JP2015155649A - relief valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用エンジン等のオイルポンプにおいて、特に油温が低い状態で、エンジンの中回転数域での油圧上昇を抑え、効率の向上と耐久性の向上を実現することができるリリーフ弁装置に関する。 The present invention relates to an oil pump for a vehicle engine or the like, in particular in a state where the oil temperature is low, a relief valve capable of suppressing an increase in hydraulic pressure in the middle rotation speed range of the engine and improving efficiency and durability. Relates to the device.
出願人は、既に従来技術として開示された特許文献1(特開平5−26024号)の問題点を解決するための発明を行っている。特許文献1の問題点は、機械式リリーフ弁を2段階で作動させるために、スプリングの取付け長の長さを変えるという構成としたもので、そのスプリングの長さを変えるために、スプリングの左右両側から油圧を供給する手段をとっている。
The applicant has already invented an invention for solving the problems of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-26024), which has already been disclosed as a prior art. The problem of
その左右への油圧の掛け方の切替は、ソレノイドバルブでの油路の切替で行っているが、機械式リリーフ弁の左右両側から油圧を供給するために、油路を左右両側に設ける必要があり、機械式リリーフ弁設置の全長が長くなってしまう。また、機械式リリーフ弁の構成が、弁体とコイルスプリングだけでなく、ピストンも加わって構成部品点数が増えるため、その部品もレイアウト(設計)に組み込む必要があり、これらの点についても、機械式リリーフ弁設置の全長が長くする原因となっている。 Switching the hydraulic pressure to the left and right is done by switching the oil path with a solenoid valve. However, in order to supply hydraulic pressure from the left and right sides of the mechanical relief valve, it is necessary to provide oil paths on both the left and right sides. Yes, the overall length of the mechanical relief valve installation becomes longer. In addition, the mechanical relief valve configuration increases not only the valve body and coil spring, but also the piston, which increases the number of components, so these components must also be incorporated into the layout (design). This increases the overall length of the relief valve installation.
この特許文献1では、前述したように、リリーフ弁設置の全長が長く、そのために小型化することができないという問題点を有しており、これを解決するために、特許文献2(特開2012−202345号公報)が本出願人により示されたものである。この特許文献2では、通常時の作動は何ら問題無く、十分な効果を発揮するものである。
As described above, this
ところで、特許文献2におけるリリーフ弁装置は、搭載車両によっては、取り付ける空間が狭く、リリーフ弁装置を配置するスペースが十分に取れない場合がある。そこで、リリーフ弁装置を配置するスペースが十分に取れない場合は、リリーフ弁装置のサイズを小さくする必要がある。
By the way, the relief valve device in
例えば、主排出流路の開口面積を小さくしてリリーフ弁装置のサイズを小さくすることがある。また、リリーフ弁(弁体)が軸方向に移動できる量(ストローク量)を制限してリリーフ弁装置のサイズを小さくすることもある。そして、高い油温の場合では、リリーフ弁装置は、エンジンの低回転数域,中回転数域及び高回転数域で目標に沿うリリーフ動作を行うことができる。 For example, the relief valve device may be reduced in size by reducing the opening area of the main discharge channel. In addition, the size of the relief valve device may be reduced by limiting the amount (stroke amount) by which the relief valve (valve element) can move in the axial direction. And in the case of high oil temperature, the relief valve apparatus can perform the relief operation | movement along a target in the low rotation speed area of an engine, a middle rotation speed area, and a high rotation speed area.
ところで、特許文献2では、低い油温のために油の粘性が高い状態の場合には、以下のような現象が起きる可能性がある。主排出流路の開口面積が小さい場合は、油は通り難くなるため、油圧の上昇がより顕著になり、同じエンジン回転数でもリリーフ弁はより上側(バネ8がより縮む側)に移動させられる。
By the way, in
エンジンの中回転数域では、高い油温では通常のリリーフ動作により、中回転数域の略全域に亘って略一定の低い油圧を維持することができ、燃費を良好にすることができる。ところが、エンジンの中回転数域で、低い油温の場合では、中回転数域の後期で且つ高回転数域の直前で、油圧によってリリーフ弁が移動可能な範囲の限界点、つまりストロークの終端に到達するまでリリーフ弁が移動を続ける場合がある。 In the middle engine speed range, a substantially constant low oil pressure can be maintained over a substantially entire range of the medium speed range by a normal relief operation at a high oil temperature, and fuel consumption can be improved. However, in the case of a low oil temperature in the middle speed range of the engine, the limit point of the range in which the relief valve can be moved by hydraulic pressure at the later stage of the middle speed range and immediately before the high speed range, that is, the end of the stroke. The relief valve may continue to move until it reaches
そして、リリーフ弁のストロークの終端に到達すると、オイルを排出する主排出流路の開口面積は大きくならず、リリーフ動作が油圧の上昇に追いつかなくなる。その結果、エンジン回転数の上昇に伴って油圧が上昇してしまう。さらに、装置を小型にすることで、リリーフ弁のストロークの量も短く制限されている場合では、リリーフ弁が上側に移動できる量も少なくなり、エンジンの中回転数域で、リリーフ弁は移動可能な限界にすぐに到達してしまう。 When the end of the stroke of the relief valve is reached, the opening area of the main discharge channel for discharging oil does not increase, and the relief operation cannot catch up with the increase in hydraulic pressure. As a result, the hydraulic pressure increases as the engine speed increases. In addition, when the amount of stroke of the relief valve is limited to a short size by reducing the size of the device, the amount that the relief valve can move upward is also reduced, and the relief valve can move in the medium engine speed range. The limit is reached soon.
このように、リリーフ弁のストロークの終端に達しても、前述したように、主排出流路の排出開口面積は、それ以上は大きくならず、エンジン回転数がさらに、上昇した場合に油圧を低い状態で保つことができず、エンジン回転数の上昇に伴って油圧が上昇してしまうようになる。そして、油温が低い場合で、且つエンジンの中回転数域における高回転数寄りの領域で、リリーフ弁のストロークの終端に到達してしまうことがあり、このような場合は油圧が上昇し、そのためにエンジンのフリクション(摩擦)が上昇し、燃費が低下することとなる。 As described above, even when the end of the relief valve stroke is reached, the discharge opening area of the main discharge flow path does not increase any more, and the hydraulic pressure decreases when the engine speed further increases. It cannot be maintained in a state, and the hydraulic pressure increases as the engine speed increases. And, when the oil temperature is low and in the region near the high engine speed in the medium engine speed range, the end of the relief valve stroke may be reached. In such a case, the hydraulic pressure increases, As a result, engine friction (friction) increases and fuel consumption decreases.
図13のグラフでは、中回転数域の後期で且つ高回転数域の直前で油圧が上昇することを示したものである。図13の中で円形点線で囲まれた部分は、中回転数域における油圧の上昇状態である。そして、この油圧上昇部分では、燃費が悪くなることになる。また、リリーフ弁がストロークの終端まで移動することでバネが最大限縮むことになり、該バネにヘタリが起きて、該バネの耐久性も低下する恐れがある。 The graph of FIG. 13 shows that the hydraulic pressure increases in the latter half of the middle rotation speed range and immediately before the high rotation speed range. A portion surrounded by a circular dotted line in FIG. 13 is an increase in the hydraulic pressure in the middle rotation speed range. And in this oil pressure increase part, a fuel consumption will worsen. Further, when the relief valve moves to the end of the stroke, the spring is contracted to the maximum, so that the spring is set and the durability of the spring may be lowered.
なお、バネのヘタリとは、バネが使用中にその負荷方向へ塑性変形を生じてしまい、バネは元の形状に戻り難くなり、バネ荷重が低下してしまうことである。本発明の目的(解決すべき技術的課題)は、車両用エンジン等のオイルポンプにおいて、特に油温が低い状態において、エンジンの中回転数域での油圧上昇を抑え、効率及び耐久性の向上を実現することにある。 In addition, the spring settling means that the spring is plastically deformed in the load direction during use, the spring is difficult to return to its original shape, and the spring load is reduced. An object (technical problem to be solved) of the present invention is to improve efficiency and durability in an oil pump for a vehicle engine or the like, particularly in a state where the oil temperature is low, suppressing an increase in hydraulic pressure in the middle rotation speed range of the engine. Is to realize.
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、小径通路部と大径通路部とを有する弁通路と、前記小径通路部と前記大径通路部との何れか一方側に設けられる第1排出部と、他方側に設けられる第2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、前記小径通路部と前記大径通路部の何れか一方側と連通する主リリーフ流路と、他方側と連通する補助リリーフ流路と、該補助リリーフ流路に装着され該補助リリーフ流路を連通又は遮断するソレノイドバルブと、前記弁体を油圧による力の方向と反対方向に弾性付勢するバネとからなり、前記弁体の前記弁通路内におけるストロークの終端位置又は該終端位置の手前付近で前記第2排出部は開き状態としてなるリリーフ弁装置。としたことにより、上記課題を解決した。 In view of the above, the inventor has intensively and intensively studied to solve the above-described problems. As a result, the inventor of the present invention can be realized by combining a valve body composed of a small diameter portion and a large diameter portion, A relief valve comprising: a valve passage having a first discharge portion provided on one side of the small-diameter passage portion and the large-diameter passage portion; and a second discharge portion provided on the other side. A main relief passage communicating with one side of the small diameter passage portion and the large diameter passage portion, an auxiliary relief passage communicating with the other side, and the auxiliary relief passage attached to the auxiliary relief passage A solenoid valve that communicates with or shuts off the valve body, and a spring that elastically biases the valve body in a direction opposite to the direction of the hydraulic force, and a stroke end position in the valve passage of the valve body or in front of the end position The second discharge part is open near Relief valve device is formed by. As a result, the above problems were solved.
請求項2の発明を、請求項1において、前記第1排出部は前記小径通路部に連通し、前記第2排出部は前記大径通路部に設けられてなるリリーフ弁装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項3の発明を、請求項1において、前記第1排出部は前記大径通路部に連通し、前記第2排出部は前記小径通路部に設けられてなるリリーフ弁装置としたことにより、上記課題を解決した。
The invention of
請求項4の発明を、請求項1,2又は3の何れか1項の記載において、前記第2排出部は、前記第1排出部と連通する構成としてなるリリーフ弁装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項5の発明を、請求項1,2,3又は4の何れか1項の記載において、前記補助リリーフ流路は、前記主リリーフ流路から分岐されてなるリリーフ弁装置としたことにより、上記課題を解決した。
The invention according to
請求項1の発明では、弁体の弁通路内におけるストロークの終端位置又は該終端位置の手前付近で前記第2排出部は開き状態とする構成としたので、弁体がストロークの終端位置又はその手前で第2排出部が開き、第1排出部と共に弁通路内のオイルを排出することができる。 In the first aspect of the invention, since the second discharge portion is opened at or near the end position of the stroke in the valve passage of the valve body, the valve body is the end position of the stroke or its end position. The second discharge part opens in front, and the oil in the valve passage can be discharged together with the first discharge part.
これによって、特に低い油温におけるエンジンの中回転数域の後期で高回転数域の直前での油圧上昇を抑えることができ、中回転数域を安定した低い油圧にすることができ、よってエンジン側のフリクション(摩擦)を抑制し、もって燃費向上を図ることができる。 As a result, it is possible to suppress an increase in oil pressure immediately before the high engine speed range in the latter half of the engine at a particularly low oil temperature, and to make the medium engine speed range a stable low oil pressure. Side friction (friction) can be suppressed and fuel consumption can be improved.
また、弁体がストロークの終端位置又は該終端位置に到達する手前、つまり到達する以前に弁体は第2排出部を開き、第1排出部と共に弁通路内のオイルを排出することができる。これによって、弁体を弾性付勢するバネは限界までは縮むことがなく、余裕を有しており、ヘタリが生ずることなく、バネの耐久性を向上させることができる。 Further, the valve body can open the second discharge part before the valve body reaches the end position of the stroke or before reaching the end position, that is, before the valve body reaches, and can discharge the oil in the valve passage together with the first discharge part. As a result, the spring that elastically biases the valve body does not shrink to the limit, has a margin, and does not cause settling, so that the durability of the spring can be improved.
第2排出部は、弁体のストローク量が最大付近に配置されるので、通常の制御時には影響を及ぼすことは無く、油温の高低に係らず通常は目標通りの制御を行うことができる。第2排出部は、高い油温ではリリーフされることは無く、低い油温の場合のみストローク量が最大となった時にリリーフが行われる位置に配置した。 Since the second discharge portion is disposed near the maximum stroke amount of the valve body, it does not affect the normal control, and can normally perform the target control regardless of the oil temperature. The second discharge portion is not relieved at a high oil temperature, and is disposed at a position where the relief is performed when the stroke amount is maximized only at a low oil temperature.
これにより、油圧が高くなりがちな低い油温のみの更に油圧が跳ね上がるエンジン回転数より僅かに低いエンジン回転数である中回転数域における高回転数域寄りの狭いエンジン回転数領域での油圧を低減し、その他の油温、エンジン回転数では通常、目標通りの制御を行うことができる。 As a result, the oil pressure in the narrow engine speed region close to the high engine speed range in the medium engine speed range, which is slightly lower than the engine speed at which only the low oil temperature at which the oil pressure tends to increase, jumps up, is increased. It is possible to reduce and reduce the other oil temperatures and the engine speed, and control can usually be performed as intended.
請求項2の発明では、第1排出部は小径通路部に連通し、第2排出部は大径通路部に設けられる構成としたものであり、その他の構成は請求項1と同等であり、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、第1排出部は大径通路部に連通し、第2排出部は小径通路部に設けられる構成としたものであり、その他の構成は請求項1と同等であり、よって請求項1と同等の効果を奏する。
In the invention of
請求項4の発明は、第2排出部は、第1排出部と連通する構成としたものであり、リリーフにおける回路を簡素化することができる。請求項5の発明では、補助リリーフ流路は、主リリーフ流路から分岐されてなる構成としたことにより、主リリーフ流路と補助リリーフ流路の構造を簡素化でき、より一層、装置の小型化を実現することができる。
In the invention of
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明には、複数の実施形態が存在し、まず第1実施形態について説明する。本発明の構成は、主にハウジングA、弁体4、ソレノイドバルブ6、バネ8等からなる。ハウジングAの筐体1には、弁体4が収納され、ソレノイドバルブ6が装着される〔図1(A)参照〕。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. There are a plurality of embodiments of the present invention, and the first embodiment will be described first. The configuration of the present invention mainly includes a housing A, a
筐体1には、弁通路2,主リリーフ流路31,補助リリーフ流路32等が形成されている。前記弁通路2は、弁体4が収納される部位である。弁通路2は、内径の異なる円筒形状の小径通路部21及び大径通路部22とが同一軸線状に形成されている。具体的には、前記筐体1の表面に対して開口側に直径寸法が大きい大径通路部22が形成され、その奥側に直径寸法が小さい小径通路部21が形成されている。
In the
そして、前記小径通路部21と前記大径通路部22との境目は、平坦な円周状の段差面部23が存在する。ここで、本発明において、上下方向は、特に限定されるものではないが、説明を理解し易いものとするために、弁通路2の通路方向を上下方向とし、該弁通路2の大径通路部22が小径通路部21よりも上方となるように設定した場合に、大径通路部22側を上方とする〔図1(A)参照〕。
The boundary between the small
前記主リリーフ流路31は、筐体1の外部から前記弁通路2の小径通路部21下方側の先端面に向かって連通形成された流路である〔図1(A)参照〕。主リリーフ流路31は、前記弁通路2に対して直角方向に形成されているが、その形成状態については限定されない。主リリーフ流路31の先端箇所は、前記弁通路2の小径通路部21の先端面(奥側面)と連通するように形成されている。つまり、後述する弁体4の主受圧面41aがリリーフ(排圧,排出)されるオイルの圧力を受け易いように構成されている。
The
弁通路2の小径通路部21には、筐体1の外部に連通する第1排出部33が形成されている。該第1排出部33は、主リリーフ流路31から小径通路部21に流れ込んだリリーフオイルをオイルポンプ91の吸入側又は図示しないオイルパンに戻すための機能を有する。
A
補助リリーフ流路32は、筐体1内部にて、前記主リリーフ流路31から分岐形成されたものである。補助リリーフ流路32には、前記主リリーフ流路31を流れるオイルの一部が流入するようになっている〔図1(C)参照〕。また、補助リリーフ流路32は、前記主リリーフ流路31から分岐されず、ハウジングA内に主リリーフ流路31とは、別の独立した流路で構成されることもある。
The
ただし、この場合には、オイルポンプ91とエンジン92との間の循環流路において、補助リリーフ流路32は、主リリーフ流路31よりも下流側であり、特に図示しないオイルフィルターよりも下流に配置すれば脈動の少ない油圧で制御を行えるため、より好ましい。
However, in this case, in the circulation flow path between the
補助リリーフ流路32の上方側先端(分岐する部位の反対側)には、ソレノイドバルブ室323が形成されている。該ソレノイドバルブ室323には、後述するソレノイドバルブ6の方向制御部61が収納される。ここで、ソレノイドバルブ6は、筐体1の外部から装着されるものであり、ソレノイドバルブ6の組付けのために、補助リリーフ流路32の上方側端部は筐体1の表面に貫通する。
A
前記補助リリーフ流路32は、前記弁通路2の大径通路部22にソレノイドバルブ6を介して連通している。また、補助リリーフ流路32において、ソレノイドバルブ6と大径通路部22との間の流路を接続流路321と称する。該接続流路321は、補助リリーフ流路32に属するものであり、補助リリーフ流路32を構成する一部である。
The auxiliary
そして、補助リリーフ流路32は、前記ソレノイドバルブ6によって、大径通路部22と連通及び遮断のいずれか一方に切り替えられる構成となっている。さらに、補助リリーフ流路32から前記ソレノイドバルブ6を介して補助排出流路322が形成されている。該補助排出流路322は、オイルをオイルポンプ91の吸入側又はオイルパンに戻す役目をなす。前記接続流路321及び補助排出流路322の補助リリーフ流路32内側の開口は共にソレノイドバルブ室323の範囲内にまとめて形成されている。
The auxiliary
また、大径通路部22には、第2排出部34が形成されている。該第2排出部34は、弁通路2の大径通路部22に流れ込んだリリーフオイルをオイルパンに向かって解放したり、或いはオイルポンプ91の吸入側に接続され、オイルをオイルポンプ91に戻す役目をなすものである。
Further, a
第2排出部34は、特に、油温が低い場合におけるオイルのリリーフ動作又は排出動作で使用される。前記第2排出部34は、油温が低い状態で、前記補助リリーフ流路32が連通状態で、且つ弁体4を圧力を受ける方向とは反対方向に弾性付勢するバネ8の最大収縮時における前記弁体4の到達位置又は該到達位置よりも僅かに手前付近で開き状態となる構成としている。
The
つまり、弁体4は、主リリーフ流路31及び補助リリーフ流路32から弁通路2に流入するオイルの圧力によって、バネ8の弾性付勢方向に抗して移動し、そのストロークSの終端tとなる位置又はその直前付近で、弁体4が前記第2排出部34を開き、オイルを弁通路2の外部に排出させるものである。ここで、弁体4のストロークSは、油温が低い状態において、弁体4がオイル圧力を受けていない静止した初期状態からオイル圧力を受けて弁体4を弾性付勢するバネ8が最大限に収縮した状態となる位置までの行程の長さである。
That is, the
また、ストロークSの終端tとは、油温が低い状態において、弁体4を弾性付勢するバネ8が最大限収縮したときの弁体4の位置である。したがって、ストロークSの終端t位置又はその手前付近とは、弁体4が終端tに到達しない位置で、バネ8は最大限に収縮せず、縮み代を有する状態である。
The end t of the stroke S is the position of the
また、ストロークSの始端は、弁体4が油圧を受けずバネ8の弾性付勢力のみを受けて停止している位置となる。したがって、前記第2排出部34の弁通路2に形成される位置は、前記ストロークSの終端tの位置よりも手前側又はその付近で且つ弁体4が通過することによって開き可能となる位置に形成されるものである。
Further, the starting end of the stroke S is a position where the
弁体4は、小径部41と大径部42とから構成され、共に円筒形状に形成されており、軸方向に沿って小径部41と大径部42とが一体形成されたものである。弁体4は、前記小径部41を下方とし、前記大径部42を上方として軸方向が垂直となる状態で使用される。小径部41の下端は、主受圧面41aであり、小径部41と大径部42との境目に形成される段差部が補助受圧面42aとなる。
The
前記弁体4の軸方向寸法は、前記弁通路2の小径通路部21の通路全長よりも長く形成されている。具体的には、小径部41の軸方向全長が小径通路部21の全長よりも僅かに大きい寸法であればよい。これによって、弁通路2に収納された弁体4は、補助受圧面42aと、弁通路2の段差面との間に常時空隙が生じることになり、補助受圧面42aは、リリーフオイルの圧力を受け易い構造にできる。
The axial dimension of the
ソレノイドバルブ6の具体的な実施形態としては、方向制御部61と電磁制御部62とから構成されている。方向制御部61は、補助リリーフ流路32のソレノイドバルブ室323内に収納され、電磁制御部62は、その一部が筐体1に形成された窪み状の設置部11に装着される。ソレノイドバルブ6の方向制御部61と、前記ソレノイドバルブ室323との間には油路を密閉状に仕切るためのOリングが装着され、オイル漏れを防止する。ソレノイドバルブ6は、ハウジングAにねじ止め等の固定手段により固定される。
A specific embodiment of the
前記ソレノイドバルブ6は、油が流れる方向を制御する役目のバルブであり、方向制御部61を有し、該方向制御部61によって、前記補助リリーフ流路32,接続流路321及び補助排出流路322の間における油の流れ方向を制御する。方向制御部61は、接続流路321を常時オイルが流通可能となる基幹流路とし、該接続流路321と補助リリーフ流路32との連通、又は接続流路321と補助排出流路322との連通のいずれか一方を選択切り替えするものである。
The
ソレノイドバルブ6の制御動作は、前記電磁制御部62によって行われる。また、接続流路321と補助リリーフ流路32との連通、又は接続流路321と補助排出流路322との連通いずれか一方が選択されているときは、他方の連通は遮断された状態であり、オイルの流通は不可能となっている。
Control operation of the
ソレノイドバルブ6の方向制御部61は、円筒形状をなしており、略同等直径の円筒空隙部であるソレノイドバルブ室323内に収納されている〔図1(A)参照〕。方向制御部61は、軸方向制御流路61aと、第1直径方向制御流路61bと、第2直径方向制御流路61cとを有している。軸方向制御流路61aは、方向制御部61の軸方向下端の端面にオイルが流入する開口を有しており、前記主リリーフ流路31を流れるオイルの一部が補助リリーフ流路32に流入するようになっている〔図1(C)参照〕。
The direction control unit 61 of the
また、第1直径方向制御流路61b及び第2直径方向制御流路61cは、軸方向に沿って上下異なる2箇所に形成され、第1直径方向制御流路61bは下方に位置し第2直径方向制御流路61cは上方に位置する。第1直径方向制御流路61bと第2直径方向制御流路61cは、前記軸方向制御流路61aによって連通される。軸方向制御流路61aと下方側の第1直径方向制御流路61bとが交わる箇所は、弁室61dとして構成され、該弁室61dには球体状の弁部材64が収納されている〔図1(C),(D)参照〕。
The first diameter direction
下方側の第1直径方向制御流路61bは、前記接続流路321と連通するようになっている。また、上方側の第2直径方向制御流路61cは前記補助排出流路322と連通している。さらに、第1直径方向制御流路61bの両端部を直径として、方向制御部61の外周には、一周ぐるりと回るように外周溝61eが形成され、第2直径方向制御流路61cの両端部を直径として、方向制御部61の外周には一周ぐるりと回るように外周溝61fが形成されている。
The lower first diameter direction
該外周溝61e,61fによって、方向制御部61の設置は回転方向自由にできる。前記弁部材64は、通常は、ソレノイドバルブ6がオフ(OFF)の状態で操作軸63により弁室61dの下方に押え付けられ、軸方向制御流路61aと下方側の第1直径方向制御流路61bとの連通を遮断し、リリーフオイルの流入を不可能にしている〔図1(D)参照〕。
By the outer
また、前記電磁制御部62は操作軸63を有しており、該操作軸63は軸方向に沿って昇降するように往復移動する。この動作は、電磁制御部62の電磁制御により行われる。操作軸63は、下降することにより前記弁部材64を下方に向かって押圧してリリーフオイルの流入を遮断する〔図1(D)参照〕。また、操作軸63が上昇することにより弁部材64を解放し、リリーフオイルの流入が可能となるようにする〔図1(C)参照〕。
The
次に、ソレノイドバルブ6の方向制御作用について説明する。本発明のリリーフ弁装置は、オイルポンプ91とエンジン92とのオイル循環流路S内に組み込まれる。オイル循環流路Sからオイルの一部がハウジングAの主リリーフ流路31に流入する。主リリーフ流路31に流入するオイルは、弁通路2の小径通路部21と連通しており、オイルはそのまま弁体4の主受圧面41aを押圧する。
Next, the direction control action of the
また、主リリーフ流路31に流入したオイルの一部は補助リリーフ流路32にも流入する。該補助リリーフ流路32に流入したオイルは、ソレノイドバルブ6によって連通方向が制御され、補助リリーフ流路32と接続流路321とが連通(開)又は遮断(閉)の状態とされ、補助リリーフ流路32と弁通路2の大径通路部22とが連通又は遮断される。
Further, part of the oil that has flowed into the
ソレノイドバルブ6がオフ(OFF)のとき、電磁制御部62の操作軸63は、方向制御部61内の弁部材64を下方に押え付ける状態となり、弁室61dにて軸方向制御流路61aと補助リリーフ流路32との流入口を遮断する。これによって、補助リリーフ流路32から接続流路321へのリリーフオイルの流入を停止する。また、大径通路部22と接続流路321と補助排出流路322とは連通している。これによって、大径通路部22は大気と繋がっており、大径通路部22内は空間が密閉されることは無い。
When the
ソレノイドバルブ6がオン(ON)のとき、電磁制御部62の操作軸63は、上昇し、方向制御部61内の弁部材64を押付けから開放し、自由な状態にする。これによって、弁室61dにて軸方向制御流路61aと補助リリーフ流路32との流入口が開き可能となり、補助リリーフ流路32からのリリーフオイルの流入の勢いが弁部材64を上方に押し上げて、方向制御部61内にリリーフオイルが流入する。
When the
そして、弁部材64は弁室61dにおいて、下方側の第1直径方向制御流路61bと、上方側の第2直径方向制御流路61cとを連通する開口を遮断する。これによって、補助リリーフ流路32と接続流路321と大径通路部22とが連通され、リリーフオイルは、大径通路部22内に送り込まれ、リリーフオイルが弁体4の補助受圧面42aを押圧することができる。
In the
次に、エンジン92の各回転数領域における本発明のリリーフ動作を説明する。本発明のリリーフ弁装置では、エンジン92の回転数に応じたリリーフ動作が行われるものであり、回転数は、低回転数域,中回転数域,高回転数域でリリーフ動作が変化する。
Next, the relief operation of the present invention in each rotation speed region of the
ここで、本発明における低回転数域,中回転数域及び高回転数域について説明する。低回転数域は、回転数に比例して油圧が上昇する回転数域であり、エンジン回転数で言えば、車両ごとに異なるが、アイドリング回転数乃至1000rpmである。 Here, the low rotation speed range, the middle rotation speed range, and the high rotation speed range in the present invention will be described. The low rotation speed range is a rotation speed range in which the hydraulic pressure increases in proportion to the rotation speed. In terms of the engine rotation speed, it varies from vehicle to vehicle, but is idling rotation speed to 1000 rpm.
中回転数域は、回転数に関わらず油圧が低い水準で略一定、又は1段目のリリーフ圧となる回転数域である。例えばエンジン回転数で言えば車両ごとに異なるが1000rpm乃至3500rpmである。 The middle rotation speed range is a rotation speed range that is substantially constant at a low oil pressure regardless of the rotation speed, or a first-stage relief pressure. For example, in terms of engine speed, it is 1000 rpm to 3500 rpm, although it varies from vehicle to vehicle.
高回転数域は、エンジン回転数の上昇にともない、油圧を跳ね上げる制御を行うが、その油圧を跳ね上げるエンジン回転数よりもさらに高い回転数域である。また、高回転数域は、2段目のリリーフ圧となる回転数域でもある。例えばエンジン回転数で言えば車両ごとに異なるものの3500rpm以上を目安とする。以上のような油圧制御を行う。また、ここ
で、油温は通常よりも低く、粘度が高い状態とする。
The high engine speed range is a control that increases the hydraulic pressure as the engine speed increases, and is a higher engine speed range than the engine speed that increases the hydraulic pressure. Further, the high rotation speed range is also a rotation speed range that becomes the second-stage relief pressure. For example, in terms of engine speed, it will be 3500rpm or more, although it will vary from vehicle to vehicle. The hydraulic control as described above is performed. Here, the oil temperature is lower than usual and the viscosity is high.
まず、エンジン回転数が低回転数域のリリーフ動作について述べる(図2参照)。ここで、低回転数域とは、回転数がアイドリングから1000rpmの範囲である。つまり油圧がゼ
ロの状態から第1リリーフする油圧に切り換わるまでの回転数域である。ソレノイドバルブ6は、操作命令によりオン(ON)状態になっている。電磁制御部62では、操作軸63は、弁部材64の押え付けを解除し、補助リリーフ流路32と軸方向制御流路61aとを連通可能とする。
First, a relief operation in a low engine speed range will be described (see FIG. 2). Here, the low rotational speed range is a range where the rotational speed is from idling to 1000 rpm. That is, this is the rotational speed range from when the hydraulic pressure is zero to when the hydraulic pressure is switched to the first relief pressure. The
解放状態の弁部材64は、リリーフオイルの圧力で押し上げられ、補助リリーフ流路32と軸方向制御流路61aと第1直径方向制御流路61bとが連通し、同時にリリーフオイルの圧力で押し上げられた弁部材64は、軸方向制御流路61aと第2直径方向制御流路61cとの連通を遮断する〔図2(B)参照〕。これによって、補助リリーフ流路32と接続流路321とが方向制御部61を介して連通する。
The released
リリーフオイルは、補助リリーフ流路32,方向制御部61,接続流路321との連通により大径通路部22に流れ込む。そして、大径通路部22に流入したリリーフオイルが、弁体4の補助受圧面42aを押圧し、主リリーフ流路31から小径通路部21に流入したリリーフオイルが小径通路部21の主受圧面41aを押圧するが、力不足で動かない〔図2(A)参照〕。このように、低回転数域では、リリーフオイルの圧力は低く、弁体4は略不動のままで、リリーフすることはない。
The relief oil flows into the large-
次に、エンジン92の中回転数域のリリーフ動作について述べる(図3、図4参照)。中回転数域とは、回転数が1000rpmから3500rpmの範囲である。つまり油圧が第1リリーフから第2リリーフへ切り換わる回転数域である。この中回転数域では、ソレノイドバルブ6はオン(ON)のまま、補助リリーフ流路32が弁通路2の大径通路部22と連通する状態となる。具体的には、電磁制御部62では、操作軸63は、弁部材64の押え付けを解除し、補助リリーフ流路32と軸方向制御流路61aとを連通可能とする。
Next, the relief operation in the middle speed range of the
解放状態の弁部材64は、リリーフオイルの圧力で押し上げられ、補助リリーフ流路32と軸方向制御流路61aと第1直径方向制御流路61bとが連通し、同時にリリーフオイルの圧力で押し上げられた弁部材64は、軸方向制御流路61aと第2直径方向制御流路61cとの連通を遮断する〔図3(B)参照〕。これによって、補助リリーフ流路32と接続流路321とが方向制御部61を介して連通する。
The released
リリーフオイルは、補助リリーフ流路32,方向制御部61,接続流路321との連通により大径通路部22に流れ込む。そして、大径通路部22に流入したリリーフオイルが、弁体4の補助受圧面42aを押圧し、主リリーフ流路31から小径通路部21に流入したリリーフオイルが小径通路部21の主受圧面41aを押圧する動作と共に弁体4を移動させる〔図3(A)参照〕。
The relief oil flows into the large-
これによって、弁体4は主受圧面41a及び補助受圧面42aのそれぞれを押圧するリリーフオイルによって、弁体4の受圧面積が増えることにより、バネ8に抗する力が増える。そのために、弁体4はバネ8を圧縮する方向に移動を行う。
As a result, the pressure resistance of the
エンジン92の中回転数域で回転数が増加するに伴い、弁体4は前述したように移動を続行するものである。これにより、小径部41の主受圧面41aが第1排出部33の軸方向位置に到達し、リリーフオイルが第1排出部33から排出可能となり、中回転数域におけるリリーフが開始される〔図4(A)参照〕。これによって、エンジン92の回転数の中回転数域の初期及び中期における最適なリリーフが行われ、オイル圧力を低い状態で維持することができる。
As the rotational speed increases in the middle rotational speed range of the
ここで、本発明では、エンジン92の中回転数域において、初期,中期,後期に区分する。そして、中回転数域の初期とは、低回転数域寄りの低い回転数域である。つまり、低回転数域から中回転数域に移行した状態からの比較的短い範囲の回転数域である。また、中回転数域の後期とは高回転数域寄りの高い回転数域のことをいう。したがって、中回転数域の中期は、初期と後期の間の回転数域のことであり、初期及び後期の回転数域よりも長い範囲の回転数域である。
Here, in the present invention, the
油温が高く、通常の油の粘度であれば、エンジン92の中回転数域では、図3(A),図4(A)に示すように、第1排出部33からのオイルのリリーフのみで、弁体4がストロークSにおける適宜の位置でバネ8と釣り合って停止状態となる。
If the oil temperature is high and the viscosity of normal oil, only the relief of oil from the
これに対して、油温が低く、油の粘度も高い場合では、エンジン92の中回転数域において、弁通路2内の油圧は、上昇を続けることになり、弁体4を移動させることになる。そして、油圧の上昇は、中回転数域の後期で、高回転数域の直前(或いは到達する瞬間)まで続くものであり、そのために弁体4は、ストロークSの終端tまで移動しようとする。
On the other hand, when the oil temperature is low and the oil viscosity is high, the oil pressure in the
そこで、前述したように、弁体4がストロークSの終端tとなる位置に到達する位置又は直前付近で第2排出部34を開き、オイルを弁通路2の外部に排出させる構成としている。これは、弁体4を弾性付勢するバネ8が最大限収縮する状態になる手前で、バネ8の収縮が終了するものである。
Therefore, as described above, the
このように、弁体4は、そのストロークSの終端t位置又はその手前で、第2排出部34を開き、前記第1排出部33と共に弁通路2の小径通路部21及び大径通路部22内に溜まっているオイルの排出を行う。これによって、オイルの低油温且つ高粘度状態におけるエンジン92の中回転数域における後期で且つ高回転数域に到達する直前(或いは到達する瞬間)に生じる油圧の上昇を抑え、中回転数域における油圧を低い状態で略一定となるように維持し、燃費を向上させることができる。
As described above, the
図12は、本発明でのエンジン92の油圧と回転数との関係を示すグラフである。このグラフでは、中回転数域において後期で且つ高回転数域の直前(或いは到達する瞬間)に到るまで略水平状の直線となり、圧力の急激な上昇が無いことを示している。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the hydraulic pressure of the
次に、エンジン92の回転数が高回転数域のリリーフ動作について述べる(図6、図7参照)。高回転数域の回転数は3500rpm以上である。つまり、第2リリーフ圧切替回転数
以上の回転数域のことである。
Next, the relief operation in the region where the rotational speed of the
高回転数域に到達すると、ソレノイドバルブ6は、オフ(OFF)に切り替えられる〔図6(B)参照〕。すなわち、補助リリーフ流路32と、接続流路321との連通は遮断され、補助リリーフ流路32から大径通路部22にはリリーフオイルの油圧は伝わらなくなり、主リリーフ流路31から主受圧面41aのみへのリリーフオイルの押圧となる〔図6(A)参照〕。
When reaching the high rotational speed range, the
したがって、弁体4は主受圧面41aのみが受圧することとなり、受圧面積が減ることにより、バネ8に抗する力が減り、弁体4はバネ8の弾性力によって、小径通路部21側に押し戻されることとなり、再び第1排出部33が弁体4によって塞がれ、リリーフオイルのリリーフが停止する〔図6(A)参照〕。弁体4が押し戻されるときには、接続流路321と第2直径方向制御流路61cと補助排出流路322とが連通しているので、大径通路部22内のオイルは、前記各通路を介して排出され、弁体4の戻りは円滑に行われる〔図6(B)参照〕。
Therefore, only the main
エンジン92の回転数は高い(3500rpm)状態であり、さらに回転数が増加すると、即
座にリリーフオイルの圧力は増加し、弁体4の主受圧面41aのみに掛かっているリリーフオイルの油圧による力が増加する。これによって、弁体4は、再びバネ8の弾性力を超えて圧縮する方向に弁体4を一気に動かし、小径部41が再び第1排出部33を開放し、第2回目のリリーフが開始される〔図7(A)参照〕。この第2回目のリリーフ圧力は、第1回目より高圧となる。
The rotational speed of the
そして、エンジン92の回転数が高回転数域でさらに増加してもソレノイドバルブ6はオフ状態となっており、リリーフオイルの油圧による力は主受圧面41aにのみに掛かっており、回転数上昇と共に弁体4は、常に第2回目のリリーフがなされている状態とし、適正圧力を維持する〔図7(A)参照〕。
And even if the rotation speed of the
次に、本発明の第2実施形態を図8乃至図11に基づいて説明する。この第2実施形態では、第1実施形態と同様に、主にハウジングA、弁体4、ソレノイドバルブ6、バネ8等からなる。ハウジングAの筐体1には、弁体4が収納され、ソレノイドバルブ6が装着される。そして弁通路2においては、前記第1排出部33は、大径通路部22に連通し、前記第2排出部34は小径通路部21に設けられる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, as in the first embodiment, the housing mainly includes a housing A, a
ここで第2実施形態では、上下方向において、弁通路2の小径通路部21を上方とし、大径通路部22を下方に設定する。主リリーフ流路31は、筐体1の外部から前記弁通路2の大径通路部22の上方側の先端面に向かって連通形成される。したがって、弁体4の小径部41が上方で、大径部42が下方となる。バネ8は大径通路部22に装着され弁体4を上方に押し上げるように、弾性付勢している。
Here, in the second embodiment, the small-
また、補助リリーフ流路32は、小径通路部21に連通しており、具体的には小径通路部21の頂部に連通する。そして、補助リリーフ流路32の中間箇所には、ソレノイドバルブ6が装着されており、該ソレノイドバルブ6と、小径通路部21との間は、接続流路321となる。ソレノイドバルブ6の構造は、第1実施形態の場合と同様である。
Further, the auxiliary
第2実施形態におけるエンジン92の低回転数域,中回転数域及び高回転数域における動作は、前述した第1実施形態と同様であるが、通常のリリーフ動作は、大径通路部22に配置された第1排出部33によって行われ、中回転数域における本発明の追加のオイル排出は、小径通路部21に配置された第2排出部34によって行われる。
The operation of the
A…ハウジング、2…弁通路、21…小径通路部、22…大径通路部、
31…主リリーフ流路、32…補助リリーフ流路、321…接続流路、
322…補助排出流路、33…第1排出部、34…第2排出部、4…弁体、
41…小径部、41a…主受圧面、42a…補助受圧面、42…大径部、
6…ソレノイドバルブ、8…バネ。
A ... Housing, 2 ... Valve passage, 21 ... Small diameter passage portion, 22 ... Large diameter passage portion,
31 ... Main relief flow path, 32 ... Auxiliary relief flow path, 321 ... Connection flow path,
322 ... Auxiliary discharge flow path, 33 ... First discharge part, 34 ... Second discharge part, 4 ... Valve body,
41 ... Small diameter part, 41a ... Main pressure receiving surface, 42a ... Auxiliary pressure receiving surface, 42 ... Large diameter part,
6 ... Solenoid valve, 8 ... Spring.
Claims (5)
5. The relief valve device according to claim 1, wherein the auxiliary relief channel is branched from the main relief channel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014030086A JP2015155649A (en) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | relief valve device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014030086A JP2015155649A (en) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | relief valve device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2015155649A true JP2015155649A (en) | 2015-08-27 |
Family
ID=54775095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2014030086A Pending JP2015155649A (en) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | relief valve device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2015155649A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10838438B2 (en) | 2016-09-19 | 2020-11-17 | Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh | Pressure regulating valve for an air supply system of a utility vehicle |
CN112682382A (en) * | 2020-12-31 | 2021-04-20 | 上海立新液压有限公司 | Auxiliary valve group |
-
2014
- 2014-02-19 JP JP2014030086A patent/JP2015155649A/en active Pending
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US10838438B2 (en) | 2016-09-19 | 2020-11-17 | Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh | Pressure regulating valve for an air supply system of a utility vehicle |
CN112682382A (en) * | 2020-12-31 | 2021-04-20 | 上海立新液压有限公司 | Auxiliary valve group |
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