JP6931308B2 - 揺れ戻し防止装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液圧アクチュエータにおいて生じる揺れ戻しを防止するために用いられる揺れ戻し防止装置に関する。
建設機械等では、構造体及びアタッチメント等を動かすべく液圧モータ及び液圧シリンダ等の液圧アクチュエータが備わっている。液圧アクチュエータは、２つのポートを有しており、２つのポートに対する作動液の給排を入れ替えることによって作動方向を切換えられるようになっている。このように構成される液圧アクチュエータでは、構造体及びアタッチメント等の重量が大きい場合、制動する際に構造体及びアタッチメント等の慣性力によってポンピングし、揺れ戻し現象が生じる。このような揺れ戻し現象を防ぐべく液圧アクチュエータには、揺れ戻し防止装置が取り付けられており、揺れ戻し防止装置の一例として、例えば特許文献１の弁装置が知られている。
特許文献１の弁装置は、ハウジングと、２つのポペットを備えている。ハウジングには、液圧アクチュエータの２つのポートに夫々繋がる２つの小穴と、これらの小穴を連通する連通路とが形成されている。また、ハウジング内には、その連通路に挿入されるようにして２つのポペットが配置されており、一方の小穴から連通路に流入する作動液は、２つのポペットの周りを通って他方の小穴へと導かれるようになっている。また、２つのポペットは、液圧アクチュエータにおける２つのポートの差圧に応じて移動するようになっており、移動することで連通路を閉じるようになっている。即ち、２つのポペットは、一方のポートの圧液が高くなると一方に動いて連通路を閉じ、また他方のポートの圧液が高くなると他方に動いて連通路を閉じる。
このように構成されている弁装置では、揺れ戻し現象におけるポンピングにおいて高圧となるポートが一方から他方に切換わると、２つのポペットを他方に動かす。この際に、連通路が開き、この連通路を介して２つのポートが繋がる。これにより、一方のポートと他方のポートとの液圧の圧力差を小さくし、揺れ戻し現象の発生を抑制している。
実用新案登録第２５５８１１５号公報
特許文献１の弁装置では、液圧アクチュエータが停止して２つのポートの差圧が略ゼロの状態において２つのポペットが中立位置に位置し、連通路が開いた状態となっている。即ち、液圧アクチュエータと弁装置との間で閉回路が構成される。それ故、液圧アクチュエータがポンピング可能な状態となっている。建設機械等が斜面等で停止する場合、構造体の自重等により不所望な荷重が液圧アクチュエータに作用する。そうすると、液圧アクチュエータにおける２つのポート間にて作動液が行き来して液圧アクチュエータが作動することになる。
そこで本発明は、停止している液圧アクチュエータが不所望な荷重により動かないようにすることができる揺れ戻し防止装置を提供することを目的としている。
本発明の揺れ戻し防止装置は、第１給排ポート及び第２給排ポートに対する作動液の給排を入れ替えることによって作動方向を切換える液圧アクチュエータの前記第１給排ポートに接続される前記１ポートと、前記第２給排ポートに接続される前記第２ポートと、前記第１ポート及び前記第２ポートに繋がるピストン孔とが形成されているハウジングと、前記第１ポートの液圧と前記第２ポートの液圧とを互いに抗するように受圧しそれらの差圧に応じた位置に移動可能に前記ピストン孔に挿入され、前記第２ポートの液圧が前記第１ポートの液圧より高い場合に中立位置から第１オフセット位置に移動し且つ前記第１ポートの液圧が前記第２ポートの液圧より高い場合に中立位置から第２オフセット位置に移動するピストンと、前記第１ポート及び第２ポートの液圧に夫々互いに抗し、且つ中立位置に戻すように前記ピストンを付勢する一対の付勢部材と、を備え、前記ピストンは、該ピストンに臨む第１空間及び前記第２空間と連通可能な一対の連通路を有し、前記第１空間は、前記第１オフセット位置において前記第１ポートから遮断され且つ前記ピストンが前記第１オフセット位置から離れると前記第１ポートと繋がり、前記第２空間は、前記第２オフセット位置において前記第２ポートから遮断され且つ前記ピストンが前記第２オフセット位置から離れると前記第２ポートに繋がり、前記一対の連通路の一方である第１連通路は、前記中立位置より前記第１オフセット位置側の位置において前記第１空間に繋がり、且つ前記ピストンが前記中立位置から前記第２オフセット位置の間に位置すると第１空間から遮断され、前記一対の連通路の他方である第２連通路は、前記中立位置より前記第２オフセット位置側の位置において前記第２空間に繋がり、且つ前記ピストンが前記中立位置から前記第１オフセット位置の間に位置すると第２空間から遮断されるものである。
本発明に従えば、ピストンが中立位置に位置する際に各連通路が第１空間及び第２空間から夫々遮断されている。それ故、ピストンを中立位置に戻すと、２つのポートの間における作動液の行き来を抑止することができる。これにより、液圧アクチュエータに不所望な負荷が作用しても液圧アクチュエータが作動することを抑制することができる。
上記発明において、前記第１連通路における前記第１空間側から前記第２空間側への作動液の流れを許容し、前記第１連通路における前記第２空間側から前記第１空間側への作動液の流れを止める第１遮断機構と、前記第２連通路における第前記第２空間側から前記第１空間側への作動液の流れを許容し、前記第２連通路における前記第１空間側から前記第２空間側への作動液の流れを止める第２遮断機構と、を更に備えていてもよい。
上記構成に従えば、ピストンが各オフセット位置から離れて中立位置の方へと移動する際、第１ポートの液圧と第２ポートの液圧とが逆転するまで逆止弁によって作動液の流れが止められている。即ち、第１ポートの液圧と第２ポートの液圧とが逆転した際に第１ポートと第２ポートと連通路によって連通するので、２つのポートにおける差圧がより低い状態にて２つのポートを連通することができる。それ故、より早く差圧をゼロへと収束することができ、揺れ戻し現象をより早く抑えることができる。
上記発明において、前記ピストンは、該ピストンが前記第２オフセット位置から前記中立位置の方へと移動するに従って前記第１連通路の開口面積が減少し、前記ピストンが第１オフセット位置から中立位置の方へと移動するに従って第２連通路の開口面積が減少するように構成されていてもよい。
上記構成に従えば、各オフセット位置から中立位置に移動するに従って連通路の開口面積が減少するようになっている。換言すると、オフセット位置付近にて最大となっている。それ故、連通路によって２つのポートが連通した直後から多くの流量の作動液を２つポート間で流すことができる。これにより、移動するに従って開口面積が増加していく場合に比べて差圧をより速くゼロに収束させることができ、液圧アクチュエータの揺れをより早く止めることができる。
上記発明において、前記ハウジングと前記ピストンとの間に形成され且つ前記ピストンの移動に応じて作動液を前記第１ポート及び前記２ポートに対して夫々給排して前記ピストンの移動速度を調整するダンピング室に対する作動液の給排流量を制御する一対の流量制御スプールを備え、前記一対の流量制御スプールのうちの一方である第１流量制御スプールは、前記ピストンが移動する際に前記第１ポートの液圧に関わらずダンピング室に対して作動液を一定の流量で給排し、前記一対の流量制御スプールのうちの他方である第１流量制御スプールは、前記ピストンが移動する際に前記第２ポートの液圧に関わらずダンピング室に対して作動液を一定の流量で給排してもよい。
上記構成に従えば、２つのポートの圧力に関わらず、２つのポートが連通する時間を確保することができる。これにより、２つのポートの圧力に関わらず、揺れ戻し現象を抑制することができる。
本発明の揺れ戻し防止装置は、第１給排ポート及び第２給排ポートに対する作動液の給排を入れ替えることによって作動方向を切換える液圧アクチュエータの前記第１給排ポートに接続される前記１ポートと、前記第２給排ポートに接続される前記第２ポートと、前記第１ポート及び前記第２ポートに繋がるピストン孔とが形成されているハウジングと、前記第１ポートの液圧と前記第２ポートの液圧とを互いに抗するように受圧しそれらの差圧に応じた位置に移動可能に前記ピストン孔に挿入され、前記第１ポートの液圧が前記第２ポートの液圧より高い場合に中立位置から第１オフセット位置に移動し且つ前記第２ポートの液圧が前記第１ポートの液圧より高い場合に中立位置から第２オフセット位置に移動するピストンを備え、前記ピストンは、該ピストンに臨む第１空間及び第２空間と連通可能な連通路を有し、前記第１空間は、前記中立位置において前記第１ポートに繋がり且つ前記第１オフセット位置において前記第１ポートから遮断され、前記第２空間は、前記中立位置において前記第２ポートに繋がり且つ前記第２オフセット位置において前記第２ポートから遮断され、前記連通路は、前記ピストンの内部において、前記ピストンの位置に応じて前記第１ポートと前記第２ポートとを連通状態を変えるものである。
本発明に従えば、２つの空間を繋ぐ連通路をピストンの内部に形成しているので、ピストンをハウジングのピストン孔に差し込むことで揺れ戻し防止装置を組み立てることができる。それ故、揺れ戻し防止装置の部品点数を削減することができ、また組み立てやすさを向上させることができる。
本発明によれば、停止している液圧アクチュエータが不所望な荷重により動かないようにすることができる。
本発明の揺れ戻し防止装置を備える液圧駆動装置の構成を示す回路図である。 本発明の第１実施形態に係る揺れ戻し防止装置の構成を示す正面断面図である。 図２の揺れ戻し防止弁のピストンが第１オフセット位置に位置している状態を示す正面断面図である。 図２の揺れ戻し防止弁のピストンが第２オフセット位置に位置している状態を示す正面断面図である。 揺れ戻し防止装置を図２に示す切断線Ｖ−Ｖで切断して見た側方断面図である。 揺れ戻し防止装置を図５に示す切断線ＶＩＡ−ＶＩＡで切断して見た平面断面図である。 揺れ戻し防止装置を図５に示す切断線ＶＩＢ−ＶＩＢで切断して見た平面断面図である。 揺れ戻し防止装置のピストンに形成される連通路の開口開度とピストン位置との関係を示すグラフである。 液圧モータを制動する際の揺れ戻し防止装置における各ポートの液圧の経時変化を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る揺れ戻し防止装置の構成を示す断面図である。
以下、本発明に係る第１及び第２実施形態の揺れ戻し防止装置１，１Ａについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する揺れ戻し防止装置１，１Ａは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
＜第１実施形態＞
建設機械等は、種々の構造体やアタッチメント等を有しており、それらを動かして掘削及び運搬等の作業を行うようになっている。例えば、建設機械の一例である液圧ショベルでは、図１に示すように、構造体である旋回体２が回転可能に走行装置に搭載されており、また旋回体２には、図示しないブーム及びアームを介してアタッチメントであるバケットが取り付けられている。また、旋回体２は、図示しない減速機等を介して液圧モータ３に繋がっている。液圧アクチュエータの一例である液圧モータ３は、作動液を給排可能な２つの給排ポート３Ｌ，３Ｒを有しており、その２つの給排ポート３Ｌ，３Ｒに対する作動液の給排を入れ替えることによって回転方向（即ち、作動方向）を切換えるようになっている。例えば、液圧モータ３は、一方の給排ポート３Ｌに圧液が供給されると他方の給排ポート３Ｒから圧液を排出し、その際に旋回体２を正方向に回転させる。また、液圧モータ３は、他方の給排ポート３Ｒに圧液が供給されると一方の給排ポート３Ｌから圧液を排出し、その際に旋回体２を逆方向に回転させる。このように構成される液圧モータ３には、そこに作動液を供給すべく液圧駆動システム４が接続されている。
液圧駆動システム４は、前述の通り、液圧モータ３に作動液を供給して駆動させると共に、供給する作動液の流れる方向を切換えて液圧モータ３の回転方向を切換えるようになっている。即ち、液圧駆動システム４は、液圧ポンプ１１と、方向制御弁１２と、２つのリリーフ弁１３Ｌ，１３Ｒと、２つの逆止弁１４Ｌ，１４Ｒを備えている。液圧ポンプ１１は、例えば斜板ポンプであり、タンク１５から吸入した作動液を加圧して方向制御弁１２へと吐出する。
方向制御弁１２は、例えば４つのポート１２ａ〜１２ｄを有しており、各ポート１２ａ〜１２ｄが液圧ポンプ１１、タンク１５、及び液圧モータ３の各給排ポート３Ｌ，３Ｒに接続されている。また、方向制御弁１２は、図示しない操作装置から出力される２つのパイロット圧の差圧に応じて４つのポート１２ａ〜１２ｄの接続状態を切換えるようになっている。即ち、方向制御弁１２は、液圧ポンプ１１及びタンク１５の各々の接続先を給排ポート３Ｌ，３Ｒの何れかに切換えることができ、また液圧ポンプ１１及びタンク１５から２つの給排ポート３Ｌ，３Ｒを遮断することができる。このように構成される方向制御弁１２は、４つのポート１２ａ〜１２ｄの接続状態を切換えることによって液圧モータ３に流れる作動液の流れる方向を切換える。また、方向制御弁１２と液圧モータ３の各給排ポート３Ｌ，３Ｒを繋ぐ液通路１６Ｌ，１６Ｒには、リリーフ弁１３Ｌ，１３Ｒ及び逆止弁１４Ｌ，１４Ｒが夫々接続されている。
リリーフ弁１３Ｌ，１３Ｒは、接続される液通路１６Ｌ，１６Ｒを流れる作動液の圧力が予め定められた設定圧（即ち、リリーフ圧）を以上になると、液通路１６Ｌ，１６Ｒを流れる作動液をタンク１５に排出するようになっている。また、逆止弁１４Ｌ，１４Ｒは、液通路１６Ｌ，１６Ｒを流れる作動液の流量が不足する際にタンク１５から作動液を吸い上げられるようになっている。即ち、逆止弁１４Ｌ，１４Ｒは、タンク１５に接続され、タンク１５から液通路１６Ｌ，１６Ｒへの作動液の流れを許容し、その反対側への流れを阻止するようになっている。
このように構成される液圧駆動システム４では、旋回体２を動かすべく操作装置から方向制御弁１２に一方のパイロット圧が出力されると、液圧ポンプ１１が２つの給排ポート３Ｌ，３Ｒのうち何れか一方に接続され、タンク１５が他方に接続される。これにより、液圧モータ３が回転駆動し、旋回体２を正方向及び逆方向の何れか一方に回転させる。その後、旋回体２の回転を止めるべく操作装置からのパイロット圧が止められると、それに伴って２つの給排ポート３Ｌ，３Ｒが液圧ポンプ１１及びタンク１５から遮断され、液圧モータ３が旋回体２の慣性力によってポンピングする。例えば、正方向に回転する旋回体２を止める場合、遮断されることによって液圧モータ３がタンク１５から逆止弁１４Ｌを介して第１給排ポート３Ｌに作動液が吸い上げ、第２給排ポート３Ｒに作動液を吐出する。作動液が吐出されることによって液通路１６Ｒの液圧が上昇し、その液圧が設定圧を超えるとリリーフ弁１３Ｒからタンク１５に作動液が排出される。これにより、液圧モータ３の２つのポート３Ｌ，３Ｒの間に圧力差が生じ、この圧力差をもって液圧モータ３が制動される。
このようにして液圧モータ３を制動し続けると、やがて液圧モータ３から液通路１６Ｒに吐出される作動液の液圧が設定圧未満となってリリーフ弁１３Ｒが閉じられ、そして液圧モータ３が停止する。停止した際には、液通路１６Ｌの液圧はタンク１５の液圧、即ちタンク圧程度であるのに対して、液通路１６Ｒの液圧は設定圧付近となっており、液圧モータ３の２つのポート３Ｌ，３Ｒには、圧力差が生じている。それ故、液圧モータ３は、一旦停止するものの、前述する差圧により逆回転し始める、即ち旋回体２を逆方向に反転させる。また、液圧モータ３は、逆方向に反転した後も圧力差がゼロとなる位置を越えて回転し、これによって旋回体２が正方向に反転する。このような反転を繰り返す揺れ戻し現象の発生を防ぐべく、２つの液通路１６Ｌ，１６Ｒには、それらを繋ぐように揺れ戻し防止装置１が接続されている。
［揺れ戻し防止装置］
揺れ戻し防止装置１は、液圧モータ３の揺れ戻しを防ぐための装置であり、主にハウジング２１と、ピストン２２と、一対のスプール２３Ｌ，２３Ｒと、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒとを備えている。ハウジング２１は、例えばバルブブロックであって、ハウジング２１には、予め定められた軸線Ｌ１に沿って延在するピストン孔３０が形成されている。ピストン孔３０は、ハウジング２１を貫通する孔であり、その両側に開口３０ａ，３０ｂを有している。また、開口３０ａ，３０ｂには、プラグ２５Ｌ，２５Ｒが挿入されて螺合されており、これによりピストン孔３０が密閉されている。
また、ハウジング２１には、第１ポート３１及び第２ポート３２が形成されている。第１ポート３１は第１開口３０ａ付近に形成され，また第２ポート３２は第２開口３０ｂ付近に形成されている。即ち、２つのポート３１，３２は、軸線Ｌ１が伸びる方向である軸線方向に互いに離れて配置されている。また、第１ポート３１は、液通路１６Ｌに接続され、第２ポート３２は、液通路１６Ｒに接続されている。また、２つのポート３１，３２は共にピストン孔３０に繋がっている。このように形成されているピストン孔３０には、ピストン２２が挿入されている。
ピストン２２は、軸線方向に摺動可能にピストン孔３０に挿入されており、ピストン本体３４と一対のプラグ３５Ｌ，３５Ｒとを有している。ピストン本体３４は、大略円柱状に形成されており、その軸線方向中間部分にばね受け部３４ａを有している。ばね受け部３４ａは、ピストン本体３４の残余の部分（即ち、ピストン本体３４の軸線方向両端側部分３４ｂ，３４ｃ）より大径に形成されており、ばね受け部３４ａの外径はピストン孔３０の内径と略同一となっている。即ち、ピストン２２は、ばね受け部３４ａの外周面をピストン孔３０の内周面に当接させた状態にてピストン孔３０に摺動可能に挿入されている。また、ばね受け部３４ａは、それをピストン孔３０の内周面に等させることによってピストン孔３０をばね受け部３４ａより軸線方向一方側の空間と他方側の空間とに分割し、それらの間で作動液が行き来できないようにしている。このように構成されているピストン本体３４には、一対の収容孔３６Ｌ，３６Ｒが形成されている。
一対の収容孔３６Ｌ，３６Ｒは、ピストン本体３４の軸線方向両端においてその軸線回りに夫々形成され、またピストン本体３４の軸線方向両端からピストン本体３４の中央部分付近まで軸線方向に延びている。また、一対の収容孔３６Ｌ，３６Ｒの開口には、プラグ３５Ｌ，３５Ｒが挿入されており、プラグ３５Ｌ，３５Ｒは、ピストン本体３４にシールされた状態で螺合されている。また、プラグ３５Ｌ，３５Ｒには、その軸線に沿って貫通する貫通孔３５ａが夫々形成されている。更に、ピストン本体３４には、ピストン本体３４を半径方向に貫通する２つの連通孔３７が形成されており、２つの連通孔３７は、ピストン本体３４の側面にて開口している。これら貫通孔３５ａ及び連通孔３７は、対応する収容孔３６Ｌ，３６Ｒに夫々繋がっており、対応する収容孔３６Ｌ，３６Ｒと共にダンピング通路３８Ｌ，３８Ｒを夫々形成する。即ち、ピストン２２には、その軸線方向各端面と側面とに夫々開口を有する一対のダンピング通路３８Ｌ，３８Ｒが形成されている。ダンピング通路３８Ｌ，３８Ｒには、作動液が流れるようになっており、その作動液の流量を制御すべく各収容孔３６Ｌ，３６Ｒにはスプール２３Ｌ，２３Ｒが収容されている。
流量制御用スプールであるスプール２３Ｌ，２３Ｒは、いわゆる圧力補償用のスプールであり、圧力に寄らずダンピング通路３８Ｌ，３８Ｒを夫々流れる作動液の流量を一定量に制御するようになっている。即ち、スプール２３Ｌ，２３Ｒは、大略円筒状に形成されており、対応する収容孔３６Ｌ，３６Ｒに軸線方向に摺動可能に挿入されている。更に詳細に説明すると、スプール２３Ｌ，２３Ｒは、その軸線方向中間部分が残余の部分に比べて大径に形成されており、軸線方向中間部分の外径が対応する収容孔３６Ｌ，３６Ｒの内径と略一致している。それ故、各収容孔３６Ｒ，３６Ｌは、スプール２３Ｌ，２３Ｒによって軸線方向一方側の空間３６ａと他方側の空間３６ｂとに隔離されており、各空間がスプール２３Ｌ，２３Ｒの内孔２３ｃによって連通している。また、内孔２３ｃには、その軸線方向一端側（即ち、プラグ３５Ｌ，３５Ｒ側）に絞り２３ｄが形成されており、軸線方向一方側の空間３６ａと軸線方向他方側の空間３６ｂとの間を流れる作動液は絞り２３ｄを通るようになっている。
また、スプール２３Ｌ，２３Ｒの外周面には、周方向全周にわたって凹部２３ｅが形成されている。凹部２３ｅは、連通孔３７に対応する位置に形成されており、スプール２３Ｌ，２３Ｒを半径方向に貫通する貫通孔２３ｆによって内孔２３ｃと繋がっている。また、凹部２３ｅは、スプール２３Ｌ，２３Ｒの位置に応じて連通孔３７の開口面積が変わるように配置されている。即ち、スプール２３Ｌ，２３Ｒは、その位置に応じてダンピング通路３８Ｌ，３８Ｒの開口面積を変えることができる。
このように構成されているスプール２３Ｌ，２３Ｒには、プラグ３５Ｌ，３５Ｒとの間にばね２６Ｌ，２６Ｒが夫々設けられている。ばね２６Ｌ，２６Ｒは、いわゆる圧縮コイルばねであり、プラグ３５Ｌ，３５Ｒから離す方向（即ち、軸線方向他方側の空間３６ｂに向かう方向）にスプール２３Ｌ，２３Ｒを付勢している。このように付勢されるスプール２３Ｌ，２３Ｒは、絞り２３ｄの前後の差圧とばね２６Ｌ，２６Ｒの付勢力とが釣り合う位置に移動するようにしてダンピング通路３８Ｌ，３８Ｒの開口面積を調整する。これにより、軸線方向一方側の空間３６ａの圧力に依らず一定の流量をダンピング通路３８Ｌ，３８Ｒに流すことができる。
このようにピストン２２には、前述するスプール２３Ｌ，２３Ｒが中に設けられており、ピストン２２は、設けられた状態にてハウジング２１のピストン孔３０に挿入されている。また、挿入された状態において、ピストン本体３４の軸線方向両端側部分３４ｂ，３４ｃには、シート部材２４Ｌ，２４Ｒが夫々外装されている。一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒは、大略円筒状に形成されており、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒは、外装された状態にてピストン孔３０に挿入されて固定されている。更に詳細に説明すると、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒの外周面には、軸線方向一端部にフランジ２４ａが周方向全周にわたって形成されている。また、ピストン孔３０の内径は、開口３０ａ，３０ｂ付近において残余部分より大径に形成されており、そこに段部３０ｃ，３０ｄが形成されている。一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒは、この段部３０ｃ，３０ｄにフランジ２４ａを掛けた状態にてピストン孔３０に挿入されている。更にフランジ２４ａは、開口３０ａ，３０ｂに挿入された螺合されるプラグ２５Ｌ，２５Ｒによって段部３０ｃ，３０ｄに押さえ付けられており、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒは、プラグ２５Ｌ，２５Ｒと段部３０ｃ，３０ｄとよって挟持されることでハウジング２１に固定されている。
また、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒの外径は、その軸線方向中間部分においてピストン孔３０の内径と略一致しており、外周面の軸線方向中間部分がピストン孔３０の内周面と当接している。他方、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒの外周面であって軸線方向中間部分とフランジ２４ａとの間には、周方向全周にわたって半径方向内側に凹む凹部２４ｂが形成されている。凹部２４ｂは、第１ポート３１及び第２ポート３２の各々に対応する位置に夫々配置されており、円環状の凹部２４ｂとそれに繋がるポート３１，３２との間で作動液が流れるようになっている。また、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒの外周面は、その軸線方向他端側において半径方向内側に凹んでおり、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒの軸線方向他端側部分がピストン孔３０の内周面から離れている。また、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒの軸線方向他端は、ピストン本体３４のばね受け部３４ａに対向するも軸線方向に離れている。これにより、ピストン孔３０の内周面とピストン２２との間には、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒとピストン本体３４のばね受け部３４ａとによって挟まれた円環状のダンピング室４０Ｒ，４０Ｌが形成されている。ダンピング室４０Ｒ，４０Ｌには、ダンピング通路３８Ｌ，３８Ｒが繋がるようになっており、連通孔３７は、ダンピング室４０Ｒ，４０Ｌに対応させて配置されている。
このように構成される一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒは、ダンピング室４０Ｒ，４０Ｌと凹部２４ｂとの間を隔離すべく外周面の軸線方向中間部分が大径に形成されている。また、このように大径に形成されることによって、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒの軸線方向中間部分は、軸線方向他端側部分に対して半径方向外側に突出しており、その部分がばね受け部２４ｈとして機能している。即ち、ダンピング室４０Ｒ，４０Ｌには、圧縮コイルばねであるばね２７Ｌ，２７Ｒが収容されており、ばね２７Ｌ，２７Ｒが圧縮させた状態にて一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒのばね受け部２４ｈとそれに対向するピストン本体３４のばね受け部３４ａとの間に配置されている。このように配置される２つのばね２７Ｌ，２７Ｒは、互いに抗するようにピストン本体３４を付勢している。また、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒの内周面は以下のように形成されている。
即ち、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒの内周面が、中径部分２４ｃ、大径部分２４ｄ、及び小径部分２４ｅとを有しており、シート部材２４Ｌ，２４Ｒの一端側からその順で並んでいる。即ち、中径部分２４ｃは、シート部材２４Ｌ，２４Ｒの内周面において軸線方向他端側に位置している。中径部分２４ｃの内径は、ピストン本体３４の軸線方向両端側部分３４ｂ，３４ｃの外径と略一致しており、ピストン２２は、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒの中径部分２４ｃに摺動可能に挿入されている。
他方、小径部分２４ｅは、シート部材２４Ｌ，２４Ｒの内周面において一端側に位置しており、中径部分２４ｃより半径方向内側に突出している。即ち、小径部分２４ｅの内径は、ピストン本体３４の軸線方向両端側部分３４ｂ，３４ｃの外径より小さく、且つプラグ３５Ｌ，３５Ｒの外径より大きくなっている。これにより、小径部分２４ｅとピストン２２の両端部分（即ち、プラグ３５Ｌ，３５Ｒ）との間に円環状の隙間２４ｆが夫々形成されている。また、シート部材２４Ｌ，２４Ｒには、円環状の隙間２４ｆと凹部２４ｂとを繋ぐ貫通孔２４ｇが形成されており、円環状の隙間２４ｆは、凹部２４ｂ及び貫通孔２４ｇと共に第１ポート３１及び第２ポート３２に繋がる弁通路２９Ｌ，２９Ｒを夫々構成している。
また、大径部分２４ｄは、シート部材２４Ｌ，２４Ｒの内周面において小径部分２４ｅと中径部分２４ｃとの間に位置しており、小径部分２４ｅ及び中径部分２４ｃより半径方向外側に凹んでいる。即ち、大径部分２４ｄの内径は、ピストン本体３４の軸線方向両端側部分３４ｂ，３４ｃの外径より大きくなっている。これにより、ピストン本体３４の軸線方向両端側部分３４ｂ，３４ｃとの間、即ちピストン２２の両端部分との間に、それらに臨むように円環状の第１空間２８Ｌ及び第２空間２８Ｌ，２８Ｒが夫々形成されている。また、シート部材２４Ｌ，２４Ｒの内周面は、大径部分２４ｄ及び小径部分２４ｅの内径の違いにより段が形成されており、その段がシート部４１Ｌ，４１Ｒを成している。
シート部４１Ｌ，４１Ｒは、大略円環状に形成されており、ピストン本体３４の各端部の外周縁に対向しており、ピストン本体３４の両端部の外周縁は、面取りされている。このように形成されているシート部４１Ｌ，４１Ｒ及びピストン本体３４は、ピストン本体３４を各シート部４１Ｌ，４１Ｒまで移動させることによって各端部の外周縁を対応するシート部４１Ｌ，４１Ｒに着座させるようになっている。また、軸線方向一方側にある第１シート部材２４Ｌの第１シート部４１Ｌにピストン本体３４が着座することによって第１弁通路２９Ｌと第１空間２８Ｌとの間が遮断され、軸線方向他方側にある第２シート部材２４Ｒの第２シート部４１Ｒにピストン本体３４が着座することによって第２弁通路２９Ｒと第２空間２８Ｒとの間が遮断される。
このように構成されている揺れ戻し防止装置１では、ピストン２２の各端面が各プラグ２５Ｌ，２５Ｒと対向するもそれらが軸線方向に離れて配置され、それらの間に２つのパイロット室４２Ｌ，４２Ｒが形成されている。また、第１パイロット室４２Ｌは、第１弁通路２９Ｌに夫々繋がっており、第１弁通路２９Ｌを介して第１ポート３１に繋がっている。また、第２パイロット室４２Ｒは、第２弁通路２９Ｒに夫々繋がっており、第２弁通路２９Ｒを介して第２ポート３２に繋がっている。それ故、ピストン２２は、その両端面に第１ポート３１の液圧Ｐ１と第２ポート３２の液圧Ｐ２を互いに抗するように夫々受けており、２つの液圧の差圧に応じた位置へと移動する。ピストン２２は、これらの力が釣り合う位置へと移動する。また、ピストン２２が移動する際には、ダンピング室４０Ｒ，４０Ｌに対して作動液が給排されるようになっており、給排すべく２つのパイロット室４２Ｌ、４２Ｒがダンピング通路３８Ｌ，３８Ｒを介してダンピング室４０Ｒ，４０Ｌに接続されている。また、ダンピング室４０Ｒ，４０Ｌに給排される作動液の流量は、一対のスプール２３Ｌ，２３Ｒにて制御されており、第１ポート３１の液圧Ｐ１及び第２ポート３２の液圧Ｐ２の大きさに寄らずピストン２２が一定の速度にて移動できる。
このようにして構成されているピストン２２は、前述の通り、第１ポート３１の液圧Ｐ１と第２ポート３２の液圧Ｐ２との差圧に応じてその位置を変えるようになっている。例えば、差圧の絶対値がばね２７Ｌ，２７Ｒによって定まる所定値以下である場合、ピストン２２は、図２に示すような中立位置に位置している。中立位置では、ピストン２２が一対のシート部４１Ｌ，４１Ｒから離れており、各弁通路２９Ｌ，２９Ｒが共に対応する空間２８Ｌ，２８Ｒと繋がった状態となっている。他方、差圧の絶対値が所定の範囲を超えると、その差圧に応じてピストン２２が移動して、一対のシート部４１Ｌ，４１Ｒの何れかに着座する。例えば、第２ポート３２の液圧Ｐ２が第１ポート３１の液圧Ｐ１より高い場合、ピストン２２は、図３に示すように軸線方向一方に移動して第１シート部４１Ｌに着座する（第１オフセット位置）。これにより、第１弁通路２９Ｌと第１空間２８Ｌとの間が遮断される。他方、第１ポート３１の液圧Ｐ１が第２ポート３２の液圧Ｐ２より高い場合、ピストン２２は、図４に示すように軸線方向他方に移動して第２シート部４１Ｒに着座する（第２オフセット位置）。これにより、第２弁通路２９Ｒと第２空間２８Ｒとの間が遮断される。なお、第１オフセット位置と第２オフセット位置との間をピストン２２が移動している際には、中立位置に位置する場合と同様に、ピストン２２が一対のシート部４１Ｌ，４１Ｒから離れており、各弁通路２９Ｌ，２９Ｒが共に対応する空間２８Ｌ，２８Ｒと繋がった状態となっている。このように、２つの空間２８Ｌ，２８Ｒは、ピストン２２の位置に応じて各弁通路２９Ｌ，２９Ｒから遮断されたり、各々と連通されたりするようになっている。また、ピストン本体３４には、２つの空間２８Ｌ，２８Ｒを繋ぐべく２つの連通路４３，４４が形成されている。
２つの連通路４３，４４は、図５に示すようにピストン本体３４の軸線（軸線Ｌ１に略一致）を挟むようにして上下に離れて位置する仮想平面（即ち、切断線ＶＩＡ−ＶＩＡ及び切断線ＶＩＢ−ＶＩＢで夫々切断する際の切断面）に沿って延在するように形成されている。このように形成される２つの連通路４３，４４のうち一方である第１連通路４３は、図６Ａに示すように通路本体４３ａと、３つの開口孔部４３ｂ〜４３ｄとを有している。通路本体４３ａは、切断面において大略Ｚ字状に形成されている。即ち、通路本体４３ａの両側部分４３ｅ，４３ｆは、切断面において平面視で前側及び後側（図１において紙面手前及び奥側方向）に夫々離れて位置し、また中央部分４３ｇが両側部分４３ｅ，４３ｆを繋ぐべく前後方向に延在している。また、通路本体４３ａの両側部分４３ｅ，４３ｆは、前記中央部分４３ｇからピストン本体３４の一端及び他端の方へと夫々延在している。また、一方側部分４３ｅには第１開口孔部４３ｂが繋がり、他方側部分４３ｆには第２開口孔部４３ｃ及び第３開口孔部４３ｄが繋がっている。
第１開口孔部４３ｂは、一方側部分４３ｅから半径方向に延在してピストン本体３４の側面にて開口するようになっている。また、第１開口孔部４３ｂは、第１空間２８Ｌの位置に対応させて形成されており、ピストン２２の位置に応じて第１空間２８Ｌに接続できる。即ち、第１開口孔部４３ｂは、中立位置から第２オフセット位置の間、第１シート部材２４Ｌの中径部分２４ｃに塞がれて第１空間２８Ｌから遮断されている（図２及び４参照）。また、第１開口孔部４３ｂは、中立位置から第１オフセット位置の方に移動すると第１空間２８Ｌに繋がり始め、第１オフセット位置付近にて全開するようになっている（図３参照）。
第２開口孔部４３ｃ及び第３開口孔部４３ｄは、他方側部分４３ｆから半径方向に延在してピストン本体３４の側面にて開口するようになっている。また、第２開口孔部４３ｃは、第２空間２８Ｒの位置に対応させて形成されており、ピストン２２の位置に応じて第２空間２８Ｒに接続できる。即ち、第２開口孔部４３ｃは、第２オフセット位置から中立位置の間、第２空間２８Ｒに繋がっている（図２及び図４参照）。また、第２開口孔部４３ｃは、中立位置から第１オフセット位置の方に移動すると、第２シート部材２４Ｒの中径部分２４ｃによって塞がれ始め、第１オフセット位置において完全に塞がれて第２空間２８Ｒから遮断される。他方、第３開口孔部４３ｄは、ピストン２２の位置に関わらず、第２空間２８Ｒに常時接続されるようになっている。
２つの連通路４３，４４のうち一方である第２連通路４４は、以下のように構成されている。即ち、図６Ｂに示すように、第２連通路４４は、通路本体４４ａと、３つの開口孔部４４ｂ〜４４ｄとを有している。通路本体４４ａは、切断面において大略Ｚ字状に形成されている。即ち、通路本体４４ａの両側部分４４ｅ，４４ｆは、切断面において平面視で前側及び後側に夫々離れて位置し、また中央部分４４ｇが両側部分４４ｅ，４４ｆを繋ぐべく前後方向に延在している。また、通路本体４４ａの両側部分４４ｅ，４４ｆは、前記中央部分４４ｇからピストン本体３４の一端及び他端の方へと夫々延在している。また、一方側部分４４ｅには第１開口孔部４４ｂが繋がり、他方側部分４４ｆには第２開口孔部４４ｃ及び第３開口孔部４４ｄが繋がっている。
第１開口孔部４４ｂは、一方側部分４４ｅから半径方向に延在してピストン本体３４の側面にて開口するようになっている。また、第１開口孔部４４ｂは、第２空間２８Ｒの位置に対応させて形成されており、ピストン２２の位置に応じて第２空間２８Ｒに接続できる。即ち、第１開口孔部４４ｂは、中立位置から第１オフセット位置の間、第１シート部材２４Ｒの中径部分２４ｃに塞がれて第２空間２８Ｒから遮断されている（図２及び３参照）。また、第１開口孔部４４ｂは、中立位置から第２オフセット位置の方に移動すると第２空間２８Ｒに繋がり始め、第２オフセット位置付近にて全開するようになっている（図４参照）。
第２開口孔部４４ｃ及び第３開口孔部４４ｄは、他方側部分４４ｆから半径方向に延在してピストン本体３４の側面にて開口するようになっている。また、第２開口孔部４４ｃは、第１空間２８Ｌの位置に対応させて形成されており、ピストン２２の位置に応じて第１空間２８Ｌに接続できる。即ち、第２開口孔部４４ｃは、第１オフセット位置から中立位置の間、第１空間２８Ｌに繋がっている。また、第２開口孔部４４ｃは、中立位置から第２オフセット位置の方に移動すると、第１シート部材２４Ｌの中径部分２４ｃによって塞がれ始め、第１オフセット位置において完全に塞がれて第１空間２８Ｌから遮断される。他方、第３開口孔部４４ｄは、ピストン２２の位置に関わらず、第１空間２８Ｌに常時接続されるようになっている。
このような形状を有する２つの連通路４３，４４の開口面積は、ピストン２２の位置に応じて図７のグラフのように示すように変化する。なお、図７の縦軸は開口面積、横軸はピストン２２の位置を示している。また、一点鎖線は、第１連通路４３の開口面積、二点鎖線は、第２連通路４４の開口面積を示している。第１連通路４３の開口面積は、第１オフセット位置からその付近の第１所定位置まで最大値、即ち一定となっており、ピストン２２が第１所定位置から中立位置に進むにつれて減少する。そして、中立位置にて第１連通路４３の開口面積はゼロとなり、また中立位置から第１オフセット位置の間においてピストン２２の位置に関わらず第１連通路４３の開口面積はゼロとなっている。即ち、第１連通路４３は、中立位置より第１オフセット位置側にて第１空間２８Ｌと繋がり、中立位置から２オフセット位置の間において第１空間２８Ｌから遮断される。
また、第２連通路４４の開口面積は、第１連通路４３と逆の特性を示す。即ち、第２連通路４４の開口面積は、第２オフセット位置からその付近の第２所定位置まで最大値、即ち一定となっており、ピストン２２が第２所定位置から中立位置に進むにつれて減少する。そして、第２連通路４４の開口面積は、中立位置にてゼロとなり、中立位置から第２オフセット位置の間においてピストン２２の位置に関わらずゼロとなっている。即ち、第２連通路４４は、中立位置より第２オフセット位置側にて第２空間２８Ｒと繋がり、中立位置から１オフセット位置の間において第２空間２８Ｒから遮断される。このような機能を有する２つの連通路４３，４４の各々には、図５に示すような逆止弁５１，５２が介在している。
第１及び第２遮断機構の一例である２つの逆止弁５１，５２の一方である第１逆止弁５１は、第１連通路４３の中央部分４３ｇに配置されており、例えば以下のように構成されている。即ち、中央部分４３ｇは、第１連通路４３の他方側部分４３ｆに繋がる領域が一方側部分４３ｅに繋がる領域より大径に形成され、その中央に段差４３ｈを有している。第１逆止弁５１は、球部材５１ａを有しており、球部材５１ａは、中央部分４３ｇの他方側部分４３ｆに繋がる領域に配置されている。球部材５１ａは、段差４３ｈに着座しており、一方側部分４３ｅの液圧と他方側部分４３ｆの液圧との差圧に応じて移動する。即ち、球部材５１ａは、他方側部分４３ｆの液圧が一方側部分４３ｅの液圧より高い場合に段差４３ｈから離れ、一方側部分４３ｅと他方側部分４３ｆとを連通する。他方、一方側部分４３ｅの液圧が他方側部分４３ｆの液圧より高い場合には、球部材５１ａは段差４３ｈに着座し、一方側部分４３ｅと他方側部分４３ｆとの間を遮断する。従って、第１逆止弁５１は、第１開口孔部４３ｂから第２及び第３開口孔部４３ｃ，４３ｄへの作動液の流れを許容し、その逆方向の流れを阻止するようになっている。
２つの逆止弁５１，５２の他方である第２逆止弁５２もまた、第１逆止弁５１と同様に構成されている。即ち、第２連通路４４の中央部分４４ｇは、中央に段差４４ｈを有し、他方側部分４４ｆに繋がる領域が一方側部分４４ｅに繋がる領域より大径に形成されている。第２逆止弁５２の球部材５２ａは、段差４４ｈに着座している状態で、中央部分４４ｇの他方側部分４４ｆに繋がる領域に配置されている。また、球部材５２ａは、他方側部分４４ｆの液圧が一方側部分４４ｅの液圧より高い場合に段差４４ｈから離れ、一方側部分４４ｅと他方側部分４４ｆとを連通する。他方、一方側部分４４ｅの液圧が他方側部分４４ｆの液圧より高い場合には、球部材５２ａは段差４４ｈに着座し、一方側部分４４ｅと他方側部分４４ｆとの間を遮断する。従って、第２逆止弁５２は、第１開口孔部４４ｂから第２及び第３開口孔部４４ｂ，４４ｃへの作動液の流れを許容し、その逆方向の流れを阻止するようになっている。
［揺れ戻し防止装置の動作について］
以下では、揺れ戻し防止装置１の機能について図８のグラフも参照しながら説明する。なお、図８は、縦軸が圧力、横軸が時間を夫々示している。また、実線が第２ポート３２の液圧Ｐ２であり、一点鎖線が第１ポート３１の液圧Ｐ１を示している。このように構成されている揺れ戻し防止装置１は、図１に示す液圧駆動システム４において制動圧力を作用させると以下のように動作する。液圧モータ３を停止させる場合、液圧駆動システム４では方向制御弁１２によって液通路１６Ｌ，１６Ｒが液圧ポンプ１１及びタンク１５から遮断される（図８の時刻ｔ１参照）。例えば、停止する液圧モータ３が正方向に回転していた場合、遮断することによって液圧モータ３が旋回体２の慣性力によってポンピングし、タンク１５から逆止弁１４Ｌを介して第１給排ポート３Ｌに作動液が吸い上げる。吸い上げられた作動液は、第２給排ポート３Ｒから液通路１６Ｒに排出される。そうすると、液通路１６Ｒの液圧が上昇し、やがて作動液がリリーフ弁１３Ｒを介してタンク１５に排出される。これにより、液圧モータ３の２つのポート３Ｌ，３Ｒの間に圧力差が生じ、この圧力差をもって液圧モータ３が制動される。
また、２つのポート３Ｌ，３Ｒの間に圧力差が生じることによって、各々に繋がる第１ポート３１及び第２ポート３２との間にも圧力差が生じる。具体的には、第２ポート３２の液圧Ｐ２が第１ポート３１の液圧Ｐ１より高くなる。これにより、ピストン２２が図３に示すように第１オフセット位置の方へと移動し、やがて第１シート部４１Ｌに着座する。これにより、第１ポート３１と第１空間２８Ｌとの間が遮断される。この際、第１連通路４３では、第１逆止弁５１が閉じ、また第２連通路４４では、第１開口孔部４４ｂが第２シート部４１Ｒによって塞がれる。それ故、２つの連通路４３，４４は、共に連通不能な状態となっている。
制動動作により液圧ポンプ１１の速度が低下し、その後液圧モータ３が停止する際には、液圧ポンプ１１の吐出圧が設定圧未満となってリリーフ弁１３が閉じられる。この際、第２ポート３２の圧力は、設定圧付近の値となっており、第１ポート３１はタンク圧付近の値となっている。それ故、２つのポート３１，３２に圧力差が生じており、停止した後、液圧モータ３は反転動作を開始し、液通路１６Ｒの作動液を吸引して液通路１６Ｌに吐出する（図８の時刻ｔ２参照）。そうすると、第１ポート３１の液圧Ｐ１が上昇すると共に第２ポート３２の液圧Ｐ２が下降し始める。その後、それらの差圧｜Ｐ１−Ｐ２｜が所定値以下になると、ピストン２２が第２オフセット位置から中立位置の方へと移動し始める。そうすると、ピストン２２が第１シート部４１Ｌから離れ、第１ポート３１と第１空間２８Ｌとの間が開く。
開かれた直後においては、第１連通路４３の第１開口孔部４３ｂが第１空間２８Ｌに臨んでいるが、第１ポート３１の液圧が第２ポート３２の液圧以下であるので第１逆止弁５１によって第１連通路４５が閉じられている。他方、第２連通路４４の第１開口孔部４４ｂは第２シート部４１Ｒによって塞がれており、第２連通路４４もまた閉じられている。このような状態でピストン２２は、第１オフセット位置から中立位置へと移動するのだが、ダンピング室４０Ｒ，４０Ｌに作動液が満たされており、ダンピング室４０Ｒ，４０Ｌに対して給排される作動液の給排量によって移動速度が決まる。第１ダンピング室４０Ｒから排出される作動液の流量は第１スプール２３Ｒによって調整され、また第２ダンピング室４０Ｌに供給される作動液の流量は第２スプール２３Ｌによって調整されている。各スプール２３Ｌ，２３Ｒは共に、液圧Ｐ１，Ｐ２の大きさに関わらず一定の流量を給排するようになっているので、ピストン２２は中立位置の方へとゆっくりと移動する。
ピストン２２が中立位置の方へと移動している際にも、液圧モータ３の回転により第１ポート３１の液圧Ｐ１が上昇すると共に第２ポート３２の液圧Ｐ２が下降する。ピストン２２がゆっくりと中立位置の方へと移動するので、中立位置に達する前にやがて第１ポート３１の液圧Ｐ１と第２ポート３２の液圧Ｐ２との大きさが逆転する（図８の時刻ｔ３参照）。そうすると、第１逆止弁５１が開いて、第１空間２８Ｌの作動液が第１連通路４３を通って第２空間２８Ｒへと流れるようになる。このように、第１連通路４３によって２つの空間２８Ｌ，２８Ｒが連通することによって差圧｜Ｐ１−Ｐ２｜がやがてゼロへと収束する。それ故、第１ポート３１のＰ１が第２ポート３２の液圧Ｐ２より大きくなることによって液圧モータ３が正方向に二度目の反転をするも、三度目の反転をすることなく液圧モータ３を停止することができる。即ち、揺れ戻し防止装置１によって揺れ戻し現象の発生を抑制することができる。
また、逆方向に一定速度で回転する液圧モータ３を制動する場合、制動中において第１ポート３１の液圧Ｐ１が第２ポート３２の液圧Ｐ２より高くなり、ピストン２２が図４に示すように第２オフセット位置の方へと移動して第２シート部４１Ｒに着座する。これにより、第２ポート３２と第２空間２８Ｒとの間が遮断される。その後、制動動作が継続されると、やがて液圧モータ３が停止すると共にリリーフ弁１３が閉じられる。そうすると、液圧モータ３は、正方向へと反転を開始し、第２ポート３２の液圧Ｐ１が上昇すると共に第１ポート３１の液圧Ｐ１が下降して差圧｜Ｐ１−Ｐ２｜が小さくなる。そして、差圧｜Ｐ１−Ｐ２｜が所定以下になると、ピストン２２が第２シート部４１Ｒから離れ、第２ポート３２と第２空間２８Ｒとの間が開く。開いた後も第２ポート３２の液圧Ｐ１が上昇すると共に第１ポート３１の液圧Ｐ１が下降し続け、やがてそれらが逆転すると、第２逆止弁５２が開いて、第２空間２８Ｒの作動液が第２連通路４４を通って第１空間２８Ｌへと流れるようになる。このように第２連通路４４によって２つの空間２８Ｌ，２８Ｒが連通することによって差圧｜Ｐ１−Ｐ２｜をゼロへと収束させることができ、液圧モータ３が逆方向に二度目の反転をするも三度目の反転をさせることなく液圧モータ３を停止することができる。即ち、揺れ戻し防止装置１によって揺れ戻し現象の発生を抑制することができる。
このように動作する揺れ戻し防止装置１は、第１ポート３１の液圧と第２ポート３２の液圧とが逆転して液圧モータ３が二度目の反転動作をすると初めて第１ポート３１と第２ポート３２とが連通路４３，４４によって連通する。これにより、２つのポート３１，３２の各々における圧力の大小関係が逆転した直後から２つのポート３１，３２を連通することができるので、より早く差圧｜Ｐ１−Ｐ２｜をゼロへと収束することができ、二度目の反転動作における揺れの大きさを抑えることができる。
また、動作する揺れ戻し防止装置１では、連通路４３，４４の開口面積が各オフセット位置から中立位置に移動するに従って減少するようになっている。それ故、第１ポート３１の液圧Ｐ１と第２ポート３２の液圧Ｐ２とが逆転した際、その直後から多くの流量の作動液を２つのポート３１，３２間で流すことができる。これにより、移動するに従って開口面積が増加していく場合に比べて差圧｜Ｐ１−Ｐ２｜をより速くゼロに収束させることができ、二度目の反転動作における揺れをより早く止めることができる。
更に、揺れ戻し防止装置１では、２つのポート３１，３２の液圧の差圧｜Ｐ１−Ｐ２｜がやがてゼロへと収束した後、ピストン２２が一対のばね２７Ｌ，２７Ｒによって中立位置に戻される。中立位置では、各連通路４４，４３の第１開口孔部４３ｂ，４４ｂがシート部材２４Ｌ，２４Ｒによって夫々塞がれている、即ち各連通路４４，４３は共に塞がれた状態となっている。即ち、揺れ戻し防止装置１では、液圧モータ３が停止している状態において、ピストン２２を中立位置に戻すことによって２つのポート３１，３２の間における作動液の行き来を抑止することができる。これにより、液圧モータ３に不所望な負荷が作用しても液圧モータ３が回転することを抑制することができる。
このように構成されている揺れ戻し防止装置１は、以下のようにして組み立てられる。即ち、一対のスプール２３Ｌ，２３Ｒを組み込んだピストン２２をハウジング２１のピストン孔３０に挿入し、各開口３０ａ，３０ｂからばね２７Ｌ，２７Ｒを挿入してピストン２２に外装させる。更に、一対のシート部材２４Ｌ，２４Ｒをピストン２２の両端部分（より詳細にピストン本体３４の軸線方向両端側部分３４ｂ，３４ｃ）に外装するようにピストン孔３０の開口３０ａ，３０ｂに挿入され、最後に開口３０ａ，３０ｂにプラグ２５Ｌ，２５Ｒが螺合させる。これにより、ピストン２２と各シート部材２４Ｌ，２４Ｒとによって、ばね２７Ｌ，２７Ｒが圧縮された状態で挟持され、前述するような揺れ戻し防止装置１が組み上がる。このように揺れ戻し防止装置１では、２つの空間２８Ｌ，２８Ｒを繋ぐ連通路４３，４４をピストン２２の内部に形成することによって、一本のピストン２２に各部材２４Ｌ，２４Ｒ，２７Ｌ，２７Ｒを外装させるようにしてピストン孔３０に挿入して組み上げるような構造とすることができる。
従来の弁装置（即ち、特許文献１に記載の弁装置）では、左右夫々独立した構造のカートリッジ型の弁を左右の開口から挿入し、その開口にプラグを螺合して組み上げるような構造となっている。カートリッジ型の弁を挿入するため、それらの同軸度等を調整する必要があり、従来の弁装置では組立てが複雑となる。これに対して揺れ戻し防止装置１では、１つのピストン２２をピストン孔３０に挿入して組み立てる構成であるので、同軸度を調整する必要がない。それ故、揺れ戻し防止装置１は、従来の弁装置に比べて部品点数を削減することができると共に、組み立てやすさを向上させることができる。
＜第２実施形態＞
第２実施形態の揺れ戻し防止装置１Ａは、第１実施形態の揺れ戻し防止装置１と構成が類似している。従って、第２実施形態の揺れ戻し防止装置１Ａの構成については、第１実施形態の揺れ戻し防止装置１Ａと異なる点について主に説明し、同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態の揺れ戻し防止装置１Ａは、ピストン２２Ａに連通路４５が形成されている。連通路４５は、ピストン２２Ａの軸線（即ち、軸線Ｌ１）に沿って延在する通路であり、通路本体４５ａと、２つの開口孔部４５ｂ，４５ｃとを有している。通路本体４５ａは、ピストン本体３４の一端から他端まで延在しており、その両端がプラグ３５Ｌ，３５Ｒによって塞がれている。また、通路本体４５ａの一端及び他端付近には、第１開口孔部４５ｂ及び第２開口孔部４５ｃが接続されている。
第１開口孔部４５ｂは、ピストン本体３４の側面にて開口し、第１空間２８Ｌに対応させて形成されている。即ち、第１開口孔部４５ｂは、ピストン２２が第１オフセット位置及び中立位置に位置する際に第１空間２８Ｌと接続されており、中立位置から第２オフセット位置の方に近づくに従って開口面積が小さくなる。そして、第２オフセット位置付近にて第２シート部材２４Ｒにて閉じられ、第２オフセット位置までそのまま閉じられた状態となっている。
また、第２開口孔部４５ｃは、ピストン本体３４の側面にて開口しており、第２空間２８Ｒに対応させて形成されている。即ち、第２開口孔部４５ｃは、ピストン２２が第２オフセット位置及び中立位置に位置する際に第２空間２８Ｒと接続されており、中立位置から第１オフセット位置の方に近づくに従って開口面積が小さくなる。そして、第１オフセット位置付近にて第１シート部材２４Ｌにて閉じられ、第１オフセット位置までそのまま閉じられた状態となっている。
このような形状を有する連通路４５の開口面積は、ピストン２２の位置に応じて図７に示すように変化する。即ち、図７の実線で示されるように、連通路４５の開口面積は、第１所定位置及び第２所定位置から中央位置に向かうに従って増大し、中央位置にて最大となる。
このように構成されている揺れ戻し防止装置１Ａもまた、第１実施形態の揺れ戻し防止装置１と同様に揺れ戻し現象を抑制することができる。例えば、第２ポート３２の液圧Ｐ２が第１ポート３１の液圧Ｐ１より高くなると、ピストン２２が第１オフセット位置の方へと移動して第１シート部４１Ｌに着座する。その状態で液圧モータ３が正方向へと反転を開始して、差圧｜Ｐ１−Ｐ２｜が所定以下になると、ピストン２２が第１シート部４１Ｌから離れ、第１ポート３１と第１空間２８Ｌとの間が開く。その後、ピストン２２が第２所定位置まで移動すると、連通路４５の第２開口孔部４５ｃが開口し始め、第１空間２８Ｌの作動液が連通路４５を通って第１空間２８Ｌへと流れるようになる。その後、２つのポート３１，３２の圧力差により液圧モータ３が反転をするも、２つの空間２８Ｌ，２８Ｒを連通路４５に連通することによってゼロへと収束させることができる。これにより、三度目の反転をさせることなく液圧モータ３を停止することができ、揺れ戻し現象の発生を抑制することができる。
このように構成されている揺れ戻し防止装置１Ａは、第１実施形態の揺れ戻し防止装置１と同様の方法によって組み上げることができる。それ故、揺れ戻し防止装置１Ａもまた、従来の弁装置に比べて部品点数を削減することができると共に、組み立てやすさを向上させることができる。
［その他の形態について］
液圧アクチュエータは、上述するような液圧モータ３に限定されず、複動式の液圧シリンダであってもよく、２つのポートを有し且つ各ポートに対する作動液の給排を入れ替えることによって作動方向を切換えることができるものであればよい。また、液圧アクチュエータは、建設機械に搭載されているものに限定されず、船舶、航空機、車両、及び医療等の建設機械以外の分野にて使用されているものであってもよい。
第１実施形態の揺れ戻し防止装置１では、２つの連通路４３，４４の断面積が略同じとなるように形成されているが、必ずしも同じである必要はない。異なる断面積で構成することによって、開口面積の変化を連通路４３，４４毎に変更することができる。また、連通路４３，４４の流れを遮断する遮断機構として逆止弁５１，５２が採用されているが、必ずしもこのような構成に限定されずシャトル弁を採用してもよい。
１ 戻し防止装置
１Ａ 戻し防止装置
３ 液圧モータ（液圧アクチュエータ）
３Ｌ 第１給排ポート
３Ｒ 第２給排ポート
２１ ハウジング
２２，２２Ａ ピストン
２３Ｒ 第１スプール（流量制御スプール）
２３Ｌ 第２スプール（流量制御スプール）
２７Ｌ ばね（付勢部材）
２７Ｒ ばね（付勢部材）
２８Ｌ 第１空間
２８Ｒ 第２空間
３０ ピストン孔
３１ 第１ポート
３２ 第２ポート
４０Ｒ 第１ダンピング室
４０Ｌ 第２ダンピング室
４３ 第１連通路
４４ 第２連通路
４５ 連通路
５１ 第１逆止弁（第１遮断機構）
５２ 第２逆止弁（第２遮断機構）

Claims (4)

  1. 第１給排ポート及び第２給排ポートに対する作動液の給排を入れ替えることによって作動方向を切換える液圧アクチュエータの前記第１給排ポートに接続される第１ポートと、前記第２給排ポートに接続される第２ポートと、前記第１ポート及び前記第２ポートに繋がるピストン孔とが形成されているハウジングと、
    前記第１ポートの液圧と前記第２ポートの液圧とを互いに抗するように受圧しそれらの差圧に応じた位置に移動可能に前記ピストン孔に挿入され、前記第２ポートの液圧が前記第１ポートの液圧より高い場合に中立位置から第１オフセット位置に移動し且つ前記第１ポートの液圧が前記第２ポートの液圧より高い場合に前記中立位置から第２オフセット位置に移動するピストンと、
    前記第１ポート及び前記第２ポートの液圧に夫々互いに抗し、且つ前記中立位置に戻すように前記ピストンを付勢する一対の付勢部材と、を備え、
    前記ピストンは、該ピストンに臨む第１空間及び第２空間と連通可能な一対の連通路を有し、
    前記第１空間は、前記第１オフセット位置において前記第１ポートから遮断され且つ前記ピストンが前記第１オフセット位置から離れると前記第１ポートと繋がり、
    前記第２空間は、前記第２オフセット位置において前記第２ポートから遮断され且つ前記ピストンが前記第２オフセット位置から離れると前記第２ポートに繋がり、
    前記一対の連通路の一方である第１連通路は、前記中立位置より前記第１オフセット位置側の位置において前記第１空間に繋がり、且つ前記ピストンが前記中立位置から前記第２オフセット位置の間に位置すると前記第１空間から遮断され、
    前記一対の連通路の他方である第２連通路は、前記中立位置より前記第２オフセット位置側の位置において前記第２空間に繋がり、且つ前記ピストンが前記中立位置から前記第１オフセット位置の間に位置すると前記第２空間から遮断され、
    前記第１連通路における前記第１空間側から前記第２空間側への作動液の流れを許容し、前記第１連通路における前記第２空間側から前記第１空間側への作動液の流れを止める第１遮断機構と、
    前記第２連通路における第前記第２空間側から前記第１空間側への作動液の流れを許容し、前記第２連通路における前記第１空間側から前記第２空間側への作動液の流れを止める第２遮断機構と、を更に備える、揺れ戻し防止装置。
  2. 前記ピストンは、該ピストンが前記第２オフセット位置から前記中立位置の方へと移動するに従って前記第１連通路の開口面積が減少し、前記ピストンが前記第１オフセット位置から前記中立位置の方へと移動するに従って前記第２連通路の開口面積が減少するように構成されている、請求項１に記載の揺れ戻し防止装置。
  3. 前記ハウジングと前記ピストンとの間に形成され且つ前記ピストンの移動に応じて作動液を前記第１ポート及び前記第２ポートに対して夫々給排して前記ピストンの移動速度を調整するダンピング室に対する作動液の給排流量を制御する一対の流量制御スプールを備え、
    前記一対の流量制御スプールのうちの一方である第１流量制御スプールは、前記ピストンが移動する際に前記第１ポートの液圧に関わらずダンピング室に対して作動液を一定の流量で給排し、
    前記一対の流量制御スプールのうちの他方である第１流量制御スプールは、前記ピストンが移動する際に前記第２ポートの液圧に関わらずダンピング室に対して作動液を一定の流量で給排する、請求項１又は２に記載の揺れ戻し防止装置。
  4. 第１給排ポート及び第２給排ポートに対する作動液の給排を入れ替えることによって作動方向を切換える液圧アクチュエータの前記第１給排ポートに接続される第１ポートと、前記第２給排ポートに接続される第２ポートと、前記第１ポート及び前記第２ポートに繋がるピストン孔とが形成されているハウジングと、
    前記第１ポートの液圧と前記第２ポートの液圧とを互いに抗するように受圧しそれらの差圧に応じた位置に移動可能に前記ピストン孔に挿入され、前記第１ポートの液圧が前記第２ポートの液圧より高い場合に中立位置から第１オフセット位置に移動し且つ前記第２ポートの液圧が前記第１ポートの液圧より高い場合に中立位置から第２オフセット位置に移動するピストンを備え、
    前記ピストンは、該ピストンに臨む第１空間及び第２空間と連通可能な連通路を有し、
    前記第１空間は、前記中立位置において前記第１ポートに繋がり且つ前記第１オフセット位置において前記第１ポートから遮断され、
    前記第２空間は、前記中立位置において前記第２ポートに繋がり且つ前記第２オフセット位置において前記第２ポートから遮断され、
    前記連通路は、前記ピストンの内部において、前記ピストンの位置に応じて前記第１ポートと前記第２ポートとの連通状態が変わるように構成されている、揺れ戻し防止装置。
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