JP2008248927A - Relief valve - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、油圧回路の油圧が所定圧よりも高圧になることを防止するリリーフバルブに関する。 The present invention relates to a relief valve for preventing the hydraulic pressure of a hydraulic circuit from becoming higher than a predetermined pressure.
従来より、油圧作業機などの油圧回路に使用され、油圧が所定圧以上に上昇することを防止するリリーフバルブ(relief valve)が種々提案されている(例えば特許文献1)。図2を参照して特許文献1に開示されたリリーフバルブについて説明する。 Conventionally, various relief valves that are used in hydraulic circuits such as hydraulic working machines and prevent the hydraulic pressure from rising above a predetermined pressure have been proposed (for example, Patent Document 1). The relief valve disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
特許文献1のリリーフバルブ10は、ケーシング11に、バルブ12と、ピストン13と、スプリング14と、が収装される。 In the relief valve 10 of Patent Document 1, a valve 12, a piston 13, and a spring 14 are accommodated in a casing 11.
ケーシング11には、高圧ポート11aと、低圧ポート11bと、が形成される。高圧ポート11aは、油圧作業機などの油圧回路21に接続され、高圧の油圧が導かれる。低圧ポート11bは、ドレン(drain)回路22に接続される。 The casing 11 is formed with a high pressure port 11a and a low pressure port 11b. The high pressure port 11a is connected to a hydraulic circuit 21 such as a hydraulic working machine, and high pressure oil pressure is guided. The low-pressure port 11 b is connected to a drain circuit 22.
バルブ12は、軸方向に移動可能である。バルブ12の先端付近には、孔12aが形成される。バルブ12は、高圧ポート11aの油圧が所定圧よりも低いときには、高圧ポート11aを閉止しておき、高圧ポート11aの油圧が所定圧よりも高くなったら後退して高圧ポート11aを低圧ポート11bに連通することで、高圧ポート11aの油圧を逃がす。 The valve 12 is movable in the axial direction. A hole 12 a is formed near the tip of the valve 12. The valve 12 closes the high-pressure port 11a when the hydraulic pressure of the high-pressure port 11a is lower than a predetermined pressure, and retracts when the hydraulic pressure of the high-pressure port 11a becomes higher than the predetermined pressure, thereby moving the high-pressure port 11a to the low-pressure port 11b. By communicating, the hydraulic pressure of the high-pressure port 11a is released.
ピストン13は、先端に形成されたロッド部13aをバルブ12に挿入する。ピストン13は、軸方向に縦貫し、尻部13bに形成されたダンパ室17に、高圧ポート11aの油圧を導圧可能な縦貫通路13cを有する。縦貫通路13cの尻部側には、細孔(オリフィス)を有する複数の孔付きプラグ15が取り付けられている。図2では、4つの孔付きプラグ15が取り付けられている。 The piston 13 inserts the rod portion 13 a formed at the tip into the valve 12. The piston 13 vertically penetrates in the axial direction and has a longitudinal through passage 13c capable of guiding the hydraulic pressure of the high-pressure port 11a in a damper chamber 17 formed in the bottom portion 13b. A plurality of perforated plugs 15 having pores (orifices) are attached to the bottom of the vertical through passage 13c. In FIG. 2, four plugs 15 with holes are attached.
スプリング14は、バルブ12とピストン13との間に介装される。バルブ12とピストン13とは、スプリング14によって、互いに反対方向に押圧される。 The spring 14 is interposed between the valve 12 and the piston 13. The valve 12 and the piston 13 are pressed in opposite directions by the spring 14.
高圧ポート11aの油圧は、バルブ12の孔12a、ピストン13の縦貫通路13c(孔付きプラグ15)を介してダンパ室17に導かれる。ダンパ室17の油圧が高くなるほど、ピストン13はバルブ方向(図2の右方向)に移動する。するとスプリング14が圧縮されるので、バルブ12のリリーフ圧が上昇する。 The hydraulic pressure of the high-pressure port 11a is guided to the damper chamber 17 through the hole 12a of the valve 12 and the vertical through passage 13c (plug 15 with a hole) of the piston 13. As the hydraulic pressure in the damper chamber 17 increases, the piston 13 moves in the valve direction (the right direction in FIG. 2). Then, since the spring 14 is compressed, the relief pressure of the valve 12 increases.
このようなリリーフバルブ10においては、スプリング室16には、オイルが充満されており、バルブ12やピストン13が移動してスプリング室16の容積が減少したときには、オイルはケーシング11に設けられた孔11cを介してドレン回路22に逃がされる。またバルブ12やピストン13が移動してスプリング室16の容積が増大したときには、オイルは孔11cを介してドレン回路22から補充される。
しかし、前述した従来のリリーフバルブ10では、スプリング室16にドレン回路内の油圧がかかっているので、リリーフバルブ10を使用する油圧回路の仕様によってリリーフ圧が相違する可能性があった。すなわちドレン回路22の全長や形状は、油圧回路の仕様に依存する。そのため、油圧回路の仕様によって、ドレン回路22での圧力損失が異なり、ドレン回路内の油圧も油圧回路の仕様によって相違する。このような油圧がスプリング室16にかかっていると、バルブ12のリリーフ圧が影響を受ける。 However, in the conventional relief valve 10 described above, since the hydraulic pressure in the drain circuit is applied to the spring chamber 16, the relief pressure may differ depending on the specifications of the hydraulic circuit that uses the relief valve 10. That is, the total length and shape of the drain circuit 22 depend on the specifications of the hydraulic circuit. Therefore, the pressure loss in the drain circuit 22 varies depending on the specifications of the hydraulic circuit, and the hydraulic pressure in the drain circuit also varies depending on the specifications of the hydraulic circuit. When such hydraulic pressure is applied to the spring chamber 16, the relief pressure of the valve 12 is affected.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、油圧回路の仕様にかかわらず、安定したリリーフ特性を得ることができるリリーフバルブを提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a relief valve capable of obtaining a stable relief characteristic regardless of the specifications of the hydraulic circuit.
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、油圧回路(21)に接続される高圧ポート(111a)と、ドレン回路(22)に接続される低圧ポート(111b)と、を含むケーシング(11)と、前記ケーシング(11)に収装され、軸方向に往復移動可能なバルブ(12)及びピストン(13)と、前記バルブ(12)及び前記ピストン(13)の間に介装され、バルブ(12)及びピストン(13)を互いに反対方向に押圧するスプリング(14)と、を備え、前記バルブ(12)は、前記高圧ポート(111a)の油圧が所定圧よりも低いときには、高圧ポート(111a)を閉止しておき、高圧ポート(111a)の油圧が所定圧よりも高くなったら、高圧ポート(111a)を前記低圧ポート(111b)に連通して高圧ポート(111a)の油圧を逃がすことで、油圧回路(21)の油圧が所定圧よりも高圧になることを防止するリリーフバルブであって、前記ケーシング(11)と、前記バルブ(12)と、前記ピストン(13)と、によって区画形成されたスプリング室(16)と、前記ピストン(13)の尻部(13b)と前記ケーシング(11)とで区画形成されたダンパ室(17)と、前記ピストン(13)と前記ケーシング(11)とで区画形成されたピストンストローク室(18)と、を有し、前記高圧ポート(111a)は、前記バルブ(12)に形成された縦貫通路(12b)を介して前記スプリング室(16)に連通され、前記ダンパ室(17)は、前記ピストン(13)に形成された縦貫通路(13c)を介して前記スプリング室(16)に連通され、前記ピストンストローク室(18)は、前記ケーシング(11)に形成された導圧通路(111c)を介してドレン回路(22)に連通される、ことを特徴とする。 The present invention provides a casing (11) including a high pressure port (111a) connected to a hydraulic circuit (21) and a low pressure port (111b) connected to a drain circuit (22), and the casing (11). A valve (12) and a piston (13) which are accommodated and reciprocally movable in the axial direction, and are interposed between the valve (12) and the piston (13), and the valve (12) and the piston (13) A spring (14) that presses in opposite directions, and the valve (12) closes the high-pressure port (111a) when the hydraulic pressure of the high-pressure port (111a) is lower than a predetermined pressure. When the hydraulic pressure of the port (111a) becomes higher than a predetermined pressure, the hydraulic pressure of the hydraulic circuit (21) is released by connecting the high pressure port (111a) to the low pressure port (111b) to release the hydraulic pressure of the high pressure port (111a). That the pressure is higher than the specified pressure A relief valve that stops, a spring chamber (16) defined by the casing (11), the valve (12), and the piston (13), and a bottom portion of the piston (13) ( 13b) and a damper chamber (17) defined by the casing (11), and a piston stroke chamber (18) defined by the piston (13) and the casing (11), The high-pressure port (111a) communicates with the spring chamber (16) via a vertical through passage (12b) formed in the valve (12), and the damper chamber (17) is formed in the piston (13). The piston stroke chamber (18) communicates with the spring chamber (16) through the vertical through passage (13c), and the drain circuit (111c) is formed in the casing (11) through the drain circuit (111c). 22) To.
本発明によれば、高圧ポートが、ケーシングとバルブとピストンとによって区画形成されたスプリング室に、バルブ縦貫通路を介して連通され、そのスプリング室が、ピストン尻部とケーシングとで区画形成されたダンパ室に、ピストン縦貫通路を介して連通されている。そして、ピストンとケーシングとで区画形成されたピストンストローク室は、ケーシングに形成された導圧通路を介してドレン回路に連通される。このような構成であるので、バルブには、ドレン回路内の油圧が直接かからない。したがってドレン回路の仕様にかかわらず、安定したリリーフ特性を得ることができるようになったのである。 According to the present invention, the high-pressure port is communicated with the spring chamber defined by the casing, the valve, and the piston via the valve vertical passage, and the spring chamber is defined by the piston bottom and the casing. It communicates with the damper chamber via a piston longitudinal through passage. The piston stroke chamber defined by the piston and the casing is communicated with the drain circuit via a pressure guide passage formed in the casing. Because of such a configuration, the hydraulic pressure in the drain circuit is not directly applied to the valve. Therefore, a stable relief characteristic can be obtained regardless of the specifications of the drain circuit.
以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明によるリリーフバルブの一実施形態を示す断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a relief valve according to the present invention.
本発明のリリーフバルブ10は、ケーシング11に、バルブ12と、ピストン13と、スプリング14と、が収装される。 In the relief valve 10 of the present invention, a valve 12, a piston 13, and a spring 14 are accommodated in a casing 11.
ケーシング11は、ケーシングボディ111と、ケーシングキャップ112と、からなる。 The casing 11 includes a casing body 111 and a casing cap 112.
ケーシングボディ111には、高圧ポート111aと、低圧ポート111bと、が形成される。高圧ポート111aは、油圧作業機などの油圧回路21に接続され、高圧の油圧が導かれる。低圧ポート111bは、ドレン回路22に接続される。 The casing body 111 is formed with a high pressure port 111a and a low pressure port 111b. The high pressure port 111a is connected to a hydraulic circuit 21 such as a hydraulic working machine, and high pressure oil pressure is guided. The low pressure port 111 b is connected to the drain circuit 22.
バルブ12は、ケーシングボディ111の先端側に収装され、軸方向に往復移動可能である。バルブ12の先端付近には、孔12aが形成される。バルブ12には、縦貫通路12bが形成される。バルブ12は、高圧ポート11aの油圧が所定圧よりも低いときには、高圧ポート11aを閉止しておき、高圧ポート11aの油圧が所定圧よりも高くなったら、高圧ポート11aを低圧ポート11bに連通して高圧ポート11aの油圧を逃がす。 The valve 12 is housed on the front end side of the casing body 111 and can reciprocate in the axial direction. A hole 12 a is formed near the tip of the valve 12. A vertical through passage 12 b is formed in the valve 12. The valve 12 closes the high pressure port 11a when the hydraulic pressure of the high pressure port 11a is lower than a predetermined pressure, and communicates the high pressure port 11a with the low pressure port 11b when the hydraulic pressure of the high pressure port 11a becomes higher than the predetermined pressure. The hydraulic pressure of the high pressure port 11a is released.
ピストン13は、ケーシングボディ111に収装され、ストッパ面13dがケーシングボディ111の内壁111dに当接するまで軸方向に往復移動可能である。ピストン13は、バルブ12と分離している。ピストン13には、軸方向に縦貫し、尻部13bに形成されたダンパ室17に、スプリング室16の油圧を導圧可能な縦貫通路13cが形成されている。縦貫通路13cの尻部側には、細孔(オリフィス)を有する複数の孔付きプラグ15が取り付けられている。図1では、2つの孔付きプラグ15が取り付けられている。 The piston 13 is housed in the casing body 111 and can reciprocate in the axial direction until the stopper surface 13 d abuts against the inner wall 111 d of the casing body 111. The piston 13 is separated from the valve 12. The piston 13 is formed with a longitudinal through passage 13c that penetrates in the axial direction and can guide the hydraulic pressure of the spring chamber 16 in a damper chamber 17 formed in the bottom portion 13b. A plurality of perforated plugs 15 having pores (orifices) are attached to the bottom of the vertical through passage 13c. In FIG. 1, two plugs 15 with holes are attached.
スプリング14は、バルブ12及びピストン13の間に介装され、バルブ12及びピストン13を互いに反対方向に押圧する。 The spring 14 is interposed between the valve 12 and the piston 13 and presses the valve 12 and the piston 13 in opposite directions.
スプリング室16は、ケーシング11(ケーシングボディ111)と、バルブ12と、ピストン13と、によって区画形成される。スプリング14は、スプリング室16に配置されている。 The spring chamber 16 is defined by the casing 11 (casing body 111), the valve 12, and the piston 13. The spring 14 is disposed in the spring chamber 16.
ダンパ室17は、ピストン13の尻部13bと、ケーシング11(ケーシングボディ111及びケーシングキャップ112)とで区画形成される。 The damper chamber 17 is defined by the bottom portion 13b of the piston 13 and the casing 11 (the casing body 111 and the casing cap 112).
ピストンストローク室18は、ピストン13とケーシング11(ケーシングボディ111)とで区画形成される。ピストンストローク室18は、スプリング室16から独立している。ピストンストローク室18は、導圧通路111cを介してドレン回路22に接続される。 The piston stroke chamber 18 is defined by the piston 13 and the casing 11 (casing body 111). The piston stroke chamber 18 is independent from the spring chamber 16. The piston stroke chamber 18 is connected to the drain circuit 22 via the pressure guiding passage 111c.
なおピストン13のスプリング室16に面した受圧面積A1よりも、ダンパ室17に面した受圧面積A2が大である。またピストンストローク室18に面した受圧面積A3は、A2からA1を引いた面積、すなわち、A3=A2−A1、である。またバルブ12が開くときには、スプリング室16の油は、バルブ12の孔12aを通じて排除される。 The pressure receiving area A2 facing the damper chamber 17 is larger than the pressure receiving area A1 facing the spring chamber 16 of the piston 13. Further, the pressure receiving area A3 facing the piston stroke chamber 18 is an area obtained by subtracting A1 from A2, that is, A3 = A2-A1. When the valve 12 is opened, the oil in the spring chamber 16 is removed through the hole 12 a of the valve 12.
油圧回路21の油圧が変化すると、ケーシングボディ111の高圧ポート111a、バルブ12の孔12aを介してスプリング室16に導圧され、さらにピストン13の縦貫通路13c、孔付きプラグ15を介してダンパ室17に導圧される。ダンパ室17の圧力が上昇するとピストン13は図1の右方向に移動し、ダンパ室17の圧力が下降するとピストン13は図1の左方向に移動する。するとスプリング14が伸縮されてバルブ12がストロークを開始する荷重が変化する。油圧回路21の油圧が急上昇し、バルブ12のストローク開始荷重を超えたら、バルブ12は図1の左方向へ移動して高圧ポート11aを低圧ポート11bに連通することで高圧ポート11aの油圧を逃がす。すなわちこのストローク開始荷重に応じて高圧ポート圧を調整できるのである。なおリリーフするときの特性(油圧上昇に対するリリーフ遅れの特性)は、バルブ12の孔12aの径や、孔付きプラグ15の孔径及び数量で調整可能である。孔付きプラグ15は、ピストン13の縦貫通路13cに螺合されており、孔径の異なるものに交換可能であるし、数量調整も可能である。 When the hydraulic pressure of the hydraulic circuit 21 changes, the pressure is introduced to the spring chamber 16 through the high pressure port 111a of the casing body 111 and the hole 12a of the valve 12, and further the damper chamber through the longitudinal through passage 13c of the piston 13 and the plug 15 with the hole. 17 is introduced. When the pressure in the damper chamber 17 increases, the piston 13 moves to the right in FIG. 1, and when the pressure in the damper chamber 17 decreases, the piston 13 moves to the left in FIG. Then, the load at which the spring 14 is expanded and contracted and the valve 12 starts a stroke changes. When the hydraulic pressure in the hydraulic circuit 21 suddenly rises and exceeds the stroke start load of the valve 12, the valve 12 moves to the left in FIG. 1 to connect the high pressure port 11a to the low pressure port 11b to release the hydraulic pressure of the high pressure port 11a. . That is, the high pressure port pressure can be adjusted according to the stroke start load. The characteristic at the time of relief (relief delay characteristic with respect to hydraulic pressure rise) can be adjusted by the diameter of the hole 12a of the valve 12 and the diameter and quantity of the plug 15 with the hole. The plug 15 with a hole is screwed into the vertical through passage 13c of the piston 13, and can be replaced with one having a different hole diameter, and the quantity can be adjusted.
ところで従来のリリーフバルブ10では、上述のように、スプリング室16にドレン回路内の油圧がかかっているので、リリーフバルブ10を使用する油圧回路の仕様によってリリーフ圧が相違する可能性があった。すなわちドレン回路22の全長や形状は、油圧回路の仕様に依存する。そのため、油圧回路の仕様によって、ドレン回路22での圧力損失が異なり、ドレン回路内の油圧も油圧回路の仕様によって相違する。このような油圧がスプリング室16にかかっていると、バルブ12のリリーフ圧(高圧ポート開放開始圧)が影響を受けることとなっていた。 By the way, in the conventional relief valve 10, since the hydraulic pressure in the drain circuit is applied to the spring chamber 16 as described above, there is a possibility that the relief pressure differs depending on the specifications of the hydraulic circuit using the relief valve 10. That is, the total length and shape of the drain circuit 22 depend on the specifications of the hydraulic circuit. Therefore, the pressure loss in the drain circuit 22 varies depending on the specifications of the hydraulic circuit, and the hydraulic pressure in the drain circuit also varies depending on the specifications of the hydraulic circuit. When such hydraulic pressure is applied to the spring chamber 16, the relief pressure of the valve 12 (high pressure port opening start pressure) is affected.
そこで本発明では、スプリング室16にはドレン回路内の油圧が加わらないようにしたのである。具体的には、スプリング室16とは独立して形成されたピストンストローク室18に、ケーシング11(ケーシングボディ111)に縦貫された通路を介してドレン回路22に連通するようにしたのである。 Therefore, in the present invention, the hydraulic pressure in the drain circuit is not applied to the spring chamber 16. Specifically, the piston stroke chamber 18 formed independently of the spring chamber 16 is communicated with the drain circuit 22 through a passage vertically extending through the casing 11 (casing body 111).
このように、従来はドレン回路内の油圧がバルブ12にもかかっていたため、バルブ12のリリーフ圧(高圧ポート開放開始圧)が影響を受けることとなっていたが、本発明では、ドレン回路内の油圧がバルブ12にかからなくなったので、油圧回路の仕様によるリリーフ圧変化を低減でき、安定したリリーフ特性を得ることができるようになったのである。 Thus, conventionally, since the hydraulic pressure in the drain circuit is also applied to the valve 12, the relief pressure of the valve 12 (high pressure port opening start pressure) is affected. Therefore, the change in the relief pressure due to the specifications of the hydraulic circuit can be reduced, and a stable relief characteristic can be obtained.
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。 Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are also included in the technical scope of the present invention.
10 リリーフバルブ
11 ケーシング
111 ケーシングボディ
112 ケーシングキャップ
11a,111a 高圧ポート
11b,111b 低圧ポート
11c 孔
111c 導圧通路
12 バルブ
13 ピストン
14 スプリング
15 孔付きプラグ
16 スプリング室
17 ダンパ室
18 ピストンストローク室
21 油圧回路
22 ドレン回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Relief valve 11 Casing 111 Casing body 112 Casing cap 11a, 111a High pressure port 11b, 111b Low pressure port 11c Hole 111c Induction pressure passage 12 Valve 13 Piston 14 Spring 15 Plug with hole 16 Spring chamber 17 Damper chamber 18 Piston stroke chamber 21 Hydraulic circuit 22 Drain circuit
Claims (3)
前記ケーシングに収装され、軸方向に往復移動可能なバルブ及びピストンと、
前記バルブ及び前記ピストンの間に介装され、バルブ及びピストンを互いに反対方向に押圧するスプリングと、
を備え、
前記バルブは、前記高圧ポートの油圧が所定圧よりも低いときには、高圧ポートを閉止しておき、高圧ポートの油圧が所定圧よりも高くなったら、高圧ポートを前記低圧ポートに連通して高圧ポートの油圧を逃がすことで、油圧回路の油圧が所定圧よりも高圧になることを防止するリリーフバルブであって、
前記ケーシングと、前記バルブと、前記ピストンと、によって区画形成され、前記スプリングを収装するスプリング室と、
前記ピストンの尻部と前記ケーシングとで区画形成されたダンパ室と、
前記ピストンと前記ケーシングとで区画形成されたピストンストローク室と、
を有し、
前記高圧ポートは、前記バルブに形成された縦貫通路を介して前記スプリング室に連通され、
前記ダンパ室は、前記ピストンに形成された縦貫通路を介して前記スプリング室に連通され、
前記ピストンストローク室は、前記ケーシングに形成された導圧通路を介してドレン回路に連通される、
ことを特徴とするリリーフバルブ。 A casing including a high pressure port connected to the hydraulic circuit and a low pressure port connected to the drain circuit;
A valve and a piston housed in the casing and capable of reciprocating in the axial direction;
A spring interposed between the valve and the piston and pressing the valve and the piston in opposite directions;
With
The valve closes the high pressure port when the hydraulic pressure of the high pressure port is lower than a predetermined pressure, and connects the high pressure port to the low pressure port when the hydraulic pressure of the high pressure port becomes higher than the predetermined pressure. A relief valve for preventing the hydraulic pressure of the hydraulic circuit from becoming higher than a predetermined pressure by releasing the hydraulic pressure of
A spring chamber defined by the casing, the valve, and the piston, and housing the spring;
A damper chamber defined by the bottom of the piston and the casing;
A piston stroke chamber defined by the piston and the casing;
Have
The high-pressure port communicates with the spring chamber via a vertical through passage formed in the valve,
The damper chamber is communicated with the spring chamber via a longitudinal passage formed in the piston,
The piston stroke chamber communicates with a drain circuit via a pressure guiding passage formed in the casing.
Relief valve characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のリリーフバルブ。 The piston is a stepped piston having a large diameter portion facing the damper chamber and a small diameter portion facing the spring chamber.
The relief valve according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のリリーフバルブ。 The piston stroke chamber shrinks as the piston moves the spring in the compression direction;
The relief valve according to claim 1 or 2, characterized by the above.
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