JPS6128542Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はパイロツトポペツトをもつリリーフ用
圧力制御弁に関する。

油圧回路の圧力が設定値以上にならないように
コントロールする圧力制御機能をもつリリーフバ
ルブとして、回路圧力と設定スプリング荷重との
直接的なバランスにもとづいて作動するタイプ
と、パイロツト弁をもつて増幅した圧力差に応動
するタイプとに大別される。

後者は微妙な設定圧の調整が可能で、高度の圧
力管理精度が得られるものであるが、いまこれに
ついて第１図にもとづいて説明する。

図中、１はシリンダポートなどに連通する圧力
供給ポート、２はリリーフポートであつて、両ポ
ート間の連通を開閉するために、バルブハウジン
グ５に収めたチエツク（バルブ）ポペツト３の内
部にリリーフ（バルブ）ポペツト４が摺動自由に
収められている。

リリーフポペツト４はチエツクポペツト３の通
孔６ａと６ｂとの連通を開閉して、リリーフポー
ト２を開閉する。

リリーフポペツト４を摺動自由に貫通して円筒
状のピストンポペツト７が配設され、このピスト
ンポペツト７はスプリング８によりフランジ部９
がリリーフポペツト４の内面と当接するように押
圧される。

前記チエツクポペツト３の内部には、ハウジン
グ５にねじ結合するバルブボデイ１０の先端部
が、チエツクポペツト３に対して相対的に摺動自
由に挿入され、これらによりリリーフポペツト４
の背圧室１１を区画形成している。

したがつて、この背圧室１１にはピストンポペ
ツト７の貫通孔７ａを介して絞られた供給ポート
１からの圧油が導かれる。なお、後述するように
ピストンポペツト７の貫通孔７ａがパイロツトポ
ペツト１３により閉じられたときは、ピストンポ
ペツト７の周面の環状間隙７ｂを介して圧油が導
かれる。

パイロツトポペツト１３はパイロツトスプリン
グ１４により付勢されてバルブシート部１３ａに
圧接しているが、背圧室１１の圧力がスプリング
設定圧以上になると開いて、背圧室１１をリリー
フポート２に通じる通路１７と連通させて圧力を
低下させる。

なお、パイロツトスプリング１４の設定圧はア
ジヤストスクリユー１６によつて自由に調整され
る。

ここで、チエツクポペツト３はシート部１８の
直径D₁と、それよりも大径の背圧が作用する直
径D₂と面積差により、すくなくとも供給ポート
圧がリリーフポート圧よりも高圧のときは、シー
ト部１８に圧接されて閉じている。

このチエツクポペツト３は、供給ポート１側に
キヤビテーシヨンが発生して低圧化したときに受
圧面積差により開き、低圧側から充分な油を流入
させ空間を満たす。

リリーフポペツト４は、供給ポート１の圧力が
設定値になると開くのであるが、まず、背圧室１
１にピストンポペツト７を介して導かれた圧力
が、パイロツトポペツト１３の設定圧以上になる
と、パイロツトポペツト１３が開いて背圧室１１
の圧力を低下させる。ピストンポペツト７は供給
ポート１の圧力と背圧室１１の圧力との差により
スプリング８に抗して移動し、パイロツトポペツ
ト１３の先端部１３ｂに当接すると貫通孔７ａが
閉じられる。

これにより背圧室１１への圧力供給は環状間隙
７ｂのみになり、さらに大幅に圧力が下がり、こ
の低下圧力と供給ポート圧力との差圧によりリリ
ーフポペツト４が開くので、供給ポート１とリリ
ーフポート２とが連通し圧油の一部をリリーフし
て、供給ポート１の圧力を設定圧に保つのであ
る。

ところがこの圧力制御弁においては、第２図に
示すように、リリーフ時に高圧側の供給ポート１
からチエツクポペツト３の通孔６ａを通り、リリ
ーフポペツト４の先端コーン面４ａに沿つた油流
は、チエツクポペツト３の軸線に直交して穿設さ
れた通孔６ｂを通るときに方向が矢印のように変
えられる。

このときの流線の前記軸線となす角度をφ_０
（これを流体角という）とすると、リリーフポベ
ツト４のコーン面４ａには Ｆ＝ρQucosφ_０ ここで Ｆ…流体力 ρ…油の密度 Ｑ…流量 ｕ…流速 φ_０…流体角 で表される流体力Ｆが、スプリング８を圧縮する
方向に作用し、流量Ｑが増すと第３図に実線Ａで
示すようにリリーフ開始設定圧力Ｐが大きくな
る。これを圧力オーバライド特性と称している。

このオーバライドが大きくなると油圧回路の効
率が悪化するため、実際にはオーバライドとの関
係で使用される流量域が決まつてしまう、このこ
とは換言すると圧力制御弁の使用流量域を制限す
る。

本考案はこのような問題を解決するためのもの
で、上記流体力の影響を低減して圧力オーバライ
ド特性を小さくした圧力制御弁を提供することを
目的とする。

以下実施例を図面にしたがつて説明する。な
お、第１図および第２図と実質的に同一の部位に
ついては、同一符号を使用する。

本考案はリリーフポペツト４に及ぼす流体力Ｆ
を小さくするため、流体角φ_０を大きくし、cos
φ_０の値を小さくすることに着目してなされたも
のである。

すなわち、第４図および第５図に示すように、
通孔６ｂはチエツクポペツト３の軸線に対し、チ
エツクポペツト３の先端方向に斜向するように形
成されている。

このため、リリーフ時に高圧側の供給ポート１
からチエツクポペツト３の通孔６ａを通り、リリ
ーフポペツト４の先端コーン面４ａに沿つた油流
は、斜向する通孔６ｂにより反転されその向きが
矢印のように変えられる。

このときの流線のチエツクポペツト３の軸線と
なす流体角φ_１は、上記反転による作用で φ_１＞φ_０ となる。したがつて、cosφ_１＜cosφ_０となるの
で、 F₁（＝ρQucosφ_１）＜Ｆ（＝ρQucosφ_０） となつて、リリーフポペツト４を開き側へと押圧
する流体力F₁が小さくなり、その結果、オーバ
ライド特性も第２図に鎖線Ｂで示すように小さく
なる。

これにより、同一サイズの圧力制御弁で使用流
量域を大きくすることができるのである。

次に第６図の他の実施例を説明すると、これは
リリーフポペツト４′の内部にピストンポペツト
７を挿入する代わりに、オリフイス２０を設け、
パイロツトポペツト１３が開弁したときに圧力が
低下する背圧室１１に、このオリフイス２０を介
して供給ポート１の圧力を絞り込みつつ導入する
ようにしたものにおいて、チエツクポペツト３に
設けた通孔６ｂを、上記と同様に流れの前方に傾
けたものである。

この場合、背圧室１１はパイロツトポペツト１
３が開くと、オリフイス２０を介してのみ圧力が
導かれるだけなので、急激に圧力降下を起こし、
これによりリリーフポペツト４′がスプリング８
に抗して移動して開弁するのである。

この開弁後は、斜向する通孔６ｂにリリーフさ
れる作動油が流れるので、リリーフポペツト４に
対する流体力の影響は、第４図の実施例と同様に
小さく抑えられるのである。

以上説明したように本考案によれば、チエツク
ポペツトの通孔をチエツクポペツトの軸線に対し
てチエツクポペツトの先端方向に斜向するように
したので流体角が大きくなり、その結果リリーフ
ポペツトを開方向に押圧する流体力が小さくな
り、従つて圧力オーバライド特性が小さくなる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の弁を示す断面図、第２図は第１
図の要部を示す断面図、第３図は圧力オーバライ
ド特性の説明図、第４図は本考案の一実施例を示
す断面図、第５図は第４図の要部を示す断面図で
ある。第６図は他の実施例を示す断面図である。 １……圧力供給ポート、２……リリーフポー
ト、３……チエツクポペツト、４……リリーフポ
ペツト、６ａ，６ｂ……チエツクポペツトの通
孔、７……ピストンポペツト、８……スプリン
グ、１１……背圧室、１３……パイロツトポペツ
ト、１３ａ……パイロツトポペツトのシート部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高圧側の供給ポートのシート部に接する円筒状
   のチエツクポペツトの内部にリリーフポベツトを
   摺動自在に収装し、リリーフポベツトの背面に背
   圧室を形成し、この背圧室にはリリーフポペツト
   に設けた細路を介して供給ポートの圧力を導入す
   るとともに、この背圧室と低圧側リリーフポート
   とを連通する通路に、背圧室の圧力が所定値以上
   になると開くパイロツトポペツトを介装する一
   方、前記チエツクポペツトの先端部にその内周と
   外周のリリーフポートとを連通する通孔を設け、
   該通孔はリリーフポペツトが背圧室側へと移動し
   たときに供給ポートと接続されるようになつてい
   る圧力制御弁において、上記チエツクポペツトに
   設けた通孔を、チエツクポペツトの軸線に対して
   チエツクポペツトの先端方向に斜向するように形
   成したことを特徴とする圧力制御弁。