(57)【要約】【課題】所定のリリーフ作動を保障するについて高い精緻性が要求されずして、生産コストを低くし、その汎用性の向上を期待し得る。【解決手段】軸芯部に開穿の通路２ｂに高圧を案内させるシート部材２と、背後から附勢バネＳで附勢されながら上記のシート部材２における通路２ｂの開口２ａに尖端部１ａを着座させる弁体１と、この弁体１における軸芯方向への摺動を許容するようにこの弁体１の軸芯部に挿通されて先端がこの弁体１の尖端部１ａにおける軸芯部に開穿の通路１ｂを介して上記の開口２ａに対向するガイドロッド４とを有してなり、上記の開口２ａにおける径が受圧面側の径Ｄ１に設定されると共に、上記のガイドロッド４における径が背圧面側の径ｄ１に設定されてなる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯部に開穿の通路に高圧を案内させるシート部材と、背後から附勢バネで附勢されながら上記のシート部材における通路の開口に尖端部を着座させる弁体と、この弁体における軸芯方向への摺動を許容するようにこの弁体の軸芯部に挿通されて先端がこの弁体の尖端部における軸芯部に開穿の通路を介して上記の開口に対向するガイドロッドとを有してなり、上記の開口における径が受圧面側の径に設定されると共に、上記のガイドロッドにおける径が上記の受圧面側の径に対抗する背圧面側の径に設定されてなることを特徴とするリリーフ弁
【請求項２】
軸芯部に開穿の透孔に高圧を案内させるシート部材と、背後から附勢バネで附勢されながら軸芯部に開穿の通路における開口を上記のシート部材における尖端部に着座させる弁体と、この弁体における軸芯方向への摺動を許容するようにこの弁体の軸芯部に挿通されて先端が上記の開口に対向するガイドロッドとを有してなり、上記の開口における径が受圧面側の径に設定されると共に、上記のガイドロッドにおける径が上記の受圧面側の径に対抗する背圧面側の径に設定されてなることを特徴とするリリーフ弁
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リリーフ弁に関し、特に、たとえば、油圧機器たる油圧シリンダの最伸長作動時における異常高圧を解放するリリーフ弁の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧機器たる、たとえば、図６に示すピストン型の油圧シリンダにあっては、最伸長作動時にクッション室となる伸側室Ｒにおける異常高圧をリリーフ弁Ｖの作動で、図示するところでは、油圧給排源Ｐに解放し、たとえば、図示しないシールの損壊や符示しないシリンダ体の破壊などを回避するとしている。
【０００３】
一方、リリーフ弁Ｖについてだが、たとえば、図７に示すところでは、ポペット型の弁体１が背後側の附勢バネＳで附勢されて前進し、尖端部１ａでシート部材２における開口２ａを閉塞するときに閉鎖状態におかれ、上記の伸側室Ｒが上記の油圧給排源Ｐに連通し得ないとしている。
【０００４】
このとき、上記の開口２ａは、シート部材２の軸芯部に開穿されて伸側室Ｒからの高圧を案内する通路２ｂに連通しており、弁体１は、上記のシート部材２に直列して固定側となるケーシング３の軸芯方向への摺動を許容するようにケーシング３の軸芯部にいわゆる圧漏れし得ない状態に保持されてなるとしている。
【０００５】
それゆえ、このリリーフ弁Ｖにあっては、上記の開口２ａで設定される受圧面側の径Ｄに対抗する弁体１の後端側における径、すなわち、背圧面側の径ｄの差Ｄ−ｄを小さくするとき、附勢バネＳにおけるバネ力を小さくして、弁体１の後退を容易にし得ることになる。
【０００６】
そして、附勢バネＳにおけるバネ力を適宜に選択することで、弁体１に作用する油圧を、すなわち、このリリーフ弁Ｖを開放作動させるリリーフ圧を任意に設定できることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したリリーフ弁Ｖにあっては、その形成に際して、部品への高い精緻性が要求されて、生産性の向上を図り難くする不具合がある。
【０００８】
すなわち、凡そポペット型の弁体１における尖端部１ａが背後からの附勢力を受けて前進し、シート部材２の開口２ａに着座する際には、弁体１の後端側が規制されていない限りにおいて、必ず閉塞状態を実現できる。
【０００９】
しかし、上記したリリーフ弁Ｖの場合には、圧漏れしないようにするために弁体１の後端側をケーシング３の軸芯部に言わば隙間なく挿通しているから、弁体１は、ケーシング３の軸芯方向にいわゆるセンタリングされていることになる。
【００１０】
それゆえ、この弁体１が前進して尖端部１ａをシート部材２における開口２ａに着座させるとき、必ず閉塞状態にするについては、上記のケーシング３による弁体１のセンタリングが、また、弁体１のシート部材２に対するセンタリングが精緻に実現されていることが肝要になる。
【００１１】
したがって、上記したリリーフ弁Ｖにあっては、その形成に際して、部品たるケーシング３と弁体１との間に、また、弁体１とシート部材２との間に高い精緻性が要求されることになり、その結果、生産性の向上を図り難くし、さらには、リリーフ弁Ｖを高価なものにする不具合がある。
【００１２】
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、所定のリリーフ作動を保障するについて構成部品に高い精緻性が要求されずして、生産コストを低くし、その汎用性の向上を期待するのに最適となるリリーフ弁を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明によるリリーフ弁の構成を、一つには、軸芯部に開穿の通路に高圧を案内させるシート部材と、背後から附勢バネで附勢されながら上記のシート部材における通路の開口に尖端部を着座させるポペット型の弁体と、この弁体における軸芯方向への摺動を許容するようにこの弁体の軸芯部に挿通されて先端がこの弁体の尖端部における軸芯部に開穿の通路を介して上記の開口に対向するガイドロッドとを有してなり、上記の開口における径が受圧面側の径に設定されると共に、上記のガイドロッドにおける径が上記の受圧面側の径に対抗する背圧面側の径に設定されてなるとする。
【００１４】
また、この発明によるリリーフ弁の構成を、二つには、軸芯部に開穿の透孔に高圧を案内させるシート部材と、背後から附勢バネで附勢されながら軸芯部に開穿の通路における開口を上記のシート部材における尖端部に着座させる筒型の弁体と、この弁体における軸芯方向への摺動を許容するようにこの弁体の軸芯部に挿通されて先端が上記の開口に対向するガイドロッドとを有してなり、上記の開口における径が受圧面側の径に設定されると共に、上記のガイドロッドにおける径が上記の受圧面側の径に対抗する背圧面側の径に設定されてなるとする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるリリーフ弁Ｖにあっても、前記した図７に示す従来のリリーフ弁Ｖと同様に、油圧機器たるピストン型の油圧シリンダ（図６参照）に具現化されている。
【００１６】
それゆえ、以下に図示するところにおいて、その構成が前記したところと同様となるところについては、要する場合を除き、図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略し、以下には、この発明において特徴となるところを中心に説明する。
【００１７】
ちなみに、以下に図示するところでは、リリーフ弁Ｖを収装するハウジングＨは、上記の油圧シリンダを構成するシリンダ体における符示しないヘッド部とされている。
【００１８】
このような前提の下に、まず、図１に示すリリーフ弁Ｖにあっては、シート部材２と、ポペット型の弁体１と、ガイドロッド４とを有してなる。
【００１９】
そして、弁体１が附勢バネＳのバネ力に抗して図中で右行するように後退するときに、伸側室Ｒからの高圧が油圧給排源Ｐに解放されるとしている。
【００２０】
少し説明すると、シート部材２は、径方向に厚肉としながら長さを短くする筒状に形成されていて、図中で左端となる基端をハウジングＨのいわゆる内壁（符示せず）に当接させている。
【００２１】
そして、軸芯部に開穿の通路２ｂに伸側室Ｒからの高圧を案内させるとし、この通路２ｂにおける開口２ａの径をこのリリーフ弁Ｖにおける受圧面側の径Ｄ１に設定している。
【００２２】
ちなみに、上記の通路２ｂは、ハウジングＨに開穿されて伸側室Ｒに連通する通路Ｈ１に連通している。
【００２３】
なお、シート部材２は、後述するほぼ筒状に形成のケーシング３における図中で左端部となる先端部（符示せず）の内周にカシメ固着されている。
【００２４】
弁体１は、背後から附勢バネＳで附勢されながら上記のシート部材２における開口２ａに尖端部１ａを着座させるもので、この着座時にこのリリーフ弁ｖにおける図示する状態たる閉塞状態を実現するとしている。
【００２５】
このとき、この弁体１は、ケーシング３内に摺動可能に収装されているが、ケーシング３との間にいわゆるブレが許容される隙間を有して収装されるとして、両者１，３間に高い精緻性が要求されないとしている。
【００２６】
したがって、この弁体１にあっては、背後から附勢されて前進するときに、その動きがケーシング３でいたずらに規制されなくなり、その結果、尖端部１ａが開口２ａに言わば完全に着座することで具現化される所定の閉塞状態を容易に実現し得ることになる。
【００２７】
ちなみに、ケーシング３は、その外周とハウジングＨのいわゆる内周壁（符示せず）と間に通路となる隙間Ａを有すると共に、この隙間Ａとケーシング３の内側とを前後で連通する連通孔３ａ，３ｂを有してなるとしている。
【００２８】
このとき、連通孔３ａは、弁体１における尖端部１ａの外周側を上記の隙間Ａに連通させるように位置決められ、連通孔３ｂは、弁体１における背後側を上記の隙間Ａに連通させるように位置決められている。
【００２９】
なお、上記の隙間Ａは、ハウジングＨに開穿されて油圧給排源Ｐに連通する通路Ｈ２に連通している。
【００３０】
ガイドロッド４は、弁体１における軸芯方向への摺動を許容するようにこの弁体１の軸芯部に挿通されてなり、図中で左端となる先端がこの弁体１の尖端部１ａにおける軸芯部に開穿の通路１ｂを介して上記の開口２ａに対向するとしている。
【００３１】
それゆえ、図示するリリーフ弁Ｖにあっては、伸側室Ｒからの高圧がシート部材２における開口２ａに着座している弁体１の尖端部１ａに作用するときには、ガイドロッド４の先端にも上記の通路１ｂを介して伸側室Ｒに連通する通路２ｂからの油圧が作用することになる。
【００３２】
このことからすれば、前記したように上記の通路２ｂにおける開口２ａの径をこのリリーフ弁Ｖにおける受圧面側の径Ｄ１に設定していることに対して、このガイドロッド４における径をこのリリーフ弁Ｖにおける背圧面側の径ｄ１に設定し得ることになる。
【００３３】
そして、開口２ａによる径Ｄ１とガイドロッド４による径ｄ１との間に差Ｄ１−ｄ１に相当する差圧を生じ、したがって、弁体１が附勢バネＳのバネ力に抗して後退し、シート部材２における通路２ｂと弁体１における尖端部１ａの外周側とが連通状態になる。
【００３４】
その結果、伸側室Ｒの高圧が油圧給排源Ｐに解放され、したがって、伸側室Ｒにおける異常な高圧化が阻止されて、油圧シリンダにおいて、図示しないシールの損壊や符示しないシリンダ体の破壊などを回避し得ることになる。
【００３５】
このとき、上記の差Ｄ１−ｄ１が小さくなるとき、附勢バネＳにおけるバネ力を小さくして、弁体１の後退を容易にし得ることになり、また、附勢バネＳにおけるバネ力を適宜に選択することで、弁体１に作用する油圧を、すなわち、このリリーフ弁Ｖを開放作動させるリリーフ圧を任意に設定できることになる。
【００３６】
ところで、図示するリリーフ弁Ｖにあって、附勢バネＳの後端およびガイドロッド４の基端は、ケーシング３の後端部（符示せず）に螺着されるキャップを兼ねるストッパ５に担持されてなるとしている。
【００３７】
それゆえ、このリリーフ弁Ｖにあっては、シート部材２，弁体１および附勢バネＳがケーシング３内に収装された状態でアッセンブリ化されることになり、したがって、このリリーフ弁ＶをハウジングＨに組み込む際の作業性を良くする利点がある。
【００３８】
ちなみに、上記のアッセンブリ化されたものをハウジングＨの所定位置に固定的に配在するについては、捻じ込み栓６が利用されるとしている。
【００３９】
図２に示すリリーフ弁Ｖは、部品構成で前記した図１に示すリリーフ弁Ｖとほぼ同様となっているが、細かなところで差異がある。
【００４０】
それゆえ、その構成が前記したリリーフ弁Ｖと同様となるところについては、この図２だけでなく図３乃至図５を含めて、図中に同一の符号を附するのみとして、以下には、各実施形態で特徴となるところを中心に説明する。
【００４１】
すなわち、先ず、この図２に示すリリーフ弁Ｖにあっては、弁体１が筒型に形成されてなり、図３に詳しく示すように、背後から附勢バネＳで附勢されながら軸芯部に開穿の通路１ｃにおける開口１ｄに後述するシート部材２における尖端部２ｃを着座させるとしている。
【００４２】
そして、上記の開口１ｄにおける径をこのリリーフ弁Ｖにおける受圧面側の径Ｄ２に設定している。
【００４３】
つぎに、シート部材２は、軸芯部に開穿の通路２ｂに伸側室Ｒからの高圧をハウジングＨの通路Ｈ１を介して案内させる（図２参照）と共に、この通路２ｂに並列する状態に開穿された通路２ｄを有してなる。
【００４４】
そして、この通路２ｄは、上記の弁体１が後退していわゆる開放状態になるときに、上記した通路２ｂを介しての伸側室Ｒからの高圧をハウジングＨの通路Ｈ２を介して油圧給排源Ｐに流出させるとしている（図２参照）。
【００４５】
また、ガイドロッド４は、前記した筒型の弁体１における軸芯方向への摺動を許容するようにこの弁体１の軸芯部に挿通されて先端が上記の開口１ｄに対向するとしている。
【００４６】
このとき、このガイドロッド４は、上記の開口１ｄを形成する通路１ｃの径に比較すればやや小径に形成されてなるとし、このガイドロッド４の径を前記した受圧面側の径Ｄ２に対抗する背圧面側の径ｄ２に設定している。
【００４７】
それゆえ、弁体１における開口１ｄによる径Ｄ２とガイドロッド４による径ｄ２との差によって受圧部Ｆが形成され、したがって、この受圧部Ｆに作用する圧力が所定圧力を超えると弁体１が附勢バネＳのバネ力に抗して後退する。
【００４８】
このとき、シート部材２における通路２ｂとシート部材２における通路２ｄとが弁体１における尖端部１ａの外周側を介して連通状態になり、その結果、伸側室Ｒの高圧が油圧給排源Ｐに解放されることになる。
【００４９】
ちなみに、図示するリリーフ弁Ｖにあって、附勢バネＳの後端およびガイドロッド４の基端は、ケーシング３の後端部の内周に螺着されるキャップを兼ねるストッパ５に担持されてなるとしている。
【００５０】
それゆえ、この図２に示すリリーフ弁Ｖにあっては、ストッパ５のケーシング３に対する螺合位置をいわゆる出没方向に変更することで附勢バネＳのバネ力を高低調整し得ることになり、したがって、附勢バネＳをバネ力の異なるものに交換せずしてリリーフ圧を高低調整し得ることになる利点がある。
【００５１】
つぎに、図４に示すリリーフ弁Ｖは、図１に示すリリーフ弁Ｖに改良を加えたもので、リリーフ機能を発揮するのはもちろんであるが、これに加えて、油圧シリンダが収縮作動するときに、この油圧シリンダの収縮作動を速やかに実現し得るようにチェック機能を発揮するとしている。
【００５２】
すなわち、この図４に示すリリーフ弁Ｖにあっては、ガイドロッド４が軸芯部に通路４ａを有すると共に、この通路４ａにチェック弁４ｂを有してなるとしている。
【００５３】
このとき、上記の通路４ａは、ガイドロッド４の軸芯部を貫通すると共に、図中で右端部となる基端部（符示せず）で直径方向に貫通して外周に連通するとしており、チェック弁４ｂは、このガイドロッド４において、上記の基端部側から先端側に向けての流れを許容する一方で、その逆の流れを阻止するように設定されている。
【００５４】
一方、このリリーフ弁Ｖにあっては、ストッパ５が図中で右端部となる係止部５ａにおいて、この係止部５ａを直径方向に貫通して外周に連通する通路５ｂを有すると共に、この通路５ｂに連通しながら軸芯部に形成されて図中で左端面となるいわゆる内底面（符示せず）に開口する通路５ｃを有している。
【００５５】
そして、この通路５ｃには、上記の内底面側から通路５ｂへの流入を許容するチェック弁５ｄを有している。
【００５６】
それゆえ、このリリーフ弁Ｖにあっては、ガイドロッド４部分にチェック弁４ｂがあるから、伸側室Ｒからの高圧が弁体１の尖端部１ａにおける通路１ｂを介してガイドロッド４の先端にいわゆる圧抜けすることなく作用することになり、したがって、前記した図１に示すところと同様に所定のリリーフ機能を発揮することになる。
【００５７】
そして、弁体１の開弁時には、弁体１の背後側における圧力がチェック弁５ｄを介して通路５ｂへと解放されることで、弁体１の円滑な作動が保障されることになる。
【００５８】
その一方で、最伸長状態にある油圧シリンダを収縮作動させるには、結果として、油圧給排源Ｐからの油圧を伸側室Ｒに供給することなるが、前記した図６に示す油圧シリンダにあっては、クッションリング（符示せず）でシリンダ体のヘッド部に画成される油室ｒに上記の油圧給排源Ｐからの油圧を供給すれば足りることになる。
【００５９】
とは言え、上記の油室ｒは、受圧面積からすると、伸側室Ｒに比較して極めて小さく、したがって、この油室ｒに圧油を供給して油圧シリンダを収縮作動させるとしても、この収縮作動を迅速に開始させるのは容易でない。
【００６０】
しかしながら、このリリーフ弁Ｖにあっては、油圧給排源Ｐからの油圧がハウジングＨに開穿の通路Ｈ２を介して供給されるとき、この油圧が弁体１の尖端部１ａに作用することになる。
【００６１】
このとき、ガイドロッド４が弁体１の背後側の油圧を通路４ａからチェック弁４ｂを介して弁体１の通路１ｂ側に流出させるから、弁体１は、上記の尖端部１ａに作用する油圧で容易に後退し、尖端部１ａをシート部材２における開口２ａから離脱させていわゆる通路を形成することになる。
【００６２】
このとき、チェック弁５ｄは、閉塞して油圧給排源Ｐからの圧力が弁体１の背後側に作用しないように機能する。
【００６３】
その結果、油圧給排源Ｐから通路Ｈ２を介して供給される油圧が上記の尖端部１ａ周りに出現する通路を介して伸側室Ｒに流入することになり、それゆえ、油圧シリンダの収縮作動が速やかに開始されることになる。
【００６４】
上記した油圧シリンダの収縮作動を速やかに開始させることについては、図５に示すリリーフ弁Ｖによっても実現可能になる。
【００６５】
すなわち、図５に示すリリーフ弁Ｖは、図２に示すリリーフ弁Ｖに改良を加えたもので、ケーシング３に開穿の連通孔３ｂ（図２および図３参照）が絞り３ｃに代えらると共に、ガイドロッド４に形成された通路４ａにチェック弁４ｂを有するとしている。
【００６６】
このとき、上記の通路４ａは、ガイドロッド４の軸芯部を貫通すると共に、図中で右端部となる基端部（符示せず）で径方向に屈曲して外周に連通するとしており、チェック弁４ｂは、このガイドロッド４において、上記の基端部側から先端側に向けての流れを許容する一方で、その逆の流れを阻止するように設定されている。
【００６７】
ちなみに、ケーシングにあって、連通孔３ｂに代えて、絞り３ｃを配在させるのは、油圧給排源Ｐからの圧力が弁体１に作用するとき、弁体１の背後側との間に圧力差を持たせるためであって、この圧力差が弁体１に作用して開弁することになる。
【００６８】
それゆえ、この図５に示すリリーフ弁Ｖにあっても、ガイドロッド４部分にチェック弁４ｂがあるから、伸側室Ｒからの高圧が圧抜けすることなくガイドロッド４の先端に作用し、したがって、前記した図２に示すリリーフ弁Ｖと同様に所定のリリーフ機能を発揮し得ることになる。
【００６９】
また、最伸長状態にある油圧シリンダを収縮作動させるには、油圧給排源Ｐからの油圧を伸側室Ｒに供給するが、前記した図４に示すリリーフ弁Ｖの場合と同様に、油圧給排源Ｐからの油圧がハウジングＨに開穿の通路Ｈ２およびシート部材２に開穿の通路２ｃを介してシート部材２の尖端部２ａに作用する。
【００７０】
それゆえ、この油圧作用で弁体１が容易に後退し、尖端部２ａから開口２ａをから離脱させ、尖端部２ａ周りに出現する通路を介して上記の油圧給排源Ｐからの油圧を伸側室Ｒに供給することが可能になり、したがって、油圧シリンダの収縮作動を速やかに開始し得ることになる。
【００７１】
前記したところは、この発明によるリリーフ弁Ｖが油圧機器としての油圧シリンダに具現化されてなるとしたが、この発明の意図するとことからすれば、たとえば、油圧ジャッキに具現化されるとしても良く、その場合に、同様の作用効果が得られることはもちろんである。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１および請求項２のリリーフ弁にあっては、開口に着座して閉塞状態を具現化する弁体が背後側からの附勢力で前進するときに、開口に対するセンタリングのみが要求されて、たとえば、弁体を保持するケーシングなどに対してセンタリングが要求されないから、その形成にあって、高い精緻性が要求されないこことになる。
【００７３】
その結果、この発明によれば、たとえば、油圧シリンダの最伸長作動時における異常高圧を解放して、油圧シリンダにおけるシールの破損やシリンダ体の破壊を事前に回避するためのリリーフ作動を保障するについて高い精緻性が要求されず、したがって、生産コストを低くし、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。
【００７４】
そして、上記のリリーフ弁にチェック弁機能を持たせることで、最伸長状態から収縮作動させるについて、速やかな作動開始が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるリリーフ弁を示す縦断面図である。
【図２】他の実施形態によるリリーフ弁を図１と同様に示す図である。
【図３】図２のリリーフ弁を部分的に拡大して示す縦断面図である。
【図４】図１のリリーフ弁が改良された状態を図３と同様に示す図である。
【図５】図２のリリーフ弁が改良された状態を図３と同様に示す図である。
【図６】ピストン型の油圧シリンダにリリーフ弁が配在されている状態を示す概略図である。
【図７】従来のリリーフ弁における要部を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
１　弁体
１ａ，２ｃ　尖端部
１ｂ，１ｃ，２ｂ，２ｄ，４ａ，５ｂ，５ｃ，Ｈ１，Ｈ２　通路
１ｄ，２ａ　開口
２　シート部材
３　ケーシング
３ａ，３ｂ　連通孔
３ｃ　絞り
４　ガイドロッド
４ｂ，５ｄ　チェック弁
５　ストッパ
５ａ　係止部
６　捻じ込み栓
Ａ　隙間
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２，ｄ，ｄ１，ｄ２　径
Ｆ　受圧部
Ｈ　ハウジング
Ｐ　油圧給排源
Ｒ　伸側室
ｒ　油室
Ｓ　附勢バネ
Ｖ　リリーフ弁
【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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