JP6323307B2 - リリーフバルブ - Google Patents
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Description
図1に示すように、ポンプ6は、作動油を貯留するオイルパン7とエンジンEとの間に配置され、エンジンEのピストン、シリンダ、クランクシャフトの軸受等の被潤滑部材に作動油を循環させる。
図2に示すように、リリーフバルブXは、ハウジング1と弁体2とスプリング3とリテーナ4(支持部の一例)とモータMとを備えている。以下、弁体2側を上方、モータM側を下方として適宜説明する。
図2には、リテーナ4が下限位置OLにある状態が示され、図5にはリテーナ4が上限位置OSにある状態が示される。上述したように、モータMによってリテーナ4を往復移動させる。その結果、図2に示されるスプリング3が最も伸長された状態から、図5に示されるスプリング3が最も短縮された状態までの間で、スプリング3のセット長が変更される。このように、モータMの駆動力を受けてリテーナ4が往復移動することで、スプリング3のセット長を変更する付勢力調整機構Dが構成されている。つまり、この付勢力調整機構Dは、スプリング3とリテーナ4とモータ5とで構成されている。
ところで、モータMを構成するステッピングモータは、所定の電圧Vcを印加して駆動している場合でも、弁体2に付与される高圧力などに起因して、モータMに付与される負荷トルクが大きくなれば、モータMの回転制御または静止制御が阻止される脱調現象が発生する。この脱調現象が発生した場合、リテーナ4の現在位置が把握できないので、次にモータMを所定のステップ角Asで回転させても、リテーナ4が所望の位置に設定されない。
図7には、リリーフバルブXの制御フローが示される。制御部9は、モータMの駆動力を調整してリテーナ4の往復移動を制御する。以下、図7〜図9を用いて、リリーフバルブXの制御方法を説明する。
図12に示すように、本実施形態では、実施形態1の弁体2の第一凹部22bの側壁に形成した貫通孔部22dとリリーフポート12とを連通させる構成に代えて、ハウジング1の側壁に、スプリング3の収容空間と連通する背圧孔部17が貫通形成されている。
図18に示すように、本実施形態では、実施形態1〜2に示すようにリリーフバルブXを用いてポンプ6の吐出圧を調整するのではなく、インナーロータ63に対するアウターロータ64の偏心量を調整部材の操作によって変更し、ポンプ6の吐出圧を調整することとしている。
図19に示すように、実施形態1〜2のリリーフバルブXに代えて、ハウジング1の内部流路18の流通面積を変更する流量制御弁としても良い。本実施形態では、弁体2の第一受圧部21が内部流路18に突出、引退することによって流路面積が変更され、第一流路72から内部流路18に流入した作動油の圧力が調整される。この圧力が調整された作動油は、第七流路79を経由してエンジンEに供給される。本実施形態においても、上述した実施形態1〜2と同様の作用効果が期待できる。
図20に示すように、スプリング3の収容空間の背圧逃がし構造として、リテーナ4の第二凹部42の側壁に貫通孔部42aを形成し、ハウジング1の側壁に形成した背圧孔部17と連通させても良い。ハウジング1の背圧孔部17は、リリーフバルブXの最低圧設定となるリテーナ4の下限位置OLから、リリーフバルブXの最高圧設定となるリテーナ4の上限位置OSまでにおける第二凹部42の可動領域19a(特にリテーナ4が図15の位置に移動した場合)において、貫通孔部42aと連通するように形成され、弁体2やリテーナ4が往復移動する際の呼吸孔となる。この場合、ハウジング1の上方や中央付近に背圧孔部17を設ける場合に比べ、リテーナ4まで下降した作動油を速やかに排出させることができる。
図21に示すように、ストッパピン8の形状を十字状に形成し、脱落防止部材90の底部を十字状に切欠き形成しても良い。この場合、周方向にバランスよくストッパピン8が延在しているので、ストッパピン8の移動姿勢を安定させることができる。
図22に示すように、脱落防止部材90を、シール部材S2とモータMとの間で、ハウジング1に当接させると共に、ストッパピン8を脱落防止部材90の凹部91の底面に当接させて、リテーナ4の上限位置OSを設定する構成としても良い。この場合、ストッパピン8が脱落防止部材90に当接しても、この脱落防止部材90がハウジング1と当接して移動が阻止されるので、シール部材S2が強く押し付けられるといった不都合が生じない。よって、シール部材S2の損傷を確実に防止することができる。
(1)上述した各実施形態の構成は、適宜組み合わせても良い。例えば、実施形態1に係るリテーナ4の突出部41aを、実施形態2や別実施形態2のようなピン形状にしても良い。また、実施形態1のリリーフバルブXに、実施形態2のごとく、ハウジング1の内周面とリテーナ4の外周面との間に環状のシール部材S2を配置し、シール部材S2の脱落を防止する筒状の脱落防止部材90を設けても良い。
(2)制御部9のエンジン状態関数φ(i)に対する入力変数は、少なくとも作動油の温度とエンジンEの回転数とで構成されていれば良く、エンジンEの負荷情報等を省略しても良い。この場合でも、作動油の粘度に応じてモータMへの印加電圧Vcを設定することで、消費電力を節約できると共に、エンジンEの回転数に応じてスプリング3の付勢力を調整すればポンプ6の運転効率を高めることができる。
(3)上述した実施形態1〜2のエンジンEの被潤滑部材に供給する流路を、実施形態4のようにハウジング1の内部流路18を介して第七流路79に接続しても良い。
(4)上述した実施形態におけるモータMは、ステッピングモータに限定されず、例えば、フィードバック制御によって回転角度を調整可能なサーボモータなどで構成しても良い。
(5)上述した実施形態に係るポンプ6は、トロコイドポンプの例を示したが、ベーンポンプ等どのような形態であっても良い。
(6)上述した実施形態に係るリリーフバルブXを、エンジンEに冷媒を循環させるウォータポンプの吐出圧を調整するリリーフバルブとしても良く、特に限定されない。
(7)上述した実施形態における各構成物品の形状は、その機能が確保される限りにおいて適宜変更することが可能である。
12 リリーフポート
16 段差部(所定の部位)
18 内部流路
2 弁体
3 スプリング
4 リテーナ(支持部)
41a 突出部
51b 孔部
8 ストッパピン
90 脱落防止部材
C 基準位置設定機構
D 付勢力調整機構
M モータ(ステッピングモータ)
S2 シール部材
X リリーフバルブ
Claims (6)
- 作動流体が流通する内部流路と、前記内部流路から作動流体を排出するリリーフポートとを有するハウジングと、
前記ハウジングの内部で往復移動可能であり、前記内部流路に流通する作動流体の圧力を受ける弁体と、
前記弁体を前記圧力に対向する方向に付勢するスプリングと、前記スプリングの前記弁体とは反対側の端部を保持する支持部と、前記支持部を往復移動させるステッピングモータとを有する付勢力調整機構と、を備え、
前記ステッピングモータの作動に際し、前記支持部を前記ハウジングの所定の部位に当接させて前記ステッピングモータを脱調させ、前記ステッピングモータの基準位置を設定する基準位置設定機構を備えているリリーフバルブ。 - 前記基準位置設定機構は、前記支持部を前記ハウジングの所定の部位に当接させることで、前記スプリングの付勢力を増大させて前記リリーフポートを閉じ状態に設定する請求項1に記載のリリーフバルブ。
- 前記基準位置設定機構は、前記ステッピングモータの起動時に実行される請求項2に記載のリリーフバルブ。
- 前記支持部は、外表面から径外方向に突出形成した突出部を有し、
前記基準位置設定機構は、前記ハウジングに前記突出部を当接させて前記ステッピングモータを脱調させる請求項1から3のいずれか一項に記載のリリーフバルブ。 - 前記ステッピングモータの前記支持部に接続される端部に形成された孔部に挿入されるストッパピンを備え、
前記基準位置設定機構は、前記ハウジングに前記ストッパピンを当接させて前記ステッピングモータを脱調させる請求項1から3のいずれか一項に記載のリリーフバルブ。 - 前記ハウジングの内周面と前記支持部の外周面との間に配置されるシール部材と、
前記シール部材と前記ステッピングモータとの間に配置され、前記シール部材の脱落を防止する筒状の脱落防止部材とを備え、
前記脱落防止部材には、前記ストッパピンの往復移動を許容する凹部を形成してある請求項5に記載のリリーフバルブ。
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