JP6655928B2

JP6655928B2 - リリーフ弁

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Publication number: JP6655928B2
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Inventors: 岩崎　仁; 仁岩崎; 明紀阿部
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Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2020-03-04
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Description

本発明は、リリーフ弁に係り、とりわけ従来とは異なる配置を可能にするリリーフ弁に関する。

特許文献１に開示されたバランス型リリーフ弁は、親弁の動作に先立って動作する子弁を設けることにより、優れた応答性を発揮することができる。バランス型リリーフ弁では、親弁及び子弁、さらには、子弁を動作させるためのピストンが、互いに平行な方向に動作し、且つ、高圧流体の流体圧は、親弁の動作方向と平行な方向から当該親弁に作用する。このようなリリーフ弁によれば、多数の構成要素を含むリリーフ弁を比較的簡易に構成することができる。

特開平１１−１５９６４８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたリリーフ弁は、油圧機器に取り付けられた状態において、高圧流体の流体圧が作用する方向に細長く延びる。リリーフ弁の設置環境によっては、このような態様での設置が困難となる状況も想定される。本願発明は、このような点を考慮してなされたものであり、高圧流体の流体圧が親弁の動作方向と非平行な方向から親弁に作用するリリーフ弁を簡易に構成することを目的とする。

本発明によるリリーフ弁は、
軸線方向における一側へ向けて先細りしたテーパ部分を有する親弁と、
前記軸線方向に移動可能に前記親弁を収容する収容孔が設けられた弁本体と、を備え、
前記弁本体は、前記軸線方向における前記一側へ移動した前記親弁の前記テーパ部分が当接する弁座を有し、
前記軸線方向における前記一側から前記収容孔に連通する低圧通路と、前記軸線方向と非平行な方向から前記収容孔に連通する高圧通路と、が前記弁本体に設けられ、
前記テーパ部分が前記軸線方向における他側から前記弁座に着座した閉弁状態において、前記低圧通路と前記高圧通路は遮断され、前記高圧通路内の流体が前記親弁のテーパ部分に作用し、
前記テーパ部分が前記軸線方向における他側へ前記弁座から離座した開弁状態において、前記低圧通路と前記高圧通路は連通する。
本発明による別のリリーフ弁は、
軸線方向における一側へ向けて先細りしたテーパ部分を有する親弁と、
前記軸線方向に移動可能に前記親弁を収容する収容孔が設けられた弁本体と、
前記親弁の前記軸線方向における他側に形成された背圧室を開閉する子弁と、
前記親弁に動作可能に支持されたピストンと、を備え、
前記弁本体は、前記軸線方向における前記一側へ移動した前記親弁の前記テーパ部分が当接する弁座を有し、
前記軸線方向における前記一側から前記収容孔に連通する低圧通路と、前記軸線方向に直交する方向から前記収容孔に連通する高圧通路と、が前記弁本体に設けられ、
前記親弁には、前記軸線方向に直交する方向に延びて前記高圧通路と連通する誘導孔と、前記誘導孔内に開口し且つ前記ピストンの前記軸線方向における前記一側となる一側端部が前記誘導孔内に位置するように前記ピストンを前記軸線方向に移動可能に収容する保持孔と、が設けられ、
前記ピストンは、前記高圧通路内の流体からの作用により、前記背圧室を開放するように前記子弁を押圧し、
前記誘導孔内に流入した前記高圧通路内の流体を前記背圧室に絞りを介して導く流路が前記ピストンに設けられ、
前記テーパ部分が前記軸線方向における他側から前記弁座に着座した閉弁状態において、前記低圧通路と前記高圧通路は遮断され、前記高圧通路内の流体が前記親弁のテーパ部分に作用し、
前記テーパ部分が前記軸線方向における他側へ前記弁座から離座した開弁状態において、前記低圧通路と前記高圧通路は連通する、リリーフ弁。

本発明によるリリーフ弁が、
前記親弁の前記軸線方向における他側に形成された背圧室を開閉する子弁と、
前記親弁に動作可能に支持されたピストンと、を更に備え、
前記ピストンは、前記高圧通路内の流体からの作用により、前記背圧室を開放するように前記子弁を押圧し、
前記高圧通路内の流体を前記背圧室に絞りを介して導く流路が形成されていてもよい。

本発明によるリリーフ弁において、前記親弁には、前記ピストンを前記軸線方向に移動可能に収容可能な保持孔と、前記保持孔と交差し且つ前記高圧通路と連通する誘導孔と、が形成されていてもよい。

本発明によるリリーフ弁において、前記ピストンは、前記親弁の前記保持孔内に配置され、前記ピストンの前記軸線方向における前記一側となる一側端部は、前記誘導孔内に位置していてもよい。

本発明によるリリーフ弁において、前記軸線方向に延びて前記流路をなす中空部が、前記ピストンに形成され、前記中空部は、前記誘導孔内に開口していてもよい。

本発明によるリリーフ弁において、前記誘導孔は、前記軸線方向に直交して延びるようにしてもよい。

本発明によるリリーフ弁が、
前記背圧室を前記軸線方向にける他側から区画する隔壁ブロックを、さらに備え、
前記隔壁ブロックには、前記軸線方向に延びる貫通孔が形成され、
前記軸線方向における前記他側となる前記貫通孔の開口縁部が、前記子弁を受ける弁座を形成し、
前記ピストンの前記軸線方向における前記他側となる他側端部は、前記貫通孔内に位置していてもよい。

本発明によれば、高圧流体の流体圧が親弁の動作方向と非平行な方向から作用するリリーフ弁を簡易に構成することができる。

図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、リリーフ弁を示す縦断面図である。図２は、図１のリリーフ弁が適用される油圧機器の一例を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。以下においては、本発明の一実施の形態として、高圧通路に連通する油流路内の圧力が設定値以上となった場合に、高圧通路を低圧通路に連通させるリリーフ弁１０について説明する。このリリーフ弁１０では、油流路内の圧力が設定値よりも大きくなった場合、当該油圧流路内の油が、高圧通路ＨＰから低圧通路ＬＰに流れ、低圧通路ＬＰに連通した油流路に排出される。これにより、高圧通路に連通する油流路内の圧力を設定値未満に維持することができる。

なお、本件で用いる「高圧」及び「低圧」とは、二つの流体の圧力を比較した場合に、当該流体が用いられる機器全体の構成や用途に依存して通常の傾向として高圧となる圧力に対して「高圧」との用語を用い、低圧となる部位に対して「低圧」との用語を用いる。したがって、「高圧通路」内の流体の圧力は、「低圧通路」内の流体の圧力よりも高くなる傾向を示すが、必ずしも常に、低圧通路内の圧力よりも高く維持されていなくてもよい。

図２には、リリーフ弁１０が適用される油圧機器９０の一例が示されている。この油圧機器９０は、アクチュエータ９１と、アクチュエータ９１を駆動する油圧回路９２と、を含む建設機械である。油圧回路９２は、方向切換弁としてのスプール弁９３と、スプール弁９３に固定された電磁比例弁９６とリリーフ弁１０と、を有している。スプール弁９３は、弁ブロック９４と、弁ブロック９４のスプール収容孔ＳＨ内に設けられたスプール９５と、を有している。スプール９５は、細長状の部材である。スプール９５は、弁ブロック９４内において、その軸線と平行な方向に移動可能となっている。この結果、弁ブロック９４は、全体的に細長い輪郭を有している。

弁ブロック９４は、供給通路ＳＬ、タンク通路ＴＬ、アクチュエータ通路ＡＬを有している。供給通路ＳＬは、ポンプ等の油圧源に連通しており、通常、高圧に維持されている。アクチュエータ通路ＡＬは、スプール収容孔ＳＨに通じている。スプール９５には、切欠が設けられている。スプール９５が動作することにより、供給通路ＳＬがアクチュエータ通路ＡＬに接続される。弁ブロック９４は、スプール９５の両端をそれぞれ収容する一対の圧力室を有している。

各圧力室に対応して設けられた電磁比例弁９６は、対応する圧力室への制御油の給排を制御する。一方、図２に示された例において、リリーフ弁１０は、アクチュエータ通路ＡＬ及びタンク通路ＴＬに接続している。そして、リリーフ弁１０は、アクチュエータ通路ＡＬ内の圧力が、所定の圧力以上となった場合に、アクチュエータ通路ＡＬ内の油をタンク通路ＴＬに接続する。

一般的に、電磁比例弁やリリーフ弁は、その弁体が動作する方向に長細い輪郭を有するようになる。通常、駆動用の電磁比例弁では、当該電磁比例弁の弁体の動作方向を、被駆動体（例えばスプール弁９３）の動作方向に揃えて配置することが、電磁比例弁の構成の簡易化及び強度の観点から好ましい。また、同様に、リリーフ弁についても、当該リリーフ弁の弁体の動作方向が高圧通路から流体圧を作用される方向に揃っていることが、リリーフ弁の構成の簡易化及び強度の観点から好ましい。

しかしながら、スプール弁９３の設置環境によっては、スプール弁９３の長手方向に沿ってスプール弁９３から延び出すように、電磁比例弁９６やリリーフ弁１０を配置することができないこともある。図２に示された例では、電磁比例弁９６及びリリーフ弁１０は、その長手方向がスプール弁９３の長手方向と直交するよう、スプール弁９３に取り付けられている。

図１に示された例において、リリーフ弁１０は、軸線方向ＡＤに長細い輪郭を有している。軸線方向ＡＤは、後述する親弁５０が動作する方向である。そして、図示されたリリーフ弁１０には、高圧流体の流体圧が親弁の動作方向ＡＤと非平行な方向から作用する。より具体的には、このリリーフ弁１０は、高圧流体であるアクチュエータ通路ＡＬからの油を軸線方向ＡＤと直交する方向から受け、必要に応じて、この油を軸線方向ＡＤに対面するタンク通路ＴＬに排出する。

ここで説明するリリーフ弁１０は、このような使用態様に対して適した構成を有している。すなわち、ここで説明するリリーフ弁１０は、高圧流体の流体圧を親弁の動作方向と非平行な方向から作用されて動作するリリーフ弁であって、このリリーフ弁１０には、以下に説明するように、その構成を簡易化するための工夫がなされている。以下、リリーフ弁１０について詳述する。

図１に示すように、リリーフ弁１０は、収容孔Ｈが形成された弁本体２０と、弁本体２０の収容孔Ｈ内に配置された親弁５０と、を有している。親弁５０は、弁本体２０内で軸線方向ＡＤに移動可能となっている。弁本体２０には、軸線方向ＡＤにおける一側から収容孔Ｈに連通する低圧通路（低圧ポート）ＬＰと、軸線方向ＡＤと非平行な方向から収容孔Ｈに連通する高圧通路（高圧ポート）ＨＰとが、形成されている。弁本体２０が、収容孔Ｈにおける一側（図１における下側）に移動した閉弁状態で、高圧通路ＨＰは低圧通路ＬＰから遮断される。弁本体２０が、収容孔Ｈにおける他側（図１における上側）に移動した開弁状態で、高圧通路ＨＰは低圧通路ＬＰと連通する。ここで高圧通路ＨＰは、図２におけるアクチュエータ通路ＡＬと接続する。一方、低圧通路ＬＰは、図２におけるタンク通路ＡＬと接続する。

また、リリーフ弁１０は、バランス型リリーフ弁として構成されている。すなわち、リリーフ弁１０は、親弁５０に先立って動作する子弁７０と、子弁７０に作用するピストン６０と、を備えている。また、ピストン６０及び子弁７０も、弁本体２０の内部に収容されている。とりわけ、子弁７０は、弁本体２０の子弁収容孔ＶＨに収容されている。リリーフ弁１０は、弁本体２０で収容孔Ｈ及び子弁収容孔ＶＨを区画する隔壁ブロック４０を、さらに有している。

以上の弁本体２０及び隔壁ブロック４０は、典型的には、親弁５０、ピストン６０及び子弁７０とともに、耐久性を有する金属によって製造される。また、リリーフ弁１０は、各構成要素の間を密封するための密封部材（例えばＯリング）８１，８２と、当該リリーフ弁１０が設置される箇所との間を密封するための密封部材（例えばＯリング）８３，８４，８５と、を更に有している。

以下、リリーフ弁１０を構成する各構成要素について説明していく。まず、弁本体２０及び隔壁ブロック４０について説明する。

弁本体２０は、上述したように、収容孔Ｈと、子弁収容孔ＶＨと、収容孔Ｈを軸線方向ＡＤにおける一側に開放する低圧通路ＬＰと、収容孔Ｈを軸線方向ＡＤと非平行な方向、図示された例では軸線方向ＡＤに直交する方向に収容孔Ｈを開放する高圧通路ＨＰと、を有している。一例として、断面円形状の高圧通路ＨＰが、弁本体２０に複数設けられる。複数の高圧通路ＨＰは、軸線方向ＡＤを中心とした円周上に等間隔をあけて配置される。収容孔Ｈ、子弁収容孔ＶＨ、高圧通路ＨＰ及び低圧通路ＬＰは、一例として、円筒状の内輪郭を有する。

図１に示された例において、弁本体２０は、筒状のベース２２と、ベース２２に固定されたソケット２４及び調整ねじ部材２６と、を有している。ソケット２４は、軸線方向ＡＤにおける一側からベース２２に固定されている。ソケット２４は、筒状の部材である。ソケット２４に、高圧通路ＨＰ及び低圧通路ＬＰが形成されている。また、ベース２２及びソケット２４によって形成される内部空間内に、隔壁ブロック４０が設けられている。ソケット２４と隔壁ブロック４０とによって、収容孔Ｈが区画されている。収容孔Ｈのうちの親弁５０よりも軸線方向ＡＤにおける一側となる領域は、低圧通路ＬＰに連通する。一方、収容孔Ｈのうちの親弁５０よりも軸線方向ＡＤにおける他側となる領域は、背圧室ＢＰを形成している。背圧室ＢＰは、弁本体２０の内周面、隔壁ブロック４０及び親弁５０によって、区画されている。

調整ねじ部材２６は、軸線方向ＡＤにおける他側からベース２２に固定されている。調整ねじ部材２６は、ベース２２の軸線方向ＡＤにおける他側への開口を閉鎖している。調整ねじ部材２６は、一方の開口が閉鎖された筒状の部材である。調整ねじ部材２６の外周面には雄ねじ２６ａが形成されている。この雄ねじ２６ａは、ベース２２の内周面に形成された雌ねじ２２ａと螺合する。ベース２２と隔壁ブロック４０と調整ねじ部材２６とによって、子弁収容孔ＶＨが区画されている。ベース２２には、排出通路ＤＰが設けられている。排出通路ＤＰは、子弁収容孔ＶＨ内の油を排出する。排出通路ＤＰは、リリーフ弁１０の外部において、低圧通路ＬＰに連通していてもよい。

調整ねじ部材２６をベース２２に対して相対回転させることにより、調整ねじ部材２６のベース２２に対する軸線方向ＡＤにおける相対位置が変化する。すなわち、ベース２２への調整ねじ部材２６の螺合位置を変化させることによって、子弁収容孔ＶＨの軸線方向ＡＤの沿った内寸法を調節することができる。

調整ねじ部材２６の雄ねじ２６ａには、ナット２８も螺合している。ナット２８は、ベース２２よりも軸線方向ＡＤにおける他側に位置している。ナット２８が、調整ねじ部材２６の雄ねじ２６ａに螺合し、且つ、軸線方向ＡＤにおける他側からベース２２に当接することで、調整ねじ部材２６のベース２２に対する回転を防止し、これにより、調整ねじ部材２６のベース２２に対する相対位置を固定することができる。

隔壁ブロック４０は、図示された例において、ソケット２４の内周面に形成された段部２４ａと、ベース２２の軸線方向ＡＤにおける一側端面２２ｂと、に当接して位置決めされている。貫通孔４１は、軸線方向ＡＤと平行に延びている。隔壁ブロック４０には、貫通孔４１が形成されている。貫通孔４１の軸線方向ＡＤにおける一側端は、収容孔Ｈ内に開口し、貫通孔４１の軸線方向ＡＤにおける他側端は、子弁収容孔ＶＨ内に開口している。

次に、親弁５０及びピストン６０について説明する。

親弁５０は、弁本体２０の収容孔Ｈ内に軸線方向ＡＤへ移動可能に配置されている。親弁５０は、柱状に形成され、中心軸線ＣＡを有している。一例として、親弁５０は、概ね円柱状の輪郭を有し、中心軸線ＣＡに直交する断面において円形状となっている。図示された例において、中心軸線ＣＡは、軸線方向ＡＤと平行に延びている。上述した隔壁ブロック４０の貫通孔４１は、その中心軸線が、親弁５０の中心軸線ＣＡと一直線上に位置するよう、配置されている。

親弁５０には、軸線方向ＡＤに延びる保持孔５１と、保持孔５１と交差する誘導孔５２とが形成されている。保持孔５１は、中心軸線ＣＡ上に形成されている。一方、誘導孔５２は、軸線方向ＡＤと非平行な方向に延びている。図示された例において、誘導孔５２は、軸線方向ＡＤと直交する方向に延びている。誘導孔５２は、親弁５０の軸線方向ＡＤに延びた側面上で、開口している。誘導孔５２は、高圧通路ＨＰと連通している。図示された例において、軸線方向ＡＤに沿った親弁５０の位置に依存することなく、誘導孔５２と高圧通路ＨＰとの連通状態が維持される。また、複数の高圧通路ＨＰが設けられる場合には、中心軸線ＣＡから放射線状に延び出す複数の誘導孔５２が設けられていてもよい。また、親弁５０の軸線方向ＡＤにおける他側端面に、凹部５３が形成されている。

親弁５０は、軸線方向ＡＤにおける一側の端部に、軸線方向ＡＤにおける一側に向けて先細りするテーパ部分５５を有している。テーパ部分５５は、親弁５０が軸線方向ＡＤにおける一側へ移動した際に、弁本体２０に当接する。テーパ部分５５は、弁本体２０のうちの低圧通路ＬＰを形成する壁部の周縁に周状に当接する。すなわち、弁本体２０のうちの低圧通路ＬＰを形成する壁部の周縁部は、弁座３１をなしている。図１に示されているように、親弁５０が、軸線方向ＡＤにおける一側に移動することで、テーパ部分５５が、弁本体２０の弁座３１に着座する。この状態が、リリーフ弁１０の閉弁状態である。閉弁状態において、低圧通路ＬＰと高圧通路ＨＰは、互いから遮断される。一方、親弁５０が、軸線方向ＡＤにおける他側に移動すると、テーパ部分５５が、弁本体２０の弁座３１から離座し、高圧通路ＨＰと低圧通路ＬＰとが連通する。この状態が、リリーフ弁１０の開弁状態である。

なお、図示された例において、高圧通路ＨＰを形成する弁本体２０の壁部と、高圧通路ＨＰを形成する弁本体２０の壁部との間に、軸線方向ＡＤに対して傾斜した傾斜壁部３０が形成されている。傾斜壁部３０は、軸線方向ＡＤにおける一側へ向けて縮径している。傾斜壁部３０の軸線方向ＡＤにおける一側端での内周形状は、親弁５０のテーパ部分５５の一側端での外周形状よりも大きい。したがって、図１に示された閉弁状態において、テーパ部分５５の一側端は、傾斜壁部３０を貫通して、低圧通路ＬＰまで入り込むことができる。一方、傾斜壁部３０の軸線方向ＡＤにおける一側端での内周形状は、親弁５０のテーパ部分５５の他側端での外周形状よりも小さい。したがって、図１に示された閉弁状態において、テーパ部分５５の一側端と他側端との間となる中間部分が、弁座３１をなす傾斜壁部３０の一側端に周状に当接することができる。

なお、弁本体２０の傾斜壁部３０は、親弁５０のテーパ部分５５よりも、軸線方向ＡＤに対して大きな角度で傾斜している。したがって、図１に示された閉鎖状態において、テーパ部分５５のうちの、弁座３１よりも軸線方向ＡＤにおける他側に位置する部分は、高圧通路ＨＰに通じており、高圧通路ＨＰ内の油は、このテーパ部分５５に作用する。テーパ部分５５が、軸線方向ＡＤにおける一側へ向けて先細りする形状であることから、高圧通路ＨＰ内の油は、軸線方向ＡＤに沿って他側へ向けて押圧するように、すなわち弁座３１から離座させる向きに、親弁５０に作用する。

次に、ピストン６０は、親弁５０によって軸線方向ＡＤに移動可能に保持されている。ピストン６０は、親弁５０の保持孔５１に挿入されている。ピストン６０は、保持孔５１内で、中心軸線ＣＡ上を移動することができる。ピストン６０は、軸線方向ＡＤにおける一側に位置する一側筒状部６１と、軸線方向ＡＤにおける他側に位置する他側軸状部６２と、一側筒状部６１及び他側軸状部６２の間に位置するつば部６３と、を有している。ピストン６０は、軸線方向ＡＤにおける他側から保持孔５１に挿入されている。一側筒状部６１が、保持孔５１内に位置している。つば部６３は、円板状に形成された部位である。つば部６３は、一側筒状部６１及び他側軸状部６２より大きな外寸法を有している。つば部６３は、保持孔５１の内寸法よりも大きな外寸法を有しており、保持孔５１内に入ることはできない。すなわち、つば部６３及び他側軸状部６２は、親弁５０よりも軸線方向ＡＤにおける他側に位置している。また、つば部６３は、隔壁ブロック４０の貫通孔４１の内寸法よりも大きな外寸法を有しており、貫通孔４１内に入ることはできない。すなわち、つば部６３は、隔壁ブロック４０よりも軸線方向ＡＤにおける一側に位置している。他側軸状部６２は、一側筒状部６１と同軸上に配置され、したがって、中心軸線ＣＡ上を延びている。他側軸状部６２は、隔壁ブロック４０の貫通孔４１に軸線方向ＡＤにおける一側から挿入されている。他側軸状部６２の外寸法は、貫通孔４１の内寸法よりも小さい。他側軸状部６２と貫通孔４１との間には、を油が通過可能な隙間が形成されている。

リリーフ弁１０は、ピストン６０を親弁５０に対して軸線方向ＡＤにおける他側に付勢する付勢部材として、コイル状の調圧ばね４５を有している。ピストン６０の一側筒状部６１は、調圧ばね４５を挿通して、保持孔５１内に進入している。したがって、調圧ばね４５は、親弁５０の凹部５３の底面と、ピストン６０のつば部６３と、の間で、ピストン６０上に保持されている。この結果、調圧ばね４５は、ピストン６０を親弁５０に対して軸線方向ＡＤにおける他側に付勢している。

なお、上述したように、親弁５０には凹部５３が設けられている。親弁５０が、軸線方向ＡＤにおける他側に移動した際、つば部６３及び調圧ばね４５は、この凹部５３に入り込むことができる。したがって、つば部６３及び調圧ばね４５が、親弁５０の軸線方向ＡＤへの移動を阻害することはない。

ところで、リリーフ弁１０には、高圧通路ＨＰ内の油を背圧室ＢＰに導く流路６５が形成されている。図示された例においては、この流路６５は、ピストン６０の中空部６１ａ及び親弁５０の誘導孔５２によって、形成されている。図示された例において、ピストン６０の一側筒状部６１は、中空筒状であり、中空部６１ａを有している。ピストン６０の軸線方向ＡＤにおける一側に位置する一側端部６１ａは、一側筒状部６１によって形成され、誘導孔５２内に開口している。一方、中空部６１ａは、軸線方向ＡＤにおいてピストン６０の途中までしか形成されていない。しかしながら、ピストン６０には、中空部６１ａを側方に開口させる絞り６６が、形成されている。したがって、高圧通路ＨＰ内の油は、誘導孔５２及び中空部６１ａの内部を流れ、絞り６６を介して背圧室ＢＰに放出される。

次に、子弁７０について説明する。子弁７０は、ベース２２と調整ねじ部材２６と隔壁ブロック４０とによって区画された収容孔Ｈ内に収容されている。子弁７０は、軸線方向ＡＤにおける一側に位置する頭部７１と、軸線方向ＡＤにおける他側に位置する他側部７２と、を有している。頭部７１は、円錐状の輪郭を有している。頭部７１は、軸線方向ＡＤにおける一側へ向けて先細りしている。他側部７２は、軸線方向ＡＤに沿って延びる柱状の輪郭を有している。子弁７０は、その軸線が、親弁５０の中心軸線ＣＡ上に位置するよう、配置されている。頭部７１は、他側部７２との接続位置において、他側部７２よりも太くなっている。

リリーフ弁１０は、子弁７０を軸線方向ＡＤにおける一側に向けて付勢する付勢部材として、コイル状の調整ばね４６を有している。子弁７０の他側部７２は、調整ばね４６に挿入されている。調整ばね４６は、他側部７２の他側面と、調整ねじ部材２６の底面と、の間に配置されている。この結果、調整ばね４６は、子弁７０を弁本体２０に対して軸線方向ＡＤにおける一側に付勢している。

子弁７０の軸線方向ＡＤにおける一側端は、隔壁ブロック４０の貫通孔４１内に挿入されている。頭部７１の軸線方向ＡＤにおける一側端は、貫通孔４１の内寸法よりも細い。頭部７１の軸線方向ＡＤにおける他側端は、貫通孔４１の内寸法よりも太い。したがって、子弁７０が軸線方向ＡＤにおける他側に付勢されることで、子弁７０が、貫通孔４１の軸線方向ＡＤにおける他側となる他側開口の周縁に周状に当接する。すなわち、軸線方向ＡＤにおける他側となる貫通孔４１の開口縁部が、子弁７０を受ける子弁弁座３２を形成する。子弁７０が子弁弁座３２に着座することにより、背圧室ＢＰが子弁収容孔ＶＨから区画される。すなわち、背圧室ＢＰが、子弁７０によって子弁収容孔ＶＨから遮断される。

なお、図１に示すように、リリーフ弁１０の閉弁状態において、調圧ばね４５の付勢力により、ピストン６０の軸線方向ＡＤにおける他側端は、隔壁ブロック４０の貫通孔４１内において、子弁７０の軸線方向ＡＤにおける一側端に当接している。ただし、調圧ばね４５の付勢力は、調整ばね４６の付勢力よりも弱い。したがって、後述するリリーフ動作を行っていない場合、子弁７０は、子弁弁座３２に着座した状態を維持して、背圧室ＢＰを閉鎖することができる。

次に以上のような構成からなるリリーフ弁１０の動作について説明する。

図１に示されたリリーフ弁１０の閉弁状態において、高圧通路ＨＰの油は、親弁５０のテーパ部分５５に作用して、親弁５０を軸線方向ＡＤにおける他側へ付勢する。しかしながら、調整ばね４６の付勢力及び背圧室ＢＰ内の圧力が、低圧通路ＬＰ内の圧力よりも十分に高く設定されることにより、高圧通路ＨＰ内の圧力が想定された通常の範囲内となっている場合、親弁５０は、弁座３１に着座した状態に維持される。すなわち、リリーフ弁１０は、閉弁状態に維持され、高圧通路ＨＰは、低圧通路ＬＰから遮断される。

一方、高圧通路ＨＰ内の油の圧力が上昇すると、この圧力は、ピストン６０を軸線方向ＡＤにおける他側へ付勢する。高圧通路ＨＰ内の油の圧力が、予め設定した値以上になると、ピストン６０が、調圧ばね４５の付勢力に抗して子弁７０を軸線方向ＡＤにおける他側へ押し、子弁７０は子弁弁座３２から離座する。これにより、背圧室ＢＰ内の油が子弁収容孔ＶＨ内に流れ込む。子弁収容孔ＶＨに流れ込んだ油は、排出通路ＤＰを介して排出される。また、高圧通路ＨＰの油は、誘導孔５２及び中空部６１ａからなる流路６５を経由して、背圧室ＢＰ内に流れ込む。この油の流れによって、高圧通路ＨＰ内の圧力をいくらか低下させることができる。

さらに、油は、背圧室ＢＰ内に流れ込む際、絞り６６を通過するため、背圧室ＢＰ内の圧力は低下する。高圧通路ＨＰ内の圧力が、予め設定した値以上になると、高圧通路ＨＰから背圧室ＢＰ内に流れる油量が多くなり、背圧室ＢＰ内の圧力が大きく低下する。この結果、高圧通路ＨＰ内の油が親弁５０のテーパ部分５５に作用して親弁５０を軸線方向ＡＤにおける他側に押す力と、低圧通路ＬＰ内の油が親弁５０を軸線方向ＡＤにおける他側に押す力との総和が、背圧室ＢＰ内の油が親弁５０を軸線方向ＡＤにおける一側に押す力と、調圧ばね４５が親弁５０を軸線方向ＡＤにおける一側に押す力との総和よりも大きくなる。このとき、親弁５０は、軸線方向ＡＤにおける他側に移動し、テーパ部分５５が弁座３１から離座する。リリーフ弁１０は、開弁状態となり、高圧通路ＨＰが低圧通路ＬＰと連通する。

リリーフ弁１０が、開弁すると、高圧通路ＨＰ内の油が低圧通路ＬＰ内に流れ、高圧通路ＨＰ内の圧力が迅速に低下する。これにより、高圧通路ＨＰおよび高圧通路ＨＰに連通する通路又は回路が、高圧に晒され続けることを回避することができる。

高圧通路ＨＰ内の油が低圧通路ＬＰに流れて、高圧通路ＨＰ内の圧力が低下すると、高圧通路ＨＰ内の油が親弁５０のテーパ部分５５に作用して親弁５０を軸線方向ＡＤにおける他側に押す力と、低圧通路ＬＰ内の油が親弁５０を軸線方向ＡＤにおける他側に押す力との総和が、背圧室ＢＰ内の油が親弁５０を軸線方向ＡＤにおける一側に押す力と、調圧ばね４５が親弁５０を軸線方向ＡＤにおける一側に押す力との総和よりも小さくなる。このとき、親弁５０は、軸線方向ＡＤにおける一側に移動し、テーパ部分５５が弁座３１に着座する。リリーフ弁１０は、閉弁状態となり、高圧通路ＨＰは低圧通路ＬＰから遮断される。

ところで、低圧通路ＬＰ内の圧力が、高圧通路ＨＰ内の圧力よりも高くなることも想定され得る。このとき、低圧通路ＬＰの圧力は、親弁５０に対して軸線方向ＡＤにおける一側から作用する。つまり、低圧通路ＬＰの圧力は、親弁５０を軸線方向ＡＤにおける他側へ押す力として、極めて効率的に、親弁５０に負荷される。これにより、親弁５０が軸線方向ＡＤにおける他側へ移動すると、リリーフ弁１０は開弁状態となる。低圧通路ＬＰが高圧通路ＨＰと連通し、低圧通路ＬＰ内の油が高圧通路ＨＰへ流れ込むことにより、低圧通路ＬＰ内の圧力を適正値まで迅速に低下させることができる。

なお、リリーフ圧力、すなわちリリーフ弁１０が開弁するようになる高圧通路ＨＰ内の圧力設定値は、調整ねじ部材２６の位置を調節することによって、制御することができる。調整ねじ部材２６の位置は、ナット２８を調整ねじ部材２６に対して緩めた後に、調整ねじ部材２６をベース２２に対して回転させることにより、調節することができる。調整ねじ部材２６のベース２２に対する位置を調節することによって、調整ばね４６が子弁７０を付勢する付勢力を制御することができる。したがって、リリーフ弁１０のリリーフ圧力を調節することができる。

以上に説明してきたように、本実施の形態において、リリーフ弁１０は、軸線方向ＡＤにおける一側へ向けて先細りしたテーパ部分５５を有する親弁５０と、軸線方向ＡＤに移動可能に親弁５０を収容する収容孔Ｈが設けられた弁本体２０と、を有している。弁本体２０は、軸線方向ＡＤにおける一側へ移動した親弁５０のテーパ部分５５が当接する弁座３１を有している。弁本体２０には、軸線方向ＡＤにおける一側から収容孔Ｈに連通する低圧通路ＬＰと、軸線方向ＡＤと非平行な方向から収容孔Ｈに連通する高圧通路ＨＰが、設けられている。テーパ部分５５が軸線方向ＡＤにおける他側から弁座３１に着座した閉弁状態において、低圧通路ＬＰと高圧通路ＨＰは遮断される。一方、テーパ部分５５が軸線方向ＡＤにおける他側へ弁座３１から離座した開弁状態において、低圧通路ＬＰと高圧通路ＨＰは連通する。そして、このリリーフ弁１０では、閉弁状態において、高圧通路ＨＰ内の流体が親弁５０のテーパ部分５５に作用する。本実施の形態によれば、高圧流体の流体圧が親弁２０の動作方向と非平行な方向から作用するリリーフ弁１０を、簡易に構成することができる。

また、本実施の形態において、リリーフ弁１０は、軸線方向ＡＤに沿った親弁５０の他側に形成された背圧室ＢＰを開閉する子弁７０と、親弁５０に動作可能に支持されたピストン６０と、を更に有している。ピストン６０は、高圧通路ＨＰ内の流体からの作用により、背圧室ＢＰを開放するように子弁７０を押圧する。高圧通路ＨＰ内の流体を背圧室ＢＰに絞り６６を介して導く流路６５が形成されている。このリリーフ弁１０では、高圧通路ＨＰ内の流体からの作用により、親弁５０に先立って、子弁７０が動作する。子弁７０の動作にともなって、背圧室ＢＰの流体圧が低下し、この圧力低下が、親弁５０の動作を引き起こす。このような本実施の形態によれば、高圧通路ＨＰ内の流体圧上昇に対して優れた応答性を示すことができる。

さらに、本実施の形態によれば、親弁５０には、ピストン６０を軸線方向ＡＤに移動可能に収容可能な保持孔５１と、保持孔５１と交差し且つ高圧通路ＨＰと連通する誘導孔５２と、が形成されている。このような本実施の形態よれば、高圧流体の流体圧が親弁５０の動作方向ＡＤと非平行な方向から作用するリリーフ弁１０において、簡易な構成によって、高圧流体の流体圧をピストン６０に作用させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、ピストン６０は、親弁５０の保持孔５１内に配置され、ピストン６０の軸線方向ＡＤにおける一側となる一側端部６０ａは、誘導孔５２内に位置する。このような本実施の形態よれば、高圧流体の流体圧が親弁５０の動作方向ＡＤと非平行な方向から作用するリリーフ弁１０において、簡易な構成を用いながら安定して、高圧流体の流体圧をピストン６０に作用させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、軸線方向ＡＤに延びて流路６５をなす中空部６１ａが、ピストン６０に形成されている。中空部６１ａは、誘導孔５２内に開口している。このような本実施の形態よれば、高圧流体の流体圧が親弁５０の動作方向ＡＤと非平行な方向から作用するリリーフ弁１０において、簡易な構成を用いながら、高圧通路ＨＰ内の流体を安定して背圧室ＢＰに導くことができる流路６５を確保することができる。

さらに、本実施の形態によれば、誘導孔５２は、軸線方向ＡＤに直交して延びている。このような本実施の形態よれば、高圧流体の流体圧が親弁５０の動作方向ＡＤと非平行な方向から作用するリリーフ弁１０において、誘導孔５２と高圧通路ＨＰとの連通を安定して確保することができ、且つ、簡易な構成を用いながら安定して、高圧流体の流体圧をピストン６０に作用させることができる。

以上、本発明を図示する一実施の形態に基づいて説明したが、上述した一実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。

例えば、上述した一実施の形態において、保持孔５１の一側端部が、誘導孔５２内に位置する例を示したが、この例に限られない。保持孔５１の一側端部が、誘導孔５２を横断して、テーパ部分５５を貫通しないようにテーパ部分５５内まで延び入っていてもよい。この変形例においては、ピストン６０の一側端部６０ａが、保持孔５１のテーパ部分５５内に形成された部分によっても支持され、且つ、中空部６１ａが、誘導孔５２内に位置する部分に開口するようにしてもよい。

また、上述した一実施の形態において、隔壁ブロック４０が、弁本体２０とは別体として設けられている例を示したが、この例に限られず、隔壁ブロック４０が、弁本体２０をなすいずれかの要素（例えばベース２２やソケット２４）と、一体的に形成されていてもよい。

ＨＰ高圧通路
ＬＰ低圧通路
ＢＰ背圧室
Ｈ収容孔
ＤＰ排出通路
ＡＤ軸線方向
ＣＡ中心軸線
１０リリーフ弁
２０弁本体
２２ベース
２２ａ雌ねじ
２２ｂ端面
２４ソケット
２４ａ段部
２６調整ねじ部材
２６ａ雄ねじ
２８ナット
３０傾斜壁部
３１弁座
３２子弁弁座
４０隔壁ブロック
４１貫通孔
４５調圧ばね
４６調整ばね
５０親弁
５１保持孔
５２誘導孔
５３凹部
５５テーパ部分
６０ピストン
６０ａ一側端部
６０ｂ他側端部
６１一側筒状部
６１ａ中空部
６２他側軸状部
６３つば部
６５流路
６６絞り
７０子弁
７１頭部
７２他側部
ＡＬアクチュエータ通路
ＡＬタンク通路
ＳＬ供給通路
ＶＨ子弁収容孔
９０油圧機器
９１アクチュエータ
９２油圧回路
９３スプール弁
９４弁ブロック
９５スプール
９６電磁比例弁

Claims

軸線方向における一側へ向けて先細りしたテーパ部分を有する親弁と、
前記軸線方向に移動可能に前記親弁を収容する収容孔が設けられた弁本体と、
前記親弁の前記軸線方向における他側に形成された背圧室を開閉する子弁と、
前記親弁に動作可能に支持されたピストンと、を備え、
前記弁本体は、前記軸線方向における前記一側へ移動した前記親弁の前記テーパ部分が当接する弁座を有し、
前記軸線方向における前記一側から前記収容孔に連通する低圧通路と、前記軸線方向に直交する方向から前記収容孔に連通する高圧通路と、が前記弁本体に設けられ、
前記親弁には、前記軸線方向に直交する方向に延びて前記高圧通路と連通する誘導孔と、前記誘導孔内に開口し且つ前記ピストンの前記軸線方向における前記一側となる一側端部が前記誘導孔内に位置するように前記ピストンを前記軸線方向に移動可能に収容する保持孔と、が設けられ、
前記ピストンは、前記高圧通路内の流体からの作用により、前記背圧室を開放するように前記子弁を押圧し、
前記誘導孔内に流入した前記高圧通路内の流体を前記背圧室に絞りを介して導く流路が前記ピストンに設けられ、
前記テーパ部分が前記軸線方向における他側から前記弁座に着座した閉弁状態において、前記低圧通路と前記高圧通路は遮断され、前記高圧通路内の流体が前記親弁のテーパ部分に作用し、
前記テーパ部分が前記軸線方向における他側へ前記弁座から離座した開弁状態において、前記低圧通路と前記高圧通路は連通する、リリーフ弁。
前記軸線方向に延びて前記流路をなす中空部が、前記ピストンに形成され、
前記中空部は、前記誘導孔内に開口する、請求項１に記載のリリーフ弁。
前記背圧室を前記軸線方向にける他側から区画する隔壁ブロックを、さらに備え、
前記隔壁ブロックには、前記軸線方向に延びる貫通孔が形成され、
前記軸線方向における前記他側となる前記貫通孔の開口縁部が、前記子弁を受ける弁座を形成し、
前記ピストンの前記軸線方向における前記他側となる他側端部は、前記貫通孔内に位置する、請求項１又は２に記載のリリーフ弁。