JP7262988B2 - 流量制御弁 - Google Patents

Description

この発明は、流量制御弁に関し、特に、ソレノイドの駆動力を用いずに手動でも操作可能な流量制御弁に関する。

従来、ソレノイドの駆動力を用いずに手動でも操作可能な流量制御弁が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、ボディに形成した摺動孔内にスプールを摺動可能に設け、スプールの一端にノズルを突設し、比例ソレノイドの可動鉄芯のロッドの先端にフラッパを装着してノズルと対向させ、ノズルにパイロット油を供給するようにした流量調整弁が開示されている。比例ソレノイドが通電されれば、入力電流の大きさに応じてフラッパの位置が定まり、それによって流量が調整される。この流量調整弁には、可動鉄芯のフラッパとは反対側のロッドをスプリングを介して付勢する調整ロッドが摺動可能に設けられている。手動操作で流量を変化させたい場合、調整ロッドを押し込むと、スプリングが圧縮されて付勢力が増大し、可動鉄芯を介してフラッパを移動させ、それに追従してスプールが移動し、開度が拡大されて油の流量が増加する。

実公昭６３－２７１２２号公報

しかしながら、上記特許文献１の流量調整弁では、手動操作を行う際に調整ロッドを押し込むと、スプリングの圧縮量に応じた付勢力が働いてフラッパを移動させるだけなので、調整ロッドを動かした分だけそのまま開度が拡大してしまう。そのため、ソレノイドの入力電流の制御によって開度を調整する場合のような細かな制御ができない。たとえば手動操作時にユーザが調整ロッドを押し込む力の強さを誤ると、意図せず限界まで調整ロッドを押し込んでしまい、最大開度まで弁開度が急激に変化してしまう可能性がある。

手動操作の機能は、ソレノイドによる制御の予備であり、たとえば電源を喪失してソレノイドが機能せず、手動で弁開度を調整する場合のような非常時での利用が想定される。この場合、手動操作の利用頻度が高くないため、ユーザが手動操作に習熟しているとは限らない。そのため、手動操作に習熟していないユーザでも、急激に弁開度を変化させてしまうような意図しない操作を行ってしまうことを抑制することが望まれる。

この発明は、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、この発明の目的は、手動操作時に、意図せずに急激な開度調整が行われることを抑制することが可能な流量制御弁を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明による流量制御弁は、主弁と、パイロット弁とを備え、パイロット弁は、ストローク方向に移動して主弁へのパイロット経路の弁開度を変化させる弁体と、弁体にストローク方向の駆動力を作用させるソレノイドと、手動操作によって弁体またはソレノイドの可動片にストローク方向の駆動力を作用させる手動操作部とを含み、手動操作部は、カバー部と、カバー部に移動可能に取り付けられた把持部と、把持部のストローク方向の移動量に応じて駆動力を発生する弾性部材と、カバー部に形成され、初期位置から第１位置を通り第１位置を越えた位置へ把持部を案内する案内部とを含み、案内部は、初期位置から第１位置の間と、第１位置を越えた領域との少なくとも一方で、把持部の案内部に沿った移動量に対してストローク方向の移動量が小さくなるように構成され、主弁は、把持部の案内部に沿った移動量に対してストローク方向の移動量が小さくなるように構成された領域におけるパイロット経路の弁開度に応じて、主弁の弁開度が変化するように構成されている。

この発明による流量制御弁では、上記の構成によって、手動操作により把持部を移動させる際に、把持部の初期位置から第１位置の間と、第１位置を越えた領域との少なくとも一方で、案内部に沿った移動量に対してストローク方向の移動量が小さくなる。つまり、ユーザが実際に把持部を案内部に沿って動かした距離（実操作量）に比べて、弁開度の変化に寄与するストローク方向への移動量が小さくなる領域が、把持部の移動経路に設けられる。そのため、ユーザが意図せずに把持部を大きく移動させてしまった場合でも、実操作量と比べてパイロット経路の弁開度を小さく変化させることができるので、手動操作によっても、主弁の弁開度を細かく制御することができる。その結果、手動操作時に、意図せずに急激な開度調整が行われることを抑制することができる。また、案内部に沿った移動量に対してストローク方向の移動量が小さくなる領域では、手動操作でありながら細かな開度調整が可能となるので、手動操作時でも、ソレノイドを機能させた場合の制御に近づけた精密な開度調整（流量制御）を可能とすることができる。

上記発明による流量制御弁において、好ましくは、案内部は、把持部をストローク方向の初期位置から第１位置まで案内する第１案内部と、第１位置からストローク方向の末端の第２位置へ案内する第２案内部とを含み、第１案内部と第２案内部との少なくとも一方は、ストローク方向に対して傾斜した方向に向けて把持部を案内するように構成されている。このように構成すれば、第１案内部と第２案内部との少なくとも一方において、把持部をストローク方向に対して傾斜した方向に向けて案内するという簡単な構成で、把持部の案内部に沿った移動量に対してストローク方向の移動量を小さくすることができる。また、ストローク方向に対する案内方向の傾斜角度を大きくするほど、ストローク方向の移動量を相対的に小さくすることができるので、実操作量に対するストローク方向の移動量の関係を容易に設定することができる。

この場合、好ましくは、把持部は、ストローク方向およびストローク方向回りの回転方向に移動可能であり、第１案内部は、ストローク方向に沿って延びるように形成され、第２案内部は、ストローク方向に対して回転方向へ傾斜した方向に延びるように形成されている。このように構成すれば、第２案内部において、ユーザは、把持部を回転方向にひねりつつストローク方向に移動させる操作を行うことになる。このようにひねる操作と押し込む操作との複合操作によれば、把持部を単に押し込む操作と比べて、操作量を誤ることを効果的に抑制できる。また、たとえば流量制御弁による油圧機械の動作制御を考えると、弁開度が小さい第１案内部（初期位置から第１位置までの）よりも、弁開度が大きくなる第２案内部（第１位置から末端の第２位置）における制御において、繊細な制御が必要となるため、弁開度が大きくなる第２案内部において実操作量に対するストローク方向の移動量を小さくすることが可能な上記構成が有用である。

上記案内部が第１案内部と第２案内部とを含む構成において、好ましくは、案内部は、ストローク方向における初期位置のまま、把持部のストローク方向への移動を規制する第１規制位置からストローク方向への移動を許容する第１可動位置への把持部の移動を案内する第３案内部をさらに含む。このように構成すれば、ストローク方向の初期位置において、第１規制位置では手動操作による開度調整が禁止され、第１規制位置から第１可動位置へ把持部を操作して、初めて手動操作による開度調整が可能となる。そのため、たとえば把持部に触れないようにするカバーや複雑な安全機構などを設けなくても、ユーザが誤って把持部を動かして手動操作を行ってしまうことを抑制できる。

上記案内部が第１案内部と第２案内部とを含む構成において、好ましくは、手動操作部は、把持部を第１可動位置から第１規制位置へ向かう方向に付勢する付勢部材をさらに含む。このように構成すれば、ユーザが付勢部材の付勢力に抗して、意図的に把持部を第１可動位置へ移動させない限り、手動操作による開度調整が行われないようになる。これにより、より確実に、ユーザの誤操作を抑制することができる。

上記案内部が第１案内部と第２案内部とを含む構成において、好ましくは、案内部は、ストローク方向における第２位置のまま、把持部のストローク方向への移動を許容する第２可動位置からストローク方向への移動を規制する第２規制位置への把持部の移動を案内する第４案内部をさらに含む。このように構成すれば、把持部を第２位置へ移動させて弁開度を最大にした場合に、把持部を第２規制位置へ移動させることによって、第２位置（最大開度）のまま固定して、第１位置側へ戻ることを回避できる。そのため、手動操作時に最大開度のままにしておきたい場合に、ユーザが把持部を操作し続けなくてもよくなるので、手動操作時の流量制御弁の利便性を向上させることができる。

上記発明において、好ましくは、主弁は、パイロット経路からの圧力に応じて、中立位置と、開度制御の開始点であるスタンバイ位置と、スプール移動量に応じて開度が変化する制御領域とに移動するスプールを有し、パイロット弁は、把持部が第１位置に移動したときに、主弁のスプールがスタンバイ位置に移動する弁開度まで弁体を移動させ、把持部が第１位置を超えた領域に移動したときに、主弁のスプールが制御領域に移動する弁開度まで弁体を移動させるように構成されている。このように構成すれば、主弁においては、中立位置からスタンバイ位置までの間で流量制御を行わない構造となるので、中立位置と制御領域との間での作動油のリーク（漏れ）を効果的に抑制できる。そして、手動操作時に、ユーザが把持部を第１位置まで移動させることにより、スプールをスタンバイ位置にし、第１位置を超えた領域から流量制御を開始できる。把持部を操作する際、把持部を初期位置から第１位置へ移動させる場合と、第１位置を越えて把持部を移動させる場合とで、把持部の実操作量に対する弁体の開度変化速度（ストローク方向の移動量）を変化させることができる。これにより、手動操作時でも、把持部の可動範囲のうちどの位置までがスタンバイ位置で、どの位置からが制御領域であるかをユーザが容易に把握して操作することができる。

本発明によれば、上記のように、手動操作時に、意図せずに急激な開度調整が行われることを抑制することが可能な流量制御弁を提供することができる。

流量制御弁が適用される油圧回路の一例を示した図である。 流量制御弁の構成例を示した断面図である。 第１ポート側のスタンバイ位置にスプールが移動した状態を示した図である。 第１ポート側の制御領域にスプールが移動した状態を示した図である。 第２ポート側のスタンバイ位置にスプールが移動した状態を示した図である。 第２ポート側の制御領域にスプールが移動した状態を示した図である。 流量制御弁の開閉動作の一例を示したグラフである。 パイロット弁の手動操作部の構成例を示した断面図である。 第２位置に把持部が移動した状態の手動操作部を示した断面図である。 図８に示した手動操作部の側面図である。 案内部の構造を説明するための模式図である。 把持部の回転角度範囲を説明するための模式図である。 主弁の変形例を示した断面図である。 案内部の第１の変形例を示した図である。 案内部の第２の変形例を示した図である。 案内部の第３の変形例を示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１～図１２を参照して、一実施形態による流量制御弁について説明する。

図１に示すように、本実施形態による流量制御弁１００は、油圧アクチュエータなどの油圧機械への作動油の供給を制御する油圧弁である。流量制御弁１００は、主弁１と、パイロット弁２とを備える。主弁１は、流量制御弁１００に接続された油圧機械への作動油の供給流量を制御する。パイロット弁２は、主弁１に接続され、主弁１に供給する作動油の圧力（パイロット油圧）を制御することにより主弁１の弁開度を制御する。

[油圧回路の全体構成例]
以下では、一例として、フォークリフトの昇降用油圧シリンダ（リフトシリンダ）に流量制御弁１００が接続され、シリンダを昇降させるための作動油の供給制御に流量制御弁１００が用いられる例について説明する。

図１に示すように、流量制御弁１００は、油圧シリンダ１０１、油圧ポンプ１０２、およびオイルタンク１０３と、作動油の流路を介してそれぞれ接続されている。具体的には、主弁１は、第１ポートＡ、第２ポートＢ、供給ポートＰおよび排出ポートＴの４つの油路を備えている。パイロット弁２は、第１ポートＰＡ、第２ポートＰＢ、供給ポートＰＰ、排出ポートＰＴの４つの油路を備えている。

油圧シリンダ１０１は、ピストン１１１と、ピストン１１１に接続されたロッド１１２とが、チューブ１１３内に摺動可能に設けられた構造を有する。油圧シリンダ１０１は、たとえば片ロッドシリンダであり、ロッド１１２がチューブ１１３の一端側から外部に突出している。チューブ１１３内は、ピストン１１１によって、ロッド側油室１１４と、ヘッド側油室１１５とに区画されている。

主弁１の第１ポートＡが、チェック弁１０４を介してヘッド側油室１１５に接続されている。主弁１の第２ポートＢが、ロッド側油室１１４に接続されている。なお、第１ポートＡをロッド側油室１１４に接続し、第２ポートＢをヘッド側油室１１５に接続してもよい。チェック弁１０４は、第１ポートＡからヘッド側油室１１５へ向かう方向への作動油の流通を許容し、ヘッド側油室１１５から第１ポートＡへ向かう方向への作動油の流通を防止する。チェック弁１０４は、パイロットチェック弁であり、パイロットポートがロッド側油室１１４と第２ポートＢとの流路に接続されている。

主弁１の供給ポートＰおよびパイロット弁２の供給ポートＰＰが、油圧ポンプ１０２の吐出側に接続されている。油圧ポンプ１０２は、モータ１２１によって駆動され、オイルタンク１０３中の作動油を所定の圧力で主弁１およびパイロット弁２に供給する。主弁１の排出ポートＴおよびパイロット弁２の排出ポートＰＴが、オイルタンク１０３に接続されている。

流量制御弁１００における作動油の圧力を比較すると、油圧ポンプ１０２の吐出圧が作用する供給ポートＰ（ＰＰ）の圧力が最も高く、オイルタンク１０３内に解放された排出ポートＴ（ＰＴ）の圧力が最も低い。第１ポートＡ、第２ポートＢ、第１ポートＰＡ、第２ポートＰＢの各圧力は、供給ポートＰ（ＰＰ）と排出ポートＴ（ＰＴ）との間の大きさである。主弁１は、供給ポートＰから供給された高い圧力の作動油を減圧して、第１ポートＡまたは第２ポートＢから送り出す。パイロット弁２は、供給ポートＰＰから供給された高い圧力の作動油を減圧して、第１ポートＰＡまたは第２ポートＰＢから送り出す。

パイロット弁２の第１ポートＰＡおよび第２ポートＰＢが、それぞれパイロット経路１５を介して主弁１に接続されている。主弁１は、外部のパイロット弁２から供給される作動油のパイロット油圧によって、流路切替および流量制御を行う。

主弁１は、供給ポートＰに対して第１ポートＡおよび第２ポートＢのいずれも遮断する中立状態と、供給ポートＰと第１ポートＡとを接続させるとともに第２ポートＢと排出ポートＴとを接続させるＰＡ制御状態と、供給ポートＰと第２ポートＢとを接続させるとともに第１ポートＡと排出ポートＴとを接続させるＰＢ制御状態とを切り替え可能な方向切換弁として機能する。

中立状態では、供給ポートＰ、第１ポートＡおよび第２ポートＢのいずれもが、主弁１によって遮断される。つまり、主弁１は、中立状態で全閉となるように構成されている。中立状態では、油圧シリンダ１０１内の作動油が流通しないため、ロッド１１２の位置が保持される。

ＰＡ制御状態では、油圧ポンプ１０２から供給される高圧の作動油が、主弁１の供給ポートＰおよび第１ポートＡを通過して油圧シリンダ１０１のヘッド側油室１１５に流入し、ロッド１１２を押し出す。ロッド側油室１１４から押し出された作動油が、主弁１の第２ポートＢおよび排出ポートＴを通過してオイルタンク１０３に戻される。昇降用油圧シリンダとしては、上昇方向（鉛直上方向）への動作となる。

ＰＢ制御状態では、油圧ポンプ１０２から供給される高圧の作動油が、主弁１の供給ポートＰおよび第２ポートＢを通過して油圧シリンダ１０１のロッド側油室１１４に流入し、ロッド１１２を引き込む。ヘッド側油室１１５から押し出された作動油が、主弁１の第１ポートＡおよび排出ポートＴを通過してオイルタンク１０３に戻される。昇降用油圧シリンダとしては、下降方向（鉛直下方向）への動作となる。

そして、ＰＡ制御状態およびＰＢ制御状態においては、主弁１は、パイロット油圧によって移動されるスプール２０（図２参照）の位置（ストローク量）に応じて、ポートからの作動油の吐出流量が制御される。スプール２０のストローク量は、パイロット弁２から供給されるパイロット油圧の大きさによって決まる。パイロット弁２は、コントローラ１０６からの信号によりソレノイド６０（図２参照）が駆動されることによって、主弁１にパイロット油圧を供給する第１ポートＰＡまたは第２ポートＰＢの弁開度を変化させる。

ここで、油圧ポンプ１０２から流量制御弁１００への作動油の供給経路には、アキュムレータなどを含む予備圧力源１０５が接続されている。予備圧力源１０５は、たとえば油圧回路（油圧ポンプ）に対する電源喪失時などに、油圧ポンプ１０２からの圧力供給が停止した場合でも油圧回路への圧力供給が可能となるように構成されている。このような電源喪失時には、パイロット弁２のソレノイド６０を駆動することができないことがある。本実施形態の流量制御弁１００が備えるパイロット弁２は、ソレノイド６０による主弁１の開度制御に代えて、ユーザが手動で開度制御の操作を行うための手動操作部７０（図２参照）を備える。手動操作部７０に対する操作によって、上記の中立状態、ＰＡ制御状態、ＰＢ制御状態に主弁１を切り替えることが可能である。

なお、電源喪失時におけるパイロット弁２の手動操作は、典型的な利用形態の一例を示すものであって、電源供給がある状況下で、ソレノイド６０による開度制御の代わりに手動操作部７０によりパイロット弁２の手動操作が行われてもよい。

[流量制御弁の構造]
次に、図２～図１２を参照して、流量制御弁１００の具体的な構造の例について説明する。

図２の例では、主弁１は、スプール形（スライドスプール形）の比例流量制御弁として構成されている。比例流量制御弁は、出力される作動油の流量が、スプールの位置（ストローク量）に比例するように構成された制御弁である。パイロット弁２は、スプール形（スライドスプール形）の圧力制御弁として構成されている。

（主弁）
まず、主弁１の構造を説明する。主弁１は、作動油が出入りする油路が設けられたボディ１０と、ボディ１０内に移動可能に保持され、油路を開閉させるスプール２０と、を備えている。図２はスプール２０が中立位置Ｓ０にある状態を示している。

ボディ１０は、スプール２０が配置されるスプール室１１と、スプール室１１の両側に配置された一対のパイロット室１２とを有する。スプール室１１には、スプール２０が軸方向（Ｘ方向）に沿って摺動可能に配置されている。スプール２０が摺動するＸ方向を、ストローク方向という。

供給ポートＰ、排出ポートＴ、第１ポートＡおよび第２ポートＢの各油路は、ボディ１０の外周からボディ１０を貫通してスプール室１１に連通している。ストローク方向（Ｘ方向）において、供給ポートＰがスプール室１１の中央に配置され、供給ポートＰの両側にそれぞれ第１ポートＡおよび第２ポートＢが配置されている。第１ポートＡおよび第２ポートＢの外側に、それぞれ排出ポートＴが配置されている。

供給ポートＰ、排出ポートＴ、第１ポートＡおよび第２ポートＢの各油路の間には、スプール室１１（ボディ１０）の内周面からなる弁座部１３が設けられている。弁座部１３は、スプール２０が中立位置Ｓ０（図２参照）および後述するスタンバイ位置Ｓ１（図３、図５参照）にある場合に、対向するスプール２０の外周面（摺動面）２１によって油路を遮断する。

ストローク方向両側のパイロット室１２には、それぞれ、パイロット弁２と接続するためのパイロット経路１５が設けられている。一対のパイロット室１２は、パイロット経路１５を介してパイロット弁２の第１ポートＰＡに接続されたパイロット室１２ａと、パイロット経路１５を介してパイロット弁２の第２ポートＰＢに接続されたパイロット室１２ｂとを含む。パイロット室１２に入力されるパイロット油圧により、スプール室１１内のスプール２０をストローク方向（Ｘ方向）に移動させる作動力がスプール２０に作用する。

スプール２０は、概略で円柱状の軸部材である。スプール２０には、摺動面である外周面２１と、各油路の間を連通状態に切り替えるための溝部２２とが設けられている。溝部２２は、スプール２０の周方向に全周にわたって形成され、中立位置Ｓ０で供給ポートＰおよび各排出ポートＴの位置に対応して配置されている。各溝部２２の間の２つの外周面２１は、それぞれ、中立位置Ｓ０で第１ポートＡおよび第２ポートＢを塞ぐように形成されている。スプール２０の両端の外周面２１は、パイロット室１２とスプール室１１との間を塞ぐよう設けられている。溝部２２は、第１ポートＡまたは第２ポートＢを供給ポートＰまたは排出ポートＴと連通させる際に、作動油の流量をスプール２０のストローク量に比例させるように形成されている。

スプール２０の内部には、軸方向（Ｘ方向）両側の溝部２２同士を接続するバイパス通路２４が形成されている。バイパス通路２４は、Ｘ方向において、中立位置Ｓ０における各排出ポートＴと一致する位置で、スプール２０の表面（溝部２２の底部）に開口している。

スプール２０は、パイロット経路１５からのパイロット油圧に応じて、中立位置Ｓ０と、開度制御の開始点であるスタンバイ位置Ｓ１（図３、図５参照）と、スプール移動量に応じて開度が変化する制御領域Ｓ２（図４、図６参照）とに移動するように構成されている。

（付勢手段）
主弁１は、付勢力によって、スプール２０を中立位置Ｓ０に保持するための付勢手段３０を備えている。付勢手段３０の付勢力により、主弁１は、パイロット油圧が供給されない場合に中立状態（全閉状態）が維持される。また、付勢手段３０は、付勢力によって、パイロット弁２から供給されるパイロット油圧とスプール２０のストローク量とを対応付ける。

入力されるパイロット油圧が所定の閾値を越えると、スプール２０は、スタンバイ位置Ｓ１に到達する。さらにパイロット油圧が上昇すると、スプール２０は、制御領域Ｓ２（図４、図６参照）に到達する。制御領域Ｓ２では、スプール２０のストローク量に応じて各ポートと溝部２２との間の開口面積（流路断面積）が変化することにより、作動油の流量がスプール２０のストローク量に比例する。

主弁１は、パイロット油圧による作動力が、スプール２０を中立位置Ｓ０に保持する上限である第１閾値ＴＨ１と、第１閾値ＴＨ１よりも大きい第２閾値ＴＨ２との間の大きさで供給されると、スプール２０が付勢手段３０の付勢力に抗して中立位置Ｓ０からスタンバイ位置Ｓ１に移動するように構成されている。そして、主弁１は、パイロット油圧により第２閾値ＴＨ２よりも大きい作動力が供給されると、スプール２０が付勢手段３０の付勢力に抗して、スタンバイ位置Ｓ１から制御領域Ｓ２に移動するように構成されている。

スタンバイ位置Ｓ１は、中立位置Ｓ０と制御領域Ｓ２との間の位置であり、制御領域Ｓ２による制御が開始される直前の位置である。スタンバイ位置Ｓ１は、第１ポートＡ側と第２ポートＢ側との各々に設定されている。たとえば図３および図４に示すように、第１ポートＡ側のスタンバイ位置Ｓ１から、スプール２０が僅かでも第１ポートＡ側に移動すると、スプール２０が第１ポートＡ側の制御領域Ｓ２に進入して第１ポートＡと供給ポートＰとが連通する。

付勢手段３０は、第１ばね３１と、第２ばね３２とを含む。第１ばね３１および第２ばね３２は、一対のパイロット室１２にそれぞれ配置されている。第１ばね３１および第２ばね３２は、共に圧縮コイルばねであり、所定の圧縮状態で配置されることにより、中立位置Ｓ０で初期付勢力を発生するように設けられている。

また、ボディ１０は、中立位置Ｓ０におけるスプール２０の移動を規制する第１ストッパ３３と、スタンバイ位置Ｓ１におけるスプール２０の移動を規制する第２ストッパ３４とを含んでいる。第１ばね３１は、一端側が第１ストッパ３３と当接し、他端側が第２ストッパ３４と当接した状態で保持されている。第１ばね３１の他端側は、第２ストッパ３４を介して、第２ばね３２によって支持されている。

パイロット室１２には、中立位置Ｓ０に対応する第１位置決め部１６と、スタンバイ位置Ｓ１に対応する第２位置決め部１７とが設けられている。第１位置決め部１６および第２位置決め部１７は、パイロット室１２の内径を減少させるように設けられた段差部である。

第１ストッパ３３は、第１閾値ＴＨ１と等しい初期付勢力で第１ばね３１によってスプール２０側に付勢され、第１位置決め部１６に押圧されている。第１ストッパ３３は、第１位置決め部１６により、中立位置Ｓ０におけるスプール２０のストローク方向端面と略等しい位置に配置される。両側の第１ストッパ３３により、スプール２０が中立位置Ｓ０に保持される。第１ストッパ３３は、初期付勢力によって第１閾値ＴＨ１以下の作動力では移動せず、スプール２０に第１閾値ＴＨ１よりも大きい作動力が付与されると、第１ばね３１を圧縮しつつ移動する。第１ストッパ３３は、第１位置決め部１６に押圧されているので、スプール２０に対しては、第１閾値ＴＨ１よりも大きい作動力が付与される場合にのみ移動する壁面として機能する。

第２ストッパ３４は、第２閾値ＴＨ２と等しい初期付勢力で第２ばね３２によってスプール２０側に付勢され、第２位置決め部１７に押圧されている。第２ストッパ３４は、第２位置決め部１７により、スタンバイ位置Ｓ１にスプール２０を保持するように配置されている。つまり、スプール２０が移動して第１ばね３１を圧縮すると、第１ストッパ３３と第２ストッパ３４とが当接することにより、スタンバイ位置Ｓ１（図３、図５参照）に達する。第２ストッパ３４は、初期付勢力によって第２閾値ＴＨ２以下の作動力では移動せず、スプール２０に第２閾値ＴＨ２よりも大きい作動力が付与されると、第２ばね３２を圧縮しつつ移動する。第２ストッパ３４は、第２位置決め部１７に押圧されているので、第２ばね３２の付勢力が第１ばね３１に作用することはない。

図４および図６に示すように、スプール２０に第２閾値ＴＨ２よりも大きい作動力が付与される場合、スプール２０と第１ストッパ３３と第２ストッパ３４とが接触して一体となり、第２ばね３２を圧縮する制御領域Ｓ２に到達する。制御領域Ｓ２では、第２ばね３２の圧縮量（すなわち、スプール２０のストローク量）が、第２閾値ＴＨ２よりも大きい作動力に対して比例する。

第１ばね３１のばね定数は、第２ばね３２のばね定数よりも小さい。第１ばね３１は、最大限圧縮された状態（図３～図６参照）でも、発生する付勢力が第２閾値ＴＨ２未満となるように構成されている。

なお、第１ストッパ３３および第２ストッパ３４の各々には、作動油を通過させるための貫通孔３５が設けられている。このため、作動力を付与するためにパイロット室１２に作動油が供給されると、作動油が貫通孔３５を介してスプール２０にパイロット油圧を作用させる。

このような構成により、スプール２０が、中立位置Ｓ０、スタンバイ位置Ｓ１、および制御領域Ｓ２のそれぞれに移動する。

〈第１ポートの開放動作〉
第１ポートＡを開く（供給ポートＰと連通させる）場合、まず、図３に示すように、スプール２０が第１ポートＡ側のスタンバイ位置Ｓ１に移動される。具体的には、パイロット室１２ａに、パイロット弁２（第１ポートＰＡ、図２参照）から作動油が供給される。パイロット油圧により第１ポートＡ側に向かう作動力Ｆがスプール２０に付与される。作動力Ｆは、パイロット弁２の開度制御によって所定の第１作動力Ｆ１（図７参照）まで直ちに（ステップ関数的に）上昇させることができる。これにより、スプール２０が第１ばね３１を圧縮して中立位置Ｓ０からスタンバイ位置Ｓ１に速やかに移動し、スタンバイ位置Ｓ１で第２ストッパ３４および第２ばね３２によって停止される。

次に、パイロット弁２の開度制御により第２閾値ＴＨ２を越える第２作動力Ｆ２（図７参照）がスプール２０へ付与される。これにより、図４に示すように第２ばね３２が圧縮され、スプール２０がスタンバイ位置Ｓ１から制御領域Ｓ２へ移動する。制御領域Ｓ２では、スプール２０の溝部２２を介して供給ポートＰと第１ポートＡとが連通するとともに、スプール２０のストローク量に応じて連通箇所の開口面積が制御される比例流量制御が行われる。このとき、第２ポートＢと排出ポートＴとが、スプール２０の溝部２２およびバイパス通路２４を介して連通し、油圧シリンダ１０１（図１参照）から第２ポートＢに流入する作動油（戻り油）が排出ポートＴから排出される。

〈第２ポートの開放動作〉
第２ポートＢを開く（供給ポートＰと連通させる）場合も同様である。図５に示すように、第１ポートＡ側のパイロット室１２ｂにパイロット弁２（第２ポートＰＢ、図２参照）から作動油が供給され、パイロット油圧により第２ポートＢ側に向かう第１作動力Ｆ１（図７参照）がスプール２０に付与されると、スプール２０が第１ばね３１を圧縮して中立位置Ｓ０からスタンバイ位置Ｓ１に速やかに移動する。

次に、パイロット弁２の開度制御により第２閾値ＴＨ２を越える第２作動力Ｆ２（図７参照）がスプール２０へ付与されることにより、図６に示すように第２ばね３２が圧縮され、スプール２０がスタンバイ位置Ｓ１から制御領域Ｓ２へ移動する。これにより、スプール２０の溝部２２を介して供給ポートＰと第２ポートＢとが連通し、比例流量制御が開始される。このとき、第１ポートＡと排出ポートＴとが、スプール２０の溝部２２およびバイパス通路２４を介して連通し、油圧シリンダ１０１（図２参照）から第１ポートＡ側に流入する作動油（戻り油）が排出ポートＴから排出される。

以上のように、主弁１のスプール２０が中立位置Ｓ０からスタンバイ位置Ｓ１に移動する構成では、中立位置Ｓ０からスタンバイ位置Ｓ１までの間に十分なシールを確保できるため、スタンバイ位置Ｓ１を設けずに中立位置からすぐに制御領域Ｓ２に移動する構成と比較して、スプール２０が中立位置にある状態（図７の領域Ｃ）での供給ポートＰから第１ポートＡまたは第２ポートＢへの作動油のリークを効果的に抑制できる。

[パイロット弁]
次に、流量制御弁１００のパイロット弁２の構造を説明する。図２に示すように、パイロット弁２は、ストローク方向に移動して主弁１へのパイロット経路１５の弁開度を変化させる弁体５０と、弁体５０にストローク方向の駆動力を作用させるソレノイド６０と、手動操作によって弁体５０またはソレノイド６０の可動片６２にストローク方向の駆動力を作用させる手動操作部７０とを含む。パイロット弁２は、弁体５０、ソレノイド６０および手動操作部７０を保持するボディ４０を含む。

ボディ４０内には、弁体５０が配置される弁体室４１が軸方向に延びている。供給ポートＰＰ、排出ポートＰＴ、第１ポートＰＡおよび第２ポートＰＢは、ボディ４０の外周からボディ４０を貫通して弁体室４１に連通している。供給ポートＰＰを中心に一方（Ｘ１側）に第１ポートＰＡが配置され、他方（Ｘ２側）に第２ポートＰＢが配置されている。第１ポートＰＡは、パイロット経路１５を介して主弁１のパイロット室１２ａに連通し、第２ポートＰＢは、パイロット経路１５を介してパイロット室１２ｂに連通している。

弁体５０は、ボディ４０（弁体室４１）内で中心軸方向（Ｘ方向）に摺動可能なスプールにより構成されている。Ｘ方向が、弁体５０のストローク方向である。

弁体５０には、摺動面である外周面５１と、各油路の間を連通状態に切り替えるための溝部５２とが設けられている。弁体５０の基本構造は主弁１のスプール２０と同様である。溝部２２は、弁体５０の周方向に全周にわたって形成され、中立位置（図２参照）で供給ポートＰＰおよび排出ポートＰＴの位置に配置されている。各溝部５２の間の２つの外周面５１が、それぞれ、中立位置Ｓ０で第１ポートＰＡおよび第２ポートＰＢを塞ぐように形成されている。

弁体５０は、Ｘ方向の移動量に応じて、供給ポートＰＰと、第１ポートＰＡまたは第２ポートＰＢとを溝部５２を介して択一的に連通させる。つまり、弁体５０の移動により、供給ポートＰＰと、第１ポートＰＡまたは第２ポートＰＢとの間に溝部５２を介した連通箇所が形成される。弁体５０は、Ｘ方向の移動量に応じて、溝部５２と第１ポートＰＡまたは第２ポートＰＢとの連通箇所の開度（開口面積）を調整する。開度調整により、第１ポートＰＡまたは第２ポートＰＢから吐出される作動油のパイロット油圧が調整される。

ソレノイド６０は、弁体５０に対してボディ４０の軸方向両側にそれぞれ設けられている。各ソレノイド６０は、コイル６１と、コイル６１の内側に配置された鉄芯（磁性体）である可動片６２とを含む。コイル６１はボディ４０に固定され、可動片６２は、ストローク方向（Ｘ方向）に移動可能に設けられている。コイル６１は、コントローラ１０６（図１参照）からの電流供給に応じて、可動片６２にストローク方向の駆動力（電磁力）を付与する。コイル６１の駆動力は、コントローラ１０６からの供給電流に比例する。これにより、ソレノイド６０は、可動片６２を介して弁体５０にストローク方向の駆動力を作用させる。図２の例では、各ソレノイド６０の可動片６２は、弁体５０のストローク方向の端部に結合されている。そのため、コイル６１により可動片６２に付与された駆動力がそのまま弁体５０のストローク方向の駆動力となる。

中立状態から、一方（Ｘ１側）のソレノイド６０に電流が供給されると、弁体５０に他方（Ｘ２側）に向けた駆動力が作用して、弁体５０がＸ２方向に移動し、供給ポートＰＰと第２ポートＰＢとが連通する。供給ポートＰＰの作動油は、供給ポートＰＰの圧力から弁体５０による第２ポートＰＢの開口面積に応じた圧力に減圧されて、第２ポートＰＢに流入する。第２ポートＰＢはＸ２側の油圧室４２ｂと連通しており、第２ポートＰＢを通って油圧室４２ｂに供給された作動油の油圧により、弁体５０がソレノイド６０の駆動力と対向するＸ１側に押される。弁体５０は、ソレノイド６０の駆動力と油圧室４２ｂの油圧との釣り合いにより開度調整され、駆動力に比例したパイロット圧力が第２ポートＰＢに供給される開度（弁体５０のストローク量）に維持される。これにより、第２ポートＰＢを通過する作動油がパイロット経路１５を介して主弁１のパイロット室１２ｂに供給され、主弁１のスプール２０を第２ポートＢ側に移動させる。

同様に、他方（Ｘ２側）のソレノイド６０に電流が供給されると、弁体５０に一方（Ｘ１側）に向けた駆動力が作用して、弁体５０がＸ１方向に移動し、供給ポートＰＰと第１ポートＰＡとが連通する。第１ポートＰＡはＸ１側の油圧室４２ａと連通しており、弁体５０は、ソレノイド６０の駆動力と油圧室４２ａの油圧との釣り合いにより開度調整され、駆動力に比例した圧力が第１ポートＰＡに供給される開度（弁体５０のストローク量）に維持される。これにより、第１ポートＰＡを通過する作動油がパイロット経路１５を介して主弁１のパイロット室１２ａに供給され、主弁１のスプール２０を第１ポートＡ側に移動させる。

手動操作部７０は、ボディ４０のストローク方向（Ｘ方向）の両端にそれぞれ設けられている。図２の例では、手動操作部７０は、ボディ４０のストローク方向の端部を覆うカバーと一体的に設けられている。一方側（Ｘ１側）の手動操作部７０と、他方側（Ｘ２側）の手動操作部７０とは、同一構成を有しており、Ｘ方向に対称になっている。そのため、以下では、一方側（Ｘ１側）の手動操作部７０の構造を代表して説明する。

図８に示すように、手動操作部７０は、把持部７１と、弾性部材７２と、案内部８０（図１０参照）とを含む。また、手動操作部７０は、案内部８０が形成されたカバー部７３を含む。概略円筒状のカバー部７３が、ボディ４０の端面からストローク方向外側へ向かって突出するように設けられている。

把持部７１は、カバー部７３の端部を覆うように設けられている。把持部７１は、一方の端部が開口し、他方の端部が塞がれた円筒状（カップ状）の部材であり、カバー部７３の円筒状の端部が摺動可能に挿入されることにより、カバー部７３の端部を覆っている。把持部７１は、カバー部７３に対して相対移動可能に設けられている。把持部７１は、ストローク方向（Ｘ方向）およびストローク方向回りの回転方向に移動可能である。把持部７１は、ユーザが把持して操作することにより、カバー部７３に対して相対移動する。把持部７１は、筒状の外周面を把持して操作可能なハンドルであり、たとえばローレット加工などの滑り止め加工がされた外周面（図１０参照）を備えることが好ましい。

把持部７１には、中心軸を通過するようにボディ４０側へストローク方向に延びるロッド７４が設けられている。ロッド７４は、カバー部７３の端部に開口する挿入口７３ａを介してカバー部７３の内部に配置され、把持部７１とともにストローク方向に移動可能に設けられている。ロッド７４は、カバー部７３の内部空間７３ｂ内に配置され、弾性部材７２の端部を支持する支持部７５が取り付けられた先端部を有する。

ここで、ソレノイド６０の可動片６２が、ボディ４０の端部からカバー部７３の内部空間７３ｂ内に突出するように設けられている。可動片６２の端部には、弾性部材７２の端部を支持可能なキャップ６３が取り付けられている。カバー部７３の内部空間７３ｂにおいて、可動片６２の端部（キャップ６３）と、ロッド７４の先端部（支持部７５）とが、ストローク方向に間隔を隔てて向かい合うように設けられている。

弾性部材７２は、把持部７１のストローク方向の移動量Ｓｔに応じて駆動力を発生するように構成されている。弾性部材７２は、圧縮によりストローク方向に反発力（復元力）を発生するように構成され、この反発力が弁体５０（ソレノイド６０の可動片６２）に対する駆動力となる。弾性部材７２は、具体的には圧縮コイルばねにより構成されている。弾性部材７２は、圧縮コイルばね以外のばね部材でもよいし、ゴムなどの弾性体でもよい。

弾性部材７２は、円筒形状を有する。支持部７５の円柱状の先端部と、キャップ６３の円柱状の先端部とが、それぞれ弾性部材７２の端部から弾性部材７２の内部に挿入されている。これにより、弾性部材７２は、支持部７５とキャップ６３との間でストローク方向に圧縮可能に保持されている。支持部７５とキャップ６３とは、それぞれ根元部が拡径したフランジ部（ばね受部）ＦＲを有しており、フランジ部ＦＲによって、弾性部材７２をストローク方向に圧縮することができる。

図８に示す把持部７１の初期位置Ｑ０において、支持部７５およびキャップ６３の各フランジ部ＦＲの間の距離Ｄ１（以下、フランジ間距離という）が弾性部材７２の自然長Ｌｓよりも大きい。初期位置Ｑ０におけるフランジ間距離Ｄ１と自然長Ｌｓとの差分Ｄ２は、パイロット弁２（供給ポートＰＰ）に供給される圧力変動に起因した可動片６２の位置変動幅よりも大きい。つまり、手動操作部７０には、ストローク方向に差分Ｄ２の遊び（不感帯）がある。このため、手動操作部７０は、把持部７１の初期位置Ｑ０において弁体５０または可動片６２に対して駆動力を付与することがない。

図９に示すように、把持部７１がロッド７４とともにストローク方向に移動し、弾性部材７２の自然長Ｌｓよりも小さいフランジ間距離Ｄ３になる状態では、弾性部材７２は、支持部７５とキャップ６３との間で圧縮される。これにより、弾性部材７２は、可動片６２（弁体５０）をストローク方向に移動させる駆動力を発生する。弾性部材７２は、フランジ間距離Ｄ１が弾性部材７２の自然長Ｌｓよりも小さくなる位置において、把持部７１のストローク方向の移動量Ｓｔに比例した駆動力を発生する。弾性部材７２が発生する駆動力の大きさは、弾性部材７２のバネ定数に依存する。弾性部材７２は、把持部７１のストローク方向の可動範囲における駆動力の変動範囲が、ソレノイド６０が発生可能な駆動力の範囲と一致または近似するように、バネ定数が設定されている。これにより、ソレノイド６０に代えて弾性部材７２により発生させた駆動力によって、ソレノイド６０を用いた場合と同じように弁体５０を駆動して、主弁１の開度制御を行うことができる。

図９は、把持部７１がストローク方向の端部（後述する第２位置Ｑ２）まで移動し、パイロット弁２を最大開度とする位置を示している。このとき、支持部７５およびキャップ６３の間が最小でフランジ間距離Ｄ３となるが、支持部７５の先端およびキャップ６３の先端は、間隔Ｄ４を隔てて離れる。このように、手動操作部７０では、把持部７１（ロッド７４、支持部７５）が、ソレノイド６０の可動片６２（キャップ６３）と直接当接して押圧することはない。

ここで、把持部７１は、単純にストローク方向に直線移動するわけではなく、案内部８０に沿った軌道でのみ移動可能に構成されている。具体的には、図１０に示すように、カバー部７３の外周面に所定の軌跡で形成された線状の凹部（溝部）によって案内部８０が構成されている。把持部７１の外周から内側に貫通するねじ孔に設けられたガイド部材７６が案内部８０の内部に挿入される（図８参照）ことにより、把持部７１が案内部８０に係合している。これにより、把持部７１は、ガイド部材７６を案内部８０に沿って移動させる経路で移動可能となっている。ガイド部材７６には、把持部７１のねじ孔に螺合するねじ部が形成されており、ガイド部材７６は把持部７１に固定されている。

図１１に示すように、案内部８０は、初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１を通り第１位置Ｑ１を越えた位置へ把持部７１を案内するように構成されている。そして、案内部８０は、初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１の間と、第１位置Ｑ１を越えた領域との少なくとも一方で、把持部７１の案内部８０に沿った移動量（Ｍｖ１、Ｍｖ２）に対してストローク方向の移動量Ｓｔが小さくなるように構成されている。

後述するように、本実施形態では、第１位置Ｑ１を越えた領域で、把持部７１の案内部８０に沿った移動量Ｍｖ２に対してストローク方向の移動量Ｓｔ２が小さくなる。本実施形態では、初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１の間では、把持部７１の案内部８０に沿った移動量Ｍｖ１とストローク方向の移動量Ｓｔ１とが一致する。

具体的には、案内部８０は、把持部７１をストローク方向の初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１まで案内する第１案内部８１と、第１位置Ｑ１からストローク方向の末端の第２位置Ｑ２へ案内する第２案内部８２とを含む。これらの初期位置Ｑ０、第１位置Ｑ１および第２位置Ｑ２は、ストローク方向における把持部７１の位置座標と考えてよい。初期位置Ｑ０は、ストローク方向においてボディ４０から最も離れた位置であり、手動操作部７０による弁体５０への駆動力の付与が行われない位置である。第１位置Ｑ１は、ストローク方向において初期位置Ｑ０よりもボディ４０側に位置し、手動操作部７０による弁体５０への駆動力の付与が行われる位置である。第２位置Ｑ２は、ストローク方向におけるボディ４０側への移動限度であり、手動操作部７０による弁体５０の開度調整における最大開度に対応する位置である。

把持部７１（ガイド部材７６）は、初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１まで、第１案内部８１に沿う軌道で移動可能である。第１案内部８１は、第１位置Ｑ１において第２案内部８２に接続している。把持部７１（ガイド部材７６）は、第１位置Ｑ１から第２位置Ｑ２まで、第２案内部８２に沿う軌道で移動可能である。

そして、第１案内部８１は、ストローク方向（Ｘ方向）に沿って延びるように形成されている。このため、初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１までの間では、把持部７１（ガイド部材７６）が第１案内部８１に沿ってストローク方向に直線移動する。その結果、初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１の間では、把持部７１の案内部８０に沿った移動量Ｍｖ１とストローク方向の移動量Ｓｔ１とが一致する。

一方、第２案内部８２は、ストローク方向に対して傾斜した方向に向けて把持部７１を案内するように構成されている。第２案内部８２は、ストローク方向に対して回転方向へ傾斜した方向に延びるように形成されている。このため、第１位置Ｑ１から第２位置Ｑ２までの間では、把持部７１（ガイド部材７６）が第２案内部８２に沿って、ストローク方向および回転方向の合成方向である斜め方向に移動する。つまり、第２案内部８２では、ユーザは把持部７１を回転方向に捻りながらストローク方向に押し込むように移動させることにより、第２位置Ｑ２まで把持部７１を移動させる。図１２に示すように、第２案内部８２は、回転方向に角度θの範囲で設けられており、把持部７１は第２案内部８２に沿って角度θ（＞０度）分だけ回転される。

このような構成により、図１１に示す第１位置Ｑ１を越えた領域では、把持部７１の案内部８０（第２案内部８２）に沿った移動量Ｍｖ２に対してストローク方向の移動量Ｓｔ２が小さくなる。

また、案内部８０は、ストローク方向における初期位置Ｑ０において、第３案内部８３を含む。第３案内部８３は、ストローク方向における初期位置Ｑ０のまま、把持部７１のストローク方向への移動を規制する第１規制位置Ｑ０Ａから、ストローク方向への移動を許容する第１可動位置Ｑ０Ｂへの把持部７１の移動を案内するように構成されている。つまり、第３案内部８３は、第１規制位置Ｑ０Ａと第１可動位置Ｑ０Ｂとの間で回転方向に沿って延びる溝部により構成されている。第３案内部８３は、第１可動位置Ｑ０Ｂにおいて、第１案内部８１と接続している。

ユーザは、ストローク方向における初期位置Ｑ０では、把持部７１（ガイド部材７６）を第１規制位置Ｑ０Ａから第１可動位置Ｑ０Ｂへ移動するように回転させる（捻る）ことで、初めて把持部７１をストローク方向へ移動させることが可能となる。

また、図８に示すように、手動操作部７０は、把持部７１を第１可動位置Ｑ０Ｂから第１規制位置Ｑ０Ａへ向かう方向に付勢する付勢部材７７を含んでいる。付勢部材７７は、把持部７１内に収容され、把持部７１とカバー部７３との間に配置されている。付勢部材７７は、具体的にはねじりコイルばねにより構成され、一端が把持部７１に固定され、他端がカバー部７３に固定されている。そして、付勢部材７７は、把持部７１をカバー部７３に対して第１規制位置Ｑ０Ａへ向かう方向に付勢している。これにより、ストローク方向における初期位置Ｑ０では、ユーザが把持部７１を回転方向に操作しない限り、把持部７１は付勢部材７７の付勢力によって第１規制位置Ｑ０Ａに位置付けられる。ユーザは、付勢部材７７の付勢力に抗して把持部７１を第１可動位置Ｑ０Ｂまで回転させることにより、把持部７１をストローク方向へ操作することが可能となる。

また、図１１に示すように、案内部８０は、ストローク方向における第２位置Ｑ２において、第４案内部８４を含む。第４案内部８４は、ストローク方向における第２位置Ｑ２のまま、把持部７１のストローク方向への移動を許容する第２可動位置Ｑ２Ｂから、ストローク方向への移動を規制する第２規制位置Ｑ２Ａへの把持部７１の移動を案内するように構成されている。つまり、第４案内部８４は、第２可動位置Ｑ２Ｂと第２規制位置Ｑ２Ａとの間で回転方向に沿って延びる溝部により構成されている。第４案内部８４は、第２可動位置Ｑ２Ｂにおいて、第２案内部８２と接続している。

ユーザは、ストローク方向における第２位置Ｑ２では、把持部７１（ガイド部材７６）を第２可動位置Ｑ２Ｂから第２規制位置Ｑ２Ａへ移動させることで、把持部７１のストローク方向の位置を第２位置Ｑ２に固定しておくことが可能となる。つまり、パイロット弁２を最大開度にした状態（主弁１に供給するパイロット油圧を最大にした状態）で操作を固定することができる。

なお、第３案内部８３の第１規制位置Ｑ０Ａと、第４案内部８４の第２規制位置Ｑ２Ａとは、それぞれ、第１可動位置Ｑ０Ｂおよび第２可動位置Ｑ２Ｂに対して回転方向の同じ側に設けられている。そのため、付勢部材７７は、初期位置Ｑ０においては把持部７１を第１規制位置Ｑ０Ａに向けて付勢し、第２位置Ｑ２においては把持部７１を第２規制位置Ｑ２Ａに向けて付勢するように構成されている。

これにより、ストローク方向における第２位置Ｑ２では、ユーザが把持部７１を回転方向に操作しない限り、把持部７１が第２可動位置Ｑ２Ｂに移動することが防止される。ユーザは、付勢部材７７の付勢力に抗して把持部７１を第２可動位置Ｑ２Ｂまで回転させることにより、把持部７１をストローク方向へ操作することが可能となる。

手動操作部７０では、第２位置Ｑ２から第１位置Ｑ１を経由して初期位置Ｑ０へ、第４案内部８４、第２案内部８２、第１案内部８１、第３案内部８３の順に把持部７１を移動させることにより、パイロット弁２の開度を絞る方向に変化させることができる。

（案内部と主弁の開度変化との関係）
本実施形態では、手動操作部７０を操作して把持部７１を初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１へ移動させると、弾性部材７２を介して弁体５０が移動して、把持部７１のストローク方向の移動量Ｓｔに応じた開度で、パイロット油圧が供給される。

パイロット弁２は、把持部７１が第１位置Ｑ１に移動したときに、主弁１のスプール２０がスタンバイ位置Ｓ１（図３、図５参照）に移動する弁開度まで弁体５０を移動させるように構成されている。すなわち、初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１へのストローク方向の移動量Ｓｔ１に対応した開度により供給されるパイロット油圧が、スプール２０がスタンバイ位置Ｓ１に移動するときの第１作動力Ｆ１（図７参照）を生じさせるように、ストローク方向の移動量Ｓｔ１（つまり、第１案内部８１の長さ）が設定されている。

このため、ユーザは、把持部７１をストローク方向に第１位置Ｑ１まで真っ直ぐ押し込むだけで、主弁１（スプール２０）を正確にスタンバイ位置Ｓ１（図３、図５参照）に切り替えることができる。

また、パイロット弁２は、把持部７１が第１位置Ｑ１を超えた領域に移動したときに、主弁１のスプール２０が制御領域Ｓ２（図４、図６参照）に移動する弁開度まで弁体５０を移動させるように構成されている。すなわち、第１位置Ｑ１から第２位置Ｑ２までの間のストローク方向の移動量Ｓｔ２に対応した開度により供給されるパイロット油圧の変動範囲が、主弁１が制御領域Ｓ２において作動油の流量を比例制御するための圧力範囲に一致するように、ストローク方向の移動量Ｓｔ２（つまり、第２案内部８２の長さ）が設定されている。つまり、本実施形態では、把持部７１を第２案内部８２に沿って移動させる範囲で、主弁１の制御領域Ｓ２における流量制御が可能となる。

この第２案内部８２において、把持部７１の案内部８０（第２案内部８２）に沿った移動量Ｍｖ２（実操作量）に対してストローク方向の移動量Ｓｔ２が小さくなる（図７参照）ので、手動操作の際に、主弁１の流量制御を精密に行うことが可能となる。

[本実施形態の効果]
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、手動操作により把持部７１を移動させる際に、把持部７１の第１位置Ｑ１を越えた領域で、案内部８０に沿った移動量Ｍｖ２に対してストローク方向の移動量Ｓｔ２が小さくなる。つまり、ユーザが実際に把持部７１を案内部８０に沿って動かした距離（実操作量）Ｍｖ２に比べて、弁開度の変化に寄与するストローク方向への移動量Ｓｔ２が小さくなる領域が、把持部７１の移動経路に設けられる。そのため、ユーザが意図せずに把持部７１を大きく移動させてしまった場合でも、実操作量と比べてパイロット経路１５の弁開度を小さく変化させることができるので、手動操作によっても、主弁１の弁開度を細かく制御することができる。その結果、手動操作時に、意図せずに急激な開度調整が行われることを抑制することができる。また、案内部８０に沿った移動量に対してストローク方向の移動量Ｓｔが小さくなる領域（Ｑ１－Ｑ２）では、手動操作でありながら細かな開度調整が可能となるので、手動操作時でも、ソレノイド６０を機能させた場合の制御に近づけた精密な開度調整（流量制御）を可能とすることができる。なお、この効果は、把持部７１の初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１までの間で、案内部８０に沿った移動量Ｍｖ１に対してストローク方向の移動量Ｓｔ１が小さくなるように構成した場合でも、同様に得ることができる。

本実施形態では、上記のように、案内部８０は、第１案内部８１と第２案内部８２とを含み、第２案内部８２が、ストローク方向に対して傾斜した方向に向けて把持部７１を案内するように構成されているので、把持部７１をストローク方向に対して傾斜した方向に向けて案内するという簡単な構成で、把持部７１の案内部８０に沿った移動量Ｍｖ２に対してストローク方向の移動量Ｓｔ２を小さくすることができる。また、ストローク方向に対する案内方向の傾斜角度θを大きくするほど、ストローク方向の移動量Ｓｔを相対的に小さくすることができるので、実操作量に対するストローク方向の移動量Ｓｔの関係を容易に設定することができる。

本実施形態では、上記のように、第１案内部８１は、ストローク方向（Ｘ方向）に沿って延びるように形成され、第２案内部８２は、ストローク方向に対して回転方向へ傾斜した方向に延びるように形成されているので、第２案内部８２において、ユーザは、把持部７１を回転方向にひねりつつストローク方向に移動させる操作を行うことになる。ひねる操作と押し込む操作との複合操作によれば、把持部７１を単に押し込む操作と比べて、操作量を誤ることを効果的に抑制できる。また、たとえば油圧シリンダ１０１の動作制御を考えると、弁開度が小さい第１案内部８１（初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１までの）よりも、弁開度が大きくなる第２案内部８２（第１位置Ｑ１から末端の第２位置Ｑ２）における制御において、油圧シリンダ１０１の伸縮速度が増大し繊細な制御が必要となるため、弁開度が大きくなる第２案内部８２において実操作量（Ｍｖ２）に対するストローク方向の移動量Ｓｔ２を小さくすることが可能な上記構成が有用である。

本実施形態では、上記のように、案内部８０が、ストローク方向における初期位置Ｑ０のまま、把持部７１のストローク方向への移動を規制する第１規制位置Ｑ０Ａからストローク方向への移動を許容する第１可動位置Ｑ０Ｂへの把持部７１の移動を案内する第３案内部８３を含むので、初期位置Ｑ０において、第１規制位置Ｑ０Ａでは手動操作による開度調整が禁止され、第１規制位置Ｑ０Ａから第１可動位置Ｑ０Ｂへ把持部７１を操作して、初めて手動操作による開度調整が可能となる。そのため、たとえば把持部７１に触れないようにするカバーや複雑な安全機構などを設けなくても、ユーザが誤って把持部７１を動かして手動操作を行ってしまうことを抑制できる。

本実施形態では、上記のように、手動操作部７０が、把持部７１を第１可動位置Ｑ０Ｂから第１規制位置Ｑ０Ａへ向かう方向に付勢する付勢部材７７を含むので、ユーザが付勢部材７７の付勢力に抗して、意図的に把持部７１を第１可動位置Ｑ０Ｂへ移動させない限り、手動操作による開度調整が行われないようになる。これにより、より確実に、ユーザの誤操作を抑制することができる。

本実施形態では、上記のように、案内部８０が、第２位置Ｑ２のまま、把持部７１のストローク方向への移動を許容する第２可動位置Ｑ２Ｂからストローク方向への移動を規制する第２規制位置Ｑ２Ａへの把持部７１の移動を案内する第４案内部８４を含むので、把持部７１を第２位置Ｑ２へ移動させて弁開度を最大にした場合に、把持部７１を第２規制位置Ｑ２Ａへ移動させることによって、第２位置Ｑ２（最大開度）のまま固定して、第１位置Ｑ１側へ戻ることを回避できる。そのため、手動操作時に最大開度のままにしておきたい場合に、ユーザが把持部７１を操作し続けなくてもよくなるので、手動操作時の流量制御弁の利便性を向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、主弁１においては、中立位置Ｓ０からスタンバイ位置Ｓ１までの間で流量制御を行わない構造となっているので、中立位置Ｓ０と制御領域Ｓ２との間での作動油のリーク（漏れ）を効果的に抑制できる。また、把持部７１が第１位置Ｑ１に移動したときに、主弁１のスプール２０がスタンバイ位置Ｓ１に移動する弁開度まで弁体５０を移動させ、把持部７１が第１位置Ｑ１を超えた領域に移動したときに、主弁１のスプール２０が制御領域Ｓ２に移動する弁開度まで弁体５０を移動させるようにパイロット弁２が構成されているので、手動操作時に、ユーザが把持部７１を第１位置Ｑ１まで移動させることにより、主弁１をスタンバイ状態にし、第１位置Ｑ１を超えた領域から流量制御を開始できる。把持部７１を操作する際、把持部７１を初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１へ移動させる場合と、第１位置Ｑ１を越えて把持部７１を移動させる場合とで、把持部７１の実操作量（Ｍｖ１、Ｍｖ２）に対する弁体５０の開度変化速度（ストローク方向の移動量Ｓｔ１、Ｓｔ２）を変化させることができる。これにより、手動操作時でも、把持部７１の可動範囲のうちどの位置までがスタンバイ位置Ｓ１で、どの位置からが制御領域Ｓ２であるかをユーザが容易に把握して操作することができる。

［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。本発明の範囲は、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、上記実施形態では、スプール２０の動作範囲において、中立位置Ｓ０と制御領域Ｓ２との間にスタンバイ位置Ｓ１を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１３に示す変形例による主弁２０１のように、中立位置Ｓ０と制御領域Ｓ２との間にスタンバイ位置Ｓ１を設けなくてもよい。この場合、主弁２０１のパイロット室１２には、第１ばね３１および第２ばね３２に代えて１つのばね２３１を設けるだけでよい。

図１３では、中立位置Ｓ０と制御領域Ｓ２との間にスタンバイ位置Ｓ１が設けられていないので、スプール２２０が中立位置Ｓ０からＸ２方向に移動すれば直ちに制御領域Ｓ２（第２ポートＢ側）に到達してＰＢ制御状態となり、スプール２２０が中立位置Ｓ０からＸ１方向に移動すれば直ちに制御領域Ｓ２（第１ポートＡ側）に到達してＰＡ制御状態となる。

この場合、パイロット弁２の手動操作部７０（図１１参照）では、把持部７１を初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１へ移動させることにより、主弁２０１のスプール２０を所定の開度まで速やかに（ステップ関数的に）変化させることができる。つまり、油圧シリンダ１０１が低速で動作する低開度の範囲では、所定開度まで段階的な開度変化が可能である。そして、把持部７１を第１位置Ｑ１から第２位置Ｑ２までの間は、把持部７１の案内部８０（第２案内部８２）に沿った移動量Ｍｖ２に対してストローク方向の移動量Ｓｔ２が小さくなるので、手動操作の際に、主弁１の流量制御を精密に行うことが可能となる。つまり、油圧シリンダ１０１の動作が早くなる中～最大開度の範囲では、手動操作でも急激な開度変化を抑制した緻密な開度制御が可能である。

また、上記実施形態では、案内部８０が、第１位置Ｑ１を越えた領域（第２案内部８２）で、把持部７１の案内部８０に沿った移動量Ｍｖ２に対してストローク方向の移動量Ｓｔ２が小さくなるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１４に示す変形例のように、案内部８０が、初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１の間（第１案内部８１）で、把持部７１の案内部８０に沿った移動量Ｍｖ１に対してストローク方向の移動量Ｓｔ１が小さくなるように構成されていてもよい。図１４では、第１案内部８１が、ストローク方向に対して傾斜し、第２案内部８２が、ストローク方向に延びている。この場合、たとえば図１３の主弁２０１の例では、手動操作の開始初期において、把持部７１の案内部８０（第２案内部８２）に沿った移動量Ｍｖ１に対してストローク方向の移動量Ｓｔ１が小さくなるので、ユーザが手動操作に習熟していない場合でも、急激な開度変化を抑制した開度制御が可能である。手動操作の開始後、たとえば所定位置まで油圧シリンダ１０１を動作させる場合などでは、第１位置Ｑ１から第２位置Ｑ２へ把持部７１をストローク方向に押し込むだけで最大開度にできるので、利便性が高い。

この他、図１５に示すように、案内部８０は、初期位置Ｑ０から第１位置Ｑ１の間と、第１位置Ｑ１を越えた領域との両方で、把持部７１の案内部８０に沿った移動量Ｍｖ１、Ｍｖ２に対してストローク方向の移動量Ｓｔ１、Ｓｔ２がそれぞれ小さくなるように構成されていてもよい。つまり、第１案内部８１と第２案内部８２との両方が、ストローク方向（Ｘ方向）に対して傾斜した方向に把持部７１を案内するように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、第２案内部８２が、ストローク方向に対して回転方向へ傾斜した方向に延びることにより、案内部８０に沿った移動量Ｍｖに対してストローク方向の移動量Ｓｔを小さくした例を示したが、本発明はこれに限られない。案内部８０に沿った移動量Ｍｖに対してストローク方向の移動量Ｓｔを小さくする場合、案内部８０は、ストローク方向以外のどの方向に傾斜していてもよい。把持部７１を、水平面内で、ストローク方向に対して傾斜した方向に案内してもよい。

また、上記実施形態では、図１２の角度θだけ把持部７１が回転方向に移動可能な例を示したが、本発明はこれに限られない。角度θの大きさは、図１２に示した例に限られない。把持部７１の回転角度は任意である。把持部７１は３６０度以上回転してもよい。

また、図１６に示すように、案内部８０は、ストローク方向（Ｘ方向）に対して直交する方向に把持部７１を案内してもよい。図１６では、第２案内部８２が、ストローク方向（Ｘ方向）に延びる部分と、回転方向に延びる部分とを含んだ階段状に形成されており、把持部７１のストローク方向の移動量Ｓｔを段階的に変化させることができる。

また、上記実施形態では、第１可動位置Ｑ０Ｂから第１規制位置Ｑ０Ａへ向かう方向に付勢する付勢部材７７を手動操作部７０に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、付勢部材７７を設けなくてもよい。

また、上記実施形態では、案内部８０が第３案内部８３を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第３案内部８３を設けなくてもよい。

また、上記実施形態では、案内部８０が第４案内部８４を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第４案内部８４を設けなくてもよい。

この他、上記実施形態では、第２案内部８２が主弁１の制御領域Ｓ２に対応した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば第１案内部８１と第２案内部８２との間に、別の案内部（第５案内部）を設けてもよい。この場合、主弁１の制御領域Ｓ２のうち、低～中開度の領域に対応して第５案内部を設け、中～最大開度の領域に対応して第２案内部８２を設ける事ができる。そして、第５案内部と第２案内部８２とで、ストローク方向に対する傾斜角度を異ならせてもよい。

また、上記実施形態では、パイロット弁２の弁体５０が、ソレノイド６０の可動片６２を一体的に含む構成であって、手動操作部７０が弾性部材７２によって弁体５０に駆動力を作用させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、弁体５０とソレノイド６０の可動片６２とが別個独立した部材であって、手動操作部７０が弾性部材７２によって可動片６２に駆動力を作用させる構成であってもよい。たとえば、弾性部材７２によって可動片６２をストローク方向に移動させて弁体５０と可動片６２との間の隙間の大きさを変化させることにより、この隙間における圧力を変化させて弁体５０を移動させる構成であってもよい。

また、上記実施形態では、弁体５０がスプールであるスライドスプール式のパイロット弁２を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、弁体５０がポペットであるポペット式のパイロット弁２であってもよい。

また、上記実施形態では、付勢部材７７がねじりコイルばねである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、付勢部材７７が、板ばね、その他の弾性材料によって構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、把持部７１がカバー部７３を覆う円筒状部材により構成された例を示したが、本発明はこれに限られない。把持部７１は、たとえば円筒状部材に固定されたレバーであってもよい。

１、２０１ 主弁
２ パイロット弁
１５ パイロット経路
２０、２２０ スプール
５０ 弁体
６０ ソレノイド
６２ 可動片
７０ 手動操作部
７１ 把持部
７２ 弾性部材
７７ 付勢部材
８０ 案内部
８１ 第１案内部
８２ 第２案内部
８３ 第３案内部
８４ 第４案内部
１００ 流量制御弁
Ｍｖ１、Ｍｖ２ 案内部に沿った移動量
Ｑ０ 初期位置
Ｑ０Ａ 第１規制位置
Ｑ０Ｂ 第１可動位置
Ｑ１ 第１位置
Ｑ２ 第２位置
Ｑ２Ａ 第２規制位置
Ｑ２Ｂ 第２可動位置
Ｓ０ 中立位置
Ｓ１ スタンバイ位置
Ｓ２ 制御領域
Ｓｔ（Ｓｔ１、Ｓｔ２） ストローク方向の移動量

Claims (7)

1. 主弁と、パイロット弁とを備え、
   前記パイロット弁は、ストローク方向に移動して前記主弁へのパイロット経路の弁開度を変化させる弁体と、前記弁体に前記ストローク方向の駆動力を作用させるソレノイドと、手動操作によって前記弁体または前記ソレノイドの可動片に前記ストローク方向の駆動力を作用させる手動操作部とを含み、
   前記手動操作部は、カバー部と、前記カバー部に移動可能に取り付けられた把持部と、前記把持部の前記ストローク方向の移動量に応じて駆動力を発生する弾性部材と、前記カバー部に形成され、初期位置から第１位置を通り前記第１位置を越えた位置へ前記把持部を案内する案内部とを含み、
   前記案内部は、前記初期位置から前記第１位置の間と、前記第１位置を越えた領域との少なくとも一方で、前記把持部の前記案内部に沿った移動量に対して前記ストローク方向の移動量が小さくなるように構成され、
   前記主弁は、前記把持部の前記案内部に沿った移動量に対して前記ストローク方向の移動量が小さくなるように構成された領域における前記パイロット経路の弁開度に応じて、前記主弁の弁開度が変化するように構成されている、流量制御弁。
2. 前記案内部は、前記把持部を前記ストローク方向の前記初期位置から前記第１位置まで案内する第１案内部と、前記第１位置から前記ストローク方向の末端の第２位置へ案内する第２案内部とを含み、
   前記第１案内部と前記第２案内部との少なくとも一方は、前記ストローク方向に対して傾斜した方向に向けて前記把持部を案内するように構成されている、請求項１に記載の流量制御弁。
3. 前記把持部は、前記ストローク方向および前記ストローク方向回りの回転方向に移動可能であり、
   前記第１案内部は、前記ストローク方向に沿って延びるように形成され、
   前記第２案内部は、前記ストローク方向に対して前記回転方向へ傾斜した方向に延びるように形成されている、請求項２に記載の流量制御弁。
4. 前記案内部は、前記ストローク方向における前記初期位置のまま、前記把持部の前記ストローク方向への移動を規制する第１規制位置から前記ストローク方向への移動を許容する第１可動位置への前記把持部の移動を案内する第３案内部をさらに含む、請求項２または３に記載の流量制御弁。
5. 前記手動操作部は、前記把持部を前記第１可動位置から前記第１規制位置へ向かう方向に付勢する付勢部材をさらに含む、請求項４に記載の流量制御弁。
6. 前記案内部は、前記ストローク方向における前記第２位置のまま、前記把持部の前記ストローク方向への移動を許容する第２可動位置から前記ストローク方向への移動を規制する第２規制位置への前記把持部の移動を案内する第４案内部をさらに含む、請求項２～５のいずれか１項に記載の流量制御弁。
7. 前記主弁は、前記パイロット経路からの圧力に応じて、中立位置と、開度制御の開始点であるスタンバイ位置と、スプール移動量に応じて開度が変化する制御領域とに移動するスプールを有し、
   前記パイロット弁は、
   前記把持部が前記第１位置に移動したときに、前記主弁の前記スプールが前記スタンバイ位置に移動する弁開度まで前記弁体を移動させ、
   前記把持部が前記第１位置を超えた領域に移動したときに、前記主弁の前記スプールが前記制御領域に移動する弁開度まで前記弁体を移動させるように構成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の流量制御弁。

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