JP5585817B2 - リリーフバルブ - Google Patents

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Description

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。
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。
公開技報2006−505946
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。
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。
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、前記バルブボディの内部で摺動し、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。
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。
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。
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。
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。
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。
本発明に係るリリーフバルブの第1の特徴構成は、更に、前記スリーブの両端面のうち、一方の端面が第1ポートに面し、他方の端面がバルブ位置変更機構の流路に面しており、他方の端面の面積を一方の端面の面積よりも大きく設定した点にある。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
本発明に係るリリーフバルブの第の特徴構成は、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。
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。
本発明に係るリリーフバルブの第の特徴構成は、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。
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。
本発明に係るリリーフバルブの第の特徴構成は、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。
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。
本発明に係るリリーフバルブの第の特徴構成は、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
本発明に係るリリーフバルブの第8の特徴構成は、更に、前記スリーブの両端面のうち、一方の端面が第1ポートに面し、他方の端面がバルブ位置変更機構の流路に面しており、他方の端面の面積を一方の端面の面積よりも大きく設定した点にある。
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。
本発明に係るリリーフバルブの第の特徴構成は、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。
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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
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〕
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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〕
(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。
(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。
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。
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

Claims (9)

  1. 第1ポート及び第2ポートを有するバルブボディと、
    前記バルブボディの内部で摺動し、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
    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リリーフバルブ。
  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。
  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。
  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。
  5. 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〜の何れかに記載のリリーフバルブ。
  6. 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〜の何れかに記載のリリーフバルブ。
  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2連通孔を、前記バルブに設けてある請求項1〜の何れかに記載のリリーフバルブ。
  8. 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
    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リリーフバルブ。
  9. 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に記載のリリーフバルブ。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5245994B2 (ja) * 2009-04-01 2013-07-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の油圧制御装置
JP4942833B2 (ja) * 2010-04-07 2012-05-30 アイシン精機株式会社 リリーフ圧力変更機能付きリリーフバルブ
JP2012017801A (ja) * 2010-07-07 2012-01-26 Aisin Seiki Co Ltd リリーフバルブ
JP2012017798A (ja) * 2010-07-07 2012-01-26 Aisin Seiki Co Ltd リリーフ圧変更機能付きリリーフバルブ
CN102537443A (zh) * 2010-12-14 2012-07-04 海洋王照明科技股份有限公司 伸缩气缸安全阀
US9453462B2 (en) * 2012-08-31 2016-09-27 Hamilton Sundstrand Corporation Filter bypass valve
US9791058B2 (en) 2012-10-23 2017-10-17 Hamilton Sundstrand Corporation High pressure relief valve closure
JP5993291B2 (ja) * 2012-11-27 2016-09-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 可変容量形ポンプ
US9448566B2 (en) * 2013-07-01 2016-09-20 Hamilton Sundstrand Corporation Fluid pressure regulating system
DE102015001755A1 (de) * 2015-02-11 2016-08-11 Hydac Fluidtechnik Gmbh Druckbegrenzungsventil
US10655622B2 (en) * 2015-07-29 2020-05-19 Hamilton Sunstrand Corporation Dual mode fuel pump system
JP6806246B2 (ja) * 2017-05-19 2021-01-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 リリーフ弁
JP6976871B2 (ja) * 2018-01-17 2021-12-08 株式会社ミクニ 可変リリーフバルブ装置
EP4208630A1 (en) * 2020-09-02 2023-07-12 Cummins, Inc. Pressure regulator for engine lubrication system

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1730294A (en) * 1927-08-01 1929-10-01 Forrest C Reed Relief valve
US1735117A (en) * 1928-02-04 1929-11-12 Omar C Kiger Relief valve for pressure pumps
US1879020A (en) * 1929-05-29 1932-09-27 Landis Tool Co Automatic by-pass valve
US2011333A (en) * 1931-09-21 1935-08-13 James P Clifton Valve
US2287840A (en) * 1940-04-12 1942-06-30 United Shoe Machinery Corp Relief valve
US2411930A (en) * 1943-07-14 1946-12-03 Ex Cell O Corp Relief valve
US2574414A (en) * 1949-08-29 1951-11-06 Standard Oil Dev Co Relief valve
GB747667A (en) * 1953-03-19 1956-04-11 Hindmarch Thomas Pressure relief valve
US3017897A (en) * 1956-08-29 1962-01-23 Sertec Soc D Etudes Et De Rech Valve means for controlling the pressure of a fluid system
JPS5016016B1 (ja) * 1969-06-04 1975-06-10
US3980095A (en) * 1975-02-10 1976-09-14 Mcavoy Dennis J Power transmission
DE3270633D1 (en) * 1982-08-19 1986-05-22 Vickers Systems Gmbh Pressure-limiting apparatus
JPH0731288Y2 (ja) * 1989-03-10 1995-07-19 株式会社小松製作所 可変圧力制御弁
US5018547A (en) * 1990-04-30 1991-05-28 Alcorn Arlo S Pressure actuated valve
JP2524839Y2 (ja) * 1991-02-28 1997-02-05 株式会社ユニシアジェックス オイルの圧力調整装置
JPH05195742A (ja) 1992-01-24 1993-08-03 Nissan Motor Co Ltd リリーフバルブ
JP2001050411A (ja) * 1999-08-04 2001-02-23 Unisia Jecs Corp リリーフ弁装置
US6510867B2 (en) * 1999-09-03 2003-01-28 Lafleur Petroleum Services, Inc. Pressure relief valve
JP2001241560A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Aisin Seiki Co Ltd オイルポンプのリリーフ弁構造
US20060185737A1 (en) * 2005-01-24 2006-08-24 Matthew Williamson Pressure relief valve with debris trap
US7591283B2 (en) * 2007-05-07 2009-09-22 Sauer-Danfoss, Inc. Low rise rate direct acting relief valve

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