JP2016070450A - 油圧バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】弁体が弁座に接触した状態において弁体と弁座との間から油の漏れを抑制することが可能な油圧バルブを提供する。
【解決手段】油圧バルブ１は、ハウジング１０の第１油圧室１３Ａに配置された弁座４０と、第２油圧室１３Ｂにおいて弁座４０と対向して配置された弁体５１とを備え、第１油圧室１３Ａの油圧が第２油圧室１３Ｂの油圧よりも高いとき、弁座４０内の第１油圧室１３Ａの油圧に基づいて弁体５１と弁座４０とを離間させて第１油圧室１３Ａと第２油圧室１３Ｂとが連通した状態とし、第２油圧室１３Ｂの油圧が第１油圧室１３Ａの油圧よりも高いとき、弁座４０に加えられる第１油圧室１３Ａの油圧および第２油圧室１３Ｂの油圧の差の油圧に基づいて弁座４０と弁体５１とを離間させて第１油圧室１３Ａと第２油圧室１３Ｂとが連通した状態とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、二つのポートを持ち、これらポートが入口または出口として交互に作動する油圧バルブに関する。

油圧回路の第１油路と第２油路とに接続され、第１油路の油圧が規定値よりも大きくなるときに第１油路から第２油路に油を流出し、第２油路の油圧が規定値よりも大きくなるときに第２油路から第１油路に油を流出させることにより、第１油路および第２油路の油圧が規定値以下となるように調整する油圧バルブが知られている。特許文献１は、このような油圧バルブの一例を開示している。

図８は、この種の油圧バルブ２００の断面図を示している。
油圧バルブ２００のハウジング２１０には、ハウジング２１０の長手方向に延び、第１油路に接続される第１ポート２１１と、ハウジング２１０の長手方向と直交する方向に延び、第２油路に接続される第２ポート２１２とが形成されている。ハウジング２１０における第１ポート２１１と第２ポート２１２との間の部分には、角部により構成された弁座２１３が形成されている。

弁座２１３には、第１油路と第２油路との連通を遮断するポペット弁２２０が押圧ばね２３０により押し付けられている。ポペット弁２２０の中間部分には押圧ばね２３０側に向かうにつれて拡径する第１テーパ部２２１が形成され、先端部には先端面に向かうにつれて縮径する第２テーパ部２２２が形成されている。第２テーパ部２２２が弁座２１３と接触することにより、第１ポート２１１と第２ポート２１２との連通が遮断されている。

第１油路の油圧が規定値よりも大きくなるとき、第１ポート２１１の油圧がポペット弁２２０の先端部を押すことにより第２テーパ部２２２が押圧ばね２３０に抗して弁座２１３から離間する。これにより、第１ポート２１１と第２ポート２１２とが連通するため、第１ポート２１１から第２ポート２１２に油が流れる。一方、第２油路の油圧が規定値よりも大きくなるとき、第２ポート２１２の油圧が第１テーパ部２２１を押すことにより第２テーパ部２２２が押圧ばね２３０に抗して弁座２１３から離間する。これにより、第１ポート２１１と第２ポート２１２とが連通するため、第２ポート２１２から第１ポート２１１に油が流れる。

米国特許第７２３４４８７号公報

ところで、油圧バルブ２００は、ハウジング２１０に対するポペット弁２２０の位置や傾きがずれたとき、弁座２１３と第２テーパ部２２２との間に隙間が形成されやすい。このため、第１油路と第２油路との間で油が漏れやすくなる。

本発明の目的は、弁体が弁座に接触した状態において弁体と弁座との間から油の漏れを抑制することが可能な油圧バルブを提供することである。

（１）本発明の一形態に従う油圧バルブは、第１油圧室および第２油圧室が形成されたハウジングと、前記第１油圧室に配置された筒状の弁座と、前記第２油圧室において前記弁座と対向して配置され、前記弁座と面接触する弁体と、前記弁座および前記弁体を押して前記弁座と前記弁体とを面接触させて前記第１油圧室と前記第２油圧室との連通が遮断した状態にするための押圧部材とを備え、前記第１油圧室の油圧が前記第２油圧室の油圧よりも高いとき、前記弁座内において前記第１油圧室の油圧に基づいて前記弁体を前記押圧部材に抗して前記弁座から離間させて前記第１油圧室と前記第２油圧室とが連通した状態とし、前記第２油圧室の油圧が前記第１油圧室の油圧よりも高いとき、前記弁座に加えられる前記第１油圧室の油圧および前記第２油圧室の油圧の差に基づいて前記押圧部材に抗して前記弁座を前記弁体から離間させて前記第１油圧室と前記第２油圧室とが連通した状態とするように構成されている。

本油圧バルブによれば、弁体と弁座とが面接触することにより第１油圧室と第２油圧室との連通が遮断した状態となるため、図８の油圧バルブ２００の構成と比較して、弁体の接触面と弁座の接触面との間に隙間が形成されにくくなる。したがって、弁体と弁座とが接触した状態において、弁体の接触面と弁座の接触面との間から油が漏れることが抑制される。

（２）上記油圧バルブに従属する一形態によれば、前記弁体における前記弁座との接触面と、前記弁座における前記弁体との接触面との少なくとも一方に鏡面加工が施されるように構成されている。

本油圧バルブによれば、弁体と弁座との両方の接触面に鏡面加工が施されていない場合と比較して、弁体と弁座との接触面の密着度合が高くなる。このため、弁体と弁座とが接触した状態において、弁体の接触面と弁座の接触面との間から油が漏れることが一層抑制される。

（３）上記油圧バルブに従属する一形態によれば、前記弁座と前記弁体とを面接触させるように前記弁体を調節する調節機構を備えるように構成されている。

本油圧バルブによれば、調節機構により弁座と弁体とが適切に面接触することにより、弁座と弁体との接触面の密着度合が高くなる。このため、弁体と弁座とが接触した状態において、弁体の接触面と弁座の接触面との間から油が漏れることが一層抑制される。

（４）上記油圧バルブに従属する一形態によれば、前記弁体の外側面は、突曲面となるように構成されている。

本油圧バルブによれば、調節機構により弁座に対して弁体が傾いたとしても弁体がその周囲の部材に対してかじることを抑制することができる。

（５）上記油圧バルブに従属する一形態によれば、前記弁座において前記弁体側の開口部分には、前記弁体と接触可能な平面状かつ環状の接触面と、前記接触面と隣り合いかつ前記弁体から離れる方向に凹む環状の凹部とが形成されているように構成されている。

本油圧バルブによれば、弁体と弁座との接触面積を小さくすることができる。これにより、弁体の接触面と弁座の接触面とが油の介在なく直接的に接触しやすくなる。このため、弁体と弁座とが接触した状態において、弁体の接触面と弁座の接触面との間から油が漏れることが一層抑制される。

（６）上記油圧バルブに従属する一形態によれば、前記開口部分には、前記第２油圧室と前記凹部とを連通する連通路が形成され、前記弁座と前記弁体とが接触した状態において、前記連通路と前記弁体とにより形成された隙間の体積は、前記凹部と前記弁体とにより形成された隙間の体積よりも小さくなるように構成されている。

本油圧バルブによれば、凹部と弁体の接触面との間に形成された隙間に連通路を介して油が入り込む一方、凹部内の油が連通路を介して凹部の外部に出にくくなる。これにより、隙間内の油が弁体と弁座との間のダンパとなるため、弁座の接触面と弁体の接触面とが急激に接触することを抑制することができる。

（７）上記油圧バルブに従属する一形態によれば、前記第２油圧室は、前記弁体に対して前記弁座とは反対側にダンパ室を形成するように構成されている。

本油圧バルブによれば、弁体が弁座に対して微細な接触および離間を繰り返す、いわゆるチャタリングの発生をダンパ室により抑制することができる。

（８）上記油圧バルブに従属する一形態によれば、前記ハウジングに嵌め合わせられ、前記弁体を前記弁座とは反対側から支持する支持ロッドを備え、前記支持ロッドにおいて、前記ハウジングに嵌め合わせられる部分には、弾性のシール部材が取り付けられるように構成されている。

本油圧バルブによれば、シール部材が支持ロッドの移動を抑制するため、弁体の移動が抑制される。このため、弁体が弁座に対して微細な接触および離間を繰り返す、いわゆるチャタリングの発生を抑制することができる。

（９）上記油圧バルブに従属する一形態によれば、前記押圧部材は、前記弁座を前記弁体側に押す第１ばねと、前記弁体を前記弁座側に押す第２ばねとを備え、前記第１ばねと前記第２ばねとが対向して配置されるように構成されている。

（１０）上記油圧バルブに従属する一形態によれば、前記第１油圧室の油圧を前記弁体が前記弁座を押す力にするための補助油路を備えるように構成されている。

本油圧バルブによれば、第２ばねによる弁体を弁座側に押す力は、弁座内の第１油圧室の油圧により弁体を弁座とは反対側に押す力と補助油路の油圧により弁体を弁座側に押す力との差に基づく所定の範囲内となるように設定すればよい。したがって、第２ばねによる弁体を弁座側に押す力を小さくすることができるため、第２ばねのサイズを小さくすることができる。

（１１）上記油圧バルブに従属する一形態によれば、前記弁体の前記弁座側への移動を規制する規制部材をさらに備え、前記規制部材は、前記弁座に挿入されたロッドであるように構成されている。

本油圧バルブによれば、弁座内の空間をロッドの配置空間として用いるため、油圧バルブの構成を簡素化することができる。

本発明にかかる油圧バルブによれば、弁体が弁座に接触した状態において油の漏れを抑制することができる。

第１実施形態の油圧バルブの断面図。 図１の油圧バルブの弁座、弁体、ボール、および、支持ロッドの分解斜視図。 （ａ）図１の弁体およびその周辺の拡大図、（ｂ）弁体と弁座との接触部分の一部の拡大図。 （ａ）第１油圧室の油圧が第２油圧室の油圧よりも高くなるときの油圧バルブの断面図、（ｂ）第２油圧室の油圧が第１油圧室の油圧よりも高くなるときの油圧バルブの断面図。 第２実施形態の油圧バルブの断面図。 変形例の油圧バルブの一部の断面図。 変形例の油圧バルブの一部の断面図。 従来の油圧バルブの断面図。 比較例の油圧バルブの断面図。

（第１実施形態）
図１を参照して、油圧バルブ１の構成について説明する。
油圧バルブ１は、例えば航空機の翼に取り付けられたスポイラを油圧により駆動させるスポイラ駆動機構に設けられ、スポイラを駆動させるための油圧シリンダ７０の第１チャンバ７１および第２チャンバ７２に油路を介して接続されている。油圧バルブ１は、第１チャンバ７１の油圧が第２チャンバ７２の油圧よりも高く、その差が規定値以上となるときに第１チャンバ７１の油を第２チャンバ７２に流出させ、第２チャンバ７２の油圧が第１チャンバ７１の油圧よりも高く、その差が規定値以上となるときに第２チャンバ７２の油を第１チャンバ７１に流出させる差動型のリリーフバルブである。

油圧バルブ１のハウジング１０には、内部空間１３と、内部空間１３に連通する第１ポート１１および第２ポート１２とが形成されている。内部空間１３内には、ハウジング１０の長手方向において順に、ロッド支持部材２１、シート支持部材２２、および、ポペット支持部材２３が配置されている。またハウジング１０には、内部空間１３において第１ポート１１と対向する部分と内部空間１３におけるポペット支持部材２３側の部分とを互いに接続する補助油路１４が形成されている。なお、以降の説明において、ロッド支持部材２１からポペット支持部材２３に向かう方向を「第１方向Ｘ１」と称し、ポペット支持部材２３からロッド支持部材２１に向かう方向を「第２方向Ｘ２」と称する場合がある。

ロッド支持部材２１は、ハウジング１０における第１方向Ｘ１の端部に固定されている。ロッド支持部材２１は、シート支持部材２２に開口するカップ状に形成されている。ロッド支持部材２１において第１ポート１１と対向する部分には第１切欠部２１Ａが形成され、ロッド支持部材２１において第１切欠部２１Ａと対向する部分には第２切欠部２１Ｂが形成されている。

シート支持部材２２は、ロッド支持部材２１の開口端部において連結され、ハウジング１０における第１ポート１１と第２ポート１２との間の部分に嵌め合わせられている。シート支持部材２２は、ロッド支持部材２１に向けて開口するカップ状に形成されている。シート支持部材２２には、シート支持孔２２Ａが形成されている。シート支持孔２２Ａを構成する内周部分には、円環状のシール部材６１が取り付けられている。シール部材６１は、弾性部材により構成され、その一例は、Ｏリングである。

ポペット支持部材２３は、シート支持部材２２における第１方向Ｘ１の端部に連結され、ハウジング１０の長手方向においてハウジング１０と接触している。ポペット支持部材２３は、シート支持部材２２に向けて開口するカップ状に形成されている。ポペット支持部材２３において第２ポート１２と対向する部分には切欠部２３Ａが形成され、ポペット支持部材２３における第１方向Ｘ１の端部にはロッド挿入孔２３Ｂが形成されている。

ロッド支持部材２１、シート支持部材２２、および、ポペット支持部材２３により囲まれた空間内には、押圧部材の一例である第１ばね３１および第２ばね３２と、規制部材の一例である押圧ロッド３３と、弁座４０と、弁ユニット５０とが配置されている。押圧ロッド３３、弁座４０、および、弁ユニット５０のそれぞれは金属製である。

押圧ロッド３３における第２方向Ｘ２の端部は、ロッド支持部材２１における第２方向Ｘ２の端部と接触している。押圧ロッド３３の中間部分には、先端部分に向かうにつれて縮径するテーパ部３３Ａが形成されている。

押圧ロッド３３には、円筒状の弁座４０が嵌め合わせられている。すなわち、押圧ロッド３３は、弁座４０内に挿入されている。弁座４０は、シート支持部材２２のシート支持孔２２Ａに嵌め合わせられている。弁座４０において押圧ロッド３３のテーパ部３３Ａと対向する部分には、第１方向Ｘ１に向かうにつれて内径が小さくなるテーパ部４１と、弁座４０の内部と外部とを連通する複数の連通孔（図示略）とが形成されている。連通孔は、弁座４０の周方向において間隔をおいて形成されている。弁座４０における第１方向Ｘ１の開口部分（以下、「開口部分４２」）は、ハウジング１０の長手方向と直交する方向（以下、「ハウジング１０の直交方向」）に延びている。

図２に示されるように、開口部分４２の第１方向Ｘ１の端部には、円環状の凹部４５と、凹部４５の内周側に隣り合う円環状の平面となる内側接触面４６と、凹部４５の外周側に隣り合うとともに開口部分４２の周方向において隙間を有する円環状の平面となる外側接触面４７とが形成されている。外側接触面４７には、外側接触面４７の上記隙間を形成する連通路４８が形成されている。各接触面４６，４７には、鏡面加工が施されている。

図３（ａ）に示されるように、開口部分４２の内周側には、第１方向Ｘ１に向かうにつれて拡径する内側傾斜部分４３が形成され、開口部分４２の外周側には、第１方向Ｘ１に向かうにつれて縮径する外側傾斜部分４４が形成されている。内側傾斜部分４３は、内側接触面４６の内周側に隣り合うように形成され、外側傾斜部分４４は、外側接触面４７の外周側に隣り合うように形成されている。このように開口部分４２には、内側傾斜部分４３、外側傾斜部分４４、および、凹部４５が形成されるため、ハウジング１０の直交方向における各接触面４６，４７の幅寸法が小さくなる。

図１に示されるように、押圧ロッド３３における第１方向Ｘ１の端部と弁座４０との間には、第１ばね３１が圧縮された状態で押圧ロッド３３および弁座４０のそれぞれに取り付けられている。第１ばね３１は、押圧ロッド３３および弁座４０と同軸となるように配置されている。

弁座４０の開口部分４２は、弁ユニット５０により閉止されている。弁ユニット５０は、ハウジング１０の長手方向において弁座４０と対向して配置されている。弁ユニット５０は、弁座４０の開口部分４２を閉止する弁体５１と、弁体５１を支持する支持ロッド５２と、弁体５１が弁座４０に面接触させるための調節機構の一例であるボール５３とを備えている。なお、調節機構は、ボール５３に限られず、例えば弁体５１における接触面５１Ａとは反対側の面を球状に形成することにより弁座４０に対する弁体５１の傾きを調節するようにしてもよい。

弁体５１は、円盤状に形成されている。弁体５１において弁座４０の開口部分４２と接触する接触面５１Ａには、鏡面加工が施されている。弁体５１において接触面５１Ａとは反対側の面の中央部には円錐凹状のボール支持部５１Ｂが形成されている（図２参照）。弁体５１の外周面５１Ｃは、突曲面である。

支持ロッド５２は、ハウジング１０の長手方向に延び、押圧ロッド３３および弁座４０と同軸となるように配置されている。支持ロッド５２は、ポペット支持部材２３内に収納され、ロッド挿入孔２３Ｂに挿入されている。

支持ロッド５２は、棒状のロッド本体５２Ａと、ロッド本体５２Ａにおける第２方向Ｘ２側の端部に形成された弁支持部５２Ｂと、ロッド本体５２Ａにおける第１方向Ｘ１側の端部に形成されたロッド駆動部５２Ｃとを備えている。

弁支持部５２Ｂは、ロッド本体５２Ａよりも拡径し、第２方向Ｘ２に開口するカップ状に形成されている。弁支持部５２Ｂの外周面５２Ｄは、突曲面である。図２に示されるように、弁支持部５２Ｂにおいて弁体５１と対向する第２方向Ｘ２側の面の中央部には円錐凹状のボール支持部５２Ｅが形成されている。図３（ａ）に示されるように、弁支持部５２Ｂの開口部分の内周面は、弁体５１の外周面５１Ｃと僅かな隙間をおいて対向している。弁支持部５２Ｂのボール支持部５２Ｅと弁体５１のボール支持部５１Ｂとによりボール５３が挟み込まれている。ハウジング１０の長手方向において弁体５１と弁支持部５２Ｂとの間には隙間が形成されている。この隙間は油で満たされている。

図１に示されるように、ロッド駆動部５２Ｃは、ポペット支持部材２３よりも第１方向Ｘ１側に突出した部分であり、ハウジング１０に嵌め合わせられている。ロッド駆動部５２Ｃには、シール部材６２が取り付けられている。シール部材６２は、弾性部材であり、その一例はＯリングである。内部空間１３においてロッド駆動部５２Ｃよりも第１方向Ｘ１側の部分は、補助油路１４が接続されている。

このような弁ユニット５０の構成により、弁支持部５２Ｂ、ロッド駆動部５２Ｃのシール部材６２、および、ポペット支持部材２３により囲まれた部分は、ダンパ室１５が形成されている。

ダンパ室１５には、第２ばね３２がポペット支持部材２３における第１方向Ｘ１の端部と弁支持部５２Ｂとの間に挟み込まれている。第２ばね３２は、第１ばね３１と同軸かつハウジング１０の長手方向において対向して配置され、弁支持部５２Ｂを介して弁体５１を弁座４０に向けて押している。

また上述のような油圧バルブ１の構成により、内部空間１３は、第１油圧室１３Ａ、第２油圧室１３Ｂ、および、第３油圧室１３Ｃに区画される。第１油圧室１３Ａは、図中の粗い網掛けにより示されるように、第１ポート１１と連通し、ロッド支持部材２１、シート支持部材２２、弁座４０、および、弁体５１により囲まれた部分である。第２油圧室１３Ｂは、図中の細かい網掛けにより示されるように、第２ポート１２と連通し、弁座４０、弁ユニット５０、ポペット支持部材２３、および、ハウジング１０により囲まれた部分である。第３油圧室１３Ｃは、シール部材６２と内部空間１３における第１方向Ｘ１の端部とにより囲まれた部分である。第１油圧室１３Ａの油圧は、補助油路１４を介して第３油圧室１３Ｃに供給される。支持ロッド５２のロッド駆動部５２Ｃには、シール部材６２の外径Ｄ１に基づく第３油圧室１３Ｃの油圧が加えられる。これにより、弁ユニット５０は、弁座４０側に付勢される。なお、第３油圧室１３Ｃは、補助油路１４により第１油圧室１３Ａと常時連通しているため、第１油圧室１３Ａと同様の網掛けにより示している。

図３を参照して、弁座４０と弁体５１との接触構造について説明する。なお、図３（ｂ）では図面の見易さから網掛けを付していない。
図３（ａ）に示されるように、弁体５１の接触面５１Ａは、弁座４０の開口部分４２と対向している。弁体５１の接触面５１Ａは、弁座４０の開口部分４２の各接触面４６，４７と面接触している。接触面５１Ａの外径は、外側接触面４７の外径よりも大きい。図３（ｂ）に示されるように、内側接触面４６と凹部４５の底面との間の距離Ｇ１は、内側接触面４６と連通路４８の底面との間の距離Ｇ２よりも大きい。

この構成により、接触面５１Ａと弁座４０の凹部４５との間には隙間が形成され、連通路４８を介して第２油圧室１３Ｂの油が隙間に流入する。そして、接触面５１Ａと凹部４５との間の隙間の体積は、連通路４８と接触面５１Ａとの間の隙間の体積よりも大きい。このため、接触面５１Ａと凹部４５との間の隙間の油は、接触面５１Ａと各接触面４６，４７との急激な接触を抑制するダンパ室６３を成す。詳細には、凹部４５内の油の体積が連通路４８と接触面５１Ａとの間の体積よりも大きいため、接触面５１Ａが各接触面４６，４７に接触するとき、凹部４５内の油が連通路４８を介して凹部４５外に流出しにくくなる。このため、凹部４５内の油圧が高まるため、接触面５１Ａの移動に対する抗力となる。このため、接触面５１Ａが各接触面４６，４７と急激に接触することが抑制される。

図４を参照して、油圧バルブ１のリリーフ機能について説明する。
図４（ａ）に示されるように、第１油圧室１３Ａの油圧が第２油圧室１３Ｂの油圧よりも高くなり、その差が規定値以上となるとき、弁座４０の開口部分４２の内径Ｄ２に基づく第１油圧室１３Ａの油圧とシール部材６２の外径Ｄ１に基づく第３油圧室１３Ｃの油圧との差により弁体５１が第１方向Ｘ１に押される。これにより、弁ユニット５０は、第２ばね３２および第３油圧室１３Ｃの油圧に抗して第１方向Ｘ１に移動する。これにより、弁体５１が弁座４０の開口部分４２から離間し、第１油圧室１３Ａと第２油圧室１３Ｂとが連通した状態である開口状態となる。これにより、第１油圧室１３Ａの油が第２油圧室１３Ｂに流れ込み、第２ポート１２を介して油圧シリンダ７０の第２チャンバ７２に流れ込む。このため、第１油圧室１３Ａおよび第１チャンバ７１の油圧が低下する。

図４（ｂ）に示されるように、第２油圧室１３Ｂの油圧が第１油圧室１３Ａの油圧よりも高くなり、その差が規定値以上となるとき、シール部材６１の内径Ｄ３に基づく第２油圧室１３Ｂの油圧と弁座４０の開口部分４２の内径Ｄ２に基づく第１油圧室１３Ａの油圧との差により弁座４０が第２方向Ｘ２に押される。一方、弁体５１は押圧ロッド３３と接触することにより第２方向Ｘ２への移動が規制される。これにより、弁座４０の開口部分４２が弁体５１から離間し、開口状態となる。これにより、第２油圧室１３Ｂの油が第１油圧室１３Ａに流れ込み、第１ポート１１を介して油圧シリンダ７０の第１チャンバ７１に流れ込む。このため、第２油圧室１３Ｂおよび第２チャンバ７２の油圧が低下する。

本実施形態の油圧バルブ１は、以下の効果を奏する。
（１）油圧バルブ１は、弁座４０の各接触面４６，４７と弁体５１の接触面５１Ａと対向して配置され、各接触面４６，４７と接触面５１Ａとが面接触して第１油圧室１３Ａと第２油圧室１３Ｂとの連通が遮断した状態である閉止状態となる。このため、図８に示される油圧バルブ２００のような弁座２１３とポペット弁２２０とが線接触する場合と比較して、弁体５１が弁座４０に対してずれても弁体５１の接触面５１Ａと弁座４０の各接触面４６，４７との間に弁座４０の内部と弁体５１とを連通する隙間が形成されにくい。また、図８に示される油圧バルブ２００と比較して、弁体５１が弁座４０に対して傾きにくいため、弁体５１の接触面５１Ａと弁座４０の各接触面４６，４７との間に弁座４０の内部と弁体５１とを連通する隙間が形成されにくい。

また、図８に示される油圧バルブ２００において弁座２１３とポペット弁２２０との隙間の発生を抑制するため、図９に示されるように、弁座２１３をポペット弁２２０に向かうにつれて拡径するテーパ状に形成し、ポペット弁２２０の第２テーパ部２２２にＯリング２４０を取り付ける構造が考えられる。これにより、弁座２１３とポペット弁２２０との間をＯリング２４０で封止するため、弁座２１３に対してポペット弁２２０がずれたり、傾いたりしても弁座２１３とポペット弁２２０との間に隙間が形成されにくい。

しかし、油圧バルブ２００内に大流量の油を流す場合、油圧バルブ２００内が高圧となり、Ｏリング２４０に油圧バルブ２００の油圧が作用する。これにより、Ｏリング２４０が破損したり、ポペット弁２２０から外れたりするおそれがある。そしてこのような場合、弁座２１３とポペット弁２２０との間に隙間が形成されてしまう。

一方、本実施形態では、弁座４０の各接触面４６，４７と弁体５１の接触面５１Ａとが直接的に面接触しているため、すなわち各接触面４６，４７と弁体５１の接触面５１Ａとの間にＯリングが存在しないため、図９に示される油圧バルブ２００のような問題が発生しない。このため、図９の油圧バルブ２００と比較しても、弁座４０の各接触面４６，４７と弁体５１の接触面５１Ａとの間で隙間が形成されにくい。したがって、閉止状態における弁座４０と弁体５１との間の油の漏れが抑制される。

（２）弁座４０の各接触面４６，４７および弁体５１の接触面５１Ａのそれぞれに鏡面加工が施されているため、各接触面４６，４７と接触面５１Ａとの密着度合が高くなる。このため、閉止状態における弁座４０と弁体５１との間の油の漏れが一層抑制される。

（３）弁ユニット５０は、調節機構としてボール５３および支持ロッド５２を備える。このため、弁座４０が弁体５１に対して傾いたとしてもボール５３が弁体５１を押して支持ロッド５２が弁体５１の外周面５１Ｃを支持することにより弁体５１の接触面５１Ａと弁座４０の各接触面４６，４７とが適切に面接触する。したがって、弁座４０の各接触面４６，４７と弁体５１の接触面５１Ａとの密着度合が高くなるため、閉止状態における弁座４０と弁体５１との間の油の漏れが一層抑制される。

（４）弁体５１の外周面５１Ｃが突曲面であるため、調節機構により弁体５１が支持ロッド５２に対して移動するとき、弁体５１の外周面５１Ｃが支持ロッド５２にかじることが抑制される。

（５）弁座４０の開口部分４２には、円環状の平面に形成された各接触面４６，４７と円環状の凹部４５とが形成されている。これにより、各接触面４６，４７が凹部４５の部分にわたり形成される場合と比較して、各接触面４６，４７と弁体５１の接触面５１Ａとの接触面積が小さくなる。このため、各接触面４６，４７と接触面５１Ａとが油の介在なく直接的に接触しやすくなる。このため、閉止状態における弁座４０と弁体５１との間の油の漏れが一層抑制される。

（６）また、凹部４５と弁体５１との間の隙間に油が流入することによりダンパを形成するため、弁体５１の接触面５１Ａと弁座４０の各接触面４６，４７とが急激に接触することを抑制することができる。

（７）第２油圧室１３Ｂにダンパ室１５が形成されるため、弁体５１が弁座４０から離れることが抑制される。したがって、弁体５１が弁座４０に対して微細な接触および離間を繰り返す、いわゆるチャタリングの発生を抑制することができる。

（８）支持ロッド５２に取り付けられたシール部材６２により支持ロッド５２の振動が抑制される。このため、チャタリングの発生を抑制することができる。
（９）第２ばね３２による弁体５１を弁座４０側に押す力は、弁座４０内の第１油圧室１３Ａの油圧により弁体５１を弁座４０とは反対側に押す力と補助油路１４の油圧により弁体５１を弁座４０側に押す力との差に基づく所定の範囲内となるように設定すればよい。したがって、第２ばね３２による弁体５１を弁座４０側に押す力を小さくすることができるため、第２ばね３２のサイズを小さくすることができる。

（１０）押圧ロッド３３が弁座４０に挿入されているため、弁座４０内の空間を押圧ロッド３３の配置空間と兼ねている。このため、油圧バルブ１の構成を簡素化できる。
（１１）接触面５１Ａの外径が各接触面４６，４７の外径よりも大きい。弁体５１および弁座４０がハウジング１０の直交方向に位置ずれを生じたとしても接触面５１Ａと各接触面４６，４７とが面接触状態を保ちやすい。

（１２）押圧ロッド３３と弁座４０とが対向する部分のそれぞれには、テーパ部３３Ａ，４１が形成されている。このため、弁座４０内の通路断面積が徐々に大きくなることにより、乱流が発生することが抑制される。このため、第１ポート１１と第２ポート１２との間の油の流れがスムーズになる。

（１３）弁座４０の開口部分４２は、ハウジング１０の直交方向に延びるとともにその内周側に内側傾斜部分４３が形成されるため、弁座４０の開口部分４２の通路断面積が大きくなる。このため、第１ポート１１から大流量の油をスムーズに流すことができる。

（１４）弁座４０の開口部分４２には、内側傾斜部分４３および外側傾斜部分４４が形成されるため、ハウジング１０の直交方向における各接触面４６，４７の幅寸法をより小さくすることができる。このため、各接触面４６，４７と接触面５１Ａとが油の介在なく直接的に接触しやすくなる。

（第２実施形態）
図５を参照して、第２実施形態の油圧バルブ１００の構成について説明する。
油圧バルブ１００のハウジング１１０には、内部空間１１３と、内部空間１１３に連通する第１ポート１１１および第２ポート１１２とが形成されている。内部空間１１３には、シート支持部材１２１、ポペット支持部材１２２、弁座１３０、弁要素１４０、ばね支持部材１５０、および、押圧ばね１６０が配置されている。

シート支持部材１２１は、ハウジング１１０において第１ポート１１１と第２ポート１１２との間の部分に嵌め合わせられている。シート支持部材１２１は、ポペット支持部材１２２に向けて開口するカップ状に形成されている。シート支持部材１２１には、シート支持孔１２１Ａが形成されている。シート支持孔１２１Ａを構成する内周部分には、シール部材１２３が取り付けられている。シール部材１２３の一例は、Ｏリングである。

ポペット支持部材１２２は、シート支持部材１２１の開口端部に連結されている。ポペット支持部材１２２は、ハウジング１１０にねじ込まれている。ポペット支持部材１２２は、シート支持部材１２１に向けて開口するカップ状に形成されている。ポペット支持部材１２２において第１ポート１１１と対向する部分には切欠部１２２Ａが形成され、ポペット支持部材１２２のシート支持部材１２１とは反対側の端部には凹部１２２Ｂが形成されている。凹部１２２Ｂを構成する内周部分には、シール部材１２４が取り付けられている。シール部材１２４の一例では、Ｏリングである。

弁座１３０は、ハウジング１１０の長手方向に延びる円筒状に形成され、シート支持部材１２１のシート支持孔１２１Ａに嵌め合わせられている。弁座１３０においてポペット支持部材１２２とは反対側の開口部分１３１は、ハウジング１１０の長手方向に直交する方向（以下、「ハウジング１１０の直交方向」）に延びている。開口部分１３１の形状は、第１実施形態の弁座４０の開口部分４２の形状と同様である。弁座１３０の開口部分１３１とは反対側の端部には、ハウジング１１０の直交方向に延びる支持部１３２が形成されている。支持部１３２の外周面１３３の形状は、突曲面である。支持部１３２の外周面１３３は、ポペット支持部材１２２の内周面と僅かな隙間を介して対向している。

弁要素１４０は、円筒状に形成され、弁座１３０の内周面に嵌め合わせられている。すなわち弁要素１４０は、弁座１３０と同軸となるように配置されている。弁要素１４０においてポペット支持部材１２２とは反対側の端部には、弁座１３０の開口部分１３１を開閉する弁体１４１が形成されている。弁体１４１の外径は、弁要素１４０における弁体１４１以外の部分の外径よりも大きい。弁体１４１における開口部分１３１との接触面１４１Ａには、鏡面加工が施されている。弁体１４１の接触面１４１Ａと開口部分１３１とは面接触している。弁要素１４０の中間部分には、弁体１４１に向かうにつれて縮径するテーパ部１４２が形成されている。また弁要素１４０には、ハウジング１１０の長手方向において弁要素１４０を貫通する供給油路１４３が形成されている。

弁要素１４０における弁体１４１とは反対側の端部には、ばね支持部材１５０が嵌め合わせられている。ばね支持部材１５０は、ポペット支持部材１２２の凹部１２２Ｂに嵌め合わせられている。ばね支持部材１５０は、ハウジング１１０の直交方向に延びる支持部１５１を備えている。支持部１５１は、ハウジング１１０の長手方向において凹部１２２Ｂの周縁部分と接触している。

このような構成により、ポペット支持部材１２２、弁座１３０、弁要素１４０、および、ばね支持部材１５０により囲まれた空間は、ダンパ室１１４を構成している。ダンパ室１１４内には、押圧ばね１６０がばね支持部材１５０の支持部１５１と弁座１３０の支持部１３２との間に配置されている。

このような油圧バルブ１００の構成によれば、内部空間１１３は、第１油圧室１１３Ａ、第２油圧室１１３Ｂ、および、第３油圧室１１３Ｃに区画される。第１油圧室１１３Ａは、図中の粗い網掛けにより示されるように、第１ポート１１１に連通し、ポペット支持部材１２２、シート支持部材１２１、弁座１３０の内部、および、弁要素１４０の弁体１４１により囲まれた部分である。第２油圧室１１３Ｂは、図中の細かい網掛けにより示されるように、第２ポート１１２に連通し、シート支持部材１２１、ハウジング１１０、弁要素１４０の内部、ポペット支持部材１２２に囲まれた部分である。第３油圧室１１３Ｃは、ポペット支持部材１２２の凹部１２２Ｂ、弁要素１４０、ばね支持部材１５０、および、シール部材１２４により囲まれた部分である。このため、弁要素１４０には、シール部材１２４の内径Ｄ４に基づく第２油圧室１１３Ｂの油圧が第３油圧室１１３Ｃに供給され、弁座１３０の開口部分１３１から弁体１４１が離間する方向の力として作用する。なお、第３油圧室１１３Ｃは、供給油路１４３により第２油圧室１１３Ｂと常時連通しているため、第２油圧室１１３Ｂと同様の網掛けにより示している。

次に、油圧バルブ１００のリリーフ機能について説明する。
第１油圧室１１３Ａの油圧が第２油圧室１１３Ｂの油圧よりも高くなり、その差が規定値以上となるとき、弁座１３０の開口部分１３１の内径Ｄ４に基づく第１油圧室１１３Ａの油圧とシール部材１２４の内径Ｄ５に基づく第２油圧室１１３Ｂの油圧との差により弁体１４１が弁座１３０から離れる方向に弁要素１４０が押される。これにより、弁体１４１は、第３油圧室１１３Ｃの油圧による弁要素１４０が移動するのを妨げる力に抗して弁座１３０の開口部分１３１から離間し、第１油圧室１１３Ａと第２油圧室１１３Ｂとが連通した状態である開口状態となる。これにより、第１油圧室１１３Ａの油が第２油圧室１１３Ｂに流れ込み、第２ポート１１２を介して油圧シリンダ７０の第２チャンバ７２に流れ込む。このため、第１油圧室１１３Ａの油圧が低下する。

第２油圧室１１３Ｂの油圧が第１油圧室１１３Ａの油圧よりも高くなり、その差が規定値以上となるとき、シール部材１２３の内径Ｄ６に基づく第２油圧室１１３Ｂの油圧と弁座１３０の開口部分１３１の内径Ｄ４に基づく第１油圧室１１３Ａの油圧の差により弁座１３０が弁体１４１とは反対側に押される。一方、弁要素１４０は、第３油圧室１１３Ｃの油圧により弁体１４１が弁座１３０側に移動することが規制される。これにより、弁座１３０の開口部分１３１が弁体１４１から離間し、開口状態となる。これにより、第２油圧室１１３Ｂの油が第１油圧室１１３Ａに流れ込み、第１ポート１１１を介して油圧シリンダ７０の第１チャンバ７１に流れ込む。このため、第２油圧室１１３Ｂの油圧が低下する。

本実施形態の油圧バルブ１００は、第１実施形態の油圧バルブ１の（１）、（２）、（５）、（６）、（１１）、（１３）、および、（１４）に準じた効果に加え、以下の効果を奏する。
（１５）弁座１３０内に弁要素１４０が挿入された構成となるため、油圧バルブ１００がハウジング１１０の長手方向にコンパクト化される。

（変形例）
本油圧バルブが取り得る具体的な形態は、上記各実施形態に例示された形態に限定されない。本油圧バルブは、上記各実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される上記各実施形態の変形例は、本油圧バルブが取り得る各種の形態の一例である。なお、以下に示される上記各実施形態の変形例は、技術的に可能な範囲において互いに組み合わせることができる。

（変形例１）
第１実施形態の油圧バルブ１は、弁座４０に挿入された押圧ロッド３３により弁体５１の弁座４０側への移動を規制したが、弁座４０側への移動の規制方法はこれに限られない。例えば、弁座４０の周囲に配置され、シート支持部材２２に固定された複数本のロッド（図示略）により弁体５１の接触面５１Ａの周縁を接触させることにより、弁体５１の弁座４０側への移動を規制してもよい。

（変形例２）
第１実施形態の弁座４０の開口部分４２は、連通路４８がハウジング１０の直交方向に延びる形状であったが、連通路４８の形状はこれに限定されない。例えば、連通路４８は、開口部分４２の周方向の全周に形成された円環状であってもよい。この場合、連通路４８と弁体５１の接触面５１Ａとの間の隙間の距離は、凹部４５と接触面５１Ａとの間の隙間の距離よりも小さい。具体的には、連通路４８と接触面５１Ａとの間の隙間の体積が凹部４５と接触面５１Ａとの間の隙間の体積よりも小さくなるように連通路４８の深さが設定される。

（変形例３）
上記変形例２において、連通路４８を弁座４０の凹部４５よりも内周側に形成してもよい。

（変形例４）
第１実施形態の弁ユニット５０は、弁体５１、支持ロッド５２、および、ボール５３が組み合わせられて構成されたが、弁ユニット５０の構成はこれに限定されない。例えば、図６に示されるように、ボール５３を省略し、弁体５１および支持ロッド５２を一体化した、単一部材としての弁体８０を構成してもよい。この場合、弁体８０とポペット支持部材２３とによりダンパ室１５が形成される。

（変形例５）
第１実施形態の弁座４０の各接触面４６，４７および弁体５１の接触面５１Ａの両方に鏡面加工が施されたが、各接触面４６，４７の一方または接触面５１Ａの鏡面加工を省略してもよい。また、各接触面４６，４７および接触面５１Ａの両方の鏡面加工を省略しても構わない。

（変形例６）
第１実施形態の第１油圧室１３Ａには、弁座４０とロッド支持部材２１との間でダンパ室が形成されていないが、図７に示されるように、弁座４０とロッド支持部材２１との間でダンパ室１６を形成してもよい。この場合、弁座４０においてロッド支持部材２１と対向する外周面４９の形状は突曲面であり、ロッド支持部材２１の内周面に近接している。

１，１００ …油圧バルブ
１０，１１０ …ハウジング
１３Ａ，１１３Ａ…第１油圧室
１３Ｂ，１１３Ｂ…第２油圧室
１４ …補助油路
１５，１１４ …ダンパ室
３１ …第１ばね（押圧部材）
３２ …第２ばね（押圧部材）
３３ …押圧ロッド（規制部材）
４０，１３０ …弁座
４２，１３１ …開口部分
４５ …凹部
４６ …内側接触面（接触面）
４７ …外側接触面（接触面）
４８ …連通路
５１，８０ …弁体
５１Ａ …接触面
５１Ｂ …ボール支持部（調節機構）
５１Ｃ …外周面
５２ …支持ロッド
５２Ｅ …ボール支持部（調節機構）
５３ …ボール（調節機構）
６１ …シール部材
６２ …シール部材
１４１ …弁体
１６０ …押圧ばね（押圧部材）

Claims (11)

1. 第１油圧室および第２油圧室が形成されたハウジングと、
   前記第１油圧室に配置された筒状の弁座と、
   前記第２油圧室において前記弁座と対向して配置され、前記弁座と面接触する弁体と、
   前記弁座および前記弁体を押して前記弁座と前記弁体とを面接触させて前記第１油圧室と前記第２油圧室との連通が遮断した状態にするための押圧部材と
   を備え、
   前記第１油圧室の油圧が前記第２油圧室の油圧よりも高いとき、前記弁座内において前記第１油圧室の油圧に基づいて前記弁体を前記押圧部材に抗して前記弁座から離間させて前記第１油圧室と前記第２油圧室とが連通した状態とし、前記第２油圧室の油圧が前記第１油圧室の油圧よりも高いとき、前記弁座に加えられる前記第１油圧室の油圧および前記第２油圧室の油圧の差に基づいて前記押圧部材に抗して前記弁座を前記弁体から離間させて前記第１油圧室と前記第２油圧室とが連通した状態とする
   油圧バルブ。
2. 前記弁体における前記弁座との接触面と、前記弁座における前記弁体との接触面との少なくとも一方に鏡面加工が施される
   請求項１に記載の油圧バルブ。
3. 前記弁座と前記弁体とを面接触させるように前記弁体を調節する調節機構を備える
   請求項１または２に記載の油圧バルブ。
4. 前記弁体の外側面は、突曲面である
   請求項３に記載の油圧バルブ。
5. 前記弁座において前記弁体側の開口部分には、前記弁体と接触可能な平面状かつ環状の接触面と、前記接触面と隣り合いかつ前記弁体から離れる方向に凹む環状の凹部とが形成されている
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧バルブ。
6. 前記開口部分には、前記第２油圧室と前記凹部とを連通する連通路が形成され、
   前記弁座と前記弁体とが接触した状態において、前記連通路と前記弁体とにより形成された隙間の体積は、前記凹部と前記弁体とにより形成された隙間の体積よりも小さい
   請求項５に記載の油圧バルブ。
7. 前記第２油圧室は、前記弁体に対して前記弁座とは反対側にダンパ室を形成している
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の油圧バルブ。
8. 前記ハウジングに嵌め合わせられ、前記弁体を前記弁座とは反対側から支持する支持ロッドを備え、
   前記支持ロッドにおいて、前記ハウジングに嵌め合わせられる部分には、弾性のシール部材が取り付けられる
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の油圧バルブ。
9. 前記押圧部材は、前記弁座を前記弁体側に押す第１ばねと、前記弁体を前記弁座側に押す第２ばねとを備え、
   前記第１ばねと前記第２ばねとが対向して配置されている
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の油圧バルブ。
10. 前記第１油圧室の油圧を前記弁体が前記弁座を押す力にするための補助油路を備える
    請求項９に記載の油圧バルブ。
11. 前記弁体の前記弁座側への移動を規制する規制部材をさらに備え、
    前記規制部材は、前記弁座に挿入されたロッドである
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の油圧バルブ。