JPH07269728A

JPH07269728A - 安全弁

Info

Publication number: JPH07269728A
Application number: JP6083708A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Nemoto; 喜代士根本; Junpei Obara; 淳平小原
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-20
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JP3054996B2

Abstract

(57)【要約】【目的】圧力部が過大圧になると作動して、圧力部を
その過大圧より適当に小さい適正圧に低下させるととも
に、噴流によるボール34の磨耗を抑制する安全弁10を提
供する。【構成】ボール34は、軸方向へピストン28と一体的に
移動し、弁座24の通孔26を介して圧力部の液圧を受け
る。ピストン28は、通孔26を介して圧力室36へ流入した
液体から圧縮コイルばね42の付勢力に対向する力を受け
る。段部44は圧縮コイルばね42の方へのピストン28の移
動を制限する。オリフィス46及び内孔48は、ピストン28
に形成され、圧力室36の液体を排出ポート18へ導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、作動後も圧力部を適
正圧に低下させることができる安全弁に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図４〜図６は従来の安全弁の概略図であ
る。図４の安全弁60では、圧力部側の液圧が過大になる
と、ボール62が圧縮コイルばね64に抗して開き、圧力部
側の液圧を逃がしている。図５の安全弁70では、ボール
72及びピストン74は軸方向へ一体的に移動し、圧力部側
の液圧が過大になると、ボール72が圧縮コイルばね76に
抗して押し開かれ、その後は、液圧がピストン74全体に
かかって、ボール72の開が維持されるようになってい
る。図６の安全弁80では、圧力部側の液圧は、ピストン
82の弁棒部断面積を除くピストン82の残りの断面積に作
用して、圧力部側の液圧が過大になると、ピストン82が
圧縮コイルばね84に抗して移動して、圧力部側の液圧が
逃がされるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図４，６の安全弁60，
80では、圧力部側の液圧は、安全弁60，80の作動後に適
正値へ自動的に低下させることができず、作動開始時の
値、すなわち大きい値に保持される。図５の安全弁70で
も、作動後は、圧力部の液圧は、圧縮コイルばね84の付
勢力に均衡する力をピストン74に及ぼす値に保持される
ので、圧力部の液圧は適正値よりはなお大きい値となっ
ている。

【０００４】また、開弁後のボール62，及びピストン82
は、位置を圧縮コイルばね64，76，84の付勢力により決
定され、弁座から十分に離すことができず、強い噴流が
弁座との間の間隙に生じて、磨耗原因になる。

【０００５】さらに、図５，６のピストン74，82は、シ
リンダ壁面における摺動によりシール材の磨耗が速い。

【０００６】請求項１の発明の目的は、圧力部が過大圧
になると作動して、圧力部をその過大圧より小さい適正
圧に低下させるとともに、磨耗原因となる噴流を抑制で
きる安全弁を提供することである。請求項２の発明の目
的は、さらに、ピストンの磨耗を抑制できる安全弁を提
供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明を、実施例に対
応する図面の符号を使用して説明する。請求項１の安全
弁(10)は次の（ａ）〜（ｆ）の構成要素を有している。

【請求項１】（ａ）シリンダ部(22)内に形成され弁座
(24)の通孔(26)を介して圧力部へ連通する圧力室(36) （ｂ）圧力室(36)内に弁座(24)に就座自在に配設され弁
座(24)の通孔(26)を開閉する弁体(34) （ｃ）弁体(34)と一体的にシリンダ部(22)内を軸方向へ
移動し圧力室(36)の容積を増減するピストン(28) （ｄ）ピストン(28)に形成され圧力室(36)の流体を圧力
室(36)から排出させるオリフィス(46) （ｅ）ピストン(28)を弁座(24)の方へ付勢する付勢手段
(42) （ｆ）弁座(24)とは反対側へのピストン(28)の移動を制
限するストッパ(44)

【０００８】請求項２の安全弁(10)では、請求項１の安
全弁(10)において、さらに、ピストン(28)はシリンダ部
(22)に遊嵌されており、圧力室(36)は、オリフィス(46)
と共にシリンダ部(22)とピストン(28)との間の放射方向
間隙(50)を介して排出ポート(18)へ連通している。放射
方向間隙(50)の断面積とオリフィス(46)の断面積との合
計は弁座(24)の通孔(26)の断面積以下である。

【０００９】

【作用】請求項１の安全弁(10)では、圧力部の圧力は、
弁座(24)の通孔(26)を介して弁体(34)に作用し、弁体(3
4)は、圧力部の圧力が過大になると、ピストン(28)と共
に付勢手段(42)の付勢力に抗して弁座(24)から離反方向
へ移動し、流体は圧力部側から通孔(26)を経て圧力室(3
6)へ流入する。圧力室(36)の流体は、オリフィス(46)を
介して排出されつつ、ピストン(28)の断面積全体に作用
し、ピストン(28)を付勢手段(42)に抗して移動させ、ス
トッパ(44)に当接させる。ピストン(28)の断面積は、弁
座(24)の通孔(26)の断面積に比して十分に大きいので、
圧力室(36)の圧力は、弁体(34)が弁座(24)から離反開始
した時の圧力部の液圧より、低い値となり、その後は、
その値に保持される。

【００１０】圧力部の液圧が十分に低下すると、ピスト
ン(28)は、付勢手段(42)の付勢力により弁座(24)の方へ
移動して、弁体(34)を弁座(24)に就座させて、弁座(24)
の通孔(26)を閉じる。

【００１１】請求項２の安全弁(10)では、弁座(24)から
の弁体(34)の離反に伴って弁座(24)の通孔(26)から圧力
室(36)へ流入した流体は、オリフィス(46)や放射方向間
隙(50)を経て排出ポート(18)へ排出される。ピストン(2
8)は、ストッパ(44)の方への移動中、放射方向間隙(50)
における通過流体により、シリンダ部(22)との接触を抑
制される。

【００１２】

【実施例】以下、この発明を図１〜図３の実施例につい
て説明する。図１は安全弁10の縦断面図である。安全弁
10は、軸方向へ相互に螺合される圧力部側接続部材12及
びケース14を含み、圧力部側接続部材12及びケース14
は、螺合側とは反対側の端部においてそれぞれ圧力部側
ポート16及び排出ポート18を備えている。圧力部側接続
部材12は、圧力部側端部の周部において圧力部側の所定
部材に螺着され、圧力部側の液圧を圧力部側ポート16に
受けるようになっている。Ｏリング20は、軸方向両側か
ら圧力部側接続部材12及びケース14に挟圧され、圧力部
側接続部材12及びケース14の螺合部をシールしている。
シリンダ部22は、圧力部側接続部材12のケース14側部分
に形成され、弁座24により圧力部側ポート16と仕切られ
ている。通孔26は、弁座24の中心部に形成され、圧力部
側ポート16より適当に小さい径となっている。ピストン
28は、シリンダ部22の径より少しだけ小さい径であって
シリンダ部22を摺動する摺動部30と、摺動部30に対して
弁座24側にあり摺動部30より径の小さい縮径部32とを有
し、通孔26側の端において軸方向へ一体的に移動するよ
うにボール34を把持している。ボール34は、弁座24に就
座自在であり、ピストン28と一体的にシリンダ部22の軸
方向へ移動することにより、通孔26を開閉する。圧力室
36は、弁座24とピストン28との間においてシリンダ部22
内に形成される。

【００１３】雌ねじ38は、ケース14の内周側に形成さ
れ、ケース14の端まで延び、ケース14側の端において段
部44を形成している。段部44は、シリンダ部22における
排出ポート18側へのピストン28の移動を制限するストッ
パとしての役目を果たす。ナット40は、雌ねじ38に螺合
して、軸方向へ変位する。圧縮コイルばね42は、ピスト
ン28とナット40との間に縮設され、ピストン28を弁座24
の方へ付勢する。内孔48は、ピストン28の中心線に沿っ
てピストン28内に形成され、圧縮コイルばね42側に開口
している。複数個のオリフィス46は、ピストン28の縮径
部32に放射方向へ形成され、放射方向外側の端において
縮径部32の周部に開口し、放射方向内側の端において内
孔48の奥の端部に開口している。放射方向間隙50は、シ
リンダ部22とそれへ遊嵌されているピストン28の摺動部
30の周部との間に形成されている。放射方向間隙50の横
断面積と全部のオリフィス46の横断面積の合計は、通孔
26の横断面積以下とされる。

【００１４】透孔52は、ナット40を貫通するように、ナ
ット40に形成されている。図２はナット40の正面図であ
る。透孔52は、対角線長さが排出ポート18の直径より小
さい正六角形横断面であり、等しい横断面輪郭の工具の
先端部を、ケース14の外から排出ポート18を介して挿入
して、その工具によりナット40を回転させるようにして
いる。図３は別のナット40bの正面図であり、このナッ
ト40bの透孔52bは、−状になっており、先端部が−形の
工具を、排出ポート18を介して透孔52bに嵌入して、ナ
ット40を回転させるようにしている。ナット40，40bを
回転させることにより、雌ねじ38におけるナット40，40
bの軸方向位置が変化し、この結果、圧縮コイルばね42
の予荷重、すなわち安全弁10の開弁開始時の圧力部の液
圧が調整される。

【００１５】実施例の作用について説明する。圧力部側
ポート16は圧力部の液圧を伝達され、圧力部側ポート16
の液圧は通孔26を介してボール34に作用する。圧力部の
液圧が過大になると、排出ポート18の方向へボール34に
かかる力が増大し、ボール34は、ピストン28と共に圧縮
コイルばね42に抗して弁座24から離反方向へ移動し、圧
力部の液体が通孔26を介して圧力室36へ流入する。圧力
室36内の液体は、ピストン28の断面積全体に作用し、ピ
ストン28を、圧縮コイルばね42に抗して移動させ、段部
44に当接させる。

【００１６】ピストン28が段部44に当接するまでは、圧
力室36内の液体は、放射方向間隙50を介して、並びにオ
リフィス46及び内孔48を介して、ピストン28の圧縮コイ
ルばね42側へ流れ、排出ポート18から排出される。放射
方向間隙50を介する排出液体の存在により、ピストン28
の移動中、シリンダ部22と摺動部30との接触は最小限に
抑制され、摺動部30の磨耗は抑制される。放射方向間隙
50及び全部のオリフィス46の横断面積の合計は通孔26の
横断面積以下であるので、通孔26から圧力室36へ流入す
る液体の流量は、圧力室36から排出ポート18へ流出する
液体の流量以上であり、圧力室36には液圧が保持され
る。

【００１７】ピストン28が段部44に当接した後は、圧力
室36内の液体は、オリフィス46及び内孔48を介して、ピ
ストン28の圧縮コイルばね42側へ流れ、排出ポート18か
ら排出される。ピストン28は、圧力室36の液圧から横断
面積全体にわたって圧縮コイルばね42の付勢力に対向す
る力を受け、かつ圧縮コイルばね42からの付勢力もさほ
ど増大していないので、圧力室36の液圧は、したがって
圧力部側ポート16の液圧は、ボール34が弁座24から離反
開始した時の液圧より適当に小さい値になる。これによ
り、圧力部の液圧は、安全弁10が作動開始した時の値よ
り適当に小さい値となって、ポンプ等の運転が継続され
る。また、ボール34は、弁座24から適切に離れるので、
ボール34と弁座24との間における強い噴流の生成が抑制
され、噴流に因るボール34等の磨耗が抑制される。

【００１８】圧力部が過大圧となった原因が取り除かれ
て、圧力部の液圧が十分に低下すると、ピストン28は、
圧縮コイルばね42の付勢力により弁座24の方へ移動し
て、ボール34を弁座24に就座させて、弁座24の通孔26を
閉じる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明では、弁体の開弁後は、
圧力室の流体が、ピストンの断面積全体に作用して、ピ
ストンをストッパに押し付けるとともに、この状態では
付勢手段からピストンへの付勢力もさほど大きくないの
で、圧力部は、弁体の開弁開始時の圧力より適当に小さ
い適正圧へ低下する。

【００２０】請求項１の発明では、安全弁の作動後は、
ピストンは、付勢手段からの大きい付勢力を受けること
なく、ストッパに当接した位置に保持され、かつ、この
保持位置を弁体が弁座から適切に離れた距離に支障なく
設定できるので、弁体と弁座との間の狭い間隙における
強い噴流に因る弁体等の磨耗を防止できる。

【００２１】請求項２の発明では、圧力室の一部の流体
は、ピストンとシリンダ部との間の放射方向間隙を介し
て排出ポートへ流出するようになっているので、ピスト
ンは、シリンダ部との接触を抑制されつつ、移動し、磨
耗を抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】安全弁の縦断面図である。

【図２】ナットの正面図である。

【図３】別のナットの正面図である。

【図４】従来の安全弁の概略図である。

【図５】従来の別の安全弁の概略図である。

【図６】従来のさらに別の安全弁の概略図である。

【符号の説明】

１０安全弁１８排出ポート２２シリンダ部２４弁座２６通孔２８ピストン３４ボール（弁体）３６圧力室４２圧縮コイルばね（付勢手段）４４段部（ストッパ）４６オリフィス５０放射方向間隙

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【手続補正書】

【提出日】平成６年６月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明を、実施例に対
応する図面の符号を使用して説明する。請求項１の安全
弁(10)は次の（ａ）〜（ｆ）の構成要素を有している。（ａ）シリンダ部(22)内に形成され弁座(24)の通孔(26)
を介して圧力部へ連通する圧力室(36) （ｂ）圧力室(36)内に弁座(24)に就座自在に配設され弁
座(24)の通孔(26)を開閉する弁体(34) （ｃ）弁体(34)と一体的にシリンダ部(22)内を軸方向へ
移動し圧力室(36)の容積を増減するピストン(28) （ｄ）ピストン(28)に形成され圧力室(36)の流体を圧力
室(36)から排出させるオリフィス(46) （ｅ）ピストン(28)を弁座(24)の方へ付勢する付勢手段
(42) （ｆ）弁座(24)とは反対側へのピストン(28)の移動を制
限するストッパ(44)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）シリンダ部(22)内に形成され弁座
(24)の通孔(26)を介して圧力部へ連通する圧力室(36)、
（ｂ）前記圧力室(36)内に前記弁座(24)に就座自在に配
設され前記弁座(24)の前記通孔(26)を開閉する弁体(3
4)、（ｃ）前記弁体(34)と一体的に前記シリンダ部(22)
内を軸方向へ移動し前記圧力室(36)の容積を増減するピ
ストン(28)、（ｄ）前記ピストン(28)に形成され前記圧
力室(36)の流体を前記圧力室(36)から排出させるオリフ
ィス(46)、（ｅ）前記ピストン(28)を前記弁座(24)の方
へ付勢する付勢手段(42)、及び（ｆ）前記弁座(24)とは
反対側への前記ピストン(28)の移動を制限するストッパ
(44)、を有していることを特徴とする安全弁。
【請求項２】前記ピストン(28)は前記シリンダ部(22)
に遊嵌されており、前記圧力室(36)は、前記オリフィス
(46)と共に前記シリンダ部(22)と前記ピストン(28)との
間の放射方向間隙(50)を介して排出ポート(18)へ連通
し、前記放射方向間隙(50)の断面積と前記オリフィス(4
6)の断面積との合計は前記弁座(24)の前記通孔(26)の断
面積以下であることを特徴とする請求１項記載の安全
弁。