(57)【要約】【課題】  リリーフバルブの軸方向長さを伸ばすことなく、流体の通過する流路面積を拡大し、応答性能が向上できるリリーフバルブ構造を提供する。【解決手段】  ボディ１０と、ボディ１０に軸方向摺動可能に嵌挿され、ボディ１０に当接する当接面２１と、当接面２１より径方向内側に位置する第１受圧面２２と、径方向外側に位置する第２受圧面２３とを備え、第２ポート１３の開閉状態を切り替えるバルブ２０と、バルブ２０を付勢する付勢部材３０とを有し、第２ポート１３の閉状態において、バルブ２０がボディ１０に当接する場合に、流路１１内及び第１ポート１２内の少なくとも一方の流体を第２受圧面２３に供給する供給部４０を、ボディ１０に備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路内の流体を導入する第１ポートと、流体を排出する第２ポートとを備えるボディと、
該ボディに軸方向摺動可能に嵌挿され、前記第１ポートに面する端部に、前記ボディに当接する当接面と、該当接面より径方向内側に位置する第１受圧面と、前記当接面より径方向外側に位置する第２受圧面とを備え、前記第１ポートからの流体圧を受けて移動することで、前記第２ポートの開閉状態を切り替えるバルブと、
前記第１ポートからの流体圧に抗う方向へ前記バルブを付勢する付勢部材とを有し、さらに、
前記第２ポートの閉状態において、前記バルブが前記ボディに当接する場合に、前記流路内及び第１ポート内の少なくとも一方の流体を前記第２受圧面に供給する供給部を、前記ボディに備える、リリーフバルブ構造。
【請求項２】
前記供給部は、前記バルブに当接される被当接面に形成される溝部を備える、請求項１に記載のリリーフバルブ構造。
【請求項３】
前記供給部は、前記流路及び前記第１ポートの少なくとも一方から、前記溝部へ連通する第１連通路を備える、請求項２に記載のリリーフバルブ構造。
【請求項４】
前記供給部は、前記流路及び前記第１ポートの少なくとも一方から、前記被当接面における前記バルブの当接範囲より径方向外側に開口する第２連通路を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のリリーフバルブ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体の流体圧を調整するリリーフバルブ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リリーフバルブの軸方向長さを短縮できる構造として、特許文献１に、流体圧を受けてボディ内部を移動することでリリーフ圧を変更するスリーブの端面に、内周面から外周面にかけての切り欠き部を形成する技術が開示されている。
【０００３】
切り欠き部が無い場合、流体圧の受圧面積は、スリーブがボディに当接する位置では内周面分だが、スリーブがボディから離れると当接面分と外周面分が加わり、増加する。その受圧面積増加分に相当する流体圧力によりスリーブが押動されるため、その被押動量だけ予めリリーフバルブの軸方向長さを伸ばしておく必要がある。
【０００４】
そこで、スリーブの端面に切り欠き部を設けることで、スリーブ当接状態でも外周面に流体を流れ込ませ、当接有無による外周面分の受圧面積増加、及び流体圧力増加を抑制し、スリーブ被押動量を低減する。その結果、予めリリーフバルブの長さを伸ばす量も低減され、リリーフバルブの軸方向長さが短縮できる。
【０００５】
また、この技術を、流体圧を受けてボディ内部を移動することで流体圧を解放するバルブの端面に適用しても、同様の効果を発揮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２２０４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、リリーフバルブの応答性能は、バルブがボディから離れる時の、流体が外周面に流れ込む時間が長いと悪化し、その時間は流体が通過する切り欠き部の流路面積がボトルネックになると考えられる。その流路面積を拡大するには切り欠き部の幅または高さを増やす必要があるが、
幅を増やすとボディとの当接面が減少するため限界がある。高さを増やすとバルブの内周面と外周面との軸方向距離が増えることになり、バルブの、延いてはリリーフバルブ全体の軸方向長さが伸びてしまう。
【０００８】
そこで、本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リリーフバルブの軸方向長さを伸ばすことなく、流体の通過する流路面積を拡大し、応答性能が向上できるリリーフバルブ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係るリリーフバルブ構造は、流路内の流体を導入する第１ポートと、流体を排出する第２ポートとを備えるボディと、ボディに軸方向摺動可能に嵌挿され、第１ポートに面する端部に、ボディに当接する当接面と、当接面より径方向内側に位置する第１受圧面と、当接面より径方向外側に位置する第２受圧面とを備え、第１ポートからの流体圧を受けて移動することで、第２ポートの開閉状態を切り替えるバルブと、第１ポートからの流体圧に抗う方向へバルブを付勢する付勢部材とを有し、さらに、第２ポートの閉状態において、バルブがボディに当接する場合に、流路内及び第１ポート内の少なくとも一方の流体を第２受圧面に供給する供給部を、ボディに備える構成とした。
【００１０】
これにより、流体の通過する流路面積は、ボディの供給部の形状に依存し、バルブの第１ポートに面する端部の形状に依存しないため、バルブ及びリリーフバルブ全体の軸方向長さを伸ばすことなく、流体の通過する流路面積を拡大し、応答性能が向上できるリリーフバルブ構造になり得る。
【００１１】
好ましくは、供給部は、バルブに当接される被当接面に形成される溝部を備えると良い。
【００１２】
これにより、ボディを鋳造する場合は溝部も同時に成形できるため、加工時間及び加工コストを低減し得る。
【００１３】
さらに好ましくは、供給部は、流路及び第１ポートの少なくとも一方から、溝部へ連通する第１連通路を備えると良い。
【００１４】
これにより、溝部の数を増やすことなく、流路面積を増やすことができ得る。また、溝部同様に連通路は鋳抜くことで成形できるため、加工時間及び加工コストを低減し得る。
【００１５】
また好ましくは、供給部は、流路及び第１ポートの少なくとも一方から、被当接面におけるバルブの当接範囲より径方向外側に開口する第２連通路を備えると良い。
【００１６】
これにより、流路又は第１ポートから第２受圧面に直接、流体を流し込むことができるため、溝部を設けることなく、または溝部の数を増やすことなく、流路面積を増やすことができ得る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様に係るリリーフバルブ構造によれば、リリーフバルブの軸方向長さを伸ばすことなく、流体の通過する流路面積を拡大し、応答性能が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るリリーフバルブ構造の、閉状態の断面図である。
【図２】図１に示すリリーフバルブ構造の、閉状態かつバルブ当接が無い状態の断面図である。
【図３】図１に示すリリーフバルブ構造の、開状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
【００２０】
図１はリリーフバルブ構造１の、閉状態における断面図である。図１に示すように、リリーフバルブ構造１は、シリンダ形状のボディ１０、ボディ１０内を軸方向に摺動する円筒形状のバルブ２０、バルブ２０を付勢する付勢部材３０を有し、流体圧回路（不図示）内に組み込まれる。
【００２１】
ボディ１０は、流路１１内の流体を導入する第１ポート１２と、排出する第２ポート１３を備える。なお、ボディ１０を独立した構成として示しているが、流体圧回路を構成するハウジング部材（不図示）と一体であっても良い。
【００２２】
バルブ２０は、第１ポート１２に面して流体圧を受ける端部に、ボディ１０に当接する当接面２１と、当接面２１より径方向内側に第１受圧面２２と、径方向外側に円環状の第２受圧面２３を備える。バルブ２０は、第１ポート１２側に移動することで、側面の円筒摺動部２４にて第２ポート１３を閉状態にし、第２ポート１３側に移動することで第２ポート１３を開状態にする。
【００２３】
付勢部材３０は、例えば圧縮コイルスプリングが採用され、自然長からのたわみ量に応じた付勢力を発生し、第１ポート１２からの流体圧に抗う方向である第１ポート１２側へバルブ２０を付勢する。よって、流体圧力と付勢力との平衡関係に応じて、バルブ２０は軸方向位置を可変する。
【００２４】
ボディ１０はさらに、閉状態においてバルブ２０がボディ１０に当接する場合に、流路１１内及び第１ポート１２内の流体を第２受圧面２３に供給する供給部４０を備える。
【００２５】
供給部４０は、バルブ２０に当接される被当接面１４に形成される溝部４１と、流路１１から溝部４１へ連通する第１連通路４２と、流路１１から被当接面１４におけるバルブ２０の当接範囲より径方向外側に開口する第２連通路４３とを備える。なお、供給部４０は、そのすべてを備えても良いし、選択的にその一部を備えても良い。また、第１連通路４２及び第２連通路４３は、第１ポート１２から連通しても良い。
【００２６】
次に、本実施形態の作動について説明する。
【００２７】
図１のように、第１ポート１２の流体圧が所定値未満の場合は、第１ポート１２からの流体圧力が付勢部材３０の付勢力を下回るため、バルブ２０は第１ポート１２側へ押動され、ボディ１０の被当接面１４に当接して止まる。この時、第２ポート１３は閉状態となる。
【００２８】
次に、図２のように、第１ポート１２の流体圧が所定値以上に上昇し、流体圧力が付勢力を上回ると、バルブ２０は第２ポート１３側へ押動され、ボディ１０に当接しなくなる。
【００２９】
ここで、バルブ２０の当接面２１とボディ１０の被当接面１４との間に隙間が生まれるため、バルブ２０の流体圧の受圧面積が増加するが、第１ポート１２からの流体は、既に供給部４０を通って第２受圧面２３に供給されているため、増加分は当接面２１分のみとなる。
【００３０】
これにより、バルブ２０が第２ポート１３側へ押動される量は低減され、予めリリーフバルブ構造１の長さを伸ばす量も低減され、リリーフバルブ構造１の軸方向長さが短縮でき得る。
【００３１】
図３のように、バルブ２０が第２ポート１３側へ押動された量だけ、付勢部材３０のたわみ量は増加し、その付勢力も増加する。引き続き流体圧力が付勢力を上回っていると、バルブ２０が押動され続け、平衡状態になるまで、又は第２ポート１３が開状態になるまで続く。
【００３２】
ここで、第２ポート１３が閉状態から開状態に切り替わるまでの時間は、バルブ２０がボディ１０から離れる時の、流体が第２受圧面２３に流れ込む時間が長いと悪化するが、ボトルネックとなる供給部４０の流路面積は、溝部４１、第１連通路４２、及び第２連通路４３の数、大きさを増やすことで確保できる。
【００３３】
これにより、バルブ２０及びリリーフバルブ構造１全体の軸方向長さを伸ばすことなく、流体の通過する流路面積を拡大し、応答性能が向上でき得る。
【００３４】
この後、第２ポート１３が開状態になると、第１ポート１２の流体圧が下降し、流体圧力が付勢力を下回るため、バルブ２０は第１ポート１２側へ押動され、第２ポート１３は閉状態となる。（図１）
なお、上述の実施形態において、リリーフバルブ構造１は、内部の流体を外部に排出する排出孔を有すると良い。例えば、ボディ１０が、バルブ２０に対向して配され、付勢部材３０を保持する保持部１５に、排出孔１６を備えると良い。或いは、ボディ１０が、バルブ２０の摺動円筒部２４の最大移動位置より保持部１５側の側面に、排出孔（不図示）を備えると良い。
【００３５】
これにより、リリーフバルブ構造１内部の流体が自由に出入りできるため、バルブ２０の移動時の抵抗が低減され、リリーフバルブ構造１の応答性能を向上し得る。
【００３６】
また、リリーフバルブ構造１は、バルブ２０の移動範囲を制限する制限部を有すると良い。例えば、ボディ１０が、制限部１７とバルブ２０の制限部１７側の端面との間隔が付勢部材３０の許容たわみ量以下となる位置に、制限部１７を備えると良い。
【００３７】
これにより、バルブ２０の移動時に、付勢部材３０が許容たわみ量を超える前に、すなわち密着する前に、バルブ２０の制限部１７側の端面が、ボディ１０の制限部１７に当接して止まるため、付勢部材３０の劣化や破損による付勢力低下を抑制でき、リリーフバルブ構造１の応答性能を安定化し得る。
【００３８】
また、上述の実施形態は、様々な流体圧調整に用いることができ、例えば、内燃機関の潤滑系油圧回路内に組み込まれると良く、潤滑油の油圧調整の応答性能を向上し得る。或いは、気体の密閉容器の回路内に組み込まれると良く、温度上昇等による内部圧上昇に対する圧力調整の応答性能を向上し得る。
【００３９】
以上のように、上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。上述した実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々の省略、置換、変更を行うことができる。上述した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１  リリーフバルブ構造
１０  ボディ
１１  流路
１２  第１ポート
１３  第２ポート
１４  被当接面
１５  保持部
１６  排出孔
１７  制限部
２０  バルブ
２１  当接面
２２  第１受圧面
２３  第２受圧面
２４  円筒摺動部
３０  付勢部材
４０  供給部
４１  溝部
４２  第１連通路
４３  第２連通路
【図１】
2019105282.tif 000003
【図２】
2019105282.tif 000004
【図３】
2019105282.tif 000005