JP3567605B2 - リリーフバルブ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小形リフタ等の荷役機械に使用される小形油圧ユニットに好適に適用されるリリーフバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リリーフバルブは、例えば小形リフタにおいて、荷役動作を行うシリンダがストロークエンドに達した場合に回路に規定以上の圧が立つことを防止するために用いられる。図４はこのような小形油圧ユニットの一般的な油圧回路を示している。詳述すると、このリフタは、荷役用の復動式シリンダ１と、このシリンダ１に圧油を送り込む両回転型のポンプ２と、このポンプ２を正逆駆動するモータ３とを主体として構成され、モータ３が正回転したときにポンプ２によりオイルタンク４から吸い上げた油をシリンダ１の一室１ａに供給し、逆回転したときにオイルタンク４から吸い上げた油をシリンダ１の他室１ｂに供給するものである。ポンプ２からシリンダ１までの供給ライン５、６は戻り流路を兼ねるものであり、ライン５から油が供給されるときにはライン６から油が戻り、ライン６から油が供給されるときにはライン５から油が戻るようにするとともに、シリンダ１が荷を持ち上げた位置で停止する必要があるときにはそれらのライン５、６をブロック状態とすることができるように、ポンプ２が作動している間のみパイロット圧によって逆方向の油の流通を許容するパイロットチェック弁７、８がそれらのライン５、６に設けてある。シリンダ１が駆動されて図中上端又は下端に達すると、ポンプ２の出口に連通する位置に設けてあるリリーフバルブ９又は１０が作動し、余剰油を直接タンク４に戻して回路に規定値以上の圧力が立つことを防止している。
【０００３】
図５は以上の油圧回路を実際に要素部品を用いて組み立てたものであって、モータ３及びポンプ２はそれぞれバルブハウジング１１の一端面１１ａ及び他端面１１ｂに取付けられ、モータ３の出力軸３ａはバルブハウジング１１内に設けたカップリング１２を介してポンプ２のドライブシャフト２ｃに連結され、このポンプ２はバルブハウジング１１の他端面１１ｂを覆う位置に取り付けられたオイルタンク４内に液密に配設されている。バルブハウジング１１内には図４及び図６に示すようにポンプ２の一対の出入口２ａ、２ｂに連通するポート１４、１５が設けられ、これらのポート１４、１５間にスプール１６が配設されるとともに、このスプール１６の両端に形成した細径部１６ａ、１６ｂに対面する位置にシート１７、１８を形成してその反スプール側にポペット１９、２０を弾接して着座させ、パイロットチェック弁７、８を構成している。ポペット１９、２０が配設されている空間はバルブハウジング１１に設けたアクチュエータポート２１、２２に連通し、これらのアクチュエータポート２１、２２が前述したシリンダ１の一室１ａ又は他室１ｂに接続されている。
【０００４】
今、例えば図６に矢印で示すようにポート１４にポンプ２の出入口２ａから吐出した圧油が流れ込んだとすると、この油圧によりスプール１６がパイロットチェック弁８側に移動するとともに、ポペット１９がシート１７から離れてアクチュエータポート２１を介しシリンダ１の一室１ａに油が送り込まれる。一方、移動したスプール１６はその細径部１６ｂでポペット２０を押し、シート１８から離反させるので、シリンダ１の他室１ｂから押し出された油はアクチュエータポート２２から入ってポート１５から出ていく。ポンプ２が逆回転してポート１５側へ圧油が送り込まれたときにはその油は前記とは逆にアクチュエータポート２２を通ってシリンダ１の他室１ｂに供給され、一室１ａから押し出された油がアクチュエータポート２１からポート１４に抜ける。また、何れのポート１４、１５にも圧が導入されないときは、スプール１６は中立位置にあり、各ポペット１９、２０はシート１７、１８に着座した状態を保つので、アクチュエータポート２１、２２はブロック状態となり、シリンダ１内の圧油が閉じ込められ、荷を持ち上げたシリンダ１がその場で停止してロック状態となる。
【０００５】
以上のような構成において、前記ポート１４、１５に連通する位置には、図４〜図７に示すようにオイルタンク４内に開口する流路２３、２４が設けられ、これらの流路２３、２４に、前述したリリーフバルブ９、１０が組み込まれている。
これらのリリーフバルブ９、１０は、図８に示すような内部構造を有するもので、オイルタンク４内に開口する流路２３（２４）の一部に設定したシート３１と、このシート３１に着脱する位置に配設されたポペット３２と、このポペット３２を前記シート３１に弾接する位置に取付けられるとともにその取付位置に応じて前記弾接力が変化するように構成された圧力調整ネジ３３と、この圧力調整ネジ３３を適宜の取付位置に固定するロックナット３４とを具備し、圧力調整ネジ３３には中空部３３ａが形成され、その中空部３３ａの端部は開口端となっている。そして、流路２３（２４）を通過する油によってポペット３２が押し開かれた場合、ポペット３２とシート３１の間隙から流出した油が中空部３３ａを介してその開口端からオイルタンク４に戻されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図において圧力調整ネジ３３の端部３３ｂには配管３３ｃが取付けられている。その理由は、配管を用いない場合、ポペット３２を押し開いた油は圧力調整ネジ３３の中空部３３ａを通ってそのまま勢い良くオイルタンク４内に噴き出し、油面４ａ上に戻るので、前記端部３３ｂが油面４ａより上にあると、このとき空気を巻き込み、オイルタンク４内の油は白濁し、ポンプに損傷を与えるばかりか、その油がシリンダ１に供給されたときに該シリンダ１の作動不良を起こす原因となる。そこで、このような不都合を防止するために、従来から上記のような配管３３ｃを接続して油面４ａの中へ油を直接入れるようにしている。このため、オイルタンク４の上下方向の長さの変更や、ユニット全体を縦置きから横置きに変えるなどの取付姿勢の変更等がある度に配管３３ｃの引回しを油面４ａに漬かる用に変えなければならず、製作工数や製品コストに大きな不都合が出ている。また、仮に油中に付けたとしても、勢い良く吹き出す油により油面４ａが波うち、オイルタンク４に設けてある注油口４ｂから油が漏れるという不具合も生じている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は、リリーフバルブを構成する既存の部品を上手く利用し、ポペットを押し開いた油がオイルタンクに至るまでの間に流出スピードが減速されるように構成することとしている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明のリリーフバルブは、圧力調整ネジとロックナットとの間に流路軸心から偏位した隙間を形成し、その隙間をオイルタンク内に開放するととともに、圧力調整ネジに、一端がポペットとシートの間隙を介して流路に連通可能であり他端が前記隙間に連通する内部流路を設けて、ポペットとシートの間隙から流出した油が内部流路を経て隙間に至り、ロックナットに衝突するように構成したものである。
【０００９】
このような構成のものであれば、ポペットとシートの間隙から流出した油が内部流路を介して隙間に至り、ロックナットに衝突することによって、流出スピードが減速され、その隙間を通った後にオイルタンクに戻される。このため、リリーフバルブの出口が油面より上にあっても、流体が勢い良くオイルタンクの油面に衝突して空気を巻き込むことが防止され、白濁を最小限度に抑えることができる。しかも、本発明は既存部品をそのまま利用できるものであり、部品点数の増加を招かないばかりか、従来の配管を不要にすることができるので、製作工数や製品コストの削減を図る上で極めて有効なものとなり得る。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を、図１〜図３を参照して説明する。なお、このリリーフバルブは図４〜図８に示したリフタに適用されるものであり、共通する部分には同一符号を付し、既に述べたリフタについての説明はここでは省略する。
図１〜図３に示すリリーフバルブ９、１０は、タンク４内に開口する流路２３（２４）に形成されたシート３１に着脱可能なポペット３２と、このポペット３２を前記シート３１に弾接する位置に取付けられるとともにその取付位置に応じて前記弾接力が変化するように構成された圧力調整ネジ３５と、この圧力調整ネジ３５を適宜の取付位置に固定するロックナット３６とを具備してなるものである。
【００１１】
圧力調整ネジ３５は、外周にネジ部３５ａを有した本体３５ｂと、この本体３５ｂの内部に収容されるスプリング３５ｃと、このスプリング３５ｃの先端に支持された押圧具３５ｄとを具備してなるもので、バルブハウジング１１の他端面１１ｂに前記ネジ部３５ａを螺着されている。そして、その螺着位置が深くなるほど、スプリング３５ｃがより大きく圧縮され、それに比例してポペット３２をシート３１に押し付ける力が増大して、リリーフ設定圧が高くなるようになっている。この実施例では、圧力調整ネジ３５を右に回すと増圧、左に回すと減圧するものである。圧力調整ネジ３５の締め込み位置が決まると、この圧力調整ネジ３５の外周に螺合させてあるロックナット３６を回してバルブハウジング１１の他端面１１ｂに圧接する位置まで締め付け、圧力調整ネジ３５の緩みに起因して設定圧力が変化することを防止する。
【００１２】
また、本実施例のものは、前記圧力調整ネジ３５の軸心部に上端に開口し下端が袋小路となる第１の通路３５ｅを穿設するとともに、その内方端からラジアル方向の４方向に第２の通路３５ｆを穿設して、両通路３５ｅ、３５ｆにより本発明に係る内部流路３５ｇを形成している。一方、この圧力調整ネジ３５の外周に螺装されるロックナット３６を、実質的に該ネジ３５と螺合するナット頭部３６ａと、圧力調整ネジ３５の外周との間に円環状の隙間Ｓを形成するナット側壁部３６ｂとから構成し、前記隙間Ｓをオイルタンク４内に開放している。そして、前記内部流路３５ｇの一端をポペット３２とシート３１の間隙を介して流路２３（２４）に連通可能とし他端を前記隙間Ｓに連通させている。
【００１３】
このような構成のものであれば、ポペット３２とシート３１の間隙から流出した油が図３に矢印で示すように内部流路３５ｇを介して隙間Ｓに至り、ロックナット３６の側壁部３６ｂに衝突することによって、その油の流出スピードが減速され、その隙間Ｓを通った後に図１に示すオイルタンク４に戻される。このため、リリーフバルブ９、１０の出口が油面より上にあっても、流体がそのままの流速で勢い良くオイルタンク４の油面４ａに衝突して空気を巻き込むことが確実に防止され、オイルタンク４内の油の白濁、これに起因したシリンダ１の破損等を最小限度に抑えることができる。勿論、オイルタンク４内の油が大きく波打つこともないので、注油口４ｂからの油漏れも解消できる。しかも、本実施例は既存部品である圧力調整ネジ３５及びロックナット３６をそのまま利用できるものであり、部品点数の増加を招かないばかりか、従来の配管を不要にすることができるので、製作工数や製品コストを従来に比べて大巾に削減することが可能となる。その上、少なくともリリーフバルブ９（１０）の取付姿勢に影響されずにユニットを据え付けることができるため、現場におけるユニットの取付方位の変更等も比較的容易に行い得るものとなる。
【００１４】
なお、内部流路や隙間の形状等を始め、各部の具体的な構成は図示実施例のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
すなわち、本発明のリリーフバルブは、既存の構成部品である圧力調整部材及びロック部材を上手く利用し、ポペットを押し開いた油がオイルタンクに至るまでの間にこれらの圧力調整部材及びロック部材の内部を通過する間に流出スピードが減速されるように構成しているため、従来のようにリリーフバルブの出口に配管を取り付けずとも油を緩やかにタンク内に落とすことができ、タンク内に貯溜されている油の白濁、それに起因するシリンダの破損等を著しく低減すると同時に、製作工数や製品コストの削減を図ることも可能となる。また、リリーフバルブの取付姿勢に制約がなくなるため、このリリーフバルブが適用される各種機械の現場における据付けの自由度を容易に高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を適用した小形油圧ユニットの一部破断した正面図。
【図２】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。
【図３】図２に示されるリリーフバルブを拡大して示す断面図。
【図４】リリーフバルブを適用した一般的なリフタの油圧回路図。
【図５】図４に対応した小形油圧ユニットの一部破断した正面図。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線断面図。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。
【図８】図７に示されるリリーフバルブを拡大して示す断面図。
【符号の説明】
４…オイルタンク
２３、２４…流路
３１…シート
３２…ポペット
３５…圧力調整部材（圧力調整ネジ）
３５ｇ…内部流路
３６…ロック部材（ロックナット）
Ｓ…隙間

Claims (1)

1. タンク内に開口する流路に設定したシートと、このシートに着脱する位置に配設されたポペットと、このポペットを前記シートに弾接する位置に取付けられるとともにその取付位置に応じて前記弾接力が変化するように構成された圧力調整部材と、この圧力調整部材を適宜の取付位置に固定するロック部材とを具備してなるものにおいて、
   前記圧力調整部材と前記ロック部材との間に前記流路軸心から偏位した隙間を形成し、その隙間をタンク内に開放するととともに、前記圧力調整部材に、一端がポペットとシートの間隙を介して流路に連通可能であり他端が前記隙間に連通する内部流路を設けて、ポペットとシートの間隙から流出した流体が内部流路を経て隙間に至り、ロック部材に衝突するように構成してなることを特徴とするリリーフバルブ。

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