(57)【要約】【課題】制御弁を大型化することなく簡易な構成で、制御弁内での作動流体の漏れを低減させることができ、且つ、アクチュエータの制御性を維持可能な制御弁を提供する。【解決手段】制御弁３ａは、弁本体４０と、弁本体４０のスプール孔４１内に移動可能に配置されたスプール３０と、スプール３０に弾性力を付与し、スプール３０の異なる位置で弾性定数が異なる弾性部材６２と、を備える。【選択図】図２
2020122495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプール孔及びアクチュエータ通路を有する弁本体と、
前記スプール孔内を移動し、前記アクチュエータ通路に接続されたアクチュエータにポンプからの作動流体を供給可能とすることで前記アクチュエータを制御するスプールと、
前記スプールに弾性力を付与し、前記スプールの異なる位置で弾性定数が異なる弾性部材と、を備える制御弁。
【請求項２】
前記スプールによる前記弾性部材の押し込み距離が短いと前記弾性定数は小さく、前記スプールによる前記弾性部材の押し込み距離が長いと前記弾性定数は大きい請求項１に記載の制御弁。
【請求項３】
前記スプールによる前記弾性部材の押し込み距離が最も長い場合に、前記弾性定数は最も大きくなる請求項１又は２に記載の制御弁。
【請求項４】
前記弾性部材は非線形ばねを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御弁。
【請求項５】
前記弾性部材は異なるばね定数を有して直列に配置された二以上の部分を備えるばねを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御弁。
【請求項６】
スプール孔及びアクチュエータ通路を有する弁本体と、
前記弁本体のスプール孔内を移動し、前記アクチュエータ通路に接続されたアクチュエータにポンプからの作動流体を供給可能とすることで前記アクチュエータを制御するスプールと、
前記スプールによる押し込み距離が短いと弾性定数は小さく、前記スプールによる押し込み距離が長いと弾性定数は大きく前記スプールに弾性力を付与する非線形ばねと、を備える制御弁。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の制御弁を含み油圧アクチュエータの動作方向を切り換える方向切換弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御弁および方向切換弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、油圧ショベル等の建設機械のアクチュエータへの作動流体の給排を制御する方向切換弁が知られている。方向切換弁のような制御弁は、弁本体と、弁本体に形成されたスプール孔に収容されたスプールと、を有している。
【０００３】
弁本体には、メインポンプと連通する供給ポートと、タンクと連通したタンクポートと、が設けられている。また、アクチュエータは作動流体を収容する流体室を有しており、弁本体には、この流体室と連通するアクチュエータポートが設けられている。また、弁本体には、各ポートと連通する通路が設けられている。これらの通路はスプール孔に開口して、スプール孔を通じて接続され、スプール孔と共に作動流体の流路を形成する。すなわち、各ポートは、上記流路によって接続される。スプール孔の内壁のうち上記流路が開口する開口部の間の部分は、環状ランド部をなしている。
【０００４】
スプールは、環状ランド部と嵌合可能な複数のランド部と、ランド部の間に配置された切欠部と、を有する。スプールをスプール孔内において移動させて上記環状ランド部に対するランド部および切欠部の位置を変更することにより、上記ポートを接続する流路を開閉することができ、アクチュエータへの作動流体の給排を制御することができるようになっている。
【０００５】
例えば、スプールのランド部を、アクチュエータポートに連通するアクチュエータ通路の開口部とタンクポートに連通するタンク通路の開口部との間の環状ランド部（以下、「タンク側環状ランド部」と呼ぶ。）と嵌合させて当該環状ランド部の内部空間を閉鎖することにより、アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路を閉鎖することができる。これにより、アクチュエータからの作動流体の排出を防止することができる。一方、ランド部をタンク側環状ランド部から離脱させて、タンク側環状ランド部の内部空間に切欠部を配置することにより、当該内部空間を開放することができる。これにより、アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路を開放することができ、アクチュエータからの作動流体の排出が可能になる。
【０００６】
上述のように、アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路、並びに、アクチュエータポートと供給ポートとを接続する流路を開閉することにより、アクチュエータへの作動流体の給排を制御することができ、アクチュエータを所望のように動作させることができる。なお、スプールがいわゆる「中立位置」にある場合、スプールのランド部がアクチュエータポートとタンクポートとの間の流路並びにアクチュエータポートと供給ポートとの間の流路を閉鎖して、アクチュエータへの作動流体の給排が停止される。この結果、アクチュエータは動作せず、その姿勢が維持される。
【０００７】
このような制御弁において、例えばランド部がタンク側環状ランド部から離脱して初めてアクチュエータからの作動流体の排出がなされるものとすると、アクチュエータが急激に動作して、衝撃および振動を発生させてしまう。このような事態を防止するため、スプールのランド部の外周面にノッチを設けて作動流体のいわゆる「前流れ」を生じさせることにより、アクチュエータによる衝撃および振動の発生を防止する方法が知られている。例えば、ランド部がタンク側環状ランド部から離脱する際のアクチュエータによる衝撃および振動の発生を防止する場合、ランド部の外周面に、当該ランド部のアクチュエータ通路側の端部からタンク通路側へ当該ランド部の中ほどまで延びるノッチを設ける。そして、スプールが中立位置からタンク通路側へ移動してランド部がタンク側環状ランド部から離脱する前に、ノッチを通じてアクチュエータ通路とタンク通路とを連通させ、アクチュエータから作動流体を少量ずつ排出する。これによりランド部がタンク側環状ランド部から離脱する前にアクチュエータの動作を開始させることができ、アクチュエータが急激に動作することによる振動および衝撃の発生を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１５５２７８号公報
【特許文献２】特開平０１−２６９７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、このようなノッチは、一般に、ランド部が環状ランド部から離脱する前にアクチュエータを安定して動作させることができるよう、十分な長さを有している。
【００１０】
一方で、ノッチが上記十分な長さを有していると、制御弁内において意図しない作動流体の漏れが生じてしまうことがある。例えば、タンク通路側環状ランド部に嵌合するランド部に上述のようなノッチが設けられている場合、ランド部は、ノッチよりもタンク通路側となる部分でのみ、アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路を閉鎖可能である。この部分とタンク通路側環状ランド部とが重なり合う領域の、上記スプールの移動方向に沿った長さは、オーバーラップ量と呼ばれる。このオーバーラップ量が十分大きくないと、タンク通路側環状ランド部の一方の側から他方の側へ、具体的にはアクチュエータ通路の側からタンク通路の側へ、作動流体が漏れ出てしまう。そのため、アクチュエータの流体室内の作動流体が減少して、アクチュエータの姿勢を維持することができない。
【００１１】
このような作動流体の漏れを低減させるためノッチの長さを短くしてオーバーラップ量を大きくすると、アクチュエータの制御性が変わってしまう。例えば、制御弁の操作を開始してからアクチュエータが動作を開始するまでの時間長が、変わってしまう。また、ランド部が環状ランド部から離脱する前にアクチュエータを十分に動作させることができない。このため、操作者に違和感を生じさせることとなる。また、作動流体の漏れを防止するため、特許文献２に記載の制御弁のように、アクチュエータポートにチェックポペットを設けてアクチュエータからの作動流体の流出を防止することも考えられるが、この場合、制御弁が複雑化および大型化してしまう。
【００１２】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、アクチュエータの急激な動作により振動および衝撃が発生することを防止可能な制御弁であって、制御弁を大型化することなく簡易な構成で、制御弁での作動流体の漏れを低減させることができ、且つ、アクチュエータの制御性を維持可能な制御弁を提供することを目的とする。また、そのような制御弁を含み油圧アクチュエータの動作方向を切り換える方向切換弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による制御弁は、
弁本体と、
前記弁本体のスプール孔内に移動可能に配置されたスプールと、
前記スプールの位置に応じて変化する弾性定数で前記スプールを押す弾性部材と、を備える。
【００１４】
あるいは、本発明による制御弁は、
スプール孔及びアクチュエータ通路を有する弁本体と、
前記スプール孔内を移動し、前記アクチュエータ通路に接続されたアクチュエータにポンプからの作動流体を供給可能とすることで前記アクチュエータを制御するスプールと、
前記スプールに弾性力を付与し、前記スプールの異なる位置で弾性定数が異なる弾性部材と、を備える。
【００１５】
例えば、前記スプールによる前記弾性部材の押し込み距離が最も長い場合に、前記弾性定数は最も大きくなってよい。
【００１６】
また、例えば、前記スプールによる前記弾性部材の押し込み距離が短いと前記弾性定数は小さく、前記スプールによる前記弾性部材の押し込み距離が長いと前記弾性定数は大きくなってよい。
【００１７】
具体的には、前記弾性部材は、非線形ばねを含んでいてもよい。
【００１８】
また、前記弾性部材は異なるばね定数を有して直列に配置された二以上の部分を備えるばねを含んでいてもよい。
【００１９】
また、前記弾性部材は、異なるばね定数を有して直列に配置された二以上のばねを含んでいてもよい。
【００２０】
あるいは、本発明による制御弁は、
スプール孔及びアクチュエータ通路を有する弁本体と、
前記弁本体のスプール孔内を移動し、前記アクチュエータ通路に接続されたアクチュエータにポンプからの作動流体を供給可能とすることで前記アクチュエータを制御するスプールと、
前記スプールによる押し込み距離が短いと前記弾性定数は小さく、前記スプールによる押し込み距離が長いと前記弾性定数は大きく前記スプールに弾性力を付与する非線形ばねと、を備える。
【００２１】
あるいは、本発明による方向切換弁は、上記制御弁を含み油圧アクチュエータの動作方向を切り換える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、アクチュエータの急激な動作により振動および衝撃が発生することを防止可能な制御弁であって、制御弁を大型化することなく簡易な構成で、制御弁内での作動流体の漏れを低減させることができ、且つ、アクチュエータの制御性を維持可能な制御弁を提供することができる。また、そのような制御弁を含み油圧アクチュエータの動作方向を切り換える方向切換弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態による方向切換弁を用いた作動流体回路の一例を示す作動流体回路図。
【図２】図１に示す方向切換弁の断面図。
【図３】図２に示す方向切換弁の一側端部を模式的に示す断面図。
【図４】図２に示す方向切換弁に用いられる弾性部材の一例である非線形ばねを示す斜視図。
【図５】図４に示すばねの、ばねに加わる負荷とばねの押し込み距離との関係を示すグラフ。
【図６】図２に示す方向切換弁の一側端部を模式的に示す断面図。
【図７】図２に示す方向切換弁の一側端部を模式的に示す断面図。
【図８】図２に示す方向切換弁の一側端部を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面は簡略化されており、例えば各要素の寸法、各要素間の寸法比及び各要素の具体的な形状が、実物のそれらから異なっている部分が図面に含まれうる。ただし、当業者であれば、そのような簡略化された図面から、以下に説明する実施の形態及び本発明のその他の実施の形態を十分に理解することが可能である。
【００２５】
図１に、本発明の一実施の形態による方向切換弁を用いた作動流体回路の一例を示す。
【００２６】
図１に示す作動流体回路１は、アクチュエータ２と、アクチュエータ２への作動流体（図示の例では圧油）の給排を制御するための方向切換弁３と、方向切換弁３を介してアクチュエータ２に作動流体を供給するメインポンプ５と、を有する。また、作動流体回路１は、方向切換弁３の動作を制御するためのパイロットコントロール弁（以下、「リモコン弁」と呼ぶ）４と、パイロットポンプ６と、タンク７と、を有する。
【００２７】
図示の例では、アクチュエータ２は、油圧アクチュエータである。より具体的には、油圧アクチュエータ２は、ピストンロッド２ｒを有する油圧シリンダであり、ヘッド側流体室２ａとロッド側流体室２ｂとを有する。
【００２８】
方向切換弁３は、油圧アクチュエータ２の動作方向を切り換えるものであり、制御弁３ａを含む。方向切換弁３は、制御弁３ａ以外の他の機能部を含んでいてもよい。
【００２９】
制御弁３ａは、方向切換弁３は、メインポンプ５およびタンク７に接続されている。制御弁３ａは、スプール３０を有しており、スプール３０を第１方向（図１の左右方向）Ｄ１に移動させることにより、メインポンプ５およびタンク７と、アクチュエータ２のヘッド側流体室２ａおよびロッド側流体室２ｂと、の接続状態を変更することができるようになっている。
【００３０】
図１に示すように、制御弁３ａは、第１方向Ｄ１の両端にパイロット圧作用部５１，５２を含んでいる。パイロット圧作用部５１，５２は、スプール３０の駆動を目的として、スプール３０の端部にパイロット圧を負荷するための手段である。第１方向Ｄ１の他側（図１の左側）に位置するパイロット圧作用部５１にパイロット圧を負荷することにより、スプール３０を、図１に示す中立位置から、第１方向Ｄ１の一側（図１の右方向）に移動した第１作動位置へ、移動させることができる。また、第１方向Ｄ１の一側（図１の右側）に位置するパイロット圧作用部５２にパイロット圧を負荷することにより、スプール３０を、図１に示す中立位置から、第１方向Ｄ１の他側（図１の左方向）に移動した第２作動位置へ、移動させることができる。
【００３１】
制御弁３ａは、また、スプール３０に第１方向Ｄ１に弾発力を加える弾性部材６１，６２を有する。弾性部材６１，６２により、パイロット圧作用部５１，５２のいずれにもパイロット圧が生じていない場合、スプール３０は、図１に示す中立位置に保持される。
【００３２】
なお、スプール３０が中立位置にある場合、メインポンプ５およびタンク７は、アクチュエータ２のヘッド側流体室２ａおよびロッド側流体室２ｂのいずれにも接続されておらず（図１参照）、アクチュエータ２への作動流体の給排はなされない。一方、スプール３０が第１作動位置にある場合、メインポンプ５およびタンク７は、それぞれ、アクチュエータ２のロッド側流体室２ｂおよびヘッド側流体室２ａに接続される。この結果、ロッド側流体室２ｂに作動流体が供給され、同時にヘッド側流体室２ａから作動流体が排出されて、ピストンロッド２ｒが引く方向に移動する。また、スプール３０が第２作動位置にある場合、メインポンプ５およびタンク７は、それぞれ、アクチュエータ２のヘッド側流体室２ａおよびロッド側流体室２ｂに接続される。この結果、ヘッド側流体室２ａに作動流体が供給され、同時にロッド側流体室２ｂから作動流体が排出されて、ピストンロッド２ｒが出る方向に移動する。このように、制御弁３ａのスプール３０を移動させて、メインポンプ５およびタンク７とアクチュエータ２のヘッド側流体室２ａおよびロッド側流体室２ｂとの接続状態を変更することにより、アクチュエータ２を所望のように動作させることができる。
【００３３】
リモコン弁４は、上述のパイロット圧を制御するための弁である。ここで、制御弁３ａのパイロット圧作用部５１，５２の各々には、パイロットライン１１，１２が接続されている。リモコン弁４は、その操作レバー４ａの操作方向に対応する側のパイロットライン１１，１２とパイロットポンプ６とを連通させて、当該パイロットライン１１，１２に作動流体を供給する。この結果、当該パイロットライン１１，１２に接続したパイロット圧作用部５１，５２にパイロット圧が生じる。なお、リモコン弁４は、一方のパイロットライン１１，１２とパイロットポンプ６とを連通させるとき、他方のパイロットライン１２，１１とタンク７とを連通させる。また、操作レバー４ａが操作されていない場合、リモコン弁４は、両方のパイロットライン１１，１２を、タンク７に連通させる。
【００３４】
次に、図２および図３を参照して、制御弁３ａについて、さらに詳述する。図２は、図１に示す制御弁３ａのスプール３０の長手方向に沿った断面を示している。図３は、図２に示す制御弁３ａの一側端部を模式的に示す部分拡大図である。
【００３５】
図２に示す制御弁３ａは、主たる構成要素として、第１方向Ｄ１に沿って延びる細長状のスプール３０と、スプール３０を収容するスプール孔４１が設けられた弁本体４０と、弁本体４０の両側に取り付けられたバルブカバー５３，５４と、を有する。
【００３６】
バルブカバー５３，５４は、その第１方向Ｄ１の一端がパイロットライン１１，１２と接続する接続部を備えた筒状の部材である。バルブカバー５３，５４は、それぞれ、スプール３０の他側端部および一側端部を収容する。バルブカバー５３，５４の内部は、それぞれ、パイロットライン１１，１２に接続され、パイロットライン１１，１２に作動流体が供給されると、バルブカバー５３，５４の内部にパイロット圧が生じ、パイロット圧がスプール３０の他側端面３１および一側端面３２に作用するようになっている。すなわち、バルブカバー５３，５４の内部は、上述したパイロット圧作用部５１，５２をなしている。また、スプール３０の他側端面３１および一側端面３２は、バルブカバー５３，５４の内部に生じたパイロット圧が作用する受圧面をなしている。
【００３７】
バルブカバー５３，５４の内部には、それぞれ、スプール３０に第１方向Ｄ１の一側および他側に向けて弾発力を付与する弾性部材６１，６２が配置されている。図示された例では、弾性部材６１，６２は、ばねである。
【００３８】
弁本体４０には、第１方向Ｄ１に延びるスプール孔４１が形成されている。スプール孔４１内には、スプール３０が移動可能に配置される。また、弁本体４０には、供給通路４４、アクチュエータ通路４５およびタンク通路４６を含む各種通路が形成されている。また、図示しないが、弁本体４０には、メインポンプ５に接続される供給ポート、アクチュエータ２のヘッド側流体室２ａに接続されるヘッド側アクチュエータポート、アクチュエータ２のロッド側流体室２ｂに接続されるロッド側アクチュエータポート、およびタンク７に接続されるタンクポートが形成されている。
【００３９】
供給通路４４は、供給ポートに通じている。図２に示された例では、供給通路４４は、途中で分岐して、一方が第１供給通路４４ａをなし、他方が第２供給通路４４ｂをなす。第１〜第２供給通路４４ａ，４４ｂは、スプール孔４１に開口している。
【００４０】
アクチュエータ通路４５は、第１アクチュエータ通路４５ａ及び第２アクチュエータ通路４５ｂを有する。第１〜第２アクチュエータ通路４５ａ，４５ｂは、それぞれ、ヘッド側アクチュエータポートおよびロッド側アクチュエータポートに通じている。したがって、第１アクチュエータ通路４５ａは、ヘッド側アクチュエータポートを介して、アクチュエータ２のヘッド側流体室２ａに接続される。また、第２アクチュエータ通路４５ｂは、ロッド側アクチュエータポートを介して、アクチュエータ２のロッド側流体室２ｂに接続される。第１〜第２アクチュエータ通路４５ａ，４５ｂは、また、スプール孔４１に開口している。
【００４１】
タンク通路４６は、タンクポートに通じている。図２に示された例では、タンク通路４６は、途中で分岐して、一方が第１タンク通路４６ａをなし、他方が第２タンク通路４６ｂをなす。第１〜第２タンク通路４６ａ，４６ｂは、それぞれ、スプール孔４１に開口している。
【００４２】
スプール孔４１の内壁４１ａには、バルブカバー５４の側から順に、第１タンク通路４６ａの開口部、第１アクチュエータ通路４５ａの開口部、第１供給通路４４ａの開口部、第２供給通路４４ｂの開口部、第２アクチュエータ通路４５ｂの開口部、および、第２タンク通路４６ｂの開口部が形成されている。スプール孔４１の内壁４１ａの各開口部の間の領域は、環状ランド部ＲＬをなしている。
【００４３】
なお、以下では、第１タンク通路４６ａの開口部と第１アクチュエータ通路４５ａの開口部との間の環状ランド部ＲＬを、「第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１」と呼ぶ。また、第１アクチュエータ通路４５ａの開口部と第１供給通路４４ａの開口部との間の環状ランド部ＲＬを、「第１供給通路側環状ランド部ＲＬ２」と呼ぶ。また、第２供給通路４４ｂの開口部と第２アクチュエータ通路４５ｂの開口部との間の環状ランド部ＲＬを、「第２供給通路側環状ランド部ＲＬ３」と呼ぶ。また、第２アクチュエータ通路４５ｂの開口部と第２タンク通路４６ｂの開口部との間の環状ランド部ＲＬを、「第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４」と呼ぶ。
【００４４】
スプール３０は、全体として円柱状の部材であり、第１方向Ｄ１に相互に離間して配置される複数のランド部Ｌと、ランド部Ｌ間に設けられる複数の切欠部Ｍとを有する。各ランド部Ｌの外径はスプール孔４１の環状ランド部ＲＬの内径とほぼ一致する。各切欠部Ｍの外径は環状ランド部ＲＬの内径よりも小さい。
【００４５】
各ランド部Ｌが対応する環状ランド部ＲＬに嵌合された場合、当該環状ランド部ＲＬの内部空間が閉鎖される。これにより、当該ランド部Ｌの両側で開口する二つの通路に接続する二つのポート間の流路が遮断される。一方、ランド部Ｌが対応する環状ランド部ＲＬから離脱して切欠部Ｍが当該環状ランド部ＲＬの内部空間に配置された場合、当該環状ランド部ＲＬの両側で開口する二つの通路間の作動流体の流れが許容される。すなわち、上記二つの通路に接続する二つのポート間の流路が開放される。スプール３０は、このように切欠部Ｍで二つのポートを接続したり、ランド部Ｌで二つのポートを遮断したりして、作動流体の流動方向を変えることができる。
【００４６】
なお、以下では、第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１に対応するランド部Ｌを、「第１タンク通路側ランド部Ｌ１」と呼ぶ。また、第１供給通路側環状ランド部ＲＬ２に対応するランド部Ｌを、「第１供給通路側ランド部Ｌ２」と呼ぶ。また、第２供給通路側環状ランド部ＲＬ３に対応するランド部Ｌを、「第２供給通路側ランド部Ｌ３」と呼ぶ。また、第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４に対応するランド部Ｌを、「第２タンク通路側ランド部Ｌ４」と呼ぶ。そして、第１タンク通路側ランド部Ｌ１と第１供給通路側ランド部Ｌ２との間の切欠部Ｍを、「第１切欠部Ｍ１」と呼ぶ。また、第２供給通路側ランド部Ｌ３と第２タンク通路側ランド部Ｌ４との間の切欠部Ｍを、「第２切欠部Ｍ２」と呼ぶ。
【００４７】
具体的には、スプール３０が図２に示す中立位置に配置されている場合、第１タンク通路側ランド部Ｌ１が第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１に嵌合して、第１アクチュエータ通路４５ａと第１タンク通路４６ａとの間を遮断する。これにより、ヘッド側アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路が閉鎖される。また、第１供給通路側ランド部Ｌ２が第１供給通路側環状ランド部ＲＬ２に嵌合して、第１アクチュエータ通路４５ａと第１供給通路４４ａとの間を遮断する。これにより、ヘッド側アクチュエータポートと供給ポートとを接続する流路が閉鎖される。また、第２タンク通路側ランド部Ｌ４が第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４に嵌合して、第２アクチュエータ通路４５ｂと第２タンク通路４６ｂとの間を遮断する。これにより、ロッド側アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路が閉鎖される。また、第２供給通路側ランド部Ｌ３が第２供給通路側環状ランド部ＲＬ３に嵌合して、第２アクチュエータ通路４５ｂと第２供給通路４４ｂとの間を遮断する。これにより、ロッド側アクチュエータポートと供給ポートとを接続する流路が閉鎖される。以上により、供給ポートに接続されたメインポンプ５からの作動流体は、アクチュエータ２のいずれの流体室２ａ，２ｂにも供給されない。また、アクチュエータ２のいずれの流体室２ａ、２ｂの作動流体も、タンクポートに接続されたタンク７に排出されない。このため、アクチュエータ２は動作せず、その姿勢は維持される。
【００４８】
スプール３０がスプール孔４１において図２に示す中立位置から第１方向の一側（図２では右側）へ第１作動位置に移動された場合、第１タンク通路側ランド部Ｌ１は第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１から離脱し、第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１の内部空間には、第１切欠部Ｍ１が配置される。これにより、第１アクチュエータ通路４５ａと第１タンク通路４６ａとが、第１切欠部Ｍ１と第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１との間の空間を通じて連通する。したがって、ヘッド側アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路が開放される。なお、このとき、第１供給通路側ランド部Ｌ２は、第１供給通路側環状ランド部ＲＬ２に嵌合したままであり、第１供給通路４４ａと第１アクチュエータ通路４５ａとの間は遮断されたままである。したがって、ヘッド側アクチュエータポートと供給ポートとを接続する流路は、閉鎖されたままである。また、第２供給通路側ランド部Ｌ３が第２供給通路側環状ランド部ＲＬ３から離脱し、第２供給通路側環状ランド部ＲＬ３の内部空間には、第２切欠部Ｍ２が配置される。これにより、第２アクチュエータ通路４５ｂと第２供給通路４４ｂとが、第２切欠部Ｍ２と第２供給通路側環状ランド部ＲＬ３との間の空間を通じて連通する。したがって、ロッド側アクチュエータポートと供給ポートとを接続する流路が開放される。なお、このとき、第２タンク通路側ランド部Ｌ４は第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４に嵌合したままであり、第２アクチュエータ通路４５ｂと第２タンク通路４６ｂとの間は遮断されたままである。したがって、ロッド側アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路は、閉鎖されたままである。以上により、供給ポートに接続されたメインポンプ５からの作動流体は、第２供給通路４４ｂ、第２供給通路側環状ランド部ＲＬ３の内部空間および第２アクチュエータ通路４５ｂを通じて、ロッド側流体室２ｂに流入する。また、ヘッド側流体室２ａ内の作動流体が、第１アクチュエータ通路４５ａ、第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１の内部空間および第１タンク通路４６ａを通じて、タンク７に流入する。この結果、アクチュエータ２のピストンロッド２ｒが引く方向に移動する。
【００４９】
スプール３０がスプール孔４１において図２に示す中立位置から第１方向Ｄ１の他側（図２では左側）へ第２作動位置に移動された場合、第１供給通路側ランド部Ｌ２が第１供給通路側環状ランド部ＲＬ２から離脱し、第１供給通路側環状ランド部ＲＬ２の内部空間には、第１切欠部Ｍ１が配置される。これにより、第１アクチュエータ通路４５ａと第１供給通路４４ａとが、第１切欠部Ｍ１と第１供給通路側環状ランド部ＲＬ２との間の空間を通じて連通する。したがって、ヘッド側アクチュエータポートと供給ポートとを接続する流路が開放される。なお、このとき、第１タンク通路側ランド部Ｌ１は第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１に嵌合したままであり、第１アクチュエータ通路４５ａと第１タンク通路４６ａとの間は遮断されたままである。したがって、ヘッド側アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路は閉鎖されたままである。また、第２タンク通路側ランド部Ｌ４が第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４から離脱し、第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４の内部空間には、第２切欠部Ｍ２が配置される。これにより、第２アクチュエータ通路４５ｂと第２タンク通路４６ｂとが、第２切欠部Ｍ２と第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４との間の空間を通じて連通する。したがって、ロッド側アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路が開放される。なお、このとき、第２供給通路側ランド部Ｌ３は第２供給通路側環状ランド部ＲＬ３に嵌合したままであり、第２アクチュエータ通路４５ｂと第２供給通路４４ｂとの間は遮断されたままである。したがって、ロッド側アクチュエータポートと供給ポートとを接続する流路は閉鎖されたままである。以上により、供給ポートに接続されたメインポンプ５からの作動流体は、第１供給通路４４ａ、第１供給通路側環状ランド部ＲＬ２の内部空間および第１アクチュエータ通路４５ａを介して、ヘッド側流体室２ａに流入する。また、ロッド側流体室２ｂの作動流体が、第２アクチュエータ通路４５ｂ、第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４の内部空間および第２タンク通路４６ｂを介して、タンク７に流入する。この結果、アクチュエータ２のピストンロッド２ｒが出る方向に移動する。
【００５０】
このように、スプール３０は、スプール孔４１内を移動して、アクチュエータ通路４５に接続されたアクチュエータ２に、ポンプ５からの作動流体の供給を可能にする。また、制御弁３ａは、スプール３０の移動方向を切り換えることにより、アクチュエータ２の動作方向を切り換えることができる。
【００５１】
このような制御弁３ａにおいて、例えば、ロッド２ｒを引っ込めるべくアクチュエータ２のヘッド側流体室２ａから作動流体を排出する際、第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１から第１タンク通路側ランド部Ｌ１が離脱して初めてヘッド側アクチュエータポートとタンクポートとを接続する流路が開放されるものとすると、アクチュエータ２が急激に動作して、衝撃および振動を発生させてしまう虞がある。このような事態を防止するため、ランド部の外周面にスプールの移動方向に延びるノッチを設けることが知られている。すなわち、スプールを移動させる際、ランド部が環状ランド部から離脱する前に、当該環状ランド部の両側に開口する通路を、ノッチを通じて連通させて、一方の通路から他方の通路へ、いわゆる作動流体の前流れを生じさせる。これにより、アクチュエータは、ランド部が環状ランド部から離脱する前に動作を開始することができ、アクチュエータが急激に動作することによる振動および衝撃の発生を防止することができる。
【００５２】
図２および図３に示す例では、第１タンク通路側ランド部Ｌ１の外周面に、第１ノッチＮ１が設けられている。図３によく示されているように、第１ノッチＮ１は、スプール３０の移動方向Ｄ１に細長く、第１タンク通路側ランド部Ｌ１の第１アクチュエータ通路４５ａ側の端部から第１タンク通路４６ａの側に延びている。第１タンク通路側ランド部Ｌ１の外周面に第１ノッチＮ１が設けられていることにより、スプール３０が第１方向Ｄ１の一側（図３では右側）に移動して第１タンク通路側ランド部Ｌ１が第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１から離脱する前に、第１アクチュエータ通路４５ａと第１タンク通路４６ａとを第１ノッチＮ１を通じて連通させて、第１アクチュエータ通路４５ａから第１タンク通路４６ａへ、第１ノッチＮ１を通じた作動流体の前流れを生じさせることができる。すなわち、第１アクチュエータ通路４５ａから第１タンク通路４６ａへ、第１ノッチＮ１を通じて、作動流体を少量ずつ排出することができる。なお、以下では、第１タンク通路側ランド部Ｌ１のうち、第１ノッチＮ１よりも、第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１の内部空間を閉鎖する位置から開放する位置への第１タンク通路側ランド部Ｌ１の（スプール３０の）移動方向（図３では右方向）における前方側（図３では右側）となる部分を、第１ノッチ非形成部Ｌ１ａと呼ぶ。
【００５３】
ここで、図３に示すように、スプール３０が中立位置にある場合、第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１の内部空間は、第１タンク通路側ランド部Ｌ１の第１ノッチ非形成部Ｌ１ａによって閉鎖されている。したがって、スプール３０が中立位置にある場合は、第１ノッチＮ１を通じた作動流体の前流れは生じない。第１ノッチＮ１を通じた作動流体の前流れは、スプール３０が第１方向Ｄ１の一側（図３では右側）に移動して、第１ノッチＮ１の一側端部が第１タンク通路４６ａと対面すると、始まる。これにより、アクチュエータ２が動作を開始する。なお、第１ノッチＮ１を通じた作動流体の前流れは、第１タンク通路側ランド部Ｌ１が第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１から離脱するまで続く。
【００５４】
ところで、一般に、このようなノッチは、ランド部が環状ランド部から離脱する前にアクチュエータを十分に動作させることができるよう、十分な長さを有している。このため、次のような問題が生じていた。まず、ノッチＮ１の長さが長いほど、スプール３０が中立位置にある場合の、ランド部Ｌ１のノッチ非形成部Ｌ１ａと環状ランド部ＲＬ１とが重なり合う領域Ｌ１ｂの、スプール３０の移動方向Ｄ１に沿った長さ（以下、「オーバーラップ量Ｗ１」と呼ぶ）が、短くなる。オーバーラップ量Ｗ１が短いと、スプール３０を中立位置に配置してアクチュエータ２の姿勢を維持しようとしても、環状ランド部ＲＬ１の一方の側（通路４５ａの側）から他方の側（通路４６ａの側）に作動流体が漏れ出てしまって、アクチュエータ２の姿勢を維持することができない。
【００５５】
このような点を考慮して、図示の例では、第１ノッチＮ１の長さを従来よりも短くして、スプール３０が中立位置にある場合のオーバーラップ量Ｗ１を従来よりも大きく設定している。
【００５６】
ところで、一般に、オーバーラップ量やノッチの長さを変更すると、アクチュエータの制御性も変更されてしまう。例えば、従来と同様にリモコン弁の操作レバーを操作しても、操作レバーの操作を開始してから作動流体の前流れが始まるまでの時間長が従来とは異なる時間長になるため、操作レバーの操作を開始してからアクチュエータが動作を開始するまでの時間長も、従来とは異なる時間長になる。また、ノッチの長さを短くした場合、作動流体の前流れが持続する時間長が従来よりも短くなるため、ランド部が環状ランド部から離脱する前にアクチュエータを十分に動作させることができない。このことは、操作レバーの操作者に違和感を生じさせる。
【００５７】
このような事情を考慮して、本実施の形態の制御弁３ａは、中立位置における第１タンク通路側ランド部Ｌ１と第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１とのオーバーラップ量Ｗ１を十分に大きく設定しつつ、アクチュエータ２の制御性を維持するための工夫がなされている。
【００５８】
具体的には、弾性部材６２として、スプール３０の異なる位置で弾性定数が異なる弾性部材が用いられている。言い換えると、スプール３０の位置に応じて変化する弾性定数でスプール３０を押す弾性部材が用いられている。ここで、弾性定数とは、弾性部材６２に加わる負荷をＦとし、スプール３０による弾性部材６２の押し込み距離（図示の例では、スプール３０の中立位置から弾性部材６２へ向けた移動距離）をｘとした場合に、ｋ＝Ｆ／ｘという関係を満たす定数である。
【００５９】
図示の例では、弾性部材６２の弾性定数ｋは、スプール３０による弾性部材６２の押し込み距離ｘが最も短い場合に、最も小さくなる。言い換えると、弾性部材６２の弾性定数ｋは、スプール３０による弾性部材６２の押し込み距離ｘが最も長い場合に、最も大きくなる。
【００６０】
さらに具体的には、弾性部材６２は、図４に示すような非線形ばねを含む。ここで、「非線形ばね」とは、ばねに加わる負荷Ｆとばねの押し込み距離（ばねの縮み量）ｘとの関係が一次式で表されないばねをいう。より具体的には、ばねに加わる負荷Ｆとばねの押し込み距離ｘとが、例えば図５に示されるような関係を有し、上記弾性定数ｋが、ばねの押し込み距離ｘに応じて変化するばねのことである。なお、上述のように、図示の例では弾性部材６２はばねであるため、以下では、弾性定数のことを「ばね定数」とも呼ぶ。
【００６１】
図示された例では、弾性部材６２は、互いにばね定数の異なる第１ばね要素６２ａおよび第２ばね要素６２ｂを含む。第１ばね要素６２ａおよび第２ばね要素６２ｂは、第１方向Ｄ１に並び、一連のばねを構成している。そして、弾性部材６２のばね定数ｋは、弾性部材６２の押し込み距離ｘが０〜ｘ１の間では、ばね定数ｋａであり、ばねの押し込み距離ｘが０〜ｘ１よりも大きいｘ１〜ｘ２の間では、ばね定数ｋａよりも大きいばね定数ｋｂである。このような弾性部材６２は、ばねの押し込み距離ｘが０〜ｘ１の間では変形しやすく、ｘ１〜ｘ２の間では変形しにくい。これにより、スプール３０による弾性部材６２の押し込み距離ｘが０〜ｘ１の範囲ではスプール３０を比較的速く移動させることができ、押し込み距離ｘがｘ１〜ｘ２の範囲ではスプール３０を比較的遅く移動させることができる。
【００６２】
なお、図４に示す例では弾性部材６２は、連続したばねとして形成されているが、これに限られない。例えば、弾性部材６２は、異なるばね定数を有して直列に配置された二以上の部分を含んでいてもよい。また、弾性部材６２は、互いに異なるばね定数を有して直列に配置された二以上の別個のばねを含んでもよい。
【００６３】
また、図５に示す例では、弾性部材６２の弾性定数ｋは段階的に変化するが、弾性定数ｋは連続的に変化してもよい。この場合、弾性部材６２の弾性定数ｋは、スプール３０による弾性部材６２の押し込み距離ｘが短いと、小さくなる。言い換えると、弾性部材６２の弾性定数ｋは、スプール３０による弾性部材６２の押し込み距離が長いと、大きくなる。
【００６４】
このような弾性定数がスプール３０の位置に応じて変化する弾性部材６２を用いることにより、第１ノッチＮ１の長さを従来よりも短くして、中立位置における第１タンク通路側ランド部Ｌ１と第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１とのオーバーラップ量Ｗ１を従来よりも長くしても、アクチュエータ２の制御性が変わることを抑制することができる。具体的には、第１ノッチＮ１の長さを従来よりも短くして上記オーバーラップ量Ｗ１を従来よりも大きくしても、上記押し込み距離ｘとばね定数ｋとの関係を適宜決定することにより、中立位置から第１ノッチＮ１の一側端部が第１タンク通路４６ａに対面するまではスプール３０を従来よりも速く移動させることができ、さらに、第１ノッチＮ１の一側端部が第１タンク通路４６ａに対面して作動流体の前流れが開始した後は、スプール３０を従来よりもゆっくり移動させることができる。これにより、レバー４ａの操作を開始してから作動流体の前流れが始まるまでの時間長（したがって、アクチュエータ２が動作を開始するまでの時間長）、および、作動流体の前流れが始まってから第１タンク通路側ランド部Ｌ１が第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１から離脱するまでの時間長（したがって作動流体の前流れが持続する時間長）を、従来と同じ時間長に維持することができる。これにより、スプール３０を中立位置から第１作動位置へ移動させる際のアクチュエータ２の制御性を、従来と同様に維持することができる。
【００６５】
なお、図２に示す例においては、第１ノッチＮ１と同様の第２ノッチＮ２が、第２タンク通路側ランド部Ｌ４の外周面に設けられている。第２ノッチＮ２は、スプール３０の移動方向Ｄ１に沿って細長く、第２タンク通路側ランド部Ｌ４の第２アクチュエータ通路４５ｂ側の端部から第２タンク通路４６ｂに向かって延びている。この場合、スプール３０が中立位置から第１方向Ｄ１の他方側（図２では左側）へ第２作動位置に移動された際、第２タンク通路側ランド部Ｌ４が第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４から離脱する前に、第２アクチュエータ通路４５ｂから第２タンク通路４６ｂへ、第２ノッチＮ２を通じた作動流体の前流れを生じさせることができる。
【００６６】
第２ノッチＮ２の長さは、第１ノッチＮ１と同様、従来よりも短い。これにより、スプール３０が中立位置にある場合の、第２タンク通路側ランド部Ｌ４と第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４とのオーバーラップ量Ｗ２（スプール３０が中立位置にある場合の、ランド部Ｌ４の第２ノッチ非形成部Ｌ４ａと環状ランド部ＲＬ４とが重なり合う領域の、スプール３０の移動方向Ｄ１に沿った長さ。ここで、「第２ノッチ非形成部Ｌ４ａ」とは、第２タンク通路側ランド部Ｌ４のうち、第２ノッチＮ２よりも、第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４の内部空間を閉鎖する位置から開放する位置への第２タンク通路側ランド部Ｌ４の（スプール３０の）移動方向Ｄ１における前方側（図２では左側）となる部分のこと。）を従来よりも大きくすることができ、第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４の一方の側（第２アクチュエータ通路４５ｂの側）から他方の側（第２タンク通路４６ｂの側）への作動流体の漏れを低減させることができる。また、弾性部材６１は、弾性部材６２と同様の弾性定数を有している。より具体的には、弾性部材６１は、弾性部材６２と同様の非線形ばねである。このため、第２ノッチＮ２の長さを従来よりも短くして上記オーバーラップ量Ｗ２を従来よりも大きく確保しても、スプール３０を中立位置から第２作動位置へ移動させる際のアクチュエータ２の制御性を、従来と同様に維持することができる。
【００６７】
次に、図１〜３、６〜８を参照して、制御弁３ａの動作について説明する。以下では、スプールを図２および図３に示す中立位置から第１作動位置へ移動させる場合の、制御弁３ａの動作について説明する。
【００６８】
まず、リモコン弁４の操作レバー４ａが操作されていない場合、パイロットライン１１，１２は、いずれもタンク７に連通している。このため、パイロットポンプ６からパイロットライン１１，１２への作動流体の供給がなされず、パイロット圧作用部５１，５２のいずれにも、パイロット圧は生じない。このため、スプール３０にはパイロット圧が作用せず、スプール３０は、弾性部材６１，６２の弾発力により、図１および図２に示す中立位置に保持される。このとき、図３によく示されているように、第１タンク通路側ランド部Ｌ１は第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１に嵌合し、第２タンク通路側ランド部Ｌ４は第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４に嵌合している。そして、第１タンク通路側ランド部Ｌ１と第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１とのオーバーラップ量Ｗ１が十分に大きく設定されていることより、作動流体が第１アクチュエータ通路４５ａ側から第１タンク通路４６ａ側へ漏れ出ることが低減されている。これにより、アクチュエータ２のヘッド側流体室２ａから作動流体が流出することが低減される。また、図２に示すように、第２タンク通路側ランド部Ｌ４と第２タンク通路側環状ランド部ＲＬ４とのオーバーラップ量Ｗ２が十分に大きく設定されていることより、作動流体が第２アクチュエータ通路４５ｂ側から第２タンク通路４６ｂ側へ漏れ出ることが低減されている。これにより、アクチュエータ２のロッド側流体室２ｂから作動流体が流出することが低減されている。この結果、アクチュエータ２の姿勢が維持される。
【００６９】
次に、スプール３０を中立位置から第１作動位置へ移動させる場合、リモコン弁４の操作レバー４ａを操作して、パイロットポンプ６とパイロットライン１１とを連通させ、パイロットポンプ６からパイロットライン１１に作動流体を供給する。パイロットライン１１に供給された作動流体は、バルブカバー５３内に流入する。これにより、バルブカバー５３内に、操作レバー４ａの操作量に応じたパイロット圧が生じる。
【００７０】
バルブカバー５３内にパイロット圧が生じると、スプール３０は、パイロット圧に応じた距離だけ第１方向Ｄ１の一側（図３の右側）に向けて移動し、弾性部材６２を押し込む。このとき、スプール３０が、図３に示す中立位置から、図６に示す位置に距離ｘ１だけ移動するまでは、すなわち、第１ノッチＮ１の一側端部が第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１の第１タンク通路４６ａ側の端部に到達するまでは、第１アクチュエータ通路４５ａと第１タンク通路４６ａとは第１ノッチＮ１によって連通せず、第１ノッチＮ１を通じた作動流体の前流れは生じない。その後、図７に示すように、スプール３０が第１方向Ｄ１の一側に更に移動して、第１ノッチＮ１の一側端部が第１タンク通路４６ａに対面すると、第１アクチュエータ通路４５ａと第１タンク通路４６ａとが第１ノッチＮ１によって連通して、第１アクチュエータ通路４５ａから第１タンク通路４６ａへ、第１ノッチＮ１を通じた作動流体の前流れが生じる。この結果、アクチュエータ２のロッド側流体室２ｂ内の作動流体が流出し、アクチュエータ２は動作を開始する。具体的には、ロッド２ｒが引く方向に移動し始める。そして、図８に示す位置までスプール３０が第１方向Ｄ１の一側（図８の右側）に更に移動して、第１タンク通路側ランド部Ｌ１が第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１から離脱すると、第１アクチュエータ通路４５ａと第１タンク通路４６ａとが、第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１と第１切欠部Ｍ１との間の空間を通じて連通する。これにより、第１アクチュエータ通路４５ａから第１タンク通路４６ａに流れる作動流体の流量が増し、アクチュエータ２の動作速度が速くなる。具体的には、ロッド２ｒの引く速度が、速くなる。
【００７１】
なお、図示の例では、スプール３０は、図３に示す中立位置から、図６に示す位置に移動するまで（したがって、作動流体の前流れが始まる前まで）は、弾性定数ｋａに応じた比較的速い速度で移動し、その後は（したがって、作動流体の前流れが始まった後は）、弾性定数ｋｂに応じた比較的遅い速度で移動する。
【００７２】
弾性部材６２の弾性定数ｋａ，ｋｂや、弾性部材６２の弾性定数が弾性定数ｋａである際の弾性部材６２の押し込み距離ｘ１を調整することにより、スプール３０が移動を開始してから第１ノッチＮ１の一側端部が第１タンク通路４６ａに対面するまでの時間長、および、第１ノッチＮ１を通じた作動流体の前流れが持続する時間長を、所望の時間長にすることができる。すなわち、アクチュエータ２の制御性を所望のように、例えば従来と同様にすることができる。なお、弾性部材６２の弾性定数ｋａ，ｋｂや押し込み距離ｘ１の調整は、例えば弾性部材６２を構成するばね要素６２ａ，６２ｂの長さやばね定数を調整することにより、調整することができる。
【００７３】
なお、以上に説明してきた本実施の形態では、第１ノッチＮ１の長さを従来よりも短くしてオーバーラップ量Ｗ１を従来よりも大きく設定する場合について説明してきた。この場合、従来の制御弁のスプールおよび弾性部材を上述したスプール３０および弾性部材６２に交換するだけで、すなわち弁本体には何らの変更も加えることなく、簡便かつ安価に本実施の形態の制御弁３ａおよび方向切換弁３を実現することができる。また、制御弁３ａあるいは方向切換弁３が大型化することもない。
【００７４】
もちろん、オーバーラップ量Ｗ１を十分に確保する方法としては、上述してきた例に限られない。例えば、第１ノッチＮ１の長さは従来のままで、第１タンク通路側環状ランド部ＲＬ１および／または第１タンク通路側ランド部Ｌ１の長さを従来よりも長くすることにより、オーバーラップ量Ｗ１を十分に確保してもよい。この場合も、上述した弾性部材６２と同様の弾性部材を用いることで、アクチュエータ２の制御性を維持することができる。
【００７５】
以上に説明した本実施の形態による制御弁３ａは、弁本体４０と、弁本体４０のスプール孔４１内に移動可能に配置されたスプール３０と、スプール３０の位置に応じて変化する弾性定数ｋでスプール３０を押す弾性部材６２と、を備える。
【００７６】
このような制御弁３ａによれば、スプール３０の位置に応じてスプールの移動速度を比較的速くしたり遅くしたりすることができる。このため、例えば、制御弁３ａの内部における作動流体の漏れを低減させるために、スプール３０のランド部Ｌ１に設けられるノッチＮ１の長さを短くして、当該ランド部Ｌ１が嵌合する環状ランド部ＲＬ１とのオーバーラップ量Ｗ１を大きく設定しても、制御弁３ａを介したアクチュエータ２の制御性を維持することができる。
【００７７】
より具体的には、本実施の形態による制御弁３ａは、スプール孔４１及びアクチュエータ通路４５を有する弁本体４０と、スプール孔４１内を移動し、アクチュエータ通路４５に接続されたアクチュエータ２にポンプ５からの作動流体を供給可能とすることでアクチュエータ２を制御するスプール３０と、スプール３０に弾性力を付与し、スプール３０の異なる位置で弾性定数ｋが異なる弾性部材６２と、を備える。
【００７８】
また、本実施の形態においては、スプール３０による弾性部材６２の押し込み距離が最も長い場合に、弾性定数ｋは最も大きくなる。この場合、弾性部材６２が最も長く伸びている場合に、スプール３０を最も速く移動させることができる。このため、例えば、ノッチＮ１が設けられたランド部Ｌ１が嵌合する環状ランド部ＲＬ１とのオーバーラップ量Ｗ１を従来よりも大きく設定しても、スプール３０が移動を開始してからノッチＮ１を通じた作動流体の前流れが始まるまでの時間長を、従来と同様にすることができる。
【００７９】
なお、上述のように、スプール３０による弾性部材６１の押し込み距離が短いと弾性定数ｋは小さく、スプール３０による弾性部材６２の押し込み距離が長いと弾性定数ｋは大きくなってもよい。この場合も、弾性部材６２が長いとスプール３０を速い速度で移動させることができる。このため、例えば、ノッチＮ１が設けられたランド部Ｌ１が嵌合する環状ランド部ＲＬ１とのオーバーラップ量Ｗ１を従来よりも大きく設定しても、スプール３０が移動を開始してからノッチＮ１を通じた作動流体の前流れが始まるまでの時間長を、従来と同様にすることができる。
【００８０】
また、本実施の形態において、弾性部材６２は、非線形ばねを含む。この場合、上述の弾性部材６１を、安価で簡単に作成することができる。
【００８１】
あるいは、弾性部材６２は異なるばね定数を有して直列に配置された二以上の部分を備えるばねを含んでいてもよい。この場合も、上述の弾性部材６２を、安価で簡単に作成することができる。
【００８２】
あるいは、弾性部材６２は、異なるばね定数を有して直列に配置された二以上のばねを含んでいてもよい。この場合も、上述の弾性部材６２を、安価で簡単に作成することができる。
【００８３】
また、本実施の形態による制御弁３ａは、スプール孔４１及びアクチュエータ通路４５を有する弁本体４０と、弁本体４０のスプール孔４１内を移動し、アクチュエータ通路４５に接続されたアクチュエータ２にポンプ５からの作動流体を供給可能とすることでアクチュエータ２を制御するスプール３０と、を備える。また、制御弁３ａは、スプール３０による押し込み距離が短いと弾性定数ｋは小さく、スプール３０による押し込み距離が長いと弾性定数ｋは大きくスプール３０に弾性力を付与する非線形ばねと、を備える。
【００８４】
このような制御弁３ａによれば、スプール３０の位置に応じてスプール３０の移動速度を比較的速くしたり遅くしたりすることができる。このため、例えば、制御弁３ａの内部における作動流体の漏れを低減させるために、スプール３０のランド部Ｌ１に設けられるノッチＮ１の長さを短くして、当該ランド部Ｌ１が嵌合する環状ランド部ＲＬ１とのオーバーラップ量Ｗ１を大きく設定しても、制御弁３ａを介したアクチュエータ２の制御性を維持することができる。
【００８５】
また、本実施の形態による方向切換弁３は、上述した制御弁３ａを含み油圧アクチュエータ２の動作方向を切り換える。
【００８６】
本発明は、上述の実施形態には限定されない。例えば、上述の実施形態の各要素に各種の変形が加えられてもよい。また、上述の構成要素及び／又は方法以外の構成要素及び／又は方法を含む形態も、本発明の実施形態に含まれる。また、上述の構成要素及び／又は方法のうちの一部の要素が含まれない形態も、本発明の実施形態に含まれる。また、本発明によって奏される効果も上述の効果に限定されず、各実施形態の具体的な構成に応じた特有の効果も発揮されうる。
【符号の説明】
【００８７】
１  作動流体回路
２  アクチュエータ
２ａ  ヘッド側流体室
２ｂ  ロッド側流体室
３  方向切換弁
３ａ  制御弁
４  リモコン弁
３０  スプール
４０  弁本体
４４  供給通路
４４ａ  第１供給通路
４５  アクチュエータ通路
４５ａ  第１アクチュエータ通路
４６  タンク通路
４６ａ  第１タンク通路
６１，６２  弾性部材
Ｌ  ランド部
Ｌ１  第１タンク通路側ランド部
Ｌ２  第１供給通路側ランド部
Ｍ  切欠部
Ｍ  第１切欠部
Ｎ１  第１ノッチ
ＲＬ  環状ランド部
ＲＬ１  第１タンク通路側環状ランド部
ＲＬ２  第１供給通路側環状ランド部
【図１】
2020122495.tif 000003
【図２】
2020122495.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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