JPS6162682A - リリ−フ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、油圧装置や水圧装置等に用いる液圧用のリ
リーフ弁に関する。

〈従来の技術〉 従来、この種のリリーフ弁としては、第３図に示すよう
に、主弁（１）とパイロット弁（２）とからなるものが
知られている。上記主弁（１）は主弁室（３）内に主弁
体（５）を摺動自在に嵌合して、その主弁体（５）を、
入口（６）と出口（７）との間に設けられた弁座（８）
に向けてバネ室（１１）内のバネ（１２）によって付勢
している。また、上記パイロット弁（２）は制御室（１
５）の端部に設けた弁、％（１６）に向けてポペット弁
体（１７）をバネ（１８）により付勢して、上記制御室
（１５）内の圧力を制御するようにしている。さらに、
上記主弁（２）の入口（６）と制御室（１５）とを、主
弁体（５）に設けられたパイロット絞り（２１）、バネ
室（１１）、通路（２４）およびベント絞り（２５）か
らなる内部パイロット通路（２６）によって接続してい
る。

そして、このリリーフ弁は、制御室（１５）の圧力かパ
イロット弁（２）の設定圧力になって、パイロット弁体
（１７）か弁座（１６）から離れ、入口（６）からパイ
ロット絞り（２１）、バネ室（１１）、通路（２４）、
ベント絞り（５６）（２５）、制御室（１５）へと流れ
るベント流量つまりパイワット流量か設定流量以上にな
って、パイロット絞り（５６）（２１）の前後の差圧が
バネ室（１１）のバネ（１２）のバネカ相当になったと
きに初めて、主弁体（５）か弁座（８）から離れて、入
口（６）の圧力制御を行なうようになっている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、上記従来のリリーフ弁では、パイロット弁体
（１６）が動作しても、パイロット絞り（２１）とベン
ト絞り（５６）（２５）を流れるベント流量が増大して
、パイロ７）絞り（２１）の前後の差圧が設定値以上に
なるまで、主弁（５）が動作せず、言い換えると、両校
１）（２１）、　（２５）の影響を受けて、圧力オーバ
ライド特性か悪く、圧力制御の精度が悪いという欠点が
ある。また、ベント絞り（２５）の前後の差圧がベント
流量によって変化するため、制御室（１６）とバネ室（
１１）との圧力か等しくなく、圧力制御の精度が悪くな
る。また、上記従来のリリーフ弁では、パイロット弁（
２）の制御室（１５）と主弁（１）の入口（６）との間
に径の小さな二つのパイロット絞り（２１）とベント絞
り（２５）を必要とするため、応答性か悪いという欠点
がある。さらにまた、上記従来のリリーフ弁では、内部
パイロット通路（２６）か主弁（１）のバネ室（１１）
を経由しており、このバネ室（１１）の容積が主弁（５
）の動作により変化し、内部パイロ７Ｆ通路（２６）の
容積が変化することになるため、共振を回避する設計が
困難にな１）、異常音等を発生したりして不安定になる
という欠点がある。

そこで、この発明の目的は、リリーフ弁がパイロット流
量の直接的影響を受けることがないようにし、圧力オー
バライド特性を良くして、高精度な圧力制御をでき、か
つ圧力制御の応答性を良（し、かつ安定な圧力制御をて
゛きるようにすることである。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明のリリーフ弁は、主
弁（２１）の入口（３１）とパイロット弁（２２）の制
御室（４６）とを、上記主弁（２１）のバネ室（３５）
を経由せず１こ、上記入口（３１）から制御室（４６）
に向けて段状に先細な内部パイロット通路（５５）で接
続すると共に、上記内部パイロット通路（５５）の制御
室（４６）側の端部にベント絞り（５６）を設ける一方
、上記制御室（４６）と主弁（２１）のバネ室（３５）
とを、絞り（６２）を有する通路（６１）によって接続
したことを特徴としている。

〈作用〉 上記構成により、主弁（２１）の入口（３１）の圧力は
、バネ室（３５）を経由しない段状先細の内部パイロッ
ト通路（５５）およびベント絞り（５６）を通って、パ
イロット弁（２２）の制御室（４６）に導びかれる。上
記パイロット弁（２２）のポペット弁体（４３）により
制御される制御室（４６）の制御圧力は、絞り（５６）
（６２）を有する通路（６１）によって、主弁（２１）
のバネ室（３５）に導びかれ、バネ室（３５）の圧力は
制御室（４６）の圧力と実質的に同じになり、主弁（２
１）はバネ室（３５）と入口（３１）との差圧に応して
動作する。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図において、（２１）は主弁、（２２）はパイロッ
ト弁である。

上記主弁（２１）は、本ＩＧ（２３）内に嵌合したスリ
ーブ（２５）の内側のシリング状主弁室（２６）に主弁
体（Ｚ７）を摺動自在に限合し、この主弁体（２７）の
先端のテーパ部（２８）を、入口（３１）と出口（３２
）との間に形成した弁座（３３）に接離自在に対向させ
ている。

上記主弁体（２７）の一端側のバネ室（３５）には、コ
イルバネ（３６）を縮装して、主弁体（２７）のテーパ
部（２８）を弁座（３３）に向けて押し付けている。第
１図に示すように、主弁体（２７）が弁座（３３）に密
着している状態で、主弁体（２７）のバネ室（３５）側
の受圧面積は弁座（３３）の面積よりも大きくして、入
口（３１）とバネ室（３５）の圧力が同じとした場合、
主弁体（２７）が流体圧力のみによって弁座（３３）に
押し付けられるアンバランス（１１４造にすると共に、
弁座（３３）と主弁体（２７）との開を流れる流体は、
テーバ部（２Ｓ）によって第１図中右方Ｘに示すように
拡かり流れとなるようにして、主弁水（２７）の作動が
安定するようにしている。また、上記主弁体（２７）の
バネ室（３５）ｆｌｌｌ！の端面には、コイルバネ（３
６）の一部を収容するための凹部（３７）を設けている
。上記四部（３７）内には、スペーサ（３Ｓ）を配置し
て、ハネ室（３５）内に満たされる流体の容積を小さく
している。

一方、上記パイロット弁（２２）は、本体（４１）内に
設けたパイロット弁室（４２）内にポペット弁体（４３
）を配置している。上記パイロット弁室（４２）の壁部
を形成する入り−ブ（４５）には、上記弁室（４２）に
開口する円柱状の制御室（４６）を設け、この制御室（
４６）の端部すなわち口縁部を上記ポペット弁体（４３
）が接離する弁座（４７）とする。上記ボベ７）弁体（
４３）とバネ受け（４８）との間にコイルバネ（５１）
を縮装して、ポペット弁体（４３）を弁座（４７）に向
けて付勢している。上記コイルバネ（４２）の付勢力の
調整は、調整ハンドノ喧５２）により、バネ受け（４８
）の押込量を調整して行なう。

一方、上記主弁（２１）の入口（３１）とパイロット弁
（２２）の制御室（４６）とは、内部パイロット通路（
５５）により接続している。この内部パイロット通路（
５５）の制御室（４６）側の端部にベント絞り（５６）
を形成している。上記内部パイロット通路（５５）は、
主弁（２１）の入口（３１）から制御室（４６）に向け
て、段々に先細に形成して、大径部（５５ａ）、中径部
（５５ｂ）。

（５５ｃ）、小径部（５５ｃ）、・・・・・・から構成
する。この内部パイロット通路（５５）の段々に先細に
なる状態を模式的に第２図に示す。このように入口（３
１）から制御室（４６）に向けて先細にして、逆方向に
先細にするよ１）も加工を容易にしている。上記小径部
（５５ｄ）は、スリーブ（４５）の端面の半径方向の溝
（５７）およびスリーブ（４５）の孔（５８）を介して
、ベント絞り（５６）に連通している。

上記制御室（４６）と主弁（２１）のバネ室（３５）と
は通路（６１）により接続している。この通路（６１）
の制御室（４６）側の端部、つまりスリーブ（４５）に
絞り（６２）を設けている。

さらに、上記主弁（２１）のバネ室（３５）と外部パイ
ロットボー）（６５）とを外部パイロット通路（６６）
により接続している。上記外部パイロット通路（６６）
の最もバネ室（３５）’側の端部には絞り（６７）を設
けている６上記絞り（６７）の径はベント絞り（５６）
の径よりら大きく、絞り（６２）の径よりも小さくなっ
ている。すなわち、（ベント絞り（５６）の径）＜（絞
り（６７）の径）＜（絞り（６２）の径）となっている
。

なお、（７１）はパイロット弁（２２）の弁室（４２）
と出口（３２）とを最短距離で接続する戻し通路、（７
２）は戻し通路（７１）に必要に応じて設ける絞り、（
７３）はパイロット弁（７１）のプラグである。

上記構成のリリーフ弁においては、主弁（２１）の入口
（３１）とパイロット弁（２２）の制御室（４６）とは
、内部パイロット通路（５５）およびベント絞り（５６
）を介して連通しており、また、制御室（４６）とバネ
室（３５）とは絞り（６２）を有する通路（６１）によ
って連通している。

いま、制御室（４６）の流体圧力が永ペット弁体（４３
）を押し付けるコイルバネ（５１）のバネ力よりも小さ
いとすると、主弁（２１）の入口（３１）から制御室（
４６）への流体の流れが生じなくて、入口（３１）と制
御室（４６）と主弁（２１）のバネ室（３５）の流体圧
力が全て等しくなり、主弁体（２力はバネ（３６）のバ
ネ力およびそれ自体の受圧面積のアンバランスによる流
体力により、弁座（３３）に密着させられ、入口（３１
）から出口（３２）への流体の流れは生じない。

次に、入口（３１）のｉｎ体圧力が高くなって、制御室
（４６）の流体圧力がポペット弁体（４３）を押し付け
るコイルバネ（５１）のバネ力よりも大きくなったとす
ると、ポペット弁体（４３）が第１図中右方へ移動し、
弁座（４７）から離れ、入口（３１）→内部パイロット
通路（５５）→ベント絞り（５６）（５６）→制御室（
４６）→パイロット弁室（４２）→戻し通路（７１）→
出口（３２）へと流れるパイロット流れが生じる。この
パイロット流れにより、ベント絞り（５６）の前後に差
圧が生じ、制御室（４６）の流体圧力が入口（３１）の
流体圧力よりも低くなり、この制御室（４６）の流体圧
力が絞り（６２）を有する通路（６１）によって、主弁
（２１）のバネ室（３５）に導びかれる。したがって、
主弁体（２７）のバネ室（３５）側と入口（３１）側と
に圧力差が生じ、この圧力差か゛主弁（２１）のフィル
バネ（３６）のパ′ネカ以上になれば、主弁体（２７）
を弁座（３３）から離間させて、入口（３１）から出口
（３２）へ流体が排出される。

そして、入口（３１）の流体圧力が下がり、制御室（４
６）の流体圧力がパイロット弁（２２）のコイルバネ（
５１）のポベ・ント弁体（４３）に対する押付力よりも
低くなると、ポペット弁体（４３）はフィルバネ（５１
）のバネ力により弁座（４７）に密着させられ、前述の
パイロット流れがなくなり、入口（３１）と制御室（４
６）と主弁（２１）のバネ室（３５）との圧力が全て等
しくなり、主弁体（２７）はコイルバネ（３６）および
面積差による流体圧力により弁座（３３）に向けて押し
付けられる。このようにして、入口（３１）の圧力は、
パイロット弁（２２）の調整ハンドル（５２）により設
定されるコイルバネ（５１）の押付力に応じた値、つま
り設定圧力に制御される。

このように、このリリーフ弁では、主弁（２１）の入口
（３１）とパイロット弁（２２）の制御室（４６）とを
制御室（４６）側のｒＪ部にベント絞り（５６）（５Ｇ
）を有する内部パイロット通路（５５）によって接続す
ると共に、上記制御室（４６）と主弁（２１）のバネ室
（３５）とを、絞り（６２）を有する通路（６１）によ
って接続しているため、ベント絞り（５６）を通るパイ
ロット流量が増大してベント絞り（５６）の１肖後の差
圧が増大しても、主弁（２１）のバネ室（３５）の圧力
は制御室（４６）の圧力と静的に実質的に同じになり、
主弁（２１）のバネ室（３５）の圧力はパイロット弁（
２２）固有の圧力オーバライドの影響を受けるのみで、
ベント絞りの影響を受けず、このリリーフ弁のオーバラ
イドが良くなる。

また、主弁体（２７）が動作していない静的な状態では
、通路（６１）の絞り（５６）（６２）に流体が流れず
、絞り（６２）に圧力損失が生じず、圧力制御の精度が
高くなる。また、このリリーフ弁の主弁（２１）の入口
（３１）と制御室（４６）との間に一個のベント絞り（
５６）が存するのみなので、パイロット弁（２２）の応
答性が良くなり、ひいてはこのリリーフ弁の応答性が良
くなる。また、このリリーフ弁では、内部パイロット通
路（５５）＃’主弁（２１）のバネ室（３５）を経由せ
ず、したがって、主弁体（２７）が動作しても内部パイ
ロット通路（５５）の容積が変化することがなく、内部
パイロット通路（５５）の形状を共振を防止する形状に
簡単に設定して、安定化でき、異常音の発生等を防止で
べろ。また、内部パイロット通路（５５）の制御室（４
６）側の端部にベント絞り（５６）（５６）−個のみを
設けて、内部パイロット通路（５５）の影響を排除して
いるので、共振を防止して安定化できる。

さらにまた、上記内部パイロット通路（５５）は第２図
に示すように、入口（３１）から段階状に先細にしてい
るため、径が同一である通路に比して、圧力振動の周波
数が高くなり、池の系との共振を防止でき、安定化でき
る。さらにまた、主弁（２１）のバネ室（３５）内にス
ペーサ（３Ｓ）を配置して、バネ室（３５）の容積を小
さくしているので、共振を回避できる。また、外部パイ
ロット通路（６６）の絞’）（６７）も最もバネ室（３
５）側に配置しているので、バネ室（３５）およびそれ
らに連らなる部分の容積が小さくなり、共振を防止でき
、安定化できる。

次に、外部パイロ７トポー）　（６５）に図示しない通
路を介して図示し−ない遠隔繰作用パイロット弁を接続
して、このリリーフ弁を遠隔成体するとす７、ｔｌ・松
　′１（」畝２、ンｙルｔら２）１十半分けｈｌ・′−
状ｌでパイロット弁（２２）の設定圧を高くして、この
パイロット弁（６２）を常に閉鎖状態にしである。この
状態でリリーフ弁を遠隔操作すると、主弁（２１）のバ
ネ室（３５）と遠隔操作用パイロット弁とは、絞り（６
７）を有する外部パイロット通路（６６）により直接的
に接続されているので、このリリーフ弁の安定性がよい
。この制御時のパイロット流れは、入口（３１）→内部
パイロット通路（５５）→ベント絞り（５６）→制御室
（４６）→絞り（６２）→通路（６１）→バネ室（３５
）→絞り（６７）→外部パイロット通路（６６）となる
。そして、前述の如く、（ベント絞り（５６）（５６）
の径）＜（絞り（６７）の径）＜（絞り（６２）の径）
という関係にあるため、パイロット流量を定める上で、
ベント絞り（５６）が支配的となり、したがって、この
ように遠隔掻体してもパイロット流量が実質的に大幅に
減少せず、緒性能が一定のレベルに保たれる。また、遠
隔掻体をする場合の最低ＡＶ圧力は、パイロット弁（２
２）の最低調整圧力よりも大とくなるので、パイロット
弁が増大しないことが大切で、この場合、内部パイロッ
ト制御の場合に比して絞り（６２）、　（６７）か付加
されたことになるので、パイロット流量が増大すること
はない。

なお、上記実施例では内部パイロット通路（５５）を多
段の段状の先細にしたが、一段の段状の先細にしてもよ
い。

〈発明の効果〉 以上の説明で明らかなように、この発明のリリーフ弁は
、主弁の入口とパイロット弁の制御室とを、主弁のバネ
室を経由せずに、上記入口から制御室に向けて段状に先
細な内部パイロット通路で接続すると共に、上記内部パ
イロット通路の制御室側の端部にベント絞りを設け、さ
らに上記制御室と主弁のバネ室とを、絞りを有する通路
によって接続して、主弁のバネ室の圧力と制御室の圧力
とを静的に実質的に同じにしているので、設定圧力に欠
］応した圧力に迅速かつ正確に圧力制御でき、高い応答
性を有し、高い安定性を有するという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

ＬＰＪ１図はこの発明の一実施例のリリーフ弁の断面図
、第２図は内部パイロット通路の説明図、第３図は従来
のリリーフ弁の断面図である。 （２１）・・・主弁、（２２）・・・パイロ・ント弁、
（２７）・・・主弁体、（３１）・・・入口、（３２）
・・・出口、（３３）、　（４７）・・・弁座、（３５
）・・・バネ室、（３６）、　（５１）・・・コイルバ
ネ、（３Ｓ）・・・久ペーサ、（４３）・・・パイロッ
ト弁体、（５５）・・・内部パイロ７ト通路、（５６）
・・・ベント絞り、（６１）・・・通路、（６２）、　
（６７）・・・絞り、（６６）・・・外部パイロット通
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主弁（２１）とパイロット弁（２２）からなり、
   上記主弁（２１）は主弁室（２６）に摺動自在に嵌合し
   た主弁体（２７）を、入口（３１）と出口（３２）との
   間に設けた弁座（３３）に向けて、バネ室（３５）に設
   けたバネ（３６）によって付勢し、上記パイロット弁（
   ２２）は制御室（４６）の端部の弁座（４７）に向けて
   ポペット弁体（４３）をバネ（５１）により付勢して、
   上記制御室（４６）の圧力を制御するリリーフ弁におい
   て、 上記主弁（２１）の入口（３１）とパイロット弁（２２
   ）の制御室（４６）とを、上記主弁（２１）のバネ室（
   ３５）を経由せずに、上記入口（３１）から制御室（４
   ６）に向けて実質的に段状に先細な内部パイロット通路
   （５５）で接続すると共に、上記内部パイロット通路（
   ５５）の制御室（４６）側の端部にベント絞り（５６）
   を設ける一方、上記制御室（４６）と主弁（２１）のバ
   ネ室（３５）とを、絞り（６２）を有する通路（６１）
   によって接続したことを特徴とするリリーフ弁。