JP4656709B2 - 圧力制御弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば鉄道車両の油圧緩衝器等に用いられる圧力制御弁の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の圧力制御弁として、従来例えば図４に示すようなものがある（特開平１１−２２７７３号公報、参照）。
【０００３】
これについて説明すると、ボディ１には作動油が流れる流路としてリリーフポート１１、収装室１４、流出ポート１２が形成される。
【０００４】
ボディ１にはリリーフポート１１が開口するシート部１３が形成される。収装室１４にはシート部１３に着座する弁体２と、弁体２をシート部１３に押し付けるバネ４が介装される。ボディ１にはバネ座５が螺合して取り付けられ、コイル状のバネ４はバネ座５と弁体２の間に圧縮して介装される。バネ座５の螺合位置を変えることによりバネ４の付勢力が調節される。
【０００５】
弁体２はバネ４を嵌合させる円柱状の頭部２５と、バネ４を受けるつば部２６とを有する。つば部２６には、シート部１３に着座する着座面２０が弁体中心軸Ｂに直交する円形に形成される。
【０００６】
弁体２は着座面２０から突出して軸方向に延びるガイド軸２１を有する。ガイド軸２１は弁体中心軸Ｂを中心とする円柱状に形成される。ガイド軸２１はリリーフポート１１に摺動可能に挿入され、弁体２の位置決めをする。
【０００７】
ガイド軸２１の外周面から先端面にかけて摺動軸方向に延びる軸切欠き部２４が開口している。軸切欠き部２４は弁体２のリフト時に作動油を流すリリーフ流路を画成する。
【０００８】
リリーフポート１１に導かれる油圧が所定値を超えて上昇するのに伴い、図示したように弁体２がバネ４に抗してシート部１３からリフトし、軸切欠き部２４が収装室１４に連通すると、リリーフポート１１の作動油が軸切欠き部２４を通って収装室１４へと流出し、リリーフポート１１の圧力上昇が抑えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の圧力制御弁にあっては、図示したように弁体２がバネ４に抗してシート部１３からリフトした状態で、シート部１３と着座面２０の間に画成される間隙２２に圧力Ｐｃが変動し、弁体２が振動する可能性があった。すなわち、シート部１３と着座面２０の間に画成される間隙２２の幅が小さいと、間隙２２を通過する過程で作動油の流速ｖが高くなるので、ベルヌーイの定理より間隙２２の圧力Ｐｃが下がる。間隙２２の圧力Ｐｃが下がるのに伴って弁体２が閉じ方向に動くと、リリーフポート１１の圧力が上昇して弁体２が再びリフトする。この動作が繰り返されると弁体２が振動し、異音を発生するという問題点があった。
【００１０】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、圧力制御弁の振動を抑制することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、作動流体を流出させるリリーフポートと、リリーフポートが開口するシート部と、弁体をシート部に押し付けるバネとを備え、弁体にバネを受ける環状のつば部を形成し、つば部にシート部に着座する弁体の着座面を形成した圧力制御弁に適用する。
【００１２】
そして、つば部を切欠いて着座面に開口する一対の座切欠き部を形成し、弁体の着座面から突出してリリーフポートに摺動可能に挿入されるガイド軸と、ガイド軸の外周面に開口して弁体のリフト時にリリーフポートからの作動流体を流出させる軸切欠き部とを備え、一対の座切欠き部を軸切欠き部から流出する作動流体の流れに沿うように弁体の中心軸に直交する面上において軸切欠き部の延長上に形成し、弁体の中心軸を含む一つの平面を弁体中心面とすると、軸切欠き部は弁体中心面を挟んで平行に対峙する２つの平面状の側面を有するスリット状に形成し、一対の座切欠き部は軸切欠き部と共通の弁体中心面を中心として形成し、軸切欠き部を通ってリリーフポートから二方向に流出する作動流体の流路面積が一対の座切欠き部によって拡げられることを特徴とするものとした。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、ガイド軸と直交する座切欠き部の断面形を円弧状に形成したことを特徴とするものとした。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明において、ガイド軸と直交する座切欠き部の断面形を矩形状に形成したことを特徴とするものとした。
【００１６】
第４の発明は、第１の発明において、ガイド軸と直交する座切欠き部の断面形を台形状に形成したことを特徴とするものとした。
【００１７】
【発明の作用および効果】
第１の発明によると、リリーフポートから流出する作動流体は、着座面とシート部の間隙を通過するが、座切欠き部によってその流路面積が拡げられるため、この間隙を通過する過程で作動流体の流速が高くなって圧力が低下することを抑えられる。このため、弁体が軸方向に振動することを抑えられ、異音が発生することを防止できる。
【００１８】
そして、軸切欠き部を通ってリリーフポートから流出する作動流体の流路面積が座切欠き部によって拡げられるため、弁体の振動を有効に抑えられる。
【００１９】
第２、第３、第４の発明によると、各座切欠き部によって弁体のシール性を損なうことなく、十分な流路面積が確保される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１の（ｂ）図は本発明の実施の形態を示す弁体の平面図であり、（ａ）図は（ｂ）図のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本発明が適用される圧力制御弁の基本的な構造は前記図４に示した圧力制御弁と同じである。
【００２２】
弁体２には、つば部２６を切欠いて着座面２０に開口する一対の座切欠き部３０が形成される。
【００２３】
各座切欠き部３０は軸切欠き部２４から流出する作動油の流れに沿うように、（ｂ）図上において軸切欠き部２４の延長上に形成される。弁体中心軸Ｂを含む一つの平面を弁体中心面Ｃとすると、座切欠き部３０と軸切欠き部２４は共通の弁体中心面Ｃを中心として形成される。
【００２４】
軸切欠き部２４は弁体中心面Ｃを挟んで平行に対峙する２つの平面状の側面２７によってスリット状に形成される。
【００２５】
各座切欠き部３０は、弁体中心軸Ｂと直交する断面形が円弧状に形成される。
各座切欠き部３０は、円弧状に湾曲する側面３１を有し、この側面３１は弁体中心軸Ｂと平行に延びている。
【００２６】
各座切欠き部３０は弁体中心軸Ｂから離れて形成され、着座面２０が弁体中心軸Ｂのまわりに全周に渡って残されている。
【００２７】
以上のように構成される本発明の実施の形態につき、次に作用を説明する。
【００２８】
リリーフポートに導かれる油圧が所定値より低いとき、弁体２がバネの付勢力によってシート部に着座してリリーフポートを閉じている。
【００２９】
リリーフポートに導かれる油圧が所定値を超えて上昇するのに伴い、弁体２がバネに抗してシート部からリフトし、軸切欠き部が収装室に連通すると、リリーフポートからの作動油が軸切欠き部２４を通って収装室へと流入し、リリーフポートの圧力上昇が抑えられる。
【００３０】
軸切欠き部２４を通ってリリーフポートから流出する作動油は、着座面２０とシート部の間隙を通り、弁体中心面Ｃに沿って二方向に流れるが、弁体中心面Ｃを中心として形成された座切欠き部３０によってその流路面積が拡げられているため、この間隙を通過する過程で作動油の流速ｖが高くなって圧力Ｐｃが低下することを抑えられる。このため、弁体２が軸方向に振動することを抑えられ、異音が発生することを防止できる。
【００３１】
円弧状の断面形をした各座切欠き部３０によって画成される流路面積は軸切欠き部２４から離れるのにしたがって拡大しているため、弁体２のシール性を損なうことなく、十分な流路面積が確保される。
【００３２】
次に図２に示す他の実施の形態は、ガイド軸２１と直交する座切欠き部３０の断面形を矩形状に形成するものである。
【００３３】
次に図３に示す他の実施の形態は、ガイド軸２１と直交する座切欠き部３０の断面形を台形状に形成するものである。
【００３４】
いずれの実施の形態も、各座切欠き部３０によって弁体２のシール性を損なうことなく、十分な流路面積が確保される。
【００３５】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す弁体の断面図および平面図。
【図２】他の実施の形態を示す弁体の断面図および平面図。
【図３】さらに他の実施の形態を示す弁体の断面図および平面図。
【図４】従来例を示す圧力制御弁の断面図。
【符号の説明】
２ 弁体
２０ 着座面
２１ ガイド軸
２４ 軸切欠き部
２６ つば部
３０ 座切欠き部

Claims (4)

1. 作動流体を流出させるリリーフポートと、前記リリーフポートが開口するシート部と、弁体を前記シート部に押し付けるバネとを備え、前記弁体に前記バネを受ける環状のつば部を形成し、前記つば部に前記シート部に着座する着座面を形成した圧力制御弁において、前記つば部を切欠いて前記着座面に開口する一対の座切欠き部を形成し、前記弁体の着座面から突出して前記リリーフポートに摺動可能に挿入されるガイド軸と、前記ガイド軸の外周面に開口して前記弁体のリフト時に前記リリーフポートからの作動流体を流出させる軸切欠き部とを備え、前記一対の座切欠き部を前記軸切欠き部から流出する作動流体の流れに沿うように前記弁体の中心軸に直交する面上において前記軸切欠き部の延長上に形成し、前記弁体の中心軸を含む一つの平面を弁体中心面とすると、前記軸切欠き部は前記弁体中心面を挟んで平行に対峙する２つの平面状の側面を有するスリット状に形成し、前記一対の座切欠き部は前記軸切欠き部と共通の前記弁体中心面を中心として形成し、前記軸切欠き部を通ってリリーフポートから二方向に流出する作動流体の流路面積が前記一対の座切欠き部によって拡げられることを特徴とする圧力制御弁。
2. 前記ガイド軸と直交する前記座切欠き部の断面形を円弧状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。
3. 前記ガイド軸と直交する前記座切欠き部の断面形を矩形状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。
4. 前記ガイド軸と直交する前記座切欠き部の断面形を台形状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。

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