JPH07280115A - オーバーロードリリーフバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産コストを上昇することなく、作動油の逃
がし流量を正確に制限することができるオーバーロード
リリーフバルブを提供する。 【構成】 メイクアップバルブ３０（主弁座部材）の円
筒部３２の先端は主弁座３３として提供される。この円
筒部３２はボデイ２０の環状溝２２（連絡通路）を超え
て、バランスピストン４０のための円筒面形状をなすガ
イド面２４まで延びる。この円筒部３２の外周面とガイ
ド面２４との間に環状の隙間７０が形成される。バラン
スピストン４０がリフトした時に、Ａポート４の作動油
は、この環状の隙間７０，環状溝２２，貫通孔２３を経
て逃がし通路３ｂへと逃げる。この時の作動油の流量
は、たとえバランスピストン４０のリフト量が大であっ
ても、環状の隙間７０により制限される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作動油圧の過大による
支障を防止するために各種油圧機械に使用されるオーバ
ーロードリリーフバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来構造のオーバーロードリリ
ーフバルブＸを組み込んだ油圧機械を示す。この油圧機
械は、作業部１を動かすための油圧シリンダ２を備えて
いる。油圧シリンダ２は、２つの室２ａ，２ｂを有して
おり、両室２ａ，２ｂを仕切るピストン２ｃがロッド２
ｄを介して作業部１に連結されている。他方、油圧機械
の操作側にはブロック３が装備されている。このブロッ
ク３には、Ａポート４（圧力供給ポート）と図示しない
Ｂポート（圧力供給ポート）が形成されている。Ａポー
ト４は上記油圧シリンダ２の一方の室２ａに接続され、
Ｂポートは他方の室２ｂに接続されている。

【０００３】上記ブロック３には、方向制御弁５が組み
込まれている。この方向制御弁５は、手動操作により３
つの位置５ａ，５ｂ，５ｃを選択できる。図３に示す位
置５ｃでは、ポンプ６からの作動油がそのままタンク７
に流れ、上記油圧シリンダ２の室２ａ，２ｂの作動油は
移動を禁じられ、作業部１の位置ないし高さは変化しな
い。方向制御弁５が位置５ａを選択した時には、ポンプ
６からの作動油は逆止弁８，Ａポート４を経て一方の室
２ａに入り、他方の室２ｂの作動油はタンク７に戻され
る。その結果、作業部１は上方に持ち上げられる。方向
制御弁５が位置５ｂを選択した時には、ポンプ６からの
作動油は逆止弁８，Ｂポートを経て他方の室２ｂに入
り、一方の室２ａの作動油はタンク７に戻される。その
結果、作業部１は下方に移動される。

【０００４】上記Ａポート４，Ｂポートの過大な圧力を
それぞれ逃がすために、オーバーロードリリーフバルブ
Ｘが用いられる。図３では、Ａポート４のためのオーバ
ーロードリリーフバルブＸのみを示す。このオーバーロ
ードリリーフバルブＸを説明する前に、上記ブロック３
の通路構成について説明しておく。ブロック３には、Ａ
ポート４と直角をなして連なる圧力導入通路３ａが形成
されるとともに、この圧力導入通路３ａに連なる逃がし
通路３ｂが形成されている。逃がし通路３ｂはタンク７
に連なる。また、ブロック３にはねじ孔３ｃが形成され
ている。このねじ孔３ｃは、圧力導入通路３ａと同軸を
なし、左端が逃がし通路３ｂに連なるとともに、右端が
ブロック３の外面に開口している。

【０００５】上記オーバーロードリリーフバルブＸは、
円筒状のリテーナー１０を有している。このリテーナー
１０の左端部が上記ブロック３のねじ孔３ｃにねじ込ま
れている。両者の間はＯリング１５によりシールされて
いる。リテーナー１０には、収容穴１１が形成されてお
り、この収容穴１１の左端は逃がし通路３ｂに開口して
いる。

【０００６】上記リテーナーの収容穴１１には円筒状の
ボデイ２０の右部がねじ込まれている。ボデイ２０の左
端部は上記圧力導入通路３ａに収容され、両者の間はＯ
リング２６によりシールされている。このボデイ２０の
左端開口２１（一端開口）は、圧力導入通路３ａを介し
てＡポート４に連なっている。このボデイ２０の中間部
内周面には環状溝２２が形成されている。また、このボ
デイ２０の中間部周壁には、この環状溝２２を逃がし通
路３ｂに連ねる貫通孔２３が形成されている。これら環
状溝２２と貫通孔２３により、圧力ポート４の作動油を
逃がし通路３ｂへ逃がすための連絡通路２０ａが形成さ
れている。ボデイ２０の内周には、上記環状溝２２から
右に向かって軸方向に所定距離延びる円筒面形状のガイ
ド面２４が形成されている。

【０００７】上記ボデイ２０には左から右に向かって順
に、メイクアップバルブ３０（主弁座部材），バランス
ピストン４０，パイロット弁座部材５０が収容されてい
る。これらメイクアップバルブ３０，バランスピストン
４０，パイロット弁座部材５０の外周面とボデイ２０の
内周面との間は、Ｏリング２７，２８，２９によりシー
ルされている。

【０００８】上記メイクアップバルブ３０は円筒状をな
しており、比較的弱いスプリング３５により図中右方向
に押され、その左端部外周に形成されたフランジ３１が
ボデイ２０の内周に形成された段２５に当たっており、
これによりメイクアップバルブ３０の位置が決定されて
いる。このメイクアップバルブ３０は、上記スプリング
３５の力と、Ａポート４からの圧力に起因した力によ
り、段２５に係止した位置を維持されている。メイクア
ップバルブ３０は、その先端部に、上記ボデイ２０の環
状溝２２の中間まで延びる円筒部３２を有しており、こ
の円筒部３２の先端が主弁座３３として提供されてい
る。

【０００９】上記バランスピストン４０は、ボデイ２０
のガイド面２４に接しながら軸方向にスライド可能に収
容されている。このバランスピストン４０は、軸心に沿
って貫通するチョーク４１を有しており、このチョーク
４１を介して、上記Ａポート４と圧力室４５とが連通さ
れている。この圧力室４５は、バランスピストン４０と
上記パイロット弁座部材５０との間に形成されている。
バランスピストン４０の左端にはテーパ面４２が形成さ
れている。このテーパ面４２が、上記ボデイ１０の環状
溝２２の中間位置で、メイクアップバルブ３０の右端の
主弁座３３に着座することにより、Ａポート４と逃がし
通路３ｂとの間の連通が遮断されている。なお、バラン
スピストン４０とパイロット弁座部材５０との間には、
比較的弱いスプリング４６が介在されており、Ａポート
４がタンク７に連通している時でも上記着座状態が維持
されている。

【００１０】上記パイロット弁座部材５０は、ボデイ２
０の右端に収容固定されており、軸心に沿って貫通する
狭い連通孔５１と、右端面に形成されこの連通孔５１を
介して圧力室４５に連なるパイロット弁座５２とを有し
ている。このパイロット弁座５２には、パイロット弁６
０がスプリング６５の力で着座するようになっている。
前述したリテーナー１０の右端部には軸方向に延びるね
じ孔１６が形成されており、このねじ孔１６には、筒形
状をなすバネ受け６６がねじ込まれている。このバネ受
け６６の閉塞された一端部とパイロット弁６０との間に
上記スプリング６５が介在されている。弁座部材５０と
バネ受け６６との間には、低圧室６７が形成されてい
る。この低圧室６７は、弁座部材５０の端面に形成され
た溝５５，ボデイ２０の外周面の相対向する２箇所を切
り欠くことにより形成された通路（図示しない），およ
び逃がし通路３ｂを介してタンク７に連なっている。

【００１１】上記構成のオーバーロードリリーフバルブ
Ｘにおいて、圧力室４５がチョーク４１を介してＡポー
ト４に連なるので、両者の圧力は互いに等しい。Ａポー
ト４の圧力がスプリング６５によって設定された異常レ
ベルより低い場合には、パイロット弁６０はパイロット
弁座５２に着座した状態を維持される。この時、バラン
スピストン４０は、左側の面でＡポート４の圧力を受
け、右側の面で圧力室４５の圧力を受ける。圧力室４５
での受圧面積の方が若干大きいことと、上記スプリング
４６の力が働くことにより、バランスピストン４０への
左方向の力が右方向の力に勝り、その結果、バランスピ
ストン４０はメイクアップバルブ３０の主弁座３３への
着座状態を維持され、Ａポート４と逃がし通路３ｂとは
遮断されている。

【００１２】Ａポート４の油圧が上記所定の異常レベル
を超えた時には、この油圧はチョーク４１を介して圧力
室４５に伝達され、パイロット弁６０がスプリング６５
の力に抗して弁座５２から離れる。すると、圧力室４５
の作動油が連通孔５１を介して低圧室６７へ逃げるた
め、圧力室４５の圧力が低下する。これに伴いバランス
ピストン４０が左右の圧力差に起因して右方向に移動
し、メイクアップバルブ３０の主弁座３３から離れる。
その結果、Ａポート４の作動油は、圧力導入通路３ａ，
メイクアップバルブ３０の内部空間，環状溝２２，貫通
孔２３，逃がし通路３ｂを経てタンク７へと逃げる。こ
のようにして、オーバーロードリリーフバルブＸは油圧
機械における油圧の過大を防ぎ、それに起因する支障を
未然に防止することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
オーバーロードリリーフバルブＸでは、作動油中に含ま
れる異物がバランスピストン４０とメイクアップバルブ
３０の主弁座３３との間に挟まると、両者の間からＡポ
ート４の作動油が流出し、Ａポート４の圧力が異常レベ
ルでないにも拘わらず低下する。また、パイロット弁座
５２とパイロット弁６０との間に異物が挟まった場合に
も、バランスピストン４０がリフトしてＡポート４の圧
力が低下する。上記Ａポ−ト４からの作動油の流出量
は、バランスピストン４０のリフト量に比例するため、
このリフト量が大の時には急激な圧力低下を伴う。例え
ば図３の状態で油圧シリンダ２が作業部１をある高さに
維持していた時には、作業部１の急激な落下等を誘起す
る。作業者がこの急激な落下に気付いて方向制御弁５を
操作することにより、方向制御弁５を位置５ａに切り換
え、Ａポート４にポンプ６からの作動油を供給しようと
しても、この作動油は上記バランスピストン４０と主弁
座３３との間を経てタンク７へと戻ってしまい、油圧シ
リンダ２の室２ａに作業部１の重量を維持するのに十分
な圧力を供給できず、作業部１の落下を防ぐことができ
なかった。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、バランスピストンと主弁座との間に異物が入り込ん
だり、パイロット弁とパイロット弁座との間に異物が入
り込んで、バランスピストンがリフトした時でも、作動
油を圧力供給ポートに供給した時には、この圧力供給ポ
ートに所定レベルの圧力を発生させることができるオー
バーロードリリーフバルブを提供することを課題として
いる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るオーバーロードリリーフバルブでは、
主弁座部材は、上記ボデイの連絡通路を越えてガイド面
まで延長された円筒部を備え、この円筒部の先端が上記
弁座として提供され、この円筒部の外周面と上記ガイド
面との間に、流量制限のための環状の隙間を形成したこ
とを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明に係るオーバーロードリリーフバルブに
よれば、バランスピストンと主弁座との間に異物が入り
込んだり、パイロット弁とパイロット弁座との間に異物
が入り込んで、バランスピストンがリフトした時に、圧
力供給ポートからバランスピストンと主弁座との間を通
過する作動油の流量は、バランスピストンのリフト量が
所定レベル以下の場合には、このリフト量に比例する。
しかし、リフト量が所定レベルを超えると、円筒部の外
周面と上記ガイド面との間に形成された環状の隙間によ
り一定に制限される。その結果、圧力供給ポートに作動
油を供給し続けると、この圧力供給ポートに所定レベル
の圧力を発生させることができ、ひいては油圧機器に所
定レベルの圧力を供給できる。上記環状の隙間の厚さ
は、上記主弁座部材の円筒部の外径と、ガイド面の内径
とによって決定されるが、これらの径は、容易に高精度
にすることができる。その結果、正確な流量制限が可能
である。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明に係るオーバーロードリリー
フバルブＸの一実施例を示す断面図である。本実施例
は、以下に述べる特徴点を除き、先に説明した従来例と
同一構成であるから、対応する構成には同一符号を付し
て説明を省略する。この実施例の特徴点は、図３に比べ
てメイクアップバルブ３０が長く、バランスピストン４
０が短いことである。具体的には、図２に特に良く示さ
れているように、メイクアップバルブ３０の円筒部３２
が延長されており、環状溝２２を越え、ボデイ２０のガ
イド面２４に至っていることである。この円筒部３２と
ガイド面２４とは軸方向に所定距離重なっている。円筒
部３２の外周面とガイド面２４との間には環状の隙間７
０が形成されている。円筒部３２とボデイ２０は同軸を
なしているので、隙間７０は全周にわたって一定の厚さ
Ｃを有している。

【００１８】従来例と同様に、バランスピストン４０と
主弁座３３との間に異物が入り込んだり、パイロット弁
６０とパイロット弁座５２との間に異物が入り込んだ時
に、バランスピストン４０がリフトする（図１，図２に
おいて右方向に移動する）。このようにバランスピスト
ン４０がリフトした時に、方向制御弁５が位置５ａを選
択すると、所定リフト量（上記隙間７０の厚さとほぼ等
しい）に達するまでは、作動油がバランスピストン４０
と弁座３３との間を通過してタンク７へ逃げる流量は、
バランスピストン４０のリフト量とほぼ比例する。この
点は従来例と同様である。

【００１９】本実施例で注目すべきは、バランスピスト
ン４０のリフト量が上記所定リフト量を越えると、上記
環状隙間７０により流量を一定に制限できることであ
る。その結果、上記異物混入時において、方向制御弁５
を位置５ｃから位置５ａに切り換えてポンプ６から作動
油をＡポート４に供給し続けることにより、Ａポート
４，ひいては油圧シリンダ２の室２ａに所定レベルの油
圧を発生させることができ、作業部１をその重量に耐え
て保持することができる。その結果、作業部１の落下を
確実に防ぐことができる。

【００２０】上記隙間７０の厚さＣは、異物混入時にＡ
ポート４の油圧を作業部１を保持するのに十分な程度に
狭くしなければならない。反面、この厚さＣには、本来
のオーバーロードリリーフ機能を確保するために、Ａポ
ート４の油圧が異常レベルを越えてバランスピストン４
０がリフトした時には、この異常油圧を速やかに解消す
るのに十分な大きさが要求される。このように、隙間７
０の厚さＣは、ある限られた範囲になるように設計する
必要があり、両者の要求を最も良く満足できるように正
確に最適な値にするのが好ましい。上記間隙７０の厚さ
Ｃは、ボデイ２０のガイド面２４の内径と、メイクアッ
プバルブ３０の円筒部３２の外径によってのみ決まるた
め、高精度で上記範囲内の最適な値にすることができ
る。また、この流量制限のために、特別な部材の追加も
必要としないので、製造コストを抑えることができる。

【００２１】本発明は上記実施例に制約されず、種々の
態様が可能である。例えば、上記間隙の厚さＣは、作業
部１の重量を保持するのには十分ではないが、ゆっくり
と落下させる程度の圧力が圧力供給ポートに発生するよ
うな値であってもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るオー
バーロードリリーフバルブによれば、バランスピストン
と主弁座との間に異物が入り込んだり、パイロット弁と
パイロット弁座との間に異物が入り込んで、バランスピ
ストンがリフトした時に、主弁座部材の円筒部の外周面
と上記ガイド面との間に形成された環状の隙間により、
圧力供給ポートからの作動油の逃がし量を一定に制限す
ることができ、その結果、圧力供給ポートに作動油を供
給し続ければ、この圧力供給ポートに所定レベルの圧力
を発生させることができ、ひいては油圧機器に所定レベ
ルの圧力を供給できる。また、上記制限される流量を正
確なレベルにすることができ、しかも新たな部材の追加
を必要としないので、製造コストを上昇させることもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオーバーロードリリーフバルブの
一実施例を含む油圧機械の断面図である。

【図２】同実施例の要部拡大断面図である。

【図３】従来のオーバーロードリリーフバルブを含む油
圧機械の断面図である。

【符号の説明】

Ｘ … オーバーロードリリーフバルブ ２０ … ボデイ ２０ａ … 連絡通路 ２１ … 一端開口 ２２ … 環状溝 ２４ … ガイド面 ３０ … メイクアップバルブ（主弁座部材） ３２ … 円筒部 ３３ … 主弁座 ４０ … バランスピストン ４１ … チョーク ４５ … 圧力室 ５０ … パイロット弁座部材 ５２ … パイロット弁座 ６０ … パイロット弁 ６５ … スプリング ７０ … 環状の隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）油圧機械の圧力供給ポートに連なる
   一端開口と、中間部に形成されてタンクへの逃がし通路
   に連なる連絡通路と、内周においてこの連絡通路から他
   端に向かって延びる円筒面形状のガイド面とを有する円
   筒状のボデイと、（ロ）上記ボデイの一端部内に設けら
   れ、先端が主弁座として提供される円筒状の主弁座部材
   と、（ハ）軸方向に貫通するチョークを有し、上記ガイ
   ド面に接しながら軸方向にスライド可能にボデイに収容
   され、上記主弁座に着座する円柱状のバランスピストン
   と、（ニ）上記ボデイ内において、上記バランスピスト
   ンから見て上記主弁座の反対側に設けられ、上記バラン
   スピストンとの間で圧力室を形成してなり、この圧力室
   の反対側に圧力室に連なるパイロット弁座を有するパイ
   ロット弁座部材と、（ホ）上記パイロット弁座部材にス
   プリングの力で着座し、圧力室の圧力が所定レベルを越
   した時にリフトして圧力室の圧力を逃がすパイロット弁
   と、を備えたオーバーロードリリーフバルブにおいて、
   上記主弁座部材は、上記ボデイの連絡通路を越えてガイ
   ド面まで延長された円筒部を備え、この円筒部の先端が
   上記弁座として提供され、この円筒部の外周面と上記ガ
   イド面との間に、流量制限のための環状の隙間を形成し
   たことを特徴とするオーバーロードリリーフバルブ。