JPH0663522B2

JPH0663522B2 - ブレ−キバルブ

Info

Publication number: JPH0663522B2
Application number: JP30226486A
Authority: JP
Inventors: 繁孝小西; 博有路
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1986-12-18
Filing date: 1986-12-18
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: JPS63158302A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、産業機械等のブレーキ装置として用いるブ
レーキバルブに関する。

（従来の技術）第４、５図に示した従来のブレーキバルブは、油圧モー
タｍの上流側にカウンタバランス弁１を接続するととも
に、この油圧モータｍとカウンタバランス弁１とを結ぶ
メイン通路２、３間に一対のクロスオーバ型リリーフ弁
ｌ_１、ｌ_２を設けている。

上記クロスオーバ型リリーフ弁ｌ_１、ｌ_２は、その流入
側４、５をメイン通路２、３に連通するとともに、その
流出側６、７を、反対側のメイン通路３、２に連通して
いる。

このリリーフ弁ｌ_１、ｌ_２の二次圧室８、９にはショッ
クレスシリンダ10、11を接続しているが、このシリンダ
10、11にはフリーピストン12、13を内装して第１調整室
14、15と第２調整室16、17とを区画している。そして、
この第１調整室10、11を上記二次圧室８、９に連通させ
るとともに、第２調整室16を、反対側のメイン通路３に
連通させ、第２調整室17を同じく反対側のメイン通路２
に連通させている。

カウンタバランス弁１の上流側には図示していない切換
弁を接続するとともに、この切換弁を切り換えると、通
路18、19のうちの一方の通路がポンプに連通し、他方の
通路がタンクに連通する。そして、いずれか一方の通路
に圧油が供給されると、その圧油がカウンタバランス弁
１のパイロット室20あるいは21に作用し、当該カウンタ
バランス弁１を左右いずれかの位置に切り換える。

なお、上記カウンタバランス弁１、クロスオーバ型リリ
ーフ弁ｌ_１、ｌ_２及びショックレスシリンダ10、11のそ
れぞれは、ケーシングＣに一体に設けている。

このケーシングＣにおける具体的な構成は、第４図に示
すとおりである。

すなわち、カウンタバランス弁１には、ポンプポート2
2、23及びモータポート24、25を形成するとともに、ス
プール26の両端を上記パイロット室20、21に臨ませてい
る。そして、このスプール26にはポンプポートからモー
タポートへの流通のみを許容するチェック弁27、28を内
装している。

前記クロスオーバ型リリーフ弁ｌ_１、ｌ_２は、左右にお
いて同一構造なので、一方のリリーフ弁ｌ_１についての
み説明する。

このリリーフ弁ｌ_１は、先端にシート部材29を嵌着した
リリーフハウジング30を、ケーシングＣに挿入するとと
もに、このハウジング30にはポペット31を内装してい
る。このポペット31は、上記ハウジング30内の二次圧室
８に内装したスプリング32の作用で、通常は、上記シー
ト部材29の弁座に圧接し、モータポート24に連通する導
入通路33と、モータポート25に連通する導出通路34との
連通を遮断している。このリリーフ弁ｌ_１のポペット31
にはオリフィス35を形成し、このオリフィス35を介して
上記導入通路33と二次圧室８とを連通させている。そし
て、シート部材29側に臨ませたポペット31の受圧面積Ｓ
_１に対して、二次圧室８側の受圧面積Ｓ_２を小さくして
いる。

しかして、切換弁を切り換え、例えば、通路18をポンプ
に連通させ、通路19をタンクに連通させると、通路18側
の圧油がカウンタバランス弁１のパイロット室20に作用
し、スプール26を右方向に移動して、当該カウンタバラ
ンス弁１を第４図左側位置に切り換える。

カウンタバランス弁１が左側位置に切り換わると、通路
18の圧油は、チェック弁27を押し開き、一方のメイン通
路２を経由して油圧モータｍに流入する。このとき油圧
モータｍからの戻り油は、他方のメイン通路３から通路
19を経由してタンクに戻される。

上記のようにして油圧モータｍが起動するが、このとき
一方のメイ通路２の圧油は、導入通路33からリリーフ弁
ｌ_１のオリフィス35を経由して二次圧室８に流入すると
ともに、この二次圧室８からショックレスシリンダ10の
第１調整室14に流入する。このように第１調整室14に圧
油が流入すると、フリーピストン12が第２調整室16のス
プリングに抗して移動し、当該第１調整室14の体積を拡
大する。第１調整室14の体積が拡大している間は、リリ
ーフ弁ｌ_１のオリフィス35に流れが生じるので、その
間、ポペット31はオリフィス35前後の圧力差によって開
弁する。

そして、フリーピストン12がフルストロークすると、上
記オリフィス35の流れもなくなるので、今度は、ポペッ
ト31の導入側の受圧面積Ｓ_１と二次圧室８側の受圧面積
Ｓ_２との面積差と、二次圧室８側のスプリング荷重とに
よって、その設定圧が定まる。

つまり、上記フリーピストン12が移動して第１調整室14
の体積を増加させている間は、当該リリーフ弁ｌ_１が低
圧設定になり、フリーピストン14がフルストロークした
後は高圧設定になる。

上記のようにモータｍの起動時にはリリーフ弁ｌ_１を低
圧設定にして、その起動時のショックを緩和する。そし
て、モータｍが動きだしたら、リリーフ弁ｌ_１を高圧設
定にしてモータｍのトルクを維持している。

また、一方のメイン通路２の圧力は、リリーフ弁ｌ_２に
接続したショックレスシリンダ11の第２調整室17にも作
用する。この圧力作用と第２調整室17のスプリングのば
ね力とによって、フリーピストン13が第１調整室15側に
移動し、この第１調整室15内の作動油を、リリーフ弁ｌ
_２の二次圧室９及びそのポペットに形成したオリフィス
を経由して、低圧側のメイン通路３側に押し出す。

したがって、当該モータｍを駆動しているかぎり、リリ
ーフ弁ｌ_１の二次圧室８に接続してなるショックレスシ
リンダ10は、第１調整室14の体積を最大にするフルスト
ローク位置に保たれる。また、リリーフ弁ｌ_２の二次圧
室９に接続してなるショックレスシリンダ11は、第１調
整室15の体積を最小にする初期位置にセットされる。

上記の状態で、切換弁を中立位置に戻し、両通路18、19
をタンクに連通させると、カウンタバランス弁１のパイ
ロット室20もタンク圧になるので、当該カウンタバラン
ス弁１は、図示の中立位置に復帰し、メイン通路２、３
を閉じる。

メイン通路２、３が閉じられても、モータｍはその慣性
によって回転し続けるので、当該モータｍは、メイン通
路２側から吸い込んだ作動油を、メイン通路３に吐出す
るポンピング作用をする。そのために、いままで低圧で
あったメイン通路３が高圧になり、その高圧油がリリー
フ弁ｌ_２を経由して反対側のメイン通路２に流入する。

したがって、メイン通路２→油圧モータｍ→メイン通路
３→リリーフ弁ｌ_２によってショートサーキットが形成
されるとともに、このメイン通路３側の圧油がリリーフ
弁ｌ_２を通過するとき、油圧モータｍの慣性エネルギー
が吸収される。

そして、カウンタバランス弁１を中立位置に切り換えた
瞬間に、メイン通路３側が急激に高圧になって、当該油
圧モータｍにショックが発生するが、このときショック
レスシリンダ11が動作して、そのショックを吸収する。

つまり、このショックレスシリンダ11のフリーピストン
13が、上記したように初期位置にセットされているの
で、メイン通路３の圧力が上昇すると、その圧油がリリ
ーフ弁ｌ_２の二次圧室９を経由して第１調整室15に流入
し、そのフリーピストン13を第２調整室17のスプリング
のばね力に抗して移動させ、当該第１調整室15の体積を
増大させる。

このように第１調整室15の体積が増大すれば、前記しよ
うに当該リリーフ弁ｌ_２の設定圧が低くなるので、上記
したショックが吸収される。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来のブレーキバルブでは、第６図に
示したように、当該クロスオーバ型リリーフ弁の設定圧
が低圧時Ｐ_１と高圧時Ｐとで、その差が大きくなりすぎ
る。しかも、設定圧を低圧に維持する時間ｔ_１が十分に
長くないので、低圧設定から高圧設定に移行する時にシ
ョックが発生するという問題があった。

この発明の目的は、クロスオーバ型リリーフ弁の設定圧
が低圧から高圧に移行する過程で、中圧ともいうべき領
域を設け、設定圧を低圧から高圧にスムーズに移行させ
て、ショックを発生させないようにすることである。

（問題点を解決する手段）上記の目的を達成するために、この発明は、二次圧室と
第１調整室とを２つの油路を経由して連通させるととも
に、第１調整室の容積を拡大する方向のフリーピストン
の移動にともなって、上記一方の油路が、当該フリーピ
ストンによって閉じられ、他方の油路のみを二次圧室へ
と開放させるようにしている。

（本発明の作用）この発明は上記のように構成したので、フリーピストン
が、第１調整室の容積を拡大する方向に移動する初期の
段階では、上記２つの油路を介して、二次圧室と第１調
整室とが連通する。そして、フリーピストンが上記の方
向に移動していく過程で、一方の油路が閉じられる。

つまり、２つの油路が開いているときは、その一方の油
路が閉じているときよりも、二次圧室を経由して第１調
整室に流れる単位時間当りの流量が多くなる。このよう
に単位時間当りの流量が多くなれば、それだけ二次圧室
の圧力も低圧に維持されるので、当該リリーフ弁も低圧
設定になる。

また、一方の油路が閉じると、上記単位時間当りの流量
が少なくなるので、フリーピストンの移動速度が遅くな
るとともに、二次圧室の圧力が相対的に高くなる。した
がって、この場合には、２つの油路が開いているときよ
りも、当該リリーフ弁の設定圧がやや高めになる。

上記の状態からフリーピストンがフルストロークする
と、今度は、リリーフ弁を、そのオリフィス前後の受圧
面積差で動作させるので、そのときの設定圧は高圧にな
る。

（本発明の効果）この発明のブレーキバルブによれば、そのクロスオーバ
型リリーフ弁の設定圧を、低圧→中圧→高圧というよう
に３段階を経由して変化するようにしたので、低圧から
高圧に一気に変化する従来のものよりもそのショックが
少なくなる。

（本発明の実施例）この発明の実施例を示した第１、２図はケーシングＣに
内装したクロスオーバ型リリーフ弁のうち、一方のリリ
ーフ弁ｌ_１のみを示したものである。そして、このリリ
ーフ弁ｌ_１の配置と、他の構成要素とは、前記従来と全
く同様なので、その同じ部分については前記従来の説明
をそのまま援用する。

この実施例のリリーフ弁ｌ_１は、ケーシングＣとリリー
フハウジング30の外周との間に、環状のフリーピストン
38を摺動自在に嵌合するとともに、このフリーピスピス
トン38を境にして第１調整室39と第２調整室40とを区画
している。

そして、上記フリーピストン38は、その第１調整室39側
の外径をやや小径にし、ケーシングＣとの間に環状すき
間41を保持している。さらに、このフリーピストン38に
は、その直径方向に複数の連通孔42を形成し、この連通
孔42の外端を上記環状すき間41側に開口させ、他端を当
該フリーピストン38の内周である摺動面に開口させてい
る。

また、リリーフハウジング30には、第１油路43と第２油
路44とを形成しているが、この第１油路43は、フリーピ
ストン38の移動位置に関係なく常に開口し、第１調整室
39と二次圧室８とを常時連通させる。そして、フリーピ
ストン38が第１調整室39の体積を最少にする第１図の初
期位置にあるとき、上記第２油路44と連通孔42とがラッ
プし、二次圧室８が、この第２油路44→連通孔42→環状
すき間41を経由して第１調整室39に連通する。したがっ
て、フリーピストンが上記初期位置にあるときは、二次
圧室８と第１調整室39とが、第１、２油路43、44を介し
て連通することになる。

そして、フリーピストン38が、上記第１調整室39の体積
を拡大する方向に移動すると、連通孔42が第２油路44と
行き違い、第２図に示すように両者の連通が遮断され
る。ただし、この実施例では、フリーピストン38とリリ
ーフハウジング30との摺動面における第２油路44の開口
を、その外方に向って拡大させ、フリーピストン38が上
記初期位置からある程度移動するまでの間、第２油路44
と連通孔42とが連通するようにしている。

また、上記第２調整室40は、絞り45及び流出側である導
出通路34を介して、反対側のメイン通路３に連通させて
いる。

しかして、メイン通路２側の圧油が導入通路33側に導か
れると、この圧油はポペット31に形成のオリフィス35を
経由して二次圧室８に流入すると同時に、第１、２油路
43、44を経由して第１調整室39にも流入し、その圧力の
フリーピストン38に作用させる。

フリーピストン38に圧力が作用すると、当該ピストン38
は、第２調整室40の作動油を絞り45から押し出しなが
ら、第２図左方向に移動する。このようにフリーピスト
ンが移動すると、第１調整室39の容積が拡大するととも
に、その拡大した容積分だけ、二次圧室８の容積を実質
的に拡大する。二次圧室８内の容積が拡大されれば、こ
の二次圧室８内が低圧に維持されるとともに、導入通路
33の圧油がオリフィス35を通過するので、当該オリフィ
ス35前後に圧力差が生じ、この圧力差の作用で、ポペッ
ト31が開弁する。

そして、フリーピストン38が上記のように移動する過程
では、第２図に示すように、第２油路44がふさがれるの
で、その分、二次圧室８から第１調整室39へ流れる単位
時間当りの流量が少なくなる。このように第１調整室39
へ流がれる流量が少なくなると、フリーピストン38の移
動速度が遅くなる。したがって、二次圧室８の単位時間
当りの容積拡大量も少なくなるので、オリフィス35前後
の圧力差も小さくなる。

そのために第２油路44が閉じているときには、第１、２
油路43、44の両者が開いているときよりも、その設定圧
が相対的に高くなる。

さらに、フリーピストン38が移動してフルストローク位
置に達すると、上記オリフィス35には圧油が流れなくな
るので、当該リリーフ弁ｌ_１の設定圧は、受圧面積Ｓ_１
とＳ_２との差と、スプリング32のばね力とによって決め
られるようになる。換言すれば、フリーピストン38がフ
ルストロークすると、当該リリーフ弁ｌ_１が高圧設定に
なる。

この関係を示したのが、第３図である。すなわち、圧油
モータｍの起動時で、第１、２油路43、44の両者が開い
ているｔ_１時間は、リリーフ弁ｌ_１が設定圧Ｐ_１を維持
する。そして、第２油路44がフリーピストン38によって
ふさがれたｔ_２時間では、設定圧Ｐ_２を維持し、フリー
ピストン38がストロークエンドに達すると、設定圧Ｐと
なる。

したがって、油圧モータｍの起動時には、リリーフ弁ｌ
_１の設定圧が低圧Ｐ_１となり、その起動時のショックを
緩和する。そして、当該モータｍが起動した後は、その
トルクが低下したりしないとともに、この設定圧が高圧
Ｐに達する過程で中圧Ｐ_２を経過するので、設定圧が低
圧Ｐ_１から高圧Ｐに変化する過程でのショックがなくな
る。

なお、上記実施例では、第２調整室40と導出通路34との
間に絞り45を設けたが、この第２調整室40にスプリング
を介在させれば、上記絞り45部分をフリーフローの状態
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜３図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図はリリーフ弁の断面図、第２図はフリーピストンが少
し移動した状態のリリーフ弁の断面図、第３図はリリー
フ弁の設定圧の変化の過程を示したグラフ、第４〜６図
は従来例を示すもので、第４図は断面図、第５図は回路
図、第６図はリリーフ弁の設定圧の変化の過程を示した
グラフである。Ｃ……ケーシング、２、３……メイン通路、ｍ……油圧
モータ、ｌ_１、ｌ_２……クロスオーバ型リリーフ弁、
８、９……二次圧室、35……オリフィス、33……流入側
である導入通路、34……流出側である導出通路、Ｓ_１、
Ｓ_２……受圧面積、38……フリーピストン、39……第１
調整室、40……第２調整室、43、44……油路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシングに形成した一対のメイン通路の
下流側にモータを接続するとともに、一対のクロスオー
バ型リリーフ弁を備え、このリリーフ弁の流入側をそれ
ぞれのメイン通路に連通し、その流出側を、流入側とは
反対側のメイン通路に連通し、しかも、このリリーフ弁
にオリフィスを形成し、このオリフィスを介して上記流
入側の圧油を二次圧室に導入し、当該リリーフ弁を、オ
リフィス前後の受圧面積差で動作させる一方、上記ケー
シングにフリーピストンを内装し、このフリーピストン
を境にして第１調整室と第２調整室とを区画し、前記リ
リーフ弁の二次圧室を第１調整室に連通させ、第２調整
室を反対側のメイン通路に連通したブレーキバルブにお
いて、上記二次圧室と第１調整室とを２つの油路を経由
して連通させるとともに、第１調整室の容積を拡大する
方向のフリーピストンの移動にともなって、上記一方の
油路が、当該フリーピストンによって閉じられ、他方の
油路のみを二次圧室へと開放させるようにしたブレーキ
バルブ。