特開 2024-4836 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】P2024004836

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】リリーフバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/04 20060101AFI20240110BHJP

【ＦＩ】

F16K17/04 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022104697

(22)【出願日】2022-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000185488

【氏名又は名称】株式会社オティックス

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】服部 優治

(72)【発明者】

【氏名】後藤 香

【テーマコード（参考）】

3H059

【Ｆターム（参考）】

3H059AA05

3H059BB24

3H059CD05

3H059EE01

3H059FF03

3H059FF16

(57)【要約】

【課題】ハウジングの内周面の偏摩耗を抑制することができるリリーフバルブを提供すること。
【解決手段】オイルポンプによって吐出されるオイルが流通する吐出流路５に設けられるリリーフバルブ１。リリーフバルブ１は、吐出流路５と連通する内部空間２１を備えたハウジング２と、内部空間２１において進退可能に収容された弁体３と、を有する。ハウジング２は、オイル導入口２２とオイル排出口２３とを有する。オイル導入口２２は、弁体３の前面３１に対向する位置に形成されている。オイル排出口２３は、弁体３を挟んでオイル導入口２２と反対側に形成されている。弁体の外周面３２とハウジング２の内周面２４との間には、内部空間２１における導入側空間と、内部空間２１における排出側空間とを連通させる連通路１１が、複数形成されている。複数の連通路１１は、周方向に均等に形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

オイルポンプによって吐出されるオイルが流通する吐出流路に設けられるリリーフバルブであって、
上記吐出流路と連通する内部空間を備えたハウジングと、
上記内部空間において進退可能に収容された弁体と、を有し、
上記ハウジングは、上記オイルを上記内部空間に導入するオイル導入口と、上記オイルを上記内部空間から外部へ排出するオイル排出口と、を有し、
上記オイル導入口は、上記弁体の前面に対向する位置に形成され、
上記オイル排出口は、上記弁体の進退方向において、上記弁体を挟んで上記オイル導入口と反対側に形成されており、
上記弁体の外周面と上記ハウジングの内周面との間には、上記内部空間における上記弁体よりも上記オイル導入口側の導入側空間と、上記内部空間における上記弁体よりも上記オイル排出口側の排出側空間と、を連通させる連通路が、複数形成されており、
該複数の連通路は、周方向に均等に形成されている、リリーフバルブ。

【請求項2】

上記オイル排出口は、上記弁体の中心軸上に配置されている、請求項１に記載のリリーフバルブ。

【請求項3】

上記連通路は、上記弁体の外周面と上記ハウジングの内周面との少なくとも一方に形成された溝部によって構成されている、請求項１又は２に記載のリリーフバルブ。

【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】

例えば、自動車のモータやエンジンにオイルを供給するオイルポンプ装置には、リリーフバルブを備えたものがある。リリーフバルブは、供給されるオイルの圧力が所定値以上となった場合に、リリーフ経路にオイルを逃がすことによって、オイルの圧力が上昇することを防いでいる。特許文献１に開示されたリリーフバルブは、シリンダ室（以下「内部空間」ともいう。）にピストンスリーブ（以下「弁体」ともいう。）が進退可能に配されている。内部空間は、弁体の前面にて塞がれるオイル導入口と、弁体の外周面にて塞がれるオイル排出口とを有する。そして、オイル導入口を介して弁体に作用するオイルの圧力が所定値以上となったとき、弁体が内部空間において後退する。これにより、オイル排出口が、弁体の前側において開放される。これにより、オイルが、オイル排出口から排出されることとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－１７７０３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されたリリーフバルブにおいては、以下の課題がある。弁体が内部空間に進退可能に配されるために、弁体の外周面と内部空間の内周面との間には若干のクリアランスが形成されている。そして、上述のように、リリーフバルブに所定値以上の圧力が作用したとき、弁体の前側において径方向外側に開口したオイル排出口に向かってオイルが排出されることとなる。そうすると、弁体の前面がオイルの流れによってオイル排出口側へ引っ張られるために、弁体が進退方向に対してわずかに傾斜することが考えられる。そうすると、弁体の一部が、ハウジングの内周面に干渉しやすくなる。その結果、ハウジングの内周面に偏摩耗が発生しやすくなる。

【0005】

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ハウジングの内周面の偏摩耗を抑制することができるリリーフバルブを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、オイルポンプによって吐出されるオイルが流通する吐出流路に設けられるリリーフバルブであって、
上記吐出流路と連通する内部空間を備えたハウジングと、
上記内部空間において進退可能に収容された弁体と、を有し、
上記ハウジングは、上記オイルを上記内部空間に導入するオイル導入口と、上記オイルを上記内部空間から外部へ排出するオイル排出口と、を有し、
上記オイル導入口は、上記弁体の前面に対向する位置に形成され、
上記オイル排出口は、上記弁体の進退方向において、上記弁体を挟んで上記オイル導入口と反対側に形成されており、
上記弁体の外周面と上記ハウジングの内周面との間には、上記内部空間における上記弁体よりも上記オイル導入口側の導入側空間と、上記内部空間における上記弁体よりも上記オイル排出口側の排出側空間と、を連通させる連通路が、複数形成されており、
該複数の連通路は、周方向に均等に形成されている、リリーフバルブにある。

【発明の効果】

【0007】

上記リリーフバルブにおいて、上記オイル導入口は、上記弁体の前面に対向する位置に形成され、上記オイル排出口は、上記弁体の進退方向において、上記弁体を挟んで上記オイル導入口と反対側に形成されている。そして、上記弁体の外周面と上記ハウジングの内周面との間には、上記複数の連通路が周方向に均等に形成されている。これにより、弁体がオイル導入口から離れるように後退して、リリーフバルブが開放されたとき、弁体が進退方向に対して傾斜することを抑制することができる。その結果、ハウジングの内周面の偏摩耗を抑制することができる。

【0008】

以上のごとく、上記態様によれば、ハウジングの内周面の偏摩耗を抑制することができるリリーフバルブを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１における、閉状態にあるリリーフバルブの断面図。

【図2】図１のII－II線矢視断面図。

【図3】図１のIII－III線矢視断面図。

【図4】実施形態１における、開状態にあるリリーフバルブの断面図。

【図5】実施形態１における、進退方向に直交する、弁体の断面図。

【図6】比較形態における、閉状態にあるリリーフバルブの断面図。

【図7】比較形態における、開状態にあるリリーフバルブの断面図。

【図8】実施形態２における、閉状態にあるリリーフバルブの断面図。

【図9】図８のIX－IX線矢視断面図。

【図10】実施形態３における、リリーフバルブの断面図。

【図11】図１０のXI－XI線矢視断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

上記リリーフバルブは、オイルポンプの一部として設けられているものとすることもできるし、オイルポンプとは別部品として設けられているものとすることもできる。
なお、上記導入側空間は、弁体がオイル導入口から離れている状態において、少なくとも形成される空間である。
また、本明細書において、周方向とは、弁体の軸方向（進退方向）から見たとき、弁体の中心軸を中心とする円の円周方向を意味する。

【0011】

上記オイル排出口は、上記弁体の中心軸上に配置されているものとすることができる。この場合には、排出側空間におけるオイルの圧力が、偏り難い。それゆえ、排出側空間のオイルから弁体へ作用する力が、周方向において偏り難く、弁体の傾斜をより効果的に抑制することができる。

【0012】

また、上記連通路は、上記弁体の外周面と上記ハウジングの内周面との少なくとも一方に形成された溝部によって構成されているものとすることができる。この場合には、連通路の流路断面積を充分に確保しつつ、弁体の外周面と内部空間の内周面との対向面の面積を充分に確保することができる。その結果、内部空間の内周面の偏摩耗を、より効果的に抑制することができる。

【0013】

（実施形態１）
リリーフバルブの実施形態につき、図１～図５を参照して、説明する。
本形態のリリーフバルブ１は、図１に示すごとく、オイルポンプによって吐出されるオイルが流通する吐出流路５に設けられるリリーフバルブである。

【0014】

リリーフバルブ１は、吐出流路５と連通する内部空間２１を備えたハウジング２と、内部空間２１において進退可能に収容された弁体３と、を有する。ハウジング２は、オイルを内部空間２１に導入するオイル導入口２２と、オイルを内部空間２１から外部へ排出するオイル排出口２３と、を有する。

【0015】

オイル導入口２２は、弁体３の前面３１に対向する位置に形成されている。オイル排出口２３は、弁体３の進退方向Ｚにおいて、弁体３を挟んでオイル導入口２２と反対側に形成されている。

【0016】

図１～図４に示すごとく、弁体３の外周面３２とハウジング２の内周面２４との間には、連通路１１が、複数形成されている。連通路１１は、図４に示すごとく、内部空間２１における導入側空間２１２と排出側空間２１３と、を連通させる。導入側空間２１２は、内部空間２１における弁体３よりもオイル導入口２２側の空間である。排出側空間２１３は、内部空間２１における弁体３よりもオイル排出口２３側の空間である。図２、図３に示すごとく、複数の連通路１１は、周方向に均等に形成されている。

【0017】

なお、本形態において、導入側空間２１２は、図４に示すように、弁体３がオイル導入口２２から離れた状態において形成される、内部空間２１内の一部の空間である。そして、この導入側空間２１２には、オイル排出口２３は開口しない。また、進退方向Ｚにおいて、弁体３に対してオイル導入口２２が配置されている側を前方とし、その反対側を後方として、説明する。

【0018】

ハウジング２の内部空間２１は、略円柱形状を有する。そして、この円柱形状における一対の底面に相当する位置に、オイル導入口２２とオイル排出口２３とが形成されている。内部空間２１には、有底円筒形状の弁体３が進退可能な状態にて配置されている。

【0019】

弁体３は、円筒形状の側壁部３２０と、円板形状の底板部３１０とを有する。底板部３１０と側壁部３２０とに囲まれた空間として、後方に開口した凹状部３３が形成されている。弁体３とハウジング２の内部空間２１の後端面２１５との間に、弁体３を前方へ付勢する付勢部材として、スプリング４が配置されている。スプリング４の一部は、弁体３の凹状部３３に配置されている。そして、スプリング４の前端が弁体３の底板部３１０に当接し、スプリング４の後端が内部空間２１の後端面２１５に当接している。

【0020】

スプリング４は、進退方向Ｚに弾性圧縮された状態で、内部空間２１の後端面２１５と弁体３との間に配置されている。これにより、吐出流路５の圧力が特に高くないときは、図１に示すごとく、弁体３の前面３１がオイル導入口２２を塞ぐように、弁体３が内部空間２１の前端面２１４に圧接されている。そして、オイル導入口２２を介して弁体３の前面３１に作用するオイルの圧力が所定値以上となったとき、スプリング４の付勢力に抗して弁体３が後退する。これにより、図４に示すごとく、オイル導入口２２が開放される。なお、オイル導入口２２は、内部空間２１における前端面２１４のみに形成されている。オイル排出口２３は、内部空間２１における後端面２１５のみに形成されている。

【0021】

また、図１、図３に示すごとく、オイル排出口２３は、弁体３の中心軸Ｃ上に配置されている。より好ましくは、オイル排出口２３の中心が、弁体３の中心軸Ｃ上に配置されている。オイル導入口２２も、図１、図２に示すごとく、弁体３の中心軸Ｃ上に配置されている。より好ましくは、オイル排出口２３の中心が、弁体３の中心軸Ｃ上に配置されている。

【0022】

本形態において、連通路１１は、４本形成されている。これら４本の連通路１１が、周方向に均等に配置されている。すなわち、４本の連通路１１が等間隔に配置されている。この場合、４本の連通路１１は、中心角９０°の配設ピッチにて配設されることとなる。

【0023】

連通路１１は、弁体３の外周面３２に形成された溝部３５によって構成されている。図５に示すごとく、周方向における複数の溝部３５の幅ｗの合計は、溝部３５以外の部分における弁体３の外周面３２の長さの合計よりも小さい。つまり、例えば、同じ幅ｗを有する４本の溝部３５が等間隔に形成されている場合、図５に示す、溝部３５の幅ｗと、周方向に隣り合う溝部３５の間の外周面３２に沿った周方向の長さｖとは、４ｗ＜４ｖの関係を有する。

【0024】

次に、本形態の作用効果につき説明する。
上記リリーフバルブ１において、オイル導入口２２は、弁体３の前面３１に対向する位置に形成され、オイル排出口２３は、弁体３の進退方向Ｚにおいて、弁体３を挟んでオイル導入口２２と反対側に形成されている。そして、弁体３の外周面３２とハウジング２の内周面２４との間には、複数の連通路１１が周方向に均等に形成されている。これにより、弁体３がオイル導入口２２から離れるように後退して、リリーフバルブ１が開放されたとき、弁体３が進退方向Ｚに対して傾斜することを抑制することができる。その結果、ハウジング２の内周面の偏摩耗を抑制することができる。

【0025】

リリーフバルブ１は、吐出流路５におけるオイルの圧力が所定値未満である通常の状態においては、図１に示すごとく、弁体３がオイル導入口２２を塞いだ状態にある。オイル導入口２２を介して弁体３の前面３１に作用する圧力が所定値以上となったとき、弁体３が後方へ後退する。これにより、図４に示すごとく、オイル導入口２２が開放される。

【0026】

これにより、吐出流路５のオイル（ｏｉｌ）が、オイル導入口２２からハウジング２の内部空間２１のうち導入側空間２１２に導入される。導入側空間２１２に導入されたオイルは、さらに、複数の連通路１１を介して、排出側空間２１３に移動する。そして、オイルは排出側空間２１３からオイル排出口２３を介して、内部空間２１から排出される。

【0027】

ここで、導入側空間２１２から排出側空間２１３へオイルが移動する間、弁体３には、オイルから径方向内側へ向かう圧力が作用する。しかし、連通路１１は、周方向に均等に配置されているため、弁体３がオイルから受ける圧力は、周方向において偏ることがない。それゆえ、弁体３が進退方向Ｚに対して傾斜することを抑制することができる。

【0028】

また、オイル排出口２３が、弁体３の中心軸Ｃ上に配置されている。そのため、排出側空間２１３におけるオイルの圧力が、偏り難い。それゆえ、排出側空間２１３のオイルから弁体３へ作用する力が、周方向において偏り難く、弁体３の傾斜をより効果的に抑制することができる。

【0029】

また、連通路１１は、弁体３の外周面３２に形成された溝部３５によって構成されている。そのため、連通路１１の流路断面積を充分に確保しつつ、弁体３の外周面３２と内部空間２１の内周面２４との対向面の面積を充分に確保することができる。その結果、内部空間２１の内周面２４の偏摩耗を、より効果的に抑制することができる。

【0030】

以上のごとく、本形態によれば、ハウジングの内周面の偏摩耗を抑制することができるリリーフバルブを提供することができる。

【0031】

（比較形態）
本比較形態は、図６、図７に示すごとく、連通路１１を備えないリリーフバルブ９の形態である。
本形態においては、ハウジング９２における内部空間９２１の前端部に、オイル排出口９２３が、弁体９３の進退方向Ｚに直交する方向に開口している。
その他の構成は、実施形態１と同様である。なお、本形態以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

【0032】

本形態の場合、図７に示すごとく、弁体９３が後退したとき、オイル導入口２２とオイル排出口９２３とが繋がる。これにより、オイルは、吐出流路５から、オイル導入口２２及び内部空間９２１を介して、オイル排出口９２３へ排出される。このとき、内部空間９２１においては、弁体９３の前面９３１に沿いながらオイル排出口９２３へ向かうオイルの流れが形成される。それゆえ、弁体９３の前側部分は、オイル排出口９２３側へ向かう力を受ける。ここで、弁体９３の外周面９３２とハウジング９２の内周面９２４との間には、両者の円滑な摺動を実現すべく僅かなクリアランスが設けてある。

【0033】

それゆえ、上記のように、弁体９３の前側部分は、オイル排出口９２３側へ向かう力を受けると、クリアランスの分だけ弁体９３が進退方向Ｚに対して傾斜することとなる。そうすると、弁体９３の一部が、ハウジング９２の内周面９２４に片当たりするおそれがある。その結果、ハウジング９２の内周面９２４の偏摩耗を招くおそれがある。

【0034】

これに対して、実施形態１のリリーフバルブ１は、上述のように、弁体３の傾斜を抑制することができる。その結果、ハウジング２の内周面２４の偏摩耗を抑制することができる。

【0035】

（実施形態２）
本形態は、図８、図９に示すごとく、連通路１１が、ハウジング２の内周面２４に形成された溝部２５によって構成されている形態である。
すなわち、本形態のリリーフバルブ１は、弁体３の外周面３２には、溝部が形成されておらず、ハウジング２の内周面２４に、複数の溝部２５が形成されている。そして、この溝部２５とハウジング２の内周面２４との間に、連通路１１が形成されている。
その他は、実施形態１と同様である。
本形態の場合にも、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

【0036】

（実施形態３）
本形態は、図１０、図１１に示すごとく、オイル排出口２３を複数個形成した形態である。
複数のオイル排出口２３は、弁体３の中心軸Ｃを中心に、回転対称となる位置に配置されている。また、本形態においては、オイル排出口２３は、弁体３の中心軸Ｃから外れた位置に形成されている。なお、オイル排出口２３を複数個設ける場合は、３個以上とすることが好ましい。
その他は、実施形態１と同様である。
本形態の場合にも、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

【0037】

上記実施形態以外にも、例えば、連通路１１の本数を、３本または５本以上とすることもできる。また、弁体３の外周面３２に溝部３５を設けるとともに、ハウジング２の内周面２４にも溝部２５を設けた構成とすることもできる。

【0038】

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0039】

１ リリーフバルブ
１１ 連通路
２ ハウジング
２１ 内部空間
２１２ 導入側空間
２１３ 排出側空間
２２ オイル導入口
２３ オイル排出口
２４ （内部空間の）内周面
３ 弁体
３１ （弁体の）前面
３２ 外周面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】