JPS6146295Y2 - - 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の一端に圧入等に
より固定され、そのスプール１との接触面は円錐
面となつている。また、ボデイ１に設けたメイン
通路孔２ａとスプール１の外周１ｅとの間には大
きな間隔Ｓが設けられている。

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の円錐面に環状に線接触してポート“Ｐ”，
“Ｔ”間のポペツトシールが行われ、メイン圧力
Ｐが所定の値より大きくなると、スプール１がメ
インばね３に抗して後退し、ポート“Ｐ”→
“Ｔ”の方向にリリーフ流れが生ずる。

しかしながら、このような従来のポペツトシー
ルによるリリーフ弁の構造にあつては、クラツキ
ング圧におけるリリーフ時の安定性が悪く、リリ
ーフ流れが振動的になり、そのため微少流量への
適用は極めて困難であつた。

この考案は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、ポペツトシールによるリリーフ弁におけるリ
リーフ時の安定性を向上させ、微少流量にも適用
可能なリリーフ弁を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
ン通路孔を形成したボデイ内に、該ボデイ内で摺
動してメイン通路孔を開閉するスプールと、この
スプールが圧接されるシートとを設け、そのスプ
ールとシートの対向する面の一方に環状エツジ
を、他方に該環状エツジと線接触する環状面を設
けてポペツトシール部を形成すると共に、そのポ
ペツトシール部によるシール状態において、上記
スプールがその外周面によつて上記メイン通路孔
を閉止してボデイの内周面に若干オーバラツプし
た摺動位置に位置決めされるようにしたことによ
り、上記の目的を達成するものである。

以下、第２図乃至第６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図はこの考案の第１実施例を示
すもので、まず、第２図によりそのバランスピス
トン型リリーフ弁全体の構成を簡単に説明する。

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が、ボデイ２の一端に圧入固定
されたシート４に押圧されてポペツトシール部を
形成しており、パイロツトシート５は、スプリン
グ受け６と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、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によるポペツトシ
ール部を第３図を参照して詳細に説明すると、ス
プール１は内部隔壁１ｃ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。

また、スプール１とシート４とが接触してポペ
ツトシールされた状態において、スプール１の外
周面１ｅとこの外周面１ｅが摺接するボデイ２の
内周面２ｃとにより、ポート“Ｔ”に通ずるメイ
ン通路孔２ａを完全に閉止して、図にＬで示すよ
うに若干オーバラツプした摺動位置にスプール１
が位置決めされている。

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より低い間はスプール１の環状平
面１ａはメインスプリング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図に示すポペツト７がパイロツトス
プリング１２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は後方に移動を開始する。

しかしこの状態では、まだスプール１の外周面
１ｅとボデイ２の内周面２ｃとのオーバラツプ部
Ｌのため、メイン通路孔２ａがスプール１の外周
面１ｅによつて閉止されており、メインの流れは
発生しない。スプール１がさらに後退してその変
位量ｘがオーバラツプ部Ｌの長さより大きくなる
と、メイン通路孔２ａが開き始めるので、ポート
“Ｐ”→“Ｔ”の方向にメインの流れが生じてリ
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に押圧されて前
進し、先ずスプール１のメイン通路孔２ａに対す
るオーバラツプ部Ｌでポート“Ｐ”→“Ｔ”をシ
ールし、さらにスプール１がシート４に着座して
ポート“Ｐ”，“Ｔ”間を完全にシールする。

このような構成によれば、スプール１の外周面
１ｅとボデイ２の内周面２ｃとによりメイン通路
孔２ａを閉止するオーバラツプ部Ｌを設けたの
で、リリーフ時に流れが振動的になることがな
く、安定性が大幅に向上する。そのため、微少流
量の場合にも容易に適用することが可能になる。

また、メイン通路孔２ａの大きさ、数量、形状
等を適当に選ぶことにより、ポート“Ｐ”，“Ｔ”
間の絞り量を加減して流量ゲインを調整し、安定
性を向上させることができる。さらに、第２図に
おけるボデイ先端面２ｄとシート４のフランジ部
４ｅとの間にシムを挿入するなどによつて、シー
ト４の押込量を調整することによりオーバラツプ
量も最適に調整できる。

しかも、オーバラツプ構造に加えてポペツトシ
ール構造をも併用しているのでスプールランドに
よるオーバラツプ量は極めて少なくてよいから、
オーバライド、レスポンス等の諸性能も優れたも
のとなる。

なお、この実施例によれば、スプール１の環状
平面１ａとシート４の環状エツジ４ａとが垂直に
線接触してシールするようにしたので、スプール
１及びシート４の同芯度、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１ｅと
ボデイ２の内周面２ｃとの間隙を極小とすること
ができ、弁閉止時のリークを最小にすることがで
きる。

また、第３図に示すようにスプール外径ａをシ
ート外径ｂに等しくしたので、ボデイ２の旋削加
工が極めて容易である。

次に、第４図はシート４のスプール１に対向す
るシーテイング面をスプール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
対向する面に環状平面４ｂに垂直に線接触する環
状エツジ１ｂを形成したこの考案の第２実施例を
示すもので、その作用効果は前実施例と全く同様
である。

また、第５図はこの考案の第３実施例を示すも
ので、スプール１に前実施例と同様のオーバラツ
プ部Ｌを設けると共に、スプール１に環状エツジ
１ｆを形成し、シート４のスプール１に接触する
シーテイング面を円錐面４ｃとしたものである。

さらに、第６図は、上記第３実施例におけるス
プール１とシート４の関係を逆にしたこの考案の
第４実施例を示し、シート４をボデイ２に一体に
形成してスプール１に対向する面に環状エツジ４
ｄを設け、スプール１に円錐面１ｇを形成したも
のである。

これら２つの実施例においてもリリーフ時の流
れの安定性を確実に確保することができ、特に第
４実施例においては、ボデイ２の内周面２ｃとシ
ート４の内周面４ｆとを同時加工できるので、同
芯度が著しく向上し、シーテイング部の密着性が
良好となる。

なお、この考案はバランスピストン型リリーフ
弁に限らず、直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、スプー
ルとそのシートをポペツトシール構造とすると共
に、ポペツトシール部によるシール状態におい
て、スプールがその外周面によつてボデイに形成
されたメイン通路孔を閉止して、ボデイの内周面
に若干オーバラツプした摺動位置に位置決めされ
るようにしたので、ポペツト構造によりリークが
少く且つレスポンス及びオーバライド等の性能が
良く、若干のオーバラツプをもたせたことによ
り、リリーフ時の振動をなくして安定性を大幅に
向上させ、微少流量の場合にも適用を可能にする
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
案の第１実施例の全体の構成を示す断面図、第３
図は、同じくその主要部を示す一部断面図、第４
図は、この考案の第２実施例の主要部を示す一部
断面図、第５図は、この考案の第３実施例の主要
部を示す一部断面図、第６図は、この考案の第４
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、２ａ……メイ
ン通路孔、３……メインスプリング、４……シー
ト、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、Ｌ……オーバラツプ
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. メイン通路孔を形成したボデイ内に、該ボデイ
   内で摺動して前記メイン通路孔を開閉するスプー
   ルと、該スプールが圧接されるシートとを設け、
   そのスプールとシートの対向する面の一方に環状
   エツジを、他方に該環状エツジと線接触する環状
   面を設けてポペツトシール部を形成すると共に、
   そのポペツトシール部によるシール状態におい
   て、前記スプールがその外周面によつて前記メイ
   ン通路孔を閉止して前記ボデイの内周面に若干オ
   ーバラツプした摺動位置に位置決めされるように
   したことを特徴とするリリーフ弁。