KR20240036101A - 유량 제어 밸브 - Google Patents

Abstract

피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)로부터 멀어지는 방향의 변위에 따라, 피드백 유로(49)와 배압실(47)과의 사이의 개구량을 증대시킨다. 피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 변위에 대한 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화율이 작은 측으로 변화되도록 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화 구간을 나누는 경계부(K)를 가지고 있다. 경계부(K)는, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 주밸브 스로틀(53)의 개구부가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위 영역 내에 존재하고 있다.

Description

유량 제어 밸브

본 개시는, 예를 들면, 건설 기계의 유압 회로에 마련되며, 유압 펌프로부터 액추에이터에 공급되는 작동유의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브에 관한 것이다.

유압 셔블, 유압 크레인, 휠 로더 등의 건설 기계의 유압 회로에는, 유량 제어 기능을 가지는 시트 밸브형(型)의 유량 제어 밸브가 마련되어 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 체크 밸브(주(主)밸브)를 구비한 스풀 밸브가 기재되어 있다.

일본공개특허 특개2006-017273호 공보(일본특허 제4463028호 공보)

그런데, 도 24는, 비교예에 의한 유량 제어 밸브(101)를 나타내고 있다. 이 비교예에 의한 유량 제어 밸브(101)는, 예를 들면, 후술의 도 2에 나타내는 바와 같은 제어 밸브 장치(21)에 포함된다. 또한, 후술의 도 2에 나타내는 제어 밸브 장치(21)는, 제 1 실시 형태의 유량 제어 밸브(33)(주밸브(43))가 포함되어 있다. 여기서는, 도 2의 제어 밸브 장치(21)에, 도 2 중의 제 1 실시 형태의 유량 제어 밸브(33)(주밸브(43))가 아니라, 도 24 중의 비교예에 의한 유량 제어 밸브(101)(주밸브(102))가 포함되어 있는 경우를, 비교예로서 설명한다. 비교예에 의한 유량 제어 밸브(101)는, 파일럿 밸브(55)(도 2 참조)에 마련된 파일럿 스로틀(56)(도 2 참조)의 개구량을 가변으로 제어함으로써, 주밸브(102)에 마련된 피드백 스로틀(103)의 개구량이 파일럿 스로틀(56)(도 2 참조)의 개구량과 대응하도록 주밸브(102)의 변위량이 제어된다. 이에 따라, 주밸브(102)에 마련된 주밸브 스로틀(104)의 개구량이 가변으로 제어되고, 입구측 유로(105)로부터 출구측 유로(106)로의 유량을 원하는 값으로 제어할 수 있다.

예를 들면, 파일럿 스로틀(56)(도 2 참조)의 개구량이 작아지는 측으로 파일럿 밸브(55)(도 2 참조)가 변화된 경우, 주밸브(102)의 배압실(107)의 압력(배압)은, 입구측 유로(105)의 압력에 가까워진다. 이 때문에, 배압의 상승에 따라 주밸브(102)에는 밸브 폐쇄 방향의 힘이 부여되어, 주밸브(102)는 밸브 폐쇄 방향으로 변위한다. 한편, 주밸브(102)의 밸브 폐쇄 방향의 변위에 따라, 피드백 스로틀(103)의 개구량은 감소하기 때문에, 배압실(107)의 압력(배압)은 출구측 유로(106)의 압력에 가까워지고, 배압의 감소에 의해 주밸브(102)에는 밸브 개방 방향의 힘이 부여된다. 이 위치 피드백 작용의 결과, 주밸브(102)는, 「입구측 유로(105)와 출구측 유로(106)의 압력에 의한 밸브 개방 방향의 힘」과 「배압과 스프링(108)에 의한 밸브 폐쇄 방향의 힘」이 균형이 잡히는 위치에서 정지한다.

도 25는, 「파일럿 밸브(55)의 변위량」과 「피드백 스로틀(103)의 개구량, 파일럿 스로틀(56)의 개구량, 주밸브(102)의 변위량 및 주밸브 스로틀(104)의 개구량」과의 관계의 일례를 나타내는 특성선도이다. 도 25에 나타내는 바와 같이, 파일럿 밸브(55)의 변위량이 「0」에서부터 「변위 A」까지 변화되면, 파일럿 스로틀(56)의 개구량은 감소하고, 그에 따라 주밸브(102)의 변위량도 주밸브 스로틀(104)의 개구량도 감소하여, 주밸브 스로틀(104)의 개구량은 「0」에 도달한다. 이어서, 파일럿 밸브(55)의 변위량이 「변위 A」에서부터 「변위 B」까지 변화되면, 파일럿 스로틀(56)의 개구량은 더 감소하고, 그에 따라 주밸브(102)의 변위량도 감소하여 「0」에 도달한다. 도 24는, 파일럿 밸브(55)의 변위량이 「변위 B」에 있어서의 주밸브(102)의 상태를 나타내고 있다.

여기서, 입구측 유로(105)로부터 출구측 유로(106)로의 유량을 0으로 할 때까지, 즉, 입구측 유로(105)와 출구측 유로(106)가 주밸브(102)에 의해 차단될(주밸브 스로틀(104)의 개구량이 0이 될) 때까지 제어할 수 있는 구성으로 하는 경우, 2개의 문제가 발생하고 있었다. 이하, 이 점에 대하여 설명한다.

우선, 제 1 문제는, 파일럿 스로틀(56)의 개구량의 비례 제어 범위에, 주밸브 스로틀(104)의 개구량을 비례 제어할 수 없는 범위(도 25의 「변위 A」와 「변위 B」와의 사이)가 포함되어 있는 것이다. 이 범위는, 주밸브 스로틀(104)의 개구량의 비례 제어 범위를 확대하여 비례 제어성을 향상시키는 것에 활용할 수 없다. 즉, 주밸브(102)에는, 시트부(102A)와 원통부(102B)가 마련되어 있지만, 그 사이에는 공구 회피 홈(102C)이 마련되어 있다. 이것은, 시트부(102A)와 원통부(102B)의 치수 정밀도 및 표면 거칠기를 확보하기 위해, 제조상 필요한 부위이다. 그러나, 이 범위는, 주밸브(102)의 변위를 비례 제어해도 주밸브 스로틀(104)의 개구부(104A)는 차단되어 있기 때문에, 개구 제어에 대해서는 불필요한 제어 범위로 되어 있다. 이에 대하여, 비례 제어 범위를 확대하기 위해, 밸브 개방 방향의 최대 변위량을 증가시키는 것이 생각된다. 그러나, 이 경우에는, 부품의 대형화 및 비용 증가를 초래해버린다.

이어서, 제 2 문제는, 주밸브 스로틀(104)의 개구부(104A)의 개구·차단이 전환되는 주밸브(102)의 변위 근방에 있어서, 유체력(流體力)에 의해 주밸브(102)의 변위가 진동적인 거동이 되는 것이다. 즉, 주밸브 스로틀(104)의 개구량이 「0」에 가까워짐에 따라, 주밸브 스로틀(104)을 통과하는 분류(噴流)의 방향은 주밸브(102)의 축 방향에 가까워진다. 이에 따라, 주밸브 스로틀(104)의 개구량이 「0」에 가까워짐에 따라, 주밸브(102)의 축 방향에 작용하는 유체력이 증대하여, 진동적인 거동을 일으키기 쉬워진다. 이에 대하여, 진동적인 거동을 억제하기 위해, 주밸브(102)를 대형화하고, 주밸브(102)에 작용하는 압력에 대한 유체력의 크기를 상대적으로 작게 하는 것이 생각된다. 그러나, 이 경우에도, 부품의 대형화 및 비용 증가를 초래해버린다.

본 발명의 목적은, 파일럿 스로틀의 개구량의 비례 제어 범위에 대하여 주밸브 스로틀의 개구량을 비례 제어할 수 있는 범위를 확대하고, 또한, 주밸브 스로틀의 개구부의 개구·차단이 전환되는 주밸브의 변위 근방에 있어서 유체력에 의한 주밸브의 변위의 진동적인 거동을 억제하여, 고정밀도인 유량 제어를 실현하는 유량 제어 밸브를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 하우징과, 상기 하우징에 마련된 주밸브실과, 상기 주밸브실에 슬라이딩 가능하게 마련되며, 밸브부를 가지는 주밸브와, 상기 주밸브실의 일단측에 마련되며, 상기 주밸브의 밸브부가 착좌 이탈함으로써 작동 유체를 연통, 차단하는 주밸브 시트와, 상기 주밸브에 대하여 상기 주밸브 시트로부터 멀어지는 방향의 압력을 부여함과 함께, 상기 주밸브실의 외부로부터 상기 주밸브실의 내부로 작동 유체를 도입하는 입구측 유로와, 상기 주밸브가 상기 주밸브 시트로부터 멀어졌을 때에 상기 주밸브실의 내부로부터 상기 주밸브실의 외부로 작동 유체를 도출함과 함께, 상기 주밸브에 대하여 상기 주밸브 시트로부터 멀어지는 방향의 압력을 부여하는 출구측 유로와, 상기 주밸브실의 타단측에 마련되며, 상기 주밸브에 대하여 상기 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 압력을 부여하는 배압실과, 상기 주밸브에 마련되며, 상기 입구측 유로와 상기 배압실을 연통하는 피드백 유로와, 상기 하우징에 마련되며, 상기 배압실과 상기 출구측 유로를 연통하는 파일럿 유로와, 상기 주밸브에 마련되며, 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트로부터 멀어지는 방향의 변위에 따라 상기 입구측 유로와 상기 출구측 유로와의 사이의 개구량을 증대시키는 주밸브 스로틀과, 상기 피드백 유로와 상기 배압실과의 사이에 마련되며, 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트로부터 멀어지는 방향의 변위에 따라 상기 피드백 유로와 상기 배압실과의 사이의 개구량을 증대시키는 피드백 스로틀과, 상기 하우징에 슬라이딩 가능하게 마련된 파일럿 밸브와, 상기 파일럿 밸브에 마련되며, 상기 파일럿 밸브의 변위에 따라 상기 파일럿 유로의 개구량을 감소 또는 증대시키는 파일럿 스로틀을 구비하고, 상기 파일럿 스로틀의 개구량에 따라 상기 주밸브의 변위량을 제어함으로써, 상기 입구측 유로로부터 상기 출구측 유로로의 유량을 가변으로 제어하는 유량 제어 기능을 가지는 유량 제어 밸브에 있어서, 상기 피드백 스로틀은, 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 변위에 대한 상기 피드백 스로틀의 개구량의 변화율이 작은 측으로 변화되도록 상기 피드백 스로틀의 개구량의 변화 구간을 나누는 경계부를 적어도 1개 이상 가지고, 상기 경계부 중 적어도 1개는, 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 상기 주밸브 스로틀의 개구부가 차단되는 위치에 대응하는 상기 주밸브의 변위 영역 내에 존재하거나, 또는 이보다도 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트에 가까운 변위 구간에 존재한다.

본 발명에 의하면, 파일럿 스로틀의 개구량의 비례 제어 범위에 대하여 주밸브 스로틀의 개구량을 비례 제어할 수 있는 범위를 확대하고, 또한, 주밸브 스로틀의 개구부의 개구·차단이 전환되는 주밸브의 변위 근방에 있어서 유체력에 의한 주밸브의 변위의 진동적인 거동을 억제하여, 고정밀도인 유량 제어를 실현할 수 있다.

도 1은 제 1 실시 형태에 의한 유량 제어 밸브를 유압 셔블의 유압 회로에 적용한 경우를 나타내는 전체 구성도이다.
도 2는 도 1 중의 유량 제어 밸브 및 방향 제어 밸브를 나타내는 종단면도이다.
도 3은 도 2 중의 (III)부를 확대하여 나타내는 종단면도이다.
도 4는 피드백 스로틀의 개구량의 변화율이 변화되는 경계부까지 밸브 개방한 상태의 주밸브를 나타내는 도 3과 동일 위치의 종단면도이다.
도 5는 최대 밸브 개방 위치의 주밸브를 나타내는 도 3과 동일 위치의 종단면도이다.
도 6은 주밸브(밸브 부재)를 나타내는 사시도이다.
도 7은 주밸브(밸브 부재)를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7의 상태로부터 둘레 방향으로 90도 회전시킨 상태의 주밸브(밸브 부재)를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 7 중의 화살표 IX-IX 방향에서 본 주밸브(밸브 부재)의 종단면도이다.
도 10은 도 8 중의 화살표 X-X 방향에서 본 주밸브(밸브 부재)의 종단면도이다.
도 11은 도 10 중의 화살표 XI-XI 방향에서 본 주밸브(밸브 부재)의 횡단면도이다.
도 12는 제 1 실시 형태에 의한 파일럿 밸브 변위량과 피드백 스로틀 개구량과 파일럿 스로틀 개구량과 주밸브 변위량과 주밸브 스로틀 개구량과의 관계의 일례를 나타내는 특성선도이다.
도 13은 주밸브 변위량과 주밸브 스로틀 개구량과 피드백 스로틀 개구량과의 관계의 일례를 나타내는 특성선도이다.
도 14는 제 2 실시 형태에 의한 주밸브(밸브 부재)를 나타내는 사시도이다.
도 15는 제 2 실시 형태에 의한 주밸브(밸브 부재)를 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 15 중의 화살표 XVI-XVI 방향에서 본 주밸브(밸브 부재)의 종단면도이다.
도 17은 제 2 실시 형태에 의한 피드백 스로틀을 절단하여 나타내는 사시도이다.
도 18은 제 1 변형예에 의한 주밸브(밸브 부재)를 나타내는 사시도이다.
도 19는 제 1 변형예에 의한 주밸브(밸브 부재)를 나타내는 평면도이다.
도 20은 도 19 중의 화살표 XX-XX 방향에서 본 주밸브(밸브 부재)의 종단면도이다.
도 21은 제 2 변형예에 의한 주밸브(밸브 부재)를 나타내는 사시도이다.
도 22는 제 2 변형예에 의한 주밸브(밸브 부재)를 나타내는 평면도이다.
도 23은 도 22 중의 화살표 XXIII-XXIII 방향에서 본 주밸브(밸브 부재)의 종단면도이다.
도 24는 비교예에 의한 유량 제어 밸브를 나타내는 종단면도이다.
도 25는 비교예에 의한 파일럿 밸브 변위량과 피드백 스로틀 개구량과 파일럿 스로틀 개구량과 주밸브 변위량과 주밸브 스로틀 개구량과의 관계의 일례를 나타내는 특성선도이다.

이하, 실시 형태에 의한 유량 제어 밸브를, 유압 셔블의 유압 회로에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 13은, 제 1 실시 형태를 나타내고 있다. 도 1에 있어서, 건설 기계의 대표예인 유압 셔블(1)은, 자주(自走) 가능한 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 하부 주행체(2) 상에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(3)와, 상부 선회체(3)의 전부측(前部側)에 부앙(俯仰)의 동작이 가능하게 마련되어 굴삭 작업 등을 행하는 다관절 구조의 작업 장치(4)를 포함하여 구성되어 있다. 이 경우, 하부 주행체(2)와 상부 선회체(3)는, 유압 셔블(1)의 차체를 구성하고 있다.

작업기 또는 프론트라고도 불리는 작업 장치(4)는, 예를 들면, 붐(5), 아암(6), 작업 도구로서의 버킷(7)을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 작업 장치(4)는, 붐(5)을 구동하는 유압 액추에이터(액압 액추에이터)로서의 붐 실린더(8), 아암(6)을 구동하는 유압 액추에이터로서의 아암 실린더(9), 버킷(7)을 구동하는 유압 액추에이터로서의 버킷 실린더(10)(작업 도구 실린더)를 포함하여 구성되어 있다. 작업 장치(4)는, 유압 펌프(11)로부터의 압유의 공급에 의거하여, 유압 실린더인 실린더(8, 9, 10)가 신장 또는 축소함으로써, 부앙의 동작을 한다. 또한, 도 1에서는, 도면이 복잡해지는 것을 피하기 위해, 주로 붐 실린더(8)와 아암 실린더(9)에 관한 유압 회로를 나타내고 있다.

유압 셔블(1)의 상부 선회체(3)에 탑재된 메인의 유압 펌프(11)는, 탱크(12)와 함께 유압원을 구성하고 있다. 유압 펌프(11)는, 예를 들면, 디젤 엔진 등의 원동기(도시 생략)에 의해 회전 구동된다. 유압 펌프(11)는, 탱크(12) 내의 작동유를 흡입하여 펌프 관로(13) 및 센터 바이패스 관로(14)를 향해 압유를 토출(공급)한다. 펌프 관로(13) 및 센터 바이패스 관로(14)에 토출한 압유는, 붐용 방향 제어 밸브(16)를 개재하여 붐 실린더(8)에 공급되고, 아암용 방향 제어 밸브(18)를 개재하여 아암 실린더(9)에 공급된다. 또한, 붐용 방향 제어 밸브(16) 및 아암용 방향 제어 밸브(18)와 탱크(12)와의 사이에는, 예를 들면 붐 실린더(8) 및 아암 실린더(9)로부터의 리턴 오일을 탱크(12)측으로 환류시키기 위한 탱크 관로(15)가 마련되어 있다.

여기서, 펌프 관로(13)의 도중에는, 분기 관로(13A ,13B)가 마련되어 있다. 일방의 분기 관로(13A)는, 후술의 유량 제어 밸브(33)를 개재하여 아암용 방향 제어 밸브(18)의 고압측 포트(즉, 도 2 중에 나타내는 후술의 출구측 유로(27))에 접속되어 있다. 타방의 분기 관로(13B)는, 후술하는 붐용 방향 제어 밸브(16)의 고압측 포트에 접속되어 있다. 또한, 펌프 관로(13)와 탱크 관로(15)는, 별도의 분기 관로, 별도의 방향 제어 밸브(모두 도시 생략) 등을 개재하여 버킷 실린더(10) 등에도 접속되어 있다.

붐 실린더(8)용의 방향 제어 밸브인 붐용 방향 제어 밸브(16)(이하, 붐용 제어 밸브(16)라고 함)는, 좌, 우의 유압 파일럿부(16A, 16B)를 가지고 있으며, 상시(常侍)는 중립 위치 (가)에 보지(保持)된다. 붐용 제어 밸브(16)는, 좌, 우의 유압 파일럿부(16A, 16B)에 대하여, 예를 들면 유압 파일럿식의 조작 밸브인 붐용 레버 조작 장치(도시 생략)로부터 파일럿압이 공급됨으로써, 중립 위치 (가)로부터 전환 위치 (나), (다)로 전환된다.

한 쌍의 액추에이터 관로(17A, 17B)는, 붐 실린더(8)와 붐용 제어 밸브(16)와의 사이에 마련되어 있다. 일방의 액추에이터 관로(17A)는, 붐 실린더(8)의 보텀측 유실(油室)(도시 생략)을 붐용 제어 밸브(16)의 일방의 압유 유출입 포트에 접속한다. 타방의 액추에이터 관로(17B)는, 붐 실린더(8)의 로드측 유실(도시 생략)을 붐용 제어 밸브(16)의 타방의 압유 유출입 포트에 접속한다.

아암 실린더(9)용의 방향 제어 밸브인 아암용 방향 제어 밸브(18)(이하, 아암용 제어 밸브(18)라고 함)는, 좌, 우의 유압 파일럿부(18A, 18B)를 가지고 있으며, 상시는 중립 위치 (가)에 보지된다. 아암용 제어 밸브(18)는, 좌, 우의 유압 파일럿부(18A, 18B)에 대하여, 예를 들면 유압 파일럿식의 조작 밸브인 아암용 레버 조작 장치(도시 생략)로부터 파일럿압이 공급됨으로써, 중립 위치 (가)로부터 전환 위치 (나), (다)로 전환된다.

한 쌍의 액추에이터 관로(19A, 19B)는, 아암 실린더(9)와 아암용 제어 밸브(18)와의 사이에 마련되어 있다. 일방의 액추에이터 관로(19A)는, 아암 실린더(9)의 보텀측 유실(도시 생략)을 아암용 제어 밸브(18)의 일방의 압유 유출입 포트(즉, 도 2 중에 나타내는 유출입 통로(28B))에 접속한다. 타방의 액추에이터 관로(19B)는, 아암 실린더(9)의 로드측 유실(도시 생략)을 아암용 제어 밸브(18)의 타방의 압유 유출입 포트(즉, 도 2 중에 나타내는 유출입 통로(28A))에 접속한다.

아암용 제어 밸브(18)가 중립 위치 (가)로부터 전환 위치 (나)로 변경되었을 때에는, 유압 펌프(11)로부터의 압유가 분기 관로(13A), 후술의 유량 제어 밸브(33), 아암용 제어 밸브(18), 액추에이터 관로(19A)를 개재하여 아암 실린더(9)의 보텀측 유실에 공급된다. 로드측 유실 내의 압유는, 액추에이터 관로(19B), 아암용 제어 밸브(18), 탱크 관로(15)를 개재하여 탱크(12)로 배출된다. 이에 따라, 아암 실린더(9)는, 보텀측 유실에 공급된 압유에 의해 신장하고, 아암(6)을 하향으로 회전 운동한다.

아암용 제어 밸브(18)가 중립 위치 (가)로부터 전환 위치 (다)로 전화되었을 때에는, 유압 펌프(11)로부터의 압유가 분기 관로(13A), 유량 제어 밸브(33), 아암용 제어 밸브(18), 액추에이터 관로(19B)를 개재하여 아암 실린더(9)의 로드측 유실에 공급된다. 보텀측 유실 내의 압유는, 액추에이터 관로(19A), 아암용 제어 밸브(18), 탱크 관로(15)를 개재하여 탱크(12)로 배출된다. 이에 따라, 아암 실린더(9)는, 로드측 유실에 공급된 압유에 의해 축소되고, 아암(6)을 상향으로 회전 운동한다.

릴리프 밸브(20)는, 설정압 가변식의 릴리프 밸브이다. 릴리프 밸브(20)는, 펌프 관로(13) 및 센터 바이패스 관로(14)와 탱크 관로(15)와의 사이에 마련되어 있다. 릴리프 밸브(20)는, 예를 들면, 펌프 관로(13) 내의 압력이 설정압 이상으로 상승하면 밸브 개방하고, 이 때의 과잉압을 탱크 관로(15)측으로 릴리프한다. 릴리프 밸브(20)는, 압력 설정용 스프링(20A) 및 파일럿 유실(20B) 등을 가지고 있으며, 외부로부터 파일럿 유실(20B)에 공급되는 파일럿압에 따라 압력 설정용 스프링(20A)의 설정 압력이 변화된다. 이에 따라, 릴리프 밸브(20)는, 릴리프 설정압이 저압 설정과 고압 설정과의 사이에서 2단계 또는 3단 이상의 다단계로 조정 가능한 구성으로 되어 있다.

제어 밸브 장치(21)는, 아암용 제어 밸브(18)와 후술의 유량 제어 밸브(33)를 포함하여 구성되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 제어 밸브 장치(21)는, 아암용 제어 밸브(18)와 유량 제어 밸브(33)에 공통된 하우징(22)을 가지고 있다. 이 경우, 하우징(22)은, 아암용 제어 밸브(18)의 스풀(29) 및 유량 제어 밸브(33)의 주밸브(43)를 수용하는 메인 하우징(23)과, 유량 제어 밸브(33)의 주밸브(43) 및 파일럿 밸브(55)를 수용하는 파일럿 하우징(36)을 포함하여 구성되어 있다. 이들 메인 하우징(23)과 파일럿 하우징(36)은, 각각 별도 부품으로서 따로따로 형성되어 있다. 그리고, 메인 하우징(23)에 파일럿 하우징(36)을 장착함으로써, 하나의 하우징(22)을 구성하고 있다.

이어서, 제어 밸브 장치(21)의 아암용 제어 밸브(18)에 대하여 설명한다. 또한, 도 2에서는, 중립 위치 (가)의 상태의 아암용 제어 밸브(18)를 나타내고 있다.

아암용 제어 밸브(18)는, 유압 펌프(11)로부터 아암 실린더(9)에 공급되는 압유의 방향을 제어하는 스풀 밸브 장치이다. 아암용 제어 밸브(18)는, 메인 하우징(23)과, 스풀 슬라이딩 구멍(24)과, 입구측 유로(25)와, 출구측 유로(27)와, 한 쌍의 유출입 통로(28A, 28B)와, 스풀(29)과, 좌, 우의 덮개체(30A, 30B)와, 스토퍼(31)와, 스프링(32)을 포함하여 구성되어 있다. 메인 하우징(23)은, 파일럿 하우징(36)과 함께 제어 밸브 장치(21)의 하우징(22)을 구성하고 있다. 메인 하우징(23)에는, 스풀 슬라이딩 구멍(24), 입구측 유로(25), 출구측 유로(27), 한 쌍의 유출입 통로(28A, 28B)가 형성되어 있다.

스풀 슬라이딩 구멍(24)은, 메인 하우징(23)의 좌, 우 방향(도 2의 좌, 우 방향, 후술의 스풀(29)이 슬라이딩하는 축 방향)으로 관통하여 직선 상에 연장되어 있다. 스풀 슬라이딩 구멍(24)의 둘레벽측에는, 제 1 환상(環狀) 오일 홈(24A, 24B), 제 2 환상 오일 홈(24C, 24D), 및, 제 3 환상 오일 홈(24E, 24F)이 형성되어 있다. 제 1 환상 오일 홈(24A, 24B)은, 스풀 슬라이딩 구멍(24)의 축 방향의 중앙측에, 서로 좌, 우 방향으로 이간하여 마련되어 있다. 제 2 환상 오일 홈(24C, 24D)은, 제 1 환상 오일 홈(24A, 24B)보다 스풀 슬라이딩 구멍(24)의 축 방향 외측의 위치에, 서로 좌, 우 방향으로 이간하여 마련되어 있다. 제 3 환상 오일 홈(24E, 24F)은, 제 2 환상 오일 홈(24C, 24D)보다 스풀 슬라이딩 구멍(24)의 축 방향 외측의 위치에, 서로 좌, 우 방향으로 이간하여 마련되어 있다.

제 1 환상 오일 홈(24A, 24B)은, 전체적으로 역(逆)U자 형상으로 형성된 출구측 유로(27)에 의해 서로 연통되어 있다. 제 1 환상 오일 홈(24A, 24B)은, 스풀(29)이 도 2에 나타내는 중립 위치로부터 좌, 우 방향으로 변위하였을 때에, 제 2 환상 오일 홈(24C, 24D)에 대하여 연통, 차단된다. 제 2 환상 오일 홈(24C, 24D)은, 좌, 우의 유출입 통로(28A, 28B)를 개재하여 한 쌍의 액추에이터 관로(19A, 19B)에 상시 연통하고 있다. 제 3 환상 오일 홈(24E, 24F)은, 각 탱크 관로(15)를 개재하여 탱크(12)에 상시 연통하고 있다. 제 3 환상 오일 홈(24E, 24F)은, 스풀(29)이 도 2에 나타내는 중립 위치로부터 좌, 우 방향으로 변위하였을 때에, 제 2 환상 오일 홈(24C, 24D)에 대하여 연통, 차단된다.

입구측 유로(25)는, 스풀 슬라이딩 구멍(24)으로부터 직경 방향으로 이간한 위치에 마련되어 있다. 이 경우, 입구측 유로(25)는, 스풀 슬라이딩 구멍(24)과 직교하는 방향(도 2의 앞, 뒤 방향)을 따라 연장되고 있다. 입구측 유로(25)는, 펌프 관로(13)(보다 구체적으로는, 분기 관로(13A))를 개재하여 유압 펌프(11)와 접속되어 있다. 출구측 유로(27)는, 입구측 유로(25)와 연통 구멍(26)의 위치에서 교차하고 있으며, 전체적으로 역U자 형상으로 연장되어 있다. 출구측 유로(27)는, 서로 이간하여 마련된 제 1 환상 오일 홈(24A, 24B)을 연통하고 있다.

연통 구멍(26)은, 출구측 유로(27)를 사이에 두고 후술의 밸브체 슬라이딩 구멍(34)과 대향하는 위치에 배치되어 있다. 연통 구멍(26)은, 입구측 유로(25)를 출구측 유로(27)에 대하여 교차하도록 연통시킨다. 연통 구멍(26)은, 밸브체 슬라이딩 구멍(34) 및 파일럿 하우징(36)의 오목부(37)와 함께 주밸브실(42)을 구성하고 있다. 그리고, 출구측 유로(27)와 연통 구멍(26)과의 교차 부위에는, 후술의 주밸브(43)가 착좌 이탈하는 환상 밸브 시트로서의 테이퍼 형상의 주밸브 시트(46)가 마련되어 있다.

한 쌍의 유출입 통로(28A, 28B)는, 출구측 유로(27) 및 밸브체 슬라이딩 구멍(34)을 사이에 두도록, 메인 하우징(23)의 좌, 우 방향으로 이간하여 마련되어 있다. 한 쌍의 유출입 통로(28A, 28B)는, 아암용 제어 밸브(18)의 압유 유출입 포트를 구성하고 있다. 즉, 한 쌍의 유출입 통로(28A, 28B)는, 액추에이터 관로(19A, 19B)를 개재하여 아암 실린더(9)(의 로드측 유실, 보텀측 유실)에 접속되어 있다.

스풀(29)은, 메인 하우징(23)의 스풀 슬라이딩 구멍(24) 내에 끼워져 있다. 스풀(29)은, 외부로부터 유압 파일럿부(18A, 18B)에 공급된 파일럿압에 따라 스풀 슬라이딩 구멍(24) 내를 좌, 우 방향으로 슬라이딩 변위한다. 이에 따라, 도 1에 나타내는 아암용 제어 밸브(18)는, 중립 위치 (가)로부터 좌, 우의 전환 위치 (나), (다)로 전환한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 스풀(29)은, 제 2 환상 오일 홈(24C, 24D)을 제 1 환상 오일 홈(24A, 24B)과 제 3 환상 오일 홈(24E, 24F) 중 어느 일방에 선택적으로 연통, 차단시키는 전환 랜드(29A, 29B)를 가지고 있다. 전환 랜드(29A, 29B)에는, 압유의 유량을 미세 조정하기 위한 노치(29A1, 29B1)가 각각 복수 개, 둘레 방향으로 이간하여 형성되어 있다.

여기서, 스풀(29)이 도 2의 좌측 방향으로 슬라이딩 변위하였을 때에는, 스풀(29)의 전환 랜드(29A)가 제 1 환상 오일 홈(24A)을 제 2 환상 오일 홈(24C)에 연통시킨다. 이와 함께, 스풀(29)의 전환 랜드(29B)는, 제 1 환상 오일 홈(24B)을 제 2 환상 오일 홈(24D)에 대하여 차단함과 함께, 제 2 환상 오일 홈(24D)을 제 3 환상 오일 홈(24F)에 연통시킨다. 이에 따라, 아암용 제어 밸브(18)는, 도 1에 나타내는 중립 위치 (가)로부터 우측의 전환 위치 (다)로 전환된다.

한편, 스풀(29)이 도 2 중의 우측 방향으로 슬라이딩 변위하였을 때에는, 스풀(29)의 전환 랜드(29B)가 제 1 환상 오일 홈(24B)을 제 2 환상 오일 홈(24D)에 연통시킨다. 이와 함께, 스풀(29)의 전환 랜드(29A)는, 제 1 환상 오일 홈(24A)을 제 2 환상 오일 홈(24C)에 대하여 차단함과 함께, 제 2 환상 오일 홈(24C)을 제 3 환상 오일 홈(24E)에 연통시킨다. 이에 따라, 아암용 제어 밸브(18)는, 도 1에 나타내는 중립 위치 (가)로부터 좌측의 전환 위치 (나)로 전환된다.

좌, 우의 덮개체(30A, 30B)는, 스풀(29)과 함께 아암용 제어 밸브(18)를 구성하고 있다. 덮개체(30A, 30B)는, 스풀 슬라이딩 구멍(24)의 축 방향(좌, 우 방향) 양측에 위치하여 메인 하우징(23)에 장착되어 있다. 덮개체(30A, 30B)는, 스풀 슬라이딩 구멍(24)의 양단측을 폐색한다. 우측의 덮개체(30B)는, 좌측의 덮개체(30A)보다 장척으로 형성되고, 이 우측의 덮개체(30B) 내에는, 센터링용의 스프링(32)이 마련되어 있다. 덮개체(30A, 30B)의 내측에는 유압 파일럿부(18A, 18B)가 마련되어 있다. 유압 파일럿부(18A, 18B)에는, 조작 밸브(레버 조작 장치)로부터 파일럿압이 공급된다. 아암용 제어 밸브(18)의 스풀(29)은, 이 때의 파일럿압에 따라, 스풀 슬라이딩 구멍(24) 내를 도 2의 좌, 우 방향으로 슬라이딩 변위된다.

스토퍼(31)는, 스풀(29)의 우측에 이 스풀(29)과 일체적으로 마련되어 있다. 스토퍼(31)는, 덮개체(30B) 내에 변위 가능하게 배치되고, 덮개체(30B) 내를 축 방향으로 연장되는 축부(31A)를 가지고 있다. 스토퍼(31)는, 스풀(29)이 도 2의 우측 방향으로 변위하였을 때에, 스풀(29)의 스트로크 엔드를 규제한다.

스프링(32)은, 스풀(29)을 중립 위치에 보지하기 위한 센터링용의 스프링이다. 스프링(32)은, 스토퍼(31)의 축부(31A)의 외주측에 위치하여 스풀(29)의 단면과 스토퍼(31)와의 사이에 미리 초기 하중을 부여한 상태로 배치하여 마련되어 있다. 스프링(32)은, 유압 파일럿부(18A, 18B)로부터의 파일럿압이 탱크압 레벨까지 저하되었을 때에, 스풀(29)을 중립 위치에 보지한다.

이어서, 제어 밸브 장치(21)의 유량 제어 밸브(33)에 대하여 설명한다. 또한, 도 2 및 도 3은, 주밸브(43)가 밸브 폐쇄된 상태를 나타내고 있으며, 도 4 및 도 5는, 주밸브(43)가 밸브 개방된 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 5는, 주밸브(43)가 가장 밸브 개방된 최대 유량의 상태를 나타내고 있다.

유량 제어 밸브(33)는, 아암 실린더(9)에 공급되는 압유의 유량의 조정을 행하는 포펫 밸브 장치이다. 제 1 실시 형태의 유량 제어 밸브(33)는, 시트 밸브형 유량 제어 밸브이다. 유량 제어 밸브(33)는, 하우징(22)과, 주밸브실(42)과, 주밸브(43)와, 주밸브 시트(46)와, 입구측 유로(25)와, 출구측 유로(27)와, 배압실(47)과, 피드백 유로(49)와, 파일럿 유로(50)와, 주밸브 스로틀(53)과, 피드백 스로틀(54)과, 파일럿 밸브(55)와, 파일럿 스로틀(56)을 구비하고 있다.

하우징(22)은, 메인 하우징(23)과 파일럿 하우징(36)에 의해 구성되어 있다. 즉, 메인 하우징(23)은, 파일럿 하우징(36)과 함께, 유량 제어 밸브(33)의 하우징(22)을 구성하고 있다. 메인 하우징(23)에는, 입구측 유로(25), 연통 구멍(26), 출구측 유로(27)에 더해, 밸브체 슬라이딩 구멍(34), 분기 통로(35)가 형성되어 있다.

밸브체 슬라이딩 구멍(34)은, 연통 구멍(26) 및 출구측 유로(27)를 사이에 두고 입구측 유로(25)와는 반대측에 배치되어 있으며, 단을 가지는 구멍으로서 형성되어 있다. 밸브체 슬라이딩 구멍(34)은, 파일럿 하우징(36)과 출구측 유로(27)와의 사이를, 스풀 슬라이딩 구멍(24)과 직교하는 방향(도 2 상, 하 방향)으로 연장되어 있다. 밸브체 슬라이딩 구멍(34)은, 연통 구멍(26) 및 파일럿 하우징(36)의 오목부(37)와 함께, 주밸브실(42)을 구성하고 있다. 그리고, 주밸브실(42) 내에는, 주밸브(43)가 변위 가능하게 끼워져(감합되어) 있다.

분기 통로(35)는, 출구측 유로(27)의 도중으로부터 분기된 유로이다. 분기 통로(35)는, 파일럿 하우징(36)측의 제 2 통로(40)와 상시 연통하고 있다. 분기 통로(35)는, 제 2 통로(40), 및, 파일럿 하우징(36)에 마련된 별도의 통로인 제 1 통로(39)와 함께, 파일럿 유로(50)를 구성하고 있다.

파일럿 하우징(36)은, 메인 하우징(23)과 함께, 유량 제어 밸브(33)의 하우징(22)을 구성하고 있다. 파일럿 하우징(36)은, 메인 하우징(23)의 밸브체 슬라이딩 구멍(34)을 외측으로부터 폐색하도록 메인 하우징(23)의 외측면에 마련되어 있다. 파일럿 하우징(36)에는, 후술의 주밸브(43) 및 밸브 스프링(48)이 수용되는 오목부(37)와, 후술의 파일럿 밸브(55) 등이 수용되는 밸브 수용 구멍(38)과, 이 밸브 수용 구멍(38)과 오목부(37)와의 사이를 연통하는 제 1 통로(39)와, 메인 하우징(23)의 분기 통로(35)와 밸브 수용 구멍(38)과의 사이를 비스듬히 경사지게 연장된 파일럿 밸브(55)에 의해 제 1 통로(39)에 대하여 연통, 차단되는 제 2 통로(40)와, 파일럿압의 급배 포트(41)가 마련되어 있다. 급배 포트(41)는, 밸브 수용 구멍(38)의 내면과 파일럿 밸브(55)에 의해 구획 형성된 후술의 파일럿실(57)에 접속되어 있다.

주밸브실(42)은, 하우징(22)에 마련되어 있다. 즉, 주밸브실(42)은, 메인 하우징(23)의 밸브체 슬라이딩 구멍(34) 및 연통 구멍(26)과 파일럿 하우징(36)의 오목부(37)에 의해 구성되며, 내부에 주밸브(43)를 수용하고 있다. 이에 따라, 주밸브실(42)은, 메인 하우징(23)과 파일럿 하우징(36)과의 양방에 걸쳐 마련되어 있다.

주밸브(43)는, 주밸브실(42)에 슬라이딩 가능하게 마련되어 있다. 주밸브(43)는, 유량 제어 밸브(33)의 밸브체이며, 밸브부로서의 시트부(44D)를 가지고 있다. 이 경우, 주밸브(43)는, 밸브체 슬라이딩 구멍(34) 내에 삽입된 단을 가지는 밸브 부재(44)와, 밸브 부재(44)의 축 방향 일측에 나사 결합하여 마련되며 후술의 체크 밸브(62)를 밸브 부재(44)와의 사이에서 변위 가능하게 보지하는 밸브 보지 부재(45)를 포함하여 구성되어 있다. 밸브 보지 부재(45)는, 밸브 스프링(48)을 파일럿 하우징(36)의 오목부(37)(의 바닥부)와의 사이에서 축장(縮裝) 상태로 지지하는 스프링 받침부(45A)와, 바닥이 있는 통 형상으로 형성되며 밸브 부재(44)(후술의 단을 가지는 구멍부(44G)의 상부측) 내에 나사 삽입한 상태로 내측에 체크 밸브(62)를 변위 가능하게 보지하는 보지 통부(45B)를 포함하여 구성되어 있다. 보지 통부(45B)의 내측에는, 체크 밸브(62)와 스프링(63)이 수납되어 있다. 밸브 보지 부재(45)는, 체크 밸브(62)와 스프링(63)을 수납한 상태로, 주밸브(43)의 밸브 부재(44)에 나사 결합에 의해 장착되어 있다.

밸브 부재(44)는, 밸브체 슬라이딩 구멍(34) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워진 대경부(大徑部)(44A)와, 당해 대경부(44A)의 축 방향 일측에 마련된 소경(小徑) 통부(44B)와, 대경부(44A)의 축 방향 타측에 소경인 축경부(縮徑部)(44C)를 개재하여 일체로 형성되며 외주측이 메인 하우징(23)의 주밸브 시트(46)에 착좌 이탈하는 시트부(44D)와, 당해 시트부(44D)의 타측(선단측)로부터 입구측 유로(25)를 향해 축 방향으로 돌출된 원통부(44E)를 포함하여 구성되어 있다. 이 경우, 밸브부인 시트부(44D)는, 주밸브(43)(밸브 부재(44))에 마련되어 있다. 시트부(44D)는, 주밸브 시트(46)에 접촉(착좌)함으로써, 입구측 유로(25)와 출구측 유로(27)와의 사이의 작동 유체의 흐름을 차단한다.

또한, 밸브 부재(44)에는, 원통부(44E)의 내주측에서부터 축경부(44C), 대경부(44A), 소경 통부(44B) 내로 축 방향 일측(상측)을 향해 연장되며 도중 부위에 체크 밸브(62)용의 밸브 시트(44F)가 형성된 단을 가지는 구멍부(44G)와, 당해 단을 가지는 구멍부(44G)의 직경 방향으로 연장된 직경 방향 구멍(44H)과, 후술의 피드백 스로틀(54)이 마련되어 있다. 단을 가지는 구멍부(44G)는, 원통부(44E)의 내주측을 개재하여 입구측 유로(25)와 연통하고 있다. 직경 방향 구멍(44H)은, 피드백 스로틀(54)을 개재하여 후술의 배압실(47)과 연통한다. 이에 따라, 단을 가지는 구멍부(44G) 및 직경 방향 구멍(44H)는, 피드백 유로(49)를 구성하고 있다. 또한, 밸브 부재(44)의 원통부(44E)에는, 후술하는 주밸브 스로틀(53)이 마련되어 있다.

주밸브 시트(46)는, 주밸브실(42)의 일단측(입구측 유로(25)측)에 마련되어 있다. 즉, 주밸브 시트(46)는, 메인 하우징(23) 중 출구측 유로(27)와 연통 구멍(26)과의 교차 부위에 마련되어 있으며, 테이퍼 형상의 환상 밸브 시트로서 구성되어 있다. 주밸브 시트(46)는, 주밸브(43)의 시트부(44D)가 착좌 이탈함으로써 작동 유체를 연통, 차단한다.

입구측 유로(25)는, 메인 하우징(23)에 마련되어 있으며, 유압 펌프(11)의 토출측과 접속되어 있다. 입구측 유로(25)는, 유압 펌프(11)로부터 공급되는 압유(작동 유체)에 의거하여, 주밸브(43)에 대하여 주밸브 시트(46)로부터 멀어지는 방향(밸브 개방 방향)의 압력을 부여한다. 이와 함께, 입구측 유로(25)는, 주밸브실(42)의 외부(유압 펌프(11)측)로부터 주밸브실(42)의 내부에 작동 유체를 도입한다. 입구측 유로(25)는, 주밸브 시트(46)에 면하고 있다.

출구측 유로(27)는, 메인 하우징(23)에 마련되어 있으며, 아암용 제어 밸브(18)의 스풀 슬라이딩 구멍(24)에 접속되어 있다. 출구측 유로(27)는, 주밸브(43)가 주밸브 시트(46)로부터 멀어졌을 때에 주밸브실(42)의 내부(연통 구멍(26)측)로부터 주밸브실(42)의 외부(아암용 제어 밸브(18)의 스풀 슬라이딩 구멍(24)측, 보다 상세하게는, 아암 실린더(9)측)로 작동 유체를 도출한다. 이와 함께, 출구측 유로(27)는, 주밸브(43)에 대하여 주밸브 시트(46)로부터 멀어지는 방향(밸브 개방 방향)의 압력을 부여한다. 출구측 유로(27)도, 주밸브 시트(46)에 면하고 있다. 입구측 유로(25)와 출구측 유로(27)는, 주밸브(43)에 대하여 밸브 개방 방향의 압력을 부여하고 있다.

배압실(47)은, 주밸브실(42)의 타단측(입구측 유로(25)와는 반대측)에 마련되어 있다. 배압실(47)은, 주밸브(43)에 대하여 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향(밸브 폐쇄 방향)의 압력을 부여한다. 즉, 배압실(47)은, 주밸브(43)의 변위량(리프트량)을 가변으로 제어하는 제어압실이며, 파일럿 하우징(36)의 오목부(37)와 주밸브(43)와의 사이에 형성되어 있다. 그리고, 배압실(47)은, 파일럿 하우징(36)의 제 1 통로(39)에 상시 연통하고 있다.

밸브 스프링(48)은, 배압실(47) 내에 마련되어 있다. 즉, 밸브 스프링(48)은, 배압실(47) 내에 위치하여 주밸브(43)(의 밸브 보지 부재(45))와 파일럿 하우징(36)의 오목부(37)(의 바닥부)와의 사이에 배치하여 마련되어 있다. 밸브 스프링(48)은, 코일스프링 등을 이용하여 구성되고, 밸브 보지 부재(45)를 개재하여 밸브 부재(44)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압한다. 즉, 밸브 스프링(48)은, 주밸브(43)(밸브 보지 부재(45))를 상시 밸브 폐쇄 방향으로 가압하고 있다. 주밸브(43)는, 배압실(47) 내에 발생하는 배압(제어압)에 의해서도 밸브 폐쇄 방향으로 눌려진다.

피드백 유로(49)는, 주밸브(43)의 내부에 마련되어 있다. 즉, 피드백 유로(49)는, 주밸브(43)(밸브 부재(44))의 단을 가지는 구멍부(44G)와 직경 방향 구멍(44H)에 의해 구성되어 있다. 이 경우, 직경 방향 구멍(44H)은, 피드백 스로틀(54)을 개재하여 배압실(47)과 연통하고 있다. 이에 따라, 피드백 유로(49)는, 입구측 유로(25)와 배압실(47)을 연통하고 있다.

파일럿 유로(50)는, 하우징(22)(메인 하우징(23) 및 파일럿 하우징(36))에 마련되어 있다. 즉, 파일럿 유로(50)는, 메인 하우징(23)의 분기 통로(35)와, 파일럿 하우징(36)의 제 1 통로(39) 및 제 2 통로(40)에 의해 구성되어 있다. 이에 따라, 파일럿 유로(50)는, 배압실(47)과 출구측 유로(27)를 연통하고 있다. 이 경우, 제 1 통로(39)는, 파일럿 스로틀(56)의 상류측의 관로가 되는 파일럿 스로틀 상류 관로(51)를 구성하고 있다. 제 2 통로(40) 및 분기 통로(35)는, 파일럿 스로틀(56)의 하류측의 관로가 되는 파일럿 스로틀 하류 관로(52)를 구성하고 있다.

주밸브 스로틀(53)은, 주밸브(43)(보다 구체적으로는, 밸브 부재(44))의 선단측(입구측 유로(25)측)에 마련되어 있다. 후술하는 바와 같이, 주밸브 스로틀(53)은, 가로 구멍(53A)과, 고정 스로틀(53B)에 의해 구성되어 있다. 주밸브 스로틀(53)은, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)로부터 멀어지는 방향의 변위(도 2 내지 도 5의 상, 하 방향의 상측으로의 변위)에 따라, 입구측 유로(25)와 출구측 유로(27)와의 사이의 개구량을 증대시킨다.

피드백 스로틀(54)은, 피드백 유로(49)와 배압실(47)과의 사이에 마련되어 있다. 피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)(밸브 부재(44)의 대경부(44A))의 외주면측에 가변 스로틀로서 마련되어 있다. 피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)로부터 멀어지는 방향(밸브 개방 방향)의 변위에 따라, 피드백 유로(49)와 배압실(47)과의 사이의 개구량을 증대시킨다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 파일럿 밸브(55)는, 하우징(22)(파일럿 하우징(36))에 슬라이딩 가능하게 마련되어 있다. 즉, 파일럿 밸브(55)는, 파일럿 하우징(36)의 밸브 수용 구멍(38) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워져(감합되어) 마련되어 있다. 파일럿 밸브(55)는, 파일럿 스로틀(56)을 가지는 스풀 밸브체로서 구성되어 있다. 파일럿 밸브(55)는, 파일럿실(57)에 작동 유체를 도입하여 가압함으로써 변위한다. 또한, 파일럿 밸브(55)의 변위에 따라, 후술의 드레인실(59)의 내부의 작동 유체는, 드레인 포트(59A)로부터 배출된다. 파일럿실(57) 및 드레인실(59)은, 파일럿 하우징(36)에 마련되어 있다.

파일럿 스로틀(56)은, 파일럿 밸브(55)에 마련되어 있다. 즉, 파일럿 스로틀(56)은, 파일럿 밸브(55)의 외주면측에 가변 스로틀로서 마련되어 있다. 파일럿 스로틀(56)은, 파일럿 밸브(55)의 변위에 따라, 파일럿 유로(50)의 개구량을 감소시킨다. 즉, 파일럿 스로틀(56)은, 파일럿실(57)로의 압유(파일럿압)의 공급에 따라, 파일럿 밸브(55)가 축 방향의 일측(도 2의 좌, 우 방향의 우측으로)으로 진행될수록, 파일럿 유로(50)의 개구량을 감소시킨다. 이 경우, 파일럿 스로틀(56)은, 축 방향의 일측으로 진행될수록(파일럿실(57)로부터 멀어질수록), 깊이가 깊어지는 컷아웃으로서 구성되어 있다. 또한, 파일럿 스로틀은, 예를 들면, 깊이가 일정한 컷아웃으로서 구성해도 된다.

덮개체(58)는, 밸브 수용 구멍(38)의 축 방향의 일측에 위치하여 파일럿 하우징(36)에 나사 결합에 의해 장착되어 있다. 덮개체(58)는, 밸브 수용 구멍(38)의 일측을 폐색함으로써, 파일럿 밸브(55)의 일측에 드레인실(스프링실)(59)을 구획 형성하고 있다. 그리고, 덮개체(58)와 파일럿 밸브(55)와의 사이에는, 축장 상태로 스프링(60)이 마련되어 있다. 스프링(60)은, 와셔(61)를 개재하여 파일럿 밸브(55)를 밸브 개방 방향으로 가압한다. 즉, 드레인실(59)에는, 파일럿 밸브(55)와 접촉하는 와셔(61)와, 와셔(61)를 개재하여 파일럿 밸브(55)를 밸브 개방 방향으로 가압하는 스프링(60)이 마련되어 있다. 파일럿 하우징(36)에 나사 결합하는 덮개체(58)는, 스프링(60)을 가압하도록 구성되어 있다.

파일럿 밸브(55)는, 스프링(60)에 의해 도 1 중에 나타내는 연통 위치 (a)에 배치될 때에, 파일럿 유로(50)인 제 1, 제 2 통로(39, 40) 사이를 파일럿 스로틀(56)을 개재하여 연통시킨다. 이 때, 주밸브(43)의 배압실(47)은, 제 1, 제 2 통로(39, 40) 및 메인 하우징(23)측의 분기 통로(35)를 개재하여 출구측 유로(27)와 연통하고, 출구측 유로(27)와 동등한 압력으로 유지된다. 이에 따라, 주밸브(43)는, 전체 개방 위치까지 밸브 개방된다.

한편, 파일럿 밸브(55)는, 외부 지령용의 원격 조작 밸브(도시 생략)로부터 급배 포트(41)를 개재하여 파일럿실(57)에 공급되는 외부 지령압으로서의 파일럿압이 미리 결정된 소정의 압력값 이상까지 상승하였을 때에, 스프링(60)에 저항하여 슬라이딩 변위하고, 제 1, 제 2 통로(39, 40) 사이를 차단한다. 이에 따라, 파일럿 밸브(55)는, 도 1 중에 나타내는 연통 위치 (a)로부터 차단 위치 (b)로 스프링(60)에 저항하여 전환된다. 이 때, 주밸브(43)의 배압실(47)은, 제 2 통로(40)(출구측 유로(27))에 대하여 최소의 개구량으로 연통된다. 이에 따라, 주밸브(43)는, 최소 개구 위치가 된다.

체크 밸브(62)는, 피드백 유로(49)에 마련되어 있다. 즉, 체크 밸브(62)는, 밸브 부재(44)와 밸브 보지 부재(45)와의 사이에 수용되어 있다. 체크 밸브(62)는, 밸브 보지 부재(45)의 보지 통부(45B) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워지고, 상시에는 밸브 부재(44)의 밸브 시트(44F)에 착좌하도록 스프링(63)에 의해 가압되고 있다. 즉, 체크 밸브용의 스프링(63)은, 체크 밸브(62)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압한다. 체크 밸브(62)는, 입구측 유로(25)로부터 배압실(47)로의 작동 유체의 흐름을 허용하고, 이와는 반대의 흐름을 저지(차단)한다. 즉, 체크 밸브(62)는, 밸브 부재(44)의 원통부(44E)측으로부터 입구측 유로(25) 내의 압력이 작용하면, 스프링(63)에 저항하여 밸브 시트(44F)로부터 착좌 이탈하도록 밸브 개방한다.

이에 따라, 입구측 유로(25) 내의 압유는, 밸브 부재(44)의 단을 가지는 구멍부(44G) 및 직경 방향 구멍(44H), 피드백 스로틀(54)을 개재하여 배압실(47)에 공급된다. 이와 같이, 체크 밸브(62)는, 주밸브(43) 내를 입구측 유로(25)로부터 배압실(47)을 향해 압유가 유통하는 것을 허용하고, 역방향의 흐름을 저지한다. 즉, 체크 밸브(62)는, 배압실(47) 내의 유액(油液)이 밸브 부재(44)의 직경 방향 구멍(44H) 등을 개재하여 단을 가지는 구멍부(44G), 입구측 유로(25)를 향해 유통하는 것을 저지한다. 체크 밸브(62)는, 출구측 유로(27)로부터 입구측 유로(25)로의 역류를 주밸브(43)의 시트부(44D)와 함께 차단한다.

이와 같이 구성되는 유량 제어 밸브(33)는, 유량 제어 기능과 로드 체크 기능을 가지고 있다. 즉, 유량 제어 밸브(33)는, 파일럿 스로틀(56)의 개구량에 따라 주밸브(43)의 변위량(리프트량, 즉, 개구 면적)을 제어함으로써, 입구측 유로(25)로부터 출구측 유로(27)로의 유량(아암용 제어 밸브(18)를 유통하는 압유의 유량)을 가변으로 제어하는 유량 제어 기능을 가지고 있다. 이와 함께, 유량 제어 밸브(33)는, 출구측 유로(27)의 압력에 대하여 입구측 유로(25)의 압력이 낮을 때에, 출구측 유로(27)로부터 입구측 유로(25)로의 작동 유체(유액)의 흐름을 주밸브(43)와 체크 밸브(62)에 의해 저지하는 로드 체크 기능을 가지고 있다.

이어서, 주밸브(43)의 원통부(44E)에 대하여 설명한다.

즉, 주밸브(43)에는, 선단측이 되는 입구측 유로(25)측에 위치하여 원통부(44E)가 마련되어 있다. 바꿔 말하면, 주밸브(43)의 밸브 부재(44)는, 선단측이 원통부(44E)로 되어 있다. 원통부(44E)에는, 주밸브 스로틀(53)이 마련되어 있다. 또한, 원통부(44E)의 기단측(시트부(44D)측)에는, 공구 회피 홈(44J)이 마련되어 있다. 즉, 원통부(44E)와 시트부(44D)와의 접속부, 바꿔 말하면, 시트부(44D)와 원통부(44E)와의 사이에는, 공구 회피 홈(44J)이 마련되어 있다. 공구 회피 홈(44J)은, 시트부(44D)와 원통부(44E)와의 치수 정밀도 및 표면 거칠기를 확보하기 위해 필요한 가공 공구의 회피홈으로서 기능하고 있다.

주밸브 스로틀(53)은, 주밸브(43)의 축 방향의 변위(도 2 내지 도 5의 상, 하 방향의 변위)에 따라, 입구측 유로(25)로부터 연통 구멍(26)을 개재하여 출구측 유로(27)로 흐르는 압유의 유량(출구측 유로(27)에 대한 연통 구멍(26)의 개구 면적)을 조정한다. 주밸브 스로틀(53)은, 복수(예를 들면 8개)의 가로 구멍(53A)과, 복수(예를 들면 4개)의 고정 스로틀(53B)에 의해 구성되어 있다.

가로 구멍(53A)은, 주밸브(43)의 원통부(44E)에 마련되어 있다. 가로 구멍(53A)은, 주밸브(43)의 직경 방향(주밸브(43)의 중심 축선에 대하여 직교하는 방향)으로 연장되어 있다. 즉, 가로 구멍(53A)은, 원통부(44E)의 외주측과 내주측과의 사이를 관통하는 관통 구멍으로서 원통부(44E)에 형성되어 있다. 고정 스로틀(53B)은, 가로 구멍(53A)보다 시트부(44D)측에 위치하여 주밸브(43)의 원통부(44E)에 마련되어 있다. 고정 스로틀(53B)은, 주밸브(43)의 직경 방향(주밸브(43)의 중심 축선에 대하여 직교하는 방향)으로 연장되어 있으며, 가로 구멍(53A)보다 작은 직경의 스로틀 구멍으로서 원통부(44E)에 형성되어 있다.

즉, 고정 스로틀(53B)도, 가로 구멍(53A)과 마찬가지로, 원통부(44E)의 외주측과 내주측과의 사이를 관통하고 있다. 고정 스로틀(53B)은, 공구 회피 홈(44J)과 대응하는 위치에 마련되어 있다. 이에 따라, 고정 스로틀(53B)은, 공구 회피 홈(44J)에 개구하고 있다. 가로 구멍(53A) 및 고정 스로틀(53B)은, 주밸브(43)의 내부(보다 구체적으로는, 원통부(44E)의 내부)를 개재하여 입구측 유로(25)와 출구측 유로(27)를 연통한다.

이어서, 피드백 스로틀(54)에 대하여 설명한다.

피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 밸브 부재(44)에 마련되어 있다. 여기서, 제 1 실시 형태에서는, 파일럿 스로틀(56)의 개구량의 비례 제어 범위에 대하여 주밸브 스로틀(53)의 개구량을 비례 제어할 수 있는 범위를 확대하고, 또한, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))의 개구·차단이 전환되는 주밸브(43)의 변위 근방에 있어서 유체력에 의한 주밸브(43)의 변위의 진동적인 거동을 억제할 수 있도록 구성하고 있다. 이 때문에, 도 2 내지 도 11에 나타내는 바와 같이, 피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 변위량에 대한 개구량의 변화율이 작은 소변화 스로틀(54A)과, 개구량의 변화율이 큰 대변화 스로틀(54B)에 의해 구성되어 있다. 피드백 스로틀(54)의 상세한 구성에 대해서는, 후술한다.

제 1 실시 형태에 의한 유량 제어 밸브(33)를 구비한 제어 밸브 장치(21)는, 상기 서술과 같은 구성을 가지는 것으로, 이어서, 그 작동에 대하여 설명한다.

우선, 유압 펌프(11)로부터 토출된 압유는, 펌프 관로(13)의 분기 관로(13A)로부터 메인 하우징(23)의 입구측 유로(25), 유량 제어 밸브(33)의 주밸브(43)와 연통 구멍(26)과의 사이(주밸브 스로틀(53))를 유통하여 출구측 유로(27)로 흐른다. 출구측 유로(27)로 흐른 압유는, 아암용 제어 밸브(18)를 중립 위치 (가)로부터 전환 위치 (나) 또는 (다)로 전환함으로써, 한 쌍의 액추에이터 관로(19A, 19B)를 개재하여 아암 실린더(9)에 급배된다.

아암 실린더(9)에 공급되는 압유의 유량은, 유량 제어 밸브(33)의 주밸브(43)에 있어서의 개구 면적과, 아암용 제어 밸브(18)의 스풀(29)(전환 랜드(29A, 29B))에 의한 개구 면적에 의해 결정된다. 또한, 메인 하우징(23)의 입구측 유로(25)로부터 출구측 유로(27)를 향한 압유의 흐름을 차단하는 경우에, 유량 제어 밸브(33)의 주밸브(43)는, 시트부(44D)를 메인 하우징(23)의 주밸브 시트(46)에 착좌시킴으로써, 양 유로(25, 27) 사이를 차단한다.

여기서, 입구측 유로(25)로부터 출구측 유로(27)로의 유량을 가변으로 제어하는 경우, 파일럿 밸브(55)의 파일럿실(57)에 파일럿압이 공급됨으로써 파일럿실(57)이 가압되고, 파일럿 밸브(55)가 도 2의 우측 방향을 향해 변위한다. 이에 따라, 파일럿 밸브(55)의 파일럿 스로틀(56)의 개구량이 가변으로 제어된다. 그리고, 예를 들면, 출구측 유로(27)에 대하여 입구측 유로(25)의 압력이 높은 경우, 입구측 유로(25)로부터 출구측 유로(27)에 흐름이 발생한다. 이 때, 입구측 유로(25)로부터 체크 밸브(62), 피드백 스로틀(54), 배압실(47)에 흐름이 발생함과 함께, 배압실(47)로부터 파일럿 스로틀 상류 관로(51), 파일럿 스로틀(56), 파일럿 스로틀 하류 관로(52), 출구측 유로(27)에도 흐름이 발생한다.

여기서, 배압실(47)과 출구측 유로(27)와의 사이의 개구량인 파일럿 스로틀(56)의 개구량에 대하여, 주밸브(43)의 밸브 개방 방향의 변위량이 큰 경우에는, 피드백 스로틀(54)의 개구량이 크기 때문에, 배압실(47)의 압력은 입구측 유로(25)의 압력에 가까워진다. 이에 따라, 주밸브(43)는, 배압실(47)의 압력에 의한 밸브 폐쇄 방향의 힘을 받아 밸브 폐쇄 방향으로 변위한다. 이 결과, 주밸브(43)의 변위에 따라, 피드백 스로틀(54)의 개구량이 감소하기 때문에, 배압실(47)의 압력은 감압되어, 주밸브(43)에 작용하는 배압실(47)의 압력에 의한 밸브 폐쇄 방향의 힘이 감소한다.

이 위치 피드백 작용의 결과, 주밸브(43)는, 「입구측 유로(25)와 출구측 유로(27)의 압력에 의한 밸브 개방 방향의 힘」과 「배압실(47)의 압력과 밸브 스프링(48)에 의한 밸브 폐쇄 방향의 힘」이 균형을 이루는 위치에서 정지한다. 이에 따라, 가변으로 제어되는 파일럿 스로틀(56)의 개구량에, 피드백 스로틀(54)의 개구량이 대응하도록 주밸브(43)의 변위량이 제어된다. 그리고, 이에 따라, 주밸브 스로틀(53)의 개구량이 제어됨으로써, 입구측 유로(25)로부터 출구측 유로(27)로의 유량을 가변으로 제어할 수 있다.

한편, 입구측 유로(25)로부터 출구측 유로(27)로의 유량을 최소로 제어하는 경우, 파일럿실(57)은 최대 압력으로 가압되어, 파일럿 밸브(55)가 최대 변위량까지 변위하고, 파일럿 스로틀(56)의 개구량이 최소로 제어된다. 여기서, 예를 들면, 출구측 유로(27)에 대하여 입구측 유로(25)의 압력이 높은 경우, 입구측 유로(25)로부터 출구측 유로(27)로 흐름이 발생한다. 이 때, 입구측 유로(25)로부터 체크 밸브(62), 피드백 스로틀(54), 배압실(47)로 흐름이 발생함과 함께, 배압실(47)로부터 파일럿 스로틀 상류 관로(51), 파일럿 스로틀(56), 파일럿 스로틀 하류 관로(52), 출구측 유로(27)에도 흐름이 발생한다.

상기 서술한 위치 피드백 작용에 의해, 파일럿 스로틀(56)의 개구량에 피드백 스로틀(54)의 개구량이 대응하도록 주밸브(43)의 변위량이 최소로 제어된다. 그리고, 이에 따라, 주밸브 스로틀(53)의 개구량이 최소로 제어됨으로써, 입구측 유로(25)로부터 출구측 유로(27)로의 유량을 최소로 제어할 수 있다.

또한, 로드 체크 기능에 관하여, 출구측 유로(27)에 대하여 입구측 유로(25)의 압력이 낮은 경우, 출구측 유로(27)로부터 입구측 유로(25)로 역류가 발생하는 경향이 된다. 이 때, 출구측 유로(27)로부터 파일럿 스로틀 하류 관로(52), 파일럿 스로틀(56), 파일럿 스로틀 상류 관로(51), 배압실(47), 피드백 스로틀(54), 체크 밸브(62), 입구측 유로(25)로 흐름이 발생하지만, 이 흐름은, 체크 밸브(62)에 의해 차단된다. 이에 따라, 배압실(47)과 출구측 유로(27)의 압력이 동등해지기 때문에, 주밸브(43)에는 배압실(47)의 압력에 의한 밸브 폐쇄 방향의 힘이 발생하여 주밸브(43)가 밸브 폐쇄 방향으로 변위한다. 이에 따라, 주밸브(43)의 시트부(44D)가 주밸브 시트(46)에 착좌하고, 출구측 유로(27)로부터 주밸브 스로틀(53), 입구측 유로(25)로의 흐름이 차단된다. 이 결과, 출구측 유로(27)로부터 입구측 유로(25)로의 역류가 방지되어, 로드 체크 기능을 달성할 수 있다.

여기서, 도 2 내지 도 11에 나타내는 바와 같이, 피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 변위량에 대한 개구량의 변화율이 작은 소변화 스로틀(54A)과, 개구량의 변화율이 큰 대변화 스로틀(54B)에 의해 구성되어 있다. 소변화 스로틀(54A)과 대변화 스로틀(54B)은, 주밸브(43)(밸브 부재(44))의 외주면에 따로따로 마련되어 있다. 이 경우, 소변화 스로틀(54A)과 대변화 스로틀(54B)은, 주밸브(43)(밸브 부재(44))의 둘레 방향으로 각각 90도씩 이간하여 번갈아 마련되어 있다. 즉, 소변화 스로틀(54A)은, 밸브 부재(44)의 외주면에 둘레 방향으로 180도 이간하여 2개 마련되어 있다. 대변화 스로틀(54B)은, 밸브 부재(44)의 외주면에 둘레 방향으로 180도 이간하여 2개 마련되어 있다. 소변화 스로틀(54A)은, 대변화 스로틀(54B)에 대하여 둘레 방향으로 90도 어긋나 있다.

소변화 스로틀(54A)은, 적어도 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되어 있는 주밸브(43)의 변위 범위(도 6 중의 구간 L1에 상당)에 있어서, 개구하도록 구성되어 있다. 이 경우, 도 9에 나타내는 바와 같이, 소변화 스로틀(54A)은, 주밸브(43)의 축 방향으로 연장되고, 또한, 깊이가 일정한 컷아웃(홈)으로서 주밸브(43)(밸브 부재(44))에 형성되어 있다. 또한, 소변화 스로틀(54A)은, 「주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되어 있는 주밸브(43)의 변위 범위(도 6 중의 구간 L1에 상당)」와 「주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 개구하고 있는 주밸브(43)의 변위 범위(도 6 중의 구간 L2에 상당)」의 양방에 걸쳐 주밸브(43)(밸브 부재(44))의 축 방향으로 연장되어 있다.

한편, 대변화 스로틀(54B)은, 대변화 스로틀(54B)의 개구부의 개구·차단이 전환되는 주밸브(43)의 변위량이, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))의 개구·차단이 전환되는 주밸브(43)의 변위량과 일치하도록 구성되어 있다. 즉, 대변화 스로틀(54B)은, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 개구하고 있는 주밸브(43)의 변위 범위(도 6 중의 구간 L2에 상당)에 있어서, 개구하도록 구성되어 있다. 이 경우, 도 10에 나타내는 바와 같이, 대변화 스로틀(54B)은, 주밸브(43)의 축 방향으로 연장되고, 또한, 깊이가 주밸브(43)의 선단측으로 진행될수록 깊어지는 홈(컷아웃)으로서 주밸브(43)(밸브 부재(44))에 형성되어 있다. 또한, 대변화 스로틀(54B)은, 「주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 개구하고 있는 주밸브(43)의 변위 범위(도 6 중의 구간 L2에 상당)」에 걸쳐 주밸브(43)(밸브 부재(44))의 축 방향으로 연장되어 있다.

이에 따라, 제 1 실시 형태에서는, 피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 변위에 대한 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화율이 작은 측으로 변화되도록 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화 구간을 나누는 경계부(K)를 가지고 있다. 경계부(K)는, 변화율이 상이한 구간을 나누는 부분(변화부)에 대응한다. 그리고, 경계부(K)는, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위 영역 내에 존재하고 있다. 바꿔 말하면, 경계부(K)는, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위(변위 영역)와 일치하는 위치에 존재하고 있다. 이 경우, 피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 변위에 대한 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화율이 작은 소변화 구간(L1)과 개구량의 변화율이 큰 대변화 구간(L2)을 가지고 있다.

소변화 구간(L1)은, 소변화 스로틀(54A)에 대응한다. 소변화 구간(L1)은, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))의 개구·차단이 전환되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위(변위 영역)를 경계로 하여 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 구간에 존재한다. 대변화 구간(L2)은, 대변화 스로틀(54B) 및 소변화 스로틀(54A)에 대응한다. 대변화 구간(L2)은, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))의 개구·차단이 전환되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위(변위 영역)를 경계로 하여 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)로부터 멀어지는 방향의 구간에 존재한다. 제 1 실시 형태에서는, 피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 변위에 대하여 개구하는 위치(변위 위치, 변위 영역)가 상이한 2종류의 컷아웃, 즉, 소변화 스로틀(54A)과 대변화 스로틀(54B)로 구성되어 있다.

또한, 제 1 실시 형태에서는, 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화율이 변화되는 경계부(K)(즉, 대변화 스로틀(54B)의 개구·차단이 전환되는 경계부(K))는, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위 영역 내에 존재시키고 있다. 바꿔 말하면, 경계부(K)는, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위(변위 영역)와 일치하는 위치에 존재하고 있다. 이 경우에, 「일치」는, 「완전하게 일치」하는 경우뿐만 아니라, 예를 들면, 제조 오차 등에 따른 불가피한 어긋남에 의해, 완전하게 일치하지 않는 경우(실질적으로 일치하는 경우)도 포함한다. 또한, 예를 들면, 주밸브 스로틀(53)의 개구량을 비례 제어할 수 있는 범위를 확대할 수 있고, 또한, 유체력에 의한 주밸브(43)의 변위의 진동적인 거동을 억제할 수 있는 범위에서 어긋나는 경우도, 「일치」에 포함한다. 예를 들면, 주밸브(43)의 변위량(최대 밸브 개방 위치에서부터 최대 밸브 폐쇄 위치까지의 축 방향의 변위량)을 H라고 한다. 이 경우, 경계부(K)는, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위(변위 영역)와 「완전히 일치」하는 위치로부터, 예를 들면 「±(1/35~1/70)H」 정도 어긋나는 경우에도, 「일치」에 포함한다. 즉, 「일치」는, 「완전하게 일치」하지 않는 경우도 허용된다.

도 12 및 도 13은, 제 1 실시 형태의 유량 제어 밸브(33)의 특성을 나타내고 있다. 도 12 및 도 13을 이용하여 파일럿 밸브(55)의 변위량에 따른 주밸브(43)의 상태를 설명한다. 파일럿 밸브(55)의 변위량이 「0」인 경우, 파일럿 스로틀(56)의 개구량은 최대가 되고, 밸브 개방 방향의 주밸브(43)의 변위량도 주밸브 스로틀(53)의 개구량도 최대가 된다. 이 때의 주밸브(43)의 상태는 도 5에 대응한다.

이어서, 도 12에 있어서, 파일럿 밸브(55)의 변위량이 「0」에서부터 「변위 A」까지 변화되면, 파일럿 스로틀(56)의 개구량은 감소하고, 그에 따라 주밸브(43)의 변위량도 주밸브 스로틀(53)의 개구량도 감소하여, 주밸브 스로틀(53)의 개구량은 「0」에 도달한다. 이 때, 피드백 스로틀(54)의 개구량은, 도 13에 나타내는 바와 같이, 소변화 스로틀(54A)과 대변화 스로틀(54B)의 개구량의 합계값으로 구성된다. 또한, 파일럿 밸브(55)의 「변위 A」에 있어서의 주밸브(43)의 상태는, 도 4에 대응한다.

이어서, 도 12에 있어서, 파일럿 밸브(55)의 변위량이 「변위 A」에서부터 「변위 B」까지 변화되면, 파일럿 스로틀(56)의 개구량은 감소하고, 그에 따라 주밸브(43)의 변위량도 감소하여 「0」에 도달한다. 이 때, 피드백 스로틀(54)의 개구량은, 도 13에 나타내는 바와 같이, 소변화 스로틀(54A)의 개구량만으로 구성된다. 또한, 파일럿 밸브(55)의 「변위 B」에 있어서의 주밸브(43)의 상태는, 도 3에 대응한다.

이와 같은 제 1 실시 형태에서는, 파일럿 스로틀(56)의 개구량의 비례 제어 범위에 대하여 주밸브 스로틀(53)의 개구량을 비례 제어할 수 있는 범위를 확대할 수 있다. 또한, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))의 개구·차단이 전환되는 주밸브(43)의 변위(변위 영역) 근방에 있어서, 유체력에 의한 주밸브(43)의 변위의 진동적인 거동을 억제할 수 있어, 고정밀도인 유량 제어를 행할 수 있다. 이 점에 대하여, 제 1 실시 형태의 유량 제어 밸브(33)의 특성과 비교예의 유량 제어 밸브(101)(도 24)의 특성을 비교하면서 설명한다.

도 12 및 도 13은, 제 1 실시 형태의 유량 제어 밸브(33)의 특성을 나타내고 있다. 이에 대하여, 도 13 중의 파선(특성선(100)) 및 도 25는, 비교예의 유량 제어 밸브(101)(도 24)의 특성을 나타내고 있다. 제 1 실시 형태에서는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 비교예의 피드백 스로틀(103)의 최소 개구량 및 최대 개구량과 일치시키면서도, 주밸브 스로틀(53)이 개구하고 있는 주밸브(43)의 변위 범위(도 6 중의 구간 L2에 상당)에 있어서, 피드백 스로틀(54)의 개구량을 소변화 스로틀(54A)과 대변화 스로틀(54B)의 개구량의 합계값으로 구성하고 있다.

이 때문에, 비교예의 피드백 스로틀(103)의 개구량의 변화율에 대하여, 제 1 실시 형태의 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화율을 크게 할 수 있다. 이에 따라, 도 12 및 도 25에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시 형태의 경우의 파일럿 밸브의 변위량 「0」에서부터 「변위 A」의 범위를, 비교예의 경우의 파일럿 밸브의 변위량 「0」에서부터 「변위 A」의 범위에 대하여 넓게 할 수 있다. 이 결과, 주밸브 스로틀(53)의 개구량의 비례 제어 범위를 확대하여 비례 제어성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되어 있는 주밸브(43)의 변위 범위(도 6 중의 구간 L1에 상당)에 있어서, 피드백 스로틀(54)의 개구량을 소변화 스로틀(54A)만으로 구성하고 있다. 이 때문에, 비교예의 피드백 스로틀(103)의 개구량의 변화율에 대하여, 제 1 실시 형태의 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화율을 작게 할 수 있다.

이에 따라, 도 12 및 도 25에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시 형태의 경우의 파일럿 밸브의 「변위 A」에서부터 「변위 B」까지의 범위를, 비교예의 경우의 파일럿 밸브의 「변위 A」에서부터 「변위 B」까지의 범위에 대하여 좁게 할 수 있다. 이 때문에, 주밸브(43)의 변위에 대하여 위치 피드백 작용으로서 기능하는 압력에 의한 힘을 크게 할 수 있다. 이 결과, 상대적으로 유체력이 주밸브(43)의 변위에 주는 영향을 억제할 수 있어, 유체력에 의한 주밸브(43)의 변위의 진동적인 거동을 억제할 수 있다.

이상과 같이, 제 1 실시 형태에 의하면, 피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 변위에 대한 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화율이 작은 측으로 변화되도록 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화 구간을 나누는 경계부(K)를 가지고 있다. 그리고, 경계부(K)는, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위 영역 내에 존재한다. 이 때문에, 파일럿 스로틀(56)의 개구량을 서서히 감소시키면, 주밸브(43)는, 피드백 스로틀(54)의 개구량이 경계부(K)에 도달할 때까지 변위하고, 이 구간, 즉, 「구간 L2」에 있어서 주밸브 스로틀(53)의 개구량을 비례 제어할 수 있다.

또한, 파일럿 스로틀(56)의 개구량이 감소하면, 주밸브(43)는, 피드백 스로틀(54)의 개구량이 대응하는 값이 될 때까지 변위하지만, 경계부(K)를 통과 후에는, 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화가 작아진다. 이 때문에, 경계부(K)의 통과 전과 비교하여, 주밸브(43)의 변위의 변화율은 커져, 주밸브(43)가 주밸브 시트(46)에 착좌한다. 이 구간, 즉, 「구간 L1」은, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되고 있고, 또한, 주밸브(43)의 변위의 변화율이 크다. 따라서, 파일럿 스로틀(56)의 개구량의 비례 제어 범위에 대하여 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되고 있는 범위를 축소하여, 주밸브 스로틀(53)이 개구하고 있는 범위를 확대할 수 있다. 즉, 상기 서술한 제 1 문제를 해결할 수 있다.

또한, 경계부(K)를 통과 후의 구간, 즉, 「구간 L1」에 있어서, 주밸브(43)의 변위의 변화율이 크다고 하는 것은, 주밸브(43)의 변위에 대하여 위치 피드백 작용으로서 기능하는 압력에 의한 힘이 크다고 하는 것이다. 이 때문에, 상대적으로 유체력이 주밸브(43)의 변위에 주는 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 유체력에 의한 주밸브(43)의 변위의 진동적인 거동을 억제할 수 있다. 즉, 상기 서술한 제 2 문제도 해결할 수 있다.

제 1 실시 형태에 의하면, 피드백 스로틀(54)은, 소변화 구간(L1)과 대변화 구간(L2)을 가지고 있다. 그리고, 소변화 구간(L1)은, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))의 개구·차단이 전환되는 주밸브(43)의 위치에 대응하는 변위 위치(변위 영역)를 경계로 하여 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 구간에 존재한다. 또한, 대변화 구간(L2)은, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))의 개구·차단이 전환되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위 위치(변위 영역)를 경계로 하여 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)로부터 멀어지는 방향의 구간에 존재한다. 이 때문에, 소변화 구간(L1)과 대변화 구간(L2)과의 경계를, 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화율이 변화되는 경계부(K)로 할 수 있다.

제 1 실시 형태에 의하면, 피드백 스로틀(54)은, 주밸브(43)의 변위에 대하여 개구하는 변위 위치(변위 영역)가 상이한 2종류의 컷아웃, 즉, 소변화 스로틀(54A)과 대변화 스로틀(54B)로 구성되어 있다. 이 때문에, 2종류의 컷아웃 중 「일방의 컷아웃(소변화 스로틀(54A))」과 「타방의 컷아웃(큰변화 스로틀(54B))」의 경계를, 피드백 스로틀의 개구량의 변화율이 변화되는 경계부(K)라고 할 수 있다.

이어서, 도 14 내지 도 17은, 제 2 실시 형태를 나타내고 있다. 제 2 실시 형태의 특징은, 피드백 스로틀을 도중에 폭 및 깊이가 상이한 1종류의 컷아웃에 의해 구성한 것에 있다. 또한, 제 2 실시 형태에서는, 상기 서술한 제 1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

제 2 실시 형태의 피드백 스로틀(71)은, 주밸브(43)의 변위량에 대한 개구량의 변화율이 작은 소변화 스로틀(71A)과, 개구량의 변화율이 큰 대변화 스로틀(71B)이 서로 연통하도록 구성되어 있다. 즉, 피드백 스로틀(71)은, 소변화 스로틀(71A)과 대변화 스로틀(71B)이 연통하는 1종류의 스로틀로서 구성되어 있다. 피드백 스로틀(71)은, 주밸브(43)(밸브 부재(44))의 둘레 방향으로 180도 이간하여 2개 마련되어 있다.

소변화 스로틀(71A)은, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되어 있는 주밸브(43)의 변위 범위(도 14 중의 구간 L1에 상당)에 있어서, 개구하도록 구성되어 있다. 이 경우, 도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 소변화 스로틀(71A)은, 주밸브(43)의 축 방향으로 연장되고, 또한, 깊이가 일정한 컷아웃(홈)으로서 주밸브(43)(밸브 부재(44))에 형성되어 있다.

한편, 대변화 스로틀(71B)은, 소변화 스로틀(71A)과 접속되어 있으며, 소변화 스로틀(71A)로부터 대변화 스로틀(71B)로 전환되는 주밸브(43)의 변위량이, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))의 개구·차단이 전환되는 주밸브(43)의 변위량과 일치하도록 구성되어 있다. 즉, 대변화 스로틀(71B)은, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 개구하고 있는 주밸브(43)의 변위 범위(도 14 중의 구간 L2에 상당)에 있어서, 개구하도록 구성되어 있다. 이 경우, 도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 대변화 스로틀(71B)은, 주밸브(43)의 축 방향으로 연장되고, 또한, 깊이가 주밸브(43)의 선단측으로 진행될수록 깊어지는 홈(컷아웃)으로서 주밸브(43)(밸브 부재(44))에 형성되어 있다. 대변화 스로틀(71B)은, 소변화 스로틀(71A)보다 폭이 크고, 또한, 깊이도 깊다.

이에 따라, 제 2 실시 형태도, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 피드백 스로틀(71)은, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 변위에 대한 피드백 스로틀(71)의 개구량의 변화율이 작은 측으로 변화되도록 피드백 스로틀(71)의 개구량의 변화 구간을 나누는 경계부(K)를 가지고 있다. 그리고, 경계부(K)는, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위 영역 내에 존재하고 있다. 이 경우, 피드백 스로틀(71)은, 주밸브(43)의 변위에 대한 피드백 스로틀(71)의 개구량의 변화율이 작은 소변화 구간(L1)과 개구량의 변화율이 큰 대변화 구간(L2)을 가지고 있다.

소변화 구간(L1)은, 소변화 스로틀(71A)에 대응한다. 소변화 구간(L1)은, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))의 개구·차단이 전환되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위(변위 위치, 변위 영역)를 경계로 하여 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 구간에 존재한다. 대변화 구간(L2)은, 대변화 스로틀(71B)에 대응한다. 대변화 구간(L2)은, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))의 개구·차단이 전환되는 주밸브(43)의 변위(변위 위치, 변위 영역)를 경계로 하여 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)로부터 멀어지는 방향의 구간에 존재한다. 제 2 실시 형태에서는, 피드백 스로틀(71)은, 폭과 깊이가 상이한 조합으로 구성된 1종류의 서로 연통하는 컷아웃, 즉, 소변화 스로틀(71A)과 대변화 스로틀(71B)을 서로 연통시킨 1종류의 컷아웃(홈)으로 구성되어 있다.

제 2 실시 형태는, 상기 서술과 같은 소변화 스로틀(71A)과 대변화 스로틀(71B)에 의해 피드백 스로틀(71)을 구성한 것으로, 그 기본적 작용에 대해서는, 상기 서술한 제 1 실시 형태에 의한 것과 각별히 차이는 없다. 즉, 제 2 실시 형태의 피드백 스로틀(71)도, 도 13에 나타내는 개구 특성을 실현할 수 있다. 이 때문에, 제 2 실시 형태도, 제 1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다. 특히, 제 2 실시 형태에 의하면, 피드백 스로틀(71)은, 폭 및 깊이가 상이한 조합으로 구성된 1종류의 서로 연통하는 컷아웃, 즉, 소변화 스로틀(71A)과 대변화 스로틀(71B)을 서로 연통시킨 컷아웃에 의해 구성되어 있다. 이 때문에, 컷아웃 중 폭 및 깊이가 상이한 부위, 즉, 소변화 스로틀(71A)과 대변화 스로틀(71B)과의 접속부(경계)를, 피드백 스로틀(71)의 개구량의 변화율이 변화되는 경계부(K)로 할 수 있다.

또한, 상기 서술한 제 2 실시 형태에서는, 피드백 스로틀(71)을, 폭과 깊이가 상이한 조합으로 구성된 1종류의 서로 연통하는 컷아웃, 즉, 소변화 스로틀(71A)과 대변화 스로틀(71B)을 서로 연통시킨 컷아웃(홈)에 의해 구성한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 18 내지 도 20에 나타내는 제 1 변형예와 같이, 피드백 스로틀(72)을 폭이 동일하고 깊이가 상이한 조합으로 구성된 1종류의 서로 연통하는 컷아웃, 즉, 작은 변화 스로틀(72A)과 큰 변화 스로틀(72B)을 서로 연통시킨 컷아웃(홈)에 의해 구성해도 된다.

또한, 예를 들면, 도 21 내지 도 23에 나타내는 제 2 변형예와 같이, 피드백 스로틀(73)을 깊이가 동일하고 폭이 상이한 조합으로 구성된 1종류의 서로 연통하는 컷아웃, 즉, 작은 변화 스로틀(73A)과 큰 변화 스로틀(73B)을 서로 연통시킨 컷아웃(홈)에 의해 구성해도 된다. 또한, 도면에 나타내는 것은 생략하지만, 피드백 스로틀은, 폭 또는 깊이가 상이한 조합으로 구성된 2종류 이상의 서로 연통하는 컷아웃에 의해 구성해도 된다. 즉, 피드백 스로틀은, 폭 또는 깊이가 적어도 1개 이상 상이한 조합으로 구성된 적어도 1종류 이상의 서로 연통하는 컷아웃으로 구성할 수 있다.

상기 서술한 제 1 실시 형태에서는, 피드백 스로틀(54)을 주밸브(43)의 변위에 대하여 개구하는 위치(변위 위치, 변위 영역)가 상이한 2종류의 컷아웃, 즉, 소변화 스로틀(54A)과 대변화 스로틀(54B)로 구성한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 주밸브의 변위에 대하여 개구하는 위치(변위 위치, 변위 영역)가 상이한 3종 또는 그 이상의 컷아웃으로 구성해도 된다. 즉, 피드백 스로틀은, 주밸브의 변위에 대하여 개구하는 위치(변위 위치, 변위 영역)가 상이한 적어도 2종류 이상의 컷아웃으로 구성할 수 있다.

제 1 실시 형태에서는, 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화율이 변화되는 경계부(K)를, 주밸브(43)의 주밸브 시트(46)에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 주밸브 스로틀(53)의 개구부(가로 구멍(53A))가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브(43)의 변위 영역 내에 존재하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 13 중에 2점 쇄선의 특성선(81)으로 나타내는 바와 같이, 피드백 스로틀의 개구량의 변화율이 변화되는 경계부(K')를, 주밸브의 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 주밸브 스로틀의 개구부가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브의 변위 영역 내보다 주밸브의 주밸브 시트에 가까운 변위 구간 내(예를 들면, 도 6의 구간 L1 내)에 존재하도록 해도 된다.

이 경우, 경계부(K')는, 도 13 중의 점 P1과 점 P2와 점 P3에 의해 둘러싸인 삼각형의 범위 내에 위치시킬 수 있다. 이에 따라, 도 13 중에 파선으로 나타내는 비교예의 특성선(100)보다, 주밸브 스로틀의 개구량을 비례 제어할 수 있는 범위를 확대하고, 또한, 주밸브의 진동적인 거동을 억제할 수 있다. 즉, 경계부는, 주밸브의 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 주밸브 스로틀의 개구부가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브의 변위 영역 내에 존재하거나, 또는, 이보다도 주밸브의 주밸브 시트에 가까운 변위 구간에 존재하는 구성으로 할 수 있다.

바꿔 말하면, 경계부는, 「주밸브 스로틀의 개구부가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브의 변위 영역」과 「주밸브의 변위량이 0이 되는 위치(주밸브가 주밸브 시트에 착좌하는 위치)」의 사이에 마련할 수 있다. 이 경우, 경계부는, 「주밸브 스로틀의 개구부가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브의 변위 영역」에 존재하는 것이 가장 바람직하다. 또한, 경계부는, 「주밸브 스로틀의 개구부가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브의 변위 영역」에 가까울수록 보다 바람직하다. 이것은, 제 2 실시 형태, 제 1 변형예, 제 2 변형예에 대해서도 마찬가지이다.

제 1 실시 형태에서는, 피드백 스로틀(54)의 개구량의 변화율이 변화되는 경계부(K)를 1개 가지는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 경계부는, 2개, 3개, 또한 그 이상 등, 복수 가지는 구성으로 해도 된다. 이 경우에, 예를 들면, 도 13 중의 직선 P1-P2와 직선 P2-P3에 따르도록 복수의 경계부를 연속시켜도 된다. 즉, 피드백 스로틀은, 주밸브의 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 변위에 대한 피드백 스로틀의 개구량의 변화율이 작은 측으로 변화되도록 피드백 스로틀의 개구량의 변화 구간을 나누는 경계부를 적어도 1개 이상 가지는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 경계부 중 적어도 1개는, 주밸브의 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 주밸브 스로틀의 개구부가 차단되는 위치에 대응하는 주밸브의 변위 영역 내에 존재하거나, 또는, 이보다도 주밸브의 주밸브 시트에 가까운 변위 구간에 존재하는 구성으로 할 수 있다. 이것은, 제 2 실시 형태, 제 1 변형예, 제 2 변형예에 대해서도 마찬가지이다.

제 1 실시 형태에서는, 메인 하우징(23)과 파일럿 하우징(36)에 의해 하나의(일체 또는 공통) 케이싱을 구성한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 메인 하우징과 파일럿 하우징을 분리하여 배치함과 함께, 이들 메인 하우징과 파일럿 하우징과의 사이에 접속 관로를 마련하는 구성으로로 해도 된다. 이 경우, 주밸브실은, 메인 하우징에 마련된다. 즉, 주밸브실은, 상기 서술한 실시 형태와 같이 메인 하우징과 파일럿 하우징에 걸쳐 마련하는 구성을 채용할 수 있는 것 외에, 메인 하우징에 마련하는 구성을 채용할 수 있다. 결국, 주밸브실은, 하우징(보다 구체적으로는, 메인 하우징과 파일럿 하우징 중 적어도 메인 하우징)에 마련된다. 이것은, 제 2 실시 형태, 제 1 변형예, 제 2 변형예에 대해서도 마찬가지이다.

제 1 실시 형태에서는, 파일럿 밸브(55)의 파일럿 스로틀(56)을, 파일럿 밸브(55)의 변위에 따라 파일럿 유로(50)의 개구량을 감소시키는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 파일럿 밸브의 파일럿 스로틀을, 파일럿 밸브의 변위에 따라 파일럿 유로의 개구량을 증대시키는 구성으로 해도 된다. 이것은, 제 2 실시 형태, 제 1 변형예, 제 2 변형예에 대해서도 마찬가지이다.

제 1 실시 형태에서는, 아암용 제어 밸브(18)로부터 아암 실린더(9)를 향해 급배되는 압유의 유량을 조정하는 유량 제어 밸브(33)를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 붐용 제어 밸브(16)로부터 붐 실린더(8)로 급배하는 압유의 유량 조정을 행하는 경우의 유량 제어 밸브에 적용해도 되고, 버킷 실린더 또는 이외의 유압 액추에이터에 방향 제어 밸브를 개재하여 압유를 급배하는 경우의 유량 제어 밸브에도 적용할 수 있다. 이것은, 제 2 실시 형태, 제 1 변형예, 제 2 변형예에 대해서도 마찬가지이다.

상기 서술한 각 실시 형태 및 각 변형예에서는, 건설 기계로서, 유압 셔블(1)을 예로 들어 설명했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 휠 로더, 유압 크레인, 불도저 등, 각종의 건설 기계에 널리 적용할 수 있다. 또한, 유량 제어 밸브(33)는, 주밸브(43)의 변위량(리프트량)에 따라 작동 유체의 유량을 소유량으로부터 대류량으로 가변으로 제어하는 구성이면 되고, 각종의 산업기기, 기계기기에 이용하는 유량 제어 밸브로서 널리 적용할 수 있다.

또한, 각 실시 형태 및 각 변형예는 예시이며, 각 실시 형태 및 각 변형예에서 나타낸 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

1: 유압 셔블(건설 기계)
21: 제어 밸브 장치
22: 하우징
25: 입구측 유로
27: 출구측 유로
33: 유량 제어 밸브
36: 파일럿 하우징
42: 주밸브실
43: 주밸브
44D: 시트부(밸브부)
46: 주밸브 시트
47: 배압실
49: 피드백 유로
50: 파일럿 유로
53: 주밸브 스로틀
54, 71, 72, 73: 피드백 스로틀
54A: 소변화 스로틀(컷아웃, 소변화 구간, 대변화 구간)
54B: 대변화 스로틀(컷아웃, 대변화 구간)
55: 파일럿 밸브
56: 파일럿 스로틀
71A, 72A, 73A: 소변화 스로틀(컷아웃, 소변화 구간)
71B, 72B, 73B: 대변화 스로틀(컷아웃, 대변화 구간)
K, K' 경계부

Claims (4)

1. 하우징과,
   상기 하우징에 마련된 주밸브실과,
   상기 주밸브실에 슬라이딩 가능하게 마련되며, 밸브부를 가지는 주밸브와,
   상기 주밸브실의 일단측에 마련되며, 상기 주밸브의 밸브부가 착좌 이탈함으로써 작동 유체를 연통, 차단하는 주밸브 시트와,
   상기 주밸브에 대하여 상기 주밸브 시트로부터 멀어지는 방향의 압력을 부여함과 함께, 상기 주밸브실의 외부로부터 상기 주밸브실의 내부로 작동 유체를 도입하는 입구측 유로와,
   상기 주밸브가 상기 주밸브 시트로부터 멀어졌을 때에 상기 주밸브실의 내부로부터 상기 주밸브실의 외부로 작동 유체를 도출함과 함께, 상기 주밸브에 대하여 상기 주밸브 시트로부터 멀어지는 방향의 압력을 부여하는 출구측 유로와,
   상기 주밸브실의 타단측에 마련되며, 상기 주밸브에 대하여 상기 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 압력을 부여하는 배압실과,
   상기 주밸브에 마련되며, 상기 입구측 유로와 상기 배압실을 연통하는 피드백 유로와,
   상기 하우징에 마련되며, 상기 배압실과 상기 출구측 유로를 연통하는 파일럿 유로와,
   상기 주밸브에 마련되며, 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트로부터 멀어지는 방향의 변위에 따라 상기 입구측 유로와 상기 출구측 유로와의 사이의 개구량을 증대시키는 주밸브 스로틀과,
   상기 피드백 유로와 상기 배압실과의 사이에 마련되며, 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트로부터 멀어지는 방향의 변위에 따라 상기 피드백 유로와 상기 배압실과의 사이의 개구량을 증대시키는 피드백 스로틀과,
   상기 하우징에 슬라이딩 가능하게 마련된 파일럿 밸브와,
   상기 파일럿 밸브에 마련되며, 상기 파일럿 밸브의 변위에 따라 상기 파일럿 유로의 개구량을 감소 또는 증대시키는 파일럿 스로틀을 구비하고,
   상기 파일럿 스로틀의 개구량에 따라 상기 주밸브의 변위량을 제어함으로써, 상기 입구측 유로로부터 상기 출구측 유로로의 유량을 가변으로 제어하는 유량 제어 기능을 가지는 유량 제어 밸브에 있어서,
   상기 피드백 스로틀은, 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 변위에 대한 상기 피드백 스로틀의 개구량의 변화율이 작은 측으로 변화되도록 상기 피드백 스로틀의 개구량의 변화 구간을 나누는 경계부를 적어도 1개 이상 가지고,
   상기 경계부 중 적어도 1개는, 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 변위에 대하여, 상기 주밸브 스로틀의 개구부가 차단되는 위치에 대응하는 상기 주밸브의 변위 영역 내에 존재하거나, 또는 이보다도 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트에 가까운 변위 구간에 존재하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 피드백 스로틀은, 상기 주밸브의 변위에 대한 상기 피드백 스로틀의 개구량의 변화율이 작은 소변화 구간과 개구량의 변화율이 큰 대변화 구간을 가지고,
   상기 소변화 구간은, 상기 주밸브 스로틀의 개구부의 개구·차단이 전환되는 위치에 대응하는 상기 주밸브의 변위 영역을 경계로 하여 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트에 가까워지는 방향의 구간에 존재하고,
   상기 대변화 구간은, 상기 주밸브 스로틀의 개구부의 개구·차단이 전환되는 위치에 대응하는 상기 주밸브의 변위 영역을 경계로 하여 상기 주밸브의 상기 주밸브 시트로부터 멀어지는 방향의 구간에 존재하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 밸브.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 피드백 스로틀은, 상기 주밸브의 변위에 대하여 개구하는 위치가 상이한 적어도 2종류 이상의 컷아웃으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 밸브.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 피드백 스로틀은, 폭 또는 깊이가 적어도 1개 이상 상이한 조합으로 구성된 적어도 1종류 이상의 서로 연통하는 컷아웃으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 밸브.