JP6718829B2

JP6718829B2 - バルブ装置

Info

Publication number: JP6718829B2
Application number: JP2017027369A
Authority: JP
Inventors: 賢大川原
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2037-02-16
Also published as: JP2018132150A

Description

本発明は、流体の供給を制御するためのバルブ装置の技術に関する。

従来、流体の供給を制御するためのバルブ装置の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１には、エンジンのピストンジェットへのオイルの供給を制御するバルブ装置が記載されている。このバルブ装置は、ハウジングと、ハウジング内のオイル通路に設けられた弁座と、弁座よりも上流側に配置されると共に弁座に対して近接離間することによって弁座を開閉する弁体（ポペットバルブ）と、後方向（離間方向）に弁体を付勢するスプリングと、前方向（近接方向）に弁体を駆動するソレノイドと、を具備するバルブ装置が記載されている。特許文献１に記載のバルブ装置によれば、ピストンジェットへのオイルの供給を制御することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、弁体の摺動面に異物が噛み込む等の原因により、ソレノイドへの電圧印加がＯＦＦになっても弁体が弁座に着座した状態で固着（閉弁固着）したままとなることがある。この場合、ピストンジェットにオイルが供給されず、ひいては焼付きに至るおそれがあった。

特開２０１７−９０１７号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、弁体が着座した状態で固着しても、流体通路の上流側と下流側とを連通することができるバルブ装置を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、流体が流通する流体通路を有するハウジングと、前記流体通路を上流側と下流側とに区画するように設けられると共に、前記流体通路の前記上流側と前記下流側とを連通する第一連通孔を有する弁座と、前記流体通路の前記上流側又は前記下流側のいずれか一方に、前記弁座に対して離間する方向である第一方向及び前記弁座に対して近接する方向である第二方向に相対移動可能に設けられ、前記弁座に着座することで前記第一連通孔を閉鎖すると共に、前記弁座から離座することで前記第一連通孔を開放する弁体と、前記弁座に対して前記第一方向又は前記第二方向のいずれか一方向に前記弁体を付勢する第一付勢部材と、前記弁体に押圧力を付与可能に形成され、当該押圧力により前記第一方向又は前記第二方向のいずれか他方向に前記弁体を相対移動させる押圧部と、前記弁体に対して摺動可能に設けられた摺動部と、を具備し、前記弁体は、前記弁座に着座しているときに前記第一連通孔と連通するように形成された内部通路と、前記内部通路と前記流体通路の前記上流側又は前記下流側の前記いずれか一方とを連通する第二連通孔と、を具備し、前記摺動部は、前記弁体に対して摺動することで前記第二連通孔の閉鎖と開放とを切り替え可能に形成されているものである。

請求項２においては、前記弁体に対して前記摺動部を付勢する第二付勢部材を具備し、前記第一付勢部材は、前記弁座に対して前記第一方向に前記弁体を付勢するように設けられ、前記摺動部は、前記弁体が前記押圧部により押圧されて前記弁座に着座しているときには、前記第二連通孔を閉鎖し、前記押圧部の押圧力が解除されたにもかかわらず前記弁体が前記弁座から離座しなかった場合に、前記第二付勢部材の付勢力によって摺動することにより前記第二連通孔を開放するものである。

請求項３においては、前記第二付勢部材は、前記第一付勢部材の付勢方向と同方向に前記摺動部を付勢するように設けられると共に、付勢力が前記第一付勢部材の付勢力よりも小さくなるように形成されているものである。

請求項４においては、前記摺動部は、前記押圧部と一体的に形成されているものである。

請求項５においては、前記摺動部は、前記押圧部に対して相対移動可能に形成されているものである。

請求項６においては、前記摺動部は、前記押圧部の内部に挿通されているものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、弁体が着座した状態で固着しても、流体通路の上流側と下流側とを連通することができる。

請求項２においては、弁体が着座した状態で固着しても、自動的に流体通路の上流側と下流側とを連通することができる。

請求項３においては、弁体を離座し易くすることができる。

請求項４においては、組立て性を向上させることができる。

請求項５においては、押圧部が弁座に対して離間する方向（第一方向）に戻ることができなくなったことが原因で弁体が離座できなくなった場合であっても、流体通路の上流側と下流側とを連通することができる。

請求項６においては、押圧部が弁座に対して離間する方向（第一方向）に戻ることができなくなったことの原因（異物の噛み込み等）が押圧部の外側にある場合に、摺動部は、その影響を受けることなく押圧部に対して相対移動可能とすることができる。

エンジンの構成及びオイルの流れを示す模式図。本発明の一実施形態に係るバルブ装置を示す側面断面図。本発明の一実施形態に係るバルブ装置の要部を示す拡大側面断面図。弁体が着座してオイル通路を閉鎖した状態を示す側面断面図。弁体が離座してオイル通路を開放した状態を示す側面断面図。弁体が着座した状態でオイル通路を開放した状態を示す側面断面図。本発明の第二実施形態に係るバルブ装置を示す側面断面図。弁体が着座してオイル通路を閉鎖した状態を示す第二実施形態の側面断面図。弁体が離座してオイル通路を開放した状態を示す第二実施形態の側面断面図。弁体が着座した状態でオイル通路を開放した状態を示す第二実施形態の側面断面図。弁体が着座した状態でオイル通路を開放した状態を示す第二実施形態の側面断面図。

以下では、図中の矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｆ及び矢印Ｂで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、前方向及び後方向と定義して説明を行う。

まず、図１を用いて、バルブ装置１００が設けられるエンジン１の構成の概要及びエンジン１におけるオイルの流れについて説明する。

エンジン１は、４つの気筒を具備する直列４気筒型である。エンジン１は、オイルポンプ１１、オイルフィルタ１２、メインギャラリ１３、メインメタル／コンロッドメタル１４、オイル通路１５、ピストンジェット１６、チェーンジェット１７、チェーンテンショナー１８、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）１９、ラッシュアジャスタ（ＨＬＡ）２０、カムジャーナル２１、カムシャワー２２及びバルブ装置１００を具備する。

オイルポンプ１１は、オイルパン（不図示）に貯溜されたオイルを吸入して当該オイルを下流へ圧送するものである。オイルポンプ１１は前記エンジン１によって駆動されると共に、当該エンジン１の回転数に応じた回転数で駆動される。オイルポンプ１１の下流には、オイルから異物等を取り除くためのオイルフィルタ１２が配置される。

オイルフィルタ１２を流通したオイルは、メインギャラリ１３及びクランク軸（不図示）を支持するメインメタルとコンロッド（不図示）を支持するコンロッドメタル（メインメタル／コンロッドメタル１４）へと送られる。

また、オイルフィルタ１２を流通したオイルは、ピストン（不図示）にオイルを噴射するピストンジェット１６にオイルを供給するためのオイル通路１５を流通してピストンジェット１６へと送られる。

また、オイルフィルタ１２を流通したオイルは、チェーンジェット１７、チェーンテンショナー１８、可変バルブタイミング機構１９、ラッシュアジャスタ２０、カムジャーナル２１及びカムシャワー２２へと送られる。

次に、図２及び図３を用いて、バルブ装置１００の構成について説明する。なお、図２及び図３は、ソレノイド１５０に電圧が印加されていない状態を示している。

バルブ装置１００は、ピストンジェット１６へのオイルの供給を制御するためのものである。バルブ装置１００は、オイル通路１５の中途部に配置される（図１参照）。図２に示すように、バルブ装置１００は、ハウジング１１０、弁座１２０、ポペットバルブ１３０、第一スプリング１４０、ソレノイド１５０及び第二スプリング１６０を具備する。

ハウジング１１０は、バルブ装置１００の外郭を構成するものである。ハウジング１１０は、軸線方向を前後方向に向けた略円筒状に形成される。ハウジング１１０は、後部の外径が前部の外径よりも大きくなるように形成される。ハウジング１１０は、流入孔１１１、流出孔１１２、メイン通路１１３、挿通部１１４及び収納部１１５を具備する。

流入孔１１１は、オイルポンプ１１から供給されるオイルをハウジング１１０の内部（後述するメイン通路１１３）へ流入させる貫通孔である。流入孔１１１は、ハウジング１１０の外周面に開口するように形成される。流入孔１１１は、ハウジング１１０の前部（外径が小さい部分）の前後中途部に形成される。流入孔１１１は、周方向に略同一の間隔を空けて複数形成される。流入孔１１１は、オイルの流通方向における上流側（ハウジング１１０の外周面側）でオイルポンプ１１（図１参照）及びオイルフィルタ１２（図１参照）と接続される。

流出孔１１２は、ハウジング１１０の内部（後述するメイン通路１１３）に供給されたオイルを、オイルの流通方向における下流側へ流出させるものである。流出孔１１２は、ハウジング１１０の前端面に開口するように形成される。流出孔１１２は、オイルの流通方向における下流側（ハウジング１１０の前端面側）でピストンジェット１６（図１参照）と接続される。

メイン通路１１３は、流入孔１１１から流入したオイルが流通する通路である。メイン通路１１３は、ハウジング１１０の内部に、前後方向に延びるように形成される。メイン通路１１３の前端部は、流出孔１１２の後端部と接続される。メイン通路１１３の後端部は、ハウジング１１０の前後略中央（中央よりやや前方）まで延びるように形成され、前後中途部において流入孔１１１と接続される。メイン通路１１３は、前部（後述する弁座１２０が設けられる部分）の内径がその他の部分の内径よりも大きくなるように形成される。

挿通部１１４は、後述するポペットバルブ１３０を挿通するための孔である。挿通部１１４は、ハウジング１１０の内部に、前後方向に延びるように形成される。挿通部１１４の内径は、メイン通路１１３の内径よりも小さくなるように形成される。挿通部１１４の前端部は、メイン通路１１３の後端部と接続される。挿通部１１４の後端部は、ハウジング１１０の前後略中央（中央よりやや後方）まで延びるように形成される。

収納部１１５は、後述するソレノイド１５０を収納するためのものである。収納部１１５は、ハウジング１１０の後部（外径が大きい部分）の内部に、前後方向に延びるように形成される。収納部１１５の内径は、挿通部１１４の内径よりも大きくなるように形成される。収納部１１５の前端部は、挿通部１１４の後端部と接続される。収納部１１５の後端部は、ハウジング１１０の後端面に開口するように形成される。

このように構成されるハウジング１１０には、オイルポンプ１１（図１参照）によって吐出されるオイルが流入孔１１１から流入する。当該流入したオイルは、メイン通路１１３を流通した後で流出孔１１２を流通し、ピストンジェット１６（図１参照）に供給される。このように、流入孔１１１、流出孔１１２及びメイン通路１１３は、オイル通路１５の一部として形成される。

弁座１２０は、後述するポペットバルブ１３０と当接する部材である。弁座１２０は、略円環状に形成される。弁座１２０は、軸線方向を前後方向に向けて、メイン通路１１３の前部（内径が大きい部分）に設けられる。弁座１２０は、外径がメイン通路１１３の前部の内径と略同一の大きさとなるように形成され、当該メイン通路１１３の前部に圧入される。これにより、弁座１２０は、オイル通路１５を、上流側（流入孔１１１及びメイン通路１１３を含む部分）と下流側（流出孔１１２を含む部分）とに区画するように設けられる。弁座１２０は、第一連通孔１２１を具備する。

第一連通孔１２１は、ハウジング１１０のメイン通路１１３と流出孔１１２とを連通するための孔である。第一連通孔１２１は、弁座１２０を前後方向に貫通するように形成される。第一連通孔１２１の前部は、前方に向かうにつれて内径が徐々に大きくなるようなテーパ状に形成される。

ポペットバルブ１３０は、オイル通路１５（第一連通孔１２１）を開閉するためのものである。ポペットバルブ１３０は、略円柱状に形成される。ポペットバルブ１３０は、軸線を前後方向に向けて、弁座１２０の後方に設けられる。ポペットバルブ１３０の前部は、メイン通路１１３に位置するように設けられる。ポペットバルブ１３０の後部は、挿通部１１４に挿通され、当該挿通部１１４と摺動するように設けられる。ポペットバルブ１３０には、フランジ部１３１、サブ通路１３２及び第二連通孔１３３が形成される。

フランジ部１３１は、ポペットバルブ１３０の外周面から径方向外側に広がるように形成された略円板状の部分である。フランジ部１３１は、ポペットバルブ１３０の前後中途部に、メイン通路１１３に位置するように形成される。

サブ通路１３２は、ポペットバルブ１３０の内部に形成されるオイルの通路である。サブ通路１３２は、ポペットバルブ１３０の軸線方向に延びて、ポペットバルブ１３０を貫通するように形成される。サブ通路１３２は、小径部１３２ａ及び大径部１３２ｂを具備する。

図３に示す小径部１３２ａは、サブ通路１３２の前部を構成する部分である。小径部１３２ａの前端部は、ポペットバルブ１３０の前端面に開口するように形成される。小径部１３２ａの後端部は、ポペットバルブ１３０の前後中途部（フランジ部１３１よりも前方の位置）まで延びるように形成される。

図３に示す大径部１３２ｂは、サブ通路１３２の後部を構成する部分である。大径部１３２ｂの内径は、小径部１３２ａの内径よりも大きくなるように形成される。大径部１３２ｂの前端部は、小径部１３２ａの後端部と接続される。大径部１３２ｂの後端部は、ポペットバルブ１３０の後端面に開口するように形成される。

第二連通孔１３３は、メイン通路１１３とサブ通路１３２とを連通するものである。第二連通孔１３３は、ポペットバルブ１３０の外周面に開口すると共に、ポペットバルブ１３０の径方向内側に延びてサブ通路１３２の大径部１３２ｂの内周面に開口するように形成される。第二連通孔１３３は、フランジ部１３１のすぐ後方に（サブ通路１３２の大径部１３２ｂの前端面よりも後方に）形成される。第二連通孔１３３は、周方向に略同一の間隔を空けて複数形成される。

このようなポペットバルブ１３０は、後述するソレノイド１５０によって駆動されてオイル通路１５を直接的に開閉する（後述するプランジャ１５５と共に移動することで弁座１２０に対して近接離間する）直動式のバルブとして構成される。

第一スプリング１４０は、金属によって形成された線状の部材（線材）を螺旋状（コイル状）に成形した圧縮ばねである。第一スプリング１４０は、弁座１２０とポペットバルブ１３０のフランジ部１３１との間に、伸縮方向を前後方向に向けて圧縮された状態で配置される。これにより、第一スプリング１４０は、弁座１２０に対してポペットバルブ１３０を後方、すなわち弁座１２０に対して離間する方向に付勢する。

ソレノイド１５０は、ポペットバルブ１３０を駆動させるためのものである。ソレノイド１５０は、ハウジング１１０の収納部１１５に設けられる。ソレノイド１５０は、外側ケース１５１、内側ケース１５２、ボビン１５３、コイル１５４及びプランジャ１５５を具備する。

外側ケース１５１は、ソレノイド１５０の外郭を構成するものである。外側ケース１５１は、略筒状に形成される。外側ケース１５１は、軸線方向を前後方向に向けて、収納部１１５に収容される。

内側ケース１５２は、後述するプランジャ１５５を収容するものである。内側ケース１５２は、有底略円筒状に形成される。内側ケース１５２は、開放側を前方へ向けて、外側ケース１５１の内部に設けられる。

ボビン１５３は、略筒状に形成される部材である。ボビン１５３は、軸線方向を前後方向に向けて、内側ケース１５２の外側（内側ケース１５２と外側ケース１５１との間）に設けられる。

コイル１５４は、ボビン１５３に巻回される銅線によって構成されるものである。コイル１５４は、図示せぬ電源と接続され、当該電源から電流が流されることによって磁力を発生させる。

プランジャ１５５は、ソレノイド１５０の駆動部である。プランジャ１５５は、鉄等の磁性体で形成される。プランジャ１５５は、軸線を前後方向に向けた略円筒状に形成される。プランジャ１５５は、押圧部１５５ａ、摺動部１５５ｂ及び貫通孔１５５ｃを具備する。

押圧部１５５ａは、プランジャ１５５の後部を構成する部分である。押圧部１５５ａは、内側ケース１５２の内径と略同一の外径を有するように形成され、当該内側ケース１５２の内部に設けられる。押圧部１５５ａの前端部は、ポペットバルブ１３０の後端部と当接するように形成される。

摺動部１５５ｂは、プランジャ１５５の前部を構成する部分である。摺動部１５５ｂは、サブ通路１３２の大径部１３２ｂの内径と略同一の外径を有するように形成され、当該大径部１３２ｂに挿通される（図３参照）。摺動部１５５ｂは、サブ通路１３２の大径部１３２ｂに対して前後方向に摺動可能に設けられる。摺動部１５５ｂの前端部は、第二連通孔１３３よりも前方に位置するように設けられる。このため、第二連通孔１３３は、摺動部１５５ｂの外周面によって閉鎖されている。

貫通孔１５５ｃは、プランジャ１５５の内部に形成される貫通孔である。貫通孔１５５ｃは、プランジャ１５５の軸線方向に延びて、プランジャ１５５を貫通するように形成される。

このように構成されたソレノイド１５０において、前記電源から電圧が印加されてコイル１５４に電流が流されると、コイル１５４に磁力が発生する。この磁力によって、プランジャ１５５は、前方に吸引される。前方に吸引されたプランジャ１５５は、押圧部１５５ａの前端部（押圧部１５５ａと摺動部１５５ｂとの段差部）によって、ポペットバルブ１３０を前方へ押圧することができる。これにより、弁座１２０に対してポペットバルブ１３０を前方に相対移動（すなわち、弁座１２０に近接）させることができる。なお、ポペットバルブ１３０が第一スプリング１４０の付勢力に抗して弁座１２０に近接できるように、第一スプリング１４０の付勢力は、プランジャ１５５の押圧力よりも小さくなるように設定される。

第二スプリング１６０は、金属によって形成された線状の部材（線材）を螺旋状（コイル状）に成形した圧縮ばねである。第二スプリング１６０は、サブ通路１３２の大径部１３２ｂの前端面とプランジャ１５５の摺動部１５５ｂ（の前端面）との間に、伸縮方向を前後方向に向けて圧縮された状態で設けられる。これにより、第二スプリング１６０は、ポペットバルブ１３０に対してプランジャ１５５を後方に付勢する。

次に、図４を用いて、オイル通路１５（第一連通孔１２１）を閉塞する動作について説明する。なお、図４に黒塗りで示す矢印は、ポペットバルブ１３０及びプランジャ１５５の移動方向を示している。また、図４に白塗りで示す矢印はオイルの流れを示している。これは、図５、図６、及び図８から図１１までにおいても同様である。

まず、図２に示した状態から前記電源を動作させてソレノイド１５０に電圧を印加すると、コイル１５４に電流が流れることで磁力が発生する。プランジャ１５５は、前記磁力によって前方に吸引され、ポペットバルブ１３０を前方へ押圧する。これにより、ポペットバルブ１３０は、プランジャ１５５と共に、第一スプリング１４０の付勢力に抗して前方に移動する。このとき、ポペットバルブ１３０は、挿通部１１４に対して摺動しながら前方に移動する。また、ポペットバルブ１３０はプランジャ１５５と共に移動するので、第二連通孔１３３は、プランジャ１５５の摺動部１５５ｂによって閉鎖されたままである。

ポペットバルブ１３０は、前方に移動することで弁座１２０に近接する。そして、ポペットバルブ１３０は、弁座１２０と当接（弁座１２０に着座）することで、弁座１２０の第一連通孔１２１を閉鎖する。これにより、流入孔１１１を介してメイン通路１１３に供給されたオイルは、流出孔１１２へと流通することはできない。したがって、ピストンジェット１６へのオイルの供給が停止される。

次に、図５を用いて、オイル通路１５（第一連通孔１２１）を開放する動作について説明する。

前述の如く、ソレノイド１５０に電圧が印加されているときには、ポペットバルブ１３０は弁座１２０に着座して第一連通孔１２１を閉鎖している（図４参照）。ここで、図４に示した状態からソレノイド１５０への電圧の印加を停止させると、コイル１５４に電流が流れなくなり、発生していた磁力は消失する。これにより、プランジャ１５５は、磁力によって前方へ吸引されなくなる。

そうすると、ポペットバルブ１３０に付与されていたプランジャ１５５による前方への押圧力も解除される。したがって、ポペットバルブ１３０は、プランジャ１５５と共に第一スプリング１４０の付勢力によって後方に移動する。このとき、ポペットバルブ１３０は、挿通部１１４に対して摺動しながら後方に移動する。また、ポペットバルブ１３０はプランジャ１５５と共に移動するので、第二連通孔１３３は、プランジャ１５５の摺動部１５５ｂによって閉鎖されたままである。

ポペットバルブ１３０は、後方に移動することで弁座１２０から離間する。そして、ポペットバルブ１３０は、弁座１２０から離座することで、弁座１２０の第一連通孔１２１を開放する。これにより、流入孔１１１を介してメイン通路１１３に供給されたオイルは、流出孔１１２へと流通することができる。したがって、ピストンジェット１６へ再びオイルが供給される。

このように、ポペットバルブ１３０は、プランジャ１５５による前方への押圧力と、第一スプリング１４０の後方への付勢力とによって、弁座１２０に対して近接離間することにより、ピストンジェット１６へのオイルの供給を切り替えることができる。

次に、図６を用いて、ポペットバルブ１３０の第二連通孔１３３を開放する動作について説明する。

前述の如く、ソレノイド１５０への電圧の印加を停止させると、第一スプリング１４０の付勢力によってポペットバルブ１３０を離座させることができる。一方で、ハウジング１１０の内部に鉄系の異物Ｅが侵入すると、磁力によりハウジング１１０の内部の部材に異物Ｅが吸着することがある。ハウジング１１０の挿通部１１４とポペットバルブ１３０との摺動部に異物Ｅが吸着されて噛み込んだ場合には、ポペットバルブ１３０は、ソレノイド１５０への電圧の印加が停止されても、後方へ移動することができない可能性がある。この場合、ポペットバルブ１３０は、弁座１２０から離座することができず、着座した状態で保持される。

このとき、ソレノイド１５０に電圧は印加されていないので、プランジャ１５５には前方への吸引力は付与されていない。そして、ポペットバルブ１３０は前後方向へ移動不能となっているため、プランジャ１５５は、第二スプリング１６０の付勢力により、押圧部１５５ａの後面が内側ケース１５２と当接する位置まで後方へ移動する。プランジャ１５５の摺動部１５５ｂは、後方へ摺動することで、ポペットバルブ１３０の第二連通孔１３３を開放する。

これにより、流入孔１１１を介してメイン通路１１３に供給されたオイルは、ポペットバルブ１３０の第二連通孔１３３を介してサブ通路１３２に供給される。そして、当該オイルは、サブ通路１３２を前方へ流通し、弁座１２０の第一連通孔１２１を介して流出孔１１２へと流通する。

したがって、ソレノイド１５０への電圧の印加が停止されたにもかかわらず、異物Ｅの噛み込み等によりポペットバルブ１３０が弁座１２０に着座したままとなっても、ピストンジェット１６へとオイルを供給することができる。このため、エンジン１の焼付きを防止することができる。

また、第二スプリング１６０の付勢力は、第一スプリング１４０の付勢力よりも小さくなるように設けられている。具体的には、プランジャ１５５の押圧部１５５ａの後端部が内側ケース１５２に当接している状態（図２参照）において、第一スプリング１４０が（弁座１２０に対して）ポペットバルブ１３０を後方へ付勢する力が、第二スプリング１６０が（プランジャ１５５に対して）ポペットバルブ１３０を前方へ付勢する力よりも大きくなるように、第一スプリング１４０及び第二スプリング１６０は構成（設定）されている。これにより、プランジャ１５５の押圧部１５５ａの後端部が内側ケース１５２に当接した状態では、第二スプリング１６０がポペットバルブ１３０を前方に付勢することとなるが、このとき第一スプリング１４０は、第二スプリング１６０の前方への付勢力よりも大きな力でポペットバルブ１３０を後方に付勢することとなる。したがって、問題なく弁座１２０の第一連通孔１２１を開放することができる。

また、ポペットバルブ１３０が弁座１２０に着座した状態（図４参照）においては、プランジャ１５５の押圧部１５５ａと内側ケース１５２とで囲まれた空間（押圧部１５５ａの後方の空間）と、第一連通孔１２１とは、サブ通路１３２及び貫通孔１５５ｃを介して互いに連通している。よって、押圧部１５５ａの後方の空間と第一連通孔１２１との間に差圧は生じない。つまり、押圧部１５５ａの後方の空間の圧力が第一連通孔１２１の圧力よりも高くならないようにされている。したがって、問題なく弁座１２０の第一連通孔１２１を開放することができる。

以上の如く、本実施形態に係るバルブ装置１００は、流体が流通する流体通路（流入孔１１１、メイン通路１１３及び流出孔１１２）を有するハウジング１１０と、前記流体通路を上流側と下流側とに区画するように設けられると共に、前記流体通路の前記上流側と前記下流側とを連通する第一連通孔１２１を有する弁座１２０と、メイン通路１１３（前記流体通路の前記上流側）に、前記弁座１２０に対して離間する方向である第一方向及び前記弁座１２０に対して近接する方向である第二方向に相対移動可能に設けられ、前記弁座１２０に着座することで前記第一連通孔１２１を閉鎖すると共に、前記弁座１２０から離座することで前記第一連通孔１２１を開放するポペットバルブ１３０（弁体）と、前記弁座１２０に対して前記第一方向に前記ポペットバルブ１３０を付勢する第一スプリング１４０（第一付勢部材）と、前記ポペットバルブ１３０に押圧力を付与可能に形成され、当該押圧力により前記第二方向に前記ポペットバルブ１３０を相対移動させる押圧部１５５ａと、前記ポペットバルブ１３０に対して摺動可能に設けられた摺動部１５５ｂと、を具備し、前記ポペットバルブ１３０は、前記弁座１２０に着座しているときに前記第一連通孔１２１と連通するように形成されたサブ通路１３２と、前記サブ通路１３２とメイン通路１１３（前記流体通路の前記上流側）とを連通する第二連通孔１３３と、を具備し、前記摺動部１５５ｂは、前記ポペットバルブ１３０に対して摺動することで前記第二連通孔１３３の閉鎖と開放とを切り替え可能に形成されているものである。
このように構成されることにより、ポペットバルブ１３０が着座した状態で固着しても、流体通路の上流側と下流側とを連通することができる。

また、本実施形態に係るバルブ装置１００は、前記ポペットバルブ１３０に対して前記摺動部１５５ｂを付勢する第二スプリング１６０（第二付勢部材）を具備し、前記第一スプリング１４０は、前記弁座１２０に対して前記第一方向に前記ポペットバルブ１３０を付勢するように設けられ、前記摺動部１５５ｂは、前記ポペットバルブ１３０が前記押圧部１５５ａにより押圧されて前記弁座１２０に着座しているときには、前記第二連通孔１３３を閉鎖し、前記押圧部１５５ａの押圧力が解除されたにもかかわらず前記ポペットバルブ１３０が前記弁座１２０から離座しなかった場合に、前記第二スプリング１６０の付勢力によって摺動することにより前記第二連通孔１３３を開放するものである。
このように構成されることにより、ポペットバルブ１３０が着座した状態で固着しても、自動的に流体通路の上流側と下流側とを連通することができる。

また、前記第二スプリング１６０は、前記第一スプリング１４０の付勢方向と同方向に前記摺動部１５５ｂを付勢するように設けられると共に、付勢力が前記第一スプリング１４０の付勢力よりも小さくなるように形成されているものである。
このように構成されることにより、ポペットバルブ１３０を離座し易くすることができる。具体的には、ポペットバルブ１３０に対する後方への付勢力（第一スプリング１４０による付勢力）の方が、ポペットバルブ１３０に対する前方への付勢力（第二スプリング１６０による付勢力）よりも大きいので、問題なく弁座１２０の第一連通孔１２１を開放することができる。

なお、流入孔１１１、流出孔１１２及びメイン通路１１３は、流体通路の実施の一形態である。
また、ポペットバルブ１３０は、弁体の実施の一形態である。
また、サブ通路１３２は、内部通路の実施の一形態である。
また、第一スプリング１４０は、第一付勢部材の実施の一形態である。
また、第二スプリング１６０は、第二付勢部材の実施の一形態である。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、ポペットバルブ１３０は、ソレノイド１５０に電圧が印加されたときには弁座１２０に近接し、ソレノイド１５０に電圧が印加されていないときには第一スプリング１４０の付勢力によって弁座１２０から離間するものとしたが、これとは反対に、ソレノイド１５０に電圧が印加されていないときには第一スプリング１４０の付勢力によって弁座１２０に近接し、ソレノイド１５０に電圧が印加されたときには弁座１２０から離間するものであってもよい。

また、本実施形態においては、ポペットバルブ１３０は、弁座１２０よりも上流側に設けられるものとしたが、弁座１２０よりも下流側に設けられるものであってもよい。

また、本実施形態においては、摺動部１５５ｂは、押圧部１５５ａと一体的に形成される（プランジャ１５５に摺動部１５５ｂが含まれる）ものとしたが、押圧部１５５ａと別部材として形成されるものであってもよい。この場合、摺動部１５５ｂは、押圧部１５５ａと同様に磁性体で形成されていてもよく、或いは磁性体で形成されていなくてもよい。

また、本実施形態においては、第二スプリング１６０は、プランジャ１５５の摺動部１５５ｂの前方に設けられるものとしたが、第二スプリング１６０の位置はこれに限定されるものではなく、適宜の位置することができる。例えば、第二スプリング１６０は、ポペットバルブ１３０とプランジャ１５５の押圧部１５５ａとの間に（すなわち、ソレノイド１５０の電圧印加時に、押圧部１５５ａが第二スプリング１６０を介してポペットバルブ１３０を押圧するように）設けられていてもよい。

また、本実施形態においては、第二スプリング１６０の付勢力によって第二連通孔１３３を開放するものとしたが、第二連通孔１３３を開放させる手段はこれに限定されるものではない。例えば、モーターや油圧等の他の駆動力によって摺動部１５５ｂを摺動させ、第二連通孔１３３を開放するものであってもよい。

次に、図７を用いて、第二実施形態に係るバルブ装置２００について説明する。

第二実施形態に係るバルブ装置２００が、第一実施形態に係るバルブ装置１００と異なる点は、プランジャ１５５に代えてプランジャ２５５を具備する点、及びさらにサブバルブ２５６を具備する点である。よって以下では、第二実施形態に係るバルブ装置２００のうち第一実施形態に係るバルブ装置１００と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

プランジャ２５５は、ソレノイド１５０の駆動部である。プランジャ２５５は、鉄等の磁性体で形成される。プランジャ２５５は、軸線を前後方向に向けた略円筒状に形成される。プランジャ２５５は、内側ケース１５２の内径と略同一の外径を有するように形成され、当該内側ケース１５２の内部に設けられる。プランジャ２５５の前端部は、ポペットバルブ１３０の後端部と当接可能に形成される。プランジャ２５５には、貫通孔２５５ａが形成される。

貫通孔２５５ａは、後述するサブバルブ２５６を挿通するものである。貫通孔２５５ａは、プランジャ２５５を前後方向に貫通するように形成される。貫通孔２５５ａは、後部の内径が前部の内径よりも大きくなるように形成される。貫通孔２５５ａ（の前部）の内径は、ポペットバルブ１３０のサブ通路１３２（の後部）の内径と略同一の大きさを有するように形成される。

サブバルブ２５６は、ポペットバルブ１３０のサブ通路１３２と摺動する部材である。また、サブバルブ２５６は、ソレノイド１５０の駆動部を兼ねるものである。サブバルブ２５６は、鉄等の磁性体で形成される。サブバルブ２５６は、略円柱状に形成される。サブバルブ２５６は、軸線を前後方向に向けて設けられる。サブバルブ２５６は、後端部近傍（貫通孔２５５ａの後部（内径が大きい部分）に収容される部分）の外径が、貫通孔２５５ａの前部の内径よりも大きくなるように形成される。サブバルブ２５６は、プランジャ２５５の貫通孔２５５ａ（の前部）の内径及びポペットバルブ１３０のサブ通路１３２（の後部）の内径と略同一の外径を有するように形成され、貫通孔２５５ａ及びサブ通路１３２に挿通される。サブバルブ２５６は、前端部近傍においてポペットバルブ１３０の第二連通孔１３３を閉鎖するように設けられる。サブバルブ２５６には、貫通孔２５６ａが形成される。

貫通孔２５６ａは、サブバルブ２５６の内部に形成される貫通孔である。貫通孔２５６ａは、サブバルブ２５６の軸線方向に延びて、サブバルブ２５６を貫通するように形成される。

次に、図８を用いて、オイル通路１５（第一連通孔１２１）を閉塞する動作について説明する。

まず、前記電源を動作させてソレノイド１５０に電圧を印加すると、コイル１５４に電流が流れることで磁力が発生する。プランジャ２５５は、サブバルブ２５６と共に前記磁力によって前方に吸引され、ポペットバルブ１３０を前方へ押圧する。これにより、ポペットバルブ１３０は、プランジャ２５５及びサブバルブ２５６と共に、第一スプリング１４０の付勢力に抗して前方に移動する。

次に、図９を用いて、オイル通路１５（第一連通孔１２１）を開放する動作について説明する。

前述の如く、ソレノイド１５０に電圧が印加されているときには、ポペットバルブ１３０は弁座１２０に着座して弁座１２０の第一連通孔１２１を閉鎖している。ここで、ソレノイド１５０への電圧の印加を停止させると、コイル１５４に電流が流れなくなり、発生していた磁力は消失する。これにより、プランジャ２５５及びサブバルブ２５６は、磁力によって前方へ吸引されなくなる。

そうすると、ポペットバルブ１３０に付与されていたプランジャ２５５及びサブバルブ２５６による前方への押圧力も解除される。したがって、ポペットバルブ１３０は、プランジャ２５５と共に第一スプリング１４０の付勢力によって後方に移動する。このとき、サブバルブ２５６は、プランジャ２５５と共に後方に移動する。

次に、図１０及び図１１を用いて、ポペットバルブ１３０の第二連通孔１３３を開放する動作について説明する。

前述の如く、ソレノイド１５０への電圧の印加を停止させると、第一スプリング１４０の付勢力によってポペットバルブ１３０を離座させることができる。一方で、図１０に示すように、ハウジング１１０の挿通部１１４とポペットバルブ１３０との摺動部に異物Ｅが吸着されて噛み込んだ場合には、ポペットバルブ１３０は、ソレノイド１５０への電圧の印加が停止されても、後方へ移動することができない可能性がある。この場合、ポペットバルブ１３０は、弁座１２０から離座することができず、着座した状態で保持される。

このとき、ソレノイド１５０へ電圧は印加されていないので、サブバルブ２５６には前方への吸引力は付与されていない。そして、ポペットバルブ１３０は前後方向へ移動不能となっているため、サブバルブ２５６は、第二スプリング１６０の付勢力により、サブバルブ２５６の後面が内側ケース１５２と当接する位置まで後方へ移動する。サブバルブ２５６は、当該位置まで摺動することで、ポペットバルブ１３０の第二連通孔１３３を開放する。

また、図１１に示すように、ソレノイド１５０の内側ケース１５２とプランジャ２５５との摺動部に異物Ｅが吸着されて噛み込んだ場合には、プランジャ２５５は、ソレノイド１５０への電圧の印加が停止されても、後方へ移動することができない可能性がある。この場合、ポペットバルブ１３０は、プランジャ２５５が妨げとなって後方へ移動不能となる。よって、ポペットバルブ１３０は、弁座１２０から離座することができず、着座した状態で保持される。

このとき、ソレノイド１５０へ電圧は印加されていないので、サブバルブ２５６には前方への吸引力は付与されていない。そして、ポペットバルブ１３０は前後方向へ移動不能となっているため、第二スプリング１６０は、ポペットバルブ１３０に対してサブバルブ２５６を後方へ付勢する。したがって、サブバルブ２５６は、第二スプリング１６０の付勢力により、サブバルブ２５６の後面が内側ケース１５２と当接する位置まで後方へ移動する。サブバルブ２５６は、当該位置まで摺動することで、ポペットバルブ１３０の第二連通孔１３３を開放する。

したがって、異物Ｅがポペットバルブ１３０の摺動部ではなくプランジャ２５５の摺動部に噛み込んだ場合であっても、第二連通孔１３３を開放することができ、これによりピストンジェット１６へとオイルを供給することができる。このため、エンジン１の焼付きを防止することができる。

以上の如く、第二実施形態に係るバルブ装置２００は、サブバルブ２５６（摺動部）は、プランジャ２５５（押圧部）に対して相対移動可能に形成されているものである。
このように構成されることにより、プランジャ２５５が弁座１２０に対して離間する方向（第一方向）に戻ることができなくなったことが原因でポペットバルブ１３０が離座できなくなった場合であっても、流体通路の上流側と下流側とを連通することができる。

また、前記サブバルブ２５６は、前記プランジャ２５５の内部に挿通されているものである。
このように構成されることにより、プランジャ２５５が弁座１２０に対して離間する方向（第一方向）に戻ることができなくなったことの原因（異物Ｅの噛み込み等）がプランジャ２５５の外側にある場合に、サブバルブ２５６は、その影響を受けることなくプランジャ２５５に対して相対移動可能とすることができる。

なお、プランジャ２５５は、押圧部の実施の一形態である。
また、サブバルブ２５６は、摺動部の実施の一形態である。

以上、本発明の第二実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、第二実施形態においては、第二スプリング１６０は、サブバルブ２５６の前方に設けられるものとしたが、第二スプリング１６０の位置はこれに限定されるものではなく、適宜の位置することができる。例えば、第二スプリング１６０は、プランジャ２５５の貫通孔２５５ａの段差面とサブバルブ２５６の後部（外径が大きい部分）との間に設けられていてもよい。

１００、２００バルブ装置
１１０ハウジング
１１１流入孔
１１２流出孔
１１３メイン通路
１２０弁座
１２１第一連通孔
１３０ポペットバルブ
１３２サブ通路
１３３第二連通孔
１４０第一スプリング
１５５ａ押圧部
１５５ｂ摺動部
１６０第二スプリング
２５５プランジャ
２５６サブバルブ

Claims

流体が流通する流体通路を有するハウジングと、
前記流体通路を上流側と下流側とに区画するように設けられると共に、前記流体通路の前記上流側と前記下流側とを連通する第一連通孔を有する弁座と、
前記流体通路の前記上流側又は前記下流側のいずれか一方に、前記弁座に対して離間する方向である第一方向及び前記弁座に対して近接する方向である第二方向に相対移動可能に設けられ、前記弁座に着座することで前記第一連通孔を閉鎖すると共に、前記弁座から離座することで前記第一連通孔を開放する弁体と、
前記弁座に対して前記第一方向又は前記第二方向のいずれか一方向に前記弁体を付勢する第一付勢部材と、
前記弁体に押圧力を付与可能に形成され、当該押圧力により前記第一方向又は前記第二方向のいずれか他方向に前記弁体を相対移動させる押圧部と、
前記弁体に対して摺動可能に設けられた摺動部と、
を具備し、
前記弁体は、
前記弁座に着座しているときに前記第一連通孔と連通するように形成された内部通路と、
前記内部通路と前記流体通路の前記上流側又は前記下流側の前記いずれか一方とを連通する第二連通孔と、
を具備し、
前記摺動部は、
前記弁体に対して摺動することで前記第二連通孔の閉鎖と開放とを切り替え可能に形成されている、
バルブ装置。
前記弁体に対して前記摺動部を付勢する第二付勢部材を具備し、
前記第一付勢部材は、
前記弁座に対して前記第一方向に前記弁体を付勢するように設けられ、
前記摺動部は、
前記弁体が前記押圧部により押圧されて前記弁座に着座しているときには、前記第二連通孔を閉鎖し、
前記押圧部の押圧力が解除されたにもかかわらず前記弁体が前記弁座から離座しなかった場合に、前記第二付勢部材の付勢力によって摺動することにより前記第二連通孔を開放する、
請求項１に記載のバルブ装置。
前記第二付勢部材は、
前記第一付勢部材の付勢方向と同方向に前記摺動部を付勢するように設けられると共に、付勢力が前記第一付勢部材の付勢力よりも小さくなるように形成されている、
請求項２に記載のバルブ装置。
前記摺動部は、
前記押圧部と一体的に形成されている、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のバルブ装置。
前記摺動部は、
前記押圧部に対して相対移動可能に形成されている、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のバルブ装置。
前記摺動部は、
前記押圧部の内部に挿通されている、
請求項５に記載のバルブ装置。