JP4108591B2 - 揺戻り防止弁装置、ならびにこれを備える制御ユニットおよび流体圧設備 - Google Patents

Description

本願発明は、被駆動体を駆動する流体圧アクチュエータの揺戻りを防止するための揺戻り防止弁装置、ならびにこれを備える制御ユニットおよび流体圧設備に関する。
本発明において、用語「回転」は、３６０度未満の角変位を含む。

図１２は、従来の技術の揺戻り防止弁装置１を示す断面図である。図１３は、揺戻り防止弁装置１，２を備える油圧装置３を示す系統図である。油圧装置３は、たとえば建設機械の旋回台を回転駆動するために用いられる。油圧装置３には、旋回台に連結される油圧モータ４が設けられ、この油圧モータ４の２つの入出力ポート５，６に、管路７，８がそれぞれ接続されている。切換弁９を介して、油圧ポンプ１０によって各管路７，８のいずれか一方から油圧モータ４に作動油を供給することによって油圧モータ４を回転させ、旋回台を回転駆動している。

このような旋回台の旋回駆動を停止するとき、油圧モータ４は、揺戻り現象を生じてしまう。油圧モータ４によって旋回台を旋回駆動している状態から、駆動を停止するために、作動油の供給を停止すると、油圧モータ４が慣性で回転を継続しようとするので、駆動しているときの供給側の管路の圧力が低くなるとともに戻り側の管路の圧力が高くなる。これによって油圧モータ４は、駆動しているときとは反対方向に回転、言い換えると反転する。このような反転動作を繰り返す現象が揺戻り現象である。

この揺戻り現象を防止するために、油圧装置３には、２つの揺戻り防止弁装置１，２がクロス形に設けられている。各揺戻り防止弁装置１，２は、各管路７，８間に、互いに逆向きになるように設けられる。各揺戻り防止弁装置１，２は、同一の構成を有しており、一方の揺戻り防止弁装置１だけを、図１２に示し、概略構造を説明する。

揺戻り防止弁装置１は、１次および２次ポート１１，１２を有するケーシング１３と、シリンダ孔１４を有するプランジャ１５と、シート部材１６と、シリンダ孔１４に摺動自在に嵌合するピストン１７と、プランジャ１５を反シート部材側へ押圧する第１スプリング１８と、シート部材１６をプランジャ側へ押圧する第２スプリング１９とを有する。ケーシング１３は、プランジャ収納孔２０とシート部材収納孔２１を有すると共に、そられの中間部にそれぞれランド部２２，２３を介して弁室２４を有する。プランジャ１５およびシート部材１６は、各ランド部２２，２３に摺動自在に嵌合され、弁室２４内で、当接および離反可能に設けられている。

プランジャ１５には、軸線方向に貫通し、シリンダ孔１４に開口する小孔２５が形成され、シート部材１６には、軸線方向に貫通し、１次ポート１１に開口する内孔２６が形成される。シート部材収納孔２１には、オリフィス孔２７を介して１次ポート１１に連なるダンピング用圧力室２８が形成され、プランジャ収納孔２０は、２次ポート１２に連通される。

さらに１次圧力が２次圧力よりも高い場合に、１次圧力から２次圧力を減算した差圧が、第１セット圧力値以上の差圧から第１セット圧力値未満の値に急激に低下したときに、プランジャ１５とシート部材１６とが離間し、２次圧力が１次圧力よりも高い場合に、２次圧力から１次圧力を減算した差圧が、第２セット圧力値以上の差圧から第２セット圧力値未満の値に急激に低下したときに、プランジャ１５とシート部材１６とが離間するように、第１および第２スプリング１８，１９のばね力が設定される。またプランジャ１５とシート部材１６との間に、２次圧力が１次圧力よりも高い時に内孔２６を閉じる鋼球２９が設けられる。

このような構成の揺戻り防止弁装置１，２を設けることによって、油圧モータ４による駆動を停止するときに、各管路７，８間で、作動油を変位させ、油圧モータ４の反転動作を抑制することができる。したがって油圧モータ４の揺戻りを防止することができる。

特許第３１６４４６９号

従来の揺戻り防止弁装置１，２では、プランジャ１５とシート部材１６との間に鋼球２９を介在させるように構成され、２次圧力が１次圧力よりも高い場合に、内孔２６を閉じるように構成されている。このようにプランジャ１５とシート部材１６との間に鋼球２９を用いて、２次ポートから１次ポートへの流下を防止する構造を備える揺戻り防止弁装置では、２次圧力が１次圧力よりも高い場合に、２次ポートの作動油が、プランジャ１５とシート部材１６との間に、直接、またはプランジャ１５とピストン１７との間を介して、漏れ込むと、シート部材１６と鋼球２９とが、プランジャ１５から離反する方向へ押圧され、一体となって変位されてしまい、プランジャ１５とシート部材１６とが離間してしまう。このような現象が生じると、揺戻り防止弁装置１，２が、揺戻りを防止するためには開いてはならいときに、開いてしまうという、誤作動を生じてしまう。

本発明の目的は、誤作動を防止することができる揺戻り防止弁装置、ならびにこれを備える制御ユニットおよび流体圧設備を提供することである。

本発明は、１次および２次ポートが形成され、２つのランド部によって仕切られて、２次ポートに連なるプランジャ室と、１次ポートに連なるシート部材室と、プランジャ室およびシート部材室間に配置され、２次ポートに連なる開閉制御室とが形成されるケーシングと、
プランジャ室に嵌まり込んで設けられ、一端部が開閉制御室に突出するように、プランジャ室と開閉制御室とを仕切る一方のランド部に摺動自在に嵌合され、プランジャ室に開口するシリンダ孔が形成されるとともに、シリンダ孔に開口するプランジャ内孔が形成されるプランジャと、
シート部材室に嵌まり込んで設けられ、シート部材室に臨むケーシングの内表面部に摺動自在に支持され、シート部材室を１次ポートに連なるポート空間と、絞り孔を介して１次ポートに連なるダンピング空間とに仕切り、一端部が開閉制御室に突出するように、シート部材室と開閉制御室とを仕切る他方のランド部に摺動自在に嵌合され、シート部材室に開口する弁孔が形成され、開閉制御室内でプランジャに対して当接および離間自在であり、プランジャに当接することによって、弁孔およびプランジャ内孔が相互に接続されかつ開閉制御室から遮断され、プランジャから離間することによって、弁孔およびプランジャ内孔が相互に接続されかつ開閉制御室に接続されるシート部材と、
シリンダ孔に一端部が突出する状態で摺動自在に嵌合するピストンと、
プランジャがシート部材から離反する方向へのばね力をプランジャに与える第１ばね部材、およびシート部材がプランジャに近接する方向へのばね力をシート部材に与える第２ばね部材によってばね力を与えてプランジャおよびシート部材を駆動するばね駆動手段と、
１次圧力が２次圧力より高い場合において、１次圧力から２次圧力を減算した第１差圧が、所定の第１設定差圧以上の差圧から、第１設定差圧を超える差圧である第１開動開始差圧以下の差圧になるとプランジャとシート部材とがばね駆動手段に抗してストロークした状態になり、続いて所定の第１低下速度以上の速度で低下すると、ばね駆動手段でプランジャが初期位置に復帰し、ばね駆動手段とダンピング力でプランジャよりも遅い速度で初期位置にシート部材が復帰し、その結果プランジャとシート部材とが離間し、
２次圧力が１次圧力よりも高い場合において、２次圧力から１次圧力を減算した第２差圧が、第１設定差圧よりも小さい第２設定差圧以上の差圧になると、プランジャとシート部材とがばね駆動手段に抗してストロークした状態になり、続いて第２設定差圧を超える差圧である第２開動開始差圧以下の差圧になり、かつ所定の第２低下速度以上の速度で低下すると、ばね駆動手段でプランジャが初期位置に復帰し、ばね駆動手段とダンピング力でプランジャよりも遅い速度で初期位置にシート部材が復帰し、その結果プランジャとシート部材とが離間するように、作動する開閉機構とを有し、
２次ポートと開閉制御室との間に設けられ、２次ポートから開閉制御室への流体の流下を阻止する逆止手段をさらに含むことを特徴とする揺戻り防止弁装置である。

本発明に従えば、１次圧力が２次圧力より高い場合において、１次圧力から２次圧力を減算した第１差圧が第１設定差圧以上の差圧から第１開動開始差圧以下の差圧になると、プランジャとシート部材とがばね駆動手段に抗してストロークした状態になる。続いて第１低下速度以上の速度で低下すると、ばね駆動手段でプランジャが初期位置に復帰し、ばね駆動手段とダンピング力でプランジャよりも遅い速度で初期位置に復帰し、その結果プランジャとシート部材とが離間する。これによって揺戻り防止弁装置が開いて、１次ポートから２次ポートに流体が流下する。また２次圧力が１次圧力より高い場合において、２次圧力から１次圧力を減算した第２差圧が第１設定差圧よりも小さい第２設定差圧以上の差圧になると、プランジャとシート部材とがばね駆動手段に抗してストロークした状態になり、続いて第２設定差圧を超える差圧である第２開動開始差圧以下の差圧になり、かつ第２低下速度以上の速度で低下すると、ばね駆動手段でプランジャが初期位置に復帰し、ばね駆動手段とダンピング力でプランジャよりも遅い速度で初期位置にシート部材が復帰し、その結果プランジャとシート部材とが離間する。この状態では、２次圧力が１次圧力よりも高いので、２次ポートから開閉制御室への流体の流下が、逆止手段によって阻止され、揺戻り防止弁装置は閉じているけれども、この状態から１次圧力が２次圧力よりも高くなると、揺戻り防止弁装置が開いて、１次ポートから２次ポートに流体が流下する。ここで、第２設定差圧は、第１設定差圧よりも低い差圧である。

このような構成の揺戻り防止弁装置は、２つの揺戻り防止弁装置が、１組として、流体圧アクチュエータに接続される２つの入出力管路間にわたって、接続形態が逆となるように設けることによって、流体圧アクチュエータを停止させるときに生じる揺戻りを防止することができる。揺戻り防止弁装置を設けなければ、流体圧アクチュエータによる駆動を停止するとき、流体圧アクチュエータが慣性で動作を継続しようとして、各入出力管路間で差圧を生じさせ、反転して逆の方向へ動作する。揺戻り防止弁装置を設けることによって、差圧が生じたときに各入出力管路間で作動流体を変位させ、流体圧アクチュエータの反転動作を抑制し、揺戻りを防止することができる。揺戻り防止弁装置は、第１および第２設定差圧に関連して開くように構成されており、流体圧アクチュエータの最初の反転動作およびその次の反転動作を抑制することが可能であり、流体圧アクチュエータの揺戻りを迅速かつ確実に防止することができる。

また、少しだけ流体圧アクチュエータを動作させた後に停止する場合でも、最初の反転動作のときに、第２設定差圧に関連して、プランジャとシート部材とを離反させておき、その次の反転動作を抑制することによって、揺戻りを防止することができる。

しかも第１および第２設定差圧に関連して開くようにするために設けられる逆止手段は、プランジャとシート部材とが当接および離間動作する開閉制御室と、２次ポートとの間に介在されている。これによって、たとえばケーシングとプランジャとの隙間など、構成部材同士の隙間を介して、プランジャとシート部材との間に流体が漏れ込んだ場合に、その流体を逆止手段によって塞き止めてしまうことが防がれ、その漏れ込んだ作動油を一次ポート５５に逃がすことができる。これによって流体の漏れ込みによって、プランジャとシート部材とが、不所望に、つまり前述のような予め定める状態以外で、離間してしまうことを防止し、誤作動を防止することができる。

また本発明は、２つの入出力ポートを有する流体圧アクチュエータと、
流体圧アクチュエータに作動流体を供給する供給手段と、
流体圧アクチュエータの各入出力ポートと供給手段とをそれぞれ接続する２つの入出力管路とを備える流体圧設備に設けられる制御弁ユニットであって、
前記揺戻り防止弁装置を有し、各揺戻り防止弁装置は、各入出力管路間に、相互に逆向きに接続されることを特徴とする制御弁ユニットである。

本発明に従えば、流体圧アクチュエータの揺戻りを防止して、流体圧アクチュエータを好適に制御できる制御弁ユニットを実現することができる。

また本発明は、２つの入出力ポートを有する流体圧アクチュエータと、
流体圧アクチュエータに作動流体を供給する供給手段と、
流体圧アクチュエータの各入出力ポートと供給手段とをそれぞれ接続する２つの入出力管路と、
前記揺戻り防止弁装置を有し、各揺戻り防止弁装置が、各入出力管路間に、相互に逆向きに接続される制御弁ユニットとを含むことを特徴とする流体圧設備である。

本発明に従えば、流体圧アクチュエータの揺戻りを防止して、流体圧アクチュエータを好適に制御し、流体圧アクチュエータを好適に動作させることができる流体圧設備を提供することである。

本発明によれば、揺戻り防止弁装置は、第１および第２設定差圧に関連して開くように構成されており、流体圧アクチュエータの最初の反転動作およびその次の反転動作を抑制することが可能であり、流体圧アクチュエータの揺戻りを迅速かつ確実に防止することができる。また、少しだけ流体圧アクチュエータを動作させた後に停止する場合でも、最初の反転動作のときに、第２設定差圧に関連して、プランジャとシート部材とを離反させておき、その次の反転動作を抑制することによって、揺戻りを防止することができる。しかも第１および第２設定差圧に関連して開くようにするために設けられる逆止手段は、プランジャとシート部材とが当接および離間動作する開閉制御室と、２次ポートとの間に介在されており、プランジャとシート部材とが、不所望に、つまり前述のような予め定める状態以外で、離間してしまうことを防止し、誤作動を防止することができる。さらに万一、プランジャとシート部材との間に流体が漏れ込んだとしても、この漏れ込んだ流体を１次ポートへ逃がすことができ、誤作動を確実に防止することができる。したがって流体圧アクチュエータがブレーキ手段を備えていない構成であっても、流体圧アクチュエータが不所望に動作してしまうことが防がれる。

また本発明によれば、流体圧アクチュエータの揺戻りを防止して、流体圧アクチュエータを好適に制御できる制御弁ユニットを実現することができる。

また本発明によれば、流体圧アクチュエータの揺戻りを防止して、流体圧アクチュエータを好適に制御し、流体圧アクチュエータを好適に動作させることができる流体圧設備を提供することである。

図１は、本発明の実施の一形態の揺戻り防止弁装置２０を、第１待機状態で示す断面図である。図２は、揺戻り防止弁装置２０を備える油圧設備２２を示す系統図である。油圧設備２２には、２つの揺戻り防止弁装置２０，２１が設けられるが、各揺戻り防止弁装置２０，２１は、同一の構成を有しており、一方の揺戻り防止弁装置２０を代表して図面に示し、各揺戻り防止弁装置２０，２１の各部分には、同一の符号を付す。

流体圧設備である油圧設備２２は、作動流体である作動油を用いて、慣性体とも呼ばれる駆動対象物２３を変位駆動するために用いられる。さらに具体的に述べると、油圧設備２２は、たとえばパワーショベルである建設機械および産業機械などに搭載され、これら建設機械および産業機械の一部構成する構成体、たとえば旋回台を駆動対象物２３として、この駆動対象物２３を旋回駆動する。油圧設備２２は、流体圧アクチュエータである油圧モータ２４と、供給手段２５と、２つの入出力管路２６，２７と、２つの揺戻り防止弁装置２０，２１を有する制御弁ユニット２８とを含んで構成される。

油圧モータ２４は、２つの入出力ポート２９，３０を有し、正逆両方向へ、換言すれば一方向およびそれと反対の他方向へ回転可能なモータである。この油圧モータ２４に、駆動対象物２３が機械的に連結されており、油圧モータが回転することによって、駆動対象物２３が旋回駆動される。供給手段２５は、油圧モータ２４に作動油を供給する手段である。各入出力管路２６，２７は、各入出力ポート２９，３０と供給手段２５とをそれぞれ接続する管路である。制御弁ユニット２８は、各入出力管路２６，２７の作動油の圧力を制御するために、各入出力管路２６，２７間に設けられる。各揺戻り防止弁装置２０，２１は、各入出力管路２６，２７間に、相互に逆向きに接続されている。

供給手段２５は、タンク３１と、油圧ポンプ３２と、操作弁３３と、供給管路３４と、回収管路３５とを有する。タンク３１には、作動油が貯留されており、このタンク３１に、供給管路３４および回収管路３５が接続されている。油圧ポンプ３２は、供給管路３４に介在され、タンク３１から作動油を汲上げて吐出する。操作弁３３は、６ポート３位置切換弁であり、供給管路３４および回収管路３５と、各入出力管路２６，２７との間に介在され、供給管路３４、回収管路３５および各入出力管路２６，２７の接続状態を切換える。操作弁３３を操作することによって、供給手段２５から各入出力ポート２９，３０に選択的に作動油が供給される。

操作弁３３は、中立位置では、供給管路３４と回収管路３５とを接続し、各入出力管路２６，２７を他の管路から遮断する。この状態では、油圧モータ２４は、回転が停止しており、駆動対象物２３は停止している。操作弁３３は、第１供給位置では、供給管路３４と一方の入出力管路２６を接続し、回収管路３５と他方の入出力管路２７とを接続する。この状態では、油圧モータ２４が一方向へ回転される。したがってこの状態では、駆動対象物２３が一方向に旋回駆動される。操作弁３３は、第２供給位置では、供給管路３４と他方の入出力管路２７を接続し、回収管路３５と一方の入出力管路２６とを接続する。この状態では、油圧モータ２４が他方向へ回転される。したがってこの状態では、駆動対象物２３が他方向に旋回駆動される。

また供給手段２５には、供給管路３４を、油圧ポンプ３２と操作弁３３との間で回収通路３５に連通させるための還流管路３６に、還流リリーフ弁３７が設けられる。これによって油圧ポンプ３２と操作弁３３との間の圧力が高くなり過ぎることを防止している。

制御ユニット２８は、各揺戻り防止弁装置２０，２１に加えて、２つのバイパスリリーフ弁４３，４４および２つの逆止弁４５，４６を有する。各入出力管路２６，２７間には、第１および第２バイパス管路４７，４８が設けられ、第１バイパス管路４７に各バイパスリリーフ弁４３，４４が設けられ、第２バイパス管路４８に各逆止弁４５，４６が設けられている。

各バイパスリリーフ弁４３，４４は、互いに同一の構成を有し、一次ポートに導かれる圧力が、予め設定される互いに同一のバイパスリリーフ圧力Ｐｓ以上になると、１次ポートから２次ポートへの作動油の流下を許容する構成を有する。各バイパスリリーフ弁４３，４４は、１次ポートが各入出力管路２６，２７にそれぞれ接続され、２次ポート同士が相互に接続されるように設けられている。

各逆止弁４５，４６は、互いに同一の構成を有し、１次ポートから２次ポートへの作動油の流下を許容するとともに、２次ポートから１次ポートへの作動油の流下を阻止する構成を有する。各逆止弁４５，４６は、２次ポートが各入出力管路２６，２７にそれぞれ接続され、１次ポート同士が相互に接続されるように設けられている。

第１バイパス管路４７は、各バイパスリリーフ弁４３，４４間において、第２バイパス管路４８における各逆止弁４５，４６間に、接続管路４９によって接続されている。さらに接続管路４９は、タンク３１に接続される排出管路５０に接続されている。

このような各バイパスリリーフ弁４３，４４および各逆止弁４５，４６を設けることによって、各入出力管路２６，２７のいずれか一方の作動油の圧力が、バイパスリリーフ圧力Ｐｓ以上になると、その作動油を、各入出力管路２６，２７のいずれか他方、またはタンク３１に流下させることができる。これによって各入出力管路２６，２７の作動油の圧力が、高くなり過ぎることを防止することができる。ここでバイパスリリーフ圧力Ｐｓは、タンク３１への戻りライン５０の圧力との差圧を意味する。

さらに制御弁ユニット２８には、２つの揺戻り防止弁装置２０，２１が設けられる。各揺戻り防止弁装置２０，２１は、油圧モータ２４を停止するときに、油圧モータ２４に発生する揺戻り現象を防止するための弁装置である。

操作弁３３を第１および第２供給位置のいずれかに操作して、油圧モータ２４に作動油を供給して旋回台を旋回駆動している状態から、操作弁３３を中立位置に操作して、油圧モータ２４への作動油の供給を停止し、旋回台の旋回駆動を停止しようとするとき、作動油の供給を停止しても、油圧モータ２４は慣性で回転動作を継続しようとする。これによって油圧モータ２４で旋回台を旋回駆動しているときの供給側の入出力管路の作動油の圧力が低くかつ戻り側の入出力管路の作動油の圧力が高くなる。各入出力管路２６，２７間の作動油の差圧によって、油圧モータ２４は、駆動対象物２３を駆動しているときの方向と反対の方向へ動作するようになる。この反対方向への動作においても、各入出力管路２６，２７の作動油の圧力が同一になる位置をさらに超えて動作してしまうので、再度、反対の方向となる駆動しているときと同一の方向へ動作するようになる。このように油圧モータ２４を停止しようとするとき、動作の方向を変える反転動作を繰り返す揺戻り現象を生じてしまう。この揺戻り現象の発生を防止するために、各揺戻り防止弁装置２０，２１が設けられる。

各入出力管路２６，２７間には、２つの揺戻り防止用管路５２，５３が設けられ、各揺戻り防止用管路５２，５３に、各揺戻り防止弁装置２０，２１が、それぞれ介在されている。一方の揺戻り防止弁装置２０は、１次ポート５５が一方の入出力管路２６に接続され、かつ２次ポート５６が他方の入出力管路２７に接続されるように、一方の揺戻り防止管路５２に介在される。他方の揺戻り防止弁装置２１は、１次ポート５５が他方の入出力管路２７に接続され、かつ２次ポート５６が一方の入出力管路２６に接続されるように、他方の揺戻り防止管路５３に介在される。このように各揺戻り防止弁装置２０，２１は、相互に接続方向が逆となるようにクロス形に設けられる。

前述のように、各揺戻り防止弁装置２０，２１は、同一の構成を有するので、一方の揺戻り防止弁装置２０についてだけ、詳細な構造を説明し、他方の揺戻り防止弁装置２１については、詳細な説明を省略する。揺戻り防止弁装置２０は、ケーシング６０と、プランジャ６１と、シート部材６２と、ピストン６３と、ばね駆動手段６４と、逆止手段６５とを含んで構成される。揺戻り防止弁装置２０は、予め定める弁軸線Ｌ１を有し、この弁軸線に各軸線が一致するように、ケーシング６０、プランジャ６１、シート部材６２、ピストン６３およびばね駆動手段６４が、相互に同軸に設けられる。

ケーシング６０は、筒状に形成され、軸線方向一端部側の部分が制御弁ユニット２８の機体６６の凹部に嵌まり込むようにして、機体６６に液密に装着され、軸線方向他端部がプラグ６７によって、液密に塞がれている。このケーシング６０には、軸線方向一端部に１次ポート５５が形成され、軸線方向両端部間の中間部に周方向全周に延びる環状の２次ポート５６が形成される。

ケーシング６０は、内周部に２つの環状のランド部６８，６９を有し、各ランド部６８，６９は、軸線方向に間隔をあけた位置で半径方向内方に突出して周方向全周に延びる。各ランド部６８，６９によって内部空間が仕切られ、プランジャ室７０、シート部材室７１および開閉制御室７２が形成される。これら各室７０〜７２は、軸線方向一端部から他端部に向かって、シート部材室７１、開閉制御室７２、プランジャ室７０の順に配置される。

プランジャ室７０は、プラグ６７によって塞がれ、ケーシング６０に形成される２次圧導入孔７４によって２次ポート５６に連なっている。シート部材室７１は、軸線方向に開放しており、この開放口が１次ポート５５に相当し、したがってシート部材室７１は、一次ポート５５に連なっている。開閉制御室７２は、プランジャ室７０とシート部材室７１との間に配置されており、ケーシング６０に形成される弁通路７５によって、２次ポート５６に連なっている。ケーシング６０のプランジャ室７０に臨む内周面の直径は、ケーシング６０のシート部材室７１に臨む内周面の直径よりも大きい。

プランジャ６１は、一端部側の部分に、残余の部分に比べて外径が小さい小径部９０を有し、他端部に外向きのフランジ部９１を有する。このプランジャ６１は、プランジャ室７０に嵌まり込んで設けられ、一端部が開閉制御室７２に突出するように、小径部９０が、プランジャ室７０と開閉制御室７２とを仕切る一方のランド部６８に、摺動自在にかつ液密に嵌合されて支持され、弁軸線Ｌ１に沿う方向である軸線方向Ｘ１，Ｘ２へ変位自在である。ここで軸線方向一方Ｘ１は、ケーシング６０において、プラグ６７が設けられる他端部から１次ポート５が形成される一端部に向かう方向であり、軸線方向他方Ｘ２は、その逆の方向である。

またフランジ部９１は、ケーシング６０のプランジャ室７０に臨む内周部に摺動自在に支持されている。プランジャ室７０は、フランジ部９１によって仕切られて、軸線方向一方Ｘ１側のばね空間９５と、軸線方向他方側の背空間９６とが形成されるが、フランジ部９１には、その両側の空間を連通させる溝９７が形成されており、プランジャ室７０全体が、２次ポート５６に連なるように構成される。

プランジャ６１には、他端部側の部分にプランジャ室７０に開口するシリンダ孔７６が形成されるとともに、シリンダ孔７６に底部で開口するプランジャ内孔７７が形成される。プランジャ内孔７７は、プランジャ６１の一端部側の部分を軸線方向に挿通し、一端部で軸線方向に開口している。

シート部材６２は、一端部側の部分に、ロッド部９２を有し、他端部側の部分にロッド部９２よりも外径が大きいピストン部９３を有する。このシート部材６２は、シート部材室７１に嵌まり込んで設けられ、ピストン部９３が、シート部材室７１に臨むケーシング６０の内表面部７８に摺動自在にかつ液密に支持され、軸線方向Ｘ１，Ｘ２へ変位自在である。ピストン部９３によって、シート部材室７１が、一次ポート５５に直接連なるポート空間８０と、絞り孔８１を介して一次ポート５５に連なるダンピング空間８２とに仕切られる。またシート部材６２は、一端部が開閉制御室７２に突出するように、ロッド部９２が、シート部材室７１と開閉制御室７２とを仕切る他方のランド部６９に、摺動自在にかつ液密に嵌合されて支持されている。

シート部材６２には、シート部材室７１のポート空間８０に開口するシート部材内通路８５が形成される。このシート部材内通路８５は、シート部材６２を軸線方向に挿通し、一端部で軸線方向に開口している。またシート部材６２は、開閉制御室７２内でプランジャ６１に対して当接および離間自在である。シート部材６２の一端部には、円環状の先端部を有し、この先端部が線接触するように、プランジャ６１に当接する。シート部材６２がプランジャ６１に当接することによって、シート部材内通路８５およびプランジャ内孔７７が相互に接続されかつ開閉制御室７２から遮断される。シート部材６２がプランジャ６１から離間することによって、シート部材内通路８５およびプランジャ内孔７７が相互に接続されかつ開閉制御室７２に接続される。

ピストン６３は、円柱状のピン状部材であり、シリンダ孔７６に摺動自在にかつ液密に嵌合されて支持され、軸線方向Ｘ１，Ｘ２へ変位自在である。このピストン６３は、軸線方向の寸法が、シリンダ孔７６の軸線方向寸法よりも大きく、一端部がシリンダ孔７６から部分的に突出する状態で設けられている。またピストン６３の両端部は、半球状に形成されている。

ばね駆動手段６４は、第１および第２ばね部材８７，８８を有する。第１ばね部材８７は、プランジャ６１の一部を外嵌して設けられ、一方のランド部６８に支持され、他端部がフランジ部９１に支持され、プランジャ６１がシート部材６２から離反する方向、したがって軸線方向他方Ｘ２へのばね力を、プランジャ６１に与える。第２ばね部材８８は、シート部材６２の一部を外嵌して設けられ、一端部が機体６６に支持され、他端部がシート部材６２のピストン部９３に支持され、シート部材６２がプランジャ６１に近接する方向、したがって軸線方向他方Ｘ２へのばね力を、シート部材６２に与える。第１ばね部材８７は、第２ばね部材８８よりもばね定数が大きく、第２ばね部材８８がシート部材６２に与えるばね力よりも大きなばね力をプランジャ６１に与える。

このようなばね駆動手段６４は、１次圧力Ｐ１が２次圧力Ｐ２よりも高い場合の状態（以下「第１状態」という）において、１次圧力Ｐ１から２次圧力Ｐ２を減算した差圧（以下「第１差圧」という）ΔＰ１２が、所定の第１設定差圧ＰＳＨ以上の差圧から第１開動開始差圧ＰＳＨＯ以下の差圧に、所定の第１低下速度以上の速度で低下すると、プランジャ６１とシート部材６２とが離間するように、第１および第２ばね部材８７，８８によってばね力を与えて、プランジャ６１およびシート部材６２を駆動する。またばね駆動手段６４は、２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１よりも高い場合の状態（以下「第２状態」という）において、２次圧力Ｐ２から１次圧力Ｐ１を減算した差圧（以下「第２差圧」という）ΔＰ２１が第２設定差圧ＰＳＬ以上の差圧から第２開動開始差圧ＰＳＬＯ以下の差圧に、所定の第２低下速度以上の速度で低下すると、プランジャ６１とシート部材６２とが離間するように、第１および第２ばね部材８７，８８によってばね力を与えて、プランジャ６１およびシート部材６２を駆動する。

ここで１次圧力Ｐ１は、１次ポート５５における作動油の圧力であり、２次圧力Ｐ２は、２次ポート５６における作動油の圧力である。第２設定差圧ＰＳＬは、第１設定差圧ＰＳＨよりも小さい。第１開動開始差圧ＰＳＨＯは、第１設定差圧ＰＳＨを超える差圧である。第２開動開始差圧ＰＳＬＯは、第２設定差圧ＰＳＬを超える差圧であり、第１設定差圧ＰＳＨよりも小さい差圧である。また本実施の形態では、第１および第２設定差圧ＰＳＨ，ＰＳＬならびに第２開動開始差圧ＰＳＬＯは、バイパスリリーフ圧力Ｐｓよりも小さく、第１開動開始差圧ＰＳＨＯは、バイパスリリーフ圧力Ｐｓより大きい。第１低下速度と第２低下速度とは、同一であってもよいし、いずれか一方がいずれか他方に対して高くてもよい。前述の揺戻り現象を生じているときには、各入出力管路２６，２７の作動油の圧力は、それらの差圧の絶対値が第１および第２低下速度以上の低下速度で低下する変動を伴って、交互に高低が入れ替わるように変動する。

逆止手段６５は、２次ポート５６と開閉制御室７２との間に設けられ、具体的には、弁通路７５に介在されている。この逆止手段６５は、開閉制御室７２から２次ポート５６への作動油の流下を許容し、２次ポート５６から開閉制御室７２への作動油の流下を阻止する。

このような揺戻り防止弁装置２０では、２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１よりも高い第２状態で、プランジャ室７０の作動油が２次圧力Ｐ２となり、第２差圧ΔＰ２１と小径部９０の外径ｄ３に基づく断面積（＝（π／４）×ｄ３^２）とを乗算した押圧力が、プランジャ６１に軸線方向軸線方向一方Ｘ１に加わる。したがって第２状態では、その第２差圧ΔＰ２１によって、第１および第２ばね部材８７，８８のばね力に抗して軸線方向一方Ｘ１へ変位させることが可能となり、また、第２差圧ΔＰ２１がバイパスリリーフ圧力Ｐｓなどから減少するときに、プランジャ６１とシート部材６２が、軸線方向他方Ｘ２へ戻ることが可能となる。

また揺戻り防止弁装置２０では、プランジャ６１のシリンダ孔７６に臨む部分の内径ｄ１と、シート部材６２のロッド部９２の外径ｄ２とが、式（１）が成立するように選定される。ここで、プランジャ６１のシリンダ孔７６に臨む部分の内径ｄ１は、ピストン６３の外径と略等しく、わずかに大きいし、また小径部９０の外径ｄ３よりも大きい。第１設定差圧ＰＳＨは、１次圧力Ｐ１が２次圧力Ｐ２よりも高い第１状態で動作する、高圧側のリリーフセット圧力に相当し、たとえばバイパスリリーフ弁４３，４４のバイパスリリーフ圧力ＰＳの概ね７０〜８５％の範囲に設定される。第２設定差圧ＰＳＬは、２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１よりも高い第２状態で動作する、低圧側のリリーフセット圧力に相当し、たとえばバイパスリリーフ弁４３，４４のバイパスリリーフ圧力ＰＳの概ね１０〜２５％の範囲に設定される。

第１および第２設定差圧ＰＳＨ，ＰＳＬは、プランジャ６１が第１ばね部材８７によって、軸線方向他方Ｘ２に戻されてピストン６３によって停止されたとき、言い換えれば、第１ばね部材８７によるプランジャの軸線方向他方Ｘ２への変位がストロークエンドに至ったときの第１および第２差圧ΔＰ１２，ΔＰ２１であり、第１ばね部材８７の初期セットばね力Ｆ０に釣り合う力を生じさせる差圧である。ここで第１ばね部材８７の初期セットばね力Ｆ０とは、プランジャ６１が最も軸線方向他方Ｘ２に配置された状態、したがって第１ばね部材８７が最も伸長した状態で発生させるばね力である。

（ｄ１^２−ｄ２^２）×ＰＳＨ＝ｄ２^２×ＰＳＬ …（１）
式（１）の導出過程を具体的に説明すると、１次圧力Ｐ１が２次圧力Ｐ２よりも高い第１状態にある場合、プランジャ６１に関する力の釣り合いの式は、第１差圧ΔＰ１２をＰＳＨとすると、次式（２）のようになる。

この式（２）において、左辺は、プランジャ６１を軸線方向一方Ｘ１へ押圧する力であり、右辺は、プランジャ６１を軸線方向他方Ｘ２へ押圧する力である。この状態は、プランジャ６１とシート部材６２が軸線方向他方Ｘ２へ変位して、プランジャ６１のストロークエンドに達したときの状態である。

この状態から第１差圧ΔＰ１２が増加すると、プランジャ６１は、第１ばね部材８７のばね力に抗して、軸線方向一方Ｘ１へ変位され、作動のための待機状態へと移ることになる。厳密には、プランジャ６１がシート部材６２に当接した状態であるので、軸線方向一方Ｘ１へ変位する場合には、第２ばね部材８８のばね力も考慮する必要があるが、第１ばね部材８７のばね力に比べると、極めて小さい値であり、無視して考えることができる。

この待機状態は、図１に示すような第１待機状態であり、１次圧力Ｐ１が２次圧力Ｐ２よりも高い場合の待機状態であり、第１および第２ばね部材８７，８８が最も圧縮されている。このとき、１次圧力Ｐ１が２次圧力Ｐ２より高いので、ピストン２３は、プラグに６７に当接して支持されている。

さらに詳細に検討すると、プランジャ室７０の各空間９５，９６および開閉制御室７２の作動油は、２次圧力Ｐ２となっている。この２次圧力Ｐ２によって、プランジャ６１を軸線方向一方Ｘ１に押圧する力Ｆｐ１２は、次式（３）で表される。

ここでｄ５は、ケーシング６０のプランジャ収納孔７０に臨む部分の内径である。この式（３）を簡単にすると、次式（４）のようになる。

またプランジャ６１とシート部材６２との間のシート空間９７およびシリンダ孔７６の作動油は、１次圧力Ｐ１となっている。この１次圧力Ｐ１によって、プランジャ６１を軸線方向一方Ｘ１に押圧する力Ｆｐ１１は、次式（５）で表される。

１次圧力Ｐ１および２次圧力Ｐ２によって、プランジャ６１を軸線方向一方Ｘ１へ押圧する力Ｆｐ１１＋Ｆｐ１２は、前記式（４）および式（５）から、次式（６）で表される。

この式（６）で表される力Ｆｐ１１＋Ｆｐ１２は、第１ばね部材８７のばね力Ｆに対抗する力であり、第１ばね部材８７の初期セットばね力Ｆ０に釣り合うときの第１差圧ΔＰ１２を第１設定差圧ＰＳＨとして、上記式（６）に挿入すると、前記式（２）を導くことができる。

また、２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１よりも高い、第２状態では、プランジャ６１に関する力の釣り合いの式は、第２差圧ΔＰ２１を第２設定差圧ＰＳＬとすると、次式（７）のようになる。

この式（７）において、左辺は、プランジャ６１を軸線方向一方Ｘ１へ押圧する力であり、右辺は、プランジャ６１を軸線方向他方Ｘ２へ押圧する力である。この状態は、プランジャ６１とシート部材６２とが、軸線方向他方Ｘ２へ変位して、プランジャ６１のストロークエンドに達した状態である。

この状態から第２差圧ΔＰ２１が増加すると、プランジャ６１は、第１ばね部材８７のばね力に抗して、軸線方向一方Ｘ１へ変位され、作動のための待機状態へと移ることになる。この待機状態は、図７に示すような第２待機状態であり、２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１よりも高い場合の待機状態であり、第１および第２ばね部材８７，８８が最も圧縮されている。このとき、２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１より高いので、ピストン２３は、プランジャ６１と一体的に軸線方向一方Ｘ１へ押圧される。

さらに詳細に検討すると、まず、１次圧力Ｐ１および２次圧力Ｐ２が大気圧またはそれに近い低い状態（以下「初期状態」という）において、プランジャ６１とシート部材６２とは、第２ばね部材８８のばね力によって当接し、開閉制御室７２とシート部材内通路８５と遮断されている。初期状態から１次圧力Ｐ１および２次圧力Ｐ２が上昇した状態を想定する。

プランジャ室７０の各空間９５，９６および開閉制御室７２の作動油は、２次圧力Ｐ２となっている。この２次圧力Ｐ２によって、プランジャ６１を軸線方向一方Ｘ１に押圧する力Ｆｐ２２は、次式（８）で表される。

またプランジャ６１とシート部材６２との間のシート空間９７およびシリンダ孔７６の作動油は、１次圧力Ｐ１となっている。この１次圧力Ｐ１によって、プランジャ６１を軸線方向一方Ｘ１に押圧する力Ｆｐ２１は、次式（９）で表される。

この第２状態における１次圧力Ｐ１による力Ｆｐ２１は、前述の式（５）で表される第１状態における１次圧力Ｐ１による力Ｆｐ１１と同一である。

１次圧力Ｐ１および２次圧力Ｐ２によって、プランジャ６１を軸線方向一方Ｘ１へ押圧する力Ｆｐ２１＋Ｆｐ２２が、第１ばね部材８７の初期セットばね力Ｆ０と釣り合うときの関係は、次式（１０）で表される。

ただし、このとき、第２設定差圧ＰＳＬが小さい差圧であるので、１次圧力Ｐ１は小さく、かつプランジャ６１における１次圧力Ｐ１を受ける受圧面積が小さいので、１次圧力Ｐ１に係る項は無視することができる。したがって、式（１０）は、次式（１１）となる。

さらに１次圧力Ｐ１がほぼ０（Ｐ１≒０）と想定すると、第２差圧ΔＰ２１は、２次圧力Ｐ２となり、２次圧力Ｐ２が第２設定差圧ＰＳＬと等しいとして、つまりＰ２＝ＰＳＬと置き換えると、前記式(７)が導き出される。前記式(７)を簡単にすると、ｄ３が消去された式（１２）となる。

そして、式（１２）と、式（２）とから、プランジャ６１のシリンダ孔７６に臨む部分の内径ｄ１と、シート部材６２のロッド部９２の外径ｄ２との関係を表す式（１）が求められる。

この構成によって、１次圧力Ｐ１が２次圧力Ｐ２よりも高い第１状態において、第１差圧ΔＰ１２が第１設定差圧ＰＳＨを超える差圧から減少して、第１ばね部材８７によってプランジャ６１が軸線方向Ｘ２へ駆動されるとき、第１差圧ΔＰ１２が第１設定差圧ＰＳＨになると、ストロークエンドとなって、プランジャ６１の変位が停止する。また２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１よりも高い第２状態において、第２差圧ΔＰ２１が第２設定差圧ＰＳＬを超える差圧から減少して、第１ばね部材８７によってプランジャ６１が軸線方向Ｘ２へ駆動されるとき、第２差圧ΔＰ２１が第２設定差圧ＰＳＬになると、ストロークエンドとなって、プランジャ６１の変位が停止する。

このように、各揺戻り防止弁装置２０，２１は、１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２との差圧が急激に低下した場合に、開動作するように構成される。さらに具体的に述べると、第１状態において、第１差圧ΔＰ１２が、第１設定差圧ＰＳＨ未満である場合、第１差圧ΔＰ１２が低下しても、各揺戻り防止弁装置２０，２１は、開動作せず、閉じたままである。第１状態において、第１差圧ΔＰ１２が、第１設定差圧ＰＳＨ以上第１開動開始差圧ＰＳＨＯ以下である場合、第１差圧ΔＰ１２がその差圧から第１低下速度以上の速度で低下すると、各揺戻り防止弁装置２０，２１は、開動作して開く。さらに第１状態において、第１差圧ΔＰ１２が、第１開動開始差圧ＰＳＨＯを超える場合、第１差圧ΔＰ１２がその差圧から第１低下速度以上の速度で第１開動開始差圧ＰＳＨＯ以下に低下すると、各揺戻り防止弁装置２０，２１は、開動作して開く。第１低下速度以下の速度で低下した場合は開動作しない。

また第２状態において、第２差圧ΔＰ２１が、第２設定差圧ＰＳＬ未満である場合、第２差圧ΔＰ２１が低下しても、各揺戻り防止弁装置２０，２１は、開動作せず、閉じたままである。第２状態において、第２差圧ΔＰ２１が、第２設定差圧ＰＳＬ以上第２開動開始差圧ＰＳＬＯ以下である場合、第２差圧ΔＰ２１がその差圧から第２低下速度以上の速度で低下すると、逆止手段６５が閉じた状態ではあるが、プランジャ６１とシート部材６２とが離間した状態となり、この状態で２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１よりも高くなるように、圧力の高低が逆転すると、逆止手段６５が開いて、各揺戻り防止弁装置２０，２１が開く。さらに第２状態において、第２差圧ΔＰ２１が、第２開動開始差圧ＰＳＬＯを超える場合、第２差圧ΔＰ２１がその差圧から第２低下速度以上の速度で第２開動開始差圧ＰＳＬＯ以下に低下すると、逆止手段６５が閉じた状態ではあるが、プランジャ６１とシート部材６２とが離間した状態となり、この状態で２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１よりも高くなるように、圧力の高低が逆転すると、逆止手段６５が開いて、各揺戻り防止弁装置２０，２１が開く。第２低下速度以下の速度で低下した場合は開動作しない。

したがって、第１差圧ΔＰ１２が、第１開動開始差圧ＰＳＨＯ以上の差圧から第１開動開始差圧ＰＳＨＯ未満の差圧に低下するとき、第１差圧ΔＰ１２が、第１開動開始差圧ＰＳＨＯに達すると、プランジャ６１が第１ばね部材８７のばね力で軸線方向他方Ｘ２へ変位し始める。

また第２開動開始差圧ＰＳＬＯは、初期状態から、第２差圧ΔＰ２１が上昇し、この差圧によってプランジャ６１が第１ばね部材８７のばね力に抗して軸線方向一方Ｘ１に変位され、第２待機状態に至ったとき、言い換えれば、第１ばね部材８７に抗するプランジャ６１の軸線方向一方Ｘ１への変位がストロークエンドに至ったときの第２差圧ΔＰ２１であり、第１ばね部材８７の最大ばね力Ｆ１に釣り合う力を生じさせる差圧である。したがって、第２差圧ΔＰ２１が、第２開動開始差圧ＰＳＬＯ以上の差圧から第２開動開始差圧ＰＳＬＯ未満の差圧に低下するとき、第２差圧ΔＰ２１が、第２開動開始差圧ＰＳＬＯに達すると、プランジャ６１が第１ばね部材８７のばね力で軸線方向他方Ｘ２へ変位し始める。

本実施の形態では、バイパスリリーフ圧力Ｐｓが第１開動開始差圧ＰＳＨＯ未満に設定されているので、各揺戻り防止弁２０，２１は、第１および第２差圧ΔＰ１２，ΔＰ２１がバイパスリリーフ圧力Ｐｓを超える差圧になることがなく、動作範囲には、第１開動開始差圧ＰＳＨＯは含まれていない。換言すれば各揺戻り防止弁装置２０，２１は、第１設定差圧ＰＳＨと第１開動開始差圧の間のバイパスリリーフ圧力Ｐｓ以下の範囲で動作する。

図３は、逆止手段６５を示す分解斜視図である。図４は、図１の切断面線Ｓ４−Ｓ４から見て示す断面図である。図５は、図１における逆止手段６５を付近を拡大して示す断面図である。逆止手段６５は、弁体１００と、抜止め片１０１とを含んで構成される。さらにケーシング６０を含めて、つまりケーシング６０と、逆止手段６５とを含んで、弁装置である逆止弁装置が構成されている。

ケーシング６０は、予め定める基準軸線Ｌ０に沿って弁孔１０２が形成されるとともに、弁孔１０２に連なって弁体室１０３が形成され、弁孔１０２を外囲する弁座１０４を有する。さらに具体低適には、ケーシング６０は、大略的に円筒状の部材であり、そのケーシング６０の半径方向に延びる基準軸線Ｌ０に沿って弁孔１０２が形成され、弁孔１０２にケーシング６０の半径方向外方側に連なって弁体室１０３が形成される。基準軸線Ｌ０は、弁軸線Ｌ１と垂直である。

弁体１００は、球形状の部材であり、弁体室１０３に緩やかに収納されて設けられ、基準軸線Ｌ０に沿って変位自在であり、弁座１０４に着座および離間自在である。抜止め片１０１は、基準軸線Ｌ０と交差する方向に延び、弁体１００に関して弁孔１０２と反対側に設けられ、弁孔１０２が形成される部分とは異なる部分でケーシング６０に係止される。この抜止め片１０１によって、弁体１００が弁体室１０３から抜止ることが防止される。

抜止め片１０１は、略周方向に、具体的には弁軸線Ｌ１まわりの周方向に１８０度を超える範囲にわたって延びる略円弧状の部材である。ケーシング６０には、基準軸線Ｌ０と交差るように、外周部に周方向全周に延びる凹溝１０５が形成されている。凹溝１０５は、ケーシング６０の半径方向内方に凹んでおり、抜止め片１０１は、凹溝１０５に嵌まり込んだ状態で、ケーシング６０の外周部に嵌着されている。

またケーシング６０には、嵌合凹所１０６が形成されている。抜止め片１０１は、突起部１０７を有し、突起部１０７が嵌合凹所１０６に嵌まり込んだ状態で設けられる。さらに詳細には、嵌合凹所１０６は、弁孔１０３から弁軸線Ｌ１まわりにの周方向へずれた位置に、具体的には約９０度ずれた位置に、凹溝１０５からさらにケーシング６０の半径方向内方に凹んで形成される。抜止め片１０１は、一端部が、抜止め片１０１が沿う前記円弧を含む円の半径方向内方に屈曲され、これによって、この一端部に半径方向内方に突出する突起部１０７が形成されている。抜止め片１０１は、一端部の突起部１０７が嵌合凹所１０６に嵌まり込んで、基準軸線Ｌ０を横切るように、弁体１００をケーシング６０の半径方向外方から覆って設けられる。

図６は、揺戻り防止弁装置２０を、初期状態で示す断面図である。図７は、揺戻り防止弁装置２０を、第２待機状態で示す断面図である。図８は、揺戻り弁防止装置２０を、開状態で示す断面図である。図９は、揺戻り防止弁装置２０を、逆止状態で示す断面図である。図１０は、油圧設備２２における作動油の圧力および油圧モータ２４の角度位置の一例を示すグラフである。油圧設備２２では、操作弁３３が中立位置にあり、油圧モータ２４が停止している場合、各揺戻り防止弁装置２０，２１は、図６に示す初期状態にある。操作弁３３が第１供給位置に操作されると、作動油が、一方の入出力管路２６を介して油圧モータ２４に供給され、他方の入出力管路２７を介して油圧モータ２４から回収される。これによって油圧モータ２４が回転して、駆動体物２３が駆動される。

油圧モータ２４が加速されるとき、一方の入出力管路２６の作動油の圧力（以下「一方管路圧力」という）Ｐ２６は、一方のバイパスリリーフ弁４３のバイパスリリーフ圧力Ｐｓとなっており、他方の入出力管路２７の作動油Ｐ２７の圧力（以下「他方管路圧力」という）Ｐ２７がほぼ大気圧である。したがって一方管路圧力Ｐ２６から他方管路圧力Ｐ２７を減算した差圧（以下「第１管路差圧」）ΔＰ６７は、一方のバイパスリリーフ弁４３によって、バイパスリリーフ圧力Ｐｓとなっている。厳密には、第１管路差圧ΔＰ６７とバイパスリリーフ圧力Ｐｓとは異なるが、その差は小さく、理解を容易にするために同一であるものとする。

これによって一方の揺戻り防止弁２０は、図１に示す第１待機状態にあり、他方の揺戻り防止弁装置２１は、図７に示す第２待機状態にある。本実施の形態では、バイパスリリーフ圧力Ｐｓが第１設定圧力ＰＳＨを超え、かつ第１開動開始差圧ＰＳＨＯ未満の圧力に設定されているので、各揺戻り防止弁装置２０，２１は第１待期状態となることはないが、理解を容易にするために、第１差圧ΔＰ１２がバイパスリリーフ圧力Ｐｓであるとき、第１待期状態にあるものとする。各揺戻り防止弁２０，２１では、各プランジャ６１が軸線方向一方Ｘ１のストロークエンドにそれぞれ配置され、第１およびばね部材８７，８８がそれぞれ最も圧縮されており、共に閉じている。

油圧モータ２４が、加速される状態から定速で回転される状態に移ると、一方管路圧力Ｐ２６は、バイパスリリーフ圧力Ｐｓから油圧モータ２４における所定の回転速度での回転を維持するのに必要な圧力まで低下する。これに伴って、第１管路差圧ΔＰ６７は、第１設定差圧ＰＳＨよりも低くなる。

したがって一方の揺戻り防止弁２０では、プランジャ６１は第１ばね部材８７によって軸線方向他方Ｘ２に変位され、これに伴い、シート部材６２が第２ばね部材８８によって同方向に変位される。この場合、第１差圧ΔＰ１２の低下速度は第１低下速度未満であり、プランジャ６１の変位速度は遅いので、シート部材６２は、たとえオリフィス孔３８のダンピング作用により速度が制限されていても、十分にプランジャ６１の変位に付いてゆくことができ、プランジャ６１とシート部材６２とは当接した状態が保たれる。そして、図６の初期状態に復帰する。また他方の揺戻り防止弁装置２１は、一方の揺戻り防止弁装置２０と同様に、プランジャ６１およびシート部材６２が、図７の状態から変位するが第２差圧ΔＰ２１の低下速度は、第２低下速度以下であり、閉じた状態が保たれ、図６の初期状態に復帰する。

このような定速駆動状態から、駆動対象物２３および油圧モータ２４を停止させるべく、操作弁３３を中立位置に切り替えると、一方管路圧力Ｐ２６が低下する。このとき、油圧モータ２４は、一方管路圧力Ｐ２６の低下に関わらず慣性で回転を続け、作動油をポンピングして、一方の入出力管路２６の作動油を吸引し、他方の入出力管路２７へ作動油を排出するので、他方管路圧力Ｐ２７が急激に上昇する。

これによって他方のバイパスリリーフ弁４４が開き、他方管路圧力Ｐ２７から一方管路圧力Ｐ２６を減算した差圧（以下「第２管路差圧」）ΔＰ７６は、他方のバイパスリリーフ弁４４によって、バイパスリリーフ圧力Ｐｓとなっている。油圧モータ２４は、その第２管路差圧ΔＰ７６によって制動される。このように油圧モータ２４が減速されるとき、一方の揺戻り防止弁２０は、図７に示す第２待機状態にあり、他方の揺戻り防止弁装置２１は、図１に示す第１待機状態にある。各揺戻り防止弁２０，２１では、第１およびばね部材８７，８８が最も圧縮された状態で、共に閉じている。

油圧モータ２４の減速が終わりに近づき、第２管路差圧ΔＰ７６が、バイパスリリーフ圧力Ｐｓから低下し、他方のバイパスリリーフ弁４４が閉じると、続いて油圧モータ２４が停止する。油圧モータ２４が停止した時点では、他方管路圧力Ｐ２７が一方管路圧力Ｐ２６よりも高く、油圧モータ２４は、反対の方向へ回転、したがって反転する。この反転開始と同時に、油圧モータ２４のポンピングによって、他方の入出力管路２７の作動油を吸引し、一方の入出力管路２６へ作動油を排出するので、他方管路圧力Ｐ２７が急激に、具体的には、第１低下速度以上かつ第２低下速度以上の低下速度で低下する。

このように他方管路圧力Ｐ２７が急激に低下するとき、他方の揺戻り防止弁２１では、第１差圧ΔＰ１２が、第１設定差圧ＰＳＨ以上の差圧から第１設定差圧ＰＳＨ以下の差圧に第１低下速度以上の低下速度で低下することになる。具体的に述べると、他方の揺戻り防止弁２１において、第１差圧ΔＰ１２が、第１設定差圧ＰＳＨ以上であるバイパスリリーフ圧力Ｐｓから低下する。そしてプランジャ６１およびシート部材６２が、第１および第２ばね部材８７，８８によって、軸線方向他方Ｘ２に変位し始める。

この動作中において、プランジャ６１は第１ばね部材８７により高速度で軸線方向他方Ｘ２へ変位するが、シート部材６２は、オリフィス孔８１のダンピング作用により、プランジャ６１に比べて低速度で軸線方向他方Ｘ２に変位する。これによって他方の揺戻り防止弁装置２１において、プランジャ６１とシート部材６２とが離間して、他方の揺戻り防止弁装置２１が開き始める。したがって他方の入出力管路２７の作動油が、他方の揺戻り防止弁装置２１を、１次ポート５５から２次ポート５６へと通過して、一方の入出力管路２６に流下し始める。

このように他方管路圧力Ｐ２７が低下して、他方の揺戻り防止弁２１において、第１差圧ΔＰ１２が第１設定差圧ＰＳＨとなると、他方の揺戻り防止弁２１は、図８に示す開状態となり、プランジャ６１が軸線方向他方Ｘ２のストロークエンドに達し、ピストン６によって軸線方向他方Ｘ２への変位が阻止される。このとき、他方の揺戻り防止弁装置２１の開度が最大となり、作動油の通過流量が最大となる。またこの状態では、一方の揺戻り防止弁装置２０では、第２差圧ΔＰ２１が、第２開動開始差圧ＰＳＬＯよりも大きいので、図７の第２待機状態にあって、閉じたままである。

さらにこの状態から第２管路差圧ΔＰ６７が低下して、他方の揺戻り防止弁装置２１では、シート部材６２がゆっくりと軸線方向他方Ｘ２へ変位中であるので、他方の揺戻り防止弁装置２１は、開いている。このように第２管路差圧ΔＰ６７が低下するとき、他方の揺戻り防止弁２１は、第１差圧ΔＰ１２が低下し、第１設定差圧ＰＳＨに関連して、開く。したがって、他方の入出力管路２７から一方の入出力管路２６に、他方の揺戻り防止弁装置２１を介して作動油を逃がし、第１波としての油圧モータ２４の反転を抑制する。

さらにこの状態から第２管路差圧ΔＰ６７が低下して、第２開動開始差圧ＰＳＬＯになると、今度は、一方の揺戻り防止弁装置２０において、第１および第２ばね部材８７，８８によって、プランジャ６１およびシート部材６２が、軸線方向他方Ｘ２へ変位し始める。つまり一方の揺戻り防止弁２０では、第２差圧ΔＰ２１が、第２設定差圧ＰＳＬ以上の差圧であるバイパスリリーフセット圧力Ｐｓから第２開動開始差圧ＰＳＬＯ以下の差圧に第２低下速度以上の低下速度で低下することになる。そして第２差圧ΔＰ２１が、第２開動開始差圧ＰＳＬＯに低下すると、プランジャ６１およびシート部材６２が、第１および第２ばね部材８７，８８によって、軸線方向他方Ｘ２に変位し始める。

この動作中において、プランジャ６１は第１ばね部材８７により高速度で軸線方向他方Ｘ２へ変位するが、シート部材６２は、オリフィス孔８１のダンピング作用により、プランジャ６１に比べて低速度で軸線方向他方Ｘ２に変位する。これによって一方の揺戻り防止弁装置２０において、プランジャ６１とシート部材６２とが離間する。このとき、一方の揺戻り防止弁装置２０では、図９の逆止状態にあるので、逆止手段６５が閉じており、一方の揺戻り防止弁装置２０は閉じている。

さらに他方管路圧力Ｐ２７が低下すると、反対に一方管路圧力Ｐ２６が上昇しており、しかもその変化速度は高く、プランジャ６１とシート部材６２とが離間したままの状態、つまりシート部材６２が軸線方向他方Ｘ２へ変位して当接する前に、一方管路圧力Ｐ２６と他方管路圧力Ｐ２７の高低が逆転する。

これによって一方管路圧力Ｐ２６が他方管路圧力Ｐ２７よりも高い状態となり、一方の揺戻り防止弁装置２０は、プランジャ６１とシート部材６２とが離間している間に、逆止手段６５が開いて、一方の揺戻り防止弁装置２０が、図８の開状態に近い状態となって開く。したがって一方の入出力管路２６から他方の入出力管路２７に、一方の揺戻り防止弁装置２０を介して作動油を逃がし、第２波としての油圧モータ２４の再反転を抑制する。このとき他方の揺戻り防止弁装置２１は、少なくとも逆止手段６５によって閉じた状態にある。

このような一連の動作によって、油圧モータ２４の揺戻りを防止する。この揺戻り防止は、各揺戻り防止弁装置２０，２１の動作が入れ替わるが、油圧モータ２４を前述とは反対方向に駆動した後停止させる場合にも、同様に達成することができる。

本実施の形態によれば、各揺戻り防止弁装置２０，２１は、第１状態において、第１差圧ΔＰ１２が第１設定差圧ＰＳＨ以上の差圧になると、プランジャ６１とシート部材６２とがばね駆動手段６４に抗してストロークした状態になり、第１差圧ΔＰ１２が第１開動開始差圧ＰＳＨＯ以下の差圧になり、かつ第１低下速度以上の速度で低下すると、ばね駆動手段６４でプランジャ６１が初期位置に復帰し、ばね駆動手段６４とダンピング力でプランジャ６１よりも遅い速度で初期位置にシート部材６２が復帰する。その結果プランジャ６１とシート部材６２とが離間する。これによって各揺戻り防止弁装置２０，２１が開いて、１次ポート５５から２次ポート５６に作動油が流下する。また第２状態において、第２差圧ΔＰ２１が第１設定差圧ΔＰ１２よりも小さい第２設定差圧ＰＳＬ以上の差圧になると、プランジャ６１とシート部材６２とがばね駆動手段６４に抗してストロークした状態になり、続いて第２差圧ΔＰ２１が第２設定差圧を超える差圧である第２開動開始差圧ＰＳＬＯ以下の差圧になり、かつ第２低下速度以上の速度で低下すると、ばね駆動手段６４でプランジャ６１が初期位置に復帰し、ばね駆動手段６４とダンピング力でプランジャ６１よりも遅い速度で初期位置にシート部材６２が復帰する。その結果プランジャ６１とシート部材６２とが離間する。この状態では、２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１よりも高いので、２次ポート５６から開閉制御室７２への作動油の流下が、逆止手段６５によって阻止され、揺戻り防止弁装置２０，２１は閉じているけれども、この状態から１次圧力Ｐ１が２次圧力Ｐ２よりも高くなると、揺戻り防止弁装置２０，２１が開いて、１次ポート５５から２次ポート５６に作動油が流下する。

このような構成の２つの揺戻り防止弁装置２０，２１が、１組として、油圧モータ２４に接続される２つの入出力管路２６，２７間にわたって、接続形態が逆となるように設けられ、油圧モータ２４を停止させるときに生じる揺戻りを防止することができる。しかも各戻り防止弁装置２０，２１は、第１および第２設定差圧ＰＳＨ，ＰＳＬに関連して開くように構成されており、油圧モータ２４の最初の反転動作およびその次の反転動作を抑制することが可能であり、油圧モータ２４の揺戻りを迅速かつ確実に防止することができる。

また、少しだけ油圧モータ２４を動作させた後、いわばチョイ旋回の後に停止する場合でも、最初の反転動作のときに、第２設定差圧ＰＳＬに関連して、プランジャ６１とシート部材６２とを離間させておき、その次の反転動作を抑制することによって、揺戻りを防止することができる。

しかも第１および第２設定差圧ＰＳＨ，ＰＳＬに関連して開くようにするために設けられる逆止手段６５は、プランジャ６１とシート部材６２とが当接および離間動作する開閉制御室７２と、２次ポート５６との間に介在されている。この逆止手段６５は、２次圧力Ｐ２が１次圧力Ｐ１よりも高い場合に、たとえばシート部材６２とプランジャ６１との隙間、プランジャ６１とピストン６３との隙間など、構成部材同士の隙間を介して、プランジャ６１とシート部材６２との間に流体が漏れ込んでも、逆止手段６５によって塞き止めてシート部材６２とプランジャ６１が離間動作することが防がれる。しかもこの漏れ込んだ流体を１次ポート５５へ逃がすことができる。したがってこの漏れ込みによる誤作動を確実に防止することができる。したがって油圧モータ２４がブレーキ手段を有していない構成であっても、油圧モータ２４が不所望に回転してしまうことがない。

また逆止手段６５を有して構成される逆止弁装置では、ケーシング６０の弁体室１０３に弁体１００が収納されて設けられ、弁座１０４に対して着座および離間することによって、弁孔１０２を開閉することができる。弁体１００は、弁体１００に関して弁孔１０２と反対側に設けられる抜止め片１０１によって抜止めされている。この抜止め片１０１は、基準軸線Ｌ０と交差する方向に延び、弁体室１０３が形成される部分とは異なる部分でケーシング６０に係止されている。

このように抜止め片１０１は、ケーシング６０の弁体室１０２が形成される部分とは異なる部分で係止されるので、弁体室１０２に臨む内周部に螺着されるねじ部材を用いる構成、または弁体室１０２に臨む外周部に嵌合するストップリングを用いる構成に比べて、薄肉構造、つまり基準軸線Ｌ０に沿う方向の寸法を小さくすることができる。つまり、基準軸線Ｌ０に沿う方向に関して、弁孔１０２が形成されるシート部の厚みＨ１０２および弁体１００が配置される部分の厚みＨ１００は、従来の構成と同様に必要であるが、弁体の抜止めのために必要な寸法Ｈ１０１を、抜止め１０１の寸法と同程度の寸法に小さく抑えることができる。この弁体の抜止めのために必要な寸法Ｈ１０１は、弁体室１０３に臨む内周部を利用して係止しなくてもよいので、従来の構成のように弁体室１０３に臨む内周部を利用して係止する場合に比べて、小さくすることができる。したがって、構造物の薄肉の部分を、ケーシング６０として利用して、逆止弁装置を設けることができる。したがって揺戻り防止弁装置２０，２１に好適に設けることができる。

さらに逆止弁装置は、弁体室１０３に弁体１００を収納し、抜止め片１０１を装着するだけの簡単な作業によって組立てることができ、組立作業が容易であり、組立に手間を要することがない。しかも適用流量が小さく、ケーシング６０の弁体室１０３に臨む部分の内径が小さい場合であっても、組立は容易である。

またケーシング６０は、円筒状の部材であり、抜止め片１０１は、略周方向に１８０度を超える範囲にわたって延びる略円弧状の部材であり、ケーシング６０の外周部に嵌着されている。これによって抜止め片１０１は、ケーシング６０の外周部に嵌着させるだけで、容易に装着することができる。

またケーシング６０に凹溝１０５が形成され、抜止め片１０１は、ケーシング６０の凹溝１０５に嵌まり込んで設けられる。これによって抜止め片１０１は、ケーシング６０の凹溝１０５に臨む表面部によって、ケーシング６０の軸線方向への変位が阻止され、ケーシング６０の軸線方向の位置ずれが防止された状態で、好適に設けられる。

またケーシング６０に嵌合凹所１０６が形成され、抜止め片１０１は、突起部１０７が嵌合凹所に嵌まり込んだ状態で設けられる。これによって抜止め片１０１は、ケーシング６０の嵌合凹所１０６に突起部１０７を嵌合させることによって、突起部１０７が、ケーシング６０の軸線方向および周方向へ変位することが阻止され、ケーシング６０の軸線方向および周方向の位置ずれが防止された状態で、好適に設けられる。

また油圧設備２２を、傾斜地で使用する場合などにおいては、作業中の油圧の変化により、揺戻り防止弁装置２０，２１のプランジャ６１とシート部材６２とが離間してしまう場合があるが、逆止手段６５によって、作動油の流下が阻止され、各入出力管路２６，２７間で、作動油が不所望に流下することを阻止でき、油圧制御ユニットおよび油圧設備としての機能を維持することができる。

図１１は、本発明の実施の他の形態の油圧設備２２Ａを示す系統図である。本実施の形態の油圧設備２２Ａは、図１〜図１０の実施の形態の油圧設備２２Ａと類似しており、異なる部分だけ説明し、同様の部分は、同一の符号を付して説明を省略する。油圧設備２２Ａでは、油圧モータ２４に代えて、複動形油圧シリンダ２４Ａが設けられる。複動形油圧シリンダ２４Ａは、駆動対象物２３を往復駆動する構成であってもよいし、角変位自在に支持される駆動対象物２３を角変位させる構成であってもよい。このように流体圧アクチュエータが複動形油圧シリンダ２４Ａを用いる構成であっても、同様の効果を達成することができる。

前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば作動油以外の作動流体を利用する装置に実施してもよいし、建設機械および産業機械に搭載される装置に実施してもよい。第１差圧ΔＰ１２が、第１開動開始差圧ＰＳＨＯを超える圧力となる環境で、たとえば、バイパスリリーフ圧力Ｐｓが第１開動開始差圧ＰＳＨＯより大きく設定される設備で用いられてもよい。

本発明の実施の一形態の揺戻り防止弁装置２０を、第１待機状態で示す断面図である。 揺戻り防止弁装置２０を備える油圧設備２２を示す系統図である。 逆止手段６５を示す分解斜視図である。 図１の切断面線Ｓ４−Ｓ４から見て示す断面図である。 図１における逆止手段６５を付近を拡大して示す断面図である。 揺戻り防止弁装置２０を、初期状態で示す断面図である。 揺戻り防止弁装置２０を、第２待機状態で示す断面図である。 揺戻り防止弁装置２０を、開状態で示す断面図である。 揺戻り防止弁装置２０を、逆止状態で示す断面図である。 油圧設備２２における作動油の圧力および油圧モータ２４の角度位置の一例を示すグラフである。 本発明の実施の他の形態の油圧設備２２Ａを示す系統図である。 従来の技術の揺戻り防止弁装置１を示す断面図である。 揺戻り防止弁装置１，２を備える油圧装置３を示す系統図である。

符号の説明

２０，２１ 揺戻り防止弁装置
２２ 油圧設備
２３ 駆動対象物
２４ 油圧モータ
２４Ａ 油圧シリンダ
２５ 供給手段
２６，２７ 入出力管路
５５ １次ポート
５６ ２次ポート
６０ ケーシング
６１ プランジャ
６２ シート部材
６３ ピストン
６４ ばね駆動手段
６５ 逆止手段
６８，６９ ランド部
７０ プランジャ室
７１ シート部材室
７２ 開閉制御室
７５ 弁通路
７６ ピストン室
７７ プランジャ内孔
８５ シート部材内通路
１００ 弁体
１０１ 抜止め片
１０２ 弁孔
１０３ 弁体室
１０４ 弁座
１０５ 凹溝
１０６ 嵌合凹所
１０７ 突起部

Claims (3)

1. １次および２次ポートが形成され、２つのランド部によって仕切られて、２次ポートに連なるプランジャ室と、１次ポートに連なるシート部材室と、プランジャ室およびシート部材室間に配置され、２次ポートに連なる開閉制御室とが形成されるケーシングと、
   プランジャ室に嵌まり込んで設けられ、一端部が開閉制御室に突出するように、プランジャ室と開閉制御室とを仕切る一方のランド部に摺動自在に嵌合され、プランジャ室に開口するシリンダ孔が形成されるとともに、シリンダ孔に開口するプランジャ内孔が形成されるプランジャと、
   シート部材室に嵌まり込んで設けられ、シート部材室に臨むケーシングの内表面部に摺動自在に支持され、シート部材室を１次ポートに連なるポート空間と、絞り孔を介して１次ポートに連なるダンピング空間とに仕切り、一端部が開閉制御室に突出するように、シート部材室と開閉制御室とを仕切る他方のランド部に摺動自在に嵌合され、シート部材室に開口する弁孔が形成され、開閉制御室内でプランジャに対して当接および離間自在であり、プランジャに当接することによって、弁孔およびプランジャ内孔が相互に接続されかつ開閉制御室から遮断され、プランジャから離間することによって、弁孔およびプランジャ内孔が相互に接続されかつ開閉制御室に接続されるシート部材と、
   シリンダ孔に一端部が突出する状態で摺動自在に嵌合するピストンと、
   プランジャがシート部材から離反する方向へのばね力をプランジャに与える第１ばね部材、およびシート部材がプランジャに近接する方向へのばね力をシート部材に与える第２ばね部材によってばね力を与えてプランジャおよびシート部材を駆動するばね駆動手段と、
   １次圧力が２次圧力より高い場合において、１次圧力から２次圧力を減算した第１差圧が、所定の第１設定差圧以上の差圧から、第１設定差圧を超える差圧である第１開動開始差圧以下の差圧になるとプランジャとシート部材とがばね駆動手段に抗してストロークした状態になり、続いて所定の第１低下速度以上の速度で低下すると、ばね駆動手段でプランジャが初期位置に復帰し、ばね駆動手段とダンピング力でプランジャよりも遅い速度で初期位置にシート部材が復帰し、その結果プランジャとシート部材とが離間し、
   ２次圧力が１次圧力よりも高い場合において、２次圧力から１次圧力を減算した第２差圧が、第１設定差圧よりも小さい第２設定差圧以上の差圧になると、プランジャとシート部材とがばね駆動手段に抗してストロークした状態になり、続いて第２設定差圧を超える差圧である第２開動開始差圧以下の差圧になり、かつ所定の第２低下速度以上の速度で低下すると、ばね駆動手段でプランジャが初期位置に復帰し、ばね駆動手段とダンピング力でプランジャよりも遅い速度で初期位置にシート部材が復帰し、その結果プランジャとシート部材とが離間するように、作動する開閉機構とを有し、
   ２次ポートと開閉制御室との間に設けられ、２次ポートから開閉制御室への流体の流下を阻止する逆止手段をさらに含むことを特徴とする揺戻り防止弁装置。
2. ２つの入出力ポートを有する流体圧アクチュエータと、
   流体圧アクチュエータに作動流体を供給する供給手段と、
   流体圧アクチュエータの各入出力ポートと供給手段とをそれぞれ接続する２つの入出力管路とを備える流体圧設備に設けられる制御弁ユニットであって、
   請求項１記載の揺戻り防止弁装置を有し、各揺戻り防止弁装置は、各入出力管路間に、相互に逆向きに接続されることを特徴とする制御弁ユニット。
3. ２つの入出力ポートを有する流体圧アクチュエータと、
   流体圧アクチュエータに作動流体を供給する供給手段と、
   流体圧アクチュエータの各入出力ポートと供給手段とをそれぞれ接続する２つの入出力管路と、
   請求項１記載の揺戻り防止弁装置を有し、各揺戻り防止弁装置が、各入出力管路間に、相互に逆向きに接続される制御弁ユニットとを含むことを特徴とする流体圧設備。

Images