JPH0587376U - リリーフ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作動を安定にしかつ構造をコンパクトにし得
るリリーフ弁を提供する。 【構成】 メインポペット２０の高圧室１４に面する側
に、細径突出部３２を設けると共に、この突出部３２内
に内径部通路３４に連通する絞り通路３６を穿設し、こ
の絞り通路３６および通路３４を介して高圧室１４の圧
油をピストン２６の一端に作用させるよう構成する。ま
た、弁体は、その中央部（本体部１０およびプラグ１２
の間）をスリーブ３８により構成し、このスリーブ３８
を、背部室４２から低圧室１６への戻り通路（切欠部）
３８ｂを設けたねじ込み部を介して、本体部１０に直接
結合する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、小形建設機械等に使用される複合バルブのリリーフ弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、この種のリリーフ弁は、例えば特公昭６１ー３９９２号公報に開示さ れるように（図３参照）、本体部１０およびプラグ１２からなる弁体の内部に高 圧室１４、低圧室１６および背圧室１８を有すると共に、内径部に通路を備えて 高圧室１４と低圧室１６との間を開閉制御するメインポペット２０と、このメイ ンポペット２０の前記内径部に摺動自在に支持されかつ内径部に絞り２２付きパ イロット通路２４を備えて高圧室１４を背圧室１８に連通する円筒状ピストン２ ６と、このピストン２６に対向して設けられ背圧室１８と低圧室１６との間を開 閉制御するパイロットポペット２８とからなり、前記パイロットポペット２８の 開弁により前記ピストン２６が前記絞り２２の前後差圧により変位すると共に、 前記パイロット通路２４が閉塞されて背圧室１８の圧力が低下することにより、 前記メインポペット２０が開弁すなわちリリーフするよう構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記従来のリリーフ弁は、以下に述べるような難点を有してい た。すなわち、従来のリリーフ弁においては、図示されているように、ピストン ２６はメインポペット２０を貫通して高圧室１４に露出しているが、このため、 リリーフ弁が作動状態になる際には、ピストン２６の前記露出先端部には高圧室 １４の圧力のみならず、高圧室１４から低圧室１６に流出する流体（圧油）の力 も作用し、しかもこの流体圧力は円周方向に均一に作用するのではなく、高圧室 や低圧室の形状により種々に変化する。従って、ピストン２６には、これをパイ ロットポペット２８へ押圧する油圧力に加えて、前記流体圧力が半径方向にも作 用することになる。この結果、メインポペット２０とピストン２６との相対動作 が円滑を欠くと共に、さらにはメインポペットとピストンとの隙間の分だけピス トンが半径方向に振れ、この振れがパイロットポペット２８にも伝達されるので ピストン２６が振動し、このためリリーフ作動圧力が不安定となると同時に、騒 音が発生するなどの難点があつた。

【０００４】 さらに、従来のリリーフ弁は、パイロットポペット２８から排出される圧油を 、メインポペット２０を支持する外側部材３０のさらに外径部を経て低圧室１６ へ戻していることから、弁部を本体部１０に組み込むためのねじプラグ１２の外 径（弁本体１０の組み込み内径Ｄ）が比較的大きく設定されていた。しかるに、 このことは、この種のリリーフ弁を小形建設機械用複合バルブのリリーフ弁とし て使用する場合に、前記複合バルブを大形化することになり、結果的に小形建設 機械の小形化要望を阻害していた。

【０００５】 そこで、本考案の目的は、作動安定性に優れると共にコンパクトに構成するこ とができるリリーフ弁を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するために、本考案に係るリリーフ弁は、弁体の内部に高圧 室、低圧室および背圧室を有すると共に、内径部に通路を備えて高圧室と低圧室 との間を開閉制御するメインポペットと、このメインポペットの前記内径部に摺 動自在に支持されかつ内径部に絞り付きパイロット通路を備えて高圧室を背圧室 に連通する円筒状ピストンと、このピストンに対向して設けられ背圧室と低圧室 との間を開閉制御するパイロットポペットとからなり、前記パイロットポペット の開弁により前記ピストンが前記絞りの前後差圧により変位すると共に前記パイ ロット通路が閉塞されて背圧室の圧力が低下することにより前記メインポペット が開弁するよう構成したリリーフ弁において、 前記メインポペットの高圧室に面する側に細径突出部を設けると共に、この突 出部内に前記内径部通路に連通する絞り通路を穿設し、この絞り通路を介して高 圧室の圧油を前記ピストンの一端に作用させるよう構成することを特徴とする。 この場合、弁体の中央部をスリーブから構成すると共に、このスリーブの内径 部にはメインポペットの外形部の一部を液密かつ摺動自在に支持するシートを配 設し、前記弁体、スリーブ、シートおよびメインポペットの間に、パイロットポ ペットの背部室と低圧室との間を連通する通路をそれぞれ設けることができる。

【０００７】

【作用】

本考案によれば、ピストンは、メインポペットの高圧室に面する側に突出する 細径突出部内に設けた絞り通路を介してのみ高圧室の圧油を作用されるよう構成 されている。従って、ピストンは、従来のリリーフ弁におけるように高圧室内に おいて半径方向の流体圧力が作用することがないので、振動を発生することなく 極めて安定に作動する。

【０００８】 また、弁体は、その中央部（弁本体とプラグの間）をスリーブから構成するこ とにより、弁本体の組み込み内径を小さく設定することが可能となる。従って、 リリーフ弁がコンパクトとなり、これを組み込む複合バルブも小形化される。

【０００９】

【実施例】

次に、本考案に係るリリーフ弁の実施例につき添付図面を参照しながら以下詳 細に説明する。なお、説明の便宜上、図３に示す従来の構造と同一の構成部分に は同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００１０】 図１は、本考案のリリーフ弁の一実施例を示し、その基本的構成は図３に示す 従来のそれと同一である。すなわち、リリーフ弁は、弁体の内部に高圧室１４、 低圧室１６および背圧室１８を有すると共に、内径部に通路を備えて高圧室１４ と低圧室１６との間を開閉制御するメインポペット２０と、このメインポペット ２０の前記内径部に摺動自在に支持されかつ内径部に絞り２２付きパイロット通 路２４を備えて高圧室１４を背圧室１８に連通する円筒状ピストン２６と、この ピストン２６に対向して設けられ背圧室１８と低圧室１６との間を開閉制御する パイロットポペット２８とから構成されている。

【００１１】 しかるに、本考案においては、メインポペット２０の高圧室１４に面する側に 細径突出部３２を設けると共に、この突出部３２内に内径部通路３４に連通する 絞り通路３６を穿設し、この絞り通路３６および通路３４を介して高圧室１４の 圧油をピストン２６の一端に作用させるよう構成する。また、弁体は、その中央 部（本体部１０およびプラグ１２の間）をねじ結合するスリーブ３８から構成す ると共に、このスリーブ３８の内径部にはメインポペット２０の外形部の一部を 液密かつ摺動自在に支持するシート４０を配設し、弁本体１０、プラグ１２、ス リーブ３８、シート４０およびメインポペット２０の間に、パイロットポペット ２８の背部室４２と低圧室１６との間を連通する通路（これについては後述する ）をそれぞれ設ける。

【００１２】 そこで、前記構成をさらに詳しく説明すると、スリーブ３８の内部には高圧室 １４に面して突出部３２を備えたメインポペット２０が摺動自在に支持され、そ してこのメインポペット２０はその外周の一部をさらにシート４０の内径部によ っても液密かつ摺動自在に支持されている。シート４０の外径部は、図２に示す ように、面削部４０ａを備えており、これによりパイロット背部室４２はシート ４０の横穴４０ｂ、面削通路（部）４０ａ、横穴４０ｃ（図１参照）に連通して いる。また、メインポペット２０の外周には溝２０ａが、スリーブ３８にはその 半径方向に横穴３８ａが、そしてねじ部には切欠き部３８ｂがそれぞれ設けられ ており、これによりシート４０の前記横穴４０ｃは前記溝２０ａ、横穴３８ａ、 切欠き部３８ｂを介して低圧室１６へ接続されている。さらに、メインポペット ２０の内径部には、ピストン２６が摺動自在に支持され、ばね４４の力を受けて いる。このピストン２６には、内径部に通路２４が設けられ、そしてこの通路２ ４上には絞り２２が備えられている。従って、図示の状態では、高圧室１４と背 圧室１８とは、メインポペット２０内の絞り通路３６、通路３４およびピストン ２６内の絞り２２、通路２４を介して接続されている。一方、パイロットポペッ ト２８は、ばね４６によりシート４０の一端に押接されており、そして背圧室１ ８に露出した先端部はテーパ状に形成されて絞り４８を備えている。

【００１３】 次に、このような構成になる本考案のリリーフ弁の動作について説明する。先 ず、高圧室１４の圧力が上昇すると、前述したように高圧室１４は背圧室１８に 連通しているので、前記圧力はパイロットポペット２８に作用し、ばね４６の力 に抗してこれを開口させる。パイロットポペット２８が開口すると、ここで背圧 室１８は、ピストン２６に設けた絞り２２を介して高圧室１４に接続されている ので、背圧室１８の圧力が低下し、この背圧室１８内の圧力とメインポペット２ ０の通路３４内の圧力との差圧力により、ピストン２６はばね４４の力に抗して 図中右行し、ピストン２６の開口部５０がパイロットポペット２８の先端部に当 接する。しかし、ここで前記先端部には絞り（通路）４８が設けてあるので、背 圧室１８は前記絞り４８並びに通路２４、絞り２２、通路３４、３６を介して高 圧室１４に連通した状態となる。そして、このような状態においては、背圧室１ ８内の圧力は高圧室１４内の圧力に比較してかなり低く維持されているので、メ インポペット２０に対して高圧室１４から作用する力（Ａ１×Ｐ１）は背圧室１ ８から作用する力（Ａ２×Ｐ２）より大きくなる。すなわち、ここで、Ａ１、Ａ ２並びにＰ１、Ｐ２はそれぞれ高圧室１４、背圧室１８における作用面積並びに 圧力を示す。この結果、メインポペット２０も図中右行して開口し、すなわち高 圧室１４が低圧室１６に連通し、高圧室１４内の圧油がスリーブ３８に設けた横 穴５２を介して低圧室１６内に流出（リリーフ）する。

【００１４】 しかるに、本考案においては、ピストン２６は、高圧室１４内に露出されるこ となく、メインポペット２０の突出部３２内に設けた絞り通路３６および通路３ ４を介してのみ高圧室１４内の流体圧が作用するよう構成されているので、すな わち、従来の技術におけるような横振動を発生するピストン半径方向の流体圧力 が作用することがないので、前記作動が極めて安定に達成される。また、メイン ポペット２０の前記絞り通路３６には、若干の絞り効果を持たせてあるので、ピ ストン２６に作用する急激な圧力変動を緩和することができる。

【００１５】 なお、本考案のリリーフ弁は、メークアップ弁としても作動する。そこで、こ れについて説明すると、この場合には、低圧室１６と高圧室１４との圧力関係は 、前者の方が高くなり、これによりメインポペット２０はばね４４の力に打ち勝 って、図において右行する。従って、低圧室１６内の圧油は横穴５２を介して高 圧室１４内へ流入し、高圧室１４内におけるキャビテーシヨンの発生は防止され る。なおこの場合、メインポペット２０が図１に示されているフルストロークｌ_１ の位置まで移動しても、その突出部３２はスリーブ３８の通路（内径Ａ１の部 分）内に止どまっているので、高圧室１４内の圧力は確実に背圧室１８内に導か れ、従ってメークアップ弁としても極めて安定した動作が達成される。

【００１６】 次に、本考案の別の目的であるコンパクト化について説明する。なお、このコ ンパクト化は、昨今省力化のために小形建設機械が開発され、さらに小形化が要 望されている現状において、これに使用される複合バルブ等の油圧機器のコンパ クト化も同様に求められており、そしてこのため、前記複合バルブを構成するリ リーフ弁に関しては、他の近接する部品間の干渉を防止するため、特に弁本体部 １０に対する取付け部分の大きさ（半径方向寸法Ｄ）を小さくすることが極めて 重要な課題とされているものである。しかるに、本考案においては、図１に示し かつ前述したように、弁の本体部１０とプラグ１２との間をスリーブ３８から構 成すると共に、リリーフ作動時にパイロット背部室４２へ排出された圧油を、シ ート４０の横穴４０ｂ、面袖通路４０ａ、横穴４０ｃ、メインポペット２０の溝 ２０ａ並びにスリーブ３８の横穴３８ａ、切欠部３８ｂを介して低圧室１６へ戻 すよう構成したことにより、リリーフ弁の弁本体部１０に対する取付け部分の大 きさＤは、メインポペット２０の大きさより僅かに大きく設定するだけで満足す る。この結果、複合バルブの構造を、図３に示すようにメインポペット２０を外 側部材３０を介して取付けていた従来の装置に比較して、大幅にコンパクト化す ることが可能となる。

【００１７】 このように、本考案によれば、ピストンは、メインポペットの高圧室に面する 側に突出する細径突出部内に設けた絞り通路を介してのみ高圧室の圧油を作用さ せるよう構成しているので、すなわち、従来のリリーフ弁におけるように高圧室 内において半径方向の流体圧力を作用させることがないので、リリーフ作動が振 動を発生することなく、極めて安定した作動となる。

【００１８】 また、弁体は、その中央部（弁本体とプラグの間）をスリーブにより構成する ことにより、弁本体の組込み内径を小さく設定することが可能となるので、リリ ーフ弁がコンパクトとなり、これを組込む複合バルブも小形化が可能となる。

【００１９】 以上、本考案を好適な一実施例について説明したが、本考案は前記実施例に限 定されることなく、その精神を逸脱しない範囲内において多くの改良変更が可能 である。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係るリリーフ弁は、弁体の内部に高圧室、低圧 室および背圧室を有すると共に、内径部に通路を備えて高圧室と低圧室との間を 開閉制御するメインポペットと、このメインポペットの前記内径部に摺動自在に 支持されかつ内径部に絞り付きパイロット通路を備えて高圧室を背圧室に連通す る円筒状ピストンと、このピストンに対向して設けられて背圧室と低圧室との間 を開閉制御するパイロットポペットとからなり、前記パイロットポペットの開弁 により前記ピストンが前記絞りの前後差圧により変位すると共に前記パイロット 通路が閉塞されて背圧室の圧力が低下することにより、前記メインポペットが開 弁するリリーフ弁において、前記メインポペットの高圧室に面する側に細径突出 部を設けると共に、この突出部内に前記内径部通路に連通する絞り通路を穿設し 、この絞り通路を介して高圧室の圧油を前記ピストンの一端に作用させるよう構 成することにより、前記ピストンは、従来のリリーフ弁におけるように高圧室内 において半径方向の流体圧力が作用することがなく、従って、リリーフ弁は、振 動を発生することなく極めて安定に作動する。

【００２１】 また、本考案において、弁体の中央部（弁本体とプラグの間）をスリーブによ り形成することにより、弁部分の弁本体に対する組込み内径を小さく設定するこ とが可能となり、従ってリリーフ弁がコンパクトとなり、またこれを組込む複合 バルブも小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るリリーフ弁の一実施例を示す断面
図である。

【図２】図１に示すリリーフ弁のII−II線断面図であ
る。

【図３】従来のリリーフ弁の要部断面図である。

【符号の説明】

１０ 本体部 １２ プラグ １４ 高圧室 １６ 低圧室 １８ 背圧室 ２０ メインポペ
ット ２０ａ 溝 ２２ 絞り ２４ 通路 ２６ ピストン ２８ パイロットポペット ３２ 突出部 ３４ 通路 ３６ 絞り通路 ３８ スリーブ ３８ａ 横穴 ３８ｂ 切欠部 ４０ シート ４０ａ 面削部（通路） ４０ｂ、４０ｃ
横穴 ４２ 背部室 ４４、４６ ばね ４８ 絞り ５０ 開口部 ５２ 横穴

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体の内部に高圧室、低圧室および背圧
   室を有すると共に、内径部に通路を備えて高圧室と低圧
   室との間を開閉制御するメインポペットと、このメイン
   ポペットの前記内径部に摺動自在に支持されかつ内径部
   に絞り付きパイロット通路を備えて高圧室を背圧室に連
   通する円筒状ピストンと、このピストンに対向して設け
   られ背圧室と低圧室との間を開閉制御するパイロットポ
   ペットとからなり、前記パイロットポペットの開弁によ
   り前記ピストンが前記絞りの前後差圧により変位すると
   共に前記パイロット通路が閉塞されて背圧室の圧力が低
   下することにより前記メインポペットが開弁するよう構
   成したリリーフ弁において、 前記メインポペットの高圧室に面する側に細径突出部を
   設けると共に、この突出部内に前記内径部通路に連通す
   る絞り通路を穿設し、この絞り通路を介して高圧室の圧
   油を前記ピストンの一端に作用させるよう構成すること
   を特徴とするリリーフ弁。
2. 【請求項２】 弁体の中央部をスリーブから構成すると
   共に、このスリーブの内径部にはメインポペットの外形
   部の一部を液密かつ摺動自在に支持するシートを配設
   し、前記弁体、スリーブ、シートおよびメインポペット
   の間に、パイロットポペットの背部室と低圧室との間を
   連通する通路をそれぞれ設けてなる請求項１記載のリリ
   ーフ弁。