(57)【要約】【課題】流体が内部に流れ込む弁体を有し、この弁体よりも後方に流体が流れにくいリリーフバルブの提供。【解決手段】リリーフバルブ（３０）の弁体（３３）は、閉じ状態において弁座（３２）に当接すると共に弁箱（３１）の内周面（３５）よりも小径な小径部（４１）と、この小径部（４１）に空けられた穴である小径部穴部（４２）と、弁体（３３）の移動方向を基準として小径部穴部（４２）よりも前方に位置し小径部（４１）を閉じる小径部閉じ部（４３）と、小径部（４１）から連続して形成され内周面（３５）に対して極僅かに小さい径とされた大径部（４４）と、この大径部（４４）に空けられた穴である大径部穴部（４５）と、大径部穴部（４５）よりも後方に位置し大径部（４４）を閉じる大径部閉じ部（５０）と、を有する。【選択図】図２
2017187134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の弁箱と、この弁箱の内部に設けられた弁座と、この弁座に向かって付勢され前記弁箱の軸線に沿って移動可能な筒状の弁体と、からなるリリーフバルブにおいて、
前記弁体は、閉じ状態において前記弁座に当接すると共に前記弁箱の内周面よりも小径な小径部と、この小径部に空けられた穴である小径部穴部と、前記弁体の移動方向を基準として前記小径部穴部よりも前方に位置し前記小径部を閉じる小径部閉じ部と、前記小径部から連続して形成され前記内周面に対して極僅かに小さい径とされた大径部と、この大径部に空けられた穴である大径部穴部と、前記大径部穴部よりも後方に位置し前記大径部を閉じる大径部閉じ部と、を有し、
前記弁箱は、外部へ流体を排出するための流体排出部が形成され、
この流体排出部は、閉じ状態の前記大径部穴部よりも後方であって、後退限まで移動した前記大径部よりも前方に位置していることを特徴とするリリーフバルブ。
【請求項２】
前記大径部には、前記軸線に向かって凹んだ凹部が周方向全周に形成され、
前記大径部穴部は、前記凹部に位置していることを特徴とする請求項１記載のリリーフバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が弁体内に流れ込むリリーフバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体が流れる流路には、通常、流体の流量や圧力を制御するバルブが設けられる。圧力を制御するバルブには、流体の圧力が所定の圧力を超えた時に開弁するリリーフバルブが知られている。リリーフバルブに関する従来技術として特許文献１に開示される技術がある。
【０００３】
図５を参照する。図５には、特許文献１の図３（Ｄ）に開示された技術が符号を振り直した状態で再掲されている。特許文献１に開示されたリリーフバルブ１００は、筒状の弁箱１０１と、この弁箱１０１の内部に設けられた弁座１０２と、この弁座１０２に向かって付勢部材１０３により付勢され弁箱１０１の軸線に沿って移動可能な筒状の弁体２００と、弁箱１０１に形成され外部へ流体を排出するための排出穴１０４と、弁箱１０１に形成され弁体２００の移動を促進するための通気穴１０５と、からなる。
【０００４】
弁体２００に加わる圧力が付勢部材１０３から加えられる力よりも大きくなると、付勢力に抗して弁体２００は後方に移動する。弁体２００が後方に移動すると、弁座１０２は開放され、排出穴１０４から流体が排出される。これにより、リリーフバルブ１００が設けられた流路を流れる流体の圧力は下がる。
【０００５】
ところで、弁体２００は、弁座１０２に当接可能であり弁箱１０１の内周面よりも小径な小径部２０１と、この小径部２０１に空けられた穴である第１の穴部２０２と、弁体２００の移動方向を基準として第１の穴部２０２よりも前方に位置し小径部２０１を閉じる閉じ部２０３と、第１の小径部２０１から連続して形成され内周面に対して略同じ径とされた大径部２０４と、この大径部２０４に空けられた穴である第２の穴部２０５と、からなる。
【０００６】
流体の圧力により弁体２００が後方に移動して、第１の大径部２０４が排出穴１０４を閉じている場合、流体は、第１の穴部２０２から弁体２００内部に流入し、弁体２００の後方に向かって流れる。そのため、弁体２００の後方に流れた流体は、通気穴１０５から排出される。即ち、排出穴１０４が閉じられた状態であっても、流体は、通気穴１０４から排出されてしまう。仮に、通気穴１０５が形成されていない場合、弁体２００の後方に流体が溜まり、弁体２００の移動は抑制される。弁体２００の後方に流体が流れ込みにくいリリーフバルブがあれば望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−２１９０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、流体が内部に流れ込む弁体を有し、この弁体よりも後方に流体が流れにくいリリーフバルブの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１による発明によれば、筒状の弁箱と、この弁箱の内部に設けられた弁座と、この弁座に向かって付勢され前記弁箱の軸線に沿って移動可能な筒状の弁体と、からなるリリーフバルブにおいて、
前記弁体は、閉じ状態において前記弁座に当接すると共に前記弁箱の内周面よりも小径な小径部と、この小径部に空けられた穴である小径部穴部と、前記弁体の移動方向を基準として前記小径部穴部よりも前方に位置し前記小径部を閉じる小径部閉じ部と、前記小径部から連続して形成され前記内周面に対して極僅かに小さい径とされた大径部と、この大径部に空けられた穴である大径部穴部と、前記大径部穴部よりも後方に位置し前記大径部を閉じる大径部閉じ部と、を有し、
前記弁箱は、外部へ流体を排出するための流体排出部が形成され、
この流体排出部は、閉じ状態の前記大径部穴部よりも後方であって、後退限まで移動した前記大径部よりも前方に位置していることを特徴とするリリーフバルブが提供される。
【００１０】
請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記大径部には、前記軸線に向かって凹んだ凹部が周方向全周に形成され、前記大径部穴部は、前記凹部に位置している。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、リリーフバルブの弁体は、弁箱の内周面よりも小径な小径部と、内周面に対して極僅かに小さい径とされた大径部とが連続して形成され、それぞれ、小径部穴部と大径部穴部が形成されている。小径部は、小径部穴部よりも前方に位置した小径部閉じ部により閉じられている。大径部は、大径部穴部よりも後方に位置した大径部閉じ部により閉じられている。
【００１２】
弁体の小径部閉じ部に加わる圧力が高まると、付勢力に抗して弁体は後方に移動し、弁座から離れる。弁体の大径部は、内周面に対して摺動し、流体は、小径部穴部から弁体内部に流入する。弁体内部に流入した流体は、大径部側に向かって流れる。ここで、大径部は、大径部閉じ部により閉じられている。そのため、流体は、大径部閉じ部により堰き止められ、大径部閉じ部より後方へ流れない。結果、弁体の後方に流体が溜まりにくくなる。
【００１３】
請求項２に係る発明では、大径部には、軸線に向かって凹んだ凹部が周方向全周に形成され、大径部穴部は、凹部に位置している。大径部穴部から排出されたオイルは、凹部に溜まり、その後オイル排出部から排出される。そのため、弁体の位相にかかわらずオイル排出性を良くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例によるリリーフバルブを有する循環装置の模式図である。
【図２】図１に示されたリリーフバルブの断面図である。
【図３】図２に示されたリリーフバルブの作用図である。
【図４】図１に示されたエンジンの回転数と循環装置を流れる油圧との関係を示した図である。
【図５】従来技術の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて説明する。なお、前方とは、リリーフバルブの弁体が弁座に近づく方向を指し、後方とは、弁体が弁座から離れる方向を指す。また、図中Ｆｒは前方、Ｒｒは後方を示している。
【００１６】
図１を参照する。図１には、本発明によるリリーフバルブが組み込まれ、エンジンオイルを循環させるための循環装置１０が模式的に示されている。
【００１７】
循環装置１０は、オイルを溜めるオイルパン１１と、オイルパン１１からオイルを吸入するオイルポンプ２０と、オイルポンプ２０から吐出されたオイルが送られるエンジン１２と、オイルポンプ２０から吐出されるオイルの一部をオイルパン１１に戻してオイルの圧力を下げるリリーフバルブ３０と、を有する。
【００１８】
なお、リリーフバルブ３０は、オイルポンプ２０又はエンジン１２の一部に組み込まれてもよい。さらに、リリーフバルブ３０と吸入管２７が第２の排出管１６で繋がる場合もある。又はリリーフバルブ３０から排出されたオイルが第２の排出管１６を通ること無く直接オイルパン１１に戻る場合もある。
【００１９】
オイルポンプ２０は、内接式のギヤポンプであって、ハウジング２１の内部に、駆動軸２２と共に回転するピニオンギヤ２３と、このピニオンギヤ２３と噛み合うインターナルギヤ２４と、が設けられて構成される。ピニオンギヤ２３の歯とインターナルギヤ２４の歯との間隔が変化することにより、オイルの吸入及び排出が行われる。
【００２０】
ハウジング２１には、オイルの吸入口２５と吐出口２６とが形成されている。吸入口２５は、ピニオンギヤ２３の歯とインターナルギヤ２４の歯との間隔が徐々に広くなる箇所に位置する。一方、吐出口２６は、ピニオンギヤ２３の歯とインターナルギヤ２４の歯との間隔が徐々に狭くなる箇所に位置する。
【００２１】
オイルパン１１と吸入口２５とは、吸入管２７で繋がれている。吐出口２６には、エンジン１２に向かって延びる吐出管２８が設けられている。吐出管２８は、エンジン１２に繋がる第１の導入管１３と、リリーフバルブ３０に繋がる第２の導入管１４とに分岐する。エンジン１２とオイルパン１１は、第１の排出管１５で繋がっている。リリーフバルブ３０とオイルパン１１は、第２の排出管１６で繋がっている。
【００２２】
図２を参照する。図２には、閉じ状態のリリーフバルブ３０が示されている。リリーフバルブ３０は、筒状の弁箱３１と、この弁箱３１の内部に設けられた弁座３２と、弁箱３１の軸線Ｌに沿って移動可能な筒状の弁体３３と、この弁体３３を弁座３２に向かって付勢するばね３４（付勢部材３４）と、弁箱３１に固定さればね３４の後端を支持するプラグ６０と、からなる。
【００２３】
弁体３３は、前端が閉じられた筒形状の本体部４０と、この本体部４０の後端を閉じる蓋部５０（大径部閉じ部５０）と、からなる。
【００２４】
本体部４０は、弁箱３１の内周面３５よりも０．数ｍｍ程度小径な小径部４１と、この小径部４１に空けられた穴である小径部穴部４２と、弁体３３の移動方向を基準として小径部穴部４２よりも前方に位置し小径部４１を閉じる小径部閉じ部４３と、小径部４１から連続して形成され内周面３５に対して極僅かに（数十μｍ程度）小さい径とされた大径部４４と、この大径部４４に空けられた穴である大径部穴部４５と、からなる。小径部４１の前方の縁には、面取部４６が形成されている。面取部４６は、閉じ状態において弁座３２に当接している。
【００２５】
大径部４４には、軸線に向かって０．数ｍｍ程度凹んだ凹部４４ａが周方向全周に形成され、大径部穴部４５は、凹部４４ａに位置している。
【００２６】
小径部穴部４２は、円形状を呈し、周方向に等間隔で４つ空けられている（図１参照）。同様に、大径部穴部４５は、円形状を呈し、周方向に等間隔で４つ空けられている（図１参照）。小径部穴部４２及び大径部穴部４５の形状及び個数は、適宜変更することができる。
【００２７】
蓋部５０（大径部閉じ部５０）は、大径部４４に嵌合する嵌合部５１と、嵌合部５１と連続して形成さればね３４の前端を支持する支持部５２と、からなる。嵌合部５１は、円柱形状を呈し、大径部穴部４５よりも後方に位置する。
【００２８】
支持部５２は、嵌合部５１よりも径が大きい底部５３と、この底部５３の周縁から後方に向かって延びる中空円筒状の筒部５４と、からなる。
【００２９】
弁箱３１内に弁体３３が配置された状態において、筒部５４は、弁箱３１の内周面３５から離間している。
【００３０】
蓋部５０は、本体部４０に圧入により嵌合されているが、例えば、本体部４０と蓋部５０は、溶接により接合してもよい。
【００３１】
弁箱３１には、第２の排出管１６へオイルを排出するためのオイル排出部３６（流体排出部３６）が形成されている。オイル排出部３６は、大径部穴部４５がどの位相でもオイルが排出できるように全周環状を呈し、内周面３５と第２の排出管１６とを連通している。オイル排出部３６は、閉じ状態の大径部穴部４５よりも後方であって、後退限まで移動した場合の大径部４４よりも前方に位置している。
【００３２】
加えて、弁箱３１には、ばね３４が配置された領域の圧力を調整する通気穴３７が空けられている。
【００３３】
プラグ６０は、鍔部６１と、鍔部６１の内周に形成されたナット部６２と、鍔部６１の中心から延びる軸部６３と、からなる。軸部６３の先端には、ばね３４の後端を配置するための配置部６４が形成されている。軸部６３の周囲には雄ねじ６５が形成されている。弁体３３の内周面３５の後端には雌ねじ６６が形成されている。ナット部６２に六角レンチを挿入し、六角レンチを回すと、雄ねじ６５と雌ねじ６６は係合し、プラグ６０は弁体３３に固定される。
【００３４】
次に、リリーフバルブ３０の動作について説明する。図１を参照する。エンジン１２が始動すると、オイルポンプ２０のピニオンギヤ２３が回転し、オイルパン１１に溜められたオイルが循環装置１０内を循環する。オイルの油圧は、閉じ状態におけるばね３４の付勢力よりも小さいため、弁体３３は移動せず、第２の排出管１６からオイルは排出されない。
【００３５】
図４を併せて参照する。図４には、エンジン１２の低速域Ａから高速域Ｄまでの回転数に対応した油圧が示されている。低速域Ａでは、リリーフバルブ３０は閉じ状態（図１に対応）であるため、エンジン１２の回転数が上がるに連れて、循環装置１０内を流れるオイルの油圧は高くなる。油圧が高くなると、弁体３３の小径部閉じ部４３に加わる圧力は大きくなる。
【００３６】
図３（ａ）及び図４を参照する。次に図４における中速域Ｂでのリリーフバルブ３０の動作について説明する。
【００３７】
弁体３３の小径部閉じ部４３に加わる圧力が、閉じ状態のばね３４の付勢力よりも大きくなると、付勢力に抗して弁体３３は後方に移動する。弁体３３は、弁座３２から離れ、弁体３３の大径部４４は、弁箱３１の内周面３５に対して摺動する。オイルは、弁箱内流路３８に流入する。小径部４１は、オイルが流れることができる程度には弁箱３１の内周面３５よりも小さい。そのため、矢印（１）に示されるように、小径部穴部４２から本体部内部４７にオイルが流入する。
【００３８】
エンジン１２の回転数が上がるに連れて、油圧がさらに高くなる。弁体３３がさらに後方に移動すると、オイル排出部３６と大径部穴部４５とは連通する。矢印（２）に示されるように、本体部内部４７に流入したオイルは、大径部穴部４５とオイル排出部３６を通過して、第２の排出管１６から排出される。オイルが排出されるため、油圧の上昇は抑制される。
【００３９】
図３（ｂ）及び図４を参照する。次に図４における中高速域Ｃでのリリーフバルブ３０の動作について説明する。
【００４０】
エンジン１２の回転数がさらに上がるに連れて、油圧はさらに高まり、弁体３３は後方へ移動する。オイル排出部３６は、大径部４４に閉じられ、オイル排出部３６と大径部穴部４５は連通しなくなる。矢印（３）に示されるように、本体部内部４７に流入したオイルは排出されない。そのため、循環装置１０を流れるオイルの油圧は上昇する。
【００４１】
図３（ｃ）及び図４を参照する。次に図４における高速域Ｄでのリリーフバルブ３０の動作について説明する。
【００４２】
エンジン１２の回転数がさらに上がるに連れて、油圧はさらに高くなる。弁体３３はさらに後方へ移動し、弁体３３及び大径部４４は、オイル排出部３６よりも後方に位置する。弁体３３及び大径部４４が、オイル排出部３６よりも後方まで移動すると、オイル排出部３６と弁箱内流路３８とが連通する。矢印（４）に示されるように、弁箱内流路３８に流入したオイルは、本体部内部４７を通過せずに、オイル排出部３６から排出される。オイルが排出されるため、油圧の上昇は抑制される。
【００４３】
次に本発明の作用及び効果について説明する。
【００４４】
図３（ｂ）を参照する。弁体３３は、前端が閉じられた筒形状の本体部４０と、この本体部４０の後端を閉じる蓋部５０（大径部閉じ部５０）と、からなる。本体部内部４７にオイルが流入しても、オイルは、蓋部５０により堰き止められ、蓋部５０より後方へ流れない。そのため、通気穴３７からオイルは排出されない。
【００４５】
図４を併せて参照する。一般に、エンジンオイルの油圧は、回転数に応じて所定の圧力が要求される（本実施例では、例えば、要求圧力α、要求圧力βとする）。従来技術では、ほぼ全ての回転数域（低速域Ａの後半〜高速域Ｄ）において、通気穴１０５（図５参照）からオイルが排出され続けるため、急激に油圧を上げにくい。そのため、要求油圧α、βを上回るためには、低速域Ａの段階から予め油圧を上げておく必要がある。ただし、必要以上に油圧が高いと、オイルポンプ２０に負担がかかり、エンジン１２の燃費が悪くなる。
【００４６】
一方、本発明によるリリーフバルブ３０では、通気穴３７からオイルが排出されず、各回転数域Ａ〜Ｄにおいて、油圧を高めやすい。即ち、従来技術と比べて、予め圧力を上げておく必要がなくなり（図４の斜線部を参照）、より効率的に要求油圧α、βを上回ることができる。結果、エンジン１２の燃費が向上する。
【００４７】
図２を参照する。加えて、大径部４４には、軸線に向かって０．数ｍｍ程度抉られた凹部４４ａが周方向全周に形成され、大径部穴部４５は、凹部４４ａに位置している。大径部穴部４５から排出されたオイルは、凹部４４ａに溜まり、その後オイル排出部３６から排出される。そのため、弁体３３の位相にかかわらずオイル排出性を良くできる。
【００４８】
加えて、弁箱３１内に弁体３３が配置された状態において、蓋部５０の筒部５４は、弁箱３１の内周面３５から離間している。筒部５４は、内周面３５を摺動しないため、弁体３３の移動の妨げとならない。即ち、ばね３４を支持するために、ばね３４の伸張方向において、筒部５４の長さを所定の長さとしても、弁体３３の移動の妨げとならない。
【００４９】
なお、本実施例では、エンジンオイルの循環装置に組み込まれたリリーフバルブを例に説明したが、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。例えばミッション、ブレーキ、パワーステアリング等の循環装置にも用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、エンジンオイル等の流路に設けられるリリーフバルブに好適である。
【符号の説明】
【００５１】
３０…リリーフバルブ
３１…弁箱
３２…弁座
３３…弁体
３４…ばね（付勢部材）
３５…内周面
３６…オイル排出部（流体排出部）
３７…通気穴
４０…本体部
４１…小径部
４２…小径部穴部
４３…小径部閉じ部
４４…大径部、４４ａ…凹部
４５…大径部穴部
４６…面取部
４７…本体部内部
５０…蓋部（大径部閉じ部）
５１…嵌合部
５２…支持部
５３…底部
５４…筒部
【図１】
2017187134.tif 000003
【図２】
2017187134.tif 000004
【図３】
2017187134.tif 000005
【図４】
2017187134.tif 000006
【図５】
2017187134.tif 000007