(57)【要約】【課題】可動部材の位置が変位することにより開弁圧が可変となるリリーフ弁を備えた可変油圧システムにおいてその静音性を向上した可変油圧システムを提供する。【解決手段】背圧室３５から印加される油圧に応じた着座部材２２に対する離着座により開弁圧を変更させるスリーブ２６を有してポンプ１３の吐出側に設けられたリリーフ弁２０と、背圧室３５における油圧の印加態様を切り替える切り替え弁４０とを備え、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１０であって、リリーフ弁２０を構成するスリーブ２６と着座部材２２との各々に設けられてスリーブ２６の着座により嵌合する段差部のいずれか一方がオイルを貯留する貯留凹部２２Ｃである。【選択図】図１
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【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着座部材に対する離着座により開弁圧を変更させる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、
前記リリーフ弁を構成する前記可動部材と前記着座部材との各々に設けられて前記可動部材の着座により嵌合する段差部のいずれか一方がオイルを貯留する凹部である
ことを特徴とする可変油圧システム。
【請求項２】
前記着座部材が底部を構成して前記可動部材が摺動可能に内装されたボアを備え、
前記背圧室が、前記ボアの底面である前記着座部材の着座面と、該着座面と対向する前記可動部材の当接面とに挟まれるかたちで、前記ボア内に画成されており、
前記可動部材の着座とともに当接する前記着座面と前記当接面との各々が前記段差部を備える
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】
前記着座面と前記当接面との各々における前記段差部が、円形孔状を成す前記ボアの周方向の全体にわたる
ことを特徴とする請求項２に記載の可変油圧システム。
【請求項４】
前記着座面には、円筒状を成す前記可動部材が摺動可能に外装される支持凸部が設けられ、その支持凸部の径方向の外側に前記凹部が備えられる
ことを特徴とする請求項３に記載の可変油圧システム。
【請求項５】
前記可動部材が着座する状態において前記凹部がオイルを貯留している
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。
【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り、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、またその他端が着座部材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から着座部材６２に向けてその内径が大きくなる多段状をなしており、その底部をなす着座部材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、着座部材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と着座部材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と着座部材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５３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の着座部材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部材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部材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において低圧段から高圧段へ開弁圧が切り替わる際には、低圧段制御位置から下動するスリーブ６６がまず入口通路６４に向かって付勢されている弁体６７に当接してリリーフ弁６０を一旦閉弁させることとなる。これによりポンプ５３の吐出側における油圧が昇圧されることとなり、やがてこうした油圧を受ける弁体６７が付勢部材７０の付勢力に抗して下動して、この弁体６７の下動に追従するかたちにスリーブ６６が高圧段制御位置へと変位することとなる。
【００１１】
しかしながら、低圧段から高圧段へ開弁圧が切り替わる際に例えば機関回転速度の急激な増加が伴う場合にあっては、ポンプ５３の吐出側における油圧が急激に昇圧されることになり、こうした昇圧を受ける弁体６７が勢いよく下動してこの弁体６７に追従するかたちに下動するスリーブ６６までもが高圧段制御位置に向かって勢いよく下動してしまうことになる。その結果、スリーブ６６が着座部材６２に着座する際に着座打音が発生するばかりか、こうした着座打音に起因した振動が供給通路５２を流れるオイルに伝播してしまうこととなる。特にオイルが高温である場合には、オイルの粘度が低くいためにスリーブ６６と着座部材６２との間の油膜が非常に破壊されやすく、こうした衝突時における衝撃が大きくなる傾向にあり、上述した着座打音やそれに起因した振動が一層増幅されることになってしまう。なおこのような開弁圧の切り替えに関わる着座打音は、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開弁圧を切り替える可動部材が着座部材に離着座する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、こうした実状を鑑みてなされたものであり、その目的は、可動部材の離着座により開弁圧が可変となるリリーフ弁を備えた可変油圧システムにおいて清音性を向上した可変油圧システムを提供することにある。
【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着座部材に対する離着座により開弁圧を変更させる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、前記リリーフ弁を構成する前記可動部材と前記着座部材との各々に設けられて前記可動部材の着座により嵌合する段差部のいずれか一方がオイルを貯留する凹部であることを要旨とする。
【００１４】
可動部材の離着座により開弁圧を切り替える可変油圧システムにおいては、可動部材が着座部材に着座することに際して少なからずの着座打音が発生してしまい、こうした着座打音に起因した振動が供給対象にまで伝播してしまうこととなる。この点、請求項１に記載の発明によれば、オイルが介在するかたちで嵌合可能な段差部が可動部材と着座部材との各々に備えられるため、可動部材が着座部材に着座する前に、凹部における油圧が昇圧されることになる。さらに嵌合する段差部の間からその近傍へと押し流されるオイルが段差部の近傍においても昇圧されることとなる。この結果、可動部材が着座部材に着座する前には、可動部材と着座部材とが近づくことを妨げる方向へ油圧が作用することとなり、着座部材に向けて移動する可動部材の移動速度が低減されることになる。しかもこうした移動速度の低減はたとえオイルの粘度が低い状況であっても発現可能な作用であることから、このようなリリーフ弁の使用温度に拘わらず、可変油圧システムの静音性が向上されることとなる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記着座部材が底部を構成して前記可動部材が摺動可能に内装されたボアを備え、前記背圧室が、前記ボアの底面である前記着座部材の着座面と、該着座面と対向する前記可動部材の当接面とに挟まれるかたちで、前記ボア内に画成されており、前記可動部材の着座とともに当接する前記着座面と前記当接面との各々が前記段差部を備えることを要旨とする。
【００１６】
請求項２に記載の可変油圧システムによれば、可動部材と着座部材との各々に設けられた段差部が背圧室を構成する各側面に設けられているため、背圧室におけるオイルの流動によって上述した着座打音の抑制効果が発現されることになる。それゆえ背圧室におけるオイルが開弁圧の切り替え機能と着座打音の抑制機能とを有するため、着座打音の抑制機能を発現させるためのオイルを別途段差部に供給する構成に比べて、これらオイルの供給系の共通化が図られることとなり、可変油圧システムそのものの構成の簡素化が図られることとなる。そればかりか背圧室における油圧の降圧によって背圧室が縮小されて段差部が嵌合することとなり、また背圧室における油圧の昇圧によって背圧室が拡大されて段差部が離脱することとなり、こうした段差部の嵌合及び離脱が背圧室の降圧及び昇圧に同期する態様で実現されることから、段差部の嵌合と離脱がより円滑に実現されることになる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記着座面と前記当接面との各々における前記段差部が、円形孔状を成す前記ボアの周方向の全体にわたることを要旨とする。
当接面及び着座面の一部にのみ上述した段差部が設けられる場合には、着座打音の抑制効果が当接面や着座面の一部でのみ発現することとなり、当接面及び着座面の他部においては、上述した抑制効果が弱められることになってしまう。この点、請求項３に記載の発明によれば、当接面及び着座面の周方向の全体にわたるかたちで段差部が設けられていることから、当接面及び着座面の略全体にわたり均一に着座打音の抑制効果が発現されることとなり、可変油圧システムの静音性がより一層に向上されることとなる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記着座面には、円筒状を成す前記可動部材が摺動可能に外装される支持凸部が設けられ、その支持凸部の径方向の外側に前記凹部が備えられることを要旨とする。
【００１９】
上述するような支持凸部が設けられた着座面においてその支持凸部の径方向の外側にさらに凸部が設けられる構成では、こうした凸部が加工されるに際して支持凸部の外周面が加工機等の大きな障害となってしまい、凸部の範囲、つまり段差部の範囲が大幅に制約されてしまうことになる。この点、請求項４に記載の発明によれば、支持凸部の径方向の外側に凹部が設けられる構成であるため、上述した加工上の制約が軽減されることとなり、ひいてはこうした可変油圧システムの適用範囲が拡張されることとなる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、前記可動部材が着座する状態において前記凹部がオイルを貯留していることを要旨とする。
凹部に貯留されたオイルの全てが可動部材の着座に先駆けて無くなる場合、可動部材が着座する前に、上述した着座打音の抑制効果が大幅に弱まることになってしまう。この点、請求項５に記載の発明によれば、可動部材が着座する状態においても凹部にオイルが残留していることから、上述した着座打音の抑制効果が可動部材の着座の完了まで発現され続けることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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】スリーブ及び着座部材の部分断面構造を示す部分断面図。
【図３】スリーブが着座する際におけるオイル溜りの作用を説明する図。
【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】変更例におけるオイル溜りの断面構造を示す断面図。
【図７】変更例におけるオイル溜りの断面構造を示す断面図。
【図８】従来の可変油圧システムが適用された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】
【００２２】
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構造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。
【００２３】
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。
【００２４】
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の開口は着座部材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。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。
【００２５】
この収容室を構成する着座部材２２には、ボア２３の径よりも小さい径からなりボア２３の内部へ突出する多段円柱状の弁体支持凸部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凸部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。さらにこの弁体支持凸部２２Ａの外周には、その径方向に突出する着座部２２Ｂが弁体支持凸部２２Ａの全周にわたり設けられており、またこの着座部２２Ｂの上端面（着座面２２ｓ）には、弁体支持凸部２２Ａの外周面から離間して軸方向の下側に延びる段差部としての貯留凹部２２Ｃが着座部２２Ｂの全周にわたって凹設されている。
【００２６】
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の内面の一部に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。
【００２７】
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、上述した弁体支持凸部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。つまり弁体支持凸部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の下端面である当接面２６ｓによってその軸方向の領域が区画されている。そして、上述した弁体支持凸部２２Ａの外周面、ボア２３の内面、着座部２２Ｂの着座面２２ｓ、及びスリーブ２６の当接面２６ｓ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。
【００２８】
さらにこのスリーブ２６の当接面２６ｓには、軸方向に沿って着座部２２Ｂ側に突出する段差部としての押出し凸部２６Ｃが、上記貯留凹部２２Ｃに嵌合可能なかたちに当接面２６ｓの全周にわたって突設されている。なお、軸方向におけるこの押出し凸部２６Ｃの長さ（突出量）が同じく軸方向における貯留凹部２２Ｃの長さ（深さ）よりも小さくなるかたちに、この押出し凸部２６Ｃは構成されている。こうした構成であれば、上記背圧室３５が縮小してスリーブ２６が着座部２２Ｂに着座するとき、つまりスリーブ２６の当接面２６ｓと着座部２２Ｂの着座面２２ｓとが当接するとき、図２の二点差線に示されるように、押出し凸部２６Ｃと貯留凹部２２Ｃとが互いに離間することとなる。
【００２９】
着座部２２Ｂの外側には、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。
【００３０】
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に受けることとなる。またこの油圧による力と相対向するかたちに、背圧室３５における油圧による力を当接面２６ｓに受けることとなり、これら上端部２６Ａに作用する力と当接面２６ｓ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。
【００３１】
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の位置を低圧段制御位置という。
【００３２】
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の当接面２６ｓが着座部２２Ｂの着座面２２ｓに当接す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、当接面２６ｓと着座部２２Ｂとが当接するスリーブ２６の位置を高圧段制御位置という。
【００３３】
ここで、上述した高圧段制御位置への切り替え動作が例えば機関回転速度の急激な上昇にとともに実行されると、スリーブ２６の上端部２６Ａにおける昇圧と、当接面２６ｓにおける降圧とが相まって、スリーブそのものが軸方向に沿って勢いよく押し下げられることになる。この際、勢いよく下動するスリーブ２６の当接面２６ｓがその勢いにまかせて着座部２２Ｂの着座面２２ｓと当接すると、当接面２６ｓと着座面２２ｓとの衝突による着座打音が発生するばかりか、その着座打音による振動が供給通路１２を流れるオイルにまで伝播してしまうことになる。特に背圧室３５におけるオイルが高温である場合には、
オイルの粘度が低いために当接面２６ｓと着座面２２ｓとの間の油膜が非常に破壊されやすく上記着座打音やそれによる振動が顕著なものとなってしまう。
【００３４】
この点、本実施形態では、オイル溜りとして機能する貯留凹部２２Ｃが着座部材２２の着座部２２Ｂに設けられており、さらにこの貯留凹部２２Ｃと嵌合可能なかたちの押出し凸部２６Ｃが当接面２６ｓに設けられている。こうした構成であれば、図３に示されるように、スリーブ２６が高圧段制御位置に位置する直前に、つまり当接面２６ｓが着座面２２ｓに当接する前に、着座部２２Ｂに設けられた貯留凹部２２Ｃに対して当接面２６ｓに設けられた押出し凸部２６Ｃが先行して嵌入されることとなる。このようにして押出し凸部２６Ｃが貯留凹部２２Ｃへ嵌入されると、オイル溜りとして機能する貯留凹部２２Ｃにおいてその油圧が昇圧されるとともに、さらに図３の矢印に示されるように、貯留凹部２２Ｃにおけるオイルの一部が貯留凹部２２Ｃと押出し凸部２６Ｃとの間の隙間を通してその外側である当接面２６ｓと着座面２２ｓとの間へ押し流されることとなる。
【００３５】
この結果、押出し凸部２６Ｃが貯留凹部２２Ｃに嵌入されてからスリーブ２６が高圧段制御位置に配置されるまでの間には、貯留凹部２２Ｃにおける部分的な昇圧、さらには当接面２６ｓと着座面２２ｓとの間における部分的な昇圧が誘起されることになる。そしてスリーブ２６に対してはその移動方向と反対向きの力が背圧室３５から与え続けられることになる。これにより、たとえオイルが高温でその粘度が低い状態であっても、スリーブ２６の運動エネルギーの一部が背圧室３５におけるオイルの流動やその昇圧に要するエネルギーとして変換されることとなり、スリーブ２６が高圧段制御位置に配置される直前には、そのスリーブ２６の移動速度が大きく低下することになる。それゆえスリーブ２６が着座部材２２に着座するときの着座打音やこうした着座打音によるオイルへの振動の伝播が抑えられることになる。
【００３６】
なお、スリーブ２６が着座部２２Ｂに衝突するかたちで高圧段への切り替えが繰り返された場合には、その衝突時の衝撃によって例えばスリーブ２６の当接面２６ｓが変形してスリーブ２６の外周面とボア２３の内面との間の摺動抵抗が増大してしまう虞もある。この点においても、本実施形態によれば、スリーブ２６がその移動速度を低下させてから高圧段制御位置に配置されることから、上述したようなスリーブ２６の変形が抑えられることとなり、スリーブ２６の摺動に関わる信頼性が向上されることにもなる。さらに、本実施形態では、貯留凹部２２Ｃ及び押出し凸部２６Ｃがスリーブ２６及び着座部２２Ｂの全周にわたって連続となるように設けられていることから、上述した移動速度の低下作用が当接面２６ｓの全体において効率よく発現されることとなり、高圧段への切り替え時における着座打音がより効果的に緩和されることとなる。
【００３７】
ちなみに、上述したような着座打音の緩和作用が発現する上においては、オイル溜りとして機能する凹部がスリーブ２６の当接面２６ｓに設けられるとともに、その凹部に嵌入可能な凸部が着座部２２Ｂの着座面２２ｓに設けられる構成であってもよい。ただし、こうした構成にあっては、上述した凸部が着座部２２Ｂに加工される際に弁体支持凸部２２Ａの外周面が障害となって、凸部を加工するための工具の種類及びその加工範囲の自由度が大幅に制約されてしまうことになり、非常に高度な加工技術が要求されることとなってしまう。この点、スリーブ２６の当接面２６ｓに上述した押出し凸部２６Ｃが設けられる構成であれば、着座面２２ｓにおける弁体支持凸部２２Ａのように、凸部が加工される上でその障害となる部分がないことから、上述した加工上の制約も無くなり、加工負荷が大幅に軽減されることにもなる。
【００３８】
図１に示されるように、こうした構成からなるスリーブ２６の周壁には、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が出口通路２５と対向する部分に貫通形成されている。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凸部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凸部２２Ａに最も近づくこととなる。
【００３９】
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を介して弁体支持凸部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のストローク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は弁体支持凸部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は弁体支持凸部２２Ａから遠ざかることとなる。
【００４０】
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。
【００４１】
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のストローク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のストロークが小さいために、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のストローク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。
【００４２】
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。
【００４３】
図４（ａ）に示されるように、高圧段から低圧段への切り替え動作が機関運転状態に基づいて切り替え弁４０により実行されると、まず導出入通路４１と導入通路４２とが連通して、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における油圧が入口通路２４における油圧と略等しい圧力にまで昇圧されて、スリーブ２６の当接面２６ｓ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
受圧面積である当接面２６ｓ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を軸方向の下方へ押し下げる力よりもスリーブ２６を軸方向の上方に押し上げる力が大きくなり、スリーブ２６を軸方向の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。
【００４４】
このような状態からの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さらに昇圧されると、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、入口通路２４、入口連通孔２８、リリーフ孔２９、及び出口通路２５を連通する位置に弁体２７が変位する。これにより、ポンプ１３の吐出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の吸入側にリリーフされ、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。そして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のストローク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。
【００４５】
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。
【００４６】
低圧段から高圧段への切り替え動作が機関運転状態に基づいて切り替え弁４０により実行されると、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可能な状態となり、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ることにより、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。そして上記合力Ｆ２をスリーブ２６が受けることにより、低圧段制御位置から軸方向の下方へとスリーブ２６が変位して、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変位に相当する分だけ排出通路４３を通じてリリーフ通路１５へ排出されることとなる。
【００４７】
ここで、例えば機関回転速度の急激な上昇にとともに上記高圧段への切り替えが実行された際には、上述したようにポンプ１３の吐出側における油圧が急激に上昇するために、弁体２７が勢いよく下動することになる。そして弁体２７の下動に追従するかたちにスリーブ２６までもが軸方向に沿って勢いよく押し下げられることになる。この際、スリーブ２６が高圧段制御位置に配置される直前、つまりスリーブ２６の当接面２６ｓと着座部２２Ｂの着座面２２ｓとが当接する直前には、オイル溜りとして機能する貯留凹部２２Ｃに対して押出し凸部２６Ｃが嵌入されることとなり、これにより貯留凹部２２Ｃにおける油圧の昇圧、さらには当接面２６ｓと着座面２２ｓとの間における油圧の昇圧が誘起されて、スリーブ２６の移動速度が大きく低下することになる。そしてスリーブ２６が着座部材２２に着座するときの着座打音やこの着座打音によるオイルへの振動の伝播がこうしたオイルの昇圧やオイルの流動により抑えられることになる。
【００４８】
なお、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徐々に昇圧される場合には、付勢ばね３０の付勢力に抗して弁体２７が軸方向の下方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も軸方向の下方へ徐々に変位して、やがて高圧段制御位置に配置されることとなる。そしてこうした切り替え動作であっても上述した着座打音の緩和効果は少なからず発現されることになるため、結局のところ、本実施形
態の構成によれば、着座打音やこの着座打音によるオイルへの振動の伝播が機関回転速度に拘わらず抑えられることになる。
【００４９】
このような状態からの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さらに昇圧されると、弁体２７を軸方向の下方へと押し下げる力がさらに大きくなり、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、入口通路２４、入口連通孔２８、リリーフ孔２９、及び出口通路２５を連通する位置に弁体２７が変位する。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のストローク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。
【００５０】
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、まず弁体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。こうした切り替え態様によれば、軸方向の上方に移動する弁体２７がスリーブ２６の上端部２６Ａに当接して付勢ばね３０の付勢力がまずスリーブ２６に作用することになり、これに続くかたちで背圧室３５における油圧がスリーブ２６の当接面２６ｓに作用することになる。それゆえ当接面２６ｓと着座面２２ｓとの間がまず付勢力によって先行して押し広げられるかたちとなり、背圧室３５における油圧の昇圧に基づく力が当接面２６ｓに確実に作用してスリーブ２６が低圧段制御位置へ確実に到達することとなる。
【００５１】
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１０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、着座面２２ｓにオイル溜りとして機能する貯留凹部２２Ｃが設けられ、この貯留凹部２２Ｃと嵌合可能な押出し凸部が当接面２６ｓに設けられるため、スリーブ２６が高圧段制御位置に位置する直前には、これらが嵌合することで貯留凹部２２Ｃ内の油圧が昇圧され、スリーブ２６に対しその移動方向と反対向きの力が与え続けられることとなる。それゆえ、スリーブ２６の移動速度が低減されて着座時における着座打音やこうした着座打音によるオイルへの振動の伝播が抑制可能となる。
【００５２】
（２）また、背圧室３５を画成する着座面２２ｓに貯留凹部２２Ｃが設けられ、同じく背圧室３５を画成する当接面２６ｓに押出し凸部２６Ｃが設けられることから、背圧室３５内におけるオイルの流動が着座打音を低減することとなり、貯留凹部２２Ｃに別途オイルが供給される構成に比べ、可変油圧システム１０がより簡易な構成となる。
【００５３】
（３）さらに、これらの貯留凹部２２Ｃと押出し凸部２６Ｃとの嵌合及び離脱が背圧室３５の昇圧及び降圧に同期する態様で実現されることから、貯留凹部２２Ｃと押出し凸部２６Ｃとの嵌合及び離脱がより円滑に実現可能にもなる。
【００５４】
（４）上記実施形態によれば、貯留凹部２２Ｃが着座面２２ｓの全周にわたって連続的に設けられ、同じく押出し凸部２６Ｃが当接面２６ｓの全周にわたって連続的に設けられている。これにより、スリーブ２６への移動速度の低下作用が当接面２６ｓの全体において効率よく発現されることとなり、着座打音がより効果的に抑制可能となる。
【００５５】
（５）上記実施形態によれば、スリーブ２６の端面に押出し凸部２６Ｃが設けられ、段差面を有した着座部２２Ｂに貯留凹部２２Ｃが設けられることから、これら貯留凹部２２Ｃ及び押出し凸部２６Ｃが加工される際の加工負荷が大幅に軽減されることとなる。
【００５６】
（６）上記実施形態によれば、スリーブ２６が高圧段制御位置に位置しているときに、貯留凹部２２Ｃと押出し凸部２６Ｃが離間するように形成した。こうすることにより、スリーブ２６が高圧段制御位置に位置している場合であっても貯留凹部２２Ｃにはオイルが内在することとなり、スリーブ２６の着座部２２Ｂへの着座が完了するまで着座打音の抑制効果が発現させることとなる。
【００５７】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態のリリーフ弁２０は、スリーブ２６が着座部材２２に着座している場合であっても貯留凹部２２Ｃにオイルが貯留された状態となるように、貯留凹部２２Ｃの軸方向の深さよりも押出し凸部２６Ｃの突出量が小さくなる態様で構成されている。これに限らず、スリーブ２６が着座部材２２に着座する前に貯留凹部２２Ｃにおけるオイルが昇圧される上では、上記深さと上記突出量を同じにしてもよいし、上記突出量を上記深さよりも大きくしてもよい。
【００５８】
・上記実施形態では、弁体支持凸部２２Ａの径方向の外側における着座面２２ｓに貯留凹部２２Ｃが設けられているが、これに限らず、図６に示されるように弁体支持凸部２２Ａの外周面が溝側面となるかたちに貯留凹部２２Ｃが設けられてもよい。なお、こうした構成においては、同図に示されるように、スリーブ２６の内側面が一側面となるかたちに押出し凸部２６Ｃが構成されればよい。
【００５９】
・上記実施形態では、貯留凹部２２Ｃ及び押出し凸部２６Ｃが、それぞれボア２３の周方向の全体にわたって連続的に設けられている。これに限らず、スリーブ２６が着座部２２Ｂに着座している場合に貯留凹部２２Ｃと押出し凸部２６Ｃとが嵌合する上では、例えば、貯留凹部及び押出し凸部が周方向において不連続となるかたちに設けられてもよく、あるいは、押出し凸部のみが周方向において不連続となるかたちに設けられてもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、貯留凹部２２Ｃ及び押出し凸部２６Ｃが、それぞれ着座面２２ｓ及び当接面２６ｓに設けられている。これに限らず、スリーブ２６が着座部材２２に着座している場合に嵌合する段差部が設けられる上では、図７に示されるように、例えばスリーブ２６に貯留凹部２６Ｄが設けられ、着座部材２２に押出し凸部２２Ｄが設けられる態様であってもよい。
【符号の説明】
【００６１】
Ｃ…中心軸、Ｆ１…合力、Ｆ２…合力、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…着座部材、２２Ａ…弁体支持凸部、２２Ｂ…着座部、２２Ｃ…貯留凹部、２２Ｄ…押出し凸部、２２ｓ…着座面、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…押出し凸部、２６Ｄ…貯留凹部、２６ｓ…当接面、２７…弁体、２８…入口連通孔、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…着座部材、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…付勢部材、７１…背圧室、７２…背圧通路、７３…切り替え弁。
【図１】
2010236691.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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