(57)【要約】【課題】  リリーフ機能を発揮するのはもちろんのこと、シール性を恒久的に保障し得るようにする。【解決手段】  先端部２ｂがその先方で収斂するテーパ状に形成されるポペット２が背後側からの附勢バネ３のバネ力によって前進状態に維持されるときに先端部２ｂで内側のシート部材６における環状シート部６ａに線当りしながらこのシート部材６を外側シート部材５の軸芯部で後退させると共にこの外側シート部材５における環状シート部５ｂにポペット２の先端部２ｂを線当りさせてなる。【選択図】        図１
2006292056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部がその先方で収斂するテーパに形成されるポペットと、このポペットにおける先端部を線当りさせる環状シート部を軸芯部に有するシート部材と、上記のポペットの背後側に配在されてこのポペットにおける先端部を上記の環状シート部に線当りさせるように附勢する附勢バネと、を有してなるリリーフ弁構造において、上記のシート部材が筒状に形成されてその内側空部を油通路に設定しながらこの内側空部を形成する縁部を環状シート部に設定すると共に、このシート部材を軸芯部に配在させながら上記のポペットにおける先端部を線当りさせる環状シート部を有する外側シート部材を有してなり、上記のシート部材が外側シート部材の軸芯部でポペットの進退方向に移動可能とされてなることを特徴とするリリーフ弁構造
【請求項２】
ポペットが附勢バネのバネ力で前進するときに先端部をシート部材の環状シート部に線当りさせながらこのシート部材を外側シート部材の軸芯部で後退させると共に先端部を外側シート部材の環状シート部に線当りさせてなる請求項１に記載のリリーフ弁構造
【請求項３】
シート部材における後端に外部からの油圧が作用するときに、このシート部材が環状シート部をポペットの先端部に線当りさせながら外側シート部材の軸芯部で前進してポペットを後退させてポペットの先端部を外側シート部材の環状シート部から離座させると共に、シート部材のさらなる前進が規制されるときに、外部からのさらなる油圧作用でポペットが附勢バネのバネ力に抗して後退し得るように設定されてなる請求項１に記載のリリーフ弁構造
【請求項４】
ポペットの先端部の軸芯部にシート部材の軸芯部における内側空部に挿通されるガイドピンが突設されてなる請求項１に記載のリリーフ弁構造
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、設定圧を超える流体圧をいわゆる下流側に解放するリリーフ弁構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体圧たる、たとえば、作動油の油圧が設定圧を超えるとき、この設定圧を超える油圧をいわゆる下流側に解放するリリーフ弁構造としては、従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１には、図３に示すような構成のものが開示されている。
【０００３】
すなわち、この図３に示すリリーフ弁構造は、ハウジング１内にポペット２を有してなるが、このポペット２は、図中で下端側となるその背後側に配在された附勢バネ３のバネ力によって図中で上方となる前進方向に附勢されて、先端たる平坦面２ａをハウジング１における平坦面からなるシート部１ａに液密状態下に密接させて、すなわち、面当りさせて所定のシール性を保障するとしている。
【０００４】
それゆえ、この特許文献１に開示のリリーフ弁構造にあっては、ポペット２の先端部がその先で収斂するテーパに形成されていないから、ポペット２の先端部がその先で収斂するテーパに形成されている場合にシート部にいわゆるダレ現象を発現させてシート面積を変え、リリーフ作動を開始するときのクラッキング圧を高くすることを危惧しなくて済むことになる。
【特許文献１】特開平１１−２５７４０５号公報（段落０００２，同０００６，同００１０，同００７３から同００７６，図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に開示のリリーフ弁構造にあっては、以下のような不具合があると指摘される可能性がある。
【０００６】
すなわち、上記のリリーフ弁構造を構成するポペット２は、先端たる平坦面２ａをハウジング１のシート部１ａに面当りさせることで所定のシール性を保障するとしている。
【０００７】
それゆえ、作動油の油圧がポペット２を附勢バネ３のバネ力に抗して後退させて開弁させる前の油圧、すなわち、クラッキング圧に至らない領域での作動油のいわゆる前漏れを効果的に阻止するのが容易でなく、しかも、シート部１ａと平坦面２ａとの面仕上げ度によって、作動油の漏れ量に差が出る不具合がある。
【０００８】
のみならず、上記のリリーフ弁構造にあっては、ポペット２が逆圧を受ける、すなわち、ポペット２の背後側にこのピストン２を前進させて閉弁させるような油圧が作用する場合には、ポペット２の平坦面２ａがシート部１ａに強く押し付けられ、また、ポペット２の平坦面２ａのシート部１ａに対する離着座が繰り返されることで、ポペット２の平坦面２ａとシート部１ａとの間に損傷を生じ、所定のシール性が保障されなくなる危惧がある。
【０００９】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、いわゆるリリーフ機能を発揮するのはもちろんのこと、所定のシール性を恒久的に保障し得て、その汎用性の向上を期待するのに最適となるリリーフ弁構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、この発明によるリリーフ弁の構成を、基本的には、先端部がその先方で収斂するテーパに形成されるポペットと、このポペットにおける先端部を線当りさせる環状シート部を軸芯部に有するシート部材と、上記のポペットの背後側に配在されてこのポペットにおける先端部を上記の環状シート部に線当りさせるように附勢する附勢バネと、を有してなるリリーフ弁構造において、上記のシート部材が筒状に形成されてその内側空部を油通路に設定しながらこの内側空部を形成する縁部を環状シート部に設定すると共に、このシート部材を軸芯部に配在させながら上記のポペットにおける先端部を線当りさせる環状シート部を有する外側シート部材を有してなり、上記のシート部材が外側シート部材の軸芯部でポペットの進退方向に移動可能とされてなるとする。
【発明の効果】
【００１１】
それゆえ、この発明にあっては、ハウジング内でポペットが背後からの附勢バネのバネ力で前進するとき、テーパに形成のポペットにおける先端部が対向するシート部材の軸芯部に形成の環状シート部に線当りして所定のシール機能を発揮し、この線当りする部分における油漏れを阻止することが可能になる。
【００１２】
そして、ポペットの先端部が環状シート部に線当りした状態のままこのポペットが背後からの附勢バネのバネ力でさらに前進するとき、シート部材を後退させると共に先端部を外側シート部材の環状シート部に線当りさせることになる。
【００１３】
その結果、ポペットの先端部が言わば内側のシート部材における環状シート部に線当りすると共に、外側シート部材における環状シート部にも線当りすることになり、このとき、所定のシール機能の発揮し得ることになる。
【００１４】
そして、このとき、仮に、ポペットの背後側に附勢バネのバネ力に勝る油圧が作用し、そのため、ポペットの先端部が外側シート部材における環状シート部に強く線当りすることになり、その結果、この外側シート部材における環状シート部にいわゆるダレ現象が発現されることになっても、言わば内側のシート部材における環状シート部にポペットの先端部が強く押し付けられることがないから、この内側のシート部材における環状シート部にいわゆるダレ現象が発現されなくなり、ポペットが後退して先端部が内側のシート部材における環状シート部から離座し始めるときの油圧たるクラッキング圧が変更されなくなり、所定のシール性が恒久的に保障されることになる。
【００１５】
なお、外側シート部材の軸芯部で後退状態にあるいわば内側のシート部材に外部からの油圧が作用するときには、このシート部材がポペットを後退させるように前進することになり、シート部材の前進が阻止されたあとには上記の外部からの油圧でポペットがさらに後退することになり、このとき、ポペットを前進方向に附勢している附勢バネのバネ力がこのリリーフ弁構造におけるクラッキング圧を設定することになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるリリーフ弁構造は、図示するところでは、アッセンブリ化されたリリーフ弁として具現化されてなるとしている。
【００１７】
ちなみに、前記した特許文献１に開示とされる図３に示すところにあっては、リリーフ弁構造がシリンダ内のピストンに内蔵される形で具現化されてなるとしているが、この発明のリリーフ弁構造にあっても、上記のアッセンブリ化されたリリーフ弁として具現化されるのではなく、図示しないが、シリンダ内のピストンに内蔵される形で具現化されるとしても良いことはもちろんである。
【００１８】
そして、図示する実施形態のように、この発明によるリリーフ弁構造をアッセンブリ化したリリーフ弁として具現化する場合には、これを上記のピストンに配在し得るのはもちろんのこと、独立したリリーフ弁として、凡そリリーフ機能の発揮を期待するところにこれを適用できることになる。
【００１９】
ところで、この発明によるアッセンブリ化されたリリーフ弁は、図１および図２に示すように、筒状に形成されるハウジング１と、このハウジング１内に収装されるポペット２と、同じくハウジング１内に収装されてポペット２を背後側から附勢する附勢バネ３とを有してなる。
【００２０】
ハウジング１は、図示するところでは、筒状に形成されてなるとするから、図１中で下端となるボトム端が有孔のボトム部材４で閉塞されてなるとしており、このとき、このボトム部材４は、図示するところでは、ハウジング１のボトム端に分離可能に連結されるとしており、それゆえ、このボトム部材４をハウジング１のボトム端から分離するとき、後述する附勢バネ３の交換などを可能にし得ることになる。
【００２１】
また、このボトム部材４にあっては、軸芯部にハウジング１の軸線方向に沿う孔４ａ（図１参照）を開穿させてなり、それゆえ、この孔４ａを介してハウジング１内とハウジング１外との連通を許容するとし、特に、後述することであるが、ハウジング１内からの油圧がハウジング１外に抜けること、および、ハウジング１外からの油圧がハウジング１内に及ぶことを可能にしている。
【００２２】
一方、上記のハウジング１にあっては、これが筒状に形成されてなるとするから、図中で上端となるヘッド端をキャップ部材として機能する外側シート部材５で分離可能に閉塞するとしており、このとき、この外側シート部材５は、軸芯部にハウジング１の軸線方向に沿うように開穿された透孔からなる収容部５ａを有してなり、この収容部５ａにポペット２の進退方向に摺動可能に言わば内側のシート部材６を収装してなるとしている。
【００２３】
このとき、この内側のシート部材６は、外周にシール部材６１を有していて、上記の収容部５ａに液密構造下に配在されてなるとしている。
【００２４】
ちなみに、外側シート部材５は、これがハウジング１のヘッド端に分離可能に連結されてなるとすることで、この外側シート部材５を含めて後述するポペット２および内側のシート部材６周りにおけるチューニングの実践を容易にし得ることになる。
【００２５】
ところで、上記の外側シート部材５および内側のシート部材６について詳しく説明する前に、ポペット２および附勢バネ３について少し説明する。
【００２６】
まず、ポペット２は、先端部２ｂが図中で上方となるその先方で収斂するテーパに形成されてなるとし、これによって、このポペット２における先端部２ａが対向する環状シート部に、すなわち、外側シート部材５における環状シート部５ｂ（図１参照）に、また、内側のシート部材６における環状シート部６ａ（図１参照）に着座するとき、それぞれ線当りによるいわゆる閉弁状態を具現化できるとしている。
【００２７】
ちなみに、このポペット２にあっては、図示するところでは、先端部２ｂの軸芯部にガイドピン２ｃが突設されてなるとしており、このガイドピン２ｃが上記のシート部材６の軸芯部に形成の油通路たる内側空部６ｂに挿通されることで、ポペット２がいわゆる調芯されて、ポペット２の先端部２ｂが上記の環状シート部６ａ，５ｂに対して傾斜することなく離着座し得るとしている。
【００２８】
ちなみに、図示するポペット２は、先端部２ｂ側と図中で下端側となる背後側との連通を許容する油通路２ｄを有していて、いわゆる作動油の流れを改善するとしているが、この油通路２ｄの形成は、ポペット２における質量の軽減して応答性を良好にする利点がある。
【００２９】
つぎに、附勢バネ３は、上記のポペット２の背後側に配在されてこのポペット２における先端部２ｂを上記の環状シート部６ａ，５ｂに線当りさせるように附勢するもので、所定の附勢力、すなわち、バネ力を発揮し得る限りには、任意の構成のものが採用されて良いが、図示するところでは、ハウジング１内における作動油の流通を許容することが必須とされるから、コイルバネからなるとしており、このコイルバネの図中で下端となる後端は、ボトム部材４に着座するバネ受３１（図１参照）に担持されるとしている。
【００３０】
ポペット２および附勢バネ３が上記のように形成されているとき、外側シート部材５は、前記したように、軸芯部にハウジング１の軸線方向に沿うように開穿された透孔からなる収容部５ａに内側のシート部材６をポペット２の進退方向に移動可能に収装してなるとしている。
【００３１】
このとき、シート部材６は、軸芯部に形成の油通路たる内側空部６ｂを有する筒状に形成されてなると共に、上記の収容部５ａに保持されるにあって、ポペット２の先端部２ｂに対向する下端部６ｃ（図２参照）の外径を縮径させるとしており、この縮径された下端部６ｂをこれに相応する形状に形成された外側シート部材５における段差部５ｃ（図２参照）に係止させることで、図２に示すように、ポペット２がシート部材６から離脱し始めることになる開弁開始位置を設定するとしている。
【００３２】
そして、外側シート部材５にあっては、上記の段差部５ｃの内側を油通路とすると共に、この油通路におけるポペット２の先端部２ｂに対向することになる開口端を形成する内側縁部を前記した環状シート部５ｂとしており、ポペット２の先端部２ｂがこの環状シート部５ｂに線当りするとき所定のシール性が保障されるとしている。
【００３３】
一方、シート部材６にあっては、その軸芯部に形成の油通路となる内側空部６ｂの図中で下端となりポペット２の先端部２ｂに対向する開口端を形成する内側縁部を前記した環状シート部６ａに設定しており、ポペット２の先端部２ｂがこの環状シート部６ａに線当りするとき所定のシール性が保障されるとしている。
【００３４】
ちなみに、このシート部材６は、図示するところでは、外側シート部材５からハウジング１外に向かっての抜き出しを可能にするとしており、それゆえ、このシート部材６の抜き出しによって、シート部材６における内側空部６ｂの径を変更する、すなわち、ポペット２に対するシート径を変更することで、いわゆるリリーフ作動時の開弁圧力を変更するチューニングを可能にし得ることになる。
【００３５】
のみならず、このシート部材６は、外側シート部材５における収容部５ａでハウジング１の軸線方向に移動可能とされていることで、図１に示すところでは、シート部材６が図中で上昇して言わば閉弁状態になり、図２に示すところでは、シート部材６が図中で下降して言わば開弁開始状態になり得ることになる。
【００３６】
図示するリリーフ弁が以上のように形成されているから、ポペット２は、これが背後からの附勢バネ３のバネ力で前進するときには、図１に示すように、先端部２ｂを内側のシート部材６の環状シート部６ａに線当りさせながらこのシート部材６を外側シート部材５の軸芯部に開穿の収容部５ａで後退させると共に、このとき、併せて先端部２ｂを外側シート部５の環状シート部５ｂにも線当りさせることになる。
【００３７】
このとき、内側のシート部材６は、外側シート部材５における収容部５ａでさらなる後退が阻止されておらず言わば後退自由の状態にあるが、外側シート部材５は、ハウジング１に言わば固定されていてポペット２のさらなる前進を阻止する状態にある。
【００３８】
それゆえ、この状態からポペット２の背後側に附勢バネ３のバネ力が作用し続けるとしても、この外力作用は、ポペット２の先端部２ｂとこれが言わば圧接する外側シート部材５における環状シート部５ｂを介してこの外側シート部材５側に伝播されることになり、内側のシート部材６、すなわち、環状シート部６ａには上記のバネ力が作用しないことになる。
【００３９】
その結果、上記の附勢バネ３のバネ力を超える外力がポペット２に作用する場合や、附勢バネ３のバネ力のみであるがそのポペット２への繰り返しの作用があって、外側シート部材５における環状シート部５ｂにポペット２の先端部２ｂの線当りによるダレが発現されることになっても、内側のシート部材６における環状シート部６ａにおいてポペット２の先端部２ｂの線当りによるダレが発現されなくなる。
【００４０】
ちなみに、附勢バネ３のバネ力で前進して内側のシート部材６における環状シート６ａにポペット２の先端部２ｂが線当りしている状態では、このシート部材６における内側空部６ｂがハウジング１内側からポペット２で閉塞されていることになるから、この内側空部６ｂを介してハウジング１外から言わば設定圧以下の油圧の作動油がハウジング１内に流入しようとしてもこれが阻止されることはもちろんである。
【００４１】
一方、ポペット２の先端部２ｂに線当りしないシート部材６における後端、すなわち、図中で上端となりハウジング１外に面するシート部材６の後端にハウジング１外からの油圧が作用するときには、図２に示すように、このシート部材６が環状シート部６ａをポペット２の先端部２ｂに線当りさせながら外側シート部材５の軸芯部で前進してポペット２を後退させてポペット２の先端部２ｂを外側シート部材５の環状シート部５ｂから離座させることになる。
【００４２】
そして、シート部材６のさらなる前進が外側シート部材５における段差部５ｃへのこのシート部材６の衝突で阻止されることになるとき、外部からのさらなる油圧がシート部材６における軸芯部の内側空部６ｂたる油通路を介してポペット２の先端部２ｂに作用することになり、その結果、このポペット２が附勢バネ３のバネ力に抗して後退し、このとき、ポペット２の先端部２ｂが内側のシート部材６の環状シート部６ａから離座してこのリリーフ弁が開弁状態になる。
【００４３】
したがって、このときの附勢バネ３におけるバネ力がポペット２をさらに後退させる、すなわち、図２に示す開弁開始位置からポペット２がさらに下降して開弁させるときの圧力たるクラッキング圧を設定することになる。
【００４４】
そして、ポペット２の、すなわち、図示するところでは、ガイドピン２ｃの内側空部６ｂでの図中で下降となる後退でこの内側空部６ｂが開口されることになり、このリリーフ弁が開弁作動することになる。
【００４５】
以上からすれば、この発明におけるリリーフ弁構造にあっては、外側シート部材５における環状シート部５ｂにポペット２の先端部２ｂの線当りによるダレが発現されても、内側のシート部材６における環状シート部６ａにポペット２の先端部２ｂの線当りによるダレが発現されないから、外側シート部材５におけるダレの発現は問題視されなくなる。
【００４６】
のみならず、リリーフ弁としての本来の機能であるリリーフ機能の発現時におけるクラッキング圧が当初の設定のままに維持されることになるから、いわゆるリリーフ機能を発揮するのはもちろんのこと、所定のシール性を恒久的に保障し得て、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。
【００４７】
前記したところでは、ハウジング１が両切りの筒体からなり、また、ハウジング１におけるボトム端がボトム部材４で閉塞されてなるとしたが、凡そリリーフ弁におけるアッセンブリ化を可能にする限りには、これに代えて、ハウジング１のボトム端がハウジング１と一体に形成されてなるとしても良く、この場合には、部品点数の削減に寄与し得る点で有利となる。
【００４８】
そして、前記したところでは、この発明のリリーフ弁構造が具現化される対象についてなんら説明していないが、たとえば、図示しないが、構築物と地盤との間に配在される免震ダンパや構築物の壁内などに配在される制震ダンパに具現化されるとし、あるいは、建機に利用される油圧シリンダ類に具現化されるとし、さらには車両におけるサスペンション装置を構成する油圧緩衝器類に具現化されるとしても良いこともちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明によるリリーフ弁構造の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】この発明によるリリーフ弁構造を構成する弁体の一作動状態を示す部分縦断面図である。
【図３】従来のリリーフ弁構造における要部を図２と同様に示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ハウジング
２  ポペット
２ｂ  先端部
２ｃ  ガイドピン
３  附勢バネ
４  ボトム部材
５  外側シート部材
５ａ  収容部
５ｂ，６ａ  環状シート部
６  シート部材
６ｂ  内側空部
６ｃ  縮径部
【図１】
2006292056.tif 000003
【図２】
2006292056.tif 000004
【図３】
2006292056.tif 000005