CN206626224U - 安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种响应性良好，能够设定各种释放压力的安全阀。安全阀具备外壳、阀体、以及作用力调整机构，上述外壳具有工作流体所流通的内部流路与从内部流路排出工作流体的释放口；上述阀体具有第一受压部、第二受压部、以及第一凹部，上述第二受压部以大于第一受压部的受压面积承受压力，上述第一凹部为有底筒状，并形成于第二受压部中受压面的相反侧。该作用力调整机构具有弹簧、支承部、以及电动机，上述弹簧的一端保持于第一凹部，上述支承部形成有保持弹簧的另一端的有底筒状的第二凹部，上述电动机调整旋转角度并使支承部往复移动。

Description

安全阀

技术领域

本实用新型涉及调整工作流体的压力的安全阀(relief valve)，具体而言，涉及调整泵的喷出压力的安全阀。

背景技术

以往，已知有在发动机与油泵之间配置有调整油泵的喷出压力的安全阀的技术(例如，参照专利文献1-2)，其中，上述油泵使工作流体在发动机的被润滑部件循环。该安全阀具有外壳与阀体，上述外壳具有工作流体所流通的内部流路和从该内部流路排出工作流体的释放口，上述阀体在外壳的内部往复移动。使工作流体的压力作用于该阀体的上表面的同时，使弹簧的作用力在与该压力相对的方向上作用于阀体。在该压力超过弹簧的作用力时，释放口打开，通过将工作流体排出至油泵的上游侧来降低油泵的喷出压力。

关于专利文献1的安全阀有如下记载：其具备保持弹簧的与阀体相反的一侧的端部并且能够往复移动的支承部，并将从油泵排出的工作流体通过三通阀供给至支承部的背面。在发动机的正常运转时，控制三通阀以向支承部的背面供给工作流体，并通过使弹簧缩短来增加释放压力。另一方面，在发动机的预热运转时，控制三通阀以排出位于支承部的背面的工作流体，并通过使弹簧伸长来降低释放压力。由此，流通至发动机的工作流体的压力降低，并促进预热。

专利文献2中公开了以下技术方案：在油泵与安全阀之间具备切换阀，通过对切换阀进行打开操作来增大阀体的受压面积，从而辅助安全阀开阀。即，形成为在将弹簧的作用力保持不变的状态下，通过增减阀体的受压面积，能够在高压释放模式与低压释放模式之间进行选择的结构。此外，在对切换阀进行开闭操作时，通过对设于油泵与切换阀之间的电磁阀进行开关控制，从而相对切换阀的卷轴进行工作流体的供给/排出。

专利文献

专利文献1：日本特开2009-191634号公报

专利文献2：日本特开2014-98326号公报

实用新型内容

在用于发动机的润滑、冷却的油泵中，存在通过将释放压力设定为通常模式与低压模式之间的中压模式，来提高泵的运转效率，从而谋求燃料消耗的改善的情况。然而，在以往的安全阀中，阀体的释放压力被限定为2级设定，因此具有改善的余地。

此外，在以往的安全阀中，由于使工作流体的压力作用于阀体的上表面，因此如果不导入比较大的压力则无法开阀，在需要快速开阀的情况下响应性较差。并且，在专利文献1的安全阀中，由于其为使用工作流体来使支承部往复移动的结构，因此需要一定的时间来达到所期望的释放压力。此外，专利文献2的安全阀由于通过电磁阀来对切换阀进行开闭操作，因此在将工作流体导入安全阀前容易发生延时，并且结构复杂。

因此，人们希望合理地构成一种响应性优越、能够设定各种释放压力的安全阀。

安全阀的结构特征在于以下点：其具有外壳、阀体、以及作用力调整机构；上述外壳具有工作流体所流通的内部流路与从所述内部流路排出工作流体的释放口；上述阀体具有第一受压部、第二受压部、以及第一凹部，上述第一受压部承受在上述内部流路中流通的工作流体的压力，上述第二受压部与该第一受压部相对并连结，以大于上述第一受压部的受压面积承受上述压力，上述第一凹部为有底筒状，其形成于该第二受压部中受压面的相反侧，上述阀体能够在上述外壳的内部往复移动；上述作用力调整机构具有弹簧、支承部、以及电动机，上述弹簧的一端保持于上述第一凹部，并向与上述压力相对的方向施力，上述支承部形成有保持上述弹簧的另一端的有底筒状的第二凹部，上述电动机调整旋转角度并使上述支承部往复移动。

根据本结构，由于利用第一受压部与第二受压部的面积差来开阀，因此能够通过相对较小的来自工作流体的压力来开阀，响应性得到提高。并且，虽然施加于阀体的压力通过弹簧作用于使支承部退回的方向，但是由于该压力较小，因此能够将使支承部往复移动的电动机的驱动力设定得较小，从而谋求小型化。

另一方面，如果如本结构般通过电动机来使支承部往复移动，从而调整弹簧的作用力，则当例如希望在一定程度上较大的压力下开阀时，能够通过压缩弹簧而将作用力设定得较大来增大释放压力。即，如果调整电动机的旋转角度，则可任意地设定支承部的位置，从而对弹簧的安装长度(set length)进行多级的变更，因此，能够设定与弹簧的作用力相对应的各种释放压力。因此，在将本结构的安全阀应用于调整发动机的油泵的喷出压力的情况下，由于能够设定释放压力的高压模式、低压模式以外的多个压力模式，因此能够根据发动机的转速等来选择泵的运转效率最高的释放压力。

进一步地，如果如本结构般通过电动机来改变弹簧的安装长度，则没有必要像以往那样使用电磁阀、三通阀来改变流路，因此能够通过简单的结构来提高响应性。

其它的结构特征在于以下点：在上述第一凹部的侧壁形成有贯通孔部，上述贯通孔部在上述第一凹部的可动区域内与上述释放口连通。

但是，在将弹簧配置于阀体与支承部之间，并使支承部相对阀体相对移动的情况下，存在于弹簧的收容空间的空气、从阀体与外壳的空隙侵入的工作流体会成为背压阻力，阻碍阀体、支承部的往复移动。

因此，如果如本结构般在第二受压部的第一凹部的侧壁形成在第一凹部的可动区域内与释放口连通的贯通孔部，则可将弹簧收容空间的背压释放至外部，实现阀体、支承部的顺畅的往复移动。并且，释放口兼具背压释放孔的功能，因此没有必要在外壳另外形成背压释放孔，因而本结构较为合理。

其它的结构特征在于以下点：在上述外壳的侧壁贯穿形成有与上述弹簧的收容空间连通的背压孔部；上述背压孔部在上述第一凹部和上述第二凹部最接近时，与上述收容空间连通。

如果如本结构般使背压孔部与弹簧的收容空间连通，则可将空气、工作流体向外部排出，从而实现阀体、支承部的顺畅的往复移动。并且，由于其为将背压孔部设于外壳的侧壁这样简单的结构，因此本结构较为合理。

另一方面，如上所述，阀体承受工作流体的压力而往复移动，与此同时，支承部因电动机而往复移动，因此阀体的第一凹部、支承部的第二凹部的位置频繁变化，有可能会堵塞背压孔部。然而，如果如本结构般使背压孔部在第一凹部与第二凹部最接近时与弹簧的收容空间连通，则阀体、支承部总在背压阻力减轻的状态下移动。其结果为，能够进一步提高安全阀的响应性。

其它的结构特征在于以下点：在上述第二凹部的侧壁形成有贯通孔部，在上述外壳的上述侧壁贯穿形成有在上述第二凹部的可动区域内与上述第二凹部的上述贯通孔部连通的背压孔部。

一般来说，支承部配置于阀体的下方侧。因此，如果如本结构般使支承部的贯通孔部与外壳的背压孔部在第二凹部的可动区域内连通，则能够通过重力使从外壳与阀体的空隙中漏出的工作流体落下，并从该背压孔部迅速排出。

其它的结构特征在于以下点：在上述阀体与上述支承部之间具有限制上述阀体向上述支承部侧移动的移动阻止部。

如上所述，使弹簧收容空间在阀体、支承部的可动区域内与形成于外壳的释放口或背压孔部连通。另一方面，在对阀体施加允许压力以上的压力的情况下，可能会出现第一凹部的贯通孔部不与释放口连通，或第一凹部堵塞背压孔部的情况。因此，通过如本结构般设置限制阀体的超过可动区域的移动的移动阻止部，能够维持弹簧收容空间与释放口或背压孔部连通的状态，因此能够可靠地将存在于弹簧收容空间的工作流体、空气排出。

其它的结构特征在于以下点：上述电动机为步进电动机。

通过如本结构般将步进电动机用于支承部的移动控制，能够精细地设定与脉冲数相对应的步进角，因此能够高精度地设定支承部的位置。因此，可容易地设定各种释放压力。

其它的结构特征在于以下点：上述安全阀具有基准位置设定机构，上述基准位置设定机构在上述步进电动机工作时，使上述支承部抵接于上述外壳的指定部位，以使上述步进电动机失调，并设定上述步进电动机的基准位置。

对于步进电动机来说，即使在施加所期望的电压来进行驱动的情况下，如果作用于阀体的压力大于电动机的保持转矩，则可能会发生阻止电动机旋转的失调现象。在发生该失调现象的情况下，由于无法把握支承部的当前位置，即使电动机以指定量进行旋转，也无法设定至期望的释放压力。

因此，在本结构中进行如下设置：在电动机工作时，使支承部抵接于外壳的指定部位，以使电动机失调，并在使支承部往复移动的基础上设定电动机的基准位置。这可以考虑例如使电动机以支承部的最大移动距离所对应的步进角工作以使支承部移动至上限位置，或者降低电动机的保持电压以使支承部移动至下限位置。无论在哪种情况下，都是在使支承部往复移动的基础上设定电动机的基准位置，因此在电动机下次工作时，支承部的机械移动位置与电动机识别的电气移动位置一致。其结果为，能够正确地调整弹簧的作用力。

其它的结构特征在于以下点：上述安全阀具有测量上述工作流体的压力的压力传感器、与调整上述电动机的驱动力的控制部；上述控制部基于目标压力与通过上述压力传感器测得的测定压力，来决定上述支承部的移动距离与上述电动机的响应时间。

根据本结构，基于目标压力与实测压力来决定支承部的移动距离及响应时间。其结果为，能够高精度且迅速地进行使实测压力接近目标压力的控制，因此能够提高泵的运转效率。此外，例如，在发动机的转速急剧上升的情况下，能够进行迅速改变弹簧的作用力，向发动机供给更多工作流体的控制，因此能够良好地维持发动机的状态。

其它的结构特征在于以下点：上述安全阀具有测量上述工作流体的温度的温度传感器与调整上述电动机的驱动力的控制部；当上述温度传感器测得的测定温度在第一温度以下时，上述控制部设定为向上述电动机施加第一电压的高电压模式；在上述测定温度超过上述第一温度时，上述控制部设定为向上述电动机施加小于上述第一电压的第二电压的低电压模式。

作用于阀体的压力根据工作流体的粘度而有所不同，因此对抗该压力来使支承部往复移动的电动机所需要的驱动力也不同。因此，在本结构中，在工作流体温度较低而粘度较高的情况下，作用于阀体的压力也高，因此将施加于电动机用于驱动的电压设定为高电压模式。另一方面，在工作流体温度较高而粘度较低的情况下，由于作用于阀体的压力较低，因此将施加于电动机用于驱动的电压设定为低电压模式。由此，可寻求对电动机的外加电压的最优化，并节省功率消耗。并且，如果设定为低电压模式，则由于电动机的自发热量变小，因此电动机的耐用性提高。相反地，当工作流体温度较低时，由于电动机周围气温较低，即使将对电动机的外加电压持续设定为高电压模式，也不易降低电动机的耐用性。

附图说明

图1为实施方式1所涉及的流路结构的示意图。

图2为表示安全阀在最低压力设定时的闭阀状态的截面图。

图3为安全阀的分解立体图。

图4为表示安全阀在最低压力设定时的全开状态的截面图。

图5为表示安全阀在最高压力设定时的闭阀状态的截面图。

图6为表示安全阀在最高压力设定时的全开状态的截面图。

图7为整体控制流程的示意图。

图8为决定对电动机的外加电压的控制流程的示意图。

图9为对电动机的外加电压的概念图。

图10为实施方式2所涉及的流路结构的示意图。

图11为安全阀的立体图。

图12为沿图11的XII-XII线的截面图。

图13为沿图11的XIII-XIII线的截面图。

图14为表示安全阀在最低压力设定的全开状态的截面图。

图15为表示安全阀在最高压力设定的闭阀状态的截面图。

图16为表示安全阀在最高压力设定的全开状态的截面图。

图17为实施方式2所涉及的防脱落部件的立体图。

图18为实施方式3所涉及的压力调整的示意图。

图19为实施方式4所涉及的压力调整的示意图。

图20为表示另一实施方式1的背压释放结构的截面图。

图21为表示另一实施方式2的止动销的截面图。

图22为表示另一实施方式3的防脱落部件的截面图。

具体实施方式

以下，根据附图对本实用新型所涉及的安全阀的实施方式进行说明。在本实施方式中，以调整油泵6(以下，简称为泵6。)的喷出压力的安全阀X为例进行说明，其中，上述油泵6使发动机油(工作流体的一个例子。以下，简称为工作油。)循环至发动机E。但是，并不限定于以下的实施方式，在不偏离本实用新型的主旨的范围内可以进行各种变形。

[实施方式1的整体结构]

如图1所示，泵6配置于贮存工作油的油盘7与发动机E之间，使工作油循环至发动机E的活塞、气缸、曲轴的轴承等被润滑部件。

贮存于油盘7的工作油通过泵6的工作而被汲取上来，经过吸入流路71流入泵6的吸入口61。由于与内转子63的旋转中心和外转子64的旋转中心的偏心量相对应的喷出压力的作用，从吸入口61流入泵6的工作油从喷出口62排出。

从泵6喷出的工作油经第一流路72的滤油器F过滤后，供给至发动机E。本实施方式中的安全阀X配置于泵6与发动机E之间，并与从第一流路72分支出的第二流路74连接。在本实施方式中，使第二流路74在滤油器F的下游侧分支。由此，可抑制混入工作油的异物流入安全阀X的频率。另一方面，将在来自于泵6的喷出压力由于滤油器F的堵塞等而急剧上升的情况下开阀的止逆阀G配置于在泵6与滤油器F之间从第一流路72分支出的第三流路73上。应予说明，安全阀X也可以配置于泵6与滤油器F之间，并没有特别限定。此外，止逆阀G也可以由安全阀构成，没有特别限定。

流经第二流路74而被导入安全阀X的工作油流通于安全阀X的内部流路18。当安全阀X处于开阀状态时，流通于内部流路18的工作油向第四流路75排出，通过排放流路78回到油盘7。其结果为，工作油在来自于泵6的喷出压力减小的状态下流向发动机E。另一方面，在安全阀X为闭阀状态时，来自于泵6的喷出压力并不减小，并且工作油循环至发动机E。也就是说，安全阀X具有调整从泵6喷出的工作油的压力的功能。此外，在安全阀X的上方连接有第五流路76，该第五流路76也与排放流路78连通。从安全阀X的外壳1与阀体2的空隙中漏出的工作油通过该第五流路76而被排出。

应予说明，第四流路75、第五流路76也可以不与排放流路78合流而直接与油盘7连通，也可以与在泵6和油盘7之间的吸入流路71连通。

在泵6的下游侧的第一流路72上具备温度传感器T和压力传感器P。将压力传感器P的测定压力Pd、温度传感器T的测定温度Td输入调整电动机M的驱动力的控制部9，详细情况将在后面陈述。进一步地，虽然图中未示出，但也向控制部9输入从设置于曲轴的旋转传感器测得的发动机E的实际转速、从调节阀开度等测得的发动机E的负载信息等。

[安全阀]

如图2所示，安全阀X具有外壳1、阀体2、弹簧3、保持器4(支承部的一个例子)和电动机M。下面，将阀体2侧作为上方，将电动机M侧作为下方进行适当说明。

在外壳1的侧壁形成有导入从泵6喷出的工作油的导入口11与将被导入的工作油排出的释放口12。此外，在外壳1的上方形成有排放口13，上述排放口13作为阀体2移动时的呼吸孔，并排出漏出的工作油。

在外壳1的内周面形成有收容阀体2、弹簧3与保持器4的圆筒状的内孔部14。此外，外壳1在内孔部14围成的空间中，在导入口11与释放口12之间具有从泵6喷出的工作油所流通的内部流路18。如图3所示，导入口11及释放口12的截面形成为矩形，并且释放口12的截面积形成为大于导入口11的截面积。此外，如图2所示，释放口12的径向长度形成为大于内孔部14的径向长度。应予说明，导入口11、释放口12也可以不形成为矩形，而形成为圆形等各种形状。

阀体2收容于外壳1的内部，承受流通于内部流路18的工作油的压力而往复移动。阀体2与外壳1的内孔部14滑动接触的同时阀体2的往复移动被内孔部14引导。该阀体2至少能够在从图2所示的位置到图4所示的位置的可动区域19内往复移动。

阀体2具有承受流通于内部流路18的工作油的压力的第一受压部21与第二受压部22。第二受压部22在弹簧3侧与第一受压部21相对配置，通过连结部件23与第一受压部21连结。

在第一受压部21形成有承受流通于内部流路18的工作油的压力的第一受压面21a与位于该第一受压面21a相反侧的截锥体状的顶面部21b。在第二受压部22形成有以大于第一受压面21a的受压面积承受流通于内部流路18的工作油的压力的第二受压面22a以及位于第二受压面22a相反侧的有底筒状的第一凹部22b。如图3所示，在第二受压部22的外表面形成有环状槽22c，在该环状槽22c设有多个与释放口12连通的贯通孔部22d。应予说明，贯通孔部22d也可以为一个，也可以不形成环状槽22c，并没有特别限定。

阀体2在从第二受压部22堵塞释放口12的无法排出位置(参照图2)到第二受压部22的第一凹部22b的下端部接触释放口12的下端部的排出全开位置(参照图4)的可动区域19内往复移动。即，第一凹部22b的贯通孔部22d形成为在第一凹部22b的可动区域19a(特别是阀体2移动至图4的位置的情况下)内与释放口12连通的结构，并成为阀体2往复移动时的呼吸孔。

弹簧3在与作用于阀体2的工作油的压力相对的方向(导入口11侧)上对阀体2施力。弹簧3的一端被阀体2的第一凹部22b支承，弹簧3的另一端被后述的保持器4的第二凹部42支承。

保持器4形成为有底筒状，在外壳1的内部往复移动。在保持器4与外壳1的内孔部14滑动接触的同时保持器4的往复移动被引导。如图3所示，保持器4具有第二凹部42与突出部41a，上述第二凹部42为有底筒状，并保持弹簧3的另一端(阀体2的相反侧的端部)，上述突出部41a为使第二凹部42的相反侧(电动机M侧)的端部41沿直径向外方向突出成环状。如图5所示，突出部41a与形成于外壳1的内孔部14的台阶部16抵接来决定保持器4的上限位置OS。

如图3所示，在保持器4的端部41的中央以形成切口的方式形成有滑孔部41b，电动机M的轴51滑动插入该滑孔部41b。此外，如图2所示，以弹簧3的收容空间与保持器4与电动机M之间的空间连通的方式形成有贯穿滑孔部41b的侧方的孔部41c。

在本实施方式中的电动机M由调整旋转角度并使保持器4往复移动的步进电动机构成。应予说明，步进电动机已为公知，因此省略详细的说明。

电动机M具有箱体52，在该箱体52的内部收容有定子线圈54与转子53，上述定子线圈54接收到来自后述控制部9的信号而通电，上述转子53受到来自定子线圈54的磁通而旋转。此外，电动机M具有与保持器4连接的轴51，在轴51的外表面形成有与转子53的内螺纹部53a螺纹连接的外螺纹部51a。

由于转子53旋转，与形成于转子53的内表面的内螺纹部53a螺纹连接的外螺纹部51a直线运动。也就是说，通过转子53的内螺纹部53a与轴51的外螺纹部51a，构成将电动机M的旋转运动转换为直线运动的直线运动转换机构。应予说明，在该直线运动转换机构可以使用蜗轮蜗杆装置(worm gears)等来构成，也可以在保持器4设置与轴51的外螺纹部51a螺纹连接的内螺纹部，无论哪种形态均可。

然后，对本实施方式中的安全阀X的组装顺序进行说明。如图3所示，将电动机M的轴51从径向插入保持器4的滑孔部41b。继而，将阀体2、后述卡环20、弹簧3、保持器4及电动机M依次插入外壳1。接着，在使形成于电动机M的箱体52的凸缘部55与形成于外壳1的凸缘部15重叠的状态下通过螺栓B对该凸缘部55进行紧固。此时，如图2所示，在箱体52的凸缘部55与外壳1的凸缘部15之间安装有环状的密封部件S1。通过该密封部件S1可防止存在于外壳1的内部的工作油漏出至外部。

[作用力调整机构]

图2中表示了保持器4位于下限位置OL的状态；图5中表示了保持器4位于上限位置OS的状态。如上所述，电动机M使保持器4往复移动。其结果为，在从图2所示的弹簧3延伸至最长的状态至图5所示的弹簧3缩短至最短的状态之间，弹簧3的安装长度被改变。这样，形成通过使保持器4受电动机M的驱动力而往复移动来改变弹簧3的安装长度的作用力调整机构D。即，该作用力调整机构D由弹簧3、保持器4、和电动机M构成。

在图2的状态下，弹簧3的作用力最小，因此安全阀X的释放压力为最低压力设定。另一方面，在图5的状态下，弹簧3的作用力最大，因此安全阀X的释放压力为最高压力设定。

如上所述，由于本实施方式的电动机M为步进电动机，通过精细调整与施加于电动机M的脉冲数Pn相对应的步进角As，能够精密设定保持器4的位置。例如，如果将1个脉冲的步进角As设定为15度，则24个脉冲使电动机M旋转一周。在将电动机每旋转一周时保持器4的移动距离L设为1mm的情况下，电动机M旋转10周可使保持器4移动10mm。即，能够根据脉冲数Pn对弹簧3的安装长度进行多级(如240种)的变更。并且，由于为通过电动机M来设定保持器4的位置的结构，因此能够不受工作油的粘性、脉动等影响，高精度地调整弹簧3的作用力。

在调整了弹簧3的作用力的状态下，工作油流通至外壳1的内部流路18时，根据两受压面21a、22a的面积差施加工作油的压力。如果该压力大于弹簧3的作用力则阀体2开始下降，释放口12打开，工作油排放至油盘7。如果阀体2进一步下降，则与释放口12的开口面积对应的工作油量被排放。即，形成如果泵6的喷出压力超过指定的阈值，则流通至发动机E的工作油的压力被释放的结构。

如图2所示，在释放压力为最低压力设定的情况下，当与两受压面21a、22a的面积差相对应的压力上升至第一压力时，阀体2开始下降，当达到第二压力时，如图4所示，释放口12变成全开的状态。另一方面，如图5所示，在释放压力为最高压力设定的情况下，与两受压面21a、22a的面积差相对应的压力为大于第一压力的第三压力，阀体2开始下降，当达到大于第二压力的第四压力时，如图6所示，释放口12变为全开的状态。

即，通过如上所述的作用力调整机构D，能够将安全阀X的开阀开始压力设定在第一压力至第三压力之间，并将安全阀X的全开压力任意设定于第二压力至第四压力之间。因此，如果根据发动机E的运转状态来改变弹簧3的安装长度，则能够谋求泵6的运转效率的最优化。此外，如果调整电动机M的脉冲数Pn，则能够快速改变保持器4的移动距离L。

并且，在本实施方式中，根据两受压面21a、22a的面积差对阀体2施加压力。即，能够通过相对流体压力较小的压力差使阀体2开阀，因此弹簧3的作用力可设定得较小。其结果为，能够将改变弹簧3的安装长度的电动机M的驱动力设定得较小，从而实现电动机M的小型化。

另一方面，在将弹簧3配置于阀体2与保持器4之间，使保持器4相对于阀体2移动的情况下，存在于弹簧3的收容空间的空气、从外壳1和阀体2的空隙侵入的工作油形成背压阻力，阻碍阀体2、保持器4的往复移动。然而，如上所述，阀体2的第一凹部22b的贯通孔部22d形成为在第一凹部22b的可动区域19a内与释放口12连通的结构，因此存在于弹簧3的收容空间的空气、工作油可被时常排出。因此，能够使阀体2、保持器4顺畅地移动。并且释放口12兼具背压释放孔的功能，因此没有必要在外壳1另外形成背压释放孔，因而本结构较为合理。

如果阀体2在最低压力设定时受到大于第二压力的工作流体的压力、或者在最高压力设定时受到大于第四压力的工作流体的压力，则第一凹部22b的贯通孔部22d可能会不与释放口12连通。因此，在本实施方式中，如图4所示，也可以在阀体2的第一凹部22b与保持器4之间设置限制阀体2向保持器4侧移动的卡环20(移动阻止部的一个例子)。由此，能够可靠地排出存在于弹簧3的收容空间的空气、工作油。该卡环20嵌入形成于外壳1的内孔部14的槽中。应予说明，只要移动阻止部为限制阀体2向保持器4侧移动的部件，则也可以设为在外壳1的侧壁突出形成止动器等形式，并没有特别设定。

存在于该弹簧3的收容空间的工作油有时会从保持器4与外壳1的空隙漏出至保持器4与电动机M的箱体52之间的空间。但是，由于在保持器4的端部41形成孔部41c，因此工作油会回到弹簧3的收容空间，并从释放口12排放。同时，存在于保持器4与电动机M的箱体52之间的空气也会从孔部41c回到弹簧3的收容空间，因此不会阻碍保持器4的往复移动。

[基准位置设定机构]

但是，构成电动机M的步进电动机即使在施加指定的电压Vc来驱动的情况下，如果由于施加于阀体2的高压力等原因，施加于电动机M的负载转矩变大，则会发生阻止电动机M的旋转控制或静止控制的失调现象。在发生该失调现象的情况下，由于不能把握保持器4的当前位置，因此即使接着使电动机M以指定的步进角As旋转，也不会将保持器4设定于期望的位置。

因此，在本实施方式中具有基准位置设定机构C，上述基准位置设定机构C使上述保持器4的突出部41a抵接于外壳1的台阶部16以使电动机M失调，来设定电动机M的基准位置。也就是说，为了定期重置保持器4的位置而使电动机M失调，以使得保持器4的机械移动位置与电动机M所识别的电气移动位置不发生错位。具体而言，如图5所示，通过使保持器4在上限位置OS抵接于外壳1，将弹簧3的作用力设定为最大。其结果为，由于释放压力变为最高压力设定，因此即使在例如在发动机E转速较高、并且需要使工作油循环至发动机E的工作油的压力的状况下运行基准位置设定机构C的情况下，泵6的喷出压力也不会降低。

该基准位置设定机构C优选在例如工作油温度较高而粘度降低、压力传感器P的测定压力Pd较低时运行。由此，由于使弹簧3的作用力增大、释放口12变成关闭状态，因此能够确保循环至发动机E的工作油的量，从而可靠地防止发动机E的烧结。此外，也可以在发动发动机E且启动电动机M时运行基准位置设定机构C。该情况下，在发动发动机E时，无论电动机M在发动机E停止前是否失调，总能够在再次设定电动机M的基准位置的状态下运行作用力调整机构D，因此提高了控制精度。

[控制部]

图7表示了安全阀X的控制流程。控制部9调整电动机M的驱动力并控制保持器4的往复移动。下面，用图7～图9对安全阀X的控制方法进行说明。

首先，判定是否运行设定电动机M的基准位置的基准位置设定机构C(#70)。基准位置设定机构C可以在从启动电动机M起每经过指定时间时便运行，也可以在温度传感器T的测定温度Td在指定值以上或压力传感器P的测定压力Pd在指定值以下时运行，以使释放口12变成关闭状态。此外，由于在温度传感器T的测定温度Td在指定值以下而工作油的粘度较高的情况下，电动机M容易失调，因此也可以提高基准位置设定机构C的运行频率。在运行基准位置设定机构C的情况下(#70判定为Yes)，以最大脉冲数驱动电动机M，其中，上述最大脉冲数等同于使保持器4从下限位置OL移动到上限位置OS的距离(#701)。由此，即使保持器4位于下限位置OL附近，也能够使保持器4移动至上限位置OS，并可靠地设定电动机M的基准位置。另一方面，在保持器4位于下限位置OL与上限位置OS之间的情况下，在保持器4位于与外壳1抵接的上限位置OS，使电动机M失调并设定电动机M的基准位置。

然后，测定压力传感器P的测定压力Pd、温度传感器T的测定温度Td、发动机E的实际转速、基于调节阀开度的发动机负载等(#71)。然后，向发动机状态函数(i为输入变量的种类数)输入温度传感器T的测定温度Td、发动机E的实际转速、发动机负载，计算目标压力Pc(#72)。此处，发动机状态函数为基于实验数值或经验法则而函数化的函数。应予说明，也可以使发动机状态函数对指定的输入变量建立映射。此时，例如在工作油的测定温度Td较高、且发动机E的负载较大的情况下，为了可靠地防止发动机E的烧结，也可以将目标压力Pc乘以校正系数以使释放压力变为在高压力设定侧。

然后，通过压力差Px(测定压力Pd-目标压力Pc)与发动机状态函数计算保持器4的移动距离L(#73)。移动距离L以使测定压力Pd接近目标压力Pc的方式来决定弹簧3的伸缩量。

然后，基于发动机状态函数目标压力Pc、测定压力Pd决定作为保持器4的移动速度的响应时间Time(#74)。例如，在压力差Px较大，且发动机E的转速较大的情况下，为了尽快地向发动机E供给工作油，将响应时间Time提前。另一方面，在发动发动机E时等工作油的测定温度Td较低而粘度较高的情况下，对电动机M的负载转矩较大，因此也可以将响应时间Time分割成多个而设定，以使得不会超过电动机M能够适当地启动的最大自启动频率。在该情况下，如果将最初的第一响应时间Time1设定为长于接着的第二响应时间Time2及以后的响应时间，并随着电动机M的加速而将后述的脉冲频率PPS设定得较高，则能够防止电动机M的失调。

然后，设定对电动机M的外加电压Vc(#75)。用图8～图9对该外加电压Vc的设定进行说明。在本实施方式中，在对电动机M的外加电压Vc的设定中考虑温度传感器T的测定温度Td。

一般来说，工作油的粘度与工作油的温度呈负相关关系，如果工作油的温度较低则粘度较高，如果工作油的温度较高则粘度较低。此外，粘度越高则工作油的压力增加，粘度越低则工作油的压力降低。即，作用于阀体2的压力与工作油的温度呈反比，由于该压力将形成对电动机M的负载转矩，因此如果根据工作油的温度来决定对电动机M的外加电压Vc，可抑制电力的浪费。

如图8所示，首先，判定温度传感器T的测定温度Td是否在第一温度T1(例如20℃)以下(#81)。在测定温度Td为第一温度T1以下的情况下(#81判定为Yes)，判定测定温度Td是否在第二温度T2(-10℃附近)以下。

但是，众所周知，当工作油的温度变为极低温，例如低于第二温度T2(-10℃附近)时，粘度会急剧上升。在该情况下，可能对电动机M施加超过保持转矩的负载转矩。因此在测定温度Td低于第二温度T2的情况下(#82判定为Yes)，将电动机M设为有意地使之失调的失调模式(#89)。也就是说，将对电动机M的外加电压Vc设定为在0V附近的第三电压V4。

在测定温度Td高于第二温度T2的情况下(#82判定为No)，设定为高电压模式(#88)，以使得能够对抗电动机M的负载转矩，上述高电压模式为将对电动机M的外加电压Vc设为高电压V1(第一电压，例如12V)。该情况下，即使将电动机M设定为高电压，由于工作油温度低，因此电动机M周围气温较低，不易损害电动机M的耐用性。

另一方面，在测定温度Td高于第一温度T1的情况下(#81判定为No)，计算作为判断是否有必要尽快向发动机E供给工作油的判断值的高速工作判断值K(#83)。该高速工作判断值K为基于例如调节阀开度等的发动机负载信息，使用映射(map)等进行数值化的值。并以如下方式进行定义：高速工作判断值K越大，对发动机E供给的工作油的油量(压力)设定得越大。应予说明，也可以将目标压力Pc、测定压力Pd、或响应时间Time中的任一个或多个与高速工作判断值K组合而创建映射。

然后，判定高速工作判断值K是否大于指定的阈值K1(#84)。在高速工作判断值K大于指定的阈值K1的情况下(#84判定为Yes)，设定为高电压模式以使得即使提高电动机M的响应速度也不会发生失调(#88)。

在高速工作判断值K为指定的阈值K1以下的情况下(#84判定为No)，为抑制电动机M的驱动电力，转换为低电压模式。由此，能够节约对电动机M的功率消耗，同时，能够防止高电压下持续运转导致的电动机M的耐用性下降。在此，在本实施方式中，为寻求进一步节约功率消耗，将低电压模式分为两种。因此，判断测定温度Td是否高于第三温度T3(例如80℃)(#85)。

在测定温度Td为第三温度T3以下的情况下(#85判定为No)，设定为低电压模式(1)(#87)，上述低电压模式(1)为将对电动机M的外加电压Vc设定为低电压V2(第二电压的一个例子，例如8V)。另一方面，在测定温度Td高于第三温度T3的情况下(#85判定为Yes)，设定为低电压模式(2)(#86)，上述低电压模式(2)为将对电动机M的外加电压Vc设定为低于低电压V2的低电压V3(第二电压的一个例子，例如5V以下)。这是由于工作油的粘度显著下降，对电动机M的负载转矩显著变小，因而即使以较小的低电压V3也能够驱动电动机M。

在图9中模式性地表示了与温度传感器T的测定温度Td相对应的对电动机M的外加电压Vc的设定模式。如上所述，当测定温度Td在第一温度T1以下时，设定为对电动机M施加高电压V1的高电压模式。另一方面，当测定温度Td超过第一温度T1时，设定为低电压模式，上述低电压模式为向电动机M施加小于高电压V1的低电压V2或低电压V3。此外，在测定温度Td超过第一温度T1，且高速工作判断值K大于指定的阈值K1的情况下，设定为高电压模式。进一步地，当测定温度Td在低于第一温度T1的第二温度T2以下时，使向电动机M施加的电压降低至小于低电压V2或低电压V3的第三电压V4，并有意地使电动机M失调。由此，安全阀X的释放压力变为最低压力设定，循环至发动机E的工作油的压力降低，因此促进发动机E预热。应予说明，在发动发动机E时，为促进发动机E预热，也可以有意地使电动机M失调而使工作油从安全阀X放出。此外，电压模式的分割数量可以进一步细化，也可以将低电压模式(1)与低电压模式(2)合并为一个模式，还可以使外加电压Vc随着测定温度Td的升高而持续降低，并没有特别限制。

接着，在设定了电动机M的外加电压Vc后，回到图7的流程，计算相对于保持器4的移动距离L的脉冲数Pn＝Si×(L/Li)(Si为电动机每旋转1次的步数，Li为电动机每旋转1次的保持器的移动距离)(#76)。然后，由脉冲数Pn及响应时间Time计算脉冲频率PPS＝Pn/Time(#77)。然后，如果按脉冲频率PPS对电动机M施加指定的电压Vc(#78)，则电动机M以与脉冲数Pn相应的步进角As进行旋转(#79)。其结果为，保持器4的位置改变移动距离L，并且通过弹簧3伸长或缩短来改变释放压力(#80)。由此，能够根据发动机E的状况，选择泵6的运转效率最高的释放压力。应予说明，作为控制部9的控制方法，虽然表示了根据温度传感器T的测定温度Td来改变对电动机M的外加电压Vc的例子，但是也可设为根据温度传感器T的测定温度Td来改变施加于电动机M的电流值的结构。

下面，对实施方式2～4及其它实施方式进行说明。由于基本结构与上述实施方式1相同，因此仅对不同的结构用附图进行说明。应予说明，为使附图易于理解，使用与实施方式1相同的部件名称及符号进行说明。

[实施方式2]

如图12所示，在本实施方式中，在外壳1的侧壁贯穿形成与弹簧3的收容空间连通的背压孔部17，以代替实施方式1中的使形成于阀体2的第一凹部22b的侧壁的贯通孔部22d与释放口12连通的结构。

在安全阀X为最低压力设定下，当从阀体2闭阀的图12的状态转换为阀体2全开的图14的状态时，背压孔部17具有与在第一凹部22b和第二凹部42之间的区域大致相等的长度。此外，在安全阀X为最高压力设定下，当从阀体2闭阀的图15的状态转换为阀体2全开的图16的状态时，背压孔部17的一半形成为与在第一凹部22b与第二凹部42之间的区域大致相等的长度。这样，在阀体2的第一凹部22b与保持器4的第二凹部42最接近时，背压孔部17与弹簧3的收容空间(至少为第一凹部22b与第二凹部42之间的区域)连通。此外，由于阀体2的移动受到固定于外壳1的卡环20的限制，因此第一凹部22b不会堵塞背压孔部17。应予说明，在本实施方式中，虽然背压孔部17形成为长孔形状，但也可以是圆形、矩形等任何形状。此外，只要为在阀体2的第一凹部22b与保持器4的第二凹部42最接近时释放弹簧收容空间的背压的结构，则可以将背压孔部17分割为多个来设置，并没有特别限制。

如图10～图11所示，在本实施方式中，使释放位于弹簧3的收容空间的空气、工作油的背压孔部17与第六流路77连接，上述第六流路77与排放流路78连接。由此，由于位于弹簧3的收容空间的空气、工作油被排出至油盘7，因此能够使保持器4顺畅地往复移动。应予说明，第六流路77也可以不与排放流路78汇合而直接与油盘7连通，也可以与泵6与油盘7之间的吸入流路71连通。

如图12～图13所示，在本实施方式中具有插入孔部51b的棒状的止动销8，来代替实施方式1中形成于保持器4的第二凹部42的突出部41a，上述孔部51b形成于电动机M的轴51的端部。即，基准位置设定机构C由外壳1的台阶部16、止动销8、和电动机M构成。

如图15所示，通过使该止动销8与外壳1的台阶部16抵接，在保持器4的上限位置OS设定电动机M的基准位置。如果将轴51插入保持器4的端部41的中央，同时，将止动销8从径向插入形成于轴51的端部的孔部51b，则电动机M将与保持器4连接。即，止动销8兼具防止轴51脱落的功能与设定电动机M的基准位置的功能。

如图12所示，在本实施方式中，在外壳1的内周面与保持器4的外周面之间安装有环状的密封部件S2，来代替实施方式1中设于外壳1与电动机M的接合面的环状的密封部件S1。即，通过密封部件S2可防止工作油从外壳1与保持器4之间的空隙漏出至电动机M一侧这样的问题。因此在本实施方式中，不会如实施方式1般在保持器4的端部41形成孔部41c。应予说明，释放保持器4与电动机M之间的空气的贯通孔部也可以设于外壳1的侧壁、电动机M的箱体52。

此外，将防止密封部件S2脱落的筒状的防脱落部件90配置于密封部件S2与电动机M之间。如图17所示，防脱落部件90具有允许止动销8往复移动的凹部91与允许保持器4往复移动的保持器收容部92。可通过该凹部91保证保持器4的顺畅运动。凹部91为在防脱落部件90的底部沿径向形成切口而形成，保持器收容部92为沿轴向贯穿防脱落部件90而形成。应予说明，如图14所示，凹部91为在止动销8移动至上限位置OS时，止动销8不与凹部91的底部抵接的形状。由此，能够防止止动销8抵接于防脱落部件90而引起的密封部件S2的损伤。

[实施方式3]

如图18所示，在本实施方式中，不是如实施方式1～2所示使用安全阀X来调整泵6的喷出压力，而是通过调整部件的操作来改变外转子64相对于内转子63的偏心量，从而调整泵6的喷出压力。

泵6具有外壳1、内转子63、外转子64、调整环65(调整部件的一个例子)、操作部65a(阀体的一个例子)、与作用力调整机构D。来自于发动机E的曲轴的旋转动力传递至内转子63，使内转子63在第一旋转轴心Y1旋转。外转子64在相对第一旋转轴心Y1偏心的第二旋转轴心Y2随内转子63的旋转而旋转。

外壳1具备吸入口61与喷出口62，并具有从喷出口62喷出的工作油所流通的内部流路18。从喷出口62喷出的工作油经由第一流路72流向发动机E的被润滑部件，同时，通过位于从第一流路72分支出的第二流路74上的电磁阀H流向内部流路18。该电磁阀H形成为能够在向内部流路18供给工作油的供给状态与排出内部流路18的工作油的排放状态间切换的结构。应予说明，也可以是不设有电磁阀H的结构。

调整环65从径向外侧以相对旋转自如的方式支承外转子64，形成为与第二旋转轴心Y2同轴心的环状，并与向直径向外方向突出的操作部65a连接。如果电磁阀H变为供给状态，并且向调整环65的操作部65a施加在内部流路18中流通的工作油的压力，则操作部65a在外壳1的内部往复移动，从而使调整环65围绕第二旋转轴心Y2公转。其结果为，通过使导销65b与导向槽65c在预期的范围内相互滑动，第一旋转轴心Y1与第二旋转轴心Y2相互接近，从而降低泵6的喷出压力。即，形成为通过调整环65的公转来调整外转子64相对于内转子63的偏心量，从而调整泵6的喷出压力的结构。

在调整环65连接有作用力调整机构D。作用力调整机构D由弹簧3、保持器4与电动机M构成。应予说明，该作用力调整机构D、其它结构具有与上述实施方式1～2相同的功能，起到相同的作用效果，因此省略对其详细的说明。

[实施方式4]

如图19所示，也可以设置改变外壳1的内部流路18的流通面积的流量控制阀，来代替实施方式1～2的安全阀X。在本实施方式中，通过阀体2的第一受压部21向内部流路18突出、从内部流路18退回来改变流路面积，从而调整从第一流路72流入内部流路18的工作油的压力。该被调整过压力的工作油经由第七流路79供给至发动机E。即使在本实施方式中，也能够期望产生与上述实施方式1～2相同的作用效果。

[另一实施方式1]

如图20所示，作为弹簧3的收容空间的背压释放结构，也可以在保持器4的第二凹部42的侧壁形成贯通孔部42a，使之与形成于外壳1的侧壁的背压孔部17连通。外壳1的背压孔部17形成为在从形成安全阀X的最低压力设定的保持器4的下限位置OL到形成安全阀X的最高压力设定的保持器4的上限位置OS为止的区域中的第二凹部42的可动区域19a(特别是保持器4移动至图15的位置的情况)内与贯通孔部42a连通，并成为阀体2、保持器4往复移动时的呼吸孔。在该情况下，与将背压孔部17设于外壳1的上方、中央附近的情况相比，能够迅速排出下降至保持器4的工作油。

应予说明，也可以如图20所示，在保持器4的外表面形成环状槽42b。此外，也可以在外壳1的内孔部14形成环状槽，并使之与第二凹部42的贯通孔部42a连通，来代替环状槽42b，或也可以扩大外壳1的背压孔部17的开口面积来与第二凹部42的贯通孔部42a连通，并没有特别限定。

[另一实施方式2]

也可以如图21所示，使止动销8的形状形成为十字状，并在防脱落部件90的底部形成十字状的切口。在该情况下，止动销8平衡良好地沿周向延伸，因此能够稳定止动销8的移动姿势。

[另一实施方式3]

也可以如图22所示，设为如下结构：使防脱落部件90在密封部件S2与电动机M之间抵接于外壳1，同时，使止动销8抵接于防脱落部件90的凹部91的底面，来设定保持器4的上限位置OS。在该情况下，即使止动销8抵接于防脱落部件90，该防脱落部件90也抵接于外壳1而停止移动，因此不会发生密封部件S2被用力推压这样的问题。由此，能够可靠地防止密封部件S2的损伤。

[其它的实施方式]

(1)上述各实施方式的结构也可以进行适当的组合。例如，也可以将实施方式1所涉及的保持器4的突出部41a设为实施方式2、另一实施方式2那样的销的形状。此外，也可以像实施方式2那样，在实施方式1的安全阀X的外壳1的内周面与保持器4的外周面之间配置环状的密封部件S2，并设置防止密封部件S2脱落的筒状的防脱落部件90。

(2)对控制部9的发动机状态函数的输入变量至少由工作油的温度与发动机E的转速组成即可，也可以省略发动机E的负载信息等。即使在该情况下，通过根据工作油的粘度来设定对电动机M的外加电压Vc，在能够节约功率消耗的同时，如果根据发动机E的转速调整弹簧3的作用力，能够提高泵6的运转效率。

(3)也可以使向上述实施方式1～2的发动机E的被润滑部件供给工作油的流路像实施方式4那样通过外壳1的内部流路18与第七流路79连接。

(4)在上述实施方式中的电动机M并不限定为步进电动机，也可以由例如能够通过反馈控制来调整旋转角度的伺服电动机等构成。

(5)关于上述实施方式所涉及的泵6，虽然表示了余摆线泵的例子，但是也可以为叶轮泵等各种形式的泵。

(6)也可以将上述实施方式所涉及的安全阀X设为调整使制冷剂循环至发动机E的水泵的喷出压力的安全阀，并没有特别限制。

(7)上述实施方式中的各构成部件的形状能够在保证其功能的范围内进行适当的改变。

产业上的可利用性

本实用新型可用于调整使工作油循环至发动机的被润滑部件的油泵等各种工作泵的喷出压力的安全阀。

符号说明

1 外壳

9 控制部

12 释放口

17 背压孔部

18 内部流路

19a 可动区域(第二凹部的可动区域)

2 阀体

20 卡环(移动阻止部)

21 第一受压部

22 第二受压部

22a 第二受压面(受压面)

22b 第一凹部

22d 贯通孔部

3 弹簧

4 保持器(支承部)

42 第二凹部

42a 贯通孔部

C 基准位置设定机构

D 作用力调整机构

M 电动机(步进电动机)

P 压力传感器

Pc 目标压力

Pd 测定压力

L 移动距离

T 温度传感器

T1 第一温度

Td 测定温度

Time 响应时间

V1 高电压(第一电压)

V2，V3 低电压(第二电压)

X 安全阀

Claims (9)

1.一种安全阀，其特征在于，所述安全阀具备：

外壳，所述外壳具有工作流体所流通的内部流路、与从所述内部流路排出工作流体的释放口；

阀体，所述阀体具有第一受压部、第二受压部、以及第一凹部，所述第一受压部承受在所述内部流路中流通的工作流体的压力，所述第二受压部与该第一受压部相对并连结，以大于所述第一受压部的受压面积承受所述压力，所述第一凹部为有底筒状，其形成于该第二受压部中受压面的相反侧，所述阀体能够在所述外壳的内部往复移动；以及，

作用力调整机构，所述作用力调整机构具有弹簧、支承部、以及电动机，所述弹簧的一端保持于所述第一凹部，并向与所述压力相对的方向施力，所述支承部形成有保持所述弹簧的另一端的有底筒状的第二凹部，所述电动机调整旋转角度并使所述支承部往复移动。

2.如权利要求1所述的安全阀，其中，在所述第一凹部的侧壁形成有贯通孔部，所述贯通孔部在所述第一凹部的可动区域内与所述释放口连通。

3.如权利要求1所述的安全阀，其中，

在所述外壳的侧壁贯穿形成有与所述弹簧的收容空间连通的背压孔部，

所述背压孔部在所述第一凹部和所述第二凹部最接近时，与所述收容空间连通。

4.如权利要求1所述的安全阀，其中，

在所述第二凹部的侧壁形成有贯通孔部，

在所述外壳的所述侧壁贯穿形成有在所述第二凹部的可动区域内与所述第二凹部的所述贯通孔部连通的背压孔部。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的安全阀，其中，所述安全阀在所述阀体与所述支承部之间具有移动阻止部，所述移动阻止部限制所述阀体向所述支承部侧的移动。

6.如权利要求1所述的安全阀，其中，所述电动机为步进电动机。

7.如权利要求6所述的安全阀，其中，所述安全阀具有基准位置设定机构，所述基准位置设定机构在所述步进电动机工作时，使所述支承部抵接于所述外 壳的指定部位以使所述步进电动机失调，并设定所述步进电动机的基准位置。

8.如权利要求1所述的安全阀，其中，

所述安全阀具有：

压力传感器，所述压力传感器测量所述工作流体的压力；以及

控制部，所述控制部调整所述电动机的驱动力，

所述控制部基于目标压力与通过所述压力传感器测得的测定压力，来决定所述支承部的移动距离与所述电动机的响应时间。

9.如权利要求1所述的安全阀，其中，

所述安全阀具有：

温度传感器，所述温度传感器测量所述工作流体的温度；以及

控制部，所述控制部调整所述电动机的驱动力，

当所述温度传感器测得的测定温度在第一温度以下时，所述控制部设定为向所述电动机施加第一电压的高电压模式；当所述测定温度超过所述第一温度时，所述控制部设定为向所述电动机施加小于所述第一电压的第二电压的低电压模式。