(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの弁座を含む少なくとも一つのバルブ本体と、
ポペットロッド上を弁開放位置と弁閉鎖位置との間でスライド可能な少なくとも一つのポペットであって、前記弁閉鎖位置では一つ以上のシーリングラインに沿って前記弁座と密封的に係合し、弁開放位置では前記弁座から離間するポペットと、
前記ポペットを前記弁開放位置又は前記弁閉鎖位置に向けて付勢するための付勢機構と、
前記付勢機構の付勢に抗して前記ポペットを作動させるためのソレノイドであって、前記バルブ本体と連結されるソレノイドと、
を備えるポペットバルブであって、
前記ポペットロッドは、第１端部及び該第１端部と反対側の第２端部を含み、
前記第１端部は、少なくとも一つの前記シーリングラインによって規定される平面に対して前記バルブ本体から実質的に直角に延在するように前記バルブ本体に強固に取り付けられ、
前記ポペットロッドの前記第２端部は、前記ロッドの直角度が前記ソレノイドを前記弁座に連結する前に測定可能であるように、そして前記ポペットロッドの直角度が前記弁座への及び／又は前記弁座からの前記ソレノイドの連結及び／又は分離によって影響を受けないように、取り付けられておらず又は強固に取り付けられておらず、
前記ポペットはスリーブを含み、前記ポペットロッドは該スリーブ内の少なくとも一部を通って延在し、前記ポペットロッドによって案内される前記ポペットのスライド移動は、前記ポペットロッドと前記スリーブとの間の第１のダンピング機構によってダンピングをかけられる、ポペットバルブ。
【請求項２】
前記弁座は環状弁座部材を含む請求項１に記載のポペットバルブ。
【請求項３】
前記弁座は、前記弁座部材の環の中に設けられた中央ランドの少なくとも一部を更に含み、バルブ本体の一部を形成する請求項２に記載のポペットバルブ。
【請求項４】
前記ポペットは、前記ポペットが前記弁閉鎖位置にあるときに前記弁座部材と前記中央ランドの両方と密封的に係合する環状シールを含む請求項３に記載のポペットバルブ。
【請求項５】
前記ポペットロッドは前記中央ランドに強固に取り付けられている請求項３に記載のポペットバルブ。
【請求項６】
前記ポペットが前記弁閉鎖位置から前記弁開放位置へ及び／又は前記弁開放位置から前記弁閉鎖位置へそれぞれ移動するときに、前記ポペットが前記ソレノイド及び／又は前記弁座に近づくにつれて、前記ポペットのスライド移動にかかるダンピングのレベルを増大させるように前記第１のダンピング機構が動作可能である請求項１に記載のポペットバルブ。
【請求項７】
さらに第２のダンピング機構を備え、
前記第２のダンピング機構は、前記ポペットと前記ポペットロッド及び／又は前記バルブ本体との間に設けられる請求項１に記載のポペットバルブ。
【請求項８】
前記ポペットと前記ポペットロッド及び／又は前記バルブ本体との間から一つ以上のダンピング流路を介して作動油を押し出すことによって前記ダンピング機構が作用し、前記ダンピング流路が作動油の流れを制限することによって前記ポペットロッドに沿った前記ポペットのスライド移動にダンピングがかかる請求項７に記載のポペットバルブ。
【請求項９】
前記第２のダンピング機構は、前記ポペットが弁閉鎖位置にあるときに第２係合構造に係合するよう構成された第１係合構造を含み、前記第２係合構造は、前記ポペットロッド上及び／又は前記バルブ本体上に設けられ、前記第２のダンピング機構は、前記第１及び第２係合構造の間から一つ以上のダンピング流路を介して作動油を押し出すことによって、前記ポペットロッドによって案内される前記ポペットのスライド移動にダンピングをかけるよう動作可能である請求項８に記載のポペットバルブ。
【請求項１０】
前記第１係合構造は、前記ポペットに接続され又は前記ポペットと一体的に形成されている請求項９に記載のポペットバルブ。
【請求項１１】
前記第２のダンピング機構は、前記ポペットが弁開放位置にあるときに第４係合構造と係合するよう構成された第３係合構造を含み、
前記第４係合構造は、前記ポペットロッド上及び／又は前記ソレノイド上に設けられ、
前記第２のダンピング機構は、前記第３及び第４係合構造の間から一つ以上のダンピング流路を介して作動油を押し出すことによって、前記ポペットロッドによって案内される前記ポペットのスライド移動にダンピングをかけるよう動作可能である請求項８に記載のポペットバルブ。
【請求項１２】
さらに第３のダンピング機構を備え、
前記ポペットロッドによって案内される前記ポペットのスライド移動には、前記バルブを収容するバルブケーシングと前記ポペットとの間の前記第３ダンピング機構によってダンピングがかかる請求項１に記載のポペットバルブ。
【請求項１３】
前記第３のダンピング機構は、前記ポペットが前記弁開放位置及び／又は前記弁閉鎖位置に向けて移動するときに前記バルブケーシングと前記ポペットとの間にダンピング流路を形成するように、前記バルブケーシング及び／又は前記ポペットから延在する一つ以上の突出部を含み、
前記ダンピング流路は、作動油の流れを制限し、
前記第３のダンピング機構は、前記ポペットと前記バルブケーシングの間から前記ダンピング流路を介して作動油を押し出すことによって、前記ポペットロッドによって案内される前記ポペットのスライド移動にダンピングをかけるよう動作可能である請求項１２に記載のポペットバルブ。
【請求項１４】
前記バルブケーシング及び／又は前記ポペットは、前記弁開放位置と前記弁閉鎖位置との間における前記ポペットの中間位置に前記ダンピング流路の幅を大きくするために配置された一つ以上の凹部を備え、これにより、前記中間位置において前記ダンピング流路によるダンピングのレベルを低下させる請求項１３に記載のポペットバルブ。
【請求項１５】
一つ以上のダンピング流路を含む空洞内を往復運動するように動作可能なピストンを前記第１のダンピング機構が備えることにより、
前記ピストンが前記空洞内を往復運動するときに、前記ポペットのスライド移動にダンピングをかけるよう前記一つ以上のダンピング流路のうち一つ以上を介して作動油が前記空洞へ引き込まれ又は前記空洞から排出される請求項１に記載のポペットバルブ。
【請求項１６】
前記空洞は、前記スリーブ内に設けられる請求項１５に記載のポペットバルブ。
【請求項１７】
前記一つ以上のダンピング流路は、前記スリーブに設けられた第１の孔又は溝を含み、前記第１の孔又は溝は、前記ポペットが前記弁開放位置と前記弁閉鎖位置との中間行程にあるときには前記ピストンに覆われず、前記ポペットが前記弁開放位置又は前記弁閉鎖位置にあるときには前記ピストンに覆われるよう形成されている請求項１５又は１６に記載のポペットバルブ。
【請求項１８】
前記一つ以上のダンピング流路は、前記スリーブに設けられた第２の孔又は溝を更に備え、前記第２の孔又は溝は、前記ポペットが前記弁開放位置又は前記弁閉鎖位置にあるときに前記ピストンに覆われないよう形成されており、前記第１の孔又は溝の流路幅は、前記第２の孔又は溝の流路幅よりも広い請求項１７に記載のポペットバルブ。
【請求項１９】
ブレードが取り付けられるハブと、
前記ハブに接続されるメインシャフトと、
前記メインシャフトに接続される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される油圧モータと、
前記油圧モータに連結された発電機と、
を備える風力発電装置であって、
前記油圧ポンプと前記油圧発電機のうち少なくとも一つは、請求項１に記載のポペットバルブを備える流体作動機械である風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はポペットバルブ、該ポペットバルブを備える流体作動機械及びポペットバルブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体作動機械における作動室と高圧マニホールドとの間に設けられたポペットバルブは、典型的には複数の主要バルブ部品、すなわち、弁座と該弁座に接続されたポペットロッドとを含む下側被収容部と、ポペットロッドを受け入れるために少なくとも部分的に内部を通って延在する凹部を有するソレノイドと、ポペットロッドによって案内されるポペットと、開放又は閉鎖位置にポペットを付勢するためのスプリングのような付勢手段と、から組み立てられる。
【０００３】
流体作動機械におけるポペットバルブは、典型的には、大きな圧力差の存在下で高速に開閉することが求められる。したがって、ポペットが弁閉鎖位置へ移動するときにポペットによって弁座上に、及びポペットが弁開放位置へ移動するときにポペットによってソレノイド上に、大きな衝突力が作用する可能性がある。これらの衝突力によってソレノイド、弁座及び／又はポペットに損傷が生じる場合があり、該損傷によってバルブを交換しなければならなくなる可能性がある。
【０００４】
本発明の少なくとも一実施形態の目的は、そのようなポペットバルブ、特に、メンテナンスの目的でのアクセスが困難な流体作動機械で使用するためのものの信頼性を如何に向上するかという技術的課題に対処することを目的とする。
【発明の概要】
【０００５】
本発明に係る第１態様は、
少なくとも一つの弁座を含む少なくとも一つのバルブ本体と、
ポペットロッド上を弁開放位置と弁閉鎖位置との間でスライド可能な少なくとも一つのポペットであって、前記弁閉鎖位置では一つ以上のシーリングラインに沿って前記弁座と密封的に係合し、弁開放位置では前記弁座から離間するポペットと、
前記ポペットを前記弁開放位置又は前記弁閉鎖位置に向けて付勢するための付勢機構と、
前記付勢機構の付勢に抗して前記ポペットを作動させるためのソレノイドであって、前記バルブ本体と連結されるソレノイドと、
を備えるポペットバルブであって、
前記ポペットロッドは、第１端部及び該第１端部と反対側の第２端部とを含み、
前記第１端部は、少なくとも一つの前記シーリングラインによって規定される平面に対して前記バルブ本体から実質的に直角に延在するように前記バルブ本体に強固に取り付けられ、
前記ポペットロッドの前記第２端部は、前記ロッドの直角度が前記ソレノイドを前記弁座に連結する前に測定可能であるように、そして前記ポペットロッドの直角度が前記弁座への及び／又はからの前記ソレノイドの連結及び／又は分離によって影響を受けないように、強固に取り付けられていないポペットバルブを提供する。
【０００６】
バルブが完全に組み立てられたときにポペットロッドの第２端部が強固に取り付けられていないため、ソレノイドをバルブ本体に連結するプロセスにおいてポペットロッドの第２端部とバルブの他の何れの構成との間の相互作用も必要ではない。したがって、ポペットロッドの直角度は、ソレノイドをバルブ本体に機械的に連結することによる影響を受けず、これらの構成を連結する前に行われた直角度測定もこのため実質的に影響を受けない。これは、ポペットが弁開放位置又は弁閉鎖位置にあるときにポペットにそれぞれ係合するソレノイドの係合面若しくは弁座の係合面又はポペットに損傷が生じるのを防ぐために、ポペットロッドの直角度が狭い範囲内に維持されなければならないときに特に重要である。例えば、バルブが流体作動機械の作動室と高圧マニホールドとの間で使用されるときに、該バルブは作動油の圧力差に抗して高速で開放する及び／又は閉鎖することが求められる。したがって、弁開放位置と弁閉鎖位置との間の移動期間におけるポペットの運動エネルギーは高くなることがある。ポペットが弁開放位置又は弁閉鎖位置に到達したときにソレノイドの係合面及び弁座の係合面とポペットとの衝突ダメージを防ぐために、ポペットロッドは、少なくとも一つの前記シーリングラインによって規定される平面に対して０．３度以内の公差で直角に設けられていることが好ましい。これにより、ソレノイド又はバルブとポペットとの衝突ダメージの可能性が減少するため、バルブの予想作動寿命が延びる。
【０００７】
さらに、ポペットロッドの直角度がより正確に制御できるため、ポペットが弁開放位置と弁閉鎖位置の間を移動するときに、バルブの摩耗がより均等に分散される。これによってもバルブの予想作動寿命が延びる。
【０００８】
バルブの作動寿命の延長はメンテナンスを最小にし、このことは、洋上風力発電装置のようにアクセスが困難な機械にポペットが使用される場合に特に重要である。
【０００９】
ポペットは、典型的にはソレノイド係合面を含み、該ソレノイド係合面は、ポペットが弁開放位置にあるときにソレノイドと係合する。典型的には、ソレノイド係合面はポペットアーマチュアの一部を形成し、該ポペットアーマチュアはソレノイドによって駆動される
。好ましくは、ポペットのソレノイド係合面はソレノイドと係合する抗スティクションディスクを含む。
【００１０】
ポペットは、典型的には、ポペットが弁閉鎖位置にあるときに弁座と密封的に係合するシールをソレノイド係合面と反対側に含む。
【００１１】
典型的には前記シールは環状である。
【００１２】
典型的には、前記シールは一つ以上のシーリングリッジを含み、該シーリングリッジは、バルブが弁閉鎖位置にあるときに弁座と係合する。この場合、シーリングライン（複数可）は、シーリングリッジの頂部と弁座との係合によって規定される。
【００１３】
典型的には、前記一つ以上のシーリングラインのうち一つ以上が、弁座の少なくとも一部を含む平面と同一平面又は平行な平面を規定する。
【００１４】
一実施形態では、弁座は、実質的に単一の弁座平面上に存在する。この場合、前記一つ以上のシーリングラインのうち一つ以上は、好ましくは前記弁座平面と同一平面又は実質的に平行な平面を規定する。
【００１５】
ポペットロッドの直角度測定は、前記シーリングラインのうち前記一つによって規定される平面と同一平面上又は平行な平面上に存在する弁座に対して又は弁座の一部に対して行ってもよい。ただし、直角度測定は、例えば弁開放位置でソレノイドと係合するポペットのソレノイド係合面に対して代替的に行ってもよい。この場合、ソレノイド係合面は、典型的には、前記シーリングラインのうちの前記一つによって規定される平面に平行な平面上に存在する。付加的又は代替的に、弁開放位置でポペットと係合するソレノイドの係合面に対してポペットロッドの直角度測定を行ってもよい。この場合、ソレノイドの係合面は、典型的には、前記シーリングラインのうちの前記一つによって規定される平面に平行な平面上に存在する。
【００１６】
前記弁座の少なくとも一部は、流体作動機械の本体の一部を形成してもよい。好ましくは、弁座全体が流体作動機械の本体の一部を形成してもよい。
【００１７】
前記弁座（又は前記弁座の少なくとも一部）は、流体作動機械の本体鋳物の一部を形成してもよい。
【００１８】
好ましくは、前記弁座（又は前記弁座の少なくとも一部）は、流体作動機械の本体と一体的に形成されてもよい。
【００１９】
典型的には、ソレノイドは、バルブ本体に取り外し可能に連結される。この場合、ポペットロッドの直角度は、バルブ本体に対する連結及び離脱による影響を実質的に受けない。
【００２０】
典型的には、ソレノイドはソレノイドコア及びソレノイドコイルを含み、ソレノイドはコイルに通電することによって作動する。
【００２１】
『付勢機構』という表現は、ポペットを弁開放位置又は弁閉鎖位置に向けて（適切に）押すような方向に作用する力を供する機構を意味することとする。
【００２２】
付勢機構は、ポペットに作用するコイルスプリングのようなスプリングを含んでもよい。付勢機構によってポペットに作用する力は、ソレノイドが通電されていないときに、典型的には弁開放位置又は弁閉鎖位置でポペットを保持するために、及び、（付勢機構がポペットを弁閉鎖位置に向けて付勢する場合には）弁開放位置から弁閉鎖位置へポペットを移動させるために又は（付勢機構がポペットを弁開放位置に向けて付勢する場合には）弁閉鎖位置から弁開放位置へポペットを移動させるために、十分な大きさを有する。付勢機構によってポペットに作用する力は、ソレノイドが通電されていないときに、好ましくは、ポペットに設けられたポートに接続された油圧ラインと、弁座に隣接するポートに流体的に接続された作動室との圧力差が小さい場合（２バールまで、好ましくは５バールまで、さらに好ましくは１０バールまで）であっても、弁開放位置又は弁閉鎖位置でポペットを保持するために、及び、（付勢機構がポペットを弁閉鎖位置に向けて付勢する場合には）弁開放位置から弁閉鎖位置へポペットを移動させるために又は（付勢機構がポペットを弁開放位置に向けて付勢する場合には）弁閉鎖位置から弁開放位置へポペットを移動させるために、十分な大きさを有する。
【００２３】
好ましくは、付勢機構はポペットを弁閉鎖位置に向かって付勢する。付勢機構は、例えば、ポペットとソレノイドコアの間に圧縮されたコイルスプリングを備えていてもよい。これにより、スプリングがソレノイドコアとポペットの両方に伸長力を及ぼす。ソレノイドコアはスプリングに対して静止しているため、ソレノイドコアは、ポペットを弁閉鎖位置へ向けて付勢するのに供するスプリング上に反力を及ぼす。この場合、ポペットは、ソレノイドコイルへの通電によって弁座から引き離されて（典型的には持ち上げられて）弁開放位置へ移動してもよい。
【００２４】
しかしながら、如何なる適切な代替的な付勢機構が採用されてもよいことを理解されたい。
【００２５】
バルブは、ポペットとバルブ本体とソレノイドとを収容するバルブケーシングを備えていてもよい。ポペットは、典型的には、バルブケーシングと弁座との間に設けられる。
【００２６】
ソレノイドは、第１ケーシング部内に設けられてもよく、該第１ケーシング部は、バルブ本体（故に及び弁座）を含む第２ケーシング部に取り外し可能に連結される。ポペットは独立して設けられていてもよく、あるいはポペットは第１ケーシング部又は第２ケーシング部内に設けられてもよい。
【００２７】
バルブは、シリンダ組立体の一部として設けられてもよく、シリンダは流体作動機械の作動室の一部を画定する。この場合、シリンダの作動室に流体的に接続する油圧ラインに接続するポートが弁座に隣接して設けられてもよく、及び／又は、ポペットは高圧マニホールドに流体的に接続する油圧ラインに流体的に接続するポートを含んでいてもよい。
【００２８】
ポペットは、典型的には、ソレノイド係合面と環状シールの間に延在するポペット本体を含む。典型的には、ポペット本体には、ポペットを高圧油ラインに接続するためのポートが設けられる。
【００２９】
ポペットロッドがバルブ本体に強固に固定されていないため、ポペットロッドは、バルブの使用時にバルブ本体に対して静止するよう構成されている。
【００３０】
典型的には、弁座は、バルブの使用時にポペットロッドに対して静止した状態を維持するよう構成されている。
【００３１】
典型的には、弁座は、環状弁座部材を含む。
【００３２】
好ましくは、弁座は、弁座部材の環の中に設けられた中央ランドの少なくとも一部を更に含み、バルブ本体の一部を形成する。
【００３３】
環状ポートは、典型的には、中央ランドの前記一部と弁座部材との間に設けられる。
【００３４】
典型的には、ポペットは環状シールを含み、該環状シールは、ポペットが弁閉鎖位置にあるときに弁座部材と中央ランドの両方に密封的に係合する。
【００３５】
典型的には、環状シールは、第１環状シーリングリッジと第２環状シーリングリッジを含み、第１環状シーリングリッジは、ポペットが弁閉鎖位置にあるときに第１（典型的には環状）シーリングラインに沿って弁座部材に密封的に係合し、第２環状シーリングリッジは、ポペットが弁閉鎖位置にあるときに第２（典型的には環状）シーリングラインに沿って中央ランドに密封的に係合する。第２シーリングリッジ（故に及び第２シーリングライン）は、典型的には、第１シーリングリッジ（故に及び第１シーリングライン）よりも小さな直径を有する。
【００３６】
中央ランドの前記一部と弁座部材は、実質的に平面であってもよい。中央ランドの前記一部と弁座部材は、同一平面上にあってもよい。
【００３７】
第１及び第２シーリングラインによって規定される平面は、同一平面であってもよい。
【００３８】
幾つかの実施形態では、弁座部材は、中央ランドの前記一部から軸方向にずれていてもよい（すなわち、ポペットロッドによって規定されるポペットの移動軸に沿ってずれてもよい）。この場合、第１シーリングラインが第１平面を規定し、第１平面から軸方向にずれた第２平面を第２シーリングラインが規定する。第１及び第２平面は、典型的には、ポペットロッドが第１及び第２平面の両方に直角に延在するように平行である。
【００３９】
環状ポペットバルブ（複数）は、本体内に大きな流路を有するため、高速で開くことができ、典型的には流体作動機械の高圧バルブとして使用するのに好適である。したがって、これらのバルブは、ポペットが高速で移動することを要求される適用対象では頻繁に使用されるため、ポペットロッドの直角度として知られる正確性を改善することは特に環状ポペットバルブにおいて望ましい。
【００４０】
典型的には、ポペットロッドは、中央ランドに強固に取り付けられる。
【００４１】
ポペットロッドは、弁開放位置と弁閉鎖位置との間でポペットを案内するために、
バルブ本体からポペットのスリーブ内へ延在してもよい。
【００４２】
典型的には、ポペットロッドはバルブ本体とソレノイドとの間全体には延在しない。
【００４３】
典型的には、ポペットスリーブによって受け入れるポペットロッドの部分長は、ポペットロッドの真上（すなわち、ポペットロッドの外周から鉛直方向上方に向かって延びる仮想容積内）に設けられたソレノイドの一部と弁座との間の最短距離の８０％未満、好ましくは７０％未満、さらに好ましくは６０％未満であり、より一層好ましくは５０％未満である。ポペットロッドをできるだけ短くすることにより、バルブの組立中又は動作中にポペットロッドの直角度が変化する確率が大幅に低減する。
【００４４】
好ましくは、ポペットロッドによって案内されるポペットのスライド移動は、ダンピング機構によってダンピングをかけられる。
【００４５】
ポペットバルブが高速で及び／又は圧力差に抗して開閉することを要求される場合に、ポペットは、高レベルの運動エネルギーを有するため、それが弁座及び／又はソレノイドと対応して係合するときに、高レベルのエネルギーがソレノイド又は弁座とポペットとによって失われなければならない。この結果、ポペットの直角度が上述したように正確にコントロールされている場合であっても、ポペット、ソレノイド又は弁座（又は実際に他のバルブ構成）に時間の経過とともに亀裂が生じることがある。通常動作中にバルブに構造的損傷が生じる確率を減少させるために、ポペットの移動にダンピングをかけることによってポペットとソレノイド又は弁座との間の衝突力を低減することができる。
【００４６】
一実施形態では、ダンピング機構は、ポペットとポペットロッド及び／又はバルブ本体との間に設けられる。
【００４７】
ポペットとポペットロッド及び／又はバルブ本体との間にダンピング機構を設けることによって、バルブのコンパクトな配置を実現することができる。
【００４８】
ダンピング機構は、ポペットとポペットロッド及び／又はバルブ本体との間から一つ以上のダンピング流路を介して作動油を押し出すことにより動作してもよい。ダンピング機構（複数可）は、作動油の流れを制限し、その結果、ポペットロッドに沿ったポペットのスライド移動にダンピングがかかる。
【００４９】
ダンピング流路によって制限が生じた結果、流れが制限された作動油によって（最終的にはポペットに）及ぼされる反力により、ポペットロッドによって案内されるポペットのスライド移動にダンピング効果が生じる。
【００５０】
ダンピング流路（複数可）の幅は、ダンピングの要求レベルを満たすために選択されてもよい。
【００５１】
ポペットロッド及びポペットは、ダンピング機構の一部を構成してもよい。
【００５２】
作動油は、例えば、ポペットの内面とポペットロッド及び／又はバルブ本体との間に設けられた空洞から一つ以上のダンピング流路を介して押し出されてもよい。
【００５３】
好ましくは、ポペットが（完全な）弁開放位置（ポペットがソレノイドに係合する位置）及び／又はポペットが弁閉鎖位置（ポペットが弁座に密封的に係合する位置）に近づくときに、ダンピング機構はポペットの移動にかかるダンピングのレベルを増大させるよう動作可能である。
【００５４】
好ましくは、ポペットにかかるダンピングはスライド通路の最後の３０％の間に増大してもよく、ポペットは弁開放位置と弁閉鎖位置との間を該スライド通路に沿ってポペットロッドによって案内され、及び／又はスライド通路の最後の３０％の間に増大してもよく、ポペットは弁閉鎖位置と弁開放位置との間を該スライド通路に沿ってポペットロッドによって案内される。好ましくは、弁開放位置と弁閉鎖位置との間の移動の最後の３０％においてポペットにかかるダンピングのレベルは、ポペットが弁開放位置と弁閉鎖位置との間の中間位置にあるときにかかるダンピングのレベルと比較して、少なくとも５０％増大する。
【００５５】
ポペットが弁開放位置及び／又は弁閉鎖位置に近づくときにポペットにかかるダンピングのレベルを増大することにより、より小さい（好ましくは無視できる）レベルのダンピングを、上記二つの位置の間の移動の最後の段階に到達する前にポペットにかけることができる。これにより、ダンピング機構によってダンピングをかけられてもポペットが高速で開閉することができる。
【００５６】
一実施形態では、前記ダンピング機構は、前記ポペットが弁閉鎖位置にあるときに第２係合構造に係合するよう構成された第１係合構造を含み、前記第２係合構造は、前記ポペットロッド上及び／又は前記バルブ本体上に設けられ、前記ダンピング機構は、前記第１及び第２係合構造の間から前記ダンピング流路を介して作動油を押し出すことによって、前記ポペットロッドによって案内される前記ポペットのスライド移動にダンピングをかけるよう動作可能である。
【００５７】
前記第1係合構造は不連続な構成であってもよい。この場合、第1係合構造は、典型的にはポペットロッドにスライド可能に取り付けられ、典型的にはポペット又はバルブ本体に接続されない又は一体的に形成されない。代替的には、第1係合構造は、例えばポペットと接続され又は一体的に形成されてもよい。
【００５８】
第１係合構造が不連続な構成である場合、ポペットが弁閉鎖位置に向かって移動するときにポペットが第１係合構造に係合してそれを第２係合構造に向かって押すように、第１係合構造がスリーブ及び／又はポペットの内面に係合可能に配置されてもよい。
【００５９】
一実施形態では、ダンピング機構は、第1係合構造を第２係合構造から離れるように付勢するよう配置された付勢機構を更に備えていてもよい。
【００６０】
好ましくは、付勢機構は弾性を有する。
【００６１】
典型的には、第１係合構造がポペットスリーブ又はポペットの内面によって第２係合構造に向かって押されているときに、第１係合構造がダンピング機構の付勢機構の付勢に抗して第２係合構造に向かって押されるように、付勢機構及び第１係合構造が配置されている。典型的には、ポペットが弁閉鎖位置から弁開放位置へ移動するときに第１係合構造が付勢機構の作用下で第２係合構造から離れるように、付勢機構及び第1係合構造が構成される。
【００６２】
ダンピング機構は、さらにエンドストップを備えていてもよく、該エンドストップは、例えばポペットロッド上に設けられていてもよい。ポペットが弁閉鎖位置から弁開放位置へ移動するときに第１係合構造がエンドストップに係合するように、第１係合構造とエンドストップは共に配置される。エンドストップは、第１係合構造が第２係合構造からさらに離れることを防ぐ。好ましくは、第１係合構造がエンドストップと係合したときに第１及び第２係合構造は係合しない。
【００６３】
典型的には、バルブ本体上に係合構造が設けられる場合、それは、（前記）弁座部材の（前記）環の中に設けられたバルブ本体の（前記）中央ランド上に設けられてもよい。
【００６４】
ダンピング機構は、ポペットが弁開放位置にあるときに第４係合構造と係合するよう構成された第３係合構造と、ポペットロッド及び／又はソレノイド上に設けられた第４係合構造と、を必要に応じて含んでいてもよい。ダンピング機構は、第３及び第４係合構造の間から一つ以上のダンピング流路を介して作動油を押し出すことにより、ポペットロッドによって案内されるポペットのスライド移動にダンピングをかけるよう動作可能である。
【００６５】
一つ以上のダンピング流路は、第１及び第２係合構造及び／又は第３及び第４係合構造の間に設けられてもよい。
【００６６】
一つ以上のダンピング流路は一時的に存在してもよい。一つ以上のダンピング流路は、弁開放位置及び弁閉鎖位置からポペットの移動の少なくとも一部の間に形成されてもよい（又は狭められてもよい）。付加的又は代替的に、ポペットとポペットロッド／バルブ本体との間の一つ以上のダンピング流路は、弁開放位置と弁閉鎖位置との間のポペットの全ての位置において同じ幅を維持してもよい。
【００６７】
付加的又は代替的に、一つ以上のダンピング流路は、第１及び／又は第２係合構造内を通って、及び／又は、第３及び／又は第４係合構造内を通って延在してもよい。
【００６８】
一実施形態では、ポペットロッドは段付きフランジを有し、ポペットはポペットロッド上の段付きフランジに係合するよう構成された係合構造を有する。ダンピング機構は、ダンピング流路（複数可）を介して作動油を押し出すことにより、ポペットロッドによって案内されるポペットのスライド移動にダンピングをかけるよう動作可能である。一つ以上のダンピング流路は、ポペット上の係合構造とポペットロッド上の段付きフランジとの間に設けられる。
【００６９】
他の実施形態では、バルブ本体が段付きフランジを有し、ポペットがバルブ本体上の段付きフランジに係合するよう形成された係合構造を有する。ダンピング機構は、ダンピング流路（複数可）を介して作動油を押し出すことにより、ポペットロッドによって案内されるポペットのスライド移動にダンピングをかけるよう動作可能である。一つ以上のダンピング流路は、ポペット上の係合構造とバルブ本体上の段付きフランジとの間に設けられる。
【００７０】
代替的には、段付きフランジの一部は、ポペットロッドに設けられてもよく、段付きフランジの一部は、バルブ本体に設けられてもよい。
【００７１】
付加的又は代替的に、一つ以上のダンピング流路が段付きフランジ及び／又は係合構造を貫通して延在してもよい。
【００７２】
段付きフランジ及び／又は係合構造は、必須ではないが方形の縁部を有していてもよいことを理解されたい。一実施形態では、段付きフランジ及び／又は係合構造は丸みを帯びた縁部を有していてもよい。
【００７３】
付加的又は代替的に、ポペットロッドによって案内されるポペットのスライド移動は、バルブが収容されるバルブケーシングとポペットとの間のダンピング機構によってダンピングをかけられてもよい。
【００７４】
一実施形態では、バルブケーシング及び／又はポペットは、バルブケーシングとポペットとの間にダンピング流路を形成するよう配置された一つ以上の突出部を含む。ダンピング流路は作動油の流れを制限する。ダンピング機構は、ポペットとバルブケーシングとの間からダンピング流路を介して作動油を押し出すことにより、ポペットロッドによって案内されるポペットのスライド移動にダンピングをかけるように動作可能である。
【００７５】
典型的には、ポペットバルブが開く又は閉じる間に、ポペットがソレノイド及び／又は弁座にそれぞれ近づくときにポペットにダンピングがかかるように一つ以上の突出部が配置され、ポペットとバルブケーシングとの間のダンピング流路を介して作動油が排出される。
【００７６】
好ましくは、ダンピング流路は、スライド通路の一部のためにのみ形成され（又は狭められ）、ポペットは、弁開放位置及び弁閉鎖位置の間をスライド通路に沿ってポペットロッドによって案内される。より好ましくは、ダンピング流路は、スライド通路の最後の３０％の間にのみ形成され、ポペットは弁開放位置と弁閉鎖位置との間を該スライド通路に沿ってポペットロッドによって案内され、及び／又は、スライド通路の最後の３０％の間にのみ形成され、ポペットは弁閉鎖位置と弁開放位置との間を該スライド通路に沿ってポペットロッドによって案内される。好ましくは、弁開放位置と弁閉鎖位置との間の移動の最後の３０％においてポペットにかかるダンピングのレベルは、ポペットが弁開放位置と弁閉鎖位置との間の中間位置にあるときにかかるダンピングのレベルと比較して、ダンピング流路を形成する（又は狭める）ことによって少なくとも５０％増大する。
【００７７】
好ましくは、前記バルブケーシング及び／又は前記ポペットは、前記弁開放位置と前記弁閉鎖位置との間における前記ポペットの中間位置に前記ダンピング流路の幅を大きくするために一つ以上の凹部が配置され、これにより、前記中間位置において前記ダンピング流路によるダンピングのレベルを低下させる。これは、典型的には失くす衝突力が存在しない前記中間位置におけるバルブの速度を増加させるのに役立つ。これにより、バルブに高速で開閉することが要求される適用先（例えば流体作動機械の高圧バルブ）に前記バルブを用いることが可能となる。
【００７８】
一実施形態では、前記ポペットはスリーブを含み、前記ポペットロッドは該スリーブ内の少なくとも一部を通って延在し、前記ポペットロッドによって案内される前記ポペットのスライド移動は、前記ポペットロッドと前記スリーブとの間のダンピング機構によってダンピングをかけられる。
【００７９】
この場合、前記ダンピング機構は、一つ以上のダンピング流路を含む空洞内を往復運動するように動作可能なピストンを備えていてもよく、前記ピストンが前記空洞内を往復運動するときに、前記ポペットのスライド移動にダンピングをかけるように前記一つ以上のダンピング流路のうち一つ以上を介して作動油が前記空洞へ吸入され又は前記空洞から排出される。
【００８０】
典型的には、複数のダンピング流路が設けられ、前記複数のダンピング流路のうちピストンの片側の一つ以上から作動油が排出され、前記複数のダンピング流路のうちピストンの反対側の他の一つ以上を介して作動油が前記空洞内へ引き入れられる。
【００８１】
ピストンに対する前記空洞の移動に起因してピストンが前記空洞内を往復運動してもよいし、又はその逆でもよい。
【００８２】
一実施形態では、ピストンは、ポペットロッドから延在する一つ以上の突出部を含む。
【００８３】
一実施形態では、一つ以上の自由移動孔が空洞と流体的に連通して設けられており、弁開放位置と弁閉鎖位置との間のポペットの通路の中間行程（中間ストローク）の間に作動油が前記自由移動孔を介して流れることができる。このため、前記中間行程においてダンピング機構によってかかるダンピングのレベルが減少する。これにより、前記中間行程の間にバルブが移動する速度が増加し、バルブが開閉するのに要する時間を短縮することができる。
【００８４】
好ましくは、ポペットが弁開放位置及び／又は弁閉鎖位置に近づくときにポペットの移動にかかるダンピングのレベルを増大するように、ポペットが弁開放位置及び／又は弁閉鎖位置に近づくときに前記自由移動孔が少なくとも部分的にピストンによって塞がれる。
【００８５】
付加的又は代替的に、ポペットが弁開放位置及び／又は弁閉鎖位置に近づくときにポペットの移動にかかるダンピングのレベルが増大するように、ポペットが弁開放位置及び／又は弁閉鎖位置に近づくときに一つ以上のダンピング流路が少なくとも部分的にピストンによって塞がれてもよい。
【００８６】
典型的には、前記空洞はスリーブ内に設けられる。
【００８７】
好ましくは、前記ポペットが前記弁閉鎖位置から前記弁開放位置へ及び／又は前記弁開放位置から前記弁閉鎖位置へそれぞれ移動するときに、前記ポペットが前記ソレノイド及び／又は前記弁座に近づくにつれて前記ポペットのスライド移動にかかるダンピングのレベルを増大させるように、前記一つ以上のダンピング流路及び前記ピストンが配置される。これにより、ポペットが弁開放位置と弁閉鎖位置との間を高速で移動することができるが、弁開放位置と弁閉鎖位置の近くでダンピングが増大することによって、ポペットが弁開放位置又は弁閉鎖位置に到達するときにポペット、ソレノイド及び弁座が受ける衝突力は制限される。
【００８８】
本発明は、本発明の第１態様にかかるポペットバルブを含む流体作動機械にも及ぶ。本発明の第２態様では、ブレードが取り付けられるハブと、前記ハブに接続されるメインシャフトと、前記メインシャフトに接続される油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される油圧モータと、前記油圧モータに連結された発電機と、を備える風力発電装置であって、前記油圧ポンプと前記油圧発電機のうち少なくとも一つは本発明の第１態様に記載のポペットバルブを備える流体作動機械である、風力発電装置が提供される。
【００８９】
流体作動機械は、典型的には、周期的に容積が変化する作動室と高圧マニホールドとを少なくとも備える。本発明の第１態様におけるポペットバルブは、典型的には、油圧室と流体マニホールドとの間の流体の流れを調節するために、作動室と流体マニホールドとの間に設けられる。
【００９０】
好ましくは、流体作動機械はコントローラを更に備え、該コントローラは、（前記又は各）作動室毎にサイクル単位で作動油の正味押しのけ容積を決定するために（それによって前記作動機械又は前記作動室の一つ以上のグループによる作動油の押しのけ容積の時間平均を決定するために）、作動室容積のサイクルの位相に関係してソレノイドを流れる電流を調節することで、前記バルブ及び必要に応じて他の一つ以上のバルブを能動的に制御するように動作可能である。
【００９１】
流体作動機械は、高圧マニホールド及び低圧マニホールドを備えていてもよく、本発明の第１態様におけるバルブは、作動室と高圧マニホールドとの間、及び／又は作動室と低圧マニホールドとの間の流体の流れを調節してもよい。
【００９２】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において、『高圧マニホールド』及び『低圧マニホールド』という表現は、互いに対して高圧及び低圧であるマニホールドを意味する。高圧マニホールドと低圧マニホールドの間の圧力差と、高圧マニホールドと低圧マニホールドの圧力の絶対値とは、適用対象次第である。流体作動機械は、一つより多数の低圧マニホールドを有していてもよく、一つより多数の高圧マニホールドを有していてもよい。
【００９３】
ソレノイドは、好ましくは、ポペット内に設けられたポートに接続された高圧油ラインと、弁座に隣接するポートに流体的に接続された作動室と、の間のポペットの前後圧力差に抗してポペットを弁開放位置と弁閉鎖位置との間で移動させるように通電可能である。
【００９４】
前記付勢機構は、好ましくは、ポペットが通電されていないときに、ポペット内に設けられたポートに接続された高圧油ラインと、弁座に隣接するポートに流体的に接続された作動室と、の間のポペットの前後圧力差に抗してポペットを弁開放位置と弁閉鎖位置との間で移動させるよう動作可能である。
【００９５】
前記作動室は、低圧バルブを介して低圧油ラインに流体的に接続されてもよい。
【００９６】
シリンダ圧力は、好ましくは、低圧バルブが閉じている期間に増大する。
【００９７】
本発明の第３態様は、ポペットバルブの製造方法であって、
弁座を含むバルブ本体を設けることと、
前記バルブ本体に強固に取り付けられる第１端部と、前記第１端部とは反対側の強固に取り付けられない第２端部と、を有するポペットロッドを設けることと、
ポペットが弁開放位置と弁閉鎖位置との間をスライド可能となるように、ポペットをポペットロッドに覆うように嵌めることと、ここで、前記ポペットは、前記弁閉鎖位置において一つ以上のシーリングラインに沿って前記弁座と密封的に係合し、前記ポペットは、前記弁開放位置において前記弁座から離間し、
一つ以上の前記シーリングラインによって規定される平面に対して前記ポペットロッドの直角度を測定することと、
ソレノイドを前記バルブ本体に連結することと、
を含むポペットバルブの製造方法を提供する。
【００９８】
一実施形態では、バルブ本体に強固に取り付けられる第１端部と強固に取り付けられない第２端部とを有するポペットロッドを設けるステップは、ポペットからの衝撃に対する耐久性を向上させるために弁座の表面を硬化することと、バルブ本体における取り付け領域の硬化を防止する、又は該取り付け領域の硬化された部分を除去することと、ポペットロッドの第１端部を前記取り付け領域に強固に取り付ける（ただしポペットロッドにおける第１端部とは反対側の第２端部を強固に取り付けない）こととを含む。
【００９９】
バルブの予想寿命を延ばすためには、典型的には、ポペットに係合する弁座の一部を硬化する必要がある。しかしながら、上述したように、ポペットロッドの第１端部をバルブ本体に強固に取り付ける（ただしポペットロッドの第２端部を強固に取り付けない）ことが有益である。この結果、少なくとも一つのシーリングライン（ポペットが弁閉鎖位置にあるときに、該シーリングラインに沿ってポペットが弁座に密封的に係合する）によって規定される平面に対するポペットロッドの直角度は、典型的には、その後のバルブ組立プロセスによる影響を受けない。また、バルブ本体の取り付け領域が硬化されている場合には、ポペットロッドをバルブ本体に強固に取り付けることは難しい場合がある。したがって、前記ロッドの第１端部をバルブ本体に強固に取り付ける前に、バルブ本体の一部が硬化するのを防止するか、又はバルブ本体の硬化した部分を除去することが有益である。
【０１００】
弁座の硬化は、典型的には、弁座に硬化剤を塗布することによって行われる。
【０１０１】
バルブ本体の取り付け領域の硬化を防止するステップは、弁座の前記表面を硬化する期間において、該取り付け領域をシールドすることを含む。
【０１０２】
代替的に、バルブ本体の取り付け領域は隆起部を含んでいてもよく、前記方法は、弁座の表面を硬化する期間に取り付け領域の隆起部を硬化することと、取り付け領域の硬化された隆起部を除去することと、ポペットロッドの第１端部を取り付け領域の残部に強固に取り付けることと、を含む。
【０１０３】
取り付け領域の前記残部は、典型的には弁座と同一平面上に存在する。
【０１０４】
代替的な実施形態では、バルブ本体に強固に取り付けられる第１端部と強固に取り付けられない第２端部とを有するポペットロッドを設けるステップは、ポペットロッドの第１端部がバルブ本体に強固に取り付けられ、ポペットロッドの第１端部とは反対側の第２端部が強固に取り付けられないように、ポペットロッドをバルブ本体と一体的に形成することを含む。
【０１０５】
ポペットロッドをバルブ本体と一体的に形成することは、バルブ本体からポペットロッドを機械加工により形成することを含んでもいてもよい。
【０１０６】
前記方法における複数のステップは、上述した順序で実施される必要はない。実際には、前記直角度の測定は、典型的にはポペットをポペットロッドに覆うように嵌める前に行われる。
【０１０７】
好ましくは、ソレノイドは、バルブ本体に取り外し可能に連結される。
【０１０８】
典型的には、ソレノイドは第１ケーシング部内に設けられ、バルブ本体は第２ケーシング部内に設けられ、ソレノイドをバルブ本体に連結するステップは、第１ケーシング部を第２ケーシング部に連結することを含む。この場合、第１ケーシング部及び第２ケーシング部は、典型的には、全体としてポペットロッドを取り囲む。
【０１０９】
一実施形態では、第１ケーシング部及び第２ケーシング部は、結合可能なねじ部を有する。この場合、第１ケーシング部を第２ケーシング部と連結するステップは、第１ケーシング部を第２ケーシング部にねじ留めすることを含む。
【０１１０】
典型的には、ソレノイドがバルブ本体と連結されるときに、ポペットロッドは視界から遮られる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
本発明の例示的な実施形態は、以下の図面を参照して示される。
【図１】図１は、本発明の一実施形態における風力タービンの概略図である。
【図２】図２は、図１の風力タービンにおける油圧ポンプ又はモータの概略図である。
【図３】図３は、図１の風力タービンにおけるモータのモータリングサイクルを示している。
【図４】図４は、図１，２のポンプ及び／又はモータに用いられる高圧ポペットバルブの概略断面図である。
【図５】図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、弁開放位置から弁閉鎖位置へのポペットの移動にダンピングをかけるための、図４に示したものに類似した高圧ポペットバルブのダンピング機構の断面図である。図５（ｃ）は、閉鎖位置におけるダンピング機構を示しており、図５（ｄ）、５（ｅ）及び５（ｆ）は、図５（ａ）、５（ｂ）及び５（ｃ）に示したものと類似するダンピング機構の断面図であり、ただし弁閉鎖位置から弁開放位置へのポペットの移動にダンピングをかけるためのものである。図５（ｄ）は、弁閉鎖位置におけるダンピング機構を示しており、図５（ｅ）は、弁閉鎖位置と弁開放位置との間の中間位置でのダンピング機構を示しており、図５（ｆ）は弁開放位置でのダンピング機構を示している。
【図６】図６は、図５（ａ）〜５（ｃ）に示したものに対する代替的なダンピング機構の断面拡大図である。
【図７】図７（ａ）〜７（ｃ）は、図４に示したものと類似する代替的な高圧ポペットバルブの断面図であり、ただし、バルブケーシングとポペットとの間のダンピング機構を備えるものである。
【図８】図８は、ダッシュポットダンピング機構を備える他の代替的な高圧ポペットバルブの一部の断面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、空洞内を往復運動するピストンを含むダンピング機構を有する更に別の代替的な高圧ポペットバルブの断面図である。図９（ａ）は弁閉鎖位置におけるダンピング機構を示しており、図９（ｂ）は弁閉鎖位置と弁開放位置との間の中間位置でのダンピング機構を示しており、図９（ｃ）は弁開放位置におけるダンピンング機構を示している。図９（ｄ）は、図９（ａ）〜９（ｃ）の高圧ポペットバルブにおいて変更されたダンピング機構を有するものの断面図であり、弁閉鎖位置におけるポペットバルブが示されている。
【図１０】図１０（ａ）及び１０（ｂ）はせん断損失を低減するために適用された代替的な高圧ポペットバルブの半分ずつを示す断面図であり、弁閉鎖位置におけるバルブが示されている。
【図１１】図１１（ａ）〜１１（ｄ）は、図４の高圧バルブの製造方法を示している。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｄ）は、図４の高圧バルブの代替的な製造方法を示している。
【発明を実施するための形態】
【０１１２】
図１は、可変ピッチタービン２及び同期発電機４を備える風力タービン１を概略的に示している。発電機４は、（典型的には５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで動作する）３相グリッド６に接続されている。タービン２からの風力エネルギーは、油圧トランスミッションを介して発電機４に伝達される。油圧トランスミッションは、駆動シャフト１２によって駆動可能にタービンに接続された可変容量型油圧ポンプ１０と、別の駆動シャフト１６によって発電機のロータに接続された可変容量型油圧モータ１４とを含んでいる。可変容量型油圧ポンプ１０及びモータ１４のさらなる詳細を以下に述べる。
【０１１３】
（高圧伝達マニホールドとして機能する）加圧流体マニホールド１８は、油圧ポンプの出口からの油圧モータの入口へ延設されている。幾つかの実施形態では、それは、並列に接続された複数の油圧モータであって各々が別個の発電機を独立して駆動することができる複数の油圧モータの入口へ延設されている。加圧流体マニホールド１８はまた、作動油のリザーバとして機能する空油圧式(oleo-pneumatic)アキュムレータ２０にポートを介して接続されている。空油圧式アキュムレータは、比較的高い圧力（通常は少なくとも１００バール）の不活性ガスでプリチャージされており、更に加圧された不活性ガスはこれに流体的に接続されたガスボトルに保持されてもよい。ポンプ１０及びモータ１４は、それぞれの低圧バルブ（不図示）を介して低圧マニホールド２６に連結されている。低圧マニホールドはまた、作動油のためのリザーバタンク又は低圧アキュムレータ２８へと延設されており、使用時に油圧モータ（複数可）の出口から油圧ポンプの入口に作動油を導くよう機能する。
（油圧ポンプ及びモータ：作動原理）
【０１１４】
図２は、クランクシャフト（不図示）上に配置されピストンシリンダ装置３２を駆動する（又は、モータの場合は、によって駆動される）偏心カム３０を備えるポンプ１０及び／又はモータ１４のシリンダ組立体の概略図である。ただ一つのカム３０と一つのピストンシリンダ装置３２は、図２に示されているが、典型的には他の複数のカムと複数のピストンシリンダ装置とが提供されることを理解されたい。
【０１１５】
ピストンシリンダ装置３２は、シリンダ３６の内面とシリンダ３６内で往復運動するピストン３８とによって画定される容積を有する作動室３４を備え、ピストンは、作動室の容積を周期的に変化させるように往復運動する。ピストン３８は、偏心カム３０と、したがってそれが配置されたクランクシャフトとによって駆動される（又は、機械がモータとして動作しているときは、を駆動する）。ピストン３８は、力が底部４０を介してクランクシャフトとピストン３８との間で伝達されるように、偏心カム３０に係合するような形をした底部４０を有する。
【０１１６】
シャフト位置と速度のセンサ４２は、瞬間的な角度位置とシャフトの回転速度を判定し、マシンコントローラ４４にシャフト位置と速度の信号を送信し、該信号は、個々の各作動室のサイクルの瞬時位相をコントローラが判定することを可能にする。
マシンコントローラ４４は、典型的には、記憶されたプログラムを使用時に実行するマイクロコントローラなどのプロセッサを含む。
【０１１７】
ピストンシリンダ装置３２は、さらに、電子制御可能な面シーリングポペットバルブの形態で能動的に制御される低圧バルブ４６を備え、該バルブは作動室３４の方へ内側に向いており、作動室３４から低圧マニホールド４８へと延設された流路を選択的に密閉するよう動作可能である。低圧マニホールド４８は、油圧ポンプ又はモータの入口又は出口をそれぞれ通ってメイン低圧マニホールドへ連通している。作動室３４は、高圧バルブ４９を更に備えている。高圧バルブ４９は、作動室３４から外側に向いており、作動室３４から高圧マニホールド５０へと延設された流路を密閉するよう動作可能であり、高圧マニホールド５０は、油圧ポンプ１０又はモータ１４の出口又は入口をそれぞれ通って加圧流体マニホールド１８へ連通している。
【０１１８】
低および高圧バルブ４６，４９はコントローラ４４により能動的に制御される。低圧バルブ４６は、典型的には、開位置に向かって付勢され、コントローラ４４によって開位置と閉位置との間で切り替えることができる。高圧バルブは、典型的には、閉位置に向かって付勢され、コントローラ４４によって開位置と閉位置との間で切り替えることができる。しかしながら、低圧バルブ４６が代替的に閉位置に付勢されるとともに高圧バルブ４９が代替的に開位置に付勢されてもよいことを理解されたい。高圧バルブ４９は、後でより詳細に説明する。
【０１１９】
油圧ポンプ１０及び油圧モータ１４は、それぞれ、ポンピング又はモータリングサイクルのみを実行することができる。しかしながら、いずれかまたは両方の装置はポンプモータであってもよく、該ポンプモータは、選択的動作モードにおいてポンプまたはモータとして動作することができ、それにより、ポンピング又はモータリングサイクルを実行することができる。
【０１２０】
フルストローク・モータリングサイクルは、例えば、油圧モータ１４によって使用時に実行され、図３を参照して説明される。図３は、下記プロットによってモータリングサイクルの６つのステージを示している。プロットは、時刻に対するピストンストローク位置６０と、時刻に対する高圧バルブ制御信号７０と、時刻に対する高圧バルブ位置８０と、時刻に対する低圧バルブ制御信号９０と、時刻に対する低圧バルブ位置１００と、時刻に対する作動室の圧力１１０とである。６つのステージは、それぞれ図３の数値１−６によって識別される。
【０１２１】
収縮行程の間（ステージ１）、ピストン３８はシリンダ内で往復運動し、下死点（ＢＤＣ）から上死点（ＴＤＣ）に向かって移動する。このステージでは、高圧バルブ４９が閉じている間、低圧バルブ４６は開いている。ピストンがシリンダの中へさらに移動するにつれて作動室３４の容積の減少し、これにより流体は低圧バルブ４６を通って低圧マニホールド４８へ排出される。
【０１２２】
第２段階（ステージ２）において、第１スイッチング信号９２は、ピストン３８がＴＤＣに到達する直前に、コントローラ４４によって低圧バルブ４６に送信される。この第１スイッチング信号９２によって、ピストンがＴＤＣに達する前に低圧バルブ４６が閉鎖し、これにより作動室の容積が減少し続けるとともに作動室３４内の圧力が上昇する。
【０１２３】
低圧バルブ４６が完全に閉じられたとき、第２スイッチング信号７２は、コントローラ４４によって高圧バルブ４９に送信される。高圧バルブ４９が第２スイッチング信号７２に反応するまでに、作動室３４には、高圧バルブ４９が第２スイッチング信号に応答して開くように十分な圧力が生じている。したがって、ステージ３において、高圧バルブ４９が（ＴＤＣ直後に）開き、流体が高圧マニホールド５０から作動室３４に流入する。この高圧油がピストン３８をシリンダ３６の外へ作動させ、これによりピストン底部４０と偏心カム３０を介してクランクシャフトが回転する。
【０１２４】
ピストン３８がＢＤＣの方へ戻るときに、高圧バルブ４９は、コントローラ４４によって与えられる電気パルス７４によって開いた状態を維持する（ステージ４）。ＢＤＣの直前に、電気パルス７４が停止し、高圧バルブ４９の閉付勢によって高圧バルブ４９が閉じる。この時点で、作動室３４内の圧力は低下する。なぜなら、ピストンがまだＢＤＣに達していないためにその容積がまだ増加しているからであり、もはや高圧マニホールド５０と連通していないからである。ピストン３８がＢＤＣに達すると（ステージ５）、低圧バルブ４６の開付勢が低圧マニホールド４８と作動室３４との間の圧力差に打ち勝つのに十分に、作動室の圧力が低下し、低圧バルブ４６が開く（ステージ６）。
【０１２５】
ピストン３８がＢＤＣからＴＤＣへ移動するように上記サイクルが繰り返されてもよい。
【０１２６】
このサイクルの変形は、例えば、ＥＰ０３６１９２７に記載のサイクルのようなポンピングを実現するように採用されてもよい。作動室３４の膨張行程の間、低圧バルブ４６が開放され、低圧マニホールド５０から作動油が受け取られる。ＢＤＣにおいて、又はＢＤＣの前後において、コントローラ４４は、低圧バルブ４６が閉じられるべきか否かを判定する。低圧バルブ４６が閉じられると、作動室３４内の作動油がピストン３８（該ピストンはクランクシャフトによってピストン底部４０を介して駆動される）のシリンダ３６内への移動によって加圧され、続く収縮段階において高圧バルブ４９へ排出される。これにより、ポンピングサイクルが生じ、流体の体積が高圧マニホールドに押しのけられる。低圧バルブ４６は、その後、上死点で又は上死点直後で再び開く。低圧バルブが開いた状態を維持していれば、作動室内の作動油が低圧マニホールドに排出されて戻り、アイドルサイクルが生じる。アイドルサイクルでは、高圧マニホールド５０への流体の正味の押しのけ容積がない。
【０１２７】
幾つかの実施形態では、アイドルサイクルかフルストローク・ポンピング及び／又はモータリングサイクルかを選択する代わりに、マシンコントローラ４４は、部分ストローク・ポンピング及び／又は部分ストローク・モータリングサイクルを生成するために、バルブタイミングの正確な位相を変更するように動作可能でもある。
【０１２８】
部分ストローク・ポンピングサイクルでは、作動室３４の最大ストローク容積の一部のみが高圧マニホールド５０へ押しのけられるように、低圧バルブ４６は、排出ストロークにおいて遅く閉じられる。典型的には、低圧バルブ４６の閉鎖は、上死点の少し手前まで遅延させられる。
【０１２９】
部分ストローク・モータリングサイクルでは、膨張ストロークの途中で高圧バルブ４９が閉じられて低圧バルブ４６が開かれることにより、高圧マニホールド５０から受け取った流体の体積及びその結果として流体の正味の押しのけ容積は、そうでない場合より少なくなる。
【０１３０】
なお、油圧ポンプ１０のコントローラ及び／又は油圧モータ１４のコントローラは、油圧ポンプ１０及び油圧モータ１４から離れていてもよい。例えば、モータ１４とポンプ１０の両方を制御するために単一の集中制御装置が用いられてもよい。しかしながら、典型的には、油圧ポンプ１０及び油圧モータ１４は、別々のコントローラを有する。
（高圧バルブ）
【０１３１】
図４は、高圧バルブ４９の拡大概略断面図を示す。高圧バルブ４９は、第２被収容部１２２に連結された第１被収容部１２０と、第１及び第２被収容部１２０，１２２の間に設けられたポペット１２４と、第１被収容部１２０とポペット１２４との間に設けられたコイルスプリング１３２と、を備えている。第１被収容部１２０は、ソレノイドコア１２８内部に巻かれたソレノイドコイル１２６を保持する第１ケーシング１２５を備えている。第２被収容部１２２は、バルブ本体１３８を保持する第２ケーシングを備える。バルブ本体１３８は、環状ポート１４２の周囲に設けられた環状弁座部材１４０と、ポート１４２の環状部の中に設けられた中央ランド１４４とを備える。環状ポート１４２は、典型的には、上記の流体作動機械（ポンプ１０及び／又はモータ１４）の作動室３４に流体的に接続された入口である。
【０１３２】
第２ケーシングは、典型的には、流体作動機械（上述したポンプ１０又はモータ１４）の本体鋳物の一部である。典型的には、第２ケーシングが流体作動機械の本体鋳物と一体で形成されている。
【０１３３】
ポペットロッド１３４は、中央ランド１４４に強固に取り付けられた基端部１４５を有し、ポペット１２４の移動を案内するために設けられている。ポペットロッド１３４は、中央ランド１４４とは別々に形成され、その後、中央ランド１４４に取り付けられてもよい。あるいは、ポペットロッド１３４が中央ランド１４４と一体的に形成されてもよい。ポペット１２４は、スリーブ１４７を含み、該スリーブを通ってポペットロッド１３４が中央ランド１４４から延在している。ポペット１２４は、ポペット１２４をポペットロッド１３４に沿って（図４に示される）弁開放位置と弁閉鎖位置とにスライド可能である。弁開放位置では、（典型的にはポペットアーマチュアの一部を形成する）ポペット１２４の（上部の）環状ソレノイド係合面１５０がソレノイドコア１２８に係合し、弁閉鎖位置では、ポペット１２４の環状シール１５２は、環状入口１４２を通る流体の流れを妨げるように弁座に密封的に係合する。弁座は、弁座部材１４０と中央ランド１４４の半径方向外側部分とを含む。環状シール１５２は、ポペット１２４が弁閉鎖位置にあるときに、第１環状シーリングラインに沿って弁座部材１４０と密封的に係合する第１環状リッジ１５２ａと、第２環状シーリングラインに沿って中央ランド１４４（の前記半径方向外側部分）に係合する第２環状リッジ１５２ｂとを備えている。第１環状リッジ１５２ａは第２環状リッジ１５２ｂより大きな直径を有する。第１シーリングラインは、（図４に点線で示される）第１平面を規定し、第２シーリングラインが第２平面を規定する。この例示的な実施形態において、第１及び第２平面は同一平面である。以下に説明するように、ポペットロッド１２４がバルブ本体１３８の中央ランド１４４に片持ち支持されるように、ポペットロッド１３４は強固に装着されていない末端部１４８を有する。
【０１３４】
ポペットロッド１３４は、第１及び第２シーリングラインによって規定される平面に対して実質的に直角に中央ランド１４４から延在している。典型的には、ポペットロッド１３４はポペットスリーブの全長を貫通して延在しているが、中央ランド１４４とソレノイドコア１２８との間すべてに延在しているわけではない。典型的には、ポペットスリーブ１４７によって受け入れられるポペットロッド１３４の部分長は、中央ランド１４４とソレノイドコア１２８の一部との間の最短距離の８０％未満、好ましくは７０％未満、より好ましくは６０％未満、さらにより好ましくは５０％未満である。ソレノイドコア１２８は、ポペットロッド１３４の末端部の真上（すなわちポペットロッド１３４の外周から上方に鉛直方向に延びる仮想容積内）に設けられている。できるだけ短いポペットロッドを保持することによって、バルブ組立体の間、例えば第１ケーシング部分が第２ケーシング部分に連結されるときに、ポペットロッドの直角度が変化する可能性が大幅に低減される。
【０１３５】
ポペット１２４は、ポペット本体１５４をさらに含み、ポペット本体は、ソレノイド係合面１５０と環状シール１５２の第１環状リッジ１５２ａとの間で先細になっており（ソレノイド係合面１５０は環状シール１５２の第１環状リッジ１５２ａよりも小さな直径を有し）、ポペット本体１５４は、ソレノイド係合面１５０と環状シール１５２との間の中間位置において、高圧マニホールド５０とバルブ４９とを接続するための高圧ポート１５５を含む。
【０１３６】
ソレノイドコア１２８は、スプリング１３２の第１端部がソレノイドコア１２８と係合しスプリング１３２の第２端部がポペット１２４と係合するように、スプリング１３２を収容するための凹部１３０を備える。スプリング１３２は、それがソレノイドコア１２８とポペット１２４の両方に伸長力を及ぼすように圧縮されている。ソレノイドコア１２８はスプリングに対して静止状態を維持しているため、ソレノイドコア１２８はスプリング１３２に反力を与え、ポペット１２４を弁閉鎖位置に向かって付勢するのを助ける。ソレノイドコイル１２６が通電されると、ポペット１２４はソレノイドコア１２８の方へ電磁的に引き寄せられ、このときスプリング１３２の付勢力に打ち勝ってポペット１２４がポペットロッドに沿って弁閉鎖位置から弁開放位置にスライドする。
【０１３７】
弁開放位置では、作動油は、ポート１４２，１５５を介して作動室３４と高圧マニホールド５０との間を流れることができる。
【０１３８】
スプリング１３２は、典型的には、ソレノイドコイル１２６が通電されていないときに、スプリング１３２によってソレノイドコア１２８及びポペット１２４に及ぼされる伸長力（及びソレノイドコア１２８によってスプリング１３２に及ぼされる対応する反力。該反力はスプリング１３２を介してポペット１２４に伝達される。）が、ポート１４２，１５５の間の圧力差が小さい（例えば２バールまで、好ましくは５バールまで、より好ましくは１０バールまで）場合であっても弁閉鎖位置へのポペット１２４の移動を行うために十分な大きさとなるように、選択される。
【０１３９】
高圧バルブ４９は、使用時において、典型的には作動室３４と高圧マニホールドとの間の比較的小さな圧力差（例えば２バールまで、好ましくは５バールまで、より好ましくは１０バールまで）に抗して迅速に開く必要がある。高圧バルブ４９に求められる開放又は閉鎖の速度は、発電機の速度による。発電機の速度は、１０００〜３６００回転／分（ｒｐｍ）以上であってもよく、高圧バルブ４９は開又は閉動作を１回転当たりに少なくとも２回（ここで発電機シャフトの１回転が例えばモータの１サイクルに対応する）行う必要がある。したがって、ポペット１２４は、モータ又はポンピングサイクルを成功させるために非常に高速で開閉しなければならず、かなりの量の運動エネルギーを要する。
【０１４０】
バルブの開放時にポペット１２４のソレノイド係合面１５０がソレノイドコアに突き当たり、バルブの閉鎖時にポペット１２４の環状シール１５２が弁座（すなわち弁座部材１４０及び中央ランド１４４の半径方向外側部分）に突き当たる。バルブ４９の開放時にポペット１２４のソレノイド係合面１５０がソレノイドコア１２８の係合面と同一平面上で突き当たって重なると、ポペットの運動エネルギーが最大表面積上で散逸されるため、ポペット１２４及びソレノイドコア１２８へのダメージが最小となる。同様に、バルブ４９の閉鎖時に環状シール１５２の第１及び第２環状リッジ１５２ａ，１５２ｂが弁座と同一平面上で突き当たって重なる（すなわち、環状リッジ１５２ａ，１５２ｂが、弁座部材１４０及び中央ランド１４４の係合面に対して実質的に同時に係合する）と、ポペット１２４の運動エネルギーが最大表面積上で散逸されるため、ポペット１２４、弁座部材１４０及び中央ランド１４４へのダメージが最小となる。これを実現するために、ポペットロッド１３４はポペット１２４を正確に案内しなければならない。
【０１４１】
ポペットロッド１３４がポペット１２４を正確に案内するために、ポペットロッド１３４は、シーリングラインによって規定される平面に対して実質的に直角でなければならない（典型的には、シーリングラインによって規定される平面に対してロッドが直角から０．３度以内である）。第１及び第２被収容部１２０，１２２を互いに連結する前に、ポペットロッドの直角度が測定されてもよい。
【０１４２】
このタイプの以前のポペットバルブでは、ポペットロッドがその基端部でバルブ本体に強固に連結されており、またその末端部もソレノイドコアに連結されていた。バルブ組立プロセスではポペットロッドがソレノイドコアと係合する必要があり、シーリングラインによって規定される平面に対するポペットロッドの直角度にバルブ組立プロセスが影響を与えることが発見された。したがって、バルブ組立の前に行われる直角度の測定は、組立後に信頼することができない。これにより、使用中にバルブにダメージを与える可能性が高まり、その作動寿命の減少を招いていた。
【０１４３】
しかしながら、バルブ４９では、ポペットロッド１３４がバルブ本体のみに強固に取り付けられているため（すなわち、ポペットロッド１３４が片持ち支持されているため）、ポペットロッド１３４はバルブ組立中にソレノイドコア１２８（又は第１ケーシング部分１２５内に設けられた他の構成）と係合しない。該ポペットロッド１３４は、組立済みのバルブにおける中央ランド１４４及びソレノイドコア１２８の間の全てに亘って延在しているわけではなく、この点でも有益である。したがって、バルブ組立の前に行われる直角度の測定は、バルブ組立を完了した後においても正確性が維持される。すなわち、バルブ組立の前に行われる直角度測定の結果、バルブのシーリングラインによって画定される面に対してポペットロッド１３４が十分な直角度を有すると思われる場合には、ポペットロッド１３４は、組立後においてもポペット１３４を正確に案内するために十分な直角度に維持される。これは、バルブの製造公差を大幅に減少させ、予想される作動寿命を延ばす。これは、メンテナンスのためのアクセスが困難な洋上風力タービンのような用途において特に重要である。
【０１４４】
ポペットのソレノイド係合面１５０は、ソレノイドコア１２８に係合する抗スティクションディスクを必要に応じて備えていてもよい。
（ダンピング）
【０１４５】
ポペット１２４におけるソレノイド係合面１５０及び環状シール１５２と、ソレノイドコア１２８の係合面及び弁座部材１４０及び中央ランド１４４との衝突力をさらに低減するために、ダンピング機構が設けられてもよい。
【０１４６】
図５（ａ）−５（ｃ）の各々はバルブ２００におけるダンピング機構の一部の概略断面図を示しており、図５（ａ）は弁開放位置におけるダンピング機構を示しており、図５（ｂ）は弁開放位置と弁閉鎖位置との間の中間位置におけるダンピング機構を示しており、図５（ｃ）は、弁閉鎖位置におけるダンピング機構を示している。バルブ２００は、上述したバルブ４９と類似しているが、ポペットロッドとポペットがダンピング機構の部品を形成するように適用されている。バルブ２００の構成のうちバルブ４９の構成と対応するものは同一の参照符号を付する。
【０１４７】
バルブ２００は、ポペットスリーブ２４７を有するポペットを含み、ポペットロッドがポペットスリーブ内を通って延在する。ポペットは、ポペットロッド２３４上をスライド可能であり、ポペットロッドはポペットを弁開放位置と弁閉鎖位置との間で案内する。弁開放位置においてポペットの（典型的には環状の）ソレノイド係合面がソレノイドコアに係合し、弁閉鎖位置においてポペットの環状シールがバルブ本体の弁座に係合する。弁座は、環状弁座部材と、弁座部材の環の中に設けられた中央ランドの半径方向外側部分とを含む（上述のバルブ４９の弁座と同様）。
環状シールは、弁座部材と係合する第１環状シーリングリッジと、中央ランドの半径方向外側部分と係合する第２環状シーリングリッジとを含み、第１環状リッジは、第２環状リッジよりも大きな直径を有する。
【０１４８】
ポペットロッド２３４は、バルブ本体１３８の中央ランドに強固に取り付けられた基端部２４５と、強固に取り付けられていない末端部とを含む（すなわちポペットロッド２３４は中央ランドに片持ち支持されている）。ポペットロッド２３４は、ポペットロッドの基端部２４５に近接する段付きフランジ２０２（第１係合構造）を含む。図５（ａ）〜（ｃ）の例では、段付きフランジは、中央ランド１４４からポペット２３４のスリーブ２４７内に設けられた空洞２７５内へ延設されている。段付きフランジ２０２の底面は、弁座の一部を形成する中央ランド１４４の前記部分と同一平面上にある。ポペットロッド２３４の細長部分２０３は、ポペットを案内するために、段付きフランジ２０２からポペットスリーブ２４７内へと延設されている。ポペットスリーブ２４７は、ポペットが弁閉鎖位置（図５（ｃ）参照）にあるときに段付きフランジ２０２と係合するよう構成された（第２）係合構造２０４を更に含む。段付きフランジ２０２の底面は中央ランド１４４の前記部分と同一平面上にある必要はなく、代替的に、段付きフランジ２０２の底面は、ポペットロッド２３４の基端部２４５に近接する中央ランド１４４内の（例えば機械加工によって形成された）空洞内へ嵌め込まれてもよい。
【０１４９】
作動油は係合構造２０４と段付きフランジ２０２との間の空洞２７５に供給される。図５（ｂ）及び図５（ｃ）に最も明瞭に示されるように、ポペットが弁閉鎖位置に近づくときに段付きフランジ２０２と係合構造２０４との間に第１ダンピング流路２０６が形成される。必要に応じて、一つ又は（好ましくは）二つ以上のＬ型ダンピング流路２０７が段付きフランジ２０２に設けられていてもよく、各Ｌ型ダンピング流路は段付きフランジ２０２の軸方向の面に第１開口２０７ａを含み、段付きフランジ２０２の側面に第２開口２０７ｂを含む。
【０１５０】
段付きフランジ２０２、係合構造２０４、作動油及びダンピング流路２０６，２０７は、全体でダンピング機構を構成する。より具体的には、ポペットが弁開放位置から弁閉鎖位置へ移動するときに、ダンピング流路２０６，２０７に作動油を押し込むことによって油圧ダンピングが実現される。ポペットが弁開放位置（図５（ａ）参照）にあるときには、作動油がダンピング流路２０７の第１及び第２開口２０７ａ，２０７ｂの間を自由に流れるように、係合構造２０４は段付きフランジ２０２と重ならない。このとき、ダンピング流路２０６は段付きフランジ２０２と係合構造２０４との間にまだ形成されていないため、作動油は、係合構造２０４と段付きフランジ２０２との間から、係合構造２０４の外面とポペット本体（図５（ａ）〜（Ｃ）に不図示）の内面との間の容積部へ自由に流れることができる。したがって、ポペットが弁開放位置にあるときに、ポペットに（もしあれば）最小のダンピングがかかる。ポペットが弁開放位置から弁閉鎖位置の方へ移動するときに、係合構造２０４は段付きフランジ２０２と重なり始め、ダンピング流路２０７の側面の開口２０７が係合構造２０４によって次第に覆われる。係合構造２０４は、したがってダンピング流路２０７を通る作動油の流れを次第に制限し、その結果、作動油が係合構造２０４及び段付きフランジ２０２に及ぼす反力が増大する。この結果、ポペットが弁座に近づくにつれて、ポペットロッド２３４に沿ったポペットの移動にかけられるダンピングのレベルが増大する。このダンピングのレベルの増大は、ポペットが弁閉鎖位置に到達したときにおけるポペットの環状シールと弁座との間の衝突力を失くすのに有益であり、これによりバルブ２００の予想寿命が延びる。
【０１５１】
ポペットが弁閉鎖位置にあるときに、係合構造２０４はダンピング流路２０７の開口２０７ｂを部分的にのみ覆う。開口２０７ｂを全体的には覆わないことで、弁開放位置から弁閉鎖位置の方へのポペットの移動に対して小さなレベルのダンピングのみを確実にかけることができる。その上、係合構造２０４がポペットロッド２３４の細長部分２０３に隣接しているときには（すなわち弁開放位置と弁閉鎖位置との間におけるその通路に沿った中間位置にあるときには）、作動油の流れが大きく制限されない。なぜなら、作動油が第２ダンピング流路２０７を通って係合構造２０４と段付きフランジ２０２との間を自由に流れることができるからである。したがって、ダンピング機構は、ポペットが弁開放位置と弁閉鎖位置との間の中間位置にあるときに、最小のダンピングを生じさせる。このため、ポペットは、弁閉鎖位置に近づくにつれてその移動がダンピングを受けても、流体作動機械の高圧バルブとして用いられるために十分に高速で弁開放位置と弁閉鎖位置との間を移動するよう動作することが可能である。
【０１５２】
ポペットが弁座に近づくにつれて、ダンピング機構によってポペットにかかるダンピングは、弁開放位置と弁閉鎖位置との間の中間でポペットにかかるダンピングレベルに対して典型的には少なくとも５０％増大する。
【０１５３】
ダンピング流路２０６，２０７の幅は、ダンピングの要求レベルを満たすために設計段階で調節されてもよい。
【０１５４】
第２ダンピング流路２０７は段付きフランジ２０２から省略してもよく（代替的に中空でないブロックであってもよく）。係合構造２０４内に代替的に設けられた第２ダンピング流路であってもよいことを理解されたい。この場合、係合構造内の第２ダンピング流路は弁開放位置から弁閉鎖位置へポペットが移動するにつれて段付きフランジによって次第に覆われてもよく、それが弁閉鎖位置に近づくにつれてポペットの移動にかかるダンピングレベルが増大する。第２ダンピング流路は、バルブの高速な開放を可能とするために、弁閉鎖位置において段付きフランジによって部分的にのみ覆われていることが好ましい。この場合、ポペットが弁閉鎖位置に近づいたときに、第１ダンピング流路２０６は、段付きフランジ２０２と係合構造２０４との間に形成されたままであってもよい。
【０１５５】
段付きフランジ２０２はポペットロッド２３４ではなくバルブ本体の中央ランド上に設けられてもよいことも理解されたい。代替的に、段付きフランジ２０２の一部がポペットロッド２３４上に設けられ、段付きフランジ２０２の一部がバルブ本体の中央ランド付近に設けられてもよい。
【０１５６】
図５（ｄ）〜図５（ｆ）は、ポペットが弁開放位置に近づくにつれてポペットの移動にかかるダンピングを増大するために設けられる同様のダンピング機構を示している。図５（ｄ）は、弁閉鎖位置におけるポペットを示しており、図５（ｅ）は弁閉鎖位置と弁開放位置との間の中間位置におけるポペットを示しており、図５（ｆ）は弁開放位置におけるポペットを示している。図５（ｄ）〜図５（ｆ）に示されるダンピング機構は、ソレノイドコア１２８の下側上（及び／又はその末端部に隣接したポペットロッド２３４上）に設けられた第２段付きフランジ２０２ｂ（第３係合構造）と、ソレノイドコア１２８に最も近いポペットスリーブ２４７の端部に設けられた同様の（第４）係合構造２０４ｂ（及び反対側の第１係合構造２０４）と、（第４）係合構造２０４ｂは、バルブ２００が弁開放位置にあるときに段付きフランジ２０２ｂと係合するよう構成される（図５（ｆ）参照）。Ｌ型ダンピング流路２４９は段付きフランジ２０２ｂ内を通って設けられており、ポペットが弁開放位置に近いたときに、更なるダンピング流路２０６ｂが（第４）係合構造２０４ｂと段付きフランジ２０２ｂとの間に形成される。段付きフランジ２０２ｂ内のダンピング流路２４９は、段付きフランジ２０２ｂの軸方向の面に設けられた第１開口２４９ａと、段付きフランジ２０２ｂの側面の第２開口２４９ｂとを含む。ポペットが弁閉鎖位置（図５（ｄ）参照）にあるときに、開口２４９ａ，２４９ｂは完全に開放され、流体がダンピング流路２４９を通って流体が自由に流れることができる。しかしながら、ダンピング流路２４９の開口２４９ａ，２４９ｂは、ポペットが弁開放位置に近づくにつれて係合構造２０４ｂによって次第に覆われてもよく（図５（ｅ）及び図５（ｆ）参照）、それによりポペットが弁開放位置に近づくにつれてポペットの移動にかかるダンピングのレベルが増大する。これは、ポペットのソレノイド係合面とソレノイドコアとの衝突力を失くすのに有益であり、バルブ２００の予想寿命をさらに伸ばす。この場合もやはり、ポペットがソレノイドコアに近づくにつれて、ダンピング機構によってポペットにかかるダンピングは、弁閉鎖位置と弁開放位置との間の中間位置でポペットにかかるダンピングに対して典型的には少なくとも５０％増大する。  
【０１５７】
ポペットとポペットロッド２３４との間にダンピング機構を設けることによって、コンパクトな配置を実現することができる。
【０１５８】
如何なる適切な係合構造も、前記係合構造の間の一つ以上のダンピング流路を通る作動油の流れを制限することによって要求されるダンピングをそれぞれ提供するために、係合構造２０４、ポペット上の段付きフランジ２０２、ポペットロッド２３４／中央ランド／ソレノイドの代わりに用いられることを理解されたい。
【０１５９】
図６は、代替的なダンピング機構２５０を示している。ダンピング機構２５０は図５（ａ）〜（ｃ）のダンピング機構に類似しており、同一の構成には同一の参照符号を付することとする。ダンピング機構２５０は、図５（ａ）〜（ｃ）に示されるものと類似するポペットロッド２３４上に設けられた段付きフランジ２５２を備えているが、段付きフランジ２５０の中を通って延びるダンピング流路が設けられていない。ダンピング機構２５０は、ポペットロッド２３４にスライド可能に取り付けられた不連続な係合構造部材２５４と、係合構造２５４と段付きフランジ２５２の間に延在する弾性付勢機構２５６（例えば部分的に圧縮されたスプリング）とを更に含んでおり、弾性付勢機構は、不連続な係合構造２５４を段付きフランジ２５２から離れるように付勢する（押す）。ダンピング機構２５０のポペットロッド２３４は凹部２５８を含んでおり、該凹部は不連続な係合構造２５４の一部を受け入れる。凹部２５８は、凹部２５８によって受け入れた係合構造２５４の一部に係合可能な天井２６０を含んでいる。ポペットロッドとポペットの間の空洞２７５には作動油が供給される。ダンピング流路２６２は係合構造２５４の（軸方向）上面２６４を貫通して設けられる（ただし、付加的又は代替的に係合構造２５４の側面２６６をダンピング流路が貫通して設けられてもよいことを理解されたい）。ポペットスリーブ２４７の底面２６８は、ポペットが弁閉鎖位置に近づいたときに係合構造２５４の軸方向の面２６４に係合するように配置される。ただし、ポペットが弁閉鎖位置に近づいたときに係合構造２５４の軸方向の面２６４に係合するように、ポペットの内面の底が代替的に配置されてもよい。
【０１６０】
係合構造２５４は、（図６に示されるように）ポペットロッド２３４の基端部２４５又は末端部２４８に隣接してポペットロッド２３４上にスライド可能に設けられ、これにより、ポペットが弁閉鎖位置に近づくにつれてポペットの移動にかかるダンピングのレベルが増大する。この点について、以下により詳細に説明する。
【０１６１】
弁開放位置では、係合構造２５４の前記部分は凹部２５８の天井２６０に係合し、係合構造２５４と段付きフランジ２５２とは重ならない。したがって、ポペットが弁開放位置にあるときに、ポペットに（もしあれば）最小のダンピングがかけられる。ポペットが弁開放位置から弁閉鎖位置の方へ移動するときに、ポペットスリーブ２４７の底面２６８が係合構造２５４の軸方向の面２６４に係合し、係合構造２５４を段付きフランジ２５２に向けて移動させる。これによって係合構造と段付きフランジ２５２の間の容積が減少する。係合構造２５４が段付きフランジ２５２と重なり始める前には、作動油は空洞２７５から自由に流出可能である。しかしながら、係合構造２５４が段付きフランジ２５２と重なり始める（又は係合する）と、係合構造２５４と段付きフランジ２５２の間において、空洞２７５からダンピング流路２６２及びダンピング流路２７０を通りぬける作動油の流れが制限される。係合構造２５４と段付きフランジ２５４との重なりは、空洞２７５からの作動油の流れをこのように制限し、その結果、空洞２７５内の作動油が係合構造２５４及び段付きフランジ２５２に及ぼす反力が増大する。この結果、ポペットが弁座に近づくにつれて、ポペットロッド２３４に沿ったポペットの移動にかけられるダンピングレベルが増大する。このダンピングレベルの増大は、ポペットが弁閉鎖位置に到達したときにおけるポペットの環状シールと弁座との間の衝突力を失くすのに有益であり、これによりバルブの予想寿命が延びる。
【０１６２】
ポペットが弁閉鎖位置から弁開放位置の方へ移動するときに、付勢機構が係合構造２５４を段付きフランジから離れるように押す。係合構造２５４の移動は、ポペットスリーブ２４７のそれに最初に追従してもよく、代替的には、ポペットが弁開放位置に向けて移動するとすぐにポペットスリーブ２４７が係合構造から離脱してもよい。ポペットロッドにおける凹部２５８の天井２６０に係合構造２５４が係合すると、段付きフランジ２５２から離れるような係合構造２５４の更なる移動は妨げられる。したがって、天井２６０は、段付きフランジから離れるような係合構造の更なる移動を妨げるエンドストップとして機能する。さらに、ポペットが弁開放位置に向けて更に移動するときに、まだそうしていなければ、ポペットスリーブ２４７は係合構造２５４から離脱する。
【０１６３】
上述したように、ポペットが弁閉鎖位置にあるときに、係合構造２５４は段付きフランジ２５２に重なる。ただし、作動油はダンピング流路２６２（及び段付き構造２５４の周囲）を自由に流れる。したがって、弁閉鎖位置から弁開放位置の方へのポペットの移動には小さなレベルのダンピングのみがかかる。さらに、係合構造２５４がエンドストップ２６０に係合するときに係合構造２５４と段付きフランジ２５２とに重なりが無いため、ポペットが弁閉鎖位置と弁開放位置の間の中間位置にあるときに、流体が係合構造２５４と段付きフランジ２５２との間を自由に流れることができる。したがって、係合構造と段付きフランジが重なるようにポペットが係合構造２５４を段付きフランジ２５２に向かって移動させるまで、ダンピング機構２５０によって生じるダンピングレベルは最小である。
【０１６４】
付勢機構は、典型的にはダンピング流路２６２の直径とともに以下のように評価される（すなわち、付勢機構によって付与される付勢力の大きさが選択される）。すなわち、ポペットが弁閉鎖位置から弁開放位置へ移動するときに、係合構造２５４がその『準備』位置（すなわち、それがエンドストップ２６０と係合する位置）に戻るのに要する時間がポペットの動作の要求周波数に適合するように評価される。これは、典型的には、ポペットが弁開放位置から弁閉鎖位置の方へ戻り始める時までに係合構成２５４がその『準備』位置へ戻るように、付勢機構２５６及びダンピング流路２６２の直径が選択されることを意味している。
【０１６５】
ポペットが弁閉鎖位置へ接近していない時にダンピングレベルを最小化することによって、また付勢機構とダンピング流路の直径を適切に調節することによって、ポペットは、弁閉鎖位置に近づくときにその移動がダンピングを受けても、流体作動機械の高圧バルブとして用いられるために十分に高速で弁開放位置と弁閉鎖位置との間を移動するように動作可能である。
【０１６６】
図７（ａ）は、代替的なダンピング機構を含む代替的なバルブ３００を示している。代替的なバルブ３００は、上述したバルブ４９と類似しているが、ポペットと第１ケーシングとの間にダンピング機構を設けるように、ポペットと第１ケーシング部分が適用されている。バルブ３００の構成のうちバルブ４９の対応構成と同一のものには同一の参照符号を付している。
【０１６７】
バルブ３００は、適応した第１バルブケーシング３２５と適応したポペット３２４とを備えており、第１バルブケーシング３２５及びポペット３２４は第１バルブケーシング３２５とポペット３２４との間にダンピング機構の一部を設けるように適応している。前述のように、ポペット３２４はポペットロッド３３４に沿って（及び、によって案内され）弁開放位置と弁閉鎖位置との間をスライド可能である。弁開放位置では、ポペット１２４のソレノイド係合面３５０がソレノイドコア１２８に係合し、弁閉鎖位置では、ポペット１２４の環状シール３５２が弁座に係合する（図７（ａ）に不図示）。上述のように、弁座は、典型的には、環状ポートの周りに設けられた環状弁座部材１４０と、弁座部材の環の中に設けられた中央ランドの半径方向外側部分とを含む。
【０１６８】
ポペット３２４は、ポペット３２４の外面３０４上に、そのソレノイド係合面３５０に近接して凹部３０２が設けられているが、該凹部はそのソレノイド係合面３５０から環状シール３５２の方向へ離れている。凹部３０２は、ポペット３２４の外面３０４の第１及び第２部分３０４ａ，３０４ｂの間に延在している。第１ケーシング３２５は、第１ケーシングの内面３０８からポペット３２４の方へ突出した突出部３０６を含む。作動油は第１ケーシング３２５とポペット３２４の間に供給される。突出部３０６、凹部３０２、ポペット３２４の側面の第１及び第２部分３０４ａ，３０４ｂは、ケーシング３２５とポペット３２４との間で幅が変化するダンピング流路３１２を形成する。
【０１６９】
ポペット３０４が弁閉鎖位置にあるときに、ポペット３２４の外面３０４の第１部分３０４ａは、凹部３０２とソレノイド係合面３５０との間に延在し、突出部３０６と一列に配置され、ダンピング流路３１２を狭めることによって流路３１２からの作動油の流れを制限する。したがって、ポペットを弁開放位置へ向けて移動させるためにソレノイドが通電されるときに、ポペットのソレノイド係合面３５０から狭められたダンピング流路を通って作動油が押し出されるので、ポペットの最初の動きにダンピングがかけられる。しかし、ポペットが更に弁開放位置の方へ移動すると、凹部３０２は突出部３０６と一列に並ぶ。これにより、ダンピング流路３１２の幅が大きくなり、作動油の流れの抵抗が小さくなるとともにポペットの移動にかかるダンピングのレベルが減少する。したがって、ダンピング機構は、ポペット３２４が弁開放位置と弁閉鎖位置との中間位置にあるときに最小のダンピングを生じさせる。これにより、ポペット３２４は、流体作動機械の高圧バルブとして使用するために十分に高速で弁開放位置と弁閉鎖位置との間で移動することができる。
【０１７０】
ポペット３２４のソレノイド係合面３５０がソレノイドコア１２８に近づくにつれて、ポペット３２４の外面３０４の一部３０４ｂであって凹部３０２よりも環状シール３５２に近い該一部は、第１ケーシング３２５の内面の突出部３０６と一列に並び、先と同様にダンピング流路３１２が狭められてそれを通る作動油の流れが制限される。ポペット３２４のソレノイド係合面３５０がソレノイドコア１２８に近づくにつれて、ソレノイド係合面３５０とソレノイドコア１２８との間の容積がケーシング３２５とポペット３２４との間の容積へと減少することによって作動油３１０が押しのけられる。作動油３１０のこの流れは、ダンピング流路３１２を狭めることによって制限され、その結果、作動油がポペットの第１表面３５０上に反力を及ぼし、これによりポペットがソレノイドコア１２８に近づいたときにポペット３２４の移動にダンピングがかかる。このダンピングは、ポペット３２４のソレノイド係合面３５０とソレノイドコア１２８との衝突力を失くすのに有益であり、したがってバルブ３００の予想寿命が延びる。  
【０１７１】
ポペットが弁閉鎖位置に近づくときに、ポペット３２４の環状シール３５２と弁座との衝突力を失くすのに役立てるために、ポペットの移動をダンピングするのとは逆の動作をダンピング機構が行ってもよい。これによりバルブ３００の予想寿命が延びる。
【０１７２】
凹部３０２は、代替的にはバルブケーシング３２５の内面３０８上に設けられてもよく、一方、突出部３０６は、代替的にはポペット３２４の外面３０４上に設けられてもよい（図７（ｂ）参照）。
【０１７３】
所望のダンピング効果を得るために、一つ以上の付加的又は代替的な突出部及び／又は凹部が、ポペット３２４の外面３０４及び／又はバルブケーシングに設けられてもよい。例えば、図７（ｃ）は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示したバルブ３００に類似する代替的なバルブ３６０を示しているが、ダンピング機構が変更されている。同一の構成には同一の参照符号を付することとする。図７（ｃ）の実施形態では、ケーシング３２５の内面３０８は、凹部３６６によって分離された二つの突出部３６２,３６４を、突出部３６２とソレノイドコア１２８との間の更なる凹部３６７と共に含んでいる。ポペット３２４の外面３０４は、凹部３７２によって分離された二つの突出部３６８，３７０を含んでいる。
【０１７４】
ポペット３２４が弁閉鎖位置（図７（ｃ）参照）にあるときに、ポペット３２４の突出部３６８,３７０はケーシング３２５の突出部３６２，３６４と一列になる。これにより、突出部３６２，３６８と３６４,３７０との間に、作動油の流れを制限する狭いダンピング流路が形成される。ポペット３２４が弁開放位置へ移動するときに、作動油は、ポペット３２４のソレノイド係合面３５０とソレノイドコア１２８との間から、突出部３６２，３６８及び３６４,３７０の間のダンピング流路を通って押しのけられる。ダンピング流路が狭いので、作動油の流れが制限される。したがって、作動油がポペット３２４に反力を及ぼし、その移動にダンピングがかかる。
【０１７５】
ポペット３２４が弁開放位置の方へ更に移動するときに、ポペット３２４上の突出部３６８はケーシング３２５内の凹部３６６と一列に並び、同時に、突出部３７０がケーシング３２５の他の凹部３６７と一列に並ぶ。この結果、ダンピング流路の幅が大きくなり、これによりポペット３２４の移動にかかるダンピングのレベルが低下する。したがって、ダンピング機構は、ポペット３２４が弁開放位置と弁閉鎖位置との間の中間位置にあるときに、最小のダンピングを生じさせる。これにより、ポペット３２４は、流体作動機械の高圧バルブとして使用するために十分に高速で弁開放位置と弁閉鎖位置との間で移動することができる。
【０１７６】
ポペット３２４が弁開放位置に近づいたときに、ポペット上の突出部３６８はケーシング３２５の内面３０８から延在する突出部３６２と一列に並び、再びダンピング流路が狭められる。ダンピング流路が狭められることにより、ソレノイド係合面３５０とソレノイドコア１２８との間からの作動油の流れが制限される。作動油によってポペット３２４のソレノイド係合面３５０上にかかる反力は、このようにして、ポペットがソレノイドコアに近づくときにポペット３２４の移動をダンピングする。このダンピングは、ポペット３２４のソレノイド係合面３５０とソレノイドコア１２８との衝突力を失くすのに有益であり、したがってバルブ３００の予想寿命が延びる。
【０１７７】
図７（ｃ）に示した突出部と凹部は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した段階的な突出部及び凹部よりもポペットの移動にかかるダンピングが徐々に増減するように、面取りされた面を備えている。
【０１７８】
図８は、他の代替的な（この場合、ダッシュポット）ダンピング機構を含む他の代替的なバルブ４００の一部についての概略断面図である。バルブ４００は、図４，５及び７（ａ）〜（ｃ）に示したバルブと類似しており、同一の構成については同一の参照符号を付することとする。バルブ４００は、バルブ本体（図８に不図示）に強固に取り付けられた基端部（図８に不図示）と、強固に取り付けられていない末端部（図８に不図示）とを有するポペットロッド４３４を備えている。ポペットロッド４３４は、環状クレードル形状の係合構造４０２を更に含み、該係合構造は、ポペット４２４が弁閉鎖位置にあるときにポペット４２４のスリーブ４４７の底部４４７ａと係合するよう構成されている。スリーブ４４７内の空洞４７５には作動油が供給される。ポペット４２４が弁開放位置にあるときには、スリーブ４４７の底部４４７ａはクレードル４０２から離間しており、作動油がそれらの間に供給される。ポペット４２４が弁閉鎖位置に近づくときに、スリーブ４４７の底部４４７ａがクレードル４０２に入り込み、作動油がスリーブ４４７の底部４４７ａとクレードル４０２との間からクレードル４０２とスリーブ４４７の間の狭いダンピング流路を通って空洞４７５へ押しのけられる。狭いダンピング流路は作動油の流れを制限し、その結果、作動油がスリーブ４４７上に反力を及ぼし、これにより、それが弁閉鎖位置に近づくときにその移動にダンピングがかかる。これにより、ポペット３２４が弁閉鎖位置に到達したときに、（上述したバルブ２００，３００，３６０と同様の方法で）ポペット４２４の環状シールと環状シールが係合する弁座との間の衝突力が低減され、これにより、バルブの予想寿命の見込みを延ばすことができる。
【０１７９】
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、更に別の代替的なダンピング機構を含む更に別の代替的なバルブ５００の一部についての概略断面図である。バルブ５００は、図４，５（ａ）〜（ｃ），６，７（ａ）〜（ｃ）及び８に示したバルブと類似しており、同一の構成については同一の参照符号を付することとする。バルブ５００は、ポペットロッド５３４を備えており、該ポペットロッドは、中央ランドに強固に取り付けられた基端部と強固に取り付けられていない末端部との間のその長手に沿った方向の中間位置に突出部５０２を有する。バルブ５００は、ポペット５２４を更に備えており、該ポペットはポペットロッド５３４が中を通って延在するスリーブ５４７を有する。ポペットロッドの突出部５０２は、ポペットロッド５３４からスリーブ５４７内の空洞５７５へと突出している。スリーブ５４７はダンピング領域５３８を含んでおり、該ダンピング領域には、ポペット５２４が弁開放位置及び弁閉鎖位置の間を移動するときに突出部５０２が収容される。スリーブ５４７は、ダンピング領域５３８の第１端部５３８ａに設けられた第１ダンピング流路５５０と、ダンピング領域５３８の第２端部５３８ｂに設けられた第２ダンピング流路５５１とを備えている。第１端部５３８ａは、（弁閉鎖位置においてポペットの環状シールが係合する）中央ランドに対してよりも（弁開放位置においてソレノイド係合面が係合する）ソレノイドコアに対して近く、第２端部５３８ｂは、ソレノイドコアに対してよりも中央ランドに対して近い。スリーブ５４７は、第１及び第２の径方向自由移動孔（又は溝）５５２，５５３を含んでおり、該孔はダンピング流路５５１，５５２から離れている。第１自由移動孔５５２は、典型的には、ダンピング領域の中間位置Ｍに対してよりも第１ダンピング流路５５０に対して近く、第２自由移動孔５５３は、典型的には、ダンピング領域５３８の中間位置Ｍに対してよりも第２ダンピング流路５５１に対して近い。ダンピング流路５５１，５５２の各々と自由移動孔５５２，５５３とは、空洞５７５と、スリーブ５４７とバルブ本体の内面との間に設けられた空洞５０４と、を流体的に接続することができる。ダンピング流路５５０，５５１の各々は、典型的には、自由移動孔５５２，５５３の各々よりもより狭い流路を形成する。空洞５７５には作動油が供給される。
【０１８０】
ポペット５２４が（図９（ａ）に示されるように）弁閉鎖位置にあるときに、ポペットロッド５３４の突出部５０２は、第１ダンピング孔５５０を覆っていないが、第１自由移動孔５５２を空洞５７５の内側から覆っている。ポペットが弁閉鎖位置から弁開放位置の方へ移動するときに、突出部５０２は空洞５７５内でピストンとして振る舞う。その結果、突出部５０２とダンピング領域５３８の第２端部５３８ｂとの間の容積は減少する。これにより、第２自由移動孔５５３及び第２ダンピング孔５５１から作動油が押し出される。同時に、作動油は、空洞５０４から第１ダンピング孔５５０、次いで第１自由移動孔５５２を通って、空洞５７５を引きこまれる。ポペット５２４が弁開放位置に近づくときに、突出部５０２は第２自由移動孔５５３を覆うが、第２ダンピング流路５５１は覆わない。ダンピング流路５５１を介した空洞５７５から空洞５０４への流体の流れが制限されることにより、作動油が突出部５０２に反力を及ぼし、ポペットが弁開放位置に近づくときに該反力がポペット５２４の移動にダンピングをかける。このように、ダンピング機構は、ポペットのソレノイド係合面とソレノイドコアとの間の衝突力が低減するのに有益であり、バルブの予想寿命の見込みを延ばすことができる。
【０１８１】
ポペット５２４が弁開放位置から弁閉鎖位置へ移動するときに同様のプロセスが起こることを理解されたい。すなわち、ダンピング流路５５０を介した流体の流れが制限されることによって、ポペットが弁閉鎖位置に近づくときにポペット５２４の移動にダンピングがかかり、自由移動孔５５２が突出部５０２によって覆われる。このため、ダンピング機構は、ポペット５２４の環状シールと弁座との間の衝突力を失くすのに有益であり、バルブ５００の予想寿命を延ばす。
【０１８２】
ポペット５２４が弁開放位置と弁閉鎖位置との間の中間行程（すなわち中間ストローク）にあるときには、自由移動孔５５２，５５３が覆われておらず空洞５７５と５０４との間により大きな流路断面積が生じるため、より小さい程度のダンピングがポペット５２４の移動にかかる。この効果は、ダンピング孔５５０，５５１よりも幅の広い流路が自由移動孔５５２，５５３によって形成されることにより高められる。これにより、ポペットが弁開放位置から閉鎖位置に近づくときにポペットの移動にダンピングがかかっても、バルブが非常に高速で開閉する。これにより、高速な開閉が典型的に求められる流体作動機械の高圧バルブとして該バルブを使用することができる。
【０１８３】
図９（ｄ）は、図９（ａ）に示ししたバルブ５００を代替するバルブ５９０の一部を示している。バルブ５９０は、図９（ａ）から図９（ｃ）に示したバルブ５００とほぼ同一であり、同一の構成については同一の参照符号を付することとする。バルブ５９０とバルブ５００の違いは、以下の通りである。すなわち、バルブ５９０は移動孔５５２，５５３を備えておらず、バルブ５９０のダンピング孔５９１，５９２はバルブ５００のダンピング孔５５０，５５１よりも幅が大きく、バルブ５９０の突出部５０２は該突出部からその長手（前記中間部分は突出部５０２の全長よりも短い長さを有する）の中間部分に沿って空洞５７５内へ延在する更なる突出部５９６を有する。突出部５９０の端部は、突出部５０２の端部から引っ込んでおり、該突出部５０２からそれが延在している。
【０１８４】
バルブ５９０のポペット５２４が（図９（ｄ）に示すように）弁閉鎖位置にあるときに、ポペッロッド５３４の更なる突出部５９６は、第１ダンピング孔５９１の少なくとも一部を覆う。ポペット５２４が弁閉鎖位置から弁開放位置へ移動するときに、突出部５０２，５９６は空洞５７５内でピストンとして振る舞う。この結果、突出部とダンピング領域５３８の第２端部５３８ｂとの間の容積が減少する。この結果、作動油が第２ダンピング孔５９２の外へ押し出される。同時に、作動油は、第１ダンピング孔が突出部５９６から離れるときに、空洞５０４から第１ダンピング孔５９１（該第１ダンピング孔の幅はポペット５２４が弁開放位置の方へ移動するにつれて増大する）を通って空洞５７５へ引きこまれる。ポペット５２４が弁開放位置に近づくにつれて、突出部５９６が第２ダンピング孔５９２を覆う部分が増える。この結果、ポペットが弁開放位置に近づくときに、空洞５７５から空洞５０４への作動油の流れの制限が強化され、この結果さらに、突出部５０２，５９６上へ及ぼされる反力が増大し、該反力がポペット５２４の移動にダンピングをかける。したがって、ダンピング機構は、ポペットのソレノイド係合面とソレノイドコアとの間の衝突力を失くし、バルブ５９０の作動寿命の見込みを延ばす。
【０１８５】
ポペット５２４が弁開放位置から弁閉鎖位置へ移動するときに同様のプロセスが起こることを理解されたい。すなわち、ダンピング流路５９１が突出部５９６によって徐々に覆われ、これにより空洞５７５と５０４との間の流体の流れにかかる制限が強化され、この結果、ポペットが弁閉鎖位置に近づくときにポペット５２４の移動にダンピングがかかる。したがって、ダンピング機構は、ポペット５２４の環状シールと弁座との間の衝突力を失くすのに有益であり、このためバルブ５９０の予想寿命を延ばすことができる。ポペット５２４が弁開放位置と弁閉鎖位置との間の中間行程（すなわち中間ストローク）にあるときには、空洞５７５と流体的に連通するダンピング孔５９１，５９２のうち幅の広い方に起因して、より小さい程度のダンピングがポペット５２４の移動にかかる。これにより、ポペットが弁開放位置から閉鎖位置に近づくときにポペットの移動にダンピングがかかっても、バルブが非常に高速で開閉する。これにより、高速な開閉が典型的に求められる流体作動機械の高圧バルブとして該バルブ使用することができる。
【０１８６】
上述した実施形態の全てにおいて（及び図９（ｄ）に示したように）、典型的には、弁開放位置と弁閉鎖位置との間でポペット５２４の移動を案内するために、ポペットロッドとポペットとの間に案内軸受５９９が設けられることが理解できる。
【０１８７】
上記の図６，７（ａ）〜（ｃ），８，９（ａ）〜９（ｄ）に示したダンピングメカニズムに関して、ポペットが弁開放位置及び／又は弁閉鎖位置に近づくにつれて、ダンピング機構によって生じるダンピングのレベルは、（典型的には、弁開放位置と弁閉鎖位置との間の中間位置でポペットにかかるダンピングに対して少なくとも５０％）増大することを理解されたい。
【０１８８】
要求されるダンピングを得るために、上述した何れか一つのダンピング機構又は複数のダンピング機構の組み合わせを採用してもよい。
【０１８９】
上記実施形態の幾つか又は全てにおいて、図１０（ａ）に示すように、ポペットスリーブ１４７，２４７，４４７，５４７の内面に凹部６００を形成してもよい。凹部６００は、スリーブの内面に沿って長手方向に延在する。結果として、スリーブ１４７，２４７，４４７，５４７の内面のうち凹部６００の両側の第１及び第２部分６０２，６０４のみがポペットロッド１３４，２３４，３３４，４３４，５３４と係合する。これにより、互いに直接的に近接して移動するポペットのスリーブとポペットロッドの表面領域が減少し、バルブのせん断損失の低減に役立つ。
【０１９０】
図１０（ｂ）に示すように、ポペットロッド１３４，２３４，３３４，４３４，５３４の外面上に凹部６１０を付加的又は代替的に設けてもよい。典型的には、凹部６１０はポペットロッドの細長部分に沿って長手方向に延在している。この場合、ポペットロッド１３４，２３４，３３４，４３４，５３４のうち凹部６１０の両側の第１及び第２部分６０６，６０８のみがスリーブ１４７，２４７，４４７，５４７の内面に係合する。この場合も、これにより、互いに直接的に近接して移動するポペットのスリーブとポペットロッドの表面領域が減少し、これはバルブのせん断損失の低減に役立つ。
（高圧バルブの製造）
【０１９１】
図１１，１２は、上述したポペットバルブ４９の製造方法を示している。図１１（ａ）に示す第１ステップでは、（上述したポンプ１０やモータ１４のような）流体作動機械の本体ケーシングに一体的に形成されたケーシングにバルブ本体が設けられる。次のステップでは、図１１（ｂ）に示すように、環状ポート１４２がバルブ本体内に機械加工によって形成されてもよく、これにより環状弁座１４０と中央ランド１４４とを形成する。しかし、このステップは、より典型的には、バルブ本体の製造中にすでに行われていることを理解されたい。図１１の（ｃ）に示す第３ステップでは、弁座部材１４０の表面は、ポペット１２４からの衝撃に対する耐久性を向上させるために硬化剤８００（例えば窒化硬化処理では窒素）を用いて処理される。このステップの間、中央ランド１４４は、それが硬化剤で処理されないようにシールドされる。
【０１９２】
次のステップでは、図１１（ｄ）に示すように、（硬化されていない）中央ランド１４４内に凹部が機械加工によって形成され、ポペットロッド１３４の基端部は、中央ランド１４４の凹部に強固に取り付けられる。中央ランド１４４は、硬化剤で処理されていないため、このステップは、容易に成し遂げられる。
【０１９３】
次に、上述したようにバルブのシーリングラインによって規定される平面に対するポペットロッド１３４の直角度測定が行われる。実用上、この直角度測定は、（図４の例の場合のように、弁座が複数のシーリングラインによって規定される平面と実質的に同一平面上にあると仮定して）弁座に対してなされてもよいし、前記シーリングラインの一つによって規定される平面と同一平面上または平行な平面上に位置する弁座の一部に対してなされてもよい。ロッドの直角度が不十分な場合、調節されてもよいし廃棄されてもよい。ロッド１３４の直角度が十分に直角であれば又はあるとき、ポペット１２４は、ポペットスリーブ１４７を介してポペットロッド１３４に覆うように嵌められる。ソレノイド１２６を含む第１ケーシング部１２５は、その後バルブ本体に取り外し可能に連結される。このステップでは、ポペットロッド１３４はバルブの他のどの構成とも相互作用することは求められない。その結果、第１ケーシング１２５をバルブ本体に連結する前に行われる直角度測定が、第１ケーシング１２５がバルブ本体に連結された後も正確なままである。ポペットロッド１３４上にポペット１２４を嵌めるステップでは、シーリングラインによって規定される平面に対するポペットロッド１３４の直角度に変化を引き起こす可能性は低いことを理解されたい。
【０１９４】
硬化剤によって中央ランドが処理されることを防ぐために、中央ランド１４４をシールドすることに替えて、図１２（ａ）に示すように中央ランドに隆起部９００を設けてもよい。この場合、図１２（ｂ）に示すように、中央ランド１４４は、弁座部材１４０と同時に硬化剤で処理されてもよい。しかし、この場合には、（図１２（ｃ）に示すように）硬化した隆起部を除去する付加的な次のステップが、中央ランド１４４の凹部を機械加工によって形成する前に行われ、それから、図１２（ｄ）に示すように、ポペットロッド１３４の基端部を中央ランド１４４に強固に取付ける。
【０１９５】
図１１−１２に示されるように、中央ランド１４４全体をシールドする必要がないことを理解されたい。実際には、典型的には、ポペット１２４の環状シール１５２と係合する中央ランドの一部を硬化することが有益である。したがって、ポペットロッド１３４がその後強固に取り付けられる中央ランドの中央領域のみが、硬化剤からシールドされてもよい（または中央ランド１４４の中央領域だけが隆起していて、その後中央ランド１４４にポペットロッド１３４を強固に取り付ける前に除去されてもよい）。
【０１９６】
代替的な方法では、ポペットロッド１３４は、直角度測定が行われる前に中央ランド１４４と一体的に形成してもよい。この場合、中央ランド１４４の一部の硬化を防ぐ必要がなく、硬化後に中央ランドの硬化部を除去する必要もない。
【０１９７】
ここに開示した発明の範囲内で更なる改良や変形を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１９８】
１  風力タービン
２  可変ピッチタービン
４  発電機
６  ３相グリッド
１０  油圧ポンプ
１２  駆動シャフト
１４  油圧モータ
１６  駆動シャフト
１８  加圧流体マニホールド
２０  空油圧式アキュムレータ
２６  低圧マニホールド
２８  低圧アキュムレータ
３０  偏心カム
３２  ピストンシリンダ装置
３４  作動室
３６  シリンダ
３８  ピストン
４０  ピストン底部
４２  速度センサ
４４  マシンコントローラ
４６  低圧バルブ
４８  低圧マニホールド
４９  ポペットバルブ
５０  高圧マニホールド
６０  時刻に対するピストンストローク位置のプロット
７０  時刻に対する高圧バルブ制御信号のプロット
７２  第２スイッチング信号
７４  電気パルス
８０  時刻に対する高圧バルブ位置のプロット
９０  時刻に対する低圧バルブ制御信号のプロット
９２  第１スイッチング信号
１００  時刻に対する低圧バルブ位置のプロット
１１０    時刻に対する作動室圧力のプロット
１２０    バルブの第１被収容部
１２２    バルブの第２被収容部
１２４    バルブのポペット
１２５    バルブの第１ケーシング
１２６    ソレノイドコイル
１２８    ソレノイドコア
１３０    ソレノイドコアの凹部
１３２    コイルスプリング
１３４    ポペットロッド
１３８    バルブ本体
１４０    弁座部材
１４２    ポート
１４４    中央ランド
１４５    ポペットロッドの基端部  
１４７    ポペットのポペットスリーブ
１４８    ポペットロッドの末端部
１５０    ポペットのソレノイド係合面
１５２    ポペットの環状シール
１５２ａ  環状リッジ
１５２ｂ  環状リッジ
１５４    ポペットのポペット本体
１５５    ポペットの高圧ポート
２００    ポペットバルブ
２０２    段付きフランジ
２０２ｂ  段付きフランジ
２０３    ポペットロッドの細長部分
２０４    係合構造
２０４ｂ  係合構造
２０６    ダンピング流路
２０６ｂ  ダンピング流路
２０７    Ｌ型ダンピング流路
２０７ａ  開口
２０７ｂ  開口
２３４    ポペットロッド
２４５    ポペットの基端部
２４７    ポペットスリーブ
２４８    ポペットロッドの末端部
２４９    ダンピング流路
２４９ａ  開口
２４９ｂ  開口
２５０  ダンピング機構
２５２    段付きフランジ
２５４    不連続な係合構造
２５６    付勢機構
２５８  凹部
２６０    エンドストップ
２６２    ダンピング流路
２６４    軸方向の面
２６６    側面
２６８  底面
２７０    ダンピング流路
２７５    ポペットロッドとポペットの間の空洞
３００    ポペットバルブ
３０２    凹部
３０４  ポペットの外面
３０４ａ  ポペットの外面の一部
３０４ｂ  ポペットの外面の一部
３０６    突出部
３０８    第１ケーシング部の内面
３１２    バルブのダンピング流路
３２４    バルブのポペット
３２５    バルブの第１ケーシング部
３３４  バルブのポペットロッド
３５０    ポペットのソレノイド係合面
３５２    ポペットの環状シール
３６０    ポペットバルブ
３６２    突出部
３６４    突出部
３６６    凹部
３６７    凹部
３６８    突出部
３７０    突出部
３７２    凹部
４００    ポペットバルブ
４０２    係合構造
４２４    ポペット
４３４    ポペットロッド
４４７    スリーブ
４４７ａ  スリーブの底部
５００    ポペットバルブ
５０２    突出部／ピストン
５０４    空洞
５２４    ポペット
５３４    ポペットロッド
５３８    ダンピング領域
５３８ａ  ダンピング領域の端部
５３８ｂ  ダンピング領域の端部
５４５    ポペットロッドの基端部
５４７    ポペットスリーブ
５４８    ポペットロッドの末端部
５５０    ダンピング流路
５５１    ダンピング流路
５５２    自由移動孔
５５３    自由移動孔
５７５    空洞
５９０    ポペットバルブ
５９１    ダンピング孔
５９２    ダンピング孔
５９６    突出部
５９９    案内軸受
６００    凹部
６０２    スリーブの内面の第１係合部
６０４    スリーブの内面の第２係合部
６０６    凹部
６０８    ポペットロッドの第１係合部
６１０    ポペットロッドの第２係合部
８００    硬化剤
９００    取り付け領域隆起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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