可変油圧システム
【課題】ボア内に摺動可能に内装された可動部材が背圧室からの油圧の印加態様に応じて変位することにより開弁圧を切り替えるリリーフ弁を備えた可変油圧システムにおいて開弁圧の切り替え動作の信頼性を向上することができる可変油圧システムを提供することを目的とする。
【解決手段】背圧室３５における油圧の印加態様の切り替えにより開弁圧の圧力段を切り替えて供給対象への供給圧を変更する可変油圧システムであって、開弁圧を規定するリリーフ弁２０は、スリーブ２６をその軸方向及び周方向に摺動可能に内装したボア２３と、スリーブ２６の外周面に凹設されて、背圧室３５の昇圧によるスリーブ２６の変位によりポンプの吸入側と背圧室３５とを連通させるリターン通路２６Ｅを備え、リターン通路２６Ｅがそれに流れるオイルによりスリーブ２６をその周方向に回転させるかたちに構成された。
【解決手段】背圧室３５における油圧の印加態様の切り替えにより開弁圧の圧力段を切り替えて供給対象への供給圧を変更する可変油圧システムであって、開弁圧を規定するリリーフ弁２０は、スリーブ２６をその軸方向及び周方向に摺動可能に内装したボア２３と、スリーブ２６の外周面に凹設されて、背圧室３５の昇圧によるスリーブ２６の変位によりポンプの吸入側と背圧室３５とを連通させるリターン通路２６Ｅを備え、リターン通路２６Ｅがそれに流れるオイルによりスリーブ２６をその周方向に回転させるかたちに構成された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開弁圧を可変とするリリーフ弁を備えた可変油圧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に供給されるオイルの圧力を可変とする可変油圧システムとしては、例えば特許文献１のように開弁圧が２段階に制御されるリリーフ弁を備えた可変油圧システムが知られている。こうしたリリーフ弁が搭載された可変油圧システムにおいては、高い供給圧が必要とされない機関運転状態である例えば機関始動時にリリーフ弁の開弁圧が低圧段に設定され、これによりオイルポンプの負荷が低減されて燃費の向上が実現可能となる。近年では、こうした可変油圧システムの１つとして、オイルの流通経路を切り替える切り替え弁を通じてリリーフ弁の開弁圧を低圧段と低圧段よりも高い高圧段との２段階に切り替える可変油圧システムが開発されるに至っている。このような可変油圧システムの一例を以下に説明する。図８は、こうした可変油圧システムの概略構成をリリーフ弁の断面構造とともに示したものである。なお、図８は、機関停止時における状態を示したものである。
【０００３】
図８に示されるように、可変油圧システム５０においては、オイルの供給対象としての内燃機関の各部位とオイルパン５１との間を連結する供給通路５２の途中に、オイルを吸引して吐出する機関駆動式のポンプ５３と、該ポンプ５３の吸入側でオイルに含まれる比較的大きな異物を取り除くオイルストレーナ５４とが設けられている。この供給通路５２の途中には、ポンプ５３の吐出側と吸入側とに接続されるリリーフ通路５５が設けられており、そのリリーフ通路５５の途中には、ポンプ５３から吐出されたオイルの圧力が所定の開弁圧以上になるとオイルの一部をポンプ５３の吸入側に逃がすリリーフ弁６０が設けられている。
【０００４】
リリーフ弁６０を構成する弁本体６１には、一方向に延びる円形孔であるボア６１ａが、その一端がリリーフ通路５５の吸入側に接続されて、またその他端が閉止部材６２により閉口されるかたちに設けられている。ボア６１ａはリリーフ通路５５に接続された入口通路６４から閉止部材６２に向けてその内径が大きくなる多段状をなしており、その底部をなす閉止部材６２は入口通路６４に延びる円柱状の閉止部６２ａがボア６１ａの周面から離間するかたちをなしている。そしてこれら入口通路６４、閉止部材６２及びボア６１ａに囲まれるかたちで収容室６３が構成されている。
【０００５】
上記ボア６１ａの長手方向の中央付近には、その長手方向と交差した方向に延びる出口通路６５が、その一端が上記収容室６３に接続されて、またその他端がリリーフ通路５５の吐出側に接続されるかたちに設けられている。このボア６１ａの内部には、閉止部６２ａが嵌入される円筒形状をなしたスリーブ６６が入口通路６４と閉止部材６２との間で摺動可能に内装されている。このスリーブ６６がボア６１ａ内を摺動する間、閉止部６２ａはスリーブ６６内に嵌入され続けて、スリーブ６６と閉止部材６２との間にこれらとボア６１ａとに囲まれるかたちで背圧室７１が形成され続ける。
【０００６】
こうした構成からなる背圧室７１は、背圧通路７２とその接続先である切り替え弁７３とを介し、ポンプ５３の吐出側及びポンプ５３の吸入側に接続されている。そして背圧室７１の接続先が切り替え弁７３によりポンプ５３の吐出側に切り替えられると、ポンプ５３の吐出側からのオイルが背圧室７１に供給されて背圧室７１の圧力が昇圧され、スリーブ６６の長手方向の一端が収容室６３の入口通路６４側の端に当接する位置である低圧段制御位置へ変位する。これに対して背圧室７１の接続先が切り替え弁７３によりポンプ５
３の吸入側に切り替えられると、背圧室７１のオイルの一部がポンプ５３の吸入側へ排出されて背圧室７１の圧力が降圧され、スリーブ６６の長手方向の他端が収容室６３の閉止部材６２側の端に当接する位置である高圧段制御位置へ移動する。
【０００７】
上記スリーブ６６の内部には、その入口通路６４側から閉止部６２ａ側に広がるかたちの多段円形孔である弁体摺動孔６８が設けられ、この弁体摺動孔６８の内部には、有蓋円筒状の弁体６７が弁体摺動孔６８の中心軸方向に摺動可能に内装されている。この弁体６７と閉止部６２ａとの間には、弁体６７を入口通路６４の側へ付勢する付勢ばね７０が設けられている。またスリーブ６６の周壁における長手方向の中央付近には、前記出口通路６５と連通するリリーフ孔６９が設けられている。そして入口通路６４からのオイルの圧力が弁体摺動孔６８を通じて弁体６７に作用すると、この弁体６７は、弁体摺動孔６８内の油圧に基づく力とこれに抗した付勢ばね７０の付勢力とに応じてリリーフ孔６９を横切る範囲で弁体摺動孔６８の軸方向に沿って変位する。
【０００８】
こうした構成からなるリリーフ弁６０によれば、弁体６７がリリーフ孔６９を開通するか否か、つまりオイルがリリーフされるか否かが、上記弁体６７の位置とリリーフ孔６９（スリーブ６６）の位置とにより規定されることとなる。言い換えれば、上記弁体６７の位置を規定する油圧が開弁圧であるか否かに応じて、オイルがリリーフされるか否かが切り替わり、さらに上記スリーブ６６の位置を規定する背圧室７１の油圧の印加状態が２段階であることから、上述の開弁圧が２段階に切り替えられることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−４１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した可変油圧システム５０においてリリーフ弁６０の開弁圧が高圧段から低圧段に切り替わる際には、背圧室７１にオイルが流入してこうしたオイルに混入する気泡や異物までもが背圧室７１へと運ばれることとなる。その一方で、リリーフ弁６０の開弁圧が低圧段から高圧段に切り替わる際には、背圧室７１からオイルが排出されるものの、背圧室７１における圧力の変動分だけしか背圧室７１でオイルが流動し得ない。そのため、上述のような気泡や異物の大半が背圧室７１に一旦入り込んだ場合には、オイルの停滞と背圧室７１の複雑な構造とが相まってこれらを排出させ難くし、結果としてこうした気泡や異物が背圧室７１に蓄積され続けることとなってしまう。
【００１１】
こうして蓄積される気泡や異物の一部は、スリーブ６６の外周面とボア６１ａの内周面とのクリアランスにオイルとともに運ばれてスリーブ６６の摺動を不安定にさせる要因となるばかりか、さらにはスリーブ６６の外周面とボア６１ａの内周面とを異物によって固着させてしまう虞もある。またこうした異物が入り込まない場合であっても、低圧段制御位置と高圧段制御位置との間をスリーブ６６が往復移動する構造となっているために、スリーブ６６の往復移動が繰り返されるに連れてスリーブ６６の外周面とボア６１ａの内周面とに偏磨耗が発生し、こうした偏磨耗によってスリーブ６６の円滑な往復運動が妨げられる虞がある。なお、このような開弁圧の切り替えに関わる信頼性の低下は、上述した構成に限られた問題ではなく、背圧室への油圧の印加態様に応じて変位する可動部材がボア内に備えられた構成からなる可変油圧システムにおいて、一般に生じ得る問題である。
【００１２】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、その目的は、ボア内に摺動可能に内装された可動部材が背圧室からの油圧の印加態様に応じて変位することにより開弁圧を切り替えるリリーフ弁を備えた可変油圧システムにおいて開弁圧の切り替え動作の信頼性を
向上することができる可変油圧システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、背圧室から印加される油圧に応じた軸方向の変位により開弁圧を変更させる円柱状の可動部材を有してポンプの吐出側に設けられたリリーフ弁と、前記背圧室における油圧の印加態様を切り替える切り替え弁とを備え、前記印加態様の切り替えにより前記開弁圧の圧力段を切り替えて供給対象への供給圧を変更する可変油圧システムであって、前記リリーフ弁は、前記可動部材をその軸方向及び周方向に摺動可能に内装するボアと、前記可動部材の外周面及び前記ボアの内周面のいずれか一方に凹設されて、前記背圧室の昇圧による前記可動部材の変位により前記ポンプの吸入側と前記背圧室とを連通させるリターン通路とを備え、前記リターン通路は、該リターン通路におけるオイルの流動が前記可動部材を周方向に回転させるかたちに構成されたことを要旨とする。
【００１４】
背圧室における油圧の印加態様が切り替えられることによりリリーフ弁の開弁圧が切り替えられる可変油圧システムにおいては、背圧室にオイルが流入して背圧室が昇圧される際にこうしたオイルに混入する気泡や異物までもが背圧室へと運ばれることとなる。その一方で、背圧室からオイルが排出されて背圧室が降圧される際には、背圧室における圧力変動分だけしか背圧室でオイルが流動し得ないために、上述のようにして背圧室へ運ばれた気泡や異物の多くがこの背圧室に蓄積され続けることとなってしまう。こうして蓄積される気泡や異物の一部は、上述したように背圧室における油圧を受ける可動部材とそれを囲うボアとの間のクリアランスに侵入して可動部材の摺動そのものを不安定にさせるばかりか、可動部材の外周面とボアの内周面とを異物によって固着させてしまう虞もある。これに加え、たとえ上述した異物がクリアランスに入り込まない場合であっても、開弁圧が切り替えられるたびに可動部材が軸方向へ摺動する構成となっているために、可動部材の外周面とボアの内周面とに偏磨耗が発生し、こうした偏磨耗によって可動部材の円滑な軸方向への摺動が妨げられる虞もある。
【００１５】
この点、請求項１に記載の発明によれば、背圧室が昇圧されるときにリターン通路が開通していることから、背圧室へ運ばれた気泡や異物は、その背圧室を流通し続けるオイルとともに背圧室からポンプの吸入側へ排出されることとなる。そのうえリターン通路にオイルが流れる際には、それに流れるオイルにより可動部材そのものが周方向へ回転することとなり、可動部材の外周面又はボアの内周面に対してその周方向にリターン通路が回転することとなる。それゆえ、たとえ可動部材とボアとの間のクリアランスに気泡や異物が侵入したとしても、こうした気泡や異物は回転するリターン通路に順次捕らわれるかたちとなり、これによりポンプの吸入側へ排出されることとなる。しかも可動部材の外周面がボアの内周面に対して回転することから、上述した偏摩耗も軽減されることとなる。
【００１６】
また上述の構成によれば背圧室の昇圧を受けてリターン通路が開通するといった構成であるため、開弁圧の切り替えに必要とされる背圧室の昇圧が上記リターン通路の開通に先駆けて開始されることとなり、その結果、背圧室が昇圧され始めた状態からリターン通路が開通することとなる。それゆえ背圧室の昇圧直前などに背圧室とリターン通路とが連通したのでは背圧室へ供給されるオイルがリターン通路から流出し易くなってしまい、背圧室が昇圧され難くなるといった状態までもが回避されることとなり、背圧室における油圧の印加態様の切り替えが円滑に実行されることとなる。よって上述した構成によれば、開弁圧の切り替え動作の信頼性が向上されることとなる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、前記リターン通路の流路方向が前記軸方向と交差する方向であることを要旨とする。
請求項２に記載の発明によれば、リターン通路におけるオイルが流れる方向である流路
方向が軸方向と交差するため、こうしたリターン通路にオイルが流れる際には、粘性流体であるオイルが及ぼす粘性応力が流路方向、つまり軸方向と交差する方向に安定して作用することとなる。それゆえ、こうしたリターン通路にオイルが流れる場合には、可動部材に対してその周方向への回転力が高い再現性の下で与えられることとなる。その結果、リリーフ弁内に侵入する気泡や異物の排出効果や上述した偏摩耗の軽減効果がより確実に発現されることとなる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、前記可動部材の周壁に出口を有して前記ポンプの吐出側からのオイルを前記ポンプの吸入側へリリーフするリリーフ孔と、前記ポンプの吸入側と前記リリーフ孔の出口とを前記ボアの内面の全周にわたる開口を介して連通する出口通路とを備えたことを要旨とする。
【００１９】
上述したようにリターン通路にオイルが流れる場合、可動部材の回転にともなって、リリーフ通路を構成するリリーフ孔も周方向に回転することとなる。このようにして回転するリリーフ孔の出口が可動部材の周面あるいはボアの内面により一時的に閉ざされる期間があっては、その期間においてポンプの吐出側における過剰なオイルがリリーフされ難くなり、リリーフ弁そのもののリリーフ機能が損なわれてしまう。この点、請求項３に記載の発明によれば、ポンプの吸入側に連通する出口通路がボアの内面に周方向の全体にわたる開口を有していることから、たとえ可動部材が周方向に回転したとしても、常にリリーフ孔の出口と出口通路とが連通することとなり、リリーフ弁のリリーフ機能が常に保たれることとなる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、前記可動部材の外周面の全周にわたる凹部に出口を有して前記ポンプの吐出側からのオイルを前記ポンプの吸入側へリリーフするリリーフ孔と、前記可動部材の凹部に連通する開口を前記ボアの内面に有して前記ポンプの吸入側と連通する出口通路とを備えたことを要旨とする。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、可動部材の外周面の全周にわたる凹部にリリーフ孔の出口が設けられていることから、たとえ可動部材が回転したとしても、この凹部を通じてリリーフ孔と出口通路とが常に連通することとなり、リリーフ弁のリリーフ機能が常に保たれることとなる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、前記可動部材が、前記ボア内に内装されて前記開弁圧の圧力段に応じて規定された第１の位置と第２の位置との間で変位するスリーブであり、前記背圧室は、前記スリーブにおける摺動方向の一端部により前記ボア内に画成されて、前記スリーブが前記第１の位置から前記第２の位置へ変位することによりその容積が拡大して、前記第２の位置から前記第１の位置へ変位することによりその容積が縮小するかたちに構成されており、前記リターン通路は、前記スリーブが前記第２の位置であることにより前記ポンプの吸入側と前記背圧室とを連通することを要旨とする。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、スリーブが第２の位置に配置されるときに、開弁圧の圧力段の切り替えが完了し、かつリターン通路が開通することとなる。こうした可変油圧システムにおいて可動部材が第２の位置へと移動するとき、その可動部材は背圧室における油圧を受けて移動するため、仮に背圧室とポンプの吸入側とが常に連通したのでは、リリーフ弁の開弁圧が切り替わるべく背圧室にオイルが供給されたとしても背圧室内のオイルの一部が常にポンプの吸入側へ流出してしまうため、背圧室における油圧が昇圧され難くなってしまう。この点、請求項５に記載の発明によれば、可動部材が第２の位置に配置された場合に背圧室とポンプの吸入側とが連通する態様でリターン通路が構成されているため、背圧室における油圧がすばやく昇圧されることとなり、開弁圧の切り替えに対する可動部材の応答性が損なわれることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかる可変油圧システムの概略構成をリリーフ弁の断面を中心に示した概略構成図。
【図２】スリーブの側面構造を示す側面図。
【図３】オイルがリターン通路を流れる際のスリーブの動作を説明するための説明図。
【図４】リリーフ弁の開弁圧が低圧段に選択されている場合における図であって、（ａ）閉弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心にオイルの流れを示した図、（ｂ）開弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心にオイルの流れを示した図。
【図５】リリーフ弁の開弁圧が高圧段に選択されている場合における図であって、（ａ）閉弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心にオイルの流れを示した図、（ｂ）開弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心にオイルの流れを示した図。
【図６】リターン通路をボアの内面に設けた場合の一例を示す弁本体の断面図。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）変更例におけるリターン通路の形状を示すスリーブの側面図。
【図８】従来の可変油圧システムの概略構成をリリーフ弁の断面を中心に示した概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本実施形態にかかる可変油圧システムを具体化した一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。図１は、可変油圧システムの概略構成をリリーフ弁の断面を中心に示した概略構成図であり、オイルの供給対象である機関が始動前の状態を示している。
【００２６】
図１に示されるように、可変油圧システム１０には、オイルパン１１に貯留されているオイルを内燃機関の各部位に対して供給する供給通路１２が設けられている。供給通路１２の途中には、オイルを吸引して吐出する機関駆動式のポンプ１３が設けられており、また供給通路１２の吸入側の端部には、オイルに含まれる比較的大きな不純物を取り除くオイルストレーナ１４が設けられている。そして内燃機関の機関運転にともなってポンプ１３が駆動されると、オイルパン１１に貯留されたオイルがこのポンプ１３により吸い上げられて、供給通路１２から内燃機関の各部位、例えばオイルの圧力により駆動される油圧駆動式の各種装置にオイルが供給され、さらには機関出力を取り出すためのピストンに対してそのオイルが噴射されて同ピストンを冷却するピストンジェット機構及び機関の被潤滑部等にオイルが供給されることとなる。この供給通路１２の途中には、ポンプ１３の吐出側と吸入側とに接続されたリリーフ通路１５が設けられており、同リリーフ通路１５の途中には、ポンプ１３から吐出されたオイルの圧力が所定の開弁圧以上になるとそのオイルの一部を逃がすリリーフ弁２０が設けられている。
【００２７】
リリーフ弁２０を構成する弁本体２１の一端部（図１における下端部２１Ｂ）には、同弁本体２１の下側面に開口を有した円形孔であるボア２３が設けられている。このボア２３の開口は固定部材２２によって閉口されており、これによりボア２３の内部空間に相当する収容室が弁本体２１内に画成されている。この収容室を構成する固定部材２２には、ボア２３の径よりも小さい径からなりボア２３の内部へ突出する略円柱状の弁体支持部２２Ａがボア２３と同一軸線上に設けられている。そしてこの弁体支持部２２Ａの外周面とボア２３の内面との間には、これらの間の距離が略等しくなるかたちに、ボア２３の内面の全周にわたる間隙が形成されている。また弁体支持部２２Ａの外周面の一部には、その径方向に突出するストッパ２２Ｂが設けられている。以下、上述したボア２３の中心軸Ｃに沿った方向を軸方向という。
【００２８】
弁本体２１の他端部（図１における上端部２１Ａ）には、上述したボア２３の径よりも
小さい径からなる入口通路２４がボア２３と同一軸線上に設けられている。ポンプ１３の吐出側に接続されたリリーフ通路１５と上述した収容室とは、この入口通路２４を介して連通している。またボア２３における軸方向の中央位置付近には、軸方向に幅広な出口通路２５がボア２３の内面の全周にわたり開口するかたちに設けられている。ポンプ１３の吸入側に接続されたリリーフ通路１５と上述した収容室とは、この出口通路２５を介して連通している。
【００２９】
このように構成されたボア２３の内部には、軸方向に沿って延びる円筒状の可動部材であるスリーブ２６が軸方向及び周方向に沿って摺動可能に同一軸線上に内装されている。このスリーブ２６の軸方向の長さは、収容室の同じく軸方向の長さよりも短く形成されており、またスリーブ２６における下端部は、上述した弁体支持部２２Ａの外周面とボア２３の内面との間の間隙に嵌装されている。つまり弁体支持部２２Ａの外周面とボア２３の内面との間の隙間は、上記スリーブ２６の下端面である背圧面２６Ｃによってその軸方向の領域が区画されている。そして、これら弁体支持部２２Ａの外周面、ボア２３の内面、及びスリーブ２６の背圧面２６Ｃに囲まれるかたちの背圧室３５が、軸方向への拡縮が可能な態様でボア２３の全周にわたる上記の隙間に画成されている。
【００３０】
中心軸Ｃを挟んで前記ストッパ２２Ｂと対向する位置には、ボア２３の内面に開口して上記背圧室３５に連通する導出入孔３６が弁本体２１に内設されている。この導出入孔３６には、一端が切り替え弁４０に接続された導出入通路４１の他端が接続されている。切り替え弁４０には、上記導出入通路４１の他、ポンプ１３の吐出側における供給通路１２に接続された導入通路４２と、ポンプ１３の吸入側に接続された排出通路４３とがそれぞれ接続されている。そして切り替え弁４０が切り替え動作を実行することによって、導出入通路４１（背圧室３５）の接続先が導入通路４２と排出通路４３とに切り替えられることとなる。こうした切り替え弁４０の切り替え動作は、切り替え弁４０に電気的に接続された電子制御装置４５によって内燃機関の機関運転状態に応じて実行される。切り替え弁４０は例えば三方電磁弁であって、この切り替え弁４０に対して通電がなされると、導出入通路４１を通じて背圧室３５に連通する通路が導入通路４２に選択され、背圧室３５における油圧が昇圧することとなる。また切り替え弁４０に対する通電が遮断されると、導出入通路４１を通じて背圧室３５に連通する通路が排出通路４３に選択され、背圧室３５における油圧が降圧することとなる。本実施形態における可変油圧システム１０においては、このようにして背圧室３５への油圧の印加態様が切り替えられる。
【００３１】
上述したスリーブ２６の内部には、同スリーブ２６の軸方向を貫通する多段の円形孔が、スリーブ２６の上端部２６Ａが厚肉となるかたちに設けられており、スリーブ２６の上端部２６Ａには、入口通路２４の径よりも小さな孔径を有する入口連通孔２８が設けられている。こうした構成からなるスリーブ２６は、入口通路２４の径と入口連通孔２８の径との差に応じた油圧を入口通路２４からその上端部２６Ａに受けることとなり、またこの油圧と相対向するかたちに、背圧室３５における油圧を背圧面２６Ｃに受けることとなり、これら上端部２６Ａに作用する力と背圧面２６Ｃに作用する力との差に応じてスリーブ２６そのものが軸方向に沿って摺動することとなる。
【００３２】
詳述すると、切り替え弁４０の切り替え動作により背圧室３５と導入通路４２とが連通する場合には、背圧室３５における油圧が昇圧されて、スリーブ２６そのものが軸方向に沿って押し上げられることとなる。このようなスリーブ２６そのものの上動は、背圧室３５における油圧の昇圧が収まること、またはスリーブ２６そのものが機械的に係止されることにより規制される。ちなみに、上述した構成からなるリリーフ弁２０においては、スリーブ２６の上端部２６Ａが入口通路２４に係止されるかたちでスリーブ２６の上動が規制されることとなる。以下、スリーブ２６の上端部２６Ａと入口通路２４とが当接するスリーブ２６の位置を、第２の位置としての低圧段制御位置という。
【００３３】
これに対して、切り替え弁４０の切り替え動作により背圧室３５と排出通路４３とが連通する場合には、背圧室３５における油圧が降圧されて、スリーブそのものが軸方向に沿って押し下げられることとなる。このようなスリーブ２６そのものの下動は、背圧室３５における油圧の降圧が収まること、またはスリーブ２６そのものが機械的に係止されることにより規制される。ちなみに、上述した構成からなるリリーフ弁２０においては、スリーブ２６の背圧面２６Ｃが固定部材２２のストッパ２２Ｂに係止されるかたちでスリーブ２６の下動が規制されることとなる。そしてスリーブ２６の下動が規制された状態にあっては、ストッパ２２Ｂの周方向に画成された背圧室３５が導出入孔３６のみと連通することとなる。その結果、背圧室３５におけるオイルが同背圧室３５の縮小分だけ導出入孔３６を通してポンプ１３の吸入側に流れることとなる。以下、背圧面２６Ｃとストッパ２２Ｂとが当接するスリーブ２６の位置を、第１の位置としての高圧段制御位置という。
【００３４】
スリーブ２６の周壁において出口通路２５と対向する部分には、出口通路２５における軸方向の幅よりも小さい径を有するリリーフ孔２９がスリーブ２６の周壁を貫通するかたちに設けられている。このリリーフ孔２９はスリーブ２６の変位とともに軸方向に変位するオイルの通路であり、スリーブ２６の全ての移動範囲において出口通路２５と連通する位置に設けられている。そしてスリーブ２６が低圧段制御位置に配置されるときには、このリリーフ孔２９がその移動範囲において弁体支持部２２Ａから最も遠ざかることとなり、またスリーブ２６が高圧段制御位置に配置されるときには、このリリーフ孔２９がその移動範囲において弁体支持部２２Ａに最も近づくこととなる。さらに、図２に示されるように、上記リリーフ孔２９は、スリーブ２６の外周面の全周にわたって設けられた凹部２６Ｄの底面に開口するかたちで設けられている。この凹部２６Ｄは、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置されているときに、弁本体２１の出口通路２５と相対向するかたちで設けられている。
【００３５】
またスリーブ２６の外周面であって、上記凹部２６Ｄの下側である下端部２６Ｂには、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置されているときに背圧室３５と出口通路２５とが連通するかたちで、軸方向に延びる螺旋状のリターン通路２６Ｅが凹設されている。このリターン通路２６Ｅにおける出口通路２５側の開口は、スリーブ２６が高圧段制御位置から低圧段制御位置まで移動する過程において、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置される状態で出口通路２５と連通する位置に設けられ、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置される状態ではその開口が全開するかたちに設けられている。またこのリターン通路２６Ｅにおける背圧室３５側の開口は、スリーブ２６の背圧面２６Ｃに設けられており、こうした構成によりリターン通路２６Ｅと背圧室３５との連通が常に維持されている。なお、このリターン通路２６Ｅは、出口通路２５におけるその開口面積が背圧室３５における導出入孔３６の開口面積よりも小さくなるかたちに形成されている。
【００３６】
そしてスリーブ２６が低圧段制御位置に配置された状態にあっては、導出入孔３６、背圧室３５、及び出口通路２５がリターン通路２６Ｅを介して連通することとなる。その結果、背圧室３５においては、オイルの一部がこのリターン通路２６Ｅを通じて出口通路２５に流出するとともに、導入通路４２、導出入通路４１、導出入孔３６を通じてその流出した分のオイルが順次供給されることとなる。これにより、切り替え弁４０からのオイルが背圧室３５を通じて出口通路２５へと流通することとなり、背圧室３５及び導出入通路４１に入り込んでしまった気泡や異物が出口通路２５へと排出されることとなる。それゆえ、背圧室３５に運び込まれた気泡や異物は、こうしたオイルの流動によって背圧室３５に停滞し難くなる。
【００３７】
そのうえ、このリターン通路２６Ｅにおいては、その出口通路２５における開口面積が背圧室３５における導出入孔３６の開口面積よりも小さくなるかたちに設けられているこ
とから、そのリターン通路２６Ｅの開口部分が出口通路２５に対する大きな流路抵抗として作用することとなり、背圧室３５からのオイルの流出量が制限されて背圧室３５における油圧が概ね維持されることにもなる。つまり低圧段制御位置に配置されたスリーブ２６に対しては軸方向の上方への力が背圧室３５から作用し続けることとなり、リターン通路２６Ｅが開通した状態であれ、その位置が低圧段制御位置に保持されることとなる。
【００３８】
なお、背圧室３５と出口通路２５とを連通させるリターン通路２６Ｅは、高圧段制御位置から低圧段制御位置へとスリーブ２６が移動する過程において、同スリーブ２６が低圧段制御位置に配置されるときに出口通路２５と連通するかたちで設けられている。ここで、背圧室３５と出口通路２５とが常に連通するかたちで仮にリターン通路２６Ｅが設けられた場合には、背圧室３５に供給されたオイルが随時出口通路２５に流出してしまうために、背圧室３５における油圧が昇圧され難くなってしまう。その結果、切り替え弁４０の切り替えに対するスリーブ２６の応答性が低下してしまい、スリーブ２６が低圧段制御位置へすばやく移動し難くなる虞がある。この点、本実施形態においては、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置される直前までは背圧室３５から出口通路２５にオイルが流出しないため、背圧室３５に供給されるオイルによって背圧室３５の圧力がすばやく昇圧されることとなる。これにより、リリーフ弁２０の開弁圧が高圧段から低圧段に切り替わる際におけるスリーブ２６の応答性が向上されることとなり、スリーブ２６をすばやく、かつ確実に低圧段制御位置へと導くことができる。
【００３９】
そしてスリーブ２６が高圧段制御位置に配置された状態にあっては、リターン通路２６Ｅにおける出口通路２５側の開口がボア２３の内面によって閉鎖されることとなる。その結果、背圧室３５と出口通路２５との間が非連通となり、ストッパ２２Ｂの周方向に画成された背圧室３５が導出入孔３６のみと連通することとなる。その結果、背圧室３５におけるオイルが同背圧室３５の縮小分だけ導出入孔３６を通してポンプ１３の吸入側に流れることとなる。
【００４０】
ここで、上述したように低圧段制御位置と高圧段制御位置との間をスリーブ２６が往復移動する過程においては、こうした往復運動が繰り返されることにより、スリーブ２６と弁本体２１との間に偏磨耗が生じる虞がある。こうした偏磨耗が生じると、スリーブ２６が往復運動する際にその磨耗した部分がスリーブ２６の移動を妨げることになってしまい、スリーブ２６の円滑な往復運動が実現され難くなる。
【００４１】
この点、本実施形態においては、図４に示されるように、スリーブ２６の外周面に凹設されたリターン通路２６Ｅが軸方向に延びる螺旋状をなしており、リターン通路２６Ｅにおいてオイルが流れる方向である流路方向が、スリーブ２６における外周面の接線方向のベクトル成分を含むこととなる。こうしたリターン通路２６Ｅにオイルが流れる場合にあっては、オイルの流れの中におかれた物体であるリターン通路２６Ｅ（スリーブ２６）の各側面に関して、粘性流体であるオイルが及ぼす粘性応力が上記流路方向に作用することとなる。それゆえ、こうしたリターン通路２６Ｅにオイルが流れる場合には、スリーブ２６に対してその周方向への回転力が与えられることとなる。そして上述した構成においてはスリーブ２６がその周方向へ摺動可能に内装されていることから、リリーフ弁２０の開弁圧が低圧段であるときには、スリーブ２６がその周方向へ回転することになる。さらに開弁圧が低圧段から高圧段へ切り替わる場合にあっても、スリーブ２６がその回転運動の慣性によって回転しながら軸方向の下方へ摺動することになる。
【００４２】
ゆえに低圧段制御位置と高圧段制御位置との間をスリーブ２６が往復移動する過程においては、こうしたスリーブ２６の回転によりスリーブ２６の外周面とボア２３の内面とが相対的に回転することとなり、スリーブ２６と弁本体２１との間における偏磨耗が抑えられることとなる。これのみならず、たとえスリーブ２６の外周面とボア２３の内周面との
間のクリアランスに気泡や異物が侵入したとしても、こうした気泡や異物は、ボア２３の内面に沿って回転するリターン通路２６Ｅに順次捕らわれるかたちとなり、これによりポンプ１３の吸入側へ排出されることとなり、クリアランス中においても気泡や異物が停滞し難くなる。
【００４３】
なお、こうしたスリーブ２６の回転によって出口通路２５とリリーフ孔２９とが一時的に非連通となってしまう期間があっては、その期間においてリリーフ通路１５が閉鎖されてしまうこととなり、リリーフ弁２０の機能そのものが失われてしまうことになる。また開弁圧が低圧段に切り替えられた状態において出口通路２５とリターン通路２６Ｅとが一時的に非連通となってしまう期間があっては、その期間においてリターン通路２６Ｅをオイルが流通しなくなり、背圧室３５に送り込まれた気泡や異物の排出効率が低下してしまい、またスリーブ２６と弁本体２１との間における偏磨耗の抑制効果までも低下してしまうこととなる。
【００４４】
この点、本実施形態においては、ボア２３の内面の全周にわたり出口通路２５が開口するかたちで弁本体２１が構成されており、さらにスリーブ２６の外周面に凹設された凹部２６Ｄにリリーフ孔２９が開口するかたちでスリーブ２６が構成されている。こうすることにより、たとえスリーブ２６が回転する状態にあっても、出口通路２５とリリーフ孔２９とが常にその連通を維持することが可能となり、リリーフ孔２９から流出するオイルの流路が常に確保されることとなる。同様に、開弁圧が低圧段に切り替えられた状態であれば、出口通路２５とリターン通路２６Ｅとが常にその連通を維持することが可能となり、背圧室３５と出口通路２５との間にオイルの流路が確保されることとなる。その結果、リリーフ弁２０のリリーフ機能が安定して発現されることとなり、また気泡や異物の排出効率や偏磨耗の抑制効果が確実に発現されることとなる。
【００４５】
こうした構成からなるスリーブ２６の内部には、有蓋円筒状をなしてその外周面により上記リリーフ孔２９を閉鎖可能にする弁体２７がスリーブ２６に対して相対的に軸方向及び周方向に沿って摺動可能に内装されている。この弁体２７は、同じくスリーブ２６の内部に内装された付勢ばね３０を介して弁体支持部２２Ａに連結されており、この付勢ばね３０の付勢力によって上側へ付勢されている。こうした構成からなる弁体２７は、入口連通孔２８における油圧に基づいて同弁体２７を押し下げる力を受け、また付勢ばね３０の縮み量に応じた付勢力に基づいて同弁体２７を押し上げる力を受けることとなる。つまり油圧に基づく力が大きくなるほど弁体２７は弁体支持部２２Ａに近づくこととなり、油圧に基づく力が小さくなるほど弁体２７は弁体支持部２２Ａから遠ざかることとなる。
【００４６】
こうした構成からなる可変油圧システム１０においては、弁体２７がリリーフ孔２９を開通するか否か、つまりオイルがリリーフされるか否かが、弁体２７とリリーフ孔２９との相対位置により規定されることとなる。つまり弁体２７の位置を規定する油圧が開弁圧であるか否かに応じて、オイルがリリーフされるか否かが切り替わり、さらにリリーフ孔２９の位置を規定する背圧室３５の油圧の印加状態が２段階であることから、上述の開弁圧が２段階に切り替えられることとなる。
【００４７】
詳述すると、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置される場合には、ポンプ１３の吐出側における油圧が低圧段の開弁圧に到達するまで、弁体２７がリリーフ孔２９を閉鎖し続けることとなる。そしてポンプ１３の吐出側における油圧が低圧段の開弁圧に到達すると、付勢ばね３０の縮み量が相対的に小さい状況で弁体２７がリリーフ孔２９を開通することとなる。一方、スリーブ２６が高圧段制御位置に配置される場合には、ポンプ１３の吐出側における油圧が高圧段の開弁圧に到達するまで、弁体２７がリリーフ孔２９を閉鎖し続けることとなる。つまりポンプ１３の吐出側における油圧がたとえ低圧段の開弁圧になったとしても、付勢ばね３０の縮み量が小さいために、弁体２７がリリーフ孔２９を閉鎖
し続けることとなる。そしてポンプ１３の吐出側における油圧が高圧段の開弁圧に到達すると、付勢ばね３０の縮み量が相対的に大きい状況で弁体２７がリリーフ孔２９を開通することとなる。
【００４８】
次に、可変油圧システム１０におけるリリーフ弁２０の作動態様について説明する。
まず、リリーフ弁２０の開弁圧が低圧段に選択されている場合について図４を参照して説明する。図４（ａ）に、閉弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心にした可変油圧システム１０の概略構成を示す。図４（ｂ）に、開弁状態にあるリリーフ弁２０の断面構造を中心にした可変油圧システム１０の概略構成を示す。
【００４９】
図４（ａ）に示されるように、機関運転状態に基づいて電子制御装置４５によって切り替え弁４０に対して通電がなされると、導出入通路４１と導入通路４２とが連通し、ポンプ１３から吐出されたオイルの一部が、導入通路４２、導出入通路４１、及び導出入孔３６を通じて背圧室３５に供給される。背圧室３５にオイルが供給されると背圧室３５における油圧は入口通路２４における油圧と略等しい圧力まで昇圧されて、スリーブ２６の背圧面２６Ｃには、背圧室３５における油圧に相当する力が作用する。この際、スリーブ２６においてはその上端部２６Ａよりも下端部２６Ｂの方が大きな外径を有していることから、スリーブ２６の上端部２６Ａにおける受圧面積よりも下端部２６Ｂの受圧面積である背圧面２６Ｃの面積の方が大きく、これにより、スリーブ２６の上端部２６Ａに作用する同スリーブ２６を軸方向下方へ押し下げる力よりもスリーブ２６を軸方向上方に押し上げる力が大きくなり、スリーブ２６を軸方向上方に押し上げる合力Ｆ１が同スリーブ２６に作用することとなる。こうした合力Ｆ１をスリーブ２６が受けることにより、スリーブ２６は軸方向上方に移動して低圧段制御位置に変位する。
【００５０】
この際、上述したように、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置されるときにリターン通路２６Ｅが開通して、切り替え弁４０からのオイルが背圧室３５を通じて出口通路２５へと流通することとなり、背圧室３５及び導出入通路４１に入り込んでしまった気泡や異物が出口通路２５へと排出されることとなる。またリターン通路２６Ｅの開口部分が出口通路２５に対する大きな流路抵抗として作用することとなり、リターン通路２６Ｅが開通した状態であれ、その位置が低圧段制御位置に保持されることとなる。そのうえ、こうしたリターン通路２６Ｅにオイルが流れることにより、スリーブ２６がその周方向へ回転することになり、偏磨耗の抑制効果が発現されることとなる。
【００５１】
このような状態では、機関回転速度の上昇にともなってポンプ１３の吐出側における油圧が昇圧されると、弁体２７を軸方向の下方へと押し下げる力が大きくなり、その結果、弁体２７が軸方向の下方へ変位することとなる。そして図４（ｂ）に示されるように、ポンプ１３の吐出側の油圧が低圧段の開弁圧になると、弁体２７は、入口通路２４、入口連通孔２８、リリーフ孔２９、及び出口通路２５を連通する位置に変位する。これにより、ポンプ１３の下流側における過剰なオイルがリリーフ通路１５を通じてポンプ１３の上流側にリリーフされ、ポンプ１３の吐出側の油圧が低圧段に保持されることとなる。こうした状態にあっては、リリーフ孔２９の位置がその移動範囲の中で相対的に軸方向の上側にあることから、付勢ばね３０の縮み量が相対的に小さい状況でオイルがリリーフされることとなり、その結果、ポンプ１３の吐出側の油圧が低圧段に制御されることとなる。
【００５２】
なお、上述したように、本実施形態のリリーフ弁２０においては、こうした弁体２７とスリーブ２６とが相対的にその周方向に摺動可能に構成されているため、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置される期間では弁体２７を囲うスリーブ２６がその周方向への回転を継続しているものの、弁体２７の変位に伴うリリーフ孔２９の開閉がこうしたスリーブ２６の回転に拘わらず円滑に実施されることとなる。
【００５３】
次に、リリーフ弁２０の開弁圧が高圧段に選択されている場合について図５を参照して説明する。図５（ａ）に、閉弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心に可変油圧システム１０の概略構成を示す。図５（ｂ）に、開弁状態にあるリリーフ弁２０の断面構造を中心に可変油圧システム１０の概略構成を示す。
【００５４】
機関運転状態に基づきリリーフ弁２０の開弁圧が低圧段から高圧段に切り替わる際には、まず電子制御装置４５によって切り替え弁４０に対する通電が遮断される。切り替え弁４０に対する通電が遮断されると、図５（ａ）に示されるように、導出入通路４１と導入通路４２とが非連通となり背圧室３５へのオイルの供給が禁止されるとともに、導出入通路４１と排出通路４３とが連通することとなる。これにより背圧室３５における油圧が降圧されてスリーブ２６を押し上げる力よりもスリーブ２６を押し下げる力の方が大きくなり、スリーブ２６には軸方向の下方に押し下げる合力Ｆ２がスリーブ２６に作用することとなる。こうした合力Ｆ２をスリーブ２６が受けることにより、スリーブ２６は低圧段制御位置から軸方向の下方へ変位して、こうしたスリーブ２６の変位によってリターン通路２６Ｅを通じた背圧室３５と出口通路２５との連通が遮断されることとなる。またスリーブ２６の変位によってリリーフ孔２９が弁体２７よりも軸方向の下方に移動してリリーフ通路１５が遮断されるとともに、こうしたスリーブ２６と弁体２７との相対的な変位を経て、スリーブ２６の上端部２６Ａに弁体２７が当接することとなる。
【００５５】
そしてこうしたリリーフ通路１５の遮断によってポンプ１３の吐出側における油圧が昇圧されると、付勢ばね３０の付勢力に抗して弁体２７が軸方向の下方にさらに変位することとなり、これに追従するかたちでスリーブ２６も軸方向の下方へとさらに変位して、やがて高圧段制御位置に配置されることとなる。こうした低圧段制御位置から高圧段制御位置への変位によって背圧室３５の容積が縮小されると、背圧室３５及び導出入通路４１に内在していたオイルがその縮小された容積の分だけ排出通路４３を通じてリリーフ通路１５へと排出されることとなる。またスリーブ２６が低圧段制御位置から高圧段制御位置へ変位する期間においても、スリーブ２６がその回転運動の慣性によって回転しながら軸方向の下方へ摺動することになり、偏磨耗の抑制効果が発現されることとなる。
【００５６】
このような状態では、機関回転速度の上昇にともなってポンプ１３の吐出側における油圧が昇圧されると、弁体２７を軸方向の下方へと押し下げる力が大きくなり、その結果、弁体２７が軸方向の下方へ変位することとなる。そして図５（ｂ）に示されるように、ポンプ１３の吐出側における油圧が高圧段の開弁圧になると、弁体２７は、入口通路２４、入口連通孔２８、リリーフ孔２９、及び出口通路２５を連通する位置に変位する。こうした状態にあっては、リリーフ孔２９の位置がその移動範囲の中で相対的に軸方向の下側にあることから、付勢ばね３０の縮み量が相対的に大きい状況でオイルがリリーフされることとなり、その結果、ポンプ１３の吐出側の油圧が高圧段に制御されることとなる。
【００５７】
ちなみに、高圧段から低圧段への開弁圧の切り替えは、内燃機関の機関運転状態が低圧段制御に適した運転状態に移行してから実行される。つまり機関回転速度が低下してポンプ１３の吐出側における油圧が低圧段の開弁圧以下になり、弁体２７が軸方向の上方へ変位してリリーフ通路１５が遮断されてから、低圧段への切り替えが実行されるようになっている。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態における可変油圧システムによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、背圧室３５が昇圧されるときにリターン通路２６Ｅが開通していることから、背圧室３５へ運ばれた気泡や異物は、その背圧室３５を流通し続けるオイルとともに背圧室３５からポンプ１３の吸入側へ排出されることとなる。そのうえリターン通路２６Ｅにオイルが流れる際には、それに流れるオイルによりスリーブ２６そ
のものが周方向へ回転することとなり、ボア２３の内面に対してその周方向にリターン通路２６Ｅが回転することとなる。それゆえ、たとえスリーブ２６とボア２３との間のクリアランスに気泡や異物が侵入したとしても、こうした気泡や異物は回転するリターン通路２６Ｅに順次捕らわれるかたちとなり、これによりポンプ１３の吸入側へ排出されることとなる。しかもスリーブ２６の外周面がボア２３の内面に対して回転することから、スリーブ２６やボア２３に関わる偏摩耗も軽減されることとなる。
【００５９】
（２）上記実施形態によれば、背圧室３５の昇圧を受けてリターン通路２６Ｅが開通するといった構成であるため、開弁圧の切り替えに必要とされる背圧室３５の昇圧がリターン通路２６Ｅの開通に先駆けて開始されることとなり、その結果、背圧室３５が昇圧され始めた状態からリターン通路２６Ｅが開通することとなる。それゆえ背圧室３５の昇圧直前などに背圧室３５とリターン通路２６Ｅとが連通したのでは背圧室３５へ供給されるオイルがリターン通路２６Ｅから流出し易くなってしまい、背圧室３５が昇圧され難くなるといった状態までもが回避されることとなり、背圧室３５における油圧の印加態様の切り替えが円滑に実行されることとなる。よって上述した構成によれば、開弁圧の切り替え動作の信頼性が向上されることとなる。
【００６０】
（３）上記実施形態によれば、リターン通路２６Ｅが軸方向に延びる螺旋状に形成されており、リターン通路２６Ｅにおけるオイルが流れる方向である流路方向が軸方向と交差する構成であるため、こうしたリターン通路２６Ｅにオイルが流れる際には、粘性流体であるオイルが及ぼす粘性応力が流路方向、つまり軸方向と交差する方向に安定して作用することとなる。それゆえ、リターン通路２６Ｅにオイルが流れる場合には、スリーブ２６に対してその周方向への回転力が高い再現性の下で与えられることとなる。その結果、リリーフ弁２０内に侵入する気泡や異物の排出効果や上述した偏摩耗の軽減効果がより確実に発現されることとなる。
【００６１】
（４）上記実施形態によれば、ポンプ１３の吸入側に連通する出口通路２５がボア２３の内面に周方向の全体にわたる開口を有していることから、たとえスリーブ２６が周方向に回転したとしても、常にリリーフ孔２９の出口と出口通路２５とが連通することとなり、リリーフ弁２０のリリーフ機能が常に保たれることとなる。しかもスリーブ２６の外周面の全周にわたる凹部２６Ｄにリリーフ孔２９の出口が設けられていることから、たとえスリーブ２６が回転したとしても、この凹部２６Ｄを通じてリリーフ孔２９と出口通路２５とが常に連通することとなり、リリーフ弁２０のリリーフ機能がより確実に保たれることとなる。
【００６２】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、背圧室３５における油圧の降圧（背圧室３５の縮小）とともにスリーブ２６が高圧段制御位置に変位し、背圧室３５における油圧の昇圧（背圧室３５の拡大）とともにスリーブ２６が低圧段制御位置に変位するかたちにリリーフ弁２０が構成されている。これを変更して、例えばスリーブ２６の上端部と入口通路２４との間に背圧室が設けられ、この背圧室における油圧の降圧とともにスリーブが上動して低圧段制御位置に変位し、この背圧室における油圧の昇圧とともにスリーブが下動して高圧段制御位置に変位するかたちにリリーフ弁が構成されてもよい。こうした構成であっても、背圧室の昇圧によるスリーブの変位によりリターン通路が開通し、それにおけるオイルの流動によりスリーブが回転する上では、上述した効果と同様のものを得ることが可能となる。
【００６３】
・上記実施形態においては、スリーブ２６が低圧段制御位置へ変位したときに背圧室３５と出口通路２５とが連通する態様でリターン通路２６Ｅが構成されている。これに限らず、背圧室３５と出口通路２５とが連通する状態でスリーブ２６が低圧段制御位置に確実に到達するのであれば、背圧室３５の昇圧によりリターン通路２６Ｅが開通する構成であ
ってもよい。
【００６４】
・上記実施形態においては、リリーフ通路１５を構成するリリーフ孔２９がスリーブ２６の外周面の全周にわたる凹部２６Ｄに開口を有する。こうした構成を変更して、出口通路とリリーフ孔とが一時的に非連通となってしまう期間があっても、ポンプ１３の吐出側における油圧の変動がこの期間において供給対象に対し十分に小さいものであれば、スリーブ２６の凹部２６Ｄが割愛される構成であってもよい。
【００６５】
・上記実施形態においては、出口通路２５がボア２３の内面の全周にわたる開口を有する。こうした構成を変更して、出口通路とリリーフ孔とが一時的に非連通となってしまう期間があっても、上記と同じく、ポンプ１３の吐出側における油圧の変動がこの期間において供給対象に対し十分に小さいものであれば、ボア２３の内面の一部分にのみ開口を有した態様で出口通路が構成されてもよい。
【００６６】
・上記実施形態においては、リターン通路２６Ｅがスリーブ２６の外周面に凹設されているが、これに限らず、図６に示されるように、軸方向と交差する方向に流路方向を有したリターン通路２１Ｃがボア２３の内面に凹設される構成であってもよい。なお同図においては、低圧段制御位置に配置されているときのスリーブ２６が二点鎖線で示されている。こうした構成であっても、背圧室３５を通じて切り替え弁４０から出口通路２５へとオイルが流通することとなり、背圧室３５に送り込まれた気泡や異物がポンプ１３の吸入側へ排出されることとなる。そしてこうしたリターン通路を流れるオイルがスリーブ２６の外周面に対して粘性応力を及ぼすこととなり、このしたオイルの流れに導かれるようにスリーブ２６が回転することとなる。
【００６７】
・上記実施形態においては、リターン通路２６Ｅが軸方向に延びる螺旋状に構成されているが、これに限らず、例えば図７（ａ）に示されるリターン通路２６Ｆのように、その一部が軸方向に沿う流路方向であってもよく、また例えば図７（ｂ）に示されるリターン通路２６Ｇのように、流路方向における断面積（流路面積）が徐々に小さくなるようなものであってもよい。さらには例えば図７（ｃ）に示されるリターン通路２６Ｈのように、スリーブ２６の下端部２６Ｂの一部を切り欠いたものであってもよい。これらのリターン通路においては、上述した粘性応力の他、切り欠いた部分の側壁にオイルが衝突することによっても回転力を得ることが可能である。
【００６８】
つまり、流路を構成する一側面が軸方向に沿った側面である場合であれ、流路方向に沿って流路面積が異なる場合であれ、流路を構成する側面において軸方向と交差する方向へのオイルの流動が発現されるものであれば、その流路形状、流路面積、流路長等は、必要とされる回転力や背圧室３５及び出口通路２５の形状に応じて適宜変更可能なものである。そしてこうした構成においても上述した効果と同様の効果を得ることが可能となる。
【００６９】
・上記実施形態においては、弁体支持部２２Ａとボア２３との間の間隙（ボア２３の底部に設けられた段差部）にスリーブ２６の下端面である背圧面２６Ｃが嵌装されるかたちで、その間隙に背圧室３５が画成されている。これを変更して、例えば付勢ばねを介して弁体２７が入口通路２４に連結される構成であれば、弁体支持部２２Ａを固定部材２２から割愛して有低円筒状のスリーブを採用することが可能にもなり、こうしたスリーブの底面と上記固定部材との間の間隙そのものによって背圧室３５が構成されてもよい。こうした構成であれば、背圧室の形状に関してその簡素化が容易となり、こうした背圧室に連通するリターン通路の構成については、その設計の自由度が拡張されることにもなる。
【００７０】
・上記実施形態では、円柱状の可動部材として中空である円筒状のスリーブ２６に具体化されている。これに限らず、こうした円柱状の可動部材の形状としては、背圧室におけ
る油圧の印加態様に応じて開弁圧が切り替えられるべく変位可能となる構成であれば、例えば中空でないものであっても具体化することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
Ｃ…中心軸、１０…可変油圧システム、１１…オイルパン、１２…供給通路、１３…ポンプ、１４…オイルストレーナ、１５…リリーフ通路、２０…リリーフ弁、２１…弁本体、２２…閉止部材、２２Ａ…弁体支持部、２２Ｂ…ストッパ、２３…ボア、２４…入口通路、２５…出口通路、２６…スリーブ、２６Ａ…上端部、２６Ｂ…下端部、２６Ｃ…背圧面、２６Ｄ…凹部、２１Ｃ，２６Ｅ，２６Ｆ，２６Ｇ，２６Ｈ…リターン通路、２７…弁体、２８…入口連通光、２９…リリーフ孔、３０…付勢ばね、３５…背圧室、３６…導出入孔、４０…切り替え弁、４１…導出入通路、４２…導入通路、４３…排出通路、４５…電子制御装置、５０…可変油圧システム、５１…オイルパン、５２…供給通路、５３…ポンプ、５４…オイルストレーナ、５５…リリーフ通路、６０…リリーフ弁、６１…弁本体、６１ａ…ボア、６２…閉止部材、６２ａ…閉止部、６３…収容室、６４…入口通路、６５…出口通路、６６…スリーブ、６７…弁体、６８…弁体摺動孔、６９…リリーフ孔、７０…付勢ばね、７１…背圧室、７２…背圧通路、７３…切り替え弁。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開弁圧を可変とするリリーフ弁を備えた可変油圧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に供給されるオイルの圧力を可変とする可変油圧システムとしては、例えば特許文献１のように開弁圧が２段階に制御されるリリーフ弁を備えた可変油圧システムが知られている。こうしたリリーフ弁が搭載された可変油圧システムにおいては、高い供給圧が必要とされない機関運転状態である例えば機関始動時にリリーフ弁の開弁圧が低圧段に設定され、これによりオイルポンプの負荷が低減されて燃費の向上が実現可能となる。近年では、こうした可変油圧システムの１つとして、オイルの流通経路を切り替える切り替え弁を通じてリリーフ弁の開弁圧を低圧段と低圧段よりも高い高圧段との２段階に切り替える可変油圧システムが開発されるに至っている。このような可変油圧システムの一例を以下に説明する。図８は、こうした可変油圧システムの概略構成をリリーフ弁の断面構造とともに示したものである。なお、図８は、機関停止時における状態を示したものである。
【０００３】
図８に示されるように、可変油圧システム５０においては、オイルの供給対象としての内燃機関の各部位とオイルパン５１との間を連結する供給通路５２の途中に、オイルを吸引して吐出する機関駆動式のポンプ５３と、該ポンプ５３の吸入側でオイルに含まれる比較的大きな異物を取り除くオイルストレーナ５４とが設けられている。この供給通路５２の途中には、ポンプ５３の吐出側と吸入側とに接続されるリリーフ通路５５が設けられており、そのリリーフ通路５５の途中には、ポンプ５３から吐出されたオイルの圧力が所定の開弁圧以上になるとオイルの一部をポンプ５３の吸入側に逃がすリリーフ弁６０が設けられている。
【０００４】
リリーフ弁６０を構成する弁本体６１には、一方向に延びる円形孔であるボア６１ａが、その一端がリリーフ通路５５の吸入側に接続されて、またその他端が閉止部材６２により閉口されるかたちに設けられている。ボア６１ａはリリーフ通路５５に接続された入口通路６４から閉止部材６２に向けてその内径が大きくなる多段状をなしており、その底部をなす閉止部材６２は入口通路６４に延びる円柱状の閉止部６２ａがボア６１ａの周面から離間するかたちをなしている。そしてこれら入口通路６４、閉止部材６２及びボア６１ａに囲まれるかたちで収容室６３が構成されている。
【０００５】
上記ボア６１ａの長手方向の中央付近には、その長手方向と交差した方向に延びる出口通路６５が、その一端が上記収容室６３に接続されて、またその他端がリリーフ通路５５の吐出側に接続されるかたちに設けられている。このボア６１ａの内部には、閉止部６２ａが嵌入される円筒形状をなしたスリーブ６６が入口通路６４と閉止部材６２との間で摺動可能に内装されている。このスリーブ６６がボア６１ａ内を摺動する間、閉止部６２ａはスリーブ６６内に嵌入され続けて、スリーブ６６と閉止部材６２との間にこれらとボア６１ａとに囲まれるかたちで背圧室７１が形成され続ける。
【０００６】
こうした構成からなる背圧室７１は、背圧通路７２とその接続先である切り替え弁７３とを介し、ポンプ５３の吐出側及びポンプ５３の吸入側に接続されている。そして背圧室７１の接続先が切り替え弁７３によりポンプ５３の吐出側に切り替えられると、ポンプ５３の吐出側からのオイルが背圧室７１に供給されて背圧室７１の圧力が昇圧され、スリーブ６６の長手方向の一端が収容室６３の入口通路６４側の端に当接する位置である低圧段制御位置へ変位する。これに対して背圧室７１の接続先が切り替え弁７３によりポンプ５
３の吸入側に切り替えられると、背圧室７１のオイルの一部がポンプ５３の吸入側へ排出されて背圧室７１の圧力が降圧され、スリーブ６６の長手方向の他端が収容室６３の閉止部材６２側の端に当接する位置である高圧段制御位置へ移動する。
【０００７】
上記スリーブ６６の内部には、その入口通路６４側から閉止部６２ａ側に広がるかたちの多段円形孔である弁体摺動孔６８が設けられ、この弁体摺動孔６８の内部には、有蓋円筒状の弁体６７が弁体摺動孔６８の中心軸方向に摺動可能に内装されている。この弁体６７と閉止部６２ａとの間には、弁体６７を入口通路６４の側へ付勢する付勢ばね７０が設けられている。またスリーブ６６の周壁における長手方向の中央付近には、前記出口通路６５と連通するリリーフ孔６９が設けられている。そして入口通路６４からのオイルの圧力が弁体摺動孔６８を通じて弁体６７に作用すると、この弁体６７は、弁体摺動孔６８内の油圧に基づく力とこれに抗した付勢ばね７０の付勢力とに応じてリリーフ孔６９を横切る範囲で弁体摺動孔６８の軸方向に沿って変位する。
【０００８】
こうした構成からなるリリーフ弁６０によれば、弁体６７がリリーフ孔６９を開通するか否か、つまりオイルがリリーフされるか否かが、上記弁体６７の位置とリリーフ孔６９（スリーブ６６）の位置とにより規定されることとなる。言い換えれば、上記弁体６７の位置を規定する油圧が開弁圧であるか否かに応じて、オイルがリリーフされるか否かが切り替わり、さらに上記スリーブ６６の位置を規定する背圧室７１の油圧の印加状態が２段階であることから、上述の開弁圧が２段階に切り替えられることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−４１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した可変油圧システム５０においてリリーフ弁６０の開弁圧が高圧段から低圧段に切り替わる際には、背圧室７１にオイルが流入してこうしたオイルに混入する気泡や異物までもが背圧室７１へと運ばれることとなる。その一方で、リリーフ弁６０の開弁圧が低圧段から高圧段に切り替わる際には、背圧室７１からオイルが排出されるものの、背圧室７１における圧力の変動分だけしか背圧室７１でオイルが流動し得ない。そのため、上述のような気泡や異物の大半が背圧室７１に一旦入り込んだ場合には、オイルの停滞と背圧室７１の複雑な構造とが相まってこれらを排出させ難くし、結果としてこうした気泡や異物が背圧室７１に蓄積され続けることとなってしまう。
【００１１】
こうして蓄積される気泡や異物の一部は、スリーブ６６の外周面とボア６１ａの内周面とのクリアランスにオイルとともに運ばれてスリーブ６６の摺動を不安定にさせる要因となるばかりか、さらにはスリーブ６６の外周面とボア６１ａの内周面とを異物によって固着させてしまう虞もある。またこうした異物が入り込まない場合であっても、低圧段制御位置と高圧段制御位置との間をスリーブ６６が往復移動する構造となっているために、スリーブ６６の往復移動が繰り返されるに連れてスリーブ６６の外周面とボア６１ａの内周面とに偏磨耗が発生し、こうした偏磨耗によってスリーブ６６の円滑な往復運動が妨げられる虞がある。なお、このような開弁圧の切り替えに関わる信頼性の低下は、上述した構成に限られた問題ではなく、背圧室への油圧の印加態様に応じて変位する可動部材がボア内に備えられた構成からなる可変油圧システムにおいて、一般に生じ得る問題である。
【００１２】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、その目的は、ボア内に摺動可能に内装された可動部材が背圧室からの油圧の印加態様に応じて変位することにより開弁圧を切り替えるリリーフ弁を備えた可変油圧システムにおいて開弁圧の切り替え動作の信頼性を
向上することができる可変油圧システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、背圧室から印加される油圧に応じた軸方向の変位により開弁圧を変更させる円柱状の可動部材を有してポンプの吐出側に設けられたリリーフ弁と、前記背圧室における油圧の印加態様を切り替える切り替え弁とを備え、前記印加態様の切り替えにより前記開弁圧の圧力段を切り替えて供給対象への供給圧を変更する可変油圧システムであって、前記リリーフ弁は、前記可動部材をその軸方向及び周方向に摺動可能に内装するボアと、前記可動部材の外周面及び前記ボアの内周面のいずれか一方に凹設されて、前記背圧室の昇圧による前記可動部材の変位により前記ポンプの吸入側と前記背圧室とを連通させるリターン通路とを備え、前記リターン通路は、該リターン通路におけるオイルの流動が前記可動部材を周方向に回転させるかたちに構成されたことを要旨とする。
【００１４】
背圧室における油圧の印加態様が切り替えられることによりリリーフ弁の開弁圧が切り替えられる可変油圧システムにおいては、背圧室にオイルが流入して背圧室が昇圧される際にこうしたオイルに混入する気泡や異物までもが背圧室へと運ばれることとなる。その一方で、背圧室からオイルが排出されて背圧室が降圧される際には、背圧室における圧力変動分だけしか背圧室でオイルが流動し得ないために、上述のようにして背圧室へ運ばれた気泡や異物の多くがこの背圧室に蓄積され続けることとなってしまう。こうして蓄積される気泡や異物の一部は、上述したように背圧室における油圧を受ける可動部材とそれを囲うボアとの間のクリアランスに侵入して可動部材の摺動そのものを不安定にさせるばかりか、可動部材の外周面とボアの内周面とを異物によって固着させてしまう虞もある。これに加え、たとえ上述した異物がクリアランスに入り込まない場合であっても、開弁圧が切り替えられるたびに可動部材が軸方向へ摺動する構成となっているために、可動部材の外周面とボアの内周面とに偏磨耗が発生し、こうした偏磨耗によって可動部材の円滑な軸方向への摺動が妨げられる虞もある。
【００１５】
この点、請求項１に記載の発明によれば、背圧室が昇圧されるときにリターン通路が開通していることから、背圧室へ運ばれた気泡や異物は、その背圧室を流通し続けるオイルとともに背圧室からポンプの吸入側へ排出されることとなる。そのうえリターン通路にオイルが流れる際には、それに流れるオイルにより可動部材そのものが周方向へ回転することとなり、可動部材の外周面又はボアの内周面に対してその周方向にリターン通路が回転することとなる。それゆえ、たとえ可動部材とボアとの間のクリアランスに気泡や異物が侵入したとしても、こうした気泡や異物は回転するリターン通路に順次捕らわれるかたちとなり、これによりポンプの吸入側へ排出されることとなる。しかも可動部材の外周面がボアの内周面に対して回転することから、上述した偏摩耗も軽減されることとなる。
【００１６】
また上述の構成によれば背圧室の昇圧を受けてリターン通路が開通するといった構成であるため、開弁圧の切り替えに必要とされる背圧室の昇圧が上記リターン通路の開通に先駆けて開始されることとなり、その結果、背圧室が昇圧され始めた状態からリターン通路が開通することとなる。それゆえ背圧室の昇圧直前などに背圧室とリターン通路とが連通したのでは背圧室へ供給されるオイルがリターン通路から流出し易くなってしまい、背圧室が昇圧され難くなるといった状態までもが回避されることとなり、背圧室における油圧の印加態様の切り替えが円滑に実行されることとなる。よって上述した構成によれば、開弁圧の切り替え動作の信頼性が向上されることとなる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、前記リターン通路の流路方向が前記軸方向と交差する方向であることを要旨とする。
請求項２に記載の発明によれば、リターン通路におけるオイルが流れる方向である流路
方向が軸方向と交差するため、こうしたリターン通路にオイルが流れる際には、粘性流体であるオイルが及ぼす粘性応力が流路方向、つまり軸方向と交差する方向に安定して作用することとなる。それゆえ、こうしたリターン通路にオイルが流れる場合には、可動部材に対してその周方向への回転力が高い再現性の下で与えられることとなる。その結果、リリーフ弁内に侵入する気泡や異物の排出効果や上述した偏摩耗の軽減効果がより確実に発現されることとなる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、前記可動部材の周壁に出口を有して前記ポンプの吐出側からのオイルを前記ポンプの吸入側へリリーフするリリーフ孔と、前記ポンプの吸入側と前記リリーフ孔の出口とを前記ボアの内面の全周にわたる開口を介して連通する出口通路とを備えたことを要旨とする。
【００１９】
上述したようにリターン通路にオイルが流れる場合、可動部材の回転にともなって、リリーフ通路を構成するリリーフ孔も周方向に回転することとなる。このようにして回転するリリーフ孔の出口が可動部材の周面あるいはボアの内面により一時的に閉ざされる期間があっては、その期間においてポンプの吐出側における過剰なオイルがリリーフされ難くなり、リリーフ弁そのもののリリーフ機能が損なわれてしまう。この点、請求項３に記載の発明によれば、ポンプの吸入側に連通する出口通路がボアの内面に周方向の全体にわたる開口を有していることから、たとえ可動部材が周方向に回転したとしても、常にリリーフ孔の出口と出口通路とが連通することとなり、リリーフ弁のリリーフ機能が常に保たれることとなる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、前記可動部材の外周面の全周にわたる凹部に出口を有して前記ポンプの吐出側からのオイルを前記ポンプの吸入側へリリーフするリリーフ孔と、前記可動部材の凹部に連通する開口を前記ボアの内面に有して前記ポンプの吸入側と連通する出口通路とを備えたことを要旨とする。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、可動部材の外周面の全周にわたる凹部にリリーフ孔の出口が設けられていることから、たとえ可動部材が回転したとしても、この凹部を通じてリリーフ孔と出口通路とが常に連通することとなり、リリーフ弁のリリーフ機能が常に保たれることとなる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、前記可動部材が、前記ボア内に内装されて前記開弁圧の圧力段に応じて規定された第１の位置と第２の位置との間で変位するスリーブであり、前記背圧室は、前記スリーブにおける摺動方向の一端部により前記ボア内に画成されて、前記スリーブが前記第１の位置から前記第２の位置へ変位することによりその容積が拡大して、前記第２の位置から前記第１の位置へ変位することによりその容積が縮小するかたちに構成されており、前記リターン通路は、前記スリーブが前記第２の位置であることにより前記ポンプの吸入側と前記背圧室とを連通することを要旨とする。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、スリーブが第２の位置に配置されるときに、開弁圧の圧力段の切り替えが完了し、かつリターン通路が開通することとなる。こうした可変油圧システムにおいて可動部材が第２の位置へと移動するとき、その可動部材は背圧室における油圧を受けて移動するため、仮に背圧室とポンプの吸入側とが常に連通したのでは、リリーフ弁の開弁圧が切り替わるべく背圧室にオイルが供給されたとしても背圧室内のオイルの一部が常にポンプの吸入側へ流出してしまうため、背圧室における油圧が昇圧され難くなってしまう。この点、請求項５に記載の発明によれば、可動部材が第２の位置に配置された場合に背圧室とポンプの吸入側とが連通する態様でリターン通路が構成されているため、背圧室における油圧がすばやく昇圧されることとなり、開弁圧の切り替えに対する可動部材の応答性が損なわれることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかる可変油圧システムの概略構成をリリーフ弁の断面を中心に示した概略構成図。
【図２】スリーブの側面構造を示す側面図。
【図３】オイルがリターン通路を流れる際のスリーブの動作を説明するための説明図。
【図４】リリーフ弁の開弁圧が低圧段に選択されている場合における図であって、（ａ）閉弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心にオイルの流れを示した図、（ｂ）開弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心にオイルの流れを示した図。
【図５】リリーフ弁の開弁圧が高圧段に選択されている場合における図であって、（ａ）閉弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心にオイルの流れを示した図、（ｂ）開弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心にオイルの流れを示した図。
【図６】リターン通路をボアの内面に設けた場合の一例を示す弁本体の断面図。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）変更例におけるリターン通路の形状を示すスリーブの側面図。
【図８】従来の可変油圧システムの概略構成をリリーフ弁の断面を中心に示した概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本実施形態にかかる可変油圧システムを具体化した一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。図１は、可変油圧システムの概略構成をリリーフ弁の断面を中心に示した概略構成図であり、オイルの供給対象である機関が始動前の状態を示している。
【００２６】
図１に示されるように、可変油圧システム１０には、オイルパン１１に貯留されているオイルを内燃機関の各部位に対して供給する供給通路１２が設けられている。供給通路１２の途中には、オイルを吸引して吐出する機関駆動式のポンプ１３が設けられており、また供給通路１２の吸入側の端部には、オイルに含まれる比較的大きな不純物を取り除くオイルストレーナ１４が設けられている。そして内燃機関の機関運転にともなってポンプ１３が駆動されると、オイルパン１１に貯留されたオイルがこのポンプ１３により吸い上げられて、供給通路１２から内燃機関の各部位、例えばオイルの圧力により駆動される油圧駆動式の各種装置にオイルが供給され、さらには機関出力を取り出すためのピストンに対してそのオイルが噴射されて同ピストンを冷却するピストンジェット機構及び機関の被潤滑部等にオイルが供給されることとなる。この供給通路１２の途中には、ポンプ１３の吐出側と吸入側とに接続されたリリーフ通路１５が設けられており、同リリーフ通路１５の途中には、ポンプ１３から吐出されたオイルの圧力が所定の開弁圧以上になるとそのオイルの一部を逃がすリリーフ弁２０が設けられている。
【００２７】
リリーフ弁２０を構成する弁本体２１の一端部（図１における下端部２１Ｂ）には、同弁本体２１の下側面に開口を有した円形孔であるボア２３が設けられている。このボア２３の開口は固定部材２２によって閉口されており、これによりボア２３の内部空間に相当する収容室が弁本体２１内に画成されている。この収容室を構成する固定部材２２には、ボア２３の径よりも小さい径からなりボア２３の内部へ突出する略円柱状の弁体支持部２２Ａがボア２３と同一軸線上に設けられている。そしてこの弁体支持部２２Ａの外周面とボア２３の内面との間には、これらの間の距離が略等しくなるかたちに、ボア２３の内面の全周にわたる間隙が形成されている。また弁体支持部２２Ａの外周面の一部には、その径方向に突出するストッパ２２Ｂが設けられている。以下、上述したボア２３の中心軸Ｃに沿った方向を軸方向という。
【００２８】
弁本体２１の他端部（図１における上端部２１Ａ）には、上述したボア２３の径よりも
小さい径からなる入口通路２４がボア２３と同一軸線上に設けられている。ポンプ１３の吐出側に接続されたリリーフ通路１５と上述した収容室とは、この入口通路２４を介して連通している。またボア２３における軸方向の中央位置付近には、軸方向に幅広な出口通路２５がボア２３の内面の全周にわたり開口するかたちに設けられている。ポンプ１３の吸入側に接続されたリリーフ通路１５と上述した収容室とは、この出口通路２５を介して連通している。
【００２９】
このように構成されたボア２３の内部には、軸方向に沿って延びる円筒状の可動部材であるスリーブ２６が軸方向及び周方向に沿って摺動可能に同一軸線上に内装されている。このスリーブ２６の軸方向の長さは、収容室の同じく軸方向の長さよりも短く形成されており、またスリーブ２６における下端部は、上述した弁体支持部２２Ａの外周面とボア２３の内面との間の間隙に嵌装されている。つまり弁体支持部２２Ａの外周面とボア２３の内面との間の隙間は、上記スリーブ２６の下端面である背圧面２６Ｃによってその軸方向の領域が区画されている。そして、これら弁体支持部２２Ａの外周面、ボア２３の内面、及びスリーブ２６の背圧面２６Ｃに囲まれるかたちの背圧室３５が、軸方向への拡縮が可能な態様でボア２３の全周にわたる上記の隙間に画成されている。
【００３０】
中心軸Ｃを挟んで前記ストッパ２２Ｂと対向する位置には、ボア２３の内面に開口して上記背圧室３５に連通する導出入孔３６が弁本体２１に内設されている。この導出入孔３６には、一端が切り替え弁４０に接続された導出入通路４１の他端が接続されている。切り替え弁４０には、上記導出入通路４１の他、ポンプ１３の吐出側における供給通路１２に接続された導入通路４２と、ポンプ１３の吸入側に接続された排出通路４３とがそれぞれ接続されている。そして切り替え弁４０が切り替え動作を実行することによって、導出入通路４１（背圧室３５）の接続先が導入通路４２と排出通路４３とに切り替えられることとなる。こうした切り替え弁４０の切り替え動作は、切り替え弁４０に電気的に接続された電子制御装置４５によって内燃機関の機関運転状態に応じて実行される。切り替え弁４０は例えば三方電磁弁であって、この切り替え弁４０に対して通電がなされると、導出入通路４１を通じて背圧室３５に連通する通路が導入通路４２に選択され、背圧室３５における油圧が昇圧することとなる。また切り替え弁４０に対する通電が遮断されると、導出入通路４１を通じて背圧室３５に連通する通路が排出通路４３に選択され、背圧室３５における油圧が降圧することとなる。本実施形態における可変油圧システム１０においては、このようにして背圧室３５への油圧の印加態様が切り替えられる。
【００３１】
上述したスリーブ２６の内部には、同スリーブ２６の軸方向を貫通する多段の円形孔が、スリーブ２６の上端部２６Ａが厚肉となるかたちに設けられており、スリーブ２６の上端部２６Ａには、入口通路２４の径よりも小さな孔径を有する入口連通孔２８が設けられている。こうした構成からなるスリーブ２６は、入口通路２４の径と入口連通孔２８の径との差に応じた油圧を入口通路２４からその上端部２６Ａに受けることとなり、またこの油圧と相対向するかたちに、背圧室３５における油圧を背圧面２６Ｃに受けることとなり、これら上端部２６Ａに作用する力と背圧面２６Ｃに作用する力との差に応じてスリーブ２６そのものが軸方向に沿って摺動することとなる。
【００３２】
詳述すると、切り替え弁４０の切り替え動作により背圧室３５と導入通路４２とが連通する場合には、背圧室３５における油圧が昇圧されて、スリーブ２６そのものが軸方向に沿って押し上げられることとなる。このようなスリーブ２６そのものの上動は、背圧室３５における油圧の昇圧が収まること、またはスリーブ２６そのものが機械的に係止されることにより規制される。ちなみに、上述した構成からなるリリーフ弁２０においては、スリーブ２６の上端部２６Ａが入口通路２４に係止されるかたちでスリーブ２６の上動が規制されることとなる。以下、スリーブ２６の上端部２６Ａと入口通路２４とが当接するスリーブ２６の位置を、第２の位置としての低圧段制御位置という。
【００３３】
これに対して、切り替え弁４０の切り替え動作により背圧室３５と排出通路４３とが連通する場合には、背圧室３５における油圧が降圧されて、スリーブそのものが軸方向に沿って押し下げられることとなる。このようなスリーブ２６そのものの下動は、背圧室３５における油圧の降圧が収まること、またはスリーブ２６そのものが機械的に係止されることにより規制される。ちなみに、上述した構成からなるリリーフ弁２０においては、スリーブ２６の背圧面２６Ｃが固定部材２２のストッパ２２Ｂに係止されるかたちでスリーブ２６の下動が規制されることとなる。そしてスリーブ２６の下動が規制された状態にあっては、ストッパ２２Ｂの周方向に画成された背圧室３５が導出入孔３６のみと連通することとなる。その結果、背圧室３５におけるオイルが同背圧室３５の縮小分だけ導出入孔３６を通してポンプ１３の吸入側に流れることとなる。以下、背圧面２６Ｃとストッパ２２Ｂとが当接するスリーブ２６の位置を、第１の位置としての高圧段制御位置という。
【００３４】
スリーブ２６の周壁において出口通路２５と対向する部分には、出口通路２５における軸方向の幅よりも小さい径を有するリリーフ孔２９がスリーブ２６の周壁を貫通するかたちに設けられている。このリリーフ孔２９はスリーブ２６の変位とともに軸方向に変位するオイルの通路であり、スリーブ２６の全ての移動範囲において出口通路２５と連通する位置に設けられている。そしてスリーブ２６が低圧段制御位置に配置されるときには、このリリーフ孔２９がその移動範囲において弁体支持部２２Ａから最も遠ざかることとなり、またスリーブ２６が高圧段制御位置に配置されるときには、このリリーフ孔２９がその移動範囲において弁体支持部２２Ａに最も近づくこととなる。さらに、図２に示されるように、上記リリーフ孔２９は、スリーブ２６の外周面の全周にわたって設けられた凹部２６Ｄの底面に開口するかたちで設けられている。この凹部２６Ｄは、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置されているときに、弁本体２１の出口通路２５と相対向するかたちで設けられている。
【００３５】
またスリーブ２６の外周面であって、上記凹部２６Ｄの下側である下端部２６Ｂには、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置されているときに背圧室３５と出口通路２５とが連通するかたちで、軸方向に延びる螺旋状のリターン通路２６Ｅが凹設されている。このリターン通路２６Ｅにおける出口通路２５側の開口は、スリーブ２６が高圧段制御位置から低圧段制御位置まで移動する過程において、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置される状態で出口通路２５と連通する位置に設けられ、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置される状態ではその開口が全開するかたちに設けられている。またこのリターン通路２６Ｅにおける背圧室３５側の開口は、スリーブ２６の背圧面２６Ｃに設けられており、こうした構成によりリターン通路２６Ｅと背圧室３５との連通が常に維持されている。なお、このリターン通路２６Ｅは、出口通路２５におけるその開口面積が背圧室３５における導出入孔３６の開口面積よりも小さくなるかたちに形成されている。
【００３６】
そしてスリーブ２６が低圧段制御位置に配置された状態にあっては、導出入孔３６、背圧室３５、及び出口通路２５がリターン通路２６Ｅを介して連通することとなる。その結果、背圧室３５においては、オイルの一部がこのリターン通路２６Ｅを通じて出口通路２５に流出するとともに、導入通路４２、導出入通路４１、導出入孔３６を通じてその流出した分のオイルが順次供給されることとなる。これにより、切り替え弁４０からのオイルが背圧室３５を通じて出口通路２５へと流通することとなり、背圧室３５及び導出入通路４１に入り込んでしまった気泡や異物が出口通路２５へと排出されることとなる。それゆえ、背圧室３５に運び込まれた気泡や異物は、こうしたオイルの流動によって背圧室３５に停滞し難くなる。
【００３７】
そのうえ、このリターン通路２６Ｅにおいては、その出口通路２５における開口面積が背圧室３５における導出入孔３６の開口面積よりも小さくなるかたちに設けられているこ
とから、そのリターン通路２６Ｅの開口部分が出口通路２５に対する大きな流路抵抗として作用することとなり、背圧室３５からのオイルの流出量が制限されて背圧室３５における油圧が概ね維持されることにもなる。つまり低圧段制御位置に配置されたスリーブ２６に対しては軸方向の上方への力が背圧室３５から作用し続けることとなり、リターン通路２６Ｅが開通した状態であれ、その位置が低圧段制御位置に保持されることとなる。
【００３８】
なお、背圧室３５と出口通路２５とを連通させるリターン通路２６Ｅは、高圧段制御位置から低圧段制御位置へとスリーブ２６が移動する過程において、同スリーブ２６が低圧段制御位置に配置されるときに出口通路２５と連通するかたちで設けられている。ここで、背圧室３５と出口通路２５とが常に連通するかたちで仮にリターン通路２６Ｅが設けられた場合には、背圧室３５に供給されたオイルが随時出口通路２５に流出してしまうために、背圧室３５における油圧が昇圧され難くなってしまう。その結果、切り替え弁４０の切り替えに対するスリーブ２６の応答性が低下してしまい、スリーブ２６が低圧段制御位置へすばやく移動し難くなる虞がある。この点、本実施形態においては、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置される直前までは背圧室３５から出口通路２５にオイルが流出しないため、背圧室３５に供給されるオイルによって背圧室３５の圧力がすばやく昇圧されることとなる。これにより、リリーフ弁２０の開弁圧が高圧段から低圧段に切り替わる際におけるスリーブ２６の応答性が向上されることとなり、スリーブ２６をすばやく、かつ確実に低圧段制御位置へと導くことができる。
【００３９】
そしてスリーブ２６が高圧段制御位置に配置された状態にあっては、リターン通路２６Ｅにおける出口通路２５側の開口がボア２３の内面によって閉鎖されることとなる。その結果、背圧室３５と出口通路２５との間が非連通となり、ストッパ２２Ｂの周方向に画成された背圧室３５が導出入孔３６のみと連通することとなる。その結果、背圧室３５におけるオイルが同背圧室３５の縮小分だけ導出入孔３６を通してポンプ１３の吸入側に流れることとなる。
【００４０】
ここで、上述したように低圧段制御位置と高圧段制御位置との間をスリーブ２６が往復移動する過程においては、こうした往復運動が繰り返されることにより、スリーブ２６と弁本体２１との間に偏磨耗が生じる虞がある。こうした偏磨耗が生じると、スリーブ２６が往復運動する際にその磨耗した部分がスリーブ２６の移動を妨げることになってしまい、スリーブ２６の円滑な往復運動が実現され難くなる。
【００４１】
この点、本実施形態においては、図４に示されるように、スリーブ２６の外周面に凹設されたリターン通路２６Ｅが軸方向に延びる螺旋状をなしており、リターン通路２６Ｅにおいてオイルが流れる方向である流路方向が、スリーブ２６における外周面の接線方向のベクトル成分を含むこととなる。こうしたリターン通路２６Ｅにオイルが流れる場合にあっては、オイルの流れの中におかれた物体であるリターン通路２６Ｅ（スリーブ２６）の各側面に関して、粘性流体であるオイルが及ぼす粘性応力が上記流路方向に作用することとなる。それゆえ、こうしたリターン通路２６Ｅにオイルが流れる場合には、スリーブ２６に対してその周方向への回転力が与えられることとなる。そして上述した構成においてはスリーブ２６がその周方向へ摺動可能に内装されていることから、リリーフ弁２０の開弁圧が低圧段であるときには、スリーブ２６がその周方向へ回転することになる。さらに開弁圧が低圧段から高圧段へ切り替わる場合にあっても、スリーブ２６がその回転運動の慣性によって回転しながら軸方向の下方へ摺動することになる。
【００４２】
ゆえに低圧段制御位置と高圧段制御位置との間をスリーブ２６が往復移動する過程においては、こうしたスリーブ２６の回転によりスリーブ２６の外周面とボア２３の内面とが相対的に回転することとなり、スリーブ２６と弁本体２１との間における偏磨耗が抑えられることとなる。これのみならず、たとえスリーブ２６の外周面とボア２３の内周面との
間のクリアランスに気泡や異物が侵入したとしても、こうした気泡や異物は、ボア２３の内面に沿って回転するリターン通路２６Ｅに順次捕らわれるかたちとなり、これによりポンプ１３の吸入側へ排出されることとなり、クリアランス中においても気泡や異物が停滞し難くなる。
【００４３】
なお、こうしたスリーブ２６の回転によって出口通路２５とリリーフ孔２９とが一時的に非連通となってしまう期間があっては、その期間においてリリーフ通路１５が閉鎖されてしまうこととなり、リリーフ弁２０の機能そのものが失われてしまうことになる。また開弁圧が低圧段に切り替えられた状態において出口通路２５とリターン通路２６Ｅとが一時的に非連通となってしまう期間があっては、その期間においてリターン通路２６Ｅをオイルが流通しなくなり、背圧室３５に送り込まれた気泡や異物の排出効率が低下してしまい、またスリーブ２６と弁本体２１との間における偏磨耗の抑制効果までも低下してしまうこととなる。
【００４４】
この点、本実施形態においては、ボア２３の内面の全周にわたり出口通路２５が開口するかたちで弁本体２１が構成されており、さらにスリーブ２６の外周面に凹設された凹部２６Ｄにリリーフ孔２９が開口するかたちでスリーブ２６が構成されている。こうすることにより、たとえスリーブ２６が回転する状態にあっても、出口通路２５とリリーフ孔２９とが常にその連通を維持することが可能となり、リリーフ孔２９から流出するオイルの流路が常に確保されることとなる。同様に、開弁圧が低圧段に切り替えられた状態であれば、出口通路２５とリターン通路２６Ｅとが常にその連通を維持することが可能となり、背圧室３５と出口通路２５との間にオイルの流路が確保されることとなる。その結果、リリーフ弁２０のリリーフ機能が安定して発現されることとなり、また気泡や異物の排出効率や偏磨耗の抑制効果が確実に発現されることとなる。
【００４５】
こうした構成からなるスリーブ２６の内部には、有蓋円筒状をなしてその外周面により上記リリーフ孔２９を閉鎖可能にする弁体２７がスリーブ２６に対して相対的に軸方向及び周方向に沿って摺動可能に内装されている。この弁体２７は、同じくスリーブ２６の内部に内装された付勢ばね３０を介して弁体支持部２２Ａに連結されており、この付勢ばね３０の付勢力によって上側へ付勢されている。こうした構成からなる弁体２７は、入口連通孔２８における油圧に基づいて同弁体２７を押し下げる力を受け、また付勢ばね３０の縮み量に応じた付勢力に基づいて同弁体２７を押し上げる力を受けることとなる。つまり油圧に基づく力が大きくなるほど弁体２７は弁体支持部２２Ａに近づくこととなり、油圧に基づく力が小さくなるほど弁体２７は弁体支持部２２Ａから遠ざかることとなる。
【００４６】
こうした構成からなる可変油圧システム１０においては、弁体２７がリリーフ孔２９を開通するか否か、つまりオイルがリリーフされるか否かが、弁体２７とリリーフ孔２９との相対位置により規定されることとなる。つまり弁体２７の位置を規定する油圧が開弁圧であるか否かに応じて、オイルがリリーフされるか否かが切り替わり、さらにリリーフ孔２９の位置を規定する背圧室３５の油圧の印加状態が２段階であることから、上述の開弁圧が２段階に切り替えられることとなる。
【００４７】
詳述すると、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置される場合には、ポンプ１３の吐出側における油圧が低圧段の開弁圧に到達するまで、弁体２７がリリーフ孔２９を閉鎖し続けることとなる。そしてポンプ１３の吐出側における油圧が低圧段の開弁圧に到達すると、付勢ばね３０の縮み量が相対的に小さい状況で弁体２７がリリーフ孔２９を開通することとなる。一方、スリーブ２６が高圧段制御位置に配置される場合には、ポンプ１３の吐出側における油圧が高圧段の開弁圧に到達するまで、弁体２７がリリーフ孔２９を閉鎖し続けることとなる。つまりポンプ１３の吐出側における油圧がたとえ低圧段の開弁圧になったとしても、付勢ばね３０の縮み量が小さいために、弁体２７がリリーフ孔２９を閉鎖
し続けることとなる。そしてポンプ１３の吐出側における油圧が高圧段の開弁圧に到達すると、付勢ばね３０の縮み量が相対的に大きい状況で弁体２７がリリーフ孔２９を開通することとなる。
【００４８】
次に、可変油圧システム１０におけるリリーフ弁２０の作動態様について説明する。
まず、リリーフ弁２０の開弁圧が低圧段に選択されている場合について図４を参照して説明する。図４（ａ）に、閉弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心にした可変油圧システム１０の概略構成を示す。図４（ｂ）に、開弁状態にあるリリーフ弁２０の断面構造を中心にした可変油圧システム１０の概略構成を示す。
【００４９】
図４（ａ）に示されるように、機関運転状態に基づいて電子制御装置４５によって切り替え弁４０に対して通電がなされると、導出入通路４１と導入通路４２とが連通し、ポンプ１３から吐出されたオイルの一部が、導入通路４２、導出入通路４１、及び導出入孔３６を通じて背圧室３５に供給される。背圧室３５にオイルが供給されると背圧室３５における油圧は入口通路２４における油圧と略等しい圧力まで昇圧されて、スリーブ２６の背圧面２６Ｃには、背圧室３５における油圧に相当する力が作用する。この際、スリーブ２６においてはその上端部２６Ａよりも下端部２６Ｂの方が大きな外径を有していることから、スリーブ２６の上端部２６Ａにおける受圧面積よりも下端部２６Ｂの受圧面積である背圧面２６Ｃの面積の方が大きく、これにより、スリーブ２６の上端部２６Ａに作用する同スリーブ２６を軸方向下方へ押し下げる力よりもスリーブ２６を軸方向上方に押し上げる力が大きくなり、スリーブ２６を軸方向上方に押し上げる合力Ｆ１が同スリーブ２６に作用することとなる。こうした合力Ｆ１をスリーブ２６が受けることにより、スリーブ２６は軸方向上方に移動して低圧段制御位置に変位する。
【００５０】
この際、上述したように、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置されるときにリターン通路２６Ｅが開通して、切り替え弁４０からのオイルが背圧室３５を通じて出口通路２５へと流通することとなり、背圧室３５及び導出入通路４１に入り込んでしまった気泡や異物が出口通路２５へと排出されることとなる。またリターン通路２６Ｅの開口部分が出口通路２５に対する大きな流路抵抗として作用することとなり、リターン通路２６Ｅが開通した状態であれ、その位置が低圧段制御位置に保持されることとなる。そのうえ、こうしたリターン通路２６Ｅにオイルが流れることにより、スリーブ２６がその周方向へ回転することになり、偏磨耗の抑制効果が発現されることとなる。
【００５１】
このような状態では、機関回転速度の上昇にともなってポンプ１３の吐出側における油圧が昇圧されると、弁体２７を軸方向の下方へと押し下げる力が大きくなり、その結果、弁体２７が軸方向の下方へ変位することとなる。そして図４（ｂ）に示されるように、ポンプ１３の吐出側の油圧が低圧段の開弁圧になると、弁体２７は、入口通路２４、入口連通孔２８、リリーフ孔２９、及び出口通路２５を連通する位置に変位する。これにより、ポンプ１３の下流側における過剰なオイルがリリーフ通路１５を通じてポンプ１３の上流側にリリーフされ、ポンプ１３の吐出側の油圧が低圧段に保持されることとなる。こうした状態にあっては、リリーフ孔２９の位置がその移動範囲の中で相対的に軸方向の上側にあることから、付勢ばね３０の縮み量が相対的に小さい状況でオイルがリリーフされることとなり、その結果、ポンプ１３の吐出側の油圧が低圧段に制御されることとなる。
【００５２】
なお、上述したように、本実施形態のリリーフ弁２０においては、こうした弁体２７とスリーブ２６とが相対的にその周方向に摺動可能に構成されているため、スリーブ２６が低圧段制御位置に配置される期間では弁体２７を囲うスリーブ２６がその周方向への回転を継続しているものの、弁体２７の変位に伴うリリーフ孔２９の開閉がこうしたスリーブ２６の回転に拘わらず円滑に実施されることとなる。
【００５３】
次に、リリーフ弁２０の開弁圧が高圧段に選択されている場合について図５を参照して説明する。図５（ａ）に、閉弁状態にあるリリーフ弁の断面構造を中心に可変油圧システム１０の概略構成を示す。図５（ｂ）に、開弁状態にあるリリーフ弁２０の断面構造を中心に可変油圧システム１０の概略構成を示す。
【００５４】
機関運転状態に基づきリリーフ弁２０の開弁圧が低圧段から高圧段に切り替わる際には、まず電子制御装置４５によって切り替え弁４０に対する通電が遮断される。切り替え弁４０に対する通電が遮断されると、図５（ａ）に示されるように、導出入通路４１と導入通路４２とが非連通となり背圧室３５へのオイルの供給が禁止されるとともに、導出入通路４１と排出通路４３とが連通することとなる。これにより背圧室３５における油圧が降圧されてスリーブ２６を押し上げる力よりもスリーブ２６を押し下げる力の方が大きくなり、スリーブ２６には軸方向の下方に押し下げる合力Ｆ２がスリーブ２６に作用することとなる。こうした合力Ｆ２をスリーブ２６が受けることにより、スリーブ２６は低圧段制御位置から軸方向の下方へ変位して、こうしたスリーブ２６の変位によってリターン通路２６Ｅを通じた背圧室３５と出口通路２５との連通が遮断されることとなる。またスリーブ２６の変位によってリリーフ孔２９が弁体２７よりも軸方向の下方に移動してリリーフ通路１５が遮断されるとともに、こうしたスリーブ２６と弁体２７との相対的な変位を経て、スリーブ２６の上端部２６Ａに弁体２７が当接することとなる。
【００５５】
そしてこうしたリリーフ通路１５の遮断によってポンプ１３の吐出側における油圧が昇圧されると、付勢ばね３０の付勢力に抗して弁体２７が軸方向の下方にさらに変位することとなり、これに追従するかたちでスリーブ２６も軸方向の下方へとさらに変位して、やがて高圧段制御位置に配置されることとなる。こうした低圧段制御位置から高圧段制御位置への変位によって背圧室３５の容積が縮小されると、背圧室３５及び導出入通路４１に内在していたオイルがその縮小された容積の分だけ排出通路４３を通じてリリーフ通路１５へと排出されることとなる。またスリーブ２６が低圧段制御位置から高圧段制御位置へ変位する期間においても、スリーブ２６がその回転運動の慣性によって回転しながら軸方向の下方へ摺動することになり、偏磨耗の抑制効果が発現されることとなる。
【００５６】
このような状態では、機関回転速度の上昇にともなってポンプ１３の吐出側における油圧が昇圧されると、弁体２７を軸方向の下方へと押し下げる力が大きくなり、その結果、弁体２７が軸方向の下方へ変位することとなる。そして図５（ｂ）に示されるように、ポンプ１３の吐出側における油圧が高圧段の開弁圧になると、弁体２７は、入口通路２４、入口連通孔２８、リリーフ孔２９、及び出口通路２５を連通する位置に変位する。こうした状態にあっては、リリーフ孔２９の位置がその移動範囲の中で相対的に軸方向の下側にあることから、付勢ばね３０の縮み量が相対的に大きい状況でオイルがリリーフされることとなり、その結果、ポンプ１３の吐出側の油圧が高圧段に制御されることとなる。
【００５７】
ちなみに、高圧段から低圧段への開弁圧の切り替えは、内燃機関の機関運転状態が低圧段制御に適した運転状態に移行してから実行される。つまり機関回転速度が低下してポンプ１３の吐出側における油圧が低圧段の開弁圧以下になり、弁体２７が軸方向の上方へ変位してリリーフ通路１５が遮断されてから、低圧段への切り替えが実行されるようになっている。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態における可変油圧システムによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、背圧室３５が昇圧されるときにリターン通路２６Ｅが開通していることから、背圧室３５へ運ばれた気泡や異物は、その背圧室３５を流通し続けるオイルとともに背圧室３５からポンプ１３の吸入側へ排出されることとなる。そのうえリターン通路２６Ｅにオイルが流れる際には、それに流れるオイルによりスリーブ２６そ
のものが周方向へ回転することとなり、ボア２３の内面に対してその周方向にリターン通路２６Ｅが回転することとなる。それゆえ、たとえスリーブ２６とボア２３との間のクリアランスに気泡や異物が侵入したとしても、こうした気泡や異物は回転するリターン通路２６Ｅに順次捕らわれるかたちとなり、これによりポンプ１３の吸入側へ排出されることとなる。しかもスリーブ２６の外周面がボア２３の内面に対して回転することから、スリーブ２６やボア２３に関わる偏摩耗も軽減されることとなる。
【００５９】
（２）上記実施形態によれば、背圧室３５の昇圧を受けてリターン通路２６Ｅが開通するといった構成であるため、開弁圧の切り替えに必要とされる背圧室３５の昇圧がリターン通路２６Ｅの開通に先駆けて開始されることとなり、その結果、背圧室３５が昇圧され始めた状態からリターン通路２６Ｅが開通することとなる。それゆえ背圧室３５の昇圧直前などに背圧室３５とリターン通路２６Ｅとが連通したのでは背圧室３５へ供給されるオイルがリターン通路２６Ｅから流出し易くなってしまい、背圧室３５が昇圧され難くなるといった状態までもが回避されることとなり、背圧室３５における油圧の印加態様の切り替えが円滑に実行されることとなる。よって上述した構成によれば、開弁圧の切り替え動作の信頼性が向上されることとなる。
【００６０】
（３）上記実施形態によれば、リターン通路２６Ｅが軸方向に延びる螺旋状に形成されており、リターン通路２６Ｅにおけるオイルが流れる方向である流路方向が軸方向と交差する構成であるため、こうしたリターン通路２６Ｅにオイルが流れる際には、粘性流体であるオイルが及ぼす粘性応力が流路方向、つまり軸方向と交差する方向に安定して作用することとなる。それゆえ、リターン通路２６Ｅにオイルが流れる場合には、スリーブ２６に対してその周方向への回転力が高い再現性の下で与えられることとなる。その結果、リリーフ弁２０内に侵入する気泡や異物の排出効果や上述した偏摩耗の軽減効果がより確実に発現されることとなる。
【００６１】
（４）上記実施形態によれば、ポンプ１３の吸入側に連通する出口通路２５がボア２３の内面に周方向の全体にわたる開口を有していることから、たとえスリーブ２６が周方向に回転したとしても、常にリリーフ孔２９の出口と出口通路２５とが連通することとなり、リリーフ弁２０のリリーフ機能が常に保たれることとなる。しかもスリーブ２６の外周面の全周にわたる凹部２６Ｄにリリーフ孔２９の出口が設けられていることから、たとえスリーブ２６が回転したとしても、この凹部２６Ｄを通じてリリーフ孔２９と出口通路２５とが常に連通することとなり、リリーフ弁２０のリリーフ機能がより確実に保たれることとなる。
【００６２】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、背圧室３５における油圧の降圧（背圧室３５の縮小）とともにスリーブ２６が高圧段制御位置に変位し、背圧室３５における油圧の昇圧（背圧室３５の拡大）とともにスリーブ２６が低圧段制御位置に変位するかたちにリリーフ弁２０が構成されている。これを変更して、例えばスリーブ２６の上端部と入口通路２４との間に背圧室が設けられ、この背圧室における油圧の降圧とともにスリーブが上動して低圧段制御位置に変位し、この背圧室における油圧の昇圧とともにスリーブが下動して高圧段制御位置に変位するかたちにリリーフ弁が構成されてもよい。こうした構成であっても、背圧室の昇圧によるスリーブの変位によりリターン通路が開通し、それにおけるオイルの流動によりスリーブが回転する上では、上述した効果と同様のものを得ることが可能となる。
【００６３】
・上記実施形態においては、スリーブ２６が低圧段制御位置へ変位したときに背圧室３５と出口通路２５とが連通する態様でリターン通路２６Ｅが構成されている。これに限らず、背圧室３５と出口通路２５とが連通する状態でスリーブ２６が低圧段制御位置に確実に到達するのであれば、背圧室３５の昇圧によりリターン通路２６Ｅが開通する構成であ
ってもよい。
【００６４】
・上記実施形態においては、リリーフ通路１５を構成するリリーフ孔２９がスリーブ２６の外周面の全周にわたる凹部２６Ｄに開口を有する。こうした構成を変更して、出口通路とリリーフ孔とが一時的に非連通となってしまう期間があっても、ポンプ１３の吐出側における油圧の変動がこの期間において供給対象に対し十分に小さいものであれば、スリーブ２６の凹部２６Ｄが割愛される構成であってもよい。
【００６５】
・上記実施形態においては、出口通路２５がボア２３の内面の全周にわたる開口を有する。こうした構成を変更して、出口通路とリリーフ孔とが一時的に非連通となってしまう期間があっても、上記と同じく、ポンプ１３の吐出側における油圧の変動がこの期間において供給対象に対し十分に小さいものであれば、ボア２３の内面の一部分にのみ開口を有した態様で出口通路が構成されてもよい。
【００６６】
・上記実施形態においては、リターン通路２６Ｅがスリーブ２６の外周面に凹設されているが、これに限らず、図６に示されるように、軸方向と交差する方向に流路方向を有したリターン通路２１Ｃがボア２３の内面に凹設される構成であってもよい。なお同図においては、低圧段制御位置に配置されているときのスリーブ２６が二点鎖線で示されている。こうした構成であっても、背圧室３５を通じて切り替え弁４０から出口通路２５へとオイルが流通することとなり、背圧室３５に送り込まれた気泡や異物がポンプ１３の吸入側へ排出されることとなる。そしてこうしたリターン通路を流れるオイルがスリーブ２６の外周面に対して粘性応力を及ぼすこととなり、このしたオイルの流れに導かれるようにスリーブ２６が回転することとなる。
【００６７】
・上記実施形態においては、リターン通路２６Ｅが軸方向に延びる螺旋状に構成されているが、これに限らず、例えば図７（ａ）に示されるリターン通路２６Ｆのように、その一部が軸方向に沿う流路方向であってもよく、また例えば図７（ｂ）に示されるリターン通路２６Ｇのように、流路方向における断面積（流路面積）が徐々に小さくなるようなものであってもよい。さらには例えば図７（ｃ）に示されるリターン通路２６Ｈのように、スリーブ２６の下端部２６Ｂの一部を切り欠いたものであってもよい。これらのリターン通路においては、上述した粘性応力の他、切り欠いた部分の側壁にオイルが衝突することによっても回転力を得ることが可能である。
【００６８】
つまり、流路を構成する一側面が軸方向に沿った側面である場合であれ、流路方向に沿って流路面積が異なる場合であれ、流路を構成する側面において軸方向と交差する方向へのオイルの流動が発現されるものであれば、その流路形状、流路面積、流路長等は、必要とされる回転力や背圧室３５及び出口通路２５の形状に応じて適宜変更可能なものである。そしてこうした構成においても上述した効果と同様の効果を得ることが可能となる。
【００６９】
・上記実施形態においては、弁体支持部２２Ａとボア２３との間の間隙（ボア２３の底部に設けられた段差部）にスリーブ２６の下端面である背圧面２６Ｃが嵌装されるかたちで、その間隙に背圧室３５が画成されている。これを変更して、例えば付勢ばねを介して弁体２７が入口通路２４に連結される構成であれば、弁体支持部２２Ａを固定部材２２から割愛して有低円筒状のスリーブを採用することが可能にもなり、こうしたスリーブの底面と上記固定部材との間の間隙そのものによって背圧室３５が構成されてもよい。こうした構成であれば、背圧室の形状に関してその簡素化が容易となり、こうした背圧室に連通するリターン通路の構成については、その設計の自由度が拡張されることにもなる。
【００７０】
・上記実施形態では、円柱状の可動部材として中空である円筒状のスリーブ２６に具体化されている。これに限らず、こうした円柱状の可動部材の形状としては、背圧室におけ
る油圧の印加態様に応じて開弁圧が切り替えられるべく変位可能となる構成であれば、例えば中空でないものであっても具体化することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
Ｃ…中心軸、１０…可変油圧システム、１１…オイルパン、１２…供給通路、１３…ポンプ、１４…オイルストレーナ、１５…リリーフ通路、２０…リリーフ弁、２１…弁本体、２２…閉止部材、２２Ａ…弁体支持部、２２Ｂ…ストッパ、２３…ボア、２４…入口通路、２５…出口通路、２６…スリーブ、２６Ａ…上端部、２６Ｂ…下端部、２６Ｃ…背圧面、２６Ｄ…凹部、２１Ｃ，２６Ｅ，２６Ｆ，２６Ｇ，２６Ｈ…リターン通路、２７…弁体、２８…入口連通光、２９…リリーフ孔、３０…付勢ばね、３５…背圧室、３６…導出入孔、４０…切り替え弁、４１…導出入通路、４２…導入通路、４３…排出通路、４５…電子制御装置、５０…可変油圧システム、５１…オイルパン、５２…供給通路、５３…ポンプ、５４…オイルストレーナ、５５…リリーフ通路、６０…リリーフ弁、６１…弁本体、６１ａ…ボア、６２…閉止部材、６２ａ…閉止部、６３…収容室、６４…入口通路、６５…出口通路、６６…スリーブ、６７…弁体、６８…弁体摺動孔、６９…リリーフ孔、７０…付勢ばね、７１…背圧室、７２…背圧通路、７３…切り替え弁。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背圧室から印加される油圧に応じた軸方向の変位により開弁圧を変更させる円柱状の可動部材を有してポンプの吐出側に設けられたリリーフ弁と、前記背圧室における油圧の印加態様を切り替える切り替え弁とを備え、前記印加態様の切り替えにより前記開弁圧の圧力段を切り替えて供給対象への供給圧を変更する可変油圧システムであって、
前記リリーフ弁は、
前記可動部材をその軸方向及び周方向に摺動可能に内装するボアと、
前記可動部材の外周面及び前記ボアの内周面のいずれか一方に凹設されて、前記背圧室の昇圧による前記可動部材の変位により前記ポンプの吸入側と前記背圧室とを連通させるリターン通路とを備え、
前記リターン通路は、
該リターン通路におけるオイルの流動が前記可動部材を周方向に回転させるかたちに構成されたことを特徴とする可変油圧システム。
【請求項２】
前記リターン通路の流路方向が前記軸方向と交差する方向である
ことを特徴とする請求項１に記載の可変油圧システム。
【請求項３】
前記可動部材の周壁に出口を有して前記ポンプの吐出側からのオイルを前記ポンプの吸入側へリリーフするリリーフ孔と、
前記ポンプの吸入側と前記リリーフ孔の出口とを前記ボアの内面の全周にわたる開口を介して連通する出口通路とを備えた
ことを特徴とする請求項１又は２に可変油圧システム。
【請求項４】
前記可動部材の外周面の全周にわたる凹部に出口を有して前記ポンプの吐出側からのオイルを前記ポンプの吸入側へリリーフするリリーフ孔と、
前記可動部材の凹部に連通する開口を前記ボアの内面に有して前記ポンプの吸入側と連通する出口通路とを備えた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変油圧システム。
【請求項５】
前記可動部材が、前記ボア内に内装されて前記開弁圧の圧力段に応じて規定された第１の位置と第２の位置との間で変位するスリーブであり、
前記背圧室は、前記スリーブにおける摺動方向の一端部により前記ボア内に画成されて、前記スリーブが前記第１の位置から前記第２の位置へ変位することによりその容積が拡大して、前記第２の位置から前記第１の位置へ変位することによりその容積が縮小するかたちに構成されており、
前記リターン通路は、前記スリーブが前記第２の位置であることにより前記ポンプの吸入側と前記背圧室とを連通する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の可変油圧システム。
【請求項１】
背圧室から印加される油圧に応じた軸方向の変位により開弁圧を変更させる円柱状の可動部材を有してポンプの吐出側に設けられたリリーフ弁と、前記背圧室における油圧の印加態様を切り替える切り替え弁とを備え、前記印加態様の切り替えにより前記開弁圧の圧力段を切り替えて供給対象への供給圧を変更する可変油圧システムであって、
前記リリーフ弁は、
前記可動部材をその軸方向及び周方向に摺動可能に内装するボアと、
前記可動部材の外周面及び前記ボアの内周面のいずれか一方に凹設されて、前記背圧室の昇圧による前記可動部材の変位により前記ポンプの吸入側と前記背圧室とを連通させるリターン通路とを備え、
前記リターン通路は、
該リターン通路におけるオイルの流動が前記可動部材を周方向に回転させるかたちに構成されたことを特徴とする可変油圧システム。
【請求項２】
前記リターン通路の流路方向が前記軸方向と交差する方向である
ことを特徴とする請求項１に記載の可変油圧システム。
【請求項３】
前記可動部材の周壁に出口を有して前記ポンプの吐出側からのオイルを前記ポンプの吸入側へリリーフするリリーフ孔と、
前記ポンプの吸入側と前記リリーフ孔の出口とを前記ボアの内面の全周にわたる開口を介して連通する出口通路とを備えた
ことを特徴とする請求項１又は２に可変油圧システム。
【請求項４】
前記可動部材の外周面の全周にわたる凹部に出口を有して前記ポンプの吐出側からのオイルを前記ポンプの吸入側へリリーフするリリーフ孔と、
前記可動部材の凹部に連通する開口を前記ボアの内面に有して前記ポンプの吸入側と連通する出口通路とを備えた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変油圧システム。
【請求項５】
前記可動部材が、前記ボア内に内装されて前記開弁圧の圧力段に応じて規定された第１の位置と第２の位置との間で変位するスリーブであり、
前記背圧室は、前記スリーブにおける摺動方向の一端部により前記ボア内に画成されて、前記スリーブが前記第１の位置から前記第２の位置へ変位することによりその容積が拡大して、前記第２の位置から前記第１の位置へ変位することによりその容積が縮小するかたちに構成されており、
前記リターン通路は、前記スリーブが前記第２の位置であることにより前記ポンプの吸入側と前記背圧室とを連通する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の可変油圧システム。
【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２０１０−２３８２０５（Ｐ２０１０−２３８２０５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８８４３５（Ｐ２００９−８８４３５）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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