特開 2022-112848 リリーフバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022112848

(43)【公開日】2022-08-03

(54)【発明の名称】リリーフバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/04 20060101AFI20220727BHJP

   F04C 15/00 20060101ALI20220727BHJP

   F04C 15/06 20060101ALI20220727BHJP

【ＦＩ】

F16K17/04 B

F04C15/00 E

F04C15/06 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021008844

(22)【出願日】2021-01-22

(71)【出願人】

【識別番号】000144027

【氏名又は名称】株式会社ミツバ

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 啓樹

(72)【発明者】

【氏名】藤田 雄介

(72)【発明者】

【氏名】大岡 博

(72)【発明者】

【氏名】土田 正彦

【テーマコード（参考）】

3H044

3H059

【Ｆターム（参考）】

3H044AA02

3H044BB03

3H044CC12

3H044DD01

3H044DD10

3H044DD13

3H059AA04

3H059BB40

3H059CB02

3H059CB15

3H059CD05

3H059EE01

3H059FF03

3H059FF12

(57)【要約】

【課題】ヒステリシスを抑制する。
【解決手段】弁体の移動によりオイルを吐出するか否かを切り替えるリリーフバルブが、前記弁体が移動する第１空間部と、前記第１空間部とつながり、かつ、前記第１空間部より小さい径である第２空間部と、前記弁体に接する弾性体と、前記弁体の円周方向に設置するシール部と、前記第１空間部に形成される第３空間部とを有する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁体の移動によりオイルを吐出するか否かを切り替えるリリーフバルブであって、
前記弁体が移動する第１空間部と、
前記第１空間部とつながり、かつ、前記第１空間部より小さい径である第２空間部と、
前記弁体に接する弾性体と、
前記弁体の円周方向に設置するシール部と、
前記第１空間部に形成される第３空間部と
を有することを特徴とするリリーフバルブ。

【請求項2】

前記弁体は、
前記第２空間部に流入する前記オイルによる圧力が開弁圧以上の圧力である場合には、前記第３空間部より前記第１空間部の長手方向における第１方向に移動して、前記オイルを前記第３空間部から吐出し、
前記第２空間部に流入する前記オイルによる圧力が前記開弁圧未満、かつ、第１圧力以上の圧力である場合には、前記第１方向に移動し、かつ、前記第３空間部を塞いで前記オイルが前記第３空間部から吐出しないようにし、
前記第２空間部に流入する前記オイルによる圧力が前記第１圧力未満である場合には、前記弾性体による復元力で第２方向に移動する
請求項１に記載のリリーフバルブ。

【請求項3】

前記弁体の材料、及び、前記第１空間部を形成する材料は、
線膨張係数が同一、又は、線膨張係数の差異が２０％以下である
請求項１又は２に記載のリリーフバルブ。

【請求項4】

前記第１空間部、及び、前記第２空間部の境界には、前記第１空間部の径より径が狭くなる段差が形成され、
前記オイルによる圧力が第１圧力未満である場合には、前記弾性体による復元力で前記弁体が前記第２空間部で形成する弁座に突き当てられ、前記弁体及び前記弁座によって前記オイルが前記第１空間部に流入するのを塞ぎ、
前記オイルによる圧力が前記第１圧力以上である場合には、前記弁体は、第１方向に移動して前記段差から離れ、前記オイルが少なくとも前記第１空間部に流入する
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリリーフバルブ。

【請求項5】

前記第１空間部と前記第２空間部は、
前記第１空間部の第１端部でつながり、
前記オイルは、
前記弁体が有する面のうち、前記第１端部の方に形成される第１面に対して圧力をかけ、
前記弾性体は、
前記弁体が有する面のうち、前記第１空間部の長手方向における前記第１端部とは異なる端部である第２端部の方に形成される第２面に対して復元力をかけ、
前記第３空間部は、
前記弾性体による復元力、及び、前記オイルによる圧力によって前記弁体が往復する第１方向、及び、第２方向に対して垂直方向に開口して形成される
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリリーフバルブ。

【請求項6】

前記第１空間部は、
前記弁体を内設し、かつ、前記弁体が往復移動する空間であり、
前記第２空間部は、
前記第１空間部に隣接する空間であって、前記第１空間部へ前記オイルを流入させる流路となり、
前記第３空間部は、
前記第１空間部と外部をつなぐ穴であり、前記オイルによる圧力が開弁圧以上の圧力である場合には、前記第１空間部に流入する前記オイルを外部へ吐出させ、
前記弾性体は、
前記弁体が往復移動する方向に伸び縮みするばねであり、
前記オイルによる圧力によって縮み、
前記弾性体が伸びると、前記弁体に対して復元力がかかり、
前記弁体は、
前記弾性体による復元力、及び、前記オイルによる圧力の強弱関係に応じて前記第１空間部における長手方向を往復移動し、前記第２空間部から前記第１空間部へ前記オイルを流入させるか否かを切り替え、
前記シール部は、
前記弁体が往復移動する方向に対して垂直方向に設置される
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリリーフバルブ。

【請求項7】

前記第１空間部と前記第２空間部の境界、又は、前記第２空間部には、
前記第１空間部の径より径が狭くなる段差、又は、テーパ部が形成される
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のリリーフバルブ。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか１項に記載のリリーフバルブを有する
ポンプカバー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リリーフバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

ポンプ等において、オイル等の液体に対し、一定以上の圧力がかかるのを防ぐため、液体を逃がすリリーフバルブ（「安全弁」（ｒｅｌｉｅｆ ｖａｌｖｅ、ｓａｆｅｔｙ ｖａｌｖｅ）、又は、「逃し弁」等という場合もある。）が知られている。具体的には、ソレノイドバルブ及び圧力センサを取り付けたポンプカバーにおいて、電磁式のクラッチにより、開閉部の位置を調整して吸入口の開閉を制御する。そして、吸入口を開閉する制御に基づいて吸入口を開くと、吸入口と吐出口が連通状態となり、流路を流れるオイルは、吸入口及び吐出口を通って吐出する。このようにして、ソレノイドバルブは、開閉によって、流路に流れるオイルの一部を他の流路へ流れるように調整する。例えば、このような技術が知られている（例えば、特許文献１等）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１８／１７３８２６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示の技術では、リリーフバルブ等に対する圧力が高い場合には、ヒステリシス（Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ）が大きくなりやすい。したがって、従来の技術は、ヒステリシスを考慮して設計すると、リリーフバルブが大型化、又は、スプリング等といったリリーフバルブを構成する部品の耐久性が保証できない等の課題がある。

【0005】

本発明は、上記に示す事情に鑑みてなされたもので、ヒステリシスを抑制できるリリーフバルブを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、弁体の移動によりオイルを吐出するか否かを切り替えるリリーフバルブであって、
前記弁体が移動する第１空間部と、
前記第１空間部とつながり、かつ、前記第１空間部より小さい径である第２空間部と、
前記弁体に接する弾性体と、
前記弁体の円周方向に設置するシール部と、
前記第１空間部に形成される第３空間部と
を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ヒステリシスを抑制できるリリーフバルブを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】オイルポンプの例を示す図である。

【図2】ポンプカバーの設置例を示す図である。

【図3】リリーフバルブを有するポンプカバーの例を示す第１図である。

【図4】リリーフバルブを有するポンプカバーの例を示す第２図である。

【図5】リリーフバルブの例を示す図である。

【図6】着座状態の例を示す図である。

【図7】離座状態の例を示す図である。

【図8】開弁状態の例を示す図である。

【図9】実験結果を示す図である。

【図10】比較例の閉弁状態を示す図である。

【図11】比較例の開弁状態を示す図である。

【図12】比較例による実験結果を示す図である。

【図13】ポンプケース、及び、ポンプロータの構成例を示す図である。

【図14】ポンプケース、及び、ポンプロータの接触部の例を示す図である。

【図15】接触部の例を示す図である。

【図16】溝の形成例を示す図である。

【図17】マークの設置例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。

【0010】

［第１実施形態］
図１は、オイルポンプの例を示す図である。以下、図示するようなオイルポンプ１を例に説明する。なお、リリーフバルブの詳細は、別の図で説明する。また、リリーフバルブは、図示するようなオイルポンプ１以外に用いられてもよい。例えば、リリーフバルブは、ある程度の粘度があるオイルを扱うオイルポンプであれば適用できる。また、オイルポンプの大きさ等は問わない。

【0011】

例えば、オイルポンプ１は、-４０℃乃至１２０℃の環境等で使用できるオイルポンプである。

【0012】

また、リリーフバルブは、Ｏリング等のシール部材を更に備えてもよい。以下、説明の簡略化のため、簡易な構成で説明する。

【0013】

例えば、リリーフバルブは、オイルポンプ１に対して設置するポンプカバー１０と一体となって設置される。このように、ポンプカバー１０は、リリーフバルブを有する構成であるのが望ましい。ポンプカバー１０がリリーフバルブを有すると、リリーフバルブを有さないオイルポンプにも容易にリリーフバルブを換装できる。また、ポンプカバー１０と一体にすると、省部品化により、省スペース化ができる。

【0014】

以下、ポンプカバー１０、及び、リリーフバルブが一体の例で説明する。具体的には、ポンプカバー１０は、オイルポンプ１に対して以下のように設置される。

【0015】

図２は、ポンプカバーの設置例を示す図である。例えば、図示するように、ポンプカバー１０は、オイルポンプ１の最下部（図におけるＺ軸方向において最も下側をいう。なお、Ｚ軸方向は、例えば、重力方向である。）等に設置される。なお、ポンプカバー１０の設置位置、向き、及び、範囲等は、図示する形式に限られない。すなわち、ポンプカバー１０は、例えば、オイルポンプ１の最下部以外に設置されてもよい。

【0016】

このように、ポンプカバー１０は、オイルポンプ１の本体となる部品に対してねじ止め等で取り付けられる。

【0017】

オイルポンプ１は、オイルを吸い上げる、及び、オイルを所定の位置へ送る等といった動作を行う。このような動作において、リリーフバルブは、ポンプの吐出圧力がリリーフバルブのセット圧を超えた場合に、オイルを外部へ吐出する。このように、オイルポンプ１は、ポンプの吐出圧力がリリーフバルブのセット圧を超えた場合に、リリーフバルブを作動させて、オイルを外部に排出する。ゆえに、オイルポンプ１は、ポンプの吐出側における圧力（例えば、ポンプの吐出配管、又は、ケーシング内の圧力等である。）を所定圧以下に抑えられる。

【0018】

なお、リリーフバルブがオイルを外部へ排出する圧力、すなわち、リリーフバルブがオイルを外部へ吐出するように動作する基準となる圧力は、耐圧強度等を考慮して事前に設定される。以下、このように、リリーフバルブがオイルを外部へ排出する圧力を「開弁圧」（「セット圧」、又は、「クラッキング圧力」等という場合もある。）という。

【0019】

また、リリーフバルブによるオイルの吐出先は、例えば、オイルポンプ１の外部（ドレーン等を含む。）等である。ただし、リリーフバルブによるオイルの吐出先は、吸入側に戻してもよい。

【0020】

したがって、開弁圧は、ポンプ吐出側の配管、又は、機器類の耐圧等に応じて設定される値である。

【0021】

［リリーフバルブの構成例］
図３は、リリーフバルブを有するポンプカバーの例を示す第１図である。

【0022】

図４は、リリーフバルブを有するポンプカバーの例を示す第２図である。

【0023】

図３及び図４は、図３が主に示すポンプカバー１０の面（以下「おもて面」とする。）に対して、図４が逆の面（以下「裏面」とする。）を主に示す関係である。

【0024】

例えば、図示するような位置に、リリーフプレート１１が設置される。また、図示する例は、ポンプカバー１０が穴１２を有する。このような穴１２により、オイルが外部へ排出される。なお、リリーフプレート１１及び穴１２の位置、大きさ、及び、形状等は図示する例に限られない。

【0025】

図示するポンプカバー１０において、リリーフバルブは、例えば、以下のような構成である。

【0026】

図５は、リリーフバルブの例を示す図である。図は、ポンプカバー１０におけるリリーフバルブ１００となる一部を示す断面図である。なお、以下に示す断面図は、図１に「Ａ－Ａ」で示す断面を示す図である。

【0027】

リリーフバルブ１００は、例えば、ばね１０１、弁体１０２、筐体１０３、及び、シール部１０４等で構成する。なお、リリーフバルブ１００は、重力方向と一致する向きであるのが望ましい。このような向きであると、リリーフバルブ１００の傾きが抑制されやすく、リリーフバルブ１００をスムーズに摺動できる。

【0028】

ばね１０１は、弾性体の例である。具体的には、ばね１０１は、弁体１０２（図は、弁体１０２の左側にばね１０１を設置する例を示す。）に接するように設置する。

【0029】

また、以下の説明は、弁体１０２が図において左右方向に移動する例で説明する。そして、以下の説明は、図における左方向を「第１方向２１」とする。一方で、図における右方向を「第２方向２２」とする。

【0030】

また、以下の例では、ばね１０１は、第１方向２１、及び、第２方向２２に伸び縮みする。具体的には、弁体１０２に対し、右方向から力が加えられると、ばね１０１は、第１方向２１に縮む。そして、弁体１０２に加える力が弱くなると、ばね１０１は、第２方向２２に伸びる。すなわち、ばね１０１は、復元力で第２方向２２に弁体１０２を押して移動させる。したがって、弁体１０２は、ばね１０１の伸び縮みにより、第１方向２１、及び、第２方向２２に往復移動する。

【0031】

このように、弾性体は、復元力によって弁体１０２を移動させる力を発する物体であればよい。したがって、弾性体は、ばね１０１以外の物体、又は、ばね１０１と他の物体の組み合わせ等であってもよい。ただし、弾性体は、耐油性、耐熱性、耐久性、及び、圧縮量等からすると、ばねであるのが望ましい。

【0032】

筐体１０３は、第１空間部３１、第２空間部３２、及び、第３空間部３３等を有する形状である。具体的には、図示する例において、左側の空間部が第１空間部３１となり、かつ、右側の空間部が第２空間部３２となる。

【0033】

第１空間部３１は、弁体１０２を内設し、弁体１０２が長手方向に往復移動する空間部である。したがって、第１空間部３１の径（以下「第１径４１」という。また、図は、上下方向が径方向である。）は、弁体１０２、又は、ばね１０１の径等に応じて異なる大きさである。また、第１方向２１、及び、第２方向２２は、第１空間部３１の長手方向と一致する。

【0034】

第２空間部３２は、第１径４１より小さい径（以下「第２径４２」という。）の空間部である。このように、第２径４２が第１径４１より小さい径であるため、第１空間部３１、及び、第２空間部３２の境界（以下単に「境界３４」という。）は、例えば、第１空間部３１より狭い径となるため、段差となる。

【0035】

また、第１空間部３１、及び、第２空間部３２は、隣接し、互いにつながる空間部である。図示する例では、第１空間部３１の右端が第２空間部３２の左端部と一致し、第１空間部３１、及び、第２空間部３２の両空間部は、つながる空間部である。したがって、第２空間部３２は、オイルポンプ１の本体から第１空間部３１へオイルを流入させる流路となる。

【0036】

第２空間部３２には、例えば、図示するような位置に流入口５１を有する。そして、流入口５１は、オイルポンプ１の本体から流れるオイルが第２空間部３２に流入する経路となる。具体的には、オイルは、図において下側から上側に向かって、流入口５１から第２空間部３２に流入する。したがって、オイルが流入口５１から第２空間部３２に大量に流入する、又は、高い圧力で流入すると、弁体１０２には、第１方向２１に高い圧力がかかる。

【0037】

また、第２空間部３２に流入したオイル、及び、ばね１０１は、弁体１０２に対し、対向する面に力をかける位置関係となる。具体的には、第２空間部３２、及び、ばね１０１は、弁体１０２を挟んで図における左右対称に設置する位置関係となる。すなわち、第２空間部３２に流入したオイル、及び、ばね１０１は、弁体１０２の左右反対となる端部に対して力をかける。

【0038】

以下、弁体１０２の端部のうち、第１空間部３１、及び、第２空間部３２がつながる方（図では、右側である。）の端部を「第１端部」という。一方で、第１端部とは異なる端部（図では、左側である。）の端部を「第２端部」という。

【0039】

そして、以下の説明では、弁体１０２が有する面のうち、第１端部側に形成される面を「第１面２０１」という。一方で、弁体１０２が有する面のうち、第２端部側に形成される面を「第２面２０２」という。したがって、第１面２０１、及び、第２面２０２は、弁体１０２において、互いに反対となる面の位置関係である。

【0040】

ばね１０１は、例えば、第２面２０２に接するように設置される。したがって、ばね１０１による復元力は、第２面２０２に対してかけられる。ゆえに、復元力が第２面２０２にかけられる（図では、左から右向きの力となる。）ため、弁体１０２は、復元力によって第２方向２２に移動する。

【0041】

一方で、第２空間部３２に流入したオイルは、第１面２０１に対して圧力をかける。したがって、オイルによって圧力が第１面２０１にかけられる（図では、右から左向きの力となる。）ため、弁体１０２は、オイルによる圧力によって第１方向２１に移動する。

【0042】

第３空間部３３は、第１空間部３１に形成される穴である。例えば、第３空間部３３は、第１空間部３１に対して垂直方向に開口するように形成される。すなわち、第１空間部３１は、第３空間部３３によって外部とつながる。例えば、第３空間部３３は、第１空間部３１における上部及び下部の２箇所に形成される。

【0043】

したがって、リリーフバルブ１００は、弁体１０２を第１方向２１に移動させ、第３空間部３３を開口する（図の構成では、第３空間部３３より左側に弁体１０２を移動させると開口する。）と、オイルを外部へ吐出できる。

【0044】

一方で、リリーフバルブ１００は、弁体１０２を第２方向２２に移動させ、弁体１０２で第３空間部３３を塞ぐ（図では、第３空間部３３より右側に弁体１０２を移動させると第３空間部３３を塞ぐ。）と、オイルを外部へ吐出しないようにできる。

【0045】

このように、リリーフバルブ１００は、弾性体の復元力とオイルの圧力の力関係により、弁体１０２を往復移動させて第３空間部３３の開閉を切り替える。したがって、第３空間部３３の位置（図では、左右方向の位置である。）等は、開閉させたい圧力等の関係によって定まる。ゆえに、第３空間部３３の位置は、ばねの弾性係数、開弁圧、及び、バルブの径等により定まる。また、第３空間部３３の形状、数、及び、径は、オイルを吐出させる量、すなわち、オイルの吐出による圧力の低下量等によって定まる。

【0046】

シール部１０４は、例えば、図示するような位置において、弁体１０２の外径をシール（ｓｅａｌ）する。具体的には、シール部１０４は、弁体１０２の円周方向に設置する。すなわち、シール部１０４は、弁体１０２が往復移動する方向（図では、左右方向である。）に対し、垂直方向に設置される。また、シール部１０４の設置位置は、オイルの圧力を主に受ける第１面２０１に対し、側面となる位置である。

【0047】

例えば、シール部１０４は、第３空間部３３から１ミリメートル以上程度の長さである。すなわち、第３空間部３３から境界３４までは、１ミリメートル以上程度の長さである。

【0048】

このような位置に設置されるシール部１０４、及び、第１空間部３１の壁部により、第１空間部３１に流入するオイルは、シールされる。この例では、オイルは、第１空間部３１において、シール部１０４より左側に流れない状態となる。

【0049】

図示する状態は、第２空間部３２にオイルが流入していない、又は、第２空間部３２にオイルが流入していてもばね１０１による復元力より弱い圧力しか発しない状態である。また、この状態は、ばね１０１が弁体１０２を押す力（すなわち、第２方向２２の向きの力である。）より、オイルによる圧力で弁体１０２を押す力（すなわち、第１方向２１の向きの力である。）の方が弱い強弱関係である。つまり、この状態は、弁体１０２を右側から左側へ押す力より、弁体１０２を左側から右側に押す力の方が強い状態である。

【0050】

このような状態では、図示するように、弁体１０２は、境界３４に形成される段差に突き当てられた状態（すなわち、第２方向２２に力がかかっていても、境界３４より右側に進まない状態である。）となる。

【0051】

以下、このように弁体１０２が境界３４で止まっている状態を「着座状態」という。また、着座状態は、オイルによる圧力がばね１０１の復元力と比較して、弁体１０２を段差から離すほど強くない状態である。

【0052】

一方で、オイルによる圧力が高まり、オイルによる圧力が一定以上になると、弁体１０２は、境界３４より第１方向２１に移動する。

【0053】

以下、オイルによる圧力が開弁圧未満であり、かつ、弁体１０２が移動しだすオイルによる圧力を「第１圧力」という。また、以下の説明では、第１圧力未満の圧力（第２空間部３２にオイルが流入していない状態であって、オイルによる圧力が「０」の場合を含む。）を総じて「第２圧力」という。

【0054】

したがって、第１圧力未満の圧力、すなわち、第２圧力である場合には、弁体１０２は、着座状態となる。

【0055】

図６は、着座状態の例を示す図である。図６は、断面図であって、図５と同様の内容を簡易に示す図である。なお、図には、第２圧力６１を模式的に記載する。また、図の簡略化のため、図６は、流入口５１等の記載を省略する。

【0056】

着座状態は、少なくとも第１空間部３１にはオイルが流入していない状態である。すなわち、着座状態は、第２空間部３２が弁座となり、弁体１０２、及び、弁座によって、オイルが第１空間部３１に流入するのを塞ぐ状態である。また、着座状態は、第３空間部３３が塞がり、オイルが吐出しない状態でもある。

【0057】

上記のような着座状態に対し、オイルの圧力の変化によって、リリーフバルブ１００は、以下のような離座状態、又は、開弁状態に変化する。

【0058】

［離座状態の例］
図７は、離座状態の例を示す図である。なお、図７は、図６と同様に、断面図である。なお、図には、開弁圧未満、かつ、第１圧力以上の圧力を単に「第１圧力６２」と模式的に記載する。また、図の簡略化のため、図７は、ばね１０１が縮んでいる状態等の記載を省略する。

【0059】

例えば、第１圧力６２は、「開弁圧-シール部長さ×ばね定数÷シール部の断面積」の計算で求まる圧力である。

【0060】

着座状態と比較すると、まず、図７に示すような状態（以下「離座状態」という。）は、オイルが第２空間部３２から第１空間部３１に流入し、着座状態よりオイルによる圧力が高い状態である点が異なる。このように、オイルの流入により、離座状態は、圧力で弁体１０２が押され、図６より弁体１０２が左側へ移動している点が異なる。その結果、離座状態は、弁体１０２が段差から離れている状態である点が異なる。すなわち、離座状態は、着座状態より弁体１０２が第１方向２１に移動している点が異なる。

【0061】

図示するように、開弁圧未満、かつ、第１圧力以上の圧力であると、弁体１０２は、第１方向に移動する。ただし、オイルによる圧力は、開弁圧未満の圧力であるため、第３空間部３３は、塞がれた状態である。すなわち、離座状態は、オイルがシールされている状態である。そのため、オイルは、外部に吐出しない状態である。

【0062】

このような離座状態において、圧力が弱まると、弁体１０２は、ばね１０１の復元力により、第２方向２２に移動する。そして、圧力が第２圧力まで下がると、状態は、着座状態に戻る。一方で、離座状態より更に圧力が高まり、開弁圧以上の圧力になると、リリーフバルブ１００は、以下のような開弁状態となる。

【0063】

［開弁状態の例］
図８は、開弁状態の例を示す図である。なお、図８は、図７と同様に、断面図である。なお、図には、開弁圧以上の圧力を単に「開弁圧６３」と模式的に記載する。

【0064】

着座状態と比較すると、まず、図８に示すような状態（以下「開弁状態」という。）は、離座状態よりオイルによる圧力が更に高い状態である点が異なる。このような圧力により、圧力で離座状態より更に弁体１０２が押され、図７より弁体１０２が左側へ移動している点が異なる。その結果、開弁状態は、第３空間部３３が開口し、オイルが吐出されている状態である点が異なる。すなわち、開弁状態は、離座状態より弁体１０２が更に第１方向２１に移動している点が異なる。

【0065】

オイルによる圧力が開弁圧以上に強くなると、第３空間部３３は、第１空間部３１とつながった状態となる。そして、第１空間部３１に流入したオイルは、圧力がかかっているため、第３空間部３３より外部へ吐出される。

【0066】

以上のように、リリーフバルブ１００は、開弁状態と、それ以外の閉弁状態（上記の離座状態又は着座状態である。）を切り替えることで開弁及び閉弁を行う。このようにして、リリーフバルブ１００は、オイルを外部へ吐出する動作とするか否かを切り替える。

【0067】

このような構成であると、オイルを吐出するか否かの切り替え、すなわち、開放の前後で径の差が少ない。このように、圧力を受ける面積の差を少なくできるため、リリーフバルブ１００は、開放の前後の圧力差、すなわち、ヒステリシスを抑制できる。具体的には、以下のような結果となる。

【0068】

図９は、実験結果を示す図である。図は、横軸に吐出圧（単位は、キロパスカルである。）を示す。そして、縦軸にオイルの流量（単位は、リットル毎分である。）を示す。

【0069】

第１グラフ５０１は、閉弁時を示す。

【0070】

第２グラフ５０２は、開弁時を示す。

【0071】

第１グラフ５０１、及び、第２グラフ５０２は、図５等に示す構成によるリリーフバルブ１００の特性を示すグラフである。

【0072】

第１グラフ５０１、及び、第２グラフ５０２が示すように、開弁時と閉弁時のどちらの場合においても、流量に対する吐出圧の変化がほとんど同一である。このように、圧力の変化がほぼ同一であるため、図５等に示す構成によるリリーフバルブ１００は、ヒステリシス、すなわち、開弁時と閉弁時の圧力差を抑制できる。

【0073】

また、以上のようなシール部１０４の構成であると、リリーフバルブ１００を小型化できる。また、以上のような構成であると、リリーフバルブ１００は、簡易な構造にできる。

【0074】

なお、境界３４、又は、第２空間部３２には、段差又はテーパ部が更に形成されてもよい。

【0075】

開弁圧に応じて、リリーフバルブが有する各構成要素は、種類等が変更されてもよい。例えば、各穴の大きさ、形状、又は、位置関係等は、図示する例以外であってもよい。

【0076】

［比較例］
例えば、以下のような比較例となるリリーフバルブ（以下単に「比較例６００」という。）を例に説明する。

【0077】

図１０は、比較例の閉弁状態を示す図である。比較例６００は、境界において段差等がない構成である点が異なる。また、比較例６００は、突き当て面６０３でシールする構成である点が異なる。

【0078】

図示するように、圧力が低い閉弁状態では、弁体６０１及び弁座６０２により閉弁する。そして、圧力が高まると、比較例６００は、以下のように開弁状態となる。

【0079】

図１１は、比較例の開弁状態を示す図である。図１１は、閉弁状態よりオイルの圧力によって弁体６０１が弁座６０２より離れる状態になる点が異なる。

【0080】

比較例６００のような構成であると、開弁前後で受圧面積の差が大きくなりやすい。そのため、開弁動作と閉弁動作の圧力差である、ヒステリシスが大きくなりやすい。具体的には、比較例６００を用いると、以下のような結果となる。

【0081】

図１２は、比較例による実験結果を示す図である。横軸及び縦軸は図９と同様である。

【0082】

第３グラフ６０５は、閉弁時を示す。

【0083】

第４グラフ６０６は、開弁時を示す。

【0084】

第３グラフ６０５、及び、第４グラフ６０６は、図１０等に示す比較例６００の特性を示すグラフである。

【0085】

図１１で説明する開弁前後で受圧面積が大きく変化するため、第３グラフ６０５に示す閉弁時の特性、及び、第４グラフ６０６に示す開弁時の特性の差が大きくなりやすい。そのため、ヒステリシスが大きくなりやすい。

【0086】

［線膨張係数について］
弁体１０２の材料、及び、第１空間部３１等を形成する材料は、線膨張係数が同一、又は、線膨張係数の差異が２０％以下であるのが望ましい。すなわち、弁体１０２の材料、及び、第１空間部３１等を形成する材料は、線膨張係数の差異が少なく、温度変化による伸縮が同程度であるのが望ましい。

【0087】

例えば、第１空間部３１を形成する材料が、弁体１０２の材料より、温度によって伸びやすい材料であると、リリーフバルブ１００内、又は、リリーフバルブ１００の周辺の温度が高くなった場合等に、隙間が生じやすい。このような隙間があると、隙間からオイルが漏れやすい。一方で、線膨張係数が同一、又は、線膨張係数の差異が２０％以下であると、温度変化があっても、隙間が生じにくいため、リリーフバルブ１００から、オイルが漏れるのを抑制できる。

【0088】

例えば、線膨張係数を同一、又は、線膨張係数の差異を２０％以下にするには、弁体１０２の材料、及び、第１空間部３１等を形成する材料は、同一の材料を採用する、又は、線膨張係数が近しい材料の組み合わせを採用する等である。具体的には、弁体１０２の材料、及び、第１空間部３１等を形成する材料のどちらにも、アルミニウム等の実用金属を採用する。例えば、アルミニウム「Ａ６０６１」（ＪＩＳ呼称である。）は、線膨張係数が２３．６×１０^－６となる材料である。

【0089】

例えば、弁体１０２の材料、及び、第１空間部３１等を形成する材料は、アルミニウム（例えば、「Ａ２０１７」、「Ａ５０５２」、「Ａ５０５６」、又は、「Ａ７０７５」等である。）と真鍮（例えば、「Ｃ２８０１」、「Ｃ３６０４」、又は、「Ｃ２７００」等である。）、銅（例えば、「Ｃ１１００」、又は、「Ｃ１０２０」等である。）と真鍮、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３００番台のオーステナイト系である。）と銅、ステンレス鋼と真鍮、アルミニウムとマグネシウム合金（例えば、「ＡＺ３１」、又は、「ＡＺ９１」等である。）、又は、鋳鉄とチタン等の組み合わせである。なお、弁体１０２の材料、及び、第１空間部３１等を形成する材料は、鋳鉄、構造用鋼（例えば、「ＳＳ４００」等である。）、炭素鋼（例えば、「Ｓ４５Ｃ」」等である。）、工具鋼（例えば、「ＳＫＳ３」、又は、「ＳＫＤ１１」等である。）、及び、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４００番台のマルテンサイト系である。）の組み合わせ等でもよい。

【0090】

以上のような材料の組み合わせとすると、線膨張係数の差異は、１２％以下程度になり、線膨張係数の差異を小さくできる。

【0091】

［第２実施形態］
オイルポンプは、例えば、以下のようなポンプケース、及び、ポンプロータを有する構成である。

【0092】

図１３は、ポンプケース、及び、ポンプロータの構成例を示す図である。例えば、オイルポンプ１は、図示するようなポンプケース７０１、及び、ポンプロータ７０３を有する。図は、ポンプケース７０１、及び、ポンプロータ７０３の断面図である。

【0093】

ポンプロータ７０３は、例えば、図示するようにポンプケース７０１の内壁（以下単に「内壁部７０２」という。）と接触する。

【0094】

以下、「Ａ－Ａ」の断面で説明する。

【0095】

図１４は、ポンプケース、及び、ポンプロータの接触部の例を示す図である。図は、図１３に示す「Ａ－Ａ」の断面を示す断面図である。

【0096】

このようにポンプケース７０１、及び、ポンプロータ７０３が接触する場合には、例えば、図示するような部分がポンプケース７０１、及び、ポンプロータ７０３の接触部（以下単に「接触部７０４」という。）となる。

【0097】

以下、接触部７０４を拡大して説明する。

【0098】

図１５は、接触部の例を示す図である。例えば、接触部７０４において、図示するような箇所に面取り処理が行われ、面取部７０５が形成される場合がある。

【0099】

なお、面取部７０５は、他の箇所にも形成されてもよい。

【0100】

このような面取部７０５は、隙間となる場合がある。このように、隙間となると、異物が混入する場合がある。例えば、異物は、油路、又は、組み付けの際に部品が持ち込む等の侵入経路で混入する。また、異物は、例えば、切削バリ等の金属である。そして、異物が面取部７０５等に介在し、押し込まれると、オイルポンプ１は、ロックしてしまう場合がある。特に、高い油圧で押し込まれた場合等に、オイルポンプ１は、ロックしやすい。そこで、このような異物の混入に対し、以下のような構成にする。

【0101】

図１６は、溝の形成例を示す図である。図は、図１３と同様の断面図である。例えば、溝７０６は、図示するような位置においてポンプケース７０１に形成される。

【0102】

溝７０６は、ポンプケース７０１及び内壁部７０２と接続し、かつ、ポンプケース７０１の外部へ通じるように、ポンプケース７０１の円周に対して直交方向に形成される。すなわち、溝７０６は、面取部７０５とポンプケース７０１の外部が通じるようにポンプケース７０１に形成される。

【0103】

例えば、図示する例のように、溝７０６は、ポンプケース７０１の円周に対して直交方向に、ほぼ等間隔で６箇所に、ポンプケース７０１の外部及び内壁部７０２が通じるように形成される。

【0104】

このような溝７０６が形成されたポンプケース７０１であると、異物が混入しても、溝７０６を通って異物を外部に放出できる。

【0105】

なお、溝７０６は、図示する間隔、位置、配置、及び、形成数でなくともよい。すなわち、溝７０６は、図示する位置以外に形成されてもよい。例えば、溝７０６は、６箇所より多く形成される、又は、少なく形成してもよい。

【0106】

ただし、溝７０６の形成数が多くなると、オイルの放出量も増えやすい。したがって、溝７０６の形成数は、オイルの放出量の許容量等に応じて定めるのが望ましい。ゆえに、例えば、オイルの放出量が多く許容できる場合には、溝７０６の形成数は多いのが望ましい。このように、許容できるオイルの放出量の範囲で溝７０６の形成数が定まると、溝７０６から過剰にオイルが放出されるのを防ぐことができる。

【0107】

また、溝７０６は、図示するように、対称の配置でなくともよい。例えば、溝７０６は、吐出側（すなわち、高圧側となる。）に配置されるのが望ましい。そして、溝７０６は、吸入側にない配置等でもよい。

【0108】

吸入側に溝７０６を配置すると、空気、異物、又は、これらの両方を溝７０６から吸い込む可能性が高くなりやすい。したがって、溝７０６の配置は、吐出側を中心に配置し、吸入側には少なくする配置であるのが望ましい。

【0109】

このように、溝７０６を主に吐出側に配置すると、溝７０６から異物等が入る可能性を少なくできる。

【0110】

［第３実施形態］
トロコイドポンプ（ｔｒｏｃｈｏｉｄ ｐｕｍｐ）の場合には、オイルポンプ１に、例えば、以下のようなマークを設ける場合がある。

【0111】

図１７は、マークの設置例を示す図である。例えば、マーク８０１は、以下のような位置等に設置される場合がある。

【0112】

マーク８０１は、例えば、識別マーク等である。また、マーク８０１は、オイルポンプ１の表面に形成する。具体的には、マーク８０１は、凹形状である。すなわち、マーク８０１は、窪み等で形成される。このようなマーク８０１があると、トロコイドポンプの表裏を識別できる。なお、マーク８０１は、例えば、ベーンポンプ（ｖａｎｅ－ｐｕｍｐ）等のオイルポンプに適用されてもよい。

【0113】

マーク８０１は、凹形状であるため、オイルの流路（以下単に「流路８０２」という。）上にあると、異物を吸い込む場合がある。例えば、流路８０２は、図においてハッチングで示す範囲である。なお、異物は、例えば、切削バリ等の金属である。

【0114】

このように、マーク８０１の部分に異物が吸い込まれると、異物は、吸入及び吐出のポートで挟まる場合がある。このような異物の挟まりが起きると、オイルポンプ１がロックする場合がある。

【0115】

したがって、マーク８０１は、ポートの外径線（以下単に「外径線８０３」という。）より外に形成されるのが望ましい。すなわち、外径線８０３より外にマーク８０１が形成されると、マーク８０１が異物を吸い込む確率を下げることができる。そのため、いわゆる異物の噛み込み（すなわち、異物が挟み込まれることをいう。）を少なくできる。ゆえに、異物により、オイルポンプ１がロックするのを少なくできる。

【0116】

外径線８０３は、例えば、ポンプギヤのアウターの歯底径と一致する線である。

【0117】

［その他の実施形態］
例えば、実施形態は、リリーフバルブを有するポンプカバー等である。また、ポンプカバーは、例えば、トロコイド方式等のオイルポンプに用いる。

【0118】

実施形態は、上記に説明した以外の部品を有する構成で実施されてもよい。また、各要素は、上記に説明した以外の形状、又は、個数であってもよい。

【0119】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。すなわち、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も権利内に含まれる。

【符号の説明】

【0120】

１ ：オイルポンプ
１０ ：ポンプカバー
１２ ：穴
２１ ：第１方向
２２ ：第２方向
３１ ：第１空間部
３２ ：第２空間部
３３ ：第３空間部
３４ ：境界
４１ ：第１径
４２ ：第２径
５１ ：流入口
６１ ：第２圧力
６２ ：第１圧力
６３ ：開弁圧
１００ ：リリーフバルブ
１０１ ：ばね
１０２ ：弁体
１０３ ：筐体
１０４ ：シール部
２０１ ：第１面
２０２ ：第２面
７０１ ：ポンプケース
７０２ ：内壁部
７０３ ：ポンプロータ
７０４ ：接触部
７０５ ：面取部
７０６ ：溝
８０１ ：マーク
８０２ ：流路
８０３ ：外径線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】