JP7386764B2

JP7386764B2 - 制御バルブ

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Publication number: JP7386764B2
Application number: JP2020111428A
Authority: JP
Inventors: 直宏小豆澤
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2023-11-27
Anticipated expiration: 2040-06-29
Also published as: JP2022010725A

Description

本発明は、パイロット圧によってスプールが操作される制御バルブに関する。

制御バルブとして特許文献１には、スプール（文献ではメインスプール）に作用するパイロット圧の制御でスプールを移動させ、この移動により作動油の流量を制御する制御バルブ（文献では電磁流量制御弁）が記載されている。

この特許文献１に記載される制御バルブは、ハウジングに対し移動自在に収容されたスプールの一端側に通孔を介してパイロット圧を作用させ、スプールの他端側にパイロット圧の作用方向と逆方向にスプリングの付勢力を作用させるように構成されている。また、ハウジングには、ソレノイドの駆動により、通孔を介してスプールの一端側にパイロット圧を作用させるパイロット操作部を備えている。

特開２０１９－１９６７７９号公報

特許文献１に記載される制御バルブは、ソレノイドに供給する電流によりパイロット圧を設定し、このように設定されるパイロット圧とスプリングの付勢力とがバランスする位置までスプールを移動させることで作動油の流量の制御を可能にしている。

この構成の制御バルブは、トラクタ等の作業車においてバケットやブーム等の作業装置の油圧アクチュエータを制御するために用いられることも多く、例えば、レバー類の操作によってパイロット圧を制御するものでは、レバー類を決まった操作量（例えば、決まった操作角）だけ操作した場合に、この操作に対応する量（比例する量）だけ作業装置が作動することになる。

しかしながら、例えば、作業装置を制御する場合には、レバー類を決まった量だけ操作した場合でも、その操作量に対する作業装置の作動量を変更したい場合もあり、改善の余地がある。

このような理由から、パイロット圧が一定の比率で変化した場合でも、パイロット圧に対するスプールの移動量の比率を異ならせることが可能な制御バルブが求められる。

本発明に係る制御バルブの特徴構成は、スプール軸芯に沿う方向への移動により作動油の給排を制御するスプールと、パイロット圧が作用することにより、前記スプールを前記スプール軸芯に沿う方向に移動させる第１受圧部と、前記第１受圧部に作用するパイロット圧に抗する方向に付勢力を作用させる第１付勢機構とを備え、前記第１付勢機構が、互いにばね定数が異なる圧縮コイル型の主スプリングと、圧縮コイル型の従スプリングとを備え、パイロット圧の作用時に前記主スプリングを圧縮させた後に前記従スプリングを圧縮させる圧縮管理部を備え、
前記圧縮管理部が、前記スプールの方向に開口する開口が形成された油室と、前記油室の内部側から前記開口を閉塞可能な可動壁体と、を備え、
前記主スプリングのばね定数が、前記従スプリングのばね定数より大きく、
前記主スプリングが、一端を前記スプールに当接させ、他端を前記可動壁体の外面に当接させる位置に配置され、前記従スプリングが、一端を前記可動壁体の内面に当接させ、他端を前記油室の内面に当接させる位置に配置され、
前記圧縮管理部は、
前記スプールが予め設定された第１設定領域にある状態では、
前記開口を開放する側への前記可動壁体の移動を阻止するように、前記従スプリングの付勢力と、前記可動壁体に対して前記油室から作用する圧力を受ける受圧面積と、前記油室と前記油室の外部側とを連通させるように前記可動壁体に形成された連通孔の流路断面積と、が設定され、
前記スプールが前記第１設定領域を越えて、予め設定された第２設定領域に達した場合に、
前記可動壁体の前記開口を開放する側への移動を許容するように、前記従スプリングの付勢力と、前記可動壁体に対して前記油室から作用する圧力を受ける受圧面積と、前記油室と前記油室の外部側とを連通させるように前記可動壁体に形成された連通孔の流路断面積が設定されている点にある。

この特徴構成によると、第１受圧部にパイロット圧が作用した場合には、圧縮管理部が主スプリングを先に圧縮させ状態でスプールを移動させ、この後に、従スプリングを圧縮させる状態でスプールを移動させることになる。また、主スプリングのばね定数と従スプリングのばね定数とが異なるため、例えば、パイロット圧が直線的に上昇した場合でも、第１付勢機構からスプールに作用する付勢力が変化し、スプールを、例えば、折れ曲がったラインとなる特性に従って移動させることも可能となる。
従って、パイロット圧が一定の比率で変化した場合でも、パイロット圧に対するスプールの移動量の比率を異ならせることが可能な制御バルブが構成された。

また、これによると、従スプリングのばね定数が、主スプリングのバネ定数より小さく設定されるものの、パイロット圧一定の比率で上昇する状況でスプールが作動の作動した場合には、油室に封入された作動油が可動壁体の移動を規制するため、先に主スプリングを圧縮させ、この後に従スプリングを圧縮させる。これにより、パイロット圧が一定の比率で上昇する場合でも、主スプリングの圧縮に伴い、所定の勾配で表される特性直線に従ってスプールを移動させ、この後に従スプリングの圧縮に伴い、前述した所定の勾配より急勾配となる特性直線に従ってスプールを移動させることが可能となる。

上記構成に加えた構成として、前記スプールが、前記第１受圧部と反対側に第２受圧部を備え、前記第２受圧部に作用するパイロット圧に抗する方向に付勢力を作用させる第２付勢機構を備え、前記第１受圧部と前記第２受圧部とにパイロット圧が作用しない状態で前記スプールが中立ポジションに保持されても良い。

これによると、第２受圧部にパイロット圧を作用させることにより、第１受圧部にパイロット圧を作用させた場合のスプールの移動方向と逆方向にスプールを移動させることが可能となり、第１受圧部と第２受圧部とにパイロット圧が作用しない状態でスプールを中立ポジションに保持できる。

制御バルブを含む油圧回路図である。制御バルブの断面図である。圧縮管理部の作動を連続的に示す断面図である。パイロット圧とスプールの移動量と関係の特性をグラフ化した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔制御バブル〕
図１、図２に示すように、バルブハウジング１にスプール１０を収容し、スプール１０のスプール軸芯Ｘに沿う方向での一方の端部に第１受圧部Ｒ１を形成し、スプール１０の他方の端部に第２受圧部Ｒ２を形成し、第１受圧部Ｒ１にパイロット圧を作用させる第１パイロットバルブＰＶ１と、第２受圧部Ｒ２にパイロット圧を作用させる第２パイロットバルブＰＶ２とをバルブハウジング１の外部に備えて制御バルブＶが構成されている。

この制御バルブＶは、トラクタ等の車両に備えたローダ（図示せず）のバケットの角度を決める複動型のバケットシリンダ２に供給する作動油を制御する。制御バルブＶのスプール１０は、作業ポジションＳと、中立ポジションＮと、第１ダンプポジションＤ１と、第２ダンプポジションＤ２との各ポジションに移動自在に構成されている。尚、これらのポジションは、スプール軸芯Ｘに沿う方向で所定長さの領域となる。

スプール１０は、スプール軸芯Ｘに沿う方向に移動自在にバルブハウジング１に収容され、スプール１０の２箇所の端部のうち、第２受圧部Ｒ２が形成された側に付勢力を作用させる第１付勢機構Ｆ１と、第１受圧部Ｒ１が形成された側に付勢力を作用させる第２付勢機構Ｆ２とを備えている。また、スプール１０は、第１受圧部Ｒ１と第２受圧部Ｒ２との何れにもパイロット圧が作用しない状況で中立ポジションＮに保持される。

尚、第１付勢機構Ｆ１の付勢方向は、第１受圧部Ｒ１に作用するパイロット圧に抗する方向であり、第２付勢機構Ｆ２の付勢方向は、第２受圧部Ｒ２に作用するパイロット圧に抗する方向である。

この制御バルブＶは、第１パイロットバルブＰＶ１から第１受圧部Ｒ１に作用するパイロット圧の制御によりスプール１０を、第１ダンプポジションＤ１と、第２ダンプポジションＤ２とに設定でき、第２パイロットバルブＰＶ２から第２受圧部Ｒ２に作用するパイロット圧の制御により作業ポジションＳに設定できる。

具体的には、第１パイロットバルブＰＶ１と第２パイロットバルブＰＶ２との何れもソレノイドに供給する電流を増大させることでスプール１０に作用するパイロット圧を上昇させ、パイロット圧に比例してスプール１０を移動させることにより、作動油の給排量を増大させ、バケットシリンダ２の作動速度を増大させる。

〔バルブハウジングとスプール〕
図１、図２に示すように、バルブハウジング１は、油圧ポンプＰから作動油が供給されるメインポンプポートＭＰと、作動油を排出するタンクポートＴと、バケットシリンダ２を伸長させる作動油を送り出す伸長側ポートＣＡと、バケットシリンダ２を収縮させる作動油を送り出す収縮側ポートＣＢと、第１パイロットバルブＰＶ１からパイロット油が供給される第１パイロットポートＰＰ１と、第２パイロットバルブＰＶ２からパイロット油が供給される第２パイロットポートＰＰ２とが形成されている。

第１パイロットバルブＰＶ１と、第２パイロットバルブＰＶ２とは電磁ソレノイドに供給される電流に比例する圧力のパイロット油を送り出すように構成されている。また、第１パイロットバルブＰＶ１と第２パイロットバルブＰＶ２とに対して小容量のパイロットポンプＱから作動油が供給される。尚、この制御バルブＶは、パイロットポンプＱを用いずに、油圧ポンプＰからの作動油の一部をパイロット油として第１パイロットバルブＰＶ１と第２パイロットバルブＰＶ２とに供給するように構成されても良い。

図２には、中立ポジションＮにスプール１０があるバルブハウジング１の断面を示している。バルブハウジング１は、一方の端部（図２では右端）に第１パイロットポートＰＰ１が形成され、他方の端部（図２では左端）に第２パイロットポートＰＰ２が形成されている。また、バルブハウジング１は、３つのメインポンプポートＭＰと、２つのタンクポートＴと、伸長側ポートＣＡと、収縮側ポートＣＢとが形成されている。尚、図２に示す３つのメインポンプポートＭＰは、図１の油圧回路のメインポンプポートＭＰと連通し、図２に示す２つのタンクポートＴは、図１の油圧回路のタンクポートＴと連通する。

図２に示すように、スプール１０は、第１受圧部Ｒ１に近い位置から、第２受圧部Ｒ２の方向に向けて第１ランド部１１と、第２ランド部１２と、第３ランド部１３と、第４ランド部１４と、第５ランド部１５との５つのランド部が形成されている。

〔スプールの制御形態〕
このような構成であるため、制御バルブＶは、図１、図２に示すように、第１パイロットバルブＰＶ１から第１受圧部Ｒ１に作用するパイロット圧を上昇させることでスプール１０を第１ダンプポジションＤ１と、第２ダンプポジションＤ２とに、この順序で切り換えることが可能となる。

つまり、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１に設定された場合には、前述した５つのランド部のうち、対応するものが作動油を制御することで、メインポンプポートＭＰからの作動油を伸長側ポートＣＡに供給すると共に、バケットシリンダ２から収縮側ポートＣＢを介して戻された作動油をタンクポートＴに排出する。

また、スプール１０が第２ダンプポジションＤ２に設定された場合には、前述した５つのランド部のうち、対応するものが作動油を制御することにより、メインポンプポートＭＰからの作動油を伸長側ポートＣＡに供給すると同時に、バケットシリンダ２から収縮側ポートＣＢを介して戻される作動油を伸長側ポートＣＡに供給することによりバケットシリンダ２の作動速度の高速化が図られる。

これに対し、スプール１０が作業ポジションＳに設定された場合には、前述した５つのランド部のうち、対応するものが作動油を制御することにより、メインポンプポートＭＰからの作動油を収縮側ポートＣＢに供給すると共に、バケットシリンダ２から伸長側ポートＣＡに戻される作動油をタンクポートＴに排出する。

〔付勢機構〕
図２、図３に示すように、第１付勢機構Ｆ１は、所定のばね定数の圧縮コイル型の主スプリング３と、この主スプリング３よりバネ定数が小さい圧縮コイル型の従スプリング４と、圧縮管理部Ｃとを備えている。また、図２に示すように、第２付勢機構Ｆ２は、圧縮コイル型の中立スプリング８で構成されている。

圧縮管理部Ｃは、図２、図３に示すように、主スプリング３と、従スプリング４との間に挟み込まれる可動壁体５と、可動壁体５をスプール軸芯Ｘに沿う方向に移動自在に収容する油室６とで構成されている。この油室６と、可動壁体５とはサブアッシとしてバルブハウジング１に備えられている。

油室６は、円筒状の外壁部６ａと、この外壁部６ａのうち、主スプリング３の方向の部位でスプール軸芯Ｘに直交する姿勢の縦壁部６ｂの中央部分を取り除いた形状となる開口６ｃと、外壁部６ａのうち開口６ｃと反対側の部位に螺合状態で閉塞するプラグ６ｄとを備えている。

可動壁体５は、縦壁部６ｂに形成された開口６ｃの内周縁となる位置に対し、従スプリング４の付勢力で当接する位置に配置されている。この可動壁体５の中央部分には連通孔５ａが形成されている。この構成から、圧縮管理部Ｃは、油室６に作動油を封入した状態で可動壁体５が開口６ｃを閉塞する状態が維持される。

つまり、主スプリング３は、一端をスプール１０に当接させ、他端を可動壁体５に当接させている。また、従スプリング４は、一端を可動壁体５に当接させ、他端をプラグ６ｄの内面（油室６の内壁の一例）に当接させている。

この制御バルブＶは、第１付勢機構Ｆ１と第２付勢機構Ｆ２とがスプール１０に対して互いに逆方向に付勢力を作用させるように構成され、夫々の付勢力がバランスする状態でスプール１０が中立ポジションＮに維持される。

〔制御バルブの作動〕
この制御バルブＶは、図１、図２に示すように第１パイロットバルブＰＶ１の制御でパイロット圧を上昇させることにより、スプール１０を中立ポジションＮから第１ダンプポジションＤ１に移動させ、更に、第２ダンプポジションＤ２に移動させることが可能である。

また、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１に対応する領域にある場合には、主スプリング３の付勢力をスプール１０に作用させ、スプール１０が第２ダンプポジションＤ２にある場合には、既に圧縮状態にある主スプリング３の付勢力と、従スプリング４の付勢力とをスプール１０に作用させるように第１付勢機構Ｆ１が構成されている。

図３（Ｉ）には、スプール１０が中立ポジションＮにある状態での第１付勢機構Ｆ１を示しており、この状態において主スプリング３のばね長さの値を主中立長ＬａＮとし、従スプリング４のばね長さの値は従中立長Ｌｂｎとしている。

また、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１および第２ダンプポジションＤ２にある場合の主スプリング３のばね長さの値を、夫々、主第１長Ｌａ１と主第２長Ｌａ２としている。これと同様にスプール１０が第１ダンプポジションＤ１および第２ダンプポジションＤ２にある場合の従スプリング４のばね長さの値を、従第１長Ｌｂ１と従第２長Ｌｂ２としている。

また、図３（Ｉ）に示す状態を基準にして、図３（ＩＩ）に示すように主スプリング３が圧縮される状況と、図３（ＩＩＩ）に示すように従スプリング４が圧縮される状況とを説明する。

つまり、第１受圧部Ｒ１に作用するパイロット圧の上昇に伴い、スプール１０が図３（Ｉ）に示す状態（中立ポジションＮ）から図３（ＩＩ）に示す第１ダンプポジションＤ１の領域に移動した場合には、圧縮管理部Ｃの可動壁体５が、主スプリング３から圧力が作用する状況でも、油室６に封入された作動油により殆ど移動することはなく、スプール１０の移動に伴い主スプリング３だけが圧縮される。これにより、主スプリング３の付勢力だけがスプール１０に作用し、第１受圧部Ｒ１に作用するパイロット圧とバランスする位置にスプール１０が保持される。
すなわち、主スプリング３の伸縮方向の両端部のうち、スプール１０に作用する側とは反対側の端部は、可動壁体５に当接した状態で受け止められている。そして、可動壁体５は、油室６における開口６ｃが形成された縦壁部６ｂに向けて、主スプリング３の付勢方向とは反対側に押し当てられている。可動壁体５を縦壁部６ｂに向けて付勢する従スプリング４のバネ定数は、主スプリング３のバネ定数よりも小さいものであり、主スプリング３の付勢方向に対抗する方向に作用する従スプリング４の付勢力は、主スプリング３の付勢力よりも小さい。しかしながら、可動壁体５が油室６内から縦壁部６ｂに向けて開口６ｃを閉塞するように押し当てられている。この状態では、油室６に封入されている作動油は、可動壁体５に形成された連通孔５ａを通してしか、油室６を出ることができない。
そして、この連通孔５ａは、油室６を出入りする作動油に対して大きな通油抵抗が作用するように、十分に小さい流路断面積に設定されている。このように大きな通油抵抗が作用する連結孔５ａが形成された可動壁体５は、主スプリング３の付勢力よりも小さい従スプリング４の付勢力によって主スプリング３の付勢方向とは逆方向に付勢されるものでありながら、連通孔５ａでの通油抵抗が主スプリング３の付勢力に抗する方向に作用することで、スプール１０が中立ポジションＮから第１ダンプポジションＤ１に至る範囲（第１設定領域に相当する）では、油室６の開口６ｃを閉塞した状態が維持されることになる。

また、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１の領域にある場合には、主スプリング３のばね長さの値が主第１長Ｌａ１となる。この主第１長Ｌａ１は、主スプリング３が圧縮されることにより主中立長ＬａＮより小さい値となる。更に、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１にある場合でも、可動壁体５が移動しないため、従スプリング４は圧縮されず、従第１長Ｌｂ１は従中立長Ｌｂｎと略同じ値に維持される。
つまり、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１の領域にある状態では、主スプリング３の付勢方向とは逆方向に作用する従スプリング４の付勢力と、連通孔５ａでの通油抵抗によって可動壁体５が縦壁部６ｂから離れる側への移動に抵抗を与える作用力と、の総和が、主スプリング３が主第１長Ｌａ１に圧縮されるまでの間における主スプリング３の付勢力と釣り合う状態となる。

圧縮管理部Ｃは、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１を超えて第２ダンプポジションＤ２の領域に達した場合に、可動壁体５の移動を許容するように従スプリング４の付勢力と、可動壁体５に対して油室６から作用する圧力を受ける受圧面積と、可動壁体５の連通孔５ａの流路断面積が設定されている。
すなわち、スプール１０の第１受圧部Ｒ１に作用するパイロット圧が高められるにともなって、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１を超えて第２ダンプポジションＤ２に向けて移動する。このようにしてスプール１０が第１ダンプポジションＤ１を超えて第２ダンプポジションＤ２に至る範囲（第２設定領域に相当する）では、主スプリング３の付勢力が、その付勢力とは逆向きの従スプリング４自体の付勢力と、可動壁体５が縦壁部６ｂから離れる側への移動に対する抵抗となる連通孔５ａでの通油抵抗と、の総和よりも大きくなる。これによって、可動壁体５の縦壁部６ｂから離れる側への移動が許容される。
このように、スプール１０が予め設定された第１設定領域（実施形態では、スプール１０が中立ポジションＮから第１ダンプポジションＤ１に至る範囲）にある状態では、油室６の開口６ｃを開放する側への可動壁体５の移動を阻止するように、従スプリング４の付勢力と、可動壁体５に対して油室６から作用する圧力を受ける受圧面積と、油室６と油室６の外部側とを連通させるように可動壁体５に形成された連通孔５ａの流路断面積と、が設定されている。また、スプール１０が第１設定領域を越えて、予め設定された第２設定領域（実施形態では、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１を超えて第２ダンプポジションＤ２に至る範囲）に達した場合に、油室６の開口６ｃを開放する側への可動壁体５の移動を許容するように、従スプリング４の付勢力と、可動壁体５に対して油室６から作用する圧力を受ける受圧面積と、油室６と油室６の外部側とを連通させるように可動壁体５に形成された連通孔５ａの流路断面積が設定されている。

この構成のため、スプール１０が第２ダンプポジションＤ２に所定位置まで移動した場合には、従スプリング４が圧縮され、従スプリング４の従第２長Ｌｂ２は、従中立長Ｌｂｎより小さい値となる。尚、スプール１０が第２ダンプポジションＤ２の領域にある場合には、主スプリング３の主第２長Ｌａ２は、主第１長Ｌａ１と略同じ値に維持される。

つまり、スプール１０が第２ダンプポジションＤ２にある場合には、既に圧縮されている主スプリング３の付勢力と、従スプリング４の付勢力とがスプール１０に作用することになり、この付勢力と第１受圧部Ｒ１に作用するパイロット圧とがバランスする位置にスプール１０が保持される。

特に、従スプリング４のバネ定数は、主スプリング３のバネ定数より小さいため、スプール１０が第２ダンプポジションＤ２にある状況で、パイロット圧を一定の比率で上昇させた場合のスプール１０の移動量は、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１にある状況でパイロット圧を一定の比率で上昇させた場合の移動量より大きくなり作動油の供給量の切換を可能にする。

このようにパイロット圧の変化に対するスプール１０の移動量をグラフＦｘとして図４に示している。この図では、スプール１０の移動量を縦軸に取り、パイロット圧の変化を横軸に取っており、パイロット圧を一定の比率で上昇させた場合に、同図に示す第１ダンプポジションＤ１に対応する領域でのグラフＦｘは比較的緩やかな勾配であるが、第２ダンプポジションＤ２に示す領域でのグラフＦｘは、第１ダンプポジションＤ１に対応する領域より急勾配となる。

つまり、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１の領域にある場合には、設定された変化率でスプール１０を移動させ、スプール１０が第２ダンプポジションＤ２の領域にある状況で第１ダンプポジションＤ１の領域にある場合より大きい変化率でスプール１０を移動させ、作動油の流量の増大も可能にすることが理解できる。

尚、第２パイロットバルブＰＶ２にパイロット圧を作用させ、スプール１０を作業ポジションＳに操作した場合には、中立スプリング８の付勢力とパイロット圧とがバランスする位置にスプール１０が保持される。

〔実施形態の作用効果〕
このように制御バルブＶは、主スプリング３と、従スプリング４との２つのスプリングを直列に配置したものでありながら、スプール１０が第１ダンプポジションＤ１と、第２ダンプポジションＤ２との２つのポジションにある場合に、２つのスプリングの異なるバネ定数の付勢力をスプール１０に作用させ、スプール１０の移動特性を異ならせた形態でのスプール１０の移動を可能にしている。

特に、設定されたばね定数の主スプリング３と、主スプリング３よりばね定数が小さい従スプリング４とを直接に備えた構成でありながら、パイロット圧が上昇した場合には、圧縮管理部Ｃが、バネ定数の大きい主スプリング３を先に圧縮させ、この後の従スプリング４を圧縮させる作動を行わせ、ばね定数が異なる２種のスプリングを単純に直列に配置したものでは得られない特性でのスプール１０の移動を実現している。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

（ａ）スプール１０が１つのポジションの領域で移動する際に、スプリングからスプール１０に作用する付勢力を切り換える（ばね定数を切り換える）ように構成する。このように構成することにより、スプール１０に作用するパイロット圧が一定の比率で上昇した場合でも、例えば。ポジションの領域の中央より一方の端部側でのスプール１０の移動速度を、他方の端部側でのスプール１０の移動速度より高速化することも可能となる。

（ｂ）圧縮管理部Ｃの構成として、可動壁体５の外周を外壁部６ａの内周に接触させる状態で配置することにより、従スプリング４を圧縮する形態で可動壁体５が開口６ｃの内周から離間する際に、油室６の作動油が、可動壁体５の外周を介して排出される際の油室６の圧力低下を抑制する。このように構成することにより、従スプリング４が圧縮される際でも油室６の圧力を高く維持し、従スプリング４の付勢力を適正にスプール１０に作用させることが可能となる。
尚、本発明において、可動壁体５が開口６ｃを閉塞可能であるとは、油室６が完全な密閉状態となることを意味するものではなく、油室６の開口６ｃを閉じる箇所に可動壁体５を位置させて、開口６ｃが可動壁体５によって塞がれた状態となることが可能であることを意味する。
つまり、実施形態として可動壁体５に連通孔５ａを備えた構造のものを例示していることから明らかなように、閉塞可能である状態でも、油室６からの作動油の出入りが完全に阻止された密閉状態ではない。説明を加えると、油室６からの作動油の出入りが完全に阻止された密閉状態ではなく、連通孔５ａの流路断面積と関連した作動油の粘性による流動抵抗と、従スプリング４の開口６ｃ側への押圧力と、の総和が、主スプリング３の付勢力に打ち勝つ状態では、可動壁体５が油室６を閉じる位置にあり、前記流動抵抗と従スプリング４の開口６ｃ側への押圧力と、の総和よりも主スプリング３の付勢力が大きくなると、可動壁体５が開口６ｃを塞ぐ位置から離れて、油室６の開口６ｃを開く状態となる。

（ｃ）例えば、第１受圧部Ｒ１に作用するパイロット圧を一定の比率で上昇させた場合に、移動の初期にスプール１０を、設定された速度（パイロット圧の単位上昇に対する移動量）で移動させ、スプール１０が設定された位置まで移動した後に、初期の変化率より低い速度でスプール１０を移動させるように付勢機構として、２種のスプリング（例えば、主スプリング３および従スプリング４）と、圧縮管理部Ｃとを用いる。

つまり、実施形態では図４のグラフＦｘのように、パイロット圧の上昇の後半部分でスプール１０の移動量が増大するが、この別実施形態（ｃ）では、パイロット圧の上昇の後半部分でスプール１０の移動量が低減するように付勢機構が構成される。

（ｄ）スプール１０で制御される作動油の供給先として、ドーザ装置に限るものではなく、例えば、作業装置を昇降させるアクチュエータであっても良い。

本発明は、パイロット圧でスプールを作動させる制御バルブに利用できる。

３主スプリング
４従スプリング
５可動壁体
６油室
６ｃ開口
１０スプール
Ｃ圧縮管理部
Ｎ中立ポジション
Ｘスプール軸芯
Ｆ１第１付勢機構
Ｆ２第２付勢機構
Ｒ１第１受圧部
Ｒ２第２受圧部

Claims

スプール軸芯に沿う方向への移動により作動油の給排を制御するスプールと、
パイロット圧が作用することにより、前記スプールを前記スプール軸芯に沿う方向に移動させる第１受圧部と、
前記第１受圧部に作用するパイロット圧に抗する方向に付勢力を作用させる第１付勢機構とを備え、
前記第１付勢機構が、互いにばね定数が異なる圧縮コイル型の主スプリングと、圧縮コイル型の従スプリングとを備え、パイロット圧の作用時に前記主スプリングを圧縮させた後に前記従スプリングを圧縮させる圧縮管理部を備え、
前記圧縮管理部が、前記スプールの方向に開口する開口が形成された油室と、前記油室の内部側から前記開口を閉塞可能な可動壁体と、を備え、
前記主スプリングのばね定数が、前記従スプリングのばね定数より大きく、
前記主スプリングが、一端を前記スプールに当接させ、他端を前記可動壁体の外面に当接させる位置に配置され、前記従スプリングが、一端を前記可動壁体の内面に当接させ、他端を前記油室の内面に当接させる位置に配置され、
前記圧縮管理部は、
前記スプールが予め設定された第１設定領域にある状態では、
前記可動壁体の前記開口を開放する側への移動を阻止するように、前記従スプリングの付勢力と、前記可動壁体に対して前記油室から作用する圧力を受ける受圧面積と、前記油室と前記油室の外部側とを連通させるように前記可動壁体に形成された連通孔の流路断面積と、が設定され、
前記スプールが前記第１設定領域を越えて、予め設定された第２設定領域に達した場合に、
前記開口を開放する側への前記可動壁体の移動を許容するように、前記従スプリングの付勢力と、前記可動壁体に対して前記油室から作用する圧力を受ける受圧面積と、前記油室と前記油室の外部側とを連通させるように前記可動壁体に形成された連通孔の流路断面積が設定されている制御バルブ。
前記スプールが、前記第１受圧部と反対側に第２受圧部を備え、前記第２受圧部に作用するパイロット圧に抗する方向に付勢力を作用させる第２付勢機構を備え、
前記第１受圧部と前記第２受圧部とにパイロット圧が作用しない状態で前記スプールが中立ポジションに保持される請求項１に記載の制御バルブ。