JP3046122B2

JP3046122B2 - リリーフ弁

Info

Publication number: JP3046122B2
Application number: JP3360095A
Authority: JP
Inventors: 卯應郭; 淳井上
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1991-12-30
Filing date: 1991-12-30
Publication date: 2000-05-29
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JPH05180356A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、油圧回路等に装備さ
れるリリーフ弁に関する。さらに詳しくは、ブレーキ回
路からなる油圧回路への装備に好適なショックレス機能
を備えたバランスピストン形のリリーフ弁の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的にリリーフ弁というのは、サージ
圧が発生すると、その発生から制御が安定するまでの間
の時間遅れ、すなわち作動遅れが生じる。そこで、この
サージ圧をカットすることがリリーフ弁の特性を向上さ
せるために絶対に必要であるとされている。図４に示す
ような従来の直動型リリーフ弁は、サージ圧をカットす
るものとして、従来から知られているものである。

【０００３】この直動型リリーフ弁は、ケーシンング１
に第１、第２流出入ポート５０、５１を設けている。ま
た、ケーシンング１内に設けたスリーブ２内には、ポペ
ット３が摺動自在に設けてある。また、スリーブ２の図
中下部には、ポペットシート部材４がスリーブ２と同心
にはめ込んである。また、ケーシンング１の図中上部に
は、プラグ５がねじ込まれている。このケーシンング１
と、ケーシンング１の内側に設けたスリーブ２の内側で
あって、ポペットシート部材４の反対側と、プラグ５と
でスプリング室６を形成している。このスプリング室６
内には、スプリング７が設けられ、このスプリング７の
力でポペット３をポペットシート部材４に圧接してい
る。また、ポペット３内には第１流出入ポート５０側と
スプリング室６とを連通するオリフィス８を形成してい
る。また、ポペットシート部材４のシート部１８の直径
Ｄ₁ に対してポペット３の軸部３ａの直径Ｄ₂ を小さく
している。なお、符号１２はスプリングシートである。

【０００４】また、プラグ５側のスリーブ２の外周に
は、摺動空間１３が設けてある。この摺動空間１３とス
リーブ２の外周に設けた環状溝１０とはスリーブ２の外
周に形成された環状通路１４によって連通している。上
記摺動空間１３内には、スリーブ２の外周と摺動するリ
ング状のフリーピストン１５が設けてある。このフリー
ピストン１５は、ケーシンング１側にも摺動していて、
摺動空間１３内を図において上下する。さらに、スプリ
ング室６と摺動空間１３とを連通する小孔１６がスリー
ブ２に設けてある。また、スリーブ２には、環状溝１０
とスリーブ２の内側とを連通する連通孔１７が設けてあ
る。なお、空間９は小孔１１を介して環状溝１０と連通
している。なお、環状溝１０は、第２流出入ポート５１
に連通している。

【０００５】このように構成した従来の直動型リリーフ
弁は、次のように動作して、リリーフ動作とサージ圧カ
ットとをおこなう。すなわち第１流出入ポート５０から
流入した流体の圧力が、スプリング７の力でポペットシ
ート部材４に圧接されているポペット３に作用するとと
もに、オリフィス８を経てスプリング室６にも作用す
る。この場合、ポペット３に作用する圧力が、スプリン
グ７によるリリーフ設定圧より高ければ、ポペット３は
スプリング７の力に抗して押し上げられ、第１流出入ポ
ート５０と第２流出入ポート５１とを連通し、リリーフ
動作がおこなわれる。

【０００６】このようなリリーフ動作の際には、スプリ
ング室６内の流体が、小孔１６から摺動空間１３内に流
れ、プラグ５側に位置するフリーピストン１５にその圧
力を作用させる。これによってフリーピストン１５は摺
動空間１３内を図下方向に摺動する。このフリーピスト
ン１５の移動で、摺動空間１３に体積変化が起こりサー
ジ圧をカットする。また、この体積変化でスプリング室
６内に流れが生じ、オリフィス８前後に差圧が発生す
る。この差圧と、上記直径Ｄ₁ とＤ₂ とによる断面積と
スプリング７のバネ力とによって、ポペットシート部材
４のシート部１８の開度が決まる。なお、小孔１６前後
にも差圧が発生する。このようにフリーピストン１５の
移動で、摺動空間１３が体積変化してサージ圧をカット
するとともに、ポペット３が開弁する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、サージ圧をカットできるが、直動式形なの
で、そのオーバーライド特性がよくないという問題があ
る。このオーバーライド特性を向上させようとすれば、
バランスピストン形のリリーフ弁を用いればよいが、こ
のバランスピストン形のリリーフ弁は構造が複雑なの
で、直動形のリリーフ弁のように、簡単にフリーピスト
ンを設けられなかった。そのために従来は、サージ圧を
カットして作動遅れを防止しながら、オーバーライド特
性をも向上させるといった２つの問題を同時に解決でき
るリリーフ弁を使えないという問題があった。

【０００８】また、この従来のリリーフ弁では、第２流
出入ポート５１の圧力が上昇しないと、フリーピストン
１５を図示の原位置に復帰させることができない。もし
フリーピストン１５が図示の原位置とはまったく反対側
の位置に停止したままだと、サージ圧をカットする機能
がまったく発揮されなくなるという問題もあった。この
発明の目的は、バランスピストン形のリリーフ弁にもフ
リーピストンを簡単に設けられるリリーフ弁を提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにこの発明では、第１、第２流出入ポートを形成した
ケーシンングに、スリーブを設け、このスリーブの内側
に筒状にした弁部材を設け、この弁部材の中空部分にオ
リフィスを形成し、スリーブの反オリフィス側にはパイ
ロットシート部材を嵌合し、上記スリーブとパイロット
シート部材とでサブケーシングを構成するとともに、こ
のサブケーシングとケーシングとの間に形成された空間
を摺動空間とし、さらに、弁部材とパイロットシート部
材との間に、弁部材に閉弁方向の勢力を付与する第１ス
プリングを介在させ、しかも、このパイロットシート部
材のパイロットシートをパイロットポペットで開閉さ
せ、かつ、このパイロットポペットに上記パイロットシ
ートに圧接する方向の力を作用させる第２スプリングを
設け、この第２スプリングのバネ力を、上記第１スプリ
ングのバネ力よりも大きくし、上記オリフィスは弁部材
の中空部分を経由してパイロットシートに連通させ、上
記摺動空間に移動ピストンを摺動自在に設け、さらに、
上記弁部材の中空部分と摺動空間内の反スプリング側と
をパイロットシート部材内に設けた通路を介して連通し
て、パイロットシートを通過した流体が、パイロットシ
ート部材内に形成した通路４２を経て、上記摺動空間を
介してスリーブの周囲に形成した環状通路を通過し、第
２流出入ポートに連通する構成としている。

【００１０】

【作用】上記のように構成したので、第１、第２流出入
ポートのいずれにも圧力が発生していないときには、第
１スプリングと第２スプリングとの作用で、弁部材が閉
弁する。この状態から第１流出入ポートの圧力が上昇す
ると、弁部材の中空部分とパイロットシート部材とを介
して連通する摺動空間に圧力が作用し、摺動空間内の移
動ピストンが図面下方へ移動する。この移動ピストンの
移動で、摺動空間が体積変化し、弁部材に形成したオリ
フィスから、パイロットシート部材に設けてある通路４
０を介して、摺動空間に流れが発生し、弁部材を開弁さ
せると共に回路内のサージ圧をカットする。

【００１１】そして、第１流出入ポートの圧力が、第２
スプリングで定めた設定圧以上になると、今度は、パイ
ロットポペットが開弁する。パイロットポペットが開弁
すると、第１流出入ポートの流体が、弁部材に形成した
オリフィスから、パイロットシート部材の通路を介して
スリーブの周囲に形成した環状通路を通り、第２流出入
ポートへと流出する。このようにオリフィス前後の差圧
と第１スプリング力と流体力が平衡する位置で弁部材の
開度が決まる。

【００１２】

【実施例】図１〜３は、この発明の実施例を示したもの
である。従来例と同様の構成要素についていは、同一符
号を用いるとともに、その詳細な説明を省略する。

【００１３】図１は、第１実施例を示すものである。

【００１４】この実施例では、図の下側に設けられた第
１流出入ポート５０と図面の上側に設けられた第２流出
入ポート５１とを有するケーシング１の内部に、第１、
第２流出入ポート５０、５１に連通して図の上下方向へ
取付け溝１９を配設したものを示してある。そして、こ
の取付け溝１９に後述の各部が取付けられるようにして
ある。

【００１５】取付け溝１９は、図の下端において第１流
出入ポート５０に連通し、上端においてケーシンング１
の外部へ解放され、中途部において第２流出入ポート５
１に連通している。この取付け溝１９は、図の下方か
ら、第１流出入ポート５０に接近して設けた第１段部２
０と、第２流出入ポート５１に連通して設けられた大環
状溝２１と、大環状溝２１に接近して設けた小環状溝２
２と、この小環状溝２２に接近して設けられた第２段分
２３と、ケーシンング１の外部への解放口の周りに設け
られたネジ部２４とを備えたものである。

【００１６】このような取付け溝１９に対して、スリー
ブ２５、弁部材２６、第１スプリング２７、パイロット
シート部材２８、移動ピストン２９、パイロットポペッ
ト３０、第２スプリング３１、プラグ５の各部材が、こ
の順序で取付けられ組立てられるようになっている。

【００１７】スリーブ２５は、図下端が第１段部２０に
当接し上端が第２段分２３から上方へ突出するように取
付け溝１９に嵌合取付けされる。このように、スリーブ
２５を取り付け溝１９にはめ込むことで、大環状溝２１
を環状通路３２、小環状溝２２を環状通路３３としてい
る。また、スリーブ２５のプラグ５側には、パイロット
シート部材２８が嵌合されている。このスリーブ２５と
パイロットシート部材２８とでサブケーシング５２を構
成している。そして、このサブケーシング５２とケーシ
ング１との間に形成された空間を摺動空間３９としてい
る。また、上記環状通路３２には、第１流出入ポート５
０と第２流出入ポート５１とに連通する連通孔３４が開
孔されている。また、上記スリーブ２５の内側にメイン
シート３５を形成している。

【００１８】弁部材２６は、スリーブ２５内に摺動自在
に設けてある。この弁部材２６は、中空になっていて、
この中空部分３６とメインシート３５側とを連通するオ
リフィス３７を形成している。

【００１９】第１スプリング２７は、上記中空部分３６
に設けてあり、弁部材２６をメインシート３５に圧接す
る方向に、その力を作用させている。なお、このスプリ
ング力で、メインシート３５側と中空部分３６側とに同
じ圧力が作用すると、弁部材２６がメインシート３５を
閉じることになる。

【００２０】パイロットシート部材２８は、スリーブ２
５とプラグ５との間に嵌合され、第１スプリング２７か
らスプリング力を受けている。このパイロットシート部
材２８は、中央部の軸方向に弁部材２６の中空部分３６
と連通したオリフィス３８を設けている。また、このパ
イロットシート部材２８には、中空部分３６と前記摺動
空間３９とを連通する通路４０と、パイロットシート４
１の流出側と環状通路３３とを連通する通路４２とを設
けている。

【００２１】移動ピストン２９は、上記摺動空間３９内
に摺動自在に設けてある。図示の移動ピストン２９に
は、スプリング４３によって、常に原位置に復帰する方
向に押されているが、このスプリングは必ずしも必要で
はない。

【００２２】また、プラグ５内に形成された第２スプリ
ング室４４内には、パイロットポペット３０が設けら
れ、このパイロットポペット３０は、第２スプリング３
１により、パイロットシート部材２８に圧接している。
また、プラグ５は、パイロットシート部材２８に嵌合
し、ケーシング１にねじ込んでいる。

【００２３】この実施例では、ケーシンング１とスリー
ブ２５との間に、パイロットシート４１、環状通路３
２、３３からなるパイロット通路を形成している。この
ようにパイロット通路を形成しているので、ケーシング
１とスリーブ２５との間に厳密な精度の同心性を必要と
しない。さらに、弁部材２６は、スリーブ２５内のメイ
ンシート３５に圧接しているので、両者の同心性が損な
われることがない。このように、従来例の直動形に比
べ、各構成部材を厳密な精度の同心性に加工する必要が
ないので、製造工程に手間がかからなく、生産性が良く
なる。

【００２４】また、この実施例では、第１流出入ポート
５０から弁部材２６のオリフィス３７を通って中空部分
３６に流入した圧力流体は、パイロットシート部材２８
の通路４０を通過し、摺動空間３９内の移動ピストン２
９を図下方向へ摺動させる。このように移動ピストン２
９が従来例のフリーピストン１５と同様の動作を行なう
ことにより、サージ圧をカットするショックレス機能を
発揮する。また、スプリング４３を設けると移動ピスト
ン２９は、常に原位置に復帰されているので、従来例の
フリーピストン１５のように、第２流出入ポート５１の
圧力高低でその位置を左右されることがない。なお、こ
の実施例のショックレス操作の第１段階は、移動ピスト
ン２９が摺動空間３９の下端にあたることにより終了す
ることになる。

【００２５】また、リリーフ動作は次のようにおこなわ
れる。すなわち、第１流出入ポート５０側の圧力が第２
スプリング３１で設定したリリーフ圧より上昇すると、
パイロットポペット３０が第２スプリング３１の力に抗
して移動する。これによってパイロットシート４１が開
く。開口したパイロットシート４１から流出した圧力流
体は、通路４２、環状通路３２、３３を介して第２流出
入ポート５１に流出する。この結果、弁部材２６の中空
部分３６に流れが発生し、弁部材２６のオリフィス前後
に差圧が発生する。この差圧により、弁部材２６は、第
１スプリング２７の力に抗してメインシート３５を開
き、第１流出入ポート５０とリリーフＢとを連通させ
る。このようにして、リリーフ動作がおこなわれる。

【００２６】こうしたバランスピストン形リリーフ弁の
特長は、直動形に比べ、オーバライド特性が良いこと
は、よく知られている。この発明では、このバランスピ
ストン形にショクッレス機能を持たせているのでリリー
フ特性が良いと同時に、サージ圧をもカットすることが
でき、作動遅れをなくすことができる。

【００２７】図２は、この発明の第２実施例を示すもの
である。

【００２８】この実施例では、弁部材２６のオリフィス
３７下流に凹部４５を形成し、その凹部４５に小孔４６
を設けたスプール形を用いている。これは、第１実施例
のように弁部材２６のシート部とメインシート３５と
で、第１流出入ポート５０と第２流出入ポート５１とを
開閉するのではなく、弁部材２６の移動で小孔４６と連
通孔３４との連通を開閉している。

【００２９】図３は、この発明の第３実施例を示すもの
である。

【００３０】この実施例では、第２スプリング３１に対
して、スプリングシート４７、ロックナット４８、アジ
ャストスクリュー４９を設け、第２スプリング３１の設
定荷重を可変調整し、圧力流体の性質や装備される油圧
回路に対応した適切なスプリング荷重を設定することが
できるようにしてある。

【００３１】

【効果】この発明のリリーフ弁によれば、バランスピス
トン形のものにも、サージ圧をカットする機構を採用で
きるので、オーバーライド特性を向上させながらサージ
圧を吸収して作動遅れを防止できる。つまり、従来には
できなかった両特性の向上を同時に達成できる。また、
第２流出入ポート側の圧力が上昇しなくても、移動ピス
トンの下端にスプリングを設ければスプリングの力で、
移動ピストンを原位置に復帰させられるので、どのよう
な状況の中でもサージ圧を確実にカットする。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の断面図である。

【図２】第２実施例の要部を示す断面図である。

【図３】第３実施例の要部を示す断面図である。

【図４】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ケーシング２５スリーブ２６弁部材２７第１スプリング２８パイロットシート部材２９移動ピストン３０パイロットポペット３１第２スプリング３２環状通路３３環状通路３６中空部分３７オリフィス３９摺動空間４０通路４１パイロットシート４３スプリング５０第１流出入ポート５１第２流出入ポート５２サブケーシング

フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−207585（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−208371（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−12183（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−97768（ＪＰ，Ｕ) 特公平３−79593（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 17/00 - 17/30 F16K 31/12 - 31/165

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１、第２流出入ポートを形成したケー
シンングに、スリーブを設け、このスリーブの内側に筒
状にした弁部材を設け、この弁部材の中空部分にオリフ
ィスを形成し、スリーブの反オリフィス側にはパイロッ
トシート部材を嵌合し、上記スリーブとパイロットシー
ト部材とでサブケーシングを構成するとともに、このサ
ブケーシングとケーシングとの間に形成された空間を摺
動空間とし、さらに、弁部材とパイロットシート部材と
の間に、弁部材に閉弁方向の勢力を付与する第１スプリ
ングを介在させ、しかも、このパイロットシート部材の
パイロットシートをパイロットポペットで開閉させ、か
つ、このパイロットポペットに上記パイロットシートに
圧接する方向の力を作用させる第２スプリングを設け、
この第２スプリングのバネ力を、上記第１スプリングの
バネ力よりも大きくし、上記オリフィスは弁部材の中空
部分を経由してパイロットシートに連通させ、上記摺動
空間に移動ピストンを摺動自在に設け、さらに、上記弁
部材の中空部分と摺動空間内の反スプリング側とをパイ
ロットシート部材内に設けた通路を介して連通して、パ
イロットシートを通過した流体が、パイロットシート部
材内に形成した通路を経て、上記摺動空間を介してスリ
ーブの周囲に形成した環状通路を通過し、第２流出入ポ
ートに連通する構成としたリリーフ弁。