JPS6059474B2 - 流体回路における安全弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体回路における安全弁装置、特に、流体圧
により作動される流体作動系とそれに作動流体を供給す
るための流体圧発生装置との間を接続する流体回路の途
中に、その回路内の流体圧が所定値以上に上昇すると開
弁して同回路内の流体を流体貯槽に還流させる逃し弁を
設けた形式のものに関する。

従来、上記形式の安全弁装置では、上記逃し弁以外に回
路内の流体圧の過度の上昇を抑える手段が何も設けられ
ていなかつたので、４ 逃し弁が万一故障により開弁不
能状態になつた場合には、回路内の流体圧が前記所定値
（開弁設定圧）以上に上昇してもその上昇を抑えること
ができず、流体圧発生装置が過負荷運転状態となり故障
し易い。

＠ 逃し弁が正常に機能している場合には、回路内の流
体圧が前記所定値を上下するたびに逃し弁が開閉される
ことになるから、その度重なる開閉のために、流体中の
固形成分や不純物が逃し弁の弁座部と弁体間に挟み込ま
れたり或いは弁座部を摩耗させたりし易くなり、そのた
め逃し弁の閉成が不完全となつて回路内の流体の一部が
常に流体貯槽側へリークしてしまう等の不都合を来たす
おそれがある。

以上４、＠の欠点があつた。

本発明は、上記に鑑み提案されたもので、従来のものの
上記欠点をすべて解消し得る、構造簡単な、前記安全弁
装置を提供することを目的とし、その特徴とするところ
は、流体回路内の流体圧の上昇に応じてシリンダブロッ
ク等のケーシング内を移動する一個のピストンと：前記
流体回路内の流体圧が前記逃し弁の開弁設定圧よりも低
い第１の設定圧まで上昇したとき前記ピストンに連動し
て作動し、前記流体圧発生装置の作動を停止させる第１
のスイッチと；同流体圧が前記逃し弁の開弁設定圧より
も高い第２の設定圧まで上昇したとき前記ピストンに連
動して作動し、前記流体圧発生装置の作動を停止させる
第２のスイッチと；を備えていることにある。

以下図面により本発明の一実施例について説明すると、
ます第１図において、安全弁装置１は電源２に接続され
た電気回路３を有し、この電気回路３には流体圧発生装
置４と、常閉型の中間設定圧応動スイッチ５と、主スイ
ッチ６と、開状態となつたときに警報灯１１のような警
報器を作動する常閉型の上限設定圧反動スイッチ７とが
順次直列に接続されている。

そして、流体圧発生装置４の流体出口と流体作動系９と
を接続する流体回路８の途中には安全弁１０が接続され
ている。第２図には第１図の安全弁装置１の要部がさら
に詳細に示されている。この第２図において、流体圧発
生装置４は流体貯蔵１２と、この流体貯槽１２に逆止弁
１３を介して接続されたポンプ１５と、このポンプ１５
に逆止弁１４、流路１７を介して接続された蓄圧器１８
とを有し、蓄圧器１８により圧力調整された流体は流路
１６，１９を経て液体圧により作動する種々の流体機械
を含む流体作動系９へ圧送されるようになつている。そ
し．て、流体圧発生装置４と流体作動系９とを接続する
流路１６，１９の途中からは流路２０が分岐しており、
この流路２０は、安全弁１０のシリンダブロック２１に
設けられた入口流路２２に接続されている。シリンダブ
ロック２１内において、入口流路２２からは流路２３が
分岐しており、この流路２３からはさらにそれぞれオリ
フィス２４，２６を途中に有する一対の流路２５，２７
が分岐している。

シリンダブロック２１内にはシリンダ室２８・が形成さ
れており、このシリンダ室２８内に滑接自在に嵌入され
ているピストン２９はシリンダ室２８を前室Ａと後室Ｂ
とに区画している。そして前記流路２５，２７のうちの
一方の流路２５は前室Ａに連通していると）もに、他方
の流路２７は後室Ｂに連通している。ピストン２９は前
室Ａ側に突出する比較的小径の前部ピストンロッド３０
と、後室Ｂ側に突出する比較的大径の後部ピストンロッ
ド３１とを備え、前部ピストンロッド３０はシリンダブ
ロック２１内に穿設された滑接孔３３内にシール部材３
２を介して滑接自在に嵌入している。

そして、前部ピストンロッド３０の外周面上に形成され
た肩１部３４は滑接孔３３の内周面上に形成された肩部
３５に衝接するように構成されており、肩部３４と肩部
３５とが互いに協働してピストン２９のそれ以上の前進
を抑止することにより、流路２５は常に前室Ａに連通す
ることができるようになつている。前部ピストンロッド
３０の内部には、連通孔３７を介して逃し弁室３８と連
通する緩衝室３６が形成されており、この緩衝室３６内
には軸方向の貫通孔３９を有する緩衝ピストン４０が滑
接自在に嵌入されている。

この緩衝ピストン４０と一体的に形成されて前方へ突出
するロッド４１の先端部には逃し弁４２が形成されてい
る。逃し弁３８は弁座部４３を経て入口流路２２に連通
していると）もに、出口流路４５、流路４６を経て流体
貯槽１２とも連通している。そして、逃し弁室３８の後
壁と逃し弁４２の肩部との間には押圧ばね４４が介装さ
れており、この押圧ばね４４の押圧力により、逃し弁４
２は常時弁座部４３側へ押圧され、入口流路２２を通し
て予め設定された圧力以上の圧力を有する流体が導入さ
れたときにのみ、逃し弁４２が押圧ばね４４に抗して開
き、その流体を出口流路４５、流路４６を経て流体貯槽
１２へ還流するように構成されている。この際、緩衝ピ
ストン４０は、貫通孔３９を有することによつて、逃し
弁４２の急激な移動に対して緩衝作用を果たす。ピスト
ン２９の後部ピストンロッド３１はシール部材４７を介
してシリンダブロック２１の後壁を滑接自在に貫通して
おり、その後端部からさらに後方へー体的に延在する作
動杆４９に設けられた一対の係合爪５０，５１は常閉型
の中間設定圧応動スイッチ５の突子５２と係合している
。

ピストン２９とシリンダブロック２１の後壁との間には
、後部ピストンロッド３１を取囲むようにして押圧ばね
４８が介装されており、この押圧ばね４８の押圧力によ
り、ピストン２９は常に前室Ａ側へ押圧されている。作
動杆４９の後方には上限設定圧応動スイッチ７が配設さ
れており、作動杆４９が一定距離だけ後退したときには
、この作動杆４９の後端面が上限設定圧応動スイッチ７
の突子５３を押圧して常閉型の上限設定圧応動スイッチ
７を開状態に置くと）もに、警報灯１１あるいはその他
任意の警報器を作動するようになつている。前部ピスト
ンロッド３０は比較的小径であり、また後部ピストンロ
ッド３１は比較的大径であるため、流路２５，２７を経
て前室Ａと後室Ｂとに同時に圧力流体が流入すると、ピ
ストン２９は前室Ａ側の流体圧に基つく押圧力と後室Ｂ
側の流体圧に基つく押圧力との間の押圧力差に起因して
後室Ｂ側への力を受ける。

この力が押圧ばね４８の押圧力に打勝つとピストン２９
は後室Ｂ側へ移動し、その結果、係合爪５０，５１と係
合している突子５２が閉位置から開位置へ移動され、中
間設定応動スイッチ５が作動して流体圧発生装置４の作
動を停止するようになつている。このときのピストン２
９の移動量は入口流路２２から導入された流体の圧力に
比例する。押圧ばね４８のばね力は、入口流路２２から
導入された流体の圧力が第１の中間設定圧に達したとき
中間設定圧応動スイッチ５が開状態に切換わるように設
定されている。

また、押圧ばね４４のばね力は、中間設定圧応動スイッ
チ５が作動せず、入口流路２２から導入された流体の圧
力が第１の中間設定圧を超えて第２の中間設定圧に達し
たとき、逃し弁４２を開くように設定されている。さら
に、作動杆４９と突子５３との間の距離は、中間設定圧
応動スイッチ５も作動せず、逃し弁４２も充分に作動し
ないで、入口流路２２から導入された流体の圧力が第２
の中間設定圧を超えて上限設定圧に達したとき、作動杆
４９が突子５３を押圧して上限設定圧応動スイッチ７を
開状態に切換えるように設定されている。以上のように
構成されているので、流体圧発生装置４から流体作動系
９に送られる流体は、同時に入口流路２２にも流入し、
その圧力は常時シリンダ室２８の前室Ａ１後室Ｂ内に作
用すると）もに、逃し弁４２にも作用している。

入口流路２２から導入された流体の圧力が第１の中間設
定圧に満たない間は、主スツチ６が閉状態にある限り、
電気回路３は閉回路を形成し、流体作動系９は平常運転
を続ける。

入口回路２２から導入された流体の圧力が第１の中間設
定圧に達すると、ピストン２９の後退移動に伴つて中間
設定圧応動スイッチ５が閉状態から開状態に切換わるこ
とにより、電気回路３が遮断されて流体圧発生装置４の
作動が停止される。

このとき、中間設定圧応動スイッチ５が故障していて電
気回路３が閉回路を維持していると、流体圧発生装置４
により発生された流体圧はさらに上昇し続ける。そして
、入口流路２２から導入された流体の圧力が第２の中間
設定圧に達すると、逃し弁４２が開き、入口流路２２か
ら導入された流体は逃し弁室３８、出口流路４５、流路
４６を経て流体貯槽１２へ還流され、流体作動系９へ送
られる物体の異常な上昇を未然に防ぐ。流体中に混入し
た固形成分やその他の不純物によつて出口流路４５や流
路４６が閉塞していたり、あるいは逃し弁４２の作動機
構の少なくとも一部が錆付いていたりして、入口流路２
２から導入された物体の圧力が第２の設定圧に達しても
逃し弁４２がその機能を充分に発揮しないときは、入口
流路２２から導入された流体の圧力はさらに上昇して上
限設定圧に達する。

このとき作動杆４９が突子５３を押圧することにより、
上限設定圧応動スイッチ７は閉状態から開状態に切換わ
つて電気回路３を遮断し、流体圧発生装置４の作動をｌ
停止すると）もに、警報灯１１のような警報器を作動さ
せる。したがつて、このときはたとえ電気回路３が遮断
されない場合でも、操作者は警報器により流体圧力の異
常な上昇を知ることができ、直ちに主スイッチ６を開放
して流体圧発生装置４・の作動を確実に停止させること
ができる。以上の実施例において、中間設定圧応動スイ
ッチ５は本発明の第１のスイッチを、また上限設定圧応
動スイッチ７は本発明の第２のスイッチをそれぞれ構成
している。そして同じく実施例におい）て前記第１の中
間設定圧は本発明の第１の設定圧に、前記第２の中間設
定圧は本発明の開弁設定圧に、また前記上限設定圧は本
発明の第２の設定圧にそれぞれ対応している。以上のよ
うに本発明によれば、流体圧により作動される流体作動
系９とそれに作動流体を供給するための流体圧発生装置
４との間を接続する流体回路８の途中に、その回路８内
の流体圧が所定値以上に上昇すると開弁して同回路８内
の流体を流体貯槽１２に還流させる逃し弁４２を設けた
、流体回路における安全弁装置において、前記流体回路
８内の流体圧の上昇に応じてシリンダブロック２１等の
ケーシング内を移動する一個のピストン２９と；前記流
体回路８内の流体圧が前記逃し弁４２の開弁設定圧より
も低い第１の設定圧まで上昇したとき前記ピストン２９
に連動して作動し、前記流体圧発生装置４の作動を停止
させる第１のスイッチ５と；同流体圧が前記逃し弁４２
の開弁設定圧よりも高い第２の設定圧まで上昇したとき
前記ピストン２９に連動して作動し、前記流体圧発生装
置４の作動を停止させる第２のスイッチ７と；を備えて
いるので、流体回路８内の流体圧が上昇して第１の設定
圧を越えると、先ず第１のスイッチ５が作動して流体圧
発生装置４の作動を自動的に停止させることができ、ま
たこの第１のスイッチ５が万一故障した場合でも、流体
圧の引き続く上昇により次に前記逃し弁４２が開弁して
流体回路８内の流体を流体貯槽１２に逃すことができ、
さらにこの逃し弁４２が万一故障した場合でも、流体圧
の引き続く上昇により次に前記第２の−スイッチ７を作
動させて流体圧発生装置４の作動を自動的に停止させる
ことができ、結局、流体回路８内の流体圧の大きさに応
じて三段階に亘りその流体圧上昇を停止させる機能を達
成することがてき、流体回路８内の過度の圧力上昇を確
実に防．止して同回路８内の流体機械や配管等を異常圧
力より有効に保護し得ると共に、流体圧発生装置４の過
負荷運転による故障発生を未然に防止し得る。

特に本発明では、流体回路８内の流体圧が逃し弁４２の
開弁設定圧に達する前に先ず第１のスイッチ５が作動し
て流体圧発生装置４の作動を停止させるようにしている
ので、この第１のスイッチ５が故障しない限り逃し弁４
２が開弁される機会はなく、即ち、全体として逃し弁４
２が開弁される機会が極めて少なくなるから、前記従来
装置のように逃し弁４２の度重なる開閉により流体中の
固形成分等が同弁４２の弁座部と弁体間に挾み込まれた
り弁座部を摩耗させたりしてその閉弁を妨げるといつた
不都合を来たすおそれがなくなり、逃し弁４２からの流
体のリークを効果的に防止し得る。しかも２個の独立し
たスイッチ５，７を共通のピストン２９により作動させ
るようにしているので、部品点数が少なく構造が簡単で
コストを低減し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に基づく安全弁装置の全体的
配線概念図、第２図は第１図の安全弁装置の要部拡大一
部断面詳細説明図である。 ４・・・・・・流体圧発生装置、５・・・・・・第１の
スイッチとしての中間設定圧応動スイッチ、７・・・・
・・第２のスイッチとしての上限設定圧応動スイッチ、
８・・・・・・流体回路、９・・・・・・流体作動系、
２１・・・・・・ケーシングとしてのシリンダブロック
、２２・・・・・・入口流路、２９・・・・・ゼストン
、４２・・・・・・逃し弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流体圧により作動される流体作動系９とそれに作動
   流体を供給するための流体圧発生装置４との間を接続す
   る流体回路８の途中に、その回路８内の流体圧が所定値
   以上に上昇すると開弁して同回路８内の流体を流体貯槽
   １２に還流させる逃し弁４２を設けた、流体回路におけ
   る安全弁装置において、前記流体回路８内の流体圧の上
   昇に応じてシリンダブロック２１等のケーシング内を移
   動する一個のピストン２９と；前記流体回路８内の流体
   圧が前記逃し弁４２の開弁設定圧よりも低い第１の設定
   圧まで上昇したとき前記ピストン２９に連動して作動し
   、前記流体圧発生装置４の作動を停止させる第１のスイ
   ッチ５と；同流体圧が前記逃し弁４２の開弁設定圧より
   も高い第２の設定圧まで上昇したとき前記ピストン２９
   に連動して作動し、前記流体圧発生装置４の作動を停止
   させる第２のスイッチ７と；を備えてなる、流体回路に
   おける安全弁装置。