JP5984397B2

JP5984397B2 - リリーフ弁

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Publication number: JP5984397B2
Application number: JP2012005085A
Authority: JP
Inventors: 説与吉田; 小野　純一; 純一小野
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2016-09-06
Anticipated expiration: 2032-01-13
Also published as: EP2787259A1; KR101608609B1; JP2013145005A; US20150167856A1; WO2013105442A1; KR20140098245A; CN104011441A; CN104011441B; EP2787259A4

Description

この発明は、パイロットポペットの開閉に応じて、メインポペットを開閉するリリーフ弁に関する。

図２はアンチボイド機構を内蔵した従来のリリーフ弁を示したもので、このリリーフ弁は、機器本体１にバルブケース２を嵌めるとともに、このバルブケース２には、バルブスリーブ３を摺動自在に組み込んでいる。そして、このバルブスリーブ３の先端にポペット部３ａを形成し、このポペット部３ａを高圧ポート４のシート部４ａに圧接させる構成にしている。

さらに、上記バルブスリーブ３にはメインポペット５を組み込むとともに、その中心部分にピストン部材６を摺動自在に貫通させている。さらに、上記バルブスリーブ３にはガイドプラグ７の先端部分を挿入して、そのガイドプラグ７の先端を、バルブスリーブ３内においてメインポペット５と対向させるとともに、これらメインポペット５とガイドプラグ７の先端との対向部間を内部空間８としている。

そして、上記ピストン部材６の中心にパイロット通路６ａを貫通させ、このパイロット通路６ａを介して、上記高圧ポート４と内部空間８とが連通する構成にしている。
さらに、ガイドプラグ７にはパイロットポペット９を組み込むとともに、このパイロットポペット９にはロッド部９ａを形成し、このロッド部９ａの軸中心とパイロット通路６ａの軸中心とを一致させ、ピストン部材６がスプリング１０のばね力に抗して移動したとき、上記パイロット通路６ａがロッド部９ａによって閉じられる構成にしている。

上記のようにしたパイロットポペット９には、ガイドプラグ７内に設けた設定ばね１１のばね力を作用させ、高圧ポート４の圧力による油圧力が、この設定ばね１１のばね力に打ち勝つと、パイロットポペット９が開いて、内部空間８内の圧油を、ドレン室１２及び低圧ポート２５を経由してドレンさせる。

上記設定ばね１１は調整ピストン１３の移動位置によってそのばね荷重が調整されるが、この調整ピストン１３を組み込む具体的な構成は次のとおりである。
上記ガイドプラグ７には、上記内部空間８と反対側となる端部に大径部７ａを設けるとともに、この大径部７ａの内周に雌ねじ部７ｂを形成している。この雌ねじ部７ｂには、外周に雄ねじ部１４ａを形成したスリーブ１４をねじ嵌めしている。

そして、上記調整ピストン１３は上記スリーブ１４に組み込んでいるが、上記スリーブ１４の端部を塞ぐプラグ１５との間に設けたスプリング室１６にスプリング１７を設け、このスプリング１７のばね力で調整ピストン１３をスリーブ１４のボトム部１４ｂに圧接させるようにしている。
さらに、上記調整ピストン１３とプラグ１５との間を、調整ピストン１３の可動範囲Ｌとしている。

上記のようにした調整ピストン１３の先端には凸部１３ａを設け、この凸部１３ａを上記スリーブ１４のボトム部１４ｂに形成した貫通孔１４ｃに臨ませるとともに、上記凸部１３ａの先端に設定ばね１１を接触させている。
したがって、ガイドプラグ７の大径部７ａと、スリーブ１４とを相対回転して、雌ねじ部７ｂと雄ねじ部１４ａのピッチに応じて、ガイドプラグ７に対してスリーブ１４を移動させれば、その移動にともなって調整ピストン１３が移動するが、この移動位置に応じて設定ばね１１のイニシャル荷重が決まる。

また、上記調整ピストン１３と上記ボトム部１４ｂとの間をパイロット室１８とするとともに、所定のパイロット圧源から導かれたパイロット圧を上記パイロット室１８に導くことによって、上記調整ピストン１３をスプリング１７に抗して、上記可動範囲Ｌ間で移動させ、このＬの範囲で上記設定ばね１１を撓ませて、そのばね荷重を調整できるようにしている。

なお、符号２１は復帰ばねで、この復帰ばね２１はバルブスリーブ３とガイドプラグ７との間に介在させたものである。
また、符号２２はピストン部材６に形成した絞り部で、パイロットポペット９が開いて、内部空間８の圧油がドレン室１２に流れたとき、絞り部２２前後の差圧を保って、ピストン部材６をスプリング１０に抗して移動させるためのものである。

さらに、符号２３はガイドプラグ７の位置を決めるための位置決めナットで、スリーブ１４の雄ねじ部１４ａにねじ嵌めしている。
また、符号２４はピストン部材６に形成した小孔で、この小孔２４は、ピストン部材６のパイロット通路６ａがロッド部９ａで閉じられたとき、上記パイロット通路６ａに導かれた圧油をピストン部材６とメインポペット５とのすき間に導くためのものである。
さらに、符号２６はスリーブ１４の位置を決めるための位置決めナットで、プラグ１５にねじ嵌めしている。

特開２００１−３４３０８２号公報

上記のようにした従来のリリーフ弁では、スプリング室１６にエアがこもったとき、それを抜くことができなかった。そのために、例えば、調整ピストン１３の位置を調整するために、パイロット室１８にパイロット圧を導いたとき、上記のようにスプリング室１６にエアがこもっていると、調整ピストン１３が移動しにくくなるので、当該リリーフ弁の設定圧を正確に制御できなくなるという問題があった。
この発明の目的は、スプリング室にエアがこもらず、設定圧を正確に制御できるリリーフ弁を提供することである。

第１の発明は、パイロット圧の作用で調整ピストンを移動させることによって、パイロットポペットに作用する設定ばねのばね力を調整可能にするとともに、上記パイロット圧に対抗するばね力を発揮するスプリングを組み込んでなるスプリング室を設けたリリーフ弁において、上記調整ピストンと上記スプリングとを収容するスリーブを備え、上記スリーブには、上記スプリング室を外部に開放するエア抜き穴が形成されている点に特徴を有する。

第２の発明は、高圧ポートを開閉するメインポペットと、バルブスリーブに相対移動可能に挿入されるとともに、上記バルブスリーブ内に摺動可能に設けた上記メインポペットとの間で内部空間を形成するガイドプラグと、高圧ポートと内部空間を連通させるパイロット通路を設けたピストン部材と、上記内部空間とガイドプラグ内に形成したドレン室と通路過程を開閉するパイロットポペットと、上記ドレン室に設けるとともに、パイロットポペットにそれを閉じる方向のばね力を作用させる設定ばねとを備え、上記高圧ポートの圧力が設定圧以上になったとき、上記パイロットポペットがシート部を開き、それにともなって上記ピストン部材及び上記メインポペットが動作して高圧ポートの圧油を低圧ポートに導く構成にしている。

さらに、上記ガイドプラグの内周に雌ねじ部が形成され、上記スリーブの外周に雄ねじが形成されて、上記ガイドプラグと上記スリーブとがねじ嵌められるとともに、このガイドプラグに対するスリーブの軸方向位置に応じて、上記設定ばねと上記調整ピストンとの軸方向の相対位置を調整して上記設定ばねのばね荷重を調整可能にする一方、上記スリーブの雄ねじ部には位置決め用ナットがねじ嵌められ、上記エア抜き穴を上記位置決めナットの締め付け位置に対応して設けるとともに、エア抜き穴の開口部周囲の上記雄ねじ部のねじ山を取り除いた点に特徴を有する。

第１の発明によれば、調整ピストンにばね力を作用させるスプリングを組み込んだスプリング室において、上記調整ピストンと上記スプリングとを収容するスリーブを備え、上記スリーブには、上記スプリング室を外部に開放するエア抜き穴を形成したので、このスプリング室にエアがこもることもなくなり、パイロットポペットの設定圧を正確に制御できる。

第２の発明によれば、エア抜き穴の周囲における雄ねじ部のねじ山を取り除いたので、例えば、上記のようにねじ山を取り除いた後に、エア抜き穴を形成することによって、ねじ山に相当する削りくずなどが発生しない。

この発明の実施形態を示す断面図である。従来のリリーフ弁の断面図である。

以下、図示したこの発明の実施形態を説明する。
この発明における実施形態の最大の特徴は、上記従来例で説明したスリーブ１４に、スプリング室１６のエアを抜くためのエア抜き穴１９を形成するとともに、このエア抜き穴１９の周囲のねじ山を取り除いた凹部２０を形成した点にある。

上記以外の構成を含めて詳しく説明する。
この実施形態のリリーフ弁はアンチボイド機構を内蔵したもので、機器本体１にバルブケース２を嵌めるとともに、このバルブケース２には、バルブスリーブ３を摺動自在に組み込んでいる。そして、このバルブスリーブ３の先端にポペット部３ａを形成するとともに、このバルブスリーブ３には、ガイドプラグ７との間に介在させた復帰ばね２１のばね力を作用させている。

さらに、上記バルブスリーブ３にはメインポペット５を組み込み、その中心部分にピストン部材６を摺動自在に貫通させるとともに、このピストン部材６に軸線に沿ったパイロット通路６ａを貫通させている。そして、このパイロット通路６ａの先端部分を絞り部２２とするとともに、このパイロット通路６ａを介して、上記高圧ポート４と内部空間８とが連通する構成にしている。
なお、上記絞り部２２は、パイロットポペット９が開いて、内部空間８の圧油がドレン室１２に流れたとき、絞り部２２前後の差圧を保って、ピストン部材６をスプリング１０に抗して移動させるためのものである。
また、上記バルブスリーブ３にはガイドプラグ７を挿入して、そのガイドプラグ７の先端部分を、バルブスリーブ３内においてメインポペット５と対向させるとともに、これらメインポペット５とガイドプラグ７の先端との対向部間を上記内部空間８としている。

そして、ガイドプラグ７にはパイロットポペット９を組み込むとともに、このパイロットポペット９にはロッド部９ａを形成し、このロッド部９ａの軸中心とパイロット通路６ａの軸中心とを一致させ、ピストン部材６がスプリング１０のばね力に抗して移動したとき、上記パイロット通路６ａがロッド部９ａによって閉じられる構成にしている。

上記のようにしたパイロットポペット９には、ガイドプラグ７内に設けた設定ばね１１のばね力を作用させ、高圧ポート４の圧力による油圧力が、この設定ばね１１のばね力に打ち勝つと、パイロットポペット９が開いて、内部空間８内の圧油をドレン室１２及び低圧ポート２５を経由してドレンさせる。

そして、上記調整ピストン１３は上記スリーブ１４に対して摺動自在に組み込んでいるが、上記スリーブ１４の端部を塞ぐプラグ１５との間に設けたスプリング室１６にスプリング１７を設け、このスプリング１７のばね力でピストン１３をスリーブ１４のボトム部１４ｂに圧接させるようにしている。
さらに、上記調整ピストン１３とプラグ１５との間を、調整ピストン１３の可動範囲Ｌとしている。

上記のようにした調整ピストン１３の先端には凸部１３ａを設け、この凸部１３ａを上記スリーブ１４のボトム部１４ｂに形成した貫通孔１４ｃに臨ませるとともに、上記凸部１３ａの先端に設定ばね１１を接触させている。
したがって、ガイドプラグ７の大径部７ａと、スリーブ１４とを相対回転して、雌ねじ部７ｂと雄ねじ部１４ａのピッチに応じて、ガイドプラグ７に対してスリーブ１４を移動させれば、その移動にともなって調整ピストン１３が移動するが、この移動位置に応じて設定ばね１１のイニシャル荷重が決まる。
なお、図中符号２３は、ガイドプラグ７とスリーブ１４との相対位置を保つための位置決めナットである。

また、上記調整ピストン１３と上記ボトム部１４ｂとの間をパイロット室１８とするとともに、所定のパイロット圧源から導かれたパイロット圧を上記パイロット室１８に導くことによって、上記調整ピストン１３をスプリング１７に抗して、上記可動範囲Ｌ間で移動させ、このＬの範囲で上記設定ばね１１を撓ませて、そのばね荷重を調整できるようにしている。
さらに、上記絞り部２２で、パイロットポペット９が開いて、内部空間８の圧油がドレン室１２に流れたとき、絞り部２２前後の差圧を保って、ピストン部材６をスプリング１０に抗して移動させるためのものである。

そして、上記したようにスリーブ１４であって、位置決めナット２３に対応する位置にエア抜き穴１９を形成するとともに、このエア抜き穴１９の周囲におけるねじ山をあらかじめ除いてその部分を凹部２０としている。
なお、上記位置決めナット２３は、ガイドプラグ７の位置を決めるためのもので、スリーブ１４の雄ねじ部１４ａにねじ嵌めしている。
また、エア抜き穴１９の周囲における雄ねじ部１４ａのねじ山をあらかじめ除いたのは、エア抜き穴１９の穴加工をする際に、ねじ山相当分の削りくずなどを発生させないためである。
なお、符号２６はスリーブ１４の位置を決めるための位置決めナットで、プラグ１５にねじ嵌めしている。

上記のようにしたリリーフ弁において、高圧ポート４の圧力が、設定ばね１１のばね力以上になると、その圧力がパイロット通路６ａから内部空間８に導かれるので、パイロットポペット９が開く。パイロットポペット９が開けば、内部空間８の圧油がドレン室１２に流れるので、ピストン部材６の絞り部２２前後の差圧が大きくなり、ピストン部材６はスプリング１０に抗して移動する。

ピストン部材６が上記のように移動して、パイロットポペット９のロッド部９ａに当たると、上記パイロット通路６ａが閉じる。このようにパイロット通路６ａが閉じると、パイロット通路６ａ内の圧油は、ピストン部材６に形成した小孔２４を通ってピストン部材６とメインポペット５とのすき間に流出し、そこから内部空間８に流れる。
なお、上記小孔２４は、ピストン部材６のパイロット通路６ａがロッド部９ａで閉じられたとき、上記パイロット通路６ａに導かれた圧油をピストン部材６とメインポペット５とのすき間に導くためのものである。
したがって、高圧ポート４と内部空間８との差圧が大きくなり、メインポペット５が開き、高圧ポート４の圧油を低圧ポート２５に逃がす。

一方、高圧ポート４の圧力が低圧ポート２５の圧力よりも低くなるいわゆるキャビテーション現象が発生すると、上記内部空間８内の受圧面積と、シート部４ａの受圧面積差により、バルブスリーブ３が復帰ばね２１に抗して移動し、シート部４ａを開くので、上記キャビテーションの発生を防止する。

上記のようにした実施形態では、スプリング室１６がエア抜き穴１９を介して外部に開放されているので、スプリング室１６にエアがこもることはない。したがって、調整ピストン１３の移動も、スプリング室１６にこもったエアに影響されることはない。
なお、図１において符号２６は、スリーブ１４の位置を決めるための位置決めナットで、プラグ１５にねじ嵌めしている。

種々の機器を制御するリリーフ弁として最適である。

４高圧ポート
５メインポペット
６ピストン部材
７ガイドプラグ
７ｂ雌ねじ部
８内部空間
９パイロットポペット
１１設定ばね
１２ドレン室
１３調整ピストン
１４スリーブ
１４ａ雄ねじ部
１７スプリング
１９エア抜き孔
２０雄ねじ部を取り除いた凹部
２３位置決めナット
２５低圧ポート

Claims

パイロット圧の作用で調整ピストンを移動させることによって、パイロットポペットに作用する設定ばねのばね力を調整可能にするとともに、上記パイロット圧に対抗するばね力を発揮するスプリングを組み込んでなるスプリング室を設けたリリーフ弁において、上記調整ピストンと上記スプリングとを収容するスリーブを備え、上記スリーブには、上記スプリング室を外部に開放するエア抜き穴が形成されるリリーフ弁。
高圧ポートを開閉するメインポペットと、バルブスリーブに相対移動可能に挿入されるとともに、上記バルブスリーブ内に摺動可能に設けた上記メインポペットとの間で内部空間を形成するガイドプラグと、高圧ポートと内部空間を連通させるパイロット通路を設けたピストン部材と、上記内部空間とガイドプラグ内に形成したドレン室と通路過程を開閉するパイロットポペットと、上記ドレン室に設けるとともに、パイロットポペットにそれを閉じる方向のばね力を作用させる設定ばねとを備え、上記高圧ポートの圧力が設定圧以上になったとき、上記パイロットポペットがシート部を開き、それにともなって上記ピストン部材及び上記メインポペットが動作して高圧ポートの圧油を低圧ポートに導く構成にする一方、上記ガイドプラグの内周に雌ねじ部が形成され、上記スリーブの外周に雄ねじ部が形成されて、上記ガイドプラグと上記スリーブとがねじ嵌められるとともに、このガイドプラグに対するスリーブの軸方向位置に応じて、上記設定ばねと上記調整ピストンとの軸方向の相対位置を調整して上記設定ばねのばね力を調整可能にする一方、上記スリーブの雄ねじ部には位置決め用ナットがねじ嵌められ、上記エア抜き穴を上記位置決めナットの締め付け位置に対応して設けるとともに、エア抜き穴の開口部周囲の上記雄ねじ部のねじ山を取り除いた請求項１記載のリリーフ弁。