JP2015117637A - オイルポンプのリリーフ装置 - Google Patents

Abstract

【目的】オイルの温度高低に係わらず、圧力上昇でのリリーフを実行可能とし、構成を簡単としたオイルポンプのリリーフ装置とすること。【構成】小径弁室３１と大径弁室３２とリリーフ排出部３５とを有する弁ハウジング３とからなるリリーフバルブＡと、感温バルブＢと、オイルポンプ９と、主流路６１と、リリーフ流路６２と、補助流路６３と、オリフィス３７とからなる。リリーフ流路６２は、小径弁室３１と大径弁室３２の何れか一方側と、オイルポンプ９とを常時連通させると共にリリーフ排出部３５からオイル排出可能とし、補助流路６３は、小径弁室３１と大径弁室３２の他方側と、オイルポンプ９とを連通可能にさせると共に補助流路６３には感温バルブＢが具備される。感温バルブＢは、補助流路６３をオイル低温時では連通状態とすると共にオリフィス３７を介してオイルを排出し、オイル高温時では感温バルブＢは補助流路６３を非連通状態としてなること。【選択図】 図１

Description

本発明は、リリーフバルブと感温弁とを具備し、オイルの温度の高低にかかわらず、圧力上昇でのリリーフ（オイル排出）の実行を可能とし、且つその構成を簡単なものにできるオイルポンプのリリーフ装置に関する。

従来、エンジンに潤滑のためのオイルを供給するためのポンプで、吐出圧が所定値を超えた場合にリリーフを行うリリーフ弁を具備したものが種々存在している。さらに、圧力変化と共に、オイルの温度変化にも対応してリリーフを実行するかしないかを判断するタイプのオイルポンプのリリーフ装置も多く存在する。

この種の代表例として、特許文献１が存在する。特許文献１に開示された複数の実施形態の中で第二制御弁７を備えた実施形態〔第３の実施形態〕を概説する。なお符号は特許文献１に使用されているものを、そのまま使用する。オイルポンプＸは、ポンプ本体１からの作動オイルが単一の吐出ポート３１からのみ吐出され、第一制御弁４は、吐出油路５の作動オイルの吐出圧が高い場合のリリーフ弁としてのみ機能する構成となっている。第二制御弁７は、作動オイルの温度に応じて動作して第一制御弁４に対する制御、具体的には第一制御弁４の第二弁室４４に流入する作動オイルの油圧を制御するための弁である。

オイルポンプＸは、作動オイルの温度が約１１０℃より低い常用温度域であるとき第二制御弁７は常用状態に維持されており、第一制御弁４は吐出油路５に吐出される作動オイルの吐出圧に応じて動作し、作動オイルの吐出圧が上昇した場合には、第一弁室４３と帰還ポート４１ｄとを連通させ、吐出油路５の作動オイルの一部を帰還油路６へ供給することにより吐出圧のリリーフを行う。

作動オイルの温度が高い場合には、第一制御弁４はリリーフ弁として作動しない制御となる。したがって、高油温時の作動オイルの必要吐出圧を確保しつつ、通常の使用条件での作動オイルの温度領域である約１１０℃より低い常用温度域において最適な吐出圧の特性となるようにオイルポンプＸを設計することができる。

特開２００６―２１４２８６号公報

前述したように、特許文献１では、作動オイルの温度の違いによりリリーフを実行するか、実行しないかを判断することができるものである。しかし、特に作動オイルが高温では、リリーフは行われない構造となっている。このことは、エネルギーを無駄にロスする恐れがある。

そこで、本発明の目的（解決しようとする技術的課題）は、極めて簡単な構成で、オイル温度の高低に係らず、リリーフの必要な状態でリリーフ動作が行われ、且つ安価で信頼性の高いオイルポンプのリリーフ装置を提供することにある。

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、小径部と大径部とからなる弁体と、小径弁室と大径弁室と前記小径弁室と前記大径弁室との何れか一方側に設けられるリリーフ排出部とを有する弁ハウジングとからなるリリーフバルブと、感温バルブと、オイルポンプと、該オイルポンプの下流の主流路と、該主流路から分岐するリリーフ流路と補助流路と、前記弁ハウジングに設けられたオリフィスとからなり、前記リリーフ流路は、前記小径弁室と前記大径弁室の何れか一方側と、前記オイルポンプとを常時連通させると共に前記リリーフ排出部からオイル排出可能とし、前記補助流路は、前記小径弁室と前記大径弁室の他方側と、前記オイルポンプとを連通可能にさせると共に前記補助流路には前記感温バルブが具備され、該感温バルブは、前記補助流路をオイル低温時では連通状態とすると共に前記オリフィスを介してオイルを排出し、オイル高温時では前記感温バルブは前記補助流路を非連通状態としてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより上記課題を解決した。

請求項２の発明では、請求項１において、前記小径弁室に前記リリーフ排出部が設けられ、前記大径弁室に前記オリフィスが設けられ、前記リリーフ流路は、前記小径弁室と前記オイルポンプとを常時連通させ、前記補助流路は前記大径弁室と前記オイルポンプと連通可能にしてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより上記課題を解決した。

請求項３の発明では、請求項１において、前記大径弁室に前記リリーフ排出部が設けられ、前記小径弁室に前記オリフィスが設けられ、前記リリーフ流路は、前記大径弁室と前記オイルポンプとを常時連通させ、前記補助流路は前記小径弁室と前記オイルポンプとを連通可能にしてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより上記課題を解決した。

請求項４の発明では、請求項１，２又は３の何れか１項の記載において、前記大径弁室の上端箇所と、前記大径部頂部との少なくとも何れか一方に前記オリフィスと連通する空隙を形成する突出部が設けられてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより上記課題を解決した。

請求項５の発明では、請求項１，２，３又は４の何れか１項の記載において、前記感温バルブは、感温弁体と、感温ハウジングとからなり、前記感温弁体は感温弁部と、感温センサを備えた感温駆動部とからなり、前記感温弁部は前記感温駆動部により、感温ハウジング内を摺動することによって、前記補助流路を連通又は非連通に制御してなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより上記課題を解決した。

請求項６の発明では、請求項５において、前記感温センサには、非電子制御部品が使用されてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより上記課題を解決した。請求項７の発明では、請求項６において、前記感温センサはサーモワックスが使用されてなるオイルポンプのリリーフ装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項１の発明では、リリーフ流路は、小径弁室と大径弁室の何れか一方側と、オイルポンプとを常時連通させると共にリリーフ排出部からオイル排出可能とし、補助流路は、その他方側と、前記オイルポンプとを連通させると共に補助流路には感温バルブが具備されている。該感温バルブは、前記補助流路をオイル低温時では連通状態とし、オイル高温時では非連通状態に制御する構成とした。

したがって、感温バルブによって、補助流路はオイル低温時では連通状態となり、リリーフ流路からの圧力が弁体の小径部と大径部の何れか一方側にかかり、補助流路からの補助的な圧力が、小径部と大径部の残った他方側にかかる。そのために、エンジン始動直後の早い段階で、弁体が移動を開始し、リリーフ排出部が開き、オイルのリリーフを開始することができる。

したがって、エンジン始動直後における低油温の状態で、高回転数域になっても低い圧力でリリーフ動作することにより、高回転時の圧力を適切に保てる。このように、低油温時において、粘性が高くなり、そのために油圧も高くなるような場合で、エンジンの高回転となっても、リリーフが可能となり、圧力を下げることができ、必要油圧以上の無駄仕事を削減することができ、燃費を向上させることができる。

また、高油温時では、感温バルブは、補助流路を非連通とし、リリーフバルブは、リリーフ流路のみからのオイルの圧力を受けることとなる。これによって、通常通りのリリーフ動作を行うことができるものである。このように、本発明におけるリリーフ装置は、油温の高低にかかわらず、吐出圧の変化に伴い、適正なリリーフ動作を行うことができるものである。

さらに、弁ハウジングにはオリフィスが設けられており、前記補助流路をオイル低温時では連通状態とすると共に前記オリフィスを介してオイルを少しずつ排出する構成とした。これによって、弁体の初期位置状態から、弁体がオイルの圧力を受けて移動を開始し、弁体がリリーフ排出部を開いてオイルのリリーフが開始するまでの間、オリフィスから少量のオイルがリリーフされ続けることになる。このオリフィスからのオイルのリリーフによって、低油温における低回転数域の初期から中回転数域に亘って、オイルポンプがエンジンに供給するオイル油圧は、僅かに低くなり、その結果として、潤滑の無駄仕事を防ぐことができる。

このように、粘性が高くなり、そのために油圧も高くなる低油温時において、オリフィスにより僅かなリリーフが可能となることで、必要油圧以上の無駄仕事を削減することができ、燃費を向上させることができる。また、高油温時では、感温バルブは、補助流路を非連通とすることで、前記オリフィスからオイルがリリーフされなくなり、リリーフバルブは、弁体の小径部のみがオイルの圧力を受けることができ、通常通りのリリーフ動作を行うことができるものである。このように、本発明におけるリリーフ装置は、油温の高低に係らず、吐出圧の変化に伴い、適正なリリーフ圧力での動作を行うことができるものである。

本発明におけるリリーフ装置は、油温の高低に係らず、適切なオイルの圧力でのリリーフを行うことができると共に、低油温時の低回転数域から、リリーフ排出部から通常のリリーフが行われるまでの間でもオリフィスを介して少量のリリーフを行い続けることができるものである。このように、本発明のリリーフ装置は、広いエンジン回転数域に亘って、オイルのリリーフを行うことができ、発電機にてモータ駆動する電気自動車の発電用のエンジンのみならず、通常のエンジン駆動の自動車に対して用いても極めて好適である。

請求項２の発明では、小径弁室にリリーフ排出部が設けられ、リリーフ流路は、小径弁室とオイルポンプとを常時連通させ、補助流路は大径弁室とオイルポンプと連通させたものであり、その他の構成は請求項１と同等である。よって、請求項１と同等の効果を奏する。請求項３の発明では、大径弁室にリリーフ排出部が設けられ、リリーフ流路は、大径弁室とオイルポンプとを常時連通させ、補助流路は小径弁室とオイルポンプとを連通させたものであり、その他の構成は請求項１と同等である。よって、請求項１と同等の効果を奏する。

請求項４の発明では、大径弁室の上端箇所と、大径部頂部との少なくとも何れか一方に前記オリフィスと連通する空隙を形成する突出部が設けられる構成としたことにより、弁体の大径部にオイルの圧力がかかっていない初期位置状態であっても、弁体における大径部の頂部（第２受圧面）と、大径弁室の上端との間には、空隙が形成される。したがって、補助流路から大径弁室内にオイルが流入したときには、大径部の頂部（第２受圧面）の全体にオイルが瞬時に行きわたり、均一な圧力をかけることができる。よって、リリーフ流路から小径弁室内に流入するオイルと共に、弁体は円滑かつ迅速に移動し、リリーフ動作を行うことができる。弁体の大径部頂部（第２受圧面）にオイルの圧力をかける構造を極めて簡単にすることができる。

請求項５の発明では、感温バルブは、感温弁体と、感温ハウジングとからなり、感温弁体は感温弁部と、感温センサを備えた感温駆動部とからなり、感温弁部は感温駆動部により、感温ハウジング内を摺動することによって、補助流路を連通又は非連通に制御する構成とした。これによって、前記補助流路を連通又は非連通に制御してなる構成としたことにより、最も簡単な構成にて、オイルの温度を検知し、補助流路を連通及び非連通とすることができる。

請求項６の発明では、前記感温バルブにおける感温センサは、非電子制御部品が使用されてなる構成としたことにより、電子制御系の部品を使用しないので、電気系統の不具合からくる影響を受けることなく、安定した作動にすることができる。請求項７の発明では、感温センサはサーモワックスが使用される構成としたものであり、これは、安価であり且つサーモワックスの膨張，収縮により感温弁体が作動することにより、より一層円滑に動作することができる。

本発明の第１実施形態における全体の構成を示す略示図である。 （Ａ）は本発明の第１実施形態における低油温且つエンジンの低回転数域及び中回転数域におけるリリーフバルブと感温バルブの作動を示す拡大略示図、（Ｂ）は低油温且つエンジンの高回転数域におけるリリーフバルブと感温バルブの作動を示す拡大略示図である。 （Ａ）は本発明の第１実施形態における高油温且つエンジンの低回転数域及び中回転数域におけるリリーフバルブと感温バルブの作動を示す拡大略示図、（Ｂ）は高油温且つエンジンの高回転数域におけるリリーフバルブと感温バルブの作動を示す拡大略示図である。 （Ａ）はリリーフバルブの弁体における第２受圧面の受圧構造の実施形態を示す要部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ1-Ｘ1矢視断面図、（Ｃ）はリリーフバルブの弁体における第２受圧面の受圧構造の別の実施形態を示す要部拡大図、（Ｄ）は（Ｃ）のＸ2-Ｘ2矢視断面図である。 本発明の第２実施形態における全体の構成を示す略示図である。 （Ａ）は本発明の第２実施形態における低油温且つエンジンの低回転数域及び中回転数域におけるリリーフバルブと感温バルブの作動を示す拡大略示図、（Ｂ）は低油温且つエンジンの高回転数域におけるリリーフバルブと感温バルブの作動を示す拡大略示図である。 （Ａ）は本発明の第２実施形態における高油温且つエンジンの低回転数域及び中回転数域におけるリリーフバルブと感温バルブの作動を示す拡大略示図、（Ｂ）は高油温且つエンジンの高回転数域におけるリリーフバルブと感温バルブの作動を示す拡大略示図である。 本発明の特性を示すグラフである。

本発明には、二つ実施形態が存在し、まず、第１実施形態について図１乃至図３に基づいて説明する。第１実施形態の構成は、主にリリーフバルブＡと、感温バルブＢと、主流路６１と、リリーフ流路６２と、補助流路６３と、オイルポンプ９とからなる（図１参照）。リリーフバルブＡは、弁体１と、弾性部材２と、弁ハウジング３とから構成される（図１参照）。

弁体１は、円筒形状の小径部１１と、円筒形状の大径部１２とから構成される。小径部１１と大径部１２とは、軸方向に沿って軸芯を一致させて一体形成される。小径部１１の直径は、大径部１２の直径よりも小さく形成されている。そして、小径部１１は、略円柱状となるように軸方向に長く形成され、大径部１２は扁平円筒形状に形成される。

小径部１１の軸方向一端の端面〔図１において弁体１の上端面〕は、第１受圧面１１ａである。また、小径部１１の軸方向他端と大径部１２の軸方向一端との境となる段差面は、第２受圧面１２ａとなる。該第２受圧面１２ａは、大径部１２の頂部から小径部１１の断面積を除いた部分で略環状の面となる。

大径部１２の軸方向他端〔図１において弁体１の下端面〕には、円筒形状の突起部１４が形成されている。該突起部１４は、コイルバネ等の弾性部材２を支持する役目をなすものであり、突起部１４は、コイルバネとした弾性部材２内に挿入される構造となる。

弁ハウジング３は、小径弁室３１と大径弁室３２とから構成される。小径弁室３１は、弁体１の小径部１１が摺動する弁室であり、大径弁室３２は、大径部１２が摺動する弁室である。なお、小径弁室３１では、小径部１１のみが摺動するが、大径弁室３２では、大径部１２と共に小径部１１も入り込む。弁ハウジング３の小径弁室３１には、第１流入口部３３が形成される。具体的には、該第１流入口部３３は、図１に示すように、小径弁室３１の上端箇所付近に形成される。

また、小径弁室３１と大径弁室３２との境界付近には第２流入口部３４が形成される。具体的には、該第２流入口部３４は、大径弁室３２の頂部箇所に形成される。また、第２流入口部３４の一部は小径弁室３１と交わる構造とすることもある。第１流入口部３３は、後述するリリーフ流路６２が接続され、第１流入口部３３から小径弁室３１内にオイルを流入させ、小径部１１の第１受圧面１１ａにオイルの圧力をかけ、弁体１を小径弁室３１から大径弁室３２に向かう方向に移動させようとするものである。ここで、弁体１の大径部１２が、オイルの圧力を受けていない状態で、弾性部材２によって、大径部１２の頂部つまり第２受圧面１２ａと、大径弁室３２の頂部とが最も近接したときの状態を弁体１の初期位置とする。

また、前記第２流入口部３４は、補助流路６３が接続され、第２流入口部３４から大径弁室３２内に流入したオイルは、大径部１２の第２受圧面１２ａにオイルの圧力をかける。小径弁室３１には、リリーフ排出部３５が形成される。該リリーフ排出部３５は、弁体１の小径部１１の往復摺動によって開閉されるものであり、開かれたときにはオイルをリリーフバルブＡから外部に排出し、オイルポンプ９又はオイルパン１０１に戻す役目をなすものである。リリーフ排出部３５は、第１流入口部３３と第２流入口部３４との間に位置しており、初期位置では、小径部１１によって閉鎖された状態である。

次に、リリーフバルブＡには、前記大径弁室３２の上端箇所と、前記大径部１２の頂部との何れか一方側又は両方に空隙を形成するための突出部１３又は突出部３６が設けられている。つまり、弁体１の初期位置状態において、突出部１３又は突出部３６は、補助流路６３から第２流入口部３４を介して大径弁室３２内にオイルを流入させるときに、流入したオイルが第２受圧面１２ａを、瞬時且つ均一に押圧し易い環境を確保する役目をなすものである。

この突出部１３又は突出部３６によって、弁体１が最大限、大径弁室３２側から小径弁室３１側に移動したとき、すなわち、弁体１の初期位置状態、つまり図１において大径部１２が大径弁室３２の上端位置に到達した状態のときに、大径弁室３２の上端と、大径部１２の第２受圧面１２ａとの間に空隙Ｓが形成される。

該空隙Ｓによって、補助流路６３から第２流入口部３４を介して大径弁室３２にオイルが流入し易くなり、弁体１の初期位置状態において、第２受圧面１２ａに対して瞬間的且つ効率的に圧力をかけることができる。突出部１３は、弁体１側に形成されるものであって、大径部１２の第２受圧面１２ａと小径部１１との境界箇所に円周状に形成される。

具体的には、弁体１側に形成される突出部１３は、第２受圧面１２ａ上において、小径部１１の外周に沿って略環状に形成される。また、大径弁室３２側に形成される突出部３６は、小径弁室３１と同一内径となる環状部位が大径弁室３２の頂部に形成される。

このような突出部１３及び突出部３６によって、弁体１の大径部１２が大径弁室３２の頂部に到達しても、第２受圧面１２ａが大径弁室３２の頂部に全面的に当接することがなく、第２受圧面１２ａ上には空隙Ｓを存在させることができる。そして、第２流入口部３４から流入したオイルの圧力を第２受圧面１２ａが略全面的に受けることができる。

さらに、小径弁室３１と大径弁室３２との境界付近にはオリフィス３７が形成される。該オリフィス３７は、大径弁室３２内のオイルを極めて少量ずつ弁ハウジングの外部に排出する役目をなす部位である。オリフィス３７は、具体的には、内径が極めて小さい管状部材又は排出口形状である。

オリフィス３７は、オイルポンプ９の吐出側から主流路６１及び補助流路６３を介してリリーフバルブＡの第２流入口部３４から大径弁室３２内に流入したオイルを少量ずつ排出し続けるようにするものである。つまり、少量のオイルのリリーフ動作を行うものである。

該オリフィス３７は、前記突出部１３又は突出部３６によって形成される空隙部Ｓと補助流路６３に連通する構成となっている。そして、弁体１の初期位置状態、つまり大径部１２の第２受圧面１２ａが大径弁室３２の頂部側に最も接近している状態で、前記空隙部Ｓ内のオイルがオリフィス３７から弁ハウジング３の外部に少しずつ常時排出されるようになっている。

感温バルブＢは、感温弁体４と感温ハウジング５とから構成される。感温弁体４は、感温弁部４１と感温駆動部４２とから構成され、感温駆動部４２がオイルの温度を検知して、感温弁部４１を感温ハウジング５内で摺動させる。感温ハウジング５には、第１補助口部５１と第２補助口部５２が形成されている。

感温駆動部４２は、感温センサとしての役目も具備し、具体的には、シリンダタイプの部材で、シリンダ４２ａとピストン４２ｂとから構成される。シリンダ４２ａには、感温センサ４２ｃが設けられている。感温センサ４２ｃは、サーモワックスが使用されている。具体的には、シリンダ４２ａにサーモワックスが充填された部分が設けられ（図１参照）、該サーモワックスが検知する温度の高低により膨張及び熱収縮を行い、前記ピストン４２ｂがシリンダ４２ａに対して伸縮動作を行うものである。

これによって、感温弁部４１が感温ハウジング５内を往復移動し、前記第１補助口部５１と前記第２補助口部５２とは、前記感温弁部４１の摺動によって、同時に開閉する（図１参照）。前記感温駆動部４２には、感温センサ４２ｃとしてサーモワックスを用いたが、感温駆動部４２は、これに限定されることなく、たとえば形状記憶合金，バイメタル等が使用されることもある。

前記感温駆動部４２に使用するサーモワックス，形状記憶合金，バイメタル等は、電気系統を一切使用しないもので、本発明ではこれを非電子制御部品と称する。前記感温バルブＢにおける感温駆動部４２に、非電子制御部品を使用することにより、電子制御系の部品を使用しないので、電気系統の不具合からくる影響を受けることなく、安定した作動にすることができる。また、感温弁部４１は、第１補助口部５１と第２補助口部５２を常時連通状態にする方向に、感温駆動部４２の荷重と逆方向に荷重を加えるコイルバネ等の補助弾性部材４３が具備されている。

オイルポンプ９は、内接歯車式ポンプであって、ポンプハウジング９１内のロータ室９２は、吸入ポート９３と吐出ポート９４とが形成されている。前記ロータ室９２には、インナーロータ９５とアウターロータ９６とが配置されている。インナーロータ９５には、外歯が形成され、アウターロータ９６には内歯が形成されており、アウターロータ９６内にインナーロータ９５が配置され、インナーロータ９５が駆動して、アウターロータ９６と共に回転し、吸入ポート９３から吸入したオイルを吐出ポート９４から吐出する。

次に、本発明の第１実施形態におけるリリーフバルブＡ，感温バルブＢ，オイルポンプ９とのオイル回路の構成を説明する。オイルポンプ９の吐出ポート９４とエンジン１００とは、主流路６１にて連通されている。該主流路６１の分岐流路６１ａから、分岐するリリーフ流路６２がリリーフバルブＡの小径弁室３１の第１流入口部３３と連通する。

また、オイル回路には、前記主流路６１の分岐流路６１ａから分岐する補助流路６３が設けられている。該補助流路６３は、第１補助流路６３ａと第２補助流路６３ｂとからなる。そして、補助流路６３の中間箇所には感温バルブＢが備わっている。具体的には、第１補助流路６３ａと第２補助流路６３ｂとが感温バルブＢによって連通又は非連通にされている。

第１補助流路６３ａがオイルポンプ９と感温バルブＢの第１補助口部５１と連通し、第２補助流路６３ｂが感温バルブＢの第２補助口部５２とリリーフバルブＡの第２流入口部３４と連通する。そして、リリーフバルブＡのリリーフ排出部３５と、オイルパン１０１との間にはリリーフ排出流路６４が設けられる。

次に、本発明の第１実施形態における、循環回路におけるリリーフ動作を説明する。本発明では、上述した構成からも明らかなように、オイル回路において、オイルポンプ９の下流側にエンジン１００，リリーフバルブＡ，感温バルブＢ等が配置される（図１参照）。また、本発明において、リリーフバルブＡは、１段階の階段状の油圧でのリリーフを行う。

まず、オイルの循環回路におけるオイルの基本的な流れを説明する。オイルポンプ９から吐出されたオイルは、主流路６１を介して、まずエンジン１００に供給される。そして、同時に主流路６１から分岐されるリリーフ流路６２にもオイルが流れ、リリーフバルブＡの第１流入口部３３から小径弁室３１内にもオイルが送られ、弁体１の小径部１１の第１受圧面１１ａには、常時、油圧がかかることになる。

また、リリーフ流路６２から分岐する補助流路６３の第１補助流路６３ａにもオイルが流れ、このオイルは感温バルブＢの第１補助口部５１に到達する。そして、該第１補助口部５１に到達したオイルの温度の高低を、前記感温バルブＢが検知して、第１補助流路６３ａと第２補助流路６３ｂを連通又は非連通とし、連通されるときには、オイルがリリーフバルブＡの第２流入口部３４に到達し、大径部１２の第２受圧面１２ａに油圧をかけることができる。

次に、油温が低い場合の動作について、図に基づいて説明する。油温が低いときには、感温バルブＢは、感温駆動部４２の温度センサがオイルの温度を低いと判断して、感温弁部４１を第１補助口部５１と、第２補助口部５２とが連通する位置に摺動により移動させる〔図２（Ａ）参照〕。第１補助流路６３ａと第２補助流路６３ｂとが連通し、両流路をオイルが流れ、オイルは第２流入口部３４から大径弁室３２内に送り込まれ、大径部１２の第２受圧面１２ａに油圧をかけることになる。

これによって、主流路６１から分岐したリリーフ流路６２と第１補助流路６３ａ，第２補助流路６３ｂによって、弁体１の第１受圧面１１ａ及び第２受圧面１２ａの両方に油圧がかかる。そして、低回転数域及び中回転数域では、第１受圧面１１ａ及び第２受圧面１２ａの両方にオイルの圧力による力がかかっても、弾性部材２の弾性力よりも小さいので、リリーフ動作は行われない〔図２（Ａ）参照〕。

しかし、補助流路６３とオリフィス３７とは連通する状態となるので、低回転数域及び中回転数域であっても、オリフィス３７からの少量のオイルのリリーフが行われ、吐出圧を僅かに下げることができる〔図２（Ａ）参照〕。そして、高回転数域では、第１受圧面１１ａ及び第２受圧面１２ａの両方にかかるオイルの圧力による力が、弾性部材２の弾性力よりも大きくなり、弁体１が摺動してリリーフ排出部３５が開かれて、リリーフが行われる〔図２（Ｂ）参照〕。

このように、低油温の場合では、感温バルブＢが補助流路６３を連通する状態にして、弁体１の大径部１２の第２受圧面１２ａにオイルを送ることで、リリーフ動作が行われ易く、高回転数域でリリーフ動作が行われ、必要油圧以上の無駄仕事を削減することが可能となり、その結果、燃費を向上させることができる。

また、大径弁室３２内に流入したオイルは、前記突出部１３又は突出部３６等によって形成された空隙部Ｓを介してオリフィス３７から弁ハウジング３の外部に少量ずつ排出され続ける。つまり、弁体１の初期位置状態から、弁体１の第１受圧面１１ａと第２受圧面１２ａにオイルの圧力を受けて弁体１が移動を開始し、小径部１１がリリーフ排出部３５を開いて、オイルのリリーフが開始されるまでの間、オリフィス３７から少量のオイルがリリーフされ続けることになる。このオリフィス３７からのオイルのリリーフによって、低油温における低回転数域の初期からオイルポンプ９がエンジン１００に供給するオイル油圧は、僅かに低くなり、その結果として、潤滑の無駄仕事を防ぐことができる。

次に、油温が高い場合の動作について、図３に基づいて説明する。油温が高いときには、感温バルブＢは、感温駆動部４２の感温センサ４２ｃが、感温弁部４１を第１補助口部５１と、第２補助口部５２とを非連通となる位置に摺動により移動させる〔図３（Ａ）参照〕。これによって、第１補助流路６３ａと第２補助流路６３ｂとは非連通となり、大径部１２の第２受圧面１２ａに油圧がかからない。

そのために、リリーフ流路６２のみにオイルが流れ、弁体１の小径部１１の第１受圧面１１ａのみが圧力を受けることになり、オイル高油温でエンジンの低回転数域及び中回転数域では、リリーフバルブＡの弁体１は移動することはなく、リリーフ排出部３５は開かず、リリーフは行われない。

そして、さらにエンジン回転数が上昇し、高回転数域に達すると、弁体１の小径部１１の第１受圧面１１ａのみに油圧がかかるものであっても、第１受圧面１１ａが受ける圧力による力が増加することによって、弁体１が移動し、リリーフ排出部３５が開いて、リリーフバルブＡとして、通常のリリーフ動作が行われる〔図３（Ｂ）参照〕。

本発明では、油温の高低に係らず、オイルポンプ９からの吐出圧の変化に応じて、適正にリリーフを行うことができるものである。これについて、図８の本発明の特性を示すグラフに基づいて説明すると、従来技術では、エンジンの回転数の増加と共に、吐出圧力は、無駄仕事が発生する領域まで必要以上に増加している。

低油温及び高油温の何れにおいても、オイルのリリーフが適正に行われ、オイルポンプ９からの吐出圧力が無駄仕事となる領域に達しないように抑えることが示されている。特に、低油温において、リリーフが行われるときには、リリーフ排出部３５から通常のリリーフが行われるまでの間に、オリフィス３６からの少量のオイルのリリーフが行われるので、吐出圧の上昇に対する抑えの時期も早めることができる。

一般的に、オイルポンプ９及びリリーフバルブＡ等は、エンジン１００の性能に応じて、要求される性質も種々存在することになる。その中で、エンジンの所定の回転数において、要求されるオイルの吐出圧力も種々存在する。これを、エンジン１００の要求油圧と称する。本発明では、このような要求油圧に基づいてリリーフ動作を行うことができるものである。

次に、本発明の第２実施形態について図５乃至図７に基づいて説明する。第２実施形態は、前述した第１実施形態と同様に、主にリリーフバルブＡと、感温バルブＢと、主流路６１と、リリーフ流路６２と、補助流路６３と、オイルポンプ９とからなる（図５参照）。第２実施形態における感温バルブＢ、オイルポンプ９の構成は、第１実施形態と略同等である。また、リリーフバルブＡのリリーフ排出部３５及びオリフィス３６は、大径弁室３２側に設けられている。

次に、本発明の第２実施形態におけるリリーフバルブＡ，感温バルブＢ，オイルポンプ９とのオイル回路の構成を説明する。第２実施形態においても、リリーフ流路６２と補助流路６３とが存在し、まず、前記主流路６１の分岐流路６１ａから、分岐するリリーフ流路６２がリリーフバルブＡの大径弁室３２の第２流入口部３４と連通する。

また、オイル回路には、前記主流路６１の分岐流路６１ａから分岐する補助流路６３が設けられ、第１補助流路６３ａと第２補助流路６３ｂとからなり、第１実施形態と同様に、第１補助流路６３ａと第２補助流路６３ｂとが感温バルブＢによって連通又は非連通にされている。

第１補助流路６３ａは、オイルポンプ９と感温バルブＢの第１補助口部５１と連通し、第２補助流路６３ｂが感温バルブＢの第２補助口部５２とリリーフバルブＡの第１流入口部３３と連通する。そして、リリーフバルブＡのリリーフ排出部３５及びオリフィス３６と、オイルパン１０１との間にはリリーフ排出流路６４が設けられる。

次に、本発明の第２実施形態における、循環回路におけるリリーフ動作を説明する。本発明では、上述した構成からも明らかなように、オイル回路において、オイルポンプ９の下流側にエンジン１００，リリーフバルブＡ，感温バルブＢ等が配置される（図５参照）。オイルポンプ９から吐出されたオイルは、主流路６１から分岐されるリリーフ流路６２に流れ、リリーフバルブＡの第２流入口部３４から大径弁室３２内にオイルが送られ、弁体１の大径部１２の第２受圧面１２ａに常時、油圧がかけられる。

また、リリーフ流路６２から分岐する補助流路６３の第１補助流路６３ａにもオイルが流れ、このオイルは感温バルブＢの第１補助口部５１に到達し、油温の高低を、前記感温バルブＢが検知して、第１補助流路６３ａと第２補助流路６３ｂを連通又は非連通とし、連通されるときには、オイルがリリーフバルブＡの第１流入口部３３に到達し、小径部１１の第１受圧面１１ａに油圧をかけることができる。また、小径弁室３１に流入したオイルは、オリフィス３６から少しずつリリーフされる。

次に、油温が低い場合の動作について、図６に基づいて説明する。油温が低いときには、感温バルブＢは、感温駆動部４２の感温センサ４２ｃがオイルの温度を低いと判断して、感温弁部４１を第１補助口部５１と、第２補助口部５２とが連通する位置に摺動により移動させる〔図６（Ａ）参照〕。第１補助流路６３ａと第２補助流路６３ｂとが連通し、両流路をオイルが流れ、オイルは第１流入口部３３から小径弁室３１内に送り込まれ、小径部１１の第１受圧面１１ａに油圧をかけることになる。

これによって、主流路６１から分岐したリリーフ流路６２と第１補助流路６３ａ，第２補助流路６３ｂによって、弁体１の第１受圧面１１ａ及び第２受圧面１２ａの両方に油圧がかかる。そして、低回転数域及び中回転数域では、第１受圧面１１ａ及び第２受圧面１２ａの両方にオイルの圧力による力がかかっても、弾性部材２の弾性力よりも小さいので、リリーフ動作は行われない〔図６（Ａ）参照〕。

しかし、補助流路６３とオリフィス３７とは連通する状態となるので、オリフィス３７から弁ハウジング３の外部に少量ずつ排出され続ける。つまり、弁体１の初期位置状態から、弁体１の第１受圧面１１ａと第２受圧面１２ａにオイルの圧力を受けて弁体１が移動を開始し、小径部１１がリリーフ排出部３５を開いて、オイルのリリーフが開始されるまでの間、オリフィス３７から少量のオイルがリリーフされ続けることになる。したがって、低回転数域及び中回転数域であっても、オリフィス３７からの少量のオイルのリリーフが行われ、吐出圧を僅かに下げることができる〔図６（Ａ）参照〕。

そして、高回転数域では、第１受圧面１１ａ及び第２受圧面１２ａの両方にかかるオイルの圧力による力が、弾性部材２の弾性力よりも大きくなり、弁体１が摺動してリリーフ排出部３５が開かれて、リリーフが行われる〔図６（Ｂ）参照〕。このように低油温の場合では、感温バルブＢが補助流路６３を連通する状態にして、弁体１の小径部１１の第１受圧面１１ａにオイルを送ることで、リリーフ動作が行われ易く、高回転数域でリリーフ動作が行われ、必要油圧以上の無駄仕事を削減することが可能となり、その結果、燃費を向上させることができる。

次に、油温が高い場合の動作について、図７に基づいて説明する。油温が高いときには、感温バルブＢは、感温駆動部４２の感温センサ４２ｃが、感温弁部４１を第１補助口部５１と、第２補助口部５２とを非連通となる位置に摺動により移動させる〔図７（Ａ）参照〕。これによって、第１補助流路６３ａと第２補助流路６３ｂとは非連通となり、小径部１１の第１受圧面１１ａに油圧がかからない。

そのために、リリーフ流路６２のみにオイルが流れ、弁体１の大径部１２の第２受圧面１２ａのみが圧力を受けることになり、オイル高油温でエンジンの低回転数域及び中回転数域では、リリーフバルブＡの弁体１は移動することはなく、リリーフ排出部３５は開かず、リリーフは行われない。

そして、さらにエンジン回転数が上昇し、高回転数域に達すると、弁体１の大径部１２の第２受圧面１２ａのみに油圧がかかるものであっても、該第２受圧面１２ａが受ける圧力による力が増加することによって、弁体１が移動し、リリーフ排出部３５が開いて、リリーフバルブＡとして、通常のリリーフ動作が行われる〔図７（Ｂ）参照〕。

本発明の第２実施形態は、第１実施形態と同様に、オイルのリリーフが適正に行われ、オイルポンプ９からの吐出圧力が無駄仕事となる領域に達しないように抑えることができる。

Ａ…リリーフバルブ、１…弁体、１１…小径部、１２…大径部、１３…突出部、
３…弁ハウジング、３１…小径弁室、３２…大径弁室、３３…第１流入口部、
３４…第２流入口部、３５…リリーフ排出部、３６…突出部、３７…オリフィス、
Ｂ…感温バルブ、４…感温弁体、４１…感温弁部、４２…感温駆動部、
５…感温ハウジング、５１…第１補助口部、５２…第２補助口部、６１…主流路、
６２…リリーフ流路、６３…補助流路、９…オイルポンプ、１００…エンジン、
Ｓ…空隙。

Claims (7)

1. 小径部と大径部とからなる弁体と、小径弁室と大径弁室と前記小径弁室と前記大径弁室との何れか一方側に設けられるリリーフ排出部とを有する弁ハウジングとからなるリリーフバルブと、感温バルブと、オイルポンプと、該オイルポンプの下流の主流路と、該主流路から分岐するリリーフ流路と補助流路と、前記弁ハウジングに設けられたオリフィスとからなり、前記リリーフ流路は、前記小径弁室と前記大径弁室の何れか一方側と、前記オイルポンプとを常時連通させると共に前記リリーフ排出部からオイル排出可能とし、前記補助流路は、前記小径弁室と前記大径弁室の他方側と、前記オイルポンプとを連通可能にさせると共に前記補助流路には前記感温バルブが具備され、該感温バルブは、前記補助流路をオイル低温時では連通状態とすると共に前記オリフィスを介してオイルを排出し、オイル高温時では前記感温バルブは前記補助流路を非連通状態としてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
2. 請求項１において、前記小径弁室に前記リリーフ排出部が設けられ、前記大径弁室に前記オリフィスが設けられ、前記リリーフ流路は、前記小径弁室と前記オイルポンプとを常時連通させ、前記補助流路は前記大径弁室と前記オイルポンプと連通可能にしてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
3. 請求項１において、前記大径弁室に前記リリーフ排出部が設けられ、前記小径弁室に前記オリフィスが設けられ、前記リリーフ流路は、前記大径弁室と前記オイルポンプとを常時連通させ、前記補助流路は前記小径弁室と前記オイルポンプとを連通可能にしてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
4. 請求項１，２又は３の何れか１項の記載において、前記大径弁室の上端箇所と、前記大径部頂部との少なくとも何れか一方に前記オリフィスと連通する空隙を形成する突出部が設けられてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
5. 請求項１，２，３又は４の何れか１項の記載において、前記感温バルブは、感温弁体と、感温ハウジングとからなり、前記感温弁体は感温弁部と、感温センサを備えた感温駆動部とからなり、前記感温弁部は前記感温駆動部により、感温ハウジング内を摺動することによって、前記補助流路を連通又は非連通に制御してなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
6. 請求項５において、前記感温センサには、非電子制御部品が使用されてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。
7. 請求項６において、前記感温センサはサーモワックスが使用されてなることを特徴とするオイルポンプのリリーフ装置。

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