JP2622262B2 - 抵抗弁 - Google Patents

抵抗弁

Info

Publication number
JP2622262B2
JP2622262B2 JP27713287A JP27713287A JP2622262B2 JP 2622262 B2 JP2622262 B2 JP 2622262B2 JP 27713287 A JP27713287 A JP 27713287A JP 27713287 A JP27713287 A JP 27713287A JP 2622262 B2 JP2622262 B2 JP 2622262B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oil chamber
valve
spring
temperature
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP27713287A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01120493A (ja
Inventor
英昭 吉松
賢介 井奥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP27713287A priority Critical patent/JP2622262B2/ja
Publication of JPH01120493A publication Critical patent/JPH01120493A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2622262B2 publication Critical patent/JP2622262B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、油圧回路で使用されるオイルクーラのバイ
パス用バルブよ油圧モータのキャビテーションを防止す
るための背圧弁等に用いられる抵抗弁に関するもので、
とくに、感温機能をもたせた抵抗弁に関するものであ
る。
(従来技術) 従来、油圧ショベルの旋回油圧回路において、モータ
のキャビテーションを防止するために、戻り管路に絞り
やチェック弁を設けたもの(たとえば実公昭60−7423号
公報)が知られている。この回路において、戻り管路は
もともと低圧管路であるために、上記絞りやチェック弁
は低圧用で、単純な構造のものが用いられており、その
絞りの開口面積やチェック弁のクラッキング圧力は油温
に関係なく一定である。このため、油温が低温になり、
油の粘性が増大すると、上記絞りやチェック弁を通過す
る抵抗が増大し、これに伴って戻り側の圧力(背圧)が
上昇し、この戻り側に設けられた油圧機器低圧用のシー
ル部からの油漏れが生じたり、シール部が破損したりす
るおそれがあり、また、上記背圧の上昇により動力損失
が発生する。
なお、自動車用エンジンに組込まれるサーモスタット
弁において、形状記憶合金ばねを用いたもの(たとえば
実開昭59−101069号公報)が知られている。しかし、こ
の弁は、チェック弁機能はなく、従って、上記旋回油圧
回路のようにモータのキャビテーションを防止するため
の背圧弁として用いることはできないものである。しか
も、このサーモスタット弁は、通常のばね材からなる閉
鎖ばねと形状記憶合金ばねとのばね力の差のみによって
弁を開閉する構造で、低温時に冷却水圧力よりも強いば
ね力を持った閉鎖ばねにより閉弁状態を保持させ、高温
時に形状記憶合金ばねにより上記閉鎖ばねに打ち勝って
開弁するようになっており、閉鎖ばねが冷却水圧力に直
接対向するようになっているために、閉鎖ばねならびに
このばねに対向する形状記憶合金ばねに大きなものが必
要であり、それらのばね力の設定、弁の開閉時期の調節
が非常に難しい。
(発明の目的) 本発明は、このような問題を解消するためになされた
ものであり、油圧回路におけるオイルクーラのバイパス
用バルブや油圧モータのキャビテーションを防止するた
めの背圧弁として、高油温時でも低油温時でも円滑に作
動し、とくに低油温時に油の粘性が高くなっても、低圧
で開便し、入側の圧力が上昇することを防止して低圧用
シール等の破損ならびに油漏れ等を防止でき、機器寿命
を向上でき、しかも、ばね力の設定ならびに開閉時期の
調節が容易な抵抗弁を提供するものである。
(発明の構成) 本発明は、入側油室と出側油室とを備えたハウジング
内に、上記両油室を連通する弁口と、弁口を開閉する弁
体とが設けられ、弁体は主ばねにより閉弁方向に付勢さ
れ、弁体内には絞りを介して入側油室に連通する中間油
室と、この中間油室と出側油室とを連通、遮断するスプ
ールとが設けられ、上記弁体に対し入側油室から作用す
る開弁方向の受圧面積が、中間油室から作用する閉弁方
向の受圧面積よりも大きく設定され、かつ、上記スプー
ルは、温度によってばね力が異なる形状記憶合金により
形成された感温ばねと、通常のばね材により形成された
バイアスばねとのばね力の差によって、上記中間油室と
出側油室とを連通する位置と、遮断する位置とに切替自
在に設けられているものである。
この構成により、高油温時でも低油温時でも円滑に作
動し、とくに低油温時には設定圧力が大幅に低下してい
わゆるアンロード状態となり、入側の圧力上昇が防止さ
れ、低圧用シール等の油漏れならびに破損等が生じるこ
おなく、機器寿命が長くなるとともに、動力損失が少な
くなる。
(実施例) 第1図は本発明による抵抗弁の実施例を示す断面図で
ある。この図において、ハウジング1内の一端側(図面
左側)に入側油室11、他端側(図面右側)に出側油室12
がそれぞれ設けられ、その中間部に弁口21を備えた弁シ
ート2が設けられている。弁口21を開閉する弁体3は、
出側油室12内でガイド部材4により幅方向摺動自在に支
持され、ガイド部材4は連結部材5により弁シート21に
連結され、このガイド部材4と弁体3との間に環状の中
間油室31が形成され、この中間油室31内に設けられた主
ばね32により弁体3が開弁方向に付勢されている。
ガイド部材4には中間油室31に連通する径方向の通路
41および42と、出側油室12に連通する径方向の通路43と
が軸方向に所定間隔で設けられ、その一方(図面左側)
の通路41と、上記連結部材5に設けられた軸方向の通路
53および絞り52とによって中間油室31が入側油室11に常
時連通されている。51はフィルタである。
また、ガイド部材4には、出側油室12側の端部から軸
方向に所定長さのスプール挿入穴44が上記各通路42,43
に連通するように設けられ、この穴44内にスプール6が
軸方向に摺動自在に挿入されている。スプール6は径方
向の通路61と軸方向の通路62を有し、上記穴44内で、ば
ね7とばね8とのばね力の差によって上記通路61が通路
42に連通させる位置と、遮断される位置とに切替自在に
設けられている。この場合、ばね7は通常のばね材によ
り形成されたばね定数一定のバイアスばねであるのに対
し、ばね8は形状記憶合金(たとえばTi−Ni系合金)に
より形成された感温ばねである。
上記感温ばね8は、第2図に示すように変態温度α1,
α21(α<α<β<β)において、雰
囲気温度(油温)が高温側の変態温度β以下の時はば
ね定数が低く、そのばね力Fが最低値F1にあり、上記変
態温度βを越えるとばね定数が高くなり、ばね力Fが
次第に大きくなり、さらに変態温度βを越えると、ば
ね力Fが最大値F2となるように設定されている。また、
その後、油温が上記変態温度βより下がっても、低温
時の変態温度αまではばね力Fが上記最大値F2に保持
されたままであり、変態温度α以下になってばね定数
が低くなるとともに、ばね力Fが低下し始め、次いで、
変態温度α以下で最短長となるとともに、ばね力F上
記最低値F1となるヒステリシス特性を有している。
63,64はばね室であり、両室は通路62により連通して
いるとともに、ばね受け9に設けられた軸方向の通路91
および径方向の通路92とガイド部材4の上記通路43によ
り出側油室12に常時連通している。
次に、上記のように構成された抵抗弁の作用について
説明する。
まず、基本的動作として、油は第1図の矢印方向に流
入および流出されるものであり、入側油室11に導かれた
油の圧力が所定圧力以上になると、弁体3が主ばね32の
ばね力に抗して図面右方向に後退され、弁口21が開かれ
る。これによって上記油室が入側油室11から弁口21を経
て出側油室12に流れ、下流のタンク等に流出される。こ
のとき、入側油室11内に導かれた油の一部がフィルタ5
1、絞り52、通路41を経て中間油室31内に流入してい
る。
ここで、入側油室11内の圧力をP1、中間油室31内の圧
力をP2、出側油室12内の圧力をP3とし、弁口21の外径を
d1、中間油室31の外径(ガイド部材4大径部46の外径)
をd2、中間油室31の内径すなわち弁口21の内径(ガイド
部材4の小径部45の直径)をd3とすると、弁体3におけ
る上記圧力P1に対する受圧面積A1、圧力P2にる受圧面積
A2、圧力P3に対する受圧面積A3は、 A1=(π/4)(d1 2−d3 2) A2=(π/4)(d2 2−d3 2) A3=(π/4)(d1 2−d2 2) で求められる。そして、弁体3に作用する開弁方向の力
と、閉弁方向の力との釣合いは、主ばね32のばね力をFa
として、 P1A1=P2A2+P3A3+Fa …… で表すことができる。
一方、上記抵抗弁において、出側油室12に導かれた油
の温度が通路43,92を経て、あるいは通路91を経てばね
室64内の油に伝達され、その油温が感温ばね8により感
知され、その油温に応じて感温ばね定数が変り、これに
伴って抵抗弁が次のように作動する。
I.高温時(第1図の状態) 上記油温が変態温度βを越えると、感温ばね8は伸
び始め、変態温度βを越えた時点で、感温ばね8のば
ね力が大きくなり、この感温ばね8のばね力がバイアス
ばね7のばね力に打勝ち、スプール6が左方に移動さ
れ、通路42と通路61は遮断された状態(第1図の状態)
となる。このとき、入側油室11内に導かれた油の一部が
上記絞り52等を経て中間油室31内に流入しているが、上
記のように通路42と通路61とが遮断されているため、中
間油室31内の圧力P2が入側油室11内の圧力P1と同等(P1
=P2)になる。
このため、高油温時に弁体3に作用する力の釣合い
は、上記式により、 P1A1=P1A2+P3A3+Fa P1(A1−A2)=P3A3+Fa…… となる。
また、 A1−A2=(π/4)(d1 2−d3 2)−(π/4)(d2 2−d3 2 =(π/4)(d1 2−d2 2)=A3 …… であるから、上記式により、 P1A3=P3A3+Fa …… となる。従って、高油温時に開弁するための入側室11の
圧力P1つまり高油温時設定圧力PHは、上記式より、 PH=Fa/A3+P3 …… によって決まる。
II.低温時 一方、上記油温が変態温度β以下の時は、感温ばね
8のばね力が弱くなり、バイアスばね7のばね力が大き
くなり、スプール6はバイアスばね7によって右方に押
され、通路61が通路42に連通することになる。このと
き、入側油室11内に導かれた油の一部が上記絞り52等を
経て中間油室31内に流入しているが、上記のように通路
42と通路61とが連通されることにより、中間油室31が出
側油室12に連通され、しかも、絞り52の開口面積が通路
41の開口面積および通路42,61の開口面積に比べて大幅
にに小さくなっているため、中間油室31内の圧力P2は出
側油室12内の圧力P3と同等(P1=P3)になる。
このため、低油温時に弁体3に作用する力の釣合い
は、上記式により、 P1A1=P3A2+P3A3+Fa=P3(A2+A3)+Fa …… となる。また、 A2+A3=(π/4)(d2 2−d3 2)+(π/4)(d1 2−d2 2) =(π/4)(d1 2−d3 2)=A1 …… であるから、上記式により、 P1A1=P3A1+Fa …… となる。従って、低油温時に開弁するための入側油室11
の圧力P1つまり低温時設定圧力PLは、上記式より、 PL=Fa/A1+P3 …… によって決まる。
このように、高油温時には、感温ばね8のばね力がバ
イアスばね7にばね力よりも大きくなって、通路42と通
路62が遮断され、また、低油温時には、感温ばね8のば
ね力よりもバイアスばね7のばね力が大きくなって、通
路42と通路61とが連通され、これに伴って中間油室31の
圧力P2が入側油室11内の圧力P1または出側油室12内の圧
力P3と同等になり、中間油室31から弁体3に作用する閉
弁方向の圧力が変化する。これによって、開弁のための
設定圧力が油温に応じてPHまたはPLに変化し、低油温時
には低圧で開弁されることになる。
次に、上記高油温時設定圧力PHと、低油温時設定圧力
PLとを比較すると、弁体3に対する入側油室11からの受
圧面積A1と、出側油室12からの受圧面積A3との面積比
を、たとえば10:1にすれば、 A1=10A3 となり、従って、上記式は、 PL=Fa/10A3+P3 …… となる。この式と、上記式とを比較すれば、低油温
時において、弁体3を閉じようとする主ばね32のばね力
Faに対向する圧力は、高油温時の1/10になり、この低油
温時には、高油温時のほぼ1/10の圧力で開弁できること
が分る。
このように弁体3に対する入側油室11からの受圧面積
A1と、出側油室12からの受圧面積A3との面積比を充分に
大きくしておけば、この抵抗弁による抵抗を大幅に減少
できるので、仮に油温が低下し、油の粘性が低下して他
の機器や配管抵抗が増大しても、上記油が低圧で速やか
に下流側に流出され、上流側に高背圧が発生することは
なく、シール部からの油漏れやシール部等の破損が未然
に防止される。
また、上記抵抗弁によれば、油温に応じて感温ばね8
のばね力が変り、この感温ばね8のばね力とバイアスば
ね7のばね力との差によって、スプール6の切替え、設
定圧力PH,PLを切替えるものであるが、この両ばね7,8に
は一次側の圧力P1が直接作用しないので、小さなばねで
も制御可能であり、また、それらのばね力も弁体3に内
蔵された小さなスプール6を作動させる力だけあればよ
いので、負荷が小さく、耐久性が大幅に向上される。
しかも、高油温時に一旦開弁された後、油温が低下し
た場合、感温ばね8が第2図に示すようにヒステリシス
特性を有するので、油温が一旦上昇した後、変態温度β
まで下がっても、そのばね力が直ぐには低下せず、従
って、この抵抗弁の設定圧力が直ぐには低下することが
なく、暫時開弁状態が保持されるので、この抵抗弁をた
とえばオイルクーラのバイパス弁通に使用してもチャタ
リングを起こすことがなく、安定した作動が行われる。
なお、上記抵抗弁において、低油温時および高油温時
の各設定圧力PH,PLを変更、設定する場合、通常のばね
材により形成された主ばね6の設定値つまりばぬ力Faを
変えるか、弁体3の入側室11の圧力P1に対する受圧面積
A1と、出側油室12の圧力P3に対する受圧面積面積A3との
面積比を変えるだけでよく、高価でばね特性の設定が難
かしい感温ばね8を取替える必要がないので、上記低圧
力PH,PLの変更、設定を頗る簡単に行うことができ、汎
用性を向上できる。
(発明の効果) 以上のように本発明の抵抗弁によれば、高油温時でも
低油温時でも円滑に作動し、とくに低油温時には設定圧
力が大幅に低下していわゆるアンロード状態となり、油
温が低下して粘性が高くなっても、油を低圧でかつ抵抗
の少ない状態で速やかに下流側に流出させることがで
き、入側の圧力上昇を防止でき、低圧用シール等の油漏
れならびに破損等が生じるおとなく、機器寿命を長くで
きるとともに、動力損失を少なくできる。また、スプー
ルを作用させる形状記憶合金製の感温ばねおよびバイア
スばねに小さなばねを使用でき、製造コストの節減で
き、かつ、これらのばねにかかる負荷が小さく、耐久性
を向上できる。しかも、高油温時の設定圧力と低油温時
の設定圧力の設定ならびに変更を容易に行うことがで
き、汎用性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す断面図、第2図は形状記
憶合金製の感温ばねの特製図である。 1……ハウジング、2……弁シート、3……弁体、4…
…ガイド部材、5……連結部材、6……スプール、7…
…バイアスばね、8……形状記憶合金製の感温ばね、11
……入側油室、12……出側油室、21……弁口、31……中
間油室、41,42,43……通路、52……絞り、53,61,62,91,
92……通路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入側油室と出側油室とを備えたハウジング
    内に、上記両油室を連通する弁口と、弁口を開閉する弁
    体とが設けられ、弁体は主ばねにより閉弁方向に付勢さ
    れ、弁体内には絞りを介して入側油室に連通する中間油
    室と、この中間油室と出側油室とを連通、遮断するスプ
    ールとが設けられ、上記弁体に対し入側油室から作用す
    る開弁方向の受圧面積が、中間油室から作用する閉弁方
    向の受圧面積よりも大きく設定され、かつ、上記スプー
    ルは、温度によってばね力が異なる形状記憶合金により
    形成された感温ばねと、通常のばね材により形成された
    バイアスばねとのばね力の差によって、上記中間油室と
    出側油室とを連通する位置と、遮断する位置とに切替自
    在に設けられていることを特徴とする抵抗弁。
JP27713287A 1987-10-31 1987-10-31 抵抗弁 Expired - Lifetime JP2622262B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27713287A JP2622262B2 (ja) 1987-10-31 1987-10-31 抵抗弁

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27713287A JP2622262B2 (ja) 1987-10-31 1987-10-31 抵抗弁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01120493A JPH01120493A (ja) 1989-05-12
JP2622262B2 true JP2622262B2 (ja) 1997-06-18

Family

ID=17579236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27713287A Expired - Lifetime JP2622262B2 (ja) 1987-10-31 1987-10-31 抵抗弁

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2622262B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4044671B2 (ja) 1998-04-10 2008-02-06 ヤンマー株式会社 船内外機のドライブ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01120493A (ja) 1989-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7735546B2 (en) Heat exchanger bypass valve having temperature insensitive pressure bypass function
US7617676B2 (en) Hydraulic control apparatus for vehicular fluid-actuated power transmitting device provided with lock-up clutch
JP2010501798A (ja) バイパス弁
US4699171A (en) Multiple port relief valve
JP2018534480A (ja) 流体供給システム
RU2102611C1 (ru) Система регулирования температуры для двигателя внутреннего сгорания
US4289160A (en) Pressure control valve
US20090114183A1 (en) Transmission Thermostat Device
AU2001270757A1 (en) Thermostatic mixing valve
CN116868014A (zh) 用于制冷和/或空气调节应用的主动平衡阀
JP2622262B2 (ja) 抵抗弁
JP2007085489A (ja) 圧力制御弁
US4016716A (en) Gas turbine engine dump valve
EP1512926A2 (en) Expansion device
JP3531758B2 (ja) 圧力補償弁を備えた方向制御弁装置
WO1994015103A1 (en) Operation valve equipped with pressure compensation valve
US6557822B1 (en) Dynamically stable flow amplifying poppet valve
US4485842A (en) Balanced pressure valve
JP3450428B2 (ja) 液圧搬送装置用流量調節弁
JPS6033446Y2 (ja) 圧力制御弁装置用パイロツト圧調整弁
US5876184A (en) Electrohydraulic pressure regulating valve
JP3534854B2 (ja) 負荷感応型油圧回路用アンロード弁
JP4749103B2 (ja) ロードセンシング制御装置
JP2005163860A (ja) リリーフ機能付き方向切換弁
JPH0726588A (ja) 建設機械のパイロット操作油圧回路