(57)【要約】  スプール弁(1)は、スプール孔(3)を有する弁体(2)と、スプール孔(3)に配置され軸方向に移動可能なスプール(4)と、を備える。スプール(4)は、第１大径部(21)と、第１大径部(21)の軸方向一方側に設けられる小径部(31)と、を有する。第１大径部(21)は、スプール孔(3)の内面と摺動可能な第１外面(41)と、第１外面(41)の軸方向一方側の端部(41A)及び小径部(31)の外面(43)の軸方向他方側の端部(43B)のそれぞれと接続される端面(44)と、端面(44)に設けられた切欠部(50)と、を有する。切欠部(50)の底面(51)は、軸方向一方側に向かってスプール(4)の中心軸(AX)に近付くように傾斜する。
2017208374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプール孔を有する弁体と、  前記スプール孔に配置され軸方向に移動可能なスプールと、を備え、  前記スプールは、第１大径部と、前記第１大径部の軸方向一方側に設けられる小径部と、を有し、  前記第１大径部は、前記スプール孔の内面と摺動可能な第１外面と、前記第１外面の軸方向一方側の端部及び前記小径部の外面の軸方向他方側の端部のそれぞれと接続される端面と、前記端面に設けられた切欠部と、を有し、  前記切欠部の底面は、軸方向一方側に向かって前記スプールの中心軸に近付くように傾斜する、スプール弁。
【請求項２】
前記底面の軸方向一方側の端部は、前記小径部の外面の軸方向他方側の端部と接続される、請求項１に記載のスプール弁。
【請求項３】
前記底面の軸方向一方側の端部と前記小径部の外面の軸方向他方側の端部とは、円弧状の曲面を介して結ばれる、請求項２に記載のスプール弁。
【請求項４】
前記底面は、平面である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスプール弁。
【請求項５】
前記スプールは、前記小径部の軸方向一方側に設けられる第２大径部を有し、  前記小径部は、前記第１大径部に隣接する直胴部と、前記直胴部よりも軸方向一方側に設けられるテーパ部と、を有し、  前記テーパ部の外面の軸方向一方側の端部は、前記第２大径部の第２外面の軸方向他方側の端部と接続される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスプール弁。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のスプール弁を操作する操作装置。
【請求項７】
請求項６に記載の操作装置を備える作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、スプール弁、操作装置、及び作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】  油圧制御弁は、油圧回路において、作動油の圧力、流量、及び流れの方向を制御することにより、油圧シリンダの速度、力、位置、及び方向を制御する。スライド型油圧制御弁であるスプール弁は、スプール孔を有する弁体と、スプール孔に配置され軸方向に移動可能なスプールとを備える。スプール弁は、スプールを軸方向に移動して、油圧シリンダに供給される作動油を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０５２８３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５４３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  油圧ショベルにおいて、作業機のブームは、ブームシリンダにより駆動される。オペレータにより操作レバーが操作され、ブームシリンダが伸長することによりブームは上げ動作し、ブームシリンダが短縮することによりブームは下げ動作する。ブームの下げ動作をするときのファインコントロール性能の低下の原因の一つとして、スプールに作用するフローフォースが挙げられる。ファインコントロール性能とは、作業機速度のコントロール性能をいう。より詳しくは、ファインコントロール性能とは、操作レバーのストローク（パイロット圧）とスプールストロークの関係をいう。フローフォースを低減することができれば、ファインコントロール性能の低下が抑制される。【０００５】  本発明の態様は、スプールに作用するフローフォースを低減して、ファインコントロール性能の低下を抑制できるスプール弁、操作装置、及び作業車両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】
【０００６】  本発明の第１の態様に従えば、スプール孔を有する弁体と、前記スプール孔に配置され軸方向に移動可能なスプールと、を備え、前記スプールは、第１大径部と、前記第１大径部の軸方向一方側に設けられる小径部と、を有し、前記第１大径部は、前記スプール孔の内面と摺動可能な第１外面と、前記第１外面の軸方向一方側の端部及び前記小径部の外面の軸方向他方側の端部のそれぞれと接続される端面と、前記端面に設けられた切欠部と、を有し、前記切欠部の底面は、軸方向一方側に向かって前記スプールの中心軸に近付くように傾斜する、スプール弁が提供される。【０００７】  本発明の第２の態様に従えば、第１の態様のスプール弁を操作する操作装置が提供される。【０００８】  本発明の第３の態様に従えば、第２の態様の操作装置を備える作業車両が提供される。
【発明の効果】
【０００９】  本発明の態様によれば、スプールに作用するフローフォースを低減して、ファインコントロール性能の低下を抑制できるスプール弁が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態に係るスプール弁の一例を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るスプールの一例を示す断面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るスプールの一部を拡大した断面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るスプールの一部を拡大した斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るスプール弁の動作の一例を示す模式図である。
【図６】図６は、スプールに作用するパイロット圧とスプールストロークとの関係を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る切欠部の底面の作用を説明するための模式図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る切欠部の底面の作用を説明するための模式図である。
【図９】図９は、比較例に係る切欠部の作用を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係るスプールの一部を拡大した断面図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る作業車両の一例を示す模式図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係るスプール弁及び操作装置の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１２】  図１は、本実施形態に係るスプール弁１の一例を示す図である。スプール弁１は、スライド型のスプール弁である。図１に示すように、スプール弁１は、スプール孔３を有する弁体２と、スプール孔３に配置され軸方向に移動可能なスプール４とを備える。
【００１３】  スプール４は、中心軸ＡＸを有する。本実施形態においては、中心軸ＡＸと平行な方向を、軸方向、と称し、中心軸ＡＸに対する放射方向を、径方向、と称し、中心軸ＡＸを中心とする回転方向を、周方向、と称する。また、軸方向において所定の方向を適宜、軸方向一方側、と称し、所定の方向の反対方向を適宜、軸方向他方側、と称する。また、径方向において中心軸ＡＸに近付く方向を適宜、径方向内側、と称し、径方向において中心軸ＡＸから離れる方向を適宜、径方向外側、と称する。
【００１４】  スプール弁１は、スプール４を軸方向に移動して、油圧シリンダ５に供給される作動油を制御する。油圧シリンダ５は、例えば、油圧ショベルのブームシリンダである。油圧シリンダ５は、シリンダ６と、シリンダ６の内部で移動可能なピストン７と、ピストン７に接続されるシリンダロッド８とを有する。シリンダ６の内部は、ピストン７によって、シリンダヘッド側油室ＥＡとシリンダボトム側油室ＥＢとに区画される。
【００１５】  弁体２は、ヘッド側ポートＡと、ボトム側ポートＢと、ポンプポートＰと、タンクポートＴとを有する。また、弁体２は、ヘッド側ポートＡと接続される環状溝６０Ａと、ボトム側ポートＢと接続される環状溝６０Ｂとを有する。
【００１６】  ヘッド側ポートＡは、油路ＬＡを介して油圧シリンダ５のシリンダヘッド側油室ＥＡに接続される。ボトム側ポートＢは、油路ＬＢを介して油圧シリンダ５のシリンダボトム側油室ＥＢに接続される。ポンプポートＰは、油路ＬＰを介して油圧ポンプ９に接続される。タンクポートＴは、油路ＬＴを介してタンク１０に接続される。なお、図１は、スプール４が中立位置に配置されている例を示す。
【００１７】  スプール４は、パイロット圧ＰＰ１及びパイロット圧ＰＰ２によって軸方向に移動する。オペレータが操作レバーを操作すると、操作レバーの操作量に基づいて電磁比例制御弁が作動する。電磁比例制御弁が作動すると、電磁比例制御弁の作動量に応じたパイロット圧ＰＰ１，ＰＰ２がスプール４に作用する。本実施形態においては、パイロット圧ＰＰ１が作用すると、スプール４は軸方向他方側に移動する。パイロット圧ＰＰ２が作用すると、スプール４は軸方向一方側に移動する。
【００１８】  また、弁体２の両端部とスプール４の両端部との間にそれぞれバネが設けられ、加えられた両端部からのパイロット圧ＰＰ１，ＰＰ２に対してそれぞれ反力が与えられる。パイロット圧ＰＰ１，ＰＰ２が作用しない場合、スプール４は、バネにより中立位置に配置される。
【００１９】  スプール弁１からヘッド側ポートＡを介してシリンダヘッド側油室ＥＡに作動油が供給されると、油圧シリンダ５において、ピストン７に接続されているシリンダロッド８が短縮する。シリンダロッド８が短縮すると、シリンダロッド８の先端部に接続されているブーム１１が下げ動作する。スプール弁１からボトム側ポートＢを介してシリンダボトム側油室ＥＢに作動油が供給されると、油圧シリンダ５において、ピストン７に接続されているシリンダロッド８が伸長する。シリンダロッド８が伸長すると、シリンダロッド７の先端部に接続されているブーム１１が上げ動作する。
【００２０】  スプール４は、第１大径部２１と、第２大径部２２と、第３大径部２３と、第４大径部２４とを有する。第２大径部２２は、第１大径部２１よりも軸方向一方側に設けられる。第３大径部２３は、第１大径部２１よりも軸方向他方側に設けられる。第４大径部２４は、第３大径部２３よりも軸方向他方側に設けられる。
【００２１】  また、スプール４は、第１大径部２１と第３大径部２３との間に設けられる小径部３０と、第１大径部２１と第２大径部２２との間に設けられる小径部３１と、第３大径部２３と第４大径部２４との間に設けられる小径部３２とを有する。
【００２２】  小径部３１は、第１大径部２１の軸方向一方側に設けられる。第２大径部２２は、小径部３１の軸方向一方側に設けられる。小径部３２は、第３大径部２３の軸方向他方側に設けられる。第４大径部２４は、小径部３２の軸方向他方側に設けられる。
【００２３】  本実施形態において、スプール４は、軸方向の中心に対して対称である。すなわち、第１大径部２１、小径部３１、及び第２大径部２２と、第３大径部２３、小径部３２、及び第４大径部２４とは、実質的に同一の構造である。以下の説明においては、第１大径部２１、小径部３１、及び第２大径部２２について主に説明し、第３大径部２３、小径部３２、及び第４径部２４についての説明は簡略又は省略する。なお、スプール４は、軸方向の中心に対して非対称でもよい。
【００２４】  図２は、本実施形態に係るスプール４の一例を示す断面図であって、図１のＣ−Ｃ線断面矢視図に相当する。図３は、本実施形態に係るスプール４の一部を拡大した断面図であって、図１のＤ部分の断面図に相当する。図４は、本実施形態に係るスプール４の一部を拡大した斜視図である。
【００２５】  図１、図２、図３、及び図４に示すように、第１大径部２１は、スプール孔３の内面と摺動可能な第１外面４１と、第１外面４１の軸方向一方側の端部４１Ａ及び小径部３１の外面４３の軸方向他方側の端部４３Ｂのそれぞれと接続される端面４４と、端面４４に設けられた切欠部５０と、を有する。
【００２６】  端面４４は、軸方向一方側を向く。端面４４は、輪帯状である。端面４４は、径方向内側の端部４４Ａと、径方向外側の端部４４Ｂとを有する。第１外面４１の端部４１Ａと端面４４の端部４４Ｂとが接続される。端面４４の端部４４Ａと外面４３の端部４３Ｂとが接続される。本実施形態において、第１外面４１の端部４１Ａと端面４４の端部４４Ｂとは合致する。端面４４の端部４４Ａと外面４３の端部４３Ｂとは合致する。
【００２７】  切欠部５０は、第１外面４１の一部及び端面４４の一部を切り欠くように形成される。すなわち、切欠部５０は、第１外面４１と端面４４とで規定される角部４５を切り欠くように形成される。
【００２８】  本実施形態において、切欠部５０は、周方向に等間隔で４つ設けられる。なお、切欠部５０は、周方向に２つ設けられてもよいし、６つ設けられてもよいし、８つ設けられてもよい。
【００２９】  小径部３１は、第１大径部２１に隣接する直胴部３１１と、直胴部３１１よりも軸方向一方側に設けられるテーパ部３１２とを有する。
【００３０】  直胴部３１１は、半径が一定である部分である。直胴部３１１の半径は、中心軸ＡＸと直胴部３１１における外面４３との距離である。
【００３１】  テーパ部３１２は、軸方向一方側に向かって半径が増大する部分である。テーパ部３１２の半径は、中心軸ＡＸとテーパ部３１２における外面４３との距離である。
【００３２】  小径部３１の外面４３の軸方向一方側の端部４３Ａは、第２大径部２２の第２外面４２の軸方向他方側の端部４２Ｂと接続される。本実施形態において、外面４３の端部４３Ａと第２外面４２の端部４２Ｂとは合致する。
【００３３】  本実施形態において、端部４３Ｂは、直胴部３１１の軸方向他方側の端部である。端部４３Ａは、テーパ部３１２の軸方向一方側の端部である。
【００３４】  図３及び図４に示すように、切欠部５０は、底面５１と、底面５１の周囲に配置される壁面５２とを有する。
【００３５】  本実施形態において、切欠部５０の底面５１は、平面である。切欠部５０の底面５１は、軸方向一方側の端部５１Ａと、軸方向他方側の端部５１Ｂとを有する。
【００３６】  本実施形態において、切欠部５０の底面５１は、軸方向一方側に向かってスプール４の中心軸ＡＸに近付くように傾斜する。すなわち、端部５１Ａは、端部５１Ｂよりも径方向内側に配置される。
【００３７】  本実施形態において、底面５１の軸方向一方側の端部５１Ａは、小径部３１の外面４３の軸方向他方側の端部４３Ｂと接続される。本実施形態において、底面５１の端部５１Ａと外面４３の端部４３Ｂとは概ね合致する。
【００３８】  次に、本実施形態に係るスプール弁１の動作の一例について説明する。図５は、本実施形態に係るスプール弁１の動作の一例を示す模式図である。例えば、油圧ショベルのブーム１１を下げ動作させるために、オペレータが操作レバーを操作すると、操作レバーの操作量に基づいて電磁比例制御弁が作動する。電磁比例制御弁が作動すると、電磁比例制御弁の作動量に応じたパイロット圧ＰＰ１がスプール４に作用する。図５に示すように、パイロット圧ＰＰ１が作用すると、スプール４は軸方向他方側に移動する。スプール４が軸方向他方側に移動すると、油圧ポンプ９から供給された作動油は、小径部３０を通過した後、環状溝６０Ａを介してヘッド側ポートＡから吐出される。ヘッド側ポートＡから吐出された作動油は、油路ＬＡを介して、シリンダヘッド側油室ＥＡに供給される。これにより、油圧シリンダ５は短縮し、ブーム１１は下げ動作する。また、シリンダボトム側油室ＥＢから排出された作動油は、油路ＬＢ及びボトム側ポートＢを介して、環状溝６０Ｂに供給される。環状溝６０Ｂに供給された作動油は、第１大径部２１の一部に接触し、小径部３１を通過した後、タンクポートＴを介して、タンク１０に回収される。
【００３９】  スプール４が軸方向他方側に移動するとき、切欠部５０の形状によっては、スプール４の移動方向とは反対方向のフローフォースがスプール４に作用する可能性がある。
【００４０】  図６は、スプール４に作用するパイロット圧ＰＰ１とスプール４の移動量であるスプールストロークとの関係を示す図である。スプール４が中立位置に配置されている状態において、オペレータにより操作レバーが操作されると、操作レバーの操作量に応じたパイロット圧ＰＰ１がスプール４に作用する。パイロット圧ＰＰ１が徐々に上昇し、ある値Ｐａを超えたとき、スプール４は軸方向他方側に動き出す。
【００４１】  スプール４が動き出し、中立位置から第１距離Ｗａだけ移動すると、切欠部５０の一部が弁体２の環状溝６０Ｂに配置される。スプール４が中立位置から第２距離Ｗｂだけ移動すると、切欠部５０の全部が環状溝６０Ｂに配置され、小径部３１の一部が環状溝６０Ｂに配置される。
【００４２】  第１距離Ｗａと第２距離Ｗｂとの間においては、ボトム側ポートＢからの作動油は、主に切欠部５０を通過することとなる。そのため、切欠部５０の形状によっては、スプール４の移動方向とは反対方向の作動油のフローフォースがスプール４に作用する可能性がある。その結果、図６に示すように、操作レバーの操作量に応じたパイロット圧に対するスプールストロークの直線性が失われ、ファインコントロール性能が低下してしまう。
【００４３】  本実施形態においては、切欠部５０の底面５１が軸方向一方側に向かってスプール４の中心軸ＡＸに近付くように傾斜する。そのため、フローフォースを低減することができる。
【００４４】  図７は、本実施形態に係る切欠部５０の底面５１の作用を説明するための模式図である。図７に示すように、切欠部５０が環状溝６０Ｂにさしかかると、ボトム側ポートＢから環状溝６０Ｂに供給された作動油は、切欠部５０を流れる。作動油の少なくとも一部は、切欠部５０の底面５１に当たる。作動油は、図７の矢印Ｙ１で示すベクトル成分を持って、底面５１に当たる。その結果、矢印Ｙ２で示すベクトル成分を持った作動油の分力が発生し、底面５１に作用する。
【００４５】  矢印Ｙ２で示す作動油の分力は、フローフォースを打ち消すように作用する。これにより、フローフォースが低減される。
【００４６】  また、本実施形態においては、底面５１の軸方向一方側の端部５１Ａは、小径部３１の外面４３の軸方向他方側の端部４３Ｂと接続される。これにより、フローフォースを更に効果的に低減することができる。
【００４７】  図８は、本実施形態に係る切欠部５０の底面５１の作用を説明するための模式図である。図８に示すように、環状溝６０Ｂからの作動油は、底面５１に沿って流れた後、小径部３１の外面４３に到達する。これにより、切欠部５０において負圧の発生が抑制される。
【００４８】  図９は、比較例に係る切欠部の作用を説明するための模式図である。図９に示すように、底面５１と外面４３とが直接的に接続されず、底面５１と外面４３との間に段部が形成される場合、図９に示すように、段部と外面４３との間において、負圧空間が形成されてしまう。負圧は、フローフォースと同じ方向にスプール４を動かしてしまう力の成分を含む。したがって、負圧が発生してしまうと、スプール４の移動方向とは反対方向に作用するフローフォースを増大させてしまう。
【００４９】  本実施形態においては、図８に示したように、底面５１と外面４３とが直接的に滑らかに接続される。したがって、負圧空間の発生が抑制され、フローフォースが低減される。
【００５０】  また、本実施形態においては、小径部３１は、第１大径部２１に隣接する直胴部３１１と、直胴部３１１よりも軸方向一方側に設けられるテーパ部３１２とを有し、テーパ部３１２の外面４３の軸方向一方側の端部４３Ａが第２大径部２２の第２外面４２の軸方向他方側の端部４２Ｂと直接的に接続される。そのため、図８に示すように、直胴部３１１の外面４３に沿って流れた作動油の少なくとも一部は、テーパ部３１２の外面４３に沿って流れた後、外面４３の端部４３Ａから径方向外側に流れ、弁体２の内面に当たった後、底面５１に当たるように流れる。その作動油の流れは、環状溝６０Ｂからの流れを確実に底面５１に当て、底面５１に沿って流す作用を生むので、環状溝６０Ｂからの流れが底面５１から離れて負圧が生じることを防ぎ、安定してフローフォースを低減することができる。
【００５１】  以上説明したように、本実施形態によれば、切欠部５０の底面５１を、軸方向一方側に向かってスプール４の中心軸ＡＸに近付くように傾斜させたので、フローフォースを打ち消す力を発生させることができる。したがって、フローフォースに起因するファインコントロール性能の低下が抑制される。
【００５２】  また、本実施形態においては、切欠部５０の底面５１の軸方向一方側の端部５１Ａは、小径部３１の外面４３の軸方向他方側の端部４３Ｂと接続される。これにより、切欠部５０において負圧空間が生成されることが抑制され、フローフォースの増大が抑制される。したがって、フローフォースに起因するファインコントロール性能の低下がより効果的に抑制される。
【００５３】  また、本実施形態においては、底面５１は、平面である。これにより、作動油は底面５１に沿って円滑に流れることができる。
【００５４】  また、本実施形態においては、小径部３１が直胴部３１１とテーパ部３１２とを有し、小径部３１のテーパ部３１２の外面４３の軸方向一方側の端部４３Ａが第２大径部２２の第２外面４２の軸方向他方側の端部４２Ｂと接続される。これにより、直胴部３１１及びテーパ部３１２に沿って流れた作動油は、弁体２の内面に当たった後、フローフォースを打ち消すように、底面５１に当たることができる。したがって、フローフォースに起因するファインコントロール性能の低下が更に効果的に抑制される。
【００５５】  なお、上述の実施形態においては、例えば図３又は図８を参照して説明したように、中心軸ＡＸを含む断面において、切欠部５０の底面５１及び小径部３１の外面４３はそれぞれ直線状であり、切欠部５０の底面５１と小径部３１の外面４３との間に角部が形成されることとした。図１０に示すように、切欠部５０の底面５１の軸方向一方側の端部と小径部３１の外面４３の軸方向他方側の端部とは、円弧状の曲面７０を介して結ばれてもよい。換言すれば、中心軸ＡＸを含む断面において、直線状の切欠部５０の底面５１と直線状の小径部３１の外面４３とが、円弧状の曲線を介して接続されてもよい。曲面７０が設けられることにより、環状溝６０Ｂからの作動油は、底面５１に沿って流れ、曲面７０を滑らかに流れた後、小径部３１の外面４３に到達する。曲面７０が設けられることにより、作動油の流れが滑らかになり、負圧空間の生成がより一層抑制され、フローフォースの増大がより一層抑制される。
【００５６】  なお、上述の実施形態においては、油圧ショベルのブームの下げ動作するときのスプール弁１の動作を例にして説明した。ブームを上げ動作するときも、上述の効果を得ることができる。
【００５７】  また、上述の実施形態においては、スプール弁１がブームを駆動する油圧シリンダ（ブームシリンダ）に適用される例について説明したが、アームを駆動する油圧シリンダ（アームシリンダ）に適用されてもよいし、バケットを駆動する油圧シリンダ（バケットシリンダ）に適用されてもよい。また、ブルドーザのブレードを駆動する油圧シリンダに適用されてもよいし、ホイールローダの作業機を駆動する油圧シリンダに適用されてもよい。
【００５８】  図１１は、上述の実施形態で説明したスプール弁１が搭載される作業車両１００の一例を示す図である。図１１において、作業車両１００は油圧ショベルである。
【００５９】  図１１に示すように、油圧ショベル１００は、油圧により作動する作業機２００と、作業機２００を支持する車体である上部旋回体１０１と、上部旋回体１０１を支持する走行装置である下部走行体１０２と、作業機２００を操作するための操作装置３００とを備える。上部旋回体１０１は、オペレータが搭乗する運転室１０３を有する。運転室１０３は、オペレータが着座する運転席１０３Ｓを有する。下部走行体１０２は、一対の履帯を有する。履帯の回転により、油圧ショベル１００が走行する。なお、下部走行体１０２がタイヤを有してもよい。
【００６０】  作業機２００は、上部旋回体１０１に支持される。作業機２００は、上部旋回体１０１に連結されるブーム１１と、ブーム１１に連結されるアーム１２と、アーム１２に連結されるバケット１３とを有する。ブーム１１は、油圧シリンダ５（ブームシリンダ５Ａ）により作動する。アーム１２は、油圧シリンダ５（アームシリンダ５Ｂ）により作動する。バケット１３は、油圧シリンダ５（バケットシリンダ５Ｃ）により作動する。
【００６１】  操作装置３００は、運転室１０３に配置される。操作装置３００は、油圧ショベル１００のオペレータに操作される操作部材を含む。操作装置３００が操作されることにより、スプール弁１が操作される。オペレータは、操作装置３００を操作して、作業機２００を作動させる。本実施形態において、操作装置３００は、右作業機操作レバーと、左作業機操作レバーとを含む。
【００６２】  中立位置にある右作業機操作レバーが前方に操作されると、ブーム１１が下げ動作し、後方に操作されると、ブーム１１が上げ動作する。中立位置にある右作業機操作レバーが右方に操作されると、バケット１３がダンプ動作し、左方に操作されると、バケット１３が掘削動作する。
【００６３】  中立位置にある左作業機操作レバーが前方に操作されると、アーム１２がダンプ動作し、後方に操作されると、アーム１２が掘削動作する。中立位置にある左作業機操作レバーが右方に操作されると、上部旋回体１０１が右旋回し、左方に操作されると、上部旋回体１０１が左旋回する。
【００６４】  なお、右作業機操作レバー及び左作業機操作レバーの操作方向と、作業機２００の動作方向及び上部旋回体１０１の旋回方向との関係は、上述の関係でなくてもよい。
【００６５】  図１２は、スプール弁１及び操作装置３００の一例を模式的に示す図である。油圧シリンダ５は、作動油が供給されることによって駆動する。スプール弁１は、油圧シリンダ５に対する作動油の供給量及び作動油が流れる方向を制御する。
【００６６】  油圧ショベル１００の油圧システムは、メイン油圧ポンプである油圧ポンプ９と、パイロット油を供給するパイロット圧ポンプ３０２と、パイロット油が流れる油路３０３Ａ，３０３Ｂと、油路３０３Ａ，３０３Ｂに配置された圧力センサ３０４Ａ，３０４Ｂと、スプール弁１に作用するパイロット圧を調整する制御弁３０７Ａ，３０７Ｂと、スプール弁１に対するパイロット圧を調整する右作業機操作レバー及び左作業機操作レバーを含む操作装置３００とを備える。操作装置３００の右作業機操作レバー及び左作業機操作レバーは、パイロット油圧方式の操作装置である。
【００６７】  油圧ポンプ９から供給された作動油は、スプール弁１を介して、油圧シリンダ５に供給される。スプール弁１は、操作装置３００によって操作される。パイロット圧ポンプ３０２から送出されたパイロット油が操作装置３００に供給される。なお、油圧ポンプ９から送出され、減圧弁によって減圧されたパイロット油が操作装置３００に供給されてもよい。操作装置３００は、パイロット圧調整弁を含む。操作装置３００の操作量に基づいて制御弁３０７Ａ，３０７Ｂが作動され、スプール弁１のスプール４に作用するパイロット圧が調整される。パイロット圧によって、スプール弁１が駆動される。操作装置３００によりパイロット圧が調整されることによって、軸方向におけるスプールの移動量、移動速度、及び移動方向が調整される。
【００６８】  操作装置３００が操作され、油路３０３Ａのパイロット圧によってスプール４が移動すると、油圧ポンプ９からの作動油がシリンダボトム側油室ＥＢに供給される。また、操作装置３００が操作され、油路３０３Ｂのパイロット圧によってスプール４が移動すると、油圧ポンプ９からの作動油がシリンダヘッド側油室ＥＡに供給される。
【符号の説明】
【００６９】  １  スプール弁、２  弁体、３  スプール孔、４  スプール、５  油圧シリンダ、６  シリンダ、７  ピストン、８  シリンダロッド、９  油圧ポンプ、１０  タンク、１１  ブーム、１２  アーム、１３  バケット、２１  第１大径部、２２  第２大径部、２３  第３大径部、２４  第４大径部、３０  小径部、３１  小径部、３２  小径部、４１  第１外面、４１Ａ  端部、４２  第２外面、４２Ｂ  端部、４３  外面、４３Ａ  端部、４３Ｂ  端部、４４  端面、４４Ａ  端部、４４Ｂ  端部、４５  角部、５０  切欠部、５１  底面、５２  壁面、６０Ａ  環状溝、６０Ｂ  環状溝、７０  曲面、１００  作業車両、１０１  上部旋回体、１０２  下部走行体、１０３  運転室、１０３Ｓ  運転席、２００  作業機、３００  操作装置、Ａ  ヘッド側ポート、Ｂ  ボトム側ポート、Ｐ  ポンプポート、Ｔ  タンクポート、ＥＡ  シリンダヘッド側油室、ＥＢ  シリンダボトム側油室、ＬＡ  油路、ＬＢ  油路、ＬＰ  油路、ＬＴ  油路、ＰＰ１  パイロット圧、ＰＰ２  パイロット圧。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年6月19日(2017.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプール孔を有する弁体と、
前記スプール孔に配置され軸方向に移動可能なスプールと、を備え、
前記スプールは、第１大径部と、前記第１大径部の軸方向一方側に設けられる小径部と、を有し、
前記第１大径部は、前記スプール孔の内面と摺動可能な第１外面と、前記第１外面の軸方向一方側の端部及び前記小径部の外面の軸方向他方側の端部のそれぞれと接続される端面と、前記端面に設けられた切欠部と、を有し、
前記切欠部の底面は、軸方向一方側に向かって前記スプールの中心軸に近付くように傾斜し、
前記底面は、平面である、
スプール弁。
【請求項２】
前記底面の軸方向一方側の端部は、前記小径部の外面の軸方向他方側の端部と接続される、
請求項１に記載のスプール弁。
【請求項３】
前記底面の軸方向一方側の端部と前記小径部の外面の軸方向他方側の端部とは、円弧状の曲面を介して結ばれる、
請求項２に記載のスプール弁。
【請求項４】
前記スプールは、前記小径部の軸方向一方側に設けられる第２大径部を有し、
前記小径部は、前記第１大径部に隣接する直胴部と、前記直胴部よりも軸方向一方側に設けられるテーパ部と、を有し、
前記テーパ部の外面の軸方向一方側の端部は、前記第２大径部の第２外面の軸方向他方側の端部と接続される、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスプール弁。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスプール弁を操作する操作装置。
【請求項６】
請求項５に記載の操作装置を備える作業車両。
【国際調査報告】
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