(57)【要約】【課題】油圧モータからの排出側の戻り圧力を非常に高く設定した場合においても確実なショックレス機能を維持するリリーフ弁を提供する。【解決手段】ハウジング５２の内部に形成された圧油室には径の異なる内径部５１ｂ、５１ｃを有するスリーブ５１が液密に挿入されている。径の大きい内径部には、スリーブ後端開口を液密に閉塞するキャップ７２が嵌挿されている。スリーブ内部には、ポペット６６がその先端を弁シート５７に対向させて設けられ、その後端部をスリーブ軸方向に移動可能に支持するバネ座ピストン６０が摺動可能に設けられている。このバネ座ピストンは環状突起６１を有しており、バネ座ピストンが油圧力によって左方へ所定トロークＳだけ移動すると、環状突起がスリーブ内径段差部５１ａに当接する。【選択図】図７
2008281208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧室の油圧力が上昇した際に、ポペットがこれに対するバネの弾力に抗して移動開弁し、前記高圧室の圧油を低圧室に排出するよう構成した差動形直動リリーフ弁であって、前記バネの他端が当接するバネ座ピストンに、前記ポペットの後端部を摺動自在に支持する小径内径部を設けると共に段差部を介して前記小径内径部より径の大きい大径内径部を設け、この大径内径部にピストンを摺動自在に設けて該ピストンの前端面と前記ポペットの後端面との間にバネ座ピストン室を画成し、このバネ座ピストン室に前記ポペットの外周面と前記バネ座ピストンの内周面との間に形成された環状絞りを介して前記高圧室の圧油を導入して、前記小径内径部と前記大径内径部との間に形成された前記段差部に作用する油圧力により前記バネ座ピストンを所定ストローク移動させるよう構成したことを特徴とするリリーフ弁。
【請求項２】
一端面が前記段差部に当接する第１のピストンおよび同第１のピストンの他端側に対向配置される第２のピストンを前記バネ座ピストンの大径内径部にそれぞれ摺動自在に設け、前記大径内径部、第１のピストンならびに第２のピストンの間に形成される油室には前記第１のピストンをバネ座ピストン室側に偏寄させるバネを設けると共に、前記第２のピストンには前記油室を低圧室に接続する絞りを設けることにより、バネ座ピストン室の圧力が上昇した時、前記第１のピストンが前記バネの力に抗して移動するよう構成したことを特徴とする請求項１記載のリリーフ弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルの旋回駆動装置等を制御するための慣性体駆動回路に適用し得るリリーフ弁を有する油圧モータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、慣性体駆動回路は、油圧ポンプの圧油を切換弁によりその回転方向と停止とを制御して、油圧モータの駆動制御を行うように構成されている。そこで、油圧モータが一方向へ回転中のときに、切換弁を中立位置に戻して慣性体の駆動を停止させると、油圧モータの戻り側通路は切換弁により閉止されるが、慣性体には慣性回転力が残っており、戻り側の油圧力は急上昇してエネルギーが増加し、ショックを発生して、油圧モータの歯車等を破損させることがある。
【０００３】
そこで、本出願人は、先に、供給通路の圧力が上昇した時に、バネを圧縮してリリーフ圧力を高くするように、移動させることによってバネ座ピストンの圧油作用面積を小さくすることができ、これにより低い圧力ではバネ座ピストンが移動することなく、供給通路の圧力が上昇した際に、リリーフ弁の始動時における圧力ピークを解消し、かつショックを低減するようにした油圧モータのリリーフ弁を開発し、特許を得た（特許第２５７１９２８号公報）（特許文献１）。
【０００４】
すなわち、この特許に係る油圧モータのリリーフ弁は、図１１および図１２に示すように、油圧ポンプ１０から切換弁１１を介して給排される圧油により慣性負荷を駆動する油圧モータ１２の両管部に分岐して配設され、前記油圧モータの回転を停止した際に供給口の圧力上昇によりポペット１３がその背部に一端を押接するバネ１４に抗して移動して開口し、その圧油を出口へリリーフさせると共に、前記供給口の圧油をバネ座ピストン室１５へ絞り１６を介して導入することにより、前記バネ１４の他端に押接されたバネ座ピストン１７を移動させて、前記バネ１４を圧縮してリリーフ圧力を調整する油圧モータ１２のリリーフ弁１８Ａ、１８Ｂにおいて、前記バネ１４を装填した内孔１９より段付き小径とした内孔２０を設けて圧油作用面積を小さくしたバネ座ピストン１７を、移動可能に嵌装することにより前記油圧モータの回転時に戻り通路に発生する背圧程度の圧力では前記バネ座ピストン１７を初期位置に保持して移動されることのないように構成したものである。
【０００５】
しかるに、前記のように構成配置された差動形直動リリーフ弁１８Ａ、１８Ｂの動作は、図１１および図１２において、切換弁１１が図示の中立状態の時、供給通路２１Ａ、２１Ｂ、すなわち図１２における供給口２２には圧力はなく、リリーフ弁１８Ａ、１８Ｂは非作動状態であり、ポペット１３の先端はバネ１４の弾性力により左方向へ押圧されてシート２３の弁座に接しており、供給口２２と出口２４とは遮断されている。
【０００６】
そこで、切換弁１１を中立位置から上方位置へ切り換えると、油圧ポンプ１０の圧油は切換弁１１を介して管路２５から油圧モータ１２に流入されて、一方向へ回転させると共に、油圧モータ１２から排出される圧油は、管路２６から切換弁１１を介してタンク２７ヘ戻される。次いで、この油圧モータ１２を回転状態から停止させるために、切換弁１１を中立位置に切り換えると、管路２５、２６はそれぞれ油圧ポンプ１０とタンク２７との回路が遮断されるが、慣性体２８の慣性回転力のため油圧モータ１２は直ちに停止せず、管路２６の圧力は上昇する。従って、供給通路２１Ｂを通ってリリーフ弁１８Ｂの供給口２２の圧力は上昇し、ポペット１３にはシート２３の弁座径Ｄ１と、ロッド２９の径Ｄ２との差（Ｄ１＞Ｄ２）で形成される有効断面積に供給口２２の圧油の力が作用し、バネ１４の弾性力に抗して右方向へ移動させ、シート２３の開放された弁座と横孔３０を介して、供給口２２と出口２４とを連通させることにより、リリーフ作用を開始する。
【０００７】
同時に、供給口２２の圧油は、ポペット１３とロッド２９の通路３１から絞り１６を介して通路３２を通って、バネ座ピストン室１５に導入され、このバネ座ピストン室１５の圧油は、供給口２２の圧力上昇に対応して圧力が上昇し、バネ座ピストン１７をバネ１４の弾力に抗して左方向へ移動させる。この結果、バネ１４はさらに圧縮され、リリーフ圧力は上昇する。バネ座ピストン１７の左行は、バネ座ピストン室１５の圧力上昇に伴い、バネ座ピストン１７のフランジ部３３の左側面３４が弁本体３５に螺着されたスリーブ３６の壁面３６ａに接するまで所要ストロークＬを移動して停止し、この停止した時のリリーフ圧が設定圧力である。
【０００８】
このようにして、リリーフされた圧油は、出口２４から図１１の出口通路３７Ｂと逆止弁３８Ａを経て、管路２５に至り油圧モータ１２に供給される。
【０００９】
なお、バネ座ピストン室１５への圧油の流入は、通路３１と通路３２との途中に絞り１６があるため緩やかであり、従ってリリーフ圧力の上昇も緩やかであり、急激な圧力上昇によるショックを緩和させている。さらに、バネ座ピストン１７が移動するストロークＬを大きくすることにより、設定圧力を高くすることも可能とされている。
【００１０】
【特許文献１】特許第２５７１９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述した図１１および図１２に示す従来技術に係る油圧モータ１２のリリーフ弁１８Ａ、１８Ｂにおいては、供給通路２１Ａ、すなわち供給口２２の圧力が上昇すると、この圧力はポペット１３の内部に設けた通路３１を経て、バネ座ピストン室１５に流入する。また、この流入した圧油は、バネ座ピストン１７に作用し、これがある値以上になると、バネ１４の荷重に対向してバネ１４を圧縮しつつ、図において左方へ移動させる。
【００１２】
この移動過程では、圧油が絞り１６を経てバネ座ピストン室１５へ流入するので、バネ座ピストン１７が図示の位置から室壁３６ａに当接する位置まで移動するには、多少の時間を要し、かつこの過程でリリーフ弁のポペット１３が開弁動作を行うと、このポペット１３に作用するバネ１４の荷重は、最終的にはバネ座ピストン１７が室壁３６ａに当接した位置での荷重となるので、これに対応した給油口の圧力もバネ座ピストン１７の動きに応じて漸増する動特性が得られる。
【００１３】
このように、前記従来技術においては、慣性の大きい油圧ショベルの旋回駆動用油圧モータに、リリーフ弁を使用し、この油圧モータを切換弁により操作するものであり、この操作に際し油圧回路に発生する背圧程度の圧力によってはショクレス機能が失われないように、バネ座ピストンの外径を小さくし、このバネ座ピストンに圧油が作用する場合の有効面積を、バネ座ピストンの外径Ｄ３および内径Ｄ２で形成される環状面積にして、小さく設定するものである。
【００１４】
しかるに、昨今においては、油圧ショベルの旋回操作性を向上させるため、油圧モータの戻り背圧は更に高く設定する傾向がある。この場合には、前記外径Ｄ３を更に小さく設定すればよいが、バネ座ピストンの環状部の強度上に限界がある。しかも、バネ座ピストンの圧油が作用する有効面積を小さくすると、このバネ座ピストンを移動させるに必要な油量も少なくなり、従って固定絞りのみではリリーフ弁が作動しつつ作動圧力が上昇する際の昇圧時間を調整ないし維持することが困難となる。
【００１５】
また、油圧ショベルの旋回駆動等を行う油圧回路において、圧力上昇過程でのショックを大幅に軽減することができるリリーフ弁からなる圧力調整弁の構成として、本出願人は、先に実用新案登録第２１１１１９９号（実公平４−５１２７２号公報）を提案した。この提案に係る圧力調整弁としてのリリーフ弁は、図１３に示すように、調圧用圧縮バネ４０の一端を後述する圧力補償流量制御弁４６を介してポペット４１に、他端を規定ストローク内で摺動自在なピストン４２の一端面にそれぞれ当接させると共に、前記ピストン４２のピストン背圧室４３へ高圧室４４の圧油を導入して、前記圧力調整弁の作動圧力を漸次上昇させ、前記ピストン４２がストッパ部４５に当接した位置で作動圧力が一定となるように設定し、前記ピストン４２と同軸上に圧力補償流量調整手段としての圧力補償流量制御弁４６を配設して、前記高圧室４４の圧油を前記圧力補償流量制御弁４６を介して前記ピストン背圧室４３へ導入するように構成したものである。なお、図１３において、参照符号４７は前記圧力補償付流量制御弁４６に設けた固定オリフィスを示し、４８は同じく可変オリフィスを示すものである。
【００１６】
このように構成した圧力調整弁は、前記圧力補償流量調整手段４６を設けることによって、ピストン背圧室４３内の圧力上昇が、時間遅れを生じると共に、ピストン４２がストッパ部４５に当接した位置に止まるまで調圧用圧縮バネ４０の弾力に打ち勝って徐々に減速しながら圧力上昇を行って、最終設定圧力に達するものであるが、この場合においても、前述したような作動圧力が上昇する際の昇圧時間を、充分に調整ないし維持することは困難であった。
【００１７】
そこで、本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、高圧室の圧油の圧力が上昇した際に、ポペットがこれに対するバネ弾力に抗して移動開弁し、前記高圧室の圧油を低圧室に排出するように構成した差動形直動リリーフ弁からなり、このリリーフ弁の作動過程において前記バネの他端に押接されたバネ座ピストンを所要ストローク移動させ、このバネ座ピストンの移動過程において前記バネを圧縮しつつ作動圧力を上昇させると共に、前記高圧室の圧油を前記ポペットと同軸上に設けた絞りを介してバネ座ピストン室へ導入するように構成したリリーフ弁の構造において、前記ポペットのロッド部を囲繞するスリーブの外径部に段差部を設け、このスリーブの段差部と前記バネ座ピストンの内径部に設けた段差部とを液密にかつ摺動自在に嵌合すると共に、前記バネ座ピストンと前記スリーブとの嵌合によって形成される段差空間部をバネ座ピストン室として形成し、このバネ座ピストン室へ前記ポペットのロッド部とスリーブとの間に形成した環状絞りを介して前記高圧室の圧油を導入する構成としたことにより、高圧室の油圧力が作用するバネ座ピストンの有効面積を非常に小さく設定することができ、油圧モータの戻り圧力が比較的高くなった場合であっても、この戻り圧力によってバネ座ピストンが移動することがなく、これにより切換弁を中立位置に戻して慣性体を減速停止させる場合には、確実にショックレス機能を維持することができるリリーフ弁を得ることができることを突き止めた。
【００１８】
従って、本発明の目的は、油圧ショベルの旋回駆動等を行う油圧モータを備えた油圧回路において、その操作性をさらに向上させるために油圧モータからの排出側の戻り圧力を非常に高く設定した場合においても、リリーフ弁のショックレス機能を確実に維持することができるリリーフ弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、高圧室の油圧力が上昇した際に、ポペットがこれに対するバネの弾力に抗して移動開弁し、前記高圧室の圧油を低圧室に排出するよう構成した差動形直動リリーフ弁であって、前記バネの他端が当接するバネ座ピストンに、前記ポペットの後端部を摺動自在に支持する小径内径部を設けると共に段差部を介して前記小径内径部より径の大きい大径内径部を設け、この大径内径部にピストンを摺動自在に設けて該ピストンの前端面と前記ポペットの後端面との間にバネ座ピストン室を画成し、このバネ座ピストン室に前記ポペットの外周面と前記バネ座ピストンの内周面との間に形成された環状絞りを介して前記高圧室の圧油を導入して、前記小径内径部と前記大径内径部との間に形成された前記段差部に作用する油圧力により前記バネ座ピストンを所定ストローク移動させるように構成したことを特徴とする。
【００２０】
その場合、一端面が前記段差部に当接する第１のピストンおよび同第１のピストンの他端側に対向配置される第２のピストンを前記バネ座ピストンの大径内径部にそれぞれ摺動自在に設け、前記大径内径部、第１のピストンならびに第２のピストンの間に形成される油室には前記第１のピストンをバネ座ピストン室側に偏寄させるバネを設けると共に、前記第２のピストンには前記油室を低圧室に接続する絞りを設けることにより、バネ座ピストン室の圧力が上昇した時、前記第１のピストンが前記バネの力に抗して移動するよう構成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るリリーフ弁によれば、油圧モータの戻り圧力が比較的高くなった場合であっても、この戻り圧力によってバネ座ピストンが移動することがなく、従って切換弁を中立位置に戻して慣性体を減速停止させる場合にショックレス機能を確実に維持することができ、慣性体の旋回駆動等の操作性をより一層を適正かつ安全に向上させることができる等、多くの優れた利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るリリーフ弁の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１ないし図３は、本発明に係るリリーフ弁５０の第１実施例を示すものである。すなわち、図１ないし図３において、リリーフ弁５０は、ハウジング５２に取付けられている。このハウジング５２には、高圧室５４と低圧室５６とが設けられており、リリーフ弁５０Ａのスリーブ５１の先端に組み込まれたシート５７が前記スリーブ５１を介してハウジング５２の壁面に押圧されて前記高圧室５４と低圧室５６とを液密的に画成している。
【００２４】
前記スリーブ５１の内径部には、径の異なる２つの外径すなわち小径部Ｄ３と大径部Ｄ４とを有するスリーブ５８を挿通配置したバネ座ピストン６０を、液密的にかつ摺動自在に支持している。
【００２５】
前記スリーブ５８の段差部５８ａと、前記バネ座ピストン６０の対応する内径部（Ｄ３、Ｄ４）の段差部６０ａとの嵌合によって形成される段差空間部をバネ座ピストン室６２として構成し、このバネ座ピストン室６２は、スリーブ５８の横穴５９を介して油室６４に連通接続している。そして、前記バネ座ピストン室６２は、ポペット６６のロッド部６７の外径部と、前記スリーブ５８の内径部との間に形成した環状隙間からなる環状絞り６８を経て、ロッド部６７内の通路６９に連通接続しており、さらにこのロッド部６７内の通路６９は高圧室５４に連通接続している。
【００２６】
前記ポペット６６とバネ座ピストン６０との間には、バネ７０が設けられている。このバネ７０の一端はポペット６６に当接し、その他端はバネ７０のバネ力を調整する手段としてのスペーサ７１を介してバネ座ピストン６０の端部に当接している。
【００２７】
また、前記スリーブ５１と、このスリーブ５１の一端に組み付けられたキャップ７２との間には、低圧側油室７３が形成され、この低圧側油室７３はバネ座ピストン６０の鍔部６１とスリーブ５１の内径部の隙間５３を経て、バネ座ピストン６０の外径部に設けた溝７４を経て油室７５へ導入され、さらに穴７６を経て低圧室５６へ連通接続されている。
【００２８】
そして、バネ座ピストン６０は、その鍔部６１の一方の肩部６１ａがスリーブ５１の内径部側面５１ａに当接するまでの距離Ｓを移動し得るように構成されている。
【００２９】
次に、前記構成からなる本実施例におけるリリーフ弁の動作につき説明する。すなわち、本実施例のリリーフ弁５０によれば、高圧室５４の油圧力は、ポペット６６のロッド部６７内に設けた通路６９、環状絞り６８、油室６４、横穴５９を経てバネ座ピストン室６２に連通している。
【００３０】
そこで、例えば高圧室５４の圧力が比較的高い場合でも、バネ７０を圧縮するための高圧室５４の圧力が作用するバネ座ピストン６０の作用面積は、大径部Ｄ４の直径による面積と、小径部Ｄ３の直径による面積との差の環状部の面積であるから、この径差を比較的小さくすれば、高圧室５４の圧力が比較的高い場合でも、バネ座ピストン６０が移動してしまうことがなく、しかも高圧室５４の圧力が設定圧力以上となった場合には、バネ座ピストン６０が図示の左方へ移動して、この際に高圧室５４の圧油はバネ座ピストン室６２へ導入されるので、環状絞り６８およびバネ７０の荷重の調整により、バネ座ピストン室６２への単位時間当たりの圧油の量入量を極めて微少に調整することができるので、ショックレス機能を確実に維持することができる。
【００３１】
図４は、本実施例に係るリリーフ弁５０を、例えば油圧ショベルの上部旋回体のように大きな慣性を有す慣性体を油圧制御する油圧モータを備える建設機械に適用した場合の油圧回路の実施例を示すものである。
【００３２】
なお、この油圧回路は、基本的に図１１に示す従来のリリーフ弁を適用した油圧回路と共通するものであり、従って説明の便宜上、共通する構成要素については、同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。すなわち、参照符号５０Ａ、５０Ｂがそれぞれ本実施例におけるリリーフ弁であり、差動形直動リリーフ弁を構成している。その他の構成要素およびその油圧回路構成は、図１１に示す従来の油圧回路と同一である。
【実施例２】
【００３３】
図５および図６は、本発明に係るリリーフ弁５０の第２実施例を示すものである。本実施例のリリーフ弁５０は、前記した第１実施例におけるリリーフ弁の変形例であって、前記実施例１のリリーフ弁に対し、ポペットと同軸上に圧力補償流量調整手段としての圧力補償流量制御スプールを付設した構成からなるものである。
【００３４】
従って、図５および図６に示す第２実施例の構成において、図１ないし図３に示す第１実施例の構成と、同一の構成要素については同一の参照符号を付して説明する。
【００３５】
すなわち、本実施例のリリーフ弁５０は、一端においてポペット６６のロッド部６７が挿通されるスリーブ５８の内径部に形成された油室６４内に、圧力補償流量調整手段としての圧力補償流量制御スプール８０を、設けた構成からなるものである。
【００３６】
この圧力補償流量制御スプール８０は、前記ポペット６６のロッド部６７と対向する一端に固定絞り８２を設けて、前記油室６４を２つの油室６４ａ、６４ｂに画成すると共に、前記スプール８０の他端に鍔部８１を設けて、この鍔部８１をスリーブ５８の内径部に設けた段差部５８ｂに対し、前記スプール８０をポペット６６方向に押圧するようバネ８３を介して弾力的に当接させた構成からなる。さらに、前記スプール８０の側面には、バネ座ピストン６０とスリーブ５８との嵌合によって形成されたバネ座ピストン室６２に対し、これと連通するように設けたスリーブ５８の横穴５９と対応するように開口部８４を設けて、前記バネ座ピストン室６２と前記油室６４ｂとが連通するように構成する。前記バネ８３はその一端をスプール８０に当接させ、他端をスリーブ５８の後端開口を閉塞するプラグ８６に当接させている。その他の構成は、前記第１実施例に記載のリリーフ弁５０の構成と全く同じである。
【００３７】
このように構成された本実施例のリリーフ弁５０は、これを図４に示すように、油圧ショベルの旋回駆動用の油圧モータ１０に適用すれば、切換弁１１の操作により慣性の大きい上部旋回体２８を駆動した後、切換弁１１を中立に戻してこれを停止させる場合、油圧モータ１０の排出側にはブレーキ圧力が瞬時に発生するが、この高圧室５４の油圧力が、減速停止前に既に切換弁１１の排出側の抵抗により、比較的高い場合でも、バネ７０を圧縮するために高圧室５４の圧力が作用するバネ座ピストン６０の作用面積は、大径部Ｄ４の直径による面積と、小径部Ｄ３の直径による面積との差の環状部の面積であるから、この径差を比較的小さくすれば、旋回状態での油圧モータ１２の戻り側となる高圧室５４の圧力が、例えば操作性向上のために１００ｋｇｆ／ｃｍ２程度の高い圧力でも、バネ座ピストン６０が移動してしまうことはない。従って、切換弁１１を中立に戻して旋回体２８を減速停止する場合においても、リリーフ弁５０Ａ、５０Ｂの設定圧力を１５０ｋｇｆ／ｃｍ２、バネ座ピストン６０が所要ストロークＳを移動した後の設定圧力を３００ｋｇｆ／ｃｍ２に設定しておけば、高圧室５４の油圧力が１５０ｋｇｆ／ｃｍ２に上昇した後にバネ座ピストン６０は、図示の左方へ移動し、しかもこの際には高圧室５４の圧油は圧力補償流量制御スプール８０を介してバネ座ピストン室６２へ導入されるので、環状絞り６８、固定絞り８２およびバネ７０等の荷重の調整により、バネ座ピストン室６２への単位時間当たりの圧油の流入量を極めて微少に調整することができ、ショックレス機能を確実に維持することができる。
【実施例３】
【００３８】
図７は本発明の第３実施例に係るリリーフ弁の断面図で、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。図７及び図８において、リリーフ弁５０はハウジング５２を備えており、このハウジング５２の図中左側端面には、不図示の油圧ポンプと油圧管路を介して接続された圧油流入口５２ａ（図４参照）が設けられている。この圧油流入口５２ａはハウジング５２の内部に形成された圧油室に連通しており、圧油室にはスリーブ５１がハウジング５２の図中右側端面に設けられたスリーブ挿入口を挿通して液密に挿入されている。
【００３９】
前記スリーブ５１は径の異なる二つの内径部５１ｂ，５１ｃを有しており、これらの内径部５１ｂ，５１ｃのうち径の大きいほうの内径部５１ｃには、スリーブ５１の後端開口を液密に閉塞するプラグ状のキャップ７２が液密に嵌挿されている。
【００４０】
また、前記リリーフ弁５０はスリーブ５１の先端に弁シート５７を備えている。この弁シート５７は中心部に圧油流通孔５７ａを有しており、ハウジング５２の圧油流入口から５２ａ圧油室に流入した圧油は上記圧油流通孔５７ａを通ってスリーブ５１内に流入する構成となっている。また、弁シート５７はハウジング５２内の圧油室の壁面に押接されており、これによりハウジング５２内の圧油室は高圧室５４と低圧室５６とに区画されている。
【００４１】
前記スリーブ５１の内部には、ロッド状の弁体（ポペット）６６がその先端を弁シート５７に対向させて設けられているとともに、ポペット６６の後端部をスリーブ５１の軸方向に移動可能に支持する略円筒状のバネ座ピストン６０が摺動可能に設けられている。このバネ座ピストン６０はその外周面上にストッパとしての環状突起（鍔部）６１を有しており、バネ座ピストン６０が油圧力によって図７中左方へ所定ストロークＳだけ移動すると、環状突起６１がスリーブ５１の内径段差部５１ａに当接する構成となっている。
【００４２】
また、前記バネ座ピストン６０はポペット６６の後端部と摺動自在に嵌合する小径内径部６０ｂを有しており、この小径内径部６０ｂの後方に隣接して形成された大径内径部６０ｃにはピストン１００が摺動可能に設けられている。このピストン１００の前端面１００ａ（図９参照）はポペット６６の後端面６６ａと対向しており、このポペット６６の後端面６６ａとピストン１００の前端面１００ａとの間にはバネ座ピストン室６４が画成されている。
【００４３】
前記ポペット６６はスリーブ５１の内周面と摺接するバネ受け部６６ｂを先端部に有しており、このバネ受け部６６ｂとバネ座ピストン６０との間には、ポペット６６の先端を弁シート５７に押圧すると共にバネ座ピストン６０の後端をプラグ７２に押圧する圧縮コイルバネ７０が設けられている。なお、前記バネ受け部６６ｂと弁シート５７との間には空隙部９０が画成されており、この空隙部９０はスリーブ５１に穿設された連通孔９２を介して低圧室５６に連通している。
【００４４】
また、前記ポペット６６は弁シート５７に向かって開口する圧油流通孔６９を軸芯部に有している。この圧油流通孔６９は、図９に示されるように、ポペット６６の後端部外周面とバネ座ピストン６０の内周面との間に形成された環状絞り６８に圧油流通孔１０２を介して連通しており、前記環状絞り６８はポペット６６内に形成された圧油流通孔１０３及び１０４を介して前記バネ座ピストン室６４に連通している。なお、バネ受け部６６ｂとバネ座ピストン６０との間のスリーブ５１には、バネ受け部６６ｂとバネ座ピストン６０との間に画成された油室７５と前記低圧室５６とを連通させる連通孔７６が穿設されている。また、環状突起６１とキャップ７２との間に形成された油室７３と前記油室７５は、バネ座ピストン６０の外周面に形成された圧油流通溝７４，７４（図８参照）を介して相互に連通している。
【００４５】
次に、上記のように構成される本発明の第３実施例に係るリリーフ弁の作用について説明する。本発明の第３実施例に係るリリーフ弁を例えば油圧ショベルの旋回モータ制御用リリーフ弁として使用し、切換弁の操作により慣性の大きい上部旋回体を駆動した後、切換弁を中立に戻して上部旋回体を減速停止させる場合を想定する。この場合、ハウジング５２の圧油流入口５２ａから高圧室５４を経て弁シート５７の圧油流通孔５７ａに流入した油は、ポペット６６の圧油流通孔６９及び１０２、環状絞り６８、圧油流通孔１０３及び１０４を経てバネ座ピストン室６４に流入する。
【００４６】
このような旋回操作では、操作性の向上等を図るために、切換弁の排出側の抵抗を常に比較的高く設定する場合がある。このような場合であっても、本発明の第３実施例では、バネ座ピストン室６４に流入した圧油によってバネ座ピストン６０が図７中左方へ移動するか否かは、ポペット６６の後端面６６ａとこれに対向するピストン１００の前端面１００ａとの面積差、すなわちバネ座ピストン６０の内径段差部６０ａに作用する油圧力によって定まる。
【００４７】
従って、ポペット６６の後端面６６ａとピストン１００の前端面１００ａとの面積差を適切に設定すれば、切換弁の排出側の抵抗が比較的高く設定されていてもバネ座ピストン６０が動くことがない。
【００４８】
また、切換弁を中立に戻すと、この切換弁の排出側にブレーキ圧力が発生し、このブレーキ圧力が高圧室５４の圧力となってリリーフ弁５０を作動させるが、上述した第３実施例ではポペット６６の後端面６６ａとピストン１００の前端面１００ａとの面積差を比較的小さくできることに加え、ピストン１００の後端面には低圧室５６の圧力が作用しているので、ピストン１００の前端面１００ａに作用する高圧室５４の圧力とピストン１００の後端面に作用する低圧室５６の圧力との圧力差によってピストン１００はキャップ７２側へ常時押圧される。従って、バネ座ピストン６０が図中左方へ移動したときのバネ座ピストン室６４の体積はピストン１００の前端面１００ａの面積×ストロークＳとなるので、これを比較的大きく設定できる。
【００４９】
なお、前記した圧油流通孔１０２及び１０３は小径絞りとして構成することができる。また、環状絞り６８が形成されている部分のポペット６６の外径を調整することにより、小径絞りに比較し、その絞り効果を大きく設定することができる。
【実施例４】
【００５０】
図１０は、本発明の第４実施例に係るリリーフ弁の要部を示す部分断面図である。同図に示されるように、本発明の第４実施例では、図７に示したピストン１００の代わりに、バネ座ピストン６０の大径内径部６０ｃに第１のピストン１１０と第２のピストン１１２とを摺動自在に設けている。
【００５１】
前記第１のピストン１１０はポペット６６側に配置されており、この第１のピストン１１０の前端面には、円形の凹状部が形成されている。
【００５２】
一方、前記第２のピストン１１２はキャップ７２側に配置されており、この第２のピストン１１２と前記第１のピストン１１０との間には、第１のピストン１１０の前端をバネ座ピストン６０の内径段差部６０ａに押圧すると共に第２のピストン１１２の後端をキャップ７２に押圧する圧縮コイルバネ１１１が設けられている。
【００５３】
また、第２のピストン１１２の後端面には複数本の圧油導入溝１１６がピストン１１２の中心部から外周部に向けて形成されており、バネ座ピストン６０の圧油流通溝７４からスリーブ５１とバネ座ピストン６０との間の油室７３に流入した圧油は前記圧油導入溝１１６を流通してキャップ７２と第２のピストン１１２との間に形成された油室１１４に流入し、この油室１１４に流入した圧油は第２のピストン１１２に形成された絞り（小孔）１１３を流通して第１のピストン１１０と第２のピストン１１２との間に形成された油室１１７に流入するようになっている。
【００５４】
このような構成によると、高圧室５４の圧力が上昇してバネ座ピストン室６４に圧油が流入すると、先ず第１のピストン１１０がバネ座ピストン室６４内の圧油に押されて図中右方へ移動した後、バネ座ピストン６０が図中左方へ移動する。従って、高圧室５４の圧力が急激に上昇した場合でもバネ座ピストン６０が直ちに移動せず、バネ座ピストン６０の移動に時間遅れが生ずるので、高圧室５４の圧力が上昇してからバネ座ピストン６０が移動するまでの間、リリーフ弁を低圧で作動させることができ、これによりリリーフ弁の作動直後のショックを大幅に低減できる。
【００５５】
従って、旋回操作時における背圧が比較的高い場合でもバネ座ピストン６０の移動を防止でき、且つ、環状絞り６８により高圧室５４からバネ座ピストン室６４に流入する圧油の単位時間当たりの流入量を微少に設定でき、しかもバネ座ピストン６０の移動に伴うバネ座ピストン室６４の体積増加を比較的大きく設定できるので、バネ座ピストン６０が図示の位置から所定ストロークＳを移動するに必要な時間を比較的長く設定できる。この結果、確実にショックレス機能を与えることができる。
【００５６】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係るリリーフ弁の第１実施例を示す要部断面側面図である。
【図２】図１に示すリリーフ弁のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示すリリーフ弁の要部拡大断面図である。
【図４】図１に示すリリーフ弁を適用した油圧モータ装置の油圧回路図である。
【図５】本発明に係るリリーフ弁の第２実施例を示す要部断面側面図である。
【図６】図５に示すリリーフ弁の要部拡大断面図である。
【図７】本発明に係るリリーフ弁の第３実施例を示す要部断面側面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う総断面図である。
【図９】図７に示すリリーフ弁の要部構成を示す断面図である。
【図１０】本発明に係るリリーフ弁の第４実施例を示す要部断面側面図である。
【図１１】従来の油圧モータのリリーフ弁の一構成例の概略構成とその系統配置を示す説明図である。
【図１２】図１１に示すリリーフ弁の要部拡大断面図である。
【図１３】従来のリリーフ弁からなる圧力調整弁の別の構成例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
５０  リリーフ弁
５１  スリーブ
５１ａ  内径部側面
５２  ハウジング
５３  内径部の隙間
５４  高圧室
５６  低圧室
５７  シート
５８  スリーブ
５８ａ  段差部
５８ｂ  段差部
５９  横穴
６０  バネ座ピストン
６０ａ  段差部
６１  鍔部
６１ａ  肩部
６２  バネ座ピストン室
６４  油室
６４ａ、６４ｂ  油室
６６  ポペット
６７  ロッド部
６８  環状絞り
７０  バネ
７１  スペーサ
７２  キャップ
７４  溝
７５  油室
７６  穴
８０  圧力補償流量制御スプール
８１  鍔部
８２  固定絞り
８３  バネ
８４  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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