泄壓閥的制作方法
【專利摘要】在處于流入口的液壓急劇上升那樣的狀態(tài)時，可以使流入口的壓力液從比以往低的液壓開始排出，并且從該較低的液壓的狀態(tài)開始流入口的液壓的上升，以此可以防止在流入口中產(chǎn)生較大的沖擊壓力。本發(fā)明泄壓閥是被彈性單元向前方按壓而切斷流入口（2a）和流出口（1a）的柱塞（3），隨著流入口（2a）的壓力上升而與彈性構(gòu)件的彈性力反抗并后退移動，從而使流入口（2a）和流出口（1a）連通，并且向前方按壓彈性構(gòu)件的后端的活塞（4）隨著流入口（1a）的壓力上升而前進移動，以此壓縮彈性構(gòu)件而調(diào)節(jié)泄壓壓力的泄壓閥（R1），彈性構(gòu)件具備相互串聯(lián)配置的第一彈性構(gòu)件（5a）和第二彈性構(gòu)件（5b），第二彈性構(gòu)件（5b）形成為與第一彈性構(gòu)件（5a）相比彈性常數(shù)小的結(jié)構(gòu)。
【專利說明】泄壓閥【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及使用于液壓回路的液壓控制的泄壓閥。
【背景技術(shù)】
[0002]例如用于建筑機械車輛等的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)馬達和行駛馬達等一般是使用液壓馬達并由液壓回路驅(qū)動。而且，泄壓閥用于液壓回路的液壓控制。
[0003]作為現(xiàn)有的泄壓閥的一個示例，有圖6所示的泄壓閥(例如參照專利文獻1)，參照圖6及圖2說明該泄壓閥10。圖2所示的單點劃線示出該泄壓閥RlO的流入口 102a的液壓(泄壓壓力)隨著時間的經(jīng)過而變化的狀態(tài)。
[0004]當前，假設泄壓閥10處于圖6所示的狀態(tài)，并且形成于閥座102的流入口 102a及流出口 IOla處于液箱壓力PT的狀態(tài)(圖2所示的(I)的狀態(tài))。
[0005]接著，例如當流入口 102a成為急劇被加壓的狀態(tài)(圖2所示的(5)的狀態(tài))時，流入口 102a的液壓通過縮頸103b導入至第三液室140。然后，流入口 102a的液壓上升，當由流入口 102a的液壓作用于柱塞103的向上的力(向后作用力)大于由第三液室140的液壓及彈簧105的彈性力(彈簧力)作用于柱塞103的向下的力(向前作用力)時，柱塞103向上后退移動，流入口 102a和流出口 IOla成為相互連通的狀態(tài)。借助于此，流入口 102a的壓力液可以由初始整定壓力P2的狀態(tài)開始從流出口 IOla以規(guī)定流量排出。
[0006]接著，第三液室140的液壓通過形成于活塞104的連通孔111、縮頸11 la、112導入至第一液室122及第二液室132中。然后，當壓力液施加到向前作用面131的向前作用力大于壓力液施加到第三液室140的 底面123、124及向后作用面121的向后作用力、以及彈簧105的彈力的合力時，活塞104開始向下前進移動。
[0007]像這樣，當活塞104向下前進移動時，第一液室122內(nèi)的壓力液通過活塞104的連通孔111、縮頸Illa向第三液室140排出，因此，活塞104慢慢地前進移動。這樣，在活塞104前進移動直至與殼體101的階梯部IOlb抵接之前，彈簧105逐漸被壓縮，彈簧105的恢復力逐漸增加。因此，流入口 102a的泄壓壓力平穩(wěn)地逐漸上升(圖2所示的(6)的狀態(tài))。
[0008]然后，當活塞104前進移動而與殼體101的階梯部IOlb抵接時，活塞104不能再向下前進移動，因此泄壓壓力保持在一定的最大泄壓壓力PS上。(圖2所示的(4)的狀態(tài))。在處于該圖2所示的(6)及(4)的狀態(tài)時，流入口 102a的壓力液推動打開泄壓閥而從流出口 IOla流出。因此，可以使由初始整定壓力P2 (tl)至最大泄壓壓力PS (t3)的升壓順利進行。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻:
專利文獻:
專利文獻1:日本特開平11-351425號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題: 然而，在圖6所示的現(xiàn)有的泄壓閥RlO中，如圖2所示，由于初始整定壓力設定為P2，因此在流入口 102a的液壓達到P2之前，不能將流入口 102a的壓力液以規(guī)定流量向流出口IOla排出。于是，例如在試圖停止使用該泄壓閥RlO的建筑機械車輛等的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，而對旋轉(zhuǎn)馬達開始進行減速操作時，在與該旋轉(zhuǎn)馬達連接的液壓回路上發(fā)生急劇的壓力變化(轉(zhuǎn)矩變化)，從而存在較大的沖擊施加在這些液壓回路、旋轉(zhuǎn)馬達及旋轉(zhuǎn)體的情況。
[0011]在這里，作為減小圖6所示的泄壓閥RlO的整定壓力P2的方法，能夠想到減小彈簧常數(shù)以在柱塞103關閉流入口 102a的狀態(tài)下使由彈簧105向下按壓柱塞103的力減小。
[0012]然而，在為了使用彈簧常數(shù)小的彈簧而能得到圖2所示的最大泄壓壓力PS時，需要使彈簧長度增大，從而較大地取得彈簧被壓縮的行程(尺寸)，這樣一來會使泄壓閥RlO的高度增大而大型化。
[0013]本發(fā)明是為了解決上述那樣的問題而形成，其目的是提供在流入口的液壓處于急劇上升那樣的狀態(tài)時，可以使流入口的壓力液從與以往相比較低的液壓的狀態(tài)開始排出，從該較低的液壓的狀態(tài)順利地進行流入口的液壓的上升，以此可以防止發(fā)生急劇的壓力變化(轉(zhuǎn)矩變化)的情況且緊湊的泄壓閥。
[0014]解決問題的手段:
根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥是被彈性單元向前方按壓而切斷流入口和流出口的柱塞，隨著所述流入口的壓力上升而與所述彈性單元的彈性力反抗并后退移動，從而使所述流入口和所述流出口連通，并且向前方按壓所述彈性單元的后端的活塞隨著所述流入口的壓力上升而前進移動，以此壓縮所述彈性單元而調(diào)節(jié)泄壓壓力的泄壓閥，其中，所述彈性單元具備相互串聯(lián)配置的第一彈性構(gòu)件和第二彈性構(gòu)件，所述第二彈性構(gòu)件形成為與所述第一彈性構(gòu)件相比彈性常數(shù)小的結(jié)構(gòu)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥，在處于流入口的液壓急劇上升那樣的狀態(tài)的情況下，當柱塞通過液壓在后退的方向上受到的向后作用力大于柱塞通過第一彈性構(gòu)件及第二彈性構(gòu)件的彈性力(例如彈簧力)在前進的方向上受到的向前作用力時，柱塞后退移動。在這里，盡管柱塞后退移動的距離為第一彈性構(gòu)件及第二彈性構(gòu)件被壓縮的尺寸總和，但是第二彈性構(gòu)件的彈性常數(shù)小于第一彈性構(gòu)件的彈性常數(shù)，因此在流入口的液壓比較低的狀態(tài)下匕較低的整定壓力下)，第二彈性構(gòu)件與第一彈性構(gòu)件相比較大地縮短，使柱塞僅后退移動與液壓相對應的規(guī)定的距離，從而可以使流入口和流出口相互連通。由此，可以使流入口的壓力液從流出口排出。
[0016]接著，在柱塞僅后退移動與流入口的液壓相對應的距離，而流入口的壓力液從流出口排出的狀態(tài)下，向前方按壓串聯(lián)配置的第一彈性構(gòu)件及第二彈性構(gòu)件的后端的活塞通過流入口的液壓開始前進移動。借助于此，可以逐漸地壓縮第一彈性構(gòu)件及第二彈性構(gòu)件，從而可以使泄壓壓力平穩(wěn)地上升。像這樣，可以防止流入口的液壓急劇上升。
[0017]而且，可以延長活塞前進移動而其液壓(泄壓壓力)達到最大泄壓壓力為止的升壓緩沖時間。
[0018]又，根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥，可以利用彈性常數(shù)較大的第一彈性構(gòu)件的彈性力對該泄壓閥設定期望的大小的最大泄壓壓力。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥中，可以是主要通過所述第一彈性構(gòu)件設定最大泄壓壓力，主要通過所述第二彈性構(gòu)件設定所述活塞前進移動前的狀態(tài)的泄壓壓力。[0020]這樣，可以主要通過第一彈性構(gòu)件設定最大泄壓壓力，并且可以主要通過第二彈性構(gòu)件設定升壓緩沖的開始壓力。
[0021 ] 在根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥中，可以是在容納所述柱塞的殼體側(cè)上設置有用于在規(guī)定的最大后退位置上停止所述柱塞的后退移動的止動部。
[0022]這樣，在彈性常數(shù)小的第二彈性構(gòu)件因流入口的液壓而縮短時，可以在規(guī)定的最大后退位置上停止柱塞的后退移動。借助于此，可以將泄壓閥的最大開度設定為規(guī)定的開度。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥中，可以具備用于將所述第二彈性構(gòu)件被壓縮的尺寸限制在規(guī)定的最大壓縮尺寸以下的杯狀的彈簧座。
[0024]這樣，在因流入口的壓力上升而導致柱塞或活塞向壓縮第一彈性構(gòu)件及第二彈性構(gòu)件的方向移動時，第二彈性構(gòu)件與第一彈性構(gòu)件相比被較大地壓縮，此時在第二彈性構(gòu)件被壓縮的尺寸達到規(guī)定的最大壓縮尺寸時，通過杯狀的彈簧座可以限制第二彈性構(gòu)件進一步被壓縮。而且，當柱塞或活塞進一步向壓縮第一彈性構(gòu)件及第二彈性構(gòu)件的方向移動時，第二彈性構(gòu)件不會被壓縮，而第一彈性構(gòu)件被壓縮，通過該第一彈性構(gòu)件可以將泄壓壓力保持在規(guī)定的最大泄壓壓力上。
[0025]在根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥中，可以是所述第一彈性構(gòu)件的彈性常數(shù)Kl和所述第二彈性構(gòu)件的彈性常數(shù)K2之比K1/K2為5?20。
[0026]這樣，例如在建筑機械車輛等的旋轉(zhuǎn)體用的旋轉(zhuǎn)馬達的液壓回路中采用本發(fā)明的泄壓閥時，可以有效地防止在使該旋轉(zhuǎn)馬達減速時液壓回路中發(fā)生急劇的壓力變化(轉(zhuǎn)矩變化)的情況，從而可以防止較大的沖擊施加到液壓回路、旋轉(zhuǎn)馬達及旋轉(zhuǎn)體上，與此同時可以使旋轉(zhuǎn)馬達以適當?shù)呢摷铀俣葴p速并停止。即，當彈性常數(shù)之比K1/K2小于5時，存在不能適當?shù)販p小施加于旋轉(zhuǎn)體等的沖擊的情況。而且，當彈性常數(shù)之比K1/K2超過20時，為了設定規(guī)定的整定壓力，需要使第二彈性構(gòu)件的長度變長，而與此相應地高度增高并且成本也上升。
[0027]在根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥中，可以是容納所述彈性單元的液室與所述流出口連通；所述活塞具有與殼體的內(nèi)孔液密地進行滑動的第一滑動部；所述柱塞的后部滑動自如地嵌插于沿著所述活塞的中心軸形成的滑動孔內(nèi)；在所述柱塞內(nèi)形成有將壓力液從所述流入口導入至柱塞的后方的貫通孔；由所述滑動孔后部的所述柱塞未到達的空間和所述貫通孔形成第三液室；在所述活塞上的與其第一滑動部相比靠近后方的位置上形成有向后作用面和向前作用面；所述第三液室與所述向后作用面面對的第一液室通過形成于所述活塞的連通孔相連通；所述第三液室與所述向前作用面面對的第二液室通過形成于所述活塞的連通孔相互連通；通過壓力液作用于所述向前作用面的向前作用力、和壓力液作用于形成在所述活塞的所述滑動孔的底面及所述向后作用面的向后作用力之差，所述活塞前進移動。
[0028]這樣，活塞中的滑動孔的底面及向后作用面的面積和向前作用面的面積的面積差成為活塞的有效受壓面積。因此，例如可以與活塞的第一滑動部的厚度無關地設定用于使活塞前進移動的有效受壓面積，可以制作具有規(guī)定的剛性的活塞。
[0029]在根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥中，可以是所述向前作用面的面積大于所述滑動孔的底面和所述向后作用面的面積總和，由該面積差產(chǎn)生所述向前作用力和所述向后作用力之差。
[0030]這樣，通過減小用于使活塞前進移動的有效受壓面積，以此可以使活塞慢慢地前進移動，并且可以使升壓緩沖時間變長。而且，通過增大有效受壓面積，以此可以使活塞迅速前進移動，可以縮短升壓緩沖時間。像這樣，可以自由地設定升壓緩沖時間。
[0031]在根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥中，可以是通過所述向前作用力和所述向后作用力之差使所述連通孔的前后產(chǎn)生壓力差，在壓力液通過所述連通孔期間，所述活塞前進移動。
[0032]這樣，通過使連通孔較細地形成，可以使活塞慢慢地前進移動，可以延長升壓緩沖時間。而且，通過使連通孔較粗地形成，可以使活塞迅速地前進移動，并且可以縮短升壓緩沖時間。像這樣，可以自由地設定升壓緩沖時間。
[0033]發(fā)明效果:
根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥，由于形成為串聯(lián)配置彈性常數(shù)不同的第一彈性構(gòu)件及第二彈性構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，因此可以降低升壓緩沖開始壓力，在處于流入口的液壓急劇上升那樣的狀態(tài)下，可以使流入口的壓力液從比較低的液壓的狀態(tài)開始向流出口排出。借助于此，例如在建筑機械車輛等的旋轉(zhuǎn)體用的旋轉(zhuǎn)馬達的液壓回路中采用本發(fā)明的泄壓閥時，可以防止在開始減速該旋轉(zhuǎn)馬達時液壓回路中發(fā)生急劇的壓力變化(轉(zhuǎn)矩變化)的情況，可以防止較大的沖擊施加到液壓回路、旋轉(zhuǎn)馬達及旋轉(zhuǎn)體上。
[0034]而且，由于使流入口的液壓能夠從比較低的液壓開始向流出口排出，因此可以延長流入口的泄壓壓力達到最大泄壓壓力為止的升壓緩沖時間。借助于此，在停止旋轉(zhuǎn)馬達時，可以適當?shù)芈赝Ｖ挂苑乐馆^大的沖擊施加到液壓回路、旋轉(zhuǎn)馬達及旋轉(zhuǎn)體上。
[0035]又，為了降低升壓緩沖開始壓力而采用彈性常數(shù)小的第二彈性構(gòu)件，另外為了能夠?qū)⑿箟簤毫Ρ３衷谝?guī)定的最大泄壓壓力上而采用彈性常數(shù)大的第一彈性構(gòu)件，以此與通過一個彈簧等的彈性構(gòu)件制作發(fā)揮與上述相同的作用的泄壓閥的情況相比，可以減小泄壓閥的高度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施形態(tài)的泄壓閥的縱向剖視圖；
圖2是根據(jù)上述第一實施形態(tài)的泄壓閥等的泄壓壓力的時間性變化的圖；
圖3是示出根據(jù)上述第一實施形態(tài)的泄壓閥等的增量(override)特性的圖；
圖4是示出使用了根據(jù)上述第一實施形態(tài)的泄壓閥的液壓回路的圖；
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施形態(tài)的泄壓閥的一部分的縱向剖視圖；
圖6是示出現(xiàn)有的泄壓閥的一個示例的縱向剖視圖。
【具體實施方式】
[0037]以下，參照圖1?圖4說明根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥的第一實施形態(tài)。該圖1所示的泄壓閥R1，例如在試圖停止使用該泄壓閥Rl的建筑機械車輛等的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，而對旋轉(zhuǎn)馬達開始進行減速操作時，可以防止在與該旋轉(zhuǎn)馬達連接的液壓回路中發(fā)生急劇的壓力變化，可以防止較大的沖擊施加在這些液壓回路、旋轉(zhuǎn)馬達及旋轉(zhuǎn)體上并停止旋轉(zhuǎn)。
[0038]泄壓閥Rl如圖1的縱向剖視圖所示，具備大致圓筒形狀的外殼體I及與外殼體I螺紋結(jié)合的內(nèi)殼體54、固定設置于外殼體I的梢端部(前側(cè)部)的閥座2、配置于外殼體I內(nèi)的柱塞3、配置于內(nèi)殼體54內(nèi)的活塞4、和作為介于柱塞3和活塞4之間的線圈狀的壓縮彈簧(彈性單元)的第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b。[0039]而且，改變彈簧座7a的厚度，可以調(diào)節(jié)壓縮第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b的力(例如整定壓力(set pressure))。
[0040]外殼體I的內(nèi)孔，其安裝有活塞4的大徑部(第二滑動部4b)的部分Ic的內(nèi)徑形成為dl，其安裝有活塞4的大徑部的前側(cè)的中徑部(第一滑動部4a)的部分Id的內(nèi)徑形成為d4。在外殼體I的側(cè)面上形成有流出口 Ia和與該流出口連通的通路lb。閥座2為環(huán)狀的構(gòu)件，在中心部形成有壓力液的流入口 2a。柱塞3的梢端部形成為梢端變細的大致圓臺形狀。在柱塞3的中心形成有貫通孔3a。
[0041]該貫通孔3a形成為從柱塞3的梢端貫通至后端并將壓力液從流入口 2a導入至柱塞3的后方的結(jié)構(gòu)，在其中途形成有縮頸3b?？s頸3b是為了向柱塞3的工作施與阻尼力以防止振蕩而設置的。
[0042]在活塞4的前部形成有作為外徑d4的中徑部的第一滑動部4a，在與第一滑動部4a相比靠近后方的位置上形成有作為外徑dl的大徑部的第二滑動部4b。此外，在活塞4的后端部形成有作為小徑部的第三滑動部4c。又，在內(nèi)殼體54內(nèi)形成有沿著中心軸向前方開口的凹部51。
[0043]上述第三滑動部4c以能夠液密地滑動的方式嵌插于內(nèi)殼體54的凹部51中，在第三滑動部4c的后端部和上述凹部51之間形成有液室52。而且，第一滑動部4a液密地滑動自如地嵌插于外殼體I的內(nèi)孔Id的內(nèi)徑d4的部分中，第二滑動部4b液密地滑動自如地嵌插于外殼體I的內(nèi)孔Ic的部分中。第三滑動部4c的外徑為d2。
[0044]在活塞4中，沿著中心軸形成有在其前表面上開口的滑動孔4f?；瑒涌?f的內(nèi)徑為d3。柱塞3的后部滑動自如地嵌插于滑動孔4f內(nèi)。而且，由即使柱塞3滑動至可滑動范圍的最后部，柱塞3的后端也不會到達的滑動孔4f的后部空間4d、和柱塞3的貫通孔3a形成第三液室40。又，在活塞4中形成有軸方向上貫通所述第一滑動部4a、第二滑動部4b及第三滑動部4c，并且連通容納第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b的彈簧室8和所述液室52的通路4e。
[0045]又，在活塞4中形成有連通孔11及連通孔12。在連通孔11的一部分上形成有縮頸11a。連通孔12中并沒有形成縮頸。大徑部(第二滑動部4b)的前端面發(fā)揮作為壓力液作用著的向后作用面21的功能，該向后作用面21所面對的第一液室22通過連通孔11與第三液室40連通。又，大徑部(第二滑動部4b)的后端面發(fā)揮作為壓力液作用著的向前作用面31的功能，該向前作用面31所面對的第二液室32通過連通孔12與第三液室40連通。
[0046]第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b在形成于外殼體I的內(nèi)周面Id和柱塞3的外周面之間的彈簧室8 (第五液室)內(nèi)以串聯(lián)配置的狀態(tài)被容納。第一彈性構(gòu)件5a以收縮的狀態(tài)配置，其梢端通過杯狀的彈簧座7b與第二彈性構(gòu)件5b的后端抵接，并且使第一彈性構(gòu)件5a的后端通過彈簧座7a向后方按壓活塞4的第一滑動部4a的前端面。第二彈性構(gòu)件5b以收縮的狀態(tài)配置以使其梢端從后方向前方按壓柱塞3的膨脹部3c，并且使后端向后方按壓杯狀的彈簧座7b。
[0047]該第二彈性構(gòu)件5b的彈性常數(shù)K2設定得比第一彈性構(gòu)件5a的彈性常數(shù)Kl小，彈性常數(shù)之比K1/K2例如為5?20，優(yōu)選為5?15。
[0048]僅限于參考，當彈性常數(shù)之比K1/K2小于5時，存在不能適當?shù)販p小施加到旋轉(zhuǎn)體等的沖擊的情況。而且，當彈性常數(shù)之比K1/K2超過20時，為了設定規(guī)定的整定壓力Pl而需要使第二彈性構(gòu)件5b的長度變長，與此相應地高度增高而成本也上升。
[0049]而且，在外殼體I的梢端部的內(nèi)周面上形成有用于使柱塞3的后退移動在規(guī)定的最大后退位置上停止的止動部55。該止動部55由向外殼體I的內(nèi)側(cè)突出的圓環(huán)狀的階梯部形成，柱塞3的膨脹部3c與該止動部55抵接，以此可以使柱塞3的后退移動在規(guī)定的最大后退位置上停止。
[0050]如果像這樣設置止動部55，則在彈性常數(shù)較小的第二彈性構(gòu)件5b因流入口 2a的液壓的上升而縮短時，可以將柱塞3的后退移動停止在規(guī)定的最大后退位置上。借助于此，可以將泄壓閥Rl的最大開度設定為規(guī)定的開度。另外，圖1所示的a是柱塞3可進退移動的行程。
[0051]又，上述杯狀的彈簧座7b可以限定第二彈性構(gòu)件5b的最大壓縮尺寸b。
[0052]S卩，通過流入口 2a的壓力上升，在柱塞3或活塞4向壓縮第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b的方向移動時，第二彈性構(gòu)件5b與第一彈性構(gòu)件5a相比較大地被壓縮，此時，在第二彈性構(gòu)件5b被壓縮的尺寸達到規(guī)定的最大壓縮尺寸b時，柱塞3的膨脹部3c的后端面與彈簧座7b的圓筒部前表面抵接，從而可以限制第二彈性構(gòu)件5b被進一步壓縮。而且，當活塞4進一步向壓縮第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b的方向移動時，第二彈性構(gòu)件5b不被壓縮，而是第一彈性構(gòu)件5a被壓縮，設定壓力會增加。當活塞4的第二滑動部4b的前表面(向后作用面)21與上述內(nèi)孔Ic的階梯部50抵接時，第一彈性構(gòu)件5a不會被進一步壓縮，設定壓力為最大。因此，可以將泄壓壓力保持在規(guī)定的最大泄壓壓力PS上。
[0053]接著，參照圖1及圖2說明如圖1所示那樣構(gòu)成的泄壓閥Rl的作用。圖2所示的實線示出該泄壓閥Rl的流入口 2a的液壓(泄壓壓力)隨著時間的經(jīng)過變化的狀態(tài)。
[0054]當前，泄壓閥Rl處于圖1所示的狀態(tài)，流入口 2a及流出口 Ia處于液箱壓力PT的狀態(tài)(圖2所示的(I)的狀態(tài))。
[0055]接著，例如當流入口 2a處于急劇被加壓的狀態(tài)(圖2所示的(2)的狀態(tài))時，流入口 2a的液壓通過縮頸3b導入至第三液室40。然后，當流入口 2a的上升的液壓作用于柱塞3的向上的力(向后作用力)大于第三液室40的液壓以及第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b的彈性力(彈簧力)作用于柱塞3的向下的力(向前作用力)時，柱塞3向上后退移動，閥打開，壓力液向流出口 Ia流出(泄壓壓力P1)。
[0056]在這里，柱塞3后退移動的距離是第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b被壓縮的尺寸總和，但使第二彈性構(gòu)件5b的彈性常數(shù)k2小于第一彈性構(gòu)件5a的彈性常數(shù)kl，因此在流入口 2a的液壓比較低的狀態(tài)下，第二彈性構(gòu)件5b與第一彈性構(gòu)件5a相比較大地縮短，而使柱塞3后退移動與液壓相對應的規(guī)定的距離(大致最大開口)，從而可以使流入口2a和流出口 Ia相互連通。借助于此，可以使流入口 2a的壓力液從流出口 Ia排出。
[0057]接著，在柱塞3后退移動與流入口 2a的液壓相對應的距離(大致最大開口)，而使流入口 2a的壓力液從流出口 Ia排出的狀態(tài)下，第三液室40的液壓通過形成于活塞4的縮頸11a、連通孔11、12導入至第一液室22及第二液室32。然后，當壓力液作用于向前作用面31的向前作用力大于壓力液作用于第三液室40的底面23及向后作用面21的向后作用力以及第一彈性構(gòu)件5a、第二彈性構(gòu)件5b的彈力的合力時，活塞4開始向下前進移動。
[0058]像這樣，在活塞4向下前進移動時，第一液室22內(nèi)的壓力液通過活塞4的連通孔
11、縮頸Ila向第三液室40排出，因此活塞4慢慢地前進移動。通過該活塞4慢慢地前進移動，可以逐漸地壓縮第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b，從而可以使泄壓壓力P平穩(wěn)地上升(圖2所示的(3)的狀態(tài))。
[0059]像這樣,流入口 2a的液壓從比較低的液壓(Pl)開始,通過活塞4慢慢地前進移動而開始流入口 2a的液壓的上升，因此可以防止流入口 2a的液壓急劇上升。而且，流入口 2a的液壓從較低的壓力(Pl)開始上升，因此可以延長活塞4前進移動而其液壓(泄壓壓力P)達到最大泄壓壓力PS為止的升壓緩沖時間(t2 - tl)。
[0060]又，如圖1所示，根據(jù)該泄壓閥R1，由于利用彈性常數(shù)Kl較大的第一彈性構(gòu)件5a的彈性力，因此可以對該泄壓閥Rl設定期望的大小的最大泄壓壓力PS。
[0061]而且，當活塞4前進移動而與外殼體I的階梯部50抵接時，活塞4不能再向下前進移動，因此泄壓壓力P保持在一定的最大泄壓壓力PS上。(圖2所示的(4)的狀態(tài))。
[0062]在處于該圖2所示的(3)及(4)的狀態(tài)時，流入口 2a的壓力液以大致一定流量(為液壓回路的本機使用流量，例如圖3所示的100L/min)從流出口 Ia流出。
[0063]像這樣，根據(jù)圖1所示的泄壓閥R1，由于形成為將不同彈性常數(shù)(K1、K2)的第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b串聯(lián)配置的結(jié)構(gòu)，因此在處于流入口 2a的液壓急劇上升那樣的狀態(tài)時，可以使流入口 2a的壓力液從比較低的液壓(圖2所示的Pl)的狀態(tài)向流出口 Ia排出。
[0064]借助于此，例如圖4所示，在建筑機械車輛等的旋轉(zhuǎn)體用的旋轉(zhuǎn)馬達M的液壓回路中采用該泄壓閥Rl、R2時，可以防止在該旋轉(zhuǎn)馬達M的減速開始時液壓回路中發(fā)生急劇的壓力變化(轉(zhuǎn)矩變化)的情況，從而可以防止較大的沖擊施加到液壓回路、旋轉(zhuǎn)馬達M及旋轉(zhuǎn)體上。
[0065]另外，在圖4中，旋轉(zhuǎn)馬達M的壓力液供給口及壓力液排出口分別與泄壓閥R1、R2(泄壓閥R2與泄壓閥Rl相同)連接。泄壓閥R1、R2的流出口 Ia (排出側(cè))通過用于確保旋轉(zhuǎn)馬達M的吸入壓力的助推止回閥(boost check valve)B與液箱T連接。另外,P為液壓泵，V為切換閥。
[0066]而且，如圖2所示，可以使流入口 2a的液壓從比較低的液壓(Pl)開始向流出口 Ia排出(圖2所示的(3)的狀態(tài))，因此可以延長流入口 2a的泄壓壓力P達到最大泄壓壓力PS為止的升壓緩沖時間(t2?tl)。借助于此，在停止旋轉(zhuǎn)馬達M時，可以適當?shù)芈赝Ｖ挂苑乐馆^大的沖擊施加到液壓回路、旋轉(zhuǎn)馬達M及旋轉(zhuǎn)體上。
[0067]又，為了降低泄壓閥的工作開始壓力(初始整定壓力Pl)而采用彈性常數(shù)小的第二彈性構(gòu)件5b，而且，為了能夠?qū)⑿箟簤毫保持在規(guī)定的最大泄壓壓力PS上，而采用彈性常數(shù)大的第一彈性構(gòu)件5a，以此與試圖使用彈性常數(shù)小的一個彈性構(gòu)件制作發(fā)揮與上述相同的作用的泄壓閥的情況相比，可以減小泄壓閥的高度。
[0068]接著，參照圖1說明活塞4前進移動的機構(gòu)。彈簧室8 (第五液室)通過助推止回閥B與液箱T連通，彈簧室8的液壓為與液箱壓力PT大致接近的值。此外，由內(nèi)殼體54的凹部51和活塞4的第三滑動部4c構(gòu)成的液室52通過通路4e、彈簧室8、助推止回閥B與液箱T連通，其液壓也為與液箱壓力PT大致接近的值。因此，活塞4的有效受壓面積是從向前作用面31的面積減去底面23及向后作用面21的面積總和的面積。底面23的面積(d32X ( Ji/4))=AS，向后作用面 21 的面積為((dl2 — d42) X (ji/4))=AU。又，向前作用面31的面積為((dl2 — d22) X (π/4))=ΑΜ。因此,活塞4的有效受壓面積Al如下述式那樣表示。另外，在以下式中，使彈簧室8的壓力近似于零。
[0069]Al= (d42 — d32 — d22) X ( π /4)；
像這樣，形成為如下結(jié)構(gòu):通過壓力液作用于向前作用面31 (面積AM)的向前作用力、和壓力液作用于形成于活塞4的滑動孔4f的后部空間4d的底面23 (面積AS)、以及向后作用面21 (面積AU)的向后作用力之差，活塞4前進移動。
[0070]而且，由上述式中也可知，通過設定d2、d3、d4的值，可以自由設定有效受壓面積Al，因此即使增大d3和d4的差,也可以通過增大d2的值減小Al的值。
[0071]因此，可以與活塞4的第一滑動部4a的厚度無關地設定使活塞4前進移動的有效受壓面積Al，從而可以制作具有規(guī)定的剛性的活塞4。
[0072]又，形成為向前作用面31的面積AM大于底面23的面積AS、和向后作用面21的面積AU的面積總和，并且由該面積差產(chǎn)生向前作用力和向后作用力之差的結(jié)構(gòu)。
[0073]此外，形成為通過向前作用力和向后作用力之差，在連通孔11、12的前后上產(chǎn)生壓力差，而在壓力液通過連通孔11、12的期間活塞4前進移動的結(jié)構(gòu)。
[0074]像這樣，使連通孔11、12較細地形成，或者在連通孔11、12上形成縮頸I la，以此使活塞4慢慢地前進移動，并且可以延長升壓緩沖時間(t2 - tl)。而且，通過使連通孔11、12較粗地形成，以此活塞4迅速前進移動，可以縮短升壓緩沖時間(t2 - tl)。像這樣，可以自由設定升壓緩沖時間(t2 — tl)。
[0075]接著，參照圖3比較說明圖1所示的本實施形態(tài)的泄壓閥Rl及圖6所示的現(xiàn)有的泄壓閥RlO的增量特性。
[0076]圖3所示的曲線SI示出在圖1所示的本實施形態(tài)的泄壓閥Rl中，活塞4位于后退位置(行程St=Omm)時的增量特性。在該曲線SI中開啟壓力為Pa，本機使用流量為例如100L/mm時的整定壓力為Pl。
[0077]開啟壓力是指柱塞3開始打開時的流入口 2a的液壓。而且，本機使用流量是指旋轉(zhuǎn)馬達M的使用流量。又，整定壓力是指因流入口 2a的壓力液的壓力上升而柱塞3被向上推，通過泄壓閥Rl的壓力液的流量達到本機使用流量時的壓力。
[0078]圖3所示的曲線S2示出在圖6所示的現(xiàn)有的泄壓閥RlO中，活塞104位于后退位置(行程St=Omm)時的增量特性。在該曲線S2中開啟壓力為Pb，本機使用流量為100L/mm時的整定壓力為P2。
[0079]在該現(xiàn)有的泄壓閥RlO中，使用了彈簧常數(shù)大的一個彈簧105，因此其整定壓力P2大于本實施形態(tài)的泄壓閥Rl的整定壓力P1。因此，在使旋轉(zhuǎn)用馬達M的旋轉(zhuǎn)停止時，較大的沖擊施加到旋轉(zhuǎn)體上。
[0080]圖3所示的曲線S3示出在圖6所示的現(xiàn)有的泄壓閥RlO中，活塞104位于前進位置(行程St=3mm)時的增量特性。在該曲線S3中開啟壓力為Pc，本機使用流量為100L/mm時的整定壓力為P3。
[0081]像這樣，在活塞104位于前進位置時，彈簧105處于被壓縮的狀態(tài)，由此整定壓力P3大于曲線S2的整定壓力P2。因此，在停止旋轉(zhuǎn)用馬達M的旋轉(zhuǎn)時，與曲線S2的情況相比較大的沖擊施加在旋轉(zhuǎn)體上。
[0082]圖3所示的曲線S4示出在圖6所示的現(xiàn)有的泄壓閥RlO中，活塞104位于后退位置(行程St=Omm)時的增量特性。在該曲線S4中，彈簧105以自然長度的狀態(tài)配置以使開啟壓力為零，本機使用流量為100L/mm時的整定壓力為P4。
[0083]像這樣，即使在彈簧105以自然長度的狀態(tài)配置以使開啟壓力為零的情況下，其整定壓力P4也大于本實施形態(tài)的曲線SI的整定壓力P1。因此，在使用彈簧常數(shù)比較大的彈簧時，即使彈簧105向閥座102按壓柱塞103的初始載荷為零，也在停止旋轉(zhuǎn)用馬達M的旋轉(zhuǎn)時與曲線S2的情況相比較大的沖擊施加在旋轉(zhuǎn)體上。
[0084]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥的第二實施形態(tài)的圖，是泄壓閥R2的活塞4周圍的縱向剖視圖。該泄壓閥R3與圖1的泄壓閥Rl不同，在活塞4中未形成有將第三液室40和第一液室22連通的連通孔11，取而代之形成有將第一液室22和第二液室32連通的連通孔13。即，第一液室22通過連通孔12和連通孔13間接地與第三液室40連通。在連通孔12中未形成有縮頸，但是在連通孔13中形成有縮頸13a，第一液室22與第二液室32相比壓力較高從而有利于升壓緩沖時間(t2 - tl)的調(diào)節(jié)。除此以外的結(jié)構(gòu)與圖1的泄壓閥Rl相同，該泄壓閥R2的動作與圖1的泄壓閥Rl相同，因此省略它們的說明。
[0085]然而，在上述實施形態(tài)中，如圖1所示，將彈性常數(shù)較大的第一彈性構(gòu)件5a配置在柱塞3的后端部側(cè)，將彈性常數(shù)較小的第二彈性構(gòu)件5b配置在第一彈性構(gòu)件5a和柱塞3的梢端部側(cè)(閥座2側(cè))之間，但是取而代之也可以是將第一彈性構(gòu)件5a和第二彈性構(gòu)件5b的配置進行調(diào)換的結(jié)構(gòu)。即，將彈性常數(shù)小的第二彈性構(gòu)件5b配置在柱塞3的后端部側(cè)，將彈性常數(shù)大的第一彈性構(gòu)件5a配置在第二彈性構(gòu)件5b和柱塞3的梢端部側(cè)(閥座2偵D之間。即使這樣，也與上述實施形態(tài)相同地工作。而且，在像這樣構(gòu)成時，止動部55只要形成于外殼體I上即可以能夠發(fā)揮與上述實施形態(tài)相同的作用。
[0086]而且，在上述實施形態(tài)中，盡管采用圖1及圖5所示的結(jié)構(gòu)，活塞4形成為向前方按壓串聯(lián)配置的第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b的后端，并且隨著流入口 2a的壓力上升而前進移動，以此壓縮第一彈性構(gòu)件5a及第二彈性構(gòu)件5b而調(diào)節(jié)泄壓壓力P的結(jié)構(gòu)，但是也可以采用這些圖1及圖5所示的結(jié)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu)，形成為活塞4發(fā)揮與上述實施形態(tài)相同的作用的結(jié)構(gòu)。
[0087]工業(yè)應用性:
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的泄壓閥具有在處于流入口的液壓急劇上升那樣的狀態(tài)時，可以使流入口的壓力液從與以往相比較低的液壓開始排出，并且從該較低的液壓的狀態(tài)開始流入口的液壓的上升，以此可以防止流入口中產(chǎn)生較大的沖擊壓力，與此同時可以形成緊湊的結(jié)構(gòu)的優(yōu)異效果，適合應用于這樣的泄壓閥。
[0088]符號說明:
R1、R2、R3 泄壓閥；
1外殼體；
Ia流出口 ；
Ib通路；
Ic部分；
Id部分；
2閥座；
2a流入口 ；
3柱塞；3a貫通孔；
3b縮頸；
3c膨脹部；
4活塞；
4a第一滑動部(中徑部)；
4b第二滑動部(大徑部)；
4c第三滑動部(小徑部)；
4d滑動孔的后部空間；
4e通路；
4f活塞的滑動孔；
5a第一彈性構(gòu)件；
5b第二彈性構(gòu)件；
7a、7b彈簧座；
8彈簧室(第五液室)；11、12、13連通孔；
11a、13a 縮頸；
21向后作用面；
22第一液室；
23底面；
31向前作用面；
32第二液室；
40第三液室；
50階梯部；
51凹部(第四液室)；
52液室；
53螺紋部；
54內(nèi)殼體；
55止動部。
【權(quán)利要求】
1.一種泄壓閥，是被彈性單元向前方按壓而切斷流入口和流出口的柱塞，隨著所述流入口的壓力上升而與所述彈性單元的彈性力反抗并后退移動，從而使所述流入口和所述流出口連通，并且向前方按壓所述彈性單元的后端的活塞隨著所述流入口的壓力上升而前進移動，以此壓縮所述彈性單元而調(diào)節(jié)泄壓壓力的泄壓閥，其特征在于， 所述彈性單元具備相互串聯(lián)配置的第一彈性構(gòu)件和第二彈性構(gòu)件，所述第二彈性構(gòu)件形成為與所述第一彈性構(gòu)件相比彈性常數(shù)小的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄壓閥，其特征在于，主要通過所述第一彈性構(gòu)件設定最大泄壓壓力，主要通過所述第二彈性構(gòu)件設定所述活塞前進移動前的狀態(tài)的泄壓壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄壓閥，其特征在于，在容納所述柱塞的殼體側(cè)上設置有用于在規(guī)定的最大后退位置上停止所述柱塞的后退移動的止動部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄壓閥，其特征在于，具備用于將所述第二彈性構(gòu)件被壓縮的尺寸限制在規(guī)定的最大壓縮尺寸以下的杯狀的彈簧座。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄壓閥，其特征在于，所述第一彈性構(gòu)件的彈性常數(shù)Kl和所述第二彈性構(gòu)件的彈性常數(shù)K2之比K1/K2為5?20。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄壓閥，其特征在于， 容納所述彈性單元的液室與所述流出口連通； 所述活塞具有與殼體的內(nèi)孔液密地進行滑動的第一滑動部； 所述柱塞的后部滑動自如地嵌插于沿著所述活塞的中心軸形成的滑動孔內(nèi)； 在所述柱塞內(nèi)形成有將壓力液從所述流入口導入至柱塞的后方的貫通孔； 由所述滑動孔后部的所述柱塞未到達的空間和所述貫通孔形成第三液室； 在所述活塞上的與其第一滑動部相比靠近后方的位置上形成有向后作用面和向前作用面； 所述第三液室與所述向后作用面面對的第一液室通過形成于所述活塞的連通孔相連通； 所述第三液室與所述向前作用面面對的第二液室通過形成于所述活塞的連通孔相連通； 通過壓力液作用于所述向前作用面的向前作用力、和壓力液作用于形成在所述活塞的所述滑動孔的底面及所述向后作用面的向后作用力之差，所述活塞前進移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泄壓閥，其特征在于，所述向前作用面的面積大于所述滑動孔的底面和所述向后作用面的面積總和，由該面積差產(chǎn)生所述向前作用力和所述向后作用力之差。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泄壓閥，其特征在于，通過所述向前作用力和所述向后作用力之差使所述連通孔的前后產(chǎn)生壓力差，在壓力液通過所述連通孔期間，所述活塞前進移動。
【文檔編號】F16K17/04GK103477134SQ201280019041
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月8日
【發(fā)明者】松尾政浩, 奈須大和 申請人:川崎重工業(yè)株式會社