JPH02150910A - リリーフ付減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、２次ポートの圧力を一定の低圧に調整すると
ともに、２次ポートの所定の上限圧でドレン通路を開く
ように作動するスプール式のリリーフ付減圧弁に関する
。

〈従来の技術〉 従来、この種のリリーフ付減圧弁として、例えば第３図
に示すようなものが知られている。このリリーフ付減圧
弁は、本体！内に設けられた弁室２に、この弁室に開口
する１次ポート３と２次ポート４の間を第１ランド６で
開閉するスプール５を摺動自在に嵌合するとともに、上
記スプール５の一端側のドレンポート９を有するばね宗
８にばねｌＯを縮装する一方、上記スプール５の他端側
のピストン室１１にピストン１２を摺動自在に嵌合して
いる。このピストン１２は、２次ポート４からパイロッ
ト通路１３を経てピストン室ＩＩに導かれる圧油で摺動
して、上記スプール５の他端をばねＩＯに抗して押圧す
る。上記スプール５には、軸心を一端から他端近傍まで
貫き、両端が外周に開口して２次ポート４をばね室８に
連通させるトレン通路Ｉ４と、このドレン通路の他端を
スプールの他端の室Ｉ６に連させる通路１５を設けると
とらに、第１ランド６が１次ポート３と２次ポート４の
間を閉じるとき、上記ドレン通路１４と２次ポート４の
間を開く第２ランド７を設けている。

上記リリーフ付減圧弁において、２次ポート４が低圧の
場合、２次ポート４からパイロット通路１３を経てピス
トン室Ｉｔに導かれる圧油によって、ピストンＩ２がば
ねｌＯに抗してスプール５を図中左方へ押圧し、この押
圧力とばね力のつり合い位置まで摺動するスプールの第
１ランド６か、【次ポート３と２次ポート４の間を開閉
して、２次ポート４の圧力を一定の低圧に調整する。一
方、２次ポート４が高圧の場合、スプール５かさらに左
方へつり合い位置まで摺動して、第１ランド６が両ポー
ト３．４間を閉じるとともに第２ランド７が２次ポート
４とドレン通路１４の間を開き、２次ポート４の圧油を
ドレン通路＋４．ばね室８トレンポート９を経てタンク
１７へ排出し、２次ポート４の圧力を所定の上限圧以下
に保持する。

ところで、上記リリーフ付減圧弁が上述の如くリリーフ
作動しているとき、スプール５に作用する力は、第５図
に示すように、　０２次ポート４の圧４１１（圧カニＰ
、）がピストン１２（面積・Ａ１．第４図（ｂ）参照）
を介して左方へ押す力Ｐ２Ａ、、　■ばねｌＯが右方へ
押す力Ｆｓ１　■ドレン通路１４を経るドレン流ｆｆ１
ｑによって生じる差圧（ｑ／ｃｄ”）’（ｃ：定数、ｄ
：通路径）が左方へ押す力（Ａ２　　ＡＩＸＱ／ｃｄ２
）”（Ａｔニスブール右端の面積、第４図（ａ）参照）
、　■ドレン流ｍｑが第２ランド７に及ぼす右方への流
体力ρｑ　ｖ　ｃｏｓθ（ρ：油の密度、■；　　ドレ
ン流速、θ：第２ランドのテーパ角、第４図（ａ）参照
）の４つであり、これらの力の間には、下記の（１）式
が成立する。

Ｐｓ−＋−ｐｑ　ｖ　ｃｏｓθ＝（Ａ２−ＡＩＸｑ／Ｃ
ｄ２）’＋ＰｔＡ〈発明が解決しようとする課題〉 上記リリーフ付減圧弁のリリーフ作動時に、上記（１）
式中のＦｓ、　ｐｑ　ｖ　ｃｏｓθ、（Ａｔ−ＡＩＸＱ
／ｃｄ２）２の３つの項が、ドレン流ｆｆ１ｑの増加に
伴って変化するから、２次ポート４の圧力即ち設定圧Ｐ
、も変化する。ところが、上記従来のスプール５の第２
ランド７の外周には、第４図（ａ）に示すように全くテ
ーパ角が設けられていないため（θ−〇）、ドレン流ｆ
ｆ１ｑの増加に伴う設定圧Ｐ、の変化は、第２図の破線
で示すようになる。即ち、２次ポート圧が２５０ｋｇ／
Ｃ１２になるとリリーフが始まり、ドレン流ｆｆ１ｑの
増加と共に設定圧Ｐ２は漸増するが、ドレン流量ｑが僅
か５σ／＋ｎｉｎに達しただけで、スプール５が極端に
左方へ移動してドレン通路１４が開きばなしの状態とな
り、設定圧が激減あるいは大きく変動して不安定となり
、もはや上限圧の制御ができず、リリーフ機能が発揮で
きなくなるという欠点がある。

そこで、本発明の目的は、ドレン流から開成方向の流体
力を受ける推力発生部をスプールに設けることによって
、リリーフ流量が多くなってもリリーフ圧力を安定して
制御できるリリーフ付減圧弁を提供することである。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明のリリーフ付減圧弁は
、第１図、第３図に例示するように、１次ポート３と２
次ポート４を有する本体１内に設けられた弁室２に摺動
自在に嵌合され、ランド６で上記両ポート３．４間を開
閉するスプール５と、上記スプール５の一端側のドレン
ポート９を有するばね室８に縮装されたばねｌＯと、上
記スプール５の他端側に設けられたピストン室１１に摺
動自在に嵌合され、上記２次ポート４からパイロット通
路１３を経て上記ピストン室１１に導かれる圧油で上記
スプール５の他端を押圧するピストン１２と、上記スプ
ール５に設けられ、上記ランド６が１次ポート３と２次
ポート４との間を閉じた状態で２次ポート４からばね室
８に通じるドレン通路１４を備えたものにおいて、上記
スプール５の他端の室１６を上記ドレン通路１４に連通
させる通路１５を設け、上記スプール５のランド６によ
る上記両ポート３，４間の閉鎖時に、上記２次ポート４
からドレン通路１４へ流入するドレン流によってスプー
ル５に開成方向の流体力を与える推力発生部２０を上記
スプール５に設けたことを特徴とする。

く作用〉 ２次ポート４の圧力Ｐ、が所定の上限圧になると、この
２次ポート４からパイロット通路１３を経てピストン室
２に導かれる圧油によって、ピストン１２がばね１０に
抗してスプール５を抑圧。

摺動させ、スプール５のランド６が１次ポート３と２次
ポート４の間を閉じるとともに、２次ポート４とドレン
通路１４の間を開く。すると、２次ポート４の圧油は、
スプール５に設けられた上記ドレン通路！４を通り、ば
ね室８を経てドレンポート９からタンク１７へリリーフ
される。このとき、リリーフされる圧油のドレン流ｆｆ
１ｑが増加すると、スプール５に設けられた推力発生部
２０は、上記ドレン流から開成方向への漸増する流体力
を受け、スプール５は１次ポート３と２次ポート４間を
開き、２次ポート４とドレン通路１４間を閉じる方向即
ちドレン流ｆｆ１ｑの増加を抑える方向に摺動する。従
って、従来のようにドレン通路１４が開きばなしになっ
てリリーフ圧が制御不能になることがなく、リリーフ流
量（ドレン流ｆｆ１ｑ）が多くなってもリリーフ圧を安
定して制御することができる。

〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はリリーフ付減圧弁のスプールに設けられた推力
発生部の一例を示しており、このリリーフ付減圧弁は、
上記推力発生部を除いて第３図で述べた従来例と同じ構
成であり、同じ部材には同一番号を付して説明を省略す
る。

上記推力発生部は、スプール５に設けられた第２ランド
７の後端側の外周縁に形成したスプール軸と角度θをな
すテーパ面２０で構成される。そして、上記角度θは、
例えば１５°である。

上記構成のリリーフ付減圧弁の動作について次に述べる
。

２次ポート４の圧力が低圧の場合、スプール５は、従来
例で述べたようにピストン１２の押圧力とばねｌＯのば
ね力のつり合い位置まで摺動し、第１ランド６が１次ポ
ート３と２次ポート４の間を開閉して、２次ポート４の
圧力Ｐ、を一定の低圧に調整する。一方、２次ポート４
の圧力が所定の上限圧（例えば２５０　＆９／ｃｆｆ”
）ｌこなると、この２次ポート４からパイロット通路１
３を経てピストン室１１に導かれる圧油によって、ピス
トン１２がばね１０に抗してスプール５を左方へ抑圧。

摺動させ、スプール５の第１ランド６が１次ポート３と
２次ポート４の間を閉じるとともに、第２ランド７が２
次ポート４とドレン通路１４の間を開く。すると、２次
ポート４の圧油は、スプール５内のドレン通路１４を通
り、ばね室８を経てドレンポート９からタンク１７ヘリ
リーフされる。

このとき、リリーフされる圧油のドレン流量ｑか増加す
ると、第２ランド７に形成されたテーパ面２０は、上記
ドレン流から開成方向即ち右方への漸増する流体力を受
け、スプール５は１次ポート３と２次ポート４間を開き
、２次ポート４とドレン通路１４間を閉じる方向即ちド
レン流量の増加を抑える方向に摺動する。

従って、従来のようにドレン通路１４が開きばなしにな
ってリリーフ圧が制御不能になることがなく、ドレン流
量ｑと設定圧Ｐ、の関係は、第２図の実線で示すように
変化し、ドレン流ｆｆ１ｑが従来の略３倍の１５１２／
ｍｉｎに至るまで、設定圧Ｐ。

は２５０　ｋｇ／ｃｘ”から漸増しつつ安定して制御さ
れる。このことは、上記実施例のリリーフ付減圧弁がリ
リーフ作動するとき、ドレン流ｆｆ１ｑの増加に伴って
前述の（１）式で定まる設定圧Ｐ、が、テ−バ面２０の
角度θを１５°にしたことにより大ドレン流量に至るま
で安定して漸増することを意味する。つまり、ドレン通
路を開く方向へ摺動するスプールによって増大するドレ
ン流からの逆方向軸推力を上記テーパ面２０で有効利用
して、リリーフ付減圧弁を大ドレン流量に至るまで安定
的にリリーフ作動させることができたのである。

なお、上記実施例では第２ラント７に設けた推力発生部
たるテーパ面２０の角度θを１５°にしたが、この角度
はリリーフ付減圧弁の構造１寸法等により様々に変化す
るから、個別的に最適の値を見つけ出せばよい。また、
推力発生部は、必ずしも実施例のように第２ランド７の
後端側の外周縁全体に形成せずとらよく、後端にテーパ
面をもつ第２ランド７を第１ランド６と連続一体に形成
することもできる。

さらに、本発明が図示の実施例に限られないのはいうま
でしない。

〈発明の効果〉 以上の説明で明らかなように、本発明のリリーフ付減圧
弁は、本体内の弁室に摺動自在に嵌合したスプールの一
端をドレンポートをもつばね室に縮装されたばねて、ス
プールの他端をピストン室に嵌合され、かつ２次ポート
から導かれるパイロット圧を受けるピストンで夫々押圧
して、スプールのランドで１次ポート・と２次ポート間
を開閉するととらに、両ポート間が閉ざされたときスプ
ールのドレン通路で２次ポートをばね室に連通さ仕るも
のにおいて、上記スプールの他端の室とドレン通路を通
路で連通させ、上記ランドによる両ポート間の閉鎖時に
２次ポートからドレン通路へ流入するドレン流によって
開成方向の流体力を受ける推力発生部を上記スプールに
設けているので、ドレン流量の増加に伴ってスプールが
この増加を抑える方向に摺動するから、従来のようにド
レン通路が開きばなしになってリリーフ圧が制御不能に
なることがなく、大ドレン流量に至るまでリリーフ圧を
安定して制御でき、広域に亙る安定的なリリーフ作動が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のリリーフ付減圧弁のスプールに設けら
れた推力発生部の一例を示す図、第２図は上記リリーフ
付減圧弁のリリーフ作動特性を従来例と比較して示した
図、第３図は従来のリリーフ付減圧弁の断面図、第４図
は第３図の部分詳細図、第５図はリリーフ作動時にスプ
ールに作用する力を示す図である。 １　・本体、２・・弁室、３・・・１次ポート、４・・
２次ポート、５・・・スプール、６・・・第１ランド、
７・・・第２ランド、８・・・ばね室、９・・ドレンポ
ート、１０・・・ばね、１１・・・ピストン室、１２・
・・ピストン、Ｉ３・・・パイロット通路、１４・・・
ドレン通路、１５・・・通路、１６・・・他端の室、２
０・・・テーパ面、θ・・・テーパ角。 第１図 零２ズ 特　許　出　願　人　　ダイキン工業株式会社代　理　
人　弁理士　　前出　葆　はか１名ドレン流看ｑ（Ｑ／
ｍ１ｎ）→

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　１次ポート（３）と２次ポート（４）を有する
   本体（１）内に設けられた弁室（２）に摺動自在に嵌合
   され、ランド（６）で上記両ポート（３，４）間を開閉
   するスプール（５）と、上記スプール（５）の一端側の
   ドレンポート（９）を有するばね室（８）に縮装された
   ばね（１０）と、上記スプール（５）の他端側に設けら
   れたピストン室（１１）に摺動自在に嵌合され、上記２
   次ポート（４）からパイロット通路（１３）を経て上記
   ピストン室（１１）に導かれる圧油で上記スプール（５
   ）の他端を押圧するピストン（１２）と、上記スプール
   （５）に設けられ、上記ランド（６）が１次ポート（３
   ）と２次ポート（４）との間を閉じた状態で２次ポート
   （４）からばね室（８）に通じるドレン通路（１４）を
   備えたリリーフ付減圧弁において、 上記スプール（５）の他端の室（１６）を上記ドレン通
   路（１４）に連通させる通路（１５）を設け、上記スプ
   ール（５）のランド（６）による上記両ポート（３，４
   ）間の閉鎖時に、上記２次ポート（４）からドレン通路
   （１４）へ流入するドレン流によってスプール（５）に
   開成方向の流体力を与える推力発生部（２０）を上記ス
   プール（５）に設けたことを特徴とするリリーフ付減圧
   弁。