JPS6128933Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、圧力回路の最高圧力を設定圧に制
御すると共に、圧力回路の真空状態を防止する圧
力制御弁と真空防止弁とを兼ねる真空防止圧力制
御弁に関する。

従来、この種の真空防止圧力制御弁として、例
えば第１図に示すようなものが提案されている
（特願昭50−150625号参照）。

この真空防止圧力制御弁においては、圧力回路
１内の圧力が設定圧のときには、ハウジング２に
摺動自在に嵌挿したスリーブ３とピストン４とは
スプリング５及び６によつて、またパイロツト弁
体である針弁７は圧力回路１内の圧力及びスプリ
ング８によつて、夫々図示の位置に静止してい
る。

この状態から圧力回路１内の圧力が設定圧を越
えると、圧油がピストン４の絞りである細孔４
ａ、中空室４ｂ及び針弁シート９の細孔９ａを介
して針弁７に加わつて、針弁７がスプリング８に
抗して右行して開弁し、圧油が連通路１０を介し
てタンク回路１内に逃げる。

このとき、ピストン４の細孔４ａの左側と右側
との間に圧力差が生じて（パイロツト作用）、ピ
ストン４が右行し、スリーブ３はフランジ部３ａ
がハウジング２の段部２ａに係合して右行を規制
されるので、ピストン４とスリーブ３とが離れて
連通路１２が開かれ、圧力回路１内の圧油の一部
が連通路１２を介してタンク回路１１へと流出
し、圧力回路１内の圧力が設定圧に低下する。

また、圧力回路１内が真空状態になると、スリ
ーブ３の右端面にタンク回路１１内の圧力が加わ
り、スリーブ３がスプリング５に抗して左行し、
このときピストン４もスプリング６によつて左行
するが、その先端部４ｃがストツパ１３の架橋部
１３ａで規制されるので、スリーブ３とピストン
４とが離れて、タンク回路１１から連通路１２を
介して圧力回路１内に油が流入し、圧力回路１内
の真空状態が解消される。

しかしながら、このような真空防止圧力制御弁
にあつては、スリーブ３が圧力回路１側に移動可
能になつており、圧力回路１内の圧力が設定圧以
下の低圧になると、スリーブ３のフランジ部３ａ
をハウジング２の段部２ａに押付ける力が弱くな
つてシール性が悪くなるので、スリーブ３とハウ
ジング２との摺接面からの内部リークが大きくな
り、また真空防止動作時のピストン４の左行を規
制するために、流体通流時に好ましくない絞りと
して作用するストツパ１３を流路内に設けてい
る。

そのため、内部リークを小さくするために高い
加工精度が要求され、また圧力制御及び真空防止
動作時の圧力損失が大きいという不都合がある。

この考案は上記の点に鑑みてなされたものであ
り、真空防止圧力制御弁の内部リークを小さくす
ると共に圧力損失を小さくすることを目的とす
る。

そのため、この考案による真空防止圧力制御弁
は、筒状筐体の内孔に、圧力回路側に付勢したピ
ストン及びこのピストンの圧力回路側端面に当接
するスリーブを摺動自在に嵌挿し、スリーブの圧
力回路側への移動を規制する筒状のピストンシー
トを設けて、圧力回路が低圧のときにピストンと
スリーブ間及びスリーブとピストンシート間が完
全にシールされるようにし、且つスリーブの内径
をピストンシートの内径よりも小さくして、スリ
ーブの圧力回路側端面に圧力回路の圧力が作用す
るようにし、圧力制御時にピストン及びスリーブ
が一体的に圧力回路と反対側に移動して第１の連
通路を介して圧力回路がタンク回路に連通される
ようにすると共に、ピストンとスリーブのいずれ
か一方を、他方と当接する当接部の外径を筐体の
内径よりも小さくし、その当接部と筐体の内周面
との間に形成される空間を第２の連通路を介して
タンク回路に連通しておき、圧力回路が真空状態
になつた時に前記空間に加わるタンク回路の圧力
によつてピストンのみが移動して、第３の連通路
を介して圧力回路がタンク回路に連通するように
したものである。

以下、この考案の実施例を添付図面の第２図以
降を参照して説明する。

第２図は、この考案の一実施例を示す真空防止
圧力制御弁の縦断面図である。

同図において、筒状筐体である弁本体２０は、
液圧作動回路の圧力回路２１のスプールセクシヨ
ンボデイ２２にＯリング２３を介装して嵌着し、
そのスプールセクシヨンボデイ２２と共にタンク
回路２４を形成するハウジング２５にＯリング２
６を介装して螺着して装着している。

この弁本体２０の内孔２０ａには、コイルスプ
リング２８によつて圧力回路２１側に付勢した筒
状のピストン２９及びこのピストン２９の圧力回
路２１側端に当接する筒状のスリーブ３０を摺動
自在に嵌挿し、その圧力回路２１側端部にスリー
ブ３０の圧力回路２１側への移動を規制するピス
トンシート３１を嵌着してある。

そのピストン２９は、スリーブ３０と当接する
当接部である端部２９ａをナイフエツジ状に形成
して、その端部２９ａの外径を弁本体２０の内径
（内孔２０ａの径）よりも小さく形成すると共
に、その端部２９ａの内径D₁がピストンシート
３１のスリーブ３０と当接する当接部である端部
３１ａの内径D₂よりも小さくなるように形成し
ている。

なお、このピストン２９の内部には、流量を絞
るための小孔２９ｂを形成し、その外周面には油
を滞留させて摺動を円滑にするための複数本の環
状溝２９ｅを形成している。

また、スリーブ３０は、その内径がピストンシ
ート３１の内径より小さく、且つピストン２９側
の内径を圧力回路２１側の内径よりも小さくなる
ように、内部をテーパ状に形成している。

さらに、ピストンシート３１は、スリーブ３０
と当接する端部３１ａをナイフエツジ状に形成し
ている。

これ等のピストン２９、スリーブ３０及びピス
トンシート３１は、夫々各当接端面が内孔２１ａ
の軸心に対して直交する面になるように形成し
て、片当りが生じないようにしている。

そして、弁本体２０の筒部（内部）には、スリ
ーブ３０の外周面に対応してスリーブ３０が圧力
回路２１側と反対方向（右方向）に移動したとき
に開弁されて圧力回路２１とタンク回路２４を連
通する第１の連通路３３を穿設している。

また、弁本体２０の筒部には、第１の連通路３
３と周方向位置を異ならして、ピストン２９及び
スリーブ３０の当接部と弁本体２０の内周面との
間に形成される空間３４とタンク回路２４とを当
通する第２の連通路３５を穿設している。

この第２の連通路３５は、ピストン２９がスリ
ーブ３０から離れて圧力回路２１側と反対方向
（右方向）に移動したときに、ピストン２９とス
リーブ３０との間を介して圧力回路２１とタンク
回路２４を連通する第３の連通路を兼ねている。

一方、弁本体２０の内孔２０ａのピストン２９
の後方には、スプリング２８をピストン２９との
間で挾持する小孔３６ａを形成した針弁シート３
６を嵌着し、この針弁シート３６と共にポペツト
弁を構成するパイロツトスプリング３８で針弁シ
ート３６側に付勢した針弁３７を配設している。

そして、このポペツト弁を介して圧力回路２１
とタンク回路２４とを連通する連通路３９を弁本
体２０の筒部に形成している。

また、弁本体２０の後端部には、スプリング３
８の針弁に対する押圧力（リリーフ設定圧）調整
用の調整ねじ４０を螺着し、この調整ねじ４０を
弁本体２０の後端部との間にシールワツシヤ４１
を介装した六角袋ナツト４２で緩み止めをしてい
る。

次に、このように構成した実施例の作用につい
て第３図及び第４図をも参照して説明する。

まず、圧力回路２１の圧力が設定圧以下の低圧
のときには、ピストン２９及びスリーブ３０はス
プリング２８の押圧力によつて、また針弁３７は
パイロツトスプリング３８の押圧力によつて、
夫々第２図に示す位置に静止し、第１及び第２の
連通路３３及び３５と連通路４２が閉じられて、
圧力回路２１はタンク回路２４に連通しない。

このとき、スプリング２８の押圧力によつてス
リーブ３０はピストンシート３１に押し付けら
れ、ピストン２９はスリーブ３０に押し付けられ
ているので、各当接部からの内部リークが極めて
少なくなる。

また、この実施例では、ピストン２９のスリー
ブ３０との当接部内径D₁とピストン２９の径D₃
との差に応じた面積差分に液圧を乗じた押し付け
力が、シール力としてピストン２９とスリーブ３
０に作用し、一層内部リークが少なくなる。

さらに、スリーブ３０とピストンシート３１と
の間においても同様に、スリーブ３０のピストン
シート３１との当接部内径D₂とスリーブ３０の
径D₃との差に応じた面積差分に液圧を乗じた押
し付け力でスリーブ３０とピストンシート３１と
が互いに押し付けられて、内部リークが減少す
る。

さらにまた、ピストン２９とスリーブ３０及び
スリーブ３０とピストンシート３１を各々内孔２
０ａの軸心と直交する面とエツジとによつて当接
させているので、よりシール性が向上して、内部
リークが一段と少なくなる。

次に、圧力回路２１の圧力が上昇して設定圧に
近づくと、第３図に示すように、針弁３７がパイ
ロツトスプリング３８の押圧力に抗して右行して
開弁し、圧力回路２１からピストン２９の小孔２
９ｂ、針弁シート３６の小孔３６ａ及び連通路３
９を介してタンク回路２４に圧油、すなわち所謂
パイロツト油が流れる。

それによつて、パイロツト流量がピストン２９
の小孔２９ｂで絞られるので、小孔２９ｂの左側
と右側の圧力の間に圧力差が生じ、左側の圧力が
右側の圧力より高くなる。

このとき、ピストン２９を右方向に押す力は、
スリーブ３０の内径をピストンシート３１の内径
よりも小さく形成しているので、スリーブ３０の
圧力回路側端面に圧力回路２１の圧力が作用する
ので、ピストン２９とスリーブ３０とが双方から
高圧で押し付けられて一体化しているため、ピス
トンシート３１の内径D₂とピストン２９の径D₃
との差に応じた面積差に圧力回路２１による圧力
を乗じたものになる。

そして、更に圧力回路２１の圧力が上昇して、
パイロツト流量が増え、ピストン２９の小孔２９
ｂの左側と右側との圧力差が大きくなると、第３
図に示すように、ピストン２９及びスリーブ３０
は、スプリング２８の押圧力に抗して一体的に右
方向に移動する。

それによつて、第１の連通路３３が開弁され
て、圧力回路２１からの圧油が第１の連通路３３
を介してタンク回路２４に流出（リリーフ）され
るので、圧力回路２１の圧力が設定圧まで低下す
る。

次に、圧力回路２１内が真空状態になると、ピ
ストン２９の端部２９ａの外周面に第２の連通路
３５を介して加わつているタンク回路２４の圧力
（大気圧）との間に圧力差が生じる。

このとき、ピストン２９の端部２９ａの径D₁
が弁本体２０のピストン２９の径D₃よりも小さ
く、その径D₁とD₃との差に応じた面積差が大き
いので、圧力回路２１の圧力が大気圧より僅かに
低くなると同時に、そのタンク回路２４の圧力に
よつて、第４図に示すように、ピストン２９のみ
がスプリング２８の押圧力に抗して右行し、スリ
ーブ３０は逆に左行方向の力を受けて右行しな
い。

それによつて、タンク回路２４から第２の連通
路３５（第３の連通路でもある）を介して圧力回
路２１内に油が流入して、圧力回路２１内の真空
状態が解消されてキヤビテーシヨンが発生するこ
とがない。

これ等の圧力制御時及び真空防止動作時、内部
リークが少なく、また流路を絞る部材がないの
で、圧力損失が少なくなる。

この実施例による真空防止圧力制御弁の圧力制
御時のオーバライド特性の一例を第５図に、また
真空防止動作時の吸込み特性の一例を第６図に
夫々示してある。なお、両図中、Ａは圧力回路２
１側（Ａポート）を、Ｔはタンク回路２４側（Ｔ
ポート）を夫々示している。

両図から明らかなように、この真空防止圧力制
御弁は、真空防止動作時圧力損失が少なく、圧力
制御弁としてのオーバライト特性を損わないで、
良好な真空防止機能を発揮する。

第７図は、この考案の他の実施例を示す第２図
と同様な縦断面図である。

この実施例においては、まず弁本体５０は、ス
プールセクシヨンボデイ２２及びハウジング２５
に装着するボデイ５１及びこのボデイ５１の後端
部にＯリング５２を介装して螺着したプラグ５３
とからなる。

この弁本体５０のボデイ５１の内孔５１ａに摺
動自在に嵌挿したピストン５９は、スリーブ６０
と当接する当接部である端部５９ａをエツジ状に
形成して、ボデイ５１の内径よりも小さい外径に
すると共に、スリーブ６０との当接部の内径がピ
ストンシート３１のスリーブ６０との当接部の内
径よりも小さくなるように形成してあり、また内
部には小孔５９ｂを形成し、外周面には複数本の
環状溝５９ｃを設けてあり、前記実施例のピスト
ン２９（第２図参照）と形状を異にするが構成は
同様である。

また、スリーブ６０は、ボデイ５１の内孔５１
ａに摺動自在に嵌挿して、その内径をピストンシ
ート３１の内径よりも小さく形成すると共に、そ
の外周面には油を滞留させて擢動を円滑にするた
めの複数本の環状溝６０ａを設けている。

一方、ピストン５９との間でスプリング２８を
挾持する針弁シート６６は、小孔６６ａを形成す
ると共に、ボデイ５１にＯリング６７を介装して
嵌挿して、プラグ５３によつてそのフランジ部を
ボデイ５１に押しつけて装着している。

なお、その他の構成は第２図の実施例と同様で
あるので、同一符号を付してその説明を省略す
る。

また、こに実施例の作用につてては、上記実施
例の場合と同様に、圧力回路２１が低圧のときに
は、スプリング２８の押圧力によつてピストン５
９及びスリーブ６０が左方向に押され、且つピス
トン５９とスリーブ６０及びスリーブ６０とピス
トン３１は各々エツジと平面とが接触してシール
され、しかもピストン５９とスリーブ６０は液圧
によつてシールされるため、殆んど内部リークを
生じない。

また圧力回路２１の圧力が設定圧を越えた時に
はピストン５９及びスリーブ６０とがパイロツト
作用及びスリーブ６０の圧力回路側端面に作用す
る圧力回路２１の圧力によつて一体的に右行して
第１の連通路３３が開弁して圧力上昇が防止され
る。

さらに、圧力回路２１が真空状態になつた時に
は、タンク回路２４の圧力が第２の連通路３５を
介してピストン５９の端部５９ａの外周面に作用
しているため、ピストン５９のみが右行して第２
の連通路３５（第３の連通路でもある）が開弁さ
れて圧力回路２１の真空状態が解消される。

第８図は、この考案の更に他の実施例を示す第
２図及び第７図と同様な縦断面図である。

この実施例においては、ボデイ５１の内孔５１
ａに摺動自在に嵌挿したピストン６９は、ボデイ
５１の内孔５１ａに摺嵌した大径部６９ａ及びス
リーブ７０に摺動自在に嵌挿した小径部６９ｂか
らなり、その大径部６９ａと小径部６９ｂとの間
に小孔６９ｃを形成し、大径部６９ａの外周面に
複数本の環状溝６９ｄを形成している。

また、スリーブ７０は、ボデイ５１の内孔５１
ａに摺動自在に嵌挿し、そのピストン６９と当接
する当接部である端部４０ａをボデイ５１の内径
よりも小径に、且つその内径をピストンスリーブ
３１の内径よりも小さく形成すると共に、その外
周面に溝７０ｂを形成して、この溝４０ｂの底部
にピストン６９の小径部６９ｂで閉塞される透孔
７０ｃを穿設し、また外周面の一部に複数本の環
状溝４０ｄを設けている。

この実施例でも、ピストン６９のスリーブ７０
との当接部の内径、すなわちスリーブ７０の内径
は、ピストンシート３１のスリーブ７０との当接
部の内径より小さくなる。

そして、ボデイ５１の筒部には、スリーブ７０
が右行したときに開弁されて圧力回路２１とタン
ク回路２４を連通する第１の連通路７３と、ピス
トン６９及びスリーブ７０の当接部とボデイ５１
の内周面との間に形成される空間７４とタンク回
路２４を連通する第２の連通路７５と、ピストン
６９がスリーブ７０から離れて右行したときに開
弁されて、スリーブ７０の溝７０ｂ及び透孔７０
ｃを介して圧力回路２１とタンクを連通する第３
の連通路７６とを形成している。なお、第１の連
通路７３と第３の連通路７６とは、スリーブ７０
の溝７０ｂを介して連通している。

この実施例のその他の構成は、第２図又は第７
図に示す実施例と同様であるので、同一符号を付
して説明を省略する。

次に、この実施例の作用について説明すると、
まず圧力回路２１が低圧のときには、スプリング
２８の押圧力によつて、スリーブ７０はピストン
シート３１に押しつけられているので、その限り
においてスリーブ７０とピストンシート３１との
間での内部リークが少なくなる。

また、圧力回路２１の圧力が設定圧を越えたと
きには、上記各実施例の場合と同様にパイロツト
作用及びスリーブ７０の圧力回路側端面に作用す
る圧力回路２１の圧力によつてピストン６９及び
スリーブ７０が一体的に右行し、第１の連通路７
３が開弁されて圧力回路２１がタンク回路２４に
連通するので、圧力回路２１の圧力が設定圧まで
低下する。

さらに、圧力回路２１が真空状態になると、ピ
ストン６９とスリーブ７０との当接部に形成され
る空間７４内に第２の連通路７５を介して導かれ
ているタンク回路２４の圧力（大気圧）によつて
ピストン６９のみがスリーブ７０から離れて移動
し、スリーブ７０は停止したままであるので、ピ
ストン６９の小径部６９ｂによつてスリーブ７０
の透孔７０ｃ、すなわち第３の連通路７６が開弁
されて、タンク回路２４から第３の連通路７６及
びスリーブ７０の溝７０ｂ、透孔７０ｃを介して
圧力回路２１に油が流入して、真空状態が解消さ
れる。

なお、上記各実施例では、ピストン又はピスト
ンシートの各スリーブとの当接部をエツジ状に形
成した例について述べたが、スリーブのピストン
又はピストンシートとの当接部をエツジ状に形成
してもよい。

以上説明したように、この考案によれば、真空
防止圧力制御弁の内部リーク及び圧力損失が少な
くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の真空防止圧力制御弁の一例を
示す縦断面図、第２図は、この考案の一実施例を
示す真空防止圧力制御弁の縦断面図、第３図及び
第４図は、同じくその異なる動作状態を示す縦断
面図、第５図及び第６図は、同じくその圧力制御
動作時のオーバライド特性及び真空防止動作時の
吸込み特性の一例を示す線図、第７図は、この考
案の他の実施例を示す第２図と同様な縦断面図、
第８図は、この考案の更に他の実施例を示す第２
図又は第７図と同様な縦断面図である。 ２０，５０……弁本体（筐体）、２１……圧力
回路、２４……タンク回路、２８……スプリン
グ、２９，５９，６９……ピストン、３０，６
０，７０……スリーブ、３１……ピストンシー
ト、３３，７３……第１の連通路、３４，７４…
…空間、３５……第２の連通路（第３の連通
路）、７５……第２の連通路、７６……第３の連
通路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 圧力回路の最高圧力を設定圧に制御すると共
   に、前記圧力回路の真空状態を防止する真空防
   止圧力制御弁において、 前記圧力回路に接続する筒状筐体の内孔に、
   前記圧力回路側に付勢したピストン及び該ピス
   トンの圧力回路側端面に当接するスリーブを
   夫々摺動自在に嵌挿し、前記スリーブの圧力回
   路側への移動を規制する筒状のピストンシート
   を設け、前記ピストン及びスリーブの少なくと
   も一方を、他方と当接する当接部の外径を前記
   筐体の内径よりも小さく形成し、且つ前記スリ
   ーブの内径をピストンシートの内径よりも小さ
   く形成すると共に、 前記筐体の筒部に、前記スリーブの外周面に
   対応して該スリーブが前記圧力回路側と反対側
   に移動したときに開弁されて前記圧力回路とタ
   ンク回路を連通する第１の連通路と、前記ピス
   トン及びスリーブの当接部と前記筐体の内周面
   との間に形成される空間とタンク回路を連通す
   る第２の連通路と、前記ピストンが前記スリー
   ブから離れて圧力回路側と反対側に移動したと
   きに開弁されて前記圧力回路とタンク回路を連
   通する第３の連通路とを夫々形成してなること
   を特徴とする真空防止圧力制御弁。 ２ ピストン及びスリーブのいずれか一方が、他
   方と当接する当接部をエツジ状に形成されてい
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載の真空
   防止圧力制御弁。 ３ スリーブ及びピストンシートのいずれか一方
   が、他方と当接する当接部をエツジ状に形成さ
   れている実用新案登録請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載の真空防止圧力制御弁。 ４ ピストンが、スリーブと当接する当接部の内
   径をスリーブと当接するピストンシートの当接
   部の内径よりも小さく形成されている実用新案
   登録請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに
   記載の真空防止圧力制御弁。 ５ 第２の連通路が第３の連通路を兼ねている実
   用新案登録請求の範囲第１項乃至第４項のいず
   れかに記載の真空防止圧力制御弁。