JPH0217749B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パイロツトポペツトをもつリリーフ
用圧力制御弁の改良に関する。

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のオリフイス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のオリフイス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との面積差により、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の出力との差圧によ
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に当接するとオリフイス
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
も示すように、リリーフポペツト４の開き始め前
後の設定圧力の制御に大きな変動がみられ、圧力
波形はいつたん設定圧力を越えてピーク圧力を形
成した後、再び設定圧力以下に大きく落ち込むと
いう特性を示す。

ピーク圧力が設定圧力を越えるのはピストンポ
ペツト７とパイロツトポペツト１３の先端とが離
れており、供給ポート１の圧力が設定圧力を越え
てからピストンポペツト７が移動してオリフイス
７ａが前記先端部により塞がれるまでに所要の時
間がかかり、その間に供給ポート１の圧力がさら
に上昇してしまうからである。

そして、この上昇した圧力と背圧室１１の圧力
との差圧が、ピストンポペツト７の貫通孔７ａが
ふさがれた直後に非常に大きくなるため、リリー
フバルブポペツト４が通常よりも大きく変移し、
チエツクポペツト３の通孔６ａと６ｂとが大きな
口径で連通して、供給ポート１の圧力が急激にし
かも大きく落ち込んでしまうのである。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、
すなわちピストンポペツトの移動途中において供
給ポートと背圧室とを連通するオリフイスを閉止
できるように構成することにより、ピストンポペ
ツトとパイロツトポペツトとの離間距離に係わら
ず、オリフイスが閉止されるまでの所要時間を短
縮して殊にピーク圧力の低減がはかれるようにし
た弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明では、圧力供
給ポートと、リリーフポートとの連通部を開閉す
るリリーフポペツトを設け、リリーフポペツトは
背圧室と供給ポートとの差圧に応動させるととも
に背圧室にはリリーフポペツトに摺動自在な中空
状ピストンポペツトを介して圧油を導き、この背
圧室の圧力が設定以上のときにパイロツトポペツ
トを開いて背圧室の圧力を下げリリーフポペツト
を開くように構成した圧力制御弁において、上記
パイロツトポペツト先端にリリーフポペツトを摺
動自在に貫通するガイドポペツトを一体的に形成
し、このガイドポペツトに一端が供給ポート側端
面に開口し他端が背圧室に位置する周面に開口す
るオリフイスを形成し、かつリリーフポペツトを
摺動自由に貫通するピストンポペツトに前記ガイ
ドポペツトを摺動自由に貫通し、ピストンポペツ
トの変位によりガイドポペツト周面のオリフイス
開口を開閉するように構成すると共に、前記ガイ
ドポペツトの側方に位置してピストンポペツトの
パイロツトポペツト方向への移動量を規制するピ
ストンポペツト受けを設けた。

上記構成に基づき、供給ポートの圧力が上昇し
てパイロツトポペツトが変位するとこれに伴い背
圧室の圧力が低下し、これによりピストンポペツ
トも後退しはじめる。このピストンポペツトの後
退の途中でオリフイスが閉塞されて背圧室と供給
ポートとが遮断されるため、背圧室圧力は急速に
低下して供給ポート側との間に大きな差圧が生じ
る。このためリリーフポペツトが速やかに背圧室
側に押されて変位し、これにより供給ポートの圧
油がリリーフポートへと逃げる。

一方、ピストンポペツトの移動量はピストンポ
ペツト受けにより規制されるので、移動の過程で
ピストンポペツトがパイロツトポペツトに衝突す
るようなことが無く、このためリリーフポペツト
が過大に開口して供給ポート側圧力の落ち込みを
助長するようなことが無い。

以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。

バルブハウジング５にネジ止めされたバルブボ
デイ１０のバルブシート１３ａの先端には背圧室
１１の内部に位置してピストンポペツト受２０が
突出形成される。

バルブボデイ１０内に、軸方向に摺動自由に収
納されたパイロツトポペツト１３の頭部には、ピ
ストンポペツト受２０を摺動自由に貫通するガイ
ドポペツト２１が一体的に形成されている。

ピストンポペツト受２０の周壁には通孔２２が
穿設され、またガイドポペツト２１には上記通孔
２２を常時開通状態に保持するように小径部２３
が形成されている。そして背圧室１１の圧油が通
孔２２を介してパイロツトポペツト１３の先端に
作用するようになつている。

他方、リリーフポペツト４には摺動自由に略筒
状のピストンポペツト７が貫通している。

ピストンポペツト７は、フランジ部９とバルブ
ボデイ１０相互間に介装されたスプリング８によ
りリリーフポペツト４側に押圧付勢されている。
このピストンポペツト７の内部に前記ガイドポペ
ツト２１の先端側が摺動自由に挿入されている。

ガイドポペツト２１の軸心にはオリフイス２４
が形成され、このオリフイス２４は、他端側がピ
ストンポペツト受２０とピストンポペツト７相互
間に位置する周面上に開口し、このオリフイス２
４を通して供給ポート１の圧油を背圧室１１に導
くようになつている。そしてピストンポペツト７
が供給ポート１側の油圧により図中左側に摺動す
るときその摺動途中において、オリフイス２４の
周面上開口２４ａを閉塞するようになつている。

ピストンポペツト７の内外周面には環状間隙
（摺動間隙）７ｂが設けられ、この環状間隙７ｂ
によつても供給ポート１側から背圧室１１内に圧
油が導びかれるようになつている。

次に作用を説明する。

供給ポート１側の圧力が上昇すると、オリフイ
ス２４と環状間隙７ｂとを介して連通する背圧室
１１の圧力も上昇する。

供給ポート１側の圧力がスプリング１４で設定
された圧力に達すると、パイロツトポペツト１３
とが図中左側へ若干移動し、背圧室１１の圧力が
下がり始める。これによりピストンポペツト７も
スプリング８の弾性力に抗して後退する。このピ
ストンポペツト７の後退移動の途中でオリフイス
２４の周面上開口２４ａを閉塞して、その背圧室
１１と供給ポート１との連通を断つ。その結果背
圧室１１は供給ポート１に対して環状空隙７ｂで
のみ連通された状態となり、その油圧が急激に低
下するため、供給ポート１との間に大きな差圧を
生じ、この差圧によりリリーフポペツト４が背圧
室１１側に押圧されて変位する。これにより、チ
エツクポペツト３の通孔６ａと６ｂとが連通して
供給ポート１の圧油がリリーフポート２へ逃げ、
その圧力が設定値まで低下する。

また供給ポート１側の圧力が低下して設定圧力
と等しくなつた時点でパイロツトポペツト１３お
よびピストンポペツト７とが元の位置に帰えり、
これらの繰り返しにより供給ポート１の圧力を設
定値に保持する。

この場合、ピストンポペツト７がその移動途中
において、オリフイス２４を閉塞し背圧室１１の
圧力をいち早く設定値まで下げるようにしたの
で、従来必要とした、供給ポート１の圧力が設定
圧力を越えてからピストンポペツト７が変位して
パイロツトポペツト１３の先端１３ｂに当接する
までの時間を短縮でき開弁応答性を速めることが
できる。

したがつて従来に比べて圧力上昇時に供給ポー
ト１の圧力をより速くリリーフポート２へ逃がす
ことができるのでそのピーク圧力を低減すること
ができる。

また、ピストンポペツト７がパイロツトポペツ
ト１３に直接衝突することがないように、ピスト
ンポペツト受２０を設けてあるので従来のものの
ようにピストンポペツト７の移動時に生じる慣性
力によつてパイロツトポペツト１３が過大に開く
ことがないことから、リリーフポペツト４が通常
よりも大きく変位し通孔６ａと６ｂとを大きな口
径で連通することにより発生するピーク圧力形成
後の供給ポート１の圧力落ち込みを緩和すること
もできる。

以上説明したように本発明によれば開弁の応答
性が速まり、圧力上昇時のピーク圧力が低減で
き、安定したリリーフ性能が得られる。

特に本発明では、ガイドポペツトの側方に位置
してピストンポペツトのパイロツトポペツト方向
への移動量を規制するピストンポペツト受けを設
け、ピストンポペツト移動時の慣性力によつてパ
イロツトポペツトが過大に開いてしまうような不
具合を回避するようにしたので、ピーク圧力形成
後の供給ポートの圧力の落ち込みを緩和できると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の弁を示す断面図、第２図はその
作動特性図、第３図は本発明の一実施例を示す断
面図である。 １……圧力供給ポート、２……リリーフポー
ト、３……チエツクバルブポペツト、４……リリ
ーフバルブポペツト、７……ピストンポペツト、
７ｂ……環状間隙、１１……背圧室、１３……パ
イロツトポペツト、１３ａ……シート部、２１…
…ガイドポペツト、２４……オリフイス、２４ａ
……開口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力供給ポートと、リリーフポートとの連通
   部を開閉するリリーフポペツトを設け、リリーフ
   ポペツトは背圧室と供給ポートとの差圧に応動さ
   せるとともに背圧室にはリリーフポペツトに摺動
   自在な中空状ピストンポペツトを介して圧油を導
   き、この背圧室の圧力が設定以上のときにパイロ
   ツトポペツトを開いて背圧室の圧力を下げリリー
   フポペツトを開くように構成した圧力制御弁にお
   いて、上記パイロツトポペツト先端にリリーフポ
   ペツトを摺動自在に貫通するガイドポペツトを一
   体的に形成し、このガイドポペツトに一端が供給
   ポート側端面に開口し他端が背圧室に位置する周
   面に開口するオリフイスを形成し、かつリリーフ
   ポペツトを摺動自由に貫通するピストンポペツト
   に前記ガイドポペツトを摺動自由に貫通し、ピス
   トンポペツトの変位によりガイドポペツト周面の
   オリフイス開口を開閉するように構成すると共
   に、前記ガイドポペツトの側方に位置してピスト
   ンポペツトのパイロツトポペツト方向への移動量
   を規制するピストンポペツト受けを設けたことを
   特徴とする圧力制御弁。