(57)【要約】【課題】流量が多くなっても圧力オーバーライドを低減できるリリーフ弁の提供を目的としている。【解決手段】本発明のリリーフ弁Ｖは、内部に環状弁座２を有する筒状のハウジング１と、ハウジング１内に移動自在に収容されて環状弁座２に離着座する弁体３と、弁体３を環状弁座２に向けて付勢するばね４とを備え、弁体３はハウジング１の内周に摺接する摺接軸３ａと、摺接軸３ａの後端に連なって環状弁座２に離着座する円板状の着座部３ｂと、摺接軸３ａの先端から後端へ向けて形成されるとともに摺接軸３ａの側方に開口するメインスリット３ｃと、摺接軸３ａの側方であってメインスリット３ｃの後端よりも先端側から開口して摺接軸３ａの先端へ通じてメインスリット３ｃで形成される流路に周方向にて流路を付加するサブ流路３ｄとを備えている。【選択図】図１
2020133715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に環状弁座を有する筒状のハウジングと、
前記ハウジング内に移動自在に収容されて前記環状弁座に離着座する弁体と、
前記弁体を前記環状弁座に向けて付勢するばねとを備え、
前記弁体は、前記ハウジングの内周に摺接する摺接軸と、前記摺接軸の後端に連なって前記環状弁座に離着座する円板状の着座部と、前記摺接軸の先端から後端へ向けて形成されるとともに前記摺接軸の側方に開口するメインスリットと、前記摺接軸の側方であって前記メインスリットの後端よりも先端側から開口して前記摺接軸の先端へ通じてメインスリットで形成される流路に周方向にて流路を付加するサブ流路とを有する
ことを特徴とするリリーフ弁。
【請求項２】
前記メインスリットは、前記摺接軸を径方向に貫くように形成され、
前記サブ流路は、前記着座部が前記環状弁座から後退して開口すると前記メインスリットの流量を分散させるとともに前記摺接軸の周方向にて液体の流れを拡散させる
ことを特徴とする請求項１に記載のリリーフ弁。
【請求項３】
前記メインスリットは、前記摺接軸を径方向に貫くとともに前記摺接軸の先端から前記後端へ向けて形成され、
前記サブ流路は、前記摺接軸の側方から開口し、前記メインスリットの前記摺接軸の側方に開口する側方開口部に連通する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のリリーフ弁。
【請求項４】
前記メインスリットは、前記摺接軸を径方向に貫くとともに前記摺接軸の先端から前記後端へ向けて形成され、
前記サブ流路は、前記摺接軸を径方向に貫くとともに前記摺接軸の先端から前記後端へ向けて前記メインスリットに対して直交する向きで形成される
ことを特徴とする請求項１に記載のリリーフ弁。
【請求項５】
前記メインスリットは、前記摺接軸を径方向に貫くとともに前記摺接軸の先端から前記後端へ向けて形成され、
前記サブ流路は、前記摺接軸の側方から開口して前記メインスリットに連通する横孔である
ことを特徴とする請求項１に記載のリリーフ弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リリーフ弁の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のリリーフ弁にあっては、たとえば、高減衰力を発生する油圧ダンパの内部に設けた二つの圧力室を連通する通路の途中に設けられ、内部に環状弁座を有する筒状のハウジングと、ハウジング内に収容される弁体と、ハウジングの内周に螺着されるばね座と、弁体とばね座との間に介装されて弁体を環状弁座へ向けて付勢するコイルばねとを備えて構成されるものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
ハウジングは、内方に小径部と大径部とを有していて、小径部と大径部との境の段部によって形成される環状弁座を有している。また、リリーフ弁における弁体は、小径部の内周に摺接する摺接軸と、摺接軸の後端に連なって環状弁座に離着座する円板状の着座部と、摺接軸の先端から後端にかけて摺接軸を径方向に貫通するＵ字状のメインスリットとを備えている。そして、弁体は、ばね座側から圧力を受ける場合には着座部を環状弁座に着座させてハウジング内を閉塞し、反対に、摺接軸側から圧力を受けると着座部が環状弁座から後退してメインスリットが大径部に対向し、ハウジング内を開放して作動油の流れを許容するようになっている。また、メインスリットの後端形状は半円形状となっており、摺接軸の側方に対する開口量は、メインスリットは後端から先端に向かうほど流路面積が大きくなる。
【０００４】
このように構成されたリリーフ弁では、メインスリットが大径部に径方向にて対向する面積で流路面積が決せられるので、弁体が環状弁座から後退する後退量が増えると流路面積も増加する。よって、このように構成されたリリーフ弁を油圧ダンパの減衰バルブとして利用すると、油圧ダンパのピストン速度に対して発生する減衰力の特性は、静的には図１０中の実線で示すように、ピストン速度が低速では弁体の環状弁座に対する後退量が少ないためにメインスリットの後端のみが開口するので減衰係数が大きくなり、ピストン速度が高速となってメインスリットの後端以外の部位も開口するようになると流路面積がピストン速度とともに大きく増加するようになって減衰係数が低くなる。つまり、リリーフ弁は、静的には上流の圧力が大きくなるとメインスリットの開口量が大きくなって圧力オーバーライドが小さくなる特性を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６３３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のリリーフ弁は、作動油が弁体ＶＢのメインスリットＳを通過する際に作動油の流れを絞ることで圧力損失をもたらすのであるが、図１１の矢印で示すように、動的にみるとメインスリットＳを通過した作動油の流れは摺動軸Ｐの径方向へ向かいハウジングＨの内周面に衝突して直角に曲げられる。そのため、作動油がメインスリットＳによって作動油の流れを絞る際に生じる抵抗の他にも、作動油の流れを妨げる抵抗が生じてしまう。
【０００７】
そして、リリーフ弁を通過する作動油の流量が多くなればなるほど前述の流れを妨げる抵抗も大きくなるため、リリーフ弁の特性は、動的にみると、図１０中の破線で示すように、流量が多くなる領域で圧力オーバーライドが大きくなる。そのため、従来のリリーフ弁を油圧ダンパに利用する場合、油圧ダンパの減衰係数は、ピストン速度が高速域において狙った減衰係数よりも大きくなってしまう。
【０００８】
つまり、弁体の環状弁座からの後退量に対するメインスリットの開口面積は、十分に確保されているものの、作動油の流れを妨げる抵抗がメインスリットで作動油の流れに与える抵抗に重畳されてしまい、流量が多くなると実際の圧力損失が設計上の圧力損失を上回ってしまうのである。
【０００９】
そこで、本発明は、流量が多くなっても圧力オーバーライドを低減できるリリーフ弁の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明のリリーフ弁は、内部に環状弁座を有する筒状のハウジングと、ハウジング内に移動自在に収容されて環状弁座に離着座する弁体と、弁体を環状弁座に向けて付勢するばねとを備え、弁体はハウジングの内周に摺接する摺接軸と、摺接軸の後端に連なって環状弁座に離着座する円板状の着座部と、摺接軸の先端から後端へ向けて形成されるとともに摺接軸の側方に開口するメインスリットと、摺接軸の側方であってメインスリットの後端よりも先端側から開口して摺接軸の先端へ通じてメインスリットで形成される流路に周方向にて流路を付加するサブ流路とを備えている。
【００１１】
このように構成されたリリーフ弁によれば、前述したように、弁体の環状弁座からの後退が進むとメインスリットの開放に遅れてサブ流路が開放され、サブ流路がメインスリットの流路に摺接軸の周方向にて流路を付加して、液体の流れをサブ流路に分散させることができ、
また、リリーフ弁におけるメインスリットは、摺接軸を径方向に貫くように形成され、サブ流路は、着座部が環状弁座から後退して開口するとメインスリットの流量を分散させるとともに摺接軸の周方向にて液体の流れを拡散させてもよい。このように構成されたリリーフ弁によれば、サブ流路によって液体の吹き出し口の面積が増えて液体の流れを拡散しやすくなり、ハウジングと弁体の着座部との間を通過する流量分布が周方向に分散されるので、より液体の流れがハウジングによって曲げられることによる抵抗が減少し、圧力オーバーライドをより一層低減できる。
【００１２】
さらに、メインスリットは摺接軸を径方向に貫くとともに摺接軸の先端から後端へ向けて形成され、サブ流路は摺接軸の側方から開口してメインスリットの摺接軸の側方に開口する側方開口部に連通するように形成されてもよい。このように構成されたリリーフ弁によれば、メインスリットの側方開口部にサブ流路が直接連通されているので、狭いメインスリットを通過してきた液体がサブ流路の開放に伴って周方向に広いサブ流路内に侵入して、液体の流れが摺接軸の周方向に効率よく拡散されて圧力オーバーライドを効果的に低減できる。
【００１３】
なお、サブ流路は、摺接軸にメインスリットに連通する横孔を設けて形成されてもよいし、摺接軸を径方向に貫くとともに摺接軸の先端から後端へ向けてメインスリットに対して直交する向きで形成されてもよい。このようにサブ流路を形成しても、弁体が環状弁座から後退してサブ流路が開放されるとメインスリットの流路にサブ流路の流路を付加して液体の流れを分散でき、圧力オーバーライドを低減できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のリリーフ弁によれば、流量が多くなっても圧力オーバーライドを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施の形態におけるリリーフ弁の縦断面図である。
【図２】一実施の形態のリリーフ弁を適用したダンパの概略図である。
【図３】（Ａ）は、一実施の形態におけるリリーフ弁の弁体の正面図である。（Ｂ）は、一実施の形態におけるリリーフ弁の弁体の側面断面図である。（Ｃ）は、一実施の形態におけるリリーフ弁の弁体の底面図である。
【図４】（Ａ）は、一実施の形態の第一変形例におけるリリーフ弁の弁体の正面図である。（Ｂ）は、一実施の形態の第一変形例におけるリリーフ弁の弁体の側面断面図である。（Ｃ）は、一実施の形態の第一変形例におけるリリーフ弁の弁体の底面図である。
【図５】一実施の形態におけるリリーフ弁の圧力流量特性を示した図である。
【図６】一実施の形態におけるリリーフ弁における液体の流れを示した図である。
【図７】一実施の形態のリリーフ弁を適用したダンパの減衰力特性を示した図である。
【図８】（Ａ）は、一実施の形態の第二変形例におけるリリーフ弁の弁体の正面図である。（Ｂ）は、一実施の形態の第二変形例におけるリリーフ弁の弁体の側面断面図である。（Ｃ）は、一実施の形態の第二変形例におけるリリーフ弁の弁体の底面図である。
【図９】（Ａ）は、一実施の形態の第三変形例におけるリリーフ弁の弁体の正面図である。（Ｂ）は、一実施の形態の第三変形例におけるリリーフ弁の弁体の側面断面図である。（Ｃ）は、一実施の形態の第三変形例におけるリリーフ弁の弁体の底面図である。
【図１０】従来のリリーフ弁を利用したダンパの減衰力特性を示した図である。
【図１１】従来のリリーフ弁における液体の流れを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のリリーフ弁Ｖを図に基づいて説明する。一実施の形態におけるリリーフ弁Ｖは、図１に示すように、内部に環状弁座２を有する筒状のハウジング１と、ハウジング１に移動自在に収容されて環状弁座２に離着座する弁体３と、弁体３を環状弁座２に向けて付勢するばねとしてのコイルばね４とを備えている。
【００１７】
そして、このリリーフ弁Ｖは、たとえば、図２示すようなダンパＤの内部に区画される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する通路２０ａ，２０ｂの途中に設けられて使用される。なお、ダンパＤは、シリンダ２１と、シリンダ２１内に摺動自在に挿入されてシリンダ２１内に作動油などの液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を区画するピストン２２と、シリンダ２１内に移動自在に挿入されてピストン２２に連結されるピストンロッド２３とを備えて構成されており、この場合、ダンパＤは、両ロッド型のダンパとされている。なお、片ロッド型のダンパとされてもよいことは勿論である。
【００１８】
また、ピストン２２には、通路２０ａ，２０ｂが設けられており、この通路２０ａ，２０ｂの途中に、それぞれ一つのリリーフ弁Ｖが向きを互い違いにして設置されている。また、通路２０ａ，２０ｂには、リリーフ弁Ｖに並列される減衰弁Ｏが設けられている。そして、このダンパＤが伸長作動してピストン２２が図２中左方へ移動する場合、図中の左方の伸側室Ｒ１内の圧力が上昇し、当該圧力がリリーフ弁Ｖのリリーフ圧に達すると、通路２０ａの途中に設置したリリーフ弁Ｖが開弁して伸側室Ｒ１内の液体を図中右方の圧側室Ｒ２へ逃がしつつ液体の流れに抵抗を与えて伸側減衰力を発揮する。なお、通路２０ｂの途中に設置したリリーフ弁Ｖは、伸側室Ｒ１の圧力を受けて閉じたままとなって、通路２０ｂを遮断する。反対に、ダンパＤが収縮作動してピストン２２が図２中右方へ移動する場合、図中の右方の圧側室Ｒ２内の圧力が上昇し、当該圧力がリリーフ弁Ｖのリリーフ圧に達すると、通路２０ｂの途中に設置したリリーフ弁Ｖが開弁して圧側室Ｒ２内の液体を図中左方の伸側室Ｒ１へ逃がしつつ液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮する。なお、通路２０ａの途中に設置したリリーフ弁Ｖは、圧側室Ｒ２の圧力を受けて閉じたままとなって、通路２０ａを遮断する。
【００１９】
このように、リリーフ弁Ｖは、ダンパＤに振動が入力された際に、ダンパＤに減衰力を発揮させる減衰弁として作用する。なお、ダンパＤの構成は、前述した構成に限られるものではなく、たとえば、ダンパＤが片ロッド型で伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の他にリザーバタンクを備えて、これらを数珠繋ぎに通路で連通し、ダンパＤが伸縮の際に液体をリザーバＲ、圧側室Ｒ２、伸側室Ｒ１およびリザーバタンクの順に循環させるユニフローダンパとされる場合には、リリーフ弁Ｖを伸側室Ｒ１とリザーバタンクとを連通する通路に伸側室Ｒ１からリザーバタンクに向けて液体が流れる際に抵抗を与えるように設置するようにしてもよい。また、ダンパＤが、やはり、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の他にリザーバタンクを備えている場合には、ピストンに設けた通路以外にもリザーバタンクと圧側室Ｒ２とを連通する通路の途中にもリリーフ弁Ｖを設けるようにしてもよい。いずれにせよ、リリーフ弁ＶをダンパＤに減衰力を発揮させることが可能なように設置すればよい。また、リリーフ弁Ｖは、ダンパＤに限らずアクチュエータの他、リリーフ弁を用いる液圧機器にも利用可能である。
【００２０】
戻って、以下にリリーフ弁Ｖの各部について詳しく説明する。ハウジング１は、筒状であって、図１中下端となる先端の内周が縮径されており、内部に小径部１ａと内径が小径部１ａよりも大径な大径部１ｂを備えている。そして、ハウジング１は、小径部１ａと大径部１ｂとの境に形成される段部で形成された環状弁座２を備えている。さらに、ハウジング１の図１中上端となる後端の内周には、螺子部１ｃが設けられており、この螺子部１ｃに外周にねじ部を備えた有底筒状のナット１５が螺着されている。
【００２１】
また、ハウジング１の環状弁座２よりも後端側には側方から開口して内部に通じる通孔１ｄが複数設けられている。よって、リリーフ弁Ｖをピストン２２に設ける場合、ハウジング１の先端の開口をダンパＤの伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の一方に臨ませるとともに通孔１ｄをピストン２２に設けられる図示しないポートを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の他方に連通させればよい。
【００２２】
弁体３は、ハウジング１内に軸方向へ移動自在に収容され、図１および図３に示すように、ハウジング１の小径部１ａの内周に摺接する円柱状の摺接軸３ａと、摺接軸３ａの図１中上端となる後端に連なって環状弁座２に離着座する円板状の着座部３ｂと、摺接軸３ａの図１中下端となる先端から後端へ向けて形成されるとともに摺接軸３ａの側方に開口するメインスリット３ｃと、摺接軸３ａの側方であってメインスリット３ｃの後端よりも先端側にずれた位置から開口して摺接軸３ａの先端へ通じるサブ流路３ｄとを備えている。弁体３は、摺接軸３ａが小径部１ａの内周に摺接しているので、摺接軸３ａをガイドにしてハウジング１内を軸方向に軸ぶれせずに移動できる。
【００２３】
また、弁体３は、着座部３ｂの後端に設けられて軸方向に突出する円柱状の胴部３ｅと、胴部３ｅの先端外周を拡径して設けられてコイルばね４が嵌合される着座部３ｂより外径が小径なガイド部３ｆとを備えている。
【００２４】
メインスリット３ｃは、図３に示すように、摺接軸３ａの先端から開口して後端へ向けて形成されて摺接軸３ａを直径方向に貫いており、摺接軸３ａを側方から見ると後端形状が半円形とされており、丁度、摺接軸３ａを側方から直径方向にＵ字状に切り取った形状とされている。
【００２５】
サブ流路３ｄは、図３に示すように、摺接軸３ａの側方であってメインスリット３ｃの後端よりも先端側に開口し、メインスリット３ｃの摺接軸３ａの側方に開口する側方開口部Ｏに通じて、メインスリット３ｃの周方向幅を拡幅するように設けられている。具体的には、サブ流路３ｄは、図３に示すように、摺接軸３ａのメインスリット３ｃの二つの側方開口部Ｏに対して一つずつ通じる切欠Ｎ、Ｎによって形成されており、メインスリット３ｃの先端から後端へ向く方向に対して直交する方向に摺接軸３ａの側部を側方から角丸形状に切り取って形成されている。
【００２６】
そして、着座部３ｂが環状弁座２に着座した状態では、リリーフ弁Ｖは、閉弁状態となってハウジング１の大径部１ｂの内側の空間とメインスリット３ｃとの連通を断ってハウジング１内を閉塞する。他方、弁体３が図１に示した状態からハウジング１に対して図１中上方へ移動して着座部３ｂが環状弁座２から離座してメインスリット３ｃが大径部１ｂに径方向で対向すると、リリーフ弁Ｖが開弁してハウジング１内が開放されて大径部１ｂの内側の空間とメインスリット３ｃとが連通される。そして、弁体３が環状弁座２からの後退量に応じてメインスリット３ｃが大径部１ｂに対向する面積が大きくなり、弁開口面積が増加する。さらに、弁体３の環状弁座２から後退していくとサブ流路３ｄも大径部１ｂに径方向で対向するようになって、メインスリット３ｃに加えてサブ流路３ｄが大径部１ｂの内側の空間に連通される。よって、リリーフ弁Ｖにおける流路面積は、メインスリット３ｃの流路面積にサブ流路３ｄが大径部１ｂに対向する面積を加算した面積となる。このように、サブ流路３ｄは、メインスリット３ｃの流路に摺接軸３ａの周方向にて流路を付加するようになっている。なお、図３に示した実施の形態では、サブ流路３ｄは、メインスリット３ｃを通じて摺接軸３ａの先端側へ連通しており、摺接軸３ａの軸方向の全長に対して部分的に設けられているので、摺接軸３ａの先端側の強度が確保されているが、図４に示すように、摺接軸３ａの先端にも通じるように形成されてもよい。
【００２７】
また、ハウジング１内には、弁体３の他にばね座１０が収容されており、ばね座１０は、円柱状のばね嵌合部１０ａと、ばね嵌合部１０ａの後端に設けられてナット１５の底部に着座するフランジ状のばね受け部１０ｂと備えている。そして、ばね受け部１０ｂと弁体３の着座部３ｂの後端面との間には、コイルばね４が圧縮状態で介装されている。よって、弁体３は、コイルばね４が発生する付勢力で付勢されて環状弁座２へ向けて押圧されている。コイルばね４の付勢力は、ハウジング１に対するナット１５の軸方向位置を変更することで調整可能である。
【００２８】
なお、ばね座１０とナット１５とは一部品とされてもよいが、ばね座１０とナット１５とが別部品となっているので、ナット１５に対してばね座１０の径方向への遊びを持たせることで、弁体３へのばね座１０の嵌合が容易となり、高度な寸法管理を要せずリリーフ弁Ｖの組付性が向上する。
【００２９】
リリーフ弁Ｖは、上流側から弁体３に作用する圧力によって弁体３を図１中上方へ押し上げる力が、コイルばね４の弁体３を図１中下方へ押し下げる付勢力に打ち勝つまでは閉弁状態を保ち、前記力がコイルばね４の付勢力に打ち勝つと弁体３がコイルばね４を押し縮めて環状弁座２から後退して開弁する。すなわち、このリリーフ弁Ｖにあっては、閉弁状態においてコイルばね４が発する付勢力の調整によって、リリーフ圧（開弁圧）を調整できる。リリーフ弁Ｖが開弁すると、弁体３を押し退けてメインスリット３ｃを通過した液体は、ハウジング１の大径部１ｂ内および通孔１ｄを通ってハウジング１外へと抜ける。
【００３０】
弁体３に作用する圧力が大きくなればなるほど、弁体３を図１中押し上げる力が大きくなるので、弁体３が環状弁座２から離れて後退する後退量が増加するが、環状弁座２からの後退量が所定の後退量となると、メインスリット３ｃのみならずサブ流路３ｄも大径部１ｂに対向してリリーフ弁における流路が摺接軸３ａの周方向で大きくなる。
【００３１】
なお、コイルばね４は、その一端となる図１中下端が弁体３のガイド部３ｆの外周に嵌合され、その他端となる図１中上端がばね座１０のばね嵌合部１０ｂの外周に嵌合されていて、コイルばね４が径方向へ撓んでも弁体３の胴部３ｅのガイド部３ｆ以外の外周に干渉しないよう配慮されている。
【００３２】
このように構成されたリリーフ弁Ｖは、前述のようにすべての構成部材がハウジング１に一体化されてカートリッジ化され、たとえば、前述したように、ダンパＤのピストン２２に設けた通路２０ａ，２０ｂ等に挿入され固定されて使用される。具体的には、ピストン２２に孔と通孔１ｄに通じるポートを設けて通路２０ａ，２０ｂを形成しておき、当該通路２０ａ，２０ｂを形成する孔に上記の如くにカートリッジ化されたリリーフ弁Ｖを挿入してから、当該孔に環状のナットを螺着する等して通路２０ａ，２０ｂにリリーフ弁Ｖを固定すればよい。
【００３３】
つづいて、リリーフ弁Ｖの動作についてダンパＤの通路２０ａ内に設置された場合を例に説明する。前述したように、リリーフ弁Ｖは、減衰弁Ｏと組み合わせて使用される。ピストン２２に図２中左向きの外力が作用する場合、図中の左方の伸側室Ｒ１内の圧力が上昇するが、伸側室Ｒ１の圧力がリリーフ弁Ｖの開弁圧に達しない場合、弁体３が環状弁座２に着座したままとなって、液体は減衰弁Ｏのみを通過して伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する。よって、減衰弁Ｏの圧力流量特性は、図５中の線Ｘで示すように、傾きが大きな特性を有しており、ピストン速度が低速域にある場合、リリーフ弁Ｖが開弁せず減衰弁Ｏのみの特性が現れる。
【００３４】
伸側室Ｒ１の圧力が高くなってリリーフ弁Ｖの開弁圧以上となると、弁体３が圧力を受けて環状弁座２から後退してリリーフ弁Ｖが開弁し、液体は、メインスリット３ｃを通過してハウジング１の大径部１ｂおよび通孔１ｄを通過して圧側室Ｒ２へ移動する。伸側室Ｒ１内の圧力の上昇に応じて弁体３の環状弁座２からの後退量が大きくなっていくが、ピストン速度が中速域である場合には、メインスリット３ｃのみが大径部１ｂに径方向で対向するだけでサブ流路３ｄは開放されない。よって、ダンパＤのピストン速度が中速域にあってリリーフ弁Ｖを通過する流量が少ない場合、リリーフ弁Ｖの流路面積も小さく抵抗が大きい。
【００３５】
他方、ピストン速度が高速域に達すると、弁体３の環状弁座２から後退量が大きくなりメインスリット３ｃの開放に遅れてサブ流路３ｄも大径部１ｂに径方向で対向するようになる。サブ流路３ｄが大径部１ｂに対向して開放されると液体は、メインスリット３ｃのみならずサブ流路３ｄを通過するようになる。すると、サブ流路３ｄは、図６に示すように、メインスリット３ｃで形成される流路に加えて摺接軸３ａの周方向で流路を付加してリリーフ弁Ｖの流路面積を周方向に拡大し、液体の流れを周方向に分散させる。このように本実施の形態のリリーフ弁Ｖでは、メインスリットのみを有するリリーフ弁に比較して液体の流れが摺接軸３ａの周方向に分散される。よって、本実施の形態のリリーフ弁Ｖは、液体の流れが摺接軸３ａの周方向で極一部分に集中するのを抑制して、当該流れを分散できるので、その分、摺接軸３ａ周りの流量分布における最大値を従来のリリーフ弁よりも少なくすることができる。以上より、メインスリット３ｃおよびサブ流路３ｄを通過してハウジング１の大径部１ｂ内に向かう液体の流れがハウジング１内で曲げられても流量が少なくなる分、液体の流れに与えられる抵抗も小さくなる。これにより、流量が多くなった場合のリリーフ弁Ｖの圧力流量特性は、図５中の線Ｙで示すように、サブ流路３ｄが開放されるために従来のリリーフ弁の特性（図５中線Ｚ）に比較して高速域における圧力オーバーライドが低減されて、流量の増加に対して圧力損失の増加が極小さくなる特性となる。したがって、リリーフ弁Ｖを搭載したダンパＤの減衰力特性は、図７に示すように、ピストン速度が低速域にある場合には減衰弁Ｏによる特性が現れて減衰係数が大きいが、ピストン速度が中速域にある場合にはリリーフ弁Ｖが開弁して減衰係数が小さくなり、ピストン速度が高速域にある場合には減衰係数の増加が抑制されてピストン速度の増加に対して減衰力の増加が極僅かとなる特性となる。
【００３６】
以上のように、本実施の形態のリリーフ弁Ｖは、内部に環状弁座２を有する筒状のハウジング１と、ハウジング１内に移動自在に収容されて環状弁座２に離着座する弁体３と、弁体３を環状弁座２に向けて付勢するコイルばね（ばね）４とを備え、弁体３はハウジング１の内周に摺接する摺接軸３ａと、摺接軸３ａの後端に連なって環状弁座２に離着座する円板状の着座部３ｂと、摺接軸３ａの先端から後端へ向けて形成されるとともに摺接軸３ａの側方に開口するメインスリット３ｃと、摺接軸３ａの側方であってメインスリット３ｃの後端よりも先端側から開口して摺接軸３ａの先端へ通じてメインスリット３ｃで形成される流路に周方向にて流路を付加するサブ流路３ｄとを備えている。
【００３７】
このように構成されたリリーフ弁Ｖによれば、前述したように、弁体３の環状弁座２からの後退が進むとメインスリット３ｃの開放に遅れてサブ流路３ｄが開放され、サブ流路３ｄがメインスリット３ｃの流路に摺接軸３ａの周方向にて流路を付加して、液体の流れをサブ流路３ｄに分散させる。よって、本実施の形態のリリーフ弁Ｖによれば、流量が多くなっても圧力オーバーライドを低減できる。また、サブ流路３ｄは、流量が少ない場合には開放されないので流量が少ない場合におけるリリーフ弁Ｖの特性には影響を与えない。よって、図３に示したリリーフ弁Ｖでは、流量が少ない場合における圧力流量特性には影響を与えることなく流量が多くなった場合における圧力オーバーライドを低減できるのである。
【００３８】
また、本実施の形態のリリーフ弁Ｖにおけるメインスリット３ｃは、摺接軸３ａを径方向に貫くように形成され、サブ流路３ｄは、着座部３ｂが環状弁座２から後退して開口するとメインスリット３ｃの流量を分散させるとともに摺接軸３ａの周方向にて液体の流れを拡散させる。サブ流路３ｄがこのように液体の流れを周方向へ分散させる場合には、ハウジング１と弁体３の着座部３ｂとの間を通過する流量分布が周方向に分散されるので、より液体の流れがハウジング１によって曲げられることによる抵抗が減少し、前述の圧力オーバーライドをより一層低減できる。
【００３９】
本実施の形態のリリーフ弁Ｖでは、メインスリット３ｃが摺接軸３ａを径方向に貫くとともに摺接軸３ａの先端から後端へ向けて形成され、サブ流路３ｄが摺接軸３ａの側方から開口してメインスリット３ｃの側方開口部Ｏに連通するように形成されている。このように構成されたリリーフ弁Ｖによれば、メインスリット３ｃの側方開口部Ｏにサブ流路３ｄが直接連通されているので、狭いメインスリット３ｃを通過してきた液体がサブ流路３ｄの開放に伴って周方向に広いサブ流路３ｄ内に侵入して、液体の流れが摺接軸３ａの周方向に効率よく拡散される。このように構成されたリリーフ弁Ｖによれば、サブ流路３ｄによって効率的に液体の流れを周方向に拡散できるので、リリーフ弁Ｖの圧力オーバーライドを効果的に低減できる。また、摺動軸３ａのガイド面積が確保されているので、開口面積の確保後と弁体３の軸ぶれの抑制の両立を図ることができる。
【００４０】
なお、サブ流路３ｄの具体的な構成は、摺接軸３ａに切欠Ｎを設ける他にも、図８に示すようにメインスリット３ｃに連通する横孔３０を設けて、これをサブ流路としてもよいし、図９に示すように摺接軸３ａを径方向に貫くとともに摺接軸３ａの先端から後端へ向けてメインスリット３ｃに対して直交する向きで形成されるサブスリット３１を設けて、これをサブ流路としてよい。このように、横孔３０或いはサブスリット３１によってサブ流路を形成しても、弁体３が環状弁座２から後退してサブ流路が開放されるとメインスリット３ｃの流路にサブ流路の流路を付加して液体の流れを分散できる。液体の流れが分散されれば、ハウジング１と弁体３の着座部３ｂとの間を通過する流量分布を分散できるので、流量が大きくなった場合におけるリリーフ弁Ｖの圧力オーバーライドを低減できる。
【００４１】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・ハウジング、２・・・環状弁座、３・・・弁体、３ａ・・・摺接軸、３ｂ・・・着座部、３ｃ・・・メインスリット、３ｄ・・・サブ流路、４・・・コイルばね（ばね）、３０・・・横孔（サブ流路）、３１・・・サブスリット（サブ流路）、Ｏ・・・側方開口部、Ｖ・・・リリーフ弁
【図１】
2020133715.tif 000003
【図２】
2020133715.tif 000004
【図３】
2020133715.tif 000005
【図４】
2020133715.tif 000006
【図５】
2020133715.tif 000007
【図６】
2020133715.tif 000008
【図７】
2020133715.tif 000009
【図８】
2020133715.tif 000010
【図９】
2020133715.tif 000011
【図１０】
2020133715.tif 000012
【図１１】
2020133715.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月13日(2019.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に環状弁座を有する筒状のハウジングと、
前記ハウジング内に移動自在に収容されて前記環状弁座に離着座する弁体と、
前記弁体を前記環状弁座に向けて付勢するばねとを備え、
前記弁体は、
前記ハウジングの内周に摺接する摺接軸と、
前記摺接軸の後端に連なって設けられて前記環状弁座に離着座する円板状の着座部と、
前記摺接軸の先端から後端へ向けて形成されるとともに前記摺接軸の側方に開口するメインスリットと、
前記摺接軸の側方であって前記メインスリットの後端よりも先端側から開口して、前記摺接軸の先端へ通じて前記メインスリットで形成される流路に周方向にて流路を付加するサブ流路とを有し、
前記摺接軸が前記着座部よりも上流に配置される
ことを特徴とするリリーフ弁。
【請求項２】
前記メインスリットは、前記摺接軸を径方向に貫くように形成され、
前記サブ流路は、前記着座部が前記環状弁座から後退して開口すると前記メインスリットの流量を分散させるとともに前記摺接軸の周方向にて液体の流れを拡散させる
ことを特徴とする請求項１に記載のリリーフ弁。
【請求項３】
前記メインスリットは、前記摺接軸を径方向に貫くとともに前記摺接軸の先端から前記後端へ向けて形成され、
前記サブ流路は、前記摺接軸の側方から開口し、前記メインスリットの前記摺接軸の側方に開口する側方開口部に連通する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のリリーフ弁。
【請求項４】
前記メインスリットは、前記摺接軸を径方向に貫くとともに前記摺接軸の先端から前記後端へ向けて形成され、
前記サブ流路は、前記摺接軸を径方向に貫くとともに前記摺接軸の先端から前記後端へ向けて前記メインスリットに対して直交する向きで形成される
ことを特徴とする請求項１に記載のリリーフ弁。
【請求項５】
前記メインスリットは、前記摺接軸を径方向に貫くとともに前記摺接軸の先端から前記後端へ向けて形成され、
前記サブ流路は、前記摺接軸の側方から開口して前記メインスリットに連通する横孔である
ことを特徴とする請求項１に記載のリリーフ弁。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明のリリーフ弁は、内部に環状弁座を有する筒状のハウジングと、ハウジング内に移動自在に収容されて環状弁座に離着座する弁体と、弁体を環状弁座に向けて付勢するばねとを備え、弁体はハウジングの内周に摺接する摺接軸と、摺接軸の後端に連なって設けられて環状弁座に離着座する円板状の着座部と、摺接軸の先端から後端へ向けて形成されるとともに摺接軸の側方に開口するメインスリットと、摺接軸の側方であってメインスリットの後端よりも先端側から開口して、摺接軸の先端へ通じてメインスリットで形成される流路に周方向にて流路を付加するサブ流路とを有し、前記摺接軸が前記着座部よりも上流に配置される。このように構成されたリリーフ弁によれば、弁体の環状弁座からの後退が進むとメインスリットの開放に遅れてサブ流路が開放され、サブ流路がメインスリットの流路に摺接軸の周方向にて流路を付加して、液体の流れをサブ流路に分散させることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、リリーフ弁におけるメインスリットは、摺接軸を径方向に貫くように形成され、サブ流路は、着座部が環状弁座から後退して開口するとメインスリットの流量を分散させるとともに摺接軸の周方向にて液体の流れを拡散させてもよい。このように構成されたリリーフ弁によれば、サブ流路によって液体の吹き出し口の面積が増えて液体の流れを拡散しやすくなり、ハウジングと弁体の着座部との間を通過する流量分布が周方向に分散されるので、より液体の流れがハウジングによって曲げられることによる抵抗が減少し、圧力オーバーライドをより一層低減できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、ピストン２２には、通路２０ａ，２０ｂが設けられており、この通路２０ａ，２０ｂの途中に、それぞれ一つのリリーフ弁Ｖが向きを互い違いにして設置されている。また、通路２０ａ，２０ｂには、リリーフ弁Ｖに並列される減衰弁ＤＶが設けられている。そして、このダンパＤが伸長作動してピストン２２が図２中左方へ移動する場合、図中の左方の伸側室Ｒ１内の圧力が上昇し、当該圧力がリリーフ弁Ｖのリリーフ圧に達すると、通路２０ａの途中に設置したリリーフ弁Ｖが開弁して伸側室Ｒ１内の液体を図中右方の圧側室Ｒ２へ逃がしつつ液体の流れに抵抗を与えて伸側減衰力を発揮する。なお、通路２０ｂの途中に設置したリリーフ弁Ｖは、伸側室Ｒ１の圧力を受けて閉じたままとなって、通路２０ｂを遮断する。反対に、ダンパＤが収縮作動してピストン２２が図２中右方へ移動する場合、図中の右方の圧側室Ｒ２内の圧力が上昇し、当該圧力がリリーフ弁Ｖのリリーフ圧に達すると、通路２０ｂの途中に設置したリリーフ弁Ｖが開弁して圧側室Ｒ２内の液体を図中左方の伸側室Ｒ１へ逃がしつつ液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮する。なお、通路２０ａの途中に設置したリリーフ弁Ｖは、圧側室Ｒ２の圧力を受けて閉じたままとなって、通路２０ａを遮断する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
つづいて、リリーフ弁Ｖの動作についてダンパＤの通路２０ａ内に設置された場合を例に説明する。前述したように、リリーフ弁Ｖは、減衰弁ＤＶと組み合わせて使用される。ピストン２２に図２中左向きの外力が作用する場合、図中の左方の伸側室Ｒ１内の圧力が上昇するが、伸側室Ｒ１の圧力がリリーフ弁Ｖの開弁圧に達しない場合、弁体３が環状弁座２に着座したままとなって、液体は減衰弁ＤＶのみを通過して伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する。よって、減衰弁ＤＶの圧力流量特性は、図５中の線Ｘで示すように、傾きが大きな特性を有しており、ピストン速度が低速域にある場合、リリーフ弁Ｖが開弁せず減衰弁ＤＶのみの特性が現れる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
他方、ピストン速度が高速域に達すると、弁体３の環状弁座２から後退量が大きくなりメインスリット３ｃの開放に遅れてサブ流路３ｄも大径部１ｂに径方向で対向するようになる。サブ流路３ｄが大径部１ｂに対向して開放されると液体は、メインスリット３ｃのみならずサブ流路３ｄを通過するようになる。すると、サブ流路３ｄは、図６に示すように、メインスリット３ｃで形成される流路に加えて摺接軸３ａの周方向で流路を付加してリリーフ弁Ｖの流路面積を周方向に拡大し、液体の流れを周方向に分散させる。このように本実施の形態のリリーフ弁Ｖでは、メインスリットのみを有するリリーフ弁に比較して液体の流れが摺接軸３ａの周方向に分散される。よって、本実施の形態のリリーフ弁Ｖは、液体の流れが摺接軸３ａの周方向で極一部分に集中するのを抑制して、当該流れを分散できるので、その分、摺接軸３ａ周りの流量分布における最大値を従来のリリーフ弁よりも少なくすることができる。以上より、メインスリット３ｃおよびサブ流路３ｄを通過してハウジング１の大径部１ｂ内に向かう液体の流れがハウジング１内で曲げられても流量が少なくなる分、液体の流れに与えられる抵抗も小さくなる。これにより、流量が多くなった場合のリリーフ弁Ｖの圧力流量特性は、図５中の線Ｙで示すように、サブ流路３ｄが開放されるために従来のリリーフ弁の特性（図５中線Ｚ）に比較して高速域における圧力オーバーライドが低減されて、流量の増加に対して圧力損失の増加が極小さくなる特性となる。したがって、リリーフ弁Ｖを搭載したダンパＤの減衰力特性は、図７に示すように、ピストン速度が低速域にある場合には減衰弁ＤＶによる特性が現れて減衰係数が大きいが、ピストン速度が中速域にある場合にはリリーフ弁Ｖが開弁して減衰係数が小さくなり、ピストン速度が高速域にある場合には減衰係数の増加が抑制されてピストン速度の増加に対して減衰力の増加が極僅かとなる特性となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2020133715.tif 000014
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2020133715.tif 000015