JPH0717894Y2 - リリーフ弁 - Google Patents
リリーフ弁Info
- Publication number
- JPH0717894Y2 JPH0717894Y2 JP1988143013U JP14301388U JPH0717894Y2 JP H0717894 Y2 JPH0717894 Y2 JP H0717894Y2 JP 1988143013 U JP1988143013 U JP 1988143013U JP 14301388 U JP14301388 U JP 14301388U JP H0717894 Y2 JPH0717894 Y2 JP H0717894Y2
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- JP
- Japan
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- pressure
- stepped piston
- plunger
- hole
- relief
- Prior art date
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えばパワーショベル等の産建機において運
転室等を旋回させるための液圧モータの液圧を制御する
のに好適なリリーフ弁に関するものである。
転室等を旋回させるための液圧モータの液圧を制御する
のに好適なリリーフ弁に関するものである。
（従来の技術） 液圧モータの液圧回路においては、加速時やブレーキ時
等の液圧の上昇を所定の値に抑えるためにリリーフ弁が
設けられる。そして加速時やブレーキ時のショックを無
くすために、リリーフ弁として緩衝用のピストンを内蔵
したタイプのものを用いるのが一般的である。このよう
なタイプのリリーフ弁は、例えば実公昭63−19668号公
報や実公昭63−21814号公報等に記載されており、受圧
面積の関係から、ピストンがストロークを開始する液圧
はリリーフ作動を開始する液圧よりもかなり低かった。
等の液圧の上昇を所定の値に抑えるためにリリーフ弁が
設けられる。そして加速時やブレーキ時のショックを無
くすために、リリーフ弁として緩衝用のピストンを内蔵
したタイプのものを用いるのが一般的である。このよう
なタイプのリリーフ弁は、例えば実公昭63−19668号公
報や実公昭63−21814号公報等に記載されており、受圧
面積の関係から、ピストンがストロークを開始する液圧
はリリーフ作動を開始する液圧よりもかなり低かった。
（考案が解決しようとする課題） 液圧のモータの液圧回路には、液圧モータの圧液供給口
と圧液排出口との間に２個のリリーフ弁を逆並列に接続
するいわゆるクロス回路と、液圧モータの圧液供給口と
圧液排出口とに各々リリーフ弁の流入側を接続し、これ
ら２個のリリーフ弁の逃し側をタンクに接続するいわゆ
る絶対圧回路とがあるが、クロス回路はオーバーロード
リリーフ弁が別途必要でコストが高価になるため、絶対
回路が採用される傾向にある。
と圧液排出口との間に２個のリリーフ弁を逆並列に接続
するいわゆるクロス回路と、液圧モータの圧液供給口と
圧液排出口とに各々リリーフ弁の流入側を接続し、これ
ら２個のリリーフ弁の逃し側をタンクに接続するいわゆ
る絶対圧回路とがあるが、クロス回路はオーバーロード
リリーフ弁が別途必要でコストが高価になるため、絶対
回路が採用される傾向にある。
ところが液圧モータの液圧回路は、加速時やブレーキ時
以外の通常時においても、ある程度の液圧を生じている
ので、絶対圧回路の場合、リリーフ弁の流入側と逃し側
との間に差圧を生じ、リリーフ作動の開始前に緩衝用の
ピストンが作動を完了してしまうことがある。このよう
な場合、実際のリリーフ作動時に緩衝効果が全く得られ
ず、大きなショックが発生するという不都合があった。
以外の通常時においても、ある程度の液圧を生じている
ので、絶対圧回路の場合、リリーフ弁の流入側と逃し側
との間に差圧を生じ、リリーフ作動の開始前に緩衝用の
ピストンが作動を完了してしまうことがある。このよう
な場合、実際のリリーフ作動時に緩衝効果が全く得られ
ず、大きなショックが発生するという不都合があった。
このような不都合を解消するため、緩衝用のピストンを
付勢するばねの初期荷重を大きくすることが考えられる
が、このようにするとリリーフ作動の開始圧力が高くな
ることから充分な緩衝効果が得られず、ショックが発生
して、結局不都合を解消することができない。
付勢するばねの初期荷重を大きくすることが考えられる
が、このようにするとリリーフ作動の開始圧力が高くな
ることから充分な緩衝効果が得られず、ショックが発生
して、結局不都合を解消することができない。
（課題を解決するための手段） 本考案は、流入側圧液の流入孔２を形成する環状のシー
ト３が一端に固着されかつ他端が閉塞された筒状のケー
シング１と、一端部が大径に形成されて前記ケーシング
１の一端部内周に摺動自在に嵌合するほぼ円柱状のプラ
ンジャ７と、一端側が小径に形成されかつ前記ケーシン
グ１の他端部内周と前記プランジャ７の他端部外周との
間に摺動自在に嵌合してケーンシグ１の他端との間に液
室11を形成する筒状の段付ピストン10と、この段付ピス
トン10の外周の段部と前記ケーシング１の内周の段部と
により形成される環状の高圧ダンピング室12と、この高
圧ダンピング室12と前記液室11とを連通させる連通路10
bとを設け、前記プランジャ７に軸芯方向に沿う貫通孔
８を形成すると共にこの貫通孔８の任意の箇所を微細孔
にして絞り部９を形成し、前記段付ピストン10の一端と
前記プランジャ７の一端部との間にばね13を介装し、前
記段付ピストン10の一端側の外径d3と前記流入孔２の直
径d1とをほぼ等しくしたことを特徴とするリリーフ弁で
ある。
ト３が一端に固着されかつ他端が閉塞された筒状のケー
シング１と、一端部が大径に形成されて前記ケーシング
１の一端部内周に摺動自在に嵌合するほぼ円柱状のプラ
ンジャ７と、一端側が小径に形成されかつ前記ケーシン
グ１の他端部内周と前記プランジャ７の他端部外周との
間に摺動自在に嵌合してケーンシグ１の他端との間に液
室11を形成する筒状の段付ピストン10と、この段付ピス
トン10の外周の段部と前記ケーシング１の内周の段部と
により形成される環状の高圧ダンピング室12と、この高
圧ダンピング室12と前記液室11とを連通させる連通路10
bとを設け、前記プランジャ７に軸芯方向に沿う貫通孔
８を形成すると共にこの貫通孔８の任意の箇所を微細孔
にして絞り部９を形成し、前記段付ピストン10の一端と
前記プランジャ７の一端部との間にばね13を介装し、前
記段付ピストン10の一端側の外径d3と前記流入孔２の直
径d1とをほぼ等しくしたことを特徴とするリリーフ弁で
ある。
（作用） 段付ピストンの一端側の外径と流入孔の直径とをほぼ等
しくしたので、ピストンがストロークを開始する液圧と
リリーフ作動を開始する液圧とがほぼ等しい。段付ピス
トンのストローク時にダンピングがかかること、および
ピストンをストロークさせる圧力とリリーフ圧力との差
が小さい即ち流入孔の絞り前後の圧力差が小さいので、
緩衝時間を充分に長く設定できる。
しくしたので、ピストンがストロークを開始する液圧と
リリーフ作動を開始する液圧とがほぼ等しい。段付ピス
トンのストローク時にダンピングがかかること、および
ピストンをストロークさせる圧力とリリーフ圧力との差
が小さい即ち流入孔の絞り前後の圧力差が小さいので、
緩衝時間を充分に長く設定できる。
（実施例） 以下、本考案の一実施例を第１図に基づいて説明する。
第１図は本考案の一実施例におけるリリーフ弁の断面図
で、１はほぼ円筒状のケーシング本体であり、このケー
シング本体１の一端部には流入側圧液の流入孔２を形成
するほぼ環状のシート３が同芯状に固着されている。ケ
ーシング本体１の他端部内周に螺設された雌ねじにはほ
ぼ円筒状の調圧プラグ４の一端側が螺合している。調圧
プラグ４の他端側内周に螺設された雌ねじにはほぼ円柱
状の蓋体５が螺合しており、調圧プラグ４の外周に螺設
された雄ねじにはケーシング本体１の他端に当接するロ
ックナット６が螺合している。
で、１はほぼ円筒状のケーシング本体であり、このケー
シング本体１の一端部には流入側圧液の流入孔２を形成
するほぼ環状のシート３が同芯状に固着されている。ケ
ーシング本体１の他端部内周に螺設された雌ねじにはほ
ぼ円筒状の調圧プラグ４の一端側が螺合している。調圧
プラグ４の他端側内周に螺設された雌ねじにはほぼ円柱
状の蓋体５が螺合しており、調圧プラグ４の外周に螺設
された雄ねじにはケーシング本体１の他端に当接するロ
ックナット６が螺合している。
ケーシング本体１の一端部内周には、一端部が大径に形
成されかつ一端面が先細り状の切頭円錐面に形成された
ほぼ円柱状のプランジャ７の一端部が摺動自在に嵌合し
ており、このプランジャ７には中心部に軸芯方向に沿う
貫通孔８が形成されている。貫通孔８は他端近傍が所定
の長さにわたって微細孔に形成されており、この微細孔
により絞り部９が構成されている。調圧プラグ４の一端
側内周には、他端部が大径に形成された段付ピストン10
が摺動自在に嵌合しており、この段付ピストン10の内周
はプランジャ７の他端部外周に摺動自在に嵌合してい
る。段付ピストン10の他端面には複数の溝10aが放射状
に形成されており、段付ピストン10と蓋体５との間には
溝10aを含む液室11が形成されている。段付ピストン10
の外周の段部と調圧プラグ４の内周の段部とにより環状
の高圧ダンピング室12が形成されており、この高圧ダン
ピング室12は、第２図のように段付ピストン10に形成さ
れた連通孔10bを介して液室11に連通している。
成されかつ一端面が先細り状の切頭円錐面に形成された
ほぼ円柱状のプランジャ７の一端部が摺動自在に嵌合し
ており、このプランジャ７には中心部に軸芯方向に沿う
貫通孔８が形成されている。貫通孔８は他端近傍が所定
の長さにわたって微細孔に形成されており、この微細孔
により絞り部９が構成されている。調圧プラグ４の一端
側内周には、他端部が大径に形成された段付ピストン10
が摺動自在に嵌合しており、この段付ピストン10の内周
はプランジャ７の他端部外周に摺動自在に嵌合してい
る。段付ピストン10の他端面には複数の溝10aが放射状
に形成されており、段付ピストン10と蓋体５との間には
溝10aを含む液室11が形成されている。段付ピストン10
の外周の段部と調圧プラグ４の内周の段部とにより環状
の高圧ダンピング室12が形成されており、この高圧ダン
ピング室12は、第２図のように段付ピストン10に形成さ
れた連通孔10bを介して液室11に連通している。
段付ピストン10の一端には環状のばね座10cが固着され
ており、このばね座10cとプランジャ７の一端部との間
にはコイルスプリングからなるばね13が縮設されてい
る。ケーシング本体１の一端部には半径方向に沿う複数
の孔1aが放射状に形成されており、これら孔1aを介して
ケーシング本体１とプランジャ７との間の空間と図外の
タンクとが連通している。ケーシング本体１の孔1aより
もさらに一端側には半径方向に沿う複数の逃し孔1bが放
射状に形成されており、これら逃し孔1bを介して流入孔
２と図外のタンクとが連通可能である。ケーシング本体
１の内周と調圧プラグ４の外周との間にはＯリング14が
介装されており、調圧プラグ４の他端部内周と蓋体５の
外周との間にはＯリング15が介装されている。
ており、このばね座10cとプランジャ７の一端部との間
にはコイルスプリングからなるばね13が縮設されてい
る。ケーシング本体１の一端部には半径方向に沿う複数
の孔1aが放射状に形成されており、これら孔1aを介して
ケーシング本体１とプランジャ７との間の空間と図外の
タンクとが連通している。ケーシング本体１の孔1aより
もさらに一端側には半径方向に沿う複数の逃し孔1bが放
射状に形成されており、これら逃し孔1bを介して流入孔
２と図外のタンクとが連通可能である。ケーシング本体
１の内周と調圧プラグ４の外周との間にはＯリング14が
介装されており、調圧プラグ４の他端部内周と蓋体５の
外周との間にはＯリング15が介装されている。
シート３の流入孔２の直径をd1、段付ピストン10の内径
をd2、段付ピストン10の一端側の外径をd3、段付ピスト
ン10の他端側の外径をd4とすると、d3の値は可能な限り
d1に近い値に設定されている。すなわち本実施例におい
ては、段付ピストン10の一端側の肉厚d3−d2は強度上可
能な限り薄く設計されている。
をd2、段付ピストン10の一端側の外径をd3、段付ピスト
ン10の他端側の外径をd4とすると、d3の値は可能な限り
d1に近い値に設定されている。すなわち本実施例におい
ては、段付ピストン10の一端側の肉厚d3−d2は強度上可
能な限り薄く設計されている。
次に作用を説明する。リリーフ弁により調圧すべき液圧
が所定の圧力を越えると、段付ピストン10がばね13の付
勢力に抗して一端側に移動を開始する。このとき、プラ
ンジャ７の径d1の面積に作用する圧力は反対側の端面の
径d2の面積に作用する圧力（これは段付ピストン10が押
し始められるため）とばね13の弾発力との和につりあつ
圧力となり、プランジャ７がばね13の付勢力に抗して他
端側に移動し、プランジャ７の一端面とシ−ト３との当
接面間に間隙が生じ、流入孔２に流入した圧液が逃し孔
1bを通ってタンクに逃される。すなわちリリーフ作動が
開始されたわけである。このリリーフ圧力は、段付ピス
トン10が一端側に移動し、ばね13が圧縮されてばね加重
が次第に増大すること、および段付ピストン10に生じる
ダンピング力によって段付ピストン10を押圧する圧力即
ちプランジャ７のシート３側反対面の圧力が次第に増大
することの両作用によって、段付ピストン10がストーロ
ク限に達するまで次第に高くなり、所定の設定圧力に到
達する。そして段付ピストン10の移動時間は、段付ピス
トン10の移動により高圧ダンピング室12の液圧が高くな
り、このため段付ピストン10を押圧する圧力も増加する
ので、絞り部９の前後差圧が小さくなって段付ピストン
10をストロークさせるための流量を小さくすることがで
き、昇圧時間を充分に長くできる。また、段付ピストン
10の一端側の外径d3と流入孔２の直径d1とをほぼ等しく
しているので、段付ピストン10がストロークを開始する
液圧とリリーフ作動を開始する液圧との差を小さくする
ことができ、したがって従来よりも段付ピストン10のス
トローク開始圧力を高く設定し、かつリリーフ作動開始
圧力すなわち低圧緩衝圧力を低く設定することができ
る。また本実施例のように、ケーシングをケーシング本
体１と調圧プラグ４と蓋体５とにより構成すれば、調圧
プラグ４の位置を調整することによりばね13の初期荷重
を変えて最終設定圧力および同時に低圧緩衝圧力を調整
することができる。
が所定の圧力を越えると、段付ピストン10がばね13の付
勢力に抗して一端側に移動を開始する。このとき、プラ
ンジャ７の径d1の面積に作用する圧力は反対側の端面の
径d2の面積に作用する圧力（これは段付ピストン10が押
し始められるため）とばね13の弾発力との和につりあつ
圧力となり、プランジャ７がばね13の付勢力に抗して他
端側に移動し、プランジャ７の一端面とシ−ト３との当
接面間に間隙が生じ、流入孔２に流入した圧液が逃し孔
1bを通ってタンクに逃される。すなわちリリーフ作動が
開始されたわけである。このリリーフ圧力は、段付ピス
トン10が一端側に移動し、ばね13が圧縮されてばね加重
が次第に増大すること、および段付ピストン10に生じる
ダンピング力によって段付ピストン10を押圧する圧力即
ちプランジャ７のシート３側反対面の圧力が次第に増大
することの両作用によって、段付ピストン10がストーロ
ク限に達するまで次第に高くなり、所定の設定圧力に到
達する。そして段付ピストン10の移動時間は、段付ピス
トン10の移動により高圧ダンピング室12の液圧が高くな
り、このため段付ピストン10を押圧する圧力も増加する
ので、絞り部９の前後差圧が小さくなって段付ピストン
10をストロークさせるための流量を小さくすることがで
き、昇圧時間を充分に長くできる。また、段付ピストン
10の一端側の外径d3と流入孔２の直径d1とをほぼ等しく
しているので、段付ピストン10がストロークを開始する
液圧とリリーフ作動を開始する液圧との差を小さくする
ことができ、したがって従来よりも段付ピストン10のス
トローク開始圧力を高く設定し、かつリリーフ作動開始
圧力すなわち低圧緩衝圧力を低く設定することができ
る。また本実施例のように、ケーシングをケーシング本
体１と調圧プラグ４と蓋体５とにより構成すれば、調圧
プラグ４の位置を調整することによりばね13の初期荷重
を変えて最終設定圧力および同時に低圧緩衝圧力を調整
することができる。
ここで上記作用を数式を用いて考察する。ばね13の初期
荷重をWO、ばね13のストロークエンド荷重をｗ、段付ピ
ストン10がストロークを開始する液室11の圧力をPBとす
ると （π/4）（d32−d22）PB＝WO したがって PB＝4WO/｛π（d32−d22）｝ このときの流入孔２の液圧すなわち低圧リリーフ圧力を
PAとすると （π/4）d12PA＝WO＋（π/4）d22PB したがって PA＝4WOd32／｛πd12（d32−d22）｝ ここでd3をd1に近付けるとPAがPBに近付く。d3の値はd3
−d2の肉厚限界等によって決まるが、d3を可能な限りd1
に近付けることによって PB≧0.12Ps PA＝0.15〜0.2Ps 程度に設定することができる。なおPsは最終リリーフ圧
力である。
荷重をWO、ばね13のストロークエンド荷重をｗ、段付ピ
ストン10がストロークを開始する液室11の圧力をPBとす
ると （π/4）（d32−d22）PB＝WO したがって PB＝4WO/｛π（d32−d22）｝ このときの流入孔２の液圧すなわち低圧リリーフ圧力を
PAとすると （π/4）d12PA＝WO＋（π/4）d22PB したがって PA＝4WOd32／｛πd12（d32−d22）｝ ここでd3をd1に近付けるとPAがPBに近付く。d3の値はd3
−d2の肉厚限界等によって決まるが、d3を可能な限りd1
に近付けることによって PB≧0.12Ps PA＝0.15〜0.2Ps 程度に設定することができる。なおPsは最終リリーフ圧
力である。
次に昇圧緩衝過程の状態を数式によって説明する。プラ
ンジャ７とシート３のシート部面積をS1、ピストン内径
の断面積をS2、段付ピストン10の大径部断面積をS3、小
径部断面積をS4とすると S1＝πd12/4 S2＝πd22/4 S4＝πd32/4 S3＝πd42/4 また、プランジャ７の上流部圧力（すなわちリリーフ圧
力）をPA、液室11の圧力（差動室圧力）をPB、ばね13の
初期荷重をWOとし、段付ピストン10がストロークエンド
に達したときの荷重をＷとする。
ンジャ７とシート３のシート部面積をS1、ピストン内径
の断面積をS2、段付ピストン10の大径部断面積をS3、小
径部断面積をS4とすると S1＝πd12/4 S2＝πd22/4 S4＝πd32/4 S3＝πd42/4 また、プランジャ７の上流部圧力（すなわちリリーフ圧
力）をPA、液室11の圧力（差動室圧力）をPB、ばね13の
初期荷重をWOとし、段付ピストン10がストロークエンド
に達したときの荷重をＷとする。
まず、流入孔２に供給される油圧がタンク圧から加圧さ
れる場合を考える。流入孔２は初めタンク圧であり、貫
通孔８および液室11もタンク圧であるため、段付ピスト
ン10はばね13により蓋体５に押付けられた状態にある。
れる場合を考える。流入孔２は初めタンク圧であり、貫
通孔８および液室11もタンク圧であるため、段付ピスト
ン10はばね13により蓋体５に押付けられた状態にある。
いま、段付ピストン10にダンピング力が作用していない
場合、液室11の圧力PB1は、ばね13の初期荷重WOに対す
る段付ピストン10の力学的平衡により、 PB1（S4−S2）＝F1 PB1＝F1/（S4−S2） このときのリリーフ圧力PA1は PA1S1＝WO＋PB1S2 PA1＝（WO＋PB1S2）/S1 このPA1は昇圧開始圧力である。段付ピストン10にダン
ピング力が作用していなければ、 △Ｐ＝PA−PB の圧力差で絞り部９を通って貫通孔８および液室11に圧
油が流入し、それによって段付ピストン10は下方へ移動
させられる。段付ピストン10がストロークエンドに達す
る直前の液室11の圧力PBをPB2とすると、 PB2（S4−S2）＝Ｗ PB2＝W/（S4−S2） このときのリリーフ圧力は PA2＝F2＋PB2S2/S1 ところが、段付ピストン10がストロークエンドに達した
瞬間、液室11の圧力PBとリリーフ圧力PAは同圧力になる
ため、リリーフ圧力PAは急激に上昇する。
場合、液室11の圧力PB1は、ばね13の初期荷重WOに対す
る段付ピストン10の力学的平衡により、 PB1（S4−S2）＝F1 PB1＝F1/（S4−S2） このときのリリーフ圧力PA1は PA1S1＝WO＋PB1S2 PA1＝（WO＋PB1S2）/S1 このPA1は昇圧開始圧力である。段付ピストン10にダン
ピング力が作用していなければ、 △Ｐ＝PA−PB の圧力差で絞り部９を通って貫通孔８および液室11に圧
油が流入し、それによって段付ピストン10は下方へ移動
させられる。段付ピストン10がストロークエンドに達す
る直前の液室11の圧力PBをPB2とすると、 PB2（S4−S2）＝Ｗ PB2＝W/（S4−S2） このときのリリーフ圧力は PA2＝F2＋PB2S2/S1 ところが、段付ピストン10がストロークエンドに達した
瞬間、液室11の圧力PBとリリーフ圧力PAは同圧力になる
ため、リリーフ圧力PAは急激に上昇する。
すなわち、第４図および第５図に示す如き圧力上昇過程
をとる。
をとる。
このような状態では、到底緩やかな昇圧とはいえない。
このため、段付ピストン10と調圧プラグ４とで段付箇所
に高圧ダンピング室12を設けることによって段付ピスト
ン10に高圧ダンピング室12の背圧を作用させる。
このため、段付ピストン10と調圧プラグ４とで段付箇所
に高圧ダンピング室12を設けることによって段付ピスト
ン10に高圧ダンピング室12の背圧を作用させる。
すなわち、段付ピストン10がストロークするにしたがっ
て大きなダンピング力が段付ピストン10に作用するよう
に第３図のように絞り17を構成している。
て大きなダンピング力が段付ピストン10に作用するよう
に第３図のように絞り17を構成している。
このときの高圧ダンピング室12の背圧をPCとする。そし
てPA，PB，PC各圧力の時間変化を表わす方程式は以下の
ようになる PA（ｔ）・・・リリーフ圧力の時間関数 PB（ｔ）・・・液室圧力の時間関数 PC（ｔ）・・・高圧ダンピング室12の圧力の時間関数 Ｗ（ｔ）・・・ばね13の弾発力の時間関数 Ｘ・・・段付ピストン10のストローク量 プランジャ７に働く力学的平衡式 S1PA（ｔ）＝S2PB（ｔ）＋Ｗ（ｔ） …… 段付ピストン10に働く力学的平衡式 （S3−S2）PB（ｔ）＝（S3−S4）PC（ｔ）＋Ｗ（ｔ）…
… 絞り部９から液室11へ流入する流量の時間関数をＱ
（ｔ）とすると、 Ｑ（ｔ）＝（S4−S2）dx/dt …… 絞り部９がオリフィスとすると、ベルヌーイの式より PA（ｔ）−PB（ｔ）＝ρ{Q(t)}2/2C2f2 …… ただし、Ｃは流量計数、ρは作動油密度、ｆは絞り断面
積 また、ばね13の弾発力の時間関数Ｆ（ｔ）は、ばね定数
をｋとすると、 Ｗ（ｔ）＝WO＋kdx …… 以上の〜式から、PA（ｔ），PB（ｔ），PC（ｔ）,f
（ｔ）,Q（ｔ）の５変数が求められる。そして得られた
結果から以下のように結論できる。
てPA，PB，PC各圧力の時間変化を表わす方程式は以下の
ようになる PA（ｔ）・・・リリーフ圧力の時間関数 PB（ｔ）・・・液室圧力の時間関数 PC（ｔ）・・・高圧ダンピング室12の圧力の時間関数 Ｗ（ｔ）・・・ばね13の弾発力の時間関数 Ｘ・・・段付ピストン10のストローク量 プランジャ７に働く力学的平衡式 S1PA（ｔ）＝S2PB（ｔ）＋Ｗ（ｔ） …… 段付ピストン10に働く力学的平衡式 （S3−S2）PB（ｔ）＝（S3−S4）PC（ｔ）＋Ｗ（ｔ）…
… 絞り部９から液室11へ流入する流量の時間関数をＱ
（ｔ）とすると、 Ｑ（ｔ）＝（S4−S2）dx/dt …… 絞り部９がオリフィスとすると、ベルヌーイの式より PA（ｔ）−PB（ｔ）＝ρ{Q(t)}2/2C2f2 …… ただし、Ｃは流量計数、ρは作動油密度、ｆは絞り断面
積 また、ばね13の弾発力の時間関数Ｆ（ｔ）は、ばね定数
をｋとすると、 Ｗ（ｔ）＝WO＋kdx …… 以上の〜式から、PA（ｔ），PB（ｔ），PC（ｔ）,f
（ｔ）,Q（ｔ）の５変数が求められる。そして得られた
結果から以下のように結論できる。
PA（ｔ）およびPB（ｔ）が最終設定圧力まで上昇するの
に要する時間は、段付ピストン10がストロークを開始し
てからストローク端に達するまでの時間であるが、これ
は絞り部９を通って圧油が液室11へ流入する流量Ｑ
（ｔ）に支配される（式）。
に要する時間は、段付ピストン10がストロークを開始し
てからストローク端に達するまでの時間であるが、これ
は絞り部９を通って圧油が液室11へ流入する流量Ｑ
（ｔ）に支配される（式）。
一方、流量Ｑ（ｔ）はPA（ｔ）とPB（ｔ）の差圧に支配
されている（式）。
されている（式）。
式より PA（ｔ）−PB（ｔ）＝（S2PB（ｔ）＋Ｆ（ｔ））/S1−P
B（ｔ）＝Ｆ（ｔ）/S1−（１−S2/S1）PB（ｔ） 一方、PB（ｔ）は式より明らかなように、ダンピング
が作用している時、すなわち、PC（ｔ）が作用している
時、求められる PB（ｔ）はダンピングがない時と比べ大きくなる。ま
た、前式で１−S2/S1＞０であるので、ダンピングが作
用している時、即ち、PC（ｔ）が作用している時はP
A（ｔ）−PB（ｔ）が小さくなる。
B（ｔ）＝Ｆ（ｔ）/S1−（１−S2/S1）PB（ｔ） 一方、PB（ｔ）は式より明らかなように、ダンピング
が作用している時、すなわち、PC（ｔ）が作用している
時、求められる PB（ｔ）はダンピングがない時と比べ大きくなる。ま
た、前式で１−S2/S1＞０であるので、ダンピングが作
用している時、即ち、PC（ｔ）が作用している時はP
A（ｔ）−PB（ｔ）が小さくなる。
したがって、段付ピストン10にダンピングが作用してい
る時は、液室11へ流入する流量の時間関数Ｑ（ｔ）が小
さくなる。
る時は、液室11へ流入する流量の時間関数Ｑ（ｔ）が小
さくなる。
即ち、段付ピストン10がストロークを開始してからスト
ローク端に達するのに要する時間は、ダンピングが作用
している場合の方が長くなる。また、絞り17を適切に選
ぶことによって昇圧過程において、PB（ｔ）およびP
A（ｔ）は第６図および第７図に示すごとく最終設定圧
力Psetに至るまで滑らかに連続するようにできる。
ローク端に達するのに要する時間は、ダンピングが作用
している場合の方が長くなる。また、絞り17を適切に選
ぶことによって昇圧過程において、PB（ｔ）およびP
A（ｔ）は第６図および第７図に示すごとく最終設定圧
力Psetに至るまで滑らかに連続するようにできる。
このように、最終設定圧力に至るまでの昇圧時間tdはダ
ンピングがないときの昇圧時間t0と比べてtd＞t0とな
り、かつ、最終設定圧力に至るまで略直線的で緩やかな
昇圧となるようにすることができる。
ンピングがないときの昇圧時間t0と比べてtd＞t0とな
り、かつ、最終設定圧力に至るまで略直線的で緩やかな
昇圧となるようにすることができる。
このような条件で段付ピストン10がストロークを開始す
るとき、流入孔２の圧液は絞り部９を通って液室11に流
入する。この液室11に流入する圧液の流量Ｑは、絞り部
９の断面積をｆとすると Ｑ＝Cf｛２（PA−PB）／ρ｝1/2 なおＱ、PA、PBは時間ｔの関数であり、このＱによって
段付ピストン10のストローク開始から終了までの時間す
なわち昇圧緩衝時間が決まる。ここで、d3が可能なかぎ
りd1に近付くように設定したので、段付ピストン10のス
トロークボリュームが小さくなり、昇圧緩衝時間が短く
なったのではないかと思われるかもしれないが、実際に
は、PA−PBも小さいので、Ｑが小さくなり、したがって
昇圧緩衝時間は短くならない。
るとき、流入孔２の圧液は絞り部９を通って液室11に流
入する。この液室11に流入する圧液の流量Ｑは、絞り部
９の断面積をｆとすると Ｑ＝Cf｛２（PA−PB）／ρ｝1/2 なおＱ、PA、PBは時間ｔの関数であり、このＱによって
段付ピストン10のストローク開始から終了までの時間す
なわち昇圧緩衝時間が決まる。ここで、d3が可能なかぎ
りd1に近付くように設定したので、段付ピストン10のス
トロークボリュームが小さくなり、昇圧緩衝時間が短く
なったのではないかと思われるかもしれないが、実際に
は、PA−PBも小さいので、Ｑが小さくなり、したがって
昇圧緩衝時間は短くならない。
（別の実施例） 上記実施例においては、ケーシングをケーシング本体１
と調圧プラグ４と蓋体５とにより構成したが、本考案は
このような構成に限定されるものではなく、例えばケー
シング全体を一体に構成してもよい。
と調圧プラグ４と蓋体５とにより構成したが、本考案は
このような構成に限定されるものではなく、例えばケー
シング全体を一体に構成してもよい。
（考案の効果） 以上説明したように本考案のリリーフ弁によれば、段付
ピストン10の一端側の外径d3と流入孔２の直径d1とをほ
ぼ等しくしたので、段付ピストン10がストローク開始す
る液圧とリリーフ作動を開始する液圧との差を小さくす
ることができ、したがって従来よりも段付ピストン10の
ストローク開始圧力を高く設定し、かつリリーフ作動開
始圧力すなわち低圧緩衝圧力を低く設定することができ
ることから、絶対圧回路に用いた場合でもリリーフ作動
の開始前に段付ピストン10のストロークが終了してしま
うようなことがなく、良好なショック軽減効果を得るこ
とができる。本考案では高圧ダンピング室12が設けてあ
り、これにより、段付ピストン10のストローク時にダン
ピングがかかり、かつ、段付ピストン10をストロークさ
せる圧力とリリーフ圧力との差が小さい、即ち流入孔２
の絞り部９前後の圧力差が小さいので、緩衝時間を充分
に長く設定できるのである。
ピストン10の一端側の外径d3と流入孔２の直径d1とをほ
ぼ等しくしたので、段付ピストン10がストローク開始す
る液圧とリリーフ作動を開始する液圧との差を小さくす
ることができ、したがって従来よりも段付ピストン10の
ストローク開始圧力を高く設定し、かつリリーフ作動開
始圧力すなわち低圧緩衝圧力を低く設定することができ
ることから、絶対圧回路に用いた場合でもリリーフ作動
の開始前に段付ピストン10のストロークが終了してしま
うようなことがなく、良好なショック軽減効果を得るこ
とができる。本考案では高圧ダンピング室12が設けてあ
り、これにより、段付ピストン10のストローク時にダン
ピングがかかり、かつ、段付ピストン10をストロークさ
せる圧力とリリーフ圧力との差が小さい、即ち流入孔２
の絞り部９前後の圧力差が小さいので、緩衝時間を充分
に長く設定できるのである。
第１図は本考案の一実施例におけるリリーフ弁の断面
図、第２図は同実施例のダンピング機構の要部断面図、
第３図は同ダンピング機構の作用説明図、第４図はダン
ピング室がない場合に段付ピストンがストロークエンド
に達した瞬間に段付ピストンに作用する液圧の変動状態
の説明図、第５図は同リリーフ圧力の変動状態の説明
図、第６図はダンピング室を有する場合にリリーフ弁始
動時における段付ピストンに作用する液圧力と時間との
関係の説明図、第７図は同リリーフ圧力と時間との関係
の説明図である。 １……ケーシング本体、２……流入孔、３……シート、
７……プランジャ、８……貫通孔、９……絞り部、10…
…段付ピストン、11……液室、12……高圧ダンピング
室、13……ばね
図、第２図は同実施例のダンピング機構の要部断面図、
第３図は同ダンピング機構の作用説明図、第４図はダン
ピング室がない場合に段付ピストンがストロークエンド
に達した瞬間に段付ピストンに作用する液圧の変動状態
の説明図、第５図は同リリーフ圧力の変動状態の説明
図、第６図はダンピング室を有する場合にリリーフ弁始
動時における段付ピストンに作用する液圧力と時間との
関係の説明図、第７図は同リリーフ圧力と時間との関係
の説明図である。 １……ケーシング本体、２……流入孔、３……シート、
７……プランジャ、８……貫通孔、９……絞り部、10…
…段付ピストン、11……液室、12……高圧ダンピング
室、13……ばね
Claims (1)
- 【請求項１】流入側圧液の流入孔（２）を形成する環状
のシート（３）が一端に固着されかつ他端が閉塞された
筒状のケーシング（１）と、一端部が大径に形成されて
前記ケーシング（１）の一端部内周に摺動自在に嵌合す
るほぼ円柱状のプランジャ（７）と、一端側が小径に形
成されかつ前記ケーシング（１）の他端部内周と前記プ
ランジャ（７）の他端部外周との間に摺動自在に嵌合し
てケーンシグ（１）の他端との間に液室（11）を形成す
る筒状の段付ピストン（10）と、この段付ピストン（1
0）の外周の段部と前記ケーシング（１）の内周の段部
とにより形成される環状の高圧ダンピング室（12）と、
この高圧ダンピング室（12）と前記液室（11）とを連通
させる連通路（10b）とを設け、前記プランジャ（７）
に軸芯方向に沿う貫通孔（８）を形成すると共にこの貫
通孔（８）の任意の箇所を微細孔にして絞り部（９）を
形成し、前記段付ピストン（10）の一端と前記プランジ
ャ（７）の一端部との間にばね（13）を介装し、前記段
付ピストン（10）の一端側の外径（d3）と前記流入孔
（２）の直径（d1）とをほぼ等しくしたことを特徴とす
るリリーフ弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988143013U JPH0717894Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | リリーフ弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988143013U JPH0717894Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | リリーフ弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266780U JPH0266780U (ja) | 1990-05-21 |
| JPH0717894Y2 true JPH0717894Y2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=31409453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988143013U Expired - Lifetime JPH0717894Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | リリーフ弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717894Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200094012A (ko) * | 2019-01-29 | 2020-08-06 | 현대코어모션 주식회사 | 유압 밸브 및 이를 포함하는 작업 기계 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153040A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Kayaba Ind Co Ltd | リリーフバルブ |
| JP7142602B2 (ja) * | 2019-04-20 | 2022-09-27 | 川崎重工業株式会社 | リリーフ弁 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840664U (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-17 | 三菱重工業株式会社 | リリ−フバルブ |
| JP2571928B2 (ja) * | 1987-04-01 | 1997-01-16 | 東芝機械株式会社 | 油圧モ−タのリリ−フ弁 |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP1988143013U patent/JPH0717894Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200094012A (ko) * | 2019-01-29 | 2020-08-06 | 현대코어모션 주식회사 | 유압 밸브 및 이를 포함하는 작업 기계 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0266780U (ja) | 1990-05-21 |
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