JP2023104377A - リリーフ弁 - Google Patents

Abstract

【課題】パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することが可能なリリーフ弁を提供する。【解決手段】リリーフ弁１００は、内部にパイロット室５１と油室５２とが形成されるハウジング１０と、弁体２０と、弁体２０を流入流路１０１ａに向かって付勢する付勢部材３０と、パイロット室５１内のパイロット油の圧力により付勢部材３０を押圧し、付勢部材３０のたわみ量を変化させる第１ピストン部材４１を含むピストン４０と、を備える。第１ピストン部材４１は、少なくとも一部が油室５２内に配置されるとともに、油室５２を第１油室５２ａと第２油室５２ｂとに区画する。第１ピストン部材４１は、第１油室５２ａ内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける第１受圧面４１ｄと、第２油室５２ｂ内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける第２受圧面４１ｅとを有する。【選択図】図１

Description

この開示は、リリーフ弁に関し、特に、パイロット油の圧力により付勢部材のたわみ量を変化させるリリーフ弁に関する。

従来、パイロット油の圧力により付勢部材のたわみ量を変化させるリリーフ弁が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、油圧制御装置のリリーフ弁が開示されている。リリーフ弁は、入口端子とタンク端子との間の接続をブロックするバルブスライドと、バルブスライドを押圧するパイロットバルブコーンと、パイロットバルブコーンを介してバルブスライドを閉方向に押圧する制御ばねと、パイロット圧力により制御ばねを押圧し、制御ばねのたわみ量を変化させるテンションピストンと、を備える。テンションピストンには、パイロット圧力による力が軸方向一方に作用する。テンションピストンにより制御ばねのたわみ量が変化されることにより、リリーフ圧力が調整される。

また、パイロットバルブコーンは、軸方向に貫通する通路を有し、パイロットバルブコーンの軸方向他方の端部がテンションピストンの窪みに挿入されている。パイロットバルブコーンの通路を介して、テンションピストンの窪みとパイロットバルブコーンの軸方向他方の端部とにより区画された制御チャンバ内に圧力流体が導かれる。

欧州特許第１７８１９５２号明細書

しかしながら、上記特許文献１に記載されたリリーフ弁では、制御チャンバ内に圧力流体が導かれるため、テンションピストンに、制御チャンバ内の圧力流体の圧力による力がパイロット圧力に対抗する軸方向他方に作用する。この場合、パイロット圧力によりリリーフ圧力を調整しようとすると、パイロット圧力として、圧力流体の圧力による力を押し返す程度の圧力が必要となる。このため、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することが困難であるという問題点がある。

この開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この開示の１つの目的は、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することが可能なリリーフ弁を提供することである。

上記目的を達成するために、この開示の第１の局面によるリリーフ弁は、内部にパイロット室と油室とが形成されるハウジングと、作動油が流入する流入流路と作動油が流出する流出流路とを連通または遮断する弁体であって、流入流路に面する第１面と、油室に面する第２面と、第１面と第２面とを繋ぐ貫通路とを含む弁体と、弁体を流入流路に向かって付勢する付勢部材と、パイロット室内のパイロット油の圧力により付勢部材を押圧し、付勢部材のたわみ量を変化させる第１ピストン部材を含むピストンと、を備え、第１ピストン部材は、少なくとも一部が油室内に配置されるとともに、油室を第１油室と第２油室とに区画し、第１ピストン部材は、第１油室内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける第１受圧面と、第２油室内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける第２受圧面とを有する。

この開示の第１の局面によるリリーフ弁では、上記のように、第１ピストン部材は、第１油室内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける第１受圧面と、第２油室内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける第２受圧面とを有する。これにより、作動油の圧力により第１ピストン部材に軸方向一方に作用する力と、作動油の圧力により第１ピストン部材に軸方向他方に作用する力とを対抗させることができるので、パイロット油の圧力に対抗する軸方向他方に作用する力を小さくすることができる。その結果、パイロット油の圧力として、作動油の圧力により第１ピストン部材に軸方向他方に作用する力の全てを押し返す程度の圧力が必要でなくなる。これにより、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することができる。

この開示の第２の局面によるリリーフ弁は、内部にパイロット室と油室と大気開放室とが形成されるハウジングと、作動油が流入する流入流路と作動油が流出する流出流路とを連通または遮断する弁体であって、流入流路に面する第１面と、油室に面する第２面と、第１面と第２面とを繋ぐ貫通路とを含む弁体と、弁体を流入流路に向かって付勢する付勢部材と、パイロット室内のパイロット油の圧力により、付勢部材のたわみ量を変化させる第１パイロットピストン部材を含むピストンと、を備え、第１パイロットピストン部材の軸方向他方の面は、パイロット室に面し、第１パイロットピストン部材の軸方向一方の面は、大気開放室に面する。

この開示の第２の局面によるリリーフ弁では、上記のように、第１パイロットピストン部材の軸方向他方の面は、パイロット室に面し、第１パイロットピストン部材の軸方向一方の面は、大気開放室に面する。これにより、第１パイロットピストン部材の軸方向一方の面が背圧室に面する場合と異なり、第１パイロットピストン部材の軸方向一方の面が大気開放されているので、第１パイロットピストン部材の軸方向一方の面に、背圧によりパイロット油の圧力に対抗する軸方向他方に力が作用することを回避することができる。その結果、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することができる。また、背圧の影響を小さくすることができるので、背圧の変動が激しい場合にも、リリーフ圧力を精度良く調整することができる。

本開示によれば、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することができる。

第１実施形態によるリリーフ弁を示す縦断面図である。 図１の部分拡大図である。 第２実施形態によるリリーフ弁を示す縦断面図である。 図２の部分拡大図である。 第３実施形態によるリリーフ弁を示す縦断面図である。

以下、本開示を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１および図２を参照して、第１実施形態によるリリーフ弁１００の構成について説明する。なお、図中において、Ｚ方向は軸方向を表し、Ｚ１方向は軸方向一方を表し、Ｚ２方向は軸方向他方を表している。また、Ｙ方向は、軸方向に直交する径方向を表している。

図１に示すリリーフ弁１００は、作動油が流通する油圧回路の最高圧力を規制するリリーフ弁である。リリーフ弁１００は、建設機械車両および産業用車両などに使用される。後述するように、リリーフ弁１００は、直動型でかつ差圧型であり、リリーフ圧力を調整可能な可変リリーフ弁である。リリーフ弁１００は、バルブブロック１０１に取り付けられている。

リリーフ弁１００は、ハウジング１０と、弁体２０と、付勢部材３０と、ピストン４０とを備える。弁体２０と、付勢部材３０と、ピストン４０とは、ハウジング１０内部に収容されている。また、リリーフ弁１００は、主弁と子弁とを含むバランスピストン型ではなく、弁体２０が１つの直動型である。このため、部品点数が多く構造が複雑なバランスピストン型である場合に比べて、リリーフ弁１００の構造を簡素にすることが可能である。これにより、作動油に混入した粉塵などの異物のリリーフ弁１００を構成する部品同士の隙間への噛み込みが発生することを低減することが可能である。

ハウジング１０は、バルブブロック１０１に取り付けられている。バルブブロック１０１には、作動油が流入する流入流路１０１ａと、作動油が流出する流出流路１０１ｂとが形成されている。流入流路１０１ａは、入口ポートに接続されている。流入流路１０１ａには、油圧回路の高圧の作動油が流入する。流入流路１０１ａには、リリーフ弁１００の入口圧が作用する。流出流路１０１ｂは、出口ポートに接続されている。流出流路１０１ｂには、リリーフ弁１００の背圧が作用する。たとえば、流出流路１０１ｂが油圧回路のタンクに接続されている場合、リリーフ弁１００の背圧はタンク圧に等しい。

また、ハウジング１０は、弁座部材１１と、ハウジング部材１２～１５とを含む。弁座部材１１と、ハウジング部材１２～１５とは、軸方向一方から軸方向他方に向かって、概ねこの順に配置され、全体としてリリーフ弁１００の外装を構成している。

弁座部材１１は、弁座１１ａを有する。弁座１１ａは、流入流路１０１ａに接続する通路１０ａを囲むように形成されている。弁体２０が、弁座１１ａに対して、着座及び離反する。弁座１１ａは、環状の弁座部材１１の軸方向他方の端部に形成されている。また、弁座部材１１の内孔として通路１０ａが形成されている。なお、弁座部材１１は省略してもよく、この場合、弁座１１ａはバルブブロック１０１に直接形成されていてもよい。

ハウジング部材１２は、軸方向に沿って延びる筒状部材である。ハウジング部材１２の軸方向一方の端部には、弁座部材１１が取り付けられている。また、ハウジング部材１２の軸方向一方の端部の側面には、流出流路１０１ｂに接続する通路１０ｂが形成されている。ハウジング部材１２は、ねじ１２ａを介してバルブブロック１０１に螺合されている。

ハウジング部材１３は、軸方向に沿って延びる筒状部材である。ハウジング部材１３の少なくとも一部の径は、ハウジング部材１２の径よりも小さい。ハウジング部材１３の軸方向一方の部分は、ハウジング部材１２の内孔に軸方向一方に挿入されるとともに、ねじ１３ａを介してハウジング部材１２の内孔に螺合されている。また、ハウジング部材１３の軸方向他方の部分は、ハウジング部材１２の内孔から軸方向他方に突出し、外周にナット１６が螺合されている。ハウジング部材１３は、ナット１６によりハウジング部材１２に締結固定されている。また、ハウジング部材１３の内孔には、ピストン４０の後述する第１ピストン部材４１が嵌合する筒状の保持部材１７が配置されている。保持部材１７は、内孔に第１ピストン部材４１が嵌合し、外周がハウジング部材１３に篏合している。

ハウジング部材１４は、小径構造１４ａと、小径構造１４ａよりも径が大きい大径構造１４ｂとを有する。小径構造１４ａおよび大径構造１４ｂは共に、軸方向に沿って延びる筒状形状を有する。小径構造１４ａは、ハウジング部材１３の内孔に軸方向一方に挿入されるとともに、ねじ１４ｃを介してハウジング部材１３の内孔に螺合されており、保持部材１７を介してハウジング部材１３に締結固定されている。大径構造１４ｂは、小径構造１４ａの軸方向他方の部分に接続され、ハウジング部材１３の内孔から軸方向他方に突出している。

ハウジング部材１５は、大径構造１４ｂの内孔に軸方向一方に挿入されるとともに、ねじ１５ａを介して大径構造１４ｂに螺合されている。また、ハウジング部材１５は、大径構造１４ｂの内孔から軸方向他方に突出し、外周にナット１８が螺合されている。ハウジング部材１５は、ナット１８によりハウジング部材１４に締結固定されている。また、ハウジング部材１５には、パイロット油を供給するパイロットポート１５ｂが形成されている。パイロット油の圧力は、油圧回路におけるリリーフ弁１００を含む操作対象の操作用の圧力である。なお、本実施形態では、アクチュエータ等を駆動するためのメインの回路の作動油を、単に「作動油」と称し、操作用の作動油を、「パイロット油」と称している。

また、ハウジング１０内部には、パイロット油の圧力が導入されるパイロット室５１と、作動油の圧力が導入される油室５２と、付勢部材３０が配置される付勢部材室５３と、背圧室５４と、大気開放された大気開放室５５とが形成されている。パイロット室５１は、パイロットポート１５ｂに接続されている。このため、パイロット室５１には、パイロットポート１５ｂのパイロット油の圧力が作用する。また、パイロット室５１は、ハウジング部材１５の凹構造とピストン４０の後述する第２ピストン部材４２とにより区画されている。油室５２は、弁体２０の後述する貫通路２０ｃに接続されている。このため、油室５２には、リリーフ弁１００の入口圧が作用する。また、油室５２は、ハウジング部材１３とピストン４０の後述する第１ピストン部材４１とにより区画されている。

付勢部材室５３は、ハウジング部材１２の通路１２ｂを介して流出流路１０１ｂに接続されている。このため、付勢部材室５３には、リリーフ弁１００の背圧が作用する。また、付勢部材室５３は、ハウジング部材１２と弁体２０とにより区画されている。

背圧室５４は、ハウジング部材１３の通路１３ｂと、保持部材１７の通路１７ａとを介して、付勢部材室５３に接続されている。このため、背圧室５４には、リリーフ弁１００の背圧が作用する。また、背圧室５４は、ハウジング部材１４と、保持部材１７と、ピストン４０の後述する第１ピストン部材４１および第３ピストン部材４３とにより区画されている。

大気開放室５５は、ハウジング部材１４の通路１４ｄを介して、大気雰囲気に接続されている。このため、大気開放室５５には、作動油の圧力が作用しない。また、大気開放室５５は、ハウジング部材１４とハウジング部材１５とピストン４０の後述する第２ピストン部材４２および第３ピストン部材４３とにより区画されている。

また、付勢部材室５３と、油室５２と、背圧室５４と、大気開放室５５と、パイロット室５１とは、軸方向一方から軸方向他方に向かって、この順に配置されている。付勢部材室５３は、弁体２０の一部と径方向にオーバーラップする位置に配置されている。油室５２は、付勢部材室５３よりも軸方向他方に配置されるとともに、ピストン４０の第１ピストン部材４１の一部と径方向にオーバーラップする位置に配置されている。背圧室５４は、油室５２よりも軸方向他方に配置されるとともに、ピストン４０の第１ピストン部材４１および第３ピストン部材４３の一部と径方向にオーバーラップする位置に配置されている。大気開放室５５は、背圧室５４よりも軸方向他方に配置されるとともに、ピストン４０の第２ピストン部材４２および第３ピストン部材４３の一部と径方向にオーバーラップする位置に配置されている。パイロット室５１は、大気開放室５５よりも軸方向他方に配置される。また、パイロット室５１は、少なくとも一部がピストン４０の第２ピストン部材４２よりも軸方向他方に配置されている。

弁体２０は、流入流路１０１ａと流出流路１０１ｂとを連通または遮断する。弁体２０は、流入流路１０１ａに面する第１面２０ａと、油室５２の後述する第２油室５２ｂに面する第２面２０ｂと、第１面２０ａと第２面２０ｂとを繋ぐ貫通路２０ｃとを含む。また、弁体２０は、弁座１１ａに着座する膨大構造２０ｄと、膨大構造２０ｄから軸方向他方に延びる軸２０ｅとを含む。第１面２０ａは、弁体２０の膨大構造２０ｄの軸方向一方の端面に形成されている。第２面２０ｂは、軸２０ｅの軸方向他方の端面に形成されている。貫通路２０ｃは、第１面２０ａから第２面２０ｂまで弁体２０を軸方向に貫通し、流入流路１０１ａの作動油を油室５２の第２油室５２ｂまで導く。また、貫通路２０ｃには、絞り２０ｆが形成されている。この絞り２０ｆにより、油室５２の圧力の急激な変化を抑制する。

ここで、リリーフ弁１００は、貫通路２０ｃにより作動油を導くことにより、弁体２０の受圧面積をキャンセルする差圧型になっている。具体的には、弁体２０は、第１面２０ａで流入流路１０１ａ内の作動油から軸方向他方への圧力を受け、第２面２０ｂで油室５２内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける。このため、弁体２０の有効受圧面積は、第１面２０ａの受圧面積から、第２面２０ｂの受圧面積を差し引いた面積となる。すなわち、弁体２０の有効受圧面積は、以下の式（１）で表される。また、リリーフ弁１００が差圧型であることにより、大流量の作動油を流通させる場合にも付勢部材３０を小型化可能であり、大流量にも対応可能である。
Ａ１＝（ｄ１^２－ｄ２^２）×π／４ ・・・（１）
ここで、
Ａ１：弁体２０の有効受圧面積
ｄ１：流入流路１０１ａに面する第１面２０ａの径
ｄ２：油室５２に面する第２面２０ｂの径
である。

付勢部材３０は、弁体２０を流入流路１０１ａおよび弁座１１ａに向かって付勢し、リリーフ圧力を設定する。付勢部材３０は、リリーフ弁１００において、ピストン４０の第１ピストン部材４１およびハウジング部材１３よりも軸方向一方に配置されている。付勢部材３０は、コイルばねである。ただし、付勢部材３０は、コイルばねに限定されず、たとえば、板ばねであってもよい。付勢部材３０は、付勢部材室５３内で、ばね座６０と膨大構造２０ｄとの間に保持されている。付勢部材３０は、軸方向他方にばね座６０を押圧し、軸方向一方に膨大構造２０ｄを押圧するように、付勢部材室５３内で圧縮される。リリーフ弁１００は、流入流路１０１ａ内の作動油の圧力がリリーフ圧力まで高まると、弁体２０が付勢部材３０の付勢力に対抗して軸方向他方に移動し、流入流路１０１ａと流出流路１０１ｂとが接続される。これにより、作動油が流出し、リリーフ弁１００の入口圧と流量が制御される。

ピストン４０は、リリーフ圧力を可変に調整するために設けられている。具体的には、ピストン４０は、パイロット室５１内のパイロット油の圧力により付勢部材３０を押圧し、付勢部材３０のたわみ量を変化させる。これにより、ピストン４０は、パイロット油の圧力に応じて、リリーフ圧力を可変に調整する。付勢部材３０をたわませるほど、付勢部材３０により弁体２０を付勢する付勢力が大きくなり、リリーフ圧力が高くなるように調整される。ピストン４０は、設定圧力範囲内で、リリーフ圧力を可変に調整可能である。

なお、基本的なリリーフ圧力は、ハウジング部材１３により調整されている。具体的には、ねじ１３ａによるハウジング部材１３のハウジング部材１２への挿入量によって、付勢部材３０のたわみ量が変化される。そして、ナット１６によりハウジング部材１３を固定することによって、基本的なリリーフ圧力が設定される。ピストン４０は、ハウジング部材１３により基本的なリリーフ圧力が調整された状態で、リリーフ圧力を可変に調整する。

さらに、ピストン４０の可動範囲、すなわち付勢部材３０をたわませてリリーフ圧力を可変に調整する範囲は、ハウジング部材１５により調整される。具体的には、ねじ１５ａによるハウジング部材１５のハウジング部材１４への挿入量によって、ハウジング部材１４とハウジング部材１５で構成される第２ピストン部材４２の可動範囲が設定される。そして、ナット１８によりハウジング部材１５を固定することによって、第２ピストン部材４２の可動範囲が設定され、ピストン４０が付勢部材３０をたわませてリリーフ圧力を可変に調整する範囲が調整される。

図１および図２に示すように、ピストン４０は、第１ピストン部材４１と、第２ピストン部材４２と、第３ピストン部材４３とを含む。第１ピストン部材４１と、第２ピストン部材４２と、第３ピストン部材４３とは、別々の部品である。第１ピストン部材４１は、ピストン４０において軸方向一方に配置されており、ばね座６０を介して軸方向一方に付勢部材３０を押圧する。第１ピストン部材４１は、軸方向他方に窪み、弁体２０の軸２０ｅの軸方向他方の端部が挿入される凹構造４１ａを有する環状構造４１ｂと、環状構造４１ｂよりも径が小さく、環状構造４１ｂから軸方向他方に突出する凸構造４１ｃとを有する。環状構造４１ｂは、ハウジング部材１３の内孔に液密的に摺動可能に嵌合されている。また、環状構造４１ｂの凹構造４１ａには、弁体２０の軸２０ｅの軸方向他方の端部が液密的に摺動可能に嵌合されている。凸構造４１ｃは、保持部材１７の内孔に液密的に摺動可能に嵌合されている。なお、第２ピストン部材４２は、第１パイロットピストン部材の一例である。また、第３ピストン部材４３は、第２パイロットピストン部材の一例である。

第２ピストン部材４２は、ピストン４０において軸方向他方に配置されており、パイロット室５１内のパイロット油から軸方向一方への圧力を受ける。第２ピストン部材４２は、第３ピストン部材４３を介して軸方向一方に第１ピストン部材４１を押圧して移動させる。第２ピストン部材４２は、第１ピストン部材４１および第３ピストン部材４３よりも径が大きい。第２ピストン部材４２は、軸方向他方に窪むハウジング部材１５の凹構造に摺動可能に嵌合されている。

第３ピストン部材４３は、軸方向において第１ピストン部材４１および第２ピストン部材４２の間に配置されており、第２ピストン部材４２に押圧されることにより軸方向一方に第１ピストン部材４１を押圧して移動させる。第３ピストン部材４３は、第１ピストン部材４１の凸構造４１ｃおよび第３ピストン部材４３よりも径が小さい。第２ピストン部材４２は、小径構造１４ａの内孔に摺動可能に嵌合されている。

ここで、第１実施形態では、第１ピストン部材４１は、少なくとも一部が油室５２内に配置されるとともに、油室５２を第１油室５２ａと第２油室５２ｂとに区画する。また、第１ピストン部材４１は、第１油室５２ａ内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける第１受圧面４１ｄと、第２油室５２ｂ内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける第２受圧面４１ｅとを有する。第１実施形態では、軸方向から見て、環状構造４１ｂの外周と凸構造４１ｃの外周との間の環状面が第１受圧面４１ｄを構成している。環状面は、第１油室５２ａに面している。また、凹構造４１ａにおける第２面２０ｂとの対向面が第２受圧面４１ｅを構成している。凹構造４１ａの対向面は、第２油室５２ｂに面している。なお、凹構造４１ａの対向面とは、径ｄ２で規定される凹構造４１ａの面であり、第１実施形態では、凹構造４１ａの底面である。

第１油室５２ａは、環状構造４１ｂの径方向外方に配置され、環状構造４１ｂと保持部材１７とハウジング部材１３とにより区画されている。第２油室５２ｂは、環状構造４１ｂの径方向内方に配置され、凹構造４１ａと弁体２０の軸２０ｅの軸方向他方の端部とにより区画されている。また、第１ピストン部材４１は、第１油室５２ａと第２油室５２ｂとを接続する連通孔４１ｆを有する。連通孔４１ｆは、環状構造４１ｂに形成され、環状構造４１ｂを径方向に貫通している。第２油室５２ｂには、流入流路１０１ａから貫通路２０ｃを介してリリーフ弁１００の入口圧が導入される。また、第１油室５２ａには、第２油室５２ｂから連通孔４１ｆを介してリリーフ弁１００の入口圧が導入される。

また、第１実施形態では、第１ピストン部材４１において、第１受圧面４１ｄの受圧面積と、第２受圧面４１ｅの受圧面積とが等しい。なお、本実施形態では、第１受圧面４１ｄの受圧面積と、第２受圧面４１ｅの受圧面積とが等しいとは、第１受圧面４１ｄと第２受圧面４１ｅの面積比が０．９～１．１の間を意味する。また、第１受圧面４１ｄの受圧面積と、第２受圧面４１ｅの受圧面積とが等しい場合、第１受圧面４１ｄと第２受圧面４１ｅとによる第１ピストン部材４１の有効受圧面積は、ゼロまたはゼロ近傍である。この場合、作動油の圧力により第１ピストン部材４１に作用する軸方向の力を抑制できる。

この点について、数式を用いて説明する。第１油室５２ａにはリリーフ弁１００の入口圧が作用するため、第１油室５２ａにおいて作動油の圧力により第１受圧面４１ｄに作用する力は、以下の式（２）で表される。また、第２油室５２ｂにはリリーフ弁１００の入口圧が作用するため、第２油室５２ｂにおいて作動油の圧力により第２受圧面４１ｅに作用する力は、以下の式（３）で表される。そして、軸方向一方を正方向とした場合、第１ピストン部材４１に作動油の圧力により作用する力の合計は、式（４）で表される。そして、第１受圧面４１ｄの受圧面積と、第２受圧面４１ｅの受圧面積とが等しい場合、以下の式（５）で表されるように、有効受圧面積がゼロまたはゼロ近傍となるため、第１ピストン部材４１に作動油の圧力により作用する力を抑制できる。環状構造４１ｂの内径ｄ２と、環状構造４１ｂの外径ｄ３と、凸構造４１ｃの径ｄ４とは、第１ピストン部材４１に作用する作動油の圧力の影響を抑制するように設定されている。
（ｄ３^２－ｄ４^２）×π／４×ＰＰ ・・・（２）
ｄ２^２×π／４×ＰＰ ・・・（３）
（ｄ３^２－ｄ４^２）×π／４×ＰＰ－ｄ２^２×π／４×ＰＰ＝（ｄ３^２－ｄ４^２－ｄ２^２）×π／４×ＰＰ ・・・（４）
Ａ２＝（ｄ３^２－ｄ４^２－ｄ２^２）×π／４≒０ ・・・（５）
ここで、
ｄ２：環状構造４１ｂの内径
ｄ３：環状構造４１ｂの外径
ｄ４：凸構造４１ｃの径
ＰＰ：リリーフ弁１００の入口圧
Ａ２：リリーフ弁１００の入口圧に対する第１ピストン部材４１の有効受圧面積
である。

また、第１実施形態では、第１ピストン部材４１は、背圧室５４内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける第３受圧面４１ｇと、付勢部材室５３内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける第４受圧面４１ｈとを有する。第１実施形態では、軸方向から見て、凸構造４１ｃの軸方向他方の面が第３受圧面４１ｇを構成している。凸構造４１ｃの軸方向他方の面は、背圧室５４に面している。なお、凸構造４１ｃの軸方向他方の面と、第３ピストン部材４３の軸方向一方の面とには、スリットなどの油路が形成されており、これらの各面に背圧室５４内の作動油の背圧が作用するようになっている。また、環状構造４１ｂの軸方向一方の面が第４受圧面４１ｈを構成している。環状構造４１ｂの軸方向一方の面は、ばね座６０を介して付勢部材室５３内の作動油の背圧を受けている。

また、第１実施形態では、第１ピストン部材４１において、第３受圧面４１ｇの受圧面積と、第４受圧面４１ｈの受圧面積とが等しい。なお、本実施形態では、第３受圧面４１ｇの受圧面積と、第４受圧面４１ｈの受圧面積とが等しいとは、第３受圧面４１ｇと第４受圧面４１ｈの面積比が０．９～１．１の間を意味する。また、第３受圧面４１ｇの受圧面積と、第４受圧面４１ｈの受圧面積とが等しい場合、第３受圧面４１ｇと第４受圧面４１ｈとによる第１ピストン部材４１の有効受圧面積は、ゼロまたはゼロ近傍である。この場合、作動油の圧力により第１ピストン部材４１に作用する軸方向の力を抑制できる。

この点について、数式を用いて説明する。背圧室５４にはリリーフ弁１００の背圧が作用するため、背圧室５４において作動油の圧力により第３受圧面４１ｇに作用する力は、以下の式（６）で表される。また、付勢部材室５３にはリリーフ弁１００の背圧が作用するため、付勢部材室５３において作動油の背圧により第４受圧面４１ｈに作用する力は、以下の式（７）で表される。そして、軸方向他方を正方向とした場合、第１ピストン部材４１に作動油の背圧により作用する力の合計は、式（８）で表される。そして、第３受圧面４１ｇの受圧面積と、第４受圧面４１ｈの受圧面積とが等しい場合、以下の式（９）で表されるように、有効受圧面積がゼロまたはゼロ近傍となるため、第１ピストン部材４１に作動油の背圧により作用する力を抑制できる。環状構造４１ｂの内径ｄ２と、環状構造４１ｂの外径ｄ３と、凸構造４１ｃの径ｄ４とは、第１ピストン部材４１に作用する作動油の背圧の影響を抑制するように設定されている。
ｄ４^２×π／４×ＰＲ ・・・（６）
（ｄ３^２－ｄ２^２）×π／４×ＰＲ ・・・（７）
（ｄ３^２－ｄ２^２）×π／４×ＰＲ－ｄ４^２×π／４×ＰＲ＝（ｄ３^２－ｄ２^２－ｄ４^２）×π／４×ＰＲ ・・・（８）
Ａ３＝（ｄ３^２－ｄ２^２－ｄ４^２）×π／４≒０ ・・・（９）
ここで、
ｄ２：環状構造４１ｂの内径
ｄ３：環状構造４１ｂの外径
ｄ４：凸構造４１ｃの径
ＰＲ：リリーフ弁１００の背圧
Ａ３：リリーフ弁１００の背圧に対する第１ピストン部材４１の有効受圧面積
である。

また、第１実施形態では、第２ピストン部材４２は、軸方向一方において大気開放室５５に面する大気開放面４２ａと、軸方向他方においてパイロット室５１に面するパイロット圧受圧面４２ｂとを有する。大気開放面４２ａは、第２ピストン部材４２の軸方向一方の面であり、大気開放室５５内で大気に接している。大気開放面４２ａには、作動油から軸方向他方への圧力を受けない。パイロット圧受圧面４２ｂは、第２ピストン部材４２の軸方向他方の面であり、パイロット室５１内のパイロット油から軸方向一方への圧力を受ける。第２ピストン部材４２は、大気開放面４２ａが大気開放室５５に面することにより、パイロット油の圧力に対抗するリリーフ弁１００の背圧により押し戻されにくい構造になっている。

また、第１実施形態では、第３ピストン部材４３の軸方向一方の面は、背圧室５４に面している。第３ピストン部材４３の軸方向一方の面は、背圧室５４内の作動油から軸方向他方への背圧を受ける。第３ピストン部材４３の軸方向一方の面の面積は、パイロット圧受圧面４２ｂの面積よりも小さい。すなわち、第３ピストン部材４３の軸方向一方の面の面積と、パイロット圧受圧面４２ｂの面積との関係は、以下の式（１０）で表される。第２ピストン部材４２の径ｄ６と、第３ピストン部材４３の径ｄ５とは、第２ピストン部材４２に作用する背圧の影響を低減するように設定されている。
ｄ５^２×π／４＜ｄ６^２×π／４ ・・・（１０）
ここで、
ｄ５：第３ピストン部材４３の径
ｄ６：第２ピストン部材４２の径
である。

また、第２ピストン部材４２は、径ｄ６を変えることにより、パイロット圧受圧面４２ｂの面積を変えることが可能である。すなわち、リリーフ弁１００は、第２ピストン部材４２を径ｄ６が異なる第２ピストン部材４２に変えることにより、パイロット圧受圧面４２ｂの面積を変えることが可能である。これにより、パイロット油の圧力とリリーフ圧力との傾きを変えることが可能であるので、パイロット油の圧力とリリーフ圧力との傾きが異なるリリーフ弁１００を構成可能である。

［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、リリーフ弁１００は、内部にパイロット室５１と油室５２とが形成されるハウジング１０と、作動油が流入する流入流路１０１ａと作動油が流出する流出流路１０１ｂとを連通または遮断する弁体２０であって、流入流路１０１ａに面する第１面２０ａと、油室５２に面する第２面２０ｂと、第１面２０ａと第２面２０ｂとを繋ぐ貫通路２０ｃとを含む弁体２０と、弁体２０を流入流路１０１ａに向かって付勢する付勢部材３０と、パイロット室５１内のパイロット油の圧力により付勢部材３０を押圧し、付勢部材３０のたわみ量を変化させる第１ピストン部材４１を含むピストン４０と、を備え、第１ピストン部材４１は、少なくとも一部が油室５２内に配置されるとともに、油室５２を第１油室５２ａと第２油室５２ｂとに区画し、第１ピストン部材４１は、第１油室５２ａ内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける第１受圧面４１ｄと、第２油室５２ｂ内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける第２受圧面４１ｅとを有する。

上記構成により、作動油の圧力により第１ピストン部材４１に軸方向一方に作用する力と、作動油の圧力により第１ピストン部材４１に軸方向他方に作用する力とを対抗させることができるので、パイロット油の圧力に対抗する軸方向他方に作用する力を小さくすることができる。その結果、パイロット油の圧力として、作動油の圧力により第１ピストン部材４１に軸方向他方に作用する力の全てを押し返す程度の圧力が必要でなくなる。これにより、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、リリーフ弁１００は、内部にパイロット室５１と油室５２と大気開放室５５とが形成されるハウジング１０と、作動油が流入する流入流路１０１ａと作動油が流出する流出流路１０１ｂとを連通または遮断する弁体２０であって、流入流路１０１ａに面する第１面２０ａと、油室５２に面する第２面２０ｂと、第１面２０ａと第２面２０ｂとを繋ぐ貫通路２０ｃとを含む弁体２０と、弁体２０を流入流路１０１ａに向かって付勢する付勢部材３０と、パイロット室内のパイロット油の圧力により、付勢部材３０のたわみ量を変化させる第２ピストン部材４２を含むピストン４０と、を備え、第２ピストン部材４２の軸方向他方のパイロット圧受圧面４２ｂは、パイロット室５１に面し、第２ピストン部材４２の軸方向一方の大気開放面４２ａは、大気開放室５５に面する。

上記構成により、第２ピストン部材４２の軸方向一方の大気開放面４２ａが背圧室５４に面する場合と異なり、第２ピストン部材４２の軸方向一方の大気開放面４２ａが大気開放されているので、第２ピストン部材４２の軸方向一方の大気開放面４２ａに、背圧によりパイロット油の圧力に対抗する軸方向他方に力が作用することを回避することができる。その結果、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することができる。また、背圧の影響を小さくすることができるので、背圧の変動が激しい場合にも、リリーフ圧力を精度良く調整することができる。また、リリーフ弁１００が旋回時に背圧の変動が発生しやすい旋回体に使用される場合、背圧の影響を小さくできることは、非常に効果的である。

また、第１実施形態では、上記のように、第１ピストン部材４１は、軸方向他方に窪み、弁体２０の軸方向他方の端部が挿入される凹構造４１ａを有する環状構造４１ｂと、環状構造４１ｂよりも径が小さく、環状構造４１ｂから軸方向他方に突出する凸構造４１ｃと、を有し、軸方向から見て、環状構造４１ｂの外周と凸構造４１ｃの外周との間の環状面が第１受圧面４１ｄを構成し、凹構造４１ａにおける第２面２０ｂとの対向面が第２受圧面４１ｅを構成する。これにより、簡素な構造で、第１受圧面４１ｄおよび第２受圧面４１ｅを形成することができるので、簡素な構造で、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整する構成を実現することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第１ピストン部材４１は、第１油室５２ａと第２油室５２ｂとを接続する連通孔４１ｆを有する。これにより、連通孔４１ｆにより第１油室５２ａと第２油室５２ｂとを接続することができるので、第１油室５２ａと第２油室５２ｂとに容易に作動油を導くことができる。また、第１ピストン部材４１に連通孔４１ｆを形成するので、ハウジング１０などに作動油を導く通路を形成する場合に比べて、構造の複雑化を抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第１ピストン部材４１において、第１受圧面４１ｄの受圧面積と、第２受圧面４１ｅの受圧面積とが等しい。これにより、作動油の圧力により第１ピストン部材４１に軸方向一方に作用する力と、作動油の圧力により第１ピストン部材４１に軸方向他方に作用する力とを相殺することができるので、パイロット油の圧力に対抗する軸方向他方に作用する力を抑制することができる。その結果、リリーフ圧力の調整に必要なパイロット圧力を抑えることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ハウジング１０内部には、流出流路１０１ｂに接続する付勢部材室５３と、流出流路１０１ｂに接続する背圧室５４と、が形成され、第１ピストン部材４１は、背圧室５４内の作動油から軸方向一方への圧力（背圧）を受ける第３受圧面４１ｇと、付勢部材室５３内の作動油から軸方向他方への圧力（背圧）を受ける第４受圧面４１ｈと、を有する。これにより、作動油の背圧に関しても油室５２内の作動油の圧力と同様の効果を得ることができる。すなわち、作動油の背圧により第１ピストン部材４１に軸方向一方に作用する力と、作動油の背圧により第１ピストン部材４１に軸方向他方に作用する力とを対抗させることができるので、パイロット油の圧力に対抗する軸方向他方に作用する力を小さくすることができる。その結果、リリーフ圧力の調整をよりパイロット圧力を抑えながら行うことができる。また、第１ピストン部材４１に作用する背圧の影響を小さくすることができるので、背圧の変動が激しい場合にも、リリーフ圧力を精度良く調整することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第１ピストン部材４１は、軸方向他方に窪み、弁体２０の軸方向他方の端部が挿入される凹構造４１ａを有する環状構造４１ｂと、環状構造４１ｂよりも径が小さく、環状構造４１ｂから軸方向他方に突出する凸構造４１ｃと、を有し、凸構造４１ｃの軸方向他方の面が第３受圧面４１ｇを構成し、環状構造４１ｂの軸方向一方の面が第４受圧面４１ｈを構成する。これにより、簡素な構造で、第３受圧面４１ｇおよび第４受圧面４１ｈを形成することができるので、簡素な構造で、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整する構成を実現することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第１ピストン部材４１において、第３受圧面４１ｇの受圧面積と、第４受圧面４１ｈの受圧面積とが等しい。これにより、作動油の背圧により第１ピストン部材４１に軸方向一方に作用する力と、作動油の背圧により第１ピストン部材４１に軸方向他方に作用する力とを相殺することができるので、パイロット油の圧力に対抗する軸方向他方に作用する力を抑制することができる。その結果、リリーフ圧力の調整をより一層パイロット圧力を抑えながら行うことができるとともに、背圧の変動に依存せずにリリーフ圧力の調整をより精度良く行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ピストン４０は、第１ピストン部材４１と第２ピストン部材４２との間に配置される第３ピストン部材４３を含み、ハウジング１０内部には、第３ピストン部材４３の軸方向一方の面に面し、流出流路１０１ｂに接続する背圧室５４が形成され、第３ピストン部材４３の軸方向一方の面の面積は、パイロット圧受圧面４２ｂの面積よりも小さい。これにより、第３ピストン部材４３の軸方向一方の面の面積がパイロット圧受圧面４２ｂの面積よりも小さいので、パイロット油の圧力に対抗する軸方向他方に背圧が作用する場合にも、第３ピストン部材４３の軸方向一方の面に作用する背圧の影響を小さくすることができる。

［第２実施形態］
図３および図４を参照して、第２実施形態によるリリーフ弁２００について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図３および図４に示すように、第２実施形態によるリリーフ弁２００は、上記第１実施形態の第１ピストン部材４１に代えて、第１ピストン部材１４１を備える。第２実施形態では、第１ピストン部材１４１は、油室５２を、第１油室１５２ａと、２つの第２油室１５２ｂ、１５２ｃとに区画する。また、第１ピストン部材１４１は、第１油室１５２ａ内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける第１受圧面１４１ｄと、第２油室１５２ｂ、１５２ｃ内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける第２受圧面１４１ｅとを有する。また、第１ピストン部材１４１は、環状構造４１ｂと、凸構造４１ｃと、フランジ１４１ｉとを有する。フランジ１４１ｉは、環状構造４１ｂよりも径が大きく、環状構造４１ｂから径方向外方に突出している。また、フランジ１４１ｉは、ハウジング部材１３の内孔に液密的に摺動可能に嵌合されている。

第１油室１５２ａは、フランジ１４１ｉの軸方向他方に配置され、フランジ１４１ｉと保持部材１７とハウジング部材１３とにより区画されている。第２油室１５２ｂは、環状構造４１ｂの径方向内方に配置され、凹構造４１ａと弁体２０の軸２０ｅの軸方向他方の端部とにより区画されている。第２油室１５２ｃは、環状構造４１ｂの径方向外方でかつフランジ１４１ｉの軸方向一方に配置され、環状構造４１ｂとフランジ１４１ｉとハウジング部材１３とにより区画されている。

また、第２実施形態では、第１ピストン部材１４１は、第２油室１５２ｂと第２油室１５２ｃとを接続する第１連通孔１４１ｊと、第１油室１５２ａと第２油室１５２ｂとを接続する第２連通孔１４１ｋとを有する。第１連通孔１４１ｊは、環状構造４１ｂに形成され、環状構造４１ｂを径方向に貫通している。第２連通孔１４１ｋは、凸構造４１ｃに形成され、凸構造４１ｃを径方向に貫通している。第２油室１５２ｂには、流入流路１０１ａから貫通路２０ｃを介して作動油が流入する。また、第２油室１５２ｃには、第２油室１５２ｂから第１連通孔１４１ｊを介して作動油が流入する。また、第１油室１５２ａには、第２油室１５２ｂから第２連通孔１４１ｋを介して作動油が流入する。

また、第２実施形態では、第１油室１５２ａは、軸方向から見て環状構造４１ｂの外周と凸構造４１ｃの外周との間の環状面、および、フランジ１４１ｉの軸方向他方の面に面している。また、第２油室１５２ｂは、凹構造４１ａにおける第２面２０ｂとの対向面に面している。また、第２油室１５２ｃは、環状構造４１ｂの径方向外方においてフランジ１４１ｉの軸方向一方の面に面している。第２実施形態では、環状面、および、フランジ１４１ｉの軸方向他方の面が第１受圧面１４１ｄを構成している。また、凹構造４１ａにおける第２面２０ｂとの対向面、および、フランジ１４１ｉの軸方向一方の面が第２受圧面１４１ｅを構成している。

なお、フランジ１４１ｉの環状構造４１ｂよりも径方向外方の範囲Ｒ（図４参照）の部分では、軸方向の両側から作動油の圧力が作用するため、作動油の圧力による力がキャンセルされる。このため、第１ピストン部材１４１においても、上記第１実施形態の第１ピストン部材４１と同様に、第１受圧面１４１ｄの受圧面積と、第２受圧面１４１ｅの受圧面積とが等しくなっている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、第１ピストン部材１４１は、第１受圧面１４１ｄと、第２受圧面１４１ｅとを有する。これにより、上記第１実施形態と同様に、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することができる。また、第２実施形態では、上記のように、第２ピストン部材４２の軸方向他方のパイロット圧受圧面４２ｂは、パイロット室５１に面し、第２ピストン部材４２の軸方向一方の大気開放面４２ａは、大気開放室５５に面する。これにより、上記第１実施形態と同様に、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することができるとともに、背圧の変動が激しい場合にも、リリーフ圧力を精度良く調整することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、第１ピストン部材１４１は、油室５２を第１油室１５２ａと２つの第２油室１５２ｂ、１５２ｃとに区画し、第１ピストン部材１４１は、環状構造４１ｂよりも径が大きく、環状構造４１ｂから外方に突出するフランジ１４１ｉと、第２油室１５２ｂと第２油室１５２ｃとを接続する第１連通孔１４１ｊと、第１油室１５２ａと第２油室１５２ｂとを接続する第２連通孔１４１ｋと、をさらに有し、第１油室１５２ａは、環状面およびフランジ１４１ｉの軸方向他方の面に面し、第２油室１５２ｂは、凹構造４１ａにおける第２面２０ｂとの対向面に面し、第２油室１５２ｃは、環状構造４１ｂの外方においてフランジ１４１ｉの軸方向一方の面に面する。これにより、環状面およびフランジ１４１ｉの軸方向他方の面により第１受圧面１４１ｄを構成し、凹構造４１ａにおける第２面２０ｂとの対向面およびフランジ１４１ｉの軸方向一方の面により第２受圧面１４１ｅを構成することができるので、簡素な構造で、第１受圧面１４１ｄおよび第２受圧面１４１ｅを形成することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
図５を参照して、第３実施形態によるリリーフ弁３００について説明する。なお、上記第１および第２実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図５に示すように、第３実施形態によるリリーフ弁３００では、パイロットポート１５ｂがハウジング部材１５に形成された上記第１および第２実施形態と異なり、パイロットポート１０１ｃがバルブブロック１０１に形成されている。第３実施形態では、パイロット油の圧力は、パイロットポート１０１ｃから、ハウジング部材１２の通路１２ｃと、ハウジング部材１３の通路１３ｃと、保持部材１７の通路１７ｂと、第３ピストン部材２４３の通路２４３ａと、第２ピストン部材２４２の通路２４２ｃとを介して、パイロット室５１に導入される。第３実施形態のリリーフ弁３００では、パイロットポート１０１ｃがバルブブロック１０１に形成されているので、パイロットポート１５ｂがハウジング部材１５に形成される場合と異なり、パイロットポート１５ｂにパイロット油を導く配管を削減可能である。

また、第３実施形態では、リリーフ弁３００は、上記第１および第２実施形態の第２ピストン部材４２と第３ピストン部材４３とに代えて、第２ピストン部材２４２と第３ピストン部材２４３とを備える。第２ピストン部材２４２と第３ピストン部材２４３とは、単一の部品により一体的に構成されている。また、第２ピストン部材２４２と第３ピストン部材２４３との内部には、パイロット油をパイロット室５１に導く通路２４２ｃ、２４３ｂとが形成されている。また、第３実施形態では、背圧室５４が保持部材１７の内部に形成されている。なお、第２ピストン部材２４２は、第１パイロットピストン部材の一例である。また、第３ピストン部材２４３は、第２パイロットピストン部材の一例である。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。

［第３実施形態の効果］
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、上記のように、第１ピストン部材１４１は、第１受圧面１４１ｄと、第２受圧面１４１ｅとを有する。これにより、上記第１および第２実施形態と同様に、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することができる。また、第２実施形態では、上記のように、第２ピストン部材４２の軸方向他方のパイロット圧受圧面４２ｂは、パイロット室５１に面し、第２ピストン部材４２の軸方向一方の大気開放面４２ａは、大気開放室５５に面する。これにより、上記第１および第２実施形態と同様に、パイロット圧力として必要な圧力を抑えながらリリーフ圧力を調整することができるとともに、背圧の変動が激しい場合にも、リリーフ圧力を精度良く調整することができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１～第３実施形態では、第１受圧面と第２受圧面とによる第１ピストン部材の有効受圧面積がゼロまたはゼロ近傍である例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、第１受圧面と第２受圧面とによる第１ピストン部材の有効受圧面積がゼロまたはゼロ近傍でなくてもよい。たとえば、パイロット油の圧力が比較的高い作業機械では、第１受圧面と第２受圧面とによる第１ピストン部材の有効受圧面積がゼロまたはゼロ近傍程小さくなくても（すなわち、第１受圧面の受圧面積と第２受圧面の受圧面積とが等しくなくても）、第１ピストン部材における作動油の圧力による力のキャンセル効果を十分に発揮することができる。この場合、たとえば、第１受圧面の受圧面積と第２受圧面の受圧面積とが３０％まで異なっていてもよい。

また、上記第１～第３実施形態では、第３受圧面と第４受圧面とによる第１ピストン部材の有効受圧面積がゼロまたはゼロ近傍である例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、第３受圧面と第４受圧面とによる第１ピストン部材の有効受圧面積がゼロまたはゼロ近傍でなくてもよい。たとえば、パイロット油の圧力が比較的高い作業機械では、第３受圧面と第４受圧面とによる第３ピストン部材の有効受圧面積がゼロまたはゼロ近傍程小さくなくても（すなわち、第３受圧面の受圧面積と第４受圧面の受圧面積とが等しくなくても）、第３ピストン部材における作動油の背圧による力のキャンセル効果を十分に発揮することができる。この場合、たとえば、第３受圧面の受圧面積と第４受圧面の受圧面積とが３０％まで異なっていてもよい。

また、上記第１実施形態では、第１ピストン部材が環状構造と凸構造とを含む例を示し、第２および第３実施形態では、第１ピストン部材が環状構造と凸構造とフランジとを含む例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、第１ピストン部材が第１受圧面と第２受圧面とを有していれば、第１ピストン部材の形状はどのような形状であってもよい。

また、上記第１実施形態では、第１ピストン部材と第２ピストン部材と第３ピストン部材とが別々の部材である例を示し、第２および第３実施形態では、第２ピストン部材と第３ピストン部材とが一体の部材である例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、第１ピストン部材と第２ピストン部材とが一体の部材であってもよいし、第１ピストン部材と第２ピストン部材と第３ピストン部材とが一体の部材であってもよい。

また、上記第１～第３実施形態では、第２ピストン部材の軸方向一方の面が大気開放室に面する例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、第２ピストン部材の軸方向一方の面が背圧室に面していてもよい。

また、上記第１～第３実施形態では、凹構造が第２油室の部分において径ｄ２と同径である例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、凹構造が第２油室の部分において径ｄ２よりも大径であってもよい。この場合、凹構造の径ｄ２よりも径方向外方の部分では、軸方向の両側に作動油の圧力が作用するため、作動油の圧力による力がキャンセルされる。このため、第２油室の部分において径ｄ２よりも大径の凹構造を有する第１ピストン部材においても、上記第１～第３実施形態の第１ピストン部材と同様に、第１受圧面の受圧面積と、第２受圧面の受圧面積とが等しくなる。

また、上記第１～第３実施形態において示した第１受圧面と第２受圧面とは、あくまでも一例であり、第１受圧面と第２受圧面との形状および配置などは、これに限られるものではなく、任意に改変し得る。第１受圧面は、第１油室内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける面であればどのような面であってもよく、軸方向に対して垂直な面、軸方向に対して傾斜した面、階段形状の面、および、曲面などの様々な面を含み得る。また、第１受圧面は、これらの面の組み合わせであり得る。第２受圧面は、第２油室内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける面であればどのような面であってもよく、軸方向に対して垂直な面、軸方向に対して傾斜した面、階段形状の面、および、曲面などの様々な面を含み得る。また、第２受圧面は、これらの面の組み合わせであり得る。

また、上記第１～第３実施形態において示した第３受圧面と第４受圧面とは、あくまでも一例であり、第３受圧面と第４受圧面との形状および配置などは、これに限られるものではなく、任意に改変し得る。第３受圧面は、背圧室内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける面であればどのような面であってもよく、軸方向に対して垂直な面、軸方向に対して傾斜した面、階段形状の面、および、曲面などの様々な面を含み得る。また、第３受圧面は、これらの面の組み合わせであり得る。第４受圧面は、付勢部材室内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける面であればどのような面であってもよく、軸方向に対して垂直な面、軸方向に対して傾斜した面、階段形状の面、および、曲面などの様々な面を含み得る。また、第４受圧面は、これらの面の組み合わせであり得る。

１０ ハウジング
２０ 弁体
２０ａ 第１面
２０ｂ 第２面
２０ｃ 貫通路
３０ 付勢部材
４０ ピストン
４１、１４１ 第１ピストン部材
４１ａ 凹構造
４１ｂ 環状構造
４１ｃ 凸構造
４１ｄ、１４１ｄ 第１受圧面
４１ｅ、１４１ｅ 第２受圧面
４１ｆ 連通孔
４１ｇ 第３受圧面
４１ｈ 第４受圧面
４２、２４２ 第２ピストン部材（第１パイロットピストン部材）
４２ａ 大気開放面
４２ｂ パイロット圧受圧面
４３、２４３ 第３ピストン部材（第２パイロットピストン部材）
５１ パイロット室
５２ 油室
５２ａ、１５２ａ 第１油室
５２ｂ、１５２ｂ、１５２ｃ 第２油室
５３ 付勢部材室
５４ 背圧室
５５ 大気開放室
１００、２００、３００ リリーフ弁
１０１ａ 流入流路
１０１ｂ 流出流路
１４１ｉ フランジ
１４１ｊ 第１連通孔
１４１ｋ 第２連通孔

Claims (12)

1. 内部にパイロット室と油室とが形成されるハウジングと、
   作動油が流入する流入流路と作動油が流出する流出流路とを連通または遮断する弁体であって、前記流入流路に面する第１面と、前記油室に面する第２面と、前記第１面と前記第２面とを繋ぐ貫通路とを含む弁体と、
   前記弁体を前記流入流路に向かって付勢する付勢部材と、
   前記パイロット室内のパイロット油の圧力により前記付勢部材を押圧し、前記付勢部材のたわみ量を変化させる第１ピストン部材を含むピストンと、を備え、
   前記第１ピストン部材は、少なくとも一部が前記油室内に配置されるとともに、前記油室を第１油室と第２油室とに区画し、
   前記第１ピストン部材は、前記第１油室内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける第１受圧面と、前記第２油室内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける第２受圧面とを有する、リリーフ弁。
2. 前記第１ピストン部材は、
   軸方向他方に窪み、前記弁体の軸方向他方の端部が挿入される凹構造を有する環状構造と、
   前記環状構造よりも径が小さく、前記環状構造から軸方向他方に突出する凸構造と、
   を有し、
   軸方向から見て、前記環状構造の外周と前記凸構造の外周との間の環状面が前記第１受圧面を構成し、
   前記凹構造における前記第２面との対向面が前記第２受圧面を構成する、請求項１に記載のリリーフ弁。
3. 前記第１ピストン部材は、前記第１油室と前記第２油室とを接続する連通孔を有する、請求項１または２に記載のリリーフ弁。
4. 前記第１ピストン部材は、前記油室を前記第１油室と２つの前記第２油室とに区画し、
   前記第１ピストン部材は、
   前記環状構造よりも径が大きく、前記環状構造から外方に突出するフランジと、
   前記第２油室の一方と前記第２油室の他方とを接続する第１連通孔と、
   前記第１油室と前記第２油室の一方とを接続する第２連通孔と、
   をさらに有し、
   前記第１油室は、前記環状面および前記フランジの軸方向他方の面に面し、
   前記第２油室の一方は、前記凹構造における前記第２面との対向面に面し、
   前記第２油室の他方は、前記環状構造の外方において前記フランジの軸方向一方の面に面する、請求項２に記載のリリーフ弁。
5. 前記第１ピストン部材において、前記第１受圧面の受圧面積と、前記第２受圧面の受圧面積とが等しい、請求項１～４のいずれか１項に記載のリリーフ弁。
6. 前記ハウジング内部には、
   前記流出流路に接続する付勢部材室と、
   前記流出流路に接続する背圧室と、
   がさらに形成され、
   前記第１ピストン部材は、
   前記背圧室内の作動油から軸方向一方への圧力を受ける第３受圧面と、
   前記付勢部材室内の作動油から軸方向他方への圧力を受ける第４受圧面と、
   を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載のリリーフ弁。
7. 前記第１ピストン部材は、
   軸方向他方に窪み、前記弁体の前記軸方向他方の端部が挿入される凹構造を有する環状構造と、
   前記環状構造よりも径が小さく、前記環状構造から軸方向他方に突出する凸構造と、
   を有し、
   前記凸構造の軸方向他方の面が前記第３受圧面を構成し、
   前記環状構造の軸方向一方の面が前記第４受圧面を構成する、請求項６に記載のリリーフ弁。
8. 前記第１ピストン部材において、前記第３受圧面の受圧面積と、前記第４受圧面の受圧面積とが等しい、請求項６または７に記載のリリーフ弁。
9. 前記ハウジング内部には、大気開放された大気開放室がさらに形成され、
   前記ピストンは、前記第１ピストン部材の軸方向他方に配置され、前記第１ピストン部材を押圧して軸方向一方へ移動させる第２ピストン部材をさらに含み、
   前記第２ピストン部材は、軸方向一方において前記大気開放室に面する大気開放面と、軸方向他方において前記パイロット室に面するパイロット圧受圧面とを有する、請求項１～８のいずれか１項に記載のリリーフ弁。
10. 前記ピストンは、前記第１ピストン部材と前記第２ピストン部材との間に配置される第３ピストン部材をさらに含み、
    前記ハウジング内部には、前記第３ピストン部材の軸方向一方の面に面し、前記流出流路に接続する背圧室がさらに形成され、
    前記第３ピストン部材の軸方向一方の面の面積は、前記パイロット圧受圧面の面積よりも小さい、請求項９に記載のリリーフ弁。
11. 内部にパイロット室と油室と大気開放室とが形成されるハウジングと、
    作動油が流入する流入流路と作動油が流出する流出流路とを連通または遮断する弁体であって、前記流入流路に面する第１面と、前記油室に面する第２面と、前記第１面と前記第２面とを繋ぐ貫通路とを含む弁体と、
    前記弁体を前記流入流路に向かって付勢する付勢部材と、
    前記パイロット室内のパイロット油の圧力により、前記付勢部材のたわみ量を変化させる第１パイロットピストン部材を含むピストンと、を備え、
    前記第１パイロットピストン部材の軸方向他方の面は、前記パイロット室に面し、
    前記第１パイロットピストン部材の軸方向一方の面は、前記大気開放室に面する、リリーフ弁。
12. 前記ピストンは、前記第１パイロットピストン部材の軸方向一方に配置される第２パイロットピストン部材をさらに含み、
    前記ハウジング内部には、前記第２パイロットピストン部材の軸方向一方の面に面し、前記流出流路に接続する背圧室がさらに形成され、
    前記第２パイロットピストン部材の軸方向一方の面の面積は、前記第１パイロットピストン部材の軸方向他方の面の面積よりも小さい、請求項１１に記載のリリーフ弁。

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