JPH043760Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、機械式プレスの油圧式過負荷安全装
置の過負荷安全弁に関し、過負荷安全弁を小形・
大容量化できるうえ、容量の異なる機種間で主要
部品を共通化できる技術である。

《前提となる基本構造》 この種の過負荷安全弁の基本的な構造は次のよ
うになつている。

例えば第１図から第３図、又は第５図に示すよ
うに、 弁箱１１内に、圧油の入口孔P₁とリリーフ弁
座１８の内部空間とリリーフ弁室１３と圧油の出
口孔R₁とを順に連通させて設け、 上記のリリーフ弁室１３に、リリーフ弁体１４
を、上記リリーフ弁座１８に対して開閉移動自在
に挿入し、 そのリリーフ弁体１４を上記リリーフ弁座１８
に閉止接当させる開弁圧設定用押圧手段２４を設
けて構成したものである。

《従来の技術》 上記基本構造において、過負荷圧を逃がす部分
の構造としては、従来では、特公昭54−23474号
公報に記載されたものがある。

これは、本考案者が先に提案したものであつ
て、第５図に示すようになつている。即ち、リリ
ーフ弁体１４は、筒状の主弁体９０とパイロツト
弁体９１とを直列に突き合わせてなり、上記の主
弁体９０の後ろ寄り部（図上右寄り部）にリリー
フ弁座１８を１つだけ形成したものである。

上記の過負荷安全弁４は次のように作動する。

運転圧状態では、実線図で示すように、入口孔
P₁の油圧力及び主弁体押圧ばね９２の弾圧力と
で主弁体９０とパイロツト弁体９１が図上右方へ
後退させられている。

そして、過負荷圧がかかると二点鎖線図で示す
ように、まず、開弁開始用受圧面１４ｃに作用す
る油圧力でパイロツト弁体９１がリリーフ弁座１
８から離間し、次いで、開弁加速用受圧面１４ｄ
に作用する油圧力が主弁体押圧ばね９２に打ち勝
つて主弁体９０を図上左方へ前進させ、これと同
時にパイロツト弁体９１が開弁圧設定用押圧手段
２４で前進して弁箱１１に受け止められる。これ
により、リリーフ弁座１８が開かれ、入口孔P₁
の圧油が開弁用加圧室１７からリリーフ用開弁隙
間Ｇ・弁室１３を通つて出口孔R₁から排出され
る。

《考案が解決しようとする問題点》 第２図の全体系統図で示すように、機械式プレ
ス１に過負荷が加わると過負荷吸収用シリンダ室
２内の圧力が急速に上昇し、過負荷を吸収するた
めにシリンダ室２内の圧油を過負荷安全弁４から
急速に逃がす必要がある。上記従来構造では、負
荷能力の大きい機械式プレス１に対応して圧油の
逃し量を大きくする場合に、過負荷安全弁４が大
形化するという問題がある。

即ち、リリーフ弁座１８内に圧油を全量流すた
めにその弁座１８内の断面積を広くしなければな
らないので、開弁開始用受圧面１４ｃの面積も大
きくなる。この開弁開始用受圧面１４ｃに加わる
油圧力によつて開弁圧設定用押圧手段２４の閉弁
用押圧力が決定されるので、その押圧手段２４は
押圧力の強い大形のものにならざるを得ない。こ
れにより、弁箱１１が大形化して、過負荷安全弁
４の全体が大形化するのである。

本考案は、過負荷安全弁を小形・大容量化する
ことを目的とする。

《問題点を解決するための手段》 本考案は、上記目的を達成するために、過負荷
安全弁４を過負荷作動させる構造を次のように構
成したことを特徴としている。

例えば第１図から第３図に示すように、 前記の入口孔P₁と前記リリーフ弁座１８との
間に、バイパス弁座３４とバイパス弁室３６とを
順に設けるとともに、そのバイパス弁室３６を前
記の出口孔R₁に連通させて設け、 上記バイパス弁室３６に、バイパス弁体３５
を、上記バイパス弁座３４に対して開閉移動自在
に挿入し、 そのバイパス弁体３５を上記バイパス弁座３４
に閉止接当させる閉弁ばね３９を設け、 上記バイパス弁座３４は、上記の閉弁作動時の
バイパス弁体３５に閉止接当可能な状態で上記の
弁箱１１に支持して構成し、 上記バイパス弁体３５内に、上記バイパス弁座
３４の内部空間と前記リリーフ弁座１８の内部空
間とを連通させる絞り孔３７及び閉弁用加圧室３
８を順に設け、 上記リリーフ弁座１８内の断面積Ｘを上記バイ
パス弁座３４内の断面積Ｙよりも小さい値に設定
したものである。

なお、上記のリリーフ弁座１８は、閉弁作動時
のリリーフ弁体１４に閉止接当可能な状態で弁箱
１１に支持されたものであればよい。ちなみに、
上記リリーフ弁座１８は、第３図に示すように、
バイパス弁体３５移動自在に挿入した弁座筒１９
に固設することが好ましいが、弁箱１１に直接に
固設してもよい。

また、バイパス弁座３４についても、図３に示
すように弁箱１１に固設する場合と、その弁箱１
１とは別の部材に固設する場合とが考えられる。

《作用》 本考案の作用を第１図に基づいて説明する。

第１図ａは、機械式プレスが停止して油圧式過
負荷安全装置から圧力が抜かれた休止状態を示し
ている。入口孔P₁には油圧力がかかつていない
ため、リリーフ弁体１４が開弁圧設定用押圧手段
２４で前進させられてリリーフ弁座１８に閉止接
当するとともに、バイパス弁体３５が閉弁ばね３
９でバイパス弁座３４に閉止接当されている。

第１図ｂは運転圧状態を示している。油圧ポン
プの起動により入口孔P₁の圧力が上昇していく
と、リリーフ弁体１４は、リリーフ弁座１８内の
油圧力で開弁側へ押圧されながらも開弁圧設定用
押圧手段２４によつてリリーフ弁座１８に閉止接
当されている。また、バイパス弁体３５も、バイ
パス弁座３４内の油圧力で開弁側へ押圧されなが
らも、閉弁ばね３９の弾圧力と閉弁用加圧室３８
内の油圧力によつてバイパス弁座３４に閉止接当
されている。

第１図ｃは、過負荷圧の逃し開始状態を示して
いる。入口孔P₁が過負荷圧力にまで上昇すると、
その油圧力により、リリーフ弁体１４がリリーフ
弁座１８から離間してその弁体１４が開弁側へ後
退する。これに伴い、入口孔P₁内の過負荷油圧
が絞り孔３８からリリーフ弁座１８内とリリーフ
用開弁隙間Ｇとリリーフ弁室１３とを順に経て出
口孔R₁から排出され始める。

第１図ｄは、過負荷圧の逃し状態を示してい
る。上記のようにリリーフ弁体１４が開弁する
と、絞り孔３７の流動抵抗付与作用によつて閉弁
用加圧室３８内の油圧力が急速に低下する。これ
により、バイパス弁座３４内の断面積Ｙから加わ
る大きな油圧力と閉弁用加圧室３８内の油圧力と
の差圧力によつてバイパス弁体３５が開弁する。
これにより、入口孔P₁内の圧油が、バイパス弁
座３４とバイパス弁体３５との間のバイパス用開
弁隙間Ｂから出口孔R₁へ多量に排出される。

なお、入口孔P₁内の圧油が出口孔R₁から排出
されていき入口孔P₁の圧力が低下していくと、
開弁圧設定用押圧手段２４がリリーフ弁体１４を
閉弁側へ前進させ始める。すると、その閉弁作動
の途中で、開弁加速用加圧室２８と出口室３０と
の連通路が絞り通路２９（第３図参照）で絞られ
始めるので、前記リリーフ用開弁隙間Ｇからの圧
油の排出量が規制される。これにより、リリーフ
弁体１４の前進速度が遅くなり、切換えが緩やか
になされる。

《考案の効果》 本考案は、上記のように構成され作用すること
から次の効果を奏する。

(イ) 過負荷安全弁が小形・大容量化する。

過負荷安全弁は、過負荷安全作動時には、バ
イパス弁座とバイパス弁体との間のバイパス用
開弁隙間から多量の圧油を排出できる。このた
め、圧油を急速に逃がすために必要な全体の流
量に比べて、リリーフ弁座とリリーフ弁体との
間のリリーフ用開弁隙間から排出させる流量が
少なくてすみ、リリーフ弁座内の断面積を小さ
くして、リリーフ弁体の開弁開始用受圧面積を
小さくできる。

これにより、開弁圧設定用押圧手段を小形の
ものに造ることができ、弁箱が小形化する。従
つて、過負荷安全弁は、全体を小形化しながら
も大容量のものに造ることができる。

(ロ) 容量の異なる主要部品を共通化できる。

上記のように開弁圧設定用押圧手段が小形・
小能力のものですむので、従来構造の小容量の
機種と本考案の大容量の機種とで開弁圧設定用
押圧手段を同じものを用いることができる。従
つて、過負荷安全弁は、主要部品である開弁圧
設定用押圧手段の量産性が高められ、低コスト
のものに造ることができる。

また、実用新案登録請求の範囲第２項のよう
に構成した場合には、過負荷圧状態から低圧状
態に弁体が切換わるときに、絞り部の絞り作用
によつて圧油の排出量が規制されるので、リリ
ーフ弁体の閉弁速度が緩やかなものになる。こ
のため、弁体の切換時の衝撃力が小さくてす
み、騒音が小さくなるうえ弁の構成部品の損傷
が防止される。

《実施例》 以下、本考案の実施例を図面により説明する。

第１図から第３図は一実施例を示している。

本考案の油圧式過負荷安全装置は、第２図の全
体系統図で示すように構成される。

機械式プレス１のスライド１ａに形成した過負
荷吸収用シリンダ室２内には、ブースタ式油圧ポ
ンプ３からの圧油が油路２ａを通つて所定の運転
圧に注入され、クランク軸１ｂ・連結棒１ｃから
ピストン１ｄに伝達されたプレス力が上記圧油を
介して加工材料に伝わるようになつている。

プレス作業中に、誤つて複数の材料が供給され
たり、上下金型間に異物がかみ込んだりして、ス
ライド１ａに過負荷がかかつたときには、過負荷
吸収用シリンダ室２内の圧油が過負荷安全弁４を
急速に押開いて油タンク５へ排出されるので、ピ
ストン１ｄの下降力が過負荷吸収用シリンダ室２
の圧縮作動で吸収されてスライド１ａに伝わらな
くなり、スライド１ａのストロークｌの範囲内で
過負荷安全作動が行われる。

また、符号６は圧力保障弁で、これは、過負荷
吸収用シリンダ室２内の圧油がプレス作動中にプ
レス圧を受けて温度上昇して、体積膨張によつて
油圧が微速度で異常上昇したときに、その微速異
常上昇圧のみを逃して油タンク５へ圧油を排出す
るものである。これにより、過負荷安全弁４が誤
つて過負荷作動することを防止するとともに、過
負荷吸収用シリンダ室２内の油圧が正常な運転圧
力に保たれる。

また、スライド１ａのストロークｌの範囲を超
える過負荷がかかつた場合に、過負荷吸収用シリ
ンダ室２の底壁にピストン１ｄが衝突するのを防
止する手段が設けられる。即ち、上記の過負荷圧
状態を圧力状態検出用スイツチＳで検出して、そ
の出力信号に基づき制御開閉器８を介して主電動
機Ｍを停止するとともに、クラツチＣを切断し、
若しくは、これと同時にクランク軸１ｂに図外の
ブレーキを作動させるものである。

安全弁装置Ａは、前記過負荷安全弁４に上記圧
力保障弁６を内設してなり、第３図で示すように
構成される。

まず、過負荷安全弁４について説明すると、こ
れは、弁箱１１と弁蓋１２とを図外の締結ボルト
で前後方向（図上左右方向、以下同じ）に固定し
てなる。上記の弁箱１１は、その右側中央寄部に
側面視で円形のリリーフ弁室１３が形成されると
共に、左側中央寄部に圧油の入口孔P₁が、下部
に圧油の出口孔R₁がそれぞれ形成される。上記
の弁箱１１の左側部には油圧ポンプ３が連結さ
れ、その弁箱１１内に形成したポンプ室９にプラ
ンジヤ１０が油密摺動自在に挿入される。そし
て、前記油タンク５（第２図参照）内の作動油が
吸入弁３ａ・ポンプ室９・吐出弁３ｂを介して入
口孔P₁及び前記の過負荷吸収用シリンダ室２
（第２図参照）へ供給可能とされる。

上記リリーフ弁室１３の周壁にはリリーフ弁体
１４の大径部１４ａが油密摺動自在に挿入され、
同上リリーフ弁体１４の小径部１４ｂが弁蓋１２
の弁体ガイド孔１５に挿入される。

上記の入口孔P₁は、開弁用加圧室１７・リリ
ーフ弁座１８とリリーフ弁体１４との間のリリー
フ用開弁隙間Ｇ（第１図ｃ参照）・及び弁室１３を
順に介して出口孔R₁に連通される。さらに、入
口孔P₁と開弁用加圧室１７との間に、バイパス
弁座３４とバイパス弁室３６とが直列状に順に設
けられ、そのバイパス弁室３６に筒状のバイパス
弁体３５が挿入される。そのバイパス弁体３５内
に絞り孔３７及び閉弁用加圧室３８が左右に形成
される。

バイパス弁体３５内に弁座筒１９が一定範囲内
で左右方向へ油密摺動自在に挿入されると共に、
この弁座筒１９とバイパス弁体３５との間に閉弁
ばね３９が架設される。この閉弁ばね３９によつ
て弁座筒１９が右方向へ押圧され、その弁座筒１
９の段付部１９ａがストツパー壁２１に受け止め
られる。上記の弁座筒１９の右端に前記リリーフ
弁座１８が形成されている。また、同上の閉弁ば
ね３９によつてバイパス弁体３５がバイパス弁座
３４に閉止接当される。そして、入口孔P₁が、
バイパス弁体３５内の絞り孔３７と閉弁用加圧室
３８と開弁用加圧室１７とを経て、リリーフ弁座
１８の内部空間に連通されるとともに、同上の入
口孔P₁が、バイパス弁座３４とバイパス弁体３
５との間のバイパス用開弁隙間Ｂ（第１図ｄ参照）
と、リリーフ弁室３６とを経て、出口孔R₁に連
通される。また、リリーフ弁座１８内のリリーフ
弁体開弁用の断面積Ｘがバイパス弁座３４内のバ
イパス弁体開弁用の断面積Ｙよりも小さい値に設
定される。

上記リリーフ弁体１４は、その開弁開始用受圧
面１４ｃが開弁圧設定用押圧手段２４を介してリ
リーフ弁座１８に閉止接当される。この押圧手段
２４は圧縮コイルばね２５からなり、そのばね左
端部２５ａが弁体大径部１４ａを押圧するととも
に、ばね右端部２５ｂがばね押え筒２６で受け止
められる。このばね押え筒２６は、弁蓋１２に進
退調節可能に螺合されており、その筒孔によつて
前記の弁体ガイド孔１５が構成されている。

リリーフ弁室１３内では、リリーフ弁座１８の
径方向の外側空間に開弁加速用加圧室２８が形成
されるとともに、その加圧室２８の径方向外側空
間に絞り通路２９を介して出口室３０が形成され
る。出口室３０は出口孔R₁に連通されている。
上記の絞り通路２９は、開弁加速用加圧室２８の
周壁の内周面とリリーフ弁体１４の外周面との間
に形成した環状流路で構成されている。また、リ
リーフ弁体１４の左面には開弁加速用加圧室２８
に臨ませて開弁加速用受圧面１４ｄが形成されて
いる。そして、開弁加速用加圧室２８は、第１図
ｃ・ｄで示すようにリリーフ弁体１４が全開した
状態では出口室３０に直接に連通するのに対し、
閉弁作動の途中からは絞り通路２９を介して出口
室３０に連通するようになつている。

上記の過負荷安全弁４において、バイパス弁体
３５に挿入した弁座筒１９にリリーフ弁座１８を
設けたことにより、次の長所が得られる。

即ち、前記の第１図ａに示す休止圧状態におい
て、開弁圧設定用押圧手段２４の大きな押圧力を
リリーフ弁室１３の端壁で受け止めることによ
り、リリーフ弁体１４とリリーフ弁座１８との間
の閉弁接当力が閉弁ばね３９の小さい弾圧力だけ
ですむ。これにより、上記のリリーフ弁体１４の
弁面とリリーフ弁座１８との一方もしくは両者が
塑性変形することが防止される。その結果、これ
ら両者間の封止機能を長期間にわたつて良好に保
たれるのである。

なお、上記の弁座筒１９を省略して、弁箱１１
の前記ストツパー壁２１に上記リリーフ弁座１８
を設けることも可能である。

次に前記の圧力保障弁６について説明する。

リリーフ弁体１４の中央部内に絞り弁室４１と
逃し弁室４２とが左右に直列に形成され、開弁用
加圧室１７の終端部の圧油の入口部P₂に、絞り
弁室４１及び逃し弁室４２を介して出口部R₂が
連通される。この出口部R₂が前記の出口孔R₁に
連通されている。

上記絞り弁室４１に絞り弁体４４が一定範囲内
で摺動自在に挿入される。この絞り弁体４４の外
周面の左寄り部と絞り弁室４１の周壁との摺動隙
間によつて圧油に流動抵抗が付与されるようにな
つている。そして、絞り弁体４４の右端部に形成
した圧力保障弁座４８の中央部に逃し孔４９が開
口され、この逃し孔４９を介して絞り弁室４１と
逃し弁室４２同士が連通される。上記逃し弁室４
２に圧力保障弁体４５が挿入され、この弁体４５
を閉弁側へ弾圧する押圧手段５１が設けられる。
これは、圧縮ばねコイル５２からなり、圧力保障
弁体４５とばね押え５３との間に架設されてい
る。ばね押え５３はリリーフ弁体１４に進退調節
自在に螺合されている。また、逃し弁室４２の左
端面で圧力保障弁体４５の受止面４２ａが形成さ
れている。そして、開弁用加圧室１７内の油圧が
微速度で異常上昇したときには、圧力保障弁体４
５のリリーフ開始用受圧面４５ａにかかる油圧力
が圧縮コイルばね５２に抗して圧力保障弁座４８
を押し開いて圧油を排出するのである。

また、前記の弁箱１１の上部に圧力状態検出用
スイツチＳのスイツチケース６１が設けられる。
また、リリーフ弁体１４の大径部１４ａと圧縮コ
イルばね２５のばね左端部２５ａとの間にスイツ
チ操作腕７０が狭持固定される。このスイツチ操
作腕７０が弁蓋１２の上部開口７１を貫通して弁
箱１１の径方向上側へ延出され、その延出端７０
ａが、圧力設定調節ねじ７２を介してスイツチＳ
の作動入力部６２に接当される。この作動入力部
６２がリリーフ弁体１４の作動に伴つてオン・オ
フ作動される。

第４図は他の実施例を示し、開弁圧設定用押圧
手段２４を単動形ばね復帰式空圧シリンダで構成
したものである。即ち、弁蓋１２に筒状ピストン
８０が気密摺動自在に挿入され、ピストン８０の
右側に空圧作動室８１が形成され、ピストン８０
の左側にばね室８２が形成される。ピストン８０
の筒孔で形成した弁体ガイド孔１５に弁体小径部
１４ｂが気密摺動自在に挿入される。スイツチ操
作腕７０は、ばね室８２に装着した復帰ばね８３
の弾圧力で弁体大径部１４ａに押圧固定される。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本考案の実施例を示し、第
１図ａからｄは作動説明図で、第１図ａは休止圧
状態を示し、第１図ｂは運転圧状態を示し、第１
図ｃは過負荷圧の逃し開始状態を示し、第１図ｄ
は過負荷圧の逃し状態を示し、第２図は全体系統
図、第３図は安全弁装置の縦断面図、第４図は変
形例を示す部分図である。第５図は従来例を示す
縦断面図である。 １１……弁箱、１３……リリーフ弁室、１４…
…リリーフ弁体、１８……リリーフ弁座、２４…
…開弁圧設定用押圧手段、２８……開弁加速用加
圧室、２９……絞り通路、３０……出口室、３４
……バイパス弁座、３５……バイパス弁体、３６
……バイパス弁室、３７……絞り孔、３８……閉
弁用加圧室、３９……閉弁ばね、P₁……入口孔、
R₁……出口孔、Ｘ・Ｙ……断面積。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 弁箱１１内に、圧油の入口孔P₁とリリーフ
   弁座１８の内部空間とリリーフ弁室１３と圧油
   の出口孔R₁とを順に連通させて設け、 上記のリリーフ弁室１３に、リリーフ弁体１
   ４を、上記リリーフ弁座１８に対して開閉移動
   自在に挿入し、 そのリリーフ弁体１４を上記リリーフ弁座１
   ８に閉止接当させる開弁圧設定用押圧手段２４
   を設け、 上記リリーフ弁座１８は、上記の閉弁作動時
   のリリーフ弁体１４に閉止接当可能な状態で上
   記弁箱１１に支持して構成した、 機械式プレスの油圧式過負荷安全装置の過負
   荷安全弁において、 前記の入口孔P₁と前記リリーフ弁座１８と
   の間に、バイパス弁座３４とバイパス弁室３６
   とを順に設けるとともに、そのバイパス弁室３
   ６を前記の出口孔R₁に連通させて設け、 上記バイパス弁室３６に、バイパス弁体３５
   を、上記バイパス弁座３４に対して開閉移動自
   在に挿入し、 そのバイパス弁体３５を上記バイパス弁座３
   ４に閉止接当させる閉弁ばね３９を設け、 上記バイパス弁座３４は、上記の閉弁作動時
   のバイパス弁体３５に閉止接当可能な状態で上
   記弁箱１１に支持して構成し、 上記バイパス弁体３５内に、上記バイパス弁
   座３４の内部空間と前記リリーフ弁座１８の内
   部空間とを連通させる絞り孔３７及び閉弁用加
   圧室３８を順に設け、 上記リリーフ弁座１８の断面積Ｘを上記バイ
   パス弁座３４内の断面積Ｙよりも小さい値に設
   定した、 ことを特徴とする機械式プレスの油圧式過負荷
   安全装置の過負荷安全弁。 ２ 前記リリーフ弁室１３内で、前記リリーフ弁
   座１８の径方向の外側空間に開弁加速用加圧室
   ２８を設けるとともに、その加圧室２８の径方
   向の外側空間に出口室３０を設け、 上記の開弁加速用加圧室２８と上記の出口室
   ３０との間で、前記の弁箱１１に前記リリーフ
   弁体１４をその開閉方向へ嵌合させて、その嵌
   合隙間によつて絞り通路２９を構成し、 上記の絞り通路２９の嵌合長さは、上記リリ
   ーフ弁体１４の全開状態では嵌合が解除される
   のに対して、同上リリーフ弁体１４が全開状態
   から閉弁状態に至るまでの途中状態では上記の
   嵌合が保持される長さに設定した、 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の機械
   式プレスの油圧式過負荷安全装置の過負荷安全
   弁。