JPS6182008A

JPS6182008A - 油圧制御弁

Info

Publication number: JPS6182008A
Application number: JP19544084A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Doi; 敏明土井; Fumio Muto; 武藤　富美男; Masakatsu Yamaguchi; 山口　征勝
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1984-09-18
Filing date: 1984-09-18
Publication date: 1986-04-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、カウンターバランス弁や、油圧アクチェー
タのクック、ン装置に用いるのに最適な油圧Ｈ３Ｎ２弁
に関する。

（従来の技術）第６図は、カンランターバランス弁として用いた従来の
制御弁で、負荷Ｗを昇降させるシリンダＳのロッド側室
ｌを１通路２を介して切換弁Ｖに接続する一方、ボトム
側室３は、通路４を介して切換弁Ｖに接続している。

そして、上記通路４には、油圧制御弁としてのカウンタ
ーバランス弁Ｃを接続しているが、このカウンターバラ
ンス弁Ｃは、制御弁部５とチェック弁部６とを主要素と
している。

上記制御弁部５は、そのバイロフト室５ａを設けるとと
もに、このパイロット室５ａは、ダンピングオリフィス
５ｂを介して前記通路２に連通させている。そして、こ
の制御弁部５は、上記パイロット室５ａとは反対側に設
けたスプリング７の作用で、通常は閉弁状態を維持する
が、上記パイロット室５ａに作用するパイロット圧が設
定圧以上になったとき、そのパイロット圧に応じてその
開度を制御されるようにしている。

また、上記チェック弁部６は、切換弁Ｖからボトム側室
３への油の流れのみを許容する構成にしている。

しかして、切換弁Ｖを図面左側位置に切換えると、ポン
プＰの吐出油が、通路４及びチェック弁部６を経由して
ボトム側室３に供給されるとともに、ロッド側室ｌの油
は、通路２からそのままタンクＴに戻るので、シリンダ
Ｓが動作して当該負荷Ｗを上昇させる。

また、切換弁Ｖを図面右側位置に切換えると、ポンプＰ
の吐出油はロッド側室１に供給されるとともに、この通
路２内の圧力がパイロット圧としてパイロット室５ａに
作用する。

そして、このパイロット圧が設定圧以上になれば、制御
弁部５が開弁じて、上記ボトム側室３内の油をタンクＴ
に戻すので、シリンダＳが動作して当該負荷Ｗを下降さ
せる。このように制御弁部５が開弁ずれば、負荷Ｗが下
降するとともに、そのときの下降速度は制御弁部５の開
度に比例する。

結局、上記パイロット圧の大きさに応じて、制御弁部５
の開度を制御し、ボトム側室３からの戻り流量を規制し
て、当該負荷の自走を防止している。

（本発明が解決しようとする問題点）この従来の装置では、通路２側からパイロット圧を導い
て、制御弁部５の開度を制御するようにしているので、
ハンチング現象を生じる問題があった。

例えば、上記パイロット圧で制御弁部５を開弁させると
、その瞬間に当該負荷Ｗが急降下するので、ロッド側室
１への油の供給が追従できず、その゛ために通路２例の
圧力が低下する０通路２側の圧力低下にともなって、パ
イロット圧が低くなり、その瞬間に当該制御弁部５が閉
弁作用をする。

このような開弁作用と閉弁作用とを繰り返すことによっ
て、制御弁部５がハンチングを起すが、当該制御弁部が
パイロット圧の変化に対して敏感に反応すればするほど
、また、負荷Ｗが大きければ大きいほど、上記ハンチン
グが激しくなる。

そこで、上記ダンピングオリフィス５ｂの開口面積を小
さくして、パイロット圧の変化に対する制御弁部５の応
答性を悪くすれば、上記ハンチングをある程度防止でき
るが、このようにダンピングオリフィス５ｂを小さくす
ると、そこにごみがつまりやすくなる、もし、オリフィ
ス５ｂにごみかつまったりすると、バルブ機能が損なわ
れるので、このオリフィス５ｂを小さくするにも限界が
あり、そのために上記ハンチング現象を完全に防止する
ことができないという問題があった。

つまり、この従来のカウンターバランス弁は、供給通路
２側の圧力すなわちパイロット圧Ｐ。

を、制御弁部５のクラッキング圧力Ｐｃｒと等しくなる
ような制御方式を採用しているために、当該制御弁部５
の開度を間接的にしか制御できない。

そのために、上記パイロット圧ＰＬの変化が激しくなる
と、ハンチングを生じてしまう問題を解決できなかった
。

この発明は、カウンター負荷が作用するときに供給通路
となる側の圧力等を検出して、制御スプールを電気的に
制御し、ハンチングの発生等を防止した油圧制御弁の提
供を目的にする。

（問題点を解決するたえの手段）この発明は、上記の目的を達成するために、本体に制御
スプールとパイロットスプールとを設け、これら制御ス
プールとパイロットスプールと　　′でサーボ機構を構
成する一方、比例ソレノイド等の電気アクチェータの作
用で、上記制御スプールが切換わり、その制御部の開度
を調整するようにしている。

（本発明の作用）したがって、制御スプールの制御部の開度を、上記電気
アクチェータの出力に応じて制御することができる。

（本発明の効果）このように電気アクチェータの出力に応じて制御スプー
ルの制御部の開度を調整できるので、常に、電気的な制
御が可能になり、したがって、カウンターバランス弁と
して使用したときには、ハンチング等の発生を防止でき
る。

また、クッションバルブとして使用したときには、当該
シリンダ等のアクチェータの耐圧強度をさほど大きくし
なくてもよく、シかも、その有効ストロークも゛短くな
らない。

（本発明の実施例）ｉ：ｉ’ｓ　１　図及び第２図に示した第１実施例では
、負荷Ｗを昇降させるシリンダＳのロッド側室１０を、
通路１１を介して切換弁Ｖに接続する一方、ボトム側室
１２には通路１３を接続するとともに、この通路１３に
オペレートチェック弁１４及びカウンターバランス弁Ｃ
を接続している。

そして、上゛記オペレートチェック弁１４は、通常、カ
ウンターバランス弁Ｃからボトム側室１２への流通のみ
を許容し、その逆の流れを阻止するが、通路ｌｌ側の圧
力がこのオペレートチェック弁１４に作用したときに開
弁し、上記逆の流れも許容する構成にしいてる。

また、カウンターバランス弁Ｃは、その本体１５に第１
〜４ポート１６〜１３を形成している。

そして、上記第１ボート１８は、通路２０を介して、上
記切換弁Ｖに接続し、第２ボートＩ７は上記通路１３に
接続するとともに、第３ボート１８はタンクＴにｖｃ続
している。さらに、第４ポート１９は、パイロットポン
プＰＰに接続している。

この本体１５には、ざらに弁孔２１を形成するとともに
、この弁孔２１の一端を閉塞部材２２でふさぐ一方、他
端には、電気アクチェータとしての比例ソレノイド２３
を設けている。この比例ソレノイド２３は、励磁電流に
応じてブツシュロッド２３ａのストローク量を制御する
ものである。

そして、上記弁孔２１には、制御スプールＣ８を内装す
るとともに、この制御スプールＣ５にはパイロットスプ
ールＰＳを移動自在に内装している。上記制御スプール
Ｃ３は、上記閉塞部材２２側に設けたばね受け２４との
間にスプリング２５を介在させ１通常は、このスプリン
グ２５の作用で、比例ソレノイド２３に隣接して設けた
スペーサ２Ｂの端面に接触している。

さらに、上記パイロットスプールＰＳは、ばね受け２４
のロッド部２４ａ先端面との間にスプリング２７を介在
させ、通常は、このパイロットスプールＰＳが、上記ス
ペーサ２Ｂの内径に形成した段部２８ａに接触するよう
にしている。

そして、上記パイロットスプールＰＳの先端、すなわち
、上記スプリング２７とは反対端に、比例ツレ／イド２
３のブツシュロッド２３ａが作用する関係にしているが
、これら両スプールＰＳ及びＣ５の具体的な構成は次の
とおりである。

すなわち、上記制御スプールＣ５は、上記第１ポートｔ
ｅと対応する第１環状凹部２Ｂを形成するとともに、こ
の第１環状凹部２Ｂ側に向って先細りとなる制御部２９
を形成している。そして、制御スプールＣ８がスプリン
グ２５に抗して移動したとき、その移動位置に応じて制
御部２９が機能し、第１ポートＨ１と第２ポート１７と
の連通時の開度を制御するようにしている。

また、上記第１環状凹部２８以外に、第２環状凹部３０
．第３環状凹部３１を形成するとともに、スペーサ２Ｂ
側のパイロット室３９に開放された環状通路３２を形成
している。

上記第２環状凹部３０は、制御スプールＣ８の移動位置
に関係なく、常に、第３ポート１８に連通ずるとともに
、この環状凹部３０の底部に形成した孔３３を介して、
制御スプールＣＳの中空部３４に連通ずる関係にしてい
る。

また、第３環状凹部３１は、同じく制御スプールＣ８の
移動位置に関係なく、常に、第４ポート１９に連通ずる
が、この環状凹部３１の底部に形成した孔３５は、上記
パイロットスプールＰＳの移動位置に応じて開閉するよ
うにしている。つまり、両スプールｃｓ、　ｐｓが図示
のノーマル位置にあるとき、上記孔３５がパイロットス
プールＰＳでふさがれるが、パイロットスプールＰＳが
スプリング２７に抗して移動すると、この孔３５とパイ
ロットスプールＰＳに形成した環状溝３Ｂとが連通ずる
。

さらに、上記環状通路３２は、制御スプールＣ８に形成
の孔３７を介して、上記環状溝３Ｂに常時連通ずる関係
にしている。

そして、パイロットスプールＰＳには、連通孔３８を形
成しているが、両スプールｃｓ、　ｐｓが図示の位置関
係にある状態から制御スプールＣ５のみがスプリング２
５より図面右方向に移動したとき、上記連通孔３８がパ
イロット室３９側に開口するようにしている。

しかして、上記比例ソレノイド２３を励磁すると、その
励磁電流に応じてブツシュロッド２３ａがストロークす
るとともに、そのストローク量に応じてパイロットスプ
ールＰＳを、スプリング２７に抗して移動させる。

このようにパイロットスプールＰＳが移動すると、第３
環状凹部３１と環状溝３Ｂとが連通ずるので、パイロッ
トポンプＰＰからの圧油は、第４ポート１３→第３環状
凹部３１→孔３５→環状溝３６→孔３７→環状通路３２
を経由して、パイロット室３９に流入し、その圧力が制
御スプールＣ８の端面に作用する。

このパイロット圧が作用すると、制御スプールＣ８がス
プリング２５に抗して移動するとともに、制御スプール
Ｃ８の孔３５がパイロットスプールＰＳでふさがれる位
置で停止する。このようにして制御スプールＣＳが停止
した位置に応じて、第１ポート１６と第２ポー）１７と
の開度が決まるが、それは結局比例ソレノイド２３の励
磁電流に比例する。

つまり、上記制御スプールＣ８は、パイロットスプール
ρＳに追随して移動するとともに、制御スプールＣ８が
パイロットスプールＰＳに追いついて、両スプールｃｓ
、　ｐｓが図示の相対関係を維持したときに、当該制御
スプールＣ８が停止するので、この制御スプールＣ８の
移動量は、パイロットスプールＰＳの移動量と比例する
。そして、このパイロットスプールＰＳの移動量は、上
記のようにブツシュロッド２３ａのストロークに比例す
るが、このブツシュロッド２３ａのストロークは、比例
ソレノイド２３の励磁電流に比例するので、当該制御ス
プールＣ５の移動量は、比例ソレノイド２３の励磁電流
に比例することになる。

いま、切換弁Ｖを図示の中立位置から左側位置に切換え
るとともに、比例ソレノイド２３の励磁電流を最大にし
て、上記制御部２８における開度を最大にすれば、第１
ポー）１８と第２ポート１７間は、フリーフローの状態
になる。

したがって、ポンプＰの吐出油は、通路ｊＯ→第１ポー
ト１８→第１環状凹部２８→全開状態の制御部２８→第
２ボート１７→オペレートチエツク弁１４を経由して、
ボトム側室１２に供給されるとともに、ロッド側室１０
の油が通路１１を経由からタンクに戻るので、当該負荷
Ｗが上昇する。

また、切換弁Ｖを図面右側位置に切換えると、ポンプＰ
からの圧油がロッド側室１０に供給されるとともに、そ
の供給圧がオペレートチェック弁１４に作用し、てそれ
を開弁させる。

これと同時に、前記比例ソレノイド２３を励磁させて、
上記制御部２９の開度を定めておけば、その開度に応じ
て、ボトム側室１２からの戻り油がタンクＴに戻るので
、上記負荷Ｗが下降する。

そして、この負荷Ｗの下降速度は、制御部２９の開度に
応じて定まるが、その開度は、比例ソレノイド２３の励
磁電流によって制御される。

この制御部２９の開度を定めるための上記励磁電流を制
御するのが、第１図に示した制御機構りである。

この制御機構りは、演算部４０と一次遅れ回路４１とを
主要素にし、この−次遅れ回路４１からの信号をアンプ
４２を介して前記比例ソレノイド２３に伝達し、当該信
号に応じた励磁電流が得られるように　′しいてる。

そして、前記通路１１には圧力検出器４３を接続し、こ
の圧力検出器４３で検出した圧力信号Ｐ！を、上記演算
部４０に入力するとともに、この演算部４０では、当該
圧力信号Ｐ１と目標圧力信号Ｐｃｒとの差を演算し、そ
の演算結果を一次遅れ回路４１に入力する。

上記−次遅れ回路４１では、上記差に移動速度に対する
係数であるαを乗じて移動速度ｙを求める。すなわち、
ｙ＝α（Ｐｌ−Ｐｅｒ）を求める。

そして、このさらにこのｙを積分して、当該制御スプー
ルＣ８の変位を算出し、このバルブ変位信号をアンプ４
２を経由して、励磁電流として比例ソレノイド２３に入
力する。

したがって、制御スプールＣ８のバルブ変位は、上記励
磁電流によって直接制御されるのことになるので、上記
した従来のようなハンチングを発生することも少なくな
る。

また、上記したαを電気的に調整する部分を設けておけ
ば、このαを十分に小さくできるとともに、このαを小
さくできれば、バルブの移動速度も小さくできる。した
がって、より一層ハンチングを防止できることになる。

第３図に示した第２実施例は、カウンターバランス弁Ｃ
の本体１５は、第１ハウジング１５ａと第２ハウジング
１５ｂとを接合するとともに、その接合部にドレン室４
４を形成しているが、このドレン室４４は、第２ハウジ
ング１５ｂに形成のドレンポート４５に、常時連通させ
ている。

上記第１ハウジング１５ａに形成した弁孔４Ｂに、制御
スプールＣ５を摺動自在に内装するとともに、この制御
スプールの両端を、パイロット室４７．４８に臨ませて
いる。さらに、上記制御スプールＣ８の両端面には、ガ
イド棒４８．５０を設けているが、その一方のガイド棒
４８は、第１ハウジング１５ａの外方に突出させ、他方
のガイド棒５０は前記ドレン室４４に臨ませるとともに
、上記パイロット室４７．４８における制御スプールＣ
８の受圧面積を互いに等しくしている。このようにした
制御スプールＣ５にはランド５１を形成するとともに、
このランド５１を挟んだ両側に、環状溝５２．５３を形
成している。

また、弁孔４Ｂ側に環状凸部５４を形成するとともに、
この環状凸部５４の両側に環状凹部５５．５Ｂを形成し
ている５、そして、この上記環状凹部５５は、シリンダ
Ｓのボトム側室１２に接続した第２ポート５７に常時連
通し、環状凹部５Ｂは、切換弁Ｖに接続した第１ポート
５８に常時連通させている。

さらに、上記ランド５１には、環状溝５３から５２に向
って、徐々に浅くなるノツチ５９を形成しているが、こ
のノツチ５θは上記環状凸部５４と相まって制御部を構
成する。すなわち、制御スプールＣ８が図示の中立位置
から左方向に徐々に移動すると、その移動量に応じて、
上記制御部の開度が大きくなり、ランド５１と環状凸部
５４とが完全に食い違ったときに、第１ポート５日と第
２ポート５７との連通路が全開になるようにしている。

なお、上記制御スプールＣ５にはチェック弁（図示して
いない）を内装している。このチェック弁は、第１ポー
ト５８から第２ポート５７への流通を自由流れとする一
方、第２ポート５７から第１ポート５日への流通を阻止
して、その流れが上記制御部を通過するように機能する
。

ただし、上記のように機能するチェック弁は、前記第１
実施例のように本体１５の外に設けてもよいこと当然で
ある。

上記第２ハウジング１５ｂには、一端をドレン室４４に
臨ませたメインスプールＢＯを内装するとともに、この
メインスプール６０にはパイロットスプール６１を内装
している。

上記メインスプール６０の外周には、第１〜３環状溝６
２〜６４を形成している。第１環状ｌ１１１８２は連通
路６５を介して前記パイロット室４日に常時連通し、第
３環状溝６４は連通路６６を介してパイロット室４７に
常時連通する構成にしている。また、上記第２環状溝６
３は、パイロットポート６７を介してパイロットポンプ
ＰＰに接続している。

上記のようにしたメインスプール６０の一端を、前記ド
レン室４４に臨ませ、制御スプールＣ５のガイド林５０
に対向させる一方、その他端を、ドレンポート４５に直
接連通するドレン室８８側に臨ませている。

そして、上記パイロットスプール６１は、その両端部分
に第１環状突部６８と第２環状文部７０とを形成すると
ともに、この第１環状突部Ｂ９をメインスプール６０内
のばね室７１に臨ませている。

上記ばね室７１は、連通孔７２、ドレン室４４及びドレ
ンポート４５を経由してタンクＴに常時連通するととも
に、このばね室７１には圧縮ばね７３を介装している。

また、第２ハウジング１５ａの外方には、電気アクチェ
ータとしての比例ソレノイド７４を設けるとともに、こ
の比例ソレノイド７４のブツシュロッド７５先端をドレ
ン室６８に臨ませて、パイロットスプール８１先端に連
係している。そして、このブツシュロッド７５に形成の
フランジ７Ｂと、この７ランジ７６より内方に設けたス
プリングガイド７７との間に、圧縮スプリング７８を介
装し、上記比例ソレノイド７４が非励磁状態にあるとき
、当該ブツシュロッド７５が図示の位置を保持するよう
にしている。

しかして、比例ソレノイド７４が非励磁状態にあり、メ
インスプールＢＯ及びパイロットスプール６１が図示し
の位置にあるとき、パイロットボート６７と連通路８５
．８６との連通が遮断される。

上記の状態から比例ソレノイド７４を励磁すると、ブツ
シュｏ７ド７５が圧縮スプリング７８に抗して移動し、
パイロットスプールＢ１を図面左方向に移動させ、一方
のパイロット室４７をドレンボート４５に連通させる一
方、他方のパイロット室４８をパイロットボート６７に
連通させる。

したがって、制御スプールＣ８が図面左方向に移動する
が、このように制御スプールＣ５が移動すると、ガイド
棒５０とメインスプール６０とが離れようとする。しか
し、上記のようにパイロットスプール６１が左方向に移
動して圧縮ばね７３を圧縮しているので、メインスプー
ル６０もガイド棒５０に接触したまま制御スプールＣ９
とともに移動する。そして、メインスプール８０が上記
のように移動して、パイロットスプール６１に追い付く
と、それら両スプール６０．６１の相対位置関係が図示
の状態に復帰し、両パイロット室４７．４８を閉じ、制
御スプールＣ８を当該位置に停止させる。

つまり、上記比例ソレノイド７４に対する電流に応じて
、パイロットスプール６１の移動量が決まるとともに、
その移動量に応じて、制御スプールＣ８の切換え量も決
まることになる。換言すれば、制御スプールの移動によ
る前記制御部の開度が、比例ソレノイド７４への電流の
大きさによって設定されることになる。

なお、上記のように、制御スプールＣ５にともなってメ
インスプール６０が移動すると、圧縮ばね７３のばね力
が低下する。そのために比例ソレノイド７４の電流との
バランスが崩れて、パイロットスプールに付加される左
方向への力が大きくなるが、圧縮ばね７３より圧縮スプ
リング７８のばね力を極端に大きく設定しているので、
パイロットスプールの上記移動は極端に少ないか、又は
ほとんど移動しない。

上記のように制御スプールＣ５が左方向に移動した状態
で、比例ソレノイド７４の通電を遮断したり、その電流
を減じたりすると、圧縮スプリング７日のばね力と、比
例ソレノイド７４の電流量とがバランスする位置まで、
パイロットスプール６１が移動する。このようにパイロ
ットスプール６１が移動すると、こん度は、一方のパイ
ロット室４７が、連通路６Ｂ→第３環状溝６４→パイロ
−／　）ボート８７を経由してパイロットポンプＰＰに
接続され、他方のパイロット室４８が、連通路８５→第
１環状溝８２→ばね室７１→連通孔７２→ドレン室４４
→ドレンボート４５を経由してタンクＴに連通ずる。

したがって、制御スプールＣ８が右方向に移動するとと
もに、そのガイド棒５０でメインスプール６０を押し、
両スプール６０．６１の相対位置を図示の状態に維持す
る。

なお、前記切換弁Ｖを図示の右側位置に切換えると、ポ
ンプＰからの吐出油が、通路７９を介してシリンダＳの
ロッド側室１１に供給され、ボトム側室１２の戻り油が
、前記制御部を経由してタンクＴに戻る。したがって、
この場合には、当該制御部の開度に応じて、シリンダＳ
の作動速度が制御されるが、それは第１実施例と同様に
電気的に〃Ｉ御される。

また、切換弁Ｖを左側位置に切換えると、ポンプＰの吐
出油は、制御スプールＣ５内のチェック弁を経由してシ
リンダＳのボトム側室１２に供給され、ロッド側室１０
の戻り油がそのままタンクＴに戻るフリーフローの状態
になる。

第４図に示した第３実施例は１本体１５に制御スプール
Ｃ８を内装するとともに、この制御スプールＣ５内にパ
イロットスプール８０を内装している。

そして、上記制御スプールＣ８は、スプリング８１の作
用で、通常はスペーサ８２に圧接する一方、パイロット
スプール８０も、スプリング８３の作用で、通常はスペ
ーサ８２の内周段部８４に圧接する構成にしている。し
かたって、電気アクチェータとしての比例ソレノイド８
５が、非励磁状態にあるとき、両スプールＣ５，８０は
図示の位置を保持する。

上記図示の状態において、パイロットスプール８０の中
空部８６が制御スプールＣ８に形成の排出孔８７及び本
体】５に形成のドレンボート８８を経由してりンクＴに
連通ずる。

また、制御スプールＣ８の両端に形成した圧力室８９．
９０は１本体１５に形成の通路９１及び９２を介してパ
イロｙトボンプＰＰに接続しているが、その通路９１．
９２の通路過程には、オリフィス９３．８４を設けてい
る。

しかして、上記図示の状態から比例ツレ／イド８５を励
磁すると、そのブツシュロッド８５でパイロットスプー
ル８０を押し、両スプールＣ８と８０とが相まって構成
する第１開閉部８６を開く、第１開閉部９Ｇが開くので
、一方の圧力室８８は、パイロットスプール８６の中空
部８６→排出孔８７→ドレンボート８８を経由してタン
クＴに連通ずることになる。

上記のように一方の圧力室８８がタンクＴに連通ずると
、一方のオリフィス９３前後に差圧が発生し、その差圧
が両圧力室８９．９０の差圧となるので、制御スプール
゛Ｃ５が図面左方向に移動する。

制御スプールＣ５が左方向に移動すると、切換弁Ｖに直
接接続した第１ポーＨＥＩと、パイロットチェック弁９
７を介してシリンダＳのボトム側室１２に接続した第２
ポート１７とが、制御スプールＣ８の制御部９８を介し
て連通ずる。

上記の状態から比例ソレノイド８５の電流を遮断したり
、゛あるいはその電流を減じたりすると、当該比例ソレ
ノイド８５の押圧力と、スプリング８３によるパイロッ
トスプール８０の力とのバランスが崩れ、当該パイロッ
トスプール８０が、上記スプリング８３の作用で図面右
方向に移動する。

このようにパイロットスプール８０が右方向に移動する
と、両スプールＣ８，８０が相まって構成する第２開閉
部９９を開くので、他方の圧力室９０が、前記中空部８
８→排出孔８７→ドレンボート８８を経由してタンクＴ
に連通する。したがって、オリフィス９４前後に差圧が
発生するとともに、この差圧が両圧力室８９．９０の圧
力差となり、当該制御スプールＣ８が図面右方向に移動
し、上記制御部９８の開口面積を小さくするか、あるい
はそれを完全に閉じてしまう。

なお、ドレンポート８８にオリフィス１００を設けてい
るが、このオリフィス１０Ｇは、いずれかの圧力室内の
圧力がタンク圧に急降下して、当該制御スプールＣ５が
急激に移動するのを防止するために設けたものである。

また、カウンターバランス弁としての機能及びその制御
方法は、前記第１実施例と同様である。

上記した各実施例は、当該油圧制御弁を、カウンターバ
ランス弁として用いる場合について説明したが、上記各
実施例におけるカウンターバラス弁を、クッションバル
ブとして使用することも可能である。

例えば、前記第３図に示した第２実施例では、第２ポー
ト５７を、シリンダＳのロンド側室ｌＯのストローク端
付近に接続する一方、ボトム側室１２を切換弁Ｖに直接
接続する。そして、シリンダＳのピストンがストローク
端付近に達したときに、その位置を電気的に検出するリ
ミットスイッチ等を設けておく。

しかして、ポンプＰの吐出油をボトム側室１２に供給す
るときには、比例ソレノイド７４を励磁して、第１ポー
ト５８と第２ポート５７との連通路を最大に開いた状態
に維持する。

そして、上記リミットスイッチが当該ピストンを位置を
検出したら、比例ソレノイド７４の電流を減じると、そ
れにともなって制御スプールＣ５の制御部の開口が絞ら
れるので、当該ピストン速度を減速させる。

また、第５図は、クッションバルブの実施例であって、
その本体１５には、第１〜４ポー）　１０１〜１０４を
形成するとともに、第１及び第２ボート１０１及び１０
２は、通路１０５　、１０８を介して、切換弁Ｖに接続
し、第３及び第４ボート１０３及び１０４は通路１０７
　、１０８を介してロンド側室ｌＯとボトム側室１２と
に連通している。

そして、この本体１５には、制御スプールＣ８を摺動自
在に内装するとともに、制御スプールＣ８にパイロット
スプール１０９を内装している。

また、上記制御スプールＣ５は、スプリング１１０の作
用で、通常はスペーサ１１１に圧接する一方、パイロッ
トスプール１０９も、スプリング１１２の作用で、電気
アクチェータとしての比例ンレノイド１１３のブツシュ
ロッド１１４に圧接し、この比例ソレノイド１１３が、
非動磁状態にあるとき、両スプールＣ５，１０９は図示
の位置を保持する。

上記図示の状態において、制御スプールＣ８の中空部１
１５が、排出孔１１８及び本体１５に形成のドレンポー
ト１１７を経由してタンクＴに連通ずる。

また、制御スプールＣ３の両端に形成した圧力室１１８
　、１１９は、本体１５に形成の通路１２０及び１２１
を介してシャトル弁ＳＨの供給ポート１２２に接続して
いる。そして、上記通路１２０　、１２１の通路過程に
は、オリフィス１２３　、１２４を設けている。

しかして、上記図示の状態から比例ソレノイド１１３を
励磁すると、そのブツシュロッド１１４でパイロットス
プール１０８を押し、制御スプールＣ８に形成の第１通
孔１２５を開く、第１通孔１２５が開くので、一方の圧
力室１１８は、通孔１２５峠中空部１１５の中空部１１
５−排出孔１１６４ドレンボート＋１７を経由してタン
クＴに連通ずることになる。

上記の状態で、切換弁Ｖを図面左側位置に切換えると、
ポンプＰの吐出油が通１０５→パイロット通路１２８→
シャトル弁ＳＨのポート！２７を経由して、当該シャト
ル弁の圧力室１２Ｂに流入するとともに、その圧力がス
プール１２９の左端面に作用して、当該スプール１２９
を図面右方向に移動させる。スプール１２３が移動する
と、上記のようにポート１２７に導かれた作動油が、供
給ポート１２２を経由して、通路１２０及び１２１に導
かれる。

このとき、上記一方の圧力室１１８がタンクＴに連通し
ているので、一方のオリフィス１２３前後に差圧が発生
するが、その差圧が両圧力室１１８　、１１９の差圧と
なるので、制御スプールＣ５が図面左方向に移動する。

そして、この制御スプールＣ５は、比例ソレノイド１１
３の通電量に応じて、その移動量が決まるとともに、そ
の移動量に比例して、ｆｆＨｒｔ制御部１３０と第２制
御部１３１との開度が決まることになる。

また、上記の状態から比例ソレノイド１！３への通電量
が減じると、パイロ７）スプール１Ｇｉ９が図　　　　
　′部名方向に移動し、第２通孔１３２を開口させる。

このように第２通孔１３２が開口すると、他方の圧力室
１１９が第２通孔１３２→中空部１１５→排出孔１１Ｂ
を経由してタンクＴに連通ずる。

したがって、オリフィス１２４前後に差圧が発生し、そ
の差圧によって、制御スプールＣ８が図面右方向に移動
し５両制御部１３０及び１３１の開口を絞る。

また、上記シリンダＳには、そのピストンのストローク
位置を電気的に検出するリミットスイッチ等の位置検出
装置を設け、この装置によってピストンのストロークエ
ンド位置を検出したとき、比例ソレノイド１１３の通電
量を減少させるようにしている。

したがって、ピストンがストロークエンド付近に達する
と、比例ソレノイド１１３への通電量が自動的に減少さ
せ、上記制御部１３０　、１３１の開口を絞って、シリ
ンダを減速させる。

なお、この第５図に示した実施例では、ピストンのいず
れの方向に対してもクッション効果を発揮させるため、
第１制御部１３０及び第２制御部１３１を設けたが、シ
リンダの伸長作動時あるいは収縮作動時のいずれかにお
いてのみクッション効果を発揮させる場合には、通路１
０Ｂをシリンダに直接接続すればよい。

上記のように本発明の油圧制御弁をクッションバルブと
して使用した場合には、次のような効果が認められる。

すなわち、第７図に示す従来の装置は、シリンダＳのス
トローク端部分に設けた小径室１３３にピストン１３４
側に設けたクッションリング１３５を突入させて、所期
のクッション効果を発揮させるようにしていた。

このようにした従来の装置によれば、クッションリング
１３５が小径室１３３に突入するクック、ン行程でのＡ
室の圧力は、リリーフ設定圧まで上昇する。それととも
に、Ｂ室の圧力は、リリーフ設定圧ＸＳ＋　／　（Ｓｓ　−５２）＋負荷圧
よる慣性圧力まで上昇することになり、そのためにシリンダの耐圧強
度を十分確保する必要がある。

また、上記の装置では、そのストロークエンドでの衝撃
を小さくしようとすれば、クッションストロークが大き
くなるので、その有効ストロークを短くするか、シリン
ダを長くしなければならない。

しかし、この発明の油圧制御弁をクッションバルブとし
て使用すれば、そのクッション作用時の圧力は、当該シ
リンダの給排通路に絞り効果を与える構成になるので、
上記従来と比べてかなり低くなり、シリンダの耐圧強度
を特別に大きくする必要もない。

また１例えば、シリンダのロッド側にのみにクッション
作用をさせる構成にしても、クッション作用時のロッド
側の圧力は、リリーフ設定圧ＸＳ’／（３１−ロッド断面積）＋負荷
による慣性圧力となり、従来に比較してかなり低くなる。

さらに、このクッションバルブを採用することによって
、負荷あるいは油温等を電気的に検出し、その電気的変
化に対応して制御部の開度調整を行なうことが可能で、
従来装置のようにクッションストロークを大きくしたす
る必要がなく。

当該シリンダを実質的に小型にできる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第４図は、この発明をカウンターバランス
弁として用いた場合の実施例で、第１図は第１実施例の
回路図、第２図は当該バルブの断面図、第３図は第２実
施例の断面図、第４図は第３実施例の断面図、第５図は
クッションバルブとして用いた第４実施例の断面図、第
６図はカウンターバランス弁の従来の回路図、第７図は
クッション装置の従来の断面図である。１５・・・本体、Ｃ８・・・制御スプール、ＰＳ、６１
．８０．１０９・・・パイロットスプール、２３．７４
．８５．１１３・・・比例ソレノイド。

Claims

【特許請求の範囲】

　本体に制御スプールとパイロットスプールとを設け、
これら制御スプールとパイロットスプールとでサーボ機
構を構成する一方、比例ソレノイド等の電気アクチェー
タの作用で、上記制御スプールが切換わり、その制御部
の開度を調整する油圧制御弁。