(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧通路と低圧通路が形成された方向切換弁等のブロック体に固定される本体と、この本体の一部を構成し前記高圧通路と前記低圧通路との間に配置されている筒部材と、この筒部材に移動可能に支持され前記高圧通路と低圧通路とを連通遮断可能な弁体と、この弁体を遮断方向に押圧する付勢手段とを備え、前記高圧回路の圧力が付勢手段により設定された圧力よりも大きくなると、前記弁体が開弁するリリーフ弁において、常時、前記低圧回路と前記高圧回路とを連通する絞りを備え、前記筒部材は、この筒部材の一端開口が前記高圧通路に連通しているとともに、途中の部分には連通孔が形成されていて前記高圧通路と前記低圧通路に連通し、その内周で前記一端開口と前記連通孔との間に弁座が形成されていて、この弁座に前記弁体が前記付勢手段により付勢されて前記筒部材の他端側より着座可能に配置され、前記絞りを前記筒部材もしくは前記弁体に形成した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、前記絞りは、開口面積を調節可能な可変絞りであ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、前記可変絞りは前記筒部材に形成され、前記筒部材は前記高圧通路の内壁に摺動可能に配置され、前記高圧通路の前記内壁が前記可変絞りの開口を封鎖する量により、前記可変絞りの開口面積が調節されることを特徴とするリリーフ弁。
【請求項４】
請求項２、又は請求項３に記載のリリーフ弁において、前記可変絞りと並列に開口面積が一定の固定絞りを形成したことを特徴とするリリーフ弁。
【請求項５】
方向切換弁のブロック体に固定され筒部材と調整部体とを有する本体と、この本体の前記筒部材に移動可能に支持され前記ブロック体に形成された高圧通路と低圧通路とを連通遮断可能な弁体と、前記本体に固定される調整弁座部体と、この調整弁座部体と前記筒部材と前記弁体とにより区画される背圧室と、この背圧室と前記高圧通路とを連通し前記弁体に形成される弁体絞りと、前記調整部体に固定される調整ねじと、この調整ねじと前記調整部体と前記調整弁座部体とにより区画されるばね室と、このばね室と前記背圧室とを連通し前記調整弁座部体に形成される弁座通路と、この弁座通路に連続して前記調整弁座部体に形成される調整弁座と、この調整弁座に着座し連通遮断可能な調整弁とこの調整弁を着座方向に付勢し前記ばね室に収納される調整弁ばねと、前記調整部体に形成され前記ばね室と前記低圧通路とを連通する調整通路と、を備えたリリーフ弁において、
前記筒部材は、前記高圧通路と前記低圧通路との間に配置され、前記筒部材の一端開口は前記高圧通路に連通しているとともに、他端部には連通孔が形成されて前記高圧通路と前記低圧通路に連通し、その内周で前記一端開口と前記連通孔との間に弁座が形成されていて、この弁座に前記弁体が前記筒部材の他端側より着座可能に配置され、前記筒部材の前記弁座よりも一端開口側に可変絞りと固定絞りとが形成され、前記筒部材は前記高圧通路の内壁に摺動可能に配置され、前記高圧通路の内壁が前記可変絞りの開口を封鎖する量により、前記可変絞りの開口面積が調節され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】
本発明は、方向切換弁等のブロック体に取り付けられるリリーフ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９に示すように、アクチュエータ５０の作動が始まるときの衝撃を緩和するために、例えば荷重を上下方向に移動させる油圧シリンダの場合には下降時の作動が始まるときの衝撃が大きいのでこれを緩和するために、アクチュエータ通路５１とタンク５２との間に、リリーフ弁５３と絞り５４とが並列に設けられた回路構成がある。図中５５は方向切換弁である。このようなリリーフ弁５３は、実開平７−２２１８３号公報に示されるように、方向切換弁５５のブロック体５６に組み込まれる（図１０参照）。図中５７はタンク通路である。こうしたものにおいて絞り５４を形成する際には、方向切換弁５５のブロック体５６に形成されることが考えられる。
しかしながら、方向切換弁のブロック体に孔を形成して絞りを設けることになるため、方向切換弁の加工が煩雑である。さらに、ブロック体に絞りを設けたものは、絞りを加工した後に、絞り開度の調節が困難であると思われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、回路構成要素である絞りをリリーフ弁に形成して絞りを容易に加工できるようにし、さらに、加工後に絞りの開度を調節可能なリリーフ弁を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の手段は、高圧通路と低圧通路が形成された方向切換弁等のブロック体に固定される本体と、この本体の一部を構成し前記高圧通路と前記低圧通路との間に配置されている筒部材と、この筒部材に移動可能に支持され前記高圧通路と低圧通路とを連通遮断可能な弁体と、この弁体を遮断方向に押圧する付勢手段とを備え、前記高圧回路の圧力が付勢手段により設定された圧力よりも大きくなると、前記弁体が開弁するリリーフ弁において、常時、前記低圧回路と前記高圧回路とを連通する絞りを備え、前記筒部材は、この筒部材の一端開口が前記高圧通路に連通しているとともに、途中の部分には連通孔が形成されていて前記高圧通路と前記低圧通路に連通し、その内周で前記一端開口と前記連通孔との間に弁座が形成されていて、この弁座に前記弁体が前記付勢手段により付勢されて前記筒部材の他端側より着座可能に配置され、前記絞りを前記筒部材もしくは前記弁体に形成したことを特徴とする（請求項１）。
【０００５】
この手段では、リリーフ弁の一部に絞りを形成し、このリリーフ弁を高圧通路と低圧通路が形成されたブロック体（方向切換弁等のブロック体）に組み込むことにより、絞りを方向切換弁等のブロック体に形成するよりも、容易に形成できる。絞りは、アクチュエータに接続する高圧回路に高圧流体が導入されたとき、その圧力上昇時の衝撃を緩和する。
【０００７】
また、この手段では、絞りを形成する位置及び形態として、（１）弁体に高圧通路側から低圧通路側へつながる通路を形成し、この通路を絞りとするもの、（２）弁体の一部に高圧通路側から低圧通路側へ達する切欠を形成し、この切欠を絞りとするもの、（３）弁座の一部に高圧通路側から低圧通路側へ達する切欠を形成し、この切欠を絞りとするもの、（４）筒部材の外周に高圧通路側から低圧通路側へ達する溝を形成し、この溝を絞りとするもの、等の変形が考えられる。このような変形によっても、絞りを方向切換弁等のブロック体に形成するよりも、容易に形成できる。
【０００８】
前記絞りは、開口面積を調節可能な可変絞りである構成とするのがよい（請求項２）。この構成では、絞りの開口面積を調節できるから、絞りの開口面積が異なる機種であっても、開度を調節して同一のリリーフ弁が適用でき、部品の共通化ができる。
【０００９】
前記筒部材は、前記高圧通路と前記低圧通路との間に配置され、前記筒部材の一端開口は前記高圧通路に連通しているとともに、途中の部分には連通孔が形成されて前記高圧通路と前記低圧通路に連通し、その内周で前記一端開口と前記連通孔との間に弁座が形成されていて、この弁座に前記弁体が前記付勢手段により付勢されて前記筒部材の他端側より着座可能に配置され、前記可変絞りは前記筒部材に形成され、前記筒部材は前記高圧通路の内壁に摺動可能に配置され、前記高圧通路の前記内壁が前記可変絞りの開口を封鎖する量により、前記可変絞りの開口面積が調節される構成とするのがよい（請求項３）。この構成では、可変絞りを有する構成とするにあたり、その加工が容易になる。
【００１０】
前記可変絞りと並列に開口面積が一定の固定絞りを形成した構成とするのがよい（請求項４）。この構成では、リリーフ弁が適用される全機種中から、絞りの最小開口面積を固定絞りの開口面積に設定し、可変絞りの最大開口面積を固定絞りの開口面積と合わせて、全機種の最大開口面積になるように設定する。これにより、可変絞りのみで開口面積を調節するものと比べて、筒部材の移動範囲が同じものでは、移動に対する開口面積の変化量を少なくすることができ、開口面積の調節が容易に行える。
【００１１】
また、別の本発明の手段は、方向切換弁のブロック体に固定され筒部材と調整部体とを有する本体と、この本体の前記筒部材に移動可能に支持され前記ブロック体に形成された高圧通路と低圧通路とを連通遮断可能な弁体と、前記本体に固定される調整弁座部体と、この調整弁座部体と前記筒部材と前記弁体とにより区画される背圧室と、この背圧室と前記高圧通路とを連通し前記弁体に形成される弁体絞りと、前記調整部体に固定される調整ねじと、この調整ねじと前記調整部体と前記調整弁座部体とにより区画されるばね室と、このばね室と前記背圧室とを連通し前記調整弁座部体に形成される弁座通路と、この弁座通路に連続して前記調整弁座部体に形成される調整弁座と、この調整弁座に着座し連通遮断可能な調整弁とこの調整弁を着座方向に付勢し前記ばね室に収納される調整弁ばねと、前記調整部体に形成され前記ばね室と前記低圧通路とを連通する調整通路と、を備えたリリーフ弁において、前記筒部材は、前記高圧通路と前記低圧通路との間に配置され、前記筒部材の一端開口は前記高圧通路に連通しているとともに、他端部には連通孔が形成されて前記高圧通路と前記低圧通路に連通し、その内周で前記一端開口と前記連通孔との間に弁座が形成されていて、この弁座に前記弁体が前記筒部材の他端側より着座可能に配置され、前記筒部材の前記弁座よりも一端開口側に可変絞りと固定絞りとが形成され、前記筒部材は前記高圧通路の内壁に摺動可能に配置され、前記高圧通路の内壁が前記可変絞りの開口を封鎖する量により、前記可変絞りの開口面積が調節されることを特徴とする（請求項５）。
【００１２】
この手段によれば、リリーフ弁に絞りを形成することにより、ブロック体に絞りを形成するよりも加工が容易に行える。さらに、その絞りを調整可能な絞りとすることにより、絞りの開口面積が異なるものにも適用でき、リリーフ弁の共用化が図れる。またさらに、固定絞りと可変絞りを設けることにより、可変絞りのみで開口面積を調節するものに比べて、筒部材の移動範囲が同じものでは、移動量に対する開口面積の変化量を少なくすることができ、開口面積の調節が容易に行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１〜図４を用いて説明する。このリリーフ弁１は、図１に示すように、バランスピストン型リリーフ弁であって、本体２、弁体３、付勢手段４等で構成され、絞り５を設けてある。
【００１４】
本体２は、筒部材１０と、調整部体１１と、ナット１２とからなり、筒部材１０は調整部体１１に螺合固定されている。調整部体１１は、図２に示すように、ブロック体１３にねじ部１４でねじ係合され、ねじ込み位置を調整可能に設けられており、調整した位置にナット１２によりブロック体１３に固定される。
筒部材１０は、ブロック体１３に形成された高圧通路１５と低圧通路１６とを遮断する位置に配置されている。この筒部材１０の図における左方の一端開口１７は高圧通路１５に連通し、途中の部分（他端部１０ａ）には連通孔１８が形成され高圧通路１５と低圧通路１６とを連通している。筒部材１０には、一端開口１７と連通孔１８との間の内周面に弁座１９が形成されている。筒部材１０の内周面には摺動自在に弁体３が挿入されている。この弁体３は、次に述べる付勢手段４により付勢され、筒部材１０の他端側から弁座１９に着座可能に配置される。
【００１５】
付勢手段４は、弁体３の背後に形成された背圧室２０の圧力を所定圧に保つことにより、弁体３を着座方向に付勢している構成のものである。図１に示す付勢手段４は、調整弁座部体２１と調整部体１１と調整弁２２と調整弁ばね２３と調整ねじ２４とロックナット３０と復帰ばね３１とを備えている。
【００１６】
背圧室２０は、弁体３に形成された弁体絞り２５により高圧通路１５に連通されている。背圧室２０の弁体３側と反対の側には調整弁座部体２１が配置され、その調整弁座部体２１は筒部材１０と調整部体１１との間に挟み込まれ固定されている。背圧室２０は、調整弁座部体２１に形成された弁座通路２６と、調整部体１１及び調整ねじ２４により区画されたばね室２７と、調整部体１１に形成された調整通路２８とを介して低圧通路１６に連通している。調整弁座部体２１には弁座通路２６に連続して調整弁座２９が形成されている。この調整弁座２９に着座する調整弁２２が配置され、背圧室２０と低圧通路１６とを遮断連通する。調整弁２２は、ばね室２７に収納された調整弁ばね２３により着座方向に付勢されている。調整ねじ２４は、調整部体１１に対してねじ係合しており、移動可能に配置されている。調整ねじ２４を移動させることにより、調整弁ばね２３のばね力を調整する。ロックナット３０は、ばね力を調整した後に、調整ねじ２４を調整部体１１に固定するものである。
【００１７】
この付勢手段４の動作について説明する。背圧室２０の圧力は、弁体３を着座方向に付勢し、高圧通路１５の圧力は、弁体３を開弁方向に押圧している。背圧室２０には、弁体絞り２５を介して高圧通路１５の圧力が作用しており、その圧力が調整弁ばね２３で設定された圧力以下のときは、調整弁２２が閉じおり、つまり付勢手段４の付勢力が勝っており、従って弁体３も閉じている。高圧通路１５の圧力が上昇して背圧室２０の圧力が設定圧を越えると、調整弁２２が開弁し、背圧室２０の圧力が設定値に保持され、高圧通路１５と背圧室２０に圧力差が生じて弁体３が開弁し、高圧通路１５と低圧通路１６を連通する。
【００１８】
絞り５は、前記筒部材１０に設けられており、弁座１９よりも一端開口１７側に例えば円孔として穿設されており、高圧通路１５と低圧通路１６とを連通している。絞り５は、別々の可変絞り３２と固定絞り３３とで形成されている。ブロック体１３には高圧通路１５と低圧通路１６との間に筒部材１０の一端開口１７側の端部が摺動可能に嵌入する嵌入孔３４が設けられている。筒部材１０は、端部が嵌入孔３４に嵌入した図２に示す位置から、ナット１２を緩めた状態で更にねじ込むことができ、調整部体１１と共に図３に示す位置まで移動させることができ、そしてその範囲内の任意の位置に固定できる。筒部材１０の位置をこのように移動させることにより、可変絞り３２の開口は高圧通路１５の内壁、つまり嵌入孔３４の内周面によって移動位置に応じて塞がれ、可変絞り３２の開度が調節できる。すなわち、可変絞りの開度は、図２に示す全開状態から図３に示す全閉状態まで調整可能である。また、可変絞り３２の開度を調整した後は、筒部材１０は、ナット１２により調整部体１１と共にブロック体１３に固定される。
【００１９】
絞り５の開度が調節できる点について、筒部材１０が調整のために移動させられる調整ストロークと絞り５の開口面積との関係を示すグラフを、一例として図４に示す。この場合、筒部材１０は、図２の状態から図３の状態まで、３ｍｍ移動可能な構成で、実質的に２ｍｍの有効な調整ストロークを有するものである。図４において、曲線Ａが絞り５、すなわち可変絞り３２と固定絞り３３を合わせた絞りの開口面積と調整ストロークとの関係を示すもので、開口面積を２４．９ｍｍ2 から１２．３ｍｍ2 まで調節可能ある。なお、仮想線で示す曲線Ｂは絞り開口面積を２４．９ｍｍ2 から０までを可変絞りのみで受け持つ構成とした場合で、勾配が急になり、調整ストロークの変化に対して絞りの開口面積の変化が大きい。このことから開口面積の調節操作が、曲線ＢよりもＡの方が調節操作を行いやすいことが理解される。従って、例えば、異なる機種の方向切換弁に対してリリーフ弁を共通化する場合には、調整の必要な範囲内を可変絞りで受持ち、残りの部分を固定絞りで受け持つ構成で併用することがより好ましい。
【００２０】
このように構成されたリリーフ弁１は、図２、図３に示すように、嵌入孔３４を設けた方向切換弁のブロック体１３に取り付けて、例えば、移動式クレーンの起伏シリンダ（下げ操作）の圧力制御弁として使用する。その時、筒部材１０の位置を調整して可変絞り３２が所望の開度となるようにする。これによって絞り５の開度が適切なものとなり、高圧回路１５の急激な圧力上昇に対して衝撃を緩和する。
【００２１】
図５は、本発明の第２の実施の形態を示し、可変絞りはなく、固定絞り３３に相当する固定絞り３３ａを、高圧通路１５側から低圧通路１６側へつながる孔で形成するように弁体３に設けた構成である。
【００２２】
図６は、本発明の第３の実施の形態を示し、可変絞りはなく、固定絞り３３に相当する固定絞り３３ｂを、高圧通路１５側から低圧通路１６側へ達する切欠で形成するように弁体３に設けた構成である。
【００２３】
図７は、本発明の第４の実施の形態を示し、可変絞りはなく、固定絞り３３に相当する固定絞り３３ｃを、高圧通路１５側から低圧通路１６側へ達するように筒部材１０の弁座１９の部分に、切欠として設けた構成である。
【００２４】
図８は、本発明の第５の実施の形態を示し、可変絞りはなく、固定絞り３３に相当する固定絞り３２ａを、高圧通路１５側から低圧通路１６側へ達するように筒部材１０の外周に溝として設けた構成である。
【００２５】
図５〜図７に示したものは、可変絞りのない構成であり、絞りの開度が固定であるから、部品の共通化には対応できないが、ブロック体１３に絞りを形成する場合よりも加工しやすい利点はある。また、図５〜図７に示したいずれのものにおいても、第１の実施の形態の可変絞り３２を組み合わせた構成が考えられ、必要に応じて組み合わせる。
【００２６】
第１の実施の形態では、可変絞り３２と固定絞り３３とが個別に形成されているものを示したが、連続した孔に形成してもよい。
また、第１〜第５の実施の形態では、絞り５を設けたリリーフ弁がバランスピストン型リリーフ弁であるが、付勢手段にばねを用いた直動型リリーフ弁にも適用できる。
また、本発明のリリーフ弁は、前述したような方向切換弁のオーバーロードリリーフ弁に限ることなく、実開平１−１７１９０１号に示された圧力発生装置に用いてもよい。すなわち、メータリング用圧油ラインの圧力発生装置として用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、リリーフ弁の一部に絞りを形成し、このリリーフ弁を高圧通路と低圧通路が形成されたブロック体（方向切換弁等のブロック体）に組み込むことにより、絞りを方向切換弁等のブロック体に形成するよりも、容易に形成できる効果を奏する。
請求項２に記載の発明は、絞りの開口面積を調節できるから、絞りの開口面積が異なる機種であっても、開度を調節して、同一のリリーフ弁が適用でき、部品の共通化ができる効果を奏する。
請求項３に記載の発明は、可変絞りを有する構成とするにあたり、その加工が容易になる効果を奏する。
請求項４に記載の発明は、リリーフ弁が適用される全機種中から、絞りの最小開口面積を固定絞りの開口面積に設定し、可変絞りの最大開口面積を固定絞りの開口面積と合わせて、全機種の最大開口面積になるように設定することにより、可変絞りのみで開口面積を調節するものと比べて、筒部材の移動範囲が同じものでは、移動に対する開口面積の変化量を少なくすることができ、開口面積の調節が容易に行える効果を奏する。
請求項５に記載の発明は、リリーフ弁に絞りを形成することにより、ブロック体に絞りを形成するよりも加工が容易に行え、さらに、その絞りを調整可能な絞りとすることにより、絞りの開口面積が異なるものにも適用でき、リリーフ弁の共用化が図れ、またさらに、固定絞りと可変絞りを設けることにより、可変絞りのみで開口面積を調節するものに比べて、筒部材の移動範囲が同じものでは、移動量に対する開口面積の変化量を少なくすることができ、開口面積の調節が容易に行える効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のリリーフ弁の断面図である。
【図２】第１の実施の形態のリリーフ弁を方向切換弁に組付けた絞りが最大となる状態を示す図である。
【図３】第１の実施の形態のリリーフ弁を方向切換弁に組付けた絞りが最小となる状態を示す図である。
【図４】可変絞りの開口面積と筒部材の調整ストロークとの関係を示す図である。
【図５】第２の実施の形態のリリーフ弁の断面図である。
【図６】第３の実施の形態のリリーフ弁の断面図である。
【図７】第４の実施の形態のリリーフ弁の断面図である。
【図８】第５の実施の形態のリリーフ弁の断面図である。
【図９】本発明が用いられた回路構成の一例を示す図である。
【図１０】従来のリリーフ弁が方向切換弁に組付けられた状態を示す図である。
【符号の説明】
１      リリーフ弁
２      本体
３      弁体
４      付勢手段
５      絞り
１０    筒部材
１０ａ  他端部
１１    調整部体
１２    ナット
１３    ブロック体
１４    ねじ部
１５    高圧通路
１６    低圧通路
１７    一端開口
１８    連通孔
１９    弁座
２０    背圧室
２１    調整弁座部体
２２    調整弁
２３    調整弁ばね
２４    調整ねじ
２５    弁体絞り
２６    弁座通路
２７    ばね室
２８    調整通路
２９    調整弁座
３０    ロックナット
３１    復帰ばね
３２、３２ａ    可変絞り
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ    固定絞り
３４    嵌入孔
【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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