(57)【要約】【課題】２次圧特性を無段階且つ安定的に調整することが可能な油圧パイロットバルブを提供する。【解決手段】スプール４よりもストローク方向の一端側の位置において、バルブケース２を貫通する貫通孔２ａに挿通されて、スプール４にストローク方向に対向する挿通部材１１と、挿通部材１１とスプール４との間に配置されたスプリング１２と、を有する。スプール４のストローク方向における挿通部材１１の位置を、バルブケース２の外部から無段階で調整可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブケース内に設けられたスプールを、外部からの操作量に応じてストロークさせ、前記スプールのストローク方向の位置に応じて２次圧を変える油圧パイロットバルブであって、
前記スプールよりも前記ストローク方向の一端側の位置において、前記バルブケースを貫通する貫通孔に挿通されて、前記スプールに前記ストローク方向に対向する挿通部材と、
前記挿通部材と前記スプールとの間に配置されたスプリングと、
を有し、
前記ストローク方向における前記挿通部材の位置を、前記バルブケースの外部から無段階で調整可能であることを特徴とする油圧パイロットバルブ。
【請求項２】
前記挿通部材は、前記貫通孔にねじにより結合されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧パイロットバルブ。
【請求項３】
前記スプリングは、圧縮されていない状態において、前記挿通部材および前記スプールの一方に固定され、他方に接触していないことを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧パイロットバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部からの操作量に応じてスプールをストロークさせ、スプールのストローク方向の位置に応じて２次圧を変える油圧パイロットバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルや油圧クレーン等の建設機械における油圧回路には、油圧パイロットバルブが使用されている。油圧パイロットバルブは、バルブケース内に設けられたスプールをレバー操作によりストロークさせ、レバー操作量に応じて２次圧（パイロット圧）を変えるものである。この２次圧で、建設機械に設けられたショベル等のアタッチメントが動作される。
【０００３】
油圧パイロットバルブでは、レバーがシートを押し下げると、シートとスプールとの間に設けられたスプリングが圧縮してスプールを移動させる。このとき、レバーの操作量に応じて圧縮されたスプリングがスプールを押す力Ｆと、スプールの開口部から溢れ出す１次圧の力ｆとがつり合って、２次圧が決まる。
【０００４】
レバーの操作量に対する２次圧特性は、スプリングの仕様により決まる。そして、２次圧特性を変更することで、建設機械の動き、即ち、建設機械の操作性を変更することができる。しかし、２次圧特性を変更するためには、スプリングを交換する必要があり、油圧パイロットバルブの分解から再組立までに手間がかかる。
【０００５】
そこで、特許文献１には、リモコンスプールに対し、外部からの操作力Ｆに抵抗する方向の力を選択的に付与する抵抗手段を設けたパイロット弁が開示されている。抵抗手段が備えるピストンは、パイロット弁の二次圧によりリモコンスプールを押圧する。これにより、操作量Ｘに対するパイロット弁の二次圧特性を切替えている。
【０００６】
また、特許文献２には、バルブケース内に、スプールのストローク作動によってパイロット圧を発生するバルブ本体と、このバルブ本体のスプールに対抗する比例弁部とを組み込んだ油圧パイロットバルブが開示されている。外部からのパイロット油圧により、プランジャを反力バネ側にストローク移動させてスプールへの反力を強くし、パイロット圧を減圧させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１３２１０７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２９００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、変更される２次圧特性は１パターンであって、ピストン径によって決まっている。よって、２次圧特性を無段階で調整することができない。また、特許文献２では、プランジャが移動する空間に外部からのパイロット油圧が漏れ込むことで、この空間内の圧力が変動し、２次圧特性の調整がばらつくという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、２次圧特性を無段階且つ安定的に調整することが可能な油圧パイロットバルブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、バルブケース内に設けられたスプールを、外部からの操作量に応じてストロークさせ、前記スプールのストローク方向の位置に応じて２次圧を変える油圧パイロットバルブであって、前記スプールよりも前記ストローク方向の一端側の位置において、前記バルブケースを貫通する貫通孔に挿通されて、前記スプールに前記ストローク方向に対向する挿通部材と、前記挿通部材と前記スプールとの間に配置されたスプリングと、を有し、前記ストローク方向における前記挿通部材の位置を、前記バルブケースの外部から無段階で調整可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、挿通部材とスプールとの間にスプリングが配置されている。そのため、スプールが挿通部材の方に移動すると、スプリングによる付勢力をスプールが受ける。そして、スプールのストローク方向における挿通部材の位置を、バルブケースの外部から無段階で調整可能である。よって、挿通部材の位置を調整することで、スプールが受けるスプリングからの付勢力を強めたり弱めたりすることができる。これにより、２次圧特性を無段階で調整することができる。また、スプリングの付勢力を利用しているため、スプリングが配置された空間に圧力が漏れ込んでも、その影響を受けず、２次圧特性の調整がばらつかない。これにより、２次圧特性を安定的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態における油圧パイロットバルブの断面図である。
【図２】第１実施形態における外部からの操作量と２次圧との関係を示す図である。
【図３】第２実施形態における油圧パイロットバルブの断面図である。
【図４】第２実施形態における外部からの操作量と２次圧との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
（油圧パイロットバルブの構成）
第１実施形態の油圧パイロットバルブは、ショベル等の建設機械に設けられている。油圧パイロットバルブは、外部からの操作量に応じてスプールをストロークさせ、スプールのストローク方向の位置に応じて２次圧（パイロット圧）を変えるものである。この２次圧により、図示しないコントロールバルブが切り換わり作動することで、建設機械が備えるアタッチメント等の作動が制御される。
【００１５】
油圧パイロットバルブ１は、断面図である図１に示すように、バルブケース２と、スプリング座３と、スプール４と、を有している。
【００１６】
バルブケース２の図中中央の上部には、レバー取付部５が図中左右方向に回動可能に取り付けられている。このレバー取付部５には、図示しないレバーが取り付けられている。レバー取付部５の周囲には、カム板６が固定されている。
【００１７】
スプリング座３は、円盤状であって、バルブケース２の内部に配置されている。スプリング座３の中央には、スプール４が挿通されている。スプリング座３の図中上方には、プッシュロッド７が配置されている。このプッシュロッド７は、レバーが回動された際に、その操作量に応じた高さだけ、カム板６により図中下方向に押し下げられる。プッシュロッド７が押し下げられると、スプリング座３は、プッシュロッド７により押し下げられて、図示する原点位置から図中下方向に移動する。
【００１８】
スプール４は、バルブケース２の内部に設けられて、図中上下方向に沿って配置されている。スプール４の上部４ａは、スプリング座３を挿通する部分よりも大径であって、上方からスプリング座３に当接している。
【００１９】
スプール４とスプリング座３との間には、スプリング８が設けられている。スプリング座３が下方に移動すると、スプール４はスプリング８に押されて図示する原点位置から図中下方向に移動する。
【００２０】
スプール４が下方に移動すると、バルブケース２の下部の入力ポート１０から供給される１次圧の一部が、図示しない出力ポートから２次圧として出力される。２次圧は、スプール４の位置に応じて変化する。
【００２１】
バルブケース２とスプリング座３との間には、スプリング９が設けられている。レバーが操作されなくなると、下方に移動していたスプリング座３が、スプリング９の付勢力によって押し上げられ、原点位置に戻る。その際に、スプール４の上部４ａがスプリング座３により押し上げられることで、スプール４が原点位置に戻る。このように、スプール４は、外部からの操作量に応じてストロークされる。
【００２２】
（挿通部材）
また、油圧パイロットバルブ１は、挿通部材１１を有している。挿通部材１１は、スプール４よりもストローク方向の下端（一端）側の位置において、バルブケース２を貫通する貫通孔２ａに挿通されて、スプール４にストローク方向に対向している。
【００２３】
挿通部材１１は、貫通孔２ａにねじにより結合されている。即ち、挿通部材１１の外周には、ねじが切られているとともに、貫通孔２ａの内周にも、ねじが切られている。よって、ねじを回すことで、スプール４のストローク方向における挿通部材１１の位置を無段階で調整することが可能にされている。
【００２４】
挿通部材１１の図中上端には、スプール４の方に突出する突起部１１ａが設けられている。
【００２５】
また、油圧パイロットバルブ１は、挿通部材１１とスプール４との間に配置されたスプリング１２を有している。スプリング１２は、圧縮されていない状態において、上端がスプール４に当接している。また、スプリング１２は、下端が突起部１１ａに嵌合することで、下端が挿通部材１１に固定されている。
【００２６】
このような構成において、スプール４が挿通部材１１の方に移動すると、スプリング１２による付勢力をスプール４が受ける。そして、スプール４のストローク方向における挿通部材１１の位置を調整することで、スプール４が受けるスプリング１２からの付勢力を強めたり弱めたりすることができる。これにより、２次圧特性を無段階で調整することができる。また、スプリング１２の付勢力を利用しているため、スプリング１２が配置された空間に圧力が漏れ込んでも、その影響を受けず、２次圧特性の調整がばらつかない。これにより、２次圧特性を安定的に調整することができる。
【００２７】
外部からの操作量と２次圧との関係を図２に示す。スプリング１２を設けない場合、Ａ線に示すように、２次圧は、操作量が所定量になると発生し、操作量が多くなるにしたがってリニアに高くなる。一方、スプリング１２を設けた場合、スプリング１２による付勢力をスプール４が受けるため、同じ操作量であっても２次圧はＡ線上の値よりも低くなる。そして、挿通部材１１の位置がスプール４に近くなるほど、同じ操作量に対して２次圧は低くなる。挿通部材１１の位置がスプール４に最も近いときに、操作量と２次圧とは図中のＢ線の関係になる。挿通部材１１の位置を調整することで、外部からの操作量の始端から終端にかけての領域において、Ａ線とＢ線との間で２次圧特性を任意に調整することができる。
【００２８】
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る油圧パイロットバルブ１によれば、挿通部材１１とスプール４との間にスプリング１２が配置されている。そのため、スプール４が挿通部材１１の方に移動すると、スプリング１２による付勢力をスプール４が受ける。そして、スプール４のストローク方向における挿通部材１１の位置を、バルブケース２の外部から無段階で調整可能である。よって、挿通部材１１の位置を調整することで、スプール４が受けるスプリング１２からの付勢力を強めたり弱めたりすることができる。これにより、２次圧特性を無段階で調整することができる。また、スプリング１２の付勢力を利用しているため、スプリング１２が配置された空間に圧力が漏れ込んでも、その影響を受けず、２次圧特性の調整がばらつかない。これにより、２次圧特性を安定的に調整することができる。
【００２９】
また、挿通部材１１は、貫通孔２ａにねじにより結合されている。よって、ねじを回すことで容易に、挿通部材１１のストローク方向の位置を無段階で調整することができる。また、挿通部材１１のストローク方向の位置を無段階で調整するための構造を、簡素にできる。
【００３０】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の油圧パイロットバルブについて、図面を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と共通する構成およびそれにより奏される効果については説明を省略し、主に、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。
【００３１】
（油圧パイロットバルブの構成）
本実施形態の油圧パイロットバルブ１０１では、断面図である図３に示すように、挿通部材１１とスプール４との間に配置されたスプリング１１２は、圧縮されていない状態において、下端が挿通部材１１に固定され、上端がスプール４に当接していない。なお、スプリング１１２は、圧縮されていない状態において、上端がスプール４に固定され、下端が挿通部材１１に当接していない構成であってもよい。
【００３２】
スプリング１１２が圧縮されていない状態において、スプリング１１２の上端がスプール４に当接していないため、スプール４がスプリング１１２の上端に当接するまでは、スプール４は、スプリング１１２からの付勢力を受けない。そのため、スプリング１１２にスプール４が接触するまで、２次圧特性は変化しない。一方、スプリング１１２にスプール４が接触してスプリング１１２が圧縮されると、スプリング１１２の付勢力によって２次圧特性が変化する。これにより、外部からの操作量の中間域から終端にかけての領域で、２次圧特性を調整することができる。
【００３３】
外部からの操作量と２次圧との関係を図４に示す。スプリング１１２を設けない場合、操作量と２次圧とは図中のＡ線の関係になる。一方、スプリング１１２を設けた場合、外部からの操作量の始端から、スプール４がスプリング１１２に当接する中間域にかけての領域では、スプール４はスプリング１１２からの付勢力を受けず、２次圧特性は変化しない。外部からの操作量の中間域から終端にかけての領域では、スプール４はスプリング１１２からの付勢力を受けるので、同じ操作量であっても２次圧はＡ線上の値よりも低くなる。挿通部材１１の位置がスプール４に最も近いときに、操作量と２次圧とは図中のＣ線の関係になる。挿通部材１１の位置を調整することで、外部からの操作量の中間域から終端にかけての領域において、Ａ線とＣ線との間で２次圧特性を任意に調整することができる。
【００３４】
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る油圧パイロットバルブ１０１によると、スプリング１１２は、圧縮されていない状態において、挿通部材１１に固定され、スプール４に接触していない。そのため、スプリング１１２にスプール４が接触するまで、２次圧特性は、スプリング１１２を設けない場合に対して変化しない。スプリング１１２にスプール４が接触してスプリング１１２が圧縮されると、スプリング１１２の付勢力によって、スプリング１１２を設けない場合に対して２次圧特性が変化する。これにより、外部からの操作量の中間域から終端にかけての領域で、２次圧特性を調整することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００３６】
例えば、挿通部材１１は、貫通孔２ａにねじにより結合される構成に限定されない。例えば、挿通部材１１は、貫通孔２ａに挿通された棒であって、この棒のストローク方向の動きを固定可能な固定部材がバルブケース２に取り付けられた構成であってもよい。このような構成であっても、ストローク方向における挿通部材１１の位置を、バルブケース２の外部から無段階で調整し、且つ、挿通部材１１の位置を固定することができる。また、挿通部材１１は、長さを無段階で調節できて、その長さを固定できる伸縮ロッド等であってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１，１０１  油圧パイロットバルブ
２  バルブケース
２ａ  貫通孔
３  スプリング座
４  スプール
５  レバー取付部
６  カム板
７  プッシュロッド
８  スプリング
９  スプリング
１０  入力ポート
１１  挿通部材
１２，１１２  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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