(57)【要約】【課題】油圧回路の仕様にかかわらず、安定したリリーフ特性を得ることができるリリーフバルブを提供する。【解決手段】ケーシング１１に収装され、軸方向に往復移動可能なバルブ１２及びピストン１３と、バルブ１２及びピストン１３を互いに反対方向に押圧するスプリング１４と、を備え、高圧ポート１１１ａの油圧が所定圧よりも高くなったら、高圧ポート１１１ａの油圧を逃がすことで、油圧回路２１の油圧が所定圧よりも高圧になることを防止するリリーフバルブであって、高圧ポート１１１ａは、バルブ１２に形成された縦貫通路１２ｂを介してスプリング室１６に連通され、ダンパ室１７は、ピストン１３に形成された縦貫通路１３ｃを介してスプリング室１６に連通され、ピストンストローク室１８は、ケーシング１１に形成された導圧通路１１１ｃを介してドレン回路２２に連通される。【選択図】図１
2008248927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、を含むケーシングと、
前記ケーシングに収装され、軸方向に往復移動可能なバルブ及びピストンと、
前記バルブ及び前記ピストンの間に介装され、バルブ及びピストンを互いに反対方向に押圧するスプリングと、
を備え、
前記バルブは、前記高圧ポートの油圧が所定圧よりも低いときには、高圧ポートを閉止しておき、高圧ポートの油圧が所定圧よりも高くなったら、高圧ポートを前記低圧ポートに連通して高圧ポートの油圧を逃がすことで、油圧回路の油圧が所定圧よりも高圧になることを防止するリリーフバルブであって、
前記ケーシングと、前記バルブと、前記ピストンと、によって区画形成され、前記スプリングを収装するスプリング室と、
前記ピストンの尻部と前記ケーシングとで区画形成されたダンパ室と、
前記ピストンと前記ケーシングとで区画形成されたピストンストローク室と、
を有し、
前記高圧ポートは、前記バルブに形成された縦貫通路を介して前記スプリング室に連通され、
前記ダンパ室は、前記ピストンに形成された縦貫通路を介して前記スプリング室に連通され、
前記ピストンストローク室は、前記ケーシングに形成された導圧通路を介してドレン回路に連通される、
ことを特徴とするリリーフバルブ。
【請求項２】
前記ピストンは、大径部が前記ダンパ室に面し、小径部が前記スプリング室に面する段付ピストンである、
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】
前記ピストンストローク室は、前記ピストンが前記スプリングを圧縮方向に移動するのにしたがって縮小する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項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、油圧回路の油圧が所定圧よりも高圧になることを防止するリリーフバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油圧作業機などの油圧回路に使用され、油圧が所定圧以上に上昇することを防止するリリーフバルブ(relief valve)が種々提案されている(例えば特許文献１)。図２を参照して特許文献１に開示されたリリーフバルブについて説明する。
【０００３】
特許文献１のリリーフバルブ１０は、ケーシング１１に、バルブ１２と、ピストン１３と、スプリング１４と、が収装される。
【０００４】
ケーシング１１には、高圧ポート１１ａと、低圧ポート１１ｂと、が形成される。高圧ポート１１ａは、油圧作業機などの油圧回路２１に接続され、高圧の油圧が導かれる。低圧ポート１１ｂは、ドレン(drain)回路２２に接続される。
【０００５】
バルブ１２は、軸方向に移動可能である。バルブ１２の先端付近には、孔１２ａが形成される。バルブ１２は、高圧ポート１１ａの油圧が所定圧よりも低いときには、高圧ポート１１ａを閉止しておき、高圧ポート１１ａの油圧が所定圧よりも高くなったら後退して高圧ポート１１ａを低圧ポート１１ｂに連通することで、高圧ポート１１ａの油圧を逃がす。
【０００６】
ピストン１３は、先端に形成されたロッド部１３ａをバルブ１２に挿入する。ピストン１３は、軸方向に縦貫し、尻部１３ｂに形成されたダンパ室１７に、高圧ポート１１ａの油圧を導圧可能な縦貫通路１３ｃを有する。縦貫通路１３ｃの尻部側には、細孔(オリフィス)を有する複数の孔付きプラグ１５が取り付けられている。図２では、４つの孔付きプラグ１５が取り付けられている。
【０００７】
スプリング１４は、バルブ１２とピストン１３との間に介装される。バルブ１２とピストン１３とは、スプリング１４によって、互いに反対方向に押圧される。
【０００８】
高圧ポート１１ａの油圧は、バルブ１２の孔１２ａ、ピストン１３の縦貫通路１３ｃ(孔付きプラグ１５)を介してダンパ室１７に導かれる。ダンパ室１７の油圧が高くなるほど、ピストン１３はバルブ方向(図２の右方向)に移動する。するとスプリング１４が圧縮されるので、バルブ１２のリリーフ圧が上昇する。
【０００９】
このようなリリーフバルブ１０においては、スプリング室１６には、オイルが充満されており、バルブ１２やピストン１３が移動してスプリング室１６の容積が減少したときには、オイルはケーシング１１に設けられた孔１１ｃを介してドレン回路２２に逃がされる。またバルブ１２やピストン１３が移動してスプリング室１６の容積が増大したときには、オイルは孔１１ｃを介してドレン回路２２から補充される。
【特許文献１】特開２００６−１５３０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、前述した従来のリリーフバルブ１０では、スプリング室１６にドレン回路内の油圧がかかっているので、リリーフバルブ１０を使用する油圧回路の仕様によってリリーフ圧が相違する可能性があった。すなわちドレン回路２２の全長や形状は、油圧回路の仕様に依存する。そのため、油圧回路の仕様によって、ドレン回路２２での圧力損失が異なり、ドレン回路内の油圧も油圧回路の仕様によって相違する。このような油圧がスプリング室１６にかかっていると、バルブ１２のリリーフ圧が影響を受ける。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、油圧回路の仕様にかかわらず、安定したリリーフ特性を得ることができるリリーフバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【００１３】
本発明は、油圧回路(２１)に接続される高圧ポート(１１１ａ)と、ドレン回路(２２)に接続される低圧ポート(１１１ｂ)と、を含むケーシング(１１)と、前記ケーシング(１１)に収装され、軸方向に往復移動可能なバルブ(１２)及びピストン(１３)と、前記バルブ(１２)及び前記ピストン(１３)の間に介装され、バルブ(１２)及びピストン(１３)を互いに反対方向に押圧するスプリング(１４)と、を備え、前記バルブ(１２)は、前記高圧ポート(１１１ａ)の油圧が所定圧よりも低いときには、高圧ポート(１１１ａ)を閉止しておき、高圧ポート(１１１ａ)の油圧が所定圧よりも高くなったら、高圧ポート(１１１ａ)を前記低圧ポート(１１１ｂ)に連通して高圧ポート(１１１ａ)の油圧を逃がすことで、油圧回路(２１)の油圧が所定圧よりも高圧になることを防止するリリーフバルブであって、前記ケーシング(１１)と、前記バルブ(１２)と、前記ピストン(１３)と、によって区画形成されたスプリング室(１６)と、前記ピストン(１３)の尻部(１３ｂ)と前記ケーシング(１１)とで区画形成されたダンパ室(１７)と、前記ピストン(１３)と前記ケーシング(１１)とで区画形成されたピストンストローク室(１８)と、を有し、前記高圧ポート(１１１ａ)は、前記バルブ(１２)に形成された縦貫通路(１２ｂ)を介して前記スプリング室(１６)に連通され、前記ダンパ室(１７)は、前記ピストン(１３)に形成された縦貫通路(１３ｃ)を介して前記スプリング室(１６)に連通され、前記ピストンストローク室(１８)は、前記ケーシング(１１)に形成された導圧通路(１１１ｃ)を介してドレン回路(２２)に連通される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高圧ポートが、ケーシングとバルブとピストンとによって区画形成されたスプリング室に、バルブ縦貫通路を介して連通され、そのスプリング室が、ピストン尻部とケーシングとで区画形成されたダンパ室に、ピストン縦貫通路を介して連通されている。そして、ピストンとケーシングとで区画形成されたピストンストローク室は、ケーシングに形成された導圧通路を介してドレン回路に連通される。このような構成であるので、バルブには、ドレン回路内の油圧が直接かからない。したがってドレン回路の仕様にかかわらず、安定したリリーフ特性を得ることができるようになったのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明によるリリーフバルブの一実施形態を示す断面図である。
【００１７】
本発明のリリーフバルブ１０は、ケーシング１１に、バルブ１２と、ピストン１３と、スプリング１４と、が収装される。
【００１８】
ケーシング１１は、ケーシングボディ１１１と、ケーシングキャップ１１２と、からなる。
【００１９】
ケーシングボディ１１１には、高圧ポート１１１ａと、低圧ポート１１１ｂと、が形成される。高圧ポート１１１ａは、油圧作業機などの油圧回路２１に接続され、高圧の油圧が導かれる。低圧ポート１１１ｂは、ドレン回路２２に接続される。
【００２０】
バルブ１２は、ケーシングボディ１１１の先端側に収装され、軸方向に往復移動可能である。バルブ１２の先端付近には、孔１２ａが形成される。バルブ１２には、縦貫通路１２ｂが形成される。バルブ１２は、高圧ポート１１ａの油圧が所定圧よりも低いときには、高圧ポート１１ａを閉止しておき、高圧ポート１１ａの油圧が所定圧よりも高くなったら、高圧ポート１１ａを低圧ポート１１ｂに連通して高圧ポート１１ａの油圧を逃がす。
【００２１】
ピストン１３は、ケーシングボディ１１１に収装され、ストッパ面１３ｄがケーシングボディ１１１の内壁１１１ｄに当接するまで軸方向に往復移動可能である。ピストン１３は、バルブ１２と分離している。ピストン１３には、軸方向に縦貫し、尻部１３ｂに形成されたダンパ室１７に、スプリング室１６の油圧を導圧可能な縦貫通路１３ｃが形成されている。縦貫通路１３ｃの尻部側には、細孔(オリフィス)を有する複数の孔付きプラグ１５が取り付けられている。図１では、２つの孔付きプラグ１５が取り付けられている。
【００２２】
スプリング１４は、バルブ１２及びピストン１３の間に介装され、バルブ１２及びピストン１３を互いに反対方向に押圧する。
【００２３】
スプリング室１６は、ケーシング１１(ケーシングボディ１１１)と、バルブ１２と、ピストン１３と、によって区画形成される。スプリング１４は、スプリング室１６に配置されている。
【００２４】
ダンパ室１７は、ピストン１３の尻部１３ｂと、ケーシング１１(ケーシングボディ１１１及びケーシングキャップ１１２)とで区画形成される。
【００２５】
ピストンストローク室１８は、ピストン１３とケーシング１１(ケーシングボディ１１１)とで区画形成される。ピストンストローク室１８は、スプリング室１６から独立している。ピストンストローク室１８は、導圧通路１１１ｃを介してドレン回路２２に接続される。
【００２６】
なおピストン１３のスプリング室１６に面した受圧面積Ａ１よりも、ダンパ室１７に面した受圧面積Ａ２が大である。またピストンストローク室１８に面した受圧面積Ａ３は、Ａ２からＡ１を引いた面積、すなわち、Ａ３＝Ａ２−Ａ１、である。またバルブ１２が開くときには、スプリング室１６の油は、バルブ１２の孔１２ａを通じて排除される。
【００２７】
油圧回路２１の油圧が変化すると、ケーシングボディ１１１の高圧ポート１１１ａ、バルブ１２の孔１２ａを介してスプリング室１６に導圧され、さらにピストン１３の縦貫通路１３ｃ、孔付きプラグ１５を介してダンパ室１７に導圧される。ダンパ室１７の圧力が上昇するとピストン１３は図１の右方向に移動し、ダンパ室１７の圧力が下降するとピストン１３は図１の左方向に移動する。するとスプリング１４が伸縮されてバルブ１２がストロークを開始する荷重が変化する。油圧回路２１の油圧が急上昇し、バルブ１２のストローク開始荷重を超えたら、バルブ１２は図１の左方向へ移動して高圧ポート１１ａを低圧ポート１１ｂに連通することで高圧ポート１１ａの油圧を逃がす。すなわちこのストローク開始荷重に応じて高圧ポート圧を調整できるのである。なおリリーフするときの特性(油圧上昇に対するリリーフ遅れの特性)は、バルブ１２の孔１２ａの径や、孔付きプラグ１５の孔径及び数量で調整可能である。孔付きプラグ１５は、ピストン１３の縦貫通路１３ｃに螺合されており、孔径の異なるものに交換可能であるし、数量調整も可能である。
【００２８】
ところで従来のリリーフバルブ１０では、上述のように、スプリング室１６にドレン回路内の油圧がかかっているので、リリーフバルブ１０を使用する油圧回路の仕様によってリリーフ圧が相違する可能性があった。すなわちドレン回路２２の全長や形状は、油圧回路の仕様に依存する。そのため、油圧回路の仕様によって、ドレン回路２２での圧力損失が異なり、ドレン回路内の油圧も油圧回路の仕様によって相違する。このような油圧がスプリング室１６にかかっていると、バルブ１２のリリーフ圧(高圧ポート開放開始圧)が影響を受けることとなっていた。
【００２９】
そこで本発明では、スプリング室１６にはドレン回路内の油圧が加わらないようにしたのである。具体的には、スプリング室１６とは独立して形成されたピストンストローク室１８に、ケーシング１１(ケーシングボディ１１１)に縦貫された通路を介してドレン回路２２に連通するようにしたのである。
【００３０】
このように、従来はドレン回路内の油圧がバルブ１２にもかかっていたため、バルブ１２のリリーフ圧(高圧ポート開放開始圧)が影響を受けることとなっていたが、本発明では、ドレン回路内の油圧がバルブ１２にかからなくなったので、油圧回路の仕様によるリリーフ圧変化を低減でき、安定したリリーフ特性を得ることができるようになったのである。
【００３１】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明によるリリーフバルブの一実施形態を示す断面図である。
【図２】従来のリリーフバルブの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  リリーフバルブ
１１  ケーシング
１１１  ケーシングボディ
１１２  ケーシングキャップ
１１ａ，１１１ａ  高圧ポート
１１ｂ，１１１ｂ  低圧ポート
１１ｃ  孔
１１１ｃ  導圧通路
１２  バルブ
１３  ピストン
１４  スプリング
１５  孔付きプラグ
１６  スプリング室
１７  ダンパ室
１８  ピストンストローク室
２１  油圧回路
２２  ドレン回路
【図１】
2008248927.tif 000003
【図２】
2008248927.tif 000004