JP2005061510A - 圧力補償弁付き方向制御弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置全体を小型化しコンパクトに形成できると共に、部品点数を削減することができ、弁構造の簡素化を図ることができるようにする。
【解決手段】 方向制御弁装置１１，６１を方向制御弁１２，６２と圧力補償弁３２，６７とにより構成する。圧力補償弁３２の弁体３７内には、チェック弁４５とシャトル弁４６を長手方向に並べて収容し、弁体３７の底部側にはチェック弁４５を開，閉可能に配置する。また、圧力補償弁６７も弁体７０内にチェック弁７３とシャトル弁７４を同様に設ける。これにより油圧シリンダ７，８間の最高負荷圧を、圧力補償弁３２，６７の油圧室４３，７２に誘導すると共に、油圧ポンプ１の容量制御を行う制御管路５３内にも誘導し、方向制御弁１２，６２の中立時には最高負荷圧の誘導を遮断する構成としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に設けられ、複数の油圧アクチュエータを複合操作等で駆動制御するのに好適に用いられる圧力補償弁付き方向制御弁装置に関する。

一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械は、走行用または作業用等の油圧アクチュエータを複合操作により駆動する場合が多く、これらの油圧アクチュエータを駆動制御する油圧回路には、圧力補償弁付き方向制御弁装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−１３９５０６号公報

この種の従来技術による圧力補償弁付き方向制御弁装置は、可変容量型の油圧ポンプから吐出される圧油を油圧アクチュエータに給排するため切換操作され前記油圧アクチュエータに接続されるワークポートとメータイン可変絞りとを有した方向制御弁と、該方向制御弁のワークポートとメータイン可変絞りの出口側との間に配置され前記油圧アクチュエータに供給する圧油の圧力補償を行う圧力補償弁とを備えて構成されている。

そして、このような圧力補償弁付き方向制御弁装置は、単一の油圧ポンプから吐出される圧油を複数の油圧アクチュエータに供給して複合操作を行うような場合に、各アクチュエータの負荷圧のうち最も大きい最高負荷圧で前記圧力補償弁の開，閉を制御すると共に、この最高負荷圧を油圧ポンプの容量制御手段（例えば、レギュレータ）等に導くことによって油圧ポンプの吐出容量を可変に制御する構成としている。

これにより、複数の油圧アクチュエータを複合操作するときに、これらのアクチュエータ間の負荷圧が互いに異なる圧力状態にある場合でも、例えば負荷圧の低いアクチュエータには圧油が供給されるものの、負荷圧の高いアクチュエータへの圧油供給が不足してしまう等の不具合を解消でき、負荷圧の相違に係わりなく各アクチュエータを同時に駆動操作することができるものである。

即ち、各アクチュエータ毎に設けられる方向制御弁は、油圧ポンプから供給される圧油の圧力が前記最高負荷圧に達するまでは、それぞれの圧力補償弁によって各アクチュエータに対する圧油の供給を遮断し、この圧力が最高負荷圧を越えたときにのみ、それぞれの圧力補償弁が開弁することにより各アクチュエータに対しそれぞれの要求流量に応じた圧油を供給することができ、所謂複合操作の円滑化を図るものである。

ところで、上述した従来技術による圧力補償弁付き方向制御弁装置は、最高負荷圧の誘導と遮断を方向制御弁のスプールにより行い、油圧アクチュエータ側の負荷による圧油の漏洩を防ぐホールドチェック弁の機能を圧力補償弁に与え、弁構造の簡素化を図るようにしている。

しかし、従来技術の場合には、前記最高負荷圧の誘導と遮断を方向制御弁のスプールにより行う構成としているために、方向制御弁のスプールを軸方向に長く形成する必要が生じ、方向制御弁が大きくなってしまい、装置全体の大型化が避けられないという問題がある。

また、従来技術にあっては、一対の圧油給排口を有する油圧アクチュエータに対し、各圧油給排口に独立して接続される一対のワークポートを備え、これらの各ワークポートとメータイン可変絞りの出口側との間には一対の圧力補償弁を設ける構成としている。

このため、１個の油圧アクチュエータに対して２個の圧力補償弁を設ける必要が生じ、装置全体の部品点数が増加するばかりでなく、組立時の作業性が悪くなるという問題がある。

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、装置全体を小型化しコンパクトに形成できると共に、弁構造の簡素化を図ることができるようにした圧力補償弁付き方向制御弁装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、１個の油圧アクチュエータに対して単一の圧力補償弁を設けるだけでよく、部品点数を少なくして組立時の作業性等を向上することができるようにした圧力補償弁付き方向制御弁装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために本発明は、可変容量型の油圧ポンプから吐出される圧油を油圧アクチュエータに給排するため切換操作され前記油圧アクチュエータに接続されるワークポートとメータイン可変絞りとを有した方向制御弁と、該方向制御弁のワークポートとメータイン可変絞りの出口側との間に配置され前記油圧アクチュエータに供給する圧油の圧力補償を行う圧力補償弁とからなる圧力補償弁付き方向制御弁装置に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記圧力補償弁は、前記メータイン可変絞りの出口側圧力を移動方向の一側で受圧することにより開，閉弁され前記方向制御弁のワークポートとメータイン可変絞りの出口側とを連通，遮断する弁体と、該弁体の移動方向他側に配置され前記メータイン可変絞りの出口側圧力に抗して該弁体を閉弁方向に押圧する油圧室と、前記弁体に設けられ前記メータイン可変絞りの出口側圧力が前記油圧ポンプの容量制御を行う容量制御圧として制御管路側に流通するのを許し逆向きの流れを阻止するチェック弁と、該チェック弁と共に前記弁体に設けられ前記ワークポートの負荷圧と前記制御管路の容量制御圧のうち高い方の圧力を選択し、選択した圧力を前記油圧室に導くシャトル弁とを備える構成としたことにある。

このように構成することにより、圧力補償弁の弁体に設けたチェック弁は、方向制御弁のメータイン可変絞りを介して供給される油圧ポンプからの圧油（出口側圧力）が、油圧ポンプの容量制御を行う容量制御圧として制御管路側に流通するのを許し、逆向きの流れを阻止するため、複数の油圧アクチュエータに発生する負荷圧のうち最高負荷圧を制御管路側に流通させ、この最高負荷圧に従って油圧ポンプの容量制御を行うことができる。

また、圧力補償弁の弁体に設けたシャトル弁は、方向制御弁のワークポート内に発生する油圧アクチュエータの負荷圧と前記制御管路の容量制御圧のうち高い方の圧力（最高負荷圧）を選択して圧力補償弁の油圧室に導くことができ、この選択した圧力に従って圧力補償弁の弁体を閉弁方向に押圧することができる。このため、圧力補償弁の弁体は、前記メータイン可変絞りの出口側圧力（油圧ポンプの吐出圧）が前記最高負荷圧に達するまで閉弁状態に留まり、油圧アクチュエータに対する圧油の供給を遮断できる。そして、この圧力が最高負荷圧を越えたときには、圧力補償弁を前記油圧室内の圧力に抗して開弁することができ、方向制御弁の切換操作（要求流量）に応じた圧油を各油圧アクチュエータに対して供給できると共に、これらの油圧アクチュエータを所謂複合操作により円滑に駆動することができる。

また、請求項２の発明によると、方向制御弁と圧力補償弁は共通の弁ケーシングを有し、該弁ケーシングには、前記方向制御弁のメータイン可変絞りを有したスプールが摺動可能に挿嵌されるスプール摺動穴と、該スプール摺動穴から離れて位置し前記圧力補償弁の弁体が摺動可能に挿嵌される弁体摺動穴と、前記弁体の移動方向一側に位置して該弁体摺動穴に形成され前記弁体が離着座する弁座と、該弁座と前記スプール摺動穴との間に形成され前記メータイン可変絞りの出口側圧力を前記弁体の一側部位で受圧させる出口側ポートと、常時は前記弁体により該出口側ポートから遮断され前記弁体が弁座から離座したときに該出口側ポートと連通するワークポートとを設けてなる構成としている。

これにより、方向制御弁と圧力補償弁とに共通の弁ケーシング内には、スプール摺動穴、弁体摺動穴、弁座、出口側ポートおよびワークポートを設けることができ、前記スプール摺動穴内にはメータイン可変絞りを有したスプールを挿嵌して方向制御弁を組立てることができる。また、弁体摺動穴内に挿嵌した弁体は、その一側で弁座に離着座することにより、前記出口側ポートをワークポートに対して連通，遮断することができ、油圧アクチュエータに対する圧油の供給，停止を制御することができる。

また、請求項３の発明によると、弁ケーシングは、油圧アクチュエータの一対の圧油給排口と個別に接続される左，右一対のアクチュエータ側ポートを有し、ワークポートは、スプールが中立位置にあるときに該左，右一対のアクチュエータ側ポートに対して共に遮断され、前記スプールが中立位置から左，右に摺動変位したときには、いずれか一方のアクチュエータ側ポートと連通し他方のアクチュエータ側ポートから遮断される構成としている。

この場合には、方向制御弁のスプールが中立位置にある間は、弁ケーシングに設けたワークポートを左，右のアクチュエータ側ポートから共に遮断でき、方向制御弁のスプールを中立位置から左，右に摺動変位させるように切換操作したときには、左，右のアクチュエータ側ポートのうちいずれか一方のアクチュエータ側ポートをワークポートに連通させ、他方のアクチュエータ側ポートをワークポートから遮断し続けることができる。

また、請求項４の発明によると、ワークポートは、スプールが摺動変位する左，右方向に沿って弁体摺動穴と交差するように延び、その両端側が出口側ポートから左，右に離間した位置でスプール摺動穴にそれぞれ開口してなる構成としている。

これにより、弁ケーシング内にはワークポートを弁体摺動穴と左，右方向で交差するように形成でき、ワークポートの左，右両端側を出口側ポートから左，右に離間した位置でスプール摺動穴にそれぞれ開口させ、スプールの摺動変位に応じてワークポートを左，右のアクチュエータ側ポートのいずれかに連通させることができる。

一方、請求項５の発明によると、圧力補償弁の弁体は、移動方向の一側が底部となり他側が油圧室に開口する有底筒状体として形成し、この弁体内には、チェック弁が底部側に位置するように該チェック弁とシャトル弁とを前記弁体の移動方向に並べて配置する構成としている。

これにより、有底筒状に形成された圧力補償弁の弁体内に、チェック弁とシャトル弁とを弁体の移動方向に並べてコンパクトに収容することができ、前記弁体の底部側にはチェック弁を開，閉可能に配置することができる。

また、請求項６の発明によると、弁体には、底部側に位置してメータイン可変絞りの出口側圧力をチェック弁の流入側に導く圧力導入孔と、前記弁体の外周側に位置して制御管路に連通する第１の環状溝と、該第１の環状溝を前記チェック弁の流出側に連通させる第１の油路と、前記第１の環状溝から弁体の長手方向に離間しワークポートに連通する第２の環状溝と、該第２の環状溝をシャトル弁の流入側に連通させる第２の油路とを設ける構成としている。

これにより、有底筒状に形成された圧力補償弁の弁体は、その底部側に形成した圧力導入孔を通じてメータイン可変絞りの出口側圧力をチェック弁の流入側に導くことができ、チェック弁の開弁時には、弁体内の第１の油路、第１の環状溝を介して前記圧力を制御管路に導くことができる。また、油圧アクチュエータの負荷圧がワークポートに発生したときには、この負荷圧を第２の環状溝、第２の油路を介してシャトル弁の流入側に導くことができ、シャトル弁は、制御管路の容量制御圧と負荷圧のうち高い方の圧力（最高負荷圧）を圧力補償弁の油圧室に導入することができる。

さらに、請求項７の発明によると、シャトル弁は、第１の油路に連通する第１の流入路と、第２の油路に連通する第２の流入路と、弁体の他側で油圧室に開口し該第１，第２の流入路のうち圧力が高い方の流入路から導かれる圧力を前記油圧室に流出させる流出路とを備える構成としている。

これにより、シャトル弁は、第１の油路に連通する第１の流入路と第２の油路に連通する第２の流入路のうち、圧力が高い方の流入路から導かれる圧力を流出路側から油圧室に流出させ、高い方の圧力（複数の油圧アクチュエータの最高負加圧）に従って圧力補償弁の弁体を開，閉弁することができる。

上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、方向制御弁のワークポートとメータイン可変絞りの出口側との間に配置され油圧アクチュエータに供給する圧油の圧力補償を行う圧力補償弁を、弁体、油圧室、チェック弁およびシャトル弁により構成し、このシャトル弁をチェック弁と共に前記弁体に設ける構成としているので、複数の油圧アクチュエータに発生する負荷圧のうち最高負荷圧を制御管路側に流通させ、この最高負荷圧に従って油圧ポンプの容量制御を行うことができる。また、前記弁体に設けたシャトル弁は、前記最高負荷圧を選択して圧力補償弁の油圧室に導くことができ、この選択した圧力に従って圧力補償弁の弁体を閉弁方向に押圧することができる。

このため、圧力補償弁の弁体は、前記メータイン可変絞りの出口側圧力（油圧ポンプの吐出圧）が前記最高負荷圧に達するまで閉弁状態に留まり、油圧アクチュエータに対する圧油の供給を遮断できる。そして、この圧力が最高負荷圧を越えたときには、圧力補償弁の弁体を前記油圧室内の圧力に抗して開弁することができ、方向制御弁の切換操作（要求流量）に応じた圧油を各油圧アクチュエータに対して供給できると共に、これらの油圧アクチュエータを所謂複合操作により円滑に駆動することができる。従って、圧力補償弁の弁体にチェック弁とシャトル弁とを設けることにより、方向制御弁装置全体を小型化しコンパクトに形成できると共に、弁構造の簡素化を図ることができる。また、１個の油圧アクチュエータに対して単一の圧力補償弁を設けるだけでよく、部品点数を少なくして組立時の作業性等を向上することができる。

また、請求項２に記載の発明によると、方向制御弁と圧力補償弁とに共通の弁ケーシング内に、スプール摺動穴、弁体摺動穴、弁座、出口側ポートおよびワークポートを設けることができ、前記スプール摺動穴内にはメータイン可変絞りを有したスプールを挿嵌して方向制御弁を組立てることができる。また、弁体摺動穴内に挿嵌した弁体は、その一側で弁座に離着座することにより、前記出口側ポートをワークポートに対して連通，遮断することができ、油圧アクチュエータに対する圧油の供給，停止を制御することができる。

また、請求項３に記載の発明によると、弁ケーシングは、油圧アクチュエータの一対の圧油給排口と個別に接続される左，右一対のアクチュエータ側ポートを有する構成としているので、方向制御弁のスプールが中立位置にある間は、弁ケーシングに設けたワークポートを左，右のアクチュエータ側ポートから共に遮断でき、方向制御弁のスプールを中立位置から左，右に摺動変位させるように切換操作したときには、左，右のアクチュエータ側ポートのうちいずれか一方のアクチュエータ側ポートをワークポートに連通させ、他方のアクチュエータ側ポートをワークポートから遮断することができ、これによって油圧アクチュエータを駆動制御することができる。

また、請求項４に記載の発明によると、ワークポートは、スプールが摺動変位する左，右方向に沿って弁体摺動穴と交差するように延び、その両端側が出口側ポートから左，右に離間した位置でスプール摺動穴にそれぞれ開口してなる構成としているので、弁ケーシング内にはワークポートを弁体摺動穴と左，右方向で交差するように形成でき、ワークポートの左，右両端側を出口側ポートから左，右に離間した位置でスプール摺動穴にそれぞれ開口させ、スプールの摺動変位に応じてワークポートを左，右のアクチュエータ側ポートのいずれかに連通することができる。

一方、請求項５に記載の発明は、圧力補償弁の弁体を、移動方向の一側が底部となり他側が油圧室に開口する有底筒状体として形成する構成としているので、有底筒状に形成された圧力補償弁の弁体内に、チェック弁とシャトル弁とを並べてコンパクトに収容することができ、前記弁体の底部側にはチェック弁を開，閉可能に配置することができる。

また、請求項６に記載の発明によると、有底筒状に形成された圧力補償弁の弁体は、その底部側に形成した圧力導入孔を通じてメータイン可変絞りの出口側圧力をチェック弁の流入側に導くことができ、チェック弁の開弁時には、弁体内の第１の油路、第１の環状溝を介して前記圧力を制御管路に導くことができる。また、油圧アクチュエータの負荷圧がワークポートに発生したときには、この負荷圧を第２の環状溝、第２の油路を介してシャトル弁の流入側に導くことができ、シャトル弁は、制御管路の容量制御圧と負荷圧のうち高い方の圧力（最高負荷圧）を圧力補償弁の油圧室に導入することができる。

さらに、請求項７に記載の発明によると、シャトル弁は、第１の油路に連通する第１の流入路と、第２の油路に連通する第２の流入路と、弁体の他側で油圧室に開口し該第１，第２の流入路のうち圧力が高い方の流入路から導かれる圧力を前記油圧室に流出させる流出路とを備える構成としているので、シャトル弁は、第１の油路に連通する第１の流入路と第２の油路に連通する第２の流入路のうち圧力が高い方の流入路から導かれる圧力を流出路側から油圧室に流出させ、高い方の圧力（複数の油圧アクチュエータの最高負加圧）に従って圧力補償弁の弁体を開，閉弁することができる。

以下、本発明の実施の形態による圧力補償弁付き方向制御弁装置を、油圧ショベル等の作業用油圧回路に適用した場合を例に挙げ、添付図面の図１ないし図６に従って詳細に説明する。

図中、１はタンク２と共に油圧源を構成する可変容量型の油圧ポンプで、該油圧ポンプ１は、例えば斜板式または斜軸式の可変容量型油圧ポンプからなり、斜板または斜軸等の容量可変部１Ａを有している。そして、油圧ポンプ１は、油圧ショベルの原動機（図示せず）によって回転駆動され、タンク２内から吸込んだ作動油を高圧の圧油としてポンプ管路３内に吐出するものである。

この場合、ポンプ管路３内に吐出された圧油は、後述の方向制御弁１２，６２等を介して油圧シリンダ７，８等に供給され、油圧シリンダ７，８からの戻り油は、方向制御弁１２，６２側からタンク管路４を介してタンク２へと環流するように排出される。

５は油圧ポンプ１の容量制御を行う容量制御手段としてのレギュレータで、該レギュレータ５は、後述の制御管路５３内に発生する容量制御圧（後述する油圧シリンダ７，８等の最高負荷圧）等に従って油圧ポンプ１の容量可変部１Ａを傾転駆動し、容量可変部１Ａの傾転角等に応じて油圧ポンプ１の吐出量（押しのけ容積）を可変に制御するものである。

６は油圧ポンプ１の吐出圧を検出する検出管路で、該検出管路６は、後述の方向制御弁１２，６２よりも上流側となる位置でポンプ管路３内の圧力（吐出圧）を検出し、その検出圧Ｐａをレギュレータ５に導くものである。また、レギュレータ５には、後述の制御管路５３から容量制御圧Ｐｂ（油圧シリンダ７，８等の最高負荷圧）が導かれる。

そして、レギュレータ５は、油圧ポンプ１の吐出圧である検出圧Ｐａと容量制御圧Ｐｂとの差圧ΔＰ（ΔＰ＝Ｐａ−Ｐｂ）に従って、油圧ポンプ１の押しのけ容積である吐出容量を可変に制御し、所謂ロードセンシングレギュレータとして機能するものである。

即ち、制御管路５３からの容量制御圧Ｐｂ（油圧シリンダ７，８等の最高負荷圧）が高くなり、前記差圧ΔＰがロードセンシング用の基準圧力（図示せず）よりも小さくなったときには、レギュレータ５は、容量可変部１Ａの傾転角が大きくなるように油圧ポンプ１の容量制御を行い、油圧ポンプ１から吐出される圧油の流量（吐出量）を増大させ、前記差圧ΔＰを基準圧力に近付けるような制御を行う。

また、制御管路５３からの容量制御圧Ｐｂが漸次低下し、前記差圧ΔＰがロードセンシング用の基準圧力よりも大きくなったときには、レギュレータ５は、容量可変部１Ａの傾転角が小さくなるように油圧ポンプ１の容量制御を行い、圧油の吐出量を減少させることによって、前記差圧ΔＰを基準圧力を近付けるようにロードセンシング制御を行うものである。

７，８は油圧アクチュエータを構成する作業用の油圧シリンダで、該油圧シリンダ７，８は、例えば油圧ショベルの作業装置（図示せず）に設けられるブームシリンダ、アームシリンダまたはバケットシリンダ等を構成するものである。そして、油圧シリンダ７は一対の圧油給排口７Ａ，７Ｂを有し、該圧油給排口７Ａ，７Ｂは、一対の管路９Ａ，９Ｂに接続されている。

また、油圧シリンダ８は一対の圧油給排口８Ａ，８Ｂを有し、該圧油給排口８Ａ，８Ｂは、一対の管路１０Ａ，１０Ｂに接続されている。そして、油圧シリンダ７，８は、油圧ポンプ１からの圧油が後述の方向制御弁１２，６２等を介して給排されることにより、前記作業装置を作動させるものである。

１１は油圧ポンプ１、タンク２と油圧シリンダ７との間に設けられた方向制御弁装置で、該方向制御弁装置１１は、図１に示すように油圧ポンプ１からの圧油を油圧シリンダ７に給排するため中立位置（イ）から左，右の切換位置（ロ），（ハ）に切換操作される方向制御弁１２と、後述の圧力補償弁３２とにより構成されている。

そして、方向制御弁装置１１は、図２に示す如く方向制御弁１２と圧力補償弁３２とに共通した後述の弁ケーシング１３を有している。また、方向制御弁１２は、後述するスプール２１の中央ランド２２、ノッチ２２Ａ，２２Ｂ等によって構成されるメータイン可変絞り１２Ａ，１２Ｂと、後述の端部ランド２４Ａ，２４Ｂ、ノッチ２５Ａ，２５Ｂ等によって構成されるメータアウト可変絞り１２Ｃ，１２Ｄと、後述のワークポート１８等とを有しているものである。

１３は方向制御弁装置１１の弁本体を構成した方向制御弁１２と圧力補償弁３２とに共通の弁ケーシングで、該弁ケーシング１３には、図２ないし図６に示す如く左右方向に延びたスプール摺動穴１４と、該スプール摺動穴１４の軸方向中間部（中央部）に位置しスプール摺動穴１４とほぼ直交する方向に延びた出口側ポート１５および弁体摺動穴１６と、後述のポンプポート１７Ａ，１７Ｂ、ワークポート１８、アクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂおよびタンクポート２０Ａ，２０Ｂ等とが設けられている。

また、弁体摺動穴１６は、後述する圧力補償弁３２の弁体３７が摺動可能に挿嵌されるもので、出口側ポート１５に臨む弁体摺動穴１６の一側には、弁体３７が離着座する環状の弁座１６Ａが形成されている。そして、出口側ポート１５はスプール摺動穴１４と連通し、前述したメータイン可変絞り１２Ａ，１２Ｂの出口側圧力を弁体３７の一側面に受圧させるものである。

１７Ａ，１７Ｂは油圧ポンプ１の吐出側にポンプ管路３を介して接続された左，右のポンプポートで、該ポンプポート１７Ａ，１７Ｂは、出口側ポート１５から左，右に離間してスプール摺動穴１４の外周側に形成され、後述するスプール２１の中央ランド２２、ノッチ２２Ａ，２２Ｂを介して出口側ポート１５に連通，遮断されるものである。

１８は弁ケーシング１３内に形成されたワークポートで、該ワークポート１８は、その長さ方向中間部が弁体摺動穴１６を径方向に貫通（交差）して左，右方向に延び、その左，右両端側は、出口側ポート１５から左，右に離間した位置でスプール摺動穴１４の外周側に開口している。

即ち、ワークポート１８は全体として二股形状をなし、その長さ方向中間部が弁体摺動穴１６と連通している。そして、ワークポート１８の左，右両端側は、ポンプポート１７Ａ，１７Ｂと後述のアクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂとの間でスプール摺動穴１４に連通するものである。

１９Ａ，１９Ｂは弁ケーシング１３に形成された左，右一対のアクチュエータ側ポートで、該アクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂは、ワークポート１８の左，右両端側と後述のタンクポート２０Ａ，２０Ｂとの間に位置してスプール摺動穴１４の外周側に連通するものである。

また、アクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂは、油圧シリンダ７の圧油給排口７Ａ，７Ｂに一対の管路９Ａ，９Ｂを介して個別に接続されている。そして、アクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂは、後述するスプール２１の切換ランド２３Ａ，２３Ｂを介してワークポート１８に連通，遮断されるものである。

２０Ａ，２０Ｂは弁ケーシング１３内に形成された左，右一対のタンクポートで、該タンクポート２０Ａ，２０Ｂは、アクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂよりも左，右方向の外側に位置してスプール摺動穴１４の外周側に連通するものである。また、タンクポート２０Ａ，２０Ｂは、タンク管路４を介してタンク２に常時連通している。

そして、タンクポート２０Ａ，２０Ｂは、後述するスプール２１の端部ランド２４Ａ，２４Ｂ、ノッチ２５Ａ，２５Ｂを介してアクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂと連通，遮断され、油圧シリンダ７からの戻り油をタンク２内に環流（排出）させるものである。

２１は方向制御弁１２のスプールで、該スプール２１は、弁ケーシング１３のスプール摺動穴１４内に挿嵌され、後述するパイロットポート２８Ａ，２８Ｂからのパイロット圧に従ってスプール摺動穴１４内を左，右方向に摺動変位する。これにより、図１に示す方向制御弁１２は、中立位置（イ）から左，右の切換位置（ロ），（ハ）に切換わるものである。

そして、スプール２１には、その軸方向中間部（中央部）に位置し出口側ポート１５をポンプポート１７Ａ，１７Ｂに左，右のノッチ２２Ａ，２２Ｂを介して連通，遮断させる中央ランド２２と、該中央ランド２２から左、右両側に離間した後述の切換ランド２３Ａ，２３Ｂおよび端部ランド２４Ａ，２４Ｂとが形成されている。

この場合、スプール２１の中央ランド２２は、左，右のノッチ２２Ａ，２２Ｂと共にメータイン可変絞り１２Ａ，１２Ｂ（図１参照）を構成し、方向制御弁１２が左，右の切換位置（ロ），（ハ）に切換えられたときに、メータイン可変絞り１２Ａ，１２Ｂを出口側ポート１５に連通させる。

また、方向制御弁１２が図１に示す如く中立位置（イ）にあるときには、メータイン可変絞り１２Ａ，１２Ｂが出口側ポート１５から共に遮断され、図２に示す中央ランド２２は、出口側ポート１５とポンプポート１７Ａ，１７Ｂとの間を遮断状態に保持するものである。

２３Ａ，２３Ｂは中央ランド２２から左、右に離間してスプール２１に設けられた左，右の切換ランドで、該切換ランド２３Ａ，２３Ｂは、ワークポート１８の両端側をアクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂに対して連通，遮断させる。また、切換ランド２３Ａ，２３Ｂは、ポンプポート１７Ａ，１７Ｂをワークポート１８の両端側から常に遮断している。

２４Ａ，２４Ｂはスプール２１の両端側に設けられた左，右の端部ランドで、該端部ランド２４Ａ，２４Ｂは、切換ランド２３Ａ，２３Ｂから左，右に離間して位置し、その外周側にはノッチ２５Ａ，２５Ｂが形成されている。そして、端部ランド２４Ａ，２４Ｂは、アクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂとタンクポート２０Ａ，２０Ｂとの間をノッチ２５Ａ，２５Ｂを介して連通，遮断するものである。

２６はスプール２１の切換ランド２３Ｂと端部ランド２４Ｂとの間に設けられた逃がし通路で、該逃がし通路２６は、図２に示す如くスプール２１が中立位置にあるときに、ワークポート１８をタンクポート２０Ｂに連通させ、ワークポート１８内の圧力をタンク圧のレベルまで低下させるものである。

２７Ａ，２７Ｂはスプール２１と共に方向制御弁１２を構成する左，右の蓋体で、該蓋体２７Ａ，２７Ｂは、スプール摺動穴１４の軸方向（左，右方向）両側に位置して弁ケーシング１３に設けられ、スプール摺動穴１４の両端側を閉塞するものである。

また、蓋体２７Ａ，２７Ｂにはパイロットポート２８Ａ，２８Ｂが設けられ、これらのパイロットポート２８Ａ，２８Ｂには、例えば油圧ショベルのオペレータが手動操作する減圧弁型パイロット弁等の遠隔操作弁（図示せず）からパイロット圧が供給される。そして、方向制御弁１２のスプール２１は、このときのパイロット圧に従ってスプール摺動穴１４内を左，右方向に摺動変位されるものである。

ここで、右側の蓋体２７Ｂは、左側の蓋体２７Ａよりも長尺に形成され、この蓋体２７Ｂ内には、後述のスリーブ２９、ストッパ３０、センタリング用のばね３１等が設けられている。また、蓋体２７Ｂには、図２に示す如くばね３１の端部が当接する環状の段部２７Ｂ1 が設けられている。

２９は弁ケーシング１３の端面と蓋体２７Ｂとの間に挟持して設けられたスリーブで、該スリーブ２９は、その内径がスプール摺動穴１４の穴径に対応し、蓋体２７Ｂ内でスプール２１を摺動可能に支持している。また、スリーブ２９は、スプール２１が図３に示すように中立位置にあるとき、または図６に示す如く左方向に摺動変位した（図１に示す切換位置（ハ）に対応する）ときに、後述するばね３１のばね力を受承するものである。

３０はスプール２１の右側端部に螺着して設けられたストッパで、該ストッパ３０は、蓋体２７Ｂ内に摺動変位可能に配置され、蓋体２７Ｂ内を軸方向に延びる軸部３０Ａを有している。そして、ストッパ３０は、例えば図４に示すようにスプール２１が右方向に摺動変位したときに、スプール２１のストロークエンドを規制するものである。

３１はスプール２１を中立位置に保持するためのセンタリング用のばねで、該ばね３１は、軸部３０Ａの外周側に位置してスプール２１の端面（スリーブ２９の端面）とストッパ３０（蓋体２７Ｂの段部２７Ｂ1 ）との間に予め初期荷重を与えた状態で配設されている。そして、ばね３１は、パイロットポート２８Ａ，２８Ｂからのパイロット圧がタンク圧レベルまで低下したときに、スプール２１を中立位置に保持するものである。

また、パイロットポート２８Ａからのパイロット圧でスプール２１が図４に示す如く右方向に摺動変位するときに、ばね３１は、スプール２１の端面と蓋体２７Ｂの段部２７Ｂ1 との間で圧縮変形され、パイロットポート２８Ｂからのパイロット圧でスプール２１が図６に示す如く左方向に摺動変位するときには、スリーブ２９の端面とストッパ３０との間で圧縮変形されるものである。

３２は方向制御弁装置１１の一部を構成する圧力補償弁で、該圧力補償弁３２は、弁ケーシング１３に設けた弁体摺動穴１６と、この弁体摺動穴１６を外側から閉塞するように弁ケーシング１３に衝合して設けられた蓋体３３と、後述の弁体３７、チェック弁４５およびシャトル弁４６等とにより構成されている。

３４はワークポート１８に連通して弁ケーシング１３内に設けられた油穴、３５は該油穴３４と弁体摺動穴１６との間に位置して弁ケーシング１３に設けられた傾斜孔で、該傾斜孔３５は、図３に示す如く弁体摺動穴１６と油穴３４との間を斜め傾斜してに延び、油穴３４を後述するシャトル弁４６の流入路４８Ａ側に連通させるものである。

３６は弁体摺動穴１６の周囲に位置して弁ケーシング１３に設けられた環状の凹溝で、該凹溝３６は、図３に示すようにワークポート１８と傾斜孔３５との間に位置して弁体摺動穴１６の周壁を全周にわたり環状に切欠くように形成され、後述の制御管路５３と接続されている。また、凹溝３６は、後述する弁体３７の環状溝３９と常時連通し、後述するシャトル弁４６の流入路４７Ａ側に制御管路５３内の容量制御圧を作用させるものである。

３７は弁体摺動穴１６内に挿嵌された圧力補償弁３２の弁体で、この弁体３７は、図２、図３に示す如く有底筒状体として形成され、底部となる長手方向（弁体３７の移動方向）の一側部位が弁体摺動穴１６の弁座１６Ａに離着座するものである。即ち、弁体３７は、その底部側で出口側ポート１５内の圧力を受圧することにより開，閉弁され、弁ケーシング１３内で出口側ポート１５とワークポート１８との間を連通，遮断するものである。

ここで、弁体３７の内周側には、図３に示す如く段付の有底穴３７Ａが形成され、この有底穴３７Ａ内には、後述のチェック弁４５とシャトル弁４６とが軸方向（弁体３７の移動方向となる長手方向に）に並べて収容されている。そして、弁体３７の底部側には、有底穴３７Ａ内に連通し、出口側ポート１５内の圧力を図３中の矢示Ａ方向でチェック弁４５の流入側に導く圧力導入孔３８が形成されている。

また、弁体３７の外周側には、弁体摺動穴１６との間に位置して軸方向（弁体３７の長手方向）で互いに離間した第１，第２の環状溝３９，４０が形成されている。そして、第１の環状溝３９は、弁体摺動穴１６側の凹溝３６を介して制御管路５３と常時連通し、第２の環状溝４０は、弁ケーシング１３の傾斜孔３５、油穴３４を介してワークポート１８に常時連通しているものである。

また、弁体３７の底部側には、後述するチェック弁４５の流出側を第１の環状溝３９に連通させる第１の油路４１が斜めに傾斜して形成されている。さらに、弁体３７には、第２の環状溝４０と常時連通する第２の油路４２が径方向に穿設され、該油路４２は、ワークポート１８内に発生する油圧シリンダ７の負荷圧を油穴３４、傾斜孔３５および環状溝４０を介して後述するシャトル弁４６の流入路４８Ａ側に導くものである。

４３は弁体３７の開口側となる長手方向の他側に位置して蓋体３３との間に形成された油圧室で、該油圧室４３は、シャトル弁４６を介して高い圧力（油圧シリンダ７，８等の最高負荷圧）が導かれることにより、弁体３７を弁座１６Ａに向けて閉弁方向に押圧するものである。

４４は油圧室４３内に位置して蓋体３３と弁体３７との間に配設された弱ばねで、該弱ばね４４は、油圧室４３内の圧力と共に弁体３７を常時閉弁方向に付勢し、例えば外部から振動等で弁体３７が不用意に開弁するのを防ぐものである。このため、弱ばね４４は、ばね力が小さいコイルスプリング等により構成されている。

４５は弁体３７の有底穴３７Ａ内に設けられたチェック弁で、該チェック弁４５は、公知のボール弁からなり、弁体３７の底部側で圧力導入孔３８を第１の油路４１および後述の流入路４７Ａに対して開，閉するものである。そして、チェック弁４５は、出口側ポート１５内の圧力が図３中の矢示Ａ方向に作用するときに、この圧力によって開弁され、矢示Ａ方向とは逆向きの流れを阻止するものである。

即ち、チェック弁４５は、出口側ポート１５内の圧力が制御管路５３側に向けて流通するのを許し、逆向きに流れを阻止する。このため、出口側ポート１５内の圧力が制御管路５３内の圧力よりも高いときにはチェック弁４５が開弁し、出口側ポート１５内の圧力が制御管路５３内の圧力よりも低いときには、チェック弁４５は閉弁し続けるものである。

４６はチェック弁４５と共に弁体３７の有底穴３７Ａ内に収容して設けられた高圧選択弁としてのシャトル弁で、該シャトル弁４６は、図３に示すチェック弁４５を上側から覆うように有底穴３７Ａ内に挿嵌して設けられた下側に位置する第１の弁部材４７と、下端側（長手方向の一側）が該弁部材４７に衝合して有底穴３７Ａ内に挿嵌された上側に位置する第２の弁部材４８と、該弁部材４８，４７間に可動に設けられたボール弁体４９とにより大略構成されている。

ここで、シャトル弁４６の弁部材４７は、短尺の筒体からなり、その内周側は第１の流入路４７Ａとなっている。そして、該流入路４７Ａは、チェック弁４５の流出側と弁体３７の油路４１とに常時連通し、例えば制御管路５３内の容量制御圧をボール弁体４９に向けて導くものである。

また、シャトル弁４６の弁部材４８は、弁部材４７よりも長尺の棒状体からなり、弁部材４７との間でボール弁体４９を収容する構成となっている。そして、弁部材４８には、弁部材４７の流入路４７Ａと対向する方向に延びる第２の流入路４８Ａが設けられ、該流入路４８Ａは、弁部材４８の外周側に形成された長手方向の油溝４８Ｂ等を介して弁体３７の油路４２と常時連通している。

そして、弁部材４８の流入路４８Ａは、ワークポート１８内に発生する油圧シリンダ７の負荷圧を油穴３４、傾斜孔３５、環状溝４０および油溝４８Ｂ等を介してボール弁体４９に作用させる。これにより、ボール弁体４９は、前記流入路４７Ａ，４８Ａの圧力のうち高い方の圧力を選択し、選択した圧力を後述の流出路５０側に流通させるものである。

また、弁部材４８の外周側には、流入路４８Ａ側の油溝４８Ｂとは周方向の異なる位置に長手方向の油溝４８Ｃが形成され、この油溝４８Ｃは、ボール弁体４９で選択した高い方の圧力を流出路５０に導く構成となっている。

５０はシャトル弁４６の弁部材４８内に設けられた流出路で、この流出路５０は、長手方向の一側が油溝４８Ｃに連通し、長手方向の他側は後述の栓体５１を介して油圧室４３に連通している。そして、流出路５０は、ボール弁体４９により選択された高い方の圧力を油圧室４３内に導くものである。

５１は弁体３７の有底穴３７Ａを開口端側から閉塞する栓体で、この栓体５１は、図３に示す如く弁体３７の有底穴３７Ａ内にチェック弁４５、シャトル弁４６の弁部材４７、ボール弁体４９、弁部材４８を順次挿入した状態で、これらの上側から有底穴３７Ａの開口側に螺着される。

これにより栓体５１は、チェック弁４５、シャトル弁４６の弁部材４７、ボール弁体４９、弁部材４８を弁体３７の有底穴３７Ａ内に抜止め状態で取付けるものである。また、栓体５１には、軸方向の油孔５１Ａが穿設され、この油孔５１Ａは、シャトル弁４６の流出路５０を油圧室４３に常時連通させている。

５２Ａ，５２Ｂは弁ケーシング１３のアクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂとタンクポート２０Ａ，２０Ｂとの間に設けられたオーバロードリリーフ弁で、該オーバロードリリーフ弁５２Ａ，５２Ｂは、例えば図４、図６に示す如く油圧シリンダ７の圧油給排口７Ａ，７Ｂに油圧ポンプ１からの圧油を給排するときに管路９Ａ，９Ｂ、アクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂ側で過剰圧が発生すると、この過剰圧をタンクポート２０Ａ，２０Ｂ側に逃がすように開弁するものである。

また、オーバロードリリーフ弁５２Ａ，５２Ｂは、メイクアップ用のチェック弁（図示せず）も内蔵し、例えば油圧シリンダ７に慣性力が働いて管路９Ａ，９Ｂ、アクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂ内に負圧が発生するようなときに、タンクポート２０Ａ，２０Ｂからアクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂ側に向けてタンク２内の油液を補給し、キャビテーション等の発生を抑える機能も有している。

５３は図１に示すように油圧シリンダ７，８等の負荷圧を容量制御圧Ｐｂとして油圧ポンプ１のレギュレータ５に導く制御管路で、該制御管路５３は、図１に示す圧力補償弁３２の凹溝３６と後述する圧力補償弁６７の凹溝６９等とに接続され、油圧シリンダ７，８等に発生する負荷圧のうち、最も高圧となる最高負荷圧をタンク２側に誘導するものである。

ここで、制御管路５３の下流側には、図１に示すようにタンク２とレギュレータ５との間に位置して絞り５４が設けられ、制御管路５３内を圧油が流通する間は、この絞り５４によって制御管路５３内には前記最高負荷圧に対応した容量制御圧Ｐｂが発生するものである。

次に、６１は図１に示す如く油圧ポンプ１、タンク２と油圧シリンダ８との間に設けられた他の方向制御弁装置で、該方向制御弁装置６１は、前述した油圧シリンダ７側の方向制御弁装置１１とほぼ同様に構成され、油圧ポンプ１からの圧油を油圧シリンダ８に給排するため中立位置（イ）から左，右の切換位置（ロ），（ハ）に切換操作される方向制御弁６２と、後述の圧力補償弁６７とを備えている。

そして、方向制御弁装置６１は、方向制御弁６２と圧力補償弁６７とに共通した弁ケーシング（図示せず）を有している。また、方向制御弁６２は、前述した方向制御弁１２と同様に、メータイン可変絞り６２Ａ，６２Ｂと、メータアウト可変絞り６２Ｃ，６２Ｄ、出口側ポート６３、ワークポート６４、パイロットポート６５Ａ，６５Ｂおよびセンタリング用のばね６６等を有している。

また、圧力補償弁６７も、方向制御弁装置１１の圧力補償弁３２と同様に構成され、油穴６８、凹溝６９、弁体７０、圧力導入孔７１、油圧室７２、チェック弁７３、シャトル弁７４、流出路７５等を有している。そして、圧力補償弁６７の凹溝６９には、制御管路５３の端部が接続され、油圧シリンダ８に発生する負荷圧を弁体７０の開弁時にチェック弁７３を介して制御管路５３側に誘導する構成となっている。

本実施の形態による圧力補償弁３２，６７付き方向制御弁装置１１，６１を備えた油圧ショベルの作業用油圧回路は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、方向制御弁１２，６２が共に中立位置（イ）にあり、油圧シリンダ７，８等が全て停止しているときには、図１に示すように方向制御弁１２，６２の出口側ポート１５，６３が油圧ポンプ１のポンプ管路３から共に遮断された状態となる。

そして、方向制御弁１２のワークポート１８は、油圧シリンダ７の管路９Ａ，９Ｂ（アクチュエータ側ポート１９Ａ，１９Ｂ）から遮断されると共に、方向制御弁６２のワークポート６４は、油圧シリンダ８の管路１０Ａ，１０Ｂから遮断された状態に保持される。

また、スプール２１の切換ランド２３Ｂと端部ランド２４Ｂとの間に設けた逃がし通路２６は、図２に示す如くスプール２１が中立位置にあるときに、ワークポート１８をタンクポート２０Ｂに連通させ、ワークポート１８内の圧力をタンク圧のレベルまで低下させる。この点は、図１中に示す方向制御弁６２も同様であり、ワークポート６４内の圧力もタンク圧のレベルまで低下する。

このため、ワークポート１８，６４内には、油圧シリンダ７，８の負荷圧が導かれることがなく、圧力補償弁３２，６７の油圧室４３，７２内は、互いに低い圧力状態に保持されると共に、制御管路５３内の容量制御圧Ｐｂも低い圧力（タンク圧レベル）に保たれる。

この結果、油圧ポンプ１の吐出圧である検出圧Ｐａと容量制御圧Ｐｂとの差圧ΔＰ（ΔＰ＝Ｐａ−Ｐｂ）に従って油圧ポンプ１の容量制御を行うレギュレータ５は、容量可変部１Ａの傾転角を最小傾転とし、油圧ポンプ１から吐出される圧油の流量（吐出量）を最小流量まで低下させる。

次に、例えば油圧ショベルのオペレータが油圧シリンダ７を作動するために、図１に示す方向制御弁１２を中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切換えると、油圧ポンプ１からの圧油はポンプ管路３、メータイン可変絞り１２Ａを介して出口側ポート１５内へと図４中の矢示Ａ1 方向に流通する。

このとき、方向制御弁１２のスプール２１は、図４に示すようにワークポート１８とアクチュエータ側ポート１９Ａとの間を切換ランド２３Ａを介して連通させ、油圧シリンダ７の負荷圧が管路９Ａ、アクチュエータ側ポート１９Ａからワークポート１８内に導かれる。そして、ワークポート１８内の負荷圧は、油穴３４等を介してシャトル弁４６に導かれる。

また、出口側ポート１５内の圧力は、圧力導入孔３８を介してチェック弁４５に作用し、制御管路５３内の圧力よりも高い圧力状態にある間は、チェック弁４５が開弁して出口側ポート１５内の圧力が制御管路５３内に導かれる。

そして、シャトル弁４６は、チェック弁４５を介して導かれる出口側ポート１５内の圧力（制御管路５３内の圧力）と、ワークポート１８内の負荷圧のうち高い方の圧力を選択し、選択した圧力を流出路５０を通じて油圧室４３内に導く。

この状態で、出口側ポート１５内の圧力が圧力補償弁３２の油圧室４３内の圧力よりも高くなったときには、圧力補償弁３２の弁体３７が図５に示すように開弁し、ポンプ管路３からの圧油は、出口側ポート１５からワークポート１８内に向けて流通する。

この結果、油圧ポンプ１からの圧油は、ワークポート１８からアクチュエータ側ポート１９Ａ内へと図５中の矢示Ａ2 ，Ａ3 方向に流れ、図１に示す管路９Ａから油圧シリンダ７の圧油給排口７Ａ側に供給される。これにより、油圧シリンダ７は伸長方向に駆動される。

また、油圧シリンダ７からの戻り油は、圧油給排口７Ｂから管路９Ｂ、図４に示すアクチュエータ側ポート１９Ｂ、スプール２１の端部ランド２４Ｂ、ノッチ２５Ｂ（図１に示すメータアウト可変絞り１２Ｃ）を介してタンクポート２０Ｂ側に排出され、タンク管路４を介してタンク２内に戻される。

この間、ワークポート１８内に発生している油圧シリンダ７の負荷圧が図１、図５に示す油穴３４、シャトル弁４６、流出路５０等を介して圧力補償弁３２の油圧室４３内に導かれる。また、出口側ポート１５内の圧力は、このときの負荷圧とほぼ対応した圧力でチェック弁４５を介して凹溝３６にも導かれ、これによって制御管路５３内には、油圧シリンダ７の負荷圧に対応した容量制御圧Ｐｂが発生する。

また、油圧シリンダ８側の方向制御弁装置６１は、制御管路５３からの容量制御圧Ｐｂが図１に示す油穴６８、シャトル弁７４、流出路７５等を介して圧力補償弁６７の油圧室７２内に導かれ、圧力補償弁６７の弁体７０を容量制御圧Ｐｂに対応した圧力で閉弁方向に押圧することになる。

そして、レギュレータ５は、このときに制御管路５３から導かれる容量制御圧Ｐｂと油圧ポンプ１の吐出圧（検出圧Ｐａ）との差圧ΔＰに従って油圧ポンプ１の容量制御を行い、油圧ポンプ１から吐出される圧油の流量を前記負荷圧に対応して増大させる。

一方、図１に示す方向制御弁１２を中立位置（イ）から切換位置（ハ）に切換えたときには、油圧ポンプ１からの圧油がポンプ管路３、メータイン可変絞り１２Ｂを介して出口側ポート１５内に向け図６中の矢示Ｂ1 方向に流通する。そして、この場合も出口側ポート１５内の圧力が圧力補償弁３２の油圧室４３内の圧力よりも高くなったときに、圧力補償弁３２の弁体３７が開弁する。

そして、油圧ポンプ１からの圧油は、出口側ポート１５からワークポート１８内に向けて流通すると共に、ワークポート１８からアクチュエータ側ポート１９Ｂ内へと図６中の矢示Ｂ2 ，Ｂ3 方向に流れ、管路９Ｂから油圧シリンダ７の圧油給排口７Ｂ側に供給される。これにより、油圧シリンダ７は縮小方向に駆動される。

次に、油圧シリンダ７，８を複合操作するため、図１に示す方向制御弁１２を切換位置（ロ）または（ハ）に切換えた状態で、例えば方向制御弁６２を中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切換えたときには、油圧ポンプ１からの圧油はポンプ管路３、メータイン可変絞り６２Ａを介して出口側ポート６３側にも供給される。

しかし、このときには圧力補償弁６７の油圧室７２内に制御管路５３内の圧力（例えば、油圧シリンダ７の負荷圧）が導かれているため、出口側ポート６３内の圧力が油圧室７２内の圧力よりも高くなるまでは、圧力補償弁６７の弁体７０は閉弁状態に保持され、ホールドチェック弁として機能することができる。

そして、出口側ポート６３内の圧力が油圧室７２内の圧力よりも高くなったときには、圧力補償弁６７の弁体７０が開弁し、油圧ポンプ１からの圧油は、ポンプ管路３、メータイン可変絞り６２Ａ、出口側ポート６３、ワークポート６４および管路１０Ａを介して油圧シリンダ８に供給され、油圧シリンダ７，８を共に作動（複合動作）することができる。

また、このときには油圧シリンダ８の負荷圧が、ワークポート６４等を介してシャトル弁７４に導かれ、このシャトル弁７４は、油圧シリンダ８の負荷圧と制御管路５３内の圧力（油圧シリンダ７の負荷圧）のうち高い方の圧力を選択して流出路７５から油圧室７２内に導く。

そして、油圧シリンダ８の負荷圧が油圧シリンダ７よりも高い圧力（最高負荷圧）となっている場合には、この最高負荷圧が圧力補償弁６７の油圧室７２に導かれると共に、制御管路５３内にもチェック弁７３、凹溝６９等を介して油圧シリンダ８の負荷圧が導入される。

また、圧力補償弁３２側でも、シャトル弁４６がワークポート１８（油圧シリンダ７）の負荷圧と制御管路５３内の圧力とを比較し、例えば制御管路５３内の最高負荷圧を流出路５０を介して油圧室４３内に導くことになる。また、このときには圧力補償弁３２のチェック弁４５が、制御管路５３からの最高負荷圧（容量制御圧Ｐｂ）により閉弁されるものである。

そして、この場合もレギュレータ５は、制御管路５３から導かれる容量制御圧Ｐｂと油圧ポンプ１の吐出圧（検出圧Ｐａ）との差圧ΔＰに従って油圧ポンプ１の容量制御を行い、油圧ポンプ１から吐出される圧油の流量を、例えば油圧シリンダ７，８のうち最も高い最高負荷圧に対応して増大させる。

かくして、本実施の形態によれば、油圧ポンプ１から吐出される圧油を複数の油圧シリンダ７，８等に供給して複合操作を行うような場合に、これらの油圧シリンダ７，８等の負荷圧のうち最も大きい最高負荷圧によって、圧力補償弁３２，６７の弁体３７，７０を開，閉制御する構成としている。

このため、複数の油圧シリンダ７，８等を複合操作するときに、これらの油圧シリンダ７，８間の負荷圧が互いに異なる圧力状態にある場合でも、例えば負荷圧の低い油圧シリンダ７（８）には圧油が供給されるものの、負荷圧の高い油圧シリンダ８（７）への圧油供給が不足してしまう等の不具合を解消でき、負荷圧の相違に係わりなく油圧シリンダ７，８等を同時に駆動することができる。

即ち、各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ７，８等）毎に設けられる方向制御弁装置１１，６１は、油圧ポンプ１から供給される圧油の圧力が前記最高負荷圧に達するまでは、それぞれの圧力補償弁３２，６７によって油圧シリンダ７，８等に対する圧油の供給を遮断し、この圧力が最高負荷圧を越えたときにのみ、それぞれの圧力補償弁３２，６７が開弁するのを許す。

これにより、方向制御弁装置１１，６１は、方向制御弁１２，６２等の切換操作量（それぞれの要求流量）に応じた圧油が、油圧シリンダ７，８等に対して個別に供給されるのを補償することができ、油圧シリンダ７，８等の複合操作を円滑に行うことができる。

また、このような複合操作時にあっても、油圧シリンダ７，８等の負荷圧のうち最高負荷圧がチェック弁４５，７３等を通じて制御管路５３に導かれるので、油圧ポンプ１の容量制御手段であるレギュレータ５は、この最高負荷圧に従って油圧ポンプ１の吐出容量を可変に制御し、ロードセンシング制御を安定して行うことができる。

しかも、本実施の形態による方向制御弁装置１１，６１は、油圧シリンダ７，８等の油圧アクチュエータに対し、各アクチュエータ毎に単一の圧力補償弁３２または６７を設けるだけでよく、従来技術のように、１個の油圧アクチュエータに対して２個の圧力補償弁を設ける必要がなくなる。これにより、装置全体の部品点数を削減でき、組立時の作業性等を向上するができる。

また、従来技術の場合には、各油圧アクチュエータ間の最高負荷圧の誘導と遮断を、前述したように方向制御弁のスプールにより行う構成としているために、方向制御弁のスプールを軸方向に長く形成する必要が生じ、方向制御弁が大型化している。

しかし、本実施の形態では、圧力補償弁３２，６７の弁体３７，７０内にチェック弁４５，７３とシャトル弁４６，７４を設け、これにより油圧シリンダ７，８間の最高負荷圧を、圧力補償弁３２，６７の油圧室４３，７２に誘導すると共に、油圧ポンプ１の容量制御を行う制御管路５３内にも誘導し、方向制御弁１２，６２の中立時には最高負荷圧の誘導を遮断する構成としている。

このため、方向制御弁１２のスプール２１を軸方向に長く形成する必要がなくなり、方向制御弁装置１１全体を小型化しコンパクトに形成できると共に、弁構造の簡素化を図ることができる。また、油圧シリンダ８側の方向制御弁装置６１についても同様に小型化でき、弁構造を簡素化することができる。

また、本実施の形態による方向制御弁装置１１，６１は、有底筒状に形成された圧力補償弁３２，６７の弁体３７，７０内に、チェック弁４５，７３とシャトル弁４６，７４とを長手方向に並べてコンパクトに収容することができ、弁体３７，７０の底部側にはチェック弁４５，７３を開，閉可能に配置することができる。

なお、前記実施の形態では、油圧アクチュエータとして作業用の油圧シリンダ７，８を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば走行用の油圧モータ、旋回用の油圧モータまたはロープウインチ用の油圧モータ等を用いた油圧回路等にも適用できるものである。

また、前記実施の形態では、圧力補償弁付き方向制御弁装置を油圧ショベルに適用する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明の適用対象は、油圧ショベルに限るものではなく、例えば油圧クレーン等の建設機械、または建設機械以外の産業機械等に適用してもよく、要は複数の油圧アクチュエータを複合操作するために、圧力補償弁付き方向制御弁装置を設ける構成とした種々の油圧回路等に広く適用できるものである。

本発明の実施の形態による圧力補償弁付き方向制御弁装置が適用された油圧ショベルの作業用油圧回路図である。 図１中の圧力補償弁付き方向制御弁装置を弁ケーシングと共に示す縦断面図である。 図２中の圧力補償弁等を拡大して示す方向制御弁装置の要部断面図である。 図２中のスプールを右方向に摺動変位させた状態を示す方向制御弁装置の縦断面図である。 図４中の圧力補償弁が開弁した状態を拡大して示す方向制御弁装置の要部断面図である。 図２中のスプールを左方向に摺動変位させた状態を示す方向制御弁装置の縦断面図である。

符号の説明

１ 油圧ポンプ
２ タンク
５ レギュレータ（容量制御手段）
７，８ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂ 圧油給排口
１１，６１ 方向制御弁装置
１２，６２ 方向制御弁
１２Ａ，１２Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ メータイン可変絞り
１３ 弁ケーシング
１４ スプール摺動穴
１５，６３ 出口側ポート（メータイン可変絞りの出口側）
１６ 弁体摺動穴
１６Ａ 弁座
１７Ａ，１７Ｂ ポンプポート
１８，６４ ワークポート
１９Ａ，１９Ｂ アクチュエータ側ポート
２０Ａ，２０Ｂ タンクポート
２１ スプール
２８Ａ，２８Ｂ，６５Ａ，６５Ｂ パイロットポート
３１，６６ センタリング用のばね
３２，６７ 圧力補償弁
３７，７０ 弁体
３８，７１ 圧力導入孔
３９ 第１の環状溝
４０ 第２の環状溝
４１ 第１の油路
４２ 第２の油路
４３，７２ 油圧室
４５，７３ チェック弁
４６，７４ シャトル弁
４７ 第１の弁部材
４７Ａ 第１の流入路
４８ 第２の弁部材
４８Ａ 第２の流入路
５０，７５ 流出路
５２Ａ，５２Ｂ オーバロードリリーフ弁
５３ 制御管路

Claims (7)

1. 可変容量型の油圧ポンプから吐出される圧油を油圧アクチュエータに給排するため切換操作され前記油圧アクチュエータに接続されるワークポートとメータイン可変絞りとを有した方向制御弁と、
   該方向制御弁のワークポートとメータイン可変絞りの出口側との間に配置され前記油圧アクチュエータに供給する圧油の圧力補償を行う圧力補償弁とからなる圧力補償弁付き方向制御弁装置において、
   前記圧力補償弁は、前記メータイン可変絞りの出口側圧力を移動方向の一側位置で受圧することにより開，閉弁され前記方向制御弁のワークポートとメータイン可変絞りの出口側とを連通，遮断する弁体と、
   該弁体の移動方向他側に配置され前記メータイン可変絞りの出口側圧力に抗して該弁体を閉弁方向に押圧する油圧室と、
   前記弁体に設けられ前記メータイン可変絞りの出口側圧力が前記油圧ポンプの容量制御を行う容量制御圧として制御管路側に流通するのを許し逆向きの流れを阻止するチェック弁と、
   該チェック弁と共に前記弁体に設けられ前記ワークポートの負荷圧と前記制御管路の容量制御圧のうち高い方の圧力を選択し、選択した圧力を前記油圧室に導くシャトル弁とを備える構成としたことを特徴とする圧力補償弁付き方向制御弁装置。
2. 前記方向制御弁と圧力補償弁は共通の弁ケーシングを有し、該弁ケーシングには、前記方向制御弁のメータイン可変絞りを有したスプールが摺動可能に挿嵌されるスプール摺動穴と、該スプール摺動穴から離れて位置し前記圧力補償弁の弁体が摺動可能に挿嵌される弁体摺動穴と、前記弁体の移動方向一側に位置して該弁体摺動穴に形成され前記弁体が離着座する弁座と、該弁座と前記スプール摺動穴との間に形成され前記メータイン可変絞りの出口側圧力を前記弁体の一側部位で受圧させる出口側ポートと、常時は前記弁体により該出口側ポートから遮断され前記弁体が弁座から離座したときに該出口側ポートと連通する前記ワークポートとを設ける構成としてなる請求項１に記載の圧力補償弁付き方向制御弁装置。
3. 前記弁ケーシングは、前記油圧アクチュエータの一対の圧油給排口と個別に接続される左，右一対のアクチュエータ側ポートを有し、前記ワークポートは、前記スプールが中立位置にあるときに該左，右一対のアクチュエータ側ポートに対して共に遮断され、前記スプールが中立位置から左，右に摺動変位したときには、いずれか一方のアクチュエータ側ポートと連通し他方のアクチュエータ側ポートから遮断される構成としてなる請求項２に記載の圧力補償弁付き方向制御弁装置。
4. 前記ワークポートは、前記スプールが摺動変位する左，右方向に沿って前記弁体摺動穴と交差するように延び、その両端側が前記出口側ポートから左，右に離間した位置で前記スプール摺動穴にそれぞれ開口する構成としてなる請求項２または３に記載の圧力補償弁付き方向制御弁装置。
5. 前記圧力補償弁の弁体は、移動方向の一側が底部となり他側が前記油圧室に開口する有底筒状体として形成し、この弁体内には、前記チェック弁が底部側に位置するように該チェック弁と前記シャトル弁とを前記弁体の移動方向に並べて配置する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の圧力補償弁付き方向制御弁装置。
6. 前記弁体には、底部側に位置して前記メータイン可変絞りの出口側圧力を前記チェック弁の流入側に導く圧力導入孔と、前記弁体の外周側に位置して前記制御管路に連通する第１の環状溝と、該第１の環状溝を前記チェック弁の流出側に連通させる第１の油路と、前記第１の環状溝から弁体の長手方向に離間し前記ワークポートに連通する第２の環状溝と、該第２の環状溝を前記シャトル弁の流入側に連通させる第２の油路とを設ける構成としてなる請求項５に記載の圧力補償弁付き方向制御弁装置。
7. 前記シャトル弁は、前記第１の油路に連通する第１の流入路と、前記第２の油路に連通する第２の流入路と、前記弁体の移動方向他側で前記油圧室に開口し該第１，第２の流入路のうち圧力が高い方の流入路から導かれる圧力を前記油圧室に流出させる流出路とを備えてなる請求項６に記載の圧力補償弁付き方向制御弁装置。

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