JPH0641031Y2

JPH0641031Y2 - 油圧制御弁

Info

Publication number: JPH0641031Y2
Application number: JP1987180509U
Authority: JP
Inventors: 秀利手塚; 喜與志林; 毅安藤
Original assignee: 株式会社トキメック
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2002-11-27
Also published as: JPH0183975U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、油圧制御弁、特にポペツトタイプの油圧制
御弁に関する。

〔従来の技術〕

ポペツトタイプの油圧制御弁は、構造が簡単で安価に製
造し得ると共に応答性が良好であるので、リリーフ弁や
絞り弁として極めて広く用いられている。

従来、このような油圧制御弁としては、例えば実公昭61
-24780号公報及び実開昭57−155465号公報に示されるよ
うなものがある。

第４図は前者の低騒音化を図つた油圧制御弁の一例を示
すもので、弁本体５の弁孔5aには、シート開口6aを形成
したシート部材６と、このシート部材６に圧入されたス
リーブ７とが固設されていて、スリーブ７の内周面をポ
ペツト８が摺動するようになつている。

流入ポート5bから流入する圧油がばね４に抗してポペツ
ト８を後方に摺動させると、シート開口6aとポペツト８
との弁間隙を通つて噴出する圧油噴流がスリーブ７の先
端面7aに衝突して減速され、衝突により跳ね返された圧
油は、シート部材６の内周壁とスリーブ７の外周壁とに
よつて形成される屈曲した環状の油路Ｃに流入して絞ら
れ、同時にシート部材６の内周壁にさらに衝突し、スリ
ーブ７に設けた油孔7bを通つてポペツト８との間に形成
された環状油路Ｄに流入してさらに絞られた後、スリー
ブ７及びシート部材６の同一位置に設けた油路7cを通つ
て流出ポート5cに流出する。

したがつて、流入ポート5bから流入する圧油は、複数回
の衝突と絞り作用とによつて流速が徐々に低下し、騒音
が減少する。

また、後者の低騒音バランスピストン形リリーフ弁は、
弁筐内にスリーブを嵌着してそのシート部にスリーブ内
を摺動するピストンを当接させ、このピストンと上記ス
リーブとの間に上記シート部から排圧ポートへ連通する
環状の流路を形成すると共に、上記ピストンと上記スリ
ーブとで上記流路を流れる流体に大きな通過抵抗を与え
ない程度に絞る絞りを形成し、上記シート部と上記絞り
部との間の流路に排圧ポートから流体を導入すべく上記
スリーブに小孔を形成したものである。

そして、絞りとシート部との間の流路にスリーブの小孔
を介して排圧ポートの安定した背圧の流体を導くことに
より、圧力安定性と騒音の低減を図つている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の油圧制御弁にあつて
は、前者は弁本体の弁孔に挿入して固定されてポペツト
を収納する部材が、シート部材とこのシート部材に圧入
されるスリーブとから構成されているので、両部材及び
その組付後の同心精度が圧力の安定度を大きく左右する
結果になる。

すなわち、このようなリリーブ弁は例えば通過流量５〜
200L/minのサイズでは、圧力制御範囲５〜250kgf/cm²も
の広い範囲で安定した作動を要求されるが、例えばシー
ト開口径24mmのポペツトタイプのリリーフ弁により、通
過流量が50L/minの圧油で圧力250kgf/cm²を制御する場
合のシート開口とポペツトとの間の開口面積はほぼ５mm
²となり、シート開口とポペツトとの間隙は数十μｍ、
通過流量が5L/minの圧油で数μｍになる。

したがつて、シート部材とスリーブとの間に僅かでも偏
心があると、スリーブの内周面を摺動するポペツトの先
端ポペツト部とシート部材のシート開口との間隙が不均
等になり、ポペツトの外周面に作用する油圧に不均衡を
生じ、ポペツトが外周面の一部がスリーブ内周面の一部
に強く押し付けられ、両者間に生ずる摩擦力によりポペ
ツトの摺動が著しく不安定になり、さらに偏心度が大き
くなると圧力が上昇しなくなるという問題点があつた。

また、このような問題点を解決するためには各部材に極
めて高い精度が要求され、生産コストが大幅に上昇する
という問題点もあつた。

さらに、後者はピストンとスリーブとの間にシート部か
ら排出ポートへ連通する環状の流路を形成するようにし
ているので、シート部に近いピストン先端部側にスリー
ブとの摺動面を設けることができず、ピストンが移動中
に傾いてスチツクしたり、円周方向に振動したりするお
それがある。

また、スリーブに形成した小孔から排圧ポートの圧油を
絞りとシート部との間の流路に導入させることによりキ
ヤビテーシヨンを押さえるようにしているが、背圧ポー
トの流体を小孔を介して流路内のキヤビテーシヨン発生
場所に導入させ、負圧を軽減させてキヤビテーシヨンを
防止するものであつて、その効果は低いものと思われ
る。

この考案は、このような従来の問題点を解決し得る油圧
制御弁を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は上記の目的を達成するため、流入ポートと流
出ポートとを有する弁本体の弁孔に、シート開口を形成
した円筒状部材を嵌装し、この円筒状部材内にポペツト
を摺動可能に収納してばねなどにより閉弁方向に付勢
し、流入方向からの油圧をシート開口においてポペツト
に作用させ、このポペツトをばねなどの付勢力に抗して
移動させることにより、シート開口とポペツトとの間に
形成される弁間隙を介して流入ポートを流出ポートに連
通させるようにした油圧制御弁において、上記円筒状部
材は、上記ポペツトの両端部に摺接する前記シート開口
と同心の第1,第２の摺動面を内周面にそれぞれ形成した
第1,第２のスリーブ部と、第１のスリー部を貫通し上記
弁間隙を通つて噴出する圧油のすべてをほぼ垂直に受け
る衝突面を形成した長孔状の第１の油孔と、上記第1,第
２のスリーブ部の中間部にそれぞれ軸線方向の位置をず
らせて円周方向に２列に配設され、上記第１の油路から
流出する油路を上記弁孔との間に形成した第１の環状油
路を介して上記ポペツトとの間に形成した第２の環状油
路に連通させる第２の油孔と、上記第２の環状油路を上
記流出ポートに連通させる第３の油孔とを有する油圧制
御弁を提供するものである。

〔作用〕

上記のように構成することにより、流入ポートからシー
ト開口とポペツトの間隙を通つて噴出する圧油はシート
部の下流側に設けた第１の油孔を通つて流出ポートに流
出するが、シート開口とポペツトの摺動面は同一の円筒
状部材に設けてあるので、一括加工が可能になつて比較
的容易に極めて高い同心度を得ることができ、シート開
口とポペツトの間隙は均等になり、偏心により圧力の不
安定が生ずることはない。

さらに、流入ポートから弁間隙を通つて噴出する圧油
は、キヤビテーシヨンが発生する前にすべて複数の油孔
の衝突面に衝突して流速を減じた後、これらの油孔を通
つて流出ポートへ流出するので、騒音の発生が有効に阻
止される。

〔実施例〕

以下、添付図面の第１図乃至第３図を参照してこの考案
を低騒音化を可能とするリリーフ弁に適用した実施例を
説明する。

第１図に示すリリーフ弁は、弁本体１とパイロツト弁２
とから構成されている。

弁本体１には弁孔1a及びこの弁孔1aに連通する流入ポー
ト1b,流出ポート1cが形成されている。

弁孔1aには、第２図に明示するような円筒状部材10が複
数のＯリング16,17を介して密閉状態で固設してあり、
この円筒状部材10は、ポペツト３のポペツト部3aに係合
するシート開口11aを形成したシート部11と、ポペツト
３の前後両端部に摺接するシート開口11aと同心の第1,
第２の摺動面12a′,12b′を内周面に形成した第1,第２
のスリーブ部12a,12bとが一体に設けてあり、シート開
口11aの後流側で第１のスリーブ部12aには、円周方向に
沿つて複数の長孔状の圧油流出用の第１の油孔13が若干
の間隔を置いてほぼ等間隔に穿設してあり、各油孔13の
下流側の内面によつて、流入ポート1bからシート間隙を
通つて噴出する圧油がほぼ垂直に衝突する衝突面13aを
形成している。

その衝突面13aの下流側の円筒状部材10の第1,第２の摺
動面12a′,12b′を有する第1,第２のスリーブ部12a,12b
の中間部には、円周方向に沿つて２列にほぼ等間隔で互
いに軸線方向の位置をずらせてそれぞれ同数の第2,第３
の油孔14,15が穿設してある。

そして、円筒状部材10の外周面と弁孔1aとの間には第1,
第２の油孔13,14を連通する第１の環状油路Ａが、円筒
状部材10の内周面とポペツト３の外周面との間には第2,
第３の油孔14,15を連通する第２の環状油路Ｂがそれぞ
れ設けてあり、第３の油孔15は第２の環状油路Ｂと流出
ポート1cとを連通している。

また、円筒状部材10の第１、第２のスリーブ部12a,12b
の内周面に設けた第1,第２の摺動面12a′,12b′を摺動
するポペツト３はばね４により上流方向に付勢され、そ
の先端ポペツト部3aをシート開口11aに弾圧している。

一方、パイロツト弁２は、パイロツトシート20とパイロ
ツトポペツト21及びこのパイロツトポペツト21をパイロ
ツトシート20に弾圧するばね22等からなり、ばね22は調
整ねじ23によつてその付勢力を調整し得るようになつて
いて、パイロツト弁２のばね室24内の圧力を設定圧に保
持する役をなしている。

次に、このような構成からなる実施例の作用を説明す
る。

流入ポート1bから流入する圧油の噴流はポペツト３の頭
部に衝突し、ポペツト３をばね４の付勢力及びこのばね
室内のパイロツト圧に抗して下流側に押圧する。

これによりシート部11のシート開口11aとポペツト３の
ポペツト部3aとの間に環状の弁間隙が生じ、この弁間隙
を通つて流入した噴流はすべて衝突面13aに衝突して流
速を減じ、衝突によつて跳ね返つた噴流は第１の油孔13
を通つて第１の環状油路Ａに流入し、屈曲して第２の油
孔14を通つて第２の環状油路Ｂに流入し、弁孔1aの壁面
に衝突してさらに流速を減じた後、屈曲して第３の油孔
15から流出ポート1cへ流出する。

この過程において、圧油は衝突面13aと弁孔1aの壁面へ
の二度の衝突と、第１の油孔13,第１の環状油路A,第２
の油孔14,第２の環状油路Ｂ及び第３の油孔15によつて
構成される複数の絞り部とにより、徐々に減速されて騒
音の発生が著しく低下する。

第３図は、流量50L/min,圧力140kgf/cm²，油温50℃（IS
O VG3 2）の条件下で、上記の実施例（実線）と従来の
騒音対策を施さない油圧制御弁（破線）との騒音レベル
を比較したものであり、人体の可聴範囲20〜20000Hzの
うち最も聴覚が鋭い数百乃至数千Hzの範囲で充分な低騒
音効果を示すことが認められる。

また同一の円筒状部材10の内周面にシート開口11aとポ
ペツト３が摺動する第1,第２の摺動面12a′,12b′を設
けたので、シート開口11aとポペツト部3aとの弁間隙は
全円周に亘つて均等となり、この弁間隙から噴出する噴
流がポペツト３に及ぼす力も全周均等となつて、ポペツ
ト３の外周面の一部が円筒状部材10の内周面に押圧され
て不均等な摩擦力を生ずることはない。

なお、上記の実施例はこの考案を低騒音化を計つたリリ
ーフ弁に用いた実施例を示したが、これに限るものでは
なく、絞り弁等の他の油圧制御弁にも同様に適用するこ
とができる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、この考案による油圧制御弁は、同一
の円筒状部材にポペツトに係合するシート開口を形成し
たシート部と、ポペツトの両端部が摺動する第1,第２の
摺動面を形成した第1,第２のスリーブ部とを一体に設け
たので、一括加工が可能になつてシート開口とポペツト
部との偏心が防止され、ポペツトの摺動が円滑化されて
その摺動面の耐久性が大幅に向上し、圧力の安定化を図
ることが可能になる。

また、上記シート部の下流側に、上記弁間隙を通つて噴
出する圧油の衝突面を有する圧油噴出用の第１の油孔を
形成したので、流入ポートから弁間隙を通つて噴出する
圧油は、キヤビテーシヨンが発生する前にすべて第１の
油孔の衝突面に衝突して流速を減じた後、上記第１の油
孔を通つて弁孔の壁面に衝突し、さらに第1,第２の環状
油路や第2,第３の油孔により絞られて流出ポートへ流出
することになり、キヤビテーシヨンの発生が抑制されて
それに基づく騒音の発生が有効に防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す縦断面図、第２図は同じくその円筒状部材のみを示すもので（ａ）は正面図，（ｂ）は（ａ）図のＸ−Ｘ線に沿う断
面図、第３図は第１図に示す実施例の騒音レベルを従来のもの
と比較した線図、第４図は従来の油圧制御弁を例示する縦断面図である。１…弁本体、1a…弁孔 1b…流入ポート、1c…流出ポート２…パイロツト圧、３…ポペツト４…ばね、10…円筒状部材 11…シート部、11a…シート開口 12a…第１のスリーブ部 12a′…第１の摺動面 12b…第２のスリーブ部 12b′…第２の摺動面 13…第１の油孔、13a…衝突面 14…第２の油孔、15…第３の油孔Ａ…第１の環状油路、Ｂ…第２の環状油路

フロントページの続き (72)考案者安藤毅東京都大田区南蒲田２丁目16番46号株式会社東京計器内 (56)参考文献実開昭58−155465（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】流入ポート（1b）と流出ポート（1c）とを
有する弁本体（１）の弁孔（1a）に、シート開口（11
a）を形成した円筒状部材（10）を嵌装し、該円筒状部
材（10）内にポペツト（３）を摺動可能に収納してばね
（４）などにより閉弁方向に付勢し、流入ポート（1b）
からの油圧をシート開口（11a）においてポペツト
（３）に作用させ、該ポペツト（３）をばね（４）など
の付勢力に抗して移動させることにより、シート開口
（11a）とポペツト（３）との間に形成される弁間隙を
介して流入ポート（1b）を流出ポート（1c）に連通させ
るようにした油圧制御弁において、前記円筒状部材（10）は、前記ポペツト（３）の両端部
に摺接する前記シート開口（11a）と同心の第1,第２の
摺動面（12a′），（12b′）を内周面にそれぞれ形成し
た第1,第２のスリーブ部（12a），（12b）と、第１のス
リーブ部（12a）を貫通し前記弁間隙を通つて噴出する
圧油のすべてをほぼ垂直に受ける衝突面（13a）を形成
した長孔状の第１の油孔（13）と、前記第1,第２のスリ
ーブ部（12a），（12b）の中間部にそれぞれ軸線方向の
位置をずらせて円周方向に２列に配設され、前記第１の
油孔（13）から流出する圧油を前記弁孔（1a）との間に
形成した第１の環状油路（Ａ）を介して前記ポペツト
（３）との間に形成した第２の環状油路（Ｂ）に連通さ
せる第２の油孔（14）及び前記第２の環状油路（Ｂ）を
前記流出ポート（1c）に連通させる第３の油孔（15）と
を有することを特徴とする油圧制御弁。