JPS6146294Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、液圧用バランスピストン型等のリ
リーフ弁に関する。

従来、この種のリリーフ弁におけるバランスピ
ストンとしてのメインスプールとそのシートとの
接触部（シーテイング部）の構造は、一般に第１
図に示すようになつている。

その構造を同図を参照して簡単に説明すると、
スプール１はリリーフ弁のボデイ２の内部に摺動
自在に緩嵌し、その一端にはその摺動方向に直交
する環状平面１ａが形成され、メインスプリング
３により前方に押圧されている。

一方、スプール１の前記環状平面１ａの外周エ
ツジが前記メインスプリング３により押圧されて
線接触するシート４は、ボデイ１の一端に固定さ
れ、そのスプール１との接触部は円錐面となつて
いる。

このような構成で、メイン圧力Ｐが所定の値よ
り小さい場合は、メインスプリング３の力により
スプール１の環状平面１ａの外周エツジがシート
４の円錐面に線接触し、ポペツトシーテイングに
よりポート“Ｐ”，“Ｔ”間のシーリングを行う
が、スプール１の環状平面１ａとシート４の接触
面とは垂直に当接していないので、このスプール
１はシート４から斜め方向の抗力を受ける。

したがつて、スプール１の外周基準面Ａに対
し、スプール１とシート４のシーテイング部の同
心度、垂直度及び真円度のすべてに極めて高い精
度を維持しない限り、両者のシーテイング部を完
全に密着させることは困難であり、ある程度のリ
ークは不可避であつた。

このシーテイング部の密着をより完全にするた
め、メインスプリング３の強さを増大させたり、
スプール１の外周面に段部を設ける等してスプー
ル外径ａをシート径ｂより大きくし、スプール１
のシート４に対する押圧力を強くすると、オーバ
ライドの悪化を招く結果となる。

このような問題や各部の高精度化に伴う生産コ
ストの上昇を回避するため、スプール１の外周面
とボデイ２の内周面との間の環状間隙を大きくと
つてスプール１の自由度を増すことにより、スプ
ール１とシート４との密着度を向上させる方法も
とられているが、この場合はスプール１の内部後
方から前記間隙を通つてポート“Ｔ”に至る弁リ
ーが特に多くなる。

その対策としてスプール１の外周面にＯリング
を装着してボデイ２の内周面との密閉性を保持し
ようとすると、スプール１とボデイ２との間の摩
擦抵抗の増加により、ヒステリシスやレスポンス
が悪化する。

このように、従来のリリーフ弁におけるスプー
ルとシートとの密着構造によれば、各部の高精度
化に伴う生産コストの大幅な上昇、あるいはヒス
テリシス、レスポンス、オーバライド等の悪化に
伴うリリーフ弁の性能低下を避けることができな
かつた。

この考案は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、ヒステリシス、レスポンス、オーバライド等
を改善してその性能を向上させると共に、部品精
度を必要とせず、リーク最小なリリーフ弁を安価
に提供することを目的とするものである。

そのため、この考案によるリリーフ弁は、メイ
ン通路孔を有するボデイ内に摺動自在に設けたス
プールと、そのボデイのスプール摺動孔の一端に
圧入固定されスプールが圧接されるシートとを備
え、そのスプールとシートの相対向するシーテイ
ング部の何れか一方をスプールの摺動方向に直交
する環状平面にし、他方に前記環状平面部に垂直
に線接触する環状エツジを形成することにより上
記の目的を達成したものである。

以下、第２図乃至第４図を参照してこの考案の
実施例を説明するが、第１図に対応する部分には
同一の符号を付して示す。

第２図及び第３図はこの考案の一実施例として
のバランスピストン型リリーフ弁を示し、まず第
２図によりその全体の構造を簡単に説明する。

スプール１は、外周にタンク１５に通ずるポー
ト“Ｔ”，“Ｄ”を形成するメイン通路孔２ａとド
レイン孔２ｂを有するボデイ２の内部に摺動自在
に緩嵌し、このスプール１とボデイ２に固設され
た透孔５ａを有するパイロツトシート５との間に
は、メインスプリング３が圧縮状態を保つて係着
され、スプール１をボデイ２のスプール摺動孔の
一端に圧入固定されたシート４に押圧しており、
パイロツトシート５は、スプリング受け６を一体
をなすポペツト７と共にパイロツト流れの開閉を
司つている。

ボデイ２の他端には、キヤツプ８がＯリング９
によつて密封状態を保つて螺着され、このキヤツ
プ８の端部にはスプリング受け１０がＯリング１
１によつて密封状態を保つて摺動可能に嵌挿さ
れ、このスプリング受け１０と前述したポペツト
７と一体のスプリング受け６との間にパイロツト
スプリング１２が係着されて、ポペツト７をパイ
ロツトシート５に押圧している。

そして、キヤツプ８の後端に螺入してスプリン
グ受け１０に当接している圧力調整ねじ１３を回
転して、スプリング受け１０を軸方向に進退させ
ることにより、パイロツトスプリング１２の押圧
力を変化させてリリーフ圧を所要の値に調整し、
その状態で圧力調整ねじ１３をロツクナツト１４
により固定する。

次に、スプール１とシート４との詳細を第３図
を参照して説明すると、スプール１は内部隔壁１
ｃに小透孔１ｄを有し、シート４に対向するシー
テイング部である端面をスプール１の摺動方向に
直交する環状平面１ａに形成している。一方、シ
ート４のスプール１の環状平面１ａに対向するシ
ーテイング部には、環状平面１ａに垂直に線接触
する環状エツジ４ａを形成している。

このような構成で、メイン圧力Ｐがリリーフ弁
の設定圧力Psより低い間は、ポペツト７がパイ
ロツトシート５に着座しており、スプール１の隔
壁１ｃの前後の圧力が等しくなつているため、環
状平面１ａがメインばね３によりシート４の環状
エツジ４ａに垂直に線接触してポート“Ｐ”，
“Ｔ”間はシール状態にある。

メイン圧力Ｐが上昇して設定圧力Psより高く
なると、第２図のポペツト７がパイロツトばね１
２に抗して後退するので、パイロツトシート５の
透孔５ａを通つてポート“Ｐ”→“P′”→“Ｄ”
の方向にパイロツト流れを生じ、スプール後方の
圧力P′はメイン圧力Ｐより小さくなつてスプール
１の前後には圧力差Ｐ−P′が生じ、スプール１は
後方に移動し、図でポート“Ｐ”→“Ｔ”の方向
にメイン流れが生じ、リリーフ状態となる。

いま、スプール１の外径をａ、シーテイング部
の径をｂ、スプール１の断面積をＡ、ポート
“Ｐ”→“Ｔ”の流れによりスプール１に作用す
る流体力をｆ、メインスプリング３のばね定数を
ｋ、スプール１の変位量をｘとし、ａ≒ｂとする
と、リリーフ時には、 （Ｐ−P′）Ａ−ｆ＝kx なるバランス式が成立する。

逆に、リリーフ状態からメイン圧力Ｐが設定圧
力Psより低くなると、第２図のポペツト７がパ
イロツトスプリング１２に押され、パイロツトシ
ート５に着座してパイロツト流れがなくなり、ス
プール１の隔壁１ｃの前後の流体圧力はＰ＝P′と
なつて、スプール１はメインスプリング３に押圧
されてシート４に着座し、ポート“Ｐ”→“Ｔ”
のメイン流れも阻止される。

この実施例によれば、スプール１の環状平面１
ａとシート４の環状エツジ４ａが垂直に線接触し
てシールするようにしたので、スプール１とシー
ト４の相対向するシーテイング部のスプール外周
基準面Ａに対する直角度には精度を必要とする
が、同心度、真円度に関しては精度を必要とせ
ず、また、スプール１の外周面とボデイ２の内周
面との間隙は極少とすることができるので、弁閉
止時のリークを最小とすることができると共に、
メインスプリング３も弱いもので足り、また、ス
プール外径ａとシートエツジ部の径ｂとをほぼ等
しくできるのでオーバライド特性を向上させるこ
とが可能となり、スプール１の外周部にＯリング
等を装着する必要もないので、ヒステリシス、レ
スポンス等の性能を優れたものとすることができ
る。

さらに、この実施例では、シート外径ｃをスプ
ール外径ａに等しくしたので、ボデイ２の旋削加
工が容易となると同時にシート４をポート“Ｐ”
側から挿入することができ、両者の固定は圧入、
接着、かしめ、ピン止めあるいはリテーナ係止等
極めて自由度が大きく、ボデイの一体化が可能と
なり、且つ、必要に応じてスプール１やメインス
プリング３等の内部部品を容易に交換することが
できる。

以上述べた実施例においては、スプール側のシ
ーテイング部を環状平面となし、シート側に環状
エツジを形成するようにしたが、シート側に環状
平面を設け、スプール側に環状エツジを形成して
も差支えない。

第４図はこのような構成にしたこの考案の他の
実施例を示すもので、シート４のスプール１に対
向するシーテイング部をスプール１の摺動方向に
直交する環状平面４ｂとし、スプール１のシート
４に対向するシーテイング部に前記環状平面４ｂ
に垂直に線接触する環状エツジ１ｂを形成したも
のである。

この場合も、その作用効果は前実施例と全く同
様である。なお、この考案はバランスピストン型
に限らず、直接作動型のリリーフ弁にも同様に適
用し得る。

以上述べたように、この考案によれば、メイン
通路孔を有するボデイ内に摺動自在に設けたスプ
ールと、そのボデイのスプール摺動孔の一端に圧
入固定されスプールが圧接されるシートとを備
え、そのスプールとシートの相対向するシーテイ
ング部の何れか一方を、スプールの摺動方向に直
交する環状平面にすると共に、他方のシーテイン
グ部に、前記環状平面に垂直に線接触する環状エ
ツジを形成したので、スプール及びシートの加工
精度、特に同心度と真円度の精度を必要とせず、
弁閉止時のリークを最小にし得ると共に、オーバ
ライド、ヒステリシス、レスポンス等の諸特性を
大幅に改善することができ、性能優秀なリリーフ
弁を安価に供給し得る優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のバランスピストン型リリーフ
弁の主要部を示す一部断面図、第２図は、この考
案の一実施例としてのバランスピストン型リリー
フ弁の全体構造を示す断面図、第３図は、同じく
その主要部を示す一部断面図、第４図は、この考
案の他の実施例の主要部を示す一部断面図であ
る。 １……スプール、２……ボデイ、３……メイン
スプリング、４……シート、１ａ，４ｂ……環状
平面、１ｂ，４ａ……環状エツジ、５……パイロ
ツトシート、７……ポペツト、８……キヤツプ、
１２……パイロツトスプリング、１３……圧力調
整ねじ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. メイン通路孔を有するボデイ内に摺動自在に設
   けたスプールと該ボデイのスプール摺動孔の一端
   に圧入固定され前記スプールが圧接されるシート
   とを備え、そのスプールとシートの相対向するシ
   ーテイング部の何れか一方を前記スプールの摺動
   方向に直交する環状平面とすると共に、他方にこ
   の環状平面に垂直に線接触する環状エツジを形成
   したことを特徴とするリリーフ弁。