JP3084955B2 - リリーフ弁 - Google Patents

リリーフ弁

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JP3084955B2
JP3084955B2 JP04242607A JP24260792A JP3084955B2 JP 3084955 B2 JP3084955 B2 JP 3084955B2 JP 04242607 A JP04242607 A JP 04242607A JP 24260792 A JP24260792 A JP 24260792A JP 3084955 B2 JP3084955 B2 JP 3084955B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、油圧モータに
使用されるリリーフ弁に係り、特に、コイルスプリング
による設定力を外部からの操作圧力により任意に調整で
きるように工夫したものに関する。
【0002】
【従来の技術】油圧モータに使用されるリリーフ弁とし
ては、例えば、図7に示すようなものがある。まず、ハ
ウジング101があり、このハウジング101には入力
ポート103と出力ポート105が形成されている。
又、ハウジング101内には、ポペット107が図中左
右方向に移動可能に収容されている。このポペット10
7はコイルスプリング109によって常時図中左右方向
に付勢されていて、入力ポート103と出力ポート10
5とを遮断している。そして、入力ポート103側の圧
力(PA )をφD1 とφD2 との面積差で受け、それに
よって発生する推力がコイルスプリング109のスプリ
ング力より大きくなると、ポペット107がコイルスプ
リング109のスプリング力に抗して図中右側に移動す
る。それによって、入力ポート103と出力ポート10
5とが、穴111を介して連通され、リリーフ機能が発
揮される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上従来の構成によると
次のような問題があった。すなわち、従来のリリーフ弁
の場合には、その作動圧力はコイルスプリング109の
設定力により一義的に決定されてしまい、よって、調整
部材113により所定の値に設定した後は、これを調整
部材113とは別の手段により外部から任意に調整する
ことができないという問題があった。
【0004】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、一旦、所定の値に設定
したスプリングのスプリング力を、外部より任意に調整
することを可能にしたリリーフ弁を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明によるリリーフ弁は、ポペットを第1コイルス
プリングによって一方向に付勢して入力ポート側と出力
ポート側とを遮断するとともに、入力ポート側に位置す
るポペットの一次側受圧面と第1コイルスプリング側に
位置するポペットの二次側受圧面とに、入力ポート側の
圧力を作用させて、両受圧面積の差によって生じる推力
で、第1コイルスプリングのスプリング力に抗してポペ
ットを他方向に移動させることにより、入力ポート側と
出力ポート側とを連通してリリーフ機能を発揮するよう
に構成したリリーフ弁において、上記第1コイルスプリ
ングをピストンを介して一方向に付勢する第2コイルス
プリングを設置し、上記ピストンに操作圧力を作用させ
るようにし、上記操作圧力をピストンに作用させること
により第2コイルスプリングによる第1コイルスプリン
グへの付勢力を調整し、それによって、第1コイルスプ
リングの設定力を調整する一方、上記第1コイルスプリ
ング側に位置するピストンの第1受圧面の面積と、第2
コイルスプリング側に位置するピストンの第2受圧面の
面積とを等しくするとともに、第1受圧面を臨ませた油
室と、第2受圧面を臨ませた油室とを、連通路を介して
連通させたことを特徴とする。
【0006】
【作用】第1コイルスプリングの設定力を外部より調整
する場合には、ピストンに操作圧力を作用させる。それ
によって、第2コイルスプリングによる第1コイルスプ
リングへの付勢力が調整され(増大又は軽減)、それに
よって、第1コイルスプリングの設定力、ひいては、リ
リーフ弁の作動圧力が調整されることになる。
【0007】
【実施例】以下、図1乃至図5を参照して本発明の一実
施例を説明する。まず、ハウジング1があり、このハウ
ジング1には入力ポート3と出力ポート5とが形成され
ている。又、ハウジング1内にはスリーブ7が挿入され
ている。上記スリーブ7の先端(図中左端)にはシート
部材9が介挿されている。上記スリーブ7には操作圧力
ポート11が形成されており、この操作圧力ポート11
を介して外部より操作圧力が作用するようになってい
る。
【0008】上記スリーブ7内であって上記シート部材
9側にはポペット13が配置されている。このポペット
13は第1コイルスプリング15によって常時図中左側
に付勢されていて、シート部材9に着座されている。そ
れによって、入力ポート3と出力ポート5とを遮断して
いる。尚、ポペット13の中心部には連通路17が形成
されていて、この連通路17の途中には絞り部19が形
成されている。又、上記第1コイルスプリング15は支
持部材21、23によって保持されている。
【0009】上記支持部材23の図中右側のスリーブ7
内には、ピストンロッド25が図中左右方向に移動可能
に収容されている。このピストンロッド25は第2コイ
ルスプリング27によって、常時図中左方向に付勢され
ている。上記第1コイルスプリング15及び第2コイル
スプリング27のスプリング力はアジャスタ29によっ
て適宜調整可能になっている。又、上記ピストンロッド
25にはピストン31が一体に形成されている。そし
て、既に述べた操作圧力ポート11はこのピストン31
の図中左側に位置するようになっている。又、ピストン
ロッド25には連通路26が形成されている。なお、上
記ポペット13の入力ポート3側の受圧面を、このポペ
ット13の一次側受圧面とし、第1コイルスプリング1
5側の受圧面を、ポペット13の二次側受圧面としてい
る。そして、一次側受圧面の直径をφD とし、二次側
受圧面の直径をφD としている。また、上記ピストン
ロッド25の第1コイルスプリング15側の受圧面を、
このピストンロッド25の第1受圧面とし、第2コイル
スプリング27側に設けたアジャスタ29内の受圧面
を、ピストンロッド25の第2受圧面としている。そし
て、第1受圧面の直径をφD とし、第2受圧面の直径
をφD としている。さらに、上記ピストンロッド25
の第1受圧面を臨ませた油室と、ピストンロッド25の
第2受圧面を臨ませた油室とを、上記連通路26を介し
て連通させている。
【0010】以上の構成を基にその作用を説明する。ま
ず、ポペット13は、第1コイルスプリング15、第2
コイルスプリング27のスプリング力によって図中左側
に付勢されていて、シート部材9に着座されている。そ
れによって、入力ポート3と出力ポート5とは遮断され
ている。又、ポペット13は、入力ポート3より次の式
(I)に示すような力を受ける。 F=PA ×(φD1 2−φD2 2 )π/4----(I) この力(F)が第1コイルスプリング15、第2コイル
スプリング27のスプリング力より大きくなると、ポペ
ット13が第1コイルスプリング15、第2コイルスプ
リング27のスプリング力に抗して図中右側に移動し、
それによって、入力ポート3側と出力ポート5側とが連
通され、リリーフ機能が発揮される。
【0011】次に、操作圧力ポート11を介して入力さ
れる外部からの操作圧力によって、第1コイルスプリン
グ15による設定力が調整される作用を説明する。ま
ず、操作圧力ポート11より操作圧力(Pc )が作用し
たとする。この圧力(Pc )はピストン31の図中左側
に作用して、下記の式(II)示す推力(Fa )を発生さ
せる。 Fa =Pc ×(φD4 2 −φD3 2 )π/4----(II) この推力(Fa )が第2コイルスプリング27のスプリ
ング力を減じる方向に作用する。それと同時に、第1コ
イルスプリング15のスプリング力(F1 )も同方向に
作用するので、第2コイルスプリング27のスプリング
力(F2 )は次の式(III )に示すようなものとなる。 F2 =F1 +Fa ----(III ) つまり、ピストンロッド25が図中右方向に移動し、第
2コイルスプリング27の第1コイルスプリング15側
への影響力を軽減させ、第1コイルスプリング15の設
定力を低くするものである。それによって、リリーフ弁
として作動圧力が低下することになる。尚、第1コイル
スプリング15の設定力とリリーフ弁の作動圧力とは、
図2に示すような関係にある。尚、図中φD3 とφD5
とは等しくなってる。これは、圧力(PA )がφD3
作用してピストン31を図中右側に付勢しようとするの
で、これを連通路26を介して反対側に導いて打ち消す
為である。
【0012】又、操作圧力(PC )を供給する手段とし
ては、図3及び図5に示すように、電磁弁35を使用す
る構成が考えられる。この電磁弁35は、ソレノイド3
7によってプランジャ39を適宜左右方向に移動させ、
それによって、油圧ポンプ41側から操作圧力ポート1
1に供給される圧油の圧力、及びタンク43に還流され
る圧油の圧力を調整するものである。この種の電磁弁3
5を使用することにより、リリーフ弁の作動圧力を外部
より任意に調整することができる。又、その場合の、電
磁弁への印加電流とリリーフ弁の作動圧力とは、図6に
示すような関係になる。又、上記構成のリリーフ弁を使
用した油圧モータの回路構成を図4に示す。図中符号4
5は油圧モータ、47は操作弁、49、51は逆止弁を
示す。
【0013】以上本実施例によると、外部からの操作圧
力(PC )によって、リリーフ弁の作動圧力を任意に調
整することが可能になった。これは、外部からの操作圧
力(PC )を入力させることにより、第2コイルスプリ
ング27による影響力を調整し、それによって、第1コ
イルスプリング15の設定圧力を調整できるように構成
したからである。又、操作圧力が発生していない場合に
は、アジャスタ29を使用して作動圧力を調整できるこ
とは勿論である。
【0014】尚、本発明は前記一実施例に限定されるも
のではない。前記一実施例の場合には、操作圧力
(PC )をピストン31の図中左側に作用させるように
したが、右側に作用させることにより、逆の特性を得る
ように構成してもよい。その他、各部の構成は図示した
ものに限定されない。
【0015】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によるリリー
フ弁によると、ピストンに操作圧力を作用させ、第2コ
イルスプリングにより第1コイルスプリングへの付勢力
を調整することにより、第1コイルスプリングの設定
力、ひいては、リリーフ弁の作動圧力を調整することが
可能になった。また、ピストンの第1受圧面と第2受圧
面との面積を等しくするとともに、これら両受圧面を臨
ませた油室を、連通路を介して連通させたので、流体の
圧力によってこのピストンに生じる推力を、打ち消し合
うことができる。したがって、流体の圧力によってピス
トンの位置がずれたりせず、第1コイルスプリングの付
勢力を安定させることができる。また、一次側受圧面と
二次側受圧面との面積差で生じる推力によって、ポペッ
トを移動させる構成にしたので、入力ポートと出力ポー
トとが連通したときに、第1コイルスプリングを組み込
んだ油室に、入力ポートから流体が一気に流れ込んだり
しない。したがって、リリーフ時に、流れ込む流体によ
ってピストンの位置がずれてポペットの作動が不安定に
なることもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す図でリリーフ弁の断面
図である。
【図2】本発明の一実施例を示す図で第1コイルスプリ
ングのセット力とリリーフ弁の作動圧力との関係を示す
特性図である。
【図3】本発明の一実施例を示す図で電磁弁を使用した
場合の油圧回路図である。
【図4】本発明の一実施例を示す図で油圧モータの油圧
回路図である。
【図5】本発明の一実施例を示す図で電磁弁を使用した
場合のリリーフ弁の断面図である。
【図6】本発明の一実施例を示す図で電磁弁への印加電
流とリリーフ弁の作動圧力との関係を示す特性図であ
る。
【図7】従来例を示す図でリリーフ弁の断面図である。
【符号の説明】 3 入力ポート 5 出力ポート 11 操作圧力ポート 13 ポペット 15 第1コイルスプリング 27 第2コイルスプリング 31 ピストン

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポペットを第1コイルスプリングによっ
    て一方向に付勢して入力ポート側と出力ポート側とを遮
    断するとともに、入力ポート側に位置するポペットの一
    次側受圧面と第1コイルスプリング側に位置するポペッ
    トの二次側受圧面とに、入力ポート側の圧力を作用させ
    て、両受圧面の面積の差によって生じる推力で、第1コ
    イルスプリングのスプリング力に抗してポペットを他方
    向に移動させることにより、入力ポート側と出力ポート
    側とを連通してリリーフ機能を発揮するように構成した
    リリーフ弁において、上記第1コイルスプリングをピス
    トンを介して一方向に付勢する第2コイルスプリングを
    設置し、上記ピストンに操作圧力を作用させるように
    し、上記操作圧力をピストンに作用させることにより第
    2コイルスプリングによる第1コイルスプリングへの付
    勢力を調整し、それによって、第1コイルスプリングの
    設定力を調整する一方、上記第1コイルスプリング側に
    位置するピストンの第1受圧面の面積と、第2コイルス
    プリング側に位置するピストンの第2受圧面の面積とを
    等しくするとともに、第1受圧面を臨ませた油室と、第
    2受圧面を臨ませた油室とを、連通路を介して連通させ
    たことを特徴とするリリーフ弁。
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