンへオイルを供給する供給流路１０の圧力を制御するリリーフバルブ１を図面に基づいて説明する。
〔実施形態１〕
【００３９】
図１〜図４に示すように、エンジン作動状態では、オイルポンプ２０によって、オイルパン２１の内部に貯留された流体（オイル）を吸出し、供給用流路１０を用いて各被潤滑部材に向けて送出する。リリーフバルブ１は、バルブボディ２と、このバルブボディ２の内部で摺動する筒状のスリーブ４と、このスリーブ４の内部で摺動するバルブ５と、バルブに付勢力を付与する付勢部材６（例えば、スプリングバネ）とを備え、供給用流路１０の経路中に配置される。
【００４０】
バルブボディ２は、流体が流入する第１ポート１１と流体を排出する第２ポート１２とを有している。スリーブ４は、第１ポート１１に連通する流入口７と第２ポート１２と連通する排出口８とを備えている。バルブ５は、流入口７を介した流体の圧力を受けつつスリーブ４の内部で摺動し、流入口７の側に近接して排出口８を閉じる閉じ状態と、流入口７から離間して排出口８を開く開き状態とを形成する。付勢部材６は、バルブ５を第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に付勢力を付与するよう構成されている。換言すれば、バルブボディ２は、第１ポート１１及び第２ポート１２を有する。スリーブ４は、バルブボディ２に収容され、第１ポート１１に連通する流入口及び第２ポート１２に連通する排出口８を有する。バルブ５は、スリーブ４に収容され、流入口７側に移動することにより流入口７と排出口８との連通を禁止し、流入口７とは反対側に移動することにより流入口７と排出口８との連通を許可する。また、付勢部材６は、バルブ５を流入口７側に付勢する。
【００４１】
リリーフバルブ１は、バルブボディ２に対するスリーブ４の相対位置を変更する、バルブ位置変更機構１３を備えている。このバルブ位置変更機構１３は、供給用流路１０から分岐しスリーブ４の第１ポート１１の側とは反対側（以下、反第１ポート１１の側という）に接続される背圧用流路１４と、背圧用流路１４の経路中に設けられ、第１ポート１１の流体圧の作用を入切するＯＳＶ１５とによって構成されている。
【００４２】
ＯＳＶ１５をＯＮにすると、図１、図２に示すように、背圧用流路１４から供給用流路１０の流体がスリーブ４の反第１ポート１１の側に導入され、スリーブ４に対して、第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に第１ポート１１の流体圧が作用する。一方、ＯＳＶ１５をＯＦＦにすると、図３、図４に示すように、背圧用流路１４から供給用流路１０の流体がスリーブ４の反第１ポート１１の側に導入されなくなり、スリーブ４に対して、第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に第１ポート１１の流体圧が作用しなくなる。
【００４３】
スリーブ４の両端面４Ａ、４Ｂのうち、一方の端面４Ａは第１ポート１１に面し、他方の端面４Ｂはバルブ位置変更機構１３の背圧用流路１４に面している。ここで、端面４Ｂの面積は端面４Ａの面積よりも大きく設定してある。こうすることで、第１ポート１１の液圧を他方の端面４Ｂに作用させたとき、両端面４Ａ、４Ｂの面積の差によって、一方の端面４Ａに作用する流体圧に比べて他方の端面４Ｂに作用する流体圧の方が大きくなり、スリーブ４を第１ポート１１の側に位置させることができる。よって、ＯＳＶ１５を入切操作することで、スリーブ４を第１ポート１１の側または第２ポート１２の側に位置させることができる。
【００４４】
［通常運転時］
ＯＳＶ１５をＯＮにすると、スリーブ４に対して、第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に第１ポート１１の流体圧が作用し、スリーブ４を第１ポート１１の側に移動させる。スリーブ４が第１ポート１１の側に位置すると、それに伴い、排出口８の位置も第１ポート１１の側に近づく。さらに、スリーブ４とともにバルブ５も付勢部材６で付勢されて第１ポート１１の側に位置するので、付勢部材６が伸張状態となる。伸張状態となった付勢部材６は反第１ポート１１の側に押し戻され易い。よって、供給流路１０の流体圧が低圧であっても、図２のように、付勢部材６を反第１ポート１１の側に押戻して、バルブ５がスリーブ４の流入口７から離間してスリーブ４の排出口８を開く開き状態となる。こうして、第１ポート１１と第２ポート１２とが連通し、余剰流体（オイル）がオイルポンプ２０の吸入口に還流する。つまり、この場合は、リリーフバルブ１のバルブ開弁圧が低圧設定（第１開弁圧）となる。換言すれば、ＯＳＶ１５（バルブ位置変更機構１３）の作動時には、バルブ５に流体の流体圧を第１開弁圧以上作用させることにより排出口８から流体が排出する。
【００４５】
一方、ＯＳＶ１５をＯＦＦにすると、スリーブ４に対して、第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に第１ポート１１の流体圧が作用しなくなる。スリーブ４には第１ポート１１からの流体圧のみが作用し、スリーブ４を第２ポート１２の側に移動させる。スリーブ４が第２ポート１２の側に位置すると、それに伴い、排出口８の位置も第１ポート１１の側から遠ざかる。さらに、スリーブ４とともにバルブ５も第２ポート１２の側に位置するので、付勢部材６が収縮状態となる。収縮状態となった付勢部材６は反第１ポート１１の側に押し戻され難くなる。よって、供給用流路１０の流体圧が低圧では、付勢部材６が反第１ポート１１の側に押戻されず、図３のように、バルブ５がスリーブ４の排出口８を閉じる閉じ状態に維持される。供給用流路１０の流体圧が高圧になると、図４のように、収縮状態の付勢部材６を反第１ポート１１の側に押し戻して、バルブ５がスリーブ４の流入口７から離間してスリーブ４の排出口８を開く開き状態となる。こうして、第１ポート１１と第２ポート１２とが連通し、余剰流体（オイル）がオイルポンプ２０の吸入口に還流する。つまり、この場合は、リリーフバルブ１のバルブ開弁圧が高圧設定（第２開弁圧）となる。換言すれば、ＯＳＶ１５（バルブ位置変更機構１３）の作動時には、バルブ５に流体の流体圧を第２開弁圧以上作用させることにより排出口８から流体が排出する。
【００４６】
ここで、バルブ開弁圧とは、流入口７と排出口８とが連通するのに必要な流体圧のことをいう。具体的には、オイルポンプ２０から吐出される流体（オイル）がバルブ５に作用し、付勢部材６の付勢力に抗してバルブ５がスリーブ４から離間する方向に移動して流入口７と排出口８とが連通するのに必要な流体圧である。また、低圧設定（第１開弁圧）は、高圧設定（第２開弁圧）と比較して小さい流体圧で流入口７と排出口８とが連通する。
【００４７】
［背圧用流路の詰まり等による故障時］
エンジン作動状態において、背圧用流路１４がスラッジ等の影響で詰まった場合は、仮にＯＳＶ１５がＯＮの状態であっても、図３、図４に示すＯＳＶ１５のＯＦＦ状態と同様に、供給用流路１０の流体がスリーブ４の反第１ポート１１の側に導入されなくなる。この場合、スリーブ４に対して、第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に第１ポート１１の流体圧が作用しない。よって、リリーフバルブ１は、第１ポート１１からの流体圧のみがスリーブ４に作用し、スリーブ４は第２ポート１２の側に位置して、バルブ開弁圧が高圧設定（第２開弁圧）となる。
【００４８】
このように、本発明のリリーフバルブは、スラッジ等の影響で背圧用流路１４が詰まる等の故障時に、リリーフバルブ１のバルブ開弁圧が高圧設定となるように構成されている。そのため、供給用流路１０の流体圧が低圧のときはバルブ５が閉じ状態のままとなって、エンジンにオイルが供給され続けることとなる。よって、エンジンにオイルが供給されないことにより発生するエンジンの焼付け等の不具合を未然に防止できる。
【００４９】
スリーブ４の第１ポート１１に面する端面４Ａには、図５に示すように、全周にわたる平坦な外周面と、外周面より第１ポート１１の側に位置し、全周にわたる平坦な内周面と、外周面から内周面にかけて径が小さくなる方向に傾斜して連続する傾斜面が形成されている。さらに、端面４Ａには、内周面から外周面にかけて切り欠き部４ｃが形成されている。スリーブ４が第１ポート１１の側に位置するとき、端面４Ａがバルブボディ２の第１ポート１１の側のスリーブ当接面２Ａに当接する。このとき、端面４Ａと当接面２Ａとが密接することで、端面４Ａの外周面への流体通路が狭められ、第１ポートの流体が端面４Ａの外周面に流れ難い状態になることがある。ここで、端面４Ａに切り欠き部４ｃが形成されていると、第１ポート１１の流体が、切り欠き部４ｃを通じて端面４Ａの外周面全体に流れ込むようになる。このように、第１ポート１１の流体圧を端面４Ａの外周面にまで行き渡るように構成し、スリーブ４の動作を円滑なものとしている。
【００５０】
また、図１〜図４に示すように、スリーブ４の外周面のうち、スリーブ４の両端部の部位（両端部に近接した部位にのみ）にバルブボディ２との摺動面４ａが形成されており、両端部（両摺動面４ａ）に挟まれた部位（外周面４ｂ）はバルブボディ２とは摺動しない。スリーブ４の位置は、第１ポート１１の流体圧を利用して変更されるから、バルブボディ２に対する摺動抵抗はできるだけ小さい方が望ましい。そのため、バルブボディ２との摺動面４ａをスリーブ４の両端部近傍に振り分けることで、摺動時における摺動面の面積を低減し、かつ、スリーブ４の傾きを最小限に留めて、スリーブ４との間に生じる摩擦力を極力少なくしている。摺動面４ａによって、バルブボディ２の内部のスリーブ４は、バルブボディ２の内部の軸方向に対して傾斜姿勢になることはなく、バルブボディ２の内部でその軸方向に沿った姿勢を保持したまま、第１ポート１１と第２ポート１２との間を移動することとなる。
〔他の実施形態〕
【００５１】
（１）本発明に係るリリーフバルブ１は、スリーブ４の内部の流体または空気のうち、バルブ５を隔てて第１ポート１１の側とは反対側の流体または空気を排出する第１連通孔４ｄを、スリーブ４に設けてあることが好ましい。スリーブ４に第１連通孔４ｄを設ける場合は、例えば、図６に示すように、スリーブ４の第１ポート１１の側とは反対側の外周面に第１連通孔４ｄを設ける。バルブ位置変更機構１３によってスリーブ４の位置を変更する際には、スリーブ４の内部の流体または空気のうち、バルブ５を隔てて第１ポート１１の側とは反対側の流体または空気の体積が増減する。その際にこの第１ポート１１の側とは反対側の流体または空気を第１連通孔によって排出しておくことで流体の出入りが自由となり、スリーブ４の位置移動に際しての抵抗を低減することができる。
【００５２】
（２）本発明に係るリリーフバルブ１は、図７に示すように、スリーブ４の内部の流体または空気のうち、バルブ５を隔てて第１ポート１１の側とは反対側の流体または空気を排出する第２連通孔５ａを、バルブ５に設けてあることが好ましい。第１ポート１１からの流体圧によってバルブ５が押し下げられる場合、バルブ５を隔てて第１ポート１１の側とは反対側の流体または空気が抵抗となる。バルブ５に第２連通孔５ａを設けると、図７（ａ）のように、第１ポート１１からの流体圧によってバルブ５が押し下げられる途中で、当該流体または空気が、第２連通孔５ａからスリーブ４の排出口８を通り第２ポート１２に排出されることとなる。よって、当該空間の流体のスリーブ４の排出口８を介して排出が促進されることとなり、バルブ５の動作を円滑なものとなる。図７（ｂ）のように、バルブ５がスリーブ４の流入口７から離間して排出口８を開く開き状態となると、第２連通孔５ａと排出口８とは連通しなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係るリリーフバルブは、エンジン潤滑系の油圧調整に限らず、広く、さまざまな液圧調整に用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ リリーフバルブ
２ バルブボディ
４ スリーブ
４ａ 摺動面
４ｂ 外周面
４ｄ 第１連通孔
５ バルブ
５ａ 第２連通孔
６ 付勢部材
７ 流入口
８ 排出口
１１ 第１ポート
１２ 第２ポート
１３ バルブ位置変更機構
１４ 背圧用流路
１５ ＯＳＶ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リリーフバルブ、特にエンジン潤滑系の油圧調整に用いられるバルブ開弁圧が変更可能なリリーフバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
リリーフバルブは、油圧回路の圧力が設定圧以上になると、リリーフバルブの内部に設けられている余剰油の逃し路を開くことによって、油圧回路の圧力上昇を抑制するものである。
この種のリリーフバルブは、例えば、非特許文献１のように、ボディ、バルブ、スプリング、リテーナ、プラグ、リテーナとプラグ間にオイルを導入する油路、及びオイル導入をコントロールする背圧用コントロールバルブで構成される。
このリリーフバルブにおいて、リテーナとプラグ間にオイルが導入されない場合には、リテーナはプラグ端面位置にありスプリング長が長くセットされて、オイルポンプにより吐出されるオイルをリリーフバルブよりもオイルの流通方向上流側にリリーフするのに必要なバルブ開弁圧が低圧に設定される。一方、リテーナとプラグ間にオイルが導入される場合には、リテーナが上昇してスプリングを収縮させ、バルブ開弁圧が高圧に設定される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】公開技報２００６−５０５９４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のリリーフバルブにおいて、運転状況に応じたバルブ開弁圧の調整について異常が発生することがある。その場合には、前記リリーフバルブが低圧側あるいは高圧側の動作状態の一方にて固定されたまま他方に変更できなくなることが多い。非特許文献１のリリーフバルブの場合、オイル中のスラッジ等により背圧用コントロールバルブが詰まると、リテーナとプラグ間にオイルが導入されなくなり、バルブ開弁圧が低圧のまま保持されてしまう。この結果、エンジンが高回転の時にも低圧でオイルがドレインに排出されることとなり、エンジン各部にオイルが供給されず焼付け発生の要因となることがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、背圧用コントロールバルブの故障時等、背圧用コントロールバルブの機能を奏し得なくなった場合においても、エンジンへのオイル供給を可能にするリリーフバルブの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るリリーフバルブの第１の特徴構成は、第１ポート及び第２ポートを有するバルブボディと、前記バルブボディに収容され、前記第１ポートに連通する流入口及び前記第２ポートに連通する排出口を有するスリーブと、前記スリーブに収容され、前記流入口側に移動することにより前記流入口と前記排出口との連通を禁止し、前記流入口とは反対側に移動することにより前記流入口と前記排出口との連通を許可するバルブと、前記バルブを前記流入口側に付勢する付勢部材と、前記バルブボディと前記スリーブ及び前記バルブとの相対位置を変更するバルブ位置変更機構と、を備えた点にある。
【０００７】
本構成によると、バルブ位置変更機構によりバルブボディとスリーブ及びバルブとの相対位置を変更する。すなわち、スリーブがバルブと共に、バルブボディの第１ポートの側に移動した第１状態と、第１ポートの側とは反対側に移動した第２状態と、の状態を有する。
【０００８】
スリーブが第１状態のときは、スリーブが備える排出口の位置も第１ポート側に移動する。このとき、バルブもスリーブと共に第１ポート側に移動しているため、バルブを付勢する付勢部材は伸張状態となる。よって、第１ポートからの流体圧が低圧であっても、第１ポート側に付勢する付勢部材が第１ポートの側とは反対側に押し戻されてバルブがスリーブに排出口を開放させる。この結果、第１ポートと第２ポートとが連通することで第１ポート側の流体の余剰液がドレインされる。したがって、リリーフバルブのバルブ開弁圧は、第１状態のときに低圧設定となる。
【０００９】
一方、スリーブが第２状態のときは、スリーブが備える排出口の位置は第１ポートの側とは反対側に移動する。このとき、バルブもスリーブと共に第１ポートの側とは反対側に移動しているため、バルブを付勢する付勢部材は収縮状態となる。よって、第１ポートからの流体圧が低圧のときは、第１ポート側に付勢する付勢部材が第１ポートの側とは反対側に押し戻されず、バルブがスリーブの排出口を開放させない。第１ポートからの流体圧が高圧になると、第１ポート側に付勢する付勢部材が第１ポートの側とは反対側に押し戻され、バルブがスリーブの排出口を開放させる。この結果、第１ポートと第２ポートとが連通することで第１ポート側の流体の余剰液がドレインされる。したがって、リリーフバルブのバルブ開弁圧は、第２状態のときに高圧設定となる。
【００１０】
例えば、本発明に係るリリーフバルブをエンジンオイルの供給路に用いた場合には、エンジンオイルが低温の時、第１状態にしてバルブ開弁圧を低圧設定にすると、第１ポートと第２ポートとの連通は許容し易くなる。つまり、エンジン各部のうちオイル供給が必要な他の箇所にオイルが供給され難くなる。しかし、エンジンの暖機運転を行う場合などには、例えば、ピストンやシリンダを冷却する部位に直ちにオイルを供給する必要がないため、オイルの供給負荷を小さく抑えた状態で暖機運転を効率よく行うことができる。
【００１１】
また、エンジンが低回転（低負荷）のときも、第１状態にしてバルブ開弁圧を低圧設定する。この場合、エンジン回転数が低い場合には、エンジンを構成する部材同士の摩擦も少なく、当該箇所にオイルを供給する必要性に乏しい場合がある。よって、エンジンが低回転の場合には、所定の箇所のみにオイルを供給し、例えばオイルポンプのフリクションを低減させてエンジンを効率よく運転することができる。
【００１２】
本発明に係るリリーフバルブの第２の特徴構成は、前記バルブ位置変更機構は、前記第１ポートを流通する流体の流体圧を前記スリーブに作用させて前記付勢部材の付勢方向と同一方向に移動させる点にある。
【００１３】
このように、バルブボディとスリーブ及びバルブとの相対位置を変更するために、第１ポートを流通する流体の流体圧をスリーブに作用させるので、スリーブを移動させるための動力を別途必要とせず、リリーフバルブの構造を簡素化できる。また、付勢部材の付勢方向と同一方向にスリーブを移動させるので、スリーブに対して第１ポートを流通する流体の流体圧と付勢部材の付勢力とを効率よく作用させることができる。
【００１４】
本発明に係るリリーフバルブの第３の特徴構成は、前記バルブ位置変更機構は、前記第１ポートを流通する流体の流体圧を前記スリーブに作用させて前記付勢部材の付勢方向と同一方向に移動させるか否かを切換えるＯＳＶを備える点にある。
【００１５】
このように、バルブボディとスリーブ及びバルブとの相対位置を変更するために、第１ポートを流通する流体の流体圧をスリーブに作用させて付勢部材の付勢方向と同一方向に移動させるか否かを切換えるＯＳＶを備えるので、スリーブを移動させるための動力を別途必要とせず、リリーフバルブの構造を簡素化できる。また、ＯＳＶによって第１ポートを流通する流体の流体圧をスリーブに作用させて移動させるか否かの切換えを確実に行うことができる。
【００１６】
本発明に係るリリーフバルブの第４の特徴構成は、前記バルブ位置変更機構の作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第１開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、前記バルブ位置変更機構の非作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第２開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、前記第２開弁圧は、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である点にある。
【００１７】
この構成により、バルブ位置変更機構の作動時には、バルブ内の流体の流体圧が第１開弁圧以上であるとリリーフする低圧設定となり、バルブ位置変更機構の非作動時には、バルブ内の流体の流体圧が第１開弁圧より高い流体圧である第２流体圧以上であるとリリーフする高圧設定となる。こうして、リリーフバルブにおけるバルブ開弁圧の設定変更を容易に行うことができる。
【００１８】
本発明に係るリリーフバルブの第５の特徴構成は、前記スリーブの両端面のうち、一方の端面が前記第１ポートに面し、他方の端面が前記バルブ位置変更機構の流路に面しており、前記他方の端面の面積を前記一方の端面の面積よりも大きく設定した点にある。
【００１９】
この構成により、第１ポートの液圧を他方の端面に作用させたとき、両端面の面積の差によって、一方の端面に作用する流体圧による押付け力に比べて他方の端面に作用する流体圧により押付け力の方が大きくなり、簡単な構成でありながらスリーブを第１ポートの側に確実に位置させることができる。
【００２０】
本発明に係るリリーフバルブの第６の特徴構成は、前記スリーブの外周面のうち、前記スリーブの両端部の部位に前記バルブボディとの摺動面を形成し、前記両端部に挟まれた部位には前記摺動面を形成しない点にある。
【００２１】
本構成のスリーブは、例えば、第１ポートの流体圧を利用して位置変更させるものである。よって、バルブボディに対する摺動抵抗はできるだけ小さい方が望ましい。そのため、バルブボディとの摺動面をスリーブの両端部近傍に振り分けることで、摺動時における摺動面の面積を低減し、かつ、スリーブの傾きを最小限に留めて、スリーブとの間に生じる摩擦力を極力少なくしている。
【００２２】
本発明に係るリリーフバルブの第７の特徴構成は、前記スリーブの内部の流体または空気のうち、前記バルブを隔てて前記第１ポートの側とは反対側の流体または空気を排出する第１連通孔を、前記スリーブに設けてある点にある。
【００２３】
この構成により、バルブ位置変更機構によってスリーブの位置を変更する際には、スリーブの内部の流体または空気のうちバルブを隔てて第１ポートの側とは反対側の流体または空気の体積が増減する。その際に当該反対側の流体または空気を排出しておくことで流体の出入りが自由となり、スリーブの位置移動に際しての抵抗を低減することができる。
【００２４】
本発明に係るリリーフバルブの第８の特徴構成は、前記スリーブの内部の流体または空気のうち、前記バルブを隔てて前記第１ポートの側とは反対側の流体または空気を排出する第２連通孔を、前記バルブに設けてある点にある。
【００２５】
この構成により、第１ポートからの流体圧によってバルブが押し下げられる場合、前記バルブを隔てて前記第１ポートの側とは反対側の流体または空気が抵抗となる。よって、当該流体または空気と第２ポートを連通させて流体または空気の排出を促進させることで、バルブの動作を円滑なものにしている。
【００２６】
本発明に係るリリーフバルブの第９の特徴構成は、流体が流入する第１ポートと流体を排出する第２ポートとを有するバルブボディと、前記バルブボディの内部で摺動し、前記第１ポートに連通する流入口と、前記第２ポートに連通する排出口とを備えた筒状のスリーブと、前記流入口を介した前記流体の流体圧を受けつつ前記スリーブの内部で摺動し、前記流入口の側に近接して前記排出口を閉じる閉じ状態と、前記流入口から離間して前記排出口を開く開き状態とを形成するバルブと、前記バルブを前記第１ポートからの流体圧に抗う方向に付勢力を付与する付勢部材と、前記スリーブに対して、前記付勢力と同じ方向に前記第１ポートの流体圧を作用可能であり、当該作用を入切して前記バルブボディに対する前記スリーブの位置を変更するバルブ位置変更機構と、を備えた点にある。
【００２７】
この構成により、本発明に係るリリーフバルブは、バルブ位置変更機構において、スリーブに対する第１ポートの流体圧の作用を入切選択するだけで、バルブボディに対するスリーブの位置を変更することができる。つまり、バルブ位置変更機構において、第１ポートの流体圧の作用を入にすると、スリーブに第１ポートからの流体圧に抗う方向にも第１ポートの流体圧を作用させ、スリーブを第１ポートの側に移動させて第１状態とする。一方、第１ポートの流体圧の作用を切にすると、スリーブが第１ポートからの流体圧のみを受けて、第１ポートから離れて前記第２ポートの側へ移動し、第２状態となる。
【００２８】
スリーブが第１状態の場合には、スリーブの第１ポートの側への移動に伴い、第２ポートに連通する排出口の位置も第１ポートの側に近づく。このとき、バルブもスリーブとともに第１ポートの側に移動し、バルブの付勢部材が伸張状態となる。よって、液供給路の液圧が低圧であっても、第１ポートの側に付勢する付勢部材が第１ポートの側とは反対側に押戻されてバルブがスリーブの排出口を開放する。この結果、スリーブの内部で第１ポートと第２ポートとが連通することで液供給路の余剰液がドレインに導かれる。つまり、この場合は、リリーフ圧力変更機能付きリリーフバルブのバルブ開弁圧が低圧設定となる。
【００２９】
スリーブが第２状態の場合には、スリーブが第２ポートの側への移動に伴い、排出口の位置も第１ポートの側から遠ざかる。さらに、スリーブとともにバルブ４も第２ポートの側に移動し、バルブの付勢部材が収縮状態となる。よって、液供給路の液圧が低圧の時には、第１ポートの側に付勢する付勢部材は第１ポートの側とは反対側には押戻されない。液供給路の液圧が高圧になると、第１ポートの側に付勢する付勢部材を第１ポートの側とは反対側に押戻して排出口を開放し、スリーブの内部で第１ポートと第２ポートとが連通して液供給路の余剰液がドレインに導かれる。つまり、この場合は、リリーフバルブのバルブ開弁圧が高圧設定となる。
【００３０】
例えば、本発明に係るリリーフバルブをエンジンオイルの供給路に用いた場合には、エンジンオイルが低温の時、バルブ位置変更機構における第１ポートの流体圧の作用を入にし、スリーブに対して第１ポートからの流体圧に抗う方向に第１ポートの流体圧を作用させ、リリーフバルブを第１状態に切替える。これにより、リリーフバルブのバルブ開弁圧は低圧設定となる。リリーフバルブが開き易くなると、エンジン各部のうちオイル供給が必要な他の箇所にオイルが供給され難くなる。しかし、エンジンの暖機運転を行う場合などには、例えば、ピストンやシリンダを冷却する部位に直ちにオイルを供給する必要がないため、オイルの供給負荷を小さく抑えた状態で暖機運転を効率よく行うことができる。
【００３１】
また、エンジンが低回転（低負荷）の時も、バルブ位置変更機構における第１ポートの流体圧の作用を入にし、スリーブに対して第１ポートからの流体圧に抗う方向に第１ポートの流体圧を作用させ、リリーフバルブを第１状態に切替える。これにより、リリーフバルブのバルブ開弁圧は低圧設定となる。つまり、エンジン回転数が低い場合には、エンジンを構成する部材同士の摩擦も少なく、当該箇所にオイルを供給する必要性に乏しい場合がある。よって、エンジンが低回転の場合には、所定の箇所のみにオイルを供給し、例えばオイルポンプのフリクションを低減させてエンジンを効率よく運転することができる。
【００３２】
さらに、オイルに混在するスラッジ等の影響によりバルブ位置変更機構が故障し、スリーブに対して第１ポートからの流体圧に抗う方向に第１ポートの流体圧を作用させることができなくなっても、リリーフバルブは、スリーブが第１ポートの液圧を受けて第１ポートから離脱し第２ポートの側へ移動して第２状態となる。このため、リリーフバルブのバルブ開弁圧は高圧設定となる。したがって、オイル供給路の液圧が低圧の時は、バルブは、第１ポートの側に付勢する付勢部材を第１ポートの側とは反対側に押し戻すことができない。つまり、スリーブの第２ポートと連通する排出口を閉じたままであるので、エンジンにオイルが供給されることとなり、エンジンの焼付け等の不具合を未然に防止できる。
【００３３】
本発明に係るリリーフバルブの第１０の特徴構成は、前記バルブ位置変更機構の作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第１開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、前記バルブ位置変更機構の非作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第２開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、前記第２開弁圧は、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である点にある。
【００３４】
この構成により、バルブ位置変更機構の作動時には、バルブ内の流体の流体圧が第１開弁圧以上であるとリリーフする低圧設定となり、バルブ位置変更機構の非作動時には、バルブ内の流体の流体圧が第１開弁圧より高い流体圧である第２流体圧以上であるとリリーフする高圧設定となる。こうして、リリーフバルブにおけるバルブ開弁圧の設定変更を容易に行うことができる。
【００３５】
本発明に係るリリーフバルブの第１１の特徴構成は、オイルポンプと、前記オイルポンプから吐出される流体を、前記オイルポンプよりも前記流体の流通方向上流側にリリーフすることを開口状態に基づき許容するバルブと、作動時には、前記バルブに作用する前記流体の流体圧が第１開弁圧以上になると前記リリーフを開始し、非作動時には、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である第２開弁圧以上になると前記リリーフを開始するよう前記バルブを制御するバルブ位置変更機構と、を備えた点にある。
【００３６】
この構成により、オイルに混在するスラッジ等の影響によりバルブ位置変更機構が故障しても、バルブ位置変更機構は非作動となるだけであって、第１開弁圧よりも高い第２開弁圧以上にならないとオイルポンプから吐出される流体リリーフは開始されない。つまり、リリーフバルブのバルブ開弁圧は高圧設定に維持される。この結果、バルブ位置変更機構が故障しても、オイル供給路の液圧が第２開弁圧よりも低圧のときには、オイルポンプから吐出される流体はリリーフされずにエンジンに供給されるので、エンジンの焼付け等の不具合を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るリリーフバルブの実施形態（低圧設定状態）を示す図である。
【図２】本発明に係るリリーフバルブの実施形態（低圧設定状態）を示す図である。
【図３】本発明に係るリリーフバルブの実施形態（高圧設定状態）を示す図である。
【図４】本発明に係るリリーフバルブの実施形態（高圧設定状態）を示す図である。
【図５】本発明に係るリリーフバルブのスリーブの形状を示す図である。
【図６】本発明に係るリリーフバルブの他の実施形態を示す図である。
【図７】本発明に係るリリーフバルブの他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態として、エンジンへオイルを供給する供給流路１０の圧力を制御するリリーフバルブ１を図面に基づいて説明する。
〔実施形態１〕
【００３９】
図１〜図４に示すように、エンジン作動状態では、オイルポンプ２０によって、オイルパン２１の内部に貯留された流体（オイル）を吸出し、供給用流路１０を用いて各被潤滑部材に向けて送出する。リリーフバルブ１は、バルブボディ２と、このバルブボディ２の内部で摺動する筒状のスリーブ４と、このスリーブ４の内部で摺動するバルブ５と、バルブに付勢力を付与する付勢部材６（例えば、スプリングバネ）とを備え、供給用流路１０の経路中に配置される。
【００４０】
バルブボディ２は、流体が流入する第１ポート１１と流体を排出する第２ポート１２とを有している。スリーブ４は、第１ポート１１に連通する流入口７と第２ポート１２と連通する排出口８とを備えている。バルブ５は、流入口７を介した流体の圧力を受けつつスリーブ４の内部で摺動し、流入口７の側に近接して排出口８を閉じる閉じ状態と、流入口７から離間して排出口８を開く開き状態とを形成する。付勢部材６は、バルブ５を第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に付勢力を付与するよう構成されている。換言すれば、バルブボディ２は、第１ポート１１及び第２ポート１２を有する。スリーブ４は、バルブボディ２に収容され、第１ポート１１に連通する流入口及び第２ポート１２に連通する排出口８を有する。バルブ５は、スリーブ４に収容され、流入口７側に移動することにより流入口７と排出口８との連通を禁止し、流入口７とは反対側に移動することにより流入口７と排出口８との連通を許可する。また、付勢部材６は、バルブ５を流入口７側に付勢する。
【００４１】
リリーフバルブ１は、バルブボディ２に対するスリーブ４の相対位置を変更する、バルブ位置変更機構１３を備えている。このバルブ位置変更機構１３は、供給用流路１０から分岐しスリーブ４の第１ポート１１の側とは反対側（以下、反第１ポート１１の側という）に接続される背圧用流路１４と、背圧用流路１４の経路中に設けられ、第１ポート１１の流体圧の作用を入切するＯＳＶ１５とによって構成されている。
【００４２】
ＯＳＶ１５をＯＮにすると、図１、図２に示すように、背圧用流路１４から供給用流路１０の流体がスリーブ４の反第１ポート１１の側に導入され、スリーブ４に対して、第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に第１ポート１１の流体圧が作用する。一方、ＯＳＶ１５をＯＦＦにすると、図３、図４に示すように、背圧用流路１４から供給用流路１０の流体がスリーブ４の反第１ポート１１の側に導入されなくなり、スリーブ４に対して、第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に第１ポート１１の流体圧が作用しなくなる。
【００４３】
スリーブ４の両端面４Ａ、４Ｂのうち、一方の端面４Ａは第１ポート１１に面し、他方の端面４Ｂはバルブ位置変更機構１３の背圧用流路１４に面している。ここで、端面４Ｂの面積は端面４Ａの面積よりも大きく設定してある。こうすることで、第１ポート１１の液圧を他方の端面４Ｂに作用させたとき、両端面４Ａ、４Ｂの面積の差によって、一方の端面４Ａに作用する流体圧に比べて他方の端面４Ｂに作用する流体圧の方が大きくなり、スリーブ４を第１ポート１１の側に位置させることができる。よって、ＯＳＶ１５を入切操作することで、スリーブ４を第１ポート１１の側または第２ポート１２の側に位置させることができる。
【００４４】
［通常運転時］
ＯＳＶ１５をＯＮにすると、スリーブ４に対して、第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に第１ポート１１の流体圧が作用し、スリーブ４を第１ポート１１の側に移動させる。スリーブ４が第１ポート１１の側に位置すると、それに伴い、排出口８の位置も第１ポート１１の側に近づく。さらに、スリーブ４とともにバルブ５も付勢部材６で付勢されて第１ポート１１の側に位置するので、付勢部材６が伸張状態となる。伸張状態となった付勢部材６は反第１ポート１１の側に押し戻され易い。よって、供給流路１０の流体圧が低圧であっても、図２のように、付勢部材６を反第１ポート１１の側に押戻して、バルブ５がスリーブ４の流入口７から離間してスリーブ４の排出口８を開く開き状態となる。こうして、第１ポート１１と第２ポート１２とが連通し、余剰流体（オイル）がオイルポンプ２０の吸入口に還流する。つまり、この場合は、リリーフバルブ１のバルブ開弁圧が低圧設定（第１開弁圧）となる。換言すれば、ＯＳＶ１５（バルブ位置変更機構１３）の作動時には、バルブ５に流体の流体圧を第１開弁圧以上作用させることにより排出口８から流体が排出する。
【００４５】
一方、ＯＳＶ１５をＯＦＦにすると、スリーブ４に対して、第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に第１ポート１１の流体圧が作用しなくなる。スリーブ４には第１ポート１１からの流体圧のみが作用し、スリーブ４を第２ポート１２の側に移動させる。スリーブ４が第２ポート１２の側に位置すると、それに伴い、排出口８の位置も第１ポート１１の側から遠ざかる。さらに、スリーブ４とともにバルブ５も第２ポート１２の側に位置するので、付勢部材６が収縮状態となる。収縮状態となった付勢部材６は反第１ポート１１の側に押し戻され難くなる。よって、供給用流路１０の流体圧が低圧では、付勢部材６が反第１ポート１１の側に押戻されず、図３のように、バルブ５がスリーブ４の排出口８を閉じる閉じ状態に維持される。供給用流路１０の流体圧が高圧になると、図４のように、収縮状態の付勢部材６を反第１ポート１１の側に押し戻して、バルブ５がスリーブ４の流入口７から離間してスリーブ４の排出口８を開く開き状態となる。こうして、第１ポート１１と第２ポート１２とが連通し、余剰流体（オイル）がオイルポンプ２０の吸入口に還流する。つまり、この場合は、リリーフバルブ１のバルブ開弁圧が高圧設定（第２開弁圧）となる。換言すれば、ＯＳＶ１５（バルブ位置変更機構１３）の作動時には、バルブ５に流体の流体圧を第２開弁圧以上作用させることにより排出口８から流体が排出する。
【００４６】
ここで、バルブ開弁圧とは、流入口７と排出口８とが連通するのに必要な流体圧のことをいう。具体的には、オイルポンプ２０から吐出される流体（オイル）がバルブ５に作用し、付勢部材６の付勢力に抗してバルブ５がスリーブ４から離間する方向に移動して流入口７と排出口８とが連通するのに必要な流体圧である。また、低圧設定（第１開弁圧）は、高圧設定（第２開弁圧）と比較して小さい流体圧で流入口７と排出口８とが連通する。
【００４７】
［背圧用流路の詰まり等による故障時］
エンジン作動状態において、背圧用流路１４がスラッジ等の影響で詰まった場合は、仮にＯＳＶ１５がＯＮの状態であっても、図３、図４に示すＯＳＶ１５のＯＦＦ状態と同様に、供給用流路１０の流体がスリーブ４の反第１ポート１１の側に導入されなくなる。この場合、スリーブ４に対して、第１ポート１１からの流体圧に抗う方向に第１ポート１１の流体圧が作用しない。よって、リリーフバルブ１は、第１ポート１１からの流体圧のみがスリーブ４に作用し、スリーブ４は第２ポート１２の側に位置して、バルブ開弁圧が高圧設定（第２開弁圧）となる。
【００４８】
このように、本発明のリリーフバルブは、スラッジ等の影響で背圧用流路１４が詰まる等の故障時に、リリーフバルブ１のバルブ開弁圧が高圧設定となるように構成されている。そのため、供給用流路１０の流体圧が低圧のときはバルブ５が閉じ状態のままとなって、エンジンにオイルが供給され続けることとなる。よって、エンジンにオイルが供給されないことにより発生するエンジンの焼付け等の不具合を未然に防止できる。
【００４９】
スリーブ４の第１ポート１１に面する端面４Ａには、図５に示すように、全周にわたる平坦な外周面と、外周面より第１ポート１１の側に位置し、全周にわたる平坦な内周面と、外周面から内周面にかけて径が小さくなる方向に傾斜して連続する傾斜面が形成されている。さらに、端面４Ａには、内周面から外周面にかけて切り欠き部４ｃが形成されている。スリーブ４が第１ポート１１の側に位置するとき、端面４Ａがバルブボディ２の第１ポート１１の側のスリーブ当接面２Ａに当接する。このとき、端面４Ａと当接面２Ａとが密接することで、端面４Ａの外周面への流体通路が狭められ、第１ポートの流体が端面４Ａの外周面に流れ難い状態になることがある。ここで、端面４Ａに切り欠き部４ｃが形成されていると、第１ポート１１の流体が、切り欠き部４ｃを通じて端面４Ａの外周面全体に流れ込むようになる。このように、第１ポート１１の流体圧を端面４Ａの外周面にまで行き渡るように構成し、スリーブ４の動作を円滑なものとしている。
【００５０】
また、図１〜図４に示すように、スリーブ４の外周面のうち、スリーブ４の両端部の部位（両端部に近接した部位にのみ）にバルブボディ２との摺動面４ａが形成されており、両端部（両摺動面４ａ）に挟まれた部位（外周面４ｂ）はバルブボディ２とは摺動しない。スリーブ４の位置は、第１ポート１１の流体圧を利用して変更されるから、バルブボディ２に対する摺動抵抗はできるだけ小さい方が望ましい。そのため、バルブボディ２との摺動面４ａをスリーブ４の両端部近傍に振り分けることで、摺動時における摺動面の面積を低減し、かつ、スリーブ４の傾きを最小限に留めて、スリーブ４との間に生じる摩擦力を極力少なくしている。摺動面４ａによって、バルブボディ２の内部のスリーブ４は、バルブボディ２の内部の軸方向に対して傾斜姿勢になることはなく、バルブボディ２の内部でその軸方向に沿った姿勢を保持したまま、第１ポート１１と第２ポート１２との間を移動することとなる。
〔他の実施形態〕
【００５１】
（１）本発明に係るリリーフバルブ１は、スリーブ４の内部の流体または空気のうち、バルブ５を隔てて第１ポート１１の側とは反対側の流体または空気を排出する第１連通孔４ｄを、スリーブ４に設けてあることが好ましい。スリーブ４に第１連通孔４ｄを設ける場合は、例えば、図６に示すように、スリーブ４の第１ポート１１の側とは反対側の外周面に第１連通孔４ｄを設ける。バルブ位置変更機構１３によってスリーブ４の位置を変更する際には、スリーブ４の内部の流体または空気のうち、バルブ５を隔てて第１ポート１１の側とは反対側の流体または空気の体積が増減する。その際にこの第１ポート１１の側とは反対側の流体または空気を第１連通孔によって排出しておくことで流体の出入りが自由となり、スリーブ４の位置移動に際しての抵抗を低減することができる。
【００５２】
（２）本発明に係るリリーフバルブ１は、図７に示すように、スリーブ４の内部の流体または空気のうち、バルブ５を隔てて第１ポート１１の側とは反対側の流体または空気を排出する第２連通孔５ａを、バルブ５に設けてあることが好ましい。第１ポート１１からの流体圧によってバルブ５が押し下げられる場合、バルブ５を隔てて第１ポート１１の側とは反対側の流体または空気が抵抗となる。バルブ５に第２連通孔５ａを設けると、図７（ａ）のように、第１ポート１１からの流体圧によってバルブ５が押し下げられる途中で、当該流体または空気が、第２連通孔５ａからスリーブ４の排出口８を通り第２ポート１２に排出されることとなる。よって、当該空間の流体のスリーブ４の排出口８を介して排出が促進されることとなり、バルブ５の動作を円滑なものとなる。図７（ｂ）のように、バルブ５がスリーブ４の流入口７から離間して排出口８を開く開き状態となると、第２連通孔５ａと排出口８とは連通しなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係るリリーフバルブは、エンジン潤滑系の油圧調整に限らず、広く、さまざまな液圧調整に用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ リリーフバルブ
２ バルブボディ
４ スリーブ
４ａ 摺動面
４ｂ 外周面
４ｄ 第１連通孔
５ バルブ
５ａ 第２連通孔
６ 付勢部材
７ 流入口
８ 排出口
１１ 第１ポート
１２ 第２ポート
１３ バルブ位置変更機構
１４ 背圧用流路
１５ ＯＳＶ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポート及び第２ポートを有するバルブボディと、
前記バルブボディに収容され、前記第１ポートに連通する流入口及び前記第２ポートに連通する排出口を有するスリーブと、
前記スリーブに収容され、前記流入口側に移動することにより前記流入口と前記排出口との連通を禁止し、前記流入口とは反対側に移動することにより前記流入口と前記排出口との連通を許可するバルブと、
前記バルブを前記流入口側に付勢する付勢部材と、
前記バルブボディと前記スリーブ及び前記バルブとの相対位置を変更するバルブ位置変更機構と、を備えたリリーフバルブ。
【請求項２】
前記バルブ位置変更機構は、前記第１ポートを流通する流体の流体圧を前記スリーブに作用させて前記付勢部材の付勢方向と同一方向に移動させる請求項１に記載のリリーフバルブ。
【請求項３】
前記バルブ位置変更機構は、前記第１ポートを流通する流体の流体圧を前記スリーブに作用させて前記付勢部材の付勢方向と同一方向に移動させるか否かを切換えるＯＳＶを備える請求項１に記載のリリーフバルブ。
【請求項４】
前記バルブ位置変更機構の作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第１開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、
前記バルブ位置変更機構の非作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第２開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、
前記第２開弁圧は、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である請求項１〜３の何れかに記載のリリーフバルブ。
【請求項５】
前記スリーブの両端面のうち、一方の端面が前記第１ポートに面し、他方の端面が前記バルブ位置変更機構の流路に面しており、
前記他方の端面の面積を前記一方の端面の面積よりも大きく設定してある請求項１〜４の何れかに記載のリリーフバルブ。
【請求項６】
前記スリーブの外周面のうち、前記スリーブの両端部の部位に前記バルブボディとの摺動面を形成し、前記両端部に挟まれた部位には前記摺動面を形成しない請求項１〜５の何れかに記載のリリーフバルブ。
【請求項７】
前記スリーブの内部の流体または空気のうち、前記バルブを隔てて前記第１ポートの側とは反対側の流体または空気を排出する第１連通孔を、前記スリーブに設けてある請求項１〜６の何れかに記載のリリーフバルブ。
【請求項８】
前記スリーブの内部の流体または空気のうち、前記バルブを隔てて前記第１ポートの側とは反対側の流体または空気を排出する第２連通孔を、前記バルブに設けてある請求項１〜７の何れかに記載のリリーフバルブ。
【請求項９】
流体が流入する第１ポートと流体を排出する第２ポートとを有するバルブボディと、
前記バルブボディの内部で摺動し、前記第１ポートに連通する流入口と、前記第２ポートに連通する排出口とを備えた筒状のスリーブと、
前記流入口を介した前記流体の流体圧を受けつつ前記スリーブの内部で摺動し、前記流入口の側に近接して前記排出口を閉じる閉じ状態と、前記流入口から離間して前記排出口を開く開き状態とを形成するバルブと、
前記バルブを前記第１ポートからの流体圧に抗う方向に付勢力を付与する付勢部材と、
前記スリーブに対して、前記付勢力と同じ方向に前記第１ポートの流体圧を作用可能であり、当該作用を入切して前記バルブボディに対する前記スリーブの位置を変更するバルブ位置変更機構と、を備えたリリーフバルブ。
【請求項１０】
前記バルブ位置変更機構の作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第１開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、
前記バルブ位置変更機構の非作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第２開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、
前記第２開弁圧は、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である請求項９に記載のリリーフバルブ。
【請求項１１】
オイルポンプと、
前記オイルポンプから吐出される流体を、前記オイルポンプよりも前記流体の流通方向上流側にリリーフすることを開口状態に基づき許容するバルブと、
作動時には、前記バルブに作用する前記流体の流体圧が第１開弁圧以上になると前記リリーフを開始し、非作動時には、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である第２開弁圧以上になると前記リリーフを開始するよう前記バルブを制御するバルブ位置変更機構と、を備えたリリーフバルブ。
【請求項１】
第１ポート及び第２ポートを有するバルブボディと、
前記バルブボディに収容され、前記第１ポートに連通する流入口及び前記第２ポートに連通する排出口を有するスリーブと、
前記スリーブに収容され、前記流入口側に移動することにより前記流入口と前記排出口との連通を禁止し、前記流入口とは反対側に移動することにより前記流入口と前記排出口との連通を許可するバルブと、
前記バルブを前記流入口側に付勢する付勢部材と、
前記バルブボディと前記スリーブ及び前記バルブとの相対位置を変更するバルブ位置変更機構と、を備えたリリーフバルブ。
【請求項２】
前記バルブ位置変更機構は、前記第１ポートを流通する流体の流体圧を前記スリーブに作用させて前記付勢部材の付勢方向と同一方向に移動させる請求項１に記載のリリーフバルブ。
【請求項３】
前記バルブ位置変更機構は、前記第１ポートを流通する流体の流体圧を前記スリーブに作用させて前記付勢部材の付勢方向と同一方向に移動させるか否かを切換えるＯＳＶを備える請求項１に記載のリリーフバルブ。
【請求項４】
前記バルブ位置変更機構の作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第１開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、
前記バルブ位置変更機構の非作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第２開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、
前記第２開弁圧は、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である請求項１〜３の何れかに記載のリリーフバルブ。
【請求項５】
前記スリーブの両端面のうち、一方の端面が前記第１ポートに面し、他方の端面が前記バルブ位置変更機構の流路に面しており、
前記他方の端面の面積を前記一方の端面の面積よりも大きく設定してある請求項１〜４の何れかに記載のリリーフバルブ。
【請求項６】
前記スリーブの外周面のうち、前記スリーブの両端部の部位に前記バルブボディとの摺動面を形成し、前記両端部に挟まれた部位には前記摺動面を形成しない請求項１〜５の何れかに記載のリリーフバルブ。
【請求項７】
前記スリーブの内部の流体または空気のうち、前記バルブを隔てて前記第１ポートの側とは反対側の流体または空気を排出する第１連通孔を、前記スリーブに設けてある請求項１〜６の何れかに記載のリリーフバルブ。
【請求項８】
前記スリーブの内部の流体または空気のうち、前記バルブを隔てて前記第１ポートの側とは反対側の流体または空気を排出する第２連通孔を、前記バルブに設けてある請求項１〜７の何れかに記載のリリーフバルブ。
【請求項９】
流体が流入する第１ポートと流体を排出する第２ポートとを有するバルブボディと、
前記バルブボディの内部で摺動し、前記第１ポートに連通する流入口と、前記第２ポートに連通する排出口とを備えた筒状のスリーブと、
前記流入口を介した前記流体の流体圧を受けつつ前記スリーブの内部で摺動し、前記流入口の側に近接して前記排出口を閉じる閉じ状態と、前記流入口から離間して前記排出口を開く開き状態とを形成するバルブと、
前記バルブを前記第１ポートからの流体圧に抗う方向に付勢力を付与する付勢部材と、
前記スリーブに対して、前記付勢力と同じ方向に前記第１ポートの流体圧を作用可能であり、当該作用を入切して前記バルブボディに対する前記スリーブの位置を変更するバルブ位置変更機構と、を備えたリリーフバルブ。
【請求項１０】
前記バルブ位置変更機構の作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第１開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、
前記バルブ位置変更機構の非作動時には、前記バルブに前記流体の流体圧を第２開弁圧以上作用させることにより前記排出口から前記流体が排出し、
前記第２開弁圧は、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である請求項９に記載のリリーフバルブ。
【請求項１１】
オイルポンプと、
前記オイルポンプから吐出される流体を、前記オイルポンプよりも前記流体の流通方向上流側にリリーフすることを開口状態に基づき許容するバルブと、
作動時には、前記バルブに作用する前記流体の流体圧が第１開弁圧以上になると前記リリーフを開始し、非作動時には、前記第１開弁圧よりも高い流体圧である第２開弁圧以上になると前記リリーフを開始するよう前記バルブを制御するバルブ位置変更機構と、を備えたリリーフバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２５５８４４（Ｐ２０１０−２５５８４４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３４１５（Ｐ２０１０−５３４１５）
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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