JP3065601B1 - 圧力制御弁 - Google Patents
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- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
【要約】
【課題】電気的信号を使用しない簡便な構造のパイロッ
ト操作形構造を採用して圧力回路の設定値を無段階に自
動制御することが可能な圧力制御弁を提供する。 【解決手段】圧力回路４６に接続したリリーフポートＡ
のシート面Ａｓに対向している弁体２４と、弁体２４を
シート面に押し付ける弁体用スプリング３２とを備え、
圧力回路内の流体圧力が弁体用スプリングのバネ力以上
になると、流体の一部を外部に流して前記圧力回路内を
所定の設定圧力に保持する圧力制御弁２０である。この
制御弁には、弁体用スプリングの弁体から離間した端部
に弁体用スプリングの伸縮方向に移動自在なパイロット
ピストン４０が配設されている。また、このパイロット
ピストンを弁体側に押圧する調整用スプリング３８ｃも
配設されている。そして、前記パイロットピストンは、
所定圧のパイロット流体Ｐpiが入力すると、弁体から離
間する方向に移動する構造とされている。そして、パイ
ロット流体の圧力の増減に応じて、パイロットピストン
の移動により弁体用スプリング及び調整用スプリングの
バネ力が増減するようになっている。
ト操作形構造を採用して圧力回路の設定値を無段階に自
動制御することが可能な圧力制御弁を提供する。 【解決手段】圧力回路４６に接続したリリーフポートＡ
のシート面Ａｓに対向している弁体２４と、弁体２４を
シート面に押し付ける弁体用スプリング３２とを備え、
圧力回路内の流体圧力が弁体用スプリングのバネ力以上
になると、流体の一部を外部に流して前記圧力回路内を
所定の設定圧力に保持する圧力制御弁２０である。この
制御弁には、弁体用スプリングの弁体から離間した端部
に弁体用スプリングの伸縮方向に移動自在なパイロット
ピストン４０が配設されている。また、このパイロット
ピストンを弁体側に押圧する調整用スプリング３８ｃも
配設されている。そして、前記パイロットピストンは、
所定圧のパイロット流体Ｐpiが入力すると、弁体から離
間する方向に移動する構造とされている。そして、パイ
ロット流体の圧力の増減に応じて、パイロットピストン
の移動により弁体用スプリング及び調整用スプリングの
バネ力が増減するようになっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、圧力回路内を所
定の設定圧力に保持する圧力制御弁に関する。
定の設定圧力に保持する圧力制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧力回路内を所定の設定圧力に保持する
圧力制御弁として、例えば、図６に示す直動形リリーフ
弁２が知られている。この直動形リリーフ弁２は、圧力
回路に通じるリリーフポート３を、圧力調整用のスプリ
ング４に押し付けられているポペット弁６で閉塞してお
り、圧力回路が所定の設定圧力以上になると、ポペット
弁６が押し上げられてリリーフポート３が圧力回路と連
通し、圧力回路の流体の一部がドレインポート５に流れ
出るので、圧力回路を所定の設定圧力に保持することが
できる。なお、設定圧力の調整は、調整ねじ８を回して
スプリングの付勢力を変化させることにより行われる。
圧力制御弁として、例えば、図６に示す直動形リリーフ
弁２が知られている。この直動形リリーフ弁２は、圧力
回路に通じるリリーフポート３を、圧力調整用のスプリ
ング４に押し付けられているポペット弁６で閉塞してお
り、圧力回路が所定の設定圧力以上になると、ポペット
弁６が押し上げられてリリーフポート３が圧力回路と連
通し、圧力回路の流体の一部がドレインポート５に流れ
出るので、圧力回路を所定の設定圧力に保持することが
できる。なお、設定圧力の調整は、調整ねじ８を回して
スプリングの付勢力を変化させることにより行われる。
【０００３】ここで、直動形リリーフ弁２は、圧力調整
用のスプリング４がポペット弁６の押し付けも兼ねてい
るので、高圧の圧力回路に使用するにはスプリング４を
強くする必要がある。しかし、そのためには、弁自体も
大きくなり、スプリングを強くするにも限界があるの
で、通常、高圧の圧力回路にはパイロット作動形リリー
フ弁１０が使用されている。
用のスプリング４がポペット弁６の押し付けも兼ねてい
るので、高圧の圧力回路に使用するにはスプリング４を
強くする必要がある。しかし、そのためには、弁自体も
大きくなり、スプリングを強くするにも限界があるの
で、通常、高圧の圧力回路にはパイロット作動形リリー
フ弁１０が使用されている。
【０００４】パイロット作動形リリーフ弁１０は、図７
に示すように、リリーフポート３が、絞り１２を介して
主弁１４の上部室１４ａ及びパイロット部を構成する直
動リリーフ弁１８に通じる構成となっている。そして、
圧力回路が所定の設定圧力以上になると、ポペット弁１
８ａがスプリング１８ｂの付勢力に打ち勝って下がるの
で直動リリーフ弁１８が開き、それにより、上部室１４
ａとドレインポート５が連通して上部室１４ａの圧力が
低下して主弁１４が開き、圧力回路の流体がドレインポ
ート５側に流れ出るので、高圧の圧力回路を所定の設定
圧力に保持することができる。
に示すように、リリーフポート３が、絞り１２を介して
主弁１４の上部室１４ａ及びパイロット部を構成する直
動リリーフ弁１８に通じる構成となっている。そして、
圧力回路が所定の設定圧力以上になると、ポペット弁１
８ａがスプリング１８ｂの付勢力に打ち勝って下がるの
で直動リリーフ弁１８が開き、それにより、上部室１４
ａとドレインポート５が連通して上部室１４ａの圧力が
低下して主弁１４が開き、圧力回路の流体がドレインポ
ート５側に流れ出るので、高圧の圧力回路を所定の設定
圧力に保持することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示し
たパイロット作動形リリーフ弁１０の直動リリーフ弁１
８に替わるパイロット部として、電気的なパイロット信
号の入力により上部室１４ａの圧力を制御する比例電磁
式圧力制御部を設けると、圧力回路を所定範囲の設定圧
力に自動制御することができる。
たパイロット作動形リリーフ弁１０の直動リリーフ弁１
８に替わるパイロット部として、電気的なパイロット信
号の入力により上部室１４ａの圧力を制御する比例電磁
式圧力制御部を設けると、圧力回路を所定範囲の設定圧
力に自動制御することができる。
【０００６】しかし、前述した比例電磁式圧力制御部を
使用すると、内部構造が複雑な圧力制御弁となって製作
コストが高騰するおそれがあるとともに、電気を使用す
るので火災などの安全性の面で問題がある。本発明は、
上記事情に鑑みてなされたものであり、電気的信号を使
用しない簡便な構造のパイロット操作形構造を採用して
圧力回路の設定圧力を無段階に自動制御することが可能
な圧力制御弁を提供することを目的とする。
使用すると、内部構造が複雑な圧力制御弁となって製作
コストが高騰するおそれがあるとともに、電気を使用す
るので火災などの安全性の面で問題がある。本発明は、
上記事情に鑑みてなされたものであり、電気的信号を使
用しない簡便な構造のパイロット操作形構造を採用して
圧力回路の設定圧力を無段階に自動制御することが可能
な圧力制御弁を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の圧力制御弁は、圧力回路に接続した
リリーフポートのシート面に対向している弁体と、この
弁体を前記シート面に押し付ける弁体用スプリングとを
備え、前記圧力回路内の流体圧力が前記弁体用スプリン
グのバネ力以上になると、前記流体の一部を外部に流し
て前記圧力回路内を所定の設定圧力に保持する圧力制御
弁において、前記弁体用スプリングの前記弁体から離間
した端部に前記弁体用スプリングの伸縮方向に移動自在
なパイロットピストンを配設し、このパイロットピスト
ンに前記弁体用スプリングと対向する位置に調整用スプ
リングを配設するとともに、前記パイロットピストン
を、所定圧のパイロット流体が入力すると前記弁体から
離間する方向に移動する構造とし、前記パイロット流体
の圧力の増減に応じて、前記パイロットピストンの移動
により前記弁体用スプリングのバネ力を増減させるよう
にした。
に、請求項１記載の圧力制御弁は、圧力回路に接続した
リリーフポートのシート面に対向している弁体と、この
弁体を前記シート面に押し付ける弁体用スプリングとを
備え、前記圧力回路内の流体圧力が前記弁体用スプリン
グのバネ力以上になると、前記流体の一部を外部に流し
て前記圧力回路内を所定の設定圧力に保持する圧力制御
弁において、前記弁体用スプリングの前記弁体から離間
した端部に前記弁体用スプリングの伸縮方向に移動自在
なパイロットピストンを配設し、このパイロットピスト
ンに前記弁体用スプリングと対向する位置に調整用スプ
リングを配設するとともに、前記パイロットピストン
を、所定圧のパイロット流体が入力すると前記弁体から
離間する方向に移動する構造とし、前記パイロット流体
の圧力の増減に応じて、前記パイロットピストンの移動
により前記弁体用スプリングのバネ力を増減させるよう
にした。
【０００８】この請求項１記載の圧力制御弁によると、
パイロット流体が流れ込んでいない場合には、弁体用ス
プリング及び調整用スプリングのバネ力で弁体をシート
に押し付けているので、圧力回路内は所定の設定圧力で
保持され、圧力回路内がその設定圧力以上になると、前
記弁体用スプリングのバネ力に抗して弁体が開いてリリ
ーフポートに圧力回路の流体が流れ込み、外部に流れ出
て圧力回路内の圧力が低下していき、圧力回路内が設定
圧力になると、前記弁体用スプリングのバネ力により弁
体がリリーフポートのシート面に当接して圧力回路内が
設定圧力に保持される。
パイロット流体が流れ込んでいない場合には、弁体用ス
プリング及び調整用スプリングのバネ力で弁体をシート
に押し付けているので、圧力回路内は所定の設定圧力で
保持され、圧力回路内がその設定圧力以上になると、前
記弁体用スプリングのバネ力に抗して弁体が開いてリリ
ーフポートに圧力回路の流体が流れ込み、外部に流れ出
て圧力回路内の圧力が低下していき、圧力回路内が設定
圧力になると、前記弁体用スプリングのバネ力により弁
体がリリーフポートのシート面に当接して圧力回路内が
設定圧力に保持される。
【０００９】また、パイロット流体が流れ込むと、パイ
ロットピストンが弁体から離間する方向に移動するの
で、弁体用スプリングはバネ長が長くなってバネ力が減
少する。このように、弁体用スプリングのバネ力が減少
すると、弁体をシート面に押し付ける力が減少するの
で、設定圧力を減少した圧力制御弁に変更することがで
きる。
ロットピストンが弁体から離間する方向に移動するの
で、弁体用スプリングはバネ長が長くなってバネ力が減
少する。このように、弁体用スプリングのバネ力が減少
すると、弁体をシート面に押し付ける力が減少するの
で、設定圧力を減少した圧力制御弁に変更することがで
きる。
【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の圧力制御弁において、前記調整用スプリングの押圧
力を増大させても、前記弁体に近い位置まで移動した前
記パイロットピストンが当該位置よりさらに前記弁体側
に移動するのを規制する第１のピストン移動規制手段を
設けた。この請求項２記載の圧力制御弁によると、パイ
ロット流体の圧力が所定値に上昇するまでパイロットピ
ストンが弁体から離間する方向に移動せず、一定の大き
なバネ力が弁体シート面に押し付ける力として作用する
ので、上限の設定圧力を備えた圧力制御弁とすることが
可能となる。
載の圧力制御弁において、前記調整用スプリングの押圧
力を増大させても、前記弁体に近い位置まで移動した前
記パイロットピストンが当該位置よりさらに前記弁体側
に移動するのを規制する第１のピストン移動規制手段を
設けた。この請求項２記載の圧力制御弁によると、パイ
ロット流体の圧力が所定値に上昇するまでパイロットピ
ストンが弁体から離間する方向に移動せず、一定の大き
なバネ力が弁体シート面に押し付ける力として作用する
ので、上限の設定圧力を備えた圧力制御弁とすることが
可能となる。
【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の圧力制御弁において、前記調整用スプリング
の押圧力を減少させても、前記弁体から遠い位置まで移
動した前記パイロットピストンが当該位置よりさらに前
記弁体から遠い位置まで移動するのを規制する第２のピ
ストン移動規制手段を設けた。この請求項３記載の圧力
制御弁によると、パイロット流体の圧力が所定値を超え
て上昇すると、弁体用スプリングの一定した小さなバネ
力がポペット弁をシート面に押し付ける力となるので、
下限の設定圧力を備えた圧力制御弁とすることが可能と
なる。
は２記載の圧力制御弁において、前記調整用スプリング
の押圧力を減少させても、前記弁体から遠い位置まで移
動した前記パイロットピストンが当該位置よりさらに前
記弁体から遠い位置まで移動するのを規制する第２のピ
ストン移動規制手段を設けた。この請求項３記載の圧力
制御弁によると、パイロット流体の圧力が所定値を超え
て上昇すると、弁体用スプリングの一定した小さなバネ
力がポペット弁をシート面に押し付ける力となるので、
下限の設定圧力を備えた圧力制御弁とすることが可能と
なる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態の
リリーフ弁２０を示すものである。このリリーフ弁２０
の弁本体２２には、軸線Ｓ1 上に円筒形状の内部空間と
して弁室２４が形成されているとともに、この弁室２４
より大径な円筒形状の内部空間として弁室２４の上部に
シリンダ室２６が軸線Ｓ1 を一致させて連続して形成さ
れている。
いて図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態の
リリーフ弁２０を示すものである。このリリーフ弁２０
の弁本体２２には、軸線Ｓ1 上に円筒形状の内部空間と
して弁室２４が形成されているとともに、この弁室２４
より大径な円筒形状の内部空間として弁室２４の上部に
シリンダ室２６が軸線Ｓ1 を一致させて連続して形成さ
れている。
【００１３】また、弁本体２２には、弁室２４に軸線Ｓ
1 を一致させて連通するリリーフポートＡが形成されて
いるとともに、リリーフポートＡに近い弁室２４の内周
面で開口しているドレインポートＤと、シリンダ室２６
に近い弁室２４の内周面で開口しているパイロットポー
トＢとが形成されている。弁室２４の内径は、パイロッ
トポートＢを境界にシリンダ室２６側を大径部２４
ａ1 、リリーフポートＡ側を小径部２４ａ2 となるよう
に設定されている。ここで、リリーフポートＡには、圧
力回路４６内を流れる作動油が流入してくる。
1 を一致させて連通するリリーフポートＡが形成されて
いるとともに、リリーフポートＡに近い弁室２４の内周
面で開口しているドレインポートＤと、シリンダ室２６
に近い弁室２４の内周面で開口しているパイロットポー
トＢとが形成されている。弁室２４の内径は、パイロッ
トポートＢを境界にシリンダ室２６側を大径部２４
ａ1 、リリーフポートＡ側を小径部２４ａ2 となるよう
に設定されている。ここで、リリーフポートＡには、圧
力回路４６内を流れる作動油が流入してくる。
【００１４】また、前記弁室２４には、円錐形状の先端
部がリリーフポートＡのシート面Ａｓに対向しているポ
ペット弁３０と、このポペット弁３０をシート面Ａｓに
押し付けるポペット弁用スプリング３２とが配設されて
おり、ポペット弁３０の基端側は、ポペット弁用スプリ
ング３２を摺動させて内側からガイドする円筒ガイド部
３０ａが形成されている。
部がリリーフポートＡのシート面Ａｓに対向しているポ
ペット弁３０と、このポペット弁３０をシート面Ａｓに
押し付けるポペット弁用スプリング３２とが配設されて
おり、ポペット弁３０の基端側は、ポペット弁用スプリ
ング３２を摺動させて内側からガイドする円筒ガイド部
３０ａが形成されている。
【００１５】また、弁室２４及びシリンダ室２６には、
パイロットピストン４０が軸線Ｓ1方向に移動自在に配
設されている。このパイロットピストン４０は、弁室２
４に挿入されている横断面円形状のピストン胴部４０ａ
と、ピストン胴部４０ａより大きな外径で形成してシリ
ンダ室２６に位置しているピストン頭部４０ｂとを備え
た部材であり、軸線方向Ｓ1 に沿う位置に油孔が形成さ
れている。そして、ピストン胴部４０ａの下端は、前述
したポペット弁用スプリング３２のポペット弁３０から
離間した端部に係合している。
パイロットピストン４０が軸線Ｓ1方向に移動自在に配
設されている。このパイロットピストン４０は、弁室２
４に挿入されている横断面円形状のピストン胴部４０ａ
と、ピストン胴部４０ａより大きな外径で形成してシリ
ンダ室２６に位置しているピストン頭部４０ｂとを備え
た部材であり、軸線方向Ｓ1 に沿う位置に油孔が形成さ
れている。そして、ピストン胴部４０ａの下端は、前述
したポペット弁用スプリング３２のポペット弁３０から
離間した端部に係合している。
【００１６】ここで、ピストン胴部４０ａは、弁室２４
の大径部２４ａ1 と摺動する大径部４０ａ1 と、弁室24
の小径部２４ａ2 と摺動する小径部４０ａ2 からなり、
受圧部４０ａ3 を形成している。また、パイロットポー
トＢはパイロット油圧設定部４４と接続しており、パイ
ロット油圧設定部４４で所定の圧力に設定したパイロッ
ト圧ＰpiがパイロットポートＢを介して弁室２４に供給
される。そして、弁室２４に流れ込んだパイロット油
は、パイロットピストン４０の受圧部４０ａ3 に作用し
てパイロットピストン４０を上方に移動させる。
の大径部２４ａ1 と摺動する大径部４０ａ1 と、弁室24
の小径部２４ａ2 と摺動する小径部４０ａ2 からなり、
受圧部４０ａ3 を形成している。また、パイロットポー
トＢはパイロット油圧設定部４４と接続しており、パイ
ロット油圧設定部４４で所定の圧力に設定したパイロッ
ト圧ＰpiがパイロットポートＢを介して弁室２４に供給
される。そして、弁室２４に流れ込んだパイロット油
は、パイロットピストン４０の受圧部４０ａ3 に作用し
てパイロットピストン４０を上方に移動させる。
【００１７】一方、前記シリンダ室２６の内周上部には
雌ねじが形成されており、この雌ねじに初期値調整部３
８の構成部材である筒体３８ａの連結部３８ａ1 の外周
に設けた雄ねじが螺合し、初期値調整部３８が弁本体２
２に連結している。初期値調整部３８は、前記筒体３８
ａと、この筒体３８ａの内部に配設されてパイロットピ
ストン４０のピストン頭部４０ｂに当接しているピスト
ン位置設定部材３８ｂと、バネ定数がポペット弁用スプ
リング３２よりも大きく、ピストン位置設定部材３８ｂ
を介してパイロットピストン４０に下向きの所定のバネ
力を与える初期値調整用スプリング３８ｃと、筒体３８
ａの上部に設けた雌ねじに螺合して初期値調整用スプリ
ング３８ｃのバネ力を変化させる調整ねじ３８ｄと、ピ
ストン頭部４０ｂと当接してパイロットピストン４０の
上方への移動を規制する連結部３８ａ1 の下端に形成し
た端面３８ｅとで構成されている。したがって、調整ね
じ３８ｄを調整することにより、パイロットピストン４
０の初期値（Ｐ pi＝０の状態でのパイロットピストン４
０の位置）をピストン胴部４０ａがシリンダ室２６の底
面２６ａと当接する位置（図３（ａ）で示すＣ1 ＞０、
Ｃ2 ＝０の位置：Ｃ1 はピストン頭部４０ｂと端面３８
ｅとの間の隙間、Ｃ2 はピストン頭部４０ｂと底面２６
ａとの間の隙間）からピストン胴部４０ａが端面３８ｅ
と当接する位置（Ｃ1 ＝０、Ｃ2 ＞０）に設定すること
ができる。
雌ねじが形成されており、この雌ねじに初期値調整部３
８の構成部材である筒体３８ａの連結部３８ａ1 の外周
に設けた雄ねじが螺合し、初期値調整部３８が弁本体２
２に連結している。初期値調整部３８は、前記筒体３８
ａと、この筒体３８ａの内部に配設されてパイロットピ
ストン４０のピストン頭部４０ｂに当接しているピスト
ン位置設定部材３８ｂと、バネ定数がポペット弁用スプ
リング３２よりも大きく、ピストン位置設定部材３８ｂ
を介してパイロットピストン４０に下向きの所定のバネ
力を与える初期値調整用スプリング３８ｃと、筒体３８
ａの上部に設けた雌ねじに螺合して初期値調整用スプリ
ング３８ｃのバネ力を変化させる調整ねじ３８ｄと、ピ
ストン頭部４０ｂと当接してパイロットピストン４０の
上方への移動を規制する連結部３８ａ1 の下端に形成し
た端面３８ｅとで構成されている。したがって、調整ね
じ３８ｄを調整することにより、パイロットピストン４
０の初期値（Ｐ pi＝０の状態でのパイロットピストン４
０の位置）をピストン胴部４０ａがシリンダ室２６の底
面２６ａと当接する位置（図３（ａ）で示すＣ1 ＞０、
Ｃ2 ＝０の位置：Ｃ1 はピストン頭部４０ｂと端面３８
ｅとの間の隙間、Ｃ2 はピストン頭部４０ｂと底面２６
ａとの間の隙間）からピストン胴部４０ａが端面３８ｅ
と当接する位置（Ｃ1 ＝０、Ｃ2 ＞０）に設定すること
ができる。
【００１８】次に、本実施形態のリリーフ弁２０の設定
圧力ＰS の具体的な設定方法を、図２の設定圧制御線
図、図３から図５の弁内部を示した図を参照して説明す
る。図３（ａ）は、上限の設定圧を備えたリリーフ弁２
０とする場合のパイロットピストン４０の配置を示すも
のである。この場合には、初期値調整部３８の調整ねじ
３８ｄのねじ込み量をＣ1 ＞０、Ｃ2 ＝０からさらに増
大させること（調整ねじ３８ｄを下方に移動）により初
期値調整用スプリング３８ｃの大きなバネ力でピストン
位置設定部材３８ｃを介してパイロットピストン４０を
押し下げ、ピストン頭部４０ｂはシリンダ室２６の底面
２６ａに強く押し付けられる。この際、パイロットピス
トン４０のピストン胴部４０ａがポペット弁３０側に下
がってポペット弁用スプリング３２の押し縮め力が最大
となる。
圧力ＰS の具体的な設定方法を、図２の設定圧制御線
図、図３から図５の弁内部を示した図を参照して説明す
る。図３（ａ）は、上限の設定圧を備えたリリーフ弁２
０とする場合のパイロットピストン４０の配置を示すも
のである。この場合には、初期値調整部３８の調整ねじ
３８ｄのねじ込み量をＣ1 ＞０、Ｃ2 ＝０からさらに増
大させること（調整ねじ３８ｄを下方に移動）により初
期値調整用スプリング３８ｃの大きなバネ力でピストン
位置設定部材３８ｃを介してパイロットピストン４０を
押し下げ、ピストン頭部４０ｂはシリンダ室２６の底面
２６ａに強く押し付けられる。この際、パイロットピス
トン４０のピストン胴部４０ａがポペット弁３０側に下
がってポペット弁用スプリング３２の押し縮め力が最大
となる。
【００１９】このようにパイロットピストン４０を配置
すると、パイロット圧Ｐpiが小さな値のときには、パイ
ロットピストン４０にパイロット油の小さな推力が作用
しても、この推力より初期値調整用スプリング３８ｃの
バネ力が大きいのでパイロットピストン４０が上方に移
動せず、ポペット弁３０はポペット弁用スプリング３２
の大きなバネ力でシート面Ａｓに押し付けられているの
で、上限の設定圧ＰSm axが設定される。
すると、パイロット圧Ｐpiが小さな値のときには、パイ
ロットピストン４０にパイロット油の小さな推力が作用
しても、この推力より初期値調整用スプリング３８ｃの
バネ力が大きいのでパイロットピストン４０が上方に移
動せず、ポペット弁３０はポペット弁用スプリング３２
の大きなバネ力でシート面Ａｓに押し付けられているの
で、上限の設定圧ＰSm axが設定される。
【００２０】そして、パイロット圧Ｐpiの上昇によって
増大した推力が初期値調整用スプリング３８ｃのバネ力
を上回ると、図３（ｂ）に示すように、パイロットピス
トン４０が上方に移動するので（Ｃ1 ＞０、Ｃ2 ＞
０）、ポペット弁用スプリング３２のバネ長が長くなっ
ていく。これにより、ポペット弁用スプリング３２のバ
ネ力が減少してポペット弁３０をシート面Ａｓに押し付
ける力が減少していくので、設定圧ＰS がリニアに減少
していく。
増大した推力が初期値調整用スプリング３８ｃのバネ力
を上回ると、図３（ｂ）に示すように、パイロットピス
トン４０が上方に移動するので（Ｃ1 ＞０、Ｃ2 ＞
０）、ポペット弁用スプリング３２のバネ長が長くなっ
ていく。これにより、ポペット弁用スプリング３２のバ
ネ力が減少してポペット弁３０をシート面Ａｓに押し付
ける力が減少していくので、設定圧ＰS がリニアに減少
していく。
【００２１】したがって、図２の実線ｆ1 、ｆ2 に示す
ように、パイロット圧Ｐpiが小さな値のときには上限の
設定圧ＰSmaxとなり、所定のパイロット圧Ｐpi以上とな
ると設定圧ＰS がリニアに減少していく設定圧制御線図
を得ることができる。次に、図４（ａ）は、下限の設定
圧を備えたリリーフ弁２０とする場合のパイロットピス
トン４０の配置を示すものである。この場合には、初期
値調整部３８の調整ねじ３８ｄのねじ込み量を減少させ
（調整ねじ３８ｄを上方に移動）、連結部３８ａ1 の端
面３８ｅとピストン頭部４０ｂとの間に隙間Ｃ1 を設け
た位置（Ｃ1 ＞０、Ｃ2 ＞０でＣ1 ＜Ｃ2 ）までピスト
ン位置設定部材３８ｃを上方に移動させる。この際、パ
イロットピストン４０のピストン胴部４０ａが上方に移
動するのでポペット弁用スプリング３２のバネ力は図３
（ａ）の状態に比べて減少する。
ように、パイロット圧Ｐpiが小さな値のときには上限の
設定圧ＰSmaxとなり、所定のパイロット圧Ｐpi以上とな
ると設定圧ＰS がリニアに減少していく設定圧制御線図
を得ることができる。次に、図４（ａ）は、下限の設定
圧を備えたリリーフ弁２０とする場合のパイロットピス
トン４０の配置を示すものである。この場合には、初期
値調整部３８の調整ねじ３８ｄのねじ込み量を減少させ
（調整ねじ３８ｄを上方に移動）、連結部３８ａ1 の端
面３８ｅとピストン頭部４０ｂとの間に隙間Ｃ1 を設け
た位置（Ｃ1 ＞０、Ｃ2 ＞０でＣ1 ＜Ｃ2 ）までピスト
ン位置設定部材３８ｃを上方に移動させる。この際、パ
イロットピストン４０のピストン胴部４０ａが上方に移
動するのでポペット弁用スプリング３２のバネ力は図３
（ａ）の状態に比べて減少する。
【００２２】このようにパイロットピストン４０を配置
すると、パイロットポートＢにパイロット圧Ｐpiを供給
すると、発生した推力によりパイロットピストン４０が
上方に移動していき、ポペット弁用スプリング３２はバ
ネ長が長くなっていく。これにより、ポペット弁用スプ
リング３２のバネ力が減少してポペット弁３０をシート
面Ａｓに押し付ける力が減少していくので、設定圧ＰS
がリニアに減少していく。そして、パイロット圧Ｐpiが
上昇すると、図４（ｂ）に示すように、ピストン頭部４
０ｂが連結部３８ａ1 の端面３８ｅに当接するので（Ｃ
1 ＝０、Ｃ2 ＝最大）、ポペット弁用スプリング３２の
バネ力が最小値で固定される。これにより、パイロット
圧Ｐpiがさらに上昇しても、ポペット弁３０はポペット
弁用スプリング３２の小さなバネ力でシート面Ａｓに押
し付けられているので、下限の設定圧ＰSminが設定され
る。
すると、パイロットポートＢにパイロット圧Ｐpiを供給
すると、発生した推力によりパイロットピストン４０が
上方に移動していき、ポペット弁用スプリング３２はバ
ネ長が長くなっていく。これにより、ポペット弁用スプ
リング３２のバネ力が減少してポペット弁３０をシート
面Ａｓに押し付ける力が減少していくので、設定圧ＰS
がリニアに減少していく。そして、パイロット圧Ｐpiが
上昇すると、図４（ｂ）に示すように、ピストン頭部４
０ｂが連結部３８ａ1 の端面３８ｅに当接するので（Ｃ
1 ＝０、Ｃ2 ＝最大）、ポペット弁用スプリング３２の
バネ力が最小値で固定される。これにより、パイロット
圧Ｐpiがさらに上昇しても、ポペット弁３０はポペット
弁用スプリング３２の小さなバネ力でシート面Ａｓに押
し付けられているので、下限の設定圧ＰSminが設定され
る。
【００２３】したがって、図２の実線ｇ1 、ｇ2 に示す
ように、パイロット圧Ｐpiが小さな値のときには設定圧
ＰS がリニアに減少し、所定のパイロット圧Ｐpi以上に
なったときに下限の設定圧ＰSminとなる設定圧制御線図
を得ることができる。なお、図４（ｂ）のときに、ポペ
ット弁用スプリング３２が自然長となるような全長のパ
イロットピストン４０を配置すると、下限の設定圧Ｐ
Sminが“０”ＭＰａとした設定圧制御線図を得ることが
できる。
ように、パイロット圧Ｐpiが小さな値のときには設定圧
ＰS がリニアに減少し、所定のパイロット圧Ｐpi以上に
なったときに下限の設定圧ＰSminとなる設定圧制御線図
を得ることができる。なお、図４（ｂ）のときに、ポペ
ット弁用スプリング３２が自然長となるような全長のパ
イロットピストン４０を配置すると、下限の設定圧Ｐ
Sminが“０”ＭＰａとした設定圧制御線図を得ることが
できる。
【００２４】次に、図５（ａ）は、パイロット圧Ｐpiが
上昇するに従い設定圧ＰS がリニアに減少していくリリ
ーフ弁２０とする場合のパイロットピストン４０の配置
を示すものである。この場合には、初期値調整部３８の
ねじ込み量の調整により、パイロット圧Ｐpi＝０でＣ2
＞０、Ｃ1 ＞０、最大のパイロット圧Ｐpimax でＣ2＞
０、Ｃ1 ＞０となるようにしておく。
上昇するに従い設定圧ＰS がリニアに減少していくリリ
ーフ弁２０とする場合のパイロットピストン４０の配置
を示すものである。この場合には、初期値調整部３８の
ねじ込み量の調整により、パイロット圧Ｐpi＝０でＣ2
＞０、Ｃ1 ＞０、最大のパイロット圧Ｐpimax でＣ2＞
０、Ｃ1 ＞０となるようにしておく。
【００２５】このようにパイロットピストン４０を配置
すると、小さな値のパイロット圧Ｐ piが供給されてパイ
ロットピストン４０に小さな推力が作用すると、図４
（ｂ）に示すように、パイロットピストン４０が上方に
移動し、ポペット弁用スプリング３２のバネ長が長くな
ってポペット弁３０をシート面Ａｓに押し付ける力が減
少していく。
すると、小さな値のパイロット圧Ｐ piが供給されてパイ
ロットピストン４０に小さな推力が作用すると、図４
（ｂ）に示すように、パイロットピストン４０が上方に
移動し、ポペット弁用スプリング３２のバネ長が長くな
ってポペット弁３０をシート面Ａｓに押し付ける力が減
少していく。
【００２６】これにより、図２の実線ｈに示すように、
パイロット圧Ｐpiが上昇するに従い設定圧ＰS がリニア
に減少していく設定圧制御線図を得ることができる。ま
た、初期値調整部３８の作動によりパイロットピストン
４０に加わる初期値調整用スプリング３８ｃのバネ力を
調整することにより、図２の斜線で示す範囲のように設
定圧ＰS を自由に変更することができる。
パイロット圧Ｐpiが上昇するに従い設定圧ＰS がリニア
に減少していく設定圧制御線図を得ることができる。ま
た、初期値調整部３８の作動によりパイロットピストン
４０に加わる初期値調整用スプリング３８ｃのバネ力を
調整することにより、図２の斜線で示す範囲のように設
定圧ＰS を自由に変更することができる。
【００２７】このように、本実施形態のリリーフ弁２０
は、初期値調整部３８の操作及びパイロットポートＢへ
のパイロット圧Ｐpiの入力によってパイロットピストン
４０の軸線ｓ1 方向の移動量を変化させてポペット弁用
スプリング３２のバネ力を増減させ、上限の設定圧Ｐ
SMAX、或いは下限の設定圧ＰSminを設定することができ
るとともに、設定圧ＰS を広い範囲で自由に変更するこ
とができるので、圧力回路４６の作動油圧を無段階に自
動制御することができる。
は、初期値調整部３８の操作及びパイロットポートＢへ
のパイロット圧Ｐpiの入力によってパイロットピストン
４０の軸線ｓ1 方向の移動量を変化させてポペット弁用
スプリング３２のバネ力を増減させ、上限の設定圧Ｐ
SMAX、或いは下限の設定圧ＰSminを設定することができ
るとともに、設定圧ＰS を広い範囲で自由に変更するこ
とができるので、圧力回路４６の作動油圧を無段階に自
動制御することができる。
【００２８】また、パイロットピストン４０を軸線ｓ1
方向に移動させるという簡単な機構で設定圧ＰS を自在
に設定することができるので、リリーフ弁２０をコスト
削減をはかりながら製作することができる。さらに、パ
イロット信号として油圧を使用しているので、従来のよ
うに電気的なパイロット信号を使用した比例電磁式圧力
制御部と比較して、火災などの安全性の面においても十
分に対処することができる。
方向に移動させるという簡単な機構で設定圧ＰS を自在
に設定することができるので、リリーフ弁２０をコスト
削減をはかりながら製作することができる。さらに、パ
イロット信号として油圧を使用しているので、従来のよ
うに電気的なパイロット信号を使用した比例電磁式圧力
制御部と比較して、火災などの安全性の面においても十
分に対処することができる。
【００２９】なお、本実施形態においてピストン頭部４
０ｂが下方移動したときに当接するシリンダ室２６の底
面２６ａが、本発明の第１のピストン移動規制手段に相
当し、ピストン頭部４０ｂが上方移動したときに当接す
る連結部３８ａ1 の下端に形成した端面３８ｅが、本発
明の第２のピストン移動規制手段に相当する。
０ｂが下方移動したときに当接するシリンダ室２６の底
面２６ａが、本発明の第１のピストン移動規制手段に相
当し、ピストン頭部４０ｂが上方移動したときに当接す
る連結部３８ａ1 の下端に形成した端面３８ｅが、本発
明の第２のピストン移動規制手段に相当する。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の圧
力制御弁によると、パイロット室にパイロット流体が流
れ込むと、パイロット流体がパイロットピストンを弁体
側から離間する方向に移動し、バネ長が長くなった弁体
用スプリングはバネ力が減少して弁体をシート面に押し
付ける力が減少するので、設定圧力を減少した圧力制御
弁に変更することができる。このように、本発明は設定
圧力を自在に変更することができるので、圧力回路内流
体圧力を無段階に自動制御することができる。
力制御弁によると、パイロット室にパイロット流体が流
れ込むと、パイロット流体がパイロットピストンを弁体
側から離間する方向に移動し、バネ長が長くなった弁体
用スプリングはバネ力が減少して弁体をシート面に押し
付ける力が減少するので、設定圧力を減少した圧力制御
弁に変更することができる。このように、本発明は設定
圧力を自在に変更することができるので、圧力回路内流
体圧力を無段階に自動制御することができる。
【００３１】また、パイロット信号として流体を使用し
ているので、従来のように電気的なパイロット信号を使
用した比例電磁式圧力制御部と比較して、火災などの安
全性の面においても十分に対処することができるととも
に、簡便な構造なので製造コストの低減化を図ることが
できる。また、請求項２記載の発明によると、パイロッ
ト流体の圧力が所定値に上昇するまでパイロットピスト
ンが弁体から離間する方向に移動せず、一定の大きなバ
ネ力が弁体シート面に押し付ける力として作用するの
で、上限の設定圧力を備えた圧力制御弁を提供すること
ができる。
ているので、従来のように電気的なパイロット信号を使
用した比例電磁式圧力制御部と比較して、火災などの安
全性の面においても十分に対処することができるととも
に、簡便な構造なので製造コストの低減化を図ることが
できる。また、請求項２記載の発明によると、パイロッ
ト流体の圧力が所定値に上昇するまでパイロットピスト
ンが弁体から離間する方向に移動せず、一定の大きなバ
ネ力が弁体シート面に押し付ける力として作用するの
で、上限の設定圧力を備えた圧力制御弁を提供すること
ができる。
【００３２】さらに、請求項３記載の発明によると、パ
イロット流体の圧力が所定値を超えて上昇すると、弁体
用スプリングの一定した小さなバネ力がポペット弁をシ
ート面に押し付ける力となるので、下限の設定圧力を備
えた圧力制御弁を提供することができる。
イロット流体の圧力が所定値を超えて上昇すると、弁体
用スプリングの一定した小さなバネ力がポペット弁をシ
ート面に押し付ける力となるので、下限の設定圧力を備
えた圧力制御弁を提供することができる。
【図１】本発明の圧力制御弁弁を示す図である。
【図２】本発明の圧力制御弁を使用した設定圧制御線図
である。
である。
【図３】本発明の圧力制御弁を構成するパイロットピス
トンの第１の配置例を示す図である。
トンの第１の配置例を示す図である。
【図４】本発明の圧力制御弁を構成するパイロットピス
トンの第２の配置例を示す図である。
トンの第２の配置例を示す図である。
【図５】本発明の圧力制御弁を構成するパイロットピス
トンの第３の配置例を示す図である。
トンの第３の配置例を示す図である。
【図６】直動形リリーフ弁を示す図である。
【図７】パイロット作動形リリーフ弁を示す図である。
２０ リリーフ弁（圧力制御弁） ２２ 弁本体 ２４ 弁室 ２６ シリンダ室 ２６ａ 底面（第１のピストン移動規制手段） ３０ ポペット弁（弁体） ３２ ポペット弁用スプリング（弁体用スプリング） ３８ 初期値調整部 ３８ａ1 連結部 ３８ｂ ピストン位置設定部材 ３８ｃ 初期値調整用スプリング（調整用スプリング） ３８ｅ 端面（第２のピストン移動規制手段） ４０ パイロットピストン ４０ａ ピストン胴部 ４０ｂ ピストン頭部 ４６ 圧力回路 Ａ リリーフポート Ａｓ シート面 Ｂ パイロットポート Ｄ ドレインポート Ｐpi パイロット圧 ＰS 設定圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 17/00 - 17/34
Claims (3)
- 【請求項１】 圧力回路に接続したリリーフポートのシ
ート面に対向している弁体と、この弁体を前記シート面
に押し付ける弁体用スプリングとを備え、前記圧力回路
内の流体圧力が前記弁体用スプリングのバネ力以上にな
ると、前記流体の一部を外部に流して前記圧力回路内を
所定の設定圧力に保持する圧力制御弁において、 前記弁体用スプリングの前記弁体から離間した端部に前
記弁体用スプリングの伸縮方向に移動自在なパイロット
ピストンを配設し、このパイロットピストンに前記弁体
用スプリングと対向する位置に調整用スプリングを配設
するとともに、前記パイロットピストンを、所定圧のパ
イロット流体が入力すると前記弁体から離間する方向に
移動する構造とし、前記パイロット流体の圧力の増減に
応じて、前記パイロットピストンの移動により前記弁体
用スプリングのバネ力を増減させることを特徴とする圧
力制御弁。 - 【請求項２】 前記調整用スプリングの押圧力を増大さ
せても、前記弁体に近い位置まで移動した前記パイロッ
トピストンが前記位置よりさらに前記弁体側に移動する
のを規制する第１のピストン移動規制手段を設けたこと
を特徴とする請求項１記載の圧力制御弁。 - 【請求項３】 前記調整用スプリングの押圧力を減少さ
せても、前記弁体から遠い位置まで移動した前記パイロ
ットピストンが前記位置よりさらに前記弁体から遠い位
置まで移動するのを規制する第２のピストン移動規制手
段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の圧力
制御弁。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11051195A JP3065601B1 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 圧力制御弁 |
| EP00103222A EP1031902A1 (en) | 1999-02-26 | 2000-02-17 | Pressure control valve |
| KR1020000007700A KR100613036B1 (ko) | 1999-02-26 | 2000-02-18 | 압력제어밸브 |
| TW089102906A TW432152B (en) | 1999-02-26 | 2000-02-19 | Pressure control valve |
| US09/512,720 US6289927B1 (en) | 1999-02-26 | 2000-02-24 | Pressure control valve |
| CN00102670A CN1133026C (zh) | 1999-02-26 | 2000-02-25 | 压力控制阀 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11051195A JP3065601B1 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 圧力制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3065601B1 true JP3065601B1 (ja) | 2000-07-17 |
| JP2000249244A JP2000249244A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12880111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11051195A Expired - Lifetime JP3065601B1 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 圧力制御弁 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6289927B1 (ja) |
| EP (1) | EP1031902A1 (ja) |
| JP (1) | JP3065601B1 (ja) |
| KR (1) | KR100613036B1 (ja) |
| CN (1) | CN1133026C (ja) |
| TW (1) | TW432152B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6837266B2 (en) * | 2002-03-25 | 2005-01-04 | Permco, Inc. | Remotely actuated multiple pressure direct acting relief valve |
| US20060071189A1 (en) * | 2004-10-04 | 2006-04-06 | R. Conrader Company | Pressure relief valve |
| US7591283B2 (en) * | 2007-05-07 | 2009-09-22 | Sauer-Danfoss, Inc. | Low rise rate direct acting relief valve |
| JP5320120B2 (ja) * | 2009-03-26 | 2013-10-23 | ナブテスコ株式会社 | 多機能リリーフバルブおよびそれを備えた航空機の非常用油圧源ユニット |
| US20120090619A1 (en) * | 2010-04-20 | 2012-04-19 | Walter Levine | Inflatable respiratory cuff with pressure relief valve |
| CN102401160A (zh) * | 2011-08-09 | 2012-04-04 | 汪砚秋 | 锥型芯压力差单向阀 |
| CN106723228A (zh) * | 2017-01-25 | 2017-05-31 | 鞍山金路通机械制造有限公司 | 一种秸秆熟化机 |
| EP3492786A1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-05 | Microtecnica S.r.l. | Pressure relief valve |
| EP3610954A1 (de) * | 2018-08-17 | 2020-02-19 | Reinhold Schulte | Agrarspritzen-ventileinheit und agrarspritzen-ventileinrichtung |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2742054A (en) * | 1954-02-05 | 1956-04-17 | Consolidation Coal Co | Spring biased safety valve with spring bias relieving means |
| US2944564A (en) * | 1959-05-29 | 1960-07-12 | Jr Thomas M Pettey | Pressure relief valve with remote calibration change |
| US3713295A (en) * | 1971-04-26 | 1973-01-30 | Caterpillar Tractor Co | Pressure and/or flow compensating means |
| US3923075A (en) * | 1974-05-16 | 1975-12-02 | Sperry Rand Corp | Power transmission |
| DE3107775A1 (de) * | 1981-02-28 | 1982-09-16 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | "druckventil" |
| GB2184814B (en) * | 1985-12-13 | 1989-10-11 | Baj Ltd | Pressure reducing valve |
| JPH0731288Y2 (ja) * | 1989-03-10 | 1995-07-19 | 株式会社小松製作所 | 可変圧力制御弁 |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP11051195A patent/JP3065601B1/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
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