JPH04327073A - リリーフ弁 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油空圧分野などにおい
て利用される直動形リリーフ弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リリーフ弁は、回路圧を一定にしたり回
路の最高圧力を規制するため等に利用される。その種類
には、直動形、バランスピストン形など幾つかのものが
あるが、図３はそのうちの直動形のものを示している。 このリリーフ弁は、ポペット１０１と、ハウジング１０
２に設定したシート１０３との間にリリーフ機構１０４
を構成している。リリーフ設定圧は前記ポペット１０１
を押圧するスプリング１０５の変位領域を捩子１０６に
より調節することによって変更可能とされている。そし
て、入口ポートＩＮにリリーフ設定圧を上回る圧液が導
入された時にその圧液にポペット１０１を押し開かせて
出口ポートＯＵＴに流出させ、入口ポートＩＮの圧がリ
リーフ設定圧を下回った時にバネ力によりポペット１０
１を閉鎖するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の直
動形リリーフ弁に使用されるポペット１０１には、バネ
力、入口圧力の他に、流体力（フローフォース）が作用
することが知られている。具体的に示すと、図４の如く
ポペット１０１がシート１０３から離反している状態に
おいてポペット１０１に作用する力ｆは、入口圧力をＰ
１　、出口圧力をＰ２　、受圧面積をＡ、流体密度をρ
、リリーフ流量をＱ、リリーフ弁を通過する流体の速度
をｖ、バネ定数ｋ、バネの初期圧縮代ｘ０　、リリーフ
ポペットの変位量をｘとした場合に、式 ｆ＝（Ｐ１　−Ｐ２　）Ａ−ρＱｖｃｏｓ　θ−ｋ（ｘ
＋ｘ０　）に近似することができる。ここで、右辺第２
項がフローフォースであり、その作用方向はポペット１
０１を閉鎖する方向に現れる。このため、リリーフ設定
圧は通過流量が増大するに伴って上昇することになる。 このようなオーバライド現象を生じることにより、この
種の直動形リリーフ弁はバランスピストン形リリーフ弁
等に比べて圧力流量特性が悪く、大流量には適さないと
いう欠点がある。

【０００４】本発明は、このような欠点を改善すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような構成を採用したものである
。

【０００６】すなわち、本発明のリリーフ弁は、弁体と
ハウジングとの間に第１、第２のリリーフ機構を構成し
、第１のリリーフ機構を通過した流体を直接タンクに戻
すとともに、第２のリリーフ機構を通過した流体を前記
弁体に一体的に設けた絞りを介してタンクに戻すように
したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】このような構成のものであると、第１、第２の
リリーフ機構が開いた場合に、第１のリリーフ機構を通
過した流体は直接タンクに戻されるが、第２のリリーフ
機構を通過した流体は絞りを通った後にタンクに戻され
ることになる。そして、第１のリリーフ機構及び／又は
第２のリリーフ機構において弁体を閉鎖する方向に作用
するフローフォースに対し、絞りの前後で弁体に作用す
る差圧を該弁体を開弁させる方向に設定することができ
る。このため、この構成によると差圧をフローフォース
に拮抗させ、フローフォースの影響を軽減できることに
なる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２を参
照して説明する。

【０００９】このリリーフ弁は、ハウジング１内に進退
可能に弁体２を配設し、この弁体２とハウジング１との
間の２箇所に第１のリリーフ機構３および第２のリリー
フ機構４を構成している。第１のリリーフ機構３は、弁
体２の基端近傍部に拡開して設けられたポペット５と、
ハウジング１の入口ポートＩＮおよび出口ポートＯＵＴ
の間に設定されたシート６との間に形成されており、入
口ポートＩＮから流入しリリーフ機構３を通過した流体
は出口ポートＯＵＴを介して直接タンクに落とされるよ
うになっている。また、第２のリリーフ機構４は、前記
弁体２の先端部２ａと、この先端部２ａを嵌挿させてな
るハウジング孔１ａとの間に形成されており、このリリ
ーフ機構４を通過した流体は前記先端部２ａの外周に刻
設した逃げ溝２ｂに沿って流れた後、弁体２の軸心部に
穿設した貫通孔２ｃ内に入り、この貫通孔２ｃを流通し
た後に出口ポートＯＵＴを介してタンクに落とされるよ
うになっている。そして、その貫通孔２ｃの終端部に絞
り２ｄを設けている。なお、リリーフ設定圧は前記弁体
２を押圧するスプリング７の変位領域を捩子８により調
節することによって変更可能とされている。

【００１０】このような構成のリリーフ弁であると、入
口圧力Ｐ１　がリリーフ設定圧よりも小さいときは弁体
２はバネ力により左端に保持されて第１、第２のリリー
フ機構３、４は閉鎖されているが、入口圧力Ｐ１　がリ
リーフ設定圧よりも大きくなると、弁体２が図中右行し
て第１のリリーフ機構３および第２のリリーフ機構４が
開き、それらを通じて流体が流れ始める。このとき、第
１のリリーフ機構３を通過する流体は弁体２に対して前
出したフローフォースρＱｖｃｏｓ　θを図中左方に作
用させリリーフ機構３、４を閉じようとするが、第２の
リリーフ機構４を通過した流体は絞り２ｄを通過する際
にその絞り２ｄの前段における中間圧力をＰ３　として
弁体２に対しＰ３−Ｐ２　の差圧を作用させ、リリーフ
機構３、４を押し広げようとする。この結果、弁体２全
体に働く力ｆは、ｆ＝（Ｐ１　−Ｐ２　）Ａ１　−｛ρ
Ｑｖｃｏｓ　θ−（Ｐ３　−Ｐ２）Ａ３　｝−ｋ（ｘ＋
ｘ０　）と近似することができる。この式から明らかな
ように、中間圧力Ｐ３　および受圧面積Ａ３　を適宜に
設定することにより、弁体２が受けるフローフォースに
よる影響を有効に軽減できることになる。この結果、リ
リーフ設定圧を安定化し、図示リリーフ弁の圧力流量特
性を従来に比べて確実に向上させることが可能になる。

【００１１】なお、各部の具体的な構成は図示例に限定
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形が可能である。

【００１２】

【発明の効果】本発明のリリーフ弁は、以上説明した構
成であるから、絞りの前後において生じる差圧をフロー
フォースに拮抗させることができ、その結果、弁体が受
けるフローフォースによる影響を軽減し、リリーフ設定
圧を安定化して圧力流量特性を有効に向上させることが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図。

【図２】同実施例の作用説明図。

【図３】従来例を示す図１に対応する縦断面図。

【図４】フローフォースの影響を説明する図。

【符号の説明】

１…ハウジング ２…弁体 ２ｄ…絞り ３…第１のリリーフ機構 ４…第２のリリーフ機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁体とハウジングとの間に第１、第２のリ
   リーフ機構を構成し、第１のリリーフ機構を通過した流
   体を直接タンクに戻すとともに、第２のリリーフ機構を
   通過した流体を前記弁体に一体的に設けた絞りを介して
   タンクに戻すようにしたことを特徴とするリリーフ弁。