JP2016038089A

JP2016038089A - ダイレクトリリーフバルブ

Info

Publication number: JP2016038089A
Application number: JP2014164020A
Authority: JP
Inventors: 正志山口; Masashi Yamaguchi
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2014-08-12
Filing date: 2014-08-12
Publication date: 2016-03-22

Abstract

【課題】リリーフバルブの圧力−流量特性を向上させるために弁座に接触するガイドキットに鋼球を使用したリリーフバルブを提供。
【解決手段】ダイレクトリリーフバルブ１０は、バルブ本体３１に螺着されたリテーナ３８の大径穴３８ａにはばね部材４５が内装され、該大径穴３８ａの一端にはばね受け１１が嵌挿されている。ばね受け１１はばね部材４５の一端を支持する。大径穴３８ａの軸芯上のリテーナ３８には調整ねじ４６が螺着されており、該調整ねじ４６を軸芯方向に移動させることによりばね受け１１を介してばね部材４５の弾発力を調整している。調整ねじ４６の位置決めは該調整ねじ４６に螺合するナット４６ａをリテーナ３８に締め付けて行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、リリーフバルブに関し、さらに詳細には鋼球がガイドに加締めされた形状の弁体を使用したダイレクトリリーフバルブに関する。

従来、この種の油圧用のダイレクトリリーフバルブにおいては、ＩＮ側とＯＵＴ側とを遮断する弁体としては、針弁タイプ、ポペットタイプが知られている。
図２は針弁タイプのリリーフバルブ３０の構造を示す略縦断面図を示し、図３は図２の平面図を示す。図２、図３においてバルブ本体３１には油圧源（図示しない）に連通する圧力ポート３２、タンクポート３３、図示しない油圧機器、例えばアクチュエータに連通するＡ供給ポート３４、Ｂ供給ポート３５が図２に上下方向に並行に穿設されている。圧力ポート３２及びタンクポート３３は図３で縦方向の同軸上に位置し、Ａ供給ポート３４及びＢ供給ポート３５は図３で圧力ポート３２及びタンクポート３３に直交して横方向（長手方向）の同軸上に形成され、これらのポート３２乃至３５はバルブ本体３１の略中心を基点にして圧力ポート３２及びタンクポート３３、Ａ供給ポート３４及びＢ供給ポート３５が互いに所定間隔に設けられている。

さらに、バルブ本体３１には、Ａ供給ポート３４に直交して該供給ポート３４に連通する段付穴３６（図２参照）が形成されている。段付穴３６には弁座３７が摺動自在に嵌挿されている。段付穴３６は大径穴３６ａ及び小径穴３６ｂを形成し、大径部３６ａには弁座３７の大径部３７ａが摺動自在に嵌挿されており、小径部３６ｂには弁座３７の小径部３７ｃが摺動自在に嵌挿されている。
弁座３７の中径部３７ｂはバルブ本体３１の端面（図２及び図３で左端面）に螺着するリテーナ３８の大径穴３８ａに嵌挿されている。小径部３７ｃのＡ供給ポート３４に係合する部位には該Ａ供給ポート３４に連通する孔３９が穿設されている。
また、弁座３７には段付穴４０が形成されており、段付穴４０は大径穴４０ａ、中径穴４０ｂ，小径穴４０ｃが形成されており、大径穴４０ａには針弁４１が内装されている。

針弁４１は軸部４１ａと、鍔部４１ｂと、針部４１ｃと、備え、軸部４１ａの外周にはばね部材４５が嵌挿され、鍔部４１ｂはばね部材４５の一端を支持している。また、針部４１ｃは円錐形に形成れて中径穴４０ｂに嵌挿されており、該針部４１ｃの先端は小径穴４０ｃに連通するように形成されている。
前記リテーナ３８は円筒段付形状に形成されており、一端（図２で右端）の外周部に形成されたねじ部はバルブ本体３１に螺着しており、他端（図２で左端）はブッシュ４２に螺着している。

さらに、リテーナ３８の内部に形成された中径穴３８ｂにはブッシュロッド４４が摺動自在に嵌挿されている。また、ブッシュロッド４４の軸部４４ａと針弁４１の軸部４１ａとの間には、中径穴３８ｂ、小径穴３８ｃ、大径穴３８ａに横設するばね部材４５が装着されている。前記ブッシュ４２には、軸芯方向に調整ねじ４６が螺合しており、該調整ねじ４６を図２で軸芯方向に移動することにより、ばね部材４５の弾発力が変化して弁座３７に作用する針弁４１の押力を調整できるようになっている。参照符号４６ａは調整ナットで、ブッシュロッド４４の移動量を所定位置に位置決めする機能を有する。

また、Ｂ供給ポート３５には段付穴３６に対向して段付穴４７が形成されている。段付穴４７の大径穴４７ａにはブッシュ４８の大径部４８ａが螺着され、小径穴４７ｂには軸部４８ｂが嵌挿されている。また、軸部４８ｂにはＢ供給ポート３５に連通する孔４９が
穿設されている。

図４はポペットタイプのリリーフバルブ５０の構造を示す略縦断面図を示し、図５は図４の平面図を示す。図４及び図５中、図２及び図３の構成要素と同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。以下、同様とする。
弁座３７の中径部３７ｂはリテーナ３８に螺着されている。弁座３７の大径穴４０ａには軸状のポペット５４が摺動自在に嵌挿されており、該ポペット５４の先端は傾斜面５４ａを形成して中径孔４０ｂに係合している。なお、小径穴４０ｃは孔３９に連通している。さらに、弁座３７の大径部３７ａと小径部３７ｃとで形成されるテーパ部には孔３７ｄが穿設されており、リリーフ動作時に油が孔３７ｄよりタンクポート３３に流れる。

参照符号５１はばね受けを示しておりばね部材４５の一端（図４で右端）を支持している。また、ばね受け５１の大径側面の凹部５２には鋼球５３が回転自在に嵌挿されており、かつ鋼球５３はポペット５４の断面円弧状のシート面５４ａ（図４で右端面）に係合している。
なお、図２乃至図５に開示する先行文献は調査の結果、見出せなかった。

しかしながら、図２、図３に示すように弁体が針弁タイプや、図４、図５に示すようにポペットタイプのリリーフバルブは、一般的に円錐部の頂角の角度が大きいと弁体が振動するチャタリングが起きやすく、頂角が小さいと弁体のストロークに対して開口面積の変化が小さくなるので圧力―流量特性(圧力オーバーライド特性)が悪くなることが知られている。

さらに、ポペットタイプの場合、通常、弁体と弁座シート部が開閉時に安定して同じ位置で接触させるため、弁体のガイド部外径と円筒部内径のクリアランスを小さくする。
この場合、弁体のガイド部と弁座シート部とを接触する位置の部分の同軸度が精度よくできていないと、弁体と弁座シート部が全周にわたって接触しないので、漏れが大きくなることがあった。

また、弁体の鋼球をそのまま使用した場合は、鋼球が油の流れによって振動するためチャタリングが起きやすく、リリーフ動作回数が多い用途だと鋼球と該鋼球をガイドする円筒部の内径の接触面積が小さいことから摺動部の摩耗が大きくなる問題があった。
本発明は係る課題を解決するためになされたもので、針弁タイプやポペットタイプよりも圧力―流量特性を向上させるため、弁座の接触する部位に鋼球を使用し、チャタリングを起き難くするため、鋼球をガイド部材に加締めて固定した弁体を有するダイレクトリリーフバルブを提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために本発明は、バルブ本体と、前記バルブ本体に取り付けられたリテーナと、前記リテーナの内穴に装着されたばね部材と、前記ばね部材の弾発力を調整する調整部材と、前記リテーナに摺動自在に嵌挿された弁座と、よりなるリリーフバルブであって、
前記リテーナの内穴に摺動自在に嵌挿され前記ばね部材の弾発力により変位するガイドキットと、前記ガイドキットの先端に加締められ前記弁座に係合する鋼球と、を備え、
前記弁座及び前記ガイドキットには入力ポートに連通する連通路が形成され、前記リテーナには前記鋼球を介して入力ポートからの油圧を出力ポートに連通する連通路が形成され、前記ガイドキットの変位により前記鋼球が前記入力ポート及び前記出力ポートを連通又は遮断することを特徴する。

本発明は、ガイドキットがリテーナと摺動する部分を持っており、この部分のガイドキット外径とリテーナ内径のクリアランスを小さく管理することによって、鋼球と弁座が開閉時安定して同じ位置で接触するようにしている。
また、弁体としたて鋼球を用いることにより、弁座シート部に対して自動的に調芯されて鋼球が当たるようにしている。
また、ガイドキットには、該ガイドキットのばね室側と出力ポート側とを繋ぐように連通路が形成さリリーフ動作時にガイドキットが移動した連通路を通って行き来するため、
ガイドキットの動きが緩慢になりチャタリング防止に効果がる。

本発明の実施の形態に係るダイレクトリリーフバルの略縦断面図である。従来の針弁タイプのリリーフバルブの略縦断面図である。図２の平面図である。従来のポペットのリリーフバルブの略縦断面図である。図４の平面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るダイレクトリリーフバルブにつき好適な実施の形態を挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。図１中、図２乃至図５の構成要素と同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係るダイレクトリリーフバルブ１０は、バルブ本体３１に螺着されたリテーナ３８の大径穴３８ａ（ばね室）にはばね部材４５が内装され、該大径穴３８ａの一端（図１で左端）にはばね受け１１が嵌挿されている。ばね受け１１はばね部材４５の一端（図１で左端）を支持するようになっている。
大径穴３８ａの軸芯上のリテーナ３８には調整ねじ４６が螺着されており、該調整ねじ４６を軸芯方向に移動させることによりばね受け１１を介してばね部材４５の弾発力を調整している。調整ねじ４６の位置決めは該調整ねじ４６に螺合するナット４６ａをリテーナ３８に締め付けて行われる。

大径穴３８ａの他端側（図１で右端側）にはガイドキット１２の大径部１２ａが摺動自在に嵌挿されている。前記ガイドキット１２は大径部１２ａの一側（図１で左側）は小径部１２ｂを形成しばね部材４５の他端（図１で右端）を支持する。
また、ガイドキット１２の他側（図１で右端）の小径部１２ｃには鋼球１３の一側（図１で左側）が加締められている。鋼球１３の他側（図１で右側）は弁座３７に形成される断面円弧状のシート面１４に収納されている。さらに、ガイドキット１２、弁座３７には連通路１５、１６が形成されており、これらの連通路１５、１６は圧力源（図示しない）に連通している。また、リテーナ３８には連通路１５、１６に対して直交する連通路１７が形成されている。連通路１７は図示しない出力ポートに連通している。

本発明の実施の形態に係るダイレクトリリーフバルブ１０において油圧作動油はＩＮ側から弁座３７の連通路１６より流入し、鋼球１３及びガイドキット１２を押し開いてＯＵＴ側へ流れる。この場合、リリーフ圧力は、ガイドキット１２を弁座３７に押し付けるばね部材４５の弾発力を変えることにより調整することができる。
すなわち、調整ねじ４６を締め込みばね受け１１を図１で右方向に移動させてばね部材４５の弾発力を付勢することによりガイドキット１２を弁座３７に押し付ける力（つまり
リリーフ圧力）を調整することができる。

１０ダイレクトリリーフバルブ１１ばね受け
１２ガイドキット１３鋼球
１４シート部３７弁座
３８リテーナ４６調整ねじ

Claims

バルブ本体と、前記バルブ本体に取り付けられたリテーナと、前記リテーナの内穴に装着されたばね部材と、前記ばね部材の弾発力を調整する調整部材と、前記リテーナに摺動自在に嵌挿された弁座と、よりなるリリーフバルブであって、
前記リテーナの内穴に摺動自在に嵌挿され前記ばね部材の弾発力により変位するガイドキットと、前記ガイドキットの先端に加締められ前記弁座に係合する鋼球と、を備え、
前記弁座及び前記ガイドキットには入力ポートに連通する連通路が形成され、前記リテーナには前記鋼球を介して入力ポートからの油圧を出力ポートに連通する連通路が形成され前記ガイドキットの変位により前記鋼球により前記入力ポート及び前記出力ポートを連通又は遮断することを特徴するダイレクトリリーフバルブ。