特許 7440221 弁、流体制御弁、流体システムおよび建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-19

(45)【発行日】2024-02-28

(54)【発明の名称】弁、流体制御弁、流体システムおよび建設機械

(51)【国際特許分類】

   F16K 11/10 20060101AFI20240220BHJP

   F16K 15/06 20060101ALI20240220BHJP

【ＦＩ】

F16K11/10 Z

F16K15/06

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019141347

(22)【出願日】2019-07-31

(65)【公開番号】P2021025544

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2022-06-30

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 仁

(72)【発明者】

【氏名】市橋 洋二

【審査官】藤森 一真

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０５４８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３６９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００３３３１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭４７－００３９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０７８９３１７７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開平０９－２２９０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０５０５７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－１６３４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２５７３０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１５Ｂ １１／００ － １１／２２

Ｆ１５Ｂ ２１／１４

Ｆ１６Ｋ １／００ － １／５４

Ｆ１６Ｋ １１／００ － １１／２４

Ｆ１６Ｋ １５／００ － １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中央孔および前記中央孔の軸線を中心線とする第１円錐面を有する第１弁体と、
前記中央孔の軸線を中心線とする第２円錐面を有し、前記中央孔に挿入され、前記中央孔の軸線に沿って移動する第２弁体と、
前記第１弁体を前記中央孔の軸線の一方向に弾性的に押し付ける第１弾性部材と、
前記第２弁体を前記中央孔の軸線の一方向に弾性的に押し付ける第２弾性部材と、を備え、
前記第１弁体の前記中央孔の内周面と前記第２弁体の外周面との間に、軸線方向に流体を通過可能とする流体通路が形成され、
前記第２弁体の外周面に、切欠きが形成され、
前記流体通路は、前記第２弁体の外周面において前記切欠きが形成された面と前記第１弁体の前記中央孔の内周面とによって区画されており、
前記第１弁体は、前記中央孔を前記軸線方向の一方側の第１領域と前記軸線方向の他方側の第２領域とに区画する仕切りを備え、
前記第２弁体の軸体は、前記第２領域に配置されている弁。

【請求項2】

前記第１弁体は、前記第１円錐面よりも小さい外形の筒体を備える請求項１に記載の弁。

【請求項3】

前記中央孔は、第１入口部と、前記軸線方向において前記第１入口部に整列して位置し前記第１入口部よりも大きい第２入口部と、を有し、
前記第２弁体は、前記第２弁体よりも径が大きく前記第１入口部と略同じ外形の鍔を備える請求項１または２に記載の弁。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の弁及びバルブボディを備える流体制御弁。

【請求項5】

前記バルブボディは、第１通路、第２通路及び供給通路を有し、
前記第１弁体は、前記第１通路と前記供給通路とを遮断または接続し、
前記第２弁体は、前記第２通路と前記供給通路とを遮断または接続する請求項４に記載の流体制御弁。

【請求項6】

前記弁は、前記軸線方向において前記供給通路を挟んで前記第１通路および前記第２通路が対向する位置に配置されている請求項５に記載の流体制御弁。

【請求項7】

前記第１通路から流体が供給されたとき、前記第１弁体は前記供給通路から離れる方向に移動し、
前記第２通路から前記流体が供給されたとき、前記第２弁体は前記供給通路の内部に移動する請求項６に記載の流体制御弁。

【請求項8】

請求項４から７のいずれか一項に記載の流体制御弁と、
複数の通路に連通し流体を供給する流体供給源と、
前記流体によって駆動される駆動体と、を備える流体システム。

【請求項9】

請求項８に記載の流体システムを備える建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁、流体制御弁、流体システムおよび建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建設機械の一種として油圧ショベルが知られている。油圧ショベルは、油圧シリンダで動作するブーム、アームおよびバケット等のアタッチメントを備える。油圧ショベルは、アタッチメントを駆動させる油圧システムを備える。油圧システムは、油圧シリンダに対する作動油の供給・排出を制御する油圧制御弁を備える。油圧制御弁としては、複数の通路を有するバルブボディと、バルブボディに供給された作動油の逆流を防止するための弁体と、を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１では、バルブボディのメンテナンス性を向上させるために、複数の弁体をバルブボディの接続面上に個々に配置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１４１８５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、複数の弁体が同一面上（バルブボディの接続面上）に個々に配置された場合、バルブボディの接続領域を広く確保する必要がある。そのため、バルブボディを小型化する上で改善の余地があった。

【0005】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、バルブボディを小型化することができる弁、流体制御弁、流体システムおよび建設機械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】

上記課題の解決手段として、本発明の態様は以下の構成を有する。
（１）本発明の態様に係る弁は、中央孔および前記中央孔の軸線を中心線とする第１円錐面を有する第１弁体と、前記中央孔の軸線を中心線とする第２円錐面を有し、前記中央孔に挿入され、前記中央孔の軸線に沿って移動する第２弁体と、前記第１弁体を前記中央孔の軸線の一方向に弾性的に押し付ける第１弾性部材と、前記第２弁体を前記中央孔の軸線の一方向に弾性的に押し付ける第２弾性部材と、を備え、前記第１弁体の前記中央孔の内周面と前記第２弁体の外周面との間に、軸線方向に流体を通過可能とする流体通路が形成され、前記第２弁体の外周面に、切欠きが形成され、前記流体通路は、前記第２弁体の外周面において前記切欠きが形成された面と前記第１弁体の前記中央孔の内周面とによって区画されており、前記第１弁体は、前記中央孔を前記軸線方向の一方側の第１領域と前記軸線方向の他方側の第２領域とに区画する仕切りを備え、前記第２弁体の軸体は、前記第２領域に配置されている。

【0007】

この構成によれば、第１弁体と第２弁体とが同一軸上に配置されるため、複数の弁体が同一面上に個々に配置された場合と比較して、弁を小型化することができる。すなわち、バルブボディの接続領域を広く確保する必要がない。したがって、バルブボディを小型化することができる。加えて、第１弁体および第２弁体が別々に支持されるため、第１弁体および第２弁体のそれぞれを高精度で管理することができる。加えて、流体を通過可能とするためのギザギザ面を有する場合と比較して、複雑な加工が不要となり、低コスト化を図ることができる。

【0010】

（２）上記（１）に記載の弁では、前記第１弁体は、前記第１円錐面よりも小さい外形の筒体を備えてもよい。

【0011】

（３）上記（１）または（２）に記載の弁では、前記中央孔は、第１入口部と、前記軸線方向において前記第１入口部に整列して位置し前記第１入口部よりも大きい第２入口部と、を有し、前記第２弁体は、前記第２弁体よりも径が大きく前記第１入口部と略同じ外形の鍔を備えてもよい。

【0014】

（４）本発明の態様に係る流体制御弁は、上記（１）から（３）のいずれかに記載の弁及びバルブボディを備える。

【0015】

（５）上記（４）に記載の流体制御弁では、前記バルブボディは、第１通路、第２通路及び供給通路を有し、前記第１弁体は、前記第１通路と前記供給通路とを遮断または接続し、前記第２弁体は、前記第２通路と前記供給通路とを遮断または接続してもよい。

【0016】

（６）上記（５）に記載の流体制御弁では、前記弁は、前記軸線方向において前記供給通路を挟んで前記第１通路および前記第２通路が対向する位置に配置されていてもよい。

【0017】

（７）上記（６）に記載の流体制御弁では、前記第１通路から流体が供給されたとき、前記第１弁体は前記供給通路から離れる方向に移動し、前記第２通路から前記流体が供給されたとき、前記第２弁体は前記供給通路の内部に移動してもよい。

【0018】

（８）本発明の態様に係る流体システムは、上記（４）から（７）のいずれかに記載の流体制御弁と、複数の通路に連通し流体を供給する流体供給源と、前記流体によって駆動される駆動体と、を備える。

【0019】

（９）本発明の態様に係る建設機械は、上記（８）に記載の流体システムを備える。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、バルブボディを小型化することができる弁、流体制御弁、流体システムおよび建設機械を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１実施形態の建設機械の模式図である。

【図2】第１実施形態の流体制御弁の平面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面を含む、流体システムの模式図である。

【図4】図３の要部拡大図を含む、弁の模式図である。

【図5】図４のＶ－Ｖ断面図である。

【図6】第１実施形態の第１弁体の模式図である。

【図7】第１実施形態の第２弁体の模式図である。

【図8】第１実施形態の弁の動作の一例の説明図である。

【図9】第１実施形態の弁の動作の他の例の説明図である。

【図10】第１実施形態の変形例の第２弁体の模式図である。

【図11】第２実施形態の弁の模式図である。

【図12】第３実施形態の流体制御弁の平面図である。

【図13】図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、建設機械として油圧システム（流体システム）を備えた油圧ショベルを例に挙げて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

【0023】

［第１実施形態］
［建設機械］
図１は、第１実施形態の建設機械１の模式図である。
例えば、建設機械１は油圧ショベルである。建設機械１は、旋回体２および走行体３を備える。旋回体２は、走行体３の上に旋回可能に設けられている。旋回体２は、作動油（流体）を供給する油圧ポンプ１２（流体供給源）を備える。

【0024】

旋回体２は、操作者が搭乗可能なキャブ５と、キャブ５に一端が揺動自在に連結されたブーム６と、ブーム６のキャブ５とは反対側の他端（先端）に揺動自在に一端が連結されたアーム７と、アーム７のブーム６とは反対側の他端（先端）に揺動自在に連結されたバケット８と、を備える。油圧ポンプ１２は、キャブ５内に配置されている。油圧ポンプ１２から供給される作動油によって、キャブ５、ブーム６、アーム７およびバケット８が駆動される。

【0025】

［流体システム］
図２は、第１実施形態の流体制御弁１１の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面を含む、流体システム１０の模式図である。
図３に示すように、流体システム１０は、流体制御弁１１と、油圧ポンプ１２と、作動油によって駆動される油圧アクチュエータ１３（駆動体）と、を備える。例えば、油圧アクチュエータ１３は、油圧モータ、油圧シリンダ等である。図３においては、油圧アクチュエータ１３である油圧シリンダを示す。図中符号１４は作動油を貯留するタンクを示す。

【0026】

［流体制御弁］
流体制御弁１１は、油圧シリンダ１３に対する作動油の供給・排出を制御する。流体制御弁１１は、複数（例えば本実施形態では２つ）の弁２０と、複数の通路３１～３７を有するバルブボディ３０と、スプール４０と、を備える。流体制御弁１１は、スプール式の方向切換弁である。

【0027】

複数の通路３１～３７は、作動油が流れる流路（油路）である。複数の通路３１～３７は、スプール孔３１、第１アクチュエータ通路３２、第２アクチュエータ通路３３、タンク通路３４、第１通路３５、第２通路３６および供給通路３７を含む。

【0028】

スプール孔３１は、スプール４０を挿し込み可能な孔である。スプール孔３１は、弁２０の軸線Ｃ１と実質的に直交する方向（図３の左右方向、スプール孔３１の開口方向）にバルブボディ３０を貫通している。スプール４０は、スプール孔３１に着脱可能に挿入されている。スプール４０は、スプール孔３１の開口方向に延びている。スプール４０は、スプール孔３１の内周面に接触可能な複数のランド４１を備える。スプール４０は、スプール孔３１の開口方向に移動することによって流路の開閉、絞り動作を行う。油圧シリンダに供給される作動油の流量は、スプール４０の位置によって制御される。

【0029】

図中において、符号４２はスプール４０を所定位置で保持するためのコイルバネ（例えばスプール４０を中立位置へ戻すためのリターンスプリング）、符号４３はスプール４０の一端側に設けられた第１パイロットポート、符号４４はスプール４０の他端側に設けられた第２パイロットポートをそれぞれ示す。

【0030】

第１アクチュエータ通路３２は、弁２０の一側方に配置されている。第１アクチュエータ通路３２は、軸線Ｃ１と実質的に平行な方向（図３の上下方向、スプール孔３１の開口方向と直交する方向）に延びている。第１アクチュエータ通路３２の一端（図３の上端）は、油圧シリンダ１３の第１ポート（例えばロッド側油室）に接続されている。第１アクチュエータ通路３２の他端（図３の下端）は、スプール孔３１に接続されている。

【0031】

第２アクチュエータ通路３３は、弁２０の他側方に配置されている。すなわち、第２アクチュエータ通路３３は、弁２０を挟んで第１アクチュエータ通路３２とは反対側に配置されている。第２アクチュエータ通路３３は、第１アクチュエータ通路３２と実質的に平行な方向（図３の上下方向）に延びている。第２アクチュエータ通路３３の一端（図３の上端）は、油圧シリンダ１３の第２ポート（例えばヘッド側油室）に接続されている。第２アクチュエータ通路３３の他端（図３の下端）は、スプール孔３１に接続されている。

【0032】

タンク通路３４は、スプール孔３１から分岐している。タンク通路３４は、第１アクチュエータ通路３２の側方に位置し第１アクチュエータ通路３２と実質的に平行な方向（図３の上下方向）に延びる第１タンク路３４ａと、第２アクチュエータ通路３３の側方に位置し第１タンク路３４ａと実質的に平行な方向（図３の上下方向）に延びる第２タンク路３４ｂと、スプール孔３１の開口方向と実質的に平行な方向に延び第１タンク路３４ａの一端（図３の下端）と第２タンク路３４ｂの一端（図３の下端）とを接続する第３タンク路３４ｃと、を備える。第３タンク路３４ｃは、スプール孔３１を挟んで弁２０とは反対側に配置されている。

【0033】

第１通路３５は、弁２０と重なる位置に配置されている。第１通路３５は、スプール孔３１を挟んで第３タンク路３４ｃとは反対側に配置されている。第１通路３５は、複数の流路をパラレル方式で接続するためのパラレル通路である。すなわち、第１通路３５を通過した作動油は、不図示の複数のセクションに並列（同時）に供給される。

【0034】

第２通路３６は、スプール孔３１の近傍に配置されている。第２通路３６は、第１通路３５とスプール孔３１との間に配置されている。第２通路３６は、複数の流路をタンデム方式で接続するためのタンデム流路である。すなわち、第２通路３６を通過した作動油は、不図示の複数のセクションに順に（作動流の流れ方向上流側から下流側に向かって）供給される。

【0035】

供給通路３７は、第１通路３５と第２通路３６との間に配置されている。供給通路３７は、断面視で逆Ｕ字状を有する。供給通路３７の中途部は、第１通路３５および第２通路３６に接続されている。供給通路３７の両端は、スプール孔３１に接続されている。供給通路３７は、第１通路３５および第２通路３６を橋渡すためのブリッジ流路である。

【0036】

［弁］
弁２０は、スプール４０の開口方向（図３の左右方向）に並んで一対配置されている。一対の弁２０は、バルブボディ３０の壁部３０ａを挟んで隣り合う位置に配置されている。一対の弁２０は、第１アクチュエータ通路３２寄りに位置する第１弁２０Ａと、第２アクチュエータ通路３３寄りに位置する第２弁２０Ｂと、である。

【0037】

図中において、符号１８は弁２０の端部を覆うプラグ、符号１９はプラグ１８の溝内に設けられたＯリングをそれぞれ示す。以下、一対の弁２０のうち第１弁２０Ａについて説明する。第２弁２０Ｂについては第１弁２０Ａと同様の構成を有するため詳細説明を省略する。以下、第１弁２０Ａを単に「弁２０」ともいう。

【0038】

図４に示すように、弁２０は、第１弁体２１、第２弁体２２、流体通路２３および弾性部材２４，２５を備える。第１弁体２１および第２弁体２２は、共通の軸線Ｃ１を有する。すなわち、第１弁体２１および第２弁体２２は、互いに同軸に配置されている。以下、軸線Ｃ１と平行な方向を「軸線方向」、軸線方向と直交する方向を「径方向」ともいう。弁２０は、軸線方向において供給通路３７を挟んで第１通路３５および第２通路３６が対向する位置に配置されている。

【0039】

［第１弁体］
第１弁体２１は、第１通路３５と供給通路３７とを遮断または接続する。図４においては、第１弁体２１は第１通路３５と供給通路３７とを遮断している。第１弁体２１は、中央孔５０および中央孔５０の軸線Ｃ１を中心線とする第１円錐面５２を有する。第１弁体２１は、中央孔５０を有する弁本体５１を備える。第１円錐面５２は、弁本体５１の外周に位置する。弁本体５１は、第１円錐面５２に対し軸線方向でずれた位置に筒体５３を有する。

【0040】

中央孔５０は、軸線方向において弁本体５１の全体にわたって開口している。中央孔５０は、第２弁体２２の軸体６０が入る第１入口部５０ａと、軸線方向において第１入口部５０ａに整列して位置し第１入口部５０ａよりも大きい第２入口部５０ｂと、軸線方向において第２入口部５０ｂに整列して位置し第２入口部５０ｂよりも大きい第３入口部５０ｃと、を有する。第２弁体２２の軸体６０は、第１入口部５０ａ、第２入口部５０ｂ、第３入口部５０ｃの順に入り込む。第３入口部５０ｃは、弾性部材２４，２５（コイルバネ）が配置されるバネ収容部としても機能する。

【0041】

第１円錐面５２は、弁本体５１における第２入口部５０ｂの外周に配置されている。第１円錐面５２は、弁本体５１の外周全体にわたって設けられている。第１円錐面５２は、軸線方向からみて環状を有する。第１円錐面５２は、第１通路３５側から供給通路３７側に向かうに従って徐々に径方向内側に小さくなる傾斜面を有する。

【0042】

筒体５３は、弁本体５１の第１入口部５０ａを有する。筒体５３は、第１円錐面５２よりも供給通路３７の近くに配置されている。筒体５３は、第１円錐面５２よりも小さい外形の筒状である。筒体５３は、第１円錐面５２の最小外径（供給通路３７側の端部の外径）よりも小さい外径を有する。

【0043】

［第２弁体］
第２弁体２２は、第２通路３６と供給通路３７とを遮断または接続する。図４においては、第２弁体２２は第２通路３６と供給通路３７とを遮断している。第２弁体２２は、中央孔５０の軸線Ｃを中心線とする第２円錐面６１を有する。第２弁体２２は、中央孔５０に挿入され、中央孔５０の軸線Ｃに沿って移動する。第２弁体２２は、中央孔５０の軸線Ｃに沿って移動する軸体６０を備える。軸体６０は、軸体６０よりも径が大きい鍔６２を有する。

【0044】

第２円錐面６１は、軸体６０において第２通路３６側の端部の外周に配置されている。第２円錐面６１は、軸体６０の外周全体にわたって設けられている。第２円錐面６１は、軸線方向からみて環状を有する。第２円錐面６１は、第２通路３６側から供給通路３７側に向かうに従って徐々に径方向外側に大きくなる傾斜面を有する。

【0045】

鍔６２は、軸体６０において第２円錐面６１とは反対側の端部に設けられている。鍔６２は、軸体６０の外周全体にわたって設けられている。鍔６２は、軸線方向から見て環状を有する。鍔６２は、軸線方向から見て第１入口部５０ａと略同じ外形を有する。ここで、「略同じ」とは、弁２０の設計誤差（寸法誤差）の許容範囲内において、鍔６２の外形が第１入口部５０ａと実質的に同じであることを意味する。なお、「略同じ」には、鍔６２の外形が第１入口部５０ａと完全に同じである場合が含まれる。

【0046】

実施形態において、鍔６２の外径Ｄ１（図７参照）は第１入口部５０ａの内径Ｄ２（図６参照）と略同じである（Ｄ１≒Ｄ２）。ここで、鍔６２の外径Ｄ１は、鍔６２において第２円錐面６１側の端部の外径を意味する。第１入口部５０ａの内径Ｄ２は、第１入口部５０ａにおいて第２入口部５０ｂと隣接する部分の内径を意味する。

【0047】

［流体通路］
図５に示すように、流体通路２３は、中央孔５０の内周と軸体６０の外周との間に設けられている。流体通路２３は、軸線方向に作動油を通過可能とする流路である。軸体６０は、軸体６０の外周の一部が切り欠かれた切欠き６０ａを有する。流体通路２３は、軸体６０の切欠き６０ａ（Ｄカット面）と中央孔５０の内周（切欠き６０ａと対向する部分）とによって区画されている。

【0048】

［弾性部材］
図４に示すように、弾性部材２４，２５は、複数設けられている。例えば、弾性部材２４，２５は、コイルバネである。複数の弾性部材２４，２５は、第１弁体２１を弾性的に支持する第１弾性部材２４と、第２弁体２２を弾性的に支持する第２弾性部材２５と、である。第１弾性部材２４および第２弾性部材２５は、第３入口部５０ｃに配置されている。第１弾性部材２４および第２弾性部材２５は、軸線方向に弾性変形可能である。第１弾性部材２４および第２弾性部材２５は、軸線方向の一方のみから押される位置に配置されている。

【0049】

第１弾性部材２４は、第１弁体２１の弁本体５１とプラグ１８との間に配置されている。第１弾性部材２４は、第１弁体２１が第１通路３５と供給通路３７とを遮断するように第１弁体２１を供給通路３７へ向けて常時押している。以下、第１弾性部材２４が第１弁体２１を供給通路３７へ向けて押す力を「第１バネ力」ともいう。

【0050】

第２弾性部材２５は、第２弁体２２の鍔６２とプラグ１８との間に配置されている。第２弾性部材２５は、軸線方向から見て第１弾性部材２４よりも小さい外形を有する。第２弾性部材２５は、第１弾性部材２４よりも径方向内側に配置されている。第２弾性部材２５は、第２弁体２２が第２通路３６と供給通路３７とを遮断するように第２弁体２２を第２通路３６に向けて常時押している。以下、第２弾性部材２５が第２弁体２２を第２通路３６に向けて押す力を「第２バネ力」ともいう。

【0051】

［弁の動作］
図８は、第１実施形態の弁２０の動作の一例の説明図である。図８は、第２通路３６から作動油が供給されたときを示す。図８においては、第２弁体２２が第２通路３６と供給通路３７と接続している状態を実線で示し、第２弁体２２が第２通路３６と供給通路３７とを遮断している状態を二点鎖線で示している。

【0052】

図８に示すように、第２通路３６から作動油が供給されると、第２弁体２２は軸線方向において第２円錐面６１の側（図８の下方側）から押される。このとき、第２弁体２２が軸線方向において第１弁体２１とは反対側から第２バネ力よりも強く押されると、第２弁体２２は第２弾性部材２５に抗して図８の上方側に変位する。すなわち、第２通路３６から作動油が供給されたとき、第２弁体２２は供給通路３７の内部に移動する。これにより、第２通路３６から供給通路３７に向けて作動油が流れる（図８の矢印Ｋ１方向）。

【0053】

図９は、第１実施形態の弁２０の動作の他の例の説明図である。図９は、第１通路３５から作動油が供給されたときを示す。図９においては、第１弁体２１が第１通路３５と供給通路３７とを接続している状態を実線で示し、第１弁体２１が第１通路３５と供給通路３７とを遮断している状態を二点鎖線で示している。

【0054】

図９に示すように、第１通路３５から作動油が供給されると、第１弁体２１は軸線方向において第１円錐面５２の側（図９の下方側）から押される。このとき、供給通路３７を流れる作動油の一部は、流体通路２３（図５参照）を通り第１弁体２１の裏側（弁本体５１の上端）に作用し（図９の矢印Ｋ２方向）、第１弁体２１を所定の圧力（以下「ブリッジ圧」ともいう。）で図９の下方へ押す。第１弁体２１が軸線方向において第１円錐面５２の側からブリッジ圧よりも強く押されると、第１弁体２１は第１弾性部材２４に抗して図９の上方側に変位する。すなわち、第１通路３５から作動油が供給されたとき、第１弁体２１は供給通路３７から離れる方向に移動する。これにより、第１通路３５から供給通路３７に向けて作動油が流れる（図９の矢印Ｋ３方向）。

【0055】

以上説明したように、本実施形態に係る弁２０は、中央孔５０および中央孔５０の軸線Ｃ１を中心線とする第１円錐面５２を有する第１弁体２１と、中央孔５０の軸線Ｃ１を中心線とする第２円錐面６１を有し、中央孔５０に挿入され、中央孔５０の軸線Ｃ１に沿って移動し、中央孔５０の内周面との間で作動油を通過させる第２弁体２２と、第１弁体２１を中央孔５０の軸線Ｃ１の一方向に弾性的に押し付ける第１弾性部材２４と、第２弁体２２を中央孔５０の軸線Ｃ１の一方向に弾性的に押し付ける第２弾性部材２５と、を備える。

【0056】

この構成によれば、第１弁体２１と第２弁体２２とが同一軸上に配置されるため、複数の弁体が同一面上に個々に配置された場合と比較して、弁２０を小型化することができる。すなわち、バルブボディ３０の接続領域を広く確保する必要がない。したがって、バルブボディ３０を小型化することができる。加えて、第１弁体２１および第２弁体２２が別々に支持されるため、第１弁体２１および第２弁体２２のそれぞれを高精度で管理することができる。加えて、作動油を通過可能とするためのギザギザ面を有する場合と比較して、複雑な加工が不要となり、低コスト化を図ることができる。具体的に、第１円錐面５２と筒体５３とが軸線方向でずれた位置に配置されていることで、第１円錐面５２が筒体５３を兼ねる場合（例えば、作動油を通過可能とするために第１円錐面５２にギザギザ面を設けた場合）と比較して、複雑な加工が不要となり、低コスト化を図ることができる。

【0057】

本実施形態では、第２弁体２２の外周面に切欠き６０ａを有する。

【0058】

この構成によれば、切欠き６０ａを通じて作動油を通過可能となるため、複雑な流路を設ける場合と比較して簡素化することができる。

【0059】

本実施形態では、第１弁体２１は、第１円錐面５２よりも小さい外形の筒体５３を備える。

【0060】

この構成によれば、筒体５３の外周に沿って作動油をスムーズに通過可能とすることができる。

【0061】

本実施形態では、中央孔５０は、第１入口部５０ａと、軸線方向において第１入口部５０ａに整列して位置し第１入口部５０ａよりも大きい第２入口部５０ｂと、を有する。第２弁体２２は、第２弁体２２よりも径が大きく第１入口部５０ａと略同じ外形の鍔６２を備える。

【0062】

この構成によれば、第１入口部５０ａを通じて鍔６２を第２入口部５０ｂに配置した場合、鍔６２の外形が第１入口部５０ａと合わない限り鍔６２は第２入口部５０ｂ内に留まる。すなわち、鍔６２は、第２入口部５０ｂに挿入しやすく第２入口部５０ｂから抜けにくくなる。そのため、第１弁体２１と第２弁体２２とは抜けにくい状態で保持される。したがって、バルブボディ３０に対する弁２０の組付け・取り外しが容易となり、メンテナンス性を向上させることができる。

【0063】

本実施形態に係る流体制御弁１１は、上記の弁２０及びバルブボディ３０と、を備える。

【0064】

この構成によれば、バルブボディ３０を小型化することができる流体制御弁１１を提供することができる。

【0065】

本実施形態では、バルブボディ３０は、第１通路３５、第２通路３６および供給通路３７を含む。第１弁体２１は、第１通路３５と供給通路３７とを遮断または接続する。第２弁体２２は、第２通路３６と供給通路３７とを遮断または接続する。

【0066】

この構成によれば、第１通路３５、第２通路３６および供給通路３７を含むバルブボディ３０を小型化することができる。

【0067】

本実施形態では、弁２０は、軸線方向において供給通路３７を挟んで第１通路３５および第２通路３６が対向する位置に配置されている。

【0068】

この構成によれば、供給通路３７を挟んだ第１通路３５および第２通路３６の対向配置と相俟ってバルブボディ３０の大型化をより一層抑制することができる。

【0069】

本実施形態では、第１通路３５から作動油が供給されたとき、第１弁体２１は供給通路３７から離れる方向に移動する。第２通路３６から作動油が供給されたとき、第２弁体２２は供給通路３７の内部に移動する。

【0070】

この構成によれば、供給通路３７を挟んだ第１通路３５および第２通路３６の対向配置において第１弁体２１および第２弁体２２のそれぞれの動作をスムーズに行うことができる。

【0071】

本実施形態に係る流体システム１０は、上記の流体制御弁１１と、複数の通路３１～３７に連通し作動油を供給する流体供給源１２と、作動油によって駆動される駆動体１３と、を備える。

【0072】

この構成によれば、バルブボディ３０を小型化することができる流体システム１０を提供することができる。

【0073】

本実施形態に係る建設機械１は、上記の流体システム１０を備える。

【0074】

この構成によれば、バルブボディ３０を小型化することができる建設機械１を提供することができる。

【0075】

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0076】

例えば、上述した実施形態では、建設機械１は油圧ショベルである例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、油圧ショベル以外の建設機械に本発明を適用してもよい。

【0077】

上述した実施形態では、鍔６２が軸線方向に一様に延びている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、図１０に示すように、鍔１６２は、テーパ形状を有してもよい。鍔１６２は、第２円錐面６１とは反対側に向かうに従って徐々に径方向内側に小さくなる傾斜面を有する。図１０において、上記実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0078】

この構成によれば、鍔が軸線方向に一様に延びている場合と比較して、第１入口部５０ａを通じて鍔１６２を第２入口部５０ｂに配置しやすい。そのため、第１弁体２１と第２弁体２２とを取り付け易くかつ抜けにくくすることができる。したがって、バルブボディ３０に対する弁２０の組付け・取り外しがより一層容易となり、メンテナンス性をより一層向上させることができる。

【0079】

［第２実施形態］
図１１は、第２実施形態の弁の模式図である。
上述した実施形態では、中央孔５０が軸線方向において弁本体５１の全体にわたって開口している例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、図１１に示すように、第１弁体２２１は、中央孔５０を軸線方向の一方側の第１領域２５５と軸線方向の他方側の第２領域２５６とに区画する仕切り２５７を備えてもよい。軸体６０は、第２領域２５６に配置されている。図１１において、上記実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0080】

仕切り２５７は、第２入口部５０ｂと第３入口部５０ｃとの間に配置されている。仕切り２５７は、軸線方向から見て環状を有する。第１領域２５５は、軸線方向において仕切り２５７を挟んで第２弁体２２とは反対側（図１１の上側）に位置する。第２領域２５６は、軸線方向において仕切り２５７を挟んで第１領域２５５とは反対側（図１１の下側）に位置する。

【0081】

第１弾性部材２４および第２弾性部材２５は、軸線方向において異なる位置に配置されている。第１弾性部材２４は、第１弁体２２１の仕切り２５７とプラグ１８との間に配置されている。第２弾性部材２５は、第２弁体２２の鍔６２と第１弁体２２１の仕切り２５７との間に配置されている。

【0082】

本実施形態では、第１弁体２２１は、中央孔５０を軸線方向の一方側の第１領域２５５と軸線方向の他方側の第２領域２５６とに区画する仕切り２５７を備える。軸体６０は、第２領域２５６に配置されている。

【0083】

この構成によれば、中央孔５０に対する軸体６０の軸線方向への移動を仕切り２５７によって規制することができる。

【0084】

［第３実施形態］
図１２は、第３実施形態の流体制御弁３１１の平面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面図である。
上述した実施形態では、流体制御弁１１が複数の弁２０と、複数の通路３１～３７を有するバルブボディ３０と、スプール４０と、を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、図１３に示すように、流体制御弁３１１は、単一の弁２０と、複数の通路３３５～３３７を有するバルブボディ３３０と、を備えてもよい。本実施形態の流体制御弁３１１は、スプール４０を有しない。図１２、図１３において、上記実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0085】

複数の通路３３５～３３７は、第１通路３３５、第２通路３３６および供給通路３３７を含む。
第１通路３３５は、弁２０の一側方（図１３の右方）に配置されている。第１通路３３５は、弁２０の軸線Ｃ１と実質的に直交する方向（図１３の左右方向）に延びている。
第２通路３３６は、弁２０の一側方に配置されている。第２通路３３６は、第１通路３３５と実質的に平行な方向に延びている。第２通路３３６は、軸線方向において第１通路３３５とは反対側（図１３の下側）に配置されている。
供給通路３３７は、弁２０の他側方（図１３の左方）に配置されている。供給通路３３７は、第１通路３３５と実質的に平行な方向に延びている。

【0086】

弁２０は、軸線方向において供給通路３３７を挟んで第１通路３３５および第２通路３３６が対向する位置に配置されている。
第１弁体２１は、第１通路３３５と供給通路３３７とを遮断または接続する。図１３においては、第１弁体２１は第１通路３３５と供給通路３３７とを遮断している。第１弁体２１は、第１通路３３５から作動油が供給されたとき、供給通路３３７から離れる方向に移動する。
第２弁体２２は、第２通路３３６と供給通路３３７とを遮断または接続する。図１３においては、第２弁体２２は第２通路３３６と供給通路３３７とを遮断している。第２弁体２２は、第２通路３３６から作動油が供給されたとき、供給通路３３７の内部に移動する。

【0087】

本実施形態では、弁２０は１つのみ設けられている。バルブボディ３３０はスプール孔を有しない。

【0088】

この構成によれば、弁が複数設けられ、バルブボディがスプール孔を有する場合と比較して、部品点数を削減しつつバルブボディ３３０を簡素化できるため、低コスト化を図ることができる。

【0089】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは可能である。また、上述した各変形例を組み合わせても構わない。

【符号の説明】

【0090】

１…建設機械
１０…流体システム
１１…流体制御弁
１２…油圧ポンプ（流体供給源）
１３…油圧アクチュエータ（駆動体）
２０…弁
２０Ａ…第１弁（弁）
２０Ｂ…第２弁（弁）
２１…第１弁体
２２…第２弁体
２４…第１弾性部材
２５…第２弾性部材
３０…バルブボディ
３５…第１通路
３６…第２通路
３７…供給通路
５０…中央孔
５０ａ…第１入口部
５０ｂ…第２入口部
５１…弁本体
５２…第１円錐面
５３…筒体
６０…軸体
６０ａ…切欠き
６１…第２円錐面
６２…鍔
１６２…鍔
２２１…第１弁体
２５５…第１領域
２５６…第２領域
２５７…仕切り
３１１…流体制御弁
３３０…バルブボディ
３３５…第１通路
３３６…第２通路
３３７…供給通路
Ｃ１…軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】