JPS6124780Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は油圧制御弁に関し、特にリリーフ弁
或いは絞り弁として低騒音化および特性の安定化
を可能とするポペツト形式の油圧制御弁に関す
る。 一般にポペツト形式の油圧制御弁はその主弁部
の半径方向の力のバランスがとり易いことから構
造を簡素化しやすい利点をもつているが、反面騒
音が比較的大きい欠点がある。例えば従来のポペ
ツト形式のリリーフ弁では、第１図に示すように
主弁体１の先端ポペツト部の基部に突環２を設
け、流入ポート３からシート４との間隙を介して
噴出する圧油噴流をこの突環２の前面壁に衝突さ
せることにより減速して流出ポート５へ流出させ
るようにしたものが知られているがその低騒音化
は充分でなく、弁内のタンク側通路内で上記圧油
噴流の流速を徐々に減速する必要があることが知
見された。また第１図に示した従来例では噴流の
圧力を受けるのが主弁体１に設けられた突環２で
あることと、圧油流出部分に対して主弁体１の支
持点が遠い尾端部分であるため、主弁体１の半径
方向の力のバランスが悪く、リリーフ弁では調圧
時の圧力安定性が劣ることになつて圧力再現性の
低下や針振れの発生が生じ、その解決が望まれて
いた。 この考案は上述の状況に鑑みてなされたもの
で、ポペツト形式の油圧制御弁においてその騒音
の低下を果すと共に主弁体の半径方向の力のバラ
ンスを安定化しようとするものである。 すなわちこの考案の油圧制御弁では、ポペツト
形式の主弁体とシートとの間隙で形成される制御
部の下流側にて該制御部からの圧油噴流を主弁体
の一部ではなしに弁本体側の一部に衝突させ、次
いで絞りを段階的に経由させてから流出ポートへ
導くようにして、低圧側への圧油の流出を段階的
な減速と共に行なうようにしてある。具体的に
は、本考案の油圧制御弁は、弁本体内に固定され
たシートに対して流入ポートからの圧油流れに抗
してばねにより先端が着座されるポペツト形式の
主弁体を備え、主弁体とシートとの間に形成され
る制御部に全開開度を与える主弁体位置において
主弁体先端面がシート開口縁より上流側に位置す
るように主弁体先端部に突出されると共に、弁本
体側に固定されたスリーブによつて制御部下流側
で主弁体が先端近くまで支持案内され、それによ
り制御部の下流側にて該制御部からの圧油噴流を
衝突させるための壁面がシート面と平行な平面内
で環状に拡がる主弁体支持案内用のスリーブの前
端面によつて構成され、前記壁面に衝突した噴流
を流出ポート側へ導くためさらに別の衝突壁面を
形成する屈曲した環状油路がスリーブ外面に沿つ
て設けられると共に前記環状油路中に複数段の絞
りが形成されてなることを特徴とするものであ
り、制御部下流の圧油噴流を油路壁面への複数回
の衝突と複数段の絞りとによつて段階的に減速し
て低騒音化を達成すると同時に、制御部からの噴
流が作用する主弁体の受圧面積を極力少なくし
て、この噴流による力の殆んどをスリーブを含む
弁本体側の固定部材によつて支持させ、主弁体を
そのまま先端近くまでスリーブで支持案内するこ
とと相まつて、主弁体の半径方向のバランスの安
定化とリリーフ弁としての調圧安定化および圧力
再現性の向上をも達成し、しかも主弁体の全スト
ローク範囲内で制御部下流の噴流が必ずスリーブ
前端面に衝突するようにして前記減速効果が常に
安定して得られるようにしてある。 次に実施例図面と共にこの考案を説明すれば、
第２図はこの考案をリリーフ弁に適用した第１実
施例の縦断面図であつて、１０は弁本体、２０は
パイロツト弁である。弁本体１０には圧油流入ポ
ート１３と流出ポート１５および弁孔１６が穿た
れ、弁孔１６内にはシート部材１７とスリーブ１
８とが嵌入されると共にスリーブ１８内には主弁
体１１がその先端ポペツト部をシート開口１４に
ばね１２により弾圧して配置され、ばね１２の後
端は弁孔１６を閉じるカバー１９に当接支支持さ
れている。パイロツト弁２０は調圧ねじ２１によ
つてばね力を調整可能なポペツトばね２２により
パイロツトシート２３に弾圧されたパイロツトポ
ペツト２４を有してなり、主弁体背部のばね室２
５内の圧力を設定圧に保持するものである。 さてスリーブ１８の前端面２６は第３ａ図に拡
大して示すように主弁体先端ポペツト部とシート
開口１４との間隙で形成される制御部２７の下流
側で該制御部２７からの圧油噴流に対面してお
り、この噴流をまずはじめに受けとめて衝突を生
じさせ、さらに下流側へはねかえすようになされ
ている。制御部２７の下流側の流れは上記前端面
２６に衝突したのちシート部材１７の内周壁とス
リーブ１８の外周壁間に形成される環状の油路２
８，２９を経て流出ポート１５へ流出するが、上
記前端面２６の下流側で油路２８，２９は屈曲
し、従つて圧油流れがさらに衝突する壁面３が油
路壁により形成されている。さらに下流側の油路
２８，２９は所定流路面積に絞られて各々固定絞
りを形成しており、結局制御部２７からの圧油噴
流は二回の衝突と二回の絞りとによつて段階的に
減速されてから低圧の流出ポート１５へ流出する
ことになる。 このようにこの考案では制御部２７からの噴流
が作用する主弁体１１の受圧面積がシート開口１
４の口縁より尾端方向のポペツト部斜面のみと小
さいため、噴流によつて生じるうずやキヤビテー
シヨンによる主弁体への半径方向への力が小さく
なり、噴流による力は殆んどが弁本体側に固定さ
れたスリーブ１８とシート部材１７とに支持され
るから、上述の段階的な減速による低騒音化と同
時に主弁体１１の半径方向の振れが小さくなり、
さらにスリーブ１８によつて主弁体１１が先端近
くまで支持案内されるから主弁体１１の半径方向
の移動量は一層小さくなり、従つて流出部に対す
る主弁体の支点が小さくなつてリリーフ弁として
の調圧状態を良好にし圧力振幅の小さいものとす
ることができるものである。 ちなみに、第１図の従来例と第２図（第３ａ
図）の実施例(1)のものとを、流量150／min、
背圧1.5Kg／cm²、測定距離1m、油温50℃
（38cSt）の条件で騒音測定したところ下表の結果
が得られ、設定圧の上昇に対して本考案の低騒音
化の効果が確認された。

【表】 さらにこの考案の油圧制御弁においては、上記
のスリーブ１８の前端面２６での噴流の衝突によ
る減速効果を確実にするために、第３ａ図に示す
主弁体１１の先端面３１が、制御部２７が全開と
なる主弁体位置においてもシート開口１４の口縁
より流入ポート１３方向つまり上流側に位置する
ように主弁体１１の先端形状を突出させる。すな
わち主弁体先端面３１がシート開口縁に対して第
３ａ図で右方に外れると制御部２７の下流の噴流
の方向が油路２８の中心方向へ沿うようになり、
そのため主弁体に作用する流動力が変化して、上
記外れる位置の近傍で圧力が不安定となる。一例
を示せば第４図に示したような流量−圧力特性上
の変曲点の如くであり、或る流量において圧力の
不安定状態が生じると共にスリーブ前端面２６で
の衝突による減速効果が低下して第４図の変曲点
より大流量側で騒音が大きくなつてしまう。これ
に対してこの考案においては主弁体先端面３１を
常にシート開口縁より上流側に位置させるように
突出形状にし、これによつて主弁体１１の全スト
ローク範囲内で制御部２７の下流側の噴流が必ず
スリーブ前端面２６に衝突して減速効果を受ける
ようにするものである。 第３ｂ図はこの考案の第２実施例を示す拡大部
分断面図で、第３ａ図と対応する部分には同じ符
号を付して示してある。この第２実施例では主弁
体１１の胴部の縮径部３２とスリーブ１８内との
間に形成される環状油路３３を所定流路面積の固
定絞り油路として利用し、スリーブ１８の周壁に
上記環状油路３３と前記環状油路２９とを連通さ
せる油孔３４を穿つと共に、縮径部３２の尾端側
段部肩縁３５と共に可変絞り制御部３６を構成す
る油孔３７をスリーブ１８とシート部材１７に設
けてこれを流出ポート１５へ連通させ、油路２９
からの圧油流出をさらに環状油路３３で減速し可
変絞り３６で減速したうえで流出ポート１５へ導
びいて一層の多段減速を行なうようにしてある。
上記可変絞り３６は制御部２７の開度に応じて絞
り開度を変え、流量が変つてもそれに応じた減速
効果を得られるように設けられている。例えばこ
の可変絞り３６を設けずに全ての減速用の絞りを
固定絞りだけを形成すると、小流量用に絞つた固
定絞りでは流量が増えても減速効果は大きいが圧
損抵抗が無視できないほどあり、逆に大流量用に
あまり絞らない固定絞りにすると小流量時に減速
効果が小さくなつて騒音低下が果せない。第３ｂ
図の例では可変絞り３６が制御部２７の開度に追
従して絞りを変化させるため、大流量時には絞り
開度をひろげて小流量時には絞り開度をせばめ、
従つて減速効果の確保と圧損抵抗の低下との双方
に対処できるものである。尚、この可変絞り３６
は第３ｃ図に示すようにスリーブ１８の油孔３７
口縁を加工して全周テーパ絞り３６′としてもよ
く、制御部２７の開度変化に一層直線的に追従し
た可変絞りが構成できるものである。 上述の第３ｂ図の実施例(2)のものと第１図の従
来例との騒音比較を前述と同じ条件で行なつた結
果は下表の通りであり、一層の低騒音化が果され
ている。

【表】 以上の説明はリリーフ弁としての実施例につい
てであるが、この考案は絞り弁についても適用可
能であり、例えば第５図に示すように絞り弁の主
弁体４１とシート部材４２およびスリーブ４３の
関連形状を前述第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図に
示したのと同様に構成することにより低騒音化と
主弁体４１の半径方向のバランスの安定化が可能
である。 以上に述べたようにこの考案によればポペツト
形式の油圧制御弁においてその低騒音化と主弁体
の半径方向のバランスの安定化が計れ、リリーフ
弁としても減圧弁としてもその効果は顕著であ
り、特にリリーフ弁とした場合には調圧状態の安
定化と圧力再現性の向上が達成でき、主弁体摺動
部の耐久性の向上も計れるなど、数多くの実用的
効果が奏し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のポペツト形式のリリーフ弁を示
す縦断面図、第２図はこの考案の第１実施例に係
るリリーフ弁の縦断面図、第３ａ図は第２図の主
弁体部分の拡大部分断面図、第３ｂ図はこの考案
の第２実施例を示す拡大部分断面図、第３ｃ図は
第３ｂ図の例の変形例を示す拡大部分断面図、第
４図は流量−圧力特性の一例を示す線図、第５図
はこの考案を絞り弁に適用した場合の例を示す縦
断面図である。 １０……弁本体、１１……主弁体、１２……ば
ね、１３……流入ポート、１４……シート開口、
１５……流出ポート、１６……弁孔、１７……シ
ート部材、１８……スリーブ、２６……スリーブ
の前端面、２７……制御部、２８，２９，３３…
…絞り油路、３０……壁面、３１……主弁体先端
面、３２……主弁体縮径部、３６……可変絞り制
御部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 弁本体内に固定配置されたシートに対して流
   入ポートからの圧油流れに抗してばねにより先
   端が着座されるポペツト形式の主弁体を備え、
   主弁体とシートとの間に形成される制御部に全
   開開度を与える主弁体位置において主弁体先端
   面がシート開口縁より上流側に位置するように
   主弁体先端部に突出されると共に、弁本体側に
   固定されたスリーブによつて制御部下流側で主
   弁体が先端近くまで支持案内され、それにより
   制御部の下流側にて該制御部からの圧油噴流を
   衝突させるための壁面がシート面と平行な平面
   内で環状に拡がる主弁体支持案内用のスリーブ
   の前端面によつて構成され、前記壁面に衝突し
   た噴流を流出ポート側へ導くためさらに別の衝
   突壁面を形成する屈曲した環状油路がスリーブ
   外面に沿つて設けられると共に前記環状油路中
   に複数段の絞りが形成されて成ることを特徴と
   する油圧制御弁。 (2) 主弁体の胴部外周に縮径部が設けられると共
   にスリーブ周壁に前記縮経部内と流出ポートと
   を連通させる開口が設けられ、前記縮経部の尾
   端側段部肩縁と前記開口とで制御部の開度に応
   じた絞り開度をなす可変絞り部が形成され、こ
   れらが前記環状油路の下流部分に包含されて、
   油路下流の圧油が縮経部から可変絞り部を経由
   して流出ポートに導かれるようになされ実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載の油圧制御弁。 (3) 可変絞り部が全周テーパ絞りに形成されてな
   る実用新案登録請求の範囲第２項に記載の油圧
   制御弁。