JPS6220731Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、産業機械等のブレーキ装置として
用いるブレーキバルブに関する。

（従来の技術） 第２に示した従来のブレーキバルブは、油圧モ
ータｍの上流側にカウンタバランス弁４０を接続
するとともに、この油圧モータｍとカウンタバラ
ンス弁４０とを結ぶメイン通路４１，４２間に一
対のクロスオーバ型リリーフ弁l₁，l₂を設けてい
る。

上記クロスオーバ型リリーフ弁l₁，l₂は、その
流入側４３，４４をメイン通路４１，４２に連通
するとともに、その流出側４５，４６を、反対側
のメイン通路４２，４１に連通させている。

上記リリーフ弁l₁，l₂の二次圧室４７，４８に
はシヨツクレスシリンダ４９，５０を接続してい
るが、このシリンダ４９，５０はフリーピストン
５９，６０を内装して圧力室５１，５２とスプリ
ング室５３，５４とを区画している。そして、こ
の圧力室５１，５２を上記二次圧室４７，４８に
連通させるとともに、スプリング室５３を、反対
側のメイン通路４２連通させ、スプリング室５４
を反対側のメイン通路４１に連通させている。

カウンタバランス弁４０の上流側には図示して
いない切換弁を接続するとともに、この切換弁を
切り換えると、通路５５，５６のうちの一方の通
路がポンプに連通し、他方の通路がタンクに連通
する。そして、いずれか一方の通路に圧油が供給
されると、その圧油がカウンタバランス弁４０の
パイロツト室５７あるいは５８に作用し、当該カ
ウンタバランス弁４０を左右いずれかの位置に切
り換える。

なお、上記リリーフ弁l₁，l₂は、そのポペツト
にオリフイスを形成し、当該オリフイスを介して
導入側４３，４４と二次圧室４７，４８とを連通
させるとともに、そのポペツトの導入側４３，４
４の受圧面積に対して、二次圧室４７，４８の受
圧面積を小さくしている。

しかして、上記切換弁を切り換え、例えば、通
路５５をポンプに連通させ、通路５６をタンクに
連通させると、通路５５側の圧油がカウンタバラ
ンス弁４０のパイロツト室５７に作用し、当該カ
ウンタバランス弁４０を図面左側位置に切り換え
る。

カウンタバランス弁４０が左側位置に切り換わ
ると、通路５５の圧油は、チエツク弁６１を押し
開き、一方のメイン通路４１を経由して油圧モー
タｍに流入する。このとき油圧モータｍからの戻
り油は、他方のメイン通路４２から通路５６を経
由してタンクに戻される。

上記のようにして油圧モータが起動するが、こ
のとき一方のメイン通路４１の圧油は、リリーフ
弁l₁のポペツトに形成したオリフイスを経由して
二次圧室４７に流入するとともに、この二次圧室
からシヨツクレスシリンダ４９の圧力室５１に流
入する。このように圧力室５１に圧油が流入する
と、そのフリーピストン５９がスプリング室５３
のスプリングに抗して移動し、当該圧力室５１の
体積を拡大する。圧力室５１の体積が拡大してい
る間は、リリーフ弁l₁に形成したオリフイスに流
れが生るので、その間、当該ポペツトはオリフイ
ス前後の圧力差によつて開弁する。

そして、フリーピストン５９がフルストローク
すると、上記オリフイスの流れもなくなるので、
こん度は、当該リリーフ弁がそのポペツトの受圧
面積差に応じて開弁することになる。

つまり、上記フリーピストン５９が移動して圧
力室５１の体積を増加させている間は、当該リリ
ーフ弁l₁が低圧設定になり、フリーピストン５９
がフルストロークした後は高圧設定になる。

また、一方のメイン通路４１側の圧力は、リリ
ーフ弁l₂に接続したシヨツクレスシリンダ５０の
スプリング室５４にも作用する。この圧力作用と
スプリング室５４のスプリングのばね力とによつ
て、フリーピストン６０が圧力室５２側に移動
し、この圧力室５２内の作動油を、リリーフ弁l₂
の二次圧室４８及びそのポペツトに形成した上記
オリフイスを経由して、低圧側のメイン通路４２
側に押し出す。

したがつて、当該モータｍを駆動しているかぎ
り、リリーフ弁l₁の二次圧室４７に接続してなる
シヨツクレスシリンダ４９は、圧力室４９の体積
を最大にするフルストローク位置に保たれる。ま
た、リリーフ弁l₂の二次圧室４８に接続してなる
シヨツクレスシリンダ５０は、圧力室の体積を最
少にする初期位置にセツトされる。

上記の状態で、切換弁を中立位置に戻し、両通
路５５，５６をタンクに連通させると、カウンタ
バランス弁４０のパイロツト室５７もタンク圧に
なるので、当該カウンタバランス弁４０は、図示
の中立位置に復帰し、メイン通路４１，４２を閉
じる。

メイン通路４１，４２が閉じられても、モータ
ｍはその慣性によつて回転し続けるので、当該モ
ータｍは、メイン通路４１側から吸い込んだ作動
油を、メイン通路４２に吐出するポンピング作用
をする。そのために、いままで低圧であつたメイ
ン通路４２が高圧になり、その高圧油がリリーフ
弁l₂を経由して反対側のメイン通路４１に流入す
る。

したがつて、メイン通路４１→油圧モータｍ→
メイン通路４２→リリーフ弁l₂によつてシヨート
サーキツトが形成されるとともに、このメイン通
路４２側の圧油がリリーフ弁l₂を通過するとき、
油圧モータｍの慣性エネルギーが吸収される。

そして、カウンタバランス弁４０を中立位置に
切り換えた瞬間に、メイン通路４２側が急激に高
圧になつて、油圧モータｍにシヨツクが発生する
が、このときシヨツクレスシリンダ５０が動作し
て、上記シヨツクを吸収する。

つまり、このシヨツクレスシリンダ５０のフリ
ーピストン６０は、上記したように初期位置にセ
ツトされているので、メイン通路４２の圧力が上
昇すると、その圧油がリリーフ弁l₂の二次圧室４
８を経由して圧力室５２に流入し、そのフリーピ
ストン６０をスプリング室５４のスプリングのば
ね力に抗して移動させ、当該圧力室５２の体積を
増大させる。

上記のように圧力室５２の体積が増大すれば、
前記したように当該リリーフ弁l₂の設定圧が低く
なる。したがつて、上記したシヨツクが吸収され
ることになる。

（本考案が解決しようとする問題点） 上記のようにクロスオーバ型リリーフ弁で、制
動力を発揮させる場合には、当該慣性エネルギー
を熱エネルギーに変換するために、作動油が熱せ
られてその体積が膨張してしまう。シヨートサー
キツト内で、作動油の体積が膨張すると、その回
路内の圧力が上昇するが、特に、その圧力上昇は
クロスオーバー型リリーフ弁に背圧として作用す
るので、当該リリーフ弁が設定圧以上の高圧でな
ければ動作しなくなるという問題がある。

また、上記のよにリリーフ弁の設定圧が高くな
ると、モータの吐出側圧力が異常に上昇し、その
ために配管や他のバルブ等を損傷するという問題
もあつた。

さらに、油温が上昇するために、シール類など
を損傷したり、モータの焼き付きを起したりする
こともあつた。

この考案は、クロスオーバ型リリーフ弁のシヨ
ツクレスシリンダを利用して、シヨートサーキツ
ト内の高圧油をドレンさせるようにし、当該シヨ
ートサーキツト内の高圧化を防止することを目的
にする。

（問題点を解決する手段） この考案は、上記の目的を達成するために、次
のように構成している。

すなわち、ケーシングに形成した一対のメイン
通路の下流側にモータを接続するとともに、一対
のクロスオーバ型リリーフ弁を備え、このリリー
フ弁の流入側をそれぞれのメイン通路に連通し、
その流出側を、流入側とは反対側のメイン通路に
連通し、しかも、このリリーフ弁にオリフイスを
形成し、このオリフイスを介して上記流入側の圧
油を二次圧室に導入し、当該リリーフ弁を、オリ
フイス前後の受圧面積差で動作させる一方、シヨ
ツクレスシリンダにフリーピストンを内装し、こ
のフリーピストンにスプリングを作用させ、か
つ、このスプリングとは反対側に圧力室を形成
し、前記リリーフ弁の二次圧室を上記圧力室に連
通させるとともに、上記圧力室が連通するリリー
フ弁の流入側を接続したメイン通路とは別のメイ
ン通路に、フリーピストンのスプリング側を連通
し、さらに、このクロスオーバ型リリーフ弁の上
流側にカウンタバランス弁を接続してなるブレー
キバルブにおいて、前記フリーピストンであつ
て、このフリーピストンに作用させたスプリング
側をフリーピストンの外周に連通させるポートを
形成するとともに、シヨツクレスシリンダに、当
該フリーピストンの移動過程で、上記ポートに連
通するドレン孔を形成している。

（本考案の作用） モータがポンピング作用をし、シヨートサーキ
ツトが形成されると、その高圧がシヨツクレスシ
リンダの圧力室に作用し、そのフリーピストンを
スプリングに抗して移動させる。このようにフリ
ーピストンが移動すると、その移動過程で、当該
フリーピストンに形成したポートがドレン孔と一
致する。このドレン孔は、クロスオーバ型リリー
フ弁の流出側に連通しているので、このリリーフ
弁を通過した作動油は、上記ドレン孔からドレン
される。

（本考案の効果） この考案のブレーキバルブによれば、シヨート
サーキツトを形成するブレーキ時に、クロスオー
バ型リリーフ弁を通過した作動油が、ドレン孔を
介してドレンされるので、作動油の熱膨張による
弊害をことごとく除去することができる。

また、フリーピストンにポートを形成し、シヨ
ツクレスシリンダにドレン孔を形成するだけで、
作動油をドレンさせられるので、従来のブレーキ
バルブをそのまま使える。

しかも、上記のようにフリーピストンの移動過
程で、上記ポートとドレン孔とを連通させるよう
にしたので、当該ドレン孔の大きさを変えること
によつて、その連通時間を任意に調整できる。

（本考案の実施例） ケーシング１には、カウンタバランス弁２、ク
ロスオーバ型リリーフ弁３，４及びケーシング１
と一体にしたシヨツクレスシリンダ５，６を設け
ているが、これら各構成要素は従来のものと同様
である。

上記カウンタバランス弁２は、ポンプポート
７，８及びモータポート９，１０を形成するとと
もに、スプール１１の両端をパイロツト室１２，
１３に臨ませている。そして、このスプール１１
には、ポンプポートからモータポートへの流通の
みを許容するチエツク弁１４，１５を内装してい
る。

いま仮に図示していない切換弁を操作してパイ
ロツト室１２にパイロツト圧を導入すると、スプ
ール１１は図面左側に移動し、ポンプポート８と
モータポート１０とを連通させるとともに、当該
ポンプポート８をタンクに、また他方のポンプー
ト７をポンプに連通させる。

したがつて、ポンプからの圧油は、チエツク弁
１４を押し開くとともに、モータポート９からメ
イン通路３４を経由してモータｍに流入する。一
方モータｍからの戻り油は、メイン通路３３から
モータポート１０及びポンプポート８を経由して
タンクに戻る。

また、前記クロスオーバ型リリーフ弁３，４及
びシヨツクレスシリンダ５，６は、それぞれ同一
構造なので、一方のリリーフ弁３及びシヨツクレ
スシリンダ５についてのみ説明する。

上記リリーフ弁３は、先端にシート部材２５を
嵌着したスリーブ２６をケーシング１に挿入する
とともに、このスリーブ２６にポペツト１６を内
装している。このポペツト１６は、上記スリーブ
２６内の二次圧室１８に内装したスプリング２８
の作用で、通常は、上記シート部材２５の弁座に
圧接し、一方のモータポート９に連通する短絡通
路２９と他方のモータポート１０に連通する短絡
通路３０との連通を遮断している。このリリーフ
弁３のポペツト１６にはオリフイス１７を形成
し、このオリフイス１７を介して上記短絡通路３
０と二次圧室１８とを連通させている。そして、
シート部材２５側に臨ませたポペツト１６の受圧
面積S₁に対して、二次圧室１８側の受圧面積S₂を
小さくしている。

なお、上記短絡通路３０側をこの考案の流入側
とし、短絡通路２９側を流出側としている。

また、上記シヨツクレスシリンダ５は、ケーシ
ング１と一体にするとともに、このシリンダ５に
フリーピストン２０を内装している。このフリー
ピストン２０の一側にはスプリング室３５を形成
し、このスプリング室３５にスプリング２１を介
在させ、このスプリング２１のばね力をフリーピ
ストン２０に作用させている。そして、上記スプ
リング室３５を短絡通路２９を介して、メイン通
路３３に連通させるとともに、このスプリング室
３５とは反対側に圧力室３１を形成し、この圧力
室３１を、通路１９及び連通孔３２を経由して二
次圧室１８に連通している。

上記のようにしたフリーピストン２０には、ス
プリング室３５をこのフリーピストン２０の外周
に連通させるポート２２を形成し、当該ピストン
２０がスプリング２１に抗して移動する過程で、
上記ポート２２がドレン孔２３に連通し、スプリ
ング室３５及び分岐通路２９側を、ドレン孔２３
を介してタンク２４に連通させる。

しかして、パイロツト室１２にパイロツト圧を
導き、スプール１１を図面左方向に移動すると、
一方のモータポート９側を、ポンプポート７を介
してポンプに連通し、他方のモータポート１０側
をポンプポート８を介してタンクに連通して、当
該モータｍを駆動させる。この状態から、コント
ロールバルブを中立位置に切換えると、パイロツ
ト室１２内の圧力がタンク圧になるので、カウン
ターバランス弁２のスプール１１が図示の中立位
置に復帰する。このようにスプール１１が図示の
中立位置に復帰しても、モータｍはその慣性によ
つて回転しつづけるが、このために当該モータｍ
がポンプ作用をする。そのためにこのモータｍか
ら吐出された圧油が、分岐通路３０を経由してリ
リーフ弁３のポペツト１６に作用するとともに、
この圧油が、オリフイス１７を経由して二次圧室
１８にも流入する。

二次圧室１８に圧油が流入すると、この圧油は
連通孔３２及び通路１９を経由して圧力室３１に
流入し、その圧力作用でフリーピストン２０を図
面左方向に移動させる。フリーピストン２０が上
記のように移動すると、その移動にともなつて圧
力室３１の容積が拡大する。そして、圧力室３１
の容積が拡大している間は、二次圧室１８内の作
動油が当該圧力室３１に流れ込むので、ポペツト
１６に形成したオリフイス１７前後に差圧が発生
する。この差圧の影響と、前記受圧面積S₁，S₂の
差とが相乗的に作用して、当該リリーフ弁３が低
圧設定になる。このようにフリーピストン２０が
動作している間、換言すれば、ブレーキ動作の開
始時は、当該リリーフ弁３の設定圧を低くしたの
は、急激な制動力を作用させたときのシヨツクを
緩和するためである。

そして、フリーピストンン２０がそのストロー
ク端に達すると、二次圧室１８の作動油の流れが
なくなるので、オリフイス１７前後の圧力が等し
くなる。このとき当該リリーフ弁３は、上記した
受圧面積S₁，S₂の差とスプリング２８のばね力と
に応じて開弁するので、リリーフ弁３は高圧設定
になる。

上記のようにモータｍがポンピング作用をする
と、その高圧油が分岐通路３０→リリーフ弁３→
分岐通路２９→モータｍを介してシヨートサーキ
ツトを構成するとともに、その高圧油がリリーフ
弁３を通過するとき、当該モータｍの慣性エネル
ギーが熱エネルギーに変換されて、制動力が発揮
される。

なお、上記作用は、第２図に示した従来の場合
と全く同様である。

また、ブレーキ作動の開始時に、フリーピスト
ン２０が移動すると、その移動過程で、上記ポー
ト２２がドレン孔２３に連通するので、分岐通路
２９に流出した作動油は、ドレン孔２３を介して
タンク２４に流出する。したがつて、このシヨー
トサーキツト内の作動油の一部がタンク２４に排
出される。

なお、上記ポート２２とドレン孔２３とを一致
させるタイミングあるいはその長さは、必ずしも
限定されない。ただし、ポート２２とドレン孔２
３とを連通させたままにすると、当該回路内の作
動油の量が少なくなるので許されない。

このようにある限られた時間だけ、シヨートサ
ーキツト内の作動油を排出する上において、フリ
ーピストンの移動を利用した点は、この考案の最
大の特長となる。

なお、当該フリーピストンがフルストローク位
置から原位置に復帰する過程においても、ポート
２２とドレン孔２３とが連通し、その圧油の一部
をドレンさせる。このように供給油の一部をドレ
ンさせても、ポンプから圧油がどんどん供給され
るので、当該モータｍの駆動には支障ない。

【図面の簡単な説明】

図面第１図はこの考案の実施例を示す断面図、
第２図は従来のブレーキバルブの回路図である。 １……ケーシング、３，４……クロスオーバ形
リリーフ弁、５，６……シヨツクレスシリンダ、
１７……オリフイス、１８……二次圧室、２０…
…フリーピストン、２２……ポート、２３……ド
レン孔、３１……圧力室、３３，３４……メイン
通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシングに形成した一対のメイン通路の下流
   側にモータを接続するとともに、一対のクロスオ
   ーバ型リリーフ弁を備え、このリリーフ弁の流入
   側をそれぞれのメイン通路に連通し、その流出側
   を、流入側とは反対側のメイン通路に連通し、し
   かも、このリリーフ弁にオリフイスを形成し、こ
   のオリフイスを介して上記流入側の圧油を二次圧
   室に導入し、当該リリーフ弁を、オリフイス前後
   の受圧面積差で動作させる一方、シヨツクレスシ
   リンダにフリーピストンを内装し、このフリーピ
   ストンにスプリングを作用させ、かつ、このスプ
   リングとは反対側に圧力室を形成し、前記リリー
   フ弁の二次圧室を上記圧力室に連通させ、上記圧
   力室が連通するリリーフ弁の流入側を接続したメ
   イン通路とは別のメイン通路に、フリーピストン
   のスプリング側を連通し、さらに、このクロスオ
   ーバ型リリーフ弁の上流側にカウンタバランス弁
   を接続してなるブレーキバルブにおいて、前記フ
   リーピストンであつて、このフリーピストンに作
   用させたスプリング側をフリーピストンの外周に
   連通させるポートを形成するとともに、シヨツク
   レスシリンダに、当該フリーピストンの移動過程
   で、上記ポートに連通するドレン孔を形成したブ
   レーキバルブ。