(57)【要約】【課題】排出初期の作動流体の排出量の微調整が容易な流量調整弁を提供する。【解決手段】バルブボディ１と、作動流体が流入するようバルブボディ１に開口された流入ポート１２と、作動流体が排出されるようバルブボディ１に開口された排出ポート１３と、回転操作自在にバルブボディ１に支持されたロータリ弁体２と、ロータリ弁体２の径方向の異なる方向に向けて、ロータリ弁体２の長手方向の異なる位置に開孔された複数の孔部２７，２８と、を備え、回転操作によって、ロータリ弁体２が、複数の孔部２７，２８が流入ポート１２と排出ポート１３とを連通する開姿勢と、複数の孔部２７，２８が流入ポート１２と排出ポート１３とを連通しない閉姿勢とに亘って姿勢変更可能である。【選択図】図１
2011002072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブボディと、
作動流体が流入するよう前記バルブボディに開口された流入ポートと、
前記作動流体が排出されるよう前記バルブボディに開口された排出ポートと、
回転操作自在に前記バルブボディに支持されたロータリ弁体と、
前記ロータリ弁体の径方向の異なる方向に向けて、前記ロータリ弁体の長手方向の異なる位置に開孔された複数の孔部と、を備え、
前記回転操作によって、前記ロータリ弁体が、前記複数の孔部が前記流入ポートと前記排出ポートとを連通する開姿勢と、前記複数の孔部が前記流入ポートと前記排出ポートとを連通しない閉姿勢とに亘って姿勢変更可能である流量調整弁。
【請求項２】
前記複数の孔部のうち、前記ロータリ弁体が前記閉姿勢から前記開姿勢側に姿勢変更するときに最初に前記流入ポートと前記排出ポートとを連通する第一孔部の内径を、前記複数の孔部のうち、前記第一孔部の次に前記流入ポートと前記排出ポートとを連通する第二孔部の内径よりも小さく設定してある請求項１に記載の流量調整弁。
【請求項３】
前記ロータリ弁体が前記閉姿勢から前記開姿勢側に姿勢変更するとき、前記第一孔部が前記流入ポートと前記排出ポートとを完全に連通する前に、前記第二孔部が前記流入ポートと前記排出ポートとを連通し始めるよう、前記ロータリ弁体の長手方向から見て、前記第一孔部の開孔範囲と前記第二孔部の開孔範囲とを重複させてある請求項２に記載の流量調整弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量調整弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示されるように、トラクタに備えられた作業装置を昇降するシリンダの油圧回路の作動油排出経路に設けられ、シリンダの作動油の排出量を調整することにより、作業装置の自重落下の速度を調整する弁としての流量調整弁（特許文献１の図２における「１３」）があった。
【０００３】
この流量調整弁は、例えば、図６（ａ）及び図８に示すごとく、バルブボディ１と、作動油が流入するようバルブボディ１に開口された流入ポート１２と、作動油が排出されるようバルブボディ１に開口された排出ポート１３と、回転操作自在にバルブボディ１に支持されたロータリ弁体２と、ロータリ弁体２に連結され、ロータリ弁体２に回転操作力を伝える回転操作部材１０２と、ロータリ弁体２の内部に形成され、流入ポート１２に常時連通する流体通路２６と、流体通路２６からロータリ弁体２の径外方向に開孔された一つの孔部ｈ１（図６（ａ）においては、例えば直径６ｍｍ）と、を備えている。
【０００４】
回転操作部材１０２の先端側の連結部１０２ａに、ロータリ弁体２の外径に対応した内径である凹部１０２ｂを開孔してある。凹部１０２ｂにロータリ弁体２を挿入し、ピン１０３によって、ロータリ弁体２と回転操作部材１０２とを連結してある。回転操作部材１０２に固定したハンドル７を操作してロータリ弁体２を軸芯Ｌの回りに回転させることにより、排出ポート１３へ開放される孔部ｈ１の面積を調整し、シリンダからの作動油の排出量を調整できる。回転捜査部材１０２に外装したプラグ３をバルブボディ１に締め込むことによって、回転操作部材１０２はバルブボディ１に支持されている。プラグ３の先端部３１と回転操作部材１０２の段部１０２ｃとの間にワッシャ１０４が介装されており、回転操作部材１０２を円滑に回転操作することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４１０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の技術によると、排出ポートがロータリ弁体の外周壁によって閉塞された状態、即ち作動油が排出されない状態から、作動油の排出量を増加させていくとき、孔部の大きさや形状によっては、ロータリ弁体を少し回転操作しただけで孔部の開放面積が急激に増減し、思い通りの落下速度とならない虞がある。この場合は、所望の落下速度に調整するには、ロータリ弁体の回転位置を細かく慎重に設定しなければならない。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑み、特に、排出初期の作動流体の排出量の微調整が容易な流量調整弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る流量調整弁の第一特徴構成は、バルブボディと、作動流体が流入するよう前記バルブボディに開口された流入ポートと、前記作動流体が排出されるよう前記バルブボディに開口された排出ポートと、回転操作自在に前記バルブボディに支持されたロータリ弁体と、前記ロータリ弁体の径方向の異なる方向に向けて、前記ロータリ弁体の長手方向の異なる位置に開孔された複数の孔部と、を備え、前記回転操作によって、前記ロータリ弁体が、前記複数の孔部が前記流入ポートと前記排出ポートとを連通する開姿勢と、前記複数の孔部の前記流入ポートと前記排出ポートとを連通しない閉姿勢とに亘って姿勢変更可能である点にある。
【０００９】
本構成によると、流量調整弁は、ロータリ弁体の径方向の異なる方向に向けて、ロータリ弁体の長手方向の異なる位置に開孔された複数の孔部を備えてある。このため、閉姿勢から開姿勢側にロータリ弁体を回転操作すると、複数の孔部は夫々異なるタイミングで排出ポートに対して開放及び閉塞される。例えば、閉姿勢から開姿勢側にロータリ弁体を回転操作すると、複数の孔部のうちの一つ目の孔部が排出ポートに開放され、次に複数の孔部のうちの二つ目の孔部が流入ポートに開放される、というような状態が得られる。また、本構成であると、本構成に係る全ての孔部の開孔面積の合計分の開孔面積を有する孔部を一つだけロータリ弁体に備えた構成（例えば、図６（ａ）参照）と比較して、複数の孔部の夫々の内径を小径に設定できる。この結果、ロータリ弁体の単位回転操作量あたりに排出ポートに開放される孔部の面積の増減量（増減率）が小さくなり、排出初期における作動流体の排出量の微調整が容易となる。
【００１０】
また、作動流体の排出初期において、ロータリ弁体の回転操作に対する反力が小さくなり、ロータリ弁体の回転操作がしやすくなるといった効果も得られる。この作用効果は、以下の検証に基づいている。
【００１１】
図６（ａ）及び図７（ａ）に示すごとく、ロータリ弁体２に例えば直径６ｍｍの孔部ｈ１だけを備えた従来技術に係る流量調整弁と、図６（ｂ）（ｃ）及び図７（ｂ）に示すごとく、ロータリ弁体２に例えば直径２ｍｍの孔部ｈ２ａ、及び例えば直径５ｍｍの孔部ｈ２ｂを備えた本発明に係る流量調整弁とを比較する。作動流体は、ロータリ弁体２の内径部に形成した流体通路２６と各孔部とを介してバルブボディ１に開口された排出ポート１３から排出されるものである。両流量調整弁の比較は、排出ポート１３へ開放される孔部の面積が同じである状態で行う。
【００１２】
排出ポート１３に対する孔部の開度は、
「開度」＝（「開放された孔部のロータリ弁体周りの周長」／「孔部のロータリ弁体周りの全周長」）×１００
という算定式により求められる。また、孔部のうち排出ポート１３に開放された部分のロータリ弁体２周りの周長中心におけるロータリ弁体２に対する接線方向から、開度に応じて変化する角度θだけ傾いた方向に向けて作動流体は排出される。このとき、作動流体の排出に基づいて、孔部が排出ポート１３に対して閉塞する方向にロータリ弁体２を回転させるよう、ロータリ弁体２にフローフォースが作用する。作動流体の密度をρ、開放面積をＡ、作動流体の１ｍｍ2あたりの排出量をｑ、排出速度をＶとすると、フローフォースは、
「フローフォース」＝ρ・Ａ・ｑ・Ｖ・ｃｏｓθ
という算定式によって求められる。このフローフォースがロータリ弁体２の回転操作に対する反力となる。フローフォースが大きいとロータリ弁体２の回転操作がしにくくなる。
【００１３】
例えば、排出ポート１３へ開放される孔部の面積Ａが１０ｍｍ2であるとき、図６（ａ）に示す従来技術に係るロータリ弁体２において、直径６ｍｍの孔部ｈ１は、開口面積Ａ１（１０ｍｍ2）に応じてロータリ弁体２周りの周長約２．３ｍｍ分が排出ポート１３に開放される。よって、直径６ｍｍの孔部ｈ１の開度は、（２．３／６）×１００＝３８．３％となる。作動流体は、開度３８．３％に応じた角度θ１だけ接線方向から傾いた方向に排出される。このとき、ロータリ弁体２に作用するフローフォースＦ１は、
Ｆ１＝ρ・１０・ｑ・Ｖ・ｃｏｓθ１＝１０ρｑＶｃｏｓθ１
である。
【００１４】
一方、図６（ｂ）（ｃ）に示す本構成に係るロータリ弁体２においては、直径２ｍｍの孔部ｈ２ａが完全に開放（開放面積Ａ２＝約３ｍｍ2）されると共に、直径５ｍｍの孔部ｈ２ｂのうち約７ｍｍ2分が排出ポート１３に開放される（開放面積Ａ３＝約７ｍｍ2）。直径２ｍｍの孔部ｈ２ａについては開度１００％である。開度が１００％のとき、作動流体は接線方向に直交する方向、即ち、開孔方向に沿って排出されるため、θ２＝９０°となり、直径２ｍｍの孔部ｈ２ａにフローフォースは作用しない。直径５ｍｍの孔部ｈ２ｂは、開口面積Ａ３に応じてロータリ弁体２周りの周長約１．９３ｍｍ分が排出ポート１３に開放される。よって、直径５ｍｍの孔部ｈ２ｂの開度は、（１．９３／５）×１００＝３８．６％となる。作動流体は、開度３８．６％に応じた角度θ３だけ接線方向から傾いた方向に排出される。このとき、ロータリ弁体に作用するフローフォースＦ３は、
Ｆ３＝ρ・７ｑ・Ｖ・ｃｏｓθ３＝７ρｑＶｃｏｓθ３
である。
【００１５】
開度を鑑みると、θ１とθ３とは略等しく、ｃｏｓθ１≒ｃｏｓθ３となる。よって、フローフォースＦ１＞フローフォースＦ３となる。
【００１６】
また、排出ポート１３へ開放される孔部の面積Ａが２ｍｍ2であるとき、図７（ａ）に示す従来技術に係るロータリ弁体２において、直径６ｍｍの孔部ｈ１は、ロータリ弁体２周りの周長約０．７４ｍｍ分が排出ポート１３に開放される。よって、直径６ｍｍの孔部ｈ１の開度は、（０．７４／６）×１００＝１２．３％となる。作動流体は、開度１２％に応じた角度θ４だけ接線方向から傾いた方向に排出される。ロータリ弁体２に作用するフローフォースＦ４は、
Ｆ４＝ρ・２ｑ・Ｖ・ｃｏｓθ４＝２ρｑＶｃｏｓθ４
である。
【００１７】
一方、図７（ｂ）に示す本構成に係るロータリ弁体２おいては、直径２ｍｍの孔部ｈ２ａは、開口面積Ａ５（２ｍｍ2）に応じてロータリ弁体２周りの周長約１．２１ｍｍ分が排出ポート１３に開放される。よって、直径２ｍｍの孔部ｈ２ａの開度は、１．２１／２×１００＝６０．５％となる。作動流体は、開度６１％に応じた角度θ５だけ接線方向から傾いた方向に排出される。このとき、ロータリ弁体に作用するフローフォースＦ５は、
Ｆ５＝ρ・２ｑ・Ｖ・ｃｏｓθ５＝２ρｑＶｃｏｓθ５
である。直径５ｍｍの孔部ｈ２ｂは排出ポートに開放されていない。
【００１８】
開度を鑑みると、０＜θ４＜θ５＜９０°の関係が成り立ち、ｃｏｓθ４＞ｃｏｓθ５となる。フローフォースＦ４＞フローフォースＦ５となる。
【００１９】
以上の検証により、孔部が排出ポートに開放される途中において、本構成に係るロータリ弁体に作用するフローフォースが、従来技術に係るロータリ弁体に作用するフローフォースよりも小さくなる。したがって、本構成であると、ロータリ弁体の回転操作に対する反力が小さくなり、ロータリ弁体の回転操作がしやすくなる。ただし、上述の各数値はあくまで例示であり、本発明に係る構成はこれらの数値に限定されるものではない。
【００２０】
本発明に係る流量調整弁の第二特徴構成は、前記複数の孔部のうち、前記ロータリ弁体が前記閉姿勢から前記開姿勢側に姿勢変更するときに最初に前記流入ポートと前記排出ポートとを連通する第一孔部の内径を、前記複数の孔部のうち、前記第一孔部の次に前記流入ポートと前記排出ポートとを連通する第二孔部の内径よりも小さく設定してある点にある。
【００２１】
本構成であると、ロータリ弁体を閉姿勢から開姿勢側に回転操作させるとき、第一孔部が最初に流入ポートと排出ポートとを連通し始める。第一孔部は第二孔部よりも小径であるため、第二孔部が最初に排出ポートに開放され始めるよう構成した流量調整弁と比較して、ロータリ弁体の単位回転操作量あたりに排出ポートに開放される孔部の面積の増減量（増減率）が小さい。よって、より細やかに作動流体の初期排出量の微調整を行うことができる。
【００２２】
本発明に係る流量調整弁の第三特徴構成は、前記ロータリ弁体が前記閉姿勢から前記開姿勢側に姿勢変更するとき、前記第一孔部が前記流入ポートと前記排出ポートとを完全に連通する前に、前記第二孔部が前記流入ポートと前記排出ポートとを連通し始めるよう、前記ロータリ弁体の長手方向から見て、前記第一孔部の開孔範囲と前記第二孔部の開孔範囲とを重複させてある点にある。
【００２３】
本構成であると、例えば図３（ａ）に示すごとく、第一孔部が排出ポートに開放され始めてから、図３（ｂ）に示すごとく、第一孔部が排出ポートに完全に開放されるまでの間に、第二孔部が排出ポートに開放され始める。この結果、少なくとも第一孔部が排出ポートに開放され始めてから、第一孔部及び第二孔部が排出ポートに完全に開放されるまでの間は、流量調整弁の開度の増加が連続的に円滑に進行する。よって、排出初期のロータリ弁体の回転操作にムラが生じにくく、流量の微調整への影響が少ない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】流量調整弁の側断面図である。
【図２】第一孔と第二孔との関係を示すロータリ弁体の断面図である。
【図３】排出ポートの各種状態を示す断面図である。
【図４】本発明の作用効果を実証するグラフである。
【図５】第一別実施形態に係る流量調整弁の側断面図である。
【図６】従来技術と本発明とを比較するためのロータリ弁体の断面図である。（ａ）は従来技術に係るロータリ弁体を示し、（ｂ）（ｃ）は本発明に係るロータリ弁体を示す。
【図７】従来技術と本発明とを比較するためのロータリ弁体の断面図である。（ａ）は従来技術に係るロータリ弁体を示し、（ｂ）は本発明に係るロータリ弁体を示す。
【図８】従来技術に係る流量調整弁の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る流量調整弁の一例として、トラクタの作業装置を昇降する単動式のシリンダの油圧回路に設けられ、作業装置の自重落下の速度を調整する弁としての流量調整弁（可変絞り）を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図示はしないが、作業装置は、例えば、機体後部に揺動昇降可能に連結装備されたリンク機構を介して昇降動作可能なロータリ耕耘装置やプラウ等である。シリンダの伸縮によってリンク機構は揺動昇降する。運転部に備えられた昇降レバーの操作によって、シリンダへ作動油の給排を制御して、シリンダの伸縮もしくは位置保持を行う。本実施形態に係る流量調整弁はシリンダへの作動油排出経路に備えられており、流量調整弁を操作することによってシリンダから排出される作動油の流量が調整され、作業装置の自重落下速度が調整可能である。
【００２７】
流量調整弁は、図１に示すごとく、バルブボディ１と、作動流体が流入するようバルブボディ１に開口された流入ポート１２と、作動流体が排出されるようバルブボディ１に開口された排出ポート１３と、回転操作自在にバルブボディ１に支持されたロータリ弁体２と、を備えている。また、流量調整弁は、ロータリ弁体２をバルブボディ１に支持するためのプラグ３と、ロータリ弁体２を回転操作するためのハンドル７と、を備えている。
【００２８】
〔バルブボディ・流入ポート・排出ポート〕
バルブボディ１は、有底形状の凹部１１を備えている。凹部１１は外部（図１の紙面に向って左側）に向けて開口している。流入ポート１２は、凹部１１の底部１１ａに対して開口してあり、作動流体は流入ポート１２を介して上流側から凹部１１に流入可能である。凹部１１は、開口側のプラグ固定部１１ｃと流入ポート１２の側のロータリ弁体受部１１ｂとを備えている。排出ポート１３は、ロータリ弁体受部１１ｂの中間付近に対して開口してあり、流入ポート１２から凹部１１に流入した作動流体を、ロータリ弁体２を介して排出ポート１３から下流側へ排出可能である。
【００２９】
〔ロータリ弁体〕
ロータリ弁体２は円柱形状の部材であって、回転操作部２５と支持部２４と流量切換部２２とを備えている。回転操作部２５の外径と支持部２４の外径とは同径であり、流量切換部２２は段部２３を介して支持部２４よりも拡径してある。流量切換部２２の径はロータリ弁体受部１１ｂの径よりも僅かに小さい。支持部２４にプラグ３を相対回転可能に外装した上で、プラグ３をバルブボディ１に固定することにより、ロータリ弁体２をバルブボディ１に相対回転可能に支持している。ロータリ弁体受部１１ｂの軸芯とロータリ弁体２の軸芯とは略一致し、ロータリ弁体２はこの軸芯Ｌの回りに回転可能である。
【００３０】
プラグ３は、スリーブ部３２とフランジ部３３とを備えている。スリーブ部３２の内径は支持部２４の外径よりも僅かに大きい。スリーブ部３２の外周面にはネジが切ってある。このネジは、プラグ固定部１１ｃに形成したネジに対応している。ロータリ弁体２に対して、回転操作部２５の側からワッシャ４、スラストワッシャ５、プラグ３を順に外装した上で、ロータリ弁体２を流量切換部２２の側から凹部１１に挿入し、プラグ３を締め付けてバルブボディ１に固定してある。この結果、ロータリ弁体２は、プラグ３に支持部２４を相対回転自在に保持されると共に、ロータリ弁体受部１１ｂに流量切換部２２を相対回転自在に保持される。このようにして、ロータリ弁体２をバルブボディ１に対して相対回転自在に支持している。
【００３１】
段部２３と先端部３１との間にワッシャ４とスラストワッシャ５とが介装され、流量切換部２２の外径がスリーブ部３２の内径よりも大きいため、ロータリ弁体２に対して引き抜き方向の力、例えば、後述する流体通路２６に作動油が流入したときにロータリ弁体２に作用する力が作用しても、ロータリ弁体２が凹部１１から抜け出すことはない。
【００３２】
スラストワッシャ５は摩擦係数が小さい素材で形成してある。また、ワッシャ４を介装することにより、段部２３と先端部３１との接触が広範囲に均一になる。よって、段部２３と先端部３１との摩擦が軽減され、ロータリ弁体２の回転は円滑となる。
【００３３】
ロータリ弁体２に対しては、軸心Ｌの周りの力だけが作用するわけではない。例えば、軸心Ｌを傾ける方向の力が作用する場合がある。このとき、ロータリ弁体２とロータリ弁体受部１１ｂとの相対回転用の隙間の大きさや、ロータリ弁体２とスリーブ部３２との相対回転用の隙間の大きさによっては、ロータリ弁体２が凹部１１に対して傾き、段部２３が先端部３１に対して傾いてしまう虞がある。即ち、段部２３とワッシャ４との間、ワッシャ４とスラストワッシャ５との間、及びスラストワッシャ５と先端部３１との間に隙間が生じ、段部２３とワッシャ４との接触、ワッシャ４とスラストワッシャ５との接触、及びスラストワッシャ５と先端部３１との接触が部分的なものとなってしまう虞がある。しかし、ワッシャ４及びスラストワッシャ５の二つのワッシャを備えてあるため、ワッシャを一枚しか備えていない場合にロータリ弁体２が同じ角度だけ傾いたときと比較して、各部間の隙間が小さく、各部同士の接触面積が大きい。このように、二枚のワッシャを介装することにより、実質的にロータリ弁体２の凹部１１に対する傾きが軽減され、ロータリ弁体２の回転の円滑さの低下が抑制される。
【００３４】
ハンドル７は、スリーブ部７１と握り部７２とを備えている。スリーブ部７１の内径は回転操作部２５の外径よりも僅かに大きい。また、ロータリ弁体２のうち支持部２４と回転操作部２５との間にストッパリング６を外嵌してある。ストッパリング６を位置決め基準として、スリーブ部７１を回転操作部２５に外装し、ピン等で固定してある。ロータリ弁体２は、ストッパリング６とフランジ部３３との隙間分だけ軸芯Ｌの方向に動くことが可能である。よって、ロータリ弁体２やプラグ３が軸芯Ｌの方向に熱膨張もしくは熱収縮しても、ロータリ弁体２の回転操作に影響が出にくい。ストッパリング６はハンドル７とプラグ３との当たり止めとしても機能する。本実施形態においては、回転操作部２５とスリーブ部７１との嵌合は異形嵌合としてある。
【００３５】
このような構成によって、ハンドル７を手動で回転操作すれば、ロータリ弁体２を回転させることができる。本実施形態においては、ハンドル７を備え、ロータリ弁体２を直接手動で回転操作する構成であるが、これに限られるものではない。図示はしないが、例えば、アクチュエータによりロータリ弁体２を回転操作しても良い。
【００３６】
支持部２４の外周部に環状の溝２９を二本形成し、それらの溝２９とスリーブ部３２の内周面との間にＯリング３０を介装してある。よって、ロータリ弁体２がバルブボディ１に対して相対回転しても、凹部１１に流入した作動流体が、スリーブ部３２と支持部２４との隙間を介して外部へ漏洩することはない。また、プラグ固定部１１ｃのうち開口側の端部に環状の溝１４を形成し、その溝１４とスリーブ部３２との間にＯリング１５を介装してある。よって、凹部１１に流入した作動流体が、プラグ固定部１１ｃとスリーブ部３２との隙間を介して外部へ漏洩することはない。なお、凹部１１の開口がフランジ部３３によって塞がれるため、凹部１１に対して開口側から粉塵が侵入する虞もない。
【００３７】
本構成に係るロータリ弁体２は、流量切換部２２と支持部２４と相対回転部２５とを一体的に成型してあるため、図８に示す従来技術のようにロータリ弁体２と相対回転部材１０２とを別部材とした場合と比較して部品点数が少なく、構成が簡易である。よって、組付性が良く、製造コストを低く抑えられる。
【００３８】
〔第一孔部・第二孔部〕
ロータリ弁体２のうち流量切換部２２の側の先端部２１に、軸芯Ｌに沿った有底円柱形状の流体通路２６を形成してある。流体通路２６と流入ポート１２とは常時連通している。流量切換部２２における軸芯Ｌの方向の異なる位置に、流体通路２６から放射状に径方向の異なる方向に向けて、「複数の孔部」としての第一孔部２７と第二孔部２８と、を開孔している。第一孔部２７と第二孔部２８とは円状断面を有する。第一孔部２７の内径は第二孔部２８の内径よりも小さく設定してある。第一孔部２７と第二孔部２８とは互いに独立した孔である。本実施形態においては、第二孔部２８は第一孔部２７よりも先端部２１の側に開孔してあるが、第一孔部２７を第二孔部２８よりも先端部２１の側に開孔してあっても良い。ロータリ弁体２の相対回転によって第一孔部２７及び第二孔部２８が排出ポート１３に開放可能なように、流入ポート１３の形状や、ロータリ弁体２のバルブボディ１への支持位置等を決定してある。
【００３９】
図１において、ハンドル７の側から見て、第一孔部２７及び第二孔部２８が排出ポート１３に開放されていない状態からロータリ弁体２が時計回りに回転したとき、最初に第一孔部２７が排出ポート１３に開放され始め、第一孔部２７が排出ポート１３に完全に開放される前に、第二孔部２８が排出ポート１３に開放され始めるよう、図２に示すごとく、ロータリ弁体２の長手方向から見て、第一孔部２７の開孔範囲と第二孔部２８の開孔範囲とを部分的に重複させつつ、第一孔部２７の開孔方向Ｓ１を第二孔部２８の開孔方向Ｓ2よりも時計回りに傾けてある。
【００４０】
ロータリ弁体２が回転して、第一孔部２７の少なくとも一部が排出ポート１３に開放されると、排出ポート１３と流体通路２６とが連通する。即ち、流入ポート１２と排出ポート１３とが連通する。なお、第一孔部２７と第二孔部２８との両方が排出ポート１３に完全に開放されたとき、流量調整弁の開度は最大となる。本実施形態においては、このときのロータリ弁体２の姿勢を「開姿勢」とする。一方、第一孔部２７及び第二孔部２８がロータリ弁体受部１１ｂの内周壁に面すると、排出ポート１３と流体通路２６とは連通しない。即ち、流入ポート１２と排出ポート１３とは連通しない。本実施形態においては、このときのロータリ弁体２の姿勢を「閉姿勢」とする。このように、ロータリ弁体２は、回転操作によって開姿勢と閉姿勢とに亘って姿勢変更可能である。
【００４１】
以下、ハンドル７の側から見て、流量調整弁の開度が大きくなる方向、即ち、時計回りを「開方向Ｏ」とし、流量調整弁の開度が小さくなる方向、即ち、反時計回りを「閉方向Ｃ」とする。
【００４２】
〔流量調整弁の動作〕
上述したように、ロータリ弁体２が閉姿勢のとき、流入ポート１２と排出ポート１３とは連通しておらず、作動流体は流体通路２６よりも下流側へは流れない。
【００４３】
ロータリ弁体２を閉姿勢から開方向Ｏへ徐々に回転させると、図３（ａ）に示すごとく、最初に第一孔部２７が排出ポート１３に開放され始める。第一孔部２７と第二孔部２８とを備えているため、第一孔部２７の開孔面積と第二孔部２８の開孔面積とを足し合わせた開孔面積を有する孔部を一つだけ備える流量調整弁と比較して、ロータリ弁体２の単位回転操作量あたりに排出ポート１３に開放される孔部の面積の増減量（増減率）が小さくなる。この結果、排出初期における作動流体の排出量の微調整が容易となる。また、第一孔部２７の内径が第二孔部２８の内径よりも小さいため、第二孔部２８が最初に排出ポート１３に開放され始めるよう構成した流量調整弁と比較して、ロータリ弁体２の単位回転操作量あたりに排出ポート１３に開放される孔部の面積の増減量（増減率）が小さい。よって、より細やかに作動流体の初期排出量の微調整を行うことができる。
【００４４】
ロータリ弁体２をさらに開方向Ｏへ回転させると、図３（ｂ）に示すごとく、第一孔部２７が完全に排出ポート１３に開放される前に、第二孔部２８が排出ポート１３に開放され始める。即ち、第一孔部２７による流量調整弁の開度増加が終息する前に、第二孔部２８による流量調整弁の開度増加が開始する。さらに、上述したように、第一孔部２７と第二孔部２８とが円状断面であるため、排出ポート１３に開放される各孔部の開放面積は徐々に緩やかに増減する。よって、流量調整弁の開度の増加が連続的に円滑に進行し、排出初期のロータリ弁体２の回転操作にムラが生じにくく、流量の微調整への影響が少ない。
【００４５】
ロータリ弁体２を開方向Ｏへ回転させ続けると、図３（ｃ）に示すごとく、最終的に開姿勢となり、流量調整弁の開度は最大となる。よって、大量の作動流体を排出させることができる。
【００４６】
以上、ロータリ弁体２を開方向Ｏへ回転させる際の流量調整弁の動作のみを説明したが、ロータリ弁体２を閉方向Ｃへ回転させる際の動作も同様である。なお、ハンドル７の回転操作角度を制限してあっても良い。例えば、ロータリ弁体２の回転操作が可能な範囲を、閉姿勢と、開姿勢よりも少し閉方向Ｃの姿勢（第一孔部２７：全開放，第二孔部２８：全開放よりも少し閉塞）と、の間に設定することも可能である。また、閉姿勢よりも少し開方向Ｏの姿勢（第一孔部２７：少し開放，第二孔部２８：全閉塞）と、開姿勢よりも少し閉方向Ｃの姿勢（第一孔部２７：全開放，第二孔部２８：全開放よりも少し閉塞）と、の間に設定することも可能である。
【００４７】
〔実証データの開示〕
本発明に係る第一孔部２７及び第二孔部２８を備えることにより、排出量の微調整が可能となることを実証するグラフを図４に示す。本実証において、本発明に係る流量調整弁を、トラクタに備えられた作業装置を昇降するシリンダの油圧回路の作動油排出経路に設けられ、シリンダの作動油の排出量を調整する落下速度調整弁として適用した。この場合、落下速度調整弁の開度が大きいほど、シリンダ内の作動油の排出速度が速まり、作業装置の自重落下速度も速まる。一方、落下速度調整弁の開度が小さいほど、シリンダ内の作動油の排出速度が遅くなり、作業装置の自重落下速度も遅くなる。
【００４８】
図４の横軸はハンドル７の操作角度を示している。ロータリ弁体２は、０°〜２９°において開姿勢であり、２９°を越えると排出ポート１３に開放される第二孔部２８の開放面積が減少し始め、１０７°のときロータリ弁体２は閉姿勢となる。閉姿勢のときは、シリンダの作動油は排出されず、作業装置はシリンダの油圧によって上昇した位置に保持される。図４の縦軸は、作業装置の落下時間を示しており、落下時間が短い程、自重落下速度が速い。
【００４９】
本発明に係る曲線Ａは、直径２ｍｍの第一孔部２７と直径５ｍｍの第二孔部２８とを備えた落下速度調整弁のハンドル７の操作角度と作業装置の落下時間との関係を示す。曲線Ｂは、ロータリ弁体２に直径５．５ｍｍの孔部を一つだけ備えた落下速度調整弁のハンドル７の操作角度と作業装置の落下時間との関係を示す。
【００５０】
ハンドル７の操作角度が２７°付近のときは、両落下速度調整弁に係る作業装置は同様の挙動を示している。即ち、ロータリ弁体２が開姿勢のとき、両作業装置は共に略同じ速度で落下する。一方、ハンドル７の操作角度が１００°前後のとき、曲線Ｂの傾きは急勾配であるが、曲線Ａは曲線Ｂと比較して、緩やかな勾配となっている。即ち、曲線Ａに係る落下速度調整弁は、ロータリ弁体２を閉姿勢から排出初期において、作動油の排出量の微調整が可能である。よって、シリンダの作動油を排出し始める初期の段階において、ロータリ弁体２を少し回転させただけで作業装置が勢い良く落下してしまうようなことがない。ただし、本発明に係る構成は、本実証における数値に限定されるものではない。
【００５１】
〔第一別実施形態〕
上述の実施形態において、作動流体がロータリ弁体２の軸芯Ｌの方向に沿って流入し、流体通路２６を介して軸芯Ｌの方向と直交する方向に排出される例を示したが、これに限られるものではない。例えば、流入ポート１２と排出ポート１３とが直線状に配設され、作動流体がロータリ弁体２に対して直交して流通するよう構成しても良い。この実施形態を図５に基づいて説明する。上述の実施形態と同じ構成については説明を省略し、同じ箇所には同じ符号を付してある。
【００５２】
第一孔部２７と第二孔部２８とは、流量切換部２２における軸芯Ｌの方向の異なる位置に、流体通路２６から放射状に径方向の異なる方向に向けて開孔された孔であって、流量切換部２２を貫通する円状断面の孔である。上述の実施形態と同様に、第一孔部２７の内径は第二孔部２８の内径よりも小さく設定してある。この場合においても、ロータリ弁体２を閉姿勢から開方向Ｏに回転させると、小径の第一孔部２７が最初に流入ポート１２と排出ポート１３とを連通し始めるよう構成してある。よって、上述の実施形態と同様の効果が得られる。ただし、流入ポート１２に常時連通する流体通路２６を備えていないため、第一孔部２７の流入ポート１２の側と第二孔部２８の流入ポート１２の側とが常時流入ポート１２と重なるよう、流入ポート１２は開口面積を大きく設定する。このように構成すると、第一孔部２７及び第二孔部２８の流入ポート１２の側が流入ポート１２によって絞られることがなく、作動流体は円滑に第一孔部２７及び第二孔部２８に流入する。よって、作動流体の流動の乱れや作動流体による流動抵抗が生じにくい。
【００５３】
〔第二別実施形態〕
上述の実施形態においては、第一孔部の内径は第二孔部の内径よりも小径であるが、第一孔部の内径と第二孔部の内径とが同径であっても良い。
【００５４】
〔第三別実施形態〕
上述の実施形態においては、複数の孔部として、第一孔部と第二孔部とのみを備えた流量調整弁を説明したが、これに限られるものではない。例えば、第一孔部及び第二孔部以外に、三つ目以降の孔部を形成してあっても良い。図示はしないが、第三孔部を備え、第一孔部の内径＜第二孔部の内径＜第三孔部の内径、と設定することや、第一孔部の内径＝第二孔部の内径＜第三孔部の内径、と設定することも可能である。このように設定すると、排出量の微調整が可能な範囲が広がる。ただし、これらの場合は、第二孔部と第三孔部との開孔位置関係は、上述の実施形態に係る第一孔部と第二孔部との開孔位置関係と同様とする。
【００５５】
〔第四実施形態〕
上述の実施形態は、作業装置を昇降するシリンダの油圧回路の作動油排出経路に備えた流量調整弁を例として示したが、同油圧回路の作動油供給経路に流量調整弁を備えても良い。また、流量調整弁を作動油供給経路及び作動油排出経路の両方に備えても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、上述したトラクタの後部に備えられたロータリ耕耘装置やプラウ等を昇降させるシリンダの油圧回路だけでなく、その他の流体回路、例えば、トラクタの前部に備えられたフロントローダを昇降させるシリンダの油圧回路にも適用可能である。また、本発明は、トラクタ以外の作業機、例えば、田植機の植付装置を昇降させるシリンダの油圧回路にも広く利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１      バルブボディ
２      ロータリ弁体
１２    流入ポート
１３    排出ポート
２７    第一孔部（複数の孔部）
２８    第二孔部（複数の孔部）
【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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