(57)【要約】【課題】異音の発生を十分に抑制できるリリーフ弁を提供する。【解決手段】スリーブ３内でポペット５の背面側に当接するよう設けられてスプリング６の一端側を保持するともにスリーブ３の内周面３ｂによりガイドされて該スリーブ３の軸心方向に進退自在なリテーナ１１と、スリーブ３内に設けられてスプリング６の他端側を固定的に保持するリテーナ１２とを備え、リテーナ１１，１２でスプリング６を保持することで、スプリング６自体の姿勢には倒れ等があっても、リテーナ１１はスプリング６により付勢されつつスリーブ６の内周面３ｂにガイドされて軸心方向に安定して進退移動するので、常時当接するリテーナ１１を介してスプリング６により付勢されたポペット５の進退動作も軸心方向に安定し、開弁時等にあっても径方向に振動を生ずることがなく、異音の発生を十分に抑制できるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体に装着されるスリーブ内に高圧側と低圧側との連通を断続するようシート部に対して進退自在なリリーフ弁体を設け、前記リリーフ弁体を前記シート部に接する遮断方向に所定のばね荷重で常時付勢するスプリングを設け、所定圧以上の高圧が作用するときには前記スプリングのばね荷重に抗して前記リリーフ弁体を前記シート部から離反させて前記高圧側と前記低圧側とを連通させるリリーフ弁において、
前記スリーブ内で前記リリーフ弁体の背面側に当接するよう設けられて前記スプリングの一端側を保持するとともに前記スリーブの内周面でガイドされて該スリーブの軸心方向に進退自在な第１の保持部材と、
前記スリーブ内に設けられて前記スプリングの他端側を固定的に保持する第２の保持部材と、
を備えることを特徴とするリリーフ弁。
【請求項２】
前記第１の保持部材と前記第２の保持部材は、前記スリーブの軸心方向においてオーバラップさせて設けられ、
前記第１の保持部材は、前記スリーブの内周面に対して該内周面に接する前記第２の保持部材を介して間接的にガイドされることを特徴とする請求項１に記載のリリーフ弁。
【請求項３】
前記第１の保持部材は、前記スリーブの内周面に対して直接接してガイドされることを特徴とする請求項１に記載のリリーフ弁。
【請求項４】
前記第２の保持部材は、外部から回動操作可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のリリーフ弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械等のアクチュエータに油を供給する油圧回路等に用いられるリリーフ弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、油圧回路等に用いられるリリーフ弁には各種方式があるが、基本的には、圧縮コイルスプリングの付勢力によってリリーフ弁体がシート部に押し付けられることにより高圧側と低圧側との遮断状態（閉弁状態）が保たれ、高圧側に導入される作動流体の圧力が所定圧以上のときにこの圧力によってリリーフ弁体が圧縮コイルスプリングの付勢力に抗してシート部から離れることで（開弁状態）、高圧側を低圧側に連通させて高圧油をリリーフさせるように構成されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
このようなリリーフ弁においては、リリーフ弁体がシート部から離れた開弁時にはリリーフ弁体の保持状態が不安定となるため、このリリーフ弁体が作動流体の圧力を受けて半径方向に揺れるようにして振動しやすくなる。このような振動に起因して異音が発生するという不具合がある。また、リリーフ弁体をシート部側に付勢する圧縮コイルスプリングも、挿嵌しやすさ等を考慮して自由度高く装填されているため、スプリングの座りが不安定で倒れ等を発生し、リリーフ弁体に対する付勢力に偏荷重が発生し、この点でも、リリーフ弁体に振動が発生し、異音を発生することがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９５７０２号公報
【特許文献２】特開平９−２４２９０８号公報
【特許文献３】実開平４−１３２２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２，３では、このような異音に対する対策が特に講じられていないものである。また、特許文献１では、圧縮コイルスプリングを収容するばね収容室内に弾性係数の低い材料からなり圧縮コイルスプリングの外周面にその径方向外側から密着して圧縮コイルスプリングを保持するばね保持部材を設け、圧縮コイルスプリングの振動を抑えることで、これに支えられるリリーフ弁体の振動を規制するようにした異音対策が講じられている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の場合、その図１等に示されるように、ばね保持部材と圧縮コイルスプリングの先端側との間にストローク分の隙間を有し、圧縮コイルスプリングの姿勢を完全には拘束できないため、異音対策として十分ではない。
【０００７】
特に、最近では、建機の低騒音化に伴い、リリーフ弁の異音レベルも厳しくなってきており、さらなる異音抑制を図る必要がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異音の発生を十分に抑制することができるリリーフ弁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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるリリーフ弁は、弁本体に装着されるスリーブ内に高圧側と低圧側との連通を断続するようシート部に対して進退自在なリリーフ弁体を設け、前記リリーフ弁体を前記シート部に接する遮断方向に所定のばね荷重で常時付勢するスプリングを設け、所定圧以上の高圧が作用するときには前記スプリングのばね荷重に抗して前記リリーフ弁体を前記シート部から離反させて前記高圧側と前記低圧側とを連通させるリリーフ弁において、前記スリーブ内で前記リリーフ弁体の背面側に当接するよう設けられて前記スプリングの一端側を保持するとともに前記スリーブの内周面でガイドされて該スリーブの軸心方向に進退自在な第１の保持部材と、前記スリーブ内に設けられて前記スプリングの他端側を固定的に保持する第２の保持部材と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかるリリーフ弁は、上記発明において、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材が、前記スリーブの軸心方向においてオーバラップさせて設けられ、前記第１の保持部材が、前記スリーブの内周面に対して該内周面に接する前記第２の保持部材を介して間接的にガイドされることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるリリーフ弁は、上記発明において、前記第１の保持部材が、前記スリーブの内周面に対して直接接してガイドされることを特徴とする
【００１２】
また、本発明にかかるリリーフ弁は、上記発明において、前記第２の保持部材が、外部から回動操作可能に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかるリリーフ弁は、スリーブ内でリリーフ弁体の背面側に当接するよう設けられスリーブの内周面でガイドされて該スリーブの軸心方向に進退自在な第１の保持部材と、スリーブ内に設けられた第２の保持部材とでスプリングを保持するようにしたので、スプリング自体の姿勢には倒れ等があっても、第１の保持部材はスプリングにより付勢されつつスリーブの内周面にガイドされて軸心方向に安定して進退移動する。これにより、常時当接する第１の保持部材を介してスプリングにより付勢されたリリーフ弁体の進退動作も軸心方向に安定したものとなる。よって、リリーフ弁体は、開弁時等にあっても径方向に振動を生ずることがなく、異音の発生を十分に抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態であるリリーフ弁の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明は、実施の形態や変形例に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。
【００１５】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態にかかるリリーフ弁の構成例を示す縦断正面図であり、図２は、リリーフ弁の側面図である。本実施の形態のリリーフ弁１は、パイロットタイプのリリーフ弁への適用例を示す。このリリーフ弁１は、概略的には、弁本体２の開口部に螺合されるスリーブ３の先端部にバルブシート４を摺動自在に嵌合し、かつ、スリーブ３内においてバルブシート４の背面側にポペット５を摺動自在に嵌挿し、圧縮コイルばねからなりリリーフセット圧に設定されたスプリング６でポペット５の円錐面５ａをバブルシート４のシート部４ａに押し付け、このポペット５内にピストン７を嵌挿して室８を構成し、この室８を小孔５ｂでバルブシート４の透孔４ｂより高圧ポートからなる高圧側９に連通し、スリーブ３には低圧側１０に連通する低圧ポート３ａを形成してなる。ここで、リリーフ弁体であるポペット５の円錐面５ａは、シート部４ａ側に対して外側から接離するように前方（バブルシート４側）に向かうに従って拡開するすり鉢状に形成されている。すなわち、シート部４ａ側が円錐面５ａ内に接離自在に入り込む密着構造とされている。
【００１６】
これにより、基本的には、高圧側９の圧力が所定のリリーフセット圧より小さい場合にはスプリング６の付勢力でポペット５を高圧側９に付勢し、その円錐面５ａをシート部４ａに接するよう押し付けることで高圧側９と低圧側１０とを遮断する閉弁状態に維持する。一方、高圧側９の圧力がリリーフセット圧以上に上昇し、ポペット５の受圧面積に作用する圧力（（シート部４ａの径）＞（ピストン７の径）なる関係に設定されたシート部４ａの径とピストン７の径とによる受圧面積差）とスプリング６のばね荷重とがつり合った時点でポペット５が右方向に摺動してシート部４ａから円錐面５ａが離れることでシート部４ａが開口し、高圧側９が低圧ポート３ａを介して低圧側１０に連通する開弁状態となり、高圧油が低圧側１０にリリーフ開始することとなる。
【００１７】
次に、スリーブ３周りの構成について説明する。本実施の形態においては、スリーブ３内に第１の保持部材であるリテーナ１１と第２の保持部材であるリテーナ１２とを備える。リテーナ１１は、ピストン７周りにおいてポペット５の背面側に常時当接する当接部１１ａとスリーブ３の軸心方向に延設させた所定長さの円筒部１１ｂとを一体に有して有底カップ形状に形成されてスプリング６の一端側（ポペット５側）を保持するものである。また、リテーナ１２は、スリーブ３の軸心方向に延設させた所定長さの円筒部１２ａを有して有底カップ形状に形成されてピストン７およびスプリング６の他端側を保持するものである。１３は、スプリング６の後端側に配設されたスペーサである。
【００１８】
ここで、リテーナ１２は、その円筒部１２ａの外周面がスリーブ３の軸心方向に平行に形成された内周面３ｂに対して倒れを生ずることなく回動可能に嵌合する直径に形成されて、開口形成されたスリーブ３の後端部から嵌挿され、スリーブ３の後端側外周面に螺合させたナット１４およびカップ状のナット１５により抜け止めるものである。１６は、シール部材である。また、リテーナ１１の円筒部１１ｂは、リテーナ１２の円筒部１２ａ内に嵌合可能な径に形成されて円筒部１１ｂ，１２ａ同士がスリーブ３の軸心方向において必要なストローク分を残してオーバラップするように構成されている。このリテーナ１１の円筒部１１ｂの外周面は、リテーナ１２の円筒部１２ａの外周面に平行な内周面に対して倒れを生ずることなく軸心方向に摺動自在に嵌合する直径に形成させて、ポペット５の背面部に当接するようピストン７上に嵌挿されたものである。また、円筒部１１ｂの内周面は、スプリング６の外径よりも若干大きい直径に形成され、円筒部１１ｂ内へのスプリング６の装填に支障ないように設定されている。
【００１９】
さらに、図１および図２に示すように、ナット１５の中央には貫通孔１５ａが形成され、リテーナ１２には貫通孔１５ａを介して外部からマイナスドライバ等により操作可能な操作溝１２ｂが形成されている。
【００２０】
このような構成において、閉弁時には、スプリング６の付勢力がリテーナ１１の当接部１１ａを介してポペット５に作用してポペット５の円錐面５ａがシート部４ａに押し付けられた状態となる。また、リリーフセット圧以上の高圧が作用する開弁時には、高圧油によりポペット５がスプリング６の付勢力に抗して図１中の右方向に移動する。この際、リテーナ１１も当接部１１ａがポペット５により押されて図１中の右方向に移動する。
【００２１】
すなわち、高圧側９と低圧側１０との間の断続時には、スプリング６により遮断方向に付勢されたリテーナ１１がポペット５に常時当接しながらスリーブ３内を軸心方向に移動することとなる。ここで、リテーナ１１の円筒部１１ｂの外周面は、オーバラップさせたリテーナ１２の円筒部１２ａの内周面により倒れを生ずることなく摺動自在にガイドされる。この際、この円筒部１２ａの外周面は、スリーブ３の内周面３ａに対して倒れを生ずることなく嵌合している。よって、リテーナ１１は、スリーブ３の内周面３ａに対してリテーナ１２の円筒部１２ａを介して間接的にガイドされてスリーブ３の軸心方向に安定して進退移動することとなる。この結果、スプリング６自体の姿勢に倒れ等があっても、当接部１１ａが背面部に常時当接して一体的に移動するポペット５の進退動作もスリーブ３の軸心方向に沿って安定したものとなる。よって、開弁時等にあっても径方向に振動を生ずることがなく、異音の発生を十分に抑制することができる。
【００２２】
特に、本実施の形態によれば、リテーナ１１，１２同士をオーバラップさせて設けているので、内周面３ｂに対する円筒部１１ｂ，１２ａの倒れ防止に必要な軸心方向の長さを確保しつつ、リリーフ弁１としての全体の長さを抑えてコンパクトな構造とすることができる。また、この種のリリーフ弁１にあっては、組み立て時等におけるピストン７周りに対するスプリング６の装着状態によっても異音を生ずることがあるが、組み立て後において異音が生じた場合には、貫通孔１５ａからマイナスドライバ等を操作溝１２ｂに差し込んでリテーナ１２を適宜回動操作することで、スプリング６を連れ回りさせて異音が消える位置をスプリング６の座りのよい位置として調整設定することも可能である。
【００２３】
（変形例１）
図３は、変形例１のリリーフ弁の構成例を示す縦断正面図である。前述の実施の形態では、リテーナ１１，１２をスリーブ３の軸心方向においてオーバラップさせることで二重構造に構成した例で説明したが、変形例１では、リテーナ１１，１２同士をオーバラップさせることなく、スリーブ３の軸心方向において必要なストローク分をあけて対向配置させた一重構造に構成したものである。これにより、変形例１のリテーナ１１の円筒部１１ａの外周面は、スリーブ３の内周面３ｂに対して倒れを生ずることなく摺動可能に嵌合する直径に形成されている。すなわち、リテーナ１１の円筒部１１ｂは、スリーブ３の内周面３ｂに対して直接接してガイドされるように構成されている。
【００２４】
変形例１の場合も、リテーナ１１の円筒部１１ｂの外周面はスリーブ３の内周面３ｂにより倒れを生ずることなく摺動自在にガイドされることで、リテーナ１１はスリーブ３の軸心方向に安定して進退移動する。よって、スプリング６自体の姿勢に倒れ等があっても、当接部１１ａが背面部に常時当接して一体的に移動するポペット５の進退動作もスリーブ３の軸心方向に沿って安定したものとなり、開弁時等にあっても径方向に振動を生ずることがなく、異音の発生を十分に抑制することができる。
【００２５】
（変形例２）
図４は、変形例２のリリーフ弁の構成例を示す縦断正面図である。変形例２では、オーバラップさせるリテーナ１１，１２の内外位置を入替え、リテーナ１１を外周側に配置させたものである。これにより、変形例２のリテーナ１１の円筒部１１ａの外周面は、スリーブ３の内周面３ｂに対して倒れを生ずることなく摺動可能に嵌合する直径に形成されている。すなわち、リテーナ１１の円筒部１１ｂは、スリーブ３の内周面３ｂに対して直接接してガイドされるように構成されている。
【００２６】
変形例２の場合も、リテーナ１１の円筒部１１ｂの外周面はスリーブ３の内周面３ｂにより倒れを生ずることなく摺動自在にガイドされることで、リテーナ１１はスリーブ３の軸心方向に安定して進退移動する。よって、スプリング６自体の姿勢に倒れ等があっても、当接部１１ａが背面部に常時当接して一体的に移動するポペット５の進退動作もスリーブ３の軸心方向に沿って安定したものとなり、開弁時等にあっても径方向に振動を生ずることがなく、異音の発生を十分に抑制することができる。
【００２７】
ここで、変形例２は、リリーフ弁１Ａとして、前述のパイロットタイプのリリーフ弁にモジュレーション機能を付加した構成例を示している。モジュレーション機能は、特許文献２等に示されるように、起動、停止時に主回路の圧力がゆっくりと上昇させることで、起動時、停止時のショックを低減させるためのものである。具体的には、バルブシート４の開口端部に筒状のプラグ１７を嵌合固定してバルブシート４も軸心方向に所定ストローク分摺動自在とし、バルブシート４がスプリング６の付勢力に抗して摺動することで容積が減少するダンパ室１８を形成し、このダンパ室１８が絞り部１９を経て低圧側１０に連通するように構成されている。
【００２８】
これにより、高圧側９の圧力がモジュレーション開始圧力まで上昇したときには、ポペット５がスプリング６に抗して右方向に移動し、高圧側９の圧油が低圧側１０にリリーフする。この後、バルブシート４が高圧側９の圧力で右方向に移動すると、ダンパ室１８内の油が絞り部１９を経て低圧側１０に流出する。この際、ダンパ室１８から低圧側１０に流出する圧油は、絞り部１９内において僅かな隙間を通るときに絞られるため、流出する流量が僅かであり、バルブシート４が右方向にゆっくり移動する。よって、設定圧力までゆっくり上昇しモジュレーション時間が長くなる。一方、高圧側９の圧力が低圧になると、バルブシート４はスプリング６の付勢力により左方向に移動する。このとき、低圧側１０から油が絞り部１９を経てダンパ室１８内に流入する。この際、絞り部１９は、通過流量が多くなるように構成されており、ダンパ室１８内に油がスムーズに流入し、気泡を発生することはない。
【００２９】
（変形例３）
図５は、変形例３のリリーフ弁の構成例を示す縦断正面図である。変形例３は、変形例１に示したリテーナ１１，１２の対向方式の構造を、ピストンを有しないポペットタイプのリリーフ弁２０に適用したものである。
【００３０】
すなわち、弁本体１の開口部にスリーブ３を嵌挿して固定し、このスリーブ３の内部に高圧側９と低圧側１０とを断続するポペット２１を設け、このポペット２１をスプリング６で高圧側９に対するシート部２２に押し付けるようにしたものである。これにより、高圧側９の圧力がリリーフセット圧以上になると、ポペット２１がスプリング６の付勢力に抗して移動してシート部２２から離れることで、高圧側９の高圧油が低圧側１０にリリーフするものである。ここで、リリーフ弁体であるポペット２１は、シート部２２に対して内側から接離するように前方に向かうに従って縮径する略キノコ状に形成されている。すなわち、ポペット２１側がシート部２２内に接離自在に入り込む密着構造とされている。
【００３１】
なお、リテーナ１２の背部には、スリーブ３内に嵌挿固定される蓋体２３が設けられ、ナット２４で固定されている。この蓋体２３にも貫通孔２３ａが形成され、リテーナ１２の操作溝１２ｂを外部から回動操作可能とされている。
【００３２】
変形例３の場合も、リテーナ１１の円筒部１１ｂの外周面はスリーブ３の内周面３ｂにより倒れを生ずることなく摺動自在にガイドされることで、リテーナ１１はスリーブ３の軸心方向に安定して進退移動する。よって、スプリング６自体の姿勢に倒れ等があっても、当接部１１ａが背面部に常時当接して一体的に移動するポペット２１の進退動作もスリーブ３の軸心方向に沿って安定したものとなり、開弁時等にあっても径方向に振動を生ずることがなく、異音の発生を十分に抑制することができる。
【００３３】
なお、変形例３では、リテーナ１１，１２の組合せに関して、変形例１のタイプの適用例を示すが、実施の形態や変形例２のような組合せであっても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態にかかるリリーフ弁の構成例を示す縦断正面図である。
【図２】リリーフ弁の側面図である。
【図３】変形例１のリリーフ弁の構成例を示す縦断正面図である。
【図４】変形例２のリリーフ弁の構成例を示す縦断正面図である。
【図５】変形例３のリリーフ弁の構成例を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１，１Ａ，２０  リリーフ弁
２  弁本体
３  スリーブ
３ｂ  内周面
４ａ  シート部
５  ポペット
６  スプリング
９  高圧側
１０  低圧側
１１，１２  リテーナ
２１  ポペット
２２  シート部
【図１】
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【図２】
2009162349.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009162349.tif 000006
【図５】
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