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】バルブボディ２と、流入口７と排出口８とを備えた筒状のスリーブ４と、排出口８の閉じ状態と排出口８の開き状態とを形成するバルブ５と、バルブ５に第１ポート１１からの流体圧に抗う方向への付勢力を付与する付勢部材６と、スリーブ４に対して付勢力と同じ方向に第１ポート１１の流体圧を作用可能であり、当該作用を入切してバルブボディ２に対するスリーブ４の位置を変更するスリーブ位置変更機構１３と、を備え、スリーブ４の外周面４ｂとバルブボディ２との間に、流体が滞留可能でありバルブボディ２に対するスリーブ４の移動に伴って容積が変化する流体滞留部１６を設け、第２ポート１２と流体滞留部１６との間の流路に当該流路を狭くした流路絞り部１７が形成してある。
【解決手段】バルブボディ２と、流入口７と排出口８とを備えた筒状のスリーブ４と、排出口８の閉じ状態と排出口８の開き状態とを形成するバルブ５と、バルブ５に第１ポート１１からの流体圧に抗う方向への付勢力を付与する付勢部材６と、スリーブ４に対して付勢力と同じ方向に第１ポート１１の流体圧を作用可能であり、当該作用を入切してバルブボディ２に対するスリーブ４の位置を変更するスリーブ位置変更機構１３と、を備え、スリーブ４の外周面４ｂとバルブボディ２との間に、流体が滞留可能でありバルブボディ２に対するスリーブ４の移動に伴って容積が変化する流体滞留部１６を設け、第２ポート１２と流体滞留部１６との間の流路に当該流路を狭くした流路絞り部１７が形成してある。
【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。
また、リリーフバルブが低温設定のときには、スプリングの伸張によりリテーナがプラグ端面に着座する際に異音が発生することがある。
【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、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圧力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、前記バルブに前記第１ポートからの流体圧に抗う方向への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スリーブ位置変更機構と、を備え、前記スリーブの外周面と前記バルブボディとの間に、前記流体が滞留可能であり前記バルブボディに対する前記スリーブの移動に伴って容積が変化する流体滞留部を設け、前記第２ポートと前記流体滞留部との間の流路に当該流路を狭く流路絞り部が形成してある点にある。
【０００７】
この構成により、本発明に係るリリーフバルブは、スリーブ位置変更機構において、スリーブに対して付勢部材の付勢力と同じ方向に第１ポートの流体圧を作用させる第１状態と、当該第１ポートの流体圧を作用させない第２状態とに切換えるだけで、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、スリーブ位置変更機構が第１状態のときは、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ポートの流体圧が作用して、スリーブが第１ポートの側に移動する。一方、スリーブ位置変更機構が第２状態のときは、スリーブは第１ポートからの流体圧のみを受け、第１ポートから離れて第１ポートとは反対側へ移動する。
【０００８】
スリーブ位置変更機構が第１状態のときには、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ポートとは反対の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。
【０００９】
スリーブ位置変更機構が第２状態のときには、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ポートと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。
【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、スリーブ位置変更機構を第１状態にし、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る。これにより、スリーブは第２ポートから第１ポートの側へ移動し、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。
【００１１】
また、エンジンが低回転（低負荷）の時も、スリーブ位置変更機構を第１状態にし、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る。これにより、スリーブは第２ポートから第１ポートの側へ移動し、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。
【００１２】
さらに、オイルに混在するスラッジ等の影響によりスリー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、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。
【００１３】
スリーブ位置変更機構が第１状態から第２状態に切換わると、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ポートの流体圧が作用しなくなり、スリーブは第１ポートからの流体圧のみを受けて、第１ポートとは反対の側に移動する。このとき、オイルポンプの脈動を受けてスリーブが微振動し、この微振動によりスリーブがバルブボディに着座する際に異音が発生することがある。
【００１４】
そこで、本構成のリリーフバルブでは、スリーブの外周面とバルブボディとの間に、流体が滞留可能でありバルブボディに対するスリーブの移動に伴って容積が変化する流体滞留部を設け、第２ポートと流体滞留部との間の流路には、当該流路を狭くした流路絞り部が形成してある。
【００１５】
このように構成すると、スリーブが第１ポートからの流体圧のみを受けて第１ポートとは反対の側に移動する際に、流体滞留部は、その容積が増す方向に変化しつつ流路絞り部によって流体の流入が制限されて密閉空間に近い状態となり、スリーブの第１ポートとは反対側への動きを減衰するように作用する。その結果、スリーブの第１ポートとは反対側への移動は緩やかになり、オイルポンプの脈動によるスリーブの微振動が抑制されて、スリーブがバルブボディに着座する際の衝撃エネルギーは減少する。こうして、スリーブがバルブボディに着座する際に発生する異音を小さくすることができる。
【００１６】
本発明に係るリリーフバルブの第２の特徴構成は、前記スリーブ位置変更機構は、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。
【００１７】
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。
【００１８】
本発明に係るリリーフバルブの第３の特徴構成は、前記スリー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、前記スリー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。
【００１９】
この構成により、スリー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、スリー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。
【００２０】
本発明に係るリリーフバルブの第４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、他方の端面が前記スリー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。
【００２１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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始動時の状態を示す図である。
【図６】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。
【図８】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９】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】
【００２３】
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。
【００２４】
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５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。
【００２５】
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７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。
【００２６】
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、スリーブ位置変更機構１３を備えている。このスリーブ位置変更機構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の側とは反対の側（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。
【００２７】
ＯＳＶ１５をＯＮにすると、図１及び図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。
【００２８】
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はスリーブ位置変更機構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。
【００２９】
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。
【００３０】
［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、スリーブ４の端面４Ａがバルブボディ２の当接面２Ａと当接し、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（スリーブ位置変更機構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。
【００３１】
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を反第１ポート１１の側に移動させる。スリーブ４が反第１ポート１１の側に位置すると、スリーブ４の端面４Ｂがバルブボディ２のガイド面２Ｂに着座し、それに伴い、排出口８の位置も第１ポートの側から遠ざかる。さらに、スリーブ４とともにバルブ５も第２ポート１１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（スリーブ位置変更機構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。
【００３２】
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。
【００３３】
上述のように、スリーブ位置変更機構１３が第１状態（低圧設定）から第２状態（高圧設定）に切換わると、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り、スリーブ４の反第１ポート１１の側の流路とドレイン流路とが連通して、スリーブ４が第２ポート１２の側に移動する。このとき、オイルポンプの脈動を受けてスリーブ４が微振動し、スリーブ４がバルブボディ２のガイド面２Ｂに着座する際に異音が発生することがある。
【００３４】
そこで、このリリーフバルブ１では、スリーブ４の外周面４ｂとバルブボディ２との間に、第２ポート１２と連通してオイルが滞留可能でありバルブボディ２に対するスリーブ４の移動に伴って容積が変化する流体滞留部１６を設け、第２ポート１２と流体滞留部１６との間の流路には、スリーブ４の外周面４ｂとバルブボディ２の突出部２Ｃによって当該流路を狭くした流路絞り部１７が形成してある。
【００３５】
このように構成すると、スリーブ４が第１ポート１１からの流体圧のみを受けて第１ポート１１とは反対の側に移動する際に、流体滞留部１６は、その容積が増す方向に変化しつつ流路絞り部１７によって流体の流入が制限されて密閉空間に近い状態となり、スリーブ４の反第１ポート１１の側への動きを減衰するように作用する。その結果、スリーブ４の反第１ポート側への移動は緩やかになり、オイルポンプ２０の脈動によるスリーブ４の微振動が抑制されて、スリーブ４がバルブボディ２のガイド面２Ｂに着座する際の衝撃エネルギーは減少する。こうして、スリーブ４がバルブボディ２に着座する際に発生する異音を小さくすることができる。
【００３６】
［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。
【００３７】
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。
【００３８】
［極低温状況下での始動時］
例えば、−２０℃以上の極低温状況下でエンジンを始動する際には、供給されるオイルが高粘度になる場合があり、第１ポート１１の側の流体圧が急激に上昇する可能性がある。このため、図５に示すように、スリーブ位置調整機構１３は通常、第２状態（高圧設定）にする。ここで、始動時には第１ポート１１の側にはオイルがまだ流れていないので、スリーブ４はバルブ５を介して付勢部材６の付勢力を受けることとなり、第１ポート１１の側に位置する。この状態において、第１ポート１１の側の流体圧が急激に上昇すると、スリーブ４は第１ポート１１の側の流体圧を受けて反第１ポート１１の側に移動する。このとき、バルブ５の開弁動作も同時に行われるが、バルブ５の開弁動作にスリーブ４の反第１ポート１１の側への移動が追従してしまうことがある。そうなると、オイルがリリーフされるまでに要する時間が余計にかかるため、その間に第１ポート１１の側の流体圧がさらに上昇して、油圧回路等に不具合を及ぼすおそれがある。
【００３９】
本実施形態では、スリーブ４とバルブボディ２との間に流体滞留部１６が設けられ、流体滞留部１６と第２ポート１２との間の流路に流路絞り部１７が形成されている。この構成により、スリーブ４が反第１ポート１１の側へ移動する際に、流体滞留部１６は、その容積が増す方向に変化しつつ流路絞り部１７によって流体の流入が制限されて密閉空間に近い状態となり、スリーブ４の反第１ポート１１の側への動きを減衰するように作用する。
【００４０】
このため、スリーブ４の反第１ポート１１の側への移動は緩やかになり、図５に示すように、バルブ５の方がスリーブ４よりも先に反第１ポート１１の側に移動する。その結果、スリーブ４の第１ポート１１と第２ポート１２とが連通して低圧の状態で開弁して、オイル供給路の余剰液がリリーフされる。よって、極低温始動時に第１ポート１１の側の流体圧が急激に上昇したとしても、すぐにオイルがリリーフされて１ポート１１の側の流体圧が所定の範囲に制御されるので、油圧回路等を確実に保護できる。
【００４１】
スリーブ４の第１ポート１１に面する端面４Ａには、図６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１１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。
【００４２】
〔他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、スリーブ４の両端部（両摺動面４ａ）に挟まれた部位（外周面４ｂ）を全周に亘って凹状に形成しているが、図７に示すように、スリーブ４の外周面４ｂと摺動面４ａとを面一に形成して、スリーブ４の外周面４ｂとバルブボディ２との間に流路絞り部１７を形成するようにしてもよい。
【００４３】
（２）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８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。スリーブ位置変更機構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。
【００４４】
（３）本発明に係るリリーフバルブ１は、図９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９（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９（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】
【００４５】
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】
【００４６】
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 スリーブ位置変更機構
１４ 背圧用流路
１５ ＯＳＶ
１６ 流体滞留部
１７ 流路絞り部
【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。
また、リリーフバルブが低温設定のときには、スプリングの伸張によりリテーナがプラグ端面に着座する際に異音が発生することがある。
【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、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圧力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、前記バルブに前記第１ポートからの流体圧に抗う方向への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スリーブ位置変更機構と、を備え、前記スリーブの外周面と前記バルブボディとの間に、前記流体が滞留可能であり前記バルブボディに対する前記スリーブの移動に伴って容積が変化する流体滞留部を設け、前記第２ポートと前記流体滞留部との間の流路に当該流路を狭く流路絞り部が形成してある点にある。
【０００７】
この構成により、本発明に係るリリーフバルブは、スリーブ位置変更機構において、スリーブに対して付勢部材の付勢力と同じ方向に第１ポートの流体圧を作用させる第１状態と、当該第１ポートの流体圧を作用させない第２状態とに切換えるだけで、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、スリーブ位置変更機構が第１状態のときは、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ポートの流体圧が作用して、スリーブが第１ポートの側に移動する。一方、スリーブ位置変更機構が第２状態のときは、スリーブは第１ポートからの流体圧のみを受け、第１ポートから離れて第１ポートとは反対側へ移動する。
【０００８】
スリーブ位置変更機構が第１状態のときには、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ポートとは反対の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。
【０００９】
スリーブ位置変更機構が第２状態のときには、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ポートと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。
【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、スリーブ位置変更機構を第１状態にし、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る。これにより、スリーブは第２ポートから第１ポートの側へ移動し、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。
【００１１】
また、エンジンが低回転（低負荷）の時も、スリーブ位置変更機構を第１状態にし、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る。これにより、スリーブは第２ポートから第１ポートの側へ移動し、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。
【００１２】
さらに、オイルに混在するスラッジ等の影響によりスリー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、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。
【００１３】
スリーブ位置変更機構が第１状態から第２状態に切換わると、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ポートの流体圧が作用しなくなり、スリーブは第１ポートからの流体圧のみを受けて、第１ポートとは反対の側に移動する。このとき、オイルポンプの脈動を受けてスリーブが微振動し、この微振動によりスリーブがバルブボディに着座する際に異音が発生することがある。
【００１４】
そこで、本構成のリリーフバルブでは、スリーブの外周面とバルブボディとの間に、流体が滞留可能でありバルブボディに対するスリーブの移動に伴って容積が変化する流体滞留部を設け、第２ポートと流体滞留部との間の流路には、当該流路を狭くした流路絞り部が形成してある。
【００１５】
このように構成すると、スリーブが第１ポートからの流体圧のみを受けて第１ポートとは反対の側に移動する際に、流体滞留部は、その容積が増す方向に変化しつつ流路絞り部によって流体の流入が制限されて密閉空間に近い状態となり、スリーブの第１ポートとは反対側への動きを減衰するように作用する。その結果、スリーブの第１ポートとは反対側への移動は緩やかになり、オイルポンプの脈動によるスリーブの微振動が抑制されて、スリーブがバルブボディに着座する際の衝撃エネルギーは減少する。こうして、スリーブがバルブボディに着座する際に発生する異音を小さくすることができる。
【００１６】
本発明に係るリリーフバルブの第２の特徴構成は、前記スリーブ位置変更機構は、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。
【００１７】
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。
【００１８】
本発明に係るリリーフバルブの第３の特徴構成は、前記スリー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、前記スリー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。
【００１９】
この構成により、スリー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、スリー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。
【００２０】
本発明に係るリリーフバルブの第４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、他方の端面が前記スリー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。
【００２１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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始動時の状態を示す図である。
【図６】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。
【図８】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９】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】
【００２３】
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。
【００２４】
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５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。
【００２５】
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７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。
【００２６】
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、スリーブ位置変更機構１３を備えている。このスリーブ位置変更機構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の側とは反対の側（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。
【００２７】
ＯＳＶ１５をＯＮにすると、図１及び図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。
【００２８】
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はスリーブ位置変更機構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。
【００２９】
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。
【００３０】
［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、スリーブ４の端面４Ａがバルブボディ２の当接面２Ａと当接し、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（スリーブ位置変更機構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。
【００３１】
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を反第１ポート１１の側に移動させる。スリーブ４が反第１ポート１１の側に位置すると、スリーブ４の端面４Ｂがバルブボディ２のガイド面２Ｂに着座し、それに伴い、排出口８の位置も第１ポートの側から遠ざかる。さらに、スリーブ４とともにバルブ５も第２ポート１１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（スリーブ位置変更機構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。
【００３２】
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。
【００３３】
上述のように、スリーブ位置変更機構１３が第１状態（低圧設定）から第２状態（高圧設定）に切換わると、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り、スリーブ４の反第１ポート１１の側の流路とドレイン流路とが連通して、スリーブ４が第２ポート１２の側に移動する。このとき、オイルポンプの脈動を受けてスリーブ４が微振動し、スリーブ４がバルブボディ２のガイド面２Ｂに着座する際に異音が発生することがある。
【００３４】
そこで、このリリーフバルブ１では、スリーブ４の外周面４ｂとバルブボディ２との間に、第２ポート１２と連通してオイルが滞留可能でありバルブボディ２に対するスリーブ４の移動に伴って容積が変化する流体滞留部１６を設け、第２ポート１２と流体滞留部１６との間の流路には、スリーブ４の外周面４ｂとバルブボディ２の突出部２Ｃによって当該流路を狭くした流路絞り部１７が形成してある。
【００３５】
このように構成すると、スリーブ４が第１ポート１１からの流体圧のみを受けて第１ポート１１とは反対の側に移動する際に、流体滞留部１６は、その容積が増す方向に変化しつつ流路絞り部１７によって流体の流入が制限されて密閉空間に近い状態となり、スリーブ４の反第１ポート１１の側への動きを減衰するように作用する。その結果、スリーブ４の反第１ポート側への移動は緩やかになり、オイルポンプ２０の脈動によるスリーブ４の微振動が抑制されて、スリーブ４がバルブボディ２のガイド面２Ｂに着座する際の衝撃エネルギーは減少する。こうして、スリーブ４がバルブボディ２に着座する際に発生する異音を小さくすることができる。
【００３６】
［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。
【００３７】
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。
【００３８】
［極低温状況下での始動時］
例えば、−２０℃以上の極低温状況下でエンジンを始動する際には、供給されるオイルが高粘度になる場合があり、第１ポート１１の側の流体圧が急激に上昇する可能性がある。このため、図５に示すように、スリーブ位置調整機構１３は通常、第２状態（高圧設定）にする。ここで、始動時には第１ポート１１の側にはオイルがまだ流れていないので、スリーブ４はバルブ５を介して付勢部材６の付勢力を受けることとなり、第１ポート１１の側に位置する。この状態において、第１ポート１１の側の流体圧が急激に上昇すると、スリーブ４は第１ポート１１の側の流体圧を受けて反第１ポート１１の側に移動する。このとき、バルブ５の開弁動作も同時に行われるが、バルブ５の開弁動作にスリーブ４の反第１ポート１１の側への移動が追従してしまうことがある。そうなると、オイルがリリーフされるまでに要する時間が余計にかかるため、その間に第１ポート１１の側の流体圧がさらに上昇して、油圧回路等に不具合を及ぼすおそれがある。
【００３９】
本実施形態では、スリーブ４とバルブボディ２との間に流体滞留部１６が設けられ、流体滞留部１６と第２ポート１２との間の流路に流路絞り部１７が形成されている。この構成により、スリーブ４が反第１ポート１１の側へ移動する際に、流体滞留部１６は、その容積が増す方向に変化しつつ流路絞り部１７によって流体の流入が制限されて密閉空間に近い状態となり、スリーブ４の反第１ポート１１の側への動きを減衰するように作用する。
【００４０】
このため、スリーブ４の反第１ポート１１の側への移動は緩やかになり、図５に示すように、バルブ５の方がスリーブ４よりも先に反第１ポート１１の側に移動する。その結果、スリーブ４の第１ポート１１と第２ポート１２とが連通して低圧の状態で開弁して、オイル供給路の余剰液がリリーフされる。よって、極低温始動時に第１ポート１１の側の流体圧が急激に上昇したとしても、すぐにオイルがリリーフされて１ポート１１の側の流体圧が所定の範囲に制御されるので、油圧回路等を確実に保護できる。
【００４１】
スリーブ４の第１ポート１１に面する端面４Ａには、図６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１１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。
【００４２】
〔他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、スリーブ４の両端部（両摺動面４ａ）に挟まれた部位（外周面４ｂ）を全周に亘って凹状に形成しているが、図７に示すように、スリーブ４の外周面４ｂと摺動面４ａとを面一に形成して、スリーブ４の外周面４ｂとバルブボディ２との間に流路絞り部１７を形成するようにしてもよい。
【００４３】
（２）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８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。スリーブ位置変更機構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。
【００４４】
（３）本発明に係るリリーフバルブ１は、図９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９（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９（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】
【００４５】
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】
【００４６】
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 スリーブ位置変更機構
１４ 背圧用流路
１５ ＯＳＶ
１６ 流体滞留部
１７ 流路絞り部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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圧力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、
前記バルブに前記第１ポートからの流体圧に抗う方向への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スリーブ位置変更機構と、を備え、
前記スリーブの外周面と前記バルブボディとの間に、前記流体が滞留可能であり前記バルブボディに対する前記スリーブの移動に伴って容積が変化する流体滞留部を設け、前記第２ポートと前記流体滞留部との間の流路に当該流路を狭くした流路絞り部が形成してあるリリーフバルブ。
【請求項２】
前記スリーブ位置変更機構は、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３】
前記スリー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、
前記スリー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又は２に記載のリリーフバルブ。
【請求項４】
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、他方の端面が前記スリー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１〜３のいずれか一項に記載のリリーフバルブ。
【請求項１】
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圧力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、
前記バルブに前記第１ポートからの流体圧に抗う方向への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スリーブ位置変更機構と、を備え、
前記スリーブの外周面と前記バルブボディとの間に、前記流体が滞留可能であり前記バルブボディに対する前記スリーブの移動に伴って容積が変化する流体滞留部を設け、前記第２ポートと前記流体滞留部との間の流路に当該流路を狭くした流路絞り部が形成してあるリリーフバルブ。
【請求項２】
前記スリーブ位置変更機構は、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３】
前記スリー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、
前記スリー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又は２に記載のリリーフバルブ。
【請求項４】
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、他方の端面が前記スリー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１〜３のいずれか一項に記載のリリーフバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１７７９９（Ｐ２０１２−１７７９９Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５５１３２（Ｐ２０１０−１５５１３２）
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【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２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【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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