JPH05126268A - リリーフ弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、壁３４の位置を調節可能
にして、パイロットピストン３５にパイロット圧力が作
用したときの、設定圧力を決めるスプリング２９の初期
設定荷重の変化を、壁３４の位置を調節することでおこ
なうリリーフ弁の提供である。 【構成】 リリーフ弁の設定圧力を制御できるリリーフ
弁装置において、ケース１７と相対移動可能に取付け
た、パイロットピストン３５の最大移動位置を制限する
壁３４の位置を、ケース１７に対して変位させて、パイ
ロットピストン３５を移動させたときのスプリング２９
の初期設定荷重を変える構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、油圧回路の圧力を設
定圧力以下に保つためのリリーフ弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の直動形リリーフ弁を示し
たもので、その構成は、以下のとおりである。このリリ
ーフ弁は、ケース１の一端にキャップ２をねじ込んでい
る。上記ケース１は、一次圧力側ポート３とタンク側ポ
ート４とを形成している。このタンク側ポート４は、図
示していないタンクに連通している。そして、ケース１
内にメインポペット５を設けることで、ケース１内を一
次圧力側室６とスプリング室７とに区画している。さら
に、ケース１には、スプリング室７と連通するドレンポ
ート８が形成してある。このドレンポート８は、タンク
と連通し、スプリング室７に圧力がこもらないようにし
ている。

【０００３】また、ケース１にねじ込んだキャップ２の
内部には、パイロットピストン９が配置されている。そ
して、メインポペット５とパイロットピストン９との間
には、スプリング１０が設けてある。通常は、このスプ
リング１０の力で、メインポペット５がケース１のシー
ト部１１に圧接して、そのシート部１１を閉じている。
同時に、パイロットピストン９もスプリング１０の力で
キャップ２内側の端部に押しつけられる図示の位置を保
っている。

【０００４】上記パイロットピストン９は、キャップ２
側の一端部に凹部１２を形成している。また、この凹部
１２を囲むパイロットピストン９の外周部は、パイロッ
トピストン９の他の外周部より細くなっている。このた
め、この細くなっている部分とキャップ２との間に空間
１３が形成される。そしてキャップ２には、この空間１
３と連通するパイロットポート１４が形成してある。こ
のパイロットポート１４から導かれたパイロット圧力
が、空間１３を介してパイロットピストン９の凹部１２
に作用し、パイロットピストン９をスプリング１０の力
に抗してメインポペット５側に移動させる。この場合、
パイロットピストン９は、ケース１に設けてあるストッ
パ部４７でその移動距離を制限されている。なお、メイ
ンポペット５とパイロットピストン９には、それぞれＯ
リング１５、１６が取付けてある。

【０００５】このような構成による直動形リリーフ弁が
作動する様子を以下に示す。今、一次圧力側室６に、ス
プリング１０の初期設定荷重以上の圧力が作用したと
き、ポペット５はスプリング１０の力に抗して移動し、
シート部１１を開く。シート部１１が開くと、一次圧力
側室６の圧油はタンク側ポート４に流れていく。圧油が
タンク側ポート４からタンクに流れることで、一次圧力
側室６の圧力は、設定された圧力以上にならない。そし
て、一次圧力側室６の圧力が、スプリング１０の荷重で
設定した圧力より下がると、スプリング１０の力が一次
圧力側室６の力に勝って、メインポペット５を一次圧力
側室６の方向に移動させ、シート部１１を閉じる。この
ようにして一次圧力側が設定した圧力以上にならないよ
うにしている。

【０００６】このような、直動形リリーフ弁が作動する
ための設定圧力は、メインポペット５を押すスプリング
１０の初期設定荷重で決まる。つまり、この初期設定荷
重を変えることでリリーフ弁が作動するするための設定
圧力を変えることができる。このことは、バランスピス
トン形リリーフ弁についても同じで、直動形のポペット
５の代りに、パイロットポペットを押すスプリングの初
期設定荷重がリリーフ弁を動作させる設定圧力を決定す
る。図示の従来例では、、ケース１にねじ込んだキャッ
プ２を回して、パイロットピストン９を移動させ、スプ
リング１０のセット荷重を調節できる。また、パイロッ
ト圧力を用いた場合は、そのパイロット圧力の作用によ
り、パイロットピストン９がスプリング１０に抗してメ
インポペット５方向に移動する。これにより、スプリン
グ１０の初期設定荷重を大きくし、リリーフ弁が作動す
る設定圧力を高くできる。このように、パイロットピス
トン９を移動させ、スプリング１０の初期設定荷重を変
化させることで、リリーフ弁の設定圧力を二通りに設定
できるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記に示した従来のリ
リーフ弁装置では、パイロットピストン９の移動距離を
制限するストッパ部４７の位置が固定されているので、
パイロットピストン９にパイロット圧力が作用したとき
の設定圧力を変えることができないという問題があっ
た。

【０００８】この発明の目的は、ストッパ部の位置を調
節可能にして、パイロットピストンにパイロット圧力が
作用したときの、設定圧力を調節できるリリーフ弁装置
を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにこの発明では、ケースと、このケースと相対移動可
能に取付けた調節部材と、メインポペットあるいはパイ
ロットポペットに作用させ、リリーフ弁の設定圧を特定
する設定スプリングと、上記調節部材内に摺動自在に設
け、その移動位置に応じて設定スプリングのバネ力を変
化させるパイロットピストンと、このパイロットピスト
ンの最大移動位置を制限するストッパ部とを備え、上記
調節部材とケースとを相対移動させたときと、ケースと
パイロットピストンとを相対移動させたときとで、リリ
ーフ弁の設定圧を制御できるリリーフ弁装置において、
上記ストッパ部を調節部材に設け、調節部材とケースと
を相対的に移動させてストッパ部の位置をケースに対し
て変位させることで、パイロットピストンを移動させた
ときの設定スプリングの初期設定荷重を変える構成とし
ている。

【００１０】

【作用】上記のように構成したので、第１発明では、ケ
ースと調節部材を相対移動させて、ストッパ部の位置を
ケースに対して移動し、パイロットピストンを移動させ
たときの設定スプリングの初期設定荷重を変られる。ま
た、パイロットピストンとケースとを相対的に移動させ
ると、調節部材とケースとの相対位置にかかわらず、パ
イロットピストンはストッパ部による制限範囲内で移動
し、そのときの設定スプリングの初期設定荷重を変える
ことができる。さらに第２発明では、ケースと第１調節
部材を相対的に移動させて、ケースに対するストッパ部
の位置を変位させ、通常の設定スプリングの初期設定荷
重を変える。 また、ケースと第２調節部材とを相対的
に移動させると、調節部材とケースの相対位置にかかわ
らず、パイロットピストンはストッパ部による制限範囲
以内を移動し、設定スプリングの初期設定荷重を変えら
える。

【００１１】

【実施例】図１に示した第１実施例は、バランスピスト
ン型リリーフ弁である。その構成は、以下のとおりであ
る。ケース１７の一端には、一次圧力側ポート１８とタ
ンク側ポート１９とが形成してあり、互いに直角に交わ
って連通している。そして、ケース１７内にメインポペ
ット２０を設けることにより、ケース１７内の一次圧力
側ポート１８とタンク側ポート１９を区画している。

【００１２】このメインポペット２０は、内部に第１ス
プリング室２１を形成している。この第１スプリング室
２１には、スプリング２２が配置されている。通常、メ
インポペット２０は、このスプリング２２の力で、一次
圧力側ポート１８のシート部２３に圧接し、一次圧力側
ポート１８とタンク側ポート１９との連通を遮断してい
る。また、このメインポペット２０の中心部には、一次
圧力側ポート１８と第１スプリング室２１を連通するチ
ョーク２４が形成されている。

【００１３】上記第１スプリング室２１は、連通路２５
を介して、第２スプリング室２６に連通している。この
第２スプリング室２６内には、パイロットポペット２７
とスプリングシート２８とを摺動自在に設けている。ま
た、上記パイロットポペット２７とスプリングシート２
８との間には、スプリング２９を介在させている。そし
て、このスプリング２９の力で、パイロットポペット２
７とスプリングシート２８とは、互いに反発し合う方向
に押されている。パイロットポペット２７は、ノーマル
状態では、連通路２５のシート部３０に圧接し、シート
部３０を閉じている。これにより、連通路２５と第２ス
プリング室２６との連通を遮断している。また、上記第
２スプリング室２６のパイロットポペット２７側とスプ
リングシート２８側とには、ドレンポート３１、３２が
形成され、図示されていないタンクに連通している。

【００１４】上記パイロットポペット２７とは反対側で
あるスプリングシート２８の外側には、第１調整ねじ３
３を設けている。この第１ねじ３３は、その中を空洞に
するとともに、スプリングシート２８と隣接する側は壁
３４でふさいでいる。しかも、この第１調節ねじ３３外
端部分には、外周ねじ３３ａと内周ねじ３３ｂとを形成
している。この外周ねじ３３ａは、ケース１７に形成し
た内周ねじ１７ａにはめるようにしている。したがっ
て、ケース１７と第１調節ねじ３３とを相対回転させれ
ば、この第１調節ねじ３３が軸線方向に移動する。この
軸線方向の移動によって、ケース１７と第１調節ねじ３
３との相対位置を調節できる。

【００１５】上記のようにした第１調節ねじ３３の中空
部分には、パイロットピストン３５を摺動自在に設ける
とともに、第１調節ねじの外側を第２調節ねじ３６でふ
さぎ、第１調節ねじ３３内に室ａと室ｂとを区画してい
る。そして、この第１調節ねじ３３と第２調節ねじ３６
で調節部材としている。また、このパイロットピストン
３５には、上記室ａと室ｂとを連通する連通孔が形成し
てある。上記第２調節ねじ３６は、その外端に外周ねじ
３６ａを形成するとともにこの外周ねじ３６ａを上記第
１調節ねじ３３の内周ねじ３３ｂにはめている。第２調
節ねじ３６とは反対側であるパイロットピストン３５の
内側には突部３５ａを形成するとともに、この突部３５
ａを、前記壁３４に形成した孔３７からスプリングシー
ト２８側に突出させている。

【００１６】そして突部３５ａがスプリングシート２８
に接触している図示の状態から、第２調節ねじ３６を回
してそれを押し込めば、パイロットピストン３５の突部
３５ａがスプリングシート２８を押して、スプリング２
９のばね力を強くする。しかし、第２調節ねじ３６を反
時計方向に回せば、そのばね力を弱くできる。つまり、
この第２調節ねじ３６を回して、スプリングシート２８
の位置を変えることによって、このリリーフ弁の初期設
定荷重を変えることができる。また、第１、２調節ねじ
３３、３６及びパイロットピストン３５の相対関係を固
定化して、第１調節ねじ３３だけを回しても、スプリン
グシート２８の位置を変えられるので、この場合にもリ
リーフ弁の初期設定荷重を変えることができる。

【００１７】上記のようにした第１調節ねじ３３の外周
分には環状凹部３３ｃを形成しているが、この環状凹部
３３ｃは、第１調節ねじ３３の移動位置にかかわらず、
ケース１７に形成したパイロットポート３８に常時連通
する構成にしている。しかも、この環状凹部３３ｃは、
連通路３９を介して室ａ，室ｂに連通している。したが
って、パイロットポート３９から圧油が供給されると、
それが室ａ、室ｂに導かれる。この供給された圧油の圧
力作用で、パイロットピストン３５は移動する。この場
合、室ａ側と室ｂ側とのパイロットピストン３５の受圧
面積の差により、パイロットピストン３５は、壁３４に
接触するまで移動する。このようにパイロットピストン
３５が移動すれば、突部３５ａの突出量が最大になる。
したがって、第１調節ねじ３３とケース１７の相対関係
を一定にしておけば、その状態においてスプリング２９
の撓み量も最大になり、そのときのリリーフ設定圧も最
大にできる。なお、第１調節ねじ３３と第２調節ねじ３
６とには、それぞれロック用ナット４１、４２を取付
け、第１調整ねじ３３、第２調節ねじ３６の不必要な回
転を止めている。さらに、第１調整ねじ３３と第２調整
ねじ３６とには、それぞれＯリング４３、４４が設けて
ある。

【００１８】このバランスピストン形リリーフ弁の設定
圧力の調節は、パイロットポペット２７を押すスプリン
グ２９の初期設定荷重で決まる。この初期設定荷重の調
節は、パイロットポート３８から導いたパイロット圧力
の作用と第１調節ねじ３３と第２調節ねじ３６とでおこ
なっている。以下にその調節操作を示す。

【００１９】第１の操作として、第１調節ねじ３３を回
すと、第１調節ねじ３３とケース１７とが相対的に移動
する。つまり、ケース１７と第１調節ねじ３３内の壁３
４との相対位置も変位する。この場合、第１調節ねじ３
３内の壁３４とパイロットピストン３５と第２調節ねじ
３６とは、第１調節ねじ３３と一体になって移動するの
でパイロットピストン３５の突部３５ａがスプリングシ
ート２８を押して、通常のスプリング２９の初期設定荷
重を変えることができる。もちろん、第１調節ねじ３３
を押し込む方向に回せば、初期設定荷重は大きくなり、
反対に回せば、小さくなる。

【００２０】第２の操作として、第１の状態でパイロッ
ト圧力を作用させると、パイロットピストン３５がケー
ス１７と相対的に移動する。これにより、第１の状態よ
り強くスプリング２９の初期設定荷重を変えることがで
きる。

【００２１】第３の操作として、第２調節ねじ３６を回
して、ケース１７とパイロットピストン３５との相対位
置を調節する。これによりパイロットピストン３５とケ
ース１７との相対位置が変位するので、突部３５ａがさ
らに出っ張ったり、引っ込んだりする。突部３５ａが出
っ張ると、スプリングシート２８はスプリング２９を縮
める方向に押され、スプリング２９の初期設定荷重を大
きくする。また、突部３５ａが引っ込むと、スプリング
シート２８は、スプリング２９が伸びる方向に押され、
スプリング２９の初期設定荷重を小さくする。このよう
に、スプリング２９の初期設定荷重を変えることができ
る。

【００２２】図２の直動形リリーフ弁は、本発明の第２
実施例である。前記従来例、及び上記第１実施例と同じ
構成部材については、同一符号を用いるとともにその詳
細な説明を省略する。

【００２３】この第２実施例では、ケース１７内に形成
した一次圧力側ポート３、タンク側ポート４、スプリン
グ１０、及びポペット５周辺は、その構成が従来例と同
じである。また、第１実施例のバランスピストン形リリ
ーフ弁では、パイロットポペット２７を押すスプリング
２９の初期設定荷重を調節して、設定圧力を決めていた
が、この第２実施例では、メインポペット５を押す従来
例に示したスプリング１０の初期設定荷重を変えて、設
定圧力を決めている。しかし、このスプリング１０の初
期設定荷重を変える調節部材の構成と、その操作は、第
１実施例と同じである。また、環状凹部３３ｃは、連通
路３９を介して、パイロット室ｃに連通している。この
パイロット室ｃは、第１実施例で示した室ｂに相当す
る。同様に、ドレン室ｄは、第１実施例の室ａに相当す
る。そして、上記ドレン室ｄは、壁３４に形成したポー
ト４５→スプリングシート２８に形成したポート４６→
スプリング室７→ドレンポート８を介して、図示してい
ないタンクに常時連通している。この点が、第１実施例
と違っている。

【００２４】なお、上記した各実施例では、第１調節ね
じ３３、第２調節ねじ３６を、各々別体にしてあるが、
これらは、まったく一体でもよい。ただし、一体にした
とき、パイロットピストン３５とケース１７の相対位置
の変位は、パイロット圧力の作用のみでおこなわれ、パ
イロットピストン３３の移動方向もスプリング２９を縮
める方向のみである。しかし、第１調節じ３３の操作
は、第１の操作と同じである。また、第１調節ねじ３３
の壁３４は、ストッパの機能を果たしているが、この壁
３４とは別にストッパ部を設けてもよい。加えて、これ
ら実施例では、第１、第２調節ねじ３３、３６というよ
うに、ねじを用いているが、これらねじの変わりに、例
えばボールクッリク式の押し込み部材を用いてもよい。

【００２５】

【効果】第１発明では、ストッパ部の位置を調節できる
ようにしたので、ケースに対してパイロットピストンの
最大移動位置を変えることができる。これにより、一つ
のリリーフ弁で高圧域から低圧域までの幅広い圧力の範
囲で使用することができるようになった。また、パワー
ショベルのように、作業条件の変化、例えば、走行中に
障害物に乗り上げたときなど大きな圧力を必要とするこ
とがあるが、このような場合にも対応できる。また第２
発明では上記第１発明に加えて、第２調節部材がパイロ
ットピストンとケースとを相対的に移動させられるの
で、設定スプリングの初期設定荷重の調節範囲も広が
り、高圧域から低圧域までをカバーすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の断面図である。

【図２】第２実施例の断面図である。

【図３】従来例の断面図である。

【符号の説明】

５ メインポペット 17 ケース 18 一次圧力側ポート 19 タンク側ポート 23 シート部 27 パイロットポペット 29 スプリング 35 パイロットピストン 47 ストッパ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースと、このケースと相対移動可能に
   取付けた調節部材と、メインポペットあるいはパイロッ
   トポペットに作用させ、リリーフ弁の設定圧を特定する
   設定スプリングと、上記調節部材内に摺動自在に設け、
   その移動位置に応じて設定スプリングのバネ力を変化さ
   せるパイロットピストンと、このパイロットピストンの
   最大移動位置を制限するストッパ部とを備え、上記調節
   部材とケースとを相対移動させたときと、ケースとパイ
   ロットピストンとを相対移動させたときとで、リリーフ
   弁の設定圧を制御できるリリーフ弁装置において、上記
   ストッパ部を調節部材に設け、調節部材とケースとを相
   対的に移動させてストッパ部の位置をケースに対して変
   位させることで、パイロットピストンを移動させたとき
   の設定スプリングの初期設定荷重を変える構成としたリ
   リーフ弁装置。
2. 【請求項２】 上記調節部材を、ケースと相対移動する
   第１調節部材と、この第１調節部材に収納され、第１調
   節部材やケースと相対移動する第２調節部材とに分割
   し、第１調節部材とケースとを相対移動させて、ストッ
   パ部の位置を調節して、パイロットピストンを移動させ
   たときの設定スプリングの初期設定荷重を変え、第２調
   節部材とケースとを相対移動させ、通常の設定スプリン
   グの初期設定荷重を変える構成とした請求項１に記載し
   たリリーフ弁装置。