(57)【要約】【課題】リリーフ弁の吸込性能を向上する。【解決手段】リリーフ弁１００は、開弁状態で低圧通路４Ｌから高圧通路４Ｈへの作動流体の流れを許容するサクションポペット３と、高圧通路４Ｈとサクションポペット３内の背圧室８とを連通するパイロット通路６０と、背圧室８とガイドプラグ７内に設けられたドレン室１２とを連通する通路２１を開閉するパイロットポペット９と、を備え、高圧通路４Ｈの圧力が低圧通路４Ｌの圧力よりも低くなると、サクションポペット３が開いて低圧通路４Ｌから高圧通路４Ｈに作動流体が導かれ、サクションポペット３は、機器本体１の第１シート部１ａに着座する第１着座部３ａを有し、メインポペット５は、高圧通路４Ｈに向かって突出する突出部５３ａを有し、第１着座部３ａから高圧通路４Ｈに臨むパイロット通路６０の先端側開口部６１ａまでの長さＬが、突出部５３ａの外径Ｄ0以上の長さに設定される。【選択図】図１
2019158099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧通路と低圧通路とが設けられる機器本体に取り付けられるバルブケースと、
前記バルブケース内に設けられ、前記機器本体に設けられる第１シート部から離座した開弁状態で前記低圧通路から前記高圧通路への作動流体の流れを許容し、前記第１シート部に着座した閉弁状態で前記高圧通路と前記低圧通路との連通を遮断するサクションポペットと、
前記サクションポペット内に設けられ、前記サクションポペットに設けられる第２シート部から離座した開弁状態で前記高圧通路から前記低圧通路への作動流体の流れを許容し、前記第２シート部に着座した閉弁状態で前記高圧通路と前記低圧通路との連通を遮断するメインポペットと、
前記サクションポペット内において、前記メインポペットとの間で背圧室を画成するガイドプラグと、
前記メインポペットに設けられ、前記高圧通路と前記背圧室とを連通するパイロット通路と、
前記背圧室と前記ガイドプラグ内に設けられたドレン室とを連通する通路を開閉するパイロットポペットと、を備え、
前記高圧通路の圧力が設定圧に達すると、前記パイロットポペットが開くことにより、前記メインポペットが開いて前記高圧通路から前記低圧通路に作動流体が導かれ、
前記高圧通路の圧力が前記低圧通路の圧力よりも低くなると、前記サクションポペットが開いて前記低圧通路から前記高圧通路に作動流体が導かれ、
前記サクションポペットは、前記第１シート部に着座する第１着座部を有し、
前記メインポペットは、前記第２シート部に着座する第２着座部と、前記第２着座部から前記高圧通路に向かって突出する突出部と、を有し、
前記突出部には、前記高圧通路に臨む前記パイロット通路の先端側開口部が設けられ、
前記第１着座部から前記先端側開口部までの長さが、前記突出部の外径以上の長さに設定される
ことを特徴とするリリーフ弁。
【請求項２】
請求項１に記載のリリーフ弁において、
前記メインポペットは、
前記第２着座部を有する本体部と、
前記本体部に設けられる摺動孔内に摺動可能に設けられるパイロットピストンと、を有し、
前記パイロット通路は、前記本体部に対して前記パイロットピストンが摺動することにより、開口面積が変化する可変絞りを有し、
前記突出部は、前記高圧通路に臨む前記本体部の先端面から突出する前記パイロットピストンの先端部であり、
前記第１着座部から前記先端側開口部までの長さが、前記パイロットピストンにおける前記摺動孔内を摺動する部位の外径以上の長さに設定される
ことを特徴とするリリーフ弁。
【請求項３】
請求項２に記載のリリーフ弁において、
前記パイロット通路は、
前記パイロットピストンに設けられ、前記高圧通路に臨む前記先端側開口部を有する先端側通路と、
前記パイロットピストンに設けられ、前記背圧室に臨む基端側開口部を有する基端側通路と、
前記パイロットピストンの外周面と前記本体部の前記摺動孔の内周面との間に設けられ、前記先端側通路と前記基端側通路とを連通する連通路と、を有し、
前記可変絞りは、前記基端側通路と前記連通路との間に設けられ、通過する作動流体の流れに抵抗を与える第１の絞り孔及び第２の絞り孔を有し、
前記第１の絞り孔は、前記高圧通路の圧力が所定圧力未満のときに前記連通路に連通し、前記高圧通路の圧力が前記所定圧力以上のときに前記連通路との連通が遮断され、
前記第２の絞り孔は、前記第１の絞り孔よりも開口面積が小さく、前記高圧通路の圧力が前記所定圧力以上のときに前記連通路に連通する
ことを特徴とするリリーフ弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リリーフ弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、チェックバルブｃｖが開くことによりポペット１０が開いて、高圧通路３から低圧通路４に作動流体を流すことで高圧通路３側の圧力を所定の圧力に保つリリーフ弁が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載のリリーフ弁は、高圧通路３側の圧力が負圧になった場合、すなわち、高圧通路３側の圧力が、低圧通路４側の圧力よりも低くなった場合に、ポペット７がスプリングＳ１に抗して移動してシート部１２が開く。これにより、低圧通路４側の作動流体が高圧通路３側に供給されるので、キャビテーションの発生が防止される。
【０００４】
特許文献１に記載のリリーフ弁では、ポペット７の外側に作用する圧力とポペット７の内側に作用する圧力との差が大きいほど、ポペット７の開度が大きくなり、吸込性能が向上する。ポペット７の内側のパイロット室１１は、制御ピストンＰの連通孔１４を通じて高圧通路３に連通する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４３０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ポペット７が開き、低圧通路４から高圧通路３に作動流体が流れ始めたときに、高圧通路３における低圧通路４に近い領域では、遠い領域に比べて圧力が高くなる。このため、高圧通路３における低圧通路４に近い領域に連通孔１４の開口部が位置してしまうと、ポペット７の外側に作用する圧力とポペット７の内側に作用する圧力との差が小さくなり、ポペット７の開度が十分に大きくならず、十分な吸込性能を確保することができなくなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、リリーフ弁の吸込性能を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、バルブケース内に設けられ、機器本体に設けられる第１シート部から離座した開弁状態で低圧通路から高圧通路への作動流体の流れを許容し、第１シート部に着座した閉弁状態で高圧通路と低圧通路との連通を遮断するサクションポペットと、サクションポペット内に設けられ、サクションポペットに設けられる第２シート部から離座した開弁状態で高圧通路から低圧通路への作動流体の流れを許容し、第２シート部に着座した閉弁状態で高圧通路と低圧通路との連通を遮断するメインポペットと、サクションポペット内において、メインポペットとの間で背圧室を画成するガイドプラグと、メインポペットに設けられ、高圧通路と背圧室とを連通するパイロット通路と、背圧室とガイドプラグ内に設けられたドレン室とを連通する通路を開閉するパイロットポペットと、を備え、高圧通路の圧力が設定圧に達すると、パイロットポペットが開くことにより、メインポペットが開いて高圧通路から低圧通路に作動流体が導かれ、高圧通路の圧力が低圧通路の圧力よりも低くなると、サクションポペットが開いて低圧通路から高圧通路に作動流体が導かれ、サクションポペットは、第１シート部に着座する第１着座部を有し、メインポペットは、第２シート部に着座する第２着座部と、第２着座部から高圧通路に向かって突出する突出部と、を有し、突出部には、高圧通路に臨むパイロット通路の先端側開口部が設けられ、第１着座部から先端側開口部までの長さが、突出部の外径以上の長さに設定されることを特徴とする。
【０００９】
第１の発明では、第１着座部から先端側開口部までの長さが、突出部の外径以上の長さに設定されるので、サクションポペットの外側に作用する圧力とサクションポペットの内側に作用する圧力との差が大きくなる。その結果、リリーフ弁の吸込性能を向上することができる。
【００１０】
第２の発明は、メインポペットが、第２着座部を有する本体部と、本体部に設けられる摺動孔内に摺動可能に設けられるパイロットピストンと、を有し、パイロット通路が、本体部に対してパイロットピストンが摺動することにより、開口面積が変化する可変絞りを有し、突出部が、高圧通路に臨む本体部の先端面から突出するパイロットピストンの先端部であり、第１着座部から先端側開口部までの長さが、パイロットピストンにおける摺動孔内を摺動する部位の外径以上の長さに設定されることを特徴とする。
【００１１】
第２の発明では、パイロット通路が、本体部に対してパイロットピストンが摺動することにより、開口面積が変化する可変絞りを有しているので、リリーフ弁の開弁特性を調整することができる。
【００１２】
第３の発明は、パイロット通路が、パイロットピストンに設けられ、高圧通路に臨む先端側開口部を有する先端側通路と、パイロットピストンに設けられ、背圧室に臨む基端側開口部を有する基端側通路と、パイロットピストンの外周面と本体部の摺動孔の内周面との間に設けられ、先端側通路と基端側通路とを連通する連通路と、を有し、可変絞りが、基端側通路と連通路との間に設けられ、通過する作動流体の流れに抵抗を与える第１の絞り孔及び第２の絞り孔を有し、第１の絞り孔は、高圧通路の圧力が所定圧力未満のときに連通路に連通し、高圧通路の圧力が所定圧力以上のときに連通路との連通が遮断され、第２の絞り孔は、第１の絞り孔よりも開口面積が小さく、高圧通路の圧力が所定圧力以上のときに連通路に連通することを特徴とする。
【００１３】
第３の発明では、高圧通路の圧力が所定圧力未満のときには、第１の絞り孔を通じて高圧通路の圧力が背圧室に導かれ、高圧通路の圧力が所定圧力以上のときには、第１の絞り孔よりも開口面積が小さい第２の絞り孔を通じて高圧通路の圧力が背圧室に導かれる。これにより、リリーフ弁からの作動流体の前漏れを抑制するとともに、リリーフ弁のオーバーライド特性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、リリーフ弁の吸込性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、リリーフ弁の断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図３ＡのＩＩａ方向から見たパイロットピストンの正面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２ＡのＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２ＡのＩＩＩａ方向から見たパイロットピストンの平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、メインポペットの断面図であり、図３ＡのＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿うパイロットピストンの断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面を参照して、本発明の実施形態に係るリリーフ弁１００について説明する。
【００１７】
リリーフ弁１００は、高圧通路４Ｈ内の作動油の圧力が設定圧に達すると開弁し、高圧通路４Ｈから低圧通路４Ｌへ作動油を逃がすことにより、高圧通路４Ｈ内の作動油の圧力が異常に高圧となることを防止する。また、リリーフ弁１００は、アンチボイド機能を有しており、高圧通路４Ｈが負圧になったときに開弁し、低圧通路４Ｌから高圧通路４Ｈへ作動油を供給することにより、キャビテーションの発生を防止する。本実施の形態では、作動流体として作動油が用いられるが、作動水や圧縮空気などの他の流体を用いてもよい。
【００１８】
リリーフ弁１００は、機器本体１にねじ締結により取り付けられる。機器本体１は、油圧シリンダ、油圧ポンプ、油圧モータ、複数の弁を有するバルブブロック等の油圧機器の本体である。機器本体１には、リリーフ弁１００を境界として高圧通路４Ｈと低圧通路４Ｌとが設けられる。機器本体１には、高圧通路４Ｈと低圧通路４Ｌとの間において、後述するリリーフ弁１００のサクションポペット３が着座する第１シート部１ａが設けられる。なお、機器本体１は油圧機器の本体に限定されず、各油圧機器間に設置されるブロック体も含む。
【００１９】
図１に示すように、リリーフ弁１００は、機器本体１に図示左端側が取り付けられる円筒状のバルブケース２と、バルブケース２内に設けられる円筒状のサクションポペット３と、サクションポペット３内に設けられるメインポペット５と、サクションポペット３内において、メインポペット５との間で背圧室８を画成するガイドプラグ７と、背圧室８とガイドプラグ７内に設けられたドレン室１２とを連通する通路２１を開閉するパイロットポペット９と、バルブケース２の図示右端側の開口を塞ぐケースプラグ１３と、を備える。ケースプラグ１３は、バルブケース２にねじ締結されるベース部１４と、ベース部１４にねじ締結されるばね受け部１５と、を有する。
【００２０】
サクションポペット３は、バルブケース２内において軸方向に移動可能に設けられ、その一部がバルブケース２の図示左端側の開口から突出している。なお、本明細書において、単に軸方向と記す場合は、リリーフ弁１００の中心軸方向、すなわち、リリーフ弁１００の各構成の動作方向のことを意味する。
【００２１】
サクションポペット３は、円筒部と底部とを有する有底円筒状の部材である。サクションポペット３は、メインポペット５が収容される収容孔３０を有する。サクションポペット３は、底部に高圧通路４Ｈに連通する高圧ポート３Ｈが設けられ、円筒部に低圧通路４Ｌに連通する低圧ポート３Ｌが設けられる。
【００２２】
サクションポペット３の先端部は、軸方向先端に向かって外径及び内径が小さくなる先細りのテーパ状に形成される。サクションポペット３のテーパ状の先端部は、外周側が機器本体１の第１シート部１ａに着座する第１着座部３ａとされ、内周側が後述するメインポペット５が着座する第２シート部３ｂとされる。
【００２３】
サクションポペット３は、後述するように、高圧通路４Ｈが負圧になった場合に開方向に作動する弁体である。サクションポペット３は、機器本体１に設けられる第１シート部１ａから第１着座部３ａが離座した開弁状態では、低圧通路４Ｌから高圧通路４Ｈへの作動油の流れを許容する。サクションポペット３は、機器本体１の第１シート部１ａに第１着座部３ａが着座した閉弁状態では、高圧通路４Ｈと低圧通路４Ｌとの連通を遮断する。
【００２４】
サクションポペット３の収容孔３０の図示右端側の開口は、ガイドプラグ７によって閉塞される。ガイドプラグ７は、サクションポペット３の収容孔３０内に収容される先端部７ａと、ベース部１４の先端部とバルブケース２内に形成された段部との間で挟持される基端部７ｂと、を有する。ガイドプラグ７は、基端部７ｂがベース部１４とバルブケース２とによって挟持されることにより、バルブケース２内に固定される。
【００２５】
サクションポペット３は、ガイドプラグ７の先端部７ａの外周面を摺動する。ガイドプラグ７の先端部７ａの外周面とサクションポペット３の内周面との間には、ガイドプラグ７とサクションポペット３との間の隙間をシールするシール部材が設けられる。
【００２６】
サクションポペット３の収容孔３０内には、メインポペット５が軸方向に摺動可能に設けられる。メインポペット５は、軸方向に貫通する摺動孔５０ａが設けられた本体部５０と、摺動孔５０ａ内に摺動可能に設けられるパイロットピストン５１と、を有する。メインポペット５には、高圧通路４Ｈと背圧室８とを連通するパイロット通路６０が設けられる。パイロット通路６０の詳細な構造については、後述する。
【００２７】
メインポペット５は、サクションポペット３の収容孔３０の内周面を摺動する。本体部５０の外周面とサクションポペット３の内周面との間には、本体部５０とサクションポペット３との間の隙間をシールするシール部材が設けられる。本体部５０は、その先端側の外周縁が、サクションポペット３の第２シート部３ｂに着座する第２着座部５ｂとされる。
【００２８】
背圧室８は、サクションポペット３の内周面と、メインポペット５の背面と、ガイドプラグ７の先端面と、によって画成される空間である。背圧室８は、パイロット通路６０を通じて高圧通路４Ｈに連通する。
【００２９】
パイロットピストン５１は、本体部５０の背圧室８に臨む面に設けられた凹部５５に配置されるフランジ部５２と、フランジ部５２から軸方向に延在する円柱状の軸部５３と、を有する。パイロットピストン５１の先端部、すなわち軸部５３の先端部は、高圧通路４Ｈに臨む本体部５０の先端面から突出する突出部５３ａとされる。つまり、メインポペット５は、第２着座部５ｂから高圧通路４Ｈに向かって突出する突出部５３ａを有する。
【００３０】
メインポペット５の本体部５０とガイドプラグ７との間にはばね８１が設けられ、パイロットピストン５１のフランジ部５２とガイドプラグ７との間にはばね８２が設けられる。ばね８１は、本体部５０を押圧することにより、メインポペット５の第２着座部５ｂを第２シート部３ｂに着座させる方向に付勢する付勢部材である。ばね８２は、フランジ部５２を押圧することにより、フランジ部５２を本体部５０の凹部５５の底面に当接させる方向に付勢する付勢部材である。
【００３１】
メインポペット５は、高圧通路４Ｈが設定圧に達した場合に開方向に作動する弁体である。メインポペット５は、サクションポペット３に設けられる第２シート部３ｂから第２着座部５ｂが離座した開弁状態で高圧通路４Ｈから低圧通路４Ｌへの作動油の流れを許容する。メインポペット５は、サクションポペット３の第２シート部３ｂに第２着座部５ｂが着座した閉弁状態で高圧通路４Ｈと低圧通路４Ｌとの連通を遮断する。
【００３２】
ガイドプラグ７には、パイロットポペット９が組み込まれる。ガイドプラグ７には、サクションポペット３の外周面とバルブケース２の内周面との間の隙間２ａを通じて低圧通路４Ｌに連通するドレン室１２が形成される。ドレン室１２は、ガイドプラグ７内に設けられた通路２１を通じて背圧室８に連通する。通路２１には、パイロットポペット９の着座部９ａが着座するシート部２１ｓが設けられる。通路２１におけるシート部２１ｓと背圧室８に臨む開口面との間には、通過する作動油の流れに抵抗を与える絞り２１ａが設けられる。
【００３３】
パイロットポペット９とばね受け部１５との間には、ばね８３が設けられる。ばね８３は、着座部９ａがシート部２１ｓに着座する方向にパイロットポペット９を付勢する付勢部材である。
【００３４】
高圧通路４Ｈ内の作動油を背圧室８に導くパイロット通路６０について説明する。図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、パイロット通路６０は、パイロットピストン５１に設けられ、高圧通路４Ｈに臨む先端側開口部６１ａを有する先端側通路６１と、パイロットピストン５１に設けられ、背圧室８に臨む基端側開口部６２ａを有する基端側通路６２と、パイロットピストン５１の外周面と本体部５０の摺動孔５０ａの内周面との間に設けられ、先端側通路６１と基端側通路６２とを連通する連通路６７と、先端側通路６１と連通路６７とを連通する貫通孔６３と、本体部５０に対してパイロットピストン５１が摺動することにより、開口面積が変化する可変絞り６６を有する。
【００３５】
本実施形態では、パイロット通路６０に、本体部５０に対してパイロットピストン５１が摺動することにより、開口面積が変化する可変絞り６６が設けられているので、リリーフ弁１００の開弁特性を調整することができる。
【００３６】
可変絞り６６は、パイロットピストン５１に設けられる第１の絞り孔６４及び第２の絞り孔６５を有する。第１の絞り孔６４及び第２の絞り孔６５は、基端側通路６２と連通路６７との間に設けられ、通過する作動油の流れに抵抗を与える。第２の絞り孔６５は、第１の絞り孔６４よりも開口面積が小さい。第２の絞り孔６５は、第１の絞り孔６４よりも基端側開口部６２ａに近い位置に設けられる。
【００３７】
パイロットピストン５１は、高圧通路４Ｈの圧力が上昇すると、ばね８２の付勢力に抗して軸方向に移動する。高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１未満のときには、パイロットピストン５１は、ばね８２の付勢力によりフランジ部５２が本体部５０の凹部５５に押し付けられた状態とされる。このとき、パイロットピストン５１の突出部５３ａの突出量は、最大となっているので、最大突出状態とも呼ぶ。高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１以上になると、パイロットピストン５１はガイドプラグ７に近づくように摺動孔５０ａ内を摺動する。
【００３８】
第１の絞り孔６４は、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１未満のときに連通路６７に連通し、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１以上になると摺動孔５０ａの内周面によってその開口が塞がれ、連通路６７との連通が遮断される。
【００３９】
パイロットピストン５１の軸部５３の外周面には、環状の溝５３ｃが形成され、この溝５３ｃに上記貫通孔６３が形成される。本実施形態では、貫通孔６３の数と第１の絞り孔６４の数とは同一であり、貫通孔６３の内径は、第１の絞り孔６４の内径以上の寸法に設定される。つまり、貫通孔６３の総開口面積は、第１の絞り孔６４の総開口面積以上に設定される。
【００４０】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、パイロットピストン５１の軸部５３の外周面には、摺動孔５０ａの内周面との間で空間を画成する平面部５３ｂが形成され、この平面部５３ｂに上記第２の絞り孔６５が形成される。図１〜図３Ｂに示すように、第２の絞り孔６５は、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１未満のときには、連通路６７に連通する。さらに、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１以上のとき、すなわち第１の絞り孔６４と連通路６７との連通が遮断された状態においても連通路６７に連通する。
【００４１】
高圧通路４Ｈに臨むパイロット通路６０の先端側開口部６１ａは、突出部５３ａの先端面に設けられる。先端側開口部６１ａは、図１に示すように、サクションポペット３が閉弁状態であり、突出部５３ａが最大突出状態であるときに、サクションポペット３の軸方向外側に位置する。後述するように、パイロットポペット９が開弁すると、高圧通路４Ｈの作動油は、先端側開口部６１ａからパイロット通路６０内に導入され、可変絞り６６を通過して背圧室８に導かれる。背圧室８に導かれた作動油は、絞り２１ａを通過してドレン室１２に導かれ、隙間２ａを通じて低圧通路４Ｌに導かれる。なお、低圧通路４Ｌは、作動油が貯留される図示しないタンクに接続される。
【００４２】
本実施形態に係るリリーフ弁１００の主な動作について説明する。
【００４３】
−リリーフ作動時−
高圧通路４Ｈ内の圧力が、ばね８３によって設定されるパイロットポペット９の設定圧（パイロットポペット９のクラッキング圧）に達すると、パイロットポペット９が開く。パイロットポペット９が開くことにより、背圧室８内の作動油は、通路２１を通じてドレン室１２に流れ、低圧通路４Ｌに排出される。なお、背圧室８からドレン室１２に流れる作動油は、通路２１に形成される絞り２１ａにより抵抗が与えられる。このため、背圧室８の圧力は、低圧通路４Ｌの圧力よりも高い所定の圧力範囲内で保持される。
【００４４】
高圧通路４Ｈの作動油は、パイロット通路６０の可変絞り６６を通じて背圧室８に導かれる。つまり、背圧室８の圧力は、上流側の絞りである可変絞り６６の開口面積と、下流側の絞り２１ａの開口面積とのバランスによって決定される。
【００４５】
高圧通路４Ｈの圧力がメインポペット５のクラッキング圧に達する前の状態では、高圧通路４Ｈの作動油は、パイロット通路６０の第１の絞り孔６４を通じて背圧室８に流入し、背圧室８と高圧通路４Ｈとの間で第１の絞り孔６４に応じた差圧が生じる。高圧通路４Ｈと背圧室８との圧力差が大きくなると、パイロットピストン５１がばね８２の付勢力に抗して移動する。高圧通路４Ｈの圧力が上昇し、パイロットピストン５１の移動により、第１の絞り孔６４と連通路６７との連通が遮断されると、先端側通路６１内の作動油は、平面部５３ｂと摺動孔５０ａの内周面との間の空間及び第２の絞り孔６５を通じて基端側通路６２に流れ、背圧室８に導かれる。
【００４６】
第２の絞り孔６５は、第１の絞り孔６４よりも開口面積が小さいので、高圧通路４Ｈと背圧室８との圧力差が大きくなる。これにより、本体部５０の第２着座部５ｂがサクションポペット３の第２シート部３ｂから離座し、メインポペット５が開弁状態となる。メインポペット５が開くことにより、高圧通路４Ｈから低圧通路４Ｌに作動油が導かれ、高圧通路４Ｈの圧力が異常に高圧となることが防止される。
【００４７】
このように、パイロットポペット９の開弁直後、すなわち高圧通路４Ｈの圧力がパイロットポペット９のクラッキング圧以上であってメインポペット５のクラッキング圧未満の状態では、第２の絞り孔６５よりも開口面積が大きい第１の絞り孔６４を通じて高圧通路４Ｈから背圧室８に作動油が流れる。このため、メインポペット５のクラッキング圧に達する前にメインポペット５が僅かに開いて高圧通路４Ｈから低圧通路４Ｌに流れる、前漏れ現象を抑制することができる。
【００４８】
さらに、高圧通路４Ｈの圧力の上昇に伴い、第１の絞り孔６４が閉じ、第２の絞り孔６５を通じて高圧通路４Ｈから背圧室８に作動油が流れると、背圧室８の圧力が大きく低下し、高圧通路４Ｈの圧力上昇に応じて、メインポペット５が応答性よく開く。つまり、高圧通路４Ｈの圧力がメインポペット５のクラッキング圧以上の状態では、第１の絞り孔６４よりも開口面積が小さい第２の絞り孔６５を通じて背圧室８に作動油を導くことにより、リリーフ弁１００のオーバーライド特性を向上することができる。
【００４９】
−サクション作動時−
一方、高圧通路４Ｈが負圧になると、すなわち高圧通路４Ｈの圧力が低圧通路４Ｌの圧力よりも低くなると、サクションポペット３が開いて低圧通路４Ｌから高圧通路４Ｈに作動油が導かれる。サクション作動時に、サクションポペット３に作用する力Ｆｓは、以下の式（１）により表される。
【００５０】
（数１）
Ｆｓ＝（ＰL−ＰH）×（Ｄ22−Ｄ12）×π/４      ・・・（１）
【００５１】
ここで、ＰLは低圧通路４Ｌの圧力、ＰHは高圧通路４Ｈの圧力、Ｄ2はガイドプラグ７の外周面に摺接するサクションポペット３の内周面の内径、Ｄ1は第１シート部１ａに着座する第１着座部３ａの外径である。
【００５２】
サクションポペット３に作用する力Ｆｓは、低圧通路４Ｌの圧力ＰLと高圧通路４Ｈの圧力ＰHとの差が大きいほど大きくなり、サクションポペット３の開き量が大きくなる。サクションポペット３の開き量は、大きいほど吸込性能が向上する。
【００５３】
ところで、サクションポペット３の第１着座部３ａが第１シート部１ａから離座し、低圧通路４Ｌから高圧通路４Ｈに作動油が流れ始めたときに、高圧通路４Ｈにおける低圧通路４Ｌに近い領域Ａ１では、遠い領域Ａ２に比べて圧力が高くなる。このため、仮に、高圧通路４Ｈにおける低圧通路４Ｌに近い領域Ａ１に先端側開口部６１ａが位置してしまうと、サクションポペット３の外側に作用する圧力とサクションポペット３の内側に作用する圧力との差が小さくなり、サクションポペット３の開度が十分に大きくならず、十分な吸込性能を確保することができなくなるおそれがある。
【００５４】
これに対して、本実施形態では、高圧通路４Ｈにおける低圧通路４Ｌから遠い領域Ａ２に先端側開口部６１ａが位置している。実験等により、サクションポペット３が閉弁状態のときに、第１着座部３ａから先端側開口部６１ａまでの長さＬが、突出部５３ａにおける摺動孔５０ａ内を摺動する部位の外径Ｄ0以上の長さであれば、十分な吸込性能が得られることが確認された。このため、サクションポペット３が閉弁状態のときに、第１着座部３ａから先端側開口部６１ａまでの長さＬは、突出部５３ａの外径Ｄ0以上の長さに設定される。
【００５５】
このように、本実施形態では、先端側開口部６１ａを高圧通路４Ｈにおける低圧通路４Ｌから遠い領域Ａ２に位置させることにより、サクションポペット３の内外に作用する圧力差を大きくすることで、リリーフ弁１００の吸込性能を向上することができる。
【００５６】
上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。
【００５７】
第１着座部３ａから先端側開口部６１ａまでの長さＬが、突出部５３ａの外径Ｄ0以上の長さに設定される。これにより、背圧室８内の圧力が、高圧通路４Ｈにおける低圧通路４Ｌから遠い領域Ａ２の圧力となるので、サクションポペット３の外側に作用する圧力とサクションポペット３の内側に作用する圧力との差が大きくなる。これにより、サクション作動時におけるサクションポペット３の開き量が大きくなり、リリーフ弁１００の吸込性能を向上することができる。
【００５８】
次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。
【００５９】
＜変形例１＞
上記実施形態では、突出部５３ａの先端面に先端側開口部６１ａが形成される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。突出部５３ａの外周面に先端側開口部６１ａを形成してもよい。この場合、先端側開口部６１ａと第１着座部３ａまでの軸方向の最小距離が、突出部５３ａの外径Ｄ0以上の長さに設定される。
【００６０】
＜変形例２＞
上記実施形態では、メインポペット５が、本体部５０とパイロットピストン５１によって構成される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。メインポペット５は、例えば、上記実施形態で説明した本体部５０とパイロットピストン５１とを一体に形成した弁体として形成してもよい。この場合、パイロットピストン５１に相当する部位が本体部５０に対して移動することはない。このような場合であっても、メインポペットから突出する突出部に設けられる先端側開口部から第１着座部までの長さを、突出部の外径以上の長さに設定することにより、リリーフ弁の吸込性能を向上することができる。
【００６１】
＜変形例３＞
上記実施形態では、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１以上のときに、第２の絞り孔６５が連通路６７に連通する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第２の絞り孔６５に代えて、軸部５３の外周面と摺動孔５０ａの内周面との間に、通過する作動油に抵抗を与える絞りとしての環状隙間を設けてもよい。この場合、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１以上になると、上記環状隙間が連通路６７に連通する。つまり、高圧通路４Ｈの作動油は、先端側通路６１→貫通孔６３→連通路６７→平面部５３ｂと摺動孔５０ａの内周面との間→軸部５３の外周面と摺動孔５０ａの内周面との間の上記環状隙間を通じて背圧室８に導かれる。なお、パイロットピストン５１に第２の絞り孔６５及び上記環状隙間の両方を設け、通過する作動油の流れに付与される抵抗を調整するようにしてもよい。
【００６２】
以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、および効果をまとめて説明する。
【００６３】
リリーフ弁１００は、高圧通路４Ｈと低圧通路４Ｌとが設けられる機器本体１に取り付けられるバルブケース２と、バルブケース２内に設けられ、機器本体１に設けられる第１シート部１ａから離座した開弁状態で低圧通路４Ｌから高圧通路４Ｈへの作動流体の流れを許容し、第１シート部１ａに着座した閉弁状態で高圧通路４Ｈと低圧通路４Ｌとの連通を遮断するサクションポペット３と、サクションポペット３内に設けられ、サクションポペット３に設けられる第２シート部３ｂから離座した開弁状態で高圧通路４Ｈから低圧通路４Ｌへの作動流体の流れを許容し、第２シート部３ｂに着座した閉弁状態で高圧通路４Ｈと低圧通路４Ｌとの連通を遮断するメインポペット５と、サクションポペット３内において、メインポペット５との間で背圧室８を画成するガイドプラグ７と、メインポペット５に設けられ、高圧通路４Ｈと背圧室８とを連通するパイロット通路６０と、背圧室８とガイドプラグ７内に設けられたドレン室１２とを連通する通路２１を開閉するパイロットポペット９と、を備え、高圧通路４Ｈの圧力が設定圧に達すると、パイロットポペット９が開くことにより、メインポペット５が開いて高圧通路４Ｈから低圧通路４Ｌに作動流体が導かれ、高圧通路４Ｈの圧力が低圧通路４Ｌの圧力よりも低くなると、サクションポペット３が開いて低圧通路４Ｌから高圧通路４Ｈに作動流体が導かれ、サクションポペット３は、第１シート部１ａに着座する第１着座部３ａを有し、メインポペット５は、第２シート部３ｂに着座する第２着座部５ｂと、第２着座部５ｂから高圧通路４Ｈに向かって突出する突出部５３ａと、を有し、突出部５３ａには、高圧通路４Ｈに臨むパイロット通路６０の先端側開口部６１ａが設けられ、第１着座部３ａから先端側開口部６１ａまでの長さＬが、突出部５３ａの外径Ｄ0以上の長さに設定される。
【００６４】
この構成では、第１着座部３ａから先端側開口部６１ａまでの長さＬが、突出部５３ａの外径Ｄ0以上の長さに設定されるので、サクションポペット３の外側に作用する圧力とサクションポペット３の内側に作用する圧力との差が大きくなる。その結果、リリーフ弁１００の吸込性能を向上することができる。
【００６５】
リリーフ弁１００は、メインポペット５が、第２着座部５ｂを有する本体部５０と、本体部５０に設けられる摺動孔５０ａ内に摺動可能に設けられるパイロットピストン５１と、を有し、パイロット通路６０が、本体部５０に対してパイロットピストン５１が摺動することにより、開口面積が変化する可変絞り６６を有し、突出部５３ａが、高圧通路４Ｈに臨む本体部５０の先端面から突出するパイロットピストン５１の先端部であり、第１着座部３ａから先端側開口部６１ａまでの長さＬが、パイロットピストン５１における摺動孔５０ａ内を摺動する部位の外径Ｄ0以上の長さに設定される。
【００６６】
この構成では、パイロット通路６０が、本体部５０に対してパイロットピストン５１が摺動することにより、開口面積が変化する可変絞り６６を有しているので、リリーフ弁１００の開弁特性を調整することができる。
【００６７】
リリーフ弁１００は、パイロット通路６０が、パイロットピストン５１に設けられ、高圧通路４Ｈに臨む先端側開口部６１ａを有する先端側通路６１と、パイロットピストン５１に設けられ、背圧室８に臨む基端側開口部６２ａを有する基端側通路６２と、パイロットピストン５１の外周面と本体部５０の摺動孔５０ａの内周面との間に設けられ、先端側通路６１と基端側通路６２とを連通する連通路６７と、を有し、可変絞り６６が、基端側通路６２と連通路６７との間に設けられ、通過する作動流体の流れに抵抗を与える第１の絞り孔６４及び第２の絞り孔６５を有し、第１の絞り孔６４は、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１未満のときに連通路６７に連通し、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１以上のときに連通路６７との連通が遮断され、第２の絞り孔６５は、第１の絞り孔６４よりも開口面積が小さく、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１以上のときに連通路６７に連通する。
【００６８】
この構成では、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１未満のときには、第１の絞り孔６４を通じて高圧通路４Ｈの圧力が背圧室８に導かれ、高圧通路４Ｈの圧力が所定圧力Ｐ１以上のときには、第１の絞り孔６４よりも開口面積が小さい第２の絞り孔６５を通じて高圧通路４Ｈの圧力が背圧室８に導かれる。これにより、リリーフ弁１００からの作動流体の前漏れを抑制するとともに、リリーフ弁１００のオーバーライド特性を向上することができる。
【００６９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・機器本体、１ａ・・・第１シート部、２・・・バルブケース、３・・・サクションポペット、３ａ・・・第１着座部、３ｂ・・・第２シート部、４Ｈ・・・高圧通路、４Ｌ・・・低圧通路、５・・・メインポペット、５ｂ・・・第２着座部、７・・・ガイドプラグ、８・・・背圧室、９・・・パイロットポペット、１２・・・ドレン室、２１・・・通路、５０・・・本体部、５０ａ・・・摺動孔、５１・・・パイロットピストン、５３ａ・・・突出部、６０・・・パイロット通路、６１・・・先端側通路、６１ａ・・・先端側開口部、６２・・・基端側通路、６２ａ・・・基端側開口部、６４・・・第１の絞り孔、６５・・・第２の絞り孔、６６・・・可変絞り、６７・・・連通路、１００・・・リリーフ弁
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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