(57)【要約】【課題】油圧作業機の油圧回路に介装され、油圧作業機の起動・停止時の作動ショックを緩和するダンパ室を備えるリリーフバルブにおいて、ダンパ室の拡縮に伴って変化する設定圧力の特性（変化の勾配）を簡単に調整しえるようにする。【解決手段】バルブ１１上流側の圧力が所定圧力以上になるとダンパ室２０の圧力によりピストン１２がスプリング１３の圧縮方向へ移動してバルブ１１の設定圧力を高め、バルブ１１上流側の圧力が設定圧力以上になるとバルブ１１がスプリング１３に抗して開弁して油圧回路の過剰な圧力をドレン回路へ逃がすように構成する。導圧通路２６にオリフィス３０の有効径を調整するための手段として複数のオリフィス３０ａを直列に組み付け可能な収装部３１を設ける。【選択図】図１
2006153040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧作業機の油圧回路に介装されるリリーフバルブにおいて、油圧回路に接続される高圧ポートと、ドレン回路に接続される低圧ポートと、これらポート間を高圧ポートの下流側から開閉すべくその軸方向へ進退可能に支持されるバルブと、バルブと同軸上を移動可能に支持されるピストンと、バルブとピストンとの間に介装されるスプリングと、ピストンがスプリングの圧縮方向へ移動するのに伴って拡張するダンパ室と、バルブ上流側の圧力をダンパ室に導く導圧通路と、導圧通路に介装されるオリフィスと、を備えてなり、バルブ上流側の圧力が所定圧力以上になるとダンパ室の圧力によりピストンがスプリングの圧縮方向へ移動してバルブの設定圧力を高め、バルブ上流側の圧力が設定圧力以上になるとバルブがスプリングに抗して開弁して油圧回路の過剰な圧力をドレン回路へ逃がすように構成する一方、導圧通路にオリフィスの有効径を調整するための手段として複数のオリフィスを直列に組み付け可能な収装部を設けたことを特徴とするリリーフバルブ。
【請求項２】
ダンパ室にスプリングの初期荷重を調整するためのシムを交換可能に設けたことを特徴とする請求項１に記載のリリーフバルブ。
【請求項３】
ピストンを軸方向へ摺動自在に支持するシリンダ部と、ピストンおよびシリンダ部と共にダンパ室を形成するプラグと、を備えてなり、導圧通路に複数のオリフィスを直列に組み付け可能な収装部は、ピストンのダンパ室側の端面に開口してピストンの内部を軸方向へ延びるネジ穴を形成したことを特徴とする請求項１に記載のリリーフバルブ。
【請求項４】
ピストンを軸方向へ摺動自在に支持するシリンダ部と、ピストンおよびシリンダ部と共にダンパ室を形成するプラグと、を備えてなり、スプリングの初期荷重の調整用シムは、シリンダへの圧入によりダンパ室のプラグと隣接する位置に組み付けたことを特徴とする請求項２に記載のリリーフバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、油圧作業機の油圧回路に介装されるリリーフバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のリリーフバルブにおいて、油圧作業機の起動・停止時に発生する作動ショックを緩和しえるように構成したものが開示される（特許文献１）。図４において、その一例を説明すると、９１ａは油圧回路に接続される高圧ポートであり、９１ｂはドレン回路に接続される低圧ポートであり、９２はこれらポート９１ａ，９１ｂ間を高圧ポート９１ａの下流側から開閉すべくその軸方向へ進退可能に支持されるバルブであり、バルブ９２の下流側にピストン９５がバルブ９２と同軸上を移動可能に支持される。
【０００３】
バルブ９２とピストン９５との間にスプリング９３が介装され、ピストン９５がスプリング９３の圧縮方向へ移動するのに伴って拡張するダンパ室９４ａが備えられる。ダンパ室９４ａにバルブ９２上流側の圧力（油圧回路の作動圧）を導く導圧通路９２ａ，９２ｂ，９５ａが形成され、その一部９２ａ，９５ａに導圧通路を絞るオリフィスが設定される。９４ｂはダンパ室９４ａのそれ以上の拡張を規制するストッパ（段部）である。
【０００４】
このような構成により、油圧作業機の起動時においては、図５のような制圧特性が得られるのである。油圧回路の圧力が立ち上がり、所定圧力Ｐｂ１以上になると、ダンパ室９４ａの圧力により、ピストン５がスプリング９３の圧縮方向へ移動する。そのため、バルブ９２の設定圧力は、時刻Ｔｂ１からダンパ室９４の拡張に伴ってＰｂ２へ緩やかに上昇しつつ、その後（時刻Ｔｂ２以後）はＰｂ２に維持される。
【０００５】
バルブ９２上流側の圧力が設定圧力Ｐｂ１〜Ｐｂ２以上になると、バルブ９２が上流側の過剰な圧力をドレン側へ逃がすべくスプリング９３の圧縮方向へ移動（開弁）する。したがって、時刻Ｔｂ１から時刻Ｔｂ２の間（時間△Ｔ）においては、ダンパ室９４ａの拡張により、油圧回路の急激な圧力の立ち上がり（油圧曲線９６において、Ｐｂ１からＰｂ２へ変化する設定圧力を超える過剰な圧力）が吸収され、油圧作業機の起動に伴う作動ショックの発生を抑えられる。Ｔｂ０は油圧作業機の起動時刻である。
【特許文献１】特開２０００−１４５７０３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような、従来のリリーフバルブにおいては、ピストン９５の付勢力を変化させることにより、Ｐｂ１，Ｐｂ２の設定を変更することが可能となる。図５において、圧力曲線９６の定常圧部が設定圧力のＰｂ１〜Ｐｂ２の範囲よりも高く設定される油圧回路については、ピストン９５の付勢力を大きく設定する一方、油圧曲線９６の定常圧部がＰｂ１〜Ｐｂ２の範囲よりも低く設定される油圧回路については、ピストン９５の付勢力を小さく設定するのである。これによると、Ｐｂ１，Ｐｂ２の設定は変えられるものの、Ｐｂ１〜Ｐｂ２の傾斜角度（変化の勾配）を調整しえるようになっていないため、リリーフバルブの制圧特性を様々の油圧曲線にマッチングさせるのが難しく、作動ショックの十分な緩和を確保しえない可能性が考えられる。また、Ｐ１，Ｐ２の設定を変えるのにスプリング９３の交換が必要となり、コストの大幅なアップも招きかねない。
【０００７】
この発明は、このような従来技術を踏まえつつ、ダンパ室の拡縮に伴って変化する設定圧力の特性（図３の勾配θおよび時間ｔ１）を簡単に調整可能なリリーフバルブの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、油圧作業機の油圧回路に介装されるリリーフバルブにおいて、油圧回路に接続される高圧ポートと、ドレン回路に接続される低圧ポートと、これらポート間を高圧ポートの下流側から開閉すべくその軸方向へ進退可能に支持されるバルブと、バルブと同軸上を移動可能に支持されるピストンと、バルブとピストンとの間に介装されるスプリングと、ピストンがスプリングの圧縮方向へ移動するのに伴って拡張するダンパ室と、バルブ上流側の圧力をダンパ室に導く導圧通路と、導圧通路に介装されるオリフィスと、を備えてなり、バルブ上流側の圧力が所定圧力以上になるとダンパ室の圧力によりピストンがスプリングの圧縮方向へ移動してバルブの設定圧力を高め、バルブ上流側の圧力が設定圧力以上になるとバルブがスプリングに抗して開弁して油圧回路の過剰な圧力をドレン回路へ逃がすように構成する。そして、導圧通路にオリフィスの有効径を調整するための手段として複数のオリフィスを直列に組み付け可能な収装部を設ける。
【発明の効果】
【０００９】
この発明においては、バルブ上流側の圧力が所定圧力以上になると、ダンパ室の圧力（バルブ上流側から導圧通路のオリフィスを介して導かれる）により、ピストンがダンパ室を拡張しながらスプリングの圧縮方向へ移動する。このため、ピストンの移動量（スプリングの圧縮量）に応じてバルブの設定圧力がリニアに変化することになり、バルブ上流側の圧力が設定圧力以上になると、バルブがスプリングの圧縮方向へ開弁して油圧回路の過剰な圧力をドレン回路へ逃がすのである。したがって、ダンパ室の拡張に伴って設定圧力が変化する過程においても、設定圧力を超える油圧回路の過剰な圧力がドレン回路に逃がされるため、油圧作業機の起動・停止時の作動ショックを緩和することができる。
【００１０】
導圧通路の流量はオリフィスにより制御される。この場合、導圧通路が複数のオリフィスを直列に組み付け可能な収装部を備えるので、ダンパ室の拡縮に伴って変化する設定圧力の勾配を任意に調整することが可能となる。例えば、導圧通路の流量を規制する現状のオフィスよりも径の小さいオリフィスを追加的に収装することより、設定圧力の勾配をさらに緩やかなものに変更しえるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、油圧作業機の油圧回路に介装されるリリーフバルブであり、ケーシング１０の内部にバルブ１１およびスプリング１３と共にピストン１２が収装される。ケーシング１０は、油圧作業機の油圧回路に接続（開口）される高圧ポート１４と、ドレン回路に接続（開口）される低圧ポート１５と、を備える。バルブ１１は、ポート１４，１５間を高圧ポート１４の下流側から開閉すべくその軸方向へ進退可能に支持される。
【００１２】
ピストン１２はバルブ１１と同軸上を移動可能に支持される。ピストン１２にその移動を案内するロッド部１６がバルブ１１へ向けて突設され、バルブ１１にロッド部１６の先端側を摺動自在に支持するガイド穴１７が形成される。ピストン１２を支持する軸受１８にシリンダ部１９が一体に形成され、ピストン１２の移動に伴って拡縮するダンパ室２０が設けられる。
【００１３】
ピストン１２のロッド部１６の基端側にバネ受２１（段部）が形成され、バルブ１１の後部にバネ受２２（段部）が形成され、これらの間にスプリング１３が介装される。スプリング１３により、バルブ１１は閉方向へ付勢され、ピストン１２はダンパ室２０の縮方向（最小容積位置）へ付勢される。２３はケーシング１０の内部（スプリング１３の収装空間）をドレン回路に開放する圧抜き通路である。
【００１４】
プラグ２５がシリンダ部１９の開口部に螺合され、ピストン１２の移動に伴って拡縮するダンパ室２０を密封する。ダンパ室２０とバルブ１１上流側との間を連通する導圧通路２６がバルブ１１およびピストン１２に形成され、導圧通路２６の流量を規制するオリフィス３０が設定される。
【００１５】
導圧通路２６にオリフィス３０の有効径を調整するための手段として複数のオリフィス３０ａを直列に組み付け可能な収装部３１が備えられる。収装部３１は、ピストン１２のダンパ室２０側の端面に開口してピストン１２の内部を軸方向へ延びるネジ穴に形成される。図示の場合、径の異なる複数のオリフィス３０ａがネジ込まれ、ネジ穴３１の奥から開口へ径が小さくなる順の直列状態に組み付けられる。
【００１６】
図は、リリーフバルブの回路構成を説明するものであり、ａは油圧作業機の油圧回路とドレン回路との連通を開閉するバルブ１１であり、ｅはピストン１２の移動に伴って拡縮するダンパ室２０であり、ｆはバルブ１１とピストン１２との間に介装されるスプリング１３であり、ｂはバルブ１１に油圧回路の圧力が作用する受圧面であり、ｃは油圧回路の圧力（バルブ１１上流側の圧力）をダンパ室２０に導く導圧回路２６であり、ｄは導圧回路２６に介装されるオリフィス３０であり、ｇはケーシング１０の内部（スプリング１３の収装空間）をドレン回路に開放する圧抜き通路２３である。
【００１７】
バルブ１１上流側の圧力が所定圧力以上になると、ダンパ室２０の圧力（バルブ１１上流側から導圧通路２６のオリフィス３０を介して導かれる）により、ピストン１２がダンパ室２０を拡張しながらスプリング１３の圧縮方向へ移動する。このため、ピストン１２の移動量（スプリング１３の圧縮量）に応じてバルブ１１の設定圧力がリニアに変化することになる。設定圧力は、図３の場合、Ｐｓ１からＰｓへ変化する。
【００１８】
バルブ１１上流側の圧力が設定圧力以上になると、バルブ１１がスプリング１３の圧縮方向へ開弁して油圧回路の過剰な圧力をドレン回路へ逃がすのである。したがって、ダンパ室２０の拡張に伴って設定圧力がＰｓ１からＰｓへ変化する過程においても、油圧回路の設定圧力を超える過剰な圧力がドレン回路に逃がされるため、油圧作業機の起動・停止時の作動ショックを緩和することができる。
【００１９】
導圧通路２６の流量はオリフィス３０により制御される。この場合、導圧通路２６が複数のオリフィス３０ａを直列に組み付け可能な収装部３１を備えるので、導圧通路２６のオリフィスの有効径を変更することにより、ダンパ室２０の拡張に伴って設定圧力がＰｓ１からＰｓへ変化する勾配θ（つまり、図３の時間ｔ１）を簡単に調整することが可能となる。
【００２０】
図１の場合、径の異なる複数のオリフィス３０ａがネジ穴３１の奥から開口へ径が小さくなる順の直列状態に収装されており、例えば、プラグ２５を外してネジ穴３１の最も手前のオリフィス３０ａをネジを緩めて外すことにより、導圧通路２６の流量を規制するオリフィス３０の有効径が１段階大きく変更され、ダンパ室２０の拡縮に伴って変化する設定圧力Ｐｓ１〜Ｐｓの勾配θをやや急なものに調整することができる。また、逆に導圧通路２６の流量を規制する現状のオフィス３０ａよりも径の小さいオリフィス３０ａを追加的に収装することにより、ダンパ室２０の拡張に伴って設定圧力がＰｓ１からＰｓへ変化する勾配θを緩やかなものに変更しえるのである。
【００２１】
図１においては、ダンパ室２０にスプリング１３の初期荷重を調整するためのシム３２が交換可能に設けられる。シム３２は、シリンダ部１９の内周に圧入され、ピストン１２の初期位置を規定する。シム３２を厚さの異なるものと交換することにより、ピストン１２の初期位置が軸方向へ変化するため、所定圧力Ｐｓ１の設定を調整することが可能となる。
【００２２】
シム３２の交換時は、プラグ２５を外して高圧ポート１４側からバルブ１１をダンパ室２０側へ押し込むことにより、シリンダ部１９からシム３２が外れ、その後、新たな設定値（所定圧力Ｐｓ１）に対応する厚さのシム３２をシリンダ部１９に圧入することになる。シリンダ部１９の内周に最大厚のシム３２が圧入可能な所定の奥行きを持つ領域部を設定すると良い。
【００２３】
このように、所定圧力Ｐｓ１の調整（シムの変更）と、設定圧力の勾配θ（時間ｔ１）の調整（オリフィス３０の有効径の変更）と、の併用により、リリーフバルブの制圧特性を様々の油圧曲線にマッチングさせるのが容易となり、作動ショックの十分な緩和を確保できるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施形態に表すリリーフバルブの正断面図とその左側面図である。
【図２】同じくリリーフバルブを説明する回路構成図である。
【図３】同じくリリーフバルブの制圧特性図である。
【図４】従来のリリーフバルブを説明する構成図である。
【図５】同じくリリーフバルブの制圧特性図である。
【符号の説明】
【００２５】
１１  バルブ
１２  ピストン
１３  スプリング
１４  高圧ポート
１５  低圧ポート
１９  シリンダ部
２０  ダンパ室
２５  プラグ
２６  導圧通路
３０ａ  オリフィス
３１  ネジ穴（オリフィスの収装部）
【図１】
2006153040.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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