KR101608609B1 - 릴리프 밸브 - Google Patents
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Abstract
릴리프 밸브는, 파일럿압의 작용으로 미끄럼 이동 가능한 조정 피스톤과, 조정 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 조정되는 설정 스프링의 스프링력이 밸브 폐쇄 방향으로 작용하는 파일럿 포핏과, 파일럿압에 대항하는 스프링력을 발휘하는 스프링이 조립되는 스프링실과, 스프링실에 형성되어 스프링실을 외부로 개방하는 에어 빠짐 구멍을 구비한다.
Description
본 발명은, 파일럿 포핏의 개폐에 따라서 메인 포핏을 개폐하는 릴리프 밸브에 관한 것이다.
JP2001-343082A는, 안티 보이드 기구를 내장한 릴리프 밸브를 개시하고 있다. 이 릴리프 밸브는, 기기 본체에 밸브 케이스가 끼움 장착된다. 밸브 케이스에는, 밸브 슬리브가 미끄럼 이동 가능하게 조립된다. 밸브 슬리브의 선단에 형성되는 포핏부가, 고압 포트의 시트부에 압접한다.
밸브 슬리브에는 메인 포핏이 조립된다. 메인 포핏의 중심 부분에는 피스톤 부재가 미끄럼 이동 가능하게 관통한다. 밸브 슬리브에는 가이드 플러그의 선단 부분이 삽입된다. 가이드 플러그의 선단은, 밸브 슬리브 내에 있어서 메인 포핏과 대향한다. 메인 포핏과 가이드 플러그의 선단의 대향부 사이에는 내부 공간이 형성된다.
피스톤 부재의 중심에는 파일럿 통로가 관통되도록 형성된다. 고압 포트와 내부 공간은, 파일럿 통로를 통해서 연통한다.
가이드 플러그에는 파일럿 포핏이 조립된다. 파일럿 포핏에는 로드부가 형성된다. 로드부의 축 중심과 파일럿 통로의 축 중심은 일치하고 있고, 피스톤 부재가 스프링의 스프링력에 대항하여 이동하면, 파일럿 통로가 로드부에 의해 폐쇄된다.
파일럿 포핏에는, 가이드 플러그 내에 설치한 설정 스프링의 스프링력이 작용한다. 고압 포트의 압력에 의한 유압력이 설정 스프링의 스프링력에 견디면, 파일럿 포핏이 개방되어, 내부 공간 내의 압유가 드레인실 및 저압 포트를 경유해서 드레인된다.
설정 스프링의 스프링 하중은, 설정 스프링의 파일럿 포핏과는 반대측 단부에 접촉하는 조정 피스톤에 의해 조정된다. 조정 피스톤은 슬리브 내에 미끄럼 이동 가능하게 수용된다. 조정 피스톤은, 스프링에 의해 슬리브의 보톰부에 압박된다. 스프링은 슬리브 내에 구획되는 스프링실에 수용된다.
조정 피스톤과 보톰부 사이에는 파일럿실이 구획되고, 파일럿실에 공급되는 파일럿압에 의해 조정 피스톤이 스프링의 스프링력에 대항해서 축 방향으로 미끄럼 이동한다.
상기 릴리프 밸브에서는, 스프링실은 슬리브 내에 형성되고, 슬리브의 개구 단부는 플러그에 의해 폐색되므로, 에어가 가득 찬 경우, 이 에어를 뺄 수 없다. 이에 의해, 예를 들어, 조정 피스톤의 위치를 조정하기 위해서, 파일럿실에 파일럿압을 유도했을 때, 스프링실에 에어가 가득 차 있으면, 조정 피스톤이 이동하기 어려워진다. 따라서, 릴리프 밸브의 설정압을 정확하게 제어할 수 없게 될 가능성이 있다.
본 발명의 목적은, 스프링실에 에어가 가득 차지 않고, 설정압을 정확하게 제어할 수 있는 릴리프 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 어떤 형태에 따르면, 파일럿압의 작용으로 미끄럼 이동 가능한 조정 피스톤과, 조정 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 조정되는 설정 스프링의 스프링력이 밸브 폐쇄 방향으로 작용하는 파일럿 포핏과, 파일럿압에 대항하는 스프링력을 발휘하는 스프링이 조립되는 스프링실을 구비하는 릴리프 밸브이며, 스프링실에 형성되어 스프링실을 외부로 개방하는 에어 빠짐 구멍을 구비하는 릴리프 밸브가 제공된다.
본 발명의 실시 형태, 본 발명의 이점에 대해서는, 첨부된 도면을 참조하면서 이하에 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 릴리프 밸브를 도시하는 단면도이다.
도 2는, 비교예에 있어서의 릴리프 밸브를 도시하는 단면도이다.
도 2는, 비교예에 있어서의 릴리프 밸브를 도시하는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 있어서의 릴리프 밸브를 도시하는 단면도이다. 릴리프 밸브는 안티 보이드 기구를 내장한다. 릴리프 밸브의 기기 본체(1)에는 밸브 케이스(2)가 끼움 장착된다. 밸브 케이스(2)에는, 밸브 슬리브(3)가 미끄럼 이동 가능하게 조립된다. 밸브 슬리브(3)의 선단부에는 포핏부(3a)가 형성되어, 포핏부(3a)가 고압 포트(4)의 시트부(4a)에 압접된다. 밸브 슬리브(3)에는, 가이드 플러그(7) 사이에 개재시킨 복귀 스프링(21)의 스프링력이 작용한다.
밸브 슬리브(3)에는 메인 포핏(5)이 조립된다. 메인 포핏(5)의 중심 부분에는 피스톤 부재(6)가 미끄럼 이동 가능하게 관통한다. 피스톤 부재(6)에는, 축선을 따라 파일럿 통로(6a)가 관통되어 있다. 파일럿 통로(6a)의 선단 부분에는 오리피스부(22)가 형성되어, 파일럿 통로(6a)를 통해, 고압 포트(4)와 내부 공간(8)이 연통된다.
오리피스부(22)는, 파일럿 포핏(9)이 개방되어, 내부 공간(8)의 압유가 드레인실(12)로 흘렀을 때, 오리피스부(22) 전후의 차압을 유지하고, 피스톤 부재(6)를 스프링(10)에 대항해서 이동시킨다.
밸브 슬리브(3)에는 가이드 플러그(7)가 삽입된다. 가이드 플러그(7)의 선단 부분은, 밸브 슬리브(3) 내에 있어서 메인 포핏(5)과 대향한다. 메인 포핏(5)과 가이드 플러그(7)의 선단 부분의 대향부 사이에는 내부 공간(8)이 형성된다.
가이드 플러그(7)에는 파일럿 포핏(9)이 조립된다. 파일럿 포핏(9)에는 로드부(9a)가 형성된다. 로드부(9a)의 축 중심과 파일럿 통로(6a)의 축 중심은 일치하고 있어, 피스톤 부재(6)가 스프링(10)의 스프링력에 대항해서 이동하면, 파일럿 통로(6a)가 로드부(9a)에 의해 폐쇄된다.
파일럿 포핏(9)에는, 가이드 플러그(7) 내에 설치한 설정 스프링(11)의 스프링력이 작용된다. 고압 포트(4)의 압력에 의한 유압력이 설정 스프링(11)의 스프링력에 견디면, 파일럿 포핏(9)이 개방되어, 내부 공간(8) 내의 압유가 드레인실(12) 및 저압 포트(25)를 경유해서 드레인된다.
설정 스프링(11)은 조정 피스톤(13)의 이동 위치에 의해 그 스프링 하중이 조정된다. 조정 피스톤(13)은 이하와 같이 조립된다.
가이드 플러그(7)는, 내부 공간(8)과 반대측이 되는 단부에 설치되는 대경부(7a)와, 대경부(7a)의 내주에 형성되는 암 나사부(7b)를 갖는다. 암 나사부(7b)에는, 외주에 수 나사부(14a)를 형성한 슬리브(14)가 나사 끼움된다.
조정 피스톤(13)은 슬리브(14)에 대하여 미끄럼 이동 가능하게 조립된다. 슬리브(14)의 단부를 막는 플러그(15)와 조정 피스톤(13) 사이에는 스프링실(16)이 형성되어, 스프링실(16) 내에 스프링(17)이 설치된다. 조정 피스톤(13)은, 스프링(17)의 스프링력에 의해 슬리브(14)의 보톰부(14b)에 압접된다.
따라서, 보톰부(14b)에 압접된 상태의 조정 피스톤(13)과 플러그(15) 사이가 조정 피스톤(13)의 가동 범위 L이 된다.
상기와 같이 조립된 조정 피스톤(13)의 선단부에는 볼록부(13a)가 형성된다. 볼록부(13a)는, 슬리브(14)의 보톰부(14b)에 형성한 관통 구멍(14c)에 면한다. 볼록부(13a)의 선단부는 설정 스프링(11)에 접촉한다.
가이드 플러그(7)의 대경부(7a)와 슬리브(14)를 상대 회전시키면, 암 나사부(7b)와 수 나사부(14a)의 피치에 따라, 슬리브(14)가 가이드 플러그(7)에 대하여 이동한다. 슬리브(14)의 이동에 수반하여 조정 피스톤(13)이 이동되고, 조정 피스톤(13)의 이동 위치에 따라서 설정 스프링(11)의 이니셜 하중이 규정된다.
또한, 위치 결정 너트(23)는, 슬리브(14)의 수 나사부(14a)에 나사 끼움되어, 가이드 플러그(7)의 위치를 규정한다. 이에 의해, 가이드 플러그(7)와 슬리브(14)의 상대 위치가 보유 지지된다. 또한, 위치 결정 너트(26)는, 플러그(15)에 나사 끼움되어, 슬리브(14)의 위치를 규정한다.
조정 피스톤(13)과 보톰부(14b) 사이에는 파일럿실(18)이 형성되어, 파일럿압이 소정의 파일럿압원으로부터 파일럿실(18)로 유도된다. 이에 의해, 조정 피스톤(13)을 스프링(17)에 대항해서 가동 범위 L 사이에서 이동시키고, 설정 스프링(11)을 휘어 스프링 하중을 조정할 수 있다.
또한, 오리피스부(22)는, 파일럿 포핏(9)이 개방되어, 내부 공간(8)의 압유가 드레인실(12)에 흘렀을 때, 오리피스부(22) 전후의 차압을 유지하고, 피스톤 부재(6)를 스프링(10)에 대항해서 이동시킨다.
작은 구멍(24)은, 피스톤 부재(6)의 파일럿 통로(6a)가 로드부(9a)에 의해 폐쇄된 경우에, 파일럿 통로(6a)로 유도된 압유를 피스톤 부재(6)와 메인 포핏(5)의 간극으로 유도한다.
여기서, 도 2의 비교예에 도시한 바와 같이, 스프링실(16)은 슬리브(14) 내에 형성되고, 슬리브(14)의 개구 단부는 플러그(15)에 의해 폐색되므로, 스프링실(16) 내에 에어가 가득 찬 경우, 이 에어를 뺄 수 없다. 이에 의해, 예를 들어, 조정 피스톤(13)의 위치를 조정하기 위해서, 파일럿실(18)로 파일럿압을 유도했을 때, 스프링실(16)에 에어가 가득 차 있으면, 조정 피스톤(13)이 이동하기 어려워진다. 따라서, 릴리프 밸브의 설정압을 정확하게 제어할 수 없게 될 가능성이 있다.
따라서, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 슬리브(14)에, 위치 결정 너트(23)에 대응하는 위치에 형성되는 에어 빠짐 구멍(19)과, 에어 빠짐 구멍(19)의 주위에 있어서의 나사 산을 미리 제거하여 형성되는 오목부(20)를 형성했다.
에어 빠짐 구멍(19)의 주위에 있어서의 수 나사부(14a)의 나사 산은 미리 제거되므로, 에어 빠짐 구멍(19)의 구멍 가공을 할 때에, 나사 산 상당 분의 절삭 칩등의 발생을 억제할 수 있다.
이하, 릴리프 밸브의 동작에 대해서 설명한다.
고압 포트(4)의 압력에 의해 발생하는 유압력이 설정 스프링(11)의 스프링력 이상이 되면, 고압 포트(4)의 압유가 파일럿 통로(6a)로부터 내부 공간(8)으로 유도되므로, 파일럿 포핏(9)이 개방된다. 파일럿 포핏(9)이 개방되면, 내부 공간(8)의 압유가 드레인실(12)로 흐르므로, 피스톤 부재(6)의 오리피스부(22) 전후의 차압이 커지고, 피스톤 부재(6)는 스프링(10)에 대항해서 이동한다.
피스톤 부재(6)가 이동하여, 파일럿 포핏(9)의 로드부(9a)에 접촉하면, 파일럿 통로(6a)가 폐쇄된다. 파일럿 통로(6a)가 폐쇄되면, 파일럿 통로(6a) 내의 압유는, 피스톤 부재(6)에 형성된 작은 구멍(24)을 통해 피스톤 부재(6)와 메인 포핏(5)의 간극으로 유출되어, 내부 공간(8)으로 흐른다.
이에 의해, 고압 포트(4)와 내부 공간(8)의 차압이 커지므로, 메인 포핏(5)이 개방되어, 고압 포트(4)의 압유가 저압 포트(25)로 흐른다.
한편, 고압 포트(4)의 압력이 저압 포트(25)의 압력보다도 낮아지면, 내부 공간(8) 내의 수압 면적과 시트부(4a)의 수압 면적의 차에 의해 밸브 슬리브(3)가 복귀 스프링(21)에 대항해서 이동한다. 이에 의해, 시트부(4a)가 개방되므로, 캐비테이션 현상의 발생이 방지된다.
이상의 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 갖는다.
스프링실(16)이 에어 빠짐 구멍(19)을 통해 외부로 개방되어 있으므로, 스프링실(16)에 에어가 가득 찬 것을 방지할 수 있다. 따라서, 조정 피스톤(13)이 스프링실(16)에 가득 찬 에어에 의해 이동하기 어려워지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 릴리프 밸브의 설정압을 보다 정확하게 제어할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성으로 한정하는 취지는 아니다.
본원은 2012년 1월 13일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 2012-005085에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
Claims (2)
- 파일럿압의 작용으로 미끄럼 이동 가능한 조정 피스톤과, 상기 조정 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 조정되는 설정 스프링의 스프링력이 밸브 폐쇄 방향으로 작용하는 파일럿 포핏과, 상기 파일럿압에 대항하는 스프링력을 발휘하는 스프링이 조립되고, 에어만을 봉입한 스프링실을 구비하는 릴리프 밸브이며,
상기 스프링실을 외기에 연통시키는 에어 빠짐 구멍을 구비하는, 릴리프 밸브. - 제1항에 있어서, 고압 포트를 개폐하는 메인 포핏과,
상기 메인 포핏이 내부에 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 밸브 슬리브와,
상기 밸브 슬리브에 상대 이동 가능하게 삽입되어, 상기 메인 포핏 사이에 내부 공간을 형성하는 가이드 플러그와,
상기 메인 포핏을 미끄럼 이동 가능하게 관통하여, 상기 고압 포트와 상기 내부 공간을 연통하는 파일럿 통로를 갖는 피스톤 부재와,
상기 설정 스프링을 갖도록 상기 가이드 플러그 내에 형성되어, 상기 파일럿 포핏에 의해 상기 내부 공간과의 연통이 개폐되는 드레인실과,
내주에 암 나사부가 형성되는 상기 가이드 플러그와 나사 끼움되도록 외주에 수 나사부가 형성되고, 내부에 상기 조정 피스톤이 조립되는 슬리브와,
상기 슬리브의 상기 수 나사부에 나사 끼움되어, 상기 슬리브의 축 방향 위치를 규정하는 위치 결정 너트를 구비하고,
상기 고압 포트의 압력이 설정압 이상이 되었을 때, 상기 파일럿 포핏이 개방되는 동시에 상기 메인 포핏이 개방됨으로써, 고압 포트의 압유가 저압 포트로 유도되고,
상기 가이드 플러그와 상기 슬리브의 축 방향 위치의 변화에 따라, 상기 설정 스프링과 상기 조정 피스톤의 축 방향의 상대 위치가 변화되어, 상기 설정 스프링의 스프링력이 조정되고,
상기 에어 빠짐 구멍은 상기 슬리브의 상기 위치 결정 너트의 체결 위치에 설치되며, 상기 에어 빠짐 구멍이 설치된 부분의 수 나사부에는 나사 산이 제거되어 있는, 릴리프 밸브.
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