WO1997033109A1 - Clapet anti-retour - Google Patents

Description

明細書 チェ ッ ク弁 技術分野

本発明は、 油圧ポンプの吐出圧油を油圧モータに供給する汕圧 回路に設けられた安全弁に高圧を導入する シャ トル弁等に用いら れるチ 1 ッ ク弁に関するものである。 背景技術

油圧ポンプの吐出圧油を油圧モータに供給する油圧回路と して は、 例えば実開昭 5 2 - 7 7 0 3 4号公報に開示されたものが知 られている。

この油圧回路は、 図 1 に示すよう に、 油圧ポンプ 1 を操作弁 2 を介して第 1主回路 3及び第 2主回路 4 の両方に接続し、 その第 1主回路 3を油圧モータ 5 の第 1 ポー ト 6 に接続し、 第 2主回路 4 を油圧モータ 5 の第 2 のポー ト 7 に接続して、 油圧ポンプ 1 の 吐出圧油を第 1主回路 3及び第 2主回路の一方に供給するよ う に なっている。

さ らに、 前記第 1主回路 3 と第 2主回路 4 に第 1 チェ ッ ク弁 8 及び第 2チ ッ ク弁 9をそれぞれ介して安全弁 1 0 の高圧侧を接 続し、 こ の安全弁 1 0 の低圧側を第 3 チェ ッ ク弁 1 1 及び第 4 チェ ッ ク弁 1 2を介して第 1 主回路 3及び第 2主回路 4 にそれぞ れ接続してあ り、 第 1 チ X ッ ク弁 8 と第 2 チェ ッ ク弁 9で安全弁 1 0 に高圧を導入する シャ 卜ル弁 1 3を構成している。 そ して、 操作弁 2を第 1 位置 A と して第 1 主回路 3 に圧汕を供 給して油圧モータ 5を一方向に回転している状態で、 操作弁 2 を 中立位置 B と した時に油圧モータ 5 が憤性回転してポンプ作用を すると、 第 2主回路 4 内の圧力が上昇する。

この第 2主回路 4 內の圧力は第 2 チェ ッ ク弁 9 よ り安全弁 1 0 の高圧側に流入して該安全弁 1 0を リ リ ーフ作動させ、 そのとき 圧油が低圧側から第 3 チェ ッ ク弁 1 1 を経て第 1 主回路 3 に流入 するので、 油圧モータ 5に制動をかけて停止させることができる。 同様に、 操作弁 2を中立位置 Bから第 1 位置 Aに切換えて第 1 主回路 3 に油圧ポンプ 1 の吐出圧油を供給して圧油モータ 5 を起 動する時にも安全弁 1 0がリ リ ーフ作動して第 1 主回路 3 内が異 常高圧とならないようにしている。

さ らに、 前述の油圧回路に用いる安全弁 1 0 と しては、 圧力立 上り勾配にモジユ レ一シ ョ ンをかけたモジユ レーシ ョ ン安全弁を 用いて起動 · 停止時のショ ッ クを低減している。

具体的には、 図 2に示すようにモジュ レーシ ョ ン開始圧力 P 1 ま では短時間で圧力上昇し、 それ以後はゆっ く り と圧力上昇して リ リーフ圧力 P 2 となる安全弁 1 0を用いている。

このモジュ レーシ ョ ン安全弁 1 0 を用いれば、 油圧モ一夕 5 の 起動時、 停止時に第 1 主回路 3、 第 2主回路 4 の圧力はゆつ く り と上昇するので、 起動時、 停止時のショ ッ クを低減できる。

従来のチニ ッ ク弁は一方向に圧汕が流れる時には圧汕の流通を 許容し、 他方向に圧油が流れる時には圧油流れを瞬時に阻止する ものである。

このために、 図 1 に示すよう に第 1 チェ ッ ク弁 8 と第 2 チエ ツ ク弁 9 でシ ャ トル弁 1 3を構成した場合に閉じ込み圧力が生じる。 例えば、 第 1主回路 3 が高圧で第 2主回路 4 が低圧の時には第 1 チェ ッ ク弁 8 と第 2 チェ ッ ク弁 9 との間に高圧油が流入 してお り、 この状態で第 2主回路 4 が高圧で第 1 主回路 3が低圧となつ た時に前記第 1 チヱ ッ ク弁 8 と第 2 チヱ ッ ク弁 9 との間の高圧油 が第 1主回路 3 に全く 流出 しないので、 図 3 に斜線で示すよ う に 閉じ込み圧力が生じる。

このために、 前述の閉じ込み圧力 P 3 が図 2 に示すモジユ レ一 シヨ ン開始圧力 P 1 より高圧であると、 安全弁 1 0 は T 2 時間でリ リーフ作動し、 T 1 時間でリ リーフ作動するモジユ レーシ ョ ン安全 弁の性能が得られずに起動時、 停止時のショ ッ クが大となる。

このことは、 操作弁 2 を第 1 位置 Aから第 2位置 C に切換えて 油圧モータ 5を正転から逆転に切換える時、 又はこの反対の時に 著しい。

前述のこ とから、 モジユ レ一シ ョ ン安全弁を用いる時には第 1 主回路 3 と第 2主回路 4 にそれぞれモ ジュ レー シ ョ ン安全弁を接 続しなければならないので、 2 つのモジユ レー シ ョ ン安全弁が必 要となってコス ト高となる。

そこで、 本発明は前述の課題を解決できるよ う に したチ X ッ ク 弁を提供することを目的とする。 発明の開示

上記目的を達成するために本発明によるチェ ッ ク弁の一態様は、 第 1 のポー 卜から第 2のポー トへの一方向の圧油流れを許容し 第 2 のポー 卜から第 1 のポ一 卜への他方向の圧汕流れを阻止する 主チェ ッ ク弁部と、

前記一方向に圧油が流れている状態から圧油の供給が停止され て第 1 ポー トの圧力が低下した時に前記まチェ ッ ク弁部よ り も第 2のポ一 ト寄りの圧力を低下させる漏れチ ェ ッ ク弁部とを備えた ものである。

この構成によれば、 一方向に圧油が流れている状態から圧汕の 供給が停止されて第 1 ポー 卜の圧力が低下した時に、 主チェ ッ ク 弁よ り も第 2のポ一 卜寄りの圧力が低下する。

このようであるから、 2 つのチェ ッ ク弁を用いてシ ャ トル弁と した時に、 そのシャ トル弁に発生する閉じ込み圧力が低減される。 上記構成において、

前記漏れチェ ッ ク弁部が、

シリ ンダー内にフ リ ービス ト ンを設ける こ とによ り画成された 第 1 室と第 2室を備え、

前記第 1室が前記第 1 のポー ト側に連通され、

前記第 2室が前記第 2のポー ト側に連通されていて、

前記フ リ ー ビス ト ンが第 1 室側に移動してス ト ロ一クェン ドに 達する と前記第 1 室と前記第 1 のポー 卜の間を遮断する よ う に なっている。

この構成によれば、 一方向に圧油が流れている状態ではフ リ ー ピス ト ンが第 2室に移動して第 2 室の容量が最小で第 1 室の容量 が最大となる。

この状態で圧油の供給が停止して第 1 ポー 卜の圧力が低下した 時にフ リ一ビス 卜 ンが第 1 室側に移動して第 2室の容量が増大す るので、 主チヱ ック弁より も第 2のポー ト寄りの圧力が低下する。 このようであるから、 2つのチ ッ ク弁を用いてシ ャ トル弁と した時に、 そのシャ トル弁に発生する閉じ込み圧力が低減される。 上記構成において、

前記フ リーピス ト ンに前記第 1 室と前記第 2室を連通する通路 を形成しても良い。

この構成によれば、 フ リ ー ピス ト ンが第 1 室側に移動する時に 第 2室内の圧油が通路を通って第 1 室に流れて第 1 のポー 卜に流 れるから、 第 2室の容積増大と相俟って主チュ ッ ク弁よ り も第 2 のポ一 卜寄りの圧力がより一層低下する。

このようであるから、 2 つのチヱ ッ ク弁を用いてシ ャ ト ル弁と した時に、 そのシャ トル弁に発生する閉 じ込み圧力がよ り一層低 減される。

さらに、 本発明の他の態様は、

油圧ポンプの吐出路を操作弁を介して第 1 主回路と第 2主回路 に接続し、 前記第 1 主回路と前記第 2主回路を圧油モー タ の第 i ポー ト及び第 2ポー トにそれぞれ接続し、

前記第 1主回路と前記第 2主回路に 2つの前記チェ ッ ク弁の第 1 のポー トをそれぞれ連通 し、 2 つの前記チュ ッ ク弁の第 2 の ポー ト同志を連通してシャ トル弁を構成し、

前記シャ トル弁に安全弁を接続してなる、 油圧モータの油圧回 路である。

この構成によれば、 シ ャ トル弁内の閉 じ込み圧力が低減するの で、 1 つのモ ジ ュ レー シ ョ ン安全弁を用いる こ とで十分な るモ ジユ レーシヨ ン効果が得られるから、 油圧モータの起動時、 停止 時のシ ョ ッ クを 1 つの安全弁によって低減させる こ とができ、 コ ス ト も低減される。 図面の簡単な説明

本発明は、 以下の詳細な説明及び本発明の実施例を示す添付図 面によ り、 よ り良く 理解される ものとなろう。 なお、 添付図面に 示す実施例は、 発明を特定する こ とを意図する ものではな く 、 単 に説明及び理解を容易とするものである。

図中、

図 1 は、 油圧モータの油圧回路図である。

図 2は、 モジユ レーショ ン安全弁の動作特性を示す図表である。 図 3 は、 従来の油圧モータの油圧回路図における各部の圧力変 化を示す図表である。

図 4 は、 本発明によるチェ ッ ク弁の第 1 実施例を示す説明図で める。

図 5 は 上記第 1 実施例を用いた油圧モータの油圧回路図であ る

図 6は 上記第 1 実施例の具体構造を示す断面図である。

図 7は 上記第 1 実施例を油圧モータに組み込んだ状態を示す 断面図である。

図 8は、 本発明によるチェ ッ ク弁の第 2 実施例を示す説明図で める。 発明を実施するための好適な態様

以下に、 本発明の好適実施例によるチニ ッ ク弁を添付図面を参 照しながら説明する。 フ

図 4 に示すように、 第 1 ポー ト 2 0 と第 2 ポー ト 2 1 を連通す る主通路 2 2 と、 この主通路 2 2 に設けた主チェ ッ ク弁部 2 3 と、 その主通路 2 2 におけるチェ ッ ク弁部 2 3 の両端寄りを連通する 通路 2 4 と、 この通路 2 4 に設けた漏れチェ ッ ク弁部 2 5 と、 通 路 2 4 に設けた左右 2つの絞り 2 6 よ りチヱ ッ ク弁 Dを構成して いる。

前記主チヱ ッ ク弁部 2 3 は第 1 ポー 卜 2 0から第 2 ポ一 卜 2 1 への流通を許容し、 第 2 ポー ト 2 1 から第 1 ポー 卜 2 0 への流通 を阻止する。

前記漏れチェ ッ ク弁部 2 5 は、 シ リ ンダー 2 7 内にフ リ ー ビス ト ン 2 8を嵌挿して第 1 室 2 9 と第 2 室 3 0 を形成し、 その第 1 室 2 9をポー ト 3 1 で通路 2 4 における第 1 ポー ト 2 0側に連通 し、 シ リ ンダー 2 7の一端内面に弁座 3 2 を形成し、 フ リ ー ビス ト ン 2 8 に弁体 3 3を設け、 第 2室 3 0 をポー ト 3 4 で通路 2 4 における第 2 ポー 卜 2 1側に連通してある。 前記フ リ ー ピス ト ン 2 8には、 第 1 室 2 9 と第 2 室 3 0を連通する通路 3 5が形成し てある。

次に、 本実施例の動作を説明する。

第 1 ポー ト 2 0から第 2 ポー ト 2 1 に圧油が流れる時、 例えば 第 1 ポー ト 2 0が高圧で第 2ポー 卜 2 1 が低圧の時。

第 1 ポー 卜 2 0 から主通路 2 2 を経て主チェ ッ ク弁部 2 3 を 通って第 2 ポー ト 2 1 に圧油が流れる。 これと と もに、 通路 2 4 における右側の絞り 2 6 を介して第 1 室 2 9 に圧油が流入 してフ リ ー ピス ト ン 2 8を左方に移動する と共に、 圧油が通路 3 5 , 第 2室 3 0及び通路 2 4 における左側の絞り 2 6 を介して第 2 ポ一 ト 2 1 に流れる。

このように、 第 1 ポー ト 2 0から第 2 ポー ト 2 1 に圧油が流れ る時には主チェ ッ ク弁部 2 3 を通して圧汕が流れる と共に、 漏れ チェ ッ ク弁部 2 5 のフ リ ー ビス ト ン 2 8 が左方にス ト ロ一クェン ドまで移動して第 1 室 2 9 の容積が最大で第 2室 3 0 の容積が最 小となる。

この状態で第 1 ポー ト 2 0 からの圧油の供袷が停止 して第 1 ポー 卜と第 2ポー 卜との差圧が逆転した時。

主チヱ ッ ク弁部 2 3 は瞬時に応答して閉 じるから圧汕が流れな いが、 第 2 ポー ト 2 1 が高圧で第 1 ポ一 卜 2 0が低圧となる こ と でフ リ ーピス ト ン 2 8の第 2室 3 0 の圧力が第 1 室 2 9 の圧力よ り も高く なり、 フ リ ーピス ト ン 2 8 は右方に移動して第 2 室 3 0 の容積が大で第 i 室 2 9の容積が小となる。

そ して、 フ リ ー ビス ト ン 2 8が右方のス 卜 口 一クェン ドに達す ると、 弁体 3 3が弁座 3 2 に圧接して第 1 室 2 9 とポー ト 3 1 が 遮断される。

このようであるから、 漏れチェ ッ ク弁部 2 5 の第 2 室 3 0 の容 積が増大するこ とで、 第 2 ポー ト 2 1 から主チヱ ッ ク弁部 2 3 ま での間に残留した圧力 （閉じ込み圧力） が低圧となる。 これと同 時に、 第 2室 3 0、 通路 3 5 、 第 1 室 2 9 、 ポー ト 3 1 よ り第 1 ポー ト 2 0 に圧油が流れるので、 前述の閉じ込み圧力の一部が低 圧の第 1 ポー ト 2 0 に圧抜きされてよ り低圧となる。

したがって、 本発明のチヱ ッ ク弁 Dを図 5 に示すよ う に一対組 み合せてシャ トル弁 1 3 と し、 その一対のチヱ ッ ク弁 D問を接続 する回路 3 6を安全弁 1 0 に接続すれば、 第 1 主回路 3 が高圧の 状態から第 2主回路 4が高圧の状態に切換わった時に回路 3 6 に 残留していた圧力の一部が第 1主回路 3 にリ リ ーフされて第 2主 回路 4の圧力が低下する。

これによ つて、 閉 じ込み圧力が低圧となるので、 モ ジユ レ一 シ ヨ ン安全弁を用いた時に十分なる性能が得られて、 起動時、 停 止時のショ ッ クを低減させることができる。

次に、 チェ ッ ク弁 Dの具体的構造を説明する。

図 6 に示すように、 ハウジング 4 0 のネ ジ穴 4 1 に螺合したス リ ーブ 4 2 内にポぺッ ト 4 3 を嵌挿し、 そのポぺッ ト 4 3 をばね 4 4で押して円錐状の弁部 4 5 を弁座 4 6 に圧着してポ一 卜 4 7 とポー ト 4 8を遮断する。

前記ポぺッ ト 4 3はポー 卜 4 7に流入する圧油でばね 4 4 に抗 して左方に移動 してポー ト 4 7 とポー ト 4 8 を連通 し、 ポー ト

4 8からポー 卜 4 7に圧油が流れる時にはポぺッ ト 4 3 が瞬時に 右方に移動 して弁部 4 5 が弁座 4 6 に圧着 してポー 卜 4 8 から ポー ト 4 7への圧油流れが阻止される。 つま り、 ポぺッ ト 4 3 に よって主チヱ ッ ク弁部 2 3を構成している。

前記ポぺッ ト 4 3 には盲穴 4 9が形成してあ り、 こ の盲穴 4 9 にフ リーピス ト ン 5 0が嵌挿され且つキャ ッ プ 5 1 で盲穴 4 9が 閉塞されて第 1 室 5 2 と第 2室 5 3 を形成している。 前記第 1 室

5 2 はポぺッ 卜 4 3の底壁に形成された細孔 5 4 でポー 卜 4 7 に 連通し、 ポぺッ ト 4 3の底壁内面に細孔 5 4 と同心状に漏斗状の 弁座 5 5 が形成してある。 前記フ リ ー ピス ト ン 5 0 には、 弁部

5 6 と第 1 室 5 2 と第 2室 5 3 を連通する通路 5 7が形成してあ る。 前記盲穴 4 9の底壁側は大径とな り且つフ リ ー ビス ト ン 5 0 の 底壁側は小径となっていて、 第 2室 5 3 の圧油がス 卜 ローク L の 範囲で通路 5 7 よ り第 1 室 5 2 に流れるよ う に してある。 前記第 2室 5 3はポぺッ 卜 卜 4 3 の側壁に形成した細孔 5 8 でス リ ーブ 4 2内部に連通し、 そのス リ ーブ 4 2 の内部はポー ト 4 8 に連通 している。 これによつて前記漏れチヱ ッ ク弁部 2 5 を構成してい る。

このようであるから、 ポ一 卜 4 7からポ一 卜 4 8 に圧油が流れ る時にはフ リ ービス ト ン 5 0 が左方に移動 し、 その状態でポー 卜 4 7からの圧油の供給が停止されると、 ポー ト 4 7の圧力が低下 して、 ポぺッ ト 4 3が瞬時にポ一 ト 4 8 とポ一 ト 4 7 の間を遮断 し、 且つポー ト 4 8の圧油が第 2室 5 3 に流入してフ リ ー ピス ト ン 5 0 が右方に移動する と共に、 圧油が通路 5 7 、 第 1 室 5 2 、 細孔 5 4 よ りポー ト 4 7 に流れる。 そ して、 フ リ ー ピス ト ン 5 0 がス ト ロークエン ドに達する と、 弁部 5 6が弁座 5 5 に圧接して 第 1 室 5 2 と細孔 5 4 との間を遮断する。

したがって、 前記と同様に閉じ込み圧力を低減するこ とができ る。

前述のチヱ ッ ク弁 Dを一対用いて油圧モータ のシ ャ トル弁とす る には、 図 7 に示すよ う に、 モー タハウ ジ ング 6 0 に一対の チェ ッ ク弁 Dをそれぞれ設け、 そのポー ト 4 8 を油孔 6 1 で連通 し、 その油孔 6 1 に連通した油孔 6 2 を安全弁 6 3 の高圧側に連 通する。 ポー ト 4 7 は圧油供給孔 6 4 に連通する。 6 5 は低圧 ポー 卜、 6 6 はチヱ ッ ク弁、 6 7 は弁板に形成した一方のポー ト . 6 8は他方のポー トである。 図 8は本発明の第 2実施例を示しており、 これはフ リ ー ピス ト ン 2 8に通路を設けてない点が図 4 に示す第 1 実施例と異なって いる。 この場合には、 弁座 3 2 と弁体 3 3を設けなく とも良い。

このチ ヱ ッ ク弁 Dである と、 第 2 ポー ト 2 1 側の圧油が第 1 ポー ト 2 0 に流れないが、 第 2 室 3 0 内の容積が増大する こ とで 閉じ込み圧力が低減する。

なお、 本発明は例示的な実施例について説明 したが、 開示した 実施例に関 して、 本発明の要旨及び範囲を逸脱する こ と な く 、 種々の変更、 省略、 追加が可能である こ とは、 当業者において 明である。 従って、 本発明は、 上記の実施例に限定される もので はな く 、 請求の範囲に記載された要素によって規定される範囲及 びその均等範囲を包含する ものと して理解されなければならない。

Claims

請求の範囲

1 . 第 1 のポー トから第 2 のポー 卜への一方向の圧油流れを許容 し、 第 2 のポー トから第 1 のポー トへの他方向の圧油流れを阻止 する主チェ ッ ク弁部と、

前記一方向に圧油が流れている状態から圧油の供給が停止され て第 1 ポー トの圧力が低下した時に前記主チェ ッ ク弁部よ り も第 2のポー ト寄りの圧力を低下させる漏れチェ ッ ク弁部とを備えた チェ ッ ク弁。

2 . 前記漏れチェ ック弁部が、

シ リ ンダ一内にフ リ ー ビス ト ンを設ける こ とによ り画成された 第 1 室と第 2室を備え、

前記第 1 室が前記第 1 のポー ト側に連通され、

前記第 2室が前記第 2のポー ト側に連通されていて、

前記フ リ ー ピス ト ンが第 1 室側に移動してス ト ロークエ ン ドに 達する と前記第 1 室と前記第 1 のポー トの間を遮断する、 請求の 範囲 1 に記載のチ： n ッ ク弁。

3 . 前記フ リ ー ピス ト ンに前記第 1 室と前記第 2室を連通する通 路を形成した、 請求の範囲 2に記載のチ X ッ ク弁。

4 . 油圧ポンプの吐出路を操作弁を介して第 1 主回路と第 2 主回 路に接続し、 前記第 1 主回路と前記第 2主回路を圧油モータの第 1 ポー ト及び第 2ポー トにそれぞれ接続し、

前記第 1主回路と前記第 2主回路に 2つの請求の範囲第 1 項に 訂正された用紙 (規則 91》 記載のチヱ ッ ク弁の第 1 のポー トをそれぞれ連通し、 2つの前記 チェ ック弁の第 2のポー 卜同志を連通してシャ トル弁を構成し、 前記シャ トル弁に安全弁を接続してなる、 油圧モータの油圧回 路。

訂正された用紙 (規則 91〉