JPH02212684A - リリーフ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ！　上の１ この発明は、切換弁と流体モータとを接続する一対の給
排通路間に設けられたリリーフ弁に関する。

鎧迷Ｊ口支蕎 従来、切換弁１と例えばクローラ車両を駆動する流体モ
ータ　２とを接続する一対の給排通路３、４間に設けら
れたリリーフ弁５としては、例えば第２図に示すような
ものが知られている。このものは、スプール室６を有す
るケーシング７と、スプール室６内に収納されたスプー
ル１０とケーシング７内に設けられ前記スプール１０を
閉止側に向かつて付勢するスプリング１１と、ケーシン
グ７に設けられスプール１０の段差面１２および端面１
４に一方および他方の給排通路３、４の流体圧をそれぞ
れ導く第１、第２通路１３．１５と、前記切換弁１が流
れ位置にあるとき、カウンターバランス弁１６において
取出された給排通路３、４からの高圧流体をスプール１
０の端面１７に導く高圧通路１８と、を備えたものであ
る。

そして、このものは、切換弁１が流れ位置にあるときに
は、高圧側の給排通路（給排通路３とする）から高圧流
体がスプール１０の端面１７に導かれ、また、スプリン
グ１１がスプール１０を閉止側に付勢しているため、ス
プール１０は閉止側に移動し前記給排通路３、４同士を
遮断している。次に、切換弁　１が中立位置に切換わる
と、カウンターバランス弁１６も中立位置に復帰するた
め、端面ビには給排通路３の高圧流体が導かれなくなり
、この結果、スプールｌＯは流体ロックから解放されて
スプリング１１の付勢力のみにより閉１］−されること
になる。このとき、流体モータ２はクローラ車両が短時
間だけ慣性走行することで慣性回転し、いずれかの給排
通路（給排通路４）に流体を吐出して該給排通路４の内
圧を」−昇させる。そして、給排通路４の内圧が設定圧
以−ヒまで−１−昇すると、スプール１０の端面１４に
作用する流体力が前記スプリング１１の付勢力を上回る
ようになり、スプール１０は解放側に移動して給排通路
３．４同士を連通させ、該設定正置Ｅの高圧流体を給排
通路４から低圧側の給排通路３に逃がすのである。

が　　しようと　る しかしながら、このようなリリーフ弁５にあっては、リ
リーフ圧力を１個のスプリング１１のみによって決定し
ているが、流体ブレーキ作用を充分に発揮させるために
は、このスプリング１１のばね定数を高くして設定圧を
かなり高いものとしなければならず、この結果、クロー
ラ車両の停止時に大きな衝撃力が発生してしまうという
問題点がある。しかも、前述のように設定圧をかなり高
いものとすると、カウンターバランス弁１６が中立位置
に復帰してから給排通路３．４の内圧が設定圧以上に上
昇するまでに時間が掛り、この結果リリーフ弁５の解放
直前における低圧側の給排通路３、４の内圧がキャビテ
ーションを生じる程度まで低下するおそれがあるという
問題点もある。

この発明は、切換弁の中立位置への切換え時に発生する
衝撃を緩和することができ、さらに、キャビテーション
の発生をも防止することができるリリーフ弁を提供する
ことを目的とする。

るための このような目的は、スプールと同一方向に移動可能でス
プールに向かって移動したとき該スプールを解放側にス
プリングの付勢力より小さな押圧力で押圧するピストン
を設けるとともに、流体モータの慣性回転開始時に、短
時間だけ高圧の流体をピストンに導き該ピストンをスプ
ールに向かって移動させる通路を設けることにより達成
することができる。

坑」 今、切換弁が流れ位置から中立位置に切換えられ、スプ
ールが高圧側の給排通路からの流体圧を受けなくなって
流体ロックから解放されたとする。このように流体ロッ
クが解除されると、スプールはスプリングの付勢力のみ
によって閉止されるようになる。また、前述のように切
換弁を切換えると、切換え直後から短時間だけ流体モー
タが慣性回転し、該流体モータからいずれかの給排通路
に高圧流体が吐出されて、該給排通路の内圧が上昇する
。このように流体モータが慣性回転を開始すると、例え
ばカウンターバランス弁等から高圧の流体が通路を介し
て短時間だけピストンに導かれ、該ピストンをスプール
に向かって移動させる。これにより、スプールにはピス
トンから解放側に向かう押圧力が与えられる。ここで、
前記押圧力はスプリングの付勢力より小さな力であるた
め、スプールが開放側に移動するようなことはないが、
スプールに対するスプリングの閉止側への付勢力を押圧
山分だけ相殺し、結果的にスプリングの付勢力を弱める
。この結果、流体モータからの吐出流体により給排通路
の内圧が設定圧以下の所定圧まで」１昇したとき、スプ
ールはこの所定圧を受けて前記スプリングを圧縮しなが
ら解放側に移動し、給排通路同士を連通して該所定圧の
流体を残りの給排通路に逃がす。このように、リリーフ
開始時におけるリリーフ圧力を従来のリリーフ設定圧以
下の低い値とすることができるため、例えばクローラ車
両の停止時における衝撃を緩和することができる。しか
も、リリーフ開始時のリリーフ圧力を低い所定圧とする
ことができるため、給排通路の内圧が短時間で該所定圧
まで上昇し、この結果、リリーフ直前における給排通路
内の内圧はキャビテーション発生圧以上に保持される。

そして、流体モータの慣性回転の開始から短時間だけ経
過して高圧の流体がピストンに導かれなくなると、＃１
排通路内はリリーフ設定圧まで上昇するため、スプール
はこの設定圧を受けて開放状態を維持する。このように
して流体回路は異常高圧に上昇する事態が阻止され、ま
た、流体モータには所定圧または設定圧の背圧が作用し
、流体ブレーキが与えられる。

支上窮 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、２１はポンプ２２およびタンク２３に
接続された切換弁であり、この切換弁２１とクローラ車
両駆動用の流体モータ２４とは途中に逆止弁２７．２８
が介装された一対の給排通路２５．２Ｇにより接続され
ている。３１はカウンターバランス弁であり、このカウ
ンターバランス弁３１はスプール室３２が形成されたケ
ーシング３３を有する。前記スプール室３２内には軸方
向に移動可能なスプール３４が収納され、このスプール
３４の軸方向両側にはスプリング室３５．３Ｇがそれぞ
れ設けられている。各スプリング室３５．３θ内にはス
プリング３７．３８およびこれらスプリング３７．３８
の付勢力をスプール３４に伝達する中空のリテーナ３８
．４０がそれぞれ収納され、これらスプリング３７．３
８はスプール３４を押圧して第１図に示すような中立位
置に保持する。

４１．４２はスプール３４内に形成されたパイロット路
であり、これらパイロット路４１．４２の一端にはそれ
ぞれ絞り４．３．４４が設けられている。４５．４８は
前記ケーシング３３内に形成され、切換弁２１と逆止弁
２７．２８との間の給排通路２５．２６にそれぞれ連通
する第１．第２通路であり、これら第１、第２通路４５
．４６はスプール室３２に開口し、前記パイロット路４
１．４２の一端に常時連通している。４９．５０はケー
シング３３に形成され、逆止弁２７．２８と流体モータ
２４との間の給排通路２５．２６にそれぞれ連通ずる第
３、第４通路であり、これらの第３、第４通路４９．５
０の途中はスプール室３２の軸方向両端部に開口してい
る。また、ケーシング３３内には一端が第３、第４通路
４８．５０より軸方向外側のスプール室３２に開口する
導入通路５１．５２および、一端が第１、第２通路４５
．４６間のスプール室３２に開口する高圧通路５３が形
成されている。そして、給排通路２５が高圧側の場合に
は、第１通路４５内の高圧流体がスプリング室３５に導
かれ、スプール３４をスプリング室３８に向かって押圧
移動させるので、スフリング室３５と導入通路５１とが
、第１通路４５と高圧通路５３とが、第２通路４６と第
４通路５０とが連通し、この結果、導入通路５１、高圧
通路５３に高圧流体が導かれるとともに給排通路２６内
の低圧流体が第２通路４８に排出される。一方、舶胡通
路２６が高圧側の場合には、第２通路４６内の高圧流体
がスプリング室３６に導かれ、スプール３４をスプリン
グ室３５に向かって抑圧移動させるので、スプリング室
３６と導入通路５２とが、第２通路４６と高圧通路５３
とが、第１通路４５と第３通路４９とが連通し、この結
果、導入通路５２、高圧通路５３に高圧流体が導かれる
とともに給排通路２５内の低圧流体が第１通路４５に排
出される。５５はカウンターバランス弁３１に取イづけ
られたリリーフ弁であり、このリリーフ弁５５はスプー
ル室５７が形成されたケーシング５６を有する６５８は
スプール室５７内に収納され軸方向に移動可能なスプー
ルであり、このスプール５８は一端部に小径ランド５９
を他端部に大径ランド６０を有する。６３はケーシング
５Ｂに形成され一端が前記第３通路４９に連通し他端が
スプール室５７に開口する第５通路であり、この第５通
路６３は給排通路２５内の流体圧を大径ランド６０の一
端側段差面６４に導く。

また、６５はケーシング５６に形成され一端が前記第４
通路５０に連通し他端がスプール室５７に開口する第６
通路であり、この第６通路６５は飴排通路２６内の流体
圧をスプール５８内に形成された連通路６６を介してス
プール５８の一端面６７に導く。７１は、スプール５８
より一側方のケーシング５Ｂ内に形成されたピストン室
であり、このピストン室７１は一端側に小径部７２を、
他端側に大径部７３を有する。７４はピストン室？ｊ内
に収納されスプール５８と同一方向に移動可能なピスト
ンであり、このピストン７４は軸方向中央部に大径部７
３に摺動可能に係合するピストン部７５を有し、このビ
ス［・ン部７５の一端面中央および他端面中央には軸方
向に延びるロッド部７６．７７がそれぞれ形成されてい
る。そして、これらロッド部７６．７７は小径部７２お
よびスプール室５７内にそれぞれ摺動可能に挿入されて
いる。また、このピストン７４の中央には軸方向に延び
る貫通孔７８が形成されている。８１はスプール５８よ
り他側方のケーシング５６内に形成されたスプリング室
であり、このスプリング室８１および前記ビスＩ・ン室
７１と前記高圧通路５３とはケーシング５６内に形成さ
れた高圧通路８２により連通している。この結果、カウ
ンターバランス弁３１により給排通路２５．２１３から
選択して取出された高圧流体が前記ピストン室７１に導
かれてピストン部７５の他端面に作用すると、該ピスト
ン７４は一端方向に向かう押圧力を受は一方、前記高圧
流体が前記スプリング室８１に導かれてスプール５８の
大径ランｌ”６０の他端面に作用すると、該スプール５
８は閉止側に押圧移動され流体ロックされる。前記スプ
リング室８１内にはスプリング８３およびリテーナ８４
が収納され、このスプリング８３はリテーナ８４を介し
てスプール５８を閉止側に付勢する。そして、前記スプ
ール５８が流体ロックされておらず、しかも給排通路２
５．２６の内圧がいずれも設定圧未満である場合には、
スプール５８はこのスプリング８３により閉止側に付勢
され、これら給排通路２５．２６同士を遮断する。８５
は前記ケーシング５６内に形成された導入通路であり、
この導入通路８５の一端は二股に分かれて前記導入通路
５１．５２にそれぞれ連通ずるとともに、その他端はピ
ストン室７１に開口している。この結果、スプリング室
３５または３６内が高圧であるとき、該スプリング室３
５．３６内の高圧流体はこれら導入通路５１．５２．８
５からなる通路８６を通じてピストン部７５の一端面に
導かれ、ピストン７４をスプール５８に向かって移動さ
せて該スプール５８を解放側（他端方向）にスプリング
８３の付勢力より小さな押圧力で押圧する。

次に、この発明の一実施例の作用について説明する。

今、切換弁２１が流れ位置、例えば平行流位置にあると
すると、ポンプ２２から吐出された高圧流体は給排通路
２５を通じて流体モータ２４に流入し、一方、流体モー
タ２４から流出した低圧流体は給排通路２６に排出され
ている。このとき、給排通路２５内の高圧流体はスプリ
ング室３５内に流入し、カウンターバランス弁３１のス
プール３４をスプリング室３６に向って移動させている
。この結果、第２通路４６と第４通路５０とが連通して
おり、流体モータ２４から給排通路２６に損出された低
圧流体はタンク２３に戻されている。また、前記スプー
ル３４の移動により、第１通路４５と高圧通路５３とが
連通しているため、給排通路２５内の高圧流体はカウン
ターバランス弁３１により選択されて高圧通路５３に取
出された後、スプリング室８１に流入している。このた
め、リリーフ弁５５のスプール５８はこのスプリング室
８１に流入した高圧側流体の流体力と、スプリング８３
の付勢力との合計力を受けて閉止側に移動して停止して
いる。この結果、第５通路６３と第６通路６５とはスプ
ール５８の大径ランド６０によって遮断されており、リ
リーフ弁５５は閉止している。

方、前記カウンターバランス弁３１かも選択されて取出
された高圧流体はピストン室７１にも流入し、ピストン
部７５の他端面にも作用するが、このとき、スプリング
室３５から導入通路５１．８５を通じて前記高圧流体と
同圧の高圧流体がピストン室７１に導かれピストン部７
５の一端面に作用しているため、両流体力は完全に相殺
し合い、ピストン７４がスプール５８に押圧力を付与す
ることはない。

次に、切換弁２１を平行流位置から中立位置に切換える
と、給排通路２５．２６がタンク２３に接続されるため
、スプリング室３５内およびスプリング室８１内の圧力
がタンク圧まで低下する。このようにスプリング室３５
の内圧が低下すると、カウンター７へランス弁３１のス
プール３４はスプリング３８の付勢力により中立位置に
向かって移動し、第２通路４６と第４通路５０とを遮断
し始める。一方、スプリング室８１内の圧力が低下する
と、リリーフ弁５５のスプール５８は高圧側の飴υ１通
路２５からの流体圧を受けなくなって流体ロックから解
放され、これにより、スプール５８はスプリング８３の
付勢力のみによって閉止されるようになる。これと同時
にピストン室７１の内圧も低下し、ピストン部７５の一
端面および他端面も流体力を受けなくなる。また、前述
のように切換弁２１が切換えられると、この切換え直後
から短時間だげクローラ車両が慣性走行するため、流体
モータ２４は慣性回転してこの実施例では給排通路２６
に流体を吐出し、該給排通路２６の内圧を上昇させる。

このとき、前述のようにカウンターバランス弁３１のス
プール３４はスプリング３日の付勢力によって一端方向
に移動している最中であるが、このスプリング室３５内
の流体が排出される通路の途中に絞り４３が設けられて
いるため、スブリング室３５内の圧力が上昇する。この
ようにして高圧まで上昇したスプリング室３５内の流体
は通路８Ｂを介してピストン室７１に導かれるため、ピ
ストン７４はリリーフ弁５５のスプール５８に向かって
移動し、該スプール５８に解放側（他端方向）に向かう
押圧力を与える。ここで、スプリング室３５ノ内圧は極
端に高い圧力ではないので、ピストン７４がスプール５
８に与える押圧力は前記スプリング８３の付勢力より小
さな力である。この結果、スプール５８に対するスプリ
ング８３の閉止側への付勢力が押圧刃のだけ相殺され、
結果的にスプリング８３の付勢力が弱められる。ここで
、リリーフ弁５５のスプール５８は給排通路２６の内圧
をその一端面６７に受けているが、該給排通路２６の内
圧が流体モータ２４からの吐出流体によって設定圧未満
の所定圧まで上昇すると、スプール５８の受けている流
体力が前記相殺されて弱められたスプリング８３の伺勢
力を上回るため、該スプール５８はスプリング８３を圧
縮しながら解放側に移動し、給排通路２５．２６同士を
連通して該所定圧の流体を残りの低圧側の給排通路２５
に逃がす。このように、リリーフ開始時におけるリリー
フ圧力を従来のリリーフ設定圧未満の低い値とすること
ができるため、例えばクローラ車両の停止時における衝
撃を緩和することができる。しかも、リリーフ開始時の
リリーフ圧力を低い所定圧とすることができるため、給
排通路２６の内圧が短時間で該所定圧まで」１昇し、こ
の結果、リリーフ直前における給排通路２５内の内圧は
キャビテーション発生圧以上に保持される。また、この
とき、スプリング室３５内の流体はその一部が前述のよ
うにピストン室７１に送られるため、カウンターバラン
ス弁３１のスプール３４の中立位置への復帰速度が速く
なる。この結果、給排通路２６における圧力の立ち上が
りが速くなって早期のリリーフが可能となり、結果とし
て前記キャビテーションの発生がさらに防止される。そ
して、流体モータ２４の慣性回転の開始から短時間だけ
経過し、カウンターバランス弁３１のスプール３４がほ
ぼ中立位置まで復帰すると、スプール３４によりスプリ
ング室３５とピストン室７１とが遮断され、ピストン部
７５の一端面に高圧が導かれなくなる。この結果、ピス
トン７４が押圧力を発生しなくなり、力のバランスが崩
れてスプール５８がスプリング８３に伺勢されて閉止側
へ移動しようとする。このため、給排通路２Ｇの内圧が
リリーフ設定圧まで急」１昇して力の／へランスが回復
され、スプール５８は解放状態を維持する。このように
して流体回路が異常高圧まで上昇することが阻止される
。また、このとき、流体モータ２４には所定圧または設
定圧の背圧が作用し、流体ブレーキが与えられて減速さ
れる。なお、前記ピストン７４は流体モータ２４の慣性
回転が緩やかになって給排通路２６の内圧が設定圧から
低下したとき、スプリング８３によってスプール５８と
ともに押され、かつピストン室７１の流体が漏洩するこ
とで初期位置まで復帰する。

一方、切換弁２１が交差流位置から中立位置に切換えら
れたときも前述と同様に作動するが、このときには給排
通路２５が高圧側となり、スプリング室３６内の高圧流
体が導入通路５２．８５を介してピストン７４に導かれ
る。

発」Ｌの」１釆 以上説明したように、この発明によれば、切換弁の中立
位置への切換え時に発生する衝撃力を緩和することがで
きるとともに、給排通路内に生じるキャビテーションを
も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す一部が記号で表され
た正面断面図、第２図は従来のリリーフ弁を示す一部が
記号で表された正面断面図である。 ２１・・・切換弁 ２５．２６・・・給排通路 ５８・・・スプール ８３・・・スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　切換弁と流体モータとを接続する一対の給排通路間に
   設けられ、切換弁が流れ位置にあるときには高圧側の給
   排通路からの流体圧およびスプリングの付勢力を受けて
   スプールが閉止側に移動することにより前記給排通路間
   を遮断し、切換弁が中立位置に切換えられて、スプール
   が前記高圧側の給排通路からの流体圧を受けなくなると
   ともに、流体モータが慣性回転していずれかの給排通路
   が設定圧以上の高圧になると、スプールが該設定圧以上
   の高圧を受けてスプリングを圧縮しながら解放側に移動
   し、前記設定圧以上の高圧流体を残りの給排通路に逃が
   すようにしたリリーフ弁において、前記スプールと同一
   方向に移動可能でスプールに向かって移動したとき該ス
   プールを解放側にスプリングの付勢力より小さな押圧力
   で押圧するピストンを設けるとともに、流体モータの慣
   性回転開始時に、短時間だけ高圧の流体をピストンに導
   き該ピストンをスプールに向かって移動させる通路を設
   けたことを特徴とするリリーフ弁。