JP2013213462A - リリーフバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】車両用エンジン等のオイルポンプにおいて、その吐出圧をエンジンの回転数領域に応じて適切に制御・切り替えを行うためのリリーフバルブを提供すること。
【解決手段】弁頭部６２側を開口とした弁内流路６３が形成された弁体６と、弁体を収めた弁体通路３１が形成された弁ハウジング３と、弁体通路の軸方向一端側に形成されると共に弁体通路と連通するリリーフ流入部２と、弁体通路に形成されると共に弁体の移動により弁内流路と連通する第１排出部４と，弁頭部が通過することによって開口される第２排出部５とからなること。第２排出部は第１排出部よりもリリーフ流入部側寄りに位置し、第１排出部は２個の流路からなる第１排出流路４１を有すること。その一方は油温を検知して流路を開閉するサーモエレメント４２が具備され、他方は開閉制御手段が具備されない構成とすること。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用エンジン等のオイルポンプにおいて、その吐出圧をエンジンの回転数領域に応じて適切に制御・切り替えを行うためのリリーフバルブに関する。

車両に対する省燃費化、高効率化の要請は年々高まっており、車両用エンジン等のオイルポンプにおいてもフリクション（駆動トルク）低下や高効率化に向けた取り組みが行われている。その中で吐出圧を低下させることで無駄仕事を低減し、オイルポンプの高効率化を図る試みも多く行われている。いわゆる２段リリーフバルブを開示した文献として特許文献１（特開平５−２６０２４号公報）が挙げられる。

特許文献１の構成の概略を説明する。なお、以下の説明において、部材に付された符号は、特許文献１に記載されたものをそのまま使用する。まず、リリーフ通路４２、リリーフ通路４３と、リリーフ通路が上下方向に２箇所形成されることによって、油圧が、第１リリーフ圧Ｐ１、第２リリーフ圧Ｐ２というように階段状に調整されている。

特許文献１の図８には別の実施例が開示されている。この実施例では、リリーフ通路４３の下流には制御弁５２が設けられ、この制御弁５２の開度をコントローラ５３によって制御し、リリーフ通路４３からリリーフされるオイルのリリーフ圧を調整している。油圧は、エンジン回転数ＮＥ及び油温Ｔに基づき制御弁５２の開度を調整している。具体的には、エンジン回転数ＮＥが所定値ＮＥ１以下の低中回転時において、制御弁５２の開度を絞り、エンジン回転数ＮＥが所定値ＮＥ１よりも高い高回転域では制御弁５２を閉じさせる制御となっている。また、油温Ｔについては、具体化されていない。

特開平５−２６０２４号公報

特許文献１には、以下のような課題がある。コントローラ５３は、ソレノイドバルブ等の電子制御にて制御を行っているため、駆動電流により燃費がロスするおそれがある。また、万が一電機制御系統が故障してコントローラ５３が動作しない場合、リリーフ通路４３が閉まったままの状態になる恐れがある。その場合、リリーフ通路４２のみが開口するため、以前より使われている通常のリリーフバルブとなんら変わりないものとなり、２段リリーフバルブとしての機能が失われてしまう。したがって、燃費改善効果は無くなってしまうという課題があった。

そこで、本発明の目的（解決しようとする技術的課題）は、車両用エンジン等のオイルポンプにおいて、油温の変化に対応して、エンジンの低・中・高の各回転領域でオイルの吐出圧及び流量をそれぞれ最適な状態に適切に制御・切り替えが正確且つ確実にできるようにすることにある。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、弁頭部側を開口とした弁内流路が形成された弁体と、該弁体を収めた弁体通路が形成された弁ハウジングと、前記弁体通路の軸方向一端側に形成されると共に該弁体通路と連通するリリーフ流入部と、前記弁体通路に形成されると共に前記弁体の移動により前記弁内流路と連通する第１排出部と，前記弁頭部が通過することによって開口される第２排出部とからなり、該第２排出部は前記第１排出部よりも前記リリーフ流入部側寄りに位置し、前記第１排出部は２個の流路からなる第１排出流路を有し、その一方は油温を検知して流路を開閉するサーモエレメントが具備され、他方は開閉制御手段が具備されない構成としてなるリリーフバルブとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、請求項１において、前記第１排出部は、弁体通路内に１個の排出開口が設けられると共に前記第１排出流路は前記排出開口から下流側に二股の分岐部が形成され、該分岐部から一方側の流路は油温を検知して開閉動作を行うサーモエレメントが具備された開閉制御流路とし、他方側の流路は開閉制御手段が具備されない自由流路としてなるリリーフバルブとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項３の発明を、請求項１において、前記第１排出部は、弁体通路内に２個の排出開口が設けられると共に前記第１排出流路はそれぞれの排出開口から下流側に設けられ、その一方の流路は油温を検知して開閉動作を行うサーモエレメントが具備された開閉制御流路とし、他方の流路は開閉制御手段が具備されない自由流路としてなるリリーフバルブとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項４の発明を、請求項２又は３において、前記開閉制御流路の断面積は、前記自由流路の断面積よりも大なるリリーフバルブとしたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項２又は３において、前記自由流路の断面積は、前記開閉制御流路の断面積よりも大なるリリーフバルブとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項１の発明では、サーモエレメントは、ソレノイドバルブ等の電子制御では無く、オイルの温度変化による変形、膨張収縮を利用した開閉弁となっている。よって、駆動電流等のエネルギーを浪費すること無く制御が可能であるため、燃費向上が図れる。また、第１排出部の第１排出流路は２個の流路からなり、他方の流路のみにサーモエレメントが配置されたことから、万が一、サーモエレメントが動作せず閉弁された状態になった場合でも、第１排出流路の一方の流路は常に開口されているため、２段リリーフバルブとしての機能を保つことができ、燃費改善効果を保つことが可能となる。また、制御により第２排出部が開弁する回転数をより高回転側に移動させることができるので、油圧が低い回転数領域が広くなり、燃費向上効果を増すことができる。

請求項２の発明では、第１排出流路は前記排出開口から下流側に二股の分岐部が形成され、該分岐部から一方側の流路は油温を検知して開閉動作を行うサーモエレメントが具備された開閉制御流路とし、他方側の流路は開閉制御手段が具備されない自由流路としたので、第１排出部を構成する第１排出流路はコンパクトに構成でき、省スペース化を実現できる。

請求項３の発明では、弁体通路内に２個の排出開口が設けられると共に前記第１排出流路はそれぞれの排出開口から下流側に設けられ、その一方の流路は油温を検知して開閉動作を行うサーモエレメントが具備された開閉制御流路とし、他方の流路は開閉制御手段が具備されない自由流路としたことにより、２本の流路は完全に分かれているため正確に制御できる。

請求項４の発明では、開閉制御流路の断面積は、自由流路の断面積よりも大としたので、オイル排出量の制御量をより大きくできるため、本発明の効果をより増大させることができる。請求項５の発明では、自由流路の断面積は、開閉制御流路の断面積よりも大としたので、自由流路のオイル排出量をより大きくできるため、万が一、サーモエレメントが動作せず、開閉制御流路が閉弁された状態のままになった場合でも、オイル排出量は比較的多くすることができ、ある程度の燃費改善効果を維持することは可能である。

（Ａ）は本発明のリリーフ構造を備えたポンプボディの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の（ア）部拡大横断平面図、（Ｃ）は（Ｂ）の（イ）部拡大図である。 （Ａ）は本発明の要部拡大横断平面図、（Ｂ）は弁体が収納された弁ハウジングの要部拡大横断平面図、（Ｃ）は弁体の縦断側面図、（Ｄ）は（Ｃ）の（ウ）部斜視図である。 リリーフ動作における初期状態から低回転域を示す拡大横断平面図である。 （Ａ）は低油温におけるリリーフ動作における中回転域を示す拡大横断平面図、（Ｂ）は高油温におけるリリーフ動作における中回転域を示す拡大横断平面図である。 リリーフ動作における高回転域を示す拡大横断平面図である。 （Ａ）は別実施形態の第１排出部を具備した本発明の低油温且つ中回転域におけるリリーフ動作を示す拡大横断平面図、（Ｂ）は別実施形態の第１排出部を具備した本発明の高油温且つ中回転域におけるリリーフ動作を示す拡大横断平面図。 （Ａ）は開閉制御流路の断面積が自由流路の断面積よりも大なるパターンの略示図、（Ｂ）は自由流路の断面積が開閉制御流路の断面積よりも大なパターンの略示図である。 本発明の特性を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。ポンプボディ１は、図示されないポンプカバーと共に構成されている。ポンプボディ１の内部にはロータ室１１が形成されている（図１参照）。具体的には、前記ポンプボディ１に凹部が形成され、該ポンプボディ１にポンプカバーを固着したときにその凹部が、偏平円筒中空のロータ室１１として構成されている。

該ロータ室１１内に内歯を設けたアウターロータ９１と外歯を設けたインナーロータ９２とが互いに歯合しつつ偏心して内装されている。アウターロータ９１とインナーロータ９２は、図１において想像線（２点鎖線）にて開示されている。そのアウターロータ９１とインナーロータ９２は具体的には、インナーロータ９２の歯がトロコイド曲線に従って形成されている。そして、インナーロータ９２の歯がアウターロータ９１の歯数よりも一枚少なく、インナーロータ９２が一回転するとアウターロータ９１は、一歯分遅れて回転するように構成されている。

また、インナーロータ９２は、何れの回転角度であっても常にインナーロータ９２の歯先がアウターロータ９１の歯先又は歯底に接触し、インナーロータ９２の隣接する歯先とアウターロータ９１との間に複数の空隙部が形成される。そして、それぞれの空隙部が１回転中に、拡大，縮小して吸入ポート１２からオイルの吸入を行い、吐出ポート１３からオイルを吐出して機器へ循環させるものである。

次に、リリーフ弁装置は、図１（Ｂ）及び図２等に示すように、弁ハウジング３と弁体６とから構成される。前記弁ハウジング３は、前記ポンプボディ１内の所定位置に略円筒形状に膨出形成されたものである。前記弁ハウジング３には、弁体６が摺動する弁体通路３１が形成され、その内部を弁体６が摺動する。その弁ハウジング３には、リリーフ流入部２が連通形成されている。具体的には、前記弁体通路３１の軸方向一端が前記リリーフ流入部２と連通する構造である。

前記吐出ポート１３には、分岐流路１３ａが形成され、該分岐流路１３ａと前記リリーフ流入部２とが連通している。そして、前記吐出ポート１３内のオイルに高圧が生じたときには、分岐流路１３ａからリリーフ流入部２を介して前記弁体通路３１内にオイルが送り込まれ、前記弁体６を軸方向に沿って押圧移動させ、リリーフ動作を行わせるものである。

前記リリーフ流入部２の内径と弁体通路３１の内径は異なり、該弁体通路３１とリリーフ流入部２との間には、両直径の差による段差が形成され、この段差部分が弁体通路３１側における弁体６のリリーフ流入部２との連通箇所におけるリリーフ流入閉鎖面３３となる〔図２（Ｂ）参照〕。

また、該リリーフ流入閉鎖面３３の位置は、前記リリーフ流入部２と前記弁体通路３１との境目であり、弁体通路３１の始端部３１ａと称する。該始端部３１ａは、弁体通路３１の基準位置とし、弁体６の弁頭部６２が前記リリーフ流入閉鎖面３３に当接した状態を弁体６の初期状態(又はエンジンの低回転域における初期状態)とする〔図１（Ｂ）及び図２（Ａ）参照〕。

前記弁ハウジング３の軸方向の略中間位置には、第１排出部４及び第２排出部５が軸方向においてそれぞれ異なる位置に形成されている〔図１（Ｂ），図２（Ａ），（Ｂ）参照〕。前記弁体通路３１の略中間位置は、通路方向両端付近を除いた範囲を全て含むものとする。前記第１排出部４及び第２排出部５は、前記弁体通路３１の内部と外部とを連通する部位であり、前記第２排出部５は前記第１排出部４よりも前記リリーフ流入部２側寄り、すなわち前記リリーフ流入閉鎖面３３寄りに位置して形成されている。

また、第１排出部４の孔の直径は、後述する弁体６の外周側部開口６３ａの溝幅に等しい（略等しいも含む）。第１排出流路４１は、前記弁ハウジング３の弁体通路３１と外部とを連通する流路として形成されたものである。そして、前記第１排出部４は、２個の流路から構成される。２個の第１排出流路４１の一方は、油温を検知して流路を開閉するサーモエレメントを具備した開閉制御流路４１ａであり、他方は開閉制御手段が具備されず、オイルが制限なく流れる自由流路４１ｂである。

上記第１排出流路４１の構成について、さらに具体的に説明すると、前記弁体通路３１内に第１排出部４の排出開口４ａが１個形成され、該排出開口４ａから前記第１排出流路４１が下流側に形成される。そして、第１排出流路４１は、分岐部４１ｃを介して二股構造の流路となる〔図１（Ｂ），（Ｃ）参照〕。その二股とした一方側の流路に、油温を検知して流路の開閉動作を行うサーモエレメント４２が具備されたものであり、この流路が開閉制御流路４１ａである。また、二股とした他方側の流路は、開閉制御手段が具備されない自由流路４１ｂである。

サーモエレメント４２は、ソレノイドバルブ等の電子制御を使用するものではなく、ワックス又はバイメタル等の温度変化によって変形、膨張収縮する材質を使用し、これによって開閉制御流路４１ａの開閉弁としての役目をなすものである。したがって、サーモエレメント４２は、温度を感知する材質が直接動作することによって、開閉弁としての動作ができるので、ソレノイドバルブのように駆動電流等のエネルギーを使用することなく、制御が可能であるため、燃費向上が図れる。

前記第１排出流路４１において、開閉制御流路４１ａの断面積と、自由流路４１ｂの断面積との大小関係は、以下のようなパターンが存在する。まず、第１パターンでは、図７（Ａ）に示すように、開閉制御流路４１ａの断面積が、自由流路４１ｂの断面積よりも大きく構成されたものである。したがって、両者の流路の断面形状を例えば円形とし、開閉制御流路４１ａの内径をＤ1とし、自由流路４１ｂの内径をＤ2とすると、

となる。

また、第２パターンでは、図７（Ｂ）に示すように、前述した第１パターンとは反対で、自由流路４１ｂの断面積が開閉制御流路４１ａの断面積よりも大きく構成されたものである。したがって、両者の流路の断面形状を例えば円形とし、開閉制御流路４１ａの内径をＤ1とし、自由流路４１ｂの内径をＤ2とすると、

となる。

前記第１パターンにおいては、開閉制御流路４１ａの断面積を、自由流路４１ｂの断面積よりも大きくしているので、オイル排出量の制御量をより大きくできる。また、第２パターンでは、自由流路４１ｂの断面積を、開閉制御流路４１ａの断面積よりも大きくしているので、自由流路４１ｂのオイル排出量をより大きくでき、万が一、サーモエレメント４２が動作せず、開閉制御流路４１ａが閉弁状態のままになってしまった場合でも、自由流路４１ｂのみでオイル排出量を比較的多くすることができ、ある程度の燃費改善効果を維持することは可能である。さらに、第１排出流路４１の開閉制御流路４１ａの断面積と、自由流路４１ｂの断面積とを等しくするパターンも存在する。つまり、

となる。

また、第１排出流路４１の構成の別の実施形態としては、弁体通路３１の軸方向の同一位置で且つ周方向に異なる位置に２個の排出開口４ｂ，４ｃが形成され、それぞれの排出開口４ｂ，４ｃから下流側に第１排出流路４１，４１が設けられる（図６参照）。その一方の第１排出流路４１には油温を検知して開閉動作を行うサーモエレメント４２が具備された開閉制御流路４１ａとし、他方の第１排出流路４１は開閉制御手段が具備されない自由流路４１ｂとしたものである。

図６（Ａ）は、開閉制御流路４１ａにおいてサーモエレメント４２が流路を開放している状態であり、図６（Ｂ）はサーモエレメント４２によって流路が閉鎖された状態である。また、第１排出流路４１の構成の別の実施形態においても、開閉制御流路４１ａの断面積と、自由流路４１ｂの断面積との間に大小関係が存在し、前述した第１及び第２パターンが存在する。

第２排出部５は、弁ハウジング３の軸方向に直交する方向，即ち幅方向に適宜の間隔をおいて２つが略左右対称的な配列をして形成されている〔図１（Ａ）参照〕。また、第２排出部５は、弁体通路３１の通路方向において、前記リリーフ流入部２側寄りの位置に形成される。その両第２排出部５，５との間は、弁体通路３１に一体的に形成された残存肉部５３となっており、該残存肉部５３が前記弁体通路３１の一部と連続し、第２排出部５箇所における弁体６の移動動作のガイド保持部の役目をなしている。

弁体６は、外周側部６１と弁頭部６２とから構成され、該弁頭部６２は、頭頂部６２ａの外周縁に斜面部６２ｂが形成されている〔図２（Ｃ），（Ｄ）参照〕。前記外周側部６１は、前記弁体通路３１の内周面に対して略密接状態で且つ円滑に摺動することができるようになっている。

その弁ハウジング３内に収納された弁体６は、前記弁体通路３１に装着されたスプリング７により常時、弁体通路３１のリリーフ流入部２側寄りに弾性的に付勢される。弁体６の弁頭部６２は、前記弁体通路３１のリリーフ流入閉鎖面３３に当接している〔図１（Ｂ），図２（Ａ）参照〕。

前記弁体６の軸方向において、前記弁頭部６２とは反対側にスプリング支持軸部６４が形成され、該スプリング支持軸部６４に前記スプリング７が支持される。さらに具体的には、弁頭部６２の斜面部６２ｂがリリーフ流入閉鎖面３３に当接している。これによって、リリーフは非動作状態にある。斜面部６２ｂは、弁頭部６２の一部である。

弁頭部６２は、頭頂部６２ａと斜面部６２ｂによって略裁頭円錐形状に形成される。前記弁頭部６２の頭頂部６２ａから外周側部６１の間に亘って弁内流路６３が形成されている。該弁内流路６３は、弁体６内部では、前記弁頭部６２から軸方向に沿って水平流路６３ｃが形成され、該水平流路６３ｃを中心として該水平流路６３ｃに直交する垂直流路６３ｄが形成されている〔図２（Ｃ）参照〕。

前記水平流路６３ｃは、弁頭部６２に形成された頭部開口６３ｂと連通し、前記垂直流路６３ｄは、外周側部６１の外周側部開口６３ａに連通し、このような構成によって前記頭部開口６３ｂと外周側部開口６３ａは連通する構造である。前記外周側部６１には、前記外周側部開口６３ａは、前記外周側部６１を周方向に沿って外周溝として形成されたものである。すなわち前記垂直流路６３ｄの開口孔を通過する溝が外周側部６１の周方向に沿って形成されたものであり、前記垂直流路６３ｄの開口は、外周溝とした前記外周側部開口６３ａの溝底部に位置している〔図２（Ｃ），（Ｄ）参照〕。

そして、前述したように、前記第２排出部５は、前記第１排出部４よりも前記リリーフ流入部２側寄りに位置して形成されている。さらに、弁体６の弁頭部６２が前記リリーフ流入閉鎖面３３に当接した初期状態において、前記第２排出部５は、前記弁体６の外周側部開口６３ａよりも、前記リリーフ流入部２側寄りに位置して形成されている。したがって、弁体６の外周側部開口６３ａは、弁体６が弁体通路３１を摺動することによって、前記外周側部開口６３ａは、前記第１排出部４とのみ連通し、前記第２排出部５とは連通しない構造となっている〔図２（Ａ），（Ｂ）参照〕。

前記水平流路６３ｃと前記垂直流路６３ｄを通して送り出されたオイルは、前記外周溝とした外周側部開口６３ａに流れ出し、弁体６が弁体通路３１内を摺動して、前記外周側部開口６３ａが前記第１排出部４と連通した状態でオイルが該第１排出部４に送り出される（図４参照）。

スプリング７は、長手方向の一端が前記弁体６の後部側に装着され、他端側が弁体通路３１に装着された押え部材８によって、固定される〔図１（Ｂ）参照〕。弁体６の外周側部開口６３ａは、前記弁ハウジング３に形成された第１排出部４の位置に到達した状態で、弁内流路６３と第１排出部４とが連通する（図４参照）。

弁体６は、初期状態すなわち前記弁頭部６２が前記弁体通路３１のリリーフ流入閉鎖面３３に当接した状態において、前記弁内流路６３の外周側部開口６３ａと前記第１排出部４との軸方向における最短間隔Ｓａは、前記弁頭部６２と前記第２排出部５との軸方向における最短間隔Ｓｂよりも小さくなる構成となっている。
すなわち、

である。

ここで、外周側部開口６３ａと第１排出部４の最短間隔Ｓａとは、外周側部開口６３ａの開口縁で且つ軸方向に沿って前記第１排出部４に最も近い部分と、前記第１排出部４の開口縁で且つ軸方向に沿って前記外周側部開口６３ａに最も近い部分との間隔において、最も短くなる間隔のことである。

また、最短間隔Ｓｂとは、前記第２排出部５の開口縁で且つ軸方向に沿って前記弁頭部６２に最も近い部分と、該弁頭部６２との間隔において、最も短くなる間隔のことであり、具体的には、前記第２排出部５と、前記斜面部６２ｂと外周側部６１との境界６ｋ位置との間隔となる（図２参照）。

このように、前記弁体６の初期状態において前記弁内流路６３の外周側部開口６３ａと前記第１排出部４との最短間隔Ｓａを、前記弁頭部６２と前記第２排出部５の最短間隔Ｓｂよりも小さくすることで、弁体６の摺動によって、まず最初に外周側部開口６３ａと第１排出部４とが連通しリリーフ可能となる（図４参照）。その次に弁頭部６２が第２排出部５を通過する動作を開始して、第２排出部５がリリーフ動作可能となる（図５参照）。

さらに、前記斜面部６２ｂと前記外周側部６１との境界６ｋ位置と、前記外周側部開口６３ａの前記弁頭部６２側に最も近い縁部分との間を間隔Ｕとすると、前記第１排出部４と前記第２排出部５との最長間隔Ｓｃは、前記間隔Ｕよりも小さくなるように構成されている〔図２（Ｂ）参照〕。或は最長間隔Ｓｃと間隔Ｕと同一とすることもある。
すなわち

となる。

ここで、最長間隔Ｓｃとは、第１排出部４の開口縁で且つ軸方向に沿って前記第２排出部５から最も遠く離れた部分と、第２排出部５の開口縁で且つ軸方向に沿って前記第１排出部４から最も遠く離れた部分との間隔である。すなわち、前記第１排出部４と前記第２排出部５との最も遠くなる（又は最も長くなる）縁部分同士の間隔のことである〔図２（Ｂ）参照〕。

前述した最短間隔Ｓｂ＞最短間隔Ｓａの条件に、最長間隔Ｓｃ≦間隔Ｕの条件が加わることによって、前記弁体６が初期状態（第１排出部４及び第２排出部５共に閉鎖状態）から弁体通路３１を摺動するにしたがって、最初に外周側部開口６３ａが第１排出部４に連通し、該第１排出部４にてリリーフ可能となる（図４参照）。

次に弁体６が摺動を続けると、第１排出部４及び第２排出部５が共に閉鎖状態となり、さらに弁体６が摺動を続けることによって、弁頭部６２が第２排出部５を通過し、該第２排出部５を介して弁体通路３１は内部と外部とが連通状態となり、リリーフ動作を開始することができる（図５参照）。上記条件では、第１排出部４と第２排出部５とが同時期に、リリーフ動作が可能となることはない。

次に、本発明におけるリリーフ動作について説明する。本発明におけるオイルポンプは、図示しないエンジンの回転が伝達されて作動する。エンジンの低回転域では、弁体６は、弁頭部６２がリリーフ流入閉鎖面３３に当接している。さらに、前記弁体６の外周側部開口６３ａの位置は、前記リリーフ流入閉鎖面３３側から軸方向に沿って第２排出部５と第１排出部４との間に存在している。また、第１排出部４及び第２排出部５は、弁体６によって閉鎖されている。

まず、エンジンの始動にて、低回転領域では、オイルの圧力は、弁体６は僅かに摺動するが、前記第１排出部４及び第２排出部５は、閉鎖されているので、リリーフ（オイル排出）動作が生じない（図３参照）。このように、低回転域では、オイルは排出されず、油圧はエンジン回転数に比例して急激に上昇していく。エンジンの低回転〜中回転に亘る遷移領域では、吐出ポート１３からの吐出圧が上昇し、オイルが弁頭部６２を押圧して、弁体６の摺動を開始させる。

エンジンの中回転域では、第１排出部４を介して第１回目のリリーフが行われる。そして、第１回目のリリーフは、オイルの低温と高温によって、動作が以下のように変化する。オイルが低温の場合から説明する〔図４（Ａ）参照〕。弁体６の外周側部開口６３ａと第１排出部４とが軸方向に同位置となり、第１排出部４からオイルが排出される。第１排出流路４１の排出開口４ａから下流に連続する第１排出流路４１の分岐部４１ｃにより分岐された開閉制御流路４１ａではサーモエレメント４２がオイルの低温を検知して開弁している。よって、排出されたオイルは一方の開閉制御流路４１ａと自由流路４１ｂの両方を流れる。

したがって、開閉制御流路４１ａと自由流路４１ｂとを足し合わせた開口面積部分からオイルが排出されるため、より多量のオイルが排出される。より多量のオイルが排出されることより、油圧が低下するため、エンジン回転数に対する弁体６の軸方向移動量が少なくなる。これにより第２排出部５からオイルが排出し始める回転数をより高回転側に遅らせることができる（図８のグラフ参照）。

次に、エンジンの中回転域においてオイルが高温の場合について説明する〔図４（Ｂ）参照〕。前述したように、弁体６の外周側部開口６３ａと第１排出部４とが軸方向に同位置となり、第１排出部４からオイルが排出される。第１排出流路４１の排出開口４ａから下流に連続する第１排出流路４１の分岐部４１ｃにより分岐された開閉制御流路４１ａではサーモエレメント４２がオイルの高温を検知して閉弁する。よって、排出されたオイルは、自由流路４１ｂのみ流れることになる。これによって、自由流路４１ｂのみの開口面積部分からオイルが排出されるため、少量のオイルが排出されることになる。

少量のオイルが排出されることより、油圧の低下量は少なくなるため、エンジン回転数に対する弁体６の軸方向移動量は少なくならず、通常の移動量となる。これにより第２排出部５からオイルが排出し始める回転数は通常通りであり、油圧が低い第１排出部４からオイルが排出される回転数領域を通常通り広く確保することができる。中回転域では、前記外周側部開口６３ａと第１排出部４とが連通状態であり、第２排出部５は、閉鎖された状態である。したがって、吐出圧の上昇率は緩くなり、吐出圧の急激な上昇は行わない。

次に、エンジンの中回転領域から高回転領域の遷移領域においては、前記弁体６は、さらに摺動して、前記外周側部開口６３ａが第１排出部４から離れる。すなわち、前記外周側部開口６３ａと第１排出部４との連通が解除され、該第１排出部４は閉鎖され、第１排出部４によるリリーフは停止する。

また、この領域において第２排出部５は、閉鎖された状態である。したがって中回転領域では、オイルは全くリリーフされない。したがって、吐出圧の上昇率は高くなり、吐出圧は上昇する。図８のグラフは、前記回転数の遷移領域におけるオイル圧力の増加を示している。

次に、エンジンの高回転領域では、弁体６がさらに摺動して、弁頭部６２が第２排出部５に到達し、第２回目のリリーフが行われる（図５参照）。このときには、前記第１排出部４は閉鎖されている。第２回目のリリーフは、弁頭部６２と第２排出部５との間によって行われるものであり、リリーフによるオイルの戻し量は多くなり、吐出圧の上昇率は緩やかとなり、吐出圧はエンジンの回転数増加によって緩やかに上昇する。

前記弁頭部６２の位置が第２排出部５の通過を開始すると、オイルが徐々にリリーフされる。さらに、弁体６が高圧力により押圧されると、弁体６は移動し、オイルのリリーフ量は増加する。このように、リリーフするオイルは、リリーフ量が増加する。

図８のグラフは、エンジンの低回転から中回転でのリリーフによって、オイルの圧力上昇が緩く変化し、上昇率が小さくなっていることを示す。さらに中回転から高回転における遷移領域で前記第１排出部４及び前記第２排出部５からのリリーフが行なわれず、高いオイル圧力の上昇が示されている。特に、エンジンの中回転域において、オイルが低温の場合と高温の場合では、油圧に大きな差がないことを示している。また、低油温の場合の方が油圧低減効果は大きくなっている。

２…リリーフ流入部、３…弁ハウジング、３１…弁体通路、４…第１排出部、
４ａ…排出開口、４２…サーモエレメント、４１ｃ…分岐部、４１ａ…開閉制御流路、
４１ｂ…自由流路、５…第２排出部、６…弁体、６２…弁頭部、６３…弁内流路。

Claims (5)

1. 弁頭部側を開口とした弁内流路が形成された弁体と、該弁体を収めた弁体通路が形成された弁ハウジングと、前記弁体通路の軸方向一端側に形成されると共に該弁体通路と連通するリリーフ流入部と、前記弁体通路に形成されると共に前記弁体の移動により前記弁内流路と連通する第１排出部と，前記弁頭部が通過することによって開口される第２排出部とからなり、該第２排出部は前記第１排出部よりも前記リリーフ流入部側寄りに位置し、前記第１排出部は２個の流路からなる第１排出流路を有し、その一方は油温を検知して流路を開閉するサーモエレメントが具備され、他方は開閉制御手段が具備されない構成としてなることを特徴とするリリーフバルブ。
2. 請求項１において、前記第１排出部は、弁体通路内に１個の排出開口が設けられると共に前記第１排出流路は前記排出開口から下流側に二股の分岐部が形成され、該分岐部から一方側の流路は油温を検知して開閉動作を行うサーモエレメントが具備された開閉制御流路とし、他方側の流路は開閉制御手段が具備されない自由流路としてなることを特徴とするリリーフバルブ。
3. 請求項１において、前記第１排出部は、弁体通路内に２個の排出開口が設けられると共に前記第１排出流路はそれぞれの排出開口から下流側に設けられ、その一方の流路は油温を検知して開閉動作を行うサーモエレメントが具備された開閉制御流路とし、他方の流路は開閉制御手段が具備されない自由流路としてなることを特徴とするリリーフバルブ。
4. 請求項２又は３において、前記開閉制御流路の断面積は、前記自由流路の断面積よりも大なることを特徴とするリリーフバルブ。
5. 請求項２又は３において、前記自由流路の断面積は、前記開閉制御流路の断面積よりも大なることを特徴とするリリーフバルブ。
   

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