(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-27
(45)【発行日】2024-03-06
(54)【発明の名称】リリーフ弁
(51)【国際特許分類】
F16K 17/10 20060101AFI20240228BHJP
F16K 31/06 20060101ALN20240228BHJP
【ＦＩ】
F16K17/10
F16K31/06 305L
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020033972
(22)【出願日】2020-02-28
(65)【公開番号】P2021134908
(43)【公開日】2021-09-13
【審査請求日】2022-10-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000000929
【氏名又は名称】カヤバ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田中 勇多
【審査官】笹岡 友陽
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５６－１０１２６８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１１－０６４２２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２００９７９００２（ＣＮ，Ｙ）
【文献】米国特許出願公開第２００４／０１３４５３９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ １７／１０
Ｆ１６Ｋ ３１／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
高圧通路から低圧通路へと作動流体を排出することにより前記高圧通路の圧力の上昇を抑制するリリーフ弁であって、前記高圧通路に連通する連通路と、前記連通路の開口端に形成されたシート部と、が設けられたハウジングと、
前記シート部に離着座する弁部を有し、前記ハウジング内に収容される弁体と、
前記弁部が前記シート部に着座するように前記弁体を付勢する付勢部材と、
前記ハウジング内に形成され、前記弁部が前記シート部から離座した際に前記高圧通路の圧力が導かれる圧力室と、
前記圧力室と前記低圧通路とを連通する第１連通路と、
前記第１連通路に設けられ、前記第１連通路を流れる作動流体に抵抗を付与する第１絞りと、を備え、
前記第１絞りの流路断面積は、前記シート部の断面積の１倍以上４倍以下の大きさであることを特徴とするリリーフ弁。
【請求項2】
高圧通路から低圧通路へと作動流体を排出することにより前記高圧通路の圧力の上昇を抑制するリリーフ弁であって、
前記高圧通路に連通する連通路と、前記連通路の開口端に形成されたシート部と、が設けられたハウジングと、
前記シート部に離着座する弁部を有し、前記ハウジング内に収容される弁体と、
前記弁部が前記シート部に着座するように前記弁体を付勢する付勢部材と、
前記ハウジング内に形成され、前記弁部が前記シート部から離座した際に前記高圧通路の圧力が導かれる圧力室と、
前記圧力室と前記低圧通路とを連通する第１連通路と、
前記第１連通路に設けられ、前記第１連通路を流れる作動流体に抵抗を付与する第１絞りと、
前記付勢部材が収容される付勢部材室と、
前記付勢部材室と前記低圧通路とを連通する第２連通路と、
前記第２連通路に設けられ、前記第２連通路を流れる作動流体に抵抗を付与する第２絞りと、を備えることを特徴とするリリーフ弁。
【請求項3】
前記第２絞りの流路断面積は、前記シート部の断面積の１倍以下の大きさであることを特徴とする請求項２に記載のリリーフ弁。
【請求項4】
高圧通路から低圧通路へと作動流体を排出することにより前記高圧通路の圧力の上昇を抑制するリリーフ弁であって、
前記高圧通路に連通する連通路と、前記連通路の開口端に形成されたシート部と、が設けられたハウジングと、
前記シート部に離着座する弁部を有し、前記ハウジング内に収容される弁体と、
前記弁部が前記シート部に着座するように前記弁体を付勢する付勢部材と、
前記ハウジング内に形成され、前記弁部が前記シート部から離座した際に前記高圧通路の圧力が導かれる圧力室と、
前記圧力室と前記低圧通路とを連通する第１連通路と、
前記第１連通路に設けられ、前記第１連通路を流れる作動流体に抵抗を付与する第１絞りと、を備え、
前記ハウジングは、前記弁体を収容する収容孔を有し、
前記収容孔の断面積は、前記シート部の断面積の１０倍以上の大きさであることを特徴とするリリーフ弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リリーフ弁に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、高圧通路から低圧通路へと作動流体を排出することにより高圧通路の圧力の上昇を抑制するリリーフ弁が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００２－６１７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載されるようなリリーフ弁において、スプリングを変更することなく、すなわち、リリーフ弁の外形を変更することなくクラッキング圧をより高い圧力に変更するには、弁体の受圧面積を小さくすることが考えられる。しかしながら、弁体の受圧面積を小さくすると、開弁時に弁体と弁座との間に形成される流路の面積が小さくなることから、低圧通路へと排出される作動流体の流量が低下し、結果として、オーバーライド特性が悪化するおそれがある。
【0005】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、リリーフ弁のオーバーライド特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、高圧通路から低圧通路へと作動流体を排出することにより高圧通路の圧力の上昇を抑制するリリーフ弁であって、高圧通路に連通する連通路と、連通路の開口端に形成されたシート部と、が設けられたハウジングと、シート部に離着座する弁部を有し、ハウジング内に収容される弁体と、弁部がシート部に着座するように弁体を付勢する付勢部材と、ハウジング内に形成され、弁部がシート部から離座した際に高圧通路の圧力が導かれる圧力室と、圧力室と低圧通路とを連通する第１連通路と、第１連通路に設けられ、第１連通路を流れる作動流体に抵抗を付与する第１絞りと、を備え、第１絞りの流路断面積は、シート部の断面積の１倍以上４倍以下の大きさであることを特徴とする。
【0007】
この発明では、圧力室と低圧通路とを連通する第１連通路に第１絞りが設けられる。このため、弁部がシート部から離座した際に高圧通路の作動流体が導かれる圧力室内の圧力は、低圧通路の圧力に比べて高い状態に保持される。このように比較的高い圧力に保持された圧力室内の圧力は、弁体の受圧面に作用し、弁体を弁部がシート部から離座する方向へと移動させることとなる。この結果、弁部とシート部との間に形成される流路の面積が拡大し、低圧通路へと排出される作動流体の流量を増大させることが可能となり、リリーフ弁のオーバーライド特性を向上させることができる。また、この発明では、第１絞りの流路断面積が、シート部の断面積の１倍以上４倍以下の大きさに設定される。このように、作動流体の流量に影響を及ぼすシート部の断面積に対して、第１絞りの流路断面積の割合を最適な大きさとすることによって、圧力室内の圧力と低圧通路の圧力との圧力差をできるだけ大きくすることができるとともに、第１絞りを通じて低圧通路へと排出される作動流体の流量を十分に確保することができる。
【0010】
また、本発明は、付勢部材が収容される付勢部材室と、付勢部材室と低圧通路とを連通する第２連通路と、第２連通路に設けられ、第２連通路を流れる作動流体に抵抗を付与する第２絞りと、をさらに備えることを特徴とする。
【0011】
この発明では、付勢部材室と低圧通路とを連通する第２連通路に第２絞りが設けられる。このため、付勢部材室と低圧通路との間における作動流体の移動は、第２絞りによって制限される。つまり、弁体の移動に伴う作動流体の流れが第２絞りによって生じにくくなっているため、弁体が急峻な動きをすることを抑制することができる。
【0012】
また、本発明は、第２絞りの流路断面積が、シート部の断面積の１倍以下の大きさであることを特徴とする。
【0013】
この発明では、第２絞りの流路断面積が、シート部の断面積の１倍以下の大きさに設定される。このように、弁体の変位と作動流体の流量とに影響を及ぼすシート部の断面積に対して、第２絞りの流路断面積の割合を最適な大きさとすることによって、高圧通路の圧力に応じて弁体を応答性よく変位させることが可能になるとともに、低圧通路へと排出される作動流体の流量が変動することを抑制することができる。
【0014】
また、本発明は、ハウジングが、弁体を収容する収容孔を有し、収容孔の断面積が、シート部の断面積の１０倍以上の大きさであることを特徴とする。
【0015】
この発明では、弁体を収容する収容孔の断面積が、シート部の断面積の１０倍以上の大きさに設定される。このようにシート部の断面積に対して収容孔の断面積を十分に大きくし、受圧面を大きくすることによって、圧力室内の圧力による弁体のリフト量を増大させることが可能となり、結果として、弁部とシート部との間に形成される流路の面積を拡大させることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、リリーフ弁のオーバーライド特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【0019】
【0020】
電磁リリーフ弁１００は、高圧通路Ｈ内の作動油の圧力が設定圧に達すると開弁し、高圧通路Ｈから低圧通路Ｌへ作動油を逃がすことにより、高圧通路Ｈ内の作動油の圧力が異常に高圧となることを防止するものである。また、電磁リリーフ弁１００は、ソレノイド部７０を備えており、ソレノイド部７０によって、この設定圧を変更することが可能である。また、電磁リリーフ弁１００は、アンチボイド機能を有しており、高圧通路Ｈが負圧になったときに開弁し、低圧通路Ｌから高圧通路Ｈへ作動油を供給することにより、キャビテーションの発生を防止する。本実施形態では、作動流体として作動油が用いられるが、作動水や圧縮空気などの他の流体が用いられてもよい。
【0021】
電磁リリーフ弁１００は、機器本体１にねじ締結により取り付けられる。機器本体１は、油圧シリンダ、油圧ポンプ、油圧モータ、複数の弁を有するバルブブロック等の油圧機器の本体である。機器本体１には、電磁リリーフ弁１００を境界として高圧通路Ｈと低圧通路Ｌとが設けられる。機器本体１には、高圧通路Ｈと低圧通路Ｌとの間に後述するサクションポペット３が着座するシート部１ａが設けられる。なお、機器本体１は油圧機器の本体に限定されず、各油圧機器間に設置されるブロック体であってもよい。
【0022】
図１に示すように、電磁リリーフ弁１００は、付勢部材としてのスプリング７４により付勢される弁体としてのパイロットポペット２０と、パイロットポペット２０に作用するスプリング７４の付勢力を変化させるソレノイド部７０と、パイロットポペット２０を間接的に収容するバルブハウジング２と、ソレノイド部７０を保持するソレノイドハウジング７１と、バルブハウジング２とソレノイドハウジング７１とを連結する連結部材９０と、を備える。
【0023】
バルブハウジング２は、機器本体１に取り付けられる第１端部２ａと、第１端部２ａとは反対側において連結部材９０に結合される第２端部２ｂと、を有する円筒状に形成された部材である。バルブハウジング２には、サクションポペット３が収容されており、サクションポペット３には、主弁体としてのメインポペット５と、パイロットポペット２０を直接的に収容するハウジングとしてのスリーブ７と、が収容されている。サクションポペット３、メインポペット５、及びパイロットポペット２０は、高圧通路Ｈと低圧通路Ｌとを連通または遮断するために設けられている。
【0024】
サクションポペット３は、円筒部３ａと底部３ｂとを有する有底円筒状に形成された部材である。サクションポペット３は、バルブハウジング２内に軸方向に移動可能に設けられ、一部がバルブハウジング２の第１端部２ａの開口から突出する。サクションポペット３の底部３ｂには、高圧通路Ｈに連通する高圧ポート３Ｈが設けられ、円筒部３ａの底部３ｂ近傍には、低圧通路Ｌに連通する低圧ポート３Ｌが設けられる。
【0025】
サクションポペット３の円筒部３ａと底部３ｂとの間の角部３ｃは、テーパ状に形成されており、この角部３ｃが機器本体１のシート部１ａに着座することにより、機器本体１とサクションポペット３との間を通じた高圧通路Ｈと低圧通路Ｌとの連通が遮断される。サクションポペット３の底部３ｂ側には、メインポペット５が収容される第１収容孔３ｄが設けられ、底部３ｂとは反対側の端部には、スリーブ７が収容される第２収容孔３ｅが設けられる。
【0026】
メインポペット５は、第１収容孔３ｄ内を摺動可能な本体部５０と、本体部５０に軸方向に貫通して形成された摺動孔５０ａ内を摺動可能なパイロットピストン５１と、を有する。
【0027】
本体部５０は、サクションポペット３の角部３ｃの内側に形成されるシート部３ｆに着座する弁部５０ｂを有し、弁部５０ｂがシート部３ｆに着座することにより、サクションポペット３とメインポペット５との間を通じた高圧通路Ｈと低圧通路Ｌとの連通が遮断される。本体部５０の外周面とサクションポペット３の内周面との間には、本体部５０とサクションポペット３との間の隙間をシールするシール部材が設けられる。
【0028】
パイロットピストン５１は、サクションポペット３の内周面とメインポペット５とスリーブ７とによって画成される空間である背圧室８に臨んで設けられるフランジ部５１ａと、フランジ部５１ａから軸方向に延在し摺動孔５０ａ内に挿入される円柱状の軸部５１ｂと、を有する。軸部５１ｂの先端部は、高圧通路Ｈに臨む本体部５０の先端面から突出する。また、パイロットピストン５１には、高圧通路Ｈと背圧室８とを連通するパイロット通路１０が設けられる。パイロット通路１０には、パイロット通路１０を流れる作動油に抵抗を付与する絞りが設けられる。
【0029】
スリーブ７は、サクションポペット３に挿入される先端部７ａと、連結部材９０に結合される基端部７ｂと、先端部７ａとは反対側の軸方向端部に開口する収容孔７ｃと、先端部７ａと基端部７ｂとの間に設けられサクションポペット３と連結部材９０との間において外周面が露出される中間部７ｄと、を有し、連結部材９０を介してバルブハウジング２に結合される。このため、サクションポペット３は、スリーブ７の先端部７ａにより摺動自在に支持されることになる。スリーブ７の先端部７ａの外周面とサクションポペット３の内周面との間には、スリーブ７とサクションポペット３との間の隙間をシールするシール部材が設けられる。
【0030】
また、スリーブ７には、一端が背圧室８に開口し他端が収容孔７ｃの底面に開口し背圧室８と収容孔７ｃとを連通する連通路１１と、一端が収容孔７ｃの内周面に開口し他端が中間部７ｄの外周面に開口するドレン通路１３と、が形成される。
【0031】
収容孔７ｃに開口する連通路１１の開口端には、後述のパイロットポペット２０の弁部２２が離着座するシート部１１ａが設けられる。シート部１１ａは、その中心軸が収容孔７ｃの中心軸と一致するように収容孔７ｃと同軸上に形成される。また、シート部１１ａと背圧室８との間の連通路１１上には、連通路１１を流れる作動油の流れに抵抗を与える絞り１１ｂが設けられる。
【0032】
ドレン通路１３は、サクションポペット３の外周面とバルブハウジング２の内周面との間の隙間１４を通じて低圧通路Ｌと常時連通するようにスリーブ７に形成される。
【0033】
スリーブ７の収容孔７ｃに収容されるパイロットポペット２０は、略円柱状に形成された部材であり、収容孔７ｃに摺動支持される本体部２１と、本体部２１から軸方向に突出して円錐状に形成された弁部２２と、弁部２２とは反対側において本体部２１に設けられ径方向外側へと環状に突出して形成されたフランジ部２３と、を有する。
【0034】
図１及び図２に示すように、弁部２２がシート部１１ａに着座した状態において、収容孔７ｃ内には、スリーブ７とパイロットポペット２０とにより圧力室１２が画成される。換言すれば、圧力室１２は、弁部２２とシート部１１ａとが当接する部分と、本体部２１と収容孔７ｃとが摺接する部分と、の間に形成された空間である。なお、図２は、図１の矢印Ａで示される領域を拡大して示した拡大図であり、図２中の左側には、圧力室１２の圧力を受けるパイロットポペット２０の受圧面２４と、連通路１１の圧力を受ける弁部２２の受圧面となるシート部１１ａの断面であるシート断面２５と、が示される。なお、パイロットポペット２０の受圧面２４の断面積とシート断面２５の断面積とを足し合わせた断面積は、収容孔７ｃの断面積に相当する。
【0035】
連通路１１に臨むシート断面２５内の弁部２２の面は、連通路１１の圧力を受ける受圧面となる。このシート断面２５内の弁部２２の受圧面に作用する連通路１１の圧力は、弁部２２をシート部１１ａから離間させる方向に作用する。
【0036】
圧力室１２に臨むパイロットポペット２０の面は、圧力室１２の圧力を受ける受圧面２４となり、具体的には、図２において左側に示されるように、弁部２２から本体部２１の外周面に至る部分のうち、シート部１１ａよりも内側の部分を除いた部分の表面が受圧面２４となる。受圧面２４に作用する圧力室１２の圧力は、弁部２２の受圧面に作用する連通路１１の圧力と同様に、弁部２２をシート部１１ａから離間させる方向に作用する。
【0037】
また、パイロットポペット２０の本体部２１には、図１に示すように、ドレン通路１３と常時連通するように形成された環状溝２１ａと、環状溝２１ａから弁部２２側へと向かって軸方向に沿って形成された第１切欠部２１ｂと、環状溝２１ａからフランジ部２３側へと向かって軸方向に沿って形成された第２切欠部２１ｃと、が設けられる。
【0038】
第１切欠部２１ｂは、本体部２１の外周面を平面状に切り欠くことにより形成される。このように本体部２１に第１切欠部２１ｂが形成されることによって、圧力室１２は、収容孔７ｃの内周面と第１切欠部２１ｂとにより画成される通路と、環状溝２１ａと、ドレン通路１３と、隙間１４と、からなる第１連通路を通じて低圧通路Ｌと連通する。
【0039】
圧力室１２と低圧通路Ｌと連通する第１連通路のうち、収容孔７ｃの内周面と第１切欠部２１ｂとにより画成される通路の流路断面積は、他の第１連通路の流路断面積よりも小さく設定される。このため、収容孔７ｃの内周面と第１切欠部２１ｂとにより画成される通路は、第１連通路を流れる作動油に抵抗を付与する第１絞りとして機能する。
【0040】
一方、第２切欠部２１ｃは、フランジ部２３側の端部が収容孔７ｃから常時露出するように、環状溝２１ａからフランジ部２３側へと向かって軸方向に沿って、本体部２１の外周面を平面状に切り欠くことにより形成される。このように本体部２１に第２切欠部２１ｃが形成されることによって、パイロットポペット２０のフランジ部２３が配置される空間は、収容孔７ｃの内周面と第２切欠部２１ｃとにより画成される通路と、環状溝２１ａと、ドレン通路１３と、隙間１４と、を通じて低圧通路Ｌと連通する。なお、収容孔７ｃの内周面と第２切欠部２１ｃとにより画成される通路の機能については後述する。
【0041】
このように形成されるパイロットポペット２０は、シート部１１ａと同軸上に形成された収容孔７ｃによって摺動自在に支持されている。つまり、パイロットポペット２０は、その中心軸がシート部１１ａの中心軸に対して傾かないように収容孔７ｃによって支持されている。このように、シート部１１ａに対してパイロットポペット２０が傾いた状態となることが抑制されることで、弁部２２がシート部１１ａに着座する際にシート部１１ａに片当たりすることが防止される。これにより、シート部１１ａが傷ついたり変形したりすることが抑制され、結果として、弁部２２がシート部１１ａに着座した際のシール性を向上させることができる。
【0042】
また、環状溝２１ａは、パイロットポペット２０の本体部２１の外周面に形成されているが、これに代えて、環状溝は収容孔７ｃの内周面に形成されていてもよい。しかしながら、内周面への溝加工は、一般的に時間がかかるとともに精度を確保しにくい。このため、加工性の容易化や加工コストの低減のためには、本体部２１の外周面に環状溝２１ａを形成することが好ましい。
【0043】
同様に、第１切欠部２１ｂ及び第２切欠部２１ｃは、パイロットポペット２０の本体部２１の外周面に形成されているが、これに代えて、第１切欠部及び第２切欠部は、収容孔７ｃの内周面に軸方向に溝状に形成されていてもよい。しかしながら、内周面への溝加工は、一般的に時間がかかるとともに精度を確保しにくい。このため、加工性の容易化や加工コストの低減のためには、本体部２１の外周面に第１切欠部２１ｂ及び第２切欠部２１ｃを形成することが好ましい。
【0044】
また、パイロットピストン５１のフランジ部５１ａとスリーブ７との間にはスプリング８１が設けられ、サクションポペット３と連結部材９０との間にはスプリング８２が設けられる。スプリング８１は、フランジ部５１ａが本体部５０に当接するようにパイロットピストン５１を付勢するとともに、本体部５０がサクションポペット３のシート部３ｆに着座するようにフランジ部５１ａを介して本体部５０を付勢する。一方、スプリング８２は、サクションポペット３の角部３ｃが機器本体１のシート部１ａに着座するようにサクションポペット３を付勢する。
【0045】
また、パイロットポペット２０のフランジ部２３とスリーブ７との間には、後述するソレノイド部７０のロッド７３にパイロットポペット２０のフランジ部２３側の端面を当接させるようにパイロットポペット２０を付勢するスプリング８３が設けられる。
【0046】
次に、図１を参照して、ソレノイド部７０について説明する。
【0047】
ソレノイド部７０は、ソレノイドハウジング７１内に摺動自在に収容されるプランジャ７２と、プランジャ７２に一端部側が連結され他端部がパイロットポペット２０に当接するロッド７３と、ソレノイドハウジング７１内に係止されプランジャ７２をパイロットポペット２０側に向けて付勢する付勢部材としてのスプリング７４と、ソレノイドハウジング７１に収容されプランジャ７２にスプリング７４の付勢力に抗する推力を付与するコイル７５と、を有する。なお、コイル７５を覆うハウジングもソレノイドハウジング７１に含まれる。
【0048】
ソレノイドハウジング７１は、プランジャ７２が収容される収容孔７１ｃが端部７１ａに開口して形成された有底筒状部材であり、端部７１ａにおいて連結部材９０に結合される。
【0049】
ソレノイドハウジング７１には、収容孔７１ｃと軸方向に連続してスプリング７４が収容される付勢部材室としてのスプリング室７７が形成される。スプリング室７７内には、一端がプランジャ７２に係止され他端がソレノイドハウジング７１内に係止されるスプリング７４が配置される。
【0050】
スプリング７４の付勢力は、プランジャ７２及びプランジャ７２の軸心に連結されるロッド７３を介してパイロットポペット２０に作用する。つまり、スプリング７４は、パイロットポペット２０の弁部２２がシート部１１ａに着座するようにパイロットポペット２０を付勢している。
【0051】
上記構成のソレノイド部７０のコイル７５に電流が供給されると、プランジャ７２には、スプリング７４の付勢力に抗する推力が作用する。このため、プランジャ７２及びロッド７３を介してパイロットポペット２０に作用するスプリング７４の付勢力が小さくなり、結果として、パイロットポペット２０の弁部２２をシート部１１ａから離座させるために必要となる圧力、いわゆるクラッキング圧は小さくなる。このように、コイル７５への通電を制御することによりパイロットポペット２０に作用するスプリング７４の付勢力を変化させることによって、パイロットポペット２０が開弁する設定圧を変更することができる。
【0052】
バルブハウジング２とソレノイドハウジング７１とを連結する連結部材９０は、円筒状に形成された部材であり、バルブハウジング２が結合される第１結合部９０ａと、ソレノイドハウジング７１が結合される第２結合部９０ｂと、第１結合部９０ａの内側に設けられる収容孔９０ｃと、収容孔９０ｃに連通し第２結合部９０ｂの内側を軸方向に貫通して形成される貫通孔９０ｄと、を有する。収容孔９０ｃには、スリーブ７の基端部７ｂが結合されるとともに、スリーブ７から突出したパイロットポペット２０が収容される。また、連結部材９０にソレノイドハウジング７１が結合された状態において、貫通孔９０ｄには、ロッド７３が挿通する。
【0053】
上記形状の連結部材９０を介してバルブハウジング２とソレノイドハウジング７１とが連結された状態において、ソレノイドハウジング７１内に形成されたスプリング室７７は、プランジャ７２を軸方向に貫通する貫通孔７２ａと、連結部材９０の貫通孔９０ｄ及び収容孔９０ｃと、収容孔７ｃの内周面と第２切欠部２１ｃとにより画成される通路と、環状溝２１ａと、ドレン通路１３と、隙間１４と、からなる第２連通路を通じて低圧通路Ｌと連通する。
【0054】
スプリング室７７と低圧通路Ｌと連通する第２連通路のうち、収容孔７ｃの内周面と第２切欠部２１ｃとにより画成される通路の流路断面積は、他の第２連通路の流路断面積よりも小さく設定される。このため、収容孔７ｃの内周面と第２切欠部２１ｃとにより画成される通路は、第２連通路を流れる作動油に抵抗を付与する第２絞りとして機能する。
【0055】
次に、上記構成の電磁リリーフ弁１００の作動について説明する。
【0056】
パイロット通路１０及び背圧室８を通じて連通路１１に導かれた高圧通路Ｈの作動油の圧力が、ソレノイド部７０及びスプリング７４によって設定されるパイロットポペット２０の設定圧（クラッキング圧）に達すると、作動油の圧力によって、パイロットポペット２０の弁部２２がシート部１１ａから離座する。
【0057】
ここで、パイロットポペット２０を付勢するスプリング７４の仕様を変更することなく、クラッキング圧をより高い圧力に変更するには、シート部１１ａの径を小さくし、弁部２２の受圧面積を小さくすることが考えられる。しかしながら、弁部２２の受圧面積を小さくすると、開弁時に弁部２２とシート部１１ａとの間に形成される流路の面積が小さくなることから、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量が低下してしまい、結果として、オーバーライド特性が悪化するおそれがある。
【0058】
これに対して、本実施形態では、弁部２２がシート部１１ａから離座した後、圧力室１２の圧力によってパイロットポペット２０を弁部２２がシート部１１ａから離座する方向へと移動させて、弁部２２とシート部１１ａとの間に形成される流路の面積を大きくすることにより、シート部１１ａの径を小さくした場合であっても、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量が低下してしまうことを抑制している。
【0059】
具体的には、圧力室１２と低圧通路Ｌとの間には、上述のように第１絞りが設けられることから、弁部２２がシート部１１ａから離座した際に高圧通路Ｈの作動油が導かれる圧力室１２内の圧力は、低圧通路Ｌの圧力に比べて高い状態に保持される。このように比較的高い圧力に保持された圧力室１２内の圧力は、パイロットポペット２０の受圧面２４に作用し、パイロットポペット２０を弁部２２がシート部１１ａから離座する方向へと移動させることとなる。この結果、弁部２２とシート部１１ａとの間に形成される流路の面積が拡大し、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量を増大させることができる。
【0060】
なお、弁部２２とシート部１１ａとの間に形成される流路の面積をより大きくするには、第１絞りの流路断面積をできるだけ小さくし、圧力室１２内の圧力を低圧通路Ｌの圧力に比べて高くすることが好ましい。しかしながら、第１絞りは、作動油を低圧通路Ｌへと排出する第１連通路に設けられていることから、第１絞りの流路断面積を小さくしすぎると、排出される作動油の流量が低下し、結果として、オーバーライド特性が悪化することになる。
【0061】
このため、第１絞りの流路断面積の大きさは、圧力室１２内の圧力と低圧通路Ｌの圧力との圧力差をできるだけ大きくすることと、排出される作動油の流量を十分に確保することと、のバランスを勘案して設定され、例えば、シート部１１ａの断面積であるシート断面２５の断面積の１倍以上４倍以下の大きさに設定される。
【0062】
ここで、シート部１１ａと弁部２２との間の隙間を通じて流れる作動油の流量の大きさは、シート部１１ａの大きさ、すなわち、シート断面２５の断面積と相関しており、シート断面２５の断面積が大きいほど、作動油の流量は多くなり、シート断面２５の断面積が小さいほど、作動油の流量は少なくなる。このように、作動油の流量に大きな影響を及ぼすシート断面２５の断面積に対して、第１絞りの流路断面積の割合を最適な大きさとすることによって、圧力室１２内の圧力と低圧通路Ｌの圧力との圧力差をできるだけ大きくすることができるとともに、第１絞りを通じて低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量を十分に確保することができる。
【0063】
また、圧力室１２内の圧力が作用するパイロットポペット２０の受圧面２４が小さいと、圧力室１２内の圧力によるパイロットポペット２０のリフト量が小さくなり、弁部２２とシート部１１ａとの間に形成される流路の面積が大きくならず、結果として、排出される作動油の流量を十分に確保することが困難となる。このため、圧力室１２内の圧力によるパイロットポペット２０のリフト量を大きくするために、収容孔７ｃの断面積は、例えば、シート部１１ａの断面積であるシート断面２５の断面積の１０倍以上の大きさに設定することが好ましい。
【0064】
このようにシート断面２５の断面積に対して収容孔７ｃの断面積を十分に大きくし、受圧面２４を大きくすることによって、圧力室１２内の圧力によるパイロットポペット２０のリフト量を増大させることが可能となり、結果として、弁部２２とシート部１１ａとの間に形成される流路の面積を拡大させることができる。
【0065】
上述のようにパイロットポペット２０の弁部２２がシート部１１ａから離座すると背圧室８内の作動油は、連通路１１、弁部２２とシート部１１ａとの間の隙間、圧力室１２及び上述の第１連通路を通じて低圧通路Ｌへと排出される。
【0066】
背圧室８へはパイロット通路１０を通じて高圧通路Ｈから作動油が常時供給されているが、この作動油の供給は、パイロット通路１０に設けられた絞りによって制限される。このため、弁部２２がシート部１１ａから離座して背圧室８内の作動油が排出されると、背圧室８の圧力は、高圧通路Ｈの圧力よりも次第に低くなる。
【0067】
このように、高圧通路Ｈの圧力に抗してメインポペット５の本体部５０をサクションポペット３のシート部３ｆに着座させる方向にメインポペット５に作用する背圧室８の圧力が低下し、背圧室８の圧力と高圧通路Ｈの圧力との圧力差が予め設定された圧力差を超えると、メインポペット５の本体部５０がサクションポペット３のシート部３ｆから離座し、メインポペット５が開弁する。これにより、高圧通路Ｈから低圧通路Ｌへと作動油が排出され、高圧通路Ｈの圧力が異常に高圧となることが防止される。
【0068】
ここで、上述のようにクラッキング圧をより高い圧力に変更した場合、パイロットポペット２０に作用する圧力も大きくなることから、弁部２２がシート部１１ａから離座している間のパイロットポペット２０の挙動が不安定となりやすく、弁部２２とシート部１１ａとの間に形成される流路の面積も変動しやすくなる。このように弁部２２とシート部１１ａとの間に形成される流路の面積が変動すると、背圧室８から排出される作動油の流量も不安定となるため、メインポペット５の作動が不安定となり、結果として、高圧通路Ｈの圧力が異常に高圧となることが十分に防止できなくなるおそれがある。
【0069】
そこで本実施形態では、弁部２２がシート部１１ａから離座している間のパイロットポペット２０の挙動を安定させることによって、パイロットポペット２０のリフト量が急激に変動してしまうこと、すなわち、弁部２２とシート部１１ａとの間に形成される流路の面積が急激に変動してしまうことを抑制している。
【0070】
上述のように、スプリング室７７と低圧通路Ｌとの間における作動油の移動は、第２絞り、すなわち、収容孔７ｃの内周面と第２切欠部２１ｃとにより画成される通路によって制限されている。つまり、パイロットポペット２０の移動に伴う作動油の流れが第２絞りによって生じにくくなっているため、結果として、パイロットポペット２０が急峻な動きをすることが抑制される。
【0071】
具体的には、弁部２２がシート部１１ａから離座する方向へとパイロットポペット２０が移動している場合、パイロットポペット２０の移動によりスプリング室７７の容積が収縮するため、スプリング室７７内の作動油は、低圧通路Ｌへと排出されることになる。しかしながら、スプリング室７７と低圧通路Ｌとの間に設けられた第２絞りが作動油の排出を抑制するように作用することから、スプリング室７７内の作動油の圧力が上昇する。このように上昇したスプリング室７７内の作動油の圧力は、パイロットポペット２０の移動速度を減衰させるように、換言すれば、弁部２２がシート部１１ａから離座する方向へのパイロットポペット２０の移動を抑制するように、パイロットポペット２０に対して作用することになる。
【0072】
一方、弁部２２がシート部１１ａに着座する方向へとパイロットポペット２０が移動している場合、パイロットポペット２０の移動によりスプリング室７７の容積が拡張するため、低圧通路Ｌからスプリング室７７内へと作動油が補充されることになる。しかしながら、スプリング室７７と低圧通路Ｌとの間に設けられた第２絞りが作動油の補充を抑制するように作用することから、スプリング室７７内の作動油の圧力が低下する。このように低下したスプリング室７７内の作動油の圧力は、パイロットポペット２０の移動速度を減衰させるように、換言すれば、弁部２２がシート部１１ａに着座する方向へのパイロットポペット２０の移動を抑制するように、パイロットポペット２０に対して作用することになる。
【0073】
このようにしてパイロットポペット２０の移動速度を減衰し、パイロットポペット２０の挙動を安定させることによって、背圧室８から排出される作動油の流量が変動してしまうことを抑制することが可能となり、結果として、メインポペット５が安定して作動し、高圧通路Ｈの圧力が異常に高圧となることを防止することができる。
【0074】
なお、パイロットポペット２０の移動速度を迅速に減衰するには、第２絞りの流路断面積をできるだけ小さくし、スプリング室７７と低圧通路Ｌとの間における作動油の移動を制限することが好ましい。しかしながら、第２絞りの流路断面積を小さくしすぎると、パイロットポペット２０の動きが緩慢となり応答性が低下するため、高圧通路Ｈの圧力が上昇しても背圧室８から排出される作動油の流量が増加しなかったり、高圧通路Ｈの圧力が低下しても背圧室８から排出される作動油の流量が減少しなかったりすることによって、結果として、オーバーライド特性が悪化することになる。
【0075】
このため、第２絞りの流路断面積の大きさは、高圧通路Ｈの圧力に対するパイロットポペット２０の変位の応答性と、背圧室８から低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量の安定性と、のバランスを勘案して設定され、例えば、シート部１１ａの断面積であるシート断面２５の断面積の１倍以下の大きさに設定される。
【0076】
ここで、シート断面２５の断面積は、上述のように、背圧室８から低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量に大きな影響を及ぼす。また、シート断面２５の断面積は、連通路１１の圧力が、パイロットポペット２０の弁部２２をシート部１１ａから離座させるように作用する受圧面の面積でもあることから、パイロットポペット２０の変位にも大きな影響を及ぼす。
【0077】
このように、パイロットポペット２０の変位と背圧室８から低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量に影響を及ぼすシート断面２５の断面積に対して、第２絞りの流路断面積の割合を最適な大きさとすることによって、高圧通路Ｈの圧力に応じてパイロットポペット２０を応答性よく変位させることが可能になるとともに、背圧室８から低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量が変動することを抑制することができる。
【0078】
一方で、高圧通路Ｈが負圧になった場合、つまり高圧通路Ｈの圧力が低圧通路Ｌの圧力よりも低くなった場合には、サクションポペット３が機器本体１のシート部１ａから離座し、サクションポペット３が開弁する。これにより、低圧通路Ｌから高圧通路Ｈに作動油が導かれ、キャビテーションが生じることが防止される。
【0079】
上述した第１実施形態によれば、次の作用効果を奏する。
【0080】
上記構成の電磁リリーフ弁１００では、収容孔７ｃの内周面とパイロットポペット２０の第１切欠部２１ｂとにより画成される通路が、圧力室１２と低圧通路Ｌとを連通する第１連通路を流れる作動油に抵抗を付与する第１絞りとして機能する。このため、弁部２２がシート部１１ａから離座した際に高圧通路Ｈの作動油が導かれる圧力室１２内の圧力は、低圧通路Ｌの圧力に比べて高い状態に保持される。このように比較的高い圧力に保持された圧力室１２内の圧力は、パイロットポペット２０の受圧面２４に作用し、パイロットポペット２０を弁部２２がシート部１１ａから離座する方向へと移動させることとなる。この結果、弁部２２とシート部１１ａとの間に形成される流路の面積が拡大し、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量を増大させることが可能となり、電磁リリーフ弁１００のオーバーライド特性を向上させることができる。
【0081】
＜第２実施形態＞
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態に係るリリーフ弁２００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態に係るリリーフ弁２００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
【0082】
リリーフ弁２００の基本的な作動は、第１実施形態に係る電磁リリーフ弁１００と同様である。リリーフ弁２００は、パイロット式ではなく直接駆動式であり、また、ソレノイド部を有していない点で電磁リリーフ弁１００と相違する。
【0083】
リリーフ弁２００は、図３に示すように、弁体としてのポペットバルブ１２０と、ポペットバルブ１２０を収容するハウジング１１０と、一端がポペットバルブ１２０に係止される付勢部材としてのスプリング１４０と、スプリング１４０の他端が係止され、ハウジング１１０の開口端を閉塞する閉塞部材１３０と、を備える。
【0084】
ハウジング１１０は、円筒部１１０ａと、底部１１０ｂと、底部１１０ｂとは反対側の軸方向端部に開口する収容孔１１０ｃと、を有する有底円筒状に形成された部材である。底部１１０ｂには、高圧通路Ｈに連通する連通路としての高圧連通路１１０Ｈが設けられ、円筒部１１０ａの底部１１０ｂ近傍には、低圧通路Ｌに連通する低圧連通路１１０Ｌが設けられる。
【0085】
収容孔１１０ｃに開口する高圧連通路１１０Ｈの開口端には、後述のポペットバルブ１２０の弁部１２２が離着座するシート部１１０ｄが設けられる。シート部１１０ｄは、その中心軸が収容孔１１０ｃの中心軸と一致するように収容孔１１０ｃと同軸上に形成される。上記形状のハウジング１１０は、円筒部１１０ａに形成されたねじ部を介して機器本体１に取り付けられる。
【0086】
ポペットバルブ１２０は、略円柱状に形成された部材であり、収容孔１１０ｃに摺動支持される本体部１２１と、本体部１２１から軸方向に突出して円錐台状に形成された弁部１２２と、を有する。ポペットバルブ１２０は、弁部１２２がシート部１１０ｄに着座するようにスプリング１４０により付勢される。
【0087】
また、図３及び図４に示すように、弁部１２２がシート部１１０ｄに着座した状態において、収容孔１１０ｃ内には、ハウジング１１０とポペットバルブ１２０とにより圧力室１１２が画成される。換言すれば、圧力室１１２は、弁部１２２とシート部１１０ｄとが当接する部分と、本体部１２１と収容孔１１０ｃとが摺接する部分と、の間に形成される。なお、図４は、図３の矢印Ｂで示される領域を拡大して示した拡大図であり、図４中の左側には、圧力室１１２の圧力を受けるポペットバルブ１２０の受圧面１２４と、高圧連通路１１０Ｈの圧力を受ける弁部１２２の受圧面となるシート部１１０ｄの断面であるシート断面１２５と、が示される。なお、ポペットバルブ１２０の受圧面１２４の断面積とシート断面１２５の断面積とを足し合わせた断面積は、収容孔１１０ｃの断面積に相当する。
【0088】
高圧連通路１１０Ｈに臨むシート断面１２５内の弁部１２２の面は、高圧連通路１１０Ｈの圧力を受ける受圧面となる。このシート断面１２５内の弁部１２２の受圧面に作用する高圧連通路１１０Ｈの圧力は、弁部１２２をシート部１１０ｄから離間させる方向に作用する。
【0089】
圧力室１１２に臨むポペットバルブ１２０の面は、圧力室１１２の圧力を受ける受圧面１２４となり、具体的には、上記第１実施形態における受圧面２４と同様に、図４において左側に示されるように、弁部１２２から本体部１２１の外周面に至る部分のうち、シート部１１０ｄよりも内側の部分を除いた部分の表面が受圧面１２４となる。受圧面１２４に作用する圧力室１１２の圧力は、弁部１２２の受圧面に作用する高圧連通路１１０Ｈの圧力と同様に、弁部１２２をシート部１１０ｄから離間させる方向に作用する。
【0090】
このように形成されるポペットバルブ１２０は、シート部１１０ｄと同軸上に形成された収容孔１１０ｃによって摺動自在に支持されている。つまり、ポペットバルブ１２０は、その中心軸がシート部１１０ｄの中心軸に対して傾かないように収容孔１１０ｃによって支持されている。このように、シート部１１０ｄに対してポペットバルブ１２０が傾いた状態となることが抑制されることで、弁部１２２がシート部１１０ｄに着座する際にシート部１１０ｄに片当たりすることが防止される。これにより、シート部１１０ｄが傷ついたり変形したりすることが抑制され、結果として、弁部１２２がシート部１１０ｄに着座した際のシール性を向上させることができる。
【0091】
また、本体部１２１には、弁部１２２がシート部１１０ｄに着座した状態において、ハウジング１１０の低圧連通路１１０Ｌに対向して設けられる段部１２１ａが形成される。
【0092】
このように低圧連通路１１０Ｌに対向する段部１２１ａが本体部１２１に形成されることによって、圧力室１１２は、低圧連通路１１０Ｌの内壁面と段部１２１ａの縁との間に形成される隙間と、低圧連通路１１０Ｌと、からなる第１連通路を通じて低圧通路Ｌと連通する。
【0093】
圧力室１１２と低圧通路Ｌと連通する第１連通路のうち、低圧連通路１１０Ｌの内壁面と段部１２１ａの縁との間に形成される隙間の流路断面積は、他の第１連通路の流路断面積よりも小さく設定される。このため、低圧連通路１１０Ｌの内壁面と段部１２１ａの縁との間に形成される隙間は、第１連通路を流れる作動油に抵抗を付与する第１絞りとして機能する。なお、低圧連通路１１０Ｌの内壁面と段部１２１ａの縁との間に形成される隙間の大きさは、ポペットバルブ１２０のリフト量が大きくなるほど大きくなることから、第１絞りは可変絞りとなる。
【0094】
また、本体部１２１内には、スプリング１４０が配置される付勢部材室としてのスプリング室１４１に一端が開口し、他端が本体部１２１の摺動面に開口する通路１２１ｂが形成される。この通路１２１ｂ上には、第２絞り１２３が配置される。
【0095】
本体部１２１に設けられた通路１２１ｂに対応して、ハウジング１１０には、通路１２１ｂの他端に対向する位置に、径方向に貫通した貫通孔１１３が形成される。貫通孔１１３は、機器本体１に形成された取付孔とハウジング１１０の円筒部１１０ａとの間に設けられた隙間１１４に開口しており、隙間１１４を通じて低圧通路Ｌと連通する。なお、通路１２１ｂ及び貫通孔１１３は、ポペットバルブ１２０が所定の範囲でリフトした場合であっても常時連通するように形成される。
【0096】
このようにスプリング室１４１は、本体部１２１内に形成された通路１２１ｂと、ハウジング１１０に形成された貫通孔１１３と、機器本体１とハウジング１１０との間に設けられた隙間１１４と、からなる第２連通路を通じて低圧通路Ｌと連通する。なお、この第２連通路上には、上述のように、第２連通路を流れる作動油に抵抗を付与する第２絞り１２３が配置されている。
【0097】
また、本体部１２１の摺動面に開口する通路１２１ｂの他端側には、ハウジング１１０に形成された貫通孔１１３と連通する環状溝が本体部１２１の外周面に沿って形成されている。このような環状溝は、収容孔１１０ｃの内周面に形成されていてもよい。しかしながら、内周面への溝加工は、一般的に時間がかかるとともに精度を確保しにくい。このため、加工性の容易化や加工コストの低減のためには、本体部１２１の外周面に環状溝を形成することが好ましい。
【0098】
次に、上記構成のリリーフ弁２００の作動について説明する。
【0099】
高圧通路Ｈ内の作動油の圧力が、スプリング１４０によって設定されるポペットバルブ１２０の設定圧（クラッキング圧）に達すると、作動油の圧力によって、ポペットバルブ１２０の弁部１２２がシート部１１０ｄから離座する。
【0100】
ここで、ポペットバルブ１２０を付勢するスプリング１４０の仕様を変更することなく、クラッキング圧をより高い圧力に変更するには、シート部１１０ｄの径を小さくし、弁部１２２の受圧面積を小さくすることが考えられる。しかしながら、弁部１２２の受圧面積を小さくすると、開弁時に弁部１２２とシート部１１０ｄとの間に形成される流路の面積が小さくなることから、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量が低下してしまい、結果として、オーバーライド特性が悪化するおそれがある。
【0101】
これに対して、本実施形態では、上記第１実施形態と同様に、弁部１２２がシート部１１０ｄから離座した後、圧力室１１２の圧力によってポペットバルブ１２０を弁部１２２がシート部１１０ｄから離座する方向へと移動させて、弁部１２２とシート部１１０ｄとの間に形成される流路の面積を大きくすることにより、シート部１１０ｄの径を小さくした場合であっても、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量が低下してしまうことを抑制している。
【0102】
具体的には、圧力室１１２と低圧通路Ｌとの間には、上述のように低圧連通路１１０Ｌの内壁面と段部１２１ａの縁との間に形成される隙間により第１絞りが形成される。したがって、弁部１２２がシート部１１０ｄから離座した際に高圧通路Ｈの作動油が導かれる圧力室１１２内の圧力は、低圧通路Ｌの圧力に比べて高い状態に保持される。
【0103】
このように比較的高い圧力に保持された圧力室１１２内の圧力は、ポペットバルブ１２０の受圧面１２４に作用し、ポペットバルブ１２０を弁部１２２がシート部１１０ｄから離座する方向へと移動させることとなる。この結果、弁部１２２とシート部１１０ｄとの間に形成される流路の面積が拡大し、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量を増大させることができる。
【0104】
なお、弁部１２２とシート部１１０ｄとの間に形成される流路の面積をより大きくするには、第１絞りの流路断面積をできるだけ小さくし、圧力室１１２内の圧力を低圧通路Ｌの圧力に比べて高くすることが好ましい。しかしながら、第１絞りは、作動油を低圧通路Ｌへと排出する第１連通路に設けられていることから、第１絞りの流路断面積を小さくしすぎると、排出される作動油の流量が低下し、結果として、オーバーライド特性が悪化することになる。
【0105】
このため、第１絞りの流路断面積の大きさは、圧力室１１２内の圧力と低圧通路Ｌの圧力との圧力差をできるだけ大きくすることと、排出される作動油の流量を十分に確保することと、のバランスを勘案して設定され、例えば、シート部１１０ｄの断面積であるシート断面１２５の断面積の１倍以上４倍以下の大きさに設定される。
【0106】
ここで、シート部１１０ｄと弁部１２２との間の隙間を通じて流れる作動油の流量の大きさは、シート部１１０ｄの大きさ、すなわち、シート断面１２５の断面積と相関しており、シート断面１２５の断面積が大きいほど、作動油の流量は多くなり、シート断面１２５の断面積が小さいほど、作動油の流量は少なくなる。このように、作動油の流量に大きな影響を及ぼすシート断面１２５の断面積に対して、第１絞りの流路断面積の割合を最適な大きさとすることによって、圧力室１１２内の圧力と低圧通路Ｌの圧力との圧力差をできるだけ大きくすることができるとともに、第１絞りを通じて低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量を十分に確保することができる。
【0107】
また、圧力室１１２内の圧力が作用するポペットバルブ１２０の受圧面１２４が小さいと、圧力室１１２内の圧力によるポペットバルブ１２０のリフト量が小さくなり、弁部１２２とシート部１１０ｄとの間に形成される流路の面積が大きくならず、結果として、排出される作動油の流量を十分に確保することが困難となる。このため、圧力室１１２内の圧力によるポペットバルブ１２０のリフト量を大きくするために、収容孔１１０ｃの断面積は、例えば、シート部１１０ｄの断面積であるシート断面１２５の断面積の１０倍以上の大きさに設定することが好ましい。
【0108】
このようにシート断面１２５の断面積に対して収容孔１１０ｃの断面積を十分に大きくし、受圧面１２４を大きくすることによって、圧力室１１２内の圧力によるポペットバルブ１２０のリフト量を増大させることが可能となり、結果として、弁部１２２とシート部１１０ｄとの間に形成される流路の面積を拡大させることができる。
【0109】
そして、ポペットバルブ１２０の弁部１２２がシート部１１０ｄから離座し、高圧通路Ｈから低圧通路Ｌへと作動油が排出されることにより、高圧通路Ｈの圧力が異常に高圧となることが防止される。特に、低圧連通路１１０Ｌの内壁面と段部１２１ａの縁との間に形成される隙間の大きさは、ポペットバルブ１２０のリフト量が大きくなるほど大きくなることから、高圧通路Ｈの圧力が大きいほど、低圧通路Ｌへと作動油を円滑に排出させることが可能となる。
【0110】
ここで、上述のようにクラッキング圧をより高い圧力に変更した場合、ポペットバルブ１２０に作用する圧力も大きくなることから、弁部１２２がシート部１１０ｄから離座している間のポペットバルブ１２０の挙動が不安定となりやすく、弁部１２２とシート部１１０ｄとの間に形成される流路の面積も変動しやすくなる。このように弁部１２２とシート部１１０ｄとの間に形成される流路の面積が変動すると、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量も不安定となるため、結果として、高圧通路Ｈの圧力が異常に高圧となることが十分に防止できなくなるおそれがある。
【0111】
そこで本実施形態では、上記第１実施形態と同様に、弁部１２２がシート部１１０ｄから離座している間のポペットバルブ１２０の挙動を安定させることによって、ポペットバルブ１２０のリフト量が急激に変動してしまうこと、すなわち、弁部１２２とシート部１１０ｄとの間に形成される流路の面積が急激に変動してしまうことを抑制している。
【0112】
上述のように、スプリング室１４１と低圧通路Ｌとの間における作動油の移動は、第２絞り１２３によって制限されている。つまり、ポペットバルブ１２０の移動に伴う作動油の流れが第２絞り１２３によって生じにくくなっているため、結果として、ポペットバルブ１２０が急峻な動きをすることが抑制される。
【0113】
具体的には、弁部１２２がシート部１１０ｄから離座する方向へとポペットバルブ１２０が移動している場合、ポペットバルブ１２０の移動によりスプリング室１４１の容積が収縮するため、スプリング室１４１内の作動油は、低圧通路Ｌへと排出されることになる。しかしながら、スプリング室１４１と低圧通路Ｌとの間に設けられた第２絞り１２３が作動油の排出を抑制するように作用することから、スプリング室１４１内の作動油の圧力が上昇する。このように上昇したスプリング室１４１内の作動油の圧力は、ポペットバルブ１２０の移動速度を減衰させるように、換言すれば、弁部１２２がシート部１１０ｄから離座する方向へのポペットバルブ１２０の移動を抑制するように、ポペットバルブ１２０に対して作用することになる。
【0114】
一方、弁部１２２がシート部１１０ｄに着座する方向へとポペットバルブ１２０が移動している場合、ポペットバルブ１２０の移動によりスプリング室１４１の容積が拡張するため、低圧通路Ｌからスプリング室１４１内へと作動油が補充されることになる。しかしながら、スプリング室１４１と低圧通路Ｌとの間に設けられた第２絞り１２３が作動油の補充を抑制するように作用することから、スプリング室１４１内の作動油の圧力が低下する。このように低下したスプリング室１４１内の作動油の圧力は、ポペットバルブ１２０の移動速度を減衰させるように、換言すれば、弁部１２２がシート部１１０ｄに着座する方向へのポペットバルブ１２０の移動を抑制するように、ポペットバルブ１２０に対して作用することになる。
【0115】
このようにしてポペットバルブ１２０の移動速度を減衰し、ポペットバルブ１２０の挙動を安定させることによって、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量が変動してしまうことを抑制することが可能となり、結果として、高圧通路Ｈの圧力が異常に高圧となることを防止することができる。
【0116】
なお、ポペットバルブ１２０の移動速度を迅速に減衰するには、第２絞り１２３の流路断面積をできるだけ小さくし、スプリング室１４１と低圧通路Ｌとの間における作動油の移動を制限することが好ましい。しかしながら、第２絞り１２３の流路断面積を小さくしすぎると、ポペットバルブ１２０の動きが緩慢となり応答性が低下するため、高圧通路Ｈの圧力が上昇しても低圧通路Ｌへ排出される作動油の流量が増加しなかったり、高圧通路Ｈの圧力が低下しても低圧通路Ｌへ排出される作動油の流量が減少しなかったりすることによって、結果として、オーバーライド特性が悪化することになる。
【0117】
このため、第２絞り１２３の流路断面積の大きさは、高圧通路Ｈの圧力に対するポペットバルブ１２０の変位の応答性と、低圧通路Ｌへ排出される作動油の流量の安定性と、のバランスを勘案して設定され、例えば、シート部１１０ｄの断面積であるシート断面１２５の断面積の１倍以下の大きさに設定される。
【0118】
ここで、シート断面１２５の断面積は、上述のように、低圧通路Ｌへ排出される作動油の流量に大きな影響を及ぼす。また、シート断面１２５の断面積は、高圧連通路１１０Ｈの圧力が、ポペットバルブ１２０の弁部１２２をシート部１１０ｄから離座させるように作用する受圧面の面積でもあることから、ポペットバルブ１２０の変位にも大きな影響を及ぼす。
【0119】
このように、ポペットバルブ１２０の変位と低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量に影響を及ぼすシート断面１２５の断面積に対して、第２絞りの流路断面積の割合を最適な大きさとすることによって、高圧通路Ｈの圧力に応じてポペットバルブ１２０を応答性よく変位させることが可能になるとともに、低圧通路Ｌへ排出される作動油の流量が変動することを抑制することができる。
【0120】
上述した第２実施形態によれば、次の作用効果を奏する。
【0121】
上記構成のリリーフ弁２００では、ハウジング１１０に形成された低圧連通路１１０Ｌの内壁面とポペットバルブ１２０に形成された段部１２１ａの縁との間に形成される隙間が、圧力室１１２と低圧通路Ｌとを連通する第１連通路を流れる作動油に抵抗を付与する第１絞りとして機能する。このため、弁部１２２がシート部１１０ｄから離座した際に高圧通路Ｈの作動油が導かれる圧力室１１２内の圧力は、低圧通路Ｌの圧力に比べて高い状態に保持される。このように比較的高い圧力に保持された圧力室１１２内の圧力は、ポペットバルブ１２０の受圧面１２４に作用し、ポペットバルブ１２０を弁部１２２がシート部１１０ｄから離座する方向へと移動させることとなる。この結果、弁部１２２とシート部１１０ｄとの間に形成される流路の面積が拡大し、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量を増大させることが可能となり、リリーフ弁２００のオーバーライド特性を向上させることができる。
【0122】
次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の各実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。
【0123】
上記第１実施形態では、メインポペット５は、本体部５０とパイロットピストン５１によって構成される。これに代えて、メインポペット５は、例えば、上記実施形態で説明した本体部５０とパイロットピストン５１とを一体形成した弁体により構成されてもよい。
【0124】
また、上記第１実施形態では、ソレノイド部７０によって、パイロットポペット２０に作用するスプリング７４の付勢力を変化させている。これに代えて、ソレノイド部７０を設けることなく、パイロットポペット２０に作用するスプリング７４の付勢力を一定としてもよい。
【0125】
また、上記第１実施形態では、収容孔７ｃの内周面とパイロットポペット２０の第１切欠部２１ｂとにより画成される通路が第１絞りとして機能している。これに代えて、第１絞りは、パイロットポペット２０の外周面に形成された溝やパイロットポペット２０の内部に形成された通路により構成されてもよいし、収容孔７ｃの内周面に形成された溝やスリーブ７の内部に形成された通路により構成されてもよい。
【0126】
また、上記第１実施形態では、収容孔７ｃの内周面とパイロットポペット２０の第２切欠部２１ｃとにより画成される通路が第２絞りとして機能している。これに代えて、第２絞りは、パイロットポペット２０の外周面に形成された溝やパイロットポペット２０の内部に形成された通路により構成されてもよいし、収容孔７ｃの内周面に形成された溝やスリーブ７の内部に形成された通路により構成されてもよい。なお、第１切欠部２１ｂ及び第２切欠部２１ｃをパイロットポペット２０の外周面に形成した場合の方が、パイロットポペット２０の外周面に形成された環状溝２１ａを第１絞り及び第２絞りを低圧通路Ｌと連通させる共通の通路として利用できるため、加工性の容易化や構成の簡素化の点では有利である。
【0127】
また、上記第２実施形態では、ポペットバルブ１２０に作用するスプリング１４０の付勢力は一定である。これに代えて、ソレノイド部によって、ポペットバルブ１２０に作用するスプリング１４０の付勢力を変化させてもよい。
【0128】
以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【0129】
高圧通路Ｈから低圧通路Ｌへと作動油を排出することにより高圧通路Ｈの圧力の上昇を抑制するリリーフ弁（電磁リリーフ弁１００，リリーフ弁２００）は、高圧通路Ｈに連通する連通路（連通路１１，高圧連通路１１０Ｈ）と、連通路の開口端に形成されたシート部１１ａ，１１０ｄと、が設けられたハウジング（スリーブ７，ハウジング１１０）と、シート部１１ａ，１１０ｄに離着座する弁部２２，１２２を有し、ハウジング内に収容される弁体（パイロットポペット２０，ポペットバルブ１２０）と、弁部２２，１２２がシート部１１ａ，１１０ｄに着座するように弁体を付勢するスプリング７４，１４０と、ハウジング内に形成され、弁部２２，１２２がシート部１１ａ，１１０ｄから離座した際に高圧通路Ｈの圧力が導かれる圧力室１２，１１２と、圧力室１２，１１２と低圧通路Ｌとを連通する第１連通路と、第１連通路に設けられ、第１連通路を流れる作動油に抵抗を付与する第１絞り（収容孔７ｃの内周面と第１切欠部２１ｂとにより画成される通路，低圧連通路１１０Ｌの内壁面と段部１２１ａの縁との間に形成される隙間）と、を備える。
【0130】
この構成では、圧力室１２，１１２と低圧通路Ｌとを連通する第１連通路に第１絞りが設けられる。このため、弁部２２，１２２がシート部１１ａ，１１０ｄから離座した際に高圧通路Ｈの作動油が導かれる圧力室１２，１１２内の圧力は、低圧通路Ｌの圧力に比べて高い状態に保持される。このように比較的高い圧力に保持された圧力室１２，１１２内の圧力は、弁体の受圧面２４，１２４に作用し、弁体を弁部２２，１２２がシート部１１ａ，１１０ｄから離座する方向へと移動させることとなる。この結果、弁部２２，１２２とシート部１１ａ，１１０ｄとの間に形成される流路の面積が拡大し、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量を増大させることが可能となり、リリーフ弁のオーバーライド特性を向上させることができる。
【0131】
また、第１絞りの流路断面積は、シート部１１ａ，１１０ｄの断面積の１倍以上４倍以下の大きさである。
【0132】
この構成では、第１絞りの流路断面積が、シート部１１ａ，１１０ｄの断面積の１倍以上４倍以下の大きさに設定される。シート部１１ａ，１１０ｄと弁部２２，１２２との間の隙間を通じて流れる作動油の流量の大きさは、シート部１１ａ，１１０ｄの大きさ、すなわち、シート断面２５，１２５の断面積と相関しており、シート断面２５，１２５の断面積が大きいほど、作動油の流量は多くなり、シート断面２５，１２５の断面積が小さいほど、作動油の流量は少なくなる。このように、作動油の流量に大きな影響を及ぼすシート断面２５，１２５の断面積に対して、第１絞りの流路断面積の割合を最適な大きさとすることによって、圧力室１２，１１２内の圧力と低圧通路Ｌの圧力との圧力差をできるだけ大きくすることができるとともに、第１絞りを通じて低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量を十分に確保することができる。
【0133】
また、リリーフ弁は、スプリング７４，１４０が収容されるスプリング室７７，１４１と、スプリング室７７，１４１と低圧通路Ｌとを連通する第２連通路と、第２連通路に設けられ、第２連通路を流れる作動油に抵抗を付与する第２絞り（収容孔７ｃの内周面と第２切欠部２１ｃとにより画成される通路，第２絞り１２３）と、をさらに備える。
【0134】
この構成では、スプリング室７７，１４１と低圧通路Ｌとを連通する第２連通路に第２絞りが設けられる。このため、スプリング室７７，１４１と低圧通路Ｌとの間における作動油の移動は、第２絞りによって制限される。つまり、弁体の移動に伴う作動油の流れが第２絞りによって生じにくくなっているため、弁体が急峻な動きをすることが抑制される。このため、高圧通路Ｈの圧力に応じて弁体が安定して作動することになるため、リリーフ圧が安定し、結果として、高圧通路Ｈの圧力が異常に高圧となることを確実に防止することが可能となる。
【0135】
また、第２絞りの流路断面積は、シート部１１ａ，１１０ｄの断面積の１倍以下の大きさである。
【0136】
この構成では、第２絞りの流路断面積が、シート部１１ａ，１１０ｄの断面積の１倍以下の大きさに設定される。シート断面２５，１２５の断面積は、シート部１１ａ，１１０ｄと弁部２２，１２２との間の隙間を通じて流れる作動油の流量に大きな影響を及ぼす。また、シート断面２５，１２５の断面積は、弁部２２，１２２をシート部１１ａ，１１０ｄから離座させるように作用する作動油の圧力を受ける受圧面の面積でもあることから、弁体（パイロットポペット２０，ポペットバルブ１２０）の変位にも大きな影響を及ぼす。このように、弁体（パイロットポペット２０，ポペットバルブ１２０）の変位と作動油の流量とに影響を及ぼすシート断面２５，１２５の断面積に対して、第２絞りの流路断面積の割合を最適な大きさとすることによって、高圧通路Ｈの圧力に応じて弁体（パイロットポペット２０，ポペットバルブ１２０）を応答性よく変位させることが可能になるとともに、低圧通路Ｌへと排出される作動油の流量が変動することを抑制することができる。
【0137】
また、ハウジングは、弁体を収容する収容孔７ｃ，１１０ｃを有し、収容孔７ｃ，１１０ｃの断面積は、シート部１１ａ，１１０ｄの断面積の１０倍以上の大きさである。
【0138】
この構成では、弁体を収容する収容孔７ｃ，１１０ｃの断面積が、シート部１１ａ，１１０ｄの断面積の１０倍以上の大きさに設定される。このようにシート断面２５，１２５の断面積に対して収容孔７ｃ，１１０ｃの断面積を十分に大きくし、受圧面２４，１２４を大きくすることによって、圧力室１２，１１２内の圧力による弁体（パイロットポペット２０，ポペットバルブ１２０）のリフト量を増大させることが可能となり、結果として、弁部２２，１２２とシート部１１ａ，１１０ｄとの間に形成される流路の面積を拡大させることができる。
【0139】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【0140】
１００・・・電磁リリーフ弁（リリーフ弁）、２００・・・リリーフ弁、５・・・メインポペット（主弁体）、７・・・スリーブ（ハウジング）、７ｃ・・・収容孔、８・・・背圧室、１１・・・連通路、１１ａ・・・シート部、１２・・・圧力室、２０・・・パイロットポペット（弁体）、２１ｂ・・・第１切欠部、２１ｃ・・・第２切欠部、２２・・・弁部、２４・・・受圧面、２５・・・シート断面、７０・・・ソレノイド部、７４・・・スプリング（付勢部材）、７７・・・スプリング室（付勢部材室）、１１０・・・ハウジング、１１０Ｈ・・・高圧連通路（連通路）、１１０ｃ・・・収容孔、１１０ｄ・・・シート部、１１２・・・圧力室、１２０・・・ポペットバルブ（弁体）、１２１ａ・・・段部、１２２・・・弁部、１２３・・・第２絞り、１２４・・・受圧面、１２５・・・シート断面、１４０・・・スプリング（付勢部材）、１４１・・・スプリング室（付勢部材室）、Ｈ・・・高圧通路、Ｌ・・・低圧通路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】