JP2931941B2 - 複合弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アキュムレータを備
えた液圧回路などに用いられる複合弁に関するもので、
更に述べると、ストップ弁、リリーフ弁及び噴出防止弁
の機能を備えた複合弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アキュムレータなどの液圧回路には液圧
回路の異常な圧力上昇を防止するためのリリーフ弁と、
該管路のドレーンを排出するためのストップ弁とがそれ
ぞれ別個に配設されているが、本発明者は、この両弁を
１つにまとめたリリーフ・ストップ複合弁を開発し、製
作費の低減と取付作業の容易化を図った。

【０００３】この複合弁は次の様に構成されている。弁
体をばねにより弁室へ圧接して閉弁させ、前記弁体へば
ねの閉弁力を上回る圧力が作用するとき開弁させるリリ
ーフ弁において、前記した弁体とばねとばね押えにばね
の調圧とばねケースの引き上げとを行なわせるねじを連
結したことを特徴とするリリーフ・ストップ複合弁（特
開平１−１７６８７０号参照）。

【０００４】この複合弁は、常時閉で一次側の流体の圧
力が所定以上になると開弁し、二次側に流体を排出させ
るものであり、噴出防止弁、即ち、一次側が高圧気体と
なった時に弁を閉じ、二次側へ高圧気体が排出されない
ようにする弁の機能は有しない。ところが、アキュムレ
ータのメンテナンス時において、アキュムレータの液体
をタンクに収納する際にこの複合弁を用いると、噴出防
止弁の機能がないのでタンク内が高圧となり破損するこ
とがある。そこで、この複合弁の代わりに噴出防止弁を
設けることが考えられる。

【０００５】従来の噴出防止弁６は、図５に示すよう
に、急激に規定量以上の液体Ｗが可変絞り部１０を通過
する時、一次側室１１と二次側室１２との間において差
圧が発生し、一次側室１１の圧力が通孔１３を通り背圧
室１４に伝わる。スプリング室１５には圧力損失を受け
た二次側室１２の圧力が通路１６を介して伝達される。

【０００６】この差圧が矢印Ａ１８と反対方向に付勢す
るスプリング１７のスプリング力より大きくなると、ス
プール１８は矢印Ａ１８方向に移動し、可変絞り部１０
を閉じ、タンク７への液体の供給を停止する。

【０００７】なお、図５において、９は流路８の入口、
１９はスプール１８の絞り量を調節するプッシュピン
で、ロックナット２０により固定されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の噴出防止弁は、
液体だけが流れる場合には、流量が規定量以上になると
スプール１8が閉弁方向に動き弁が閉じる。しかし、液
体中に気体が混入し混合流体となった時、例えば、アキ
ュムレータのブラダが破損し、気体室の気体が液体室内
に漏出した場合には、流量が規定量より増えても次の理
由により、スプール１８が矢印Ａ１８方向に移動せず、
流量を規制することが困難となる。

【０００９】即ち、気体の圧力損失は液体のそれに対し
て小さいので、流量が規定量より増えても混合流体の場
合には一次側室１１と二次側室１２との差圧は液体だけ
の場合に比べ極めて小さく、スプリング力よりも小さい
ものとなる。そのため、スプール１８を閉弁方向に移動
させることができないのである。

【００１０】この発明は、上記事情に鑑み、リリーフ弁
・ストップ弁・噴出防止弁の３機能を備え、かつ、液体
と気体の混合流体でも適切に流量制御できる複合弁を得
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、弁筺の流路
の入口側に入口側弁を備えた入口側可変絞り部を設け、
該弁筺の流路の出口側に差圧作動弁を備えた出口側可変
絞り部を設けた複合弁であって；前記入口側弁はプッシ
ュロッドに設けたスプリングにより閉方向に付勢される
とともに該プッシュロッドの後進により開度調整部材を
介して開方向に移動し；前記差圧作動弁はスプリング室
に設けたスプリングにより開方向に付勢されるとともに
前記入口側弁に当接するスプールを有し；該スプールの
背面側に該弁の一次側と連通する背圧室が設けられ；該
スプリング室は二次側通路を介して該弁の二次側に連通
することを特徴とする複合弁、により前記目的を達成し
ようとするものである。

【００１２】

【作用】入口側弁を開弁状態に調整すると差圧作動弁が
開弁状態となる。この場合、弁筺の流路の入口内に流体
が流入すると、該流体は入口側可変絞り部と出口側可変
絞り部とを順次通過して出口から排出される。混合流体
の気体が入口側可変絞り部を通る際には、該気体が液体
と同一量の場合では該気体の方が圧力損失が小さいの
で、その流量は規定量より多くなる。

【００１３】そのため、流路の液体が前記気体の押圧力
を受け、液圧が増大するとともに出口側可変絞り部にお
ける一次側と二次側間の差圧が大きくなるので、差圧作
動弁が閉弁方向に作動し、出口側可変絞り部を閉じ噴出
防止弁の機能を果たす。

【００１４】入口側弁をスプリングにより弁座に圧接せ
しめて閉弁状態に調整した場合、入口側弁の一次側圧が
設定圧より高くなると、該弁が開弁方向に押圧されて開
くとともに、差圧作動弁も開弁し、複合弁の出口から液
体が排出されリリーフ弁・ストップ弁の機能を果たす。

【００１５】

【実施例】この発明の実施例を図１に基き説明する。ア
キュムレータＡＣＣは連結管１を介して液圧回路２に接
続されている。連結管１は複合弁１０６を介して排油タ
ンク１０７に接続されている。

【００１６】複合弁１０６には、入口１３０と出口１３
１とを連通させる流路１３２が設けられている。この流
路１３２の入口１３０側には円錐台状の入口側弁１３５
と円筒状の弁座１３４とからなる入口側可変絞り部１３
６が設けられ、又、その出口１３１側には差圧作動弁１
１８により流量が制御される出口側可変絞り部１１０が
設けられている。この流路１３２の容積は、差圧作動弁
１１８が閉まる迄液体が流れでる以上の液体容積を保有
できる範囲に形成される。

【００１７】入口側弁１３５の一端は、連結部１３７を
介してストッパ部１３８に接続されているが、この連結
部１３７のガイド部１３７ａは、シリンダ１４１に嵌着
されている。

【００１８】このガイド部１３７ａは、円柱状体であ
り、かつ、前記入口側弁１３５と反対方向の水圧がかか
るので、該ガイド部１３７ａと同一受圧面積における該
入口側弁１３５への水圧は互いにキャンセルされる。

【００１９】この入口側弁１３５の他端には、リング状
の嵌合溝１３５ａとスプリング係止部１３５ｂとが設け
られている。前記嵌合溝１３５ａには移動自在に設けら
れた開度調整筒体１２２の先端突起部１２２ａが、遊嵌
合されている。この先端突起部１２２ａの肉厚（巾）と
嵌合溝１３５ａの溝の巾は必要に応じて適宜決められ
る。

【００２０】開度調整筒体１２２の後端１２２ｂには先
端にスプリング係止部１２３ｂを備え、後端に自在連結
部１２３ａを備えたスプリング係止体１２３が移動可能
に支持されている。前記スプリング係止部１３５ｂとス
プリング係止部１２３ｂとの間には入口側弁１３５を閉
方向に付勢するスプリングＳＰが張設されている。自在
連結部１２３ａはプッシュロッド１４０の挟み部１４０
ａにより支持されている。このプッシュロッド１４０は
筐体１０４に固定されたボルト１０８に螺着されてい
る。

【００２１】差圧作動弁１１８は、前記入口側弁１３５
と直列に配設され、両弁の中心軸は同一直線Ｃ上に位置
している。

【００２２】差圧作動弁１１８は、スプール２００と、
スプリング係止部兼ストッパ部１４５と、これらを連結
する連結部２０１と、から構成されている。このスプー
ル２００は、シリンダ１４１内に嵌着され、スプール２
００は入口側弁１３５のストッパ部１３８と当接してい
る。このストッパ部１３８と差圧作動弁１１８のスプー
ル２００との間には、背圧室１４３が設けられ、この背
圧室１４３は一次側通孔１４４を介して差圧作動弁１１
８の一次側Ｆ2に連通している。

【００２３】スプリング室１１５には、差圧作動弁１１
８を入口側弁１３５側に付勢するスプリング１１７が配
設されている。このスプリング室１１５は差圧作動弁１
１８の二次側通路１４６を介して二次側Ｓ2に連通して
いる。

【００２４】次に本実施例の作動につき説明する。プッ
シュロッド１４０を矢印Ａ１４０方向に回転させると挟
み部１４０ａを介してスプリング係止体１２３が矢印Ａ
１２３方向に移動し、スプリングＳＰを押圧する。その
ため、入口側弁１３５は矢印Ａ１３５方向に移動して弁
座１３４に当接し、閉弁状態となる。入口側弁１３５を
押圧するスプリング力は必要に応じて適宜決定される。

【００２５】入口側弁１３５を移動すると、該入口側弁
１３５のストッパ部１３８は、スプール２００を矢印Ａ
１１８方向に移動させ、閉弁状態にする。このように、
入口側弁１３５と差圧作動弁１１８とは連動し、入口側
弁１３５の調整により自動的に差圧作動弁１１８の調整
が行なわれる。但し、差圧作動弁は完全に密封できなく
ても良い。

【００２６】液圧回路２の流体がアキュムレータＡＣＣ
の液体室５に流入すると、ブラダＢが押し上げられ気体
室２１の圧力が上昇するが、この時、連結管１の圧力が
極端に上昇すると、複合弁１０６の入口側弁１３５の一
次側Ｆ1がスプリングＳＰのばね力より大きくなり、入
口側弁１３５を矢印Ａ１３５と反対方向に押圧するとと
もに、スプリング１１７の力により差圧作動弁１１８を
矢印Ａ１１８と反対方向に押圧する。

【００２７】そのため、入口側可変絞り部１３６と出口
側可変絞り部１１０が開弁し、図２に示す状態となり、
連結管１から流体Ｗが複合弁１０６の入口側可変絞り部
１３６、出口側可変絞り部１１０を通り排油タンク１０
７に排出される。この実施例では入口側弁１３５はリリ
ーフ弁・ストップ弁としての役割を果たす。

【００２８】次に、アキュムレータＡＣＣのメンテナン
ス等の時には、プッシュロッド１４０を矢印Ａ１４０と
逆方向に回転させると、スプリング係止体１２３が開度
調整筒体１２２に当接しながら該筒体１２２の先端突起
部１２２ａにより弁１３５は矢印Ａ１３５と逆の方向に
移動する。そうすると、入口側弁１３５が開くとともに
差圧作動弁１１８も開き両絞り部１３６、１１０は図３
に示す状態となる。

【００２９】このように、差圧作動弁１１８は入口側弁
１３５と連動して絞り量が調整されるが、この出口側可
変絞り部１１０の流量は入口側可変絞り部１３６の流量
の１〜１．２倍となるように調整される。それは、入口
側可変絞り部１３６の絞り量が出口側可変絞り部１１０
のそれより小さい場合には、気体が入口側可変絞り部１
３６を通過しても出口側可変絞り部１１０の圧力損失は
それほど大きくないため差圧作動弁１１８が移動せず、
又、その逆の場合は、圧力損失が大きすぎて差圧作動弁
１１８がすぐ作動し、閉弁するためである。

【００３０】上記のように絞り部を調整した後バルブ３
を閉じると、アキュムレータＡＣＣ内の液体Ｗは、複合
弁１０６の入口１３０に流れ込むとともに、入口側可変
絞り部１３６で流量を調整されながら一次側Ｆ1から二
次側Ｓ1に流れる。

【００３１】入口側弁１３５の二次側Ｓ1に流入した液
体Ｗは、出口側可変絞り部１１０で流量を調整されなが
ら差圧作動弁１１８の１次側Ｆ2から二次側Ｓ2に流れ、
出口１３１からタンク１０７内に排出される。この時、
差圧作動弁１１８の一次側Ｆ2の液体Ｗの一部は、一次
側通孔１４４を通り背圧室１４３内に到達し、差圧作動
弁１１８を矢印Ａ１１８方向に押圧する。

【００３２】二次側Ｓ2の液体Ｗは、二次側通路１４６
を通りスプリング室１１５に到達し、スプリング係止部
１４５を矢印Ａ１１８と逆方向に押圧する。

【００３３】縦置、即ち、気体室２１が液体室５の上方
に位置するようにアキュムレータＡＣＣを配設した場合
に、該アキュムレータＡＣＣのブラダＢが破損し気体室
２１の気体Ｇが液体室５内に漏出すると、液体室５の流
体は比重の関係で液体Ｗが気体Ｇの膨張力によりアキュ
ウムレータＡＣＣの出入口から吐き出された後、気体Ｇ
はそれ自身の膨張力で流路１３２に流れ込む。

【００３４】即ち、アキュムレータＡＣＣから吐き出さ
れる流体に気体が混入している場合には、気体Ｇが吐き
出される前に必ず液体Ｗが吐き出されるのである。

【００３５】そのため、複合弁１０６の入口側可変絞り
部１３６を液体より圧力損失の小さい気体が流れ始め、
二次側Ｓ1に規定量以上の流体が流れると、該気体に押
圧されて出口側可変絞り部１１０の一次側Ｆ2に位置す
る液体の圧力が急激に上昇する。

【００３６】そうすると、該絞り部における流量が急激
に増加し出口側可変絞り部１１０の一次側Ｆ2と二次側
Ｓ2との差圧が大きくなる。この差圧力はスプリング１
１７のスプリング力より大きくなるので、図４に示すよ
うに、差圧作動弁１１８は入口側弁１３５から離れ矢印
Ａ１１８方向に移動し出口側可変絞り部１１０を閉じ
る。

【００３７】そのため、液体Ｗのタンク１０７への排油
は停止されるので、気体Ｇが排出されることがないの
で、排油タンク１０７内が異常高圧となることはない。

【００３８】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成したの
で、リリーフ弁・ストップ弁・噴出防止弁の３機能を備
えると共に、混合流体が規定量を超えて入口側可変絞り
部を通り、出口側可変絞り部の一次側の液体が該気体に
押圧されて急激に液圧が上昇し、該絞り部の流量が急激
に多くなり圧力損失も大きくなる。そのため、該絞り部
における差圧が大きくなるので、差圧作動弁が閉方向に
移動して該絞り部を閉じる。従って、液体に気体が混入
しても不用意に規定量以上の流体が噴出する恐れはな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１の他の状態を示す縦断面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図４】図３の他の状態を示す縦断面図である。

【図５】従来例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０４ 筐体 １０６ 複合弁 １１０ 出口側可変絞り部 １１５ スプリング室 １１７ スプリング １１８ 差圧作動弁 １３０ 入口 １３１ 出口 １３２ 流路 １３４ 弁座 １３５ 入口側弁 １３６ 入口側可変絞り部 １４３ 背圧室 １４４ 一次側通孔 １４５ スプリング係止部 １４６ 二次側通路 Ｆ1 一次側 Ｆ2 一次側 Ｓ1 二次側 Ｓ2 二次側

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁筺の流路の入口側に入口側弁を備えた入
   口側可変絞り部を設け、該弁筺の流路の出口側に差圧作
   動弁を備えた出口側可変絞り部を設けた複合弁であっ
   て； 前記入口側弁はプッシュロッドに設けたスプリングによ
   り閉方向に付勢されるとともに該プッシュロッドの後進
   により開度調整部材を介して開方向に移動し； 前記差圧作動弁はスプリング室に設けたスプリングによ
   り開方向に付勢されるとともに前記入口側弁に当接する
   スプールを有し； 該スプールの背面側に該弁の一次側と連通する背圧室が
   設けられ； 該スプリング室は二次側通路を介して該弁の二次側に連
   通することを特徴とする複合弁。
2. 【請求項２】 開度調整部材は、先端が入口側弁の嵌合溝
   に遊嵌合され、かつ、後端にスプリング係止体が遊嵌合
   されている開度調整筒体であることを特徴とする請求項
   １記載の複合弁。
3. 【請求項３】 スプリング係止体が、プッシュロッドの掴
   み部に遊嵌合されていることを特徴とする請求項２記載
   の複合弁。
4. 【請求項４】 入口側弁が、円柱状体のガイド部と差圧作
   動弁に当接するストッパ部とを備えていることを特徴と
   する請求項２記載の複合弁。
5. 【請求項５】 プッシュロッドが、弁筐に螺着されている
   ことを特徴とする請求項１記載の複合弁。