JP2019105282A - Relief valve structure - Google Patents
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Description
本発明は、作動流体の流体圧を調整するリリーフバルブ構造に関する。 The present invention relates to a relief valve structure that regulates the fluid pressure of a working fluid.
従来、リリーフバルブの軸方向長さを短縮できる構造として、特許文献1に、流体圧を受けてボディ内部を移動することでリリーフ圧を変更するスリーブの端面に、内周面から外周面にかけての切り欠き部を形成する技術が開示されている。
Conventionally, as a structure capable of shortening the axial length of a relief valve,
切り欠き部が無い場合、流体圧の受圧面積は、スリーブがボディに当接する位置では内周面分だが、スリーブがボディから離れると当接面分と外周面分が加わり、増加する。その受圧面積増加分に相当する流体圧力によりスリーブが押動されるため、その被押動量だけ予めリリーフバルブの軸方向長さを伸ばしておく必要がある。 When there is no notch, the pressure receiving area of the fluid pressure is the same as the inner circumferential surface at the position where the sleeve abuts on the body, but increases as the sleeve separates from the body, the surface and the outer circumferential surface are added. Since the sleeve is pushed by the fluid pressure corresponding to the increase in pressure receiving area, it is necessary to extend the axial length of the relief valve in advance by the amount of the pushed movement.
そこで、スリーブの端面に切り欠き部を設けることで、スリーブ当接状態でも外周面に流体を流れ込ませ、当接有無による外周面分の受圧面積増加、及び流体圧力増加を抑制し、スリーブ被押動量を低減する。その結果、予めリリーフバルブの長さを伸ばす量も低減され、リリーフバルブの軸方向長さが短縮できる。 Therefore, by providing a notch on the end face of the sleeve, the fluid is allowed to flow into the outer peripheral surface even in the sleeve contact state, and the pressure receiving area increase due to the presence or absence of contact and the fluid pressure increase are suppressed. Reduce the momentum. As a result, the amount of extending the length of the relief valve is also reduced in advance, and the axial length of the relief valve can be shortened.
また、この技術を、流体圧を受けてボディ内部を移動することで流体圧を解放するバルブの端面に適用しても、同様の効果を発揮する。 The same effect can be obtained by applying this technology to the end face of a valve that releases fluid pressure by moving inside the body under fluid pressure.
しかしながら、リリーフバルブの応答性能は、バルブがボディから離れる時の、流体が外周面に流れ込む時間が長いと悪化し、その時間は流体が通過する切り欠き部の流路面積がボトルネックになると考えられる。その流路面積を拡大するには切り欠き部の幅または高さを増やす必要があるが、
幅を増やすとボディとの当接面が減少するため限界がある。高さを増やすとバルブの内周面と外周面との軸方向距離が増えることになり、バルブの、延いてはリリーフバルブ全体の軸方向長さが伸びてしまう。
However, the response performance of the relief valve is degraded when the time for the fluid to flow into the outer peripheral surface when the valve leaves the body is long, and it is thought that the flow path area of the notch through which the fluid passes becomes a bottleneck during that time Be To increase the flow area, it is necessary to increase the width or height of the notch.
There is a limit to increasing the width because the contact surface with the body decreases. When the height is increased, the axial distance between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the valve is increased, and the axial length of the valve and thus the entire relief valve is extended.
そこで、本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リリーフバルブの軸方向長さを伸ばすことなく、流体の通過する流路面積を拡大し、応答性能が向上できるリリーフバルブ構造を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is a relief valve capable of enlarging the flow passage area through which fluid passes and improving response performance without extending the axial length of the relief valve. In providing the structure.
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係るリリーフバルブ構造は、流路内の流体を導入する第1ポートと、流体を排出する第2ポートとを備えるボディと、ボディに軸方向摺動可能に嵌挿され、第1ポートに面する端部に、ボディに当接する当接面と、当接面より径方向内側に位置する第1受圧面と、当接面より径方向外側に位置する第2受圧面とを備え、第1ポートからの流体圧を受けて移動することで、第2ポートの開閉状態を切り替えるバルブと、第1ポートからの流体圧に抗う方向へバルブを付勢する付勢部材とを有し、さらに、第2ポートの閉状態において、バルブがボディに当接する場合に、流路内及び第1ポート内の少なくとも一方の流体を第2受圧面に供給する供給部を、ボディに備える構成とした。 In order to solve the problems described above, a relief valve structure according to an aspect of the present invention includes a body including a first port for introducing a fluid in a flow path and a second port for discharging a fluid; The end face facing the first port, which is slidably inserted in the direction, has an abutment surface that abuts the body, a first pressure receiving surface located radially inward of the abutment surface, and a radial direction from the abutment surface The valve has a second pressure receiving surface located on the outside, and is moved in response to fluid pressure from the first port to switch the open / close state of the second port, and the valve in the direction against the fluid pressure from the first port And, in the closed state of the second port, when the valve abuts on the body, at least one of the fluid in the flow path and the first port is applied to the second pressure receiving surface. The supply unit is provided in the body.
これにより、流体の通過する流路面積は、ボディの供給部の形状に依存し、バルブの第1ポートに面する端部の形状に依存しないため、バルブ及びリリーフバルブ全体の軸方向長さを伸ばすことなく、流体の通過する流路面積を拡大し、応答性能が向上できるリリーフバルブ構造になり得る。 Thereby, since the flow passage area through which the fluid passes depends on the shape of the supply portion of the body and does not depend on the shape of the end facing the first port of the valve, the axial length of the entire valve and relief valve It can be a relief valve structure which can expand the flow passage area through which the fluid passes and improve the response performance without extending it.
好ましくは、供給部は、バルブに当接される被当接面に形成される溝部を備えると良い。 Preferably, the supply unit may include a groove formed on an abutted surface that abuts on the valve.
これにより、ボディを鋳造する場合は溝部も同時に成形できるため、加工時間及び加工コストを低減し得る。 Thereby, when casting a body, since a groove part can also be shape | molded simultaneously, processing time and processing cost can be reduced.
さらに好ましくは、供給部は、流路及び第1ポートの少なくとも一方から、溝部へ連通する第1連通路を備えると良い。 More preferably, the supply unit may include a first communication passage communicating from at least one of the flow passage and the first port to the groove.
これにより、溝部の数を増やすことなく、流路面積を増やすことができ得る。また、溝部同様に連通路は鋳抜くことで成形できるため、加工時間及び加工コストを低減し得る。 Thereby, the flow passage area can be increased without increasing the number of grooves. In addition, since the communication passage can be formed by casting as in the case of the groove portion, processing time and processing cost can be reduced.
また好ましくは、供給部は、流路及び第1ポートの少なくとも一方から、被当接面におけるバルブの当接範囲より径方向外側に開口する第2連通路を備えると良い。 In addition, preferably, the supply unit may include a second communication passage that opens radially outward of the contact range of the valve on the abutted surface from at least one of the flow passage and the first port.
これにより、流路又は第1ポートから第2受圧面に直接、流体を流し込むことができるため、溝部を設けることなく、または溝部の数を増やすことなく、流路面積を増やすことができ得る。 Thus, the fluid can be flowed directly from the flow path or the first port to the second pressure receiving surface, so that the flow path area can be increased without providing the grooves or without increasing the number of the grooves.
本発明の一態様に係るリリーフバルブ構造によれば、リリーフバルブの軸方向長さを伸ばすことなく、流体の通過する流路面積を拡大し、応答性能が向上できる。 According to the relief valve structure according to the aspect of the present invention, the flow passage area through which the fluid passes can be expanded without increasing the axial length of the relief valve, and the response performance can be improved.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はリリーフバルブ構造1の、閉状態における断面図である。図1に示すように、リリーフバルブ構造1は、シリンダ形状のボディ10、ボディ10内を軸方向に摺動する円筒形状のバルブ20、バルブ20を付勢する付勢部材30を有し、流体圧回路(不図示)内に組み込まれる。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the
ボディ10は、流路11内の流体を導入する第1ポート12と、排出する第2ポート13を備える。なお、ボディ10を独立した構成として示しているが、流体圧回路を構成するハウジング部材(不図示)と一体であっても良い。
The
バルブ20は、第1ポート12に面して流体圧を受ける端部に、ボディ10に当接する当接面21と、当接面21より径方向内側に第1受圧面22と、径方向外側に円環状の第2受圧面23を備える。バルブ20は、第1ポート12側に移動することで、側面の円筒摺動部24にて第2ポート13を閉状態にし、第2ポート13側に移動することで第2ポート13を開状態にする。
The
付勢部材30は、例えば圧縮コイルスプリングが採用され、自然長からのたわみ量に応じた付勢力を発生し、第1ポート12からの流体圧に抗う方向である第1ポート12側へバルブ20を付勢する。よって、流体圧力と付勢力との平衡関係に応じて、バルブ20は軸方向位置を可変する。
For example, a compression coil spring is employed as the biasing
ボディ10はさらに、閉状態においてバルブ20がボディ10に当接する場合に、流路11内及び第1ポート12内の流体を第2受圧面23に供給する供給部40を備える。
The
供給部40は、バルブ20に当接される被当接面14に形成される溝部41と、流路11から溝部41へ連通する第1連通路42と、流路11から被当接面14におけるバルブ20の当接範囲より径方向外側に開口する第2連通路43とを備える。なお、供給部40は、そのすべてを備えても良いし、選択的にその一部を備えても良い。また、第1連通路42及び第2連通路43は、第1ポート12から連通しても良い。
The
次に、本実施形態の作動について説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
図1のように、第1ポート12の流体圧が所定値未満の場合は、第1ポート12からの流体圧力が付勢部材30の付勢力を下回るため、バルブ20は第1ポート12側へ押動され、ボディ10の被当接面14に当接して止まる。この時、第2ポート13は閉状態となる。
As shown in FIG. 1, when the fluid pressure at the
次に、図2のように、第1ポート12の流体圧が所定値以上に上昇し、流体圧力が付勢力を上回ると、バルブ20は第2ポート13側へ押動され、ボディ10に当接しなくなる。
Next, as shown in FIG. 2, when the fluid pressure at the
ここで、バルブ20の当接面21とボディ10の被当接面14との間に隙間が生まれるため、バルブ20の流体圧の受圧面積が増加するが、第1ポート12からの流体は、既に供給部40を通って第2受圧面23に供給されているため、増加分は当接面21分のみとなる。
Here, since a gap is created between the
これにより、バルブ20が第2ポート13側へ押動される量は低減され、予めリリーフバルブ構造1の長さを伸ばす量も低減され、リリーフバルブ構造1の軸方向長さが短縮でき得る。
Thus, the amount by which the
図3のように、バルブ20が第2ポート13側へ押動された量だけ、付勢部材30のたわみ量は増加し、その付勢力も増加する。引き続き流体圧力が付勢力を上回っていると、バルブ20が押動され続け、平衡状態になるまで、又は第2ポート13が開状態になるまで続く。
As shown in FIG. 3, the amount of deflection of the
ここで、第2ポート13が閉状態から開状態に切り替わるまでの時間は、バルブ20がボディ10から離れる時の、流体が第2受圧面23に流れ込む時間が長いと悪化するが、ボトルネックとなる供給部40の流路面積は、溝部41、第1連通路42、及び第2連通路43の数、大きさを増やすことで確保できる。
Here, the time taken for the
これにより、バルブ20及びリリーフバルブ構造1全体の軸方向長さを伸ばすことなく、流体の通過する流路面積を拡大し、応答性能が向上でき得る。
Thereby, the flow passage area through which the fluid passes can be expanded without extending the axial length of the
この後、第2ポート13が開状態になると、第1ポート12の流体圧が下降し、流体圧力が付勢力を下回るため、バルブ20は第1ポート12側へ押動され、第2ポート13は閉状態となる。(図1)
なお、上述の実施形態において、リリーフバルブ構造1は、内部の流体を外部に排出する排出孔を有すると良い。例えば、ボディ10が、バルブ20に対向して配され、付勢部材30を保持する保持部15に、排出孔16を備えると良い。或いは、ボディ10が、バルブ20の摺動円筒部24の最大移動位置より保持部15側の側面に、排出孔(不図示)を備えると良い。
After that, when the
In the above embodiment, the
これにより、リリーフバルブ構造1内部の流体が自由に出入りできるため、バルブ20の移動時の抵抗が低減され、リリーフバルブ構造1の応答性能を向上し得る。
Thereby, the fluid inside the
また、リリーフバルブ構造1は、バルブ20の移動範囲を制限する制限部を有すると良い。例えば、ボディ10が、制限部17とバルブ20の制限部17側の端面との間隔が付勢部材30の許容たわみ量以下となる位置に、制限部17を備えると良い。
In addition, the
これにより、バルブ20の移動時に、付勢部材30が許容たわみ量を超える前に、すなわち密着する前に、バルブ20の制限部17側の端面が、ボディ10の制限部17に当接して止まるため、付勢部材30の劣化や破損による付勢力低下を抑制でき、リリーフバルブ構造1の応答性能を安定化し得る。
Thus, when the
また、上述の実施形態は、様々な流体圧調整に用いることができ、例えば、内燃機関の潤滑系油圧回路内に組み込まれると良く、潤滑油の油圧調整の応答性能を向上し得る。或いは、気体の密閉容器の回路内に組み込まれると良く、温度上昇等による内部圧上昇に対する圧力調整の応答性能を向上し得る。 In addition, the above-described embodiment can be used for various fluid pressure adjustments, and for example, may be incorporated in a lubricating system hydraulic circuit of an internal combustion engine, and can improve the response performance of the hydraulic pressure adjustment of lubricating oil. Alternatively, it may be incorporated in a circuit of a gas-sealed container, which can improve the response performance of pressure regulation to internal pressure rise due to temperature rise and the like.
以上のように、上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。上述した実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々の省略、置換、変更を行うことができる。上述した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As described above, the embodiments described above are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The embodiment described above can be implemented in other various forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. The above-described embodiments and the modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1 リリーフバルブ構造
10 ボディ
11 流路
12 第1ポート
13 第2ポート
14 被当接面
15 保持部
16 排出孔
17 制限部
20 バルブ
21 当接面
22 第1受圧面
23 第2受圧面
24 円筒摺動部
30 付勢部材
40 供給部
41 溝部
42 第1連通路
43 第2連通路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該ボディに軸方向摺動可能に嵌挿され、前記第1ポートに面する端部に、前記ボディに当接する当接面と、該当接面より径方向内側に位置する第1受圧面と、前記当接面より径方向外側に位置する第2受圧面とを備え、前記第1ポートからの流体圧を受けて移動することで、前記第2ポートの開閉状態を切り替えるバルブと、
前記第1ポートからの流体圧に抗う方向へ前記バルブを付勢する付勢部材とを有し、さらに、
前記第2ポートの閉状態において、前記バルブが前記ボディに当接する場合に、前記流路内及び第1ポート内の少なくとも一方の流体を前記第2受圧面に供給する供給部を、前記ボディに備える、リリーフバルブ構造。 A body comprising a first port for introducing a fluid in the flow path and a second port for discharging the fluid;
An axially slidably fitted in the body, an end surface facing the first port, an abutting surface abutting the body, and a first pressure receiving surface positioned radially inward of the abutting surface; A valve that switches the open / close state of the second port by moving in response to a fluid pressure from the first port, and a second pressure receiving surface positioned radially outward of the contact surface;
A biasing member for biasing the valve in a direction that resists fluid pressure from the first port;
In the closed state of the second port, when the valve abuts on the body, a supply portion for supplying at least one fluid in the flow path and the first port to the second pressure receiving surface is provided to the body Equipped with a relief valve structure.
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