CN209484005U - 安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种安全阀。本实用新型的一实施方式的安全阀包括：阀芯，所述阀芯向第1方向和第2方向移动而开闭安全孔，所述第1方向是打开设置在高压侧流路与低压侧流路之间的安全孔的方向，所述第2方向是与该第1方向相反的方向且封闭所述安全孔的方向；以及施力部件，所述施力部件对阀芯向第2方向施力，阀芯包括：承受由高压侧流路的流体产生的第1方向的压力的第1受压面；以及承受由高压侧流路的流体产生的第2方向的压力的第2受压面。

Description

安全阀

技术领域

本实用新型涉及安全阀。

背景技术

在自动变速器等车辆的液压装置中例如使用了安全阀。在液压装置中为了在泵侧的油路等高压侧油路成为规定压力(安全压力)以上的情况下，使高压侧油路的工作油排出到漏极侧的油路等低压侧油路而设置安全阀。

例如，在日本特开2011-208651号公报中记载有包括阀体、阀芯以及对阀芯施加作用力的螺旋弹簧等施力部件且配置于供给油路的路径中的安全阀。

然而，在以往的液压装置中，在增加通过安全阀而排出的流量的情况下，即在增加达到安全压力时排出的流量的情况下，需要增大从高压侧油路朝向安全阀的油路的截面积。因此，若以安全压力在排出流量的增加前后恒定为前提，则随着安全阀的阀芯的受压面积的增大，需要增大克服由液压产生的阀芯的按压力的作为施力部件的螺旋弹簧的设置载荷。在该情况下，很难进行制造安全阀的阀芯或容纳阀芯的壳体部件等时的组装作业。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于，在安全阀中能够增加在达到安全压力时排出的流量，并且避免制造时的组装作业性变差。

本申请的例示性的第1实用新型的安全阀包括：阀芯，所述阀芯向第1方向和第2方向沿着移动面移动而开闭安全孔，所述第1方向是打开设置在高压侧流路与低压侧流路之间的所述安全孔的方向，所述第2方向是与该第1方向相反的方向且封闭所述安全孔的方向；以及施力部件，所述施力部件对所述阀芯向所述第2方向施力，所述阀芯具有被所述移动面引导的导向周面，所述阀芯的外周面的一部分从所述导向周面朝向内侧凹陷而形成了规定的空间，所述阀芯包括：第1受压面，所述第1受压面承受由所述高压侧流路的流体产生的所述第1方向的压力；贯通孔，所述贯通孔将所述高压侧流路的流体引导到所述空间内；以及第2受压面，所述第2受压面在所述空间内承受由所述高压侧流路的流体产生的所述第2方向的压力，从所述贯通孔流入到所述空间内的流体的每单位时间的量比从所述空间流出的流体的每单位时间的量少。

在上述实施方式中，所述阀芯包括：中空圆筒状的第1圆筒状部，所述第1圆筒状部配置于所述阀芯的一侧，并容纳所述施力部件；以及中空圆筒状的第2圆筒状部，所述第2圆筒状部配置于所述阀芯的另一侧，并具有所述贯通孔，所述第1圆筒状部和所述第2圆筒状部分别具有所述导向周面，被构成为所述流体通过所述第1圆筒状部的所述导向周面与所述移动面之间的间隙而从所述空间流出到所述低压侧流路内，所述贯通孔的截面积比所述间隙的截面积小。

在上述实施方式中，所述空间沿所述阀芯的外周面的周向呈环状配置。

在上述实施方式中，所述贯通孔是在所述阀芯的径向上开口的单个孔。

在上述实施方式中，所述贯通孔是在所述阀芯的径向上开口的单个孔。

在上述实施方式中，所述贯通孔是在所述阀芯的径向上开口的单个孔。

在上述实施方式中，所述第2圆筒状部的外径比所述第1圆筒状部的外径大，在朝向所述第2方向观察所述阀芯的情况下，所述第2圆筒状部的外表面中的不与所述第1圆筒状部重合的部分是所述第2受压面的至少一部分。

根据本实用新型，在安全阀中，能够增加在达到安全压力时排出的流量，并且能够避免制造时的组装作业性变差。

由以下的本实用新型优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是包含第1实施方式的安全阀的液压装置的安全孔封闭时的剖视图。

图2是包含第1实施方式的安全阀的液压装置的安全孔打开时的剖视图。

图3是在组装第1实施方式的安全阀时未安装隔板和上侧主体部的状态的剖视图。

图4是包含第2实施方式的安全阀的液压装置的安全孔封闭时的剖视图。

图5是包含第3实施方式的安全阀的液压装置的安全孔封闭时的剖视图。

图6是用箭头示出工作油的流动的图5的局部放大图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的一实施方式所涉及的安全阀1进行说明。

(1)第1实施方式

(1-1)本实施方式的安全阀的结构

以下，参照图1以及图2对本实施方式的安全阀1的结构进行说明。图1是包含本实施方式的安全阀1的液压装置的安全孔VL封闭时的剖视图。图2是包含本实施方式的安全阀1的液压装置的安全孔VL打开时的剖视图。

如图1以及图2所示，本实施方式的安全阀1以整体组装于层叠结构的液压装置中的状态使用。具体地说，在液压装置中层叠有上侧主体部2、下侧主体部3以及配置在上侧主体部2与下侧主体部3之间的隔板4，安全阀1组装于下侧主体部3。

各主体部是通过例如铝等金属的压铸而形成的部件。隔板4是例如由铁等金属材料形成的平板，提供相邻的主体部之间的密封功能。在隔板4设置有用于构成油路的连通孔41。在本实施方式的液压装置中，为了增加通过安全阀1而排出的流量，连通孔41的开口面积被设成比较大。

上侧主体部2在内部包括高压侧油路21(高压侧流路的一例)，高压侧油路21的出口端口与隔板4的连通孔41相对。下侧主体部3在内部包括低压侧油路31(低压侧流路的一例)。

安全阀1包括阀芯5和螺旋弹簧6。

另外，在以下说明中，沿着后述的阀芯5的轴线，设上侧主体部2侧的方向为上方向(各附图的上箭头所指的方向)，沿着阀芯5的轴线，设下侧主体部3侧的方向为下方向(各附图的下箭头所指的方向)。在本实施方式中，下方向是第1方向的例，上方向是第2方向的例。

如图1以及图2所示，阀芯5通过向下方向和上方向滑动(移动)而开闭安全孔VL，下方向是打开设置在高压侧油路21与低压侧油路31之间的安全孔VL的方向，上方向是封闭安全孔VL的方向。螺旋弹簧6(施力部件的一例)对阀芯5向上方向施力。

如图1所示，在安全孔VL封闭的状态下，高压侧油路21与低压侧油路31不连通。另一方面，如图2所示，在安全孔VL打开的状态下，成为高压侧油路21与低压侧油路31连通的状态。

如后述，本实施方式的阀芯5在以下方面具有特征，即包括：承受由高压侧油路21的流体产生的下方向的压力的正向受压面512；以及承受由高压侧油路21的流体产生的上方向的压力的反向受压面522。

以下，对阀芯5的结构进行进一步详细的说明。

如图1所示，阀芯5具有下侧圆筒状部51和上侧圆筒状部52。下侧圆筒状部51是中空圆筒状的部分，配置于阀芯5的一侧，并容纳螺旋弹簧6。上侧圆筒状部52是中空圆筒状的部分，配置于阀芯5的另一侧。上侧圆筒状部52的外径构成为比下侧圆筒状部51的外径大。

阀芯5能够在设置于下侧主体部3的圆筒状的空腔内上下滑动。该空腔由大径的滑动面32和小径的滑动面33划分。滑动面32、33分别是移动面的一例。在阀芯5上下滑动时，沿着滑动面32、33移动。此时，阀芯5的下侧圆筒状部51的导向周面511被滑动面33引导，阀芯5的上侧圆筒状部52的导向周面524被滑动面32引导。

阀芯5的上侧圆筒状部52包括内孔部52h，所述内孔部52h朝向隔板4的连通孔41开口而呈截面凹状，用于导入来自高压侧油路21的工作油。在安全孔VL封闭时，上侧圆筒状部52的上表面526与隔板4的下侧主体部3侧的面接触，并且内孔部52h的上端与连通孔41相对，因此成为高压侧油路21的工作油从连通孔41流入到内孔部52h内的结构。

在本实施方式的安全阀1中，为了增加通过安全阀1而排出的流量，增大了连通孔41的开口面积，但是在不是很难加工的程度上适当地选择了内孔部52h的直径。

阀芯5的下侧圆筒状部51朝向下侧主体部3的孔34开口而呈截面凹状，在内孔部容纳螺旋弹簧6。螺旋弹簧6以被施加规定的设置载荷的状态被容纳，螺旋弹簧6的复原力克服施加于后述的正向受压面512的下方向的力，朝着上推阀芯5的方向(即，朝上方向)发挥作用。

孔34配置于低压侧油路31侧，为了将通过上侧圆筒状部52的内孔部52h而导入到阀芯5内的工作油排出到低压侧油路31而设置。如已叙述，下侧圆筒状部51的导向周面511被滑动面33引导的同时上下滑动，但是由于导向周面511与滑动面33之间存在微小的间隙，因此通过该间隙而从空间S(后述)朝下方向移动的工作油从孔34排出(流出)到低压侧油路31。

如图1所示，在本实施方式的安全阀1中，阀芯5的外周面的一部分从导向周面511、524朝向内侧凹陷而形成了规定的空间S。空间S并无限定，但是沿着阀芯5的外周面的周向呈环状配置。

阀芯5具有将内孔部52h内的来自高压侧油路21的工作油引导到空间S内的贯通孔523。贯通孔523是在阀芯5的径向上开口的孔。贯通孔523只要能够将内孔部52h内的高压的工作油引导到空间S内即可，阀芯5的径向上的贯通孔523的数量、贯通孔523的直径的大小以及截面形状并无限定。

在阀芯5中，下侧圆筒状部51具有正向受压面512，上侧圆筒状部52具有反向受压面522。

正向受压面512(第1受压面的一例)是承受打开安全孔VL的方向、即通过高压的工作油向下方向下压阀芯5的方向的压力的面。正向受压面512是在阀芯5中的导入高压的工作油的空间(即，内孔部52h、贯通孔523以及空间S)内面向上方向的面。

反向受压面522(第2受压面的一例)是承受封闭安全孔VL的方向、即通过高压的工作油向上方向上推阀芯5的方向的压力的面。反向受压面522是在阀芯5中的导入高压的工作油的空间内面向下方向的面。

由于上侧圆筒状部52的外径比下侧圆筒状部51的外径大，因此在朝向上方向观察阀芯5的情况下，上侧圆筒状部52的外表面中的不与下侧圆筒状部51重合的部分(在图示的结构中，最外侧的部分)成为反向受压面522的至少一部分。如图1所示，由于空间S内的反向受压面522中的最外侧的部分与正向受压面512不相对，因此实质上只产生朝上方向上推阀芯5的力。

在本实施方式的安全阀1中，由于正向受压面512的受压面积比反向受压面522的受压面积大，因此构成为从高压侧油路21导入到阀芯5内的高压的工作油在整体上朝下方向作用于阀芯5。

(1-2)本实施方式的安全阀的动作

本实施方式的安全阀1的动作如下。

在本实施方式的液压装置中，高压侧油路21的工作油导入到安全阀1内。即，高压侧油路21的工作油通过隔板4的连通孔41而导入到阀芯5的上侧圆筒状部52的内孔部52h内。导入到内孔部52h内的工作油通过贯通孔523而导入到空间S内。因此，以下两个力作用于阀芯5，该两个力分别是：通过施加于正向受压面512的压力朝下方向下压阀芯5的力F1(打开安全孔VL的方向的力)；以及通过施加于反向受压面522的压力朝上方向上推阀芯5的力F2(封闭安全孔VL的方向的力)。在本实施方式的液压装置中，为了增加通过安全阀1而排出的流量，连通孔41和内孔部52h的开口面积被设为比较大，与所排出的流量较少的情况相比由施加于正向受压面512的压力而产生的下压力F1较大。

由于正向受压面512的受压面积比反向受压面522的受压面积大，因此始终为F1＞F2，在整体上由液压产生的朝下方向的下压力FT(＝F1-F2)作用于阀芯5。

螺旋弹簧6的复原力FS朝上方向作用于阀芯5。因此，在高压侧油路21的压力较低的情况下，螺旋弹簧6的复原力FS大于由液压产生的下压力FT(FS＞FT)，阀芯5的上表面526呈与隔板4抵接的状态，如图1所示，安全孔VL呈封闭的状态。

在高压侧油路21的压力高于规定的安全压力的情况下，由液压产生的下压力FT大于螺旋弹簧6的复原力FS(FS＜FT)，阀芯5的上表面526与隔板4分离，如图2所示，安全孔VL打开。其结果是，高压侧油路21与低压侧油路31连通，高压侧油路21的工作油从低压侧油路31排出。

如上述，在本实施方式的安全阀1的动作中，作用于阀芯5的由液压产生的下压力FT为从施加于正向受压面512的力F1减去施加于反向受压面522的力F2而得的力。因此，无需改变安全压力，相比于只具有正向受压面的以往的安全阀，将螺旋弹簧6的设置载荷减少与施加于反向受压面522的力F2相应的量。

(1-3)本实施方式的安全阀的组装方法

接着，参照图3对将安全阀1组装于本实施方式的液压装置的方法进行说明。图3是在组装本实施方式的安全阀1时未安装隔板4和上侧主体部2的状态的剖视图。

在组装安全阀1时，首先，将下侧主体部3配置在水平面上。接下来，在将螺旋弹簧6设置在阀芯5的下侧圆筒状部51的内孔部的状态下，将安全阀1以螺旋弹簧6成为下侧的方式插入到下侧主体部3的空腔(即，由滑动面32以及滑动面33划分的空腔)内。在图3中示出了将安全阀1插入到下侧主体部3内的状态。在该时点，螺旋弹簧6成为因阀芯5的重量而从自由长度稍微缩小的状态。

接下来，一边使图3中未图示的隔板4的连通孔41与阀芯5的上侧圆筒状部52的内孔部52h的开口对齐，一边将隔板4配置在下侧主体部3上。而且，将上侧主体部2配置在隔板4上，由此完成安全阀1的组装。

在将隔板4配置在下侧主体部3上时，需要进行使隔板4与阀芯5的上表面526抵接的同时克服螺旋弹簧6的弹力而将隔板4下压至图1所示的位置的作业。因此，在螺旋弹簧6的设置载荷较高的情况下，很难进行通过隔板4将阀芯5从图3所示的阀芯5的位置下压至图1所示的阀芯5的位置的作业。但是，在本实施方式的安全阀1中，如上述，由于能够减少螺旋弹簧6的设置载荷，因此具有比较容易地进行下压阀芯5的作业的优点。在图3的状态下将隔板4配置在下侧主体部3上时，若能够通过隔板4的重量减少螺旋弹簧6的设置载荷，直至阀芯5被下压至图1的状态，则更加优选。

如以上说明，本实施方式的安全阀1包括通过高压侧油路21的工作油向封闭安全孔VL的方向发挥作用的反向受压面522。因此，与不具有反向受压面522的情况相比，能够减少螺旋弹簧6的设置载荷，从而即使在增加通过安全阀1而排出的流量的情况下，也能够避免制造安全阀1时的组装作业性变差。即，能够兼顾增加在达到安全压力时排出的流量的方面以及避免制造时的组装作业性变差的方面。

(2)第2实施方式

接着，参照图4对本实用新型的第2实施方式的安全阀1A进行说明。图4是包含第2实施方式的安全阀1A的液压装置的安全孔封闭时的剖视图。

另外，在图4中，对与第1实施方式中提及的构成部件相同的部分标注同一符号，以下省略重复说明。

在第1实施方式中，成为通过设置将上侧圆筒状部52的内孔部52h与空间S贯通的贯通孔523而将高压侧油路21的高压的工作油引导到空间S内的结构，但是在本实施方式的安全阀1A中，成为从高压侧油路21通过另一油路而将高压的工作油引导到空间S内的结构。因此，本实施方式的安全阀1A的上侧圆筒状部52A在内孔部52h与空间S之间不具有贯通孔。

参照图4，在本实施方式中，以形成将工作油从高压侧油路21引导到空间S内的油路35的方式构成了上侧主体部2A、隔板4A以及下侧主体部3A。

在本实施方式的安全阀1A中，工作油从高压侧油路21通过油路35而导入到空间S内，并通过施加于空间S内的反向受压面522的压力而产生朝上方向上推阀芯5的力。本实施方式的安全阀1A的作用效果与第1实施方式的安全阀1相同。

(3)第3实施方式

接着，参照图5以及图6对本实用新型的第3实施方式的安全阀1B进行说明。图5是包含本实施方式的安全阀1B的液压装置的安全孔VL封闭时的剖视图。图6是用箭头示出本实施方式的安全阀1B中的工作油的流动的图5的局部放大图。

另外，在图5以及图6中，对与第1实施方式中提及的构成部件相同的部分标注同一符号，以下省略重复说明。

在本实施方式的安全阀1B中，设置有用于将上侧圆筒状部52B的内孔部52h的高压的工作油引导到空间S内的贯通孔，这一点的基本结构与第1实施方式的安全阀1相同。即，如图5所示，在安全阀1B中，设置有贯通上侧圆筒状部52B的内孔部52h与空间S的贯通孔523B。

另一方面，与第1实施方式不同地，在本实施方式的安全阀1B中，考虑安全阀的响应性而设定了贯通孔523B的截面积(在由多个贯通孔构成贯通孔523B的情况下，多个贯通孔的截面积的总和)。

通常，优选安全阀在达到安全压力的情况下打开安全孔，高压侧油路的压力立刻下降至与低压侧油路相同的压力，作为安全阀的响应性被视为良好。但是，在第1实施方式的安全阀1中，在贯通孔523的截面积过大的情况下，在安全孔VL打开之后立即从下侧圆筒状部51的导向周面511与滑动面33之间的微小的间隙中流出的工作油的量相对于流入到空间S内的工作油的量极小，因此在空间S内的反向受压面522产生的高压的上推力辅助螺旋弹簧6的复原力的状态持续，安全孔很难稳定地打开，响应性变差。

因此，在本实施方式的安全阀1B中，通过缩小贯通孔523的截面积，相对于从空间S经由下侧圆筒状部51的导向周面511与滑动面33之间的微小的间隙而流出的工作油的量，限制从内孔部52h流入到空间S内的工作油的流量，尽可能立刻降低空间S的压力，由此使达到安全压力之后的响应性良好。

如图6所示，在本实施方式的安全阀1B中，上侧圆筒状部52B的内孔部52h内的工作油从贯通孔523B导入到空间S内。然后，空间S内的工作油通过下侧圆筒状部51的导向周面511与滑动面33之间的微小的间隙，从孔34排出到低压侧油路31。因此，在本实施方式中，将贯通孔523B的截面积设成比下侧圆筒状部51的导向周面511与滑动面33之间的间隙的截面积小。换句话说，使从贯通孔523B流入到空间S内的工作油的每单位时间的量少于从空间S流出的工作油的每单位时间的量。

由此，能够抑制维持空间S内的压力较高的状态，能够在打开安全孔之后稳定地降低空间S的压力。其结果是，本实施方式的安全阀1B的达到安全压力之后的响应性良好。

另外，只要使从贯通孔523B流入到空间S内的工作油的每单位时间的量少于从空间S流出的工作油的每单位时间的量即可，因此流出目的地并不限于下侧圆筒状部51的导向周面511与滑动面33之间的间隙。例如，也可以设置用于排出从空间S不通过低压侧油路31的工作油的较细的油路。

以上，对本实用新型的实施方式进行了详细说明，但是本实用新型的范围并不限定于上述的实施方式。并且，上述的实施方式在不脱离本实用新型的主旨的范围内能够进行各种改良或变更。

在上述的实施方式中，对沿阀芯5的外周面的周向呈环状配置了设置有反向受压面522的空间S的情况进行了说明，但是并不限于此。空间S可以不设置在阀芯5的外周面的整个周向的位置，也可以是周向的一部分。另外，通过沿外周面的周向呈环状配置空间S，具有能够增大反向受压面522的受压面积之类的优点。

如第2实施方式(图4)所示，在阀芯中设置贯通孔并非是必需的，但是在第2实施方式中，有时很难加工油路35，而在第1实施方式中，在上侧圆筒状部52中设置贯通孔523的加工比较容易。因而，从制造上的观点来看，如第1实施方式那样在阀芯5中设置贯通孔的方法有利。

在第1以及第3实施方式的安全阀中，在设置在阀芯5的径向上开口的贯通孔的情况下，优选贯通孔的数量为单个。在将单位时间内流入到空间S内的工作油的量设定为规定的量的情况下，与贯通孔为多个的情况相比，贯通孔为单个时能够增大各个贯通孔的截面积，因此容易加工。并且，在第3实施方式中，与贯通孔为多个的情况相比，贯通孔为单个的情况在打开安全孔之后稳定地降低空间S的压力的方面有利。

在上述的实施方式中，对阀芯具有由2个圆筒状部构成的形态的情况进行了说明，但是并不限于此。阀芯的截面并不限于圆形，例如也可以是椭圆形或蜂窝状。

Claims (7)

1.一种安全阀，其包括：

阀芯，所述阀芯向第1方向和第2方向沿着移动面移动而开闭安全孔，所述第1方向是打开设置在高压侧流路与低压侧流路之间的所述安全孔的方向，所述第2方向是与该第1方向相反的方向而且是封闭所述安全孔的方向；以及

施力部件，所述施力部件对所述阀芯向所述第2方向施力，

其特征在于，

所述阀芯具有被所述移动面引导的导向周面，

所述阀芯的外周面的一部分从所述导向周面朝向内侧凹陷而形成了规定的空间，

所述阀芯包括：

第1受压面，所述第1受压面承受由所述高压侧流路的流体产生的所述第1方向的压力；

贯通孔，所述贯通孔将所述高压侧流路的流体引导到所述空间内；以及

第2受压面，所述第2受压面在所述空间内承受由所述高压侧流路的流体产生的所述第2方向的压力，

从所述贯通孔流入到所述空间内的流体的每单位时间的量比从所述空间流出的流体的每单位时间的量少。

2.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，

所述阀芯包括：

中空圆筒状的第1圆筒状部，所述第1圆筒状部配置于所述阀芯的一侧，并容纳所述施力部件；以及

中空圆筒状的第2圆筒状部，所述第2圆筒状部配置于所述阀芯的另一侧，并具有所述贯通孔，

所述第1圆筒状部和所述第2圆筒状部分别具有所述导向周面，

被构成为所述流体通过所述第1圆筒状部的所述导向周面与所述移动面之间的间隙而从所述空间流出到所述低压侧流路内，

所述贯通孔的截面积比所述间隙的截面积小。

3.根据权利要求1或2所述的安全阀，其特征在于，

所述空间沿所述阀芯的外周面的周向呈环状配置。

4.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，

所述贯通孔是在所述阀芯的径向上开口的单个孔。

5.根据权利要求2所述的安全阀，其特征在于，

所述贯通孔是在所述阀芯的径向上开口的单个孔。

6.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，

所述贯通孔是在所述阀芯的径向上开口的单个孔。

7.根据权利要求2所述的安全阀，其特征在于，

所述第2圆筒状部的外径比所述第1圆筒状部的外径大，

在朝向所述第2方向观察所述阀芯的情况下，所述第2圆筒状部的外表面中的不与所述第1圆筒状部重合的部分是所述第2受压面的至少一部分。