WO2023171706A1 - 液圧モータの２速切換弁 - Google Patents

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WO2023171706A1
WO2023171706A1 PCT/JP2023/008790 JP2023008790W WO2023171706A1 WO 2023171706 A1 WO2023171706 A1 WO 2023171706A1 JP 2023008790 W JP2023008790 W JP 2023008790W WO 2023171706 A1 WO2023171706 A1 WO 2023171706A1
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WO
WIPO (PCT)
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annular groove
spool
hydraulic motor
capacity
motor
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/008790
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English (en)
French (fr)
Inventor
健司 鈴木
淳 鈴木
Original Assignee
Ｋｙｂ株式会社
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Publication date
Application filed by Ｋｙｂ株式会社 filed Critical Ｋｙｂ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C2/00—Rotary-piston engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides

Definitions

  • the present invention relates to a two-speed switching valve for a hydraulic motor.
  • JP-A-1-116301 discloses a two-speed switching valve that switches the capacity of a hydraulic motor.
  • Two second-speed pistons, a hydraulic drive circuit connected to a hydraulic motor, and a tank are connected to the two-speed switching valve.
  • the two-speed switching valve connects the second-speed piston to the tank when no pilot pressure is applied, and directs the motor operating pressure to the second-speed piston when pilot pressure is applied.
  • the valve body of a two-speed switching valve as described in JP-A-1-116301 has an accommodation hole in which the spool is accommodated, and the inner peripheral surface of the accommodation hole has a two-speed piston, a hydraulic motor, and A plurality of annular grooves are formed which are connected to ports that communicate with each of the tanks.
  • the plurality of annular grooves are machined by inserting different tools from both ends of the receiving hole. Therefore, it is necessary to manage two tools, resulting in poor processing efficiency. As a result, the manufacturing cost of the two-speed switching valve increases.
  • An object of the present invention is to reduce the manufacturing cost of a two-speed switching valve for a hydraulic motor.
  • a two-speed switching valve that operates a hydraulic motor in a first speed with a large capacity and a second speed with a small capacity
  • the valve body having a housing hole formed in the valve body.
  • a spool that is accommodated in the accommodation hole and moves according to pilot pressure to switch supply and discharge of working fluid to a first capacity switching actuator and a second capacity switching actuator to control the capacity of the hydraulic motor; and when pilot pressure does not act on the spool, a first drain passage and a second drain passage communicate with the first capacity switching actuator and the second capacity switching actuator, respectively, so that the hydraulic motor has a large capacity.
  • the inner peripheral surface of the hole includes a first annular groove connected to a first actuator port communicating with the first capacity switching actuator, and a second annular groove connected to a second actuator port communicating with the second capacity switching actuator. an annular groove, a third annular groove connected to a first motor port communicating with one of the pair of motor passages connected to the hydraulic motor, and the other of the pair of motor passages connected to the hydraulic motor.
  • a fourth annular groove connected to a second motor port communicating with the first drain port; a fifth annular groove connected to the first drain port communicating with the first drain passage; and a second drain communicating with the second drain passage.
  • a sixth annular groove connected to the port, the first annular groove being located between the third annular groove and the fifth annular groove, and the second annular groove being connected to the fourth annular groove. and the sixth annular groove, the third annular groove and the fourth annular groove are located symmetrically about the center of the first annular groove and the second annular groove, and the fifth annular groove is located between the third annular groove and the sixth annular groove.
  • the annular groove and the sixth annular groove are symmetrically located.
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram including a two-speed switching valve according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the two-speed switching valve according to the embodiment of the present invention, showing a case where it is in a low speed position.
  • FIG. 2 is a sectional view of the two-speed switching valve according to the embodiment of the present invention, showing a case where it is in a high speed position.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the valve body of the two-speed switching valve, showing the arrangement of first to seventh annular grooves.
  • FIG. 7 is a sectional view of a two-speed switching valve according to a modification of the embodiment of the present invention.
  • the hydraulic motor 1 is mounted, for example, on a working machine such as a hydraulic excavator (not shown), and functions as a drive source for a traveling device of the working machine.
  • the two-speed switching valve 100 changes the capacity of the hydraulic motor 1 to switch the operating speed of the hydraulic motor 1. Specifically, the two-speed switching valve 100 switches the operating speed of the hydraulic motor 1 between a large capacity first speed and a small capacity. It operates in 2nd speed.
  • hydraulic oil is used as the working fluid
  • other liquids such as a water-soluble substitute liquid may be used instead of the hydraulic oil.
  • the hydraulic motor 1 is a swash plate type hydraulic piston motor whose displacement volume changes according to the tilt angle of the swash plate 7.
  • a pair of motor passages 31 and 32 are connected to the hydraulic motor 1 .
  • One of the pair of motor passages 31 and 32 is connected to a pump (not shown) and the other to a tank T, depending on the position of a control valve (not shown).
  • the hydraulic motor 1 includes a first capacity switching actuator 21 and a second capacity switching actuator 22 that switch the capacity of the hydraulic motor 1 by switching the tilt angle of the swash plate 7, and a direction in which the capacity of the hydraulic motor 1 increases. It has a swash plate spring 11 that biases the swash plate 7, and a cylinder 26 for releasing the parking brake 25.
  • the tilt angle of the swash plate 7 changes depending on the urging force of the swash plate spring 11 and the thrust of the first and second capacity switching actuators 21 and 22.
  • the pair of motor passages 31 and 32 are provided with a counterbalance valve 40 that allows the hydraulic motor 1 to operate and maintains the hydraulic motor 1 in a stopped state.
  • the counterbalance valve 40 has a first operating position 40A, a second operating position 40B, and a stop position 40C.
  • the counterbalance valve 40 becomes the first operating position 40A due to the pilot pressure in the pilot chamber 41a, and hydraulic oil is supplied from the pump to the second motor passage 32.
  • the second operating position 40B is set due to the pilot pressure in the pilot chamber 41b, and when hydraulic oil is not supplied to the first motor passage 31 and the second motor passage 32, the stopping position 40C is set due to the urging force of the springs 42a and 42b.
  • the counterbalance valve 40 allows hydraulic oil to flow to the hydraulic motor 1 through the first motor passage 31 via the check valve 43, and allows hydraulic oil to flow through the second motor passage 32. Allows hydraulic oil to be discharged from the pressure motor 1. Further, hydraulic oil is introduced to the release cylinder 26 through the brake release passage 29 . As a result, the parking brake 25 is released.
  • the counterbalance valve 40 allows hydraulic oil to flow to the hydraulic motor 1 through the second motor passage 32 via the check valve 44, and allows hydraulic oil to flow through the first motor passage 31. Allows hydraulic oil to be discharged from the pressure motor 1. Further, hydraulic oil is introduced to the release cylinder 26 through the brake release passage 29 . As a result, the parking brake 25 is released.
  • the counterbalance valve 40 uses check valves 43 and 44 to block the flow of hydraulic oil discharged from the hydraulic motor 1. Further, the hydraulic oil in the release cylinder 26 is discharged to the tank T through the brake release passage 29. This causes the parking brake 25 to operate.
  • the two-speed switching valve 100 includes a first actuator port 51 communicating with the first capacity switching actuator 21 , a second actuator port 52 communicating with the second capacity switching actuator 22 , and a first motor communicating with the first motor passage 31 .
  • the two-speed switching valve 100 further includes a pilot chamber 63 to which pilot pressure is guided through a pilot passage 66, and a pressure chamber 64 to which high-pressure hydraulic oil is guided from among the pair of motor passages 31 and 32.
  • pilot pressure is guided from the pilot pressure supply source to the pilot chamber 63, and the control lever is activated.
  • no pilot pressure is introduced into the pilot chamber 63.
  • an operation switch may be used instead of the operation lever.
  • Hydraulic oil is introduced into the pressure chamber 64 through a pressure guiding passage 65 connected to the counterbalance valve 40.
  • the pressure in the first motor passage 31 is guided to the pressure chamber 64 through the pressure guiding passage 65
  • the counterbalance valve 40 is in the second operating position 40B
  • the pressure in the second motor passage 32 is guided to the pressure chamber 64 through the pressure guiding passage 65.
  • high-pressure hydraulic oil is selected from among the pair of motor passages 31 and 32 and guided to the pressure chamber 64.
  • the two-speed switching valve 100 is a two-position switching valve with a low speed position 50A and a high speed position 50B.
  • the 2-speed switching valve 100 when the operating lever is on the high-speed side and the 2-speed switching valve 100 is in the high-speed position 50B, for example, in a situation where the work equipment goes up a slope, the load on the hydraulic motor 1 becomes high, and the hydraulic motor 1 becomes higher, the pressure led from the counterbalance valve 40 to the pressure chamber 64 through the pressure guiding passage 65 increases.
  • the load due to the pressure in the pressure chamber 64 exceeds the load due to the pilot pressure in the pilot chamber 63
  • the two-speed switching valve 100 automatically switches from the high speed position 50B to the low speed position 50A.
  • the hydraulic motor 1 is switched to a large capacity, and the torque increases. In this way, when the load on the hydraulic motor 1 increases, the motor capacity automatically increases and the driving force increases, thereby improving the operability of the working machine.
  • FIG. 2 is a sectional view of the two-speed switching valve 100 in the low-speed position 50A
  • FIG. 3 is a sectional view of the two-speed switching valve 100 in the high-speed position 50B.
  • the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same structures as those shown in FIG.
  • the two-speed switching valve 100 includes a valve body 70, an accommodation hole 71 formed in the valve body 70, and a spool 75 accommodated in the accommodation hole 71.
  • the spool 75 moves according to the pilot pressure in the pilot chamber 63 to switch between supplying and discharging hydraulic fluid to the first capacity switching actuator 21 and the second capacity switching actuator 22, thereby controlling the capacity of the hydraulic motor 1.
  • the accommodation hole 71 is a hole having openings at both ends, and the spool 75 moves along the inner peripheral surface. Openings at both ends of the accommodation hole 71 are sealed with plugs 90 and 91, respectively.
  • a pilot chamber 63 is defined between the plug 90 and one end surface 75d of the spool 75, and pilot pressure acts on the one end surface 75d of the spool 75.
  • a portion of the pilot passage 66 is formed in the plug 90 .
  • the spool 75 has a spool insertion hole 76 formed on the other end surface 75e opposite to the one end surface 75d on which the pilot pressure acts, and a sub-spool 77 slidably inserted into the spool insertion hole 76.
  • the pressure chamber 64 is defined by a spool insertion hole 76 and a sub-spool 77.
  • the inner peripheral surface of the housing hole 71 includes a first actuator port 51, a second actuator port 52, a first motor port 53, a second motor port 54, a first drain port 55, and a second drain port 56. and a high-pressure selection port 57 that guides high-pressure working fluid from the pair of motor passages 31 and 32 to the pressure chamber 64 are formed with circular openings.
  • the three ports of the port 56 are located symmetrically with respect to the high pressure selection port 57.
  • a brake release port 58 that communicates with the brake release passage 29 and a third drain port 59 that communicates with the tank T are further formed in the inner peripheral surface of the accommodation hole 71 in a circular manner. Brake release port 58 is formed opposite high pressure selection port 57 .
  • the third drain port 59 communicates with a drain chamber 78 defined by the other end surface 75e of the spool 75 and the plug 91.
  • the inner peripheral surface of the housing hole 71 has a first annular groove 81 connected to the first actuator port 51 , a second annular groove 82 connected to the second actuator port 52 , and a second annular groove 82 connected to the first motor port 53 .
  • a fourth annular groove 84 connected to the second motor port 54; a fifth annular groove 85 connected to the first drain port 55; and a third annular groove 83 connected to the second drain port 56.
  • Six annular grooves 86 and a seventh annular groove 87 connected to the high pressure selection port 57 and the brake release port 58 are formed.
  • the first to seventh annular grooves 81 to 87 are grooves formed in an annular shape over the entire circumference of the inner peripheral surface of the accommodation hole 71.
  • the outer peripheral surface of the spool 75 has a first spool groove 75a that communicates the first annular groove 81 and the third annular groove 83 at the high speed position 50B, and a first spool groove 75a that communicates the first annular groove 81 and the fifth annular groove 85 at the low speed position 50A.
  • a second spool groove 75b that communicates with the second annular groove 82 and the sixth annular groove 86 in the low speed position 50A
  • a third spool groove that communicates the second annular groove 82 with the fourth annular groove 84 in the high speed position 50B.
  • the first to third spool grooves 75a, 75b, and 75c are grooves formed in an annular shape over the entire circumference of the outer peripheral surface of the spool 75.
  • a passage 79 is formed in the spool 75 to communicate the pressure chamber 64 and the seventh annular groove 87, to guide hydraulic oil from the high pressure selection port 57 to the pressure chamber 64, and to guide hydraulic oil from the pressure chamber 64 to the brake release port 58. be done.
  • first annular groove 81 and the fifth annular groove 85 communicate with each other via the second spool groove 75b
  • the second annular groove 82 and the sixth annular groove 86 communicate with each other via the third spool groove 75c.
  • a first drain port 55 and a second drain port 56 communicate with the first actuator port 51 and the second actuator port 52, respectively, and the first motor port 53 and the second motor port 54 are blocked.
  • the hydraulic motor 1 has a large capacity and operates at the first speed, which is a low speed.
  • the spool 75 moves smoothly.
  • the sub spool 77 remains in contact with the plug 91.
  • the first annular groove 81 and the third annular groove 83 communicate with each other via the first spool groove 75a
  • the second annular groove 82 and the fourth annular groove 84 communicate with each other via the third spool groove 75c.
  • a first motor port 53 and a second motor port 54 communicate with the first actuator port 51 and the second actuator port 52, respectively, and the first drain port 55 and the second drain port 56 are blocked.
  • the hydraulic motor 1 has a small capacity and operates at a high speed of 2 speed.
  • the hydraulic motor 1 has a smaller capacity and a higher speed in the second speed operating state than in the first speed operating state.
  • the pressure in the pressure chamber 64 and the pressure receiving area of the sub spool 77 are calculated from the pressure in the pressure chamber 64 and the pressure receiving area of the sub spool 77.
  • the load becomes larger than the load calculated from the pilot pressure in the pilot chamber 63 and the pressure receiving area of the spool 75, and the spool 75 moves against the pilot pressure in the pilot chamber 63 and comes into contact with the plug 90 (Fig. 1 ).
  • the sub spool 77 remains in contact with the plug 91.
  • FIG. 4 is a sectional view of the valve body 70 of the two-speed switching valve 100, and is a diagram showing the arrangement of the first to seventh annular grooves 81 to 87.
  • the first annular groove 81 is located between the third annular groove 83 and the fifth annular groove 85
  • the second annular groove 82 is located between the fourth annular groove 84 and the sixth annular groove 86.
  • the third annular groove 83 and the fourth annular groove 84 are located symmetrically with respect to the center O between the first annular groove 81 and the second annular groove 82
  • the fifth annular groove 85 and the sixth annular groove 86 are located symmetrically. do.
  • the seventh annular groove 87 is located at the center of the first annular groove 81 and the second annular groove 82. That is, the first, third, and fifth annular grooves 81, 83, and 85 and the second, fourth, and sixth annular grooves 82, 84, and 86 are located symmetrically with respect to the seventh annular groove 87, respectively.
  • the center O which is the center of the first annular groove 81 and the second annular groove 82, coincides with the center of the seventh annular groove 87.
  • the dimension from the center O to both widthwise ends of the seventh annular groove 87 is L1, which is the same.
  • the dimension from the center O to one end in the width direction of the fifth annular groove 85 and the dimension from one end in the width direction of the sixth annular groove 86 are L2, which are the same.
  • the dimension from the center O to the other end in the width direction of the fifth annular groove 85 and the dimension from the other end in the width direction of the sixth annular groove 86 are L3, which are the same.
  • the dimension from the center O to one end in the width direction of the first annular groove 81 and the dimension from one end in the width direction of the second annular groove 82 are L4, which are the same.
  • the dimension from the center O to the other end in the width direction of the first annular groove 81 and the dimension from the other end in the width direction of the second annular groove 82 are L5, which are the same.
  • the dimension from the center O to one end in the width direction of the third annular groove 83 and the dimension from one end in the width direction of the fourth annular groove 84 are L6, which are the same.
  • the dimension from the center O to the other end in the width direction of the third annular groove 83 and the dimension from the other end in the width direction of the fourth annular groove 84 are L7, which are the same.
  • the width dimensions of the first to sixth annular grooves 81 to 86 are the same, and the width dimensions of the seventh annular groove 87 are different from the width dimensions of the first to sixth annular grooves 81 to 86.
  • the width of the seventh annular groove 87 is larger than the width of the first to sixth annular grooves 81 to 86, but the same as the width of the first to sixth annular grooves 81 to 86. Or it can be small.
  • Machining of the first to seventh annular grooves 81 to 87 on the inner circumferential surface of the accommodation hole 71 is performed in two steps with the center O as a border using a tool (not shown).
  • a tool having teeth corresponding to the third annular groove 83, the first annular groove 81, the fifth annular groove 85, and the seventh annular groove 87 is inserted into the receiving hole 71 of the rotating valve body 70.
  • the third annular groove 83, the first annular groove 81, the fifth annular groove 85, and the seventh annular groove 87 are inserted into the inner circumferential surface of the accommodation hole 71 at a predetermined position at the same time. Cutting.
  • the width of the third annular groove 83, the first annular groove 81, and the fifth annular groove 85 is The annular groove 81 and the fifth annular groove 85 can be processed simultaneously.
  • the seventh annular groove 87 a portion from one end in the width direction (the left end in FIG. 4) to a position beyond the center O is processed.
  • the same tool used in the first step is inserted through one opening 71b of the accommodation hole 71 of the rotating valve body 70, and the predetermined accommodation hole 71 is opened.
  • a fourth annular groove 84, a second annular groove 82, a sixth annular groove 86, and a seventh annular groove 87 are simultaneously cut at the position of the inner peripheral surface. Since the widths of the fourth annular groove 84, the second annular groove 82, and the sixth annular groove 86 are the same, by cutting by sending the tool in the axial direction of the accommodation hole 71, the fourth annular groove 84, the second annular groove 86 The annular groove 82 and the sixth annular groove 86 can be processed simultaneously.
  • the seventh annular groove 87 a portion from the other end in the width direction (the right end in FIG. 4) to a position beyond the center O is processed. Only the seventh annular groove 87 is processed by two steps, a first step and a second step.
  • the first, third, and fifth annular grooves 81, 83, and 85 and the second, fourth, and sixth annular grooves 82, 84, and 86 are symmetrical about the seventh annular groove 87, respectively. Because of the location, tools can be shared. If the first, third, and fifth annular grooves 81, 83, and 85 and the second, fourth, and sixth annular grooves 82, 84, and 86 are not symmetrical about the seventh annular groove 87, Two tools, one inserted through the opening 71a of the hole 71 and the other inserted through the opening 71b of the accommodation hole 71, are required, and it is necessary to manage the two tools, which increases manufacturing costs. However, in this embodiment, since the tools can be integrated into one, the manufacturing cost of the two-speed switching valve 100 can be reduced.
  • the first to sixth annular Even if the widths of the grooves 81 to 86 are not the same, the third annular groove 83, the first annular groove 81, and the fifth annular groove 85 are processed simultaneously, and the fourth annular groove 84 and the second annular groove 82 are processed simultaneously. , and the sixth annular groove 86 can be processed simultaneously.
  • the tool may be rotated and fed in the axial direction of the accommodation hole 71 while the valve body 70 is fixed.
  • the first, third, and fifth annular grooves 81, 83, and 85 and the second, fourth, and sixth annular grooves 82, 84, and 86 are located symmetrically with respect to the seventh annular groove 87, respectively. Therefore, a tool that is inserted through one opening 71a of the accommodation hole 71 and processes the third annular groove 83, the first annular groove 81, the fifth annular groove 85, and the seventh annular groove 87 at the same time, and A tool that is inserted through the other opening 71b and processes the fourth annular groove 84, the second annular groove 82, the sixth annular groove 86, and the seventh annular groove 87 at the same time can be shared. Therefore, the first to seventh annular grooves 81 to 87 can be processed efficiently, and the manufacturing cost of the two-speed switching valve 100 can be reduced.
  • the spool 75 of the two-speed switching valve 100 has a sub-spool 77 that is inserted into a spool insertion hole 76 formed on one end surface 75e and partitions the pressure chamber 64, and is not a symmetrical structure.
  • the first, third, and fifth annular grooves 81, 83, and 85 formed in the accommodation hole 71 of the valve body 70 and the second, fourth, and sixth annular grooves are formed in the receiving hole 71 of the valve body 70.
  • the grooves 82, 84, and 86 are located symmetrically with respect to the seventh annular groove 87, respectively. In this way, although the spool 75 of the two-speed switching valve 100 does not have a symmetrical structure, each annular groove is symmetrical, so each annular groove can be processed efficiently.
  • FIG. 5 shows a two-speed switching valve 200 according to a modification of the above embodiment.
  • FIG. 5 is a sectional view of the two-speed switching valve 200.
  • components having the same functions as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the second speed switching valve 200 does not have a function of automatically switching from the high speed position 50B to the low speed position 50A, and does not have the parking brake 25. Therefore, the high pressure selection port 57 and the brake release port 58 are not formed in the valve body 70, and the seventh annular groove 87 is not formed in the inner peripheral surface of the accommodation hole 71.
  • the two-speed switching valve 200 includes a spring 95 as a biasing member that biases the spool 75 from the side opposite to the pilot chamber 63.
  • a spring 95 as a biasing member that biases the spool 75 from the side opposite to the pilot chamber 63.
  • the spool 75 is biased by the spring 95 to the low speed position 50A (in the upper half of the spool 75 in FIG. 5), and when pilot pressure acts on the pilot chamber 63, the spool 75 75 moves against the biasing force of the spring 95 to reach the high speed position 50B (the state of the lower half of the spool 75 in FIG. 5).
  • the third annular groove 83 and the fourth annular groove are centered at the center O between the first annular groove 81 and the second annular groove 82.
  • 84 are located symmetrically, and the fifth annular groove 85 and the sixth annular groove 86 are located symmetrically.
  • the third annular groove 83 connected to the first motor port 53 is the opening of the accommodation hole 71, while the first annular groove 81 is connected to the first actuator port 51.
  • a fifth annular groove 85 connected to the first drain port 55 is located on the center side of the housing hole 71, and a second annular groove 82 similarly connected to the second actuator port 52 is located on the side of the section 71a.
  • the fourth annular groove 84 connected to the second motor port 54 is located on the opening 71b side of the accommodation hole 71, while the sixth annular groove 86 connected to the second drain port 56 is located on the side of the opening 71b of the accommodation hole 71.
  • the positions of the third annular groove 83 and the fifth annular groove 85 may be opposite with respect to the first annular groove 81, and the positions of the fourth annular groove 84 and the sixth annular groove 86 may be opposite. may be opposite around the second annular groove 82.
  • the first annular groove 81 may be located between the third annular groove 83 and the fifth annular groove 85
  • the second annular groove 82 may be located between the fourth annular groove 84 and the sixth annular groove 85. It should be located between.
  • a spring may be provided as a biasing member that biases the spool 75 from the side opposite to the pilot chamber 63. Specifically, a spring may be compressed and disposed between the end surface 75e of the spool 75 and the plug 91.
  • the two-speed switching valves 100 and 200 that operate the hydraulic motor 1 in a first speed with a large capacity and a second speed with a small capacity are connected to a valve body 70, an accommodation hole 71 formed in the valve body 70, and an accommodation hole 71 formed in the accommodation hole 71.
  • a spool 75 is housed and moves according to the pilot pressure to switch supply and discharge of working fluid to the first capacity switching actuator 21 and the second capacity switching actuator 22 to control the capacity of the hydraulic motor 1.
  • pilot pressure does not act on the spool 75
  • the first drain passage 33 and the second drain passage 34 communicate with the first capacity switching actuator 21 and the second capacity switching actuator 22, respectively, so that the hydraulic motor 1 has a large capacity.
  • the accommodation hole 71 has a first annular groove 81 connected to the first actuator port 51 communicating with the first capacity switching actuator 21 and a second actuator port 52 communicating with the second capacity switching actuator 22.
  • a second annular groove 82 connected to the hydraulic motor 1;
  • a third annular groove 83 connected to the first motor port 53 communicating with one of the pair of motor passages 31, 32 connected to the hydraulic motor 1;
  • a fourth annular groove 84 connected to the second motor port 54 communicating with the other of the pair of motor passages 31 and 32; and a fifth annular groove connected to the first drain port 55 communicating with the first drain passage 33.
  • a groove 85 and a sixth annular groove 86 connected to the second drain port 56 communicating with the second drain passage 34 are formed.
  • the second annular groove 82 is located between the fourth annular groove 84 and the sixth annular groove 86, and the second annular groove 82 is located between the fourth annular groove 84 and the sixth annular groove 86.
  • the annular groove 83 and the fourth annular groove 84 are located symmetrically, and the fifth annular groove 85 and the sixth annular groove 86 are located symmetrically.
  • the first, third, and fifth annular grooves 81, 83, and 85, the second, fourth, and sixth annular grooves 82, 84 and 86 are located symmetrically. Therefore, a tool that is inserted through one opening 71a of the accommodation hole 71 of the valve body 70 and processes the first, third, and fifth annular grooves 81, 83, and 85 at the same time, and a tool that is inserted through the opening 71a of one of the accommodation holes 71 of the valve body 70, and a tool that simultaneously processes the first, third, and fifth annular grooves 81, 83, and It is possible to use a common tool for simultaneously processing the second, fourth, and sixth annular grooves 82, 84, and 86 by inserting the same through the opening 71b. Therefore, the first to sixth annular grooves 81 to 86 can be efficiently machined, and the manufacturing cost of the two-speed switching valves 100 and 200 of the hydraulic motor 1 can be reduced.
  • a seventh annular groove 87 is further formed on the inner circumferential surface of the housing hole 71 and is connected to a high pressure selection port 57 that guides high pressure working fluid among the pair of motor passages 31 and 32.
  • the hydraulic motor 1 switches to a large capacity and the seventh annular groove 87 is located at the center of the first annular groove 81 and the second annular groove 82 .
  • first, third, and fifth annular grooves 81, 83, and 85 and the second, fourth, and sixth annular grooves 82, 84, and 86 are located symmetrically about the seventh annular groove 87, respectively. do. Therefore, the first to seventh annular grooves 81 to 87 can be processed efficiently.
  • the spool 75 also has a spool insertion hole 76 formed on the other end surface 75e opposite to the one end surface 75d on which the pilot pressure acts, a sub-spool 77 inserted into the spool insertion hole 76, and a spool insertion hole 76. It has a pressure chamber 64 that is partitioned by the sub-spool 77 and into which the working fluid from the high-pressure selection port 57 is guided.
  • the spool 75 has a sub-spool 77 that is inserted into a spool insertion hole 76 formed on one end surface 75d and partitions the pressure chamber 64, and is not a symmetrical structure.
  • the spool 75 does not have a symmetrical structure, each of the annular grooves 81 to 87 is symmetrical, so that each of the annular grooves 81 to 87 can be processed efficiently.

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Abstract

スプール（７５）が収容される収容穴（７１）の内周面には、第１アクチュエータポート（５１）に接続された第１環状溝（８１）と、第２アクチュエータポート（５２）に接続された第２環状溝（８２）と、第１モータポート（５３）に接続された第３環状溝（８３）と、第２モータポート（５４）に接続された第４環状溝（８４）と、第１ドレンポート（５５）に接続された第５環状溝（８５）と、第２ドレンポート（５６）に接続された第６環状溝（８６）と、が形成され、第１環状溝（８１）は、第３環状溝（８３）と第５環状溝（８５）の間に位置し、第２環状溝（８２）は、第４環状溝（８４）と第６環状溝（８６）の間に位置し、第１環状溝（８１）と第２環状溝（８２）の中央を中心Ｏとして、第３環状溝（８３）と第４環状溝（８４）は対称に位置し、第５環状溝（８５）と第６環状溝（８６）は対称に位置する。

Description

液圧モータの２速切換弁
　本発明は、液圧モータの２速切換弁に関するものである。
　特開平１－１１６３０１号公報には、油圧モータの容量を切り換える２速切換バルブが開示されている。２速切換バルブには、２つの２速ピストンと、油圧モータに接続された油圧駆動回路と、タンクと、が接続される。２速切換バルブは、パイロット圧が作用しないと２速ピストンをタンクに連通させ、パイロット圧が作用すると２速ピストンにモータ作動圧を導く。
　特開平１－１１６３０１号公報に記載のような２速切換弁のバルブボディには、スプールが収容される収容穴が形成され、収容穴の内周面には、２速ピストン、油圧モータ、及びタンクのそれぞれに連通するポートに接続された環状溝が複数形成される。
　一般的に、複数の環状溝は、収容穴の両端から互いに異なるツールを挿入して加工される。したがって、２つのツールの管理が必要であり、加工の効率が良くない。結果として２速切換弁の製造コストが高くなってしまう。
　本発明は、液圧モータの２速切換弁の製造コストを低減することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、液圧モータを大容量の１速と小容量の２速とで作動させる２速切換弁であって、バルブボディと、前記バルブボディに形成された収容穴と、前記収容穴に収容され、パイロット圧に応じて移動して第１容量切換アクチュエータ及び第２容量切換アクチュエータへの作動流体の供給と排出を切り換え、前記液圧モータの容量を制御するスプールと、を備え、前記スプールにパイロット圧が作用しない場合には、前記第１容量切換アクチュエータ及び前記第２容量切換アクチュエータにそれぞれ第１ドレン通路及び第２ドレン通路が連通して前記液圧モータが大容量となり、前記スプールにパイロット圧が作用する場合には、前記第１容量切換アクチュエータ又は前記第２容量切換アクチュエータに前記液圧モータの作動圧が導かれて前記液圧モータが小容量となり、前記収容穴の内周面には、前記第１容量切換アクチュエータに連通する第１アクチュエータポートに接続された第１環状溝と、前記第２容量切換アクチュエータに連通する第２アクチュエータポートに接続された第２環状溝と、前記液圧モータに接続された一対のモータ通路の一方に連通する第１モータポートに接続された第３環状溝と、前記液圧モータに接続された前記一対のモータ通路の他方に連通する第２モータポートに接続された第４環状溝と、前記第１ドレン通路に連通する第１ドレンポートに接続された第５環状溝と、前記第２ドレン通路に連通する第２ドレンポートに接続された第６環状溝と、が形成され、前記第１環状溝は、前記第３環状溝と前記第５環状溝の間に位置し、前記第２環状溝は、前記第４環状溝と前記第６環状溝の間に位置し、前記第１環状溝と前記第２環状溝の中央を中心として、前記第３環状溝と前記第４環状溝は対称に位置し、前記第５環状溝と前記第６環状溝は対称に位置する。
本発明の実施形態に係る２速切換弁を含む液圧回路図である。 本発明の実施形態に係る２速切換弁の断面図であって、低速ポジションである場合を示す。 本発明の実施形態に係る２速切換弁の断面図であって、高速ポジションである場合を示す。 ２速切換弁のバルブボディの断面図であり、第１～第７の環状溝の配置を示す図である。 本発明の実施形態の変形例に係る２速切換弁の断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る液圧モータ１の２速切換弁１００について説明する。
　液圧モータ１は、例えば、図示しない油圧ショベル等の作業機に搭載され、作業機の走行装置の駆動源として機能するものである。また、２速切換弁１００は、液圧モータ１の容量を変化させて液圧モータ１の作動速度を切り換えるものであり、具体的には、液圧モータ１を大容量の１速と小容量の２速とで作動させる。以下では、作動流体として、作動油が用いられる場合について説明するが、作動油に代わり、例えば水溶性代替液等の他の液体を用いてもよい。
　まず、図１を参照して、液圧モータ１を駆動するための油圧回路について説明する。液圧モータ１は、本実施形態では、斜板７の傾転角度に応じて押しのけ容積が変化する斜板式液圧ピストンモータである。液圧モータ１には、一対のモータ通路３１，３２が接続される。一対のモータ通路３１，３２は、制御弁（図示省略）のポジションに応じて、一方がポンプ（図示省略）に接続され他方がタンクＴに接続される。ポンプから第１モータ通路３１に作動油が供給されることにより回転軸１ａは正転し、ポンプから第２モータ通路３２に作動油が供給されることにより回転軸１ａは逆転する。液圧モータ１の回転軸１ａの回転は、減速機（図示省略）を介して作業機の駆動輪へ伝達される。
　液圧モータ１は、斜板７の傾転角度を切り換えることにより液圧モータ１の容量を切り換える第１容量切換アクチュエータ２１及び第２容量切換アクチュエータ２２と、液圧モータ１の容量が大きくなる方向に斜板７を付勢する斜板スプリング１１と、駐車ブレーキ２５の解除用シリンダ２６と、を有する。
　斜板７の傾転角度は、斜板スプリング１１の付勢力と第１及び第２容量切換アクチュエータ２１，２２の推力とに応じて変化する。
　駐車ブレーキ２５では、解除用シリンダ２６に作動油が導かれないと、ブレーキスプリング２７の付勢力によって液圧モータ１の回転が制動され、ブレーキ解除通路２９を通じて解除用シリンダ２６に作動油が導かれると、ブレーキスプリング２７による制動力が解除される。
　一対のモータ通路３１，３２には、液圧モータ１の作動を許容すると共に、液圧モータ１の停止状態を保持するカウンタバランス弁４０が設けられる。カウンタバランス弁４０は、第１作動ポジション４０Ａと、第２作動ポジション４０Ｂと、停止ポジション４０Ｃと、を有する。カウンタバランス弁４０は、ポンプから第１モータ通路３１に作動油が供給されると、パイロット室４１ａのパイロット圧により第１作動ポジション４０Ａとなり、ポンプから第２モータ通路３２に作動油が供給されると、パイロット室４１ｂのパイロット圧により第２作動ポジション４０Ｂとなり、第１モータ通路３１及び第２モータ通路３２に作動油が供給されないと、スプリング４２ａ，４２ｂの付勢力により停止ポジション４０Ｃとなる。
　カウンタバランス弁４０は、第１作動ポジション４０Ａでは、逆止弁４３を介して第１モータ通路３１を通じた液圧モータ１への作動油の流れを許容すると共に、第２モータ通路３２を通じた液圧モータ１からの作動油の排出を許容する。また、ブレーキ解除通路２９を通じて解除用シリンダ２６に作動油を導く。これにより、駐車ブレーキ２５が解除される。カウンタバランス弁４０は、第２作動ポジション４０Ｂでは、逆止弁４４を介して第２モータ通路３２を通じた液圧モータ１への作動油の流れを許容すると共に、第１モータ通路３１を通じた液圧モータ１からの作動油の排出を許容する。また、ブレーキ解除通路２９を通じて解除用シリンダ２６に作動油を導く。これにより、駐車ブレーキ２５が解除される。カウンタバランス弁４０は、停止ポジション４０Ｃでは、逆止弁４３，４４により、液圧モータ１から排出される作動油の流れを遮断する。また、ブレーキ解除通路２９を通じて解除用シリンダ２６の作動油をタンクＴへ排出する。これにより、駐車ブレーキ２５が作動する。
　２速切換弁１００は、第１容量切換アクチュエータ２１に連通する第１アクチュエータポート５１と、第２容量切換アクチュエータ２２に連通する第２アクチュエータポート５２と、第１モータ通路３１に連通する第１モータポート５３と、第２モータ通路３２に連通する第２モータポート５４と、第１ドレン通路３３に連通する第１ドレンポート５５と、第２ドレン通路３４に連通する第２ドレンポート５６と、を有する。
　２速切換弁１００は、さらに、パイロット通路６６を通じてパイロット圧が導かれるパイロット室６３と、一対のモータ通路３１，３２のうち高圧の作動油が導かれる圧力室６４と、を有する。
　作業機の走行速度を低速又は高速に切り換えるための操作レバー（図示省略）がオペレータによって高速側に操作された場合には、パイロット圧供給源からパイロット室６３にパイロット圧が導かれ、操作レバーが低速側に操作された場合には、パイロット室６３にパイロット圧は導かれない。なお、操作レバーに代えて、操作スイッチであってもよい。
　圧力室６４には、カウンタバランス弁４０に接続された導圧通路６５を通じて作動油が導かれる。カウンタバランス弁４０が第１作動ポジション４０Ａである場合には、第１モータ通路３１の圧力が導圧通路６５を通じて圧力室６４に導かれ、カウンタバランス弁４０が第２作動ポジション４０Ｂである場合には、第２モータ通路３２の圧力が導圧通路６５を通じて圧力室６４に導かれる。このように、圧力室６４には、一対のモータ通路３１，３２のうち高圧の作動油が選択されて導かれる。
　２速切換弁１００は、低速ポジション５０Ａと高速ポジション５０Ｂの２ポジションタイプの切換弁である。
　操作レバーが低速側に操作されると、パイロット室６３にパイロット圧が導かれないため、圧力室６４の圧力により、２速切換弁１００は低速ポジション５０Ａとなる（図１に示す状態）。低速ポジション５０Ａでは、第１アクチュエータポート５１及び第２アクチュエータポート５２にそれぞれ第１ドレンポート５５及び第２ドレンポート５６が連通し、第１モータポート５３及び第２モータポート５４は遮断される。これにより、第１及び第２容量切換アクチュエータ２１，２２の作動油はタンクＴへ排出されるため、斜板スプリング１１の付勢力により、斜板７の傾転角度が最大となり、液圧モータ１は大容量となる。この結果、液圧モータ１は低速で作動する。
　操作レバーが高速側に操作されると、パイロット室６３にパイロット圧が導かれるため、２速切換弁１００は高速ポジション５０Ｂとなる。高速ポジション５０Ｂでは、第１アクチュエータポート５１及び第２アクチュエータポート５２にそれぞれ第１モータポート５３及び第２モータポート５４が連通し、第１ドレンポート５５及び第２ドレンポート５６は遮断される。これにより、第１容量切換アクチュエータ２１又は第２容量切換アクチュエータ２２に、第１モータ通路３１又は第２モータ通路３２から液圧モータ１の作動圧が導かれるため、第１容量切換アクチュエータ２１又は第２容量切換アクチュエータ２２の推力によって斜板７の傾転角度が最小となり、液圧モータ１は小容量となる。この結果、液圧モータ１は高速で作動する。
　また、操作レバーが高速側にあり、２速切換弁１００が高速ポジション５０Ｂにある状態において、例えば、作業機が傾斜地を上るような状況では、液圧モータ１の負荷が高くなり、液圧モータ１の作動圧が高くなるため、カウンタバランス弁４０から導圧通路６５を通じて圧力室６４に導かれる圧力が上昇する。圧力室６４の圧力による荷重がパイロット室６３のパイロット圧による荷重を超えた場合には、２速切換弁１００は高速ポジション５０Ｂから低速ポジション５０Ａへと自動的に切り換わる。これにより、液圧モータ１は大容量に切り換わり、トルクが増加する。このように、液圧モータ１の負荷増加時には、自動的にモータ容量が大きくなり駆動力が増加するため、作業機の操作性が向上する。
　次に、図２及び図３を参照して、２速切換弁１００の構造について説明する。図２は低速ポジション５０Ａである場合の２速切換弁１００の断面図であり、図３は、高速ポジション５０Ｂである場合の２速切換弁１００の断面図である。図２及び３において、図１で示した符号と同一の符号を付したものは、図１で示した構成と同一の構成である。
　２速切換弁１００は、バルブボディ７０と、バルブボディ７０に形成された収容穴７１と、収容穴７１に収容されたスプール７５と、を備える。スプール７５は、パイロット室６３のパイロット圧に応じて移動して第１容量切換アクチュエータ２１及び第２容量切換アクチュエータ２２への作動油の供給と排出を切り換え、液圧モータ１の容量を制御する。
　収容穴７１は、両端部に開口部を有する穴であり、内周面に沿ってスプール７５が移動する。収容穴７１の両端部の開口部は、それぞれプラグ９０，９１により封止される。プラグ９０とスプール７５の一端面７５ｄとの間にはパイロット室６３が区画され、スプール７５の一端面７５ｄにはパイロット圧が作用する。プラグ９０には、パイロット通路６６の一部が形成される。
　スプール７５は、パイロット圧が作用する一端面７５ｄとは反対側の他端面７５ｅに形成されたスプール挿入穴７６と、スプール挿入穴７６に摺動自在に挿入されたサブスプール７７と、を有する。圧力室６４は、スプール挿入穴７６とサブスプール７７により区画される。
　収容穴７１の内周面には、第１アクチュエータポート５１と、第２アクチュエータポート５２と、第１モータポート５３と、第２モータポート５４と、第１ドレンポート５５と、第２ドレンポート５６と、一対のモータ通路３１，３２のうち高圧の作動流体を圧力室６４に導く高圧選択ポート５７と、が円形に開口して形成される。第１アクチュエータポート５１とそれに選択的に連通する第１モータポート５３及び第１ドレンポート５５の３つのポートと、第２アクチュエータポート５２とそれに選択的に連通する第２モータポート５４及び第２ドレンポート５６の３つのポートとは、高圧選択ポート５７を中心として対称に位置する。
　収容穴７１の内周面には、さらに、ブレーキ解除通路２９に連通するブレーキ解除ポート５８と、タンクＴに連通する第３ドレンポート５９と、が円形に開口して形成される。ブレーキ解除ポート５８は、高圧選択ポート５７に対向して形成される。第３ドレンポート５９は、スプール７５の他端面７５ｅとプラグ９１とで区画されたドレン室７８に連通する。
　収容穴７１の内周面には、第１アクチュエータポート５１に接続された第１環状溝８１と、第２アクチュエータポート５２に接続された第２環状溝８２と、第１モータポート５３に接続された第３環状溝８３と、第２モータポート５４に接続された第４環状溝８４と、第１ドレンポート５５に接続された第５環状溝８５と、第２ドレンポート５６に接続された第６環状溝８６と、高圧選択ポート５７及びブレーキ解除ポート５８に接続された第７環状溝８７と、が形成される。第１から第７の環状溝８１～８７は、収容穴７１の内周面の全周にわたって環状に形成される溝である。
　スプール７５の外周面には、高速ポジション５０Ｂにおいて第１環状溝８１と第３環状溝８３を連通させる第１スプール溝７５ａと、低速ポジション５０Ａにおいて第１環状溝８１と第５環状溝８５を連通させる第２スプール溝７５ｂと、低速ポジション５０Ａにおいて第２環状溝８２と第６環状溝８６を連通させる一方、高速ポジション５０Ｂにおいて第２環状溝８２と第４環状溝８４を連通させる第３スプール溝７５ｃと、が形成される。第１から第３のスプール溝７５ａ，７５ｂ，７５ｃは、スプール７５の外周面の全周にわたって環状に形成される溝である。
　スプール７５には、圧力室６４と第７環状溝８７を連通し、高圧選択ポート５７から圧力室６４へ作動油を導くと共に、圧力室６４からブレーキ解除ポート５８へ作動油を導く通路７９が形成される。
　以上のように構成される２速切換弁１００の動作について説明する。
　操作レバーが低速側に操作され、２速切換弁１００が低速ポジション５０Ａである場合には、パイロット室６３にパイロット圧が導かれない一方、圧力室６４に高圧選択ポート５７を通じて液圧モータ１の作動圧が導かれる。これにより、図２に示すように、圧力室６４の圧力により、スプール７５及びサブスプール７７は、圧力室６４を拡大する方向への荷重を受け、スプール７５はプラグ９０に接触し、サブスプール７７はプラグ９１に接触する。この状態では、第２スプール溝７５ｂを介して第１環状溝８１と第５環状溝８５が連通し、第３スプール溝７５ｃを介して第２環状溝８２と第６環状溝８６が連通するため、第１アクチュエータポート５１及び第２アクチュエータポート５２にそれぞれ第１ドレンポート５５及び第２ドレンポート５６が連通し、第１モータポート５３及び第２モータポート５４は遮断される。これにより、上述したように、液圧モータ１は大容量となり、低速である１速で作動する。
　操作レバーが高速側に操作され、２速切換弁１００が高速ポジション５０Ｂである場合には、パイロット室６３にパイロット圧が導かれる一方、圧力室６４に高圧選択ポート５７を通じて液圧モータ１の作動圧が導かれる。これにより、図３に示すように、パイロット室６３のパイロット圧とスプール７５の受圧面積とから算出される荷重が、圧力室６４の圧力とサブスプール７７の受圧面積とから算出される荷重よりも大きくなり、スプール７５はパイロット室６３を拡大する方向への荷重を受け、プラグ９１に接触する。この際、スプール７５とプラグ９１の間に区画されたドレン室７８は、第３ドレンポート５９を通じてタンクＴに連通しているため、スプール７５はスムーズに移動する。サブスプール７７はプラグ９１に接触した状態を保つ。この状態では、第１スプール溝７５ａを介して第１環状溝８１と第３環状溝８３が連通し、第３スプール溝７５ｃを介して第２環状溝８２と第４環状溝８４が連通するため、第１アクチュエータポート５１及び第２アクチュエータポート５２にそれぞれ第１モータポート５３及び第２モータポート５４が連通し、第１ドレンポート５５及び第２ドレンポート５６は遮断される。これにより、上述したように、液圧モータ１は小容量となり、高速である２速で作動する。液圧モータ１は、２速での作動状態では、１速での作動状態と比較して、容量が小さく、速度が大きい。
　また、操作レバーが高速側にあり、２速切換弁１００が高速ポジション５０Ｂにある状態において、液圧モータ１の負荷増加時には、圧力室６４の圧力とサブスプール７７の受圧面積とから算出される荷重が、パイロット室６３のパイロット圧とスプール７５の受圧面積とから算出される荷重よりも大きくなり、スプール７５はパイロット室６３のパイロット圧に抗して移動し、プラグ９０に接触する（図１に示す状態）。サブスプール７７はプラグ９１に接触した状態を保つ。このように、液圧モータ１が小容量で作動している際に、高圧選択ポート５７から導かれる作動油によりスプール７５がパイロット圧に抗して移動した場合には、２速切換弁１００は、高速ポジション５０Ｂから低速ポジション５０Ａへと自動的に切り換わり、液圧モータ１は大容量に切り換わる。
　次に、図４を参照して、収容穴７１の内周面に形成される第１から第７の環状溝８１～８７の配置、及び加工方法について説明する。図４は、２速切換弁１００のバルブボディ７０の断面図であり、第１～第７の環状溝８１～８７の配置を示す図である。
　第１環状溝８１は、第３環状溝８３と第５環状溝８５の間に位置し、第２環状溝８２は、第４環状溝８４と第６環状溝８６の間に位置する。第１環状溝８１と第２環状溝８２の中央を中心Ｏとして、第３環状溝８３と第４環状溝８４は対称に位置し、第５環状溝８５と第６環状溝８６は対称に位置する。
　また、第７環状溝８７は、第１環状溝８１と第２環状溝８２の中央に位置する。つまり、第７環状溝８７を中心として、第１，第３，第５環状溝８１，８３，８５と第２，第４，第６環状溝８２，８４，８６とがそれぞれ対称に位置する。
　具体的に説明すると、第１環状溝８１と第２環状溝８２の中央である中心Ｏと、第７環状溝８７の中心とは一致する。中心Ｏから第７環状溝８７の幅方向両端までの寸法はＬ１であり同じである。中心Ｏから第５環状溝８５の幅方向一端までの寸法と、第６環状溝８６の幅方向一端までの寸法とはＬ２であり同じである。中心Ｏから第５環状溝８５の幅方向他端までの寸法と、第６環状溝８６の幅方向他端までの寸法とはＬ３であり同じである。中心Ｏから第１環状溝８１の幅方向一端までの寸法と、第２環状溝８２の幅方向一端までの寸法とはＬ４であり同じである。中心Ｏから第１環状溝８１の幅方向他端までの寸法と、第２環状溝８２の幅方向他端までの寸法とはＬ５であり同じである。中心Ｏから第３環状溝８３の幅方向一端までの寸法と、第４環状溝８４の幅方向一端までの寸法とはＬ６であり同じである。中心Ｏから第３環状溝８３の幅方向他端までの寸法と、第４環状溝８４の幅方向他端までの寸法とはＬ７であり同じである。本実施形態では、第１から第６の環状溝８１～８６の幅寸法は同じであり、第７環状溝８７の幅寸法は、第１から第６の環状溝８１～８６の幅寸法と異なる。本実施形態では、第７環状溝８７の幅寸法は、第１から第６の環状溝８１～８６の幅寸法よりも大きいが、第１から第６の環状溝８１～８６の幅寸法と同じか、小さくてもよい。
　収容穴７１の内周面への第１から第７の環状溝８１～８７の加工は、ツール（図示省略）を用いて中心Ｏを境にして２工程に分けて行われる。第１工程では、第３環状溝８３、第１環状溝８１、第５環状溝８５、及び第７環状溝８７に対応する歯を有するツールを、回転しているバルブボディ７０の収容穴７１の一方の開口部７１ａから挿入し、予め決められた収容穴７１の内周面の位置に、第３環状溝８３、第１環状溝８１、第５環状溝８５、及び第７環状溝８７を同時に切削加工する。第３環状溝８３、第１環状溝８１、及び第５環状溝８５の幅は同一であるため、ツールを収容穴７１の軸方向に送って切削することにより、第３環状溝８３、第１環状溝８１、及び第５環状溝８５を同時に加工することができる。第７環状溝８７については、幅方向一端（図４中左端）から中心Ｏを越えた位置までの一部が加工される。
　次に、第２工程では、第１工程で用いたツールと同一のツールを、回転しているバルブボディ７０の収容穴７１の一方の開口部７１ｂから挿入し、予め決められた収容穴７１の内周面の位置に、第４環状溝８４、第２環状溝８２、第６環状溝８６、及び第７環状溝８７を同時に切削加工する。第４環状溝８４、第２環状溝８２、及び第６環状溝８６の幅は同一であるため、ツールを収容穴７１の軸方向に送って切削することにより、第４環状溝８４、第２環状溝８２、及び第６環状溝８６を同時に加工することができる。第７環状溝８７については、幅方向他端（図４中右端）から中心Ｏを越えた位置までの一部が加工される。第７環状溝８７だけは、第１工程及び第２工程の２工程により加工される。
　以上のように、第７環状溝８７を中心として、第１，第３，第５環状溝８１，８３，８５と第２，第４，第６環状溝８２，８４，８６とがそれぞれ対称に位置するため、ツールを共通化することができる。第７環状溝８７を中心として、第１，第３，第５環状溝８１，８３，８５と第２，第４，第６環状溝８２，８４，８６とがそれぞれ対称でない場合には、収容穴７１の開口部７１ａから挿入するツールと、収容穴７１の開口部７１ｂから挿入するツールとの２つのツールが必要となり、２つのツールを管理する必要となり、製造コストが増加する。しかし、本実施形態では、ツールを１つに集約することができるため、２速切換弁１００の製造コストを低減することができる。
　なお、ツールを収容穴７１の軸方向に送らずに加工する場合、例えば、型（ツール）を収容穴７１の内周面に押し当ててプレス加工する場合には、第１から第６の環状溝８１～８６の幅が同一でない場合であっても、第３環状溝８３、第１環状溝８１、及び第５環状溝８５を同時に加工すると共に、第４環状溝８４、第２環状溝８２、及び第６環状溝８６を同時に加工することができる。
　また、第１から第７の環状溝８１～８７の加工方法として、バルブボディ７０を固定した状態で、ツールを回転させつつ収容穴７１の軸方向に送ることによって加工するようにしてもよい。
　以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
　第７環状溝８７を中心として、第１，第３，第５環状溝８１，８３，８５と第２，第４，第６環状溝８２，８４，８６とがそれぞれ対称に位置する。したがって、収容穴７１の一方の開口部７１ａから挿入して第３環状溝８３、第１環状溝８１、第５環状溝８５、及び第７環状溝８７を同時に加工するツールと、収容穴７１の他方の開口部７１ｂから挿入して第４環状溝８４、第２環状溝８２、第６環状溝８６、及び第７環状溝８７を同時に加工するツールとを共通化することができる。よって、第１から第７の環状溝８１～８７を効率良く加工することができるため、２速切換弁１００の製造コストを低減することができる。
　また、２速切換弁１００のスプール７５は、片方の端面７５ｅに形成されたスプール挿入穴７６に挿入され圧力室６４を区画するサブスプール７７を有し、左右対称の構造ではない。スプール７５が左右対称の構造ではないにもかかわらず、バルブボディ７０の収容穴７１に形成される第１，第３，第５環状溝８１，８３，８５と第２，第４，第６環状溝８２，８４，８６とは、第７環状溝８７を中心としてそれぞれ対称に位置する。このように、２速切換弁１００のスプール７５は左右対称の構造ではないにもかかわらず、各環状溝は左右対称であるため、各環状溝を効率良く加工することができる。
　次に、本実施形態の変形例について説明する。
　（１）図５に、上記実施形態の変形例に係る２速切換弁２００を示す。図５は２速切換弁２００の断面図である。図５において、上記実施形態と同様の機能を有する構成には、同一の符号を付す。２速切換弁２００は、高速ポジション５０Ｂから低速ポジション５０Ａへと自動的に切り換わる機能を有さず、また、駐車ブレーキ２５を有さない。したがって、バルブボディ７０には、高圧選択ポート５７及びブレーキ解除ポート５８が形成されず、収容穴７１の内周面には、第７環状溝８７が形成されない。２速切換弁２００は、パイロット室６３とは逆側からスプール７５を付勢する付勢部材としてのスプリング９５を有する。パイロット室６３にパイロット圧が作用しないと、スプール７５がスプリング９５により付勢されて低速ポジション５０Ａとなり（図５中、スプール７５の上半分の状態）、パイロット室６３にパイロット圧が作用すると、スプール７５がスプリング９５の付勢力に抗して移動して高速ポジション５０Ｂとなる（図５中、スプール７５の下半分の状態）。２速切換弁２００においても、上記実施形態に係る２速切換弁１００と同様に、第１環状溝８１と第２環状溝８２の中央を中心Ｏとして、第３環状溝８３と第４環状溝８４は対称に位置し、第５環状溝８５と第６環状溝８６は対称に位置する。
　（２）２速切換弁１００，２００では、第１アクチュエータポート５１に接続された第１環状溝８１に対して、第１モータポート５３に接続された第３環状溝８３が収容穴７１の開口部７１ａ側に位置する一方、第１ドレンポート５５に接続された第５環状溝８５が収容穴７１の中央側に位置し、同様に、第２アクチュエータポート５２に接続された第２環状溝８２に対して、第２モータポート５４に接続された第４環状溝８４が収容穴７１の開口部７１ｂ側に位置する一方、第２ドレンポート５６に接続された第６環状溝８６が収容穴７１の中央側に位置する。これに代えて、第３環状溝８３と第５環状溝８５の位置は、第１環状溝８１を中心として反対であってもよく、また、第４環状溝８４と第６環状溝８６の位置は、第２環状溝８２を中心として反対であってもよい。その場合には、スプール７５の外周面に形成される第１から第３のスプール溝７５ａ，７５ｂ，７５ｃを変更する必要がある。このように、第１環状溝８１は、第３環状溝８３と第５環状溝８５の間に位置すればよく、また、第２環状溝８２は、第４環状溝８４と第６環状溝８６の間に位置すればよい。
　（３）上記実施形態に係る２速切換弁１００において、パイロット室６３とは逆側からスプール７５を付勢する付勢部材としてのスプリングを設けてもよい。具体的には、スプール７５の端面７５ｅとプラグ９１の間にスプリングを圧縮して配置してもよい。
　以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
　液圧モータ１を大容量の１速と小容量の２速とで作動させる２速切換弁１００，２００は、バルブボディ７０と、バルブボディ７０に形成された収容穴７１と、収容穴７１に収容され、パイロット圧に応じて移動して第１容量切換アクチュエータ２１及び第２容量切換アクチュエータ２２への作動流体の供給と排出を切り換え、液圧モータ１の容量を制御するスプール７５と、を備え、スプール７５にパイロット圧が作用しない場合には、第１容量切換アクチュエータ２１及び第２容量切換アクチュエータ２２にそれぞれ第１ドレン通路３３及び第２ドレン通路３４が連通して液圧モータ１が大容量となり、スプール７５にパイロット圧が作用する場合には、第１容量切換アクチュエータ２１又は第２容量切換アクチュエータ２２に液圧モータ１の作動圧が導かれて液圧モータ１が小容量となり、収容穴７１の内周面には、第１容量切換アクチュエータ２１に連通する第１アクチュエータポート５１に接続された第１環状溝８１と、第２容量切換アクチュエータ２２に連通する第２アクチュエータポート５２に接続された第２環状溝８２と、液圧モータ１に接続された一対のモータ通路３１，３２の一方に連通する第１モータポート５３に接続された第３環状溝８３と、液圧モータ１に接続された一対のモータ通路３１，３２の他方に連通する第２モータポート５４に接続された第４環状溝８４と、第１ドレン通路３３に連通する第１ドレンポート５５に接続された第５環状溝８５と、第２ドレン通路３４に連通する第２ドレンポート５６に接続された第６環状溝８６と、が形成され、第１環状溝８１は、第３環状溝８３と第５環状溝８５の間に位置し、第２環状溝８２は、第４環状溝８４と第６環状溝８６の間に位置し、第１環状溝８１と第２環状溝８２の中央を中心Ｏとして、第３環状溝８３と第４環状溝８４は対称に位置し、第５環状溝８５と第６環状溝８６は対称に位置する。
　この構成では、第１環状溝８１と第２環状溝８２の中央を中心Ｏとして、第１，第３，第５環状溝８１，８３，８５と第２，第４，第６環状溝８２，８４，８６とがそれぞれ対称に位置する。したがって、バルブボディ７０の収容穴７１の一方の開口部７１ａから挿入して第１，第３，第５環状溝８１，８３，８５を同時に加工するツールと、バルブボディ７０の収容穴７１の他方の開口部７１ｂから挿入して第２，第４，第６環状溝８２，８４，８６を同時に加工するツールとを共通化することができる。よって、第１から第６の環状溝８１～８６を効率良く加工することができるため、液圧モータ１の２速切換弁１００，２００の製造コストを低減することができる。
　また、収容穴７１の内周面には、一対のモータ通路３１，３２のうち高圧の作動流体を導く高圧選択ポート５７に接続された第７環状溝８７がさらに形成され、液圧モータ１が小容量で作動している際に、高圧選択ポート５７から導かれる作動流体によりスプール７５がパイロット圧に抗して移動した場合には、液圧モータ１は大容量に切り換わり、第７環状溝８７は、第１環状溝８１と第２環状溝８２の中央に位置する。
　この構成では、第７環状溝８７を中心として、第１，第３，第５環状溝８１，８３，８５と第２，第４，第６環状溝８２，８４，８６とがそれぞれ対称に位置する。よって、第１から第７の環状溝８１～８７を効率良く加工することができる。
　また、スプール７５は、パイロット圧が作用する一端面７５ｄとは反対側の他端面７５ｅに形成されたスプール挿入穴７６と、スプール挿入穴７６に挿入されたサブスプール７７と、スプール挿入穴７６とサブスプール７７により区画され、高圧選択ポート５７からの作動流体が導かれる圧力室６４と、を有する。
　この構成では、スプール７５は、片方の端面７５ｄに形成されたスプール挿入穴７６に挿入され圧力室６４を区画するサブスプール７７を有し、左右対称の構造ではない。スプール７５は左右対称の構造ではないにもかかわらず、各環状溝８１～８７は左右対称であるため、各環状溝８１～８７を効率良く加工することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　本願は２０２２年３月１０日に日本国特許庁に出願された特願２０２２－３７１１５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (2)

  1. 　液圧モータを大容量の１速と小容量の２速とで作動させる２速切換弁であって、
    　バルブボディと、
    　前記バルブボディに形成された収容穴と、
    　前記収容穴に収容され、パイロット圧に応じて移動して第１容量切換アクチュエータ及び第２容量切換アクチュエータへの作動流体の供給と排出を切り換え、前記液圧モータの容量を制御するスプールと、を備え、
    　前記スプールにパイロット圧が作用しない場合には、前記第１容量切換アクチュエータ及び前記第２容量切換アクチュエータにそれぞれ第１ドレン通路及び第２ドレン通路が連通して前記液圧モータが大容量となり、前記スプールにパイロット圧が作用する場合には、前記第１容量切換アクチュエータ又は前記第２容量切換アクチュエータに前記液圧モータの作動圧が導かれて前記液圧モータが小容量となり、
    　前記収容穴の内周面には、前記第１容量切換アクチュエータに連通する第１アクチュエータポートに接続された第１環状溝と、前記第２容量切換アクチュエータに連通する第２アクチュエータポートに接続された第２環状溝と、前記液圧モータに接続された一対のモータ通路の一方に連通する第１モータポートに接続された第３環状溝と、前記液圧モータに接続された前記一対のモータ通路の他方に連通する第２モータポートに接続された第４環状溝と、前記第１ドレン通路に連通する第１ドレンポートに接続された第５環状溝と、前記第２ドレン通路に連通する第２ドレンポートに接続された第６環状溝と、が形成され、
    　前記第１環状溝は、前記第３環状溝と前記第５環状溝の間に位置し、
    　前記第２環状溝は、前記第４環状溝と前記第６環状溝の間に位置し、
    　前記第１環状溝と前記第２環状溝の中央を中心として、前記第３環状溝と前記第４環状溝は対称に位置し、前記第５環状溝と前記第６環状溝は対称に位置する
    液圧モータの２速切換弁。
  2. 　請求項１に記載の液圧モータの２速切換弁であって、
    　前記収容穴の内周面には、前記一対のモータ通路のうち高圧の作動流体を導く高圧選択ポートに接続された第７環状溝がさらに形成され、
    　前記スプールは、
    　パイロット圧が作用する一端面とは反対側の他端面に形成されたスプール挿入穴と、
    　前記スプール挿入穴に挿入されたサブスプールと、
    　前記スプール挿入穴と前記サブスプールにより区画され、前記高圧選択ポートからの作動流体が導かれる圧力室と、を有し、
    　前記液圧モータが小容量で作動している際に、前記高圧選択ポートから導かれる作動流体により前記スプールがパイロット圧に抗して移動した場合には、前記液圧モータは大容量に切り換わり、
    　前記第７環状溝は、前記第１環状溝と前記第２環状溝の中央に位置する
    液圧モータの２速切換弁。
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