スプール弁
【課題】 スプールの軸方向変位に対するダンピング効果を高めることができ、衝撃等の発生を抑えることができるようにする。
【解決手段】 スプール７の軸方向変位に対してダンピング作用を与える抵抗発生手段としての可変絞り機構１５を設ける。この可変絞り機構１５は、スプール７のピストン摺動穴７Ａとばね室１３との間でスプール７に穿設された径方向の油路１６と、カバー６側に固定して設けられスプール７の軸方向変位に従って油路１６の流路面積を変化させるピストン１７とにより構成している。そして、ピストン１７のプランジャ部１７Ｂは、スプール７が軸方向の途中位置にあるときに比べて、スプール７が軸方向一側の端部に位置したときに、プランジャ部１７Ｂの端面１７Ｃ側で油路１６の開口面積（流路面積）を小さく絞る。
【解決手段】 スプール７の軸方向変位に対してダンピング作用を与える抵抗発生手段としての可変絞り機構１５を設ける。この可変絞り機構１５は、スプール７のピストン摺動穴７Ａとばね室１３との間でスプール７に穿設された径方向の油路１６と、カバー６側に固定して設けられスプール７の軸方向変位に従って油路１６の流路面積を変化させるピストン１７とにより構成している。そして、ピストン１７のプランジャ部１７Ｂは、スプール７が軸方向の途中位置にあるときに比べて、スプール７が軸方向一側の端部に位置したときに、プランジャ部１７Ｂの端面１７Ｃ側で油路１６の開口面積（流路面積）を小さく絞る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に用いられ、油圧回路内の圧力変化等に従って軸方向に変位するスプールに対し衝撃吸収用のダンピング作用を与えるようにしたスプール弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械に用いる油圧回路には、例えば圧力制御弁、流量制御弁、方向制御弁等として知られるスプール弁が設けられている。そして、この種の従来技術によるスプール弁としては、弁ハウジング内に形成したスプール孔にスプールを挿入すると共に、このスプールの端部側には圧力室としての油室を設ける構成としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、従来技術では、スプールの端部の外周には、軸方向で互いに異なる位置に軸方向に延びる複数の絞り溝を形成すると共に、これら複数の絞り溝の間を、スプールの外周に沿って周方向に延びる環状溝を介して互いに連通させる構成としている。このとき、複数の絞り溝は、前記油室と流出ポートとの間に直列に設けられ、流通する油液に対して絞り抵抗を発生させることにより、前記スプールの動きに対するダンピング効果を発揮するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５３２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来技術によるスプール弁は、スプールの端部外周に設けた複数の絞り溝により油液に絞り作用を与え、ダンピング効果を発揮することができるものである。しかし、このときのダンピング効果は、スプールの軸方向変位に拘わらずほぼ一定に保たれるもので、ストロークエンドから離れているときも、近づいたときもダンピング効果が変わらない。また、スプールがストロークエンドに近づくに従ってダンピング効果が低下する場合もある。
【０００６】
このため、スプールの移動途中での応答性を重視する場合、十分なダンピング効果が得られず、スプールが軸方向の一方側の端部（ストロークエンド）に達するときに、スプールの変位速度が速すぎることがあり、場合によっては、スプールが弁ハウジングに衝突して衝撃が発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、スプールの軸方向変位に対するダンピング効果を高めることができ、衝撃等の発生を抑えることができるようにしたスプール弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、軸方向に延びるスプール孔を有し該スプール孔の軸方向に離間して複数の通路が設けられた弁ハウジングと、前記弁ハウジングのスプール孔内に軸方向に変位可能に挿嵌され前記複数の通路を互いに連通，遮断するスプールと、前記スプール孔の軸方向の一方側に位置して前記弁ハウジングに設けられ内部が油液で満たされる油室と、前記スプールの軸方向変位に従って前記油室の内，外に油液を流入，流出させ、流通する油液に絞り抵抗を発生させる抵抗発生手段とを備えたスプール弁に適用される。
【０００９】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記抵抗発生手段は、前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに比べて、前記スプールが軸方向一方側の端部に位置したときには油液の流路面積が小さくなる可変絞り機構により構成したことにある。
【００１０】
また、請求項２の発明によると、前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する油路と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールの軸方向変位に従って前記油路の流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成している。
【００１１】
一方、請求項３の発明によると、前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールの軸方向変位に従って前記各細孔のいずれかを開，閉して前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成している。
【００１２】
また、請求項４の発明によると、前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに前記各細孔を全て開き、前記スプールが軸方向の一方側の端部まで変位したときには前記各細孔の一部を少なくとも部分的に閉じて前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成している。
【００１３】
また、請求項５の発明によると、前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに前記各細孔を全て開き、前記スプールが軸方向の一方側の端部まで変位したときには前記各細孔の少なくともいずれか一つを閉じて前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成している。
【００１４】
さらに、請求項６の発明によると、前記スプールは、軸方向の一方側がピストン摺動穴となって開口し他方側で前記通路の少なくともいずれかに連通する筒状弁体として構成し、前記流路可変部材は、一方側が前記弁ハウジングに一体または別体に設けられ他方側が前記ピストン摺動穴内に挿嵌されたピストンにより構成している。
【発明の効果】
【００１５】
上述の如く、請求項１に記載の発明は、スプールがスプール孔内で軸方向の途中に位置したときに比べて、スプールが軸方向一方側の端部に位置したときには油液の流路面積が小さくなる可変絞り機構を設ける構成としている。これにより可変絞り機構は、スプールが軸方向の途中位置から一方側の端部に向けて摺動変位するときに、油液の流路面積を小さくして絞り抵抗が漸次大きくなるようにダンピング効果を高め、スプールの変位速度を遅くすることができる。この結果、スプールが弁ハウジングの端面に衝突するのを、その手前で減速して緩衝することができ、衝撃が発生するのを良好に抑えることができる。
【００１６】
また、請求項２の発明は、可変絞り機構を、スプール側に設けた油路と弁ハウジング側に設けた流路可変部材とにより構成している。これにより、前記流路可変部材はスプールの軸方向変位に従って前記油路の流路面積を変化させることができ、流路面積に応じた絞り抵抗を発生することにより、ダンピング効果を発揮することができる。
【００１７】
一方、請求項３の発明によると、可変絞り機構の流路可変部材は、スプールの軸方向変位に従って複数の細孔のいずれかを開，閉して流路面積を変化させることができ、この場合も流路面積に応じた絞り抵抗を発生することにより、ダンピング効果を発揮することができる。また、複数の細孔の開口面積を加算した開口総面積を、スプールの軸方向変位に従って漸次減少するように変化させることができ、油液の絞り抵抗によるダンピング効果の特性を各細孔の配置、個数等に応じて適宜に変えることができる。
【００１８】
また、請求項４の発明によると、可変絞り機構の流路可変部材は、スプールが軸方向の途中に位置するときに複数の細孔を全て開き、スプールが軸方向一方側の端部に位置するときには前記各細孔の一部を少なくとも部分的に閉じるので、この場合もスプールの軸方向変位に従って油液の流路面積を変化させることができ、流路面積に応じた絞り抵抗を発生することにより、スプールが軸方向一方側の端部に接近するにつれてダンピング効果を高めることができると共に、ダンピング効果の特性を様々に変化させることができる。
【００１９】
また、請求項５の発明によると、可変絞り機構の流路可変部材は、スプールが軸方向の途中位置にあるときに複数の細孔を全て開き、前記スプールが軸方向の一方側の端部まで変位したときには前記各細孔の少なくともいずれか一つを閉じることにより、油液の流路面積を変化させることができ、ダンピング効果の特性を様々に変化させることができる。
【００２０】
さらに、請求項６の発明によると、筒状弁体からなるスプールが弁ハウジング内で軸方向一方側の端部に近づくように変位するときには、弁ハウジング側に設けたピストンがスプールのピストン摺動穴内に進入するように相対変位し、例えば細孔の一部をピストンによって閉じることができ、ダンピング効果を高めることができる。従って、ピストンを用いて可変絞り機構を構成するから、可変絞り機構をスプール内部に設けることができ、スプール弁全体を小型化し、コンパクトに構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態によるスプール弁を、シーケンス弁として用いる場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２２】
ここで、図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１はスプール弁の本体部分（外殻）を構成する弁ハウジングで、該弁ハウジング１は、図１に示すようにブロック体として形成されたハウジング本体２と、後述のカバー６とにより構成されている。
【００２３】
３はハウジング本体２に設けられたスプール孔で、該スプール孔３は、図１中に示すように、ハウジング本体２内を左、右方向（軸方向）に延びる円形穴として形成され、その一側（一方側）は後述のカバー６内と連通するようにハウジング本体２の一側の端面２Ａに開口している。また、スプール孔３の軸方向他側（他方側）には、後述の油圧パイロット部１０が設けられている。
【００２４】
４，５はハウジング本体２に設けられた複数の通路（以下、油通路４，５という）で、該油通路４，５は、スプール孔３の軸方向に互いに離間して配置され、スプール孔３の周囲に形成された環状の油溝４Ａ，５Ａを介してスプール孔３内と連通するものである。そして、油通路４，５は、後述のスプール７により油溝４Ａ，５Ａを介して互いに連通，遮断される。
【００２５】
ここで、油通路４，５のうち一方の油通路４は、例えば油圧ポンプ（図示せず）の吐出側等に連通して形成され、所謂高圧側の油通路４として構成される。また、他方の油通路５は、タンク（図示せず）等に常に連通される低圧側の油通路５として構成されるものである。
【００２６】
６はハウジング本体２と共に弁ハウジング１を構成するカバーで、該カバー６は、図１〜図３に示す如く一側が蓋部６Ａとなって閉塞された有蓋な筒状体として形成されている。ここで、カバー６は、ハウジング本体２の端面２Ａにボルト等の締結手段（図示せず）を用いて着脱可能に固定されている。そして、カバー６は、後述するスプール７の軸方向一側部分を外側から覆い、その内側には後述のばね室１３が形成される。
【００２７】
７は弁ハウジング１のスプール孔３内に摺動可能に設けられたスプールで、該スプール７は、図１に示すように、軸方向の一側（一方側）がピストン摺動穴７Ａとなって開口し、内部がドレン通路７Ｂとなって軸方向の他側端部７Ｃが閉塞された筒状弁体として形成されている。また、スプール７の外周側には、カバー６の開口端側に位置してばね受用の環状凸部７Ｄが設けられ、該環状凸部７Ｄには、後述の圧力設定ばね１４が弾性変形状態で当接している。
【００２８】
また、スプール７には、ピストン摺動穴７Ａと他側端部７Ｃとの間となる位置にそれぞれ複数個の油穴８，９が径方向に穿設され、該各油穴８，９は、スプール７内のドレン通路７Ｂと常時連通している。そして、油穴８，９のうち一方の油穴８は、図１に示す如く油通路５に油溝５Ａを介して連通し、これにより、スプール７内のドレン通路７Ｂは、低圧側の油通路５に連通し続けるものである。また、他方の油穴９は、図３に示すように高圧側の油通路４に油溝４Ａ等を介して連通する。
【００２９】
ここで、スプール７は、後述の油圧パイロット部１０と圧力設定ばね１４とによりスプール孔３に沿って軸方向に摺動変位し、図１に示す如く環状凸部７Ｄがハウジング本体２の端面２Ａに当接した状態で、スプール７は閉弁位置（閉弁方向でのストロークエンド）となる。そして、スプール７が図３に示すように開弁位置（開弁方向でのストロークエンド）まで摺動変位したときには、油穴９が高圧側の油通路４に油溝４Ａ等を介して連通し、これにより、油通路４，５間がスプール７を介して互いに連通される。
【００３０】
１０はハウジング本体２内に設けられた油圧パイロット部で、該油圧パイロット部１０は、スプール穴３の軸方向他側に摺動可能に設けられスプール７の他側端部７Ｃに当接するパイロットピストン１１と、該パイロットピストン１１の端面にパイロット圧を作用させるパイロット通路１２とを含んで構成されている。ここで、パイロットピストン１１は、スプール孔３およびスプール７よりも小径に形成され、パイロット通路１２から供給されるパイロット圧に従ってスプール７を軸方向に駆動するものである。
【００３１】
また、パイロット通路１２は、パイロットピストン１１の外径よりもさらに小さい穴径の通路として形成され、例えば高圧側の油通路４と連通するように形成されている。即ち、パイロット通路１２には、高圧側の油通路４に供給される圧油の一部がパイロット圧となって導かれるものである。
【００３２】
１３はスプール７の軸方向の一側に位置してカバー６内に形成された油室としてのばね室で、該ばね室１３内には、圧力設定ばね１４が配設され、その内部は常に油液で満たされている。ここで、圧力設定ばね１４は、後述するピストン１７のばね受座１７Ａとスプール７の環状凸部７Ｄとの間に予圧縮（プリセット）状態で取付けられ、スプール７を予め決められた開弁設定圧で閉弁方向（図１中の左方向）に付勢している。
【００３３】
そして、パイロット通路１２内に供給されるパイロット圧（即ち、高圧側の油通路４内の圧力）が前記開弁設定圧を越える過剰圧となったときには、油圧パイロット部１０のパイロットピストン１１によりスプール７を圧力設定ばね１４に抗して開弁方向（図１〜図３中の右方向）に押圧し、このときに圧力設定ばね１４は、図２、図３に示す如く弾性的に撓み変形される。
【００３４】
１５はスプール７の軸方向変位に対してダンピング作用を与える抵抗発生手段としての可変絞り機構である。そして、該可変絞り機構１５は、スプール７のピストン摺動穴７Ａとばね室１３とを連通するようにスプール７に穿設された径方向の油路１６と、カバー６側に固定して設けられスプール７の軸方向変位に従って油路１６の流路面積を変化させる流路可変部材としてのピストン１７とにより構成されている。
【００３５】
ここで、ピストン１７は、その軸方向の一側に環状板からなるばね受座１７Ａを有し、該ばね受座１７Ａは、圧力設定ばね１４によりカバー６の蓋部６Ａに当接した状態に保持される。また、ピストン１７の他側部位は、ばね受座１７Ａと同軸になるように一体に形成されて軸方向に延びるプランジャ部１７Ｂとなっている。そして、このプランジャ部１７Ｂは、スプール７のピストン摺動穴７Ａ内に相対変位可能に挿嵌され、その端面１７Ｃ側で油路１６の開口面積（流路面積）を図２、図３に示す如く変化させる。
【００３６】
これにより、可変絞り機構１５は、スプール７の軸方向変位に従ってばね室１３内の油液を油路１６からスプール７内のピストン摺動穴７Ａ、ドレン通路７Ｂに、即ちばね室１３の内，外に油液を流入，流出させ、油路１６を流通する油液に油路１６の開口面積に応じた絞り抵抗を発生させる。そして、油路１６の開口面積は、図２に示す如くスプール７が軸方向の途中位置にあるときに比べて、図３に示す如くスプール７が軸方向一側の端部に位置したときに小さく絞られるものである。
【００３７】
本実施の形態によるスプール弁は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
【００３８】
まず、油通路４内の圧力に対応して増減されるパイロット通路１２内のパイロット圧が低い状態では、スプール７が圧力設定ばね１４によって図１に示す開弁方向に付勢され、スプール７の環状凸部７Ｄはハウジング本体２の端面２Ａに押付けられている。このとき、スプール７の油穴９は、高圧側の油通路４と遮断されているから、高圧側の油通路４から低圧側の油通路５に向けて圧油が流れることはない。
【００３９】
しかし、例えば油圧ポンプ等から油通路４に供給される圧油の圧力が上昇し、圧力設定ばね１４の開弁設定圧を越えるような過剰に高い圧力が発生することがある。そして、このような高圧なパイロット圧がパイロット通路１２に供給されるときには、パイロットピストン１１が図２に示すように軸方向の一側に向けて変位する。これによってスプール７は、パイロットピストン１１により圧力設定ばね１４に抗して軸方向一側に向けて摺動変位する。
【００４０】
これにより、スプール７の油穴９は、図２に示すようにノッチ等を介して環状の油溝４Ａ（高圧側の油通路４）に連通し始める。このため、高圧側の油通路４は、スプール７の油穴９、ドレン通路７Ｂ、油穴８を介して低圧側の油通路５に連通し始め、圧油の一部が低圧側の油通路５に流れる。このとき、パイロット通路１２内のパイロット圧が圧力設定ばね１４の開弁設定圧以下まで下がれば、スプール７は再び図１に示す閉弁位置に戻ろうとする。
【００４１】
しかし、図２に示す状態でもパイロット通路１２内のパイロット圧が圧力設定ばね１４の開弁設定圧以下に下がらないことがあり、この場合には当該パイロット圧により、パイロットピストン１１と一緒にスプール７が、図３に示すように圧力設定ばね１４に抗して軸方向一側へとさらに摺動変位し、スプール７の先端（ピストン摺動穴７Ａ側の端面）は、ピストン１７のばね受座１７Ａに強く衝突しようとする。
【００４２】
そこで、本実施の形態では、スプール７の軸方向変位に対してダンピング作用を与える抵抗発生手段としての可変絞り機構を設け、スプール７が軸方向の途中位置（図２参照）にあるときに比べて、スプール７が図３に示すように軸方向一側の端部に位置したときに、油路１６の流路面積をピストン１７により小さくする構成としている。
【００４３】
即ち、この場合の可変絞り機構１５は、スプール７のピストン摺動穴７Ａとばね室１３との間でスプール７に穿設された径方向の油路１６と、カバー６側に固定して設けられスプール７の軸方向変位に従って油路１６の流路面積を変化させるピストン１７とにより構成している。そして、ピストン１７のプランジャ部１７Ｂは、その端面１７Ｃ側で油路１６の開口面積（流路面積）を図３に示す如く小さく絞るものである。
【００４４】
これにより、可変絞り機構１５は、スプール７の軸方向変位に従ってばね室１３内の油液を油路１６からスプール７内のピストン摺動穴７Ａ、ドレン通路７Ｂ（即ち、ばね室１３の内，外）に油液を流入，流出させ、油路１６を流通する油液に油路１６の開口面積に応じた絞り抵抗を発生することができる。
【００４５】
この結果、可変絞り機構１５は、スプール７の先端（ピストン摺動穴７Ａ側の端面）がピストン１７のばね受座１７Ａに接近したときに、ピストン１７の端面１７Ｃ側で油路１６の開口面積を漸次小さくして絞り抵抗が大きくなるようにダンピング効果を高め、その変位速度を急速に減じることができる。
【００４６】
従って、本実施の形態によれば、スプール７の先端がピストン１７のばね受座１７Ａに衝突するのを、可変絞り機構１５のダンピング効果により緩衝することができ、衝撃が発生するのを良好に抑えることができる。これにより、スプール７の先端、ピストン１７のばね受座１７Ａまたはカバー６の蓋部６Ａ等が損傷されるのを防止でき、各部品の耐久性、寿命を向上することができる。
【００４７】
また、スプール７を筒状弁体として形成し、その内周側に設けたピストン摺動穴７Ａ内にピストン１７のプランジャ部１７Ｂを挿入する構成としている。このため、スプール７の油路１６とピストン１７とからなる可変絞り機構１７を、スプール７の内部に収納するように設けることができ、スプール弁全体の小型化を図ることができる。
【００４８】
次に、図４および図５は本発明の第２の実施の形態を示し、第２の実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４９】
しかし、本実施の形態の特徴は、可変絞り機構２１を、第１の実施の形態で述べたピストン１７と、スプール７に軸方向に互いに離間して設けた複数（例えば、２個）の細孔２２，２３とにより構成したことにある。そして、この場合の細孔２２，２３は、その流路面積がピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより変えられる油路を構成するものである。
【００５０】
ここで、一の細孔２２は、スプール７のドレン通路７Ｂとばね室１３とを常時連通する位置に形成され、他の細孔２３は、スプール７のピストン摺動穴７Ａとばね室１３とを連通する位置でスプール７に形成されている。そして、この場合の細孔２３は、図５に示す如くスプール７が開弁方向のストロークエンドまで摺動変位し、スプール７の先端がピストン１７のばね受座１７Ａに当接するときに、ピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより完全に閉塞され、スプール７のピストン摺動穴７Ａ、ドレン通路７Ｂに対して遮断されるものである。
【００５１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、可変絞り機構２１のピストン１７により、スプール７の軸方向変位に従って細孔２２，２３の合計の開口面積を変化させる構成としているので、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００５２】
特に、本実施の形態によれば、スプール７の先端（ピストン摺動穴７Ａ側の端面）がピストン１７のばね受座１７Ａから離れている途中の位置では、可変絞り機構２１のピストン１７によって細孔２２，２３のいずれも開いた状態とし、スプール７の先端がピストン１７のばね受座１７Ａに当接する手前の位置ではピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより細孔２３を閉じ、細孔２２は開いたままの状態に保つ構成としている。
【００５３】
これにより、複数の細孔２２，２３の開口面積を合計した開口総面積を、スプール７がピストン１７のばね受座１７Ａに当接する軸方向一側の位置に近づくに従って小さく減じることができ、例えば細孔２２，２３の個数、配置等を適宜に変えることにより、ダンピング効果により衝撃を緩衝する減衰力特性を様々に変化させることができる。
【００５４】
次に、図６および図７は本発明の第３の実施の形態を示し、第３の実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５５】
しかし、本実施の形態の特徴は、可変絞り機構３１を、第１の実施の形態で述べたピストン１７と、スプール７に軸方向に互いに離間して設けた複数（例えば、２個）の細孔３２，３３とにより構成したことにある。そして、この場合の細孔３２，３３は、その流路面積がピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより変えられる油路を構成するものである。
【００５６】
ここで、一の細孔３２は、スプール７のドレン通路７Ｂとばね室１３とを常時連通する位置に形成され、他の細孔３３は、スプール７のピストン摺動穴７Ａとばね室１３とを連通する位置でスプール７に形成されている。そして、この場合の細孔３３は、図７に示す如くスプール７が開弁方向のストロークエンドまで摺動変位し、スプール７の先端がピストン１７のばね受座１７Ａに当接するときに、ピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより部分的に塞がれ、その開口面積（流路面積）が小さく絞られるものである。
【００５７】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、可変絞り機構３１のピストン１７により、スプール７の軸方向変位に従って細孔３２，３３の合計の開口面積を変化させる構成としているので、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
特に、本実施の形態によれば、スプール７の先端（ピストン摺動穴７Ａ側の端面）がピストン１７のばね受座１７Ａから離れている途中の位置では、可変絞り機構３１のピストン１７によって細孔３２，３３のいずれも開いた状態とし、スプール７の先端がピストン１７のばね受座１７Ａに当接する位置ではピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより細孔３３を部分的に閉じ、細孔３２は開いたままの状態に保つ構成としている。
【００５９】
これにより、複数の細孔３２，３３の開口面積を合計した開口総面積を、スプール７がピストン１７のばね受座１７Ａに当接する軸方向一側の位置に近づくに従って小さく減じることができ、例えば細孔３２，３３の個数、配置等を適宜に変えることにより、ダンピング効果により衝撃を緩衝する減衰力特性を様々に変化させることができる。
【００６０】
なお、上記第２，第３の実施の形態では、可変絞り機構２１の細孔２２，２３、可変絞り機構３１の細孔３２，３３の個数をそれぞれ２個とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば細孔の個数を３個以上に増やすことも可能である。そして、細孔の個数を増やすと同時に、各細孔の配置を調整することにより、ダンピング効果をより一層向上できるように、減衰力特性を調整する上での自由度を高めることができる。
【００６１】
また、上記第１〜第３の実施の形態では、スプール７を常に閉弁位置（中立位置）に向けて付勢し、かつ開弁設定圧を決めるためにばね室１３内に圧力設定ばね１４を配設する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば圧力設定ばね１４等を用いることのない形式のスプール弁に適用してもよい。
【００６２】
そして、カバー６の蓋部６Ａ側にピストン１７のばね受座１７Ａを押付けるばね等の手段を用いない場合には、流路可変部材（例えば、ピストン１７）の軸方向一側を螺着、接着、溶接等の手段を用いて弁ハウジング（カバー６の蓋部６Ａ）に固定したり、一体に形成したりする構成とすればよい。また、流路可変部材は、ピストン１７等に限るものではなく、例えばカバー６側に筒状部材を一体または別体に設け、この筒状部材の内周側にスプールの一側を摺動可能に挿嵌できるようにし、筒状部材によって油路１６（細孔２２，３３）を開，閉する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるスプール弁をスプールが閉弁位置で停止した状態で示す縦断面図である。
【図２】図１中のスプールが開弁位置に向けて軸方向の中間位置に変位した状態で示す縦断面図である。
【図３】スプールが開弁位置となるストロークエンドまで摺動変位した状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態によるスプール弁を示す縦断面図である。
【図５】図４中のスプールが開弁位置のストロークエンドまで摺動変位した状態で示す縦断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態によるスプール弁を示す縦断面図である。
【図７】図６中のスプールが開弁位置のストロークエンドまで摺動変位した状態で示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 弁ハウジング
２ ハウジング本体
３ スプール孔
４ 高圧側の油通路
５ 低圧側の油通路
６ カバー
７ スプール
７Ａ ピストン摺動穴
７Ｂ ドレン通路
８，９ 油穴
１０ 油圧パイロット部
１３ ばね室（油室）
１４ 圧力設定ばね
１５，２１，３１ 可変絞り機構（抵抗発生手段）
１６ 油路
１７ ピストン（流路可変部材）
２２，２３，３２，３３ 細孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に用いられ、油圧回路内の圧力変化等に従って軸方向に変位するスプールに対し衝撃吸収用のダンピング作用を与えるようにしたスプール弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械に用いる油圧回路には、例えば圧力制御弁、流量制御弁、方向制御弁等として知られるスプール弁が設けられている。そして、この種の従来技術によるスプール弁としては、弁ハウジング内に形成したスプール孔にスプールを挿入すると共に、このスプールの端部側には圧力室としての油室を設ける構成としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、従来技術では、スプールの端部の外周には、軸方向で互いに異なる位置に軸方向に延びる複数の絞り溝を形成すると共に、これら複数の絞り溝の間を、スプールの外周に沿って周方向に延びる環状溝を介して互いに連通させる構成としている。このとき、複数の絞り溝は、前記油室と流出ポートとの間に直列に設けられ、流通する油液に対して絞り抵抗を発生させることにより、前記スプールの動きに対するダンピング効果を発揮するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５３２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来技術によるスプール弁は、スプールの端部外周に設けた複数の絞り溝により油液に絞り作用を与え、ダンピング効果を発揮することができるものである。しかし、このときのダンピング効果は、スプールの軸方向変位に拘わらずほぼ一定に保たれるもので、ストロークエンドから離れているときも、近づいたときもダンピング効果が変わらない。また、スプールがストロークエンドに近づくに従ってダンピング効果が低下する場合もある。
【０００６】
このため、スプールの移動途中での応答性を重視する場合、十分なダンピング効果が得られず、スプールが軸方向の一方側の端部（ストロークエンド）に達するときに、スプールの変位速度が速すぎることがあり、場合によっては、スプールが弁ハウジングに衝突して衝撃が発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、スプールの軸方向変位に対するダンピング効果を高めることができ、衝撃等の発生を抑えることができるようにしたスプール弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、軸方向に延びるスプール孔を有し該スプール孔の軸方向に離間して複数の通路が設けられた弁ハウジングと、前記弁ハウジングのスプール孔内に軸方向に変位可能に挿嵌され前記複数の通路を互いに連通，遮断するスプールと、前記スプール孔の軸方向の一方側に位置して前記弁ハウジングに設けられ内部が油液で満たされる油室と、前記スプールの軸方向変位に従って前記油室の内，外に油液を流入，流出させ、流通する油液に絞り抵抗を発生させる抵抗発生手段とを備えたスプール弁に適用される。
【０００９】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記抵抗発生手段は、前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに比べて、前記スプールが軸方向一方側の端部に位置したときには油液の流路面積が小さくなる可変絞り機構により構成したことにある。
【００１０】
また、請求項２の発明によると、前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する油路と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールの軸方向変位に従って前記油路の流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成している。
【００１１】
一方、請求項３の発明によると、前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールの軸方向変位に従って前記各細孔のいずれかを開，閉して前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成している。
【００１２】
また、請求項４の発明によると、前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに前記各細孔を全て開き、前記スプールが軸方向の一方側の端部まで変位したときには前記各細孔の一部を少なくとも部分的に閉じて前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成している。
【００１３】
また、請求項５の発明によると、前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに前記各細孔を全て開き、前記スプールが軸方向の一方側の端部まで変位したときには前記各細孔の少なくともいずれか一つを閉じて前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成している。
【００１４】
さらに、請求項６の発明によると、前記スプールは、軸方向の一方側がピストン摺動穴となって開口し他方側で前記通路の少なくともいずれかに連通する筒状弁体として構成し、前記流路可変部材は、一方側が前記弁ハウジングに一体または別体に設けられ他方側が前記ピストン摺動穴内に挿嵌されたピストンにより構成している。
【発明の効果】
【００１５】
上述の如く、請求項１に記載の発明は、スプールがスプール孔内で軸方向の途中に位置したときに比べて、スプールが軸方向一方側の端部に位置したときには油液の流路面積が小さくなる可変絞り機構を設ける構成としている。これにより可変絞り機構は、スプールが軸方向の途中位置から一方側の端部に向けて摺動変位するときに、油液の流路面積を小さくして絞り抵抗が漸次大きくなるようにダンピング効果を高め、スプールの変位速度を遅くすることができる。この結果、スプールが弁ハウジングの端面に衝突するのを、その手前で減速して緩衝することができ、衝撃が発生するのを良好に抑えることができる。
【００１６】
また、請求項２の発明は、可変絞り機構を、スプール側に設けた油路と弁ハウジング側に設けた流路可変部材とにより構成している。これにより、前記流路可変部材はスプールの軸方向変位に従って前記油路の流路面積を変化させることができ、流路面積に応じた絞り抵抗を発生することにより、ダンピング効果を発揮することができる。
【００１７】
一方、請求項３の発明によると、可変絞り機構の流路可変部材は、スプールの軸方向変位に従って複数の細孔のいずれかを開，閉して流路面積を変化させることができ、この場合も流路面積に応じた絞り抵抗を発生することにより、ダンピング効果を発揮することができる。また、複数の細孔の開口面積を加算した開口総面積を、スプールの軸方向変位に従って漸次減少するように変化させることができ、油液の絞り抵抗によるダンピング効果の特性を各細孔の配置、個数等に応じて適宜に変えることができる。
【００１８】
また、請求項４の発明によると、可変絞り機構の流路可変部材は、スプールが軸方向の途中に位置するときに複数の細孔を全て開き、スプールが軸方向一方側の端部に位置するときには前記各細孔の一部を少なくとも部分的に閉じるので、この場合もスプールの軸方向変位に従って油液の流路面積を変化させることができ、流路面積に応じた絞り抵抗を発生することにより、スプールが軸方向一方側の端部に接近するにつれてダンピング効果を高めることができると共に、ダンピング効果の特性を様々に変化させることができる。
【００１９】
また、請求項５の発明によると、可変絞り機構の流路可変部材は、スプールが軸方向の途中位置にあるときに複数の細孔を全て開き、前記スプールが軸方向の一方側の端部まで変位したときには前記各細孔の少なくともいずれか一つを閉じることにより、油液の流路面積を変化させることができ、ダンピング効果の特性を様々に変化させることができる。
【００２０】
さらに、請求項６の発明によると、筒状弁体からなるスプールが弁ハウジング内で軸方向一方側の端部に近づくように変位するときには、弁ハウジング側に設けたピストンがスプールのピストン摺動穴内に進入するように相対変位し、例えば細孔の一部をピストンによって閉じることができ、ダンピング効果を高めることができる。従って、ピストンを用いて可変絞り機構を構成するから、可変絞り機構をスプール内部に設けることができ、スプール弁全体を小型化し、コンパクトに構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態によるスプール弁を、シーケンス弁として用いる場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２２】
ここで、図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１はスプール弁の本体部分（外殻）を構成する弁ハウジングで、該弁ハウジング１は、図１に示すようにブロック体として形成されたハウジング本体２と、後述のカバー６とにより構成されている。
【００２３】
３はハウジング本体２に設けられたスプール孔で、該スプール孔３は、図１中に示すように、ハウジング本体２内を左、右方向（軸方向）に延びる円形穴として形成され、その一側（一方側）は後述のカバー６内と連通するようにハウジング本体２の一側の端面２Ａに開口している。また、スプール孔３の軸方向他側（他方側）には、後述の油圧パイロット部１０が設けられている。
【００２４】
４，５はハウジング本体２に設けられた複数の通路（以下、油通路４，５という）で、該油通路４，５は、スプール孔３の軸方向に互いに離間して配置され、スプール孔３の周囲に形成された環状の油溝４Ａ，５Ａを介してスプール孔３内と連通するものである。そして、油通路４，５は、後述のスプール７により油溝４Ａ，５Ａを介して互いに連通，遮断される。
【００２５】
ここで、油通路４，５のうち一方の油通路４は、例えば油圧ポンプ（図示せず）の吐出側等に連通して形成され、所謂高圧側の油通路４として構成される。また、他方の油通路５は、タンク（図示せず）等に常に連通される低圧側の油通路５として構成されるものである。
【００２６】
６はハウジング本体２と共に弁ハウジング１を構成するカバーで、該カバー６は、図１〜図３に示す如く一側が蓋部６Ａとなって閉塞された有蓋な筒状体として形成されている。ここで、カバー６は、ハウジング本体２の端面２Ａにボルト等の締結手段（図示せず）を用いて着脱可能に固定されている。そして、カバー６は、後述するスプール７の軸方向一側部分を外側から覆い、その内側には後述のばね室１３が形成される。
【００２７】
７は弁ハウジング１のスプール孔３内に摺動可能に設けられたスプールで、該スプール７は、図１に示すように、軸方向の一側（一方側）がピストン摺動穴７Ａとなって開口し、内部がドレン通路７Ｂとなって軸方向の他側端部７Ｃが閉塞された筒状弁体として形成されている。また、スプール７の外周側には、カバー６の開口端側に位置してばね受用の環状凸部７Ｄが設けられ、該環状凸部７Ｄには、後述の圧力設定ばね１４が弾性変形状態で当接している。
【００２８】
また、スプール７には、ピストン摺動穴７Ａと他側端部７Ｃとの間となる位置にそれぞれ複数個の油穴８，９が径方向に穿設され、該各油穴８，９は、スプール７内のドレン通路７Ｂと常時連通している。そして、油穴８，９のうち一方の油穴８は、図１に示す如く油通路５に油溝５Ａを介して連通し、これにより、スプール７内のドレン通路７Ｂは、低圧側の油通路５に連通し続けるものである。また、他方の油穴９は、図３に示すように高圧側の油通路４に油溝４Ａ等を介して連通する。
【００２９】
ここで、スプール７は、後述の油圧パイロット部１０と圧力設定ばね１４とによりスプール孔３に沿って軸方向に摺動変位し、図１に示す如く環状凸部７Ｄがハウジング本体２の端面２Ａに当接した状態で、スプール７は閉弁位置（閉弁方向でのストロークエンド）となる。そして、スプール７が図３に示すように開弁位置（開弁方向でのストロークエンド）まで摺動変位したときには、油穴９が高圧側の油通路４に油溝４Ａ等を介して連通し、これにより、油通路４，５間がスプール７を介して互いに連通される。
【００３０】
１０はハウジング本体２内に設けられた油圧パイロット部で、該油圧パイロット部１０は、スプール穴３の軸方向他側に摺動可能に設けられスプール７の他側端部７Ｃに当接するパイロットピストン１１と、該パイロットピストン１１の端面にパイロット圧を作用させるパイロット通路１２とを含んで構成されている。ここで、パイロットピストン１１は、スプール孔３およびスプール７よりも小径に形成され、パイロット通路１２から供給されるパイロット圧に従ってスプール７を軸方向に駆動するものである。
【００３１】
また、パイロット通路１２は、パイロットピストン１１の外径よりもさらに小さい穴径の通路として形成され、例えば高圧側の油通路４と連通するように形成されている。即ち、パイロット通路１２には、高圧側の油通路４に供給される圧油の一部がパイロット圧となって導かれるものである。
【００３２】
１３はスプール７の軸方向の一側に位置してカバー６内に形成された油室としてのばね室で、該ばね室１３内には、圧力設定ばね１４が配設され、その内部は常に油液で満たされている。ここで、圧力設定ばね１４は、後述するピストン１７のばね受座１７Ａとスプール７の環状凸部７Ｄとの間に予圧縮（プリセット）状態で取付けられ、スプール７を予め決められた開弁設定圧で閉弁方向（図１中の左方向）に付勢している。
【００３３】
そして、パイロット通路１２内に供給されるパイロット圧（即ち、高圧側の油通路４内の圧力）が前記開弁設定圧を越える過剰圧となったときには、油圧パイロット部１０のパイロットピストン１１によりスプール７を圧力設定ばね１４に抗して開弁方向（図１〜図３中の右方向）に押圧し、このときに圧力設定ばね１４は、図２、図３に示す如く弾性的に撓み変形される。
【００３４】
１５はスプール７の軸方向変位に対してダンピング作用を与える抵抗発生手段としての可変絞り機構である。そして、該可変絞り機構１５は、スプール７のピストン摺動穴７Ａとばね室１３とを連通するようにスプール７に穿設された径方向の油路１６と、カバー６側に固定して設けられスプール７の軸方向変位に従って油路１６の流路面積を変化させる流路可変部材としてのピストン１７とにより構成されている。
【００３５】
ここで、ピストン１７は、その軸方向の一側に環状板からなるばね受座１７Ａを有し、該ばね受座１７Ａは、圧力設定ばね１４によりカバー６の蓋部６Ａに当接した状態に保持される。また、ピストン１７の他側部位は、ばね受座１７Ａと同軸になるように一体に形成されて軸方向に延びるプランジャ部１７Ｂとなっている。そして、このプランジャ部１７Ｂは、スプール７のピストン摺動穴７Ａ内に相対変位可能に挿嵌され、その端面１７Ｃ側で油路１６の開口面積（流路面積）を図２、図３に示す如く変化させる。
【００３６】
これにより、可変絞り機構１５は、スプール７の軸方向変位に従ってばね室１３内の油液を油路１６からスプール７内のピストン摺動穴７Ａ、ドレン通路７Ｂに、即ちばね室１３の内，外に油液を流入，流出させ、油路１６を流通する油液に油路１６の開口面積に応じた絞り抵抗を発生させる。そして、油路１６の開口面積は、図２に示す如くスプール７が軸方向の途中位置にあるときに比べて、図３に示す如くスプール７が軸方向一側の端部に位置したときに小さく絞られるものである。
【００３７】
本実施の形態によるスプール弁は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
【００３８】
まず、油通路４内の圧力に対応して増減されるパイロット通路１２内のパイロット圧が低い状態では、スプール７が圧力設定ばね１４によって図１に示す開弁方向に付勢され、スプール７の環状凸部７Ｄはハウジング本体２の端面２Ａに押付けられている。このとき、スプール７の油穴９は、高圧側の油通路４と遮断されているから、高圧側の油通路４から低圧側の油通路５に向けて圧油が流れることはない。
【００３９】
しかし、例えば油圧ポンプ等から油通路４に供給される圧油の圧力が上昇し、圧力設定ばね１４の開弁設定圧を越えるような過剰に高い圧力が発生することがある。そして、このような高圧なパイロット圧がパイロット通路１２に供給されるときには、パイロットピストン１１が図２に示すように軸方向の一側に向けて変位する。これによってスプール７は、パイロットピストン１１により圧力設定ばね１４に抗して軸方向一側に向けて摺動変位する。
【００４０】
これにより、スプール７の油穴９は、図２に示すようにノッチ等を介して環状の油溝４Ａ（高圧側の油通路４）に連通し始める。このため、高圧側の油通路４は、スプール７の油穴９、ドレン通路７Ｂ、油穴８を介して低圧側の油通路５に連通し始め、圧油の一部が低圧側の油通路５に流れる。このとき、パイロット通路１２内のパイロット圧が圧力設定ばね１４の開弁設定圧以下まで下がれば、スプール７は再び図１に示す閉弁位置に戻ろうとする。
【００４１】
しかし、図２に示す状態でもパイロット通路１２内のパイロット圧が圧力設定ばね１４の開弁設定圧以下に下がらないことがあり、この場合には当該パイロット圧により、パイロットピストン１１と一緒にスプール７が、図３に示すように圧力設定ばね１４に抗して軸方向一側へとさらに摺動変位し、スプール７の先端（ピストン摺動穴７Ａ側の端面）は、ピストン１７のばね受座１７Ａに強く衝突しようとする。
【００４２】
そこで、本実施の形態では、スプール７の軸方向変位に対してダンピング作用を与える抵抗発生手段としての可変絞り機構を設け、スプール７が軸方向の途中位置（図２参照）にあるときに比べて、スプール７が図３に示すように軸方向一側の端部に位置したときに、油路１６の流路面積をピストン１７により小さくする構成としている。
【００４３】
即ち、この場合の可変絞り機構１５は、スプール７のピストン摺動穴７Ａとばね室１３との間でスプール７に穿設された径方向の油路１６と、カバー６側に固定して設けられスプール７の軸方向変位に従って油路１６の流路面積を変化させるピストン１７とにより構成している。そして、ピストン１７のプランジャ部１７Ｂは、その端面１７Ｃ側で油路１６の開口面積（流路面積）を図３に示す如く小さく絞るものである。
【００４４】
これにより、可変絞り機構１５は、スプール７の軸方向変位に従ってばね室１３内の油液を油路１６からスプール７内のピストン摺動穴７Ａ、ドレン通路７Ｂ（即ち、ばね室１３の内，外）に油液を流入，流出させ、油路１６を流通する油液に油路１６の開口面積に応じた絞り抵抗を発生することができる。
【００４５】
この結果、可変絞り機構１５は、スプール７の先端（ピストン摺動穴７Ａ側の端面）がピストン１７のばね受座１７Ａに接近したときに、ピストン１７の端面１７Ｃ側で油路１６の開口面積を漸次小さくして絞り抵抗が大きくなるようにダンピング効果を高め、その変位速度を急速に減じることができる。
【００４６】
従って、本実施の形態によれば、スプール７の先端がピストン１７のばね受座１７Ａに衝突するのを、可変絞り機構１５のダンピング効果により緩衝することができ、衝撃が発生するのを良好に抑えることができる。これにより、スプール７の先端、ピストン１７のばね受座１７Ａまたはカバー６の蓋部６Ａ等が損傷されるのを防止でき、各部品の耐久性、寿命を向上することができる。
【００４７】
また、スプール７を筒状弁体として形成し、その内周側に設けたピストン摺動穴７Ａ内にピストン１７のプランジャ部１７Ｂを挿入する構成としている。このため、スプール７の油路１６とピストン１７とからなる可変絞り機構１７を、スプール７の内部に収納するように設けることができ、スプール弁全体の小型化を図ることができる。
【００４８】
次に、図４および図５は本発明の第２の実施の形態を示し、第２の実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４９】
しかし、本実施の形態の特徴は、可変絞り機構２１を、第１の実施の形態で述べたピストン１７と、スプール７に軸方向に互いに離間して設けた複数（例えば、２個）の細孔２２，２３とにより構成したことにある。そして、この場合の細孔２２，２３は、その流路面積がピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより変えられる油路を構成するものである。
【００５０】
ここで、一の細孔２２は、スプール７のドレン通路７Ｂとばね室１３とを常時連通する位置に形成され、他の細孔２３は、スプール７のピストン摺動穴７Ａとばね室１３とを連通する位置でスプール７に形成されている。そして、この場合の細孔２３は、図５に示す如くスプール７が開弁方向のストロークエンドまで摺動変位し、スプール７の先端がピストン１７のばね受座１７Ａに当接するときに、ピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより完全に閉塞され、スプール７のピストン摺動穴７Ａ、ドレン通路７Ｂに対して遮断されるものである。
【００５１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、可変絞り機構２１のピストン１７により、スプール７の軸方向変位に従って細孔２２，２３の合計の開口面積を変化させる構成としているので、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００５２】
特に、本実施の形態によれば、スプール７の先端（ピストン摺動穴７Ａ側の端面）がピストン１７のばね受座１７Ａから離れている途中の位置では、可変絞り機構２１のピストン１７によって細孔２２，２３のいずれも開いた状態とし、スプール７の先端がピストン１７のばね受座１７Ａに当接する手前の位置ではピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより細孔２３を閉じ、細孔２２は開いたままの状態に保つ構成としている。
【００５３】
これにより、複数の細孔２２，２３の開口面積を合計した開口総面積を、スプール７がピストン１７のばね受座１７Ａに当接する軸方向一側の位置に近づくに従って小さく減じることができ、例えば細孔２２，２３の個数、配置等を適宜に変えることにより、ダンピング効果により衝撃を緩衝する減衰力特性を様々に変化させることができる。
【００５４】
次に、図６および図７は本発明の第３の実施の形態を示し、第３の実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５５】
しかし、本実施の形態の特徴は、可変絞り機構３１を、第１の実施の形態で述べたピストン１７と、スプール７に軸方向に互いに離間して設けた複数（例えば、２個）の細孔３２，３３とにより構成したことにある。そして、この場合の細孔３２，３３は、その流路面積がピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより変えられる油路を構成するものである。
【００５６】
ここで、一の細孔３２は、スプール７のドレン通路７Ｂとばね室１３とを常時連通する位置に形成され、他の細孔３３は、スプール７のピストン摺動穴７Ａとばね室１３とを連通する位置でスプール７に形成されている。そして、この場合の細孔３３は、図７に示す如くスプール７が開弁方向のストロークエンドまで摺動変位し、スプール７の先端がピストン１７のばね受座１７Ａに当接するときに、ピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより部分的に塞がれ、その開口面積（流路面積）が小さく絞られるものである。
【００５７】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、可変絞り機構３１のピストン１７により、スプール７の軸方向変位に従って細孔３２，３３の合計の開口面積を変化させる構成としているので、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
特に、本実施の形態によれば、スプール７の先端（ピストン摺動穴７Ａ側の端面）がピストン１７のばね受座１７Ａから離れている途中の位置では、可変絞り機構３１のピストン１７によって細孔３２，３３のいずれも開いた状態とし、スプール７の先端がピストン１７のばね受座１７Ａに当接する位置ではピストン１７のプランジャ部１７Ｂにより細孔３３を部分的に閉じ、細孔３２は開いたままの状態に保つ構成としている。
【００５９】
これにより、複数の細孔３２，３３の開口面積を合計した開口総面積を、スプール７がピストン１７のばね受座１７Ａに当接する軸方向一側の位置に近づくに従って小さく減じることができ、例えば細孔３２，３３の個数、配置等を適宜に変えることにより、ダンピング効果により衝撃を緩衝する減衰力特性を様々に変化させることができる。
【００６０】
なお、上記第２，第３の実施の形態では、可変絞り機構２１の細孔２２，２３、可変絞り機構３１の細孔３２，３３の個数をそれぞれ２個とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば細孔の個数を３個以上に増やすことも可能である。そして、細孔の個数を増やすと同時に、各細孔の配置を調整することにより、ダンピング効果をより一層向上できるように、減衰力特性を調整する上での自由度を高めることができる。
【００６１】
また、上記第１〜第３の実施の形態では、スプール７を常に閉弁位置（中立位置）に向けて付勢し、かつ開弁設定圧を決めるためにばね室１３内に圧力設定ばね１４を配設する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば圧力設定ばね１４等を用いることのない形式のスプール弁に適用してもよい。
【００６２】
そして、カバー６の蓋部６Ａ側にピストン１７のばね受座１７Ａを押付けるばね等の手段を用いない場合には、流路可変部材（例えば、ピストン１７）の軸方向一側を螺着、接着、溶接等の手段を用いて弁ハウジング（カバー６の蓋部６Ａ）に固定したり、一体に形成したりする構成とすればよい。また、流路可変部材は、ピストン１７等に限るものではなく、例えばカバー６側に筒状部材を一体または別体に設け、この筒状部材の内周側にスプールの一側を摺動可能に挿嵌できるようにし、筒状部材によって油路１６（細孔２２，３３）を開，閉する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるスプール弁をスプールが閉弁位置で停止した状態で示す縦断面図である。
【図２】図１中のスプールが開弁位置に向けて軸方向の中間位置に変位した状態で示す縦断面図である。
【図３】スプールが開弁位置となるストロークエンドまで摺動変位した状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態によるスプール弁を示す縦断面図である。
【図５】図４中のスプールが開弁位置のストロークエンドまで摺動変位した状態で示す縦断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態によるスプール弁を示す縦断面図である。
【図７】図６中のスプールが開弁位置のストロークエンドまで摺動変位した状態で示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 弁ハウジング
２ ハウジング本体
３ スプール孔
４ 高圧側の油通路
５ 低圧側の油通路
６ カバー
７ スプール
７Ａ ピストン摺動穴
７Ｂ ドレン通路
８，９ 油穴
１０ 油圧パイロット部
１３ ばね室（油室）
１４ 圧力設定ばね
１５，２１，３１ 可変絞り機構（抵抗発生手段）
１６ 油路
１７ ピストン（流路可変部材）
２２，２３，３２，３３ 細孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びるスプール孔を有し該スプール孔の軸方向に離間して複数の通路が設けられた弁ハウジングと、前記弁ハウジングのスプール孔内に軸方向に変位可能に挿嵌され前記複数の通路を互いに連通，遮断するスプールと、前記スプール孔の軸方向の一方側に位置して前記弁ハウジングに設けられ内部が油液で満たされる油室と、前記スプールの軸方向変位に従って前記油室の内，外に油液を流入，流出させ、流通する油液に絞り抵抗を発生させる抵抗発生手段とを備えたスプール弁において、
前記抵抗発生手段は、前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに比べて、前記スプールが軸方向一方側の端部に位置したときには油液の流路面積が小さくなる可変絞り機構により構成したことを特徴とするスプール弁。
【請求項２】
前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する油路と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールの軸方向変位に従って前記油路の流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成してなる請求項１に記載のスプール弁。
【請求項３】
前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールの軸方向変位に従って前記各細孔のいずれかを開，閉して前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成してなる請求項１に記載のスプール弁。
【請求項４】
前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに前記各細孔を全て開き、前記スプールが軸方向の一方側まで変位したときには前記各細孔の一部を少なくとも部分的に閉じて前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成してなる請求項１に記載のスプール弁。
【請求項５】
前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに前記各細孔を全て開き、前記スプールが軸方向の一方側まで変位したときには前記各細孔の少なくともいずれか一つを閉じて前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成してなる請求項１に記載のスプール弁。
【請求項６】
前記スプールは、軸方向の一方側がピストン摺動穴となって開口し他方側で前記通路の少なくともいずれかに連通する筒状弁体として構成し、前記流路可変部材は、一方側が前記弁ハウジングに一体または別体に設けられ他方側が前記ピストン摺動穴内に挿嵌されたピストンにより構成してなる請求項２，３，４または５に記載のスプール弁。
【請求項１】
軸方向に延びるスプール孔を有し該スプール孔の軸方向に離間して複数の通路が設けられた弁ハウジングと、前記弁ハウジングのスプール孔内に軸方向に変位可能に挿嵌され前記複数の通路を互いに連通，遮断するスプールと、前記スプール孔の軸方向の一方側に位置して前記弁ハウジングに設けられ内部が油液で満たされる油室と、前記スプールの軸方向変位に従って前記油室の内，外に油液を流入，流出させ、流通する油液に絞り抵抗を発生させる抵抗発生手段とを備えたスプール弁において、
前記抵抗発生手段は、前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに比べて、前記スプールが軸方向一方側の端部に位置したときには油液の流路面積が小さくなる可変絞り機構により構成したことを特徴とするスプール弁。
【請求項２】
前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する油路と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールの軸方向変位に従って前記油路の流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成してなる請求項１に記載のスプール弁。
【請求項３】
前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールの軸方向変位に従って前記各細孔のいずれかを開，閉して前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成してなる請求項１に記載のスプール弁。
【請求項４】
前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに前記各細孔を全て開き、前記スプールが軸方向の一方側まで変位したときには前記各細孔の一部を少なくとも部分的に閉じて前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成してなる請求項１に記載のスプール弁。
【請求項５】
前記可変絞り機構は、前記スプールに設けられ前記油室との間で前記スプール内に油液が流入，流出する複数の細孔と、前記弁ハウジング側に設けられ前記スプールが軸方向の途中位置にあるときに前記各細孔を全て開き、前記スプールが軸方向の一方側まで変位したときには前記各細孔の少なくともいずれか一つを閉じて前記流路面積を変化させる流路可変部材とにより構成してなる請求項１に記載のスプール弁。
【請求項６】
前記スプールは、軸方向の一方側がピストン摺動穴となって開口し他方側で前記通路の少なくともいずれかに連通する筒状弁体として構成し、前記流路可変部材は、一方側が前記弁ハウジングに一体または別体に設けられ他方側が前記ピストン摺動穴内に挿嵌されたピストンにより構成してなる請求項２，３，４または５に記載のスプール弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１０１３３６（Ｐ２０１０−１０１３３６Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７０５６３（Ｐ２００８−２７０５６３）
【出願日】平成２０年１０月２１日（２００８．１０．２１）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２１日（２００８．１０．２１）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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