JP2933786B2 - 逃がし弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、逃がし弁に関し、特に
応答性を高められるようにした逃がし弁に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧回路では過負荷によって回路
部品が破損したり、油圧装置によって駆動される機械部
品が破損したりすることを防止するため、過負荷安全装
置が設けられる。この種の過負荷安全装置を、プレスの
過負荷安全装置を例にとって説明すれば、以下の通りで
ある。

【０００３】図６に示すように、プレス機械の加圧手段
１０１とスライド（あるいはラム）１０２との間に過負
荷検出用のブースタシリンダ１０３を介在させ、油圧ポ
ンプ（ブースタポンプ）１０４とこのブースタシリンダ
１０３とを接続する圧油路１０５に逃がし弁１０６を介
在させ、圧油路１０５の内圧が所定値以上に昇圧すると
きに逃がし弁１０６を開弁させて圧油路１０５の圧油を
ドレン油路１０７に流出させ、圧油路１０５の内圧が所
定値を上回らないようにしている。

【０００４】ところで、この種の逃がし弁としては、例
えば図７ないし図９に示すように、弁箱２０１内に形成
された弁室２０２にパイロット弁子２０３と主弁子２０
４とを互いに対向して進退するように内嵌させるものが
ある。パイロット弁子２０３は圧力設定バネ２０５によ
って主弁子２０４に向かって進出付勢され、主弁子２０
４は押さえバネ２０６によってパイロット弁子２０３に
向かって進出付勢されるとともに、弁室２０２内に形成
された制限面２０７によって最大進出位置を制限され
る。

【０００５】主弁子２０４の外周部にはＯリングからな
る封止部材２０８が外嵌され、この封止部材２０８を弁
室２０２の内面に摺接させることにより、弁室２０２が
圧油路１０５に連通する圧油室２０９と、ドレン油路１
０７が接続されるドレン室２１０とに区画される。主弁
子２０４の中央部には主圧力伝達路２１１が貫通状に形
成され、そのパイロット弁子２０３側の端面には、この
主圧力伝達路２１１を取り囲む環状のパイロット弁座２
１２が突設される。また、主弁子２０４は、ドレン室２
１０の周面に摺接するスリーブ２１３を備え、このスリ
ーブ２１３によってドレン室２１０内が外部連通室２１
４と背圧保持室２１５とに区画される。

【０００６】この背圧保持室２１５は主弁子２０４がパ
イロット弁子２０３から離隔する時に、主圧力伝達路２
１１を介して圧油室２０９に連通され、主弁子２０４が
パイロット弁子２０３に密着する時に圧油室２０９およ
び主圧力伝達路２１１から遮断される。また、この背圧
保持室２１５は主弁子２０４が制限面２０７から一定以
上離隔する時にのみスリーブ２１３に形成した主弁孔２
１６を介して外部連通室２１４に連通するようにしてい
る。

【０００７】上記パイロット弁子２０３の主弁子２０４
側の端面にはパイロット弁面２１７が設けられ、その反
対側の端面には、パイロット弁子２０３と圧力設定バネ
２０５の間に挿入された温度補償弁子２１８を受け止め
る温度補償弁座２１９が形成される。また、パイロット
弁子２０３と温度補償弁子２１８の間には温度補償受圧
室２２０が形成され、パイロット弁子２０３の中央部に
は主圧力伝達路２１１に温度補償受圧室２２０を連通さ
せる温度補償用圧力伝達路２２１が形成される。

【０００８】上記温度補償弁子２１８の外周囲にはＯリ
ングからなる封止部材２２２が外嵌され、この封止部材
２２２を弁室２０２の周面に摺接させることにより、弁
室２０２内で圧力設定バネ２０５を収容する圧力設定室
２２３がドレン室２１０から区画される。なお、この逃
がし弁にはブースタポンプ１０４が一体的に組み付けら
れ、図６ないし図８中の符号１０４ａはそのポンプ室、
１０４ｂは入口逆止弁、１０４ｃは出口逆止弁、１０４
ｄはプランジャをそれぞれ示し、入口逆止弁１０４ｂと
出口逆止弁１０４ｃはそれぞれ図示しない閉弁バネで閉
弁方向に付勢される。

【０００９】この過負荷安全装置は、非作動時には、図
７に示すように、圧力設定バネ２０５により温度補償弁
子２１８およびパイロット弁子２０３が最大進出位置ま
で押し出され、また、主弁子２０４が押さえバネ２０６
によって押し出されてパイロット弁子２０３に受け止め
られる。これにより、パイロット弁子２０３が主圧力伝
達路２１１を閉じてパイロット弁子２０３が閉弁される
とともに、主弁孔２１６が弁室２０２に周面で閉じられ
て主弁子２０４が閉弁される。

【００１０】ブースタポンプ１０４を作動させて圧油路
１０５およびブースタシリンダ１０３の内圧を所定値ま
で昇圧させると、逃がし弁の圧油室２０９、主圧力伝達
路２１１、温度補償用圧力伝達路２２１および温度補償
受圧室２２０も同じ圧力まで昇圧し、図８に示すよう
に、主弁子２０４およびパイロット弁２０３が閉弁され
たまま、主弁子２０４、パイロット弁子２０３および温
度補償弁子２１８が圧力設定バネ２０５の方向に移動
し、主弁子２０４が制限面２０７によって受け止められ
る。

【００１１】ここで、プレス機械に過負荷が加わると、
ブースタシリンダ１０３、圧油路１０５、圧油室２０９
および主圧力伝達路２１１の内圧が急激に上昇し、図９
に示すように、パイロット弁子２０３および温度補償弁
子２１８が圧力設定バネ２０５側に押し込まれ、パイロ
ット弁子２０３が開弁して背圧保持室２１５の内圧が急
激に高められる。

【００１２】これにより、主弁子２０４が圧油室２０９
側に押し戻されて主弁孔２１６が開かれ、圧油室２０９
が主圧力伝達路２１１、背圧保持室２１５および主弁孔
２１６を介して外部連通室２１４に連通して、圧油室２
０９、圧油路１０５およびブースタシリンダ１０３が圧
抜きされ、加圧手段１０１とスライド（あるいはラム）
１０２との間隔が短縮されて過負荷状態が解消される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来例においては、過
負荷発生時にパイロット弁子２０３が開弁して主圧力伝
達路２１１が背圧保持室２１５に連通し、さらに主弁孔
２１６を介してドレン室２１０に連通し、圧油室２０９
の圧油が外部連通室２１４からリリーフされるが、この
中で主弁圧力伝達路２１１が背圧保持室２１５に連通し
た時に通路面積が直角的に急激に増大するため乱流によ
る圧力損失が大きく、また、主圧力伝達路２１１から背
圧保持室２１５を介して主弁孔２１６よりドレン室２１
０に至る流れはＵ字形状に逆方向に噴出するため圧力損
失が大きくなるという問題点がある。さらに主弁子２０
４と弁室２０２の周面との間に封止部材２０８が介在さ
せてあるが、この封止部材２０８は圧油室２０９の内圧
によって強力に弁室２０２の周面に押し付けられるの
で、主弁子２０４が開弁方向に移動する時に大きな摩擦
抵抗が発生し、主弁子２０４の開弁速度が遅くなるとい
う問題もある。

【００１４】また、パイロット弁面２１７および温度補
償弁座２１９の全面で受圧すると油圧による押力が大き
くなり、圧力設定バネ２０５は強力なバネ荷重を発生す
る大形状のバネが必要になり、大きな収容スペースで大
型化し、圧力設定バネの荷重の調整にも大きな力を必要
とし利便性に劣るという問題もある。また、温度補償を
するために温度補償弁子２１８を設け、温度補償弁面を
形成し、これに当接するパイロット弁子２０３には温度
補償弁座２１９を形成し、新たな部品展開と機能部の付
加は簡便性という点では劣り、その分信頼性も劣るとい
う問題点もある。

【００１５】本発明は、上記の事情に鑑み、開弁時の圧
力損失を小さくし、かつ応答性を高め、リリーフ圧力設
定の利便性を増し、小型化と機能部品の点数を少なくし
信頼性を高めた逃がし弁を提供することを目的とするも
のである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】開弁時の圧力損失を低減
するために、次のような手段を講じている。つまり、高
圧側に主弁子を低圧側 (大気側) にパイロット弁子を配
置し、主弁子の内部に断面通路面積が円錐状に拡大する
円管通路を形成し、主弁子の下端に大径部分を設け、通
路面積が拡大する主弁子の凸状の角にパイロット弁座を
形成し、この弁座に当接し通路を閉止するパイロット弁
面を有する先端外形が円錐形のパイロット弁子を主弁子
内の拡大した通路上で摺動可能に主弁子に内嵌しパイロ
ット弁子の上部を主弁子の大径部分に嵌め、主弁子にパ
イロット弁子の周面によって開閉する主弁孔を形成し、
主弁孔はパイロット弁座がパイロット弁子より所定の寸
法以上離隔する時に開かれる位置に配置したことを特徴
とする。

【００１７】また、主弁子の開弁速度を速くし応答性を
高めるために、次のような手段を講じている。つまり、
主弁子と弁室内面との間に主弁子および弁室内面に対し
て摺動可能なスリーブを設け、主弁子と弁室内面との何
れか一方とスリーブとの間に封止部材を介在させその他
方に該スリーブを閉弁方向から封止状に受け止める副弁
座を設けるとともに、上記スリーブを副弁座に押圧する
押さえバネを設けたことを特徴とする。

【００１８】また、リリーフ圧力設定の利便性を増し、
小型化し、派生する問題を解決するために、次のような
手段を講じている。

【００１９】つまり、パイロット弁子が筒状に形成さ
れ、その内周面で摺動可能に内接し、パイロット弁子に
も係合し作動し、増圧時の受圧により弁箱に当接し静止
し、減圧時又は過付加時にパイロット弁子の開弁作動後
は弁箱との当接から離れパイロット弁子とともにパイロ
ット弁面側に遊離する受圧柱をパイロット弁子の筒状の
内部に形成したことを特徴とする。

【００２０】これに加えて、受圧柱外周面とパイロット
弁子内筒面との間に受圧柱及びパイロット弁子内筒面に
対して摺動可能なスリーブを設け、受圧柱とパイロット
弁子内筒面とのいずれか一方とスリーブとの間に封止部
材を介在させ、該スリーブを閉弁方向から封止状に受け
止める副弁座を設け、スリーブに該副弁座に当接する副
弁面を形成するとともに、上記スリーブの副弁面を副弁
座に押圧する押圧部材を設けたことを特徴とする。

【００２１】また、小型化と機能部品の点数を少なく
し、信頼性を高めるために、次のような手段を講じてい
る。つまり温度補償弁子を排除し、主弁孔とパイロット
弁座の間の主弁子の内部で断面通路面積が円錐状に拡大
する円管通路上で形成され、主弁子とパイロット弁子の
開受圧面積が急激に拡大するパイロット室を主弁孔より
も下流に形成されるドレン流路に連通させる温度補償用
オリフィスをパイロット室を形成する部分の主弁子また
はパイロット弁子に設けたことを特徴とする。

【００２２】

【作用】主弁子の内部に断面通路面積が円錐状に拡大す
る円管通路を形成し、主弁子の下端に大径部分を設け、
通路面積が拡大する主弁子の凸状の角にパイロット弁座
を形成し、この弁座に当接し通路を閉止するパイロット
弁面を有する先端外形が円錐形のパイロット弁子を主弁
子内の拡大した通路上で摺動可能に主弁子に内嵌しパイ
ロット弁子の上部を主弁子の大径部分に嵌め、主弁子に
パイロット弁子の周面によって開閉する主弁孔を形成
し、主弁孔はパイロット弁座がパイロット弁子より所定
の寸法以上に離隔する時に開かれる位置に配置されてい
る為に、パイロット弁子の開弁作動で圧油室の圧油が主
弁子内の断面通路面積が円錐状に拡大する円管通路を通
り、パイロット弁子の先端外形が円錐形の部分で誘導さ
れるので乱流が少なく、スムーズに主弁孔に流れタンク
ポートにリリーフされるので、この間で圧力損失は低減
される。

【００２３】また、封止部材は圧力流体の圧力によって
主弁子と弁室内面との何れか一方に対するスリーブの相
対移動を妨げる摩擦抵抗を生じるが、その他方に対して
はスリーブはその摩擦抵抗の影響を受けずに移動できる
ので、主弁子は封止部材が惹起する摩擦抵抗の影響を受
けることなく弁室内面に対して自由に開弁方向に移動で
きる。すなわち、主弁子とスリーブとの間に封止部材を
介在させる場合には、主弁子とスリーブとは封止部材が
惹起する摩擦抵抗によって相対移動し難いが、スリーブ
がその摩擦抵抗の影響を受けることなく弁室内面に対し
て相対移動できるので、主弁子はスリーブとともに弁室
内面に対して封止部材が惹起する摩擦抵抗の影響を受け
ることなく相対移動できる。また、弁室内面とスリーブ
との間に封止部材を介在させる場合には、スリーブは封
止部材が惹起する摩擦抵抗によって弁室内面に対して移
動し難くなるが、スリーブに対して主弁子はその摩擦抵
抗の影響を受けることなく移動できるので、主弁子はス
リーブおよび弁室内面に対してその摩擦抵抗の影響を受
けることなく相対移動できるようになる。さらに、スリ
ーブを閉弁方向から封止状に受け止める副弁座を設け、
スリーブを押さえバネで副弁座に押圧することにより、
主弁子が閉弁している時にスリーブとこれに対して摩擦
抵抗の影響を受けずに移動できる主弁子または弁室内面
との間から圧力流体が漏れることを防止できる。

【００２４】これにより必要時に圧力流体を封止した状
態で主弁子の開弁速度が迅速になり応答性を高められ
る。また、パイロット弁子が筒状に形成され、その内周
面で摺動可能に内接し、パイロット弁子にも係合し作動
し、増圧時の受圧により弁箱に当接し静止し、増圧時ま
たは過負荷時にパイロット弁子の開弁作動後は弁箱との
当接から離れ、パイロット弁子とともにパイロット弁面
側に遊離する受圧柱をパイロット弁子の筒状の内部形成
し、パイロット弁子がパイロット弁面で受圧し発生する
油圧による押力を小さくし、圧力設定バネ荷重を小さく
できるようにし、圧力設定バネを小型化し利便性を高め
た。

【００２５】これに加えて受圧柱外周面とパイロット弁
子内筒面との間に受圧柱およびパイロット弁子内筒面に
対して摺動可能なスリーブを設け、受圧柱とパイロット
弁子内筒面とのいずれか一方とスリーブとの間に封止部
材を介在させ、該スリーブを閉弁方向から封止状に受け
止める副弁座を設け、スリーブに該副弁座に当接する副
弁面を形成するとともに、上記スリーブの副弁面を副弁
座に押圧する押圧部材を設け、増圧時に該封止部材が惹
起する摩擦抵抗の影響を受けることなく、必要時に圧力
流体を封止した状態でパイロット弁子が受圧柱に対して
移動できるようになり、パイロット弁子の開弁速度が迅
速になり応答性が高められる。さらに閉弁速度の応答性
も高められる。

【００２６】また、主弁孔とパイロット弁座の間の主弁
子の内部で断面通路面積が円錐状に拡大する円管通路上
で形成され主弁子とパイロット弁子の開受圧面積が急激
に拡大するパイロット室を主弁孔よりも下流に形成され
るドレン流路に連通させる温度補償用オリフィスを、パ
イロット室を形成する部分の主弁子またはパイロット弁
子に設け、機能部品の点数を少なくし小型化し、容易に
温度補償機能を付加し、信頼性を高めた。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明に係る逃がし弁を、プレス機
械の過負荷安全装置に適用した場合を例にとって図１な
いし図４に基づき具体的に説明するが、図２ないし図４
の各断面図には、この過負荷安全装置のブースタポンプ
３３と、これを駆動する往復動駆動装置４１と、逃がし
弁とを一体に組み立てたユニット部品のうち、ブースタ
ポンプ３３と逃がし弁とが組み込まれた部分の断面を示
している。

【００２８】逃がし弁の弁箱１内には同軸心状に上下に
連続する弁室２内と圧力設定室３とが形成され、弁室２
および圧力設定室３に摺動可能に挿入されたパイロット
弁子４と弁室２内に摺動可能に挿入された主弁子５とを
備えている。パイロット弁子４は円筒状に形成され、弁
箱１に支持させた封止部材６をその外周面に摺接させる
ことによりパイロット弁子４の外周囲で弁室２と圧力設
定室３とを区画している。また、主弁子５は異径筒形に
形成され、その大径部分７がパイロット弁子４の上部に
摺動可能に外嵌される。

【００２９】弁室２の上部には図示しないプレス機械の
加圧手段とスライドとの間に形成したブースタシリンダ
に連通される圧油室８が形成され、外周面にラビリンス
溝９を備える円筒状のスリーブ１０が摺動可能に内嵌さ
れる。また、弁室２の中間高さ部にこのスリーブ１０を
下方から油密状に受け止める副弁座１１が形成されると
ともに、このスリーブ１０を副弁座１１に押圧する押さ
えバネ１２が挿入される。そして、主弁子５の小径部分
１３をスリーブ１０に摺動可能に内嵌し、主弁子５に支
持させたＯリングからなる封止部材１４をスリーブ１０
の内周面に油密状に摺接させることにより、副弁座１
１、スリーブ１０、封止部材１４、主弁子５およびパイ
ロット弁子４によって弁室２の下部に図示しないドレン
油路に接続されるドレン室１５が区画される。

【００３０】図１に示すように、主弁子５の異径部１６
の内周面にはパイロット弁子４の上端に形成されたパイ
ロット弁面１７に封止当接される環状のパイロット弁座
１８が突設され、このパイロット弁座１８の外周囲にパ
イロット弁子４と主弁子５とによって区画される環状の
温度補償油室１９が形成される。この温度補償油室１９
は、主弁子５の異径部１６を貫通する温度補償用オリフ
ィス２０を介して常時ドレン室１５に連通されるととも
に、パイロット弁面１７からパイロット弁座１８が一定
以上離隔する時に、主弁子５の大径部７に形成され、パ
イロット弁子４の周囲で開閉される主弁孔２１を介して
ドレン室１５に連通される。

【００３１】上記圧力設定室３内には底面からパイロッ
ト弁子４の中空部に立ち上がる受圧柱２２が立設され、
この受圧柱２２を取り囲む圧縮コイルバネからなる圧力
設定バネ２３が設けられる。受圧柱２２の上部とパイロ
ット弁子４の上部との間には別のスリーブ２４が受圧柱
２２およびパイロット弁子４に対して摺動可能に設けら
れ、スリーブ２４に支持させたＯリングからなる封止部
材２５を受圧柱２２の周面に摺接させる一方、パイロッ
ト弁子４の内周面にスリーブ２４を下側から油密状に受
け止める別の副弁座２６を設けるとともにスリーブ２４
を副弁座２６に押圧する押さえバネ２７を設けることに
より、パイロット弁子４の内側で弁室２と圧力設定室３
とが区画される。

【００３２】なお、図２ないし図４に示すように、弁箱
１の底壁２８には調整ネジ２９が螺通され、この調整ネ
ジ２９を螺進退させてピン３０を介してバネ受座３１を
昇降させて上記圧力設定バネ２３の圧力を調整できるよ
うにしている。また、この調整ネジ２９は圧力設定バネ
２３の圧力を調整した後、底壁２８の下方から固定ナッ
ト３２を螺締することにより固定される。

【００３３】また、上記ブースタポンプ３３は、弁室２
の上方に弁室２と同軸心状に配置されたポンプ室３４
と、ポンプ室３４の入口を開閉する入口逆止弁３５と、
入口逆止弁３５を閉弁させる閉弁バネ３６と、圧油路３
７のポンプ室３４から弁室２に至る部分に介在させた出
口逆止弁３８と、出口逆止弁３８を閉弁付勢する閉弁バ
ネ３９と、ポンプ室３４内に進退するプランジャ４０と
を備え、例えばエア駆動式往復動駆動装置４１によって
プランジャ４０を往復させることにより、吸入油路４２
からポンプ室３４内に作動油を吸入し、圧油室８が介在
する圧油路３７に吐出するようにしている。

【００３４】この過負荷安全装置においては、非作動時
には、図１の右半部分および図２に示すように、圧力設
定バネ２３によってパイロット弁子４が主弁子５に押圧
され、パイロット弁面１７がパイロット弁座１８に封止
接当されてパイロット弁が閉弁されるとともに、主弁孔
２１がパイロット弁子４の周面によって閉じられて主弁
子５が閉弁され、また、スリーブ１０は副弁座１１に受
け止められる。これにより、圧油室８からドレン室１５
に圧油が流出することが防止されている。

【００３５】往復動駆動装置４１を作動させてブースタ
ポンプ３３を駆動し、圧油路３７および圧油室８に圧油
が供給されると主弁子５およびパイロット弁子４に圧油
室８の油圧が作用する。この実施例では、パイロット弁
子４が筒状に形成されており、その内部にパイロット弁
座１８の形 (内径) よりも小径の受圧柱２２が設けられ
ているので、パイロット弁子４の上下両方向の差圧は、
パイロット弁座１８の平面投影内で受圧柱２２の平面投
影外の範囲の面積に下向きに作用する。したがって、圧
力設定バネ２３の圧力をパイロット弁座１８の平面投影
内の面積全体に作用する油圧よりも小さくすることがで
きるので、圧力設定バネ２３の小型化を図れる上、圧力
設定バネ２３の弾性係数を小さくして応答性を高めるこ
とができる。

【００３６】主弁子５およびパイロット弁子４に圧油室
８の油圧が作用すると、主弁子５およびパイロット弁子
４が圧力設定バネ２３に抗して下降する。そして、圧油
路３７および圧油室８の内圧が所定のプレロード圧以上
になると、主弁子５の大径部分７の下端が封止部材６に
受け止められ、待機状態となる。この状態でプレス機械
の負荷状態が過負荷になると、圧油路３７および圧油室
８の内圧がプレロード圧よりも高い設定圧以上に昇圧す
ると、パイロット弁子４に作用する差圧が一定値以上に
高まり、圧力設定バネ２３を屈伏させて下降し、パイロ
ット弁座１８からパイロット弁面１７が離れてパイロッ
ト弁子４が開弁する。

【００３７】ここで、パイロット弁子４と受圧柱２２と
の間にスリーブ２４を介在させ、スリーブ２４の内周部
に支持させた封止部材２５を受圧柱２２の外周面に摺接
させているので、封止部材２５は上方から受ける油圧で
受圧柱２２の外周面に強力に押し付けられる。その結
果、スリーブ２４を下方に移動させようとする油圧に対
して大きな摩擦抵抗を生じ、スリーブ２４は受圧柱２２
に対して下降し難くなるが、スリーブ２４とパイロット
弁子４との間には封止部材がないので、パイロット弁子
４はスリーブ２４および受圧柱２２に対して封止部材２
５の摩擦抵抗の影響を受けることなく容易に移動でき、
高い応答性が得られる。

【００３８】なお、パイロット弁子４がスリーブ２４に
対して下降すると、スリーブ２４が副弁座２６から離れ
るので、スリーブ２４の上方と下方との圧力差がごく短
時間内に解消され、封止部材２５はその弾性復元力だけ
で受圧柱２２に押し付けられることになり、受圧柱２２
の外周面に対する摩擦抵抗が著しく小さくなり、弱い押
さえバネ２７の力でスリーブ２４が押し下げられ、副弁
座２６に追いついて副弁座２６に受け止められる。

【００３９】上記のように、過負荷の発生によりパイロ
ット弁が開弁されると温度補償油室１９の内圧が急激に
昇圧する。これにより、主弁子５が上向きの圧力を受け
る面積が急激に拡大され、主弁子５が急激に上昇する。
この時、主弁子５に支持させた封止部材１４の摩擦力に
より主弁子５はスリーブ１０に対して移動し難くなる
が、スリーブ１０は弱い押さえバネ１２によって下降付
勢されているに過ぎないので、主弁子５はスリーブ１０
を引き連れて容易に上昇することができ、主弁子５は封
止部材１４によって生じる摩擦抵抗の影響を受けること
なく開弁方向に移動する。

【００４０】したがって、主弁子２０４と弁室２０２の
周面との間に直接に封止部材２０８を介在させた従来例
に比べて大幅に主弁子５の応答性を高めることができ
る。図１の左半部分の実線および図４に示すように、主
弁子５の大径部７に形成した主弁孔２１がパイロット弁
子４の周面から開放されることにより主弁孔２１が開弁
され、圧油路３７および圧油室８の圧油が温度補償油室
１９および主弁孔２１を経てドレン室１５に流出し、圧
油路３７および圧油室８の圧抜きが行われる。

【００４１】主弁孔２１が開弁されると、主弁子５を上
下方向に移動させる差圧が解消されるとともに、スリー
ブ１０を上下方向に移動させる差圧も解消されスリーブ
１０は押さえバネ１２によって副弁座１１に押し戻さ
れ、主弁子５もつられて閉弁方向に移動する。また、圧
抜きにより圧油路３７および圧油室８の内圧 (排圧) が
低下すると、圧力設定バネ２３がパイロット弁子４を上
昇させる。

【００４２】その結果、主弁孔２１の開度が絞られ、圧
油路３７および圧油室８の内圧の減圧速度が次第に小さ
くなり、排圧が所定の圧力以下になると主弁孔２１がパ
イロット弁子４の周面によって塞がれ、主弁孔２１が閉
弁される。これにより、圧油路３７および圧油室８の内
圧がプレロード圧よりも高く設定された所定の排圧以下
に低下することが防止され、プレス機械に要求されるプ
レス力をなくするようなことはない。

【００４３】主弁孔２１が閉じられた時にパイロット弁
面１７はパイロット弁座１８から離れているが、オリフ
ィス２０から徐々に圧抜きをすることにより、圧油路３
７および圧油室８の内圧がプレロード圧まで低下し、パ
イロット弁子４が僅かに上昇して図１の左半分の仮想線
および図３に示す待機状態に復帰する。なお、待機状態
に復帰する前に再び過負荷状態が発生する場合には、再
び過負荷安全作動をして圧油路３７および圧油室８の圧
抜きが行ってから上述したようにして待機状態に復帰す
る。

【００４４】待機状態において、プレス機械を運転する
ことにより作動油が加熱され、圧油室８の内圧が高まる
と、パイロット弁子４が僅かに下降してパイロット弁面
１７がパイロット弁座１８から離される。これにより温
度補償油室１９の内圧は上昇するが、この圧力上昇は緩
慢なものであるため、パイロット弁面１７がパイロット
弁座１８から離れる速度が非常に緩慢になる。

【００４５】このため、パイロット弁面１７とパイロッ
ト弁座１８との間の絞り作用により温度補償油室１９の
内圧の上昇が非常に緩慢になる。また、オリフィス２０
によって温度補償油室１９からドレン室１５に圧抜きが
される。従って、温度補償油室１９から主弁子５に作用
する圧力は小さく、主弁孔２１が開放される程には主弁
子５が上昇せず、圧油室８の内圧をほとんど低下させる
ことなく、圧油室８から温度補償油室１９およびオリフ
ィス２０を経て微量の圧油を排出させて圧油室８の内圧
がプレロード圧を徐々に上回ることを防止できる。

【００４６】上記パイロット弁子４と受圧柱２２との間
にはスリーブ２４が挿入され、このスリーブ２４に支持
させた封止部材２５を受圧柱２２の周面に摺接させるこ
とにより、スリーブ２４と受圧柱２２との間を封止して
いるので、スリーブ２４は封止部材２５によって生じる
摩擦抵抗によって受圧柱２２に対しては移動し難くなっ
ている。

【００４７】しかしながら、パイロット弁子４との間に
は力の弱い押さえバネ２７があるだけであり、パイロッ
ト弁子４は封止部材２５によって生じる摩擦抵抗の影響
を受けることなくスリーブ２４および受圧柱２２に対し
て下方に移動できる。したがって、圧油の昇温による油
圧上昇のように緩慢な油圧上昇に対しても円滑にパイロ
ット弁子４を下降させることができ、円滑な温度補償が
可能になる。

【００４８】上記の一実施例においては、パイロット弁
子４と受圧柱２２の外周面との間、および主弁子５と圧
油室８の内周面との間にそれぞれスリーブ１０・２４、
封止部材１４・２５、押さえバネ１２・２７および副弁
座１１・２６を介在させているが、パイロット弁子４と
受圧柱２２との間、または、主弁子５と圧油室８の内周
面との間のいずれか一方についてスリーブ、押さえバネ
および副弁座を省略した従来の封止構造を採用すること
は妨げない。

【００４９】また、上記の一実施例においては、パイロ
ット弁子４の主弁子５側の端面をテーパー面に形成する
とともに、これに対向する主弁子５の異径部１６の内周
面をパイロット弁子４の上記端面に平行なテーパー面に
形成して、圧油室８から主弁子５の小径部１３内を経て
主弁孔２１に流れる圧油の流路抵抗を軽減するようにし
ているが、パイロット弁子４の主弁子５側の端面、ある
いはこれとともに、この端面に対向する主弁子４の面を
平面に形成することは妨げない。

【００５０】図５に本発明に係る過負荷安全装置の他の
実施例の断面図を示す。前記実施例と同一機能を有する
部品は同一符号を付して示す。

【００５１】

【発明の効果】主弁子の内部に断面通路面積が円錐状に
拡大する円管通路を形成し、主弁子の下端に大径部分を
設け、通路面積が拡大する主弁子の凸状の角にパイロッ
ト弁座を形成し、この弁座に当接し通路を閉止するパイ
ロット弁面を有する先端外形が円錐形のパイロット弁子
を主弁子内の拡大した通路上で摺動可能に主弁子に内嵌
しパイロット弁子の上部を主弁子の大径部分に嵌め、主
弁子にパイロット弁子の周面によって開閉する主弁孔を
形成し、主弁孔はパイロット弁座がパイロット弁子より
所定の寸法以上に離隔する時に開かれる位置に配置され
ているために、パイロット弁子の開弁作動で圧油室の圧
油が、主弁子内の断面通路面積が円錐状に拡大する円管
通路を通り、パイロット弁子の先端外形が円錐形の部分
で誘導されるので乱流が少なく、スムーズに主弁孔に流
れ、タンクポートにリリーフされるので、この間の圧力
損失が低減され、リリーフ機能が向上した。

【００５２】さらに、パイロット弁子がパイロット弁座
から離隔できるパイロット開弁圧と主弁孔が開かれる主
弁開弁圧との間に圧力差を設けることができ、過負荷発
生時の開弁により排圧が低下する時に、プレロード圧お
よびパイロット開弁圧よりも高い主弁開弁圧まで低下し
た時に主弁孔を閉弁させることができるので、排圧が急
激にプレロード圧以下に低下することができ、過負荷安
全装置の排出の低下によってプレス機械などの負荷機器
の出力が低下することを防止できる。

【００５３】また、本発明において、差圧によって駆動
される主弁子と弁室内面との間に主弁子および弁室内面
に対して摺動可能なスリーブを設け、主弁子と弁室内面
との何れか一方とスリーブとの間に封止部材を介在させ
るとともに、その他方に該スリーブを閉弁方向から封止
状に受け止める副弁座を設け、押さえバネで上記スリー
ブを副弁座に押圧することにより、閉弁時には高度の油
密状態を得ることができる上、開弁作動時には封止部材
により生じる摩擦抵抗の影響を受けることなく主弁子を
弁室内面に対して移動させることができ、応答性を高め
ることができる。

【００５４】さらに、本発明においては、特にパイロッ
ト弁子が筒状に形成され、その内周面に受圧柱が挿入さ
れ、受圧時に受圧柱が摺動し弁箱に当接するので、パイ
ロット弁子の受圧面積を小さくでき、圧力設定バネの小
型化を図れる上、圧力設定バネの弾性係数を小さくし
て、かつパイロット弁子の筒状内面とその内部に形成さ
れた受圧柱の間に摺動可能に設けられたスリーブにより
パイロット弁子と受圧柱間の封止部材により生じる摩擦
抵抗の影響を受けることなくパイロット弁子は受圧柱に
対して移動でき、パイロット弁子の応答性を一層高める
ことができ利便性が増した。

【００５５】加えて、本発明において、主弁孔とパイロ
ット弁座との間のパイロット室を形成する主弁子とパイ
ロット弁子の部分箇所の主弁子又はパイロット弁子に、
主弁孔よりも下流に形成されるドレン流路に連通させる
温度補償用オリフィスが形成されるので、負荷機器の運
転に伴う昇温による緩慢な昇圧に対してパイロット弁子
のみを開き、温度補償用オリフィスを介して圧油室の圧
抜きをすることができ、信頼性の高い簡単な構造で円滑
で好適な温度補償機能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部の断面図である。

【図２】本発明に係る過負荷安全装置の要部の非作動時
の断面図である。

【図３】本発明に係る過負荷安全装置の要部の待機状態
の断面図である。

【図４】本発明に係る過負荷安全装置の要部の過負荷発
生時の断面図である。

【図５】本発明に係る過負荷安全装置の他の実施例の断
面図である。

【図６】プレス機械の過負荷安全装置の概略構成図であ
る。

【図７】従来例に係る過負荷安全装置の要部の非作動時
の断面図である。

【図８】従来例に係る過負荷安全装置の要部の待機状態
の断面図である。

【図９】従来例に係る過負荷安全装置の要部の過負荷発
生時の断面図である。

【符号の説明】

２…弁室 ４…パイロット弁子 ５…主弁子 ８…圧油室 １０…スリーブ １１…副弁座 １２…押さえバネ １３…小径部 １４…封止部材 １５…ドレン室 １７…パイロット弁面 １８…パイロット弁座 １９…温度補償油室 ２０…オリフィス ２１…主弁孔 ２２…受圧柱 ２４…スリーブ ２５…封止部材 ２６…副弁座 ２７…押さえバネ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧側に主弁子を低圧側（大気側）にパ
   イロット弁子を配置し、主弁子の内部に断面通路面積が
   円錐状に拡大する円管通路を形成し、主弁子の下端に大
   径部分を設け、通路面積が拡大する主弁子の凸状の角に
   パイロット弁座を形成し、この弁座に当接し通路を閉止
   するパイロット弁面を有する先端外形が円錐形のパイロ
   ット弁子を主弁子内の拡大した通路上で摺動可能に主弁
   子に内嵌めしパイロット弁子の上部を主弁子の大径部分
   に嵌め、主弁子にパイロット弁子の周面によって開閉す
   る主弁孔を形成し、主弁孔はパイロット弁座がパイロッ
   ト弁子より所定の寸法以上離隔する時に開かれる位置に
   配置され、圧油室の油圧が一定以上に圧力上昇するとパ
   イロット弁子が押圧部材に抗して低圧側に開弁作動し、
   パイロット弁面を主弁子のパイロット弁座から開放し、
   主弁子の通路拡大面積部にパイロット弁子が内嵌しパイ
   ロット弁子の上部を主弁子の大径部分に嵌め、主弁子と
   パイロット弁子の受圧面積が急激に拡大するパイロット
   室に圧油が流入し、主弁子が逆方向に移動するなかで、
   主弁子に形成した主弁孔を通して圧油をリリーフさせる
   逃がし弁。
2. 【請求項２】 弁室内面と弁室内に進退可能に主弁子を
   挿入し、主弁子と弁室内面との間に主弁子及び弁室内面
   に対して摺動可能なスリーブを設け、主弁子と弁室内面
   とのいずれか一方とスリーブとの間に封止部材を介在さ
   せ、該スリーブを閉弁方向から封止状に受け止める副弁
   座を設け、スリーブに該副弁座に当接する副弁面を形成
   すると共に、上記スリーブの副弁面を副弁座に押圧する
   押圧部材を設けた請求項１に記載した逃がし弁。
3. 【請求項３】 パイロット弁子が筒状に形成され、その
   内周面で摺動可能に受圧柱を内接し、受圧柱がパイロッ
   ト弁子にも係合し増圧時の受圧により弁箱に当接し静止
   し、減圧時又は過負荷時にパイロット弁子の開弁作動後
   は弁箱との当接から離れ、パイロット弁子とともにパイ
   ロット弁面側に遊離する受圧柱をパイロット弁子の筒状
   の内部に形成した請求項１あるいは請求項２に記載した
   逃がし弁。
4. 【請求項４】 パイロット弁子内筒面とパイロット弁子
   内筒に進退可能に受圧柱を挿入し、受圧柱外周面とパイ
   ロット弁子内筒面との間に受圧柱及びパイロット弁子内
   筒面に対して摺動可能なスリーブを設け、受圧柱とパイ
   ロット弁子内筒面とのいずれか一方とスリーブとの間に
   封止部材を介在させ、該スリーブを閉弁方向から封止状
   に受け止める副弁座をパイロット弁子の内周面に設け、
   スリーブに該副弁座に当接する副弁面を形成すると共
   に、上記スリーブの副弁面を副弁座に押圧する押圧部材
   を設けた請求項３に記載した逃がし弁。
5. 【請求項５】 主弁孔とパイロット弁座の間の主弁子の
   内部で断面通路面積が円錐状に拡大する円管通路上で形
   成され主弁子とパイロット弁子の受圧面積が急激に拡大
   するパイロット室を主弁孔よりも下流に形成されるドレ
   ン通路に連通させる温度補償用オリフィスをパイロット
   室を形成する部分の主弁子又はパイロット弁子に設けた
   請求項１、請求項２、請求項３あるいは請求項４に記載
   した逃がし弁。