(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに螺着されたリテーナと、
前記リテーナに軸心方向に所定距離移動可能に配設され圧油の供給側と排出側との連通路を開閉する可動体と、
前記可動体の外周と前記リテーナの内周との間に配設され軸心方向に変位可能なピストン部材と、
前記ピストン部材と前記可動体との間に設けられ一端側を前記可動体に、かつ他端側を前記ピストン部材に付勢する主ばね部材と、
前記可動体と前記リテーナに螺着したプラグおよび該プラグに螺着した調整ボルト部材とにより構成される液圧室と、
前記液圧室に設けられ前記可動体を軸心方向に付勢する調整ばね部材と、
を設け、
前記可動体の一端面に作用する供給側の圧油の一部を前記液圧室に導入する孔を該可動体に形成し、前記液圧室の圧油により前記ピストン部材を介して前記主ばね部材を圧縮することによって設定圧力を調整するリリーフ弁において、
前記リテーナの先端部に形成され内穴に突出するあご部と、
前記リテーナに同軸で前記ケーシングに装着する摺動自在な円筒形状の弁座と、
前記弁座に前記可動体の円錐部に係合してシート面を形成した弁座ストッパー部と、
備え、前記あご部と前記弁座ストッパー部を圧入し、該あご部の内周面と該弁座の凹部外周面が隙間を有して係合することにより前記リテーナ及び前記弁座を一体的に移動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、建設機械の旋回モータに装着されるリリーフ弁の低騒音化に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリリーフ弁の概略構造の一例を図４に示す。図４において参照符号９２はリリーフ弁９０の弁本体で、供給通路９３及び戻り通路９４を有し、該通路９３及び９４に連通する孔９５を有しており、該孔９５の内側にスリーブ９６が液密的に嵌着されている。このスリーブ９６は内部に大径部９７ａ及び小径部９７ｂを有する段付孔９７が形成されている。また、弁本体９２の孔９５の開口部側に螺合するキャップ９８は内部に孔９９を有し、その一側をスリーブ９６に接し他側をプラグ１００にて孔９９を閉塞する。参照符号１０１はシートで、孔１０１ａを有する。
【０００３】
段付孔９７の大径部９７ａに摺動可能に挿入された外側ポペット１０２は一端を開放した孔１０３を有し偏心孔１０４を有する他端面をシート部１１３に接し、その移動により供給通路９３を戻り通路９４に連通する。外側ポペット１０２の孔１０３に挿入された内側ポペット１０５は、その内部に孔１０５ａ及びこれに繋がる大径の孔１０５ｂを有する。参照符号１０６はロッドで、その一側を内側ポペット１０５の大径の孔１０５ｂに、他側をばね座１０７の内孔１０８に挿入され図示の位置で右方向への移動をプラグ１００の端面にて制限している。
【０００４】
ロッド１０６の内部に設けられた軸方向通路１０９は一方を孔１０５ａ、偏心孔１０４を介して供給通路９３に接続し、他方には外周方向に開口する横孔１１０が設けられている。
ばね座１０７はキャップ９８の孔９９及びロッド１０６の外周に挟まれ軸方向に移動可能に挿入されており、その内孔１０８にロッド１０６の横孔１１０に対応する環状溝１１１及びこの溝１１１に連なり外周のばね座室１１４に開口する通路１１２を設けている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭５７−１００６７５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、特許文献１に記載されているリリーフ弁９０において、シート１０１はスリーブ９６の段付孔９７の大径部９７ａに挿入されており、スリーブ９６に嵌着されたシート１０１はスリーブ９６の段付孔９７の大径部９７ａに挿入し、該シート１０１の鍔部１０１ｂはスリーブ９６の端面に当接している。そして、シート１０１と外側ポペット１０２とはシート部１１３で接触するようになっており、スリーブ９６とシート１０１とは分離する構造になっている。
【０００７】
さらに、スリーブ９６とシート１０１とは取扱い性の考慮から圧入組付けする構造になっている。ここで、取扱性の考慮とはリリーフ弁９０を単品状態での搬送時や弁本体９２からの組付交換時などにシート１０１の抜け、落下防止に留意することを意味する。
また、弁本体９２とキャップ９８のシール形状が軸面でのＯリングのシール形状のため高圧化に伴いＯリングのはみ出しによる油漏れの発生の増加及び弁本体９２へのキャップ９８の取付け基準面をシート１０１の端面としているので、スリーブ９６及びキャップ９８に軸方向に力が作用し変形することで、スリーブ９６及びキャップ９８内部のクリアランスの管理寸法が変化し、リリーフ弁９０の性能が安定しない。これにより、実機において油漏れのリスク増加や性能のバラツキが大きくなる。
【０００８】
本発明は係る課題を解決するためになされたもので、リリーフ弁の組付け仕上がり完成品における弁本体とシートとの径方向には常に隙間を設け、シートが弁本体と軸方向隙間範囲内で円滑に移動しうる寸法とし、シートが弁本体から抜け出ないようにシートストッパー構造を設けたリリーフ弁を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、
ケーシングに螺着されたリテーナと、
前記リテーナに軸心方向に所定距離移動可能に配設され圧油の供給側と排出側との連通路を開閉する可動体と、
前記可動体の外周と前記リテーナの内周との間に配設され軸心方向に変位可能なピストン部材と、
前記ピストン部材と前記可動体との間に設けられ一端側を前記可動体に、かつ他端側を前記ピストン部材に付勢する主ばね部材と、
前記可動体と前記リテーナに螺着したプラグおよび該プラグに螺着した調整ボルト部材とにより構成される液圧室と、
前記液圧室に設けられ前記可動体を軸心方向に付勢する調整ばね部材と、
を設け、
前記可動体の一端面に作用する供給側の圧油の一部を前記液圧室に導入する孔を該可動体に形成し、前記液圧室の圧油により前記ピストン部材を介して前記主ばね部材を圧縮することによって設定圧力を調整するリリーフ弁において、
前記リテーナの先端部に形成され内穴に突出するあご部と、
前記リテーナに同軸で前記ケーシングに装着する摺動自在な円筒形状の弁座と、
前記弁座に前記可動体の円錐部に係合してシート面を形成した弁座ストッパー部と、
備え、前記あご部と前記弁座ストッパー部を圧入し、該あご部の内周面と該弁座の凹部外周面が隙間を有して係合することにより前記リテーナ及び前記弁座を一体的に移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、リテーナの先端部に形成され内穴に突出するあご部に、リテーナに同軸状にケーシングに装着する摺動自在な円筒形状の弁座を前記可動体の円錐部に係合してシート面を形成する弁座ストッパー部を係合することにより、前記リテーナ及び前記弁座を一体的に移動することが出来るので、ケーシングからのリリーフ弁を着脱する際に、リテーナを弁座と一体にケーシングから確実に出し入れすることが可能である。
また、リリーフ弁単品状態での搬送時の弁座の落下防止にもなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】旋回モータの油圧回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るリリーフ弁の概略構造を示す略縦断面図である。
【図３】図２のリリーフ弁の動作説明図である。
【図４】従来のリリーフ弁の概略構造を示す略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明のリリーフ弁２０が使用される旋回モータ１０の油圧回路図で、旋回モータ１０には左右回転するように二つのポート１１、１２が設置されており、一方のポート１１が入口（高圧）となった場合には、他方のポート１２が出口（低圧）となり、旋回モータ１０の左右操作により入口ポート１１と出口ポート１２は相互に反転する。
本発明のリリーフ弁２０は図１の入口ポート１１と出口ポート１２を制御するものであり、各ポート１１及び１２に各１個ずつ、例えばリリーフ弁１５ａ、１５ｂが使用される。この場合、図１に示すリリーフ弁１５ａ、１５ｂは図２及び図３に示すリリーフ弁２０を使用している。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態に係るリリーフ弁２０の概略構造を示す略縦断面図である。図２において、参照符号２１はケーシングを示すもので、該ケーシング２１には連通路である供給通路２２と、排出通路２３とが形成されている。前記ケーシング２１に形成された穴部２４には、円筒状のリテーナ２５の略中央部よりも一端側（図２で左側）が挿入され、かつねじ機構２６を介してケーシング２１に螺着されている。この場合、前記リテーナ２５は円筒部２８が形成される段付部２７ａがケーシング２１に当接してリテーナ２５の軸心方向の位置決めがなされる。さらに、前記リテーナ２５の略中央部よりも他端側（図２で右側）は段付部２７ａよりも大きい段付部２７ｂを形成する円筒部２９が形成されている。
【００１４】
前記リテーナ２５の一端部（図２で左端）には、ケーシング２１に穿設された供給通路２２に連通する横断面略円形状の入口通路３０が形成されている。前記入口通路３０には該入口通路３０の横断面より大きい円形状の穴３１が連通して設けられており、該穴３１には、排出通路２３に連通する出口通路３２が円周方向に適宜な間隔で複数個（ HYPERLINK "http://www6.ipdl.inpit.go.jp/Tokujitu/tjitemdrwdb.ipdl?N0000=231&N0001=35&N0005=rrBfiHs2e0H1hnICUA1i&N0500=4JPA%20418194334%20%20%20%20%20%20%20&N0510=Bxzbm5tq2jo2dyG7jSy2&N0552=9&N0553=000003" \t "tjitemdrwdb" 図２では２個表示されている）設けられる。
一方、リテーナ２５の他端部（図２で右端）内周には、略円筒状のプラグ３３の略中央部よりも一端側の外周が螺合している。この場合、前記プラグ３３はねじ手段３４によりリテーナ２５に螺着され、プラグ３３の略中央部の大径部３５の段付部３６がリテーナ２５の側壁面３７に当接されるので、プラグ３３はリテーナ２５の所定位置に固着される。また、前記プラグ３３の一端部内周には雌ねじ３８が形成されている。そして、前記ケーシング２１とリテーナ２５及びプラグ３３により弁本体３９が構成されている。前記プラグ３３の略中央部よりも他端側（図２で左側）、すなわち大径部３５はリテーナ２５に形成された穴部４１に嵌挿されている。さらに穴部４１には、ピストン（ピストン部材）４２が摺動自在に嵌挿されており、ばね部材４３の弾発力によりピストン４２の側壁面４４（図２で右面）がプラグ３３の大径部３５の端面７８に当接される。なお、ピストン４２の側壁面４４、４５（図２で左面）には環状凹部４６、４７が形成されている。
【００１５】
前記リテーナ２５の軸心上には略円柱状のポペット４８が配設されており、該ポペット４８の軸心上には軸心方向の孔４９，５０が穿設され、かつ孔４９，５０は第１のオリフィス５１により連通されている。前記ポペット４８は一端部（図２で左側）が円錐部５２に形成されており、入口通路３０に係合することによりシート面５３が画成され、かつ略中央部より他端部（図２で右側）がピストン４２及びプラグ３３に摺動自在に嵌挿されている。なお、ポペット４８の円錐部５２が入口通路３０に係合した際、円筒部５４の外周面がリテーナ２５の穴３１の内周面に嵌挿して該穴３１によりガイドされるので、シート面５３が確実に確保される。
【００１６】
前記円筒部５４と円筒部５５との間に形成される段付部５６には該円筒部５５の外周面にスペーサ５７の内周面が嵌着されており、ポペット４８とスペーサ５７とによりポペット弁体（可動体）５８が構成されている。前記ポペット弁体５８の段付部５６とピストン４２の環状凹部４７との間には、ポペット弁体５８の円筒部５５に巻装されたばね部材４３が配設されている。
前記ばね部材（主ばね部材）４３は、ポペット弁体５８の円錐部５２を入口通路３０の端部に係合してシート面５３が画成されるので、入口通路３０と出口通路３２との間が連通・遮断されると共に、ピストン４２をプラグ３３に押付けている。すなわち、前記リテーナ２５の内周と前記ポペット弁体５８の外周との間に前記ばね部材４３を収容する円筒状のばね室６０が形成されており、該ばね室６０は孔６１を介して排出通路２３に連通している。前記孔６１はリテーナ２５に円周方向に適宜等間隔に複数個形成されている。
【００１７】
前記プラグ３３の雌ねじ３８には調整ボルト（調整ボルト部材）６２が螺合しており、該調整ボルト６２とプラグ３３とポペット弁体５８とにより液圧室６３が形成されている。
前記液圧室６３には、前記ポペット弁体５８及び調整ボルト６２の一端部より軸心方向に突出する円形状の突起部６４及び６５が臨設されており、これらの突起部６４，６５にはばね部材（調整ばね部材）６６の両端が巻装され、かつプラグ３３及びポペット弁体５８の一端部に係合されている。前記ばね部材６６は弾発力がポペット弁体５８及びプラグ３３に付勢している。よって、ポペット弁体５８の円錐部５２が弁本体３９の入口通路３０の端面に押付けられている。従って、調整ボルト６２の回動操作により、ばね部材６６の弾発力によるポペット弁体５８への押圧力が調整でき、調整ボルト６２と、該調整ボルト６２に螺合して調整ボルト６２の位置を固定するナット６７と、該ナット６７とプラグ３３との間に装着されたワッシャ６８とによりばね部材６６の弾発力を調整する調整手段６９が構成されている。
【００１８】
前記ばね部材４３は一端部（図２で左端）がスペーサ５７に係合され、他端部(図２で右端)がピストン４２の側壁面４５の環状凹部４７に係合されている。一方、液圧室６３には直径方向に指向する第２のオリフィス７０が連通し、該オリフィス７０は軸心方向に指向する第３のオリフィス７１が連通している。前記第２及び第３のオリフィス７０，７１はそれぞれ細孔７２、ガイド孔７３及び細孔７４、ガイド孔７５より構成されている。この場合、前記第２のオリフィス７０はプラグ３３の大径部３５の外周面に形成される環状溝７６に連通している。前記第３のオリフィス７１のガイド孔７５はピストン４２の側壁面４４に係合するプラグ３３の大径部３５の端面７８に連通している。
【００１９】
参照符号８０はケーシング２１の穴部２４に摺動自在に嵌挿された円筒形状の弁座である。弁座８０は一側（図２で右端）に弁座ストッパー部８１を有し、該弁座ストッパー部８１の端面がポペット弁体５８の円錐面５２に係合してシート面５３が形成されている。弁座ストッパー部８１はリリーフ弁２０をケーシング２１から矢印Ｙ方向に取り外す際、弁座８０がケーシング２１内に取り残されず、リテーナ２５に係合した状態で該ケーシング２１から取り出すようになっている。なお、弁座８０の内穴は入口通路３０を形成して供給通路２２に連通している。弁座８０の外周面には穴部２４に対してＯリングにより液密にシールされている。
【００２０】
リテーナ２５のあご部２５ａと弁座８０の弁座ストッパー部８１は、圧入によりリテーナ２５と弁座８０に形成されている。
すなわち、あご部２５ａの開口部の内周面２５ｂと弁座ストッパー部８１の外周面８１ａとを嵌着する際に、内周面２５ｂ及び外周面８１ａを互いに圧入作業により結合し、あご部２５ａの内周面２５ｂが弁座８０の凹部外周面８１ｂに隙間を有して係合すると共に、あご部２５ａの内側面（図２で右端面）と弁座ストッパー部８１の内側面（図２の左側面）とが係合する状態に保持されている。
なお、あご部２５ａと弁座ストッパー部８１との圧入による結合は、工具によりあご部２５ａもしくは弁座ストッパー部８１を一方または両方を軸方向に引っ張ることにより容易に解離することができる。
【００２１】
あご部２５ａと弁座ストッパー部８１が係合した状態では、あご部２５ａの先端部（図２で左端）と弁座ストッパー部８１の右端面（図２で右端面）とは、リリーフ弁２０の非作動時に軸方向に隙間Ｔ１（図２参照）を有しており、リリーフ弁２０の作動時（弁座８０が矢印Ｙ方向に移動）に隙間Ｔ１が零になって接触するようになっている。
【００２２】
また、リテーナ２５のあご部２５ａの内側面（図３で右端面）と弁座８０の弁座ストッパー部８１の内側面（図３で左端面）との間には、リリーフ弁２０の作動時（弁座８０が矢印Ｙ方向に移動）に軸方向に隙間Ｔ３（図３参照）を保持している。
一方、弁座８０の他側（図２で左端）は弁座ストッパー部８１より大径になって穴部２４に嵌合し、ケーシング２１と弁座８０とは組付け時に該弁座８０がケーシング２１に対して摺動可能になるようにリテーナ２５と弁座８０との径方向の隙間Ｔ４（図示せず）を保持するようになっている。よって、弁座８０はケーシング２１に対して移動可能に嵌挿されている。
【００２３】
本発明の実施の形態に係るリリーフ弁２０は基本的には以上のように構成されたものであり、次にその動作及び作用効果について説明する。
図２及び図３に示すリリーフ弁２０は供給通路２２の圧力を制御するため、供給通路２２が設定圧力以上になると、ポペット弁体５８が矢印Ｙ方向に移動し排出通路２３へ圧油を逃がす構造になっており、また図１に示すように旋回モータ１０は左右回転が替わることで、供給通路２２と出口通路２３は交互に高圧となる。
図２に示すように、組付け状態（無加圧状態）及び排出通路２３が加圧状態では、弁座８０がリテーナ２５から抜ける方向（図２で矢印Ｘ方向）へ移動して、ケーシング２１に当たった状態で止まっている。この際、弁座８０とリテーナ２５には、隙間Ｔ１（図２参照）が発生している
【００２４】
この後、供給通路２２が加圧されると弁座８０は、矢印Ｙ方向に移動してリテーナ２５に入り込む方向（図２で右側）へ移動し、リテーナ２５に当たった状態でとまる。（図３の状態）この際、弁座８０がリテーナ２５との組付け部が従来のように圧入されていると、供給通路２２が非常に高圧となった場合に弁座８０がリテーナ２５側に移動することがあり、弁座８０がリテーナ２５にあたる衝撃音（カチッ）が発生し騒音となるが、本発明では供給通路２２が低圧状態で低いエネルギーの弁座８０がリテーナ２５に当たることで音が認識できないレベルとなる。いうまでもなく排出通路２３が加圧され弁座８０がケーシング２１に当たる際の騒音対策ともなる。
【００２５】
一方、弁座８０を組付けたリリーフ弁２０を旋回モータ１０へ取付け、取外しする際には、弁座８０に設けた弁座ストッパー部８１があるため、弁座８０がリリーフ弁２０と離れることなく取り扱うことができる。
図２及び図３において、リテーナ２５のあご部２５ａと弁座８０の弁座ストッパー部８１との軸方向の隙間及びケーシング２１と弁座８０との径方向の隙間は以下の関係に保持されている。
（１）  図３の状態でのリテーナ２５と弁座ストッパー部８１との隙間Ｔ３は、隙間Ｔ２（及び図２の隙間Ｔ１）よりも大きくすることである。隙間Ｔ３が隙間Ｔ２（及び図２の隙間Ｔ１）より小さいと弁座８０が図２の状態になった際に、リテーナ２５の弁座組付け部内径に乗り上げ圧入状態と同等になってしまい騒音が発生するからである。
（２）  弁座ストッパー部８１は、リテーナ２５へ弁座８０を組付ける過程において圧入状態になることから従来技術での圧入代と同等となるよう考慮し、かつリリーフ弁２０のばね部材４３の弾発力により抜け出さない程度の外径寸法とすべきである。
（３）  弁座８０とリテーナ２５との組付け部の径方向の隙間Ｔ４は、大きすぎるとシート面５３の同軸不良となり、リーク量増大の原因となるので、径方向の隙間は例えばＪＩＳのハメアイ記号Ｈ７程度が望ましい。
【符号の説明】
【００２６】
１０  旋回モータ                    １１、１２  ポート
１５ａ、１５ｂ、２０  リリーフ弁    ２１  ケーシング
２２  供給通路                      ２３  排出通路
２５  リテーナ                      ２５ａ あご部
３３  プラグ                        ４２  ピストン（ピストン部材）
４３、６６  ばね部材                ４８  ポペット
５２  円錐部                        ５３ シート面
５８  ポペット弁体（可動体） ６２ 調整部ボルト（調整ボルト部材）
６３ 液圧室                        ８０  弁座
８１ 弁座ストッパー部 ８１ｂ 凹部外周面
【図１】
0005664856.tif 000002
【図２】
0005664856.tif 000003
【図３】
0005664856.tif 000004
【図４】
0005664856.tif 000005