WO1994010456A1 - Hydraulic control valve device and hydaulically driving device - Google Patents

Description

明 細 書 油圧制御弁装置及び油圧駆動装置 技術分野

本発明は建設機械の油圧駆動装置に用いられる油圧制御弁装置 に係わり、 特に、 スプールタイプの流量制御弁を持ちかつ捕助流 量制御機能及びロ ー ドチユ ッ ク機能を有する油圧制御弁装置及び その油圧制御弁装置を組み込んだ油圧駆動装置に関する。 背景技術

油圧ショベル等の建設機械に用いられる油圧制御弁装置または 油圧駆動装置と して公知のものに以下の従来技術がある。

①特開昭 6 0 — 5 9 2 8号公報

②特開昭 6 2 - 3 $ 4 9 6号公報

③実開昭 5 9 - 5 1 8 6 1号公報

④特開昭 6 0 — 1 1 7 0 6号公報

⑤特開平 2 — 1 3 4 4 0 2号公報

⑥特開昭 5 8 — 5 0 1 7 8 1号公報

①特開昭 6 0 — 5 9 2 8号公報、 ②特公昭 6 2 — 3 8 4 9 6号 公報、 ③実開昭 5 9 - 5 1 8 6 1号公報にはセンタ一バイパスタ ィプの流量制御弁を有する弁装置を用いた油圧駆動装置が記載さ れている。 センターバイパスタイプの流量制御弁とは、 ポンプポ 一トを夕 ンクに連絡するセンターバイパス通路をスプールの移動 量に応じて絞るようにしたものであり、 センターバイパス通路を 絞ることによりポンプの吐出圧力が上昇し、 フィ ーダ通路及びメ 一タイ ンの可変絞りを介して圧油がァクチユエ一夕に供給される。 フィ ーダ通路には圧油の逆流を防止するロー ドチェ ッ ク弁が設置 されている。

また、 ①特開昭 6 0 - 5 9 2 8号公報、 ②特公昭 6 2 - 3 8 4 9 6号公報、 ③実開昭 5 9 - 5 1 8 6 1号公報に記載の油圧駆動 装置は油圧シ ョベル用と して構成され、 そのうち①特開昭 6 0 — 5 9 2 8号公報では、 油圧シ ョベルのアームシリ ンダに圧油を供 給するアーム用流量制御弁とポンプポー 卜 との間に旋回のパイ 口 ッ ト圧力に応じて作動する旋回優先切換弁を接続し、 旋回モータ に圧油を供給する旋回用流量制御弁とアーム用流量制御弁との同 時操作時に、 アーム用流量制御弁に供給される圧油の流量を絞つ て旋回用流量制御弁に供給される圧油の圧力を高く するようにし ている。

②特公昭 6 2 - 3 8 4 9 6号公報に記載の油圧駆動装置では、 同様の目的で、 アーム用流量制御弁とポンプポー ト との間に旋回 のパイロ ッ ト圧力に応じて作動する可変シーケンス弁を接続して いる。

③実開昭 5 9 - 5 1 8 6 1号公報に記載の油圧駆動装置では、 同様の目的で、 ァーム用流量制御弁の入口ポー トに設置される口 - ドチユ ッ ク弁に旋回用流量制御弁の入口ポー トの圧力をパイ口 ッ ト圧力と して導き、 ロー ドチヱッ ク弁のポぺッ トをパイロ ッ ト 圧力で押し動かし、 ロー ドチ ッ ク弁の通過流量を絞るようにし ている。

また、 ④特開昭 6 0 — 1 1 7 0 6号公報及び⑤特開平 2 — 1 3 4 4 0 2号公報には、 ク ローズ ドセンタータイプの流量制御弁を 有する弁装置を用いた油圧駆動装置が記載されている。 ク ローズ ドセンタ一タイプの流量制御弁とはスプールの位置に係わらずポ ンプポー トをタ ンクに連絡させないようにしたものであり、 通常、 油圧ポンプの吐出流量を負荷圧力に応じて制御するロ ー ドセ ンシ ングシステムと組み合わせて用いられる。 また、 ク ローズ ドセン タータイプの流量制御弁の上流に圧力捕償弁を設置し、 負荷の変 動によって複数のァクチユエ一夕の動作速度が変化しないように している。 圧力補償弁と流量制御弁との間には圧油の逆流を防止 するロー ドチヱ ッ ク弁が配置されている。

また、 特に⑤特開平 2— 1 3 4 4 0 2号公報に記載の弁装置で は、 スプールタイプの流量制御弁と圧力捕償弁とロー ドチェ ッ ク 弁とを組み合わせて油圧制御弁装置を構成する場合、 配管の数を 減らすこ ととコンパク ト化を目的と して、 これら 3つの弁を 1つ のブロ ッ ク内に組み込んで 1つの弁装置と して構成している。 一方、 ⑥特開昭 5 8— 5 0 1 7 8 1号公報には、 スプールタイ プでなく シー ト弁タイプの油圧制御弁装置が提案されている。 こ の油圧制御弁装置はシー ト弁とパイロ ッ ト制御弁との組み合わせ で構成されている。 . 発明の開示

①特開昭 6 0— 5 9 2 8号公報及び②特開昭 6 2 - 3 8 4 9 6 号公報に記載の油圧制御弁装置においては、 アーム用流量制御弁 の上流のメ イ ン流路にロー ドチェ ッ ク弁と旋回優先切換弁または 可変シーケ ンス弁が設置され、 ④特開昭 6 0— 1 1 7 0 6号公報 及び⑤特開平 2— 1 3 4 4 0 2号公報に記載の油圧制御弁装置に おいても、 流量制御弁の上流のメ ィ ン流路に口一 ドチェ ッ ク弁と 圧力補償弁が設置されている。 旋回優先切換弁、 可変シーケ ンス 弁、 圧力捕償弁はそれぞれアーム用流量制御弁に対して 1種の補 助流量制御機能を果たす。 しかし、 これらの弁の追加設置により、 油圧ポンプからのァクチユエ一夕に供給される圧油はこれら弁と ロー ドチェ ッ ク弁、 流量制御弁 （主可変絞り） の 3 つの弁を通る こ とになり、 これら 3つの弁の流れ抵抗で圧力損失が増大し、 ェ ネルギ損失が大き く なる という問題がある。

③実開昭 5 9 — 5 1 8 6 1号公報に記載の弁装置では、 ロー ド チエ ツ ク弁で流量を絞つているので、 特別な弁の追加設置はな く 、 圧力損失は上記の弁装置より も少ない。 しかし、 ロー ドチェ ッ ク 弁のポぺッ トをパイ ロ ッ ト圧力で押し動かすだけの構成なので、 ロー ドチ ッ ク弁の通過流量を正確に制御するこ とはできず、 制 御精度の高い補助流量制御機能を得る こ とはできない。

また、 ⑤特開平 2 — 1 3 4 4 0 2号公報に記載の弁装置では、 圧力補償弁のバラ ンス ピス ト ンには複雑な形状の多数の受圧室、 通路等を形成する必要があった。 即ち、 バラ ンス ピス ト ンの両端 部にポンプポー ト と独立して受圧室を形成し主可変絞りの入口圧 力及び出口圧力を導入する必要があり、 また圧力捕償弁の目標補 償差圧を可変にする場合は に 2つの受圧室を追設する必要があ る。 また、 ノくラ ンス ピス ト ン内部にメ イ ン回路のロー ドチェ ッ ク 弁体を収容する内孔を形成する必要がある。 このため、 圧力捕償 機能な しのロー ドチヱ ッ ク弁のみを備えた弁装置に比べ、 バラ ン ス ピス ト ン周り及びバラ ンス ビス ト ン自体が大き く なって弁プロ ッ クカ バラ ンス ビス ト ンの軸方向に長大になり、 弁ブロ ッ クの外 形が大き く なる。 また、 弁ブロ ッ クの製作が複雑になる。

⑥特開昭 5 8 — 5 0 1 7 8 1号公報に記載の油圧制御弁装置は スプールタイプの流量制御弁に代えシ一 ト弁タイプを用いる もの であり、 長年の使用実績から信頼性が高く 、 設計も し易いスプー ルタイプの流量制御弁を用いる こ とができない。

また、 ①特開昭 6 0 — 5 9 2 8号公報及び②特開昭 6 2 - 3 8 4 9 6号公報に記載の油圧制御弁装置においては、 アーム用流量 制御弁とポンプポー ト との間に旋回のパイ ロッ ト圧力に応じて作 動する旋回優先切換弁または可変シーケ ンス弁を設けるこ とで、 旋回用方向切換弁に供給される圧油の圧力を上昇させ、 アームと 旋回の複合動作における操作性を改善している。 しかし、 この従 来技術では他の流量制御弁と共通のポンプライ ンに旋回優先切換 弁または可変シーケ ンス弁を配置しているため、 旋回優先切換弁 または可変シーケ ンス弁の操作の影響がアーム用流量制御弁以外 の他の流量制御弁にも及び、 旋回用流量制御弁と他の流量制御弁 との同時操作時には旋回優先切換弁または可変シーケ ンス弁の作 動で複合操作性が阻害されてしま う。

また、 ①特開昭 6 0 — 5 9 2 8号公報、 ②特開昭 6 2 — 3 8 4 9 6号公報及び③実開昭 5 9 — 5 1 8 6 1号公報に記載の油圧制 御弁装置において、 旋回優先切換弁、 可変シーケ ンス弁、 パイ口 ッ ト操作ロー ドチェ ッ ク弁は流量制御弁 （主可変絞り） の前後差 圧を所定値に保つという圧力補償制御は行っていない。 複数のァ クチユエ一夕を駆動する複合操作において、 負荷圧力の低いァク チユエ一夕に供給される圧油の流量を正確に制御することはでき ない。

本発明の第 1の目的は、 スプールタイプの流量制御弁を備えた 油圧制御弁装置において、 制御精度の高い補助流量制御機能を持 ちかつ圧力損失の増大や構造の大型化を伴うことのない油圧制御 弁装置及び油圧駆動装置を提供することである。

本発明の第 2の目的は、 センタ一バイパスタイプの流量制御弁 を備えた油圧制御弁装置において、 複数のァクチユエ一タを同時 に駆動する複合操作において目的とする流量制御弁のみへの供給 流量を捕助的に制御でき、 複合操作性を向上できる油圧制御弁装 置及び油圧駆動装置を提供することである。 本発明の第 3の目的は、 センターバイパスタイプの流量制御弁 を備えた油圧制御弁装置において、 圧力捕償機能を持ち複合操作 性を向上できる油圧制御弁装置及び油圧駆動装置を提供すること でめ O o

本発明の第 4の目的は、 ク ローズ ドセンタータイプの流量制御 弁を備えた油圧制御弁装置において、 圧力捕償機能を持ちかつ圧 力損失の増大や構造の大型化を伴う ことのない油圧制御弁装置及 び油圧駆動装置を提供することである。

第 1〜第 4の目的を達成するため、 本発明の第 1の概念によれ ば、 ハウジングと、 前記ハウジング内に形成されたポンプ通路と、 前記ハウジング内に組み込まれた少なく とも 1つの方向切換弁手 段とを備え、 前記方向切換弁手段は、 1対の可変絞りを形成する よう前記ハウジング内に摺動自在に配置され流量制御弁を構成す る主スプールと、 前記ハウジング内に形成され、 前記ポンプ通路 から前記 1対の主可変絞りに圧油を供給するフィ ーダ通路と、 前 記ハウジング内に形成され、 前記 1対の主可変絞りを通過した圧 油がそれぞれ流入する 1対の負荷通路とを有する油圧制御弁装置 において、 前記方向切換弁手段は、 前記ポンプ通路から前記フ ィ ーダ通路を介して前記 1対の主可変絞りに供給される圧油の流量 を制限し、 前記 1対の負荷通路に流入する圧油の流量を捕助的に 制御する補助流量制御手段を更に有し、 前記補助流量制御手段は、 ( a ) 前記フ ィ ーダ通路に配置されたシー ト弁であって、 前記ハ ウジング内に移動自在に配置され、 前記フ ィ ーダ通路に捕助可変 絞りを形成するシー ト弁体と、 前記シー ト弁体に形成され、 該シ ― ト弁体の移動量に応じて開口面積を変化させる制御可変絞り と を有するシー ト弁と ； （ b ) 前記フィ ーダ通路の前記補助可変絞 りより上流側を前記制御可変絞りを介して前記フ ィ 一ダ通路の下 流側に連絡し、 それを流れる圧油の流量によって前記シー ト弁体 の移動量を決定するパイ ロ ッ トライ ンと ； （ c ) 前記パイ ロ ッ ト ライ ンに配置されたパイロ ッ ト可変絞り及び流量制限信号を入力 する手段を有し、 前記入力された流量制限信号に応じてそのパイ ロッ ト可変絞りの開口面積を変化させパイロ ッ トライ ンを流れる 圧油の流量を制御するパイロ ッ ト流量制御手段と ； を備えること を特徴とする油圧制御弁装置が提供される。

上記油圧制御弁装置において、 好ま しく は、 前記方向切換弁手 段は、 前記シー ト弁体をばねを介して前記ハウジング内に保持す る固定ブロ ッ クを更に有し、 前記パイ ロ ッ ト流量制御手段は前記 固定ブロ ッ クに組み込まれたパイ ロ ッ トスプール弁を含む。 この 場合、 好ま し く は、 前記パイ ロ ッ トスプール弁は前記主スプール と平行に配置されたパイ ロ ッ トスプールを含む。

また、 好ま しく は、 前記シ一 ト弁体は前記主スプールに直交す るよう配置されている。 .

また、 好ま しく は、 前記フィ ーダ通路は、 前記捕助可変絞りよ り上流側に位置し前記ポンプ通路に連通する第 1 の通路部分と、 前記フィ ーダ通路の前記捕助可変絞りより下流側で前記第 1の通 路部分の両側に位置しそれぞれ前記 1対の主可変絞りに連通する 第 2及び第 3の通路部分とを有し、 前記シー ト弁はこの第 1 の通 路部分と第 2及び第 3の通路部分との接続点に配置されている。 更に、 好ま しく は、 前記制御可変絞りは前記シー ト弁の全閉位 置でわずかに開く ように開度特性が設定され、 前記方向切換弁手 段は、 前記パイ ロ ッ トライ ンに配置され、 圧油の逆流を防止する 逆止弁を更に有し、 前記逆止弁は前記シー ト弁体内に組み込まれ ている。

また、 上記油圧制御弁装置は、 好ま し く は、 前記ハウジング内 に組み込まれた複数のスプールタイプの方向切換弁手段を備え、 その内の少なく とも 1つが前記補助流量制御手段を有する方向切 換弁手段である。

また、 前記パイ 口 ッ ト流量制御手段の入力手段は、 例えば、 前 記流量制限信号と して前記方向切換弁手段の外部で作られた圧力 信号を入力する通路を有している。 前記パイロ ッ ト流量制御手段 の入力手段は、 前記流量制限信号と して前記 1対の主可変絞りの 前後差圧を導入する通路を有していてもよい。

また、 上記油圧制御弁装置において、 好ま しく は、 前記パイ 口 ッ ト流量制御手段は、 前記パイ ロ ッ ト可変絞りを形成するパイ 口 ッ トスプールと、 このパイロッ トスプールに所定の付勢力を開弁 方向に付与する第 1 の付勢手段と、 前記入力手段に接続され、 前 記パイ口 ッ トスプールに前記流量制限信号に応じた付勢力を閉弁 方向に付与する第 2の付勢手段とを含む。

好ま しく は、 前記第 1 の付勢手段は、 前記パイロ ッ トスプール を所定のプリセッ ト力で開弁方向に付勢するばねを有する。 この 場合、 好ま しく は、 前記パイロ ッ ト流量制御手段は、 前記ばねの プリセッ トカを外部から調整可能とする操作手段を更に含む。

また、 好ま しく は、 前記第 1の付勢手段は、 前記パイロッ トス プールに開弁方向の所定の油圧力を作用させる少なく とも 1つの 受圧室を有する。

更に、 好ま しく は、 前記第 2の付勢手段は、 前記パイロ ッ トス プールに前記流量制限信号に基づく閉弁方向の油圧力を作用させ る少なく と も 1つの受圧室を有する。

また、 上記油圧制御弁装置において、 好ま しく は、 前記入力手 段は、 前記流量制限信号と して前記方向切換弁手段の外部で作ら れた信号を前記第 2の付勢手段に導入する通路を有する。 この場合、 好ま し く は、 前記第 1の付勢手段は、 前記 1対の主 可変絞りの入口圧力が導入される受圧室を有する。

また、 好ま しく は、 前記第 1の付勢手段は、 前記ポンプ通路の 圧力が導入される受圧室を有する。

更に、 上記油圧制御弁装置において、 好ま しく は、 前記入力手 段は、 前記流量制限信号と して前記 1対の主可変絞りの前後差圧 を前記第 2の付勢手段に導入する通路を有し、 前記第 1 の付勢手 段が付与する所定の付勢力は前記 1対の主可変絞りの前後差圧に 対する目標捕償差圧を設定する。

この場合、 通常は、 前記目標補償差圧を設定する所定の付勢力 は一定である。 しかし、 前記目標補償差圧を設定する所定の付勢 力は可変であってもよい。

また、 上記第 1及び第 2の目的を達成するため、 本発明の第 2 の概念によれば、 油圧ポンプと ； 前記油圧ポンプから吐出される 圧油により駆動される複数 φ油圧ァクチユエ一夕と ； それぞれ操 作信号に応じて操作され、 前記複数の油圧ァクチユエ一夕に供給 される圧油の流量をそれぞれ制御するスプールタイプの流量制御 弁を備えた少なく とも第 1及び第 2の方向切換弁手段を備え、 少 なく とも第 1の方向切換弁手段が前記補助流量制御手段を有する 方向切換弁手段である上記第 1 の概念による油圧制御弁装置と ； 前記流量制限信号を前記第 1の方向切換弁手段の外部で生成し、 これを前記パイロ ッ ト流量制御手段の入力手段に導入する信号生 成伝達手段と ； を備えることを特徵とする油圧駆動装置が提供さ れる。

上記油圧駆動装置において、 好ま しく は、 前記信号生成伝達手 段は、 前記第 2の方向切換弁手段に与えられる操作信号を検出す る手段と、 この操作信号を前記流量制限信号と して前記パイ ロ ッ ト流量制御手段の入力手段に導入する手段とを有する。

また、 好ま し く は、 前記信号生成伝達手段は、 オペレータによ り操作され設定信号を出力する設定手段と、 前記設定信号に応じ た制御信号を生成する手段と、 この制御信号を前記流量制限信号 と して前記パイロ ッ ト流量制御手段の入力手段に導入する手段と を有する。

更に、 好ま し く は、 前記信号生成伝達手段は、 オペレータによ り操作され設定信号を出力する手段と、 前記第 2の方向切換弁手 段に与えられる操作信号と前記設定信号とに応じた制御信号を生 成する手段と、 この制御信号を前記流量制限信号と して前記パイ ロ ッ ト流量制御手段の入力手段に導入する手段とを有する。

上記油圧駆動装置において、 好ま しく は、 前記流量制御弁はセ ンタ—バイパスタイプのスプール弁である。 また、 上記第 1及び第 3の目的を達成するため、 本発明の第 3 の概念によれば、 油圧ポン と ； 前記油圧ポンプから吐出される 圧油により駆動される複数の油圧ァクチユエ一夕と ； それぞれ操 作信号に応じて操作され、 前記複数の油圧ァクチユエ一夕に供給 される圧油の流量をそれぞれ制御するスプールタイプの流量制御 弁を備えた少なく とも第 1及び第 2の方向切換弁手段を備え、 少 なく とも第 1 の方向切換弁手段が前記補助流量制御手段を有する 方向切換弁手段である上記第 1の概念による油圧制御弁装置と ； を備え、 前記パイ 口 ッ ト流量制御手段の入力手段は、 前記流量制 限信号と して前記第 1の方向切換弁手段に係わる流量制御弁の 1 対の主可変絞りの前後差圧を導入する通路を有することを特徴と する油圧駆動装置が提供される。

上記油圧駆動装置において、 好ま しく は、 前記流量制御弁はセ ンターバイパスタイプのスプール弁である。 更に、 上記第 1及び第 4の目的を達成するため、 本発明の第 4 の概念によれば、 油圧ポンプと ； 前記油圧ポンプから吐出される 圧油により駆動される複数の油圧ァクチユエ一夕と ； それぞれ操 作信号に応じて操作され、 前記複数の油圧ァクチユエ一夕に供給 される圧油の流量をそれぞれ制御するスプールタイプの流量制御 弁を備えた少なく と も第 1及び第 2の方向切換弁手段を備え、 こ れら第 1及び第 2の方向切換弁手段がそれぞれ前記補助流量制御 手段を有する方向切換弁手段である上記第 1 の概念による油圧制 御弁装置と ； を備え、 前記パイ 口 ッ ト流量制御手段の入力手段は、 前記流量制限信号と して対応する方向切換弁手段に係わる流量制 御弁の 1対の主可変絞りの前後差圧を導入する通路を有すること を特徴とする油圧駆動装置が提供される。

上記油圧駆動装置において、 好ま しく は、 前記流量制御弁はク ローズ ドセ ンタ一タイプのスプール弁である。

また、 上記油圧駆動装置（；：おいて、 好ま しく は、 前記パイ ロ ッ ト流量制御手段は、 前記パイ口 ッ ト可変絞りを形成するパイ口 ッ トスプールと、 このパイロ ッ トスプールに所定の付勢力を開弁方 向に付与する第 1 の付勢手段と、 前記入力手段に接続され、 前記 パイ口ッ トスプールに前記 1対の主可変絞りの前後差圧に応じた 付勢力を閉弁方向に付与する第 2の付勢手段とを含む。

この場合、 好ま しく は、 上記油圧駆動装置は可変圧力を生成し これを前記第 1 の付勢手段に導入する手段を更に備え、 前記第 1 の付勢手段は、 前記パイロ ッ トスプールにその可変圧力に応じた 油圧力を前記所定の付勢力として作用させる油圧室を有する。

上記油圧駆動装置は、 前記複数の油圧ァクチユエ一夕の負荷圧 力のうちの最大負荷圧力を検出する手段と、 前記油圧ポンプの吐 出圧力と前記最大負荷圧力を前記第 1の付勢手段に導入する手段 とを備え、 前記第 1の付勢手段は、 前記パイ ロッ トスプールにそ の吐出圧力と最大負荷圧力との差圧に応じた油圧力を前記所定の 付勢力と して作用させる少なく と も 1つの油圧室を有していても よい。

以上のように構成した本発明の油圧制御弁装置及び油圧駆動装 置の作用は次のようである。

本発明の油圧制御弁装置において、 スプール弁を中立位置から 動かすと主可変絞りの 1つが開き、 フィ 一ダ通路の上流側の圧油 は大部分がメィ ン流量と してシー ト弁を通過してフィ ーダ通路の 下流側に流出すると共に、 フィ ーダ通路上流側の圧油の残りはパ イロ ッ ト流量と してパイロ ッ トライ ンを通過してフィ ーダ通路の 下流側に流出し、 メ イ ン流量と合流し、 この合流した圧油が主可 変絞りを通過して負荷ポー トに供給される。 一方、 シー ト弁は特 開昭 5 8 - 5 0 1 7 8 1号公報に記載の原理で動作し、 制御可変 絞りを通過するパイ 口 ッ ト 量に応じてシー ト弁体の移動量が決 定される。 このパイロ ッ ト流量はパイロ ッ ト流量制御手段におい て流量制限信号に応じて制御される。 すなわち、 流量制限信号に 応じてシー ト弁体の移動量が決定し、 シー ト弁を通過するメ イ ン 流量が調整される。 このようにして主可変絞りに供給される圧油 の流量が制限され、 負荷通路に流入する圧油の流量が精度よく捕 助的に制御される。

また、 負荷が増大して負荷圧力が供給圧力より も高く なり、 圧 油が逆流しょう と したとき、 パイロ ッ ト流量はゼロになり、 シー ト弁体は閉弁方向に付勢され、 シー ト弁は全閉する。 このため、 圧油の逆流は阻止され、 ロー ドチェ ッ ク機能が果たされる。

このように本発明の油圧制御弁装置では、 従来口一 ドチユ ッ ク 弁のあったフ ィ ーダ通路にシー ト弁を配置することにより、 捕助 流量制御とロー ドチェ ッ クの 2つの機能を果たしている。 このた め、 本発明の弁装置は捕助流量制御機能を持ちつつ、 従来の補助 流量制御機能なしの油圧制御弁装置と同等の圧力損失で済み、 補 助流量制御機能を持たせることによる圧力損失の増大が回避され また、 本発明の油圧制御弁装置では、 上記のように捕助流量制 御及び口一 ドチヱ ッ クの 2つの機能を果たすシー ト弁は従来ロー ドチヱ ッ ク弁のあつたフィ 一ダ通路に配置され、 ノ、。ィ ロ ッ ト流量 制御手段はハウジング以外の部分に設置可能である。 このため、 シー ト弁のシー ト弁体回りの構成は簡素化され、 ハウジングのシ 一ト弁体が位置する部分のシー ト弁体の軸方向長さ （スプール弁 に直交する方向の大きさ） は長大になることがなく ハウジングが コ ンパク トになりかつハウジングの製作が容易になる。

以上により、 スプールタイプの流量制御弁を備えた油圧制御弁 装置において、 圧力損失の増大や構造の大型化を伴う ことなく制 御精度の高い補助流量制御機能が果たされ、 本発明の第 1の目的 が達成される。

また、 上記主スプールにより構成される流量制御弁をセンタ一 バイパスタイプと し、 上記流量制限信号と して外部信号を導入す ることにより、 複数のァクチユエ一夕を同時に駆動する複合操作 において目的とする流量制御弁のみへの供給流量が捕助的に制御 され、 本発明の第 2の目的が達成される。

更に、 上記主スプールにより構成される流量制御弁をセンタ一 バイパスタイプと し、 上記流量制限信号と して主可変絞りの前後 差圧を導入するこ とによ り、 センターバイパスタイプの流量制御 弁を備えた弁装置に圧力補償機能が与えられ、 本発明の第 3の目 的が達成される。 また、 上記主スプールによ り構成される流量制御弁をク ローズ ドセンタータイプと し、 上記流量制限信号と して主可変絞りの前 後差圧を導入する こ とによ り、 ク ローズ ドセンタータイプの流量 制御弁を備えた弁装置に圧力損失の増大や構造の大型化を伴う こ とな く 圧力捕償機能が与えられ、 本発明の第 4の目的が達成され o

シ一 ト弁体をばねを介してハウ ジング内に保持する固定ブロ ッ クを設け、 この固定ブロ ッ ク にパイ ロ ッ ト流量制御手段のパイ 口 ッ トスプール弁を組み込むこ とによ り、 ハウ ジング以外の部分と して固定ブロ ッ クを利用 してパイ ロ ッ ト流量制御手段を設置する こ とができ、 上記のよ うにハウ ジングがコ ンパク トになる。 この と き、 パイ ロ ッ トスプール弁のスプールを主スプールと平行に配 置する こ とによ り、 固定ブロ ッ ク 自体もコ ンパク 卜になる。

制御可変絞りがシー ト弁の全閉位置でわずかに開く よ うに開度 特性を設定する こ とによ り、ノ、 °ィ ロ ッ ト流量の生成が安定しかつ 制御可変絞りの加工が容易となる。 このとき、 パイ ロ ッ トライ ン に逆止弁を設置する こ とによ り液密性の高いロ ー ドチユ ッ ク機能 が得られる。 なお、 この逆止弁はパイ ロ ッ トライ ンに配置される ため、 これによ り メ イ ン回路 （フィ ーダ通路） の圧力損失が増大 する こ とはない。

パイ 口 ッ ト流量制御弁の第 1 の付勢手段をばねで構成する こ と によ り、 補助流量制御と して圧力捕償制御を行う場合、 ばねのプ リセッ トカによ り 目標補償差圧が設定される。 このばねのプリ セ ッ トカを外部から調整可能とする ことにより、 目標補償差圧の任 意の調整が可能となる。 第 1 の付勢手段を受圧室で構成した場合 は、 受圧室が与える油圧力によ り 目標補償差圧が設定される。 こ の場合も、 受圧室に可変圧力を導入する こ とによ り 目標捕償差圧 が調整可能であり、 電磁比例減圧弁等の使用により圧力の調整は 容易であるので、 決め細かい目標補償差圧の調整が可能となる。

第 2の付勢手段に流量制限信号と して外部の油圧信号を導入す ることにより、 上記の第 2の目的に係わる作用が達成される。 す なわち、 目的とする流量制御弁のみへの供給流量を捕助的に制御 できる。

この場合、 本発明の第 2の概念において、 第 2の方向切換弁手 段に与えられる操作信号を外部信号 （流量制限信号） と して第 2 の付勢手段に導入することにより、 複数のァクチユエ一夕を同時 に駆動する複合操作において、 第 2の方向切換弁手段の操作信号 の大きさに応じて自動的に第 1の方向切換弁手段の通過流量を捕 助的に制御でき、 複合操作性が向上する。

また、 本発明の第 2の概念において、 オペレータにより操作さ れる設定手段からの設定信号に基づいて流量制限信号を生成する こ とによ り、 オペレータの寫思でァクチユエ一夕への供給流量を 補助的に制御でき、 複合操作性が更に向上する。

更に、 本発明の第 2の概念において、 オペレータにより操作さ れる設定手段からの設定信号と第 2の方向切換弁手段に与えられ る操作信号とに基づいて流量制限信号を生成するこ とによ り、 ォ ペレ一夕の意思と第 2の方向切換弁装置の操作信号とに応じてァ クチユエ一夕への供給流量を補助的に制御でき、 複合操作性が更 に向上する。

また、 この時、 第 1の付勢手段の受圧室に、 前記 1対の主可変 絞りの入口圧力を導入することにより、 ァクチユエ一夕の負荷圧 力が低いときのみパイロ ッ トスプールが動作してパイ ロ ッ ト流量 を減らし、 選択的に補助流量制御機能を発揮する。 これによ り良 好な複合操作を確保しながら、 無用のエネルギロスが回避される。 第 1の付勢手段の受圧室にポンプ圧力を導入するこ とにより、 ポンプ圧力が流量制限信号との関係で決まる所定の圧力まで高く なるとパイ ロ ッ ト流量の制御量が少なく なり、 第 2の方向切換弁 手段に供給される圧油の圧力 （対応するァクチユエ一夕の駆動圧 力） は流量制限信号に応じて変化し、 これにより複合操作性が更 に向上する。

第 2の付勢手段に流量制限信号と して主可変絞りの前後差圧を 導入することにより、 上記の第 3及び第 4の目的に係わる作用が 達成される。 すなわち、 センターバイパスタイプの流量制御弁を 備えた弁装置に圧力補償機能を持たせることができると共に、 ク ローズ ドセンタータイプの流量制御弁を備えた弁装置に圧力損失 の増大や構造の大型化を伴う ことなく圧力補償機能を持たせるこ とができる。

この場合、 本発明の第 4の概念において、 第 1の付勢手段に油 圧ポンプの吐出圧力と最大尊荷圧力とを導入し、 両者の差圧に応 じた油圧力をパイ ロ ッ トスプールに作用させることにより、 複数 の方向切換弁手段の全てにおいて当該差圧に応じた同じ目標補償 差圧が設定される。 このため、 複数のァクチユエ一夕を同時に駆 動する複合操作中、 油圧ポンプの吐出流量が不足した場合は、 そ の吐出圧力と最大負荷圧力との差圧が減少して目標補償差圧も小 さ く なるので、 特開昭 6 0— 1 1 7 0 6号公報に記載の油圧駆動 装置と同様な機能が得られ、 適切な複合操作が可能となる。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の第 1の実施例による油圧制御弁装置の断面図 である。

図 2は、 図 1 に示す油圧制御弁装置の回路図である。 図 3は、 図 1 に示すブリ ー ドオフ可変絞り、 メ ータイ ン可変絞 り及びメータァゥ ト可変絞りの開度特性を示す図である。

図 4は、 図 1 に示す油圧制御弁装置におけるシー ト弁の拡大図 である。

図 5は、 図 4 に示すシー ト弁及び制御可変絞りの開度特性を示 す図である。

図 6は、 図 1 に示す油圧制御弁装置におけるパイ ロ ッ トスプ一 ル弁の拡大図である。

図 7は、 図 6に示すパイロ ッ ト可変絞りの開度特性を示す図で ある。

図 8は、 本発明の第 2の実施例による油圧制御弁装置の断面図 である。

図 9は、 図 8に示す油圧制御弁装置の主要部の回路図である。 図 1 0は、 図 8 に示すシ一 ト弁及び制御可変絞りの開度特性を 示す図である。 .

図 1 1 は、 本発明の第 3の実施例による油圧制御弁装置の断面 図である。

図 1 2は、 図 1 1 に示す油圧制御弁装置の主要部の回路図であ 図 1 3は、 本発明の第 4の実施例による油圧制御弁装置のパイ ロ ッ トスプール弁部分の断面図及びその流量制限信号を発生する システムの概略図である。

図 1 4 は、 図 1 3 に示す実施例の流量制限信号を発生する シス テムの構成例を示す図である。

図 1 5 は、 図 1 3 に示す実施例の流量制限信号を発生する シス テムの他の構成例を示す図である。

図 1 6は、 本発明の第 5の実施例による油圧制御弁装置の断面 図である。

図 1 7は、 図 1 6に示す油圧制御弁装置の回路図である。

図 1 8は、 本発明の第 6の実施例による油圧制御弁装置の断面 図である。

図 1 9 は、 図 1 8に示す油圧制御弁装置の回路図である。

図 2 0は、 図 1 8に示す油圧制御弁装置におけるパイ ロ ッ トス プール弁の拡大図である。

図 2 1 は、 本発明の第 7の実施例による油圧制御弁装置の断面 図である。

図 2 2は、 図 2 1 に示す油圧制御弁装置の主要部の回路図であ る

図 2 3 は、 本発明の第 8の実施例による油圧制御弁装置の断面 図である。

図 2 4は、 図 2 3に示す油圧制御弁装置の主要部の回路図であ ο ,

図 2 5は、 本発明の第 9の実施例による油圧制御弁装置のパイ ロ ッ ト スプール弁部分の断面図及びその関連回路構成の回路図で あ O o

図 2 6は、 図 2 5に示す油圧制御弁装置の主要部の回路図であ o

図 2 7 は、 本発明の第 1 0の実施例による油圧制御弁装置の断 面図である。

図 2 8は、 図 2 7に示す油圧制御弁装置の回路図である。

図 2 9は、 本発明の第 1 1の実施例による油圧制御弁装置の断 面図である。

図 3 0は、 図 2 9に示す油圧制御弁装置の回路図である。

図 3 1 は、 本発明の第 1 2の実施例による油圧制御弁装置の断 面図である。

図 3 2は、 図 3 1 に示す油圧制御弁装置の回路図である。

図 3 3は、 本発明の第 1 3の実施例による油圧制御弁装置の回 路図である。

図 3 4は、 本発明の第 1 4の実施例による油圧制御弁装置の断 面図である。

図 3 5は、 図 3 4に示す油圧制御弁装置の回路図である。

図 3 6は、 図 3 4に示す油圧制御弁装置におけるパイロ ッ ト制 御弁の拡大図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の幾つかの実施例を図面により説明する。 これら 実施例において、 第 1 〜第 9の実施例はセンターバイパスタイプ の流量制御弁を備えた弁装置に本発明を適用したものであり、 第 1 0〜第 1 4の実施例はク —ズ ドセンタータイプの流量制御弁 を備えた弁装置に本発明を適用したものである。 また、 第 1 〜第 5の実施例はパイ 口 ッ ト流量制御手段に与えられる流量制限信号 と して外部信号を用いる実施例であり、 第 6〜第 1 4の実施例は 流量制限信号と して主可変絞りの前後差圧を用い、 圧力補償制御 を行う ものである。

第 1 の実施例

まず、 本発明の第 1の実施例を図 1〜図 5により説明する。 本 実施例から第 5の実施例は、 上記のようにセンタ一バイパスタイ プの流量制御弁を備えた弁装置において流量制限信号と して外部 信号を用いるものである。

図 1及び図 2 において、 本実施例の油圧制御弁装置は全体的に 符号 1 0 0で示されており、 この油圧制御弁装置 1 0 0は図 2に 示すように、 油圧ァクチユエ一夕 7 0 1 に供給される圧油の流れ を制御するための第 1の方向切換弁装置 1 0 0 A、 油圧ァクチュ エータ 7 0 2に供給される圧油の流れを制御するための第 2の方 向切換弁装置 1 0 0 B、 油圧ァクチユエ一夕 7 0 3に供給される 圧油の流れを制御するための第 3の方向切換弁装置 1 0 0 Cを有 している。

また、 油圧制御弁装置 1 0 0は、 第 1〜第 3の方向切換弁装置 に共通のハウ ジング 1 と、 ハウ ジング 1 に一体的に取り付けられ た第 1の方向切換弁装置 1 0 O A用の固定ブロ ッ ク 2 とを有し、 第 1 の方向切換弁装置 1 0 O Aは、 ハウ ジング 1内に組み込まれ センターバイパスタイプの流量制御弁を構成する主スプール弁 2 0 0 Aと、 ハウ ジング 1内に組み込まれたシー ト弁 3 0 0 と、 固 定ブロ ッ ク 2内に組み込まれパイ ロ ッ ト流量制御弁を構成するパ イ ロ ッ トスプール弁 4 0 0 とを有している。

主スプール弁 2 0 0 A、 ー ト弁 3 0 0及びパイ ロ ッ トスプ一 ル弁 4 0 0 はそれぞれ以下のよ うに構成されている。

ハウ ジング 1内にはボア 3が貫通形成され、 ボア 3内に主スプ —ル弁 2 0 0 Aの主スプール 4 Aが摺動自在に挿入されている。 また、 ハウ ジング 1内には油圧ポンプ 7 0 0に接続されるポンプ ポー ト 5 a (図 2参照） を有するポンプ通路 5 と、 油圧ァクチュ エー夕 7 0 2 (図 2参照） に接続される負荷ポー ト 6 a , 6 bを 有する負荷通路 6 A, 6 Bと、 ポンプ通路 5から分岐し負荷通路 6 A, 6 Bに連絡可能なフィ ーダ通路 7 とが形成され、 フィ ーダ 通路 7はポンプ通路 5に連通する通路部分 7 じ と、 この通路部分 7 Cの両側に位置する 1対の通路部分 7 A， 7 B と、 通路部分 7 Cと通路部分 7 A, 7 Bとを連絡する環状の通路部分 2 3 とを有 している。 以下、 通路部分 7 A〜 7 C及び 2 3をそれぞれ単にフ ィ一ダ通路という。

ボア 3の中央付近には、 ポンプポー ト 5 aに連通する環状の入 側セ ンタ ーバイパス通路 7 5 0 と、 出側セ ンターバイパス通路 7 5 1 (図 2参照） に連通する環状の出側セ ンタ 一バイパス通路 7 5 1 A, 7 5 1 B とが形成され、 入側セ ンタ一バイパス通路 7 5 0 と出側センタ一バイパス通路 7 5 1 A, 7 5 1 Bとの間にはそ れぞれラ ン ド部 7 5 2 A, 7 5 2 Bが形成されている。 またボア 3には、 フ ィ ーダ通路 7 A， 7 Bの一部を成す環状のフ ィ ーダ通 路 8 A， 8 B、 負荷通路 6 A, 6 Bの一部を成す環状の負荷通路 9 A, 9 B、 タ ンク ポー ト 8 5 (図 2参照） に連通した環状の排 出通路 1 0 A, 1 0 Bが形成され、 フィ ーダ通路 8 Aと負荷通路 9 Aとの間及び負荷通路 9 Aと排出通路 1 0 Aとの間にはラ ン ド 部 1 1 A, 1 2 Aがそれぞれ形成され、 フ ィ ーダ通路 8 B と負荷 通路 9 B との間及び負荷通路 9 B と排出通路 1 0 Bとの間にはラ ン ド 1 1 B， 1 2 Bがそれぞれ形成されている。 タ ンク ポー ト 8 5はタ ンク 7 0 4に接続されている。

主スプール 4 Aにはノ ッチ 7 5 3 A, 7 5 3 B及び円筒部 7 5 5が形成されている。 ノ ッチ 7 5 3 A及び円筒部 7 5 5は上記ラ ン ド部 7 5 2 A， 7 5 2 Bと協働して入側センターバイパス通路 7 5 0 と出側セ ンタ 一バイパス通路 7 5 1 A， 7 5 1 B との間に 位置するプリ ー ドオフ用可変絞り 7 5 4 Aを形成し、 この可変絞 り 7 5 4 Aは、 図 3の P— Tに示すように、 主スプール 4 Aの図 示右方の移動量 （スプールス ト ローク） に応じて全開位置から全 閉位置まで開口面積を変化させる。 ノ ッチ 7 5 3 B及び円筒部 7 5 5は上記ラ ン ド部 7 5 2 B, 7 5 2 Aと協働して入側センタ一 バイパス通路 7 5 0 と出側セ ンタ 一バイパス通路 7 5 1 B， 7 5 1 Aとの間に位置するプリ一 ドオフ用可変絞り Ί 5 4 Bを形成し、 この可変絞り 7 5 4 Bは、 図 3の P— Tに示すよ う に、 主スプー ル 4 Aの図示左方の移動量に応じて全開位置から全閉位置まで開 口面積を変化させる。

また主スプール 4 Aには、 ノ ッチ 1 4 A, 1 4 B及びノ ッチ 1 5 A, 1 5 Bが形成されている。 ノ ッチ 1 4 Aは上記ラ ン ド部 1 1 Aと協働してフィ ーダ通路 8 Aと負荷通路 9 Aとの間に位置す るメ ータイ ンの主可変絞り 1 6 Aを形成し、 この可変絞り 1 6 A は、 図 3の P— Aに示すように、 主スプール 4 Aの図示右方の移 動量に応じて全閉位置から所定の最大開度まで開口面積を変化さ せる。 ノ ッチ 1 4 Bは上記ラ ン ド部 1 1 Bと協働してフィ ーダ通 路 8 Bと負荷通路 9 Bとの間に位置するメ ータィ ンの主可変絞り 1 6 Bを形成し、 この可変絞り 1 6 Bは、 図 3の P— Aに示すよ うに、 主スプール 4 Aの図示左方の移動量に応じて全閉位置から 所定の最大開度まで開口面積を変化させる。 また、 ノ ッチ 1 5 B は上記ラ ン ド部 1 2 Bと協働して負荷通路 9 Bと排出通路 1 0 B との間に位置するメータァゥ 卜の主可変絞り 1 7 Bを形成し、 こ の可変絞り 1 7 Bは、 図 3の B— Tに示すように、 主スプール 4 Aの図示左方の移動量に応じて全閉位置から所定の最大開度まで 開口面積を変化させる。 ノ ッチ 1 5 Aは上記ラ ン ド部 1 2 Aと協 働して負荷通路 9 Aと排出通路 1 O Aとの間に位置するメ 一夕ァ ゥ 卜の主可変絞り 1 7 Aを形成し、 この可変絞り 1 7 Aは、 図 3 の B— Tに示すように、 主スプール 4 Aの図示右方の移動量に応 じて全閉位置から所定の最大開度まで開口面積を変化させる。 また、 フィ ーダ通路 7 Cとフィ ーダ通路 7 A， 7 Bとの接続点 である環状のフィ ーダ通路 2 3の部分にはシ一 ト弁 3 0 0の弁体 (以下、 シー ト弁体という） 2 0が配置され、 シー ト弁体 2 0は ハウジング 1内に形成されたボア 3に直交するボア 2 1内に摺動 自在に収納されている。 ボア 2 1 は、 図 4に拡大して示すように、 フィ ーダ通路 7 Cの一部を兼ねるボア部分 2 l a と、 ハウ ジング 1の外壁表面に開口しボア部分 2 1 a より大径のボア部分 2 1 b と、 ボア部分 2 l bに隣接して位置しボア部分 2 l a より大径で ボア部分 2 1 bより小径のボア部分 2 1 c とを有し、 ボア部分 2 1 a， 2 1 c間に上記の環状のフィ 一ダ通路 2 3が位置している。 ボア部分 2 1 bの開口端は上記固定ブロ ッ ク 2で閉じられ、 ボア 部分 2 1 bに油圧室 2 4が形成されている。 油圧室 2 4にはシ一 ト弁体 2 0を閉弁方向に付勢するばね 2 5が配置されている。 こ のばね 2 5は振動吸収用に設けたものであり、 このばね 2 5によ るシー ト弁体 2 0への付勢力は無視できるほど小さい。

シー ト弁体 2 0は、 ボア部分 2 1 a と環状のフィ ーダ通路 2 3 間のエツ ジ部に触座可能なシ一 ト部 2 0 a及びシ一 ト部 2 0 aの 下側でボア部分 2 1 a内に位置する摺動部 2 0 c と、 ボア部分 2 l b , 2 1 c内に位置する摺動部 2 0 b とを有し、 ボア部分 2 1 a とボア部分 2 1 cの上記径の大小関係に対応して摺動部 2 0 b が摺動部 2 0 c より大径になっている。 摺動部 2 0 c は、 図示の ように中央部に凹所 2 6が形成された筒状をなしており、 その筒 状側壁に複数の半円形ノ ッチ 2 7が貫通形成され、 このノ ッチ 2 7はハウジング 1のシー ト部と協働してフィ ーダ通路 7 Cとフィ ーダ通路 2 3 との間に位置する補助可変絞り 2 8を形成している。 この補助可変絞り 2 8 は、 図 5 に F— Fで示すように、 シー ト弁 体 2 0の移動量 （ス トローク） に応じて全閉位置から所定の最大 開度まで開口面積を変化させる。

シー ト弁体 2 0の摺動部 2 O bの外周面には、 フィ ーダ通路 7 Cとシー ト弁体 2 0の内部に形成された通路 2 9， 3 0を介して 連通したパイロ ッ ト流れ溝 3 1が形成されている。 このパイロ ッ ト流れ溝 3 1 はボア部分 2 1 c とボア部分 2 1 b との段部が形成 するラン ド部 3 2 と協働してフィ ーダ通路 7 Cと油圧室 2 4 との 間に位置する制御可変絞り 3 3を形成している。 この制御可変絞 り 3 3はシー ト弁体 2 0が全閉位置にあるときにはラ ン ド部 2 3 で完全に閉じられる位置に形成されており、 図 5に F— Cで示す ように、 シー ト弁体 2 0の移動量 （ス トローク） に応じて図示の 全閉位置から所定の最大開度まで開口面積を変化させる。

図 1 に戻り、 固定ブロ ッ ク 2には油圧室 2 4に連通した通路 3 5 と、 ハウジング 1 に形成された通路 3 7を介してフィ ーダ通路

2 3に連通した通路 3 6 とが形成され、 通路 3 5 と通路 3 6 との 間にパイロ ッ トスプール弁 4 0 0が配置されている。 通路 3 5〜

3 7 と上記の油圧室 2 4、 通路 2 9， 3 0及びパイ ロ ッ ト流れ溝 3 1 は、 フィ ーダ通路 7 Cを制御可変絞り 3 3を介してフィ ーダ 通路 2 3 , 7 A , 7 Bに連絡し、 それを流れる圧油の流量によつ てシ一 ト弁体 2 0の移動量すなわちス トロークを決定するパイ 口 ッ トライ ンを形成する。

固定ブロ ッ ク 2内には、 一端に底部 4 0 a (図 6参照） を有し 他端が固定プロ ッ クの外面に開口したボア 4 0が形成され、 この ボア 4 0内に摺動自在にパイロ ッ トスプール弁 4 0 0のスプール 4 1が配置されている。 ボア 4 0は図示のごと く主スプール弁 2 0 O Aのボア 3 と平行に形成され、 これに対応してパイ ロッ トス プール 4 1 も主スプール 4 Aに平行に配置されている。

ボア 4 0には、 図 6に拡大して示すように、 その中央付近に通 路 3 5が開口する環状の入口通路 4 2及び通路 3 6が開口する環 状の出口通路 4 3が形成され、 入口通路 4 2 と出口通路 4 3 との 間に環状のラ ン ド部 4 4が位置している。 入口通路 4 2及び出口 通路 4 3 も上記パイロ ッ トライ ンの一部を構成する。 パイ ロ ッ ト スプール 4 1 は、 ボア底部 4 0 a側に位置するスプール部分 4 1 a と、 ボア 4 0の開口端側に位置するスプール部分 4 1 b と、 ラ ン ド部 4 4付近に位置する小径部 4 l c と、 小径部 4 1 c とスプ ール部分 4 1 a とをつな ぐ傾斜部分 4 1 d とを有している。 傾斜 部分 4 1 dはラ ン ド部 4 4 と協働して入口通路 4 2 と出口通路 4 3 との間に位置するパイ ロ ッ ト可変絞り 4 5を形成し、 この可変 絞り 4 5は、 図 7に示すように、 パイ ロ ッ トスプール 4 1の移動 量 （ス ト ローク） に応じて所定の最小開度から所定の最大開度ま で開口面積を変化させる。

また、 ボア 4 0の開口端はスク リ ユー 4 6で閉じ られ、 スク リ ュ一 4 6 とパイ ロ ッ トスプール 4 1 との間に、 両端がこれらパイ ロ ッ トスプール 4 1 とスク リ ュー 4 6に当接しパイ ロ ッ トスプ一 ル 4 1を閉弁方向に付勢するばね 4 7が配置されている。 スク リ ュ一 4 6 はボア 4 0の開口端部分に形成されたねじ孔 4 8に取り 付けられ、 このスク リ ュー 4.6によりばね 4 7にプリ セ ッ ト力が 与えられる。

ボア 4 0の底部 4 0 a とスプール部分 4 1 aの端部との間には 受圧室 5 0が形成され、 上記のばね 4 7が配置されるスク リ ュー 4 6 とスプール部分 4 1 b との間には受圧室 5 1が形成されてい る。 固定ブロ ッ ク 2には受圧室 5 0 , 5 1 にそれぞれ開口する通 路 8 0 0， 8 0 1が形成されている。 通路 8 0 0は第 2の方向切 換弁装置 1 0 0 Bの主スプール弁 2 0 0 Bの操作信号であるパイ ロ ッ ト圧力 P 2 aまたは P 2 bを取り出すシャ トル弁 8 0 2にラ ィ ン 8 0 3を介して接続され、 これによ り受圧室 5 0にはそのパ イ ロ ッ ト圧力 P 2 aまたは P 2 bが導入され、 パイ ロ ッ トスブー ル 4 1の閉弁方向に印加される。 通路 8 0 1 はライ ン 8 0 4を介 してタ ンク 7 0 4に接続され、 受圧室 5 1をタ ンク圧に保ってい る。 これによ りパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 0 は、 主スプール弁 2 0 0 Bのパイ ロ ッ ト圧力 P 2 a または P 2 b に応じて上記パイ 口 ッ トライ ンを流れるパイ ロ ッ ト流量を制御する。

図 1 に再び戻り、 主スプール 4 Aの両端部はそれぞれハウ ジン グ 1 の端面から突出している。 主スプール 4 Aの図示左側の端部 はハウ ジング 1 に取り付けられたカバ一 8 1 0が形成する受圧室 8 1 1 内に位置し、 カバ一 8 1 0 には受圧室 8 1 1 に主スプール 弁 2 0 0 Aの操作信号であるパイ ロ ッ ト圧力 P I a を導入する通 路 8 1 2が形成されている。 主スプール 4 Aの図示右側の端部は プラグ 7 6を介してセンタ リ ングスプリ ング機構 7 7 に連結され ている。 センタ リ ングスプリ ング機構 7 7 は、 公知のごと く 、 操 作レバーが操作されていないと きに主スプール 4 Aを中立位置に 保持するため、 1 つのスプリ ング 7 8 と 2つの座がね 7 9 , 8 0 とによって構成されている。 センタ リ ングスプリ ング機構 7 7 は ハウ ジング 1 に取り付けられたカバ一 8 1 が形成する受圧室 8 1 3内に位置し、 カバー 8 1 には受圧室 8 1 3 に主スプール弁 2 0 O Aの操作信号であるパイ ロ ッ ト圧力 P 1 bを導入する通路 8 1 4が形成されている。 主スプール 4 Aはパイ ロ ッ ト圧力 P 1 a力く 受圧室 8 1 1 に導入される こ とで図示右方に移動し、 パイ ロ ッ ト 圧力 P 1 bが受圧室 8 1 3 に導入される こ とで図示左方に移動す o

図 2 において、 第 2及び第 3の方向切換弁装置 1 0 0 B， 1 0 0 Cの構成は従来のセ ンターバイパスタイプの流量制御弁と同じ である。 すなわち、 第 2の方向切換弁装置 1 0 0 Bは共通のハウ ジング 1 内に組み込まれ流量制御弁を構成する主スプール弁 2 0 0 B及び口一 ドチェ ッ ク弁 7 7 0 とを有し、 第 3の方向切換弁装 置 1 0 0 Cは共通のハウ ジング 1 内に組み込まれ流量制御弁を構 成する主スプール弁 2 0 0 C及びロー ドチェ ッ ク弁 7 7 1 とを有 している。

主スプール弁 2 0 0 Bは第 1の実施例と同様にハウ ジング 1 に 形成されたボアに摺動自在に挿入された主スプール 4 Bを有し、 この主スプール 4 Bに関連して負荷通路 7 7 3 A， 7 7 3 B、 フ ィ一ダ通路 7 7 4 ( 7 7 4 A， 7 7 4 B , 7 7 4 C) 、 メ ータィ ンの主可変絞り 7 7 5 A, 7 7 5 B及びメ ータアウ トの主可変絞 り 7 7 6 A, 7 7 6 B等が形成され、 また、 ポンプポー ト 5 a及 び第 1の方向切換弁装置 1 0 O Aの入側センタ一バイパス通路 7 5 0にそれぞれ直列に接続された入側センタ一バイパス通路 7 7 7及び出側センターバイパス通路 7 7 8 とブリ ー ドオフ用可変絞 り （図示せず） とが形成されている。 フィ ーダ通路 7 7 4はボン プ通路 5から分岐し、 ロー ドチヱ ッ ク弁 7 7 0はフィ ーダ通路 7 7 4 Cとフィ ーダ通路 7 7 4 A, 7 7 4 B との間に配置されてい > o

主スプール弁 2 0 0 Cは上記と同様にハウ ジング 1 に形成され たボアに摺動自在に挿入された主スプール 4 Cを有し、 この主ス プール 4 Cに関連して負荷通路 7 8 3 A, 7 8 3 B、 フィ ーダ通 路 7 8 4 ( 7 8 4 A, 7 8 4 B , 7 8 4 C) 、 メ ータイ ンの主可 変絞り 7 8 5 A, 7 8 5 B及びメ ータアウ トの主可変絞り 7 8 6 A, 7 8 6 B等が形成され、 また、 第 1の方向切換弁装置 1 0 0 Aの出側センタ一バイパス通路 7 5 1の下流でこれに直列に接続 された入側センターバイパス通路 7 8 7及び出側センタ一バイパ ス通路 7 8 8 とブリ ー ドオフ用可変絞り （図示せず） とが形成さ れている。 フィ ーダ通路 7 8 4はポンプ通路 5から分岐し、 口一 ドチヱ ッ ク弁 7 7 1 はフィ ーダ通路 7 8 4 Cとフィ ーダ通路 7 8 4 A, 7 8 4 B との間に配置されている。 入側センターバイパス通路 7 5 0及び出側センタ一バイパス通 路 7 5 1、 入側センターバイパス通路 7 7 7及び出側センターバ ィパス通路 7 7 8及び入側センタ一バイパス通路 7 8 7及び出側 セ ン夕一バイパス通路 7 8 8は 1本のセン夕一バイノ、⁰スライ ンを 形成し、 最下流のセ ンターバイパス通路 7 8 8はタ ンク ポー ト 8 5を介してタ ンク 7 0 4に接続される。

また、 図 2において、 第 1及び第 3の方向切換弁装置 1 0 O A, 1 0 0 Cにはァクチユエ一夕 7 0 2， 7 0 3の負荷圧力の設定値 以上の上昇を防止する リ リ ーフ弁 7 1 O A， 7 1 0 8及び7 1 1 A, 7 1 1 Bが組み込まれている。 第 1の方向切換弁装置 1 0 0 Aの リ リ ーフ弁 7 1 O A, 7 1 0 Bは図 1では図示を省略してい o

以上のよ うに構成された本実施例の油圧制御弁装置 1 0 0にお いて、 第 1の方向切換弁装置 1 0 0 Aのシー ト弁 3 0 0は、 特開 昭 5 8 - 5 0 1 7 8 1号公 に記載の原理で動作する。 すなわち、 シ一 ト弁体 2 0に形成されたパイ ロ ッ ト流れ溝 3 1のラ ン ド部 3 2に対する開口面積 （制御可変絞り 3 3の開口面積） はシー ト弁 体 2 0の移動量 （ス ト ローク） に応じて変化し、 シー ト弁体 2 0 の移動量はパイ ロ ッ ト流れ溝 3 1 (制御可変絞り 3 3) を通過す るパイ ロ ッ ト流量に応じて決定される。 また、 パイ ロ ッ ト流量は パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 0の可変絞り 4 5の開口面積で決定さ れる。 その結果と して、 シー ト弁体 2 0の補助可変絞り 2 8を介 してフィ ーダ通路 7 Cからフィ ーダ通路 2 3に流出するメ イ ン流 量はそのパイ ロ ッ ト流量に比例し、 メ イ ン流量はパイ ロ ッ トスプ ール弁 4 0 0の可変絞り 4 5の開口面積で決定される。

また、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 0において、 可変絞り 4 5の 開口面積は外部信号であるパイ ロ ッ ト圧力 P 2 aまたは P 2 bを 流量制限信号と してそれに応じて変化するよう制御される。

以上により、 シー ト弁 3 0 0は、 パイロ ッ トライ ン 2 4， 2 9 - 3 1 , 3 5〜 3 7、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 0との組み合わ せで、 ポンプ通路 5からフィ ーダ通路 7を介して主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bに供給される圧油の流量をパイロ ッ ト圧力 P 2 a または P 2 b (流量制限信号） に応じて制限し、 1対の負荷通路 6 A, 6 Bに流入する圧油の流量を補助的に制御する補助流量制 御機能を果たす。 以下、 このことを更に詳しく説明する。

まず、 図 4において、 シー ト弁体 2 0のフィ ーダ通路 7 Cに位 置する摺動部 2 0 cの端面の有効受圧面積を A p、 環状のフィ — ダ通路 2 3に位置する環状部部の有効受圧面積を A z、 油圧室 2 4に位置する摺動部 2 0 bの端面の有効受圧面積を A c と し、 フ ィ 一ダ通路 7 Cの圧力 （ポンプ通路 5内の供給圧力） を P p、 フ ィ ーダ通路 2 3内の圧力を P z、 油圧室 2 4内の圧力を P c とす ると、 シー ト弁体 2 0の受 E面積 A p， A z , A cの約り合いよ « ヽ

A c = A z +A p -- ( 1 ) が成り立ち、 シー ト弁体 2 0にかかる圧力の釣り合いより、

A p « P p +A z « P z =A c « P c ·'· (2) が成り立つ。 （ 1 ) 式において、 A p / A c = Κとおけば、 A z / A c = 1 — Kが得られ、 （2) 式より、

P c = K » P p + ( 1 - Κ) · Ρ ζ - ( 3 ) が得られる。 こ こで、 パイロ ッ ト流れ溝 3 1の幅を wで一定とす ると、 シ一 ト弁体 2 0の移動量 Xにおける制御可変絞り 3 3の開 口面積は w xとなる。 このときのパイロ ッ ト流量を q s とすると、 q s = C 1 · w X · ( P p - P c ) ^1/2 … （ 4 )

こ こで、 C 1 ： 制御可変絞り 3 3の流量係数 この （ 4 ) 式に （ 3 ) 式を代入すると、 q s = C l · w X { ( 1 - K) ( P p — P z ) } ^1/2 となる。 よって移動量 Xは、

x = ( q s / C l - w) / { ( 1 - K) ( Ρ ρ - Ρ ζ ) } ^1/2

… （ 5 )

( 5 ) 式より、 圧力 Ρ ρ と圧力 Ρ ζ の差圧が一定であれば、 移 動量 Xは q s で決定されるこ とが分かる。

更に、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 0の可変絞り 4 5の開口面積 を a とおけば、 パイロ ッ ト流量 q s は開口面積 aを通過すること 力、ら、

q s = C 2 · a · ( P c - P z ) ^{1 /2} ( 6 ) こ こで、 C 2 ： 可変絞り 4 5の流量係数

( 6 ) 式を変形して、

q s = C 2 · a · { K · Ρ ρ + ( 1 — Κ) Ρ ζ - P z } ^1/2 = C 2 · a · Κ ^{1 /2} · ( Ρ ρ - Ρ ζ } ^1/2 … （ 7 ) ( 7 ) 式を （ 5 ) 式に代入すると、

X = ( C 2 · a / C 1 · w) {K/ ( 1 - K) }

= ( C 2 C w) { K / ( 1 - K) } 1 / 2 a

( 8 ) よって （ 8 ) 式に示すように、 シー ト弁体 2 0の移動量 xはパイ ロ ッ トライ ンに設けたパイロッ トスプール弁 4 0 0の可変絞り 4 5の開口面積 aで制御される。

一方、 シー ト弁 3 0 0の摺動部 2 0 c の補助可変絞り 2 8を介 してフィ ーダ通路 7 Cからフィ ーダ通路 2 3に流出するメ イ ン流 量を Q s と し、 摺動部 2 0 cの外径を L とすると、 摺動部 2 0 c の補助可変絞り 2 8の開口面積は外径 Lと移動量 X との積である 力、ら、

Q s = C 3 · L · X · ( P p - P z ) ^{1 /2} - ( 9 ) ここで、 C 3 ： 可変絞り 2 8の流量係数 この式に （5) 式を代入すると、

Q s = { (C 3 ' LZC l * w) Z ( l— K) ^1/2 } - q s

… ( 1 0) こ こで、 ひ - (C 3 - L/C 1 · w) / ( 1 -K) ^1/2 とおく と、 Q s = α · q s … 1 1 ) よって、 メ イ ン流量 Q sはパイロ ッ ト流量 q sに比例すること力く 分かる。 このため、 シー ト弁 3 0 0を通過する全流量 Q vは、

Q v = Q s + q s = ( l + α) q s … 1 2) で表現される。

次に、 図 6に示すパイロ ッ トスプール弁 4 0 0において、 スプ ール 4 1にはばね 4 7のプリセッ ト力が付勢力と して開弁方向に 付与され、 第 2の方向切換弁装置 1 0 0 Bの主スプール弁 2 0 0 Bの操作信号であるパイロ ッ ト圧力 P 2 aまたは P 2 bが受圧室 5 0において閉弁方向に作用するように印加される。 このため、 ばね 4 7のプリセッ ト力の圧力換算値を F、 ばね 4 7のばね定数 の圧力換算値を K、 パイロ ッ ト圧力 Ρ 2 aまたは P 2 bを P i、 パイ ロ ッ トスプール 4 1の閉弁方向の移動量を Xとすると、 パイ ロ ッ トスプール 4 1にかかる力の約合は、

P i = F + K · X - ( 1 3) で表現される。 すなわち、 パイ ロ ッ トスプール 4 1の移動量 Xは パイロッ ト圧力 P i により決定され、 パイ口 ッ ト圧力 P iが増加 するとパイ ロ ッ ト弁体 4 1の移動量 Xも増加し、 パイロッ ト可変 絞り 4 5の開口面積は減少する。

したがって、 上述したようにシー ト弁体 2 0の移動量 Xはパイ ロ ッ ト可変絞り 4 5の開口面積で制御されるので、 パイロ ッ ト圧 力 P 2 aまたは P 2 bにより フ ィ 一ダ通路 7 Cからフィ ーダ通路 7 Aまたは 7 Bに流入する圧油の流量 Q Vを制御できる。 すなわ ち、 シー ト弁 3 0 0、 パイロ ッ トライ ン 2 4， 2 9〜 3 1， 3 5 〜 3 7等、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 0により、 ボンプ通路 5か らフィ 一ダ通路 7を介して 1対の主可変絞り 1 6 A, 1 6 Bに供 給される圧油の流量はパイロ ッ ト圧力 P 2 aまたは P 2 b (流量 制限信号） に応じて制限され、 1対の負荷通路 6 A, 6 Bに流入 する圧油の流量が補助的に制御される。

また、 負荷が増大して負荷圧力が供給圧力より も高く なり、 圧 油が逆流しょう と したとき、 油圧室 2 4の圧力も増大してシー ト 弁体 2 0は閉弁方向に移動して補助可変絞り 2 8は全閉し、 制御 可変絞り 3 3 も全閉する。 したがって、 フィ ーダ通路 7 Aまたは 7 Bからフィ ーダ通路 7 Cへの圧油の逆流は阻止され、 シー ト弁 3 0 0はロー ドチヱ ッ ク機能を果たすことになる。

以上のように本実施例によれば、 第 1の方向切換弁装置 1 0 0 Aにおいてシー ト弁 3 0 0 と.、 ノ、⁰イ ロ ッ トライ ン 2 4， 2 9〜 3 1 , 3 5〜 3 7、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 0 との組み合わせに より補助流量制御機能及び口一 ドチェ ッ ク機能が果たされ、 これ により次の作用効果が得られる。

まず第一に、 第 1 の方向切換弁装置 1 0 O Aは補助流量制御機 能を有するので、 複数のァクチユエ一夕を同時に駆動する複合操 作において目的とする流量制御弁のみへの供給流量を補助的に制 御でき、 複合操作性が向上する。

すなわち、 図 2において、 本実施例の油圧制御弁装置 1 0 0を 油圧ショベルの油圧駆動装置に用い、 油圧ァクチユエ一夕 7 0 1 が旋回台を回転駆動する旋回モータ、 油圧ァクチユエ一夕 7 0 2 がアームを昇降するァ一ムシリ ンダであると し、 負荷圧力の低い ァ一ムシリ ンダ 7 0 2 と起動時の負荷圧力が高い旋回モータ Ί 0 1の同時操作を行う場合を考える。 この場合、 油圧ポンプ 7 0 0 からの圧油はポンプポー ト 5 aからアーム用主スプール弁 2 0 0 A及び旋回用主スプール弁 2 0 0 Bにパラ レルに同時に供給され るが、 第 1の方向切換弁装置 1 0 O Aのパイロ ッ トスプール弁 4 0 0には旋回用主スプール弁 2 0 0 Bのパイ ロ ッ ト圧力 P 2 aま たは P 2 bが流量制限信号と して与えられ、 シー ト弁 3 0 0はそ のパイロ ッ ト圧力 P 2 aまたは P 2 bに応じてシー ト弁体 2 0を 絞り方向に移動し、 主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bに供給される 圧油の流量を減少するように制御する。 このため、 旋回用主スプ ール弁 2 0 0 Bに供給される圧油の圧力が上昇して旋回モータ 1 0 1 に必要な流量の圧油が供給され、 オペレータの意図通りの適 切な複合操作が可能となる。

また、 シー ト弁 3 0 0は主スプール弁 2 0 0 Aのフィ ーダ通路 7上で従来の弁装置で口一 ドチユ ッ ク弁のあった位置に組み込ま れている。 このため、 シー h弁 3 0 0は目的とする主スプール弁 2 0 O Aのみに対して供給流量を補助的に制御するよう機能し、 他の主スプール弁 2 0 0 B， 2 0 0 Cに対しては何ら影響を及ぼ さない。 したがって、 ァクチユエ一夕 7 0 1 とァクチユエ一夕 7 0 3 とを同時に駆動する場合は、 通常通り複合操作が可能である。 また、 シー ト弁 3 0 0の設置がスプール弁の配列に制約を与える こともなく、 設計上の自由度が向上する効果もある。

第二に、 本実施例の油圧制御弁装置 1 0 0の第 1の方向切換弁 装置 1 0 O Aにおいては、 メ イ ン回路を構成するフィ ーダ通路 7 及び負荷通路 6 A, 6 Bにはシー ト弁 3 0 0 と主スプール弁 2 0 0 Aの 2つの弁が配置されているだけなので、 流量制御弁、 口一 ドチヱ ッ ク弁、 圧力捕償弁の 3つの弁がメイ ン回路に配置される 従来の油圧制御弁装置に比べ、 圧油がメ イ ン回路を通過するとき の圧力損失が低減し、 エネルギ損失の小さいァクチユエ一タ操作 が可能となる。

第三に、 従来の圧力補償弁を備えた油圧制御弁装置では、 圧力 補償弁のバラ ンスピス ト ンに複雑な形状の多数の受圧室、 通路等 を形成する必要があつた。 すなわち、 バラ ンス ピス ト ンの両端部 にポンプ通路と独立して受圧室を形成し主可変絞りの入口圧力及 び出口圧力を導入する必要があり、 また圧力補償弁の目標捕償差 圧を可変にする場合は更に 2つの受圧室を追設する必要がある。 また、 バラ ンス ビス ト ン内部にメ イ ン回路の口一 ドチヱ ッ ク弁体 を収容する内孔を形成する必要がある。 このため、 圧力捕償機能 な しのロー ドチェ ッ ク弁のみを備えた従来の油圧制御弁装置に比 ベ、 バラ ンス ビス ト ン周り及びバラ ンスビス ト ン自体が大き く な つて弁プロ ッ クがバラ ンス ビス ト ンの軸方向、 すなわち主スプー ルに直角な方向に長大になり、 弁ブロ ッ クの外形が大き く なる。 また、 弁ブロ ッ クの製作が複雑になる。

本実施例においては、 従来の圧力補償機能な しの油圧制御弁装 置においてロー ドチヱ ッ ク弁のあったフィ ーダ通路 7 の位置に口 ― ドチェ ッ ク弁の代わり にシー ト弁 3 0 0を配置しており、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 0 はハウ ジング 1 と別体のシー ト弁体 2 0 を保持する固定ブロ ッ ク 2を利用 して配置可能である。 このため、 ハウ ジング 1 のシー ト弁 3 0 0が位置する部分の高さ Lは、 従来 の圧力捕償機能な しの弁装置の口一 ドチェ ッ ク弁が位置する部分 の高さ （第 2及び第 3の方向切換弁装置 1 0 0 B， 1 0 0 Cの口 ー ドチ ッ ク弁 7 7 0， 7 7 1 が位置する部分の高さ） と同程度 の小さい寸法でよ く なり、 ハウ ジング 1 の全体寸法を小さ く でき る。 また、 固定ブロ ッ ク 2 もパイ ロ ッ トスプール 4 1 を主スプー ル 4 Aと平行に配置する こ とによ り小さ く できる。 したがって、 弁装置全体をコンパク トにでき、 コス ト的に有利になると共に使 用する建設機械に搭載する自由度を増大できる。

第四に、 一般に、 このような弁装置のハウジングは铸物で作ら れるのが普通であるが、 本実施例の弁装置では、 シー ト弁体 2 0 が摺動自在に位置するボア 2 1周りの形状が簡素化されるので、 複雑な中子構成を簡略にするこ とができ、 この面でもコス ト的に 有利に構成できる。

また、 ハウジング 1 に摺動可能なシ一 ト弁体 2 0の外周面には パイ 口 ッ ト流れ溝 3 1が形成され、 シー ト弁体 2 0の移動量に応 じて開口面積を変化させる制御可変絞り 3 3を提供するが、 その 流量制御特性を決定するハウ ジング 1 のラ ン ド 3 2の位置も図 3 に示すように油圧室 2 4に面する段部で与えられるので、 その加 ェも容易である。

以上のように、 本実施例によれば、 スプールタイプの流量制御 弁であるスプール弁 2 0 0 Aを備えた油圧制御弁装置 1 0 0にお いて、 制御精度の高い捕助流量制御機能を与えることができる。 また、 補助流量制御機能があるにも係わらず圧力損失は増大せず、 少ないエネルギ損失でァクチユエ一夕を駆動することができる。 また、 ハウジングがコンパク トになり、 建設機械への搭載が容易 になると共に、 製作が容易になり、 弁装置の製作コス トを低減で きる。 更に、 センターバイパスタイプの流量制御弁を使用しつつ 捕助流量制御機能が与えられるので、 複数のァクチユエ一タを同 時に駆動する複合操作において目的とする流量制御弁のみの供給 流量を捕助的に制御でき、 複合操作性を向上することができる。

第 2の実施例

本発明の第 2の実施例を図 8〜図 1 0により説明する。 図中、 図 1〜図 7に示す部材と同様の部材には同じ符号を付している。 本実施例は更に制御可変絞りの製作を容易にしかつシー ト弁に口 一ドチェ ッ ク機能を果たさせるものである。

図 8及び図 9において、 本実施例の油圧制御弁装置 1 0 1の第 1 の方向切換弁装置 1 0 1 Aはシー ト弁 3 0 1を有し、 シー ト弁 3 0 1 のシー ト弁体 2 0内には図 4に示す通路 2 9に代え通路 1 2 1が形成され、 この通路 1 2 1 にフィ ーダ通路 7 Cから油圧室 2 4に向かう圧油の流れは許し、 逆方向の流れは阻止する逆止弁 1 2 2が配置されている。 また、 シー ト弁体 2 0に形成されるパ イ ロ ッ ト流れ溝 3 1 Aは、 図 1 0に F— Cで示すように、 シー ト 弁体 2 0が閉弁位置にあるときに制御可変絞り 3 3 Aが少し開く ようにラ ン ド部 3 2に対する位置関係が設定されている。

図 1〜図 7に示す第 1の実施例にあっては、 上述したように負 荷圧力が供給圧力より高く なり圧油が逆流しょうと したとき、 シ 一ト弁体 2 0が全閉位置に移動し、 この時パイロ ッ ト流れ溝 3 1 に形成される制御可変絞り 3. 3 も全閉し、 シー ト弁 3 0 0がロ ー ドチェ ッ ク機能を果たす。 しかし、 シー ト弁体 2 0が全閉位置か ら開弁方向に移動するとき、 制御可変絞り 3 3がただちに開かな いと、 開いた直後のパイ ロ ッ ト流れが不安定となる。 このため、 第 1実施例の構成では、 シー ト弁体 2 0が開弁方向に移動したと き制御可変絞り 3 3 もただちに開く ように、 パイ口 ッ ト流れ溝 3 1 の上端とラ ン ド部 3 2 との位置関係を精度よく加工しなければ ならない。

これに対して、 本実施例では、 上記のようにシー ト弁体 2 0が 全閉位置に移動したとき、 制御可変絞り 3 3 Aは完全には閉じら れないようにパイロ ッ ト流れ溝 3 1 Aの上端とラン ド部 3 2 との 位置関係が設定されている。 これにより、 安定したパイロ ッ ト流 れの生成が可能となり、 流量制御精度が向上すると共に、 制御可 変絞り 3 3 Aの製作が容易となる。

また、 本実施例では、 パイ ロ ッ ト ライ ンの一部をなすシー ト弁 体 2 0内の通路 1 2 1 に逆止弁 1 2 2を配置したので、 シー ト弁 体 2 0が閉弁位置にあるときに制御可変絞り 3 3 Aが少し開いて いても、 パイ ロ ッ トライ ンを通しての僅かの圧油の漏れも完全に 阻止し、 液密性の高い口一 ドチヱ ッ ク機能が得られる。 なお、 こ の逆止弁 1 2 2 はパイ ロ ッ トライ ンに配置されているため、 これ により フィ 一ダ通路 7 Cからフィ ーダ通路 7 Aまたは 7 Bに流れ るメ イ ン流量の圧力損失が増大することはない。

なお、 本実施例では、 シ一 ト弁体 2 0内に逆止弁 1 2 2を設け たが、 逆止弁の設置位置はパイ ロ ッ ト ライ ン上であればどこでも よく、 例えば通路 3 6 と通路 3 7 とを接続する固定部材 2 とハウ ジング 1の間に逆止弁を配置してもよい。

第 3の実施例

本発明の第 3の実施例を図 8及び図 9により説明する。 図中、 図 1、 図 2、 図 4、 図 6、 図 8及び図 9に示す部材と同等の部材 には同じ符号を付している。 本実施例はパイ 口 ッ トスプール弁に 自己の供給圧力を作用させ、 補助流量制御機能を選択使用するよ うに したものである。

図 1 1及び図 1 2において、 本実施例の油圧制御弁装置 1 0 2 の第 1 の方向切換弁装置 1 0 2 Aはパイロッ トスプール弁 4 0 1 を有し、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 1 のパイ ロ ッ トスプール 8 2 0の内部には、 軸方向に伸び受圧室 5 1 に開口する受圧室 8 2 1 が追加的に形成され、 受圧室 8 2 1の開口端側には一端がスク リ ユ ー 4 6に当接する摺動可能なビス ト ン 8 2 2が挿入されている。 また、 パイ ロ ッ トスプール 8 2 0には、 受圧室 8 2 1 を出口通路 4 3に連絡する径方向の通路 8 2 3が形成され、 受圧室 8 2 1 に は環状のフィ ーダ通路 2 3及び通路 3 6， 3 7, 4 3， 8 2 3を 介してフィ ーダ通路 7 Aまたは 7 Bの圧力が導入され、 その圧力 がパイ口ッ トスプール 8 2 0の開弁方向に印加される。

以上のように構成された本実施例においては、 シー ト弁 3 0 1 はパイロ ッ トスプール弁 4 0 1 との組み合わせで次のように機能 する。

第 1の実施例と同様に、 ばね 4 7のプリセッ ト力の圧力換算値 を F、 ばね 4 7のばね定数の圧力換算値を K、 旋回用パイロッ ト 圧力 P 2 aまたは P 2 bを P i、 パイ ロ ッ トスプール 8 2 0の閉 弁方向の移動量を Xと し、 受圧室 8 2 1に導入されるフィ ーダ通 路 7 Aまたは 7 Bの圧力による付勢力を F z とすると、 パイロッ トスプール 8 2 0にかかる力の約合は、 第 1の実施例に係わる前 述の （ 1 3 ) 式と同様に、

P i = F +K * X + F z - ( 1 4) で表現される。 すなわち、 パイ ロ ッ トスプール 8 2 0の移動量 X はパイロ ッ ト圧力 P i と付勢力 F zにより決定され、 パイロ ッ ト 圧力 P iが増加すればパイロ ッ トスプール 4 1の移動量 Xは増加 してパイロ ッ ト可変絞り 4 5の開口面積は減少し、 一方、 付勢力 F zが増大すればパイ ロ ッ トスプール 8 2 0は開弁方向に移動し て移動量 Xが減少し、 パイロ ッ ト可変絞り 4 5の開口面積は増大 する。

したがって、 前述の旋回モ一夕 7 0 1 とァ一ムシリ ンダ 7 0 2 を同時に駆動する複合操作例において、 アームシリ ンダー 7 0 2 の負荷圧力が高圧のときには自動的にパイロッ トスプール 8 2 0 が開弁方向に移動してパイロ ッ ト可変絞り 4 5の開口面積を増大 させ、 シー ト弁 3 0 1のシー ト弁体 2 0の移動量 Xを増大させ、 実掘削時の無用のエネルギロスを回避できる。 したがって、 本実施例によれば、 ァクチユエ一タ 7 0 2の負荷 圧力が低いときのみ捕助流量制御機能を発揮させ、 良好な複合操 作を確保しながら、 無用のエネルギロスを回避し経済性を向上で さ ο

第 4の実施例

本発明の第 4の実施例を図 1 3〜図 1 5により説明する。 図中、 図 1、 図 2、 図 4、 図 6、 図 8及び図 9に示す部材と同等の部材 には同じ符号を付している。 本実施例はパイ ロ ッ トスプール弁に 流量制限信号と して他の流量制御弁のパイロ ッ ト圧力に代え、 制 御信号を導入するようにしたものである。

図 1 3において、 5 0 0はパイロッ トポンプであり、 パイ ロ ッ トポンプの吐出管路 5 0 0 aにはリ リ ーフ弁 5 0 1が接続され、 パイロ ッ トライ ン 5 0 2の圧力を一定圧力に保持している。 この パイロ ッ トライ ン 5 0 2 は電磁比例減圧弁 5 0 4の一次側に接続 され、 電磁比例減圧弁 5 0 の二次側はパイロッ ト ライ ン 5 0 5 を介してパイ ロッ トスプール弁 4 0 0の通路 8 0 0に接続されて いる。 電磁比例減圧弁 5 0 4は制御装置 5 0 6からの制御信号に より制御され、 その制御信号に応じた制御圧力 P cを発生し、 こ の制御圧力 P cが流量制限信号と してライ ン 5 0 5及び通路 8 0 0を介して受圧室 5 0に導入される。 制御装置 5 0 6はオペレー 夕が操作する設定装置 5 0 7からの設定信号を入力し、 この設定 信号に基づき制御信号を作成する。

制御装置 5 0 6及び設定装置 5 0 7の構成を図 1 4に示す。 制 御装置 5 0 6 は入力部 5 0 6 a、 演算部 5 0 6 b、 データ部 5 0 6 c及び出力部 5 0 6 dを有している。 設定装置 5 0 7 は旋回優 先スィ ッチ 5 0 7 a とアーム優先スィ ツチ 5 0 7 b とを有してい る o 前述した旋回モータ 7 0 1 とアームシリ ンダ 7 0 2を同時に駆 動する複合操作に際して、 旋回を優先したい場合にはオペレータ は旋回優先スィ ッチ 5 0 7 aを O N し、 設定信号と して旋回優先 信号を制御装置 5 0 6 に出力する。 制御装置 5 0 6 はこの旋回優 先信号を入力部 5 0 6 aを介して入力し、 演算部 5 0 6 bでこの 旋回優先信号とデータ部 5 0 6 cに記憶したデータを用いて流量 制御量を演算し、 対応する制御信号を出力部 5 0 6 dより電磁比 例減圧弁 5 0 4 に出力する。 電磁比例減圧弁 5 0 4は制御装置 5 0 6からのこの制御信号により制御され、 対応した制御圧力 P c を発生し、 この制御圧力 P cが流量制限信号と してパイ ロ ッ トス プール弁 4 0 0の受圧室 5 0に導入される。 パイロ ッ トスプール 弁 4 0 0はこの制御圧力 P cにより、 第 1の実施例のパイロ ッ ト 圧力 P i の場合と同様にパイ ロ ッ ト可変絞り 4 5の開口面積を制 御し、 パイ ロ ッ ト流量を制御する。 この場合、 旋回優先信号に対 応して比較的大きな制御圧力 P cが生成され、 パイロ ッ ト可変絞 り 4 5の開口面積を比較的大き く 減少させる。 これにより、 シー ト弁も比較的強く絞られ、 旋回用主スプール弁 2 0 0 Bに供給さ れる圧油の圧力が比較的大き く上昇して、 旋回速度が比較的速い - 旋回優先の複合操作が可能となる。

アームを優先したい場合はオペレータはアーム優先スィ ッチ 5 0 7 bを O Nすれば、 上記と同様にアーム優先信号が制御装置 5 0 6に出力され、 電磁比例減圧弁 5 0 4に対応する制御信号が出 力され、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 0の受圧部 5 0に対応する制 御圧力 P cが導入される。 この場合、 制御圧力 P c は比較的小さ く 、 パイ ロ ッ ト可変絞り 4 5の開口面積を少し減少させる。 これ により、 シー ト弁は比較的大き く 開かれ、 旋回用主スプール弁 2 0 0 Bに供給される圧油の圧力の上昇を少しにし、 旋回速度は比 較的遅く アーム上げは比較的速いアーム優先の複合操作が可能と なる。

以上のように、 本実施例によれば、 オペレータの意思で旋回ま たはアームの優先の度合を調整可能であり、 複合操作性が更に向 上する。

制御圧力を生成するシステムの他の構成例を図 1 5に示す。 図 1 5 において、 5 1 0は旋回用主スプール弁 2 0 0 Bの操作信号 であるパイロ ッ ト圧力 P 2 a または P 2 bを生成するパイロッ ト 弁装置であり、 操作量に応じたパイロ ッ ト圧力 P 2 a , P 2 bを それぞれ生成するパイ ロ ッ ト弁 5 1 0 a， 5 1 0 bを備えている ₍ イ ロ ッ ト弁 5 1 0 a , 5 1 0 bの ⁰イ ロ ッ トライ ンにはシャ ト ル弁 5 1 1が接続され、 その出力ライ ンに圧力検出器 5 1 2が接 続されている。 制御装置 5 0 6には上記の設定装置 5 0 7からの 設定信号に加えて、 圧力検出器 5 1 2で検出したパイ ロ ッ ト圧力 の信号が入力される。 制御装置 5 0 6は設定装置 5 0 7からの設 定信号と、 旋回主スプール弁 2 0 0 Bの操作信号であるパイロッ ト圧力 P 2 aまたは P 2 bの検出信号とに応じて、 データ部 5 0 6に予め記憶した演算式を用いて流量制御量を演算し、 対応する 制御信号を出力する。 したがって、 この制御システムではォペレ 一夕の意思と旋回主スプール弁 2 0 0 Bの操作信号の大きさによ つてシー ト旋回またはアームの優先の度合が調整され、 更に複合 操作性が向上する。

第 5の実施例

本発明の第 5の実施例を図 1 6及び図 1 7により説明する。 図 中、 図 1、 図 2、 図 4、 図 6、 図 8及び図 9に示す部材と同等の 部材には同じ符号を付している。 本実施例はパイ ロ ッ トスプール 弁に可変リ リ ーフ機能を持たせたものである。 図 1 6及び図 1 7において、 本実施例の油圧制御弁装置 1 0 3 の第 1の方向切換弁装置 1 0 3 Aはパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 3 を有し、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 3のボア 8 4 0には、 受圧室 5 0と入口通路 4 2との間に環状の通路 8 4 1が追加的に形成さ れ、 固定ブロ ッ ク 2には環状の通路 8 4 1に開口する通路 8 4 2 が形成されている。 また、 パイ ロ ッ トスプール 8 4 3の内部には、 軸方向に伸び受圧室 5 1に開口する受圧室 8 4 4が追加的に形成 され、 受圧室 8 4 4の開口端側には一端がスク リ ュー 4 6に当接 する摺動可能なピス ト ン 8 4 5が挿入されている。 また、 パイ 口 ッ トスプール 8 4 3には、 受圧室 8 4 1を通路 8 4 1に連絡する 径方向の通路 8 4 6が形成されている。 一方、 通路 8 4 2は図 1 7に示すごと く ポンプポー ト 5に接続されている。 したがって、 受圧室 8 4 4には通路 8 4 2， 8 4 1 , 8 4 6を介してポンプポ ― ト 5の供給圧力が導入され、 その圧力がパイ ロ ッ トスプール 8 4 3の開弁方向に印加される.。

以上のように構成された本実施例においては、 シー ト弁 3 0 1 とパイロ ッ トスプール弁 4 0 3との組み合わせで次のような機能 を奏する。

第 1の実施例と同様に、 ばね 4 7のプリセッ ト力の圧力換算値 を F、 ばね 4 7のばね定数の圧力換算値を K、 旋回用パイ ロッ ト 圧力 P 2 aまたは P 2 bを P i、 パイロッ トスプ一ル 8 2 0の閉 弁方向の移動量を Xと し、 受圧室 8 4 4に導入されるポンプポー ト 5の供給圧力による付勢力を F pとすると、 パイ ロ ッ トスプ一 ル 8 4 3にかかる力の約合は、 第 1の実施例に係わる前述の （ 1 3) 式と同様に、

P i = F + K - X + F p - ( 1 5) で表現される。 すなわち、 パイ ロ ッ トスプール 8 4 3の移動量 X はパイロ ッ ト圧力 P i と付勢力 F pにより決定され、 パイロッ ト 圧力 P i が増加すればパイ口 ッ ト スプール 4 1の移動量 Xは増加 してパイロ ッ ト可変絞り 4 5の開口面積は減少し、 一方、 付勢力 F p (ポンプポー ト圧力） が增大すればパイロ ッ トスプール 8 4 3は開弁方向に移動して移動量 Xが減少し、 パイ ロ ッ ト可変絞り 4 5の開口面積は増大する。

したがって、 前述の旋回モータ 7 0 1 とアームシリ ンダ 7 0 2 を同時に駆動する複合操作例において、 シー ト弁 3 0 1の絞り作 用により旋回用主スプール弁 2 0 0 Bに供給される圧油の圧力が 上昇し、 旋回用パイロ ッ ト圧力 P i とポンプポー ト圧力とが受圧 室 5 0 と受圧室 8 4 4の受圧面積比に等しく なるまでポンプポー ト圧力が上昇すると、 パイロ ッ ト スプール 8 4 3は開弁方向に移 動し始めて開口面積を増大させ、 シー ト弁 3 0 1の絞り作用を少 なく する。 このため、 旋回用主スプール弁 2 0 0 Bに供給される 圧油の圧力は旋回用パイ口 .ッ ト圧力 P i に応じた値となり、 旋回 モータ 7 0 1の駆動圧力をパイ ロ ッ ト圧力 P i に応じて調整する ことができる。

以上のように、 本実施例によれば、 旋回用パイ ロ ッ ト圧力 P i に応じて旋回モータ 7 0 1の駆動圧力を調整可能であり、 これに より複合操作性が更に向上する。

なお、 以上の実施例においては、 油圧制御弁装置を構成する複 数の方向切換弁装置のうちの 1つにシー ト弁とパイロ ッ トスプ一 ル弁との組み合わせで補助流量制御機能を持たせたが、 他の方向 切換弁装置の 1つまたは全てにも同様の構成を採用し補助流量制 御機能を与えてもよく、 これによりその方向切換弁装置に関して 流量制御性を向上し、 同様の効果を得ることができる。

第 6の実施例 本発明の第 6の実施例を図 1 8〜図 2 0により説明する。 本実 施例から第 9の実施例はセンターバイパスタイプの流量制御弁を 備えた弁装置において流量制限信号と して自身の主可変絞りの前 後差圧を用い、 圧力補償制御をするものである。 図中、 図 1、 図 2、 図 4、 図 6に示す部材と同等の部材には同じ符号を付し、 説 明は省略する。

図 1 8及び図 1 9において、 本実施例の油圧制御弁装置は全体 的に符号 1 0 5で示されており、 この油圧制御弁装置 1 0 5は図 1 9に示すように、 油圧ァクチユエ一夕 7 0 1 に供給される圧油 の流れを制御するための第 1 の方向切換弁装置 1 0 5 A、 油圧ァ クチユエ一タ 7 0 2に供給される圧油の流れを制御するための第 2の方向切換弁装置 1 0 5 B、 油圧ァクチユエ一夕 7 0 3に供給 される圧油の流れを制御するための第 3の方向切換弁装置 1 0 5 Cを有している。

また、 油圧制御弁装置 1 は、 第 1 〜第 3の方向切換弁装置 に共通のハウジング 1 と、 ハウジング 1 に一体的に取り付けられ た第 1 の方向切換弁装置 1 0 5 A用の固定ブロ ッ ク 2 とを有し、 第 1の方向切換弁装置 1 0 5 Aはハウジング 1内に組み込まれセ ンタ—バイパスタイプの流量制御弁を構成する主スプール弁 ₂ 0

1 Aと、 ハウジング 1内に組み込まれたシー ト弁 3 0 0 と、 固定 プロ ッ ク 2内に組み込まれパイ 口 ッ ト流量制御弁を構成するパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 5 とを有している。

主スプール弁 2 0 1 Aは操作方式が手動操作である点を除いて 第 1の実施例の主スプール弁 2 0 O Aと同じであり、 シー ト弁 3 0 0は関連するパイロ ッ トライ ンを含め第 1の実施例のシー ト弁 3 0 0 と全く 同じである。

パイロッ トスプール弁 4 0 5 は、 流量制限信号と して 1対の主 可変絞り 1 6 A, 1 6 Bの前後差圧が導入される構成となってい る点を除いて第 1の実施例のパイロ ッ トスプール弁 4 0 0 と同じ である。 すなわち、 図 5に拡大して示すように、 パイロ ッ トスプ ール 9 4 1 は、 ボア底部 4 0 a側に位置するスプール部分 9 4 1 a と、 ボア 4 0の開口端側に位置するスプール部分 9 4 1 b と、 ラ ン ド部 4 4付近に位置する小径部 9 4 1 c と、 小径部 9 4 1 c とスプール部分 9 4 l a とをつなぐ傾斜部分 9 4 1 d とを有して いる。 傾斜部分 9 4 1 dはラ ン ド部 4 4 と協働して入口通路 4 2 と出口通路 4 3 との間に位置するパイ ロ ッ ト可変絞り 4 5を形成 している。 この可変絞り 4 5 は、 図 7に示したように、 パイロ ッ トスプール 9 4 1の移動量に応じて所定の最小開度から所定の最 大開度まで開口面積を変化させる。

また、 スク リ ユー 4 6 とパイロ ッ トスプール 9 4 1 との間に配 置されたばね 4 7のプリセッ トカは、 後述するごと く主スプール 弁 2 0 1 Aのメ ータイ ンのま可変絞り 1 6 A， 1 6 Bの前後差圧 の目標値、 すなわち目標補償差圧を設定しており、 ばね 4 7は目 標補償差圧設定手段と して機能する。

パイ ロ ッ トスプール 9 4 1 には出口通路 4 3を受圧室 5 0に連 絡する通路 5 2， 5 3が形成されている。 受圧室 5 0にはフィ 一 ダ通路 2 3、 通路 3 6 , 3 7及び出口通路 4 3 とこの通路 5 2， 5 3を介してフィ ーダ通路 7 A, 7 Bの圧力が導入され、 その圧 力がパイロ ッ トスプール 9 4 1の閉弁方向に印加される。 また、 固定ブロ ッ ク 2には受圧室 5 1 に開口する通路 5 4、 ハウジング 1 に形成された通路 5 5 , 5 6を介して負荷通路 6 A, 6 Bに連 絡する通路 5 7， 5 8が形成され、 通路 5 4 と通路 5 7 , 5 8 と の間には通路 5 7 , 5 8の高圧側の圧力を通路 5 4に取り出すシ ャ トル弁 5 9が配置されている。 受圧室 5 1 にはこれら通路 5 5 , 5 6、 通路 5 7， 5 8、 シャ トル弁 5 9及び通路 5 4を介して負 荷通路 6 A, 6 Bの高圧側の圧力が導入され、 その圧力がパイ 口 ッ トスプール 9 4 1の開弁方向に印加される。 この受圧室 5 0， 5 1の構成によりパイロ ッ トスプール弁 4 0 5は主可変絞り 1 6 A, 1 6 Bの前後差圧を流量制限信号と して、 通路 2 9〜 3 1， 3 5〜 3 7等で構成されるパイ ロ ッ ト ライ ンを流れるパイ ロ ッ ト 流量を制御する。

図 1 8に再び戻り、 主スプール 4 Aの両端部はそれぞれハウジ ング 1の端面から突出している。 主スプール 4 Aの図示左側の端 部はプラグ 7 5を介して図示しない操作レバーに連結され、 主ス プール 4 Aの図示右側の端部はプラグ 7 6を介してセ ンタ リ ング スプリ ング機構 7 7に連結されている。 センタ リ ングスプリ ング 機構 7 7はハウジング 1に取り付けられたカバ一 8 1で覆われて いる o

図 1 9において、 第 2及び第 3の方向切換弁装置 1 0 5 B, 1 0 5 Cの構成は従来のセンタ一バイパスタイプの流量制御弁と同 じであり、 かつ第 1の実施例の方向切換弁装置 1 0 O B, 1 0 0 Cと主スプール弁 2 0 1 B, 2 0 1 Cが手動操作方式である点を 除いて同じである。

以上のように構成された本実施例の油圧制御弁装置 1 0 5にお いて、 第 1の方向切換弁装置 1 0 5 Aのシー ト弁 3 0 0は、 第 1 の実施例と同様に特開昭 5 8 - 5 0 1 7 8 1号公報に記載の原理 で動作する。 すなわち、 シー ト弁体 2 0に形成されたパイロ ッ ト 流れ溝 3 1のラ ン ド部 3 2に対する開口面積 （制御可変絞り 3 3 の開口面積） はシー ト弁体 2 0の移動量 （ス ト ローク） に応じて 変化し、 シ一 ト弁体 2 0の移動量はパイ 口 ッ ト流れ溝 3 1 (制御 可変絞り 3 3) を通過するパイ ロ ッ ト流量に応じて決定される。 また、 パイ ロ ッ ト流量はパイロ ッ トスプール弁 4 0 5の可変絞り 4 5の開口面積で決定される。 その結果と して、 シー ト弁体 2 0 の補助可変絞り 2 8を介してフィ 一ダ通路 7 Cからフィ ーダ通路 2 3に流出するメ イ ン流量はそのパイ 口ッ ト流量に比例し、 メ イ ン流量はパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 5の可変絞り 4 5の開口面積 で決定される。

また、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 5において、 可変絞り 4 5の 開口面積は主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bの前後差圧を流量制限 信号と してそれに応じて変化するよう制御される。

以上により、 シー ト弁 3 0 0は、 パイ ロ ッ トライ ン 2 4 2 9 3 1 3 5 3 7 (図 4参照） イ ロ ッ トスプール弁 4 0 5 との組み合わせで、 ポンプ通路 5からフィ ーダ通路 7を介して主 可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bに供給される圧油の流量を主可変絞 り 1 6 Aまたは 1 6 Bの前後差圧 （流量制限信号） に応じて制限 し、 1対の負荷通路 6 A § Bに流入する圧油の流量を補助的に 制御する捕助流量制御機能を果たす。 以下、 このことを更に詳し く説明する。

まず、 シー ト弁 3 0 0に関して、 第 1の実施例で説明したよう に前述した （ 1 ) （ 1 2) 式が成立する。

また、 ⁰イロ ッ トスプール弁 4 0 5において、 パイロ ッ トスプ ール 9 4 1には目標補償差圧設定手段と してのばね 4 7のプリセ ッ ト力が付勢力と して開弁方向に付与されるとともに、 フィ ーダ 通路 7 Aまたは 7 B内の圧力が受圧室 5 0において閉弁方向に作 用するように印加され、 また負荷通路 6 Aまたは 6 B内の負荷圧 力が受圧室 5 1において開弁方向に作用するように印加される。 このため、 負荷圧力を P Lと し、 ばね 4 7のプリセッ ト力の圧力 換算値を Fと し、 かつ受圧室 5 0, 5 1におけるパイロ ッ トスプ —ル 9 4 1の受圧面積が等しいとする と、 フィ ーダ通路 7 Aまた は 7 B内の圧力は上記のシー ト弁 3 0 0のフィ 一ダ通路 2 3内の 圧力 P z に等しいので、 パイ ロ ッ トスプール 9 4 1 にかかる力の 釣合は、

P L + F = P z - ( 1 6 ) で表現される。

この （ 1 6 ) 式を変形して、

P z - P L = F - ( 1 7 ) また、 主スプール 4 Aに設けられた主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bの開口面積を Aとすれば、 シー ト弁 3 0 0を通過した流量 Q Vが主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bを通過する と きの流量と前後 差圧との関係は、

Q V = C 4 · A · ( P z - P L ) ^1/2 - ( 1 8 ) で表わされる。

( 1 2 ) 式及び （ 1 7 ) ^を用いて （ 1 8 ) 式を変形する と、 q s = C 4 « A/^/ ( l + a ) · F ^1/2 - ( 1 9 ) が得られる。 また、 （ 1 7 ) 式を用いて （ 1 8 ) 式を変形する と、 Q V = C 4 · A · F ^1/2 - ( 2 0 ) が得られる。

上記の （ 2 0 ) 式は、 主スプール弁 2 0 1 Aの主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bを通過する流量 （ポンプ通路 5から負荷通路 6 A または 6 Bに供給される流量） Q v力《、 ポンプ通路 5内の供給圧 力及び負荷通路 6 Aまたは 6 B内の負荷圧力と無関係に、 プリ セ ッ トカ F と主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bの開口面積 Aで決定さ れる こ とを意味している。 このと きの主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bの前後差圧 P z — P Lの目標値は、 上記 （ 1 7 ) 式より プリ セ ッ トカ Fで設定された値となる。 したがって、 シー ト弁 3 0 0は、 パイ ロ ッ トライ ン 2 4， 2 9 〜 3 1 , 3 5〜 3 7 (図 4参照） 、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 5 との組み合わせで、 主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bに供給される 圧油の流量を主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bの前後差圧 （流量制 限信号） に応じて制限する捕助流量制御機能を果たし、 このとき の主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bの前後差圧 P z — P Lは、 負荷 圧力または供給圧力の変動に係わらずばね 4 7のプリセッ トカ F が設定する目標捕償差圧に一致するよう圧力捕償制御される。

このよ う に本実施例の油圧制御弁装置 1 0 5の第 1 の方向切換 弁装置 1 0 5 Aは圧力補償機能を有しているので、 第 1 の方向切 換弁装置 1 0 5 Aの流量制御精度が向上し、 単独操作から複合操 作へ移行するときの操作性が向上する。

すなわち、 図 1 9において、 本実施例の制御弁装置 1 0 5を油 圧シ ョベルの油圧回路装置に用い、 油圧ァクチユエ一夕 7 0 1力 旋回台を回転駆動する旋回 一夕、 油圧ァクチユエ一タ 7 0 2力 ブームを昇降するブームシリ ンダであると し、 旋回モータ 7 0 1 を駆動する単独の旋回操作からブームシリ ンダ 7 0 2を同時に駆 動する旋回とブーム上げの複合操作に移行した場合を考える。 こ の場合、 単独の旋回操作での旋回モー夕 7 0 1の負荷圧力は比較 的低く かつ方向切換弁装置 1 0 5 Aの操作量 （主スプール 4 Aの 移動量） が比較的小さ く旋回モータ 7 0 1が微速度で回転してお り、 複合操作でのブームシリ ンダ 7 0 2の負荷圧力が旋回モータ 7 0 1の負荷圧力より も高い場合には、 両ァクチユエ一夕の方向 切換弁装置 1 0 5 A, 1 0 5 Bのフ ィ ーダ通路 Ί , 7 7 4が並列 に接続されているので、 負荷圧力の低いァクチユエ一夕である旋 回モ一夕 7 0 1 により多く の圧油が流入しょう とする。 このとき、 も し第 1の方向切換弁装置 1 0 5 Aに上記の圧力補償機能がなく、 第 1 の方向切換弁装置 1 0 5 Aが第 2の方向切換弁装置 1 0 5 B と同じ構成である とする と、 複合操作によって予期せぬ旋回モー 夕 7 0 1 の増速が開始される。 このよ うな挙動は、 約り荷を吊つ て旋回させながらのク レーン作業中にブームを上げよ う と して第 2の方向切換弁装置 1 0 5 Bを操作したと きに起こ り、 旋回モー タ 7 0 1への供給流量が急増し、 旋回速度が急変して非常に危険 な状態となる。

本実施例においては、 第 1 の方向切換弁装置 1 0 5 Aに上記の 圧力捕償機能が与えられているので、 主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bを通過する流量 Q vが、 ポンプ通路 5内の供給圧力及び負荷 通路 6 Aまたは 6 B内の負荷圧力と無関係に、 プリ セ ッ ト力 F と 主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bの開口面積 Aで決定される。 この ため、 上記したよ うな旋回モー夕 7 0 1 への供給流量の急増及び 旋回速度の急変は起こ らず、 安全に旋回の単独操作から旋回とブ ーム上げの複合操作に移行できる。

また、 シー ト弁 3 0 0がロー ドチヱ ッ ク機能を果たすこ と、 ノヽ ウ ジング 1 の高さ Lが増大しないこ と、 構造がシンプルである こ となどは第 1 の実施例と同様である。

したがって、 本実施例によれば、 スプールタイプの流量制御弁 であるスプール弁 2 0 1 Aを備えた油圧制御弁装置 1 0 5 におい て、 制御精度の高い捕助流量制御機能 （圧力捕償機能） を与える こ とができる。 また、 補助流量制御機能があるにも係わらず圧力 損失は増大せず、 少ないエネルギ損失でァクチユエ一夕を駆動す る こ とができる。 また、 ハウ ジングがコ ンパク トになり、 建設機 械への搭載が容易になる と共に、 製作が容易になり、 弁装置の製 作コス トを低減できる。 更に、 センタ一バイパスタイプの流量制 御弁を使用 しつつ圧力補償機能が与えられるので、 流量制御精度 が向上し、 単独操作から複合操作に移行するときの操作性を向上 することができる。

第 7の実施例

本発明の第 7の実施例を図 2 1及び図 2 2 によ り説明する。 図 中、 図 8及び図 9、 図 1 8〜図 2 0に示す部材と同等の部材には 同じ符号を付している。 本実施例は、 第 6の実施例に第 2の実施 例と同様の修正をしたものであり、 油圧制御弁装置 1 0 6の第 1 の方向切換弁装置 1 0 6 Aにおいて、 シー ト弁 3 0 1 のシー ト弁 体 2 0内に図 1 8に示す通路 2 9に代え通路 1 2 1が形成され、 この通路 1 2 1 にフ ィ ーダ通路 7 Cから油圧室 2 4に向かう圧油 の流れは許し、 逆方向の流れは阻止する逆止弁 1 2 2が配置され ている。 また、 シー ト弁体 2 0に形成されるパイ ロ ッ ト流れ溝 3 1 Aは、 図 1 0 に F— Cで示したよ うに、 シー ト弁体 2 0が閉弁 位置にあるときに制御可変絞り 3 3 Aが少し開く ようにラ ン ド部 3 2に対する位置関係が設审されている。 なお、 逆止弁の設置位 置はパイ 口 ッ ト ライ ン上であればどこでもよい。

本実施例によれば、 第 2の実施例と同様、 安定したパイ ロ ッ ト 流れの生成が可能となり、 流量制御精度が向上すると共に、 制御 可変絞り 3 3 Aの製作が容易となる。 また、 パイ ロッ トライ ンか らの僅かの圧油の漏れも完全に阻止し、 液密性の高い口一 ドチェ ッ ク機能が得られる。

第 8の実施例

本発明の第 8の実施例を図 2 3及び図 2 4により説明する。 図 中、 図 1 8〜図 2 0及び図 2 1 に示す部材と同等の部材には同じ 符号を付している。 本実施例はパイロ ッ トスプール弁におけるば ねのプリセッ トカを外部から調整可能と したものである。

図 2 3及び図 2 4において、 本実施例の油圧制御弁装置 1 0 7 の第 1 の方向切換弁装置 1 0 7 Aはパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 6 を有し、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 6のボア 4 0の開口端はアジ ヤスタスク リ ュー 1 3 0で閉じ られ、 アジヤスタスク リ ュー 1 3 0 はボア 4 0の開口端部分に形成されたね じ孔 4 8 に取り付けら れている。 また、 アジヤスタスク リ ュー 1 3 0の頭部には六角 レ ンチを差し込んでこれを回転するための操作部 1 3 1 がー体に設 けられている。 アジヤスタスク リ ュー 1 3 0 とパイ ロ ッ トスプ一 ル 9 4 1 との間には、 第 6の実施例と同様に、 両端がこれらパイ ロ ッ トスプール 9 4 1 とスク リ ユー 1 3 0 に当接したばね 4 7が 配置され、 このばねのプリ セ ッ ト力がパイ ロ ッ トスプール 9 4 1 の閉弁方向に付勢力と して与えられている。

本実施例では、 操作部 1 3 1 を回転操作する こ とによ りアジャ スタスク リ ュー 1 3 0の挿入深さが変化し、 これに対応してばね 4 7のプリ セ ッ ト力が変化する。 前述したように、 ばね 4 7のプ リ セ ッ トカは主スプール弁 2 0 1 Aの主可変絞り 1 6 A， 1 6 B の前後差圧の目標俥 （目標補償差圧） を設定し、 主可変絞り 1 6 A， 1 6 Bの通過流量を制御する シー ト弁 3 0 1 の圧力補償特性 を設定する。 このため、 アジヤス夕スク リ ユー 1 3 0を操作する こ とにより 目標補償差圧が調整され、 シー ト弁 3 0 1 の圧力捕償 特性を調整し、 第 1 の方向切換弁装置 1 0 7 Aの流量特性を調整 する こ とができる。

したがって、 本実施例によれば、 第 1 の方向切換弁装置 1 0 7 Aが駆動するァクチユエ一夕の種類、 その負荷の種類等の用途に 応じて最適の圧力補償特性及び流量特性を設定し、 更に操作性を 向上するこ とができる。

第 9の実施例

本発明の第 9の実施例を図 2 5及び図 2 6 によ り説明する。 図 中、 図 1 8〜図 2 0及び図 2 1 に示す部材と同等の部材には同じ 符号を付している。 本実施例はパイロ ッ トスプール弁の目標捕償 差圧設定手段と してばねの代わりに油圧力発生手段を設け、 これ に導入される圧力を可変にするこ とにより 目標補償差圧を調整可 能とするものである。

図 2 5及び図 2 6において、 本実施例の油圧制御弁装置 1 0 8 の第 1 の方向切換弁装置 1 0 8 Aはパイロ ッ トスプール弁 4 0 7 を有し、 このパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 7は次のように構成され ている。

固定ブロ ッ ク 2内には一端に底部 1 4 0 aを有し、 他端が固定 ブロ ッ クの外面に開口したボア 1 4 0が形成され、 このボア 1 4 0内に摺動自在にパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 7のスプール弁体 (以下パイ ロ ッ トスプールという） 1 4 1が配置されている。 ボ 了 1 4 0 も先の実施例と同様に主スプール弁 2 0 1 Aのボア 3 と 平行に形成され （図 1参照） 、 これに対応してパイロ ッ トスプ一 ル 1 4 1 も主スプール 4 A (図 1 8参照） に平行に配置されてい o

ボア 1 4 0の底部 1 4 0 aに隣接して環状の受圧室 1 5 0が形 成され、 ボア 1 4 0の中央付近には、 通路 3 5が開口する環状の 入口通路 1 4 2及び通路 3 6が開口する環状の出口通路 1 4 3 と、 通路 5 4が開口する環状の通路 1 5 1 とが形成され、 入口通路 1 4 2 と出口通路 1 4 3 との間及び出口通路 1 4 3 と通路 1 5 1 と の間にそれぞれ環状のラン ド部 1 4 4， 1 5 2を提供している。 また、 ボア 1 4 0の開口端側には環状の通路 1 5 3が形成され、 ボア 1 4 0の開口端部分にはねじ孔 1 4 8が形成されている。 ま た、 このねじ孔 1 4 8にスク リ ュー 1 4 6が取り付けられ、 ボア 1 4 0の開口端を閉じている。 スク リ ュー 1 4 6 とパイ ロ ッ トス プール 1 4 1 との間に通路 1 5 3 と連通する受圧室 1 5 4が形成 されている。

パイ ロッ ト スプール 1 4 1 は、 ボア底部 1 4 0 a側に位置する スプール部分 1 4 1 a と、 ボア 1 4 0の開口端側に位置するする スプール部分 1 4 l b と、 ラ ン ド部 1 4 4付近に位置する小径部 1 4 1 c と、 小径部 1 4 1 c とスプール部分 1 4 1 a とをつなぐ 傾斜部分 1 4 1 dとを有している。 傾斜部分 1 4 1 dはラ ン ド部 1 4 4 と協働して、 入口通路 1 4 2 と出口通路 1 4 3 との間にパ イ ロ ッ トスプール 1 4 1の移動量に応じて、 図 7に示したように、 所定の最小開度から所定の最大開度まで開口面積を変化させるパ イ ロ ッ ト可変絞り 1 4 5を形成している。

パイロ ッ ト スプール 1 4 1の内部には、 軸方向に伸びボア底部

1 4 0 a側に開口する受圧室 1 5 5 と、 軸方向に伸び受圧室 1 5 4側に開口する受圧室 1 5 6 とが形成され、 受圧室 1 5 5の開口 端側には一端がボア底部 1 4 0 a に当接する摺動可能なビス ト ン

1 5 7が挿入され、 受圧室 1 5 6の開口端側には一端がスク リ ュ — 1 4 8に当接する摺動可能なビス ト ン 1 5 8が挿入されている。 また、 パイ ロ ッ ト スプール 1 4 1 には、 受圧室 1 5 5を出口通路 1 4 3に連絡する径方向の通路 1 5 9 と、 受圧室 1 5 6を通路 1

5 1 に連絡する径方向の通路 1 6 0 とが形成されている。 受圧室 1 5 5にはシー ト弁のフ ィ ーダ通路 2 3及び通路 3 6， 3 7 と出 口通路 1 4 3 と通路 1 5 9を介してフ ィ ーダ通路 7 Aまたは 7 B の圧力が導入され、 その圧力がパイロッ トスプール 1 4 1の閉弁 方向に印加される。 受圧室 1 5 6には通路 5 5 , 5 6、 通路 5 7， 5 8、 シャ ト ル弁 5 9及び通路 5 4を介して負荷通路 6 A, 6 B の高圧側の圧力が導入され、 その圧力がパイ ロ ッ トスプール 1 4 1 の開弁方向に印加される。 受圧室 1 5 5 , 1 5 6 は内径が同一 で、 ピス ト ン 1 5 7 , 1 5 8 も外径が同一であり、 受圧室 1 5 5 , 1 5 6の受圧面積及びピス ト ン 1 5 7， 1 5 9の受圧面積をそれ ぞれ等しく してある。

また、 固定ブロ ッ ク 2には受圧室 1 5 4に一定圧油を導入する ための通路 1 6 1 と、 通路 1 5 0に可変圧油を導入するための通 路 1 6 2 とが形成されている。 受圧室 1 5 4に導入された一定圧 力はパイロ ッ トスプール 1 4 1の開弁方向に印加され、 受圧室 1 5 0に導入された圧力はパイ ロ ッ トスプール 1 4 1の閉弁方向に 印加される。

なお、 受圧室 1 5 4内には、 一端がパイロッ トスプール 1 4 1 に当接し他端がスク リ ュー 1 4 6に当接するばね 1 6 3が配置さ れているが、 このばね 1 6 3 は振動吸収用に設けたものであり、 このばね 1 6 3によるパイ ロ ッ トスプール 1 4 1への付勢力は無 視できるほど小さい。

したがって、 受圧室 1 5 に導入された一定圧力による開弁方 向の油圧力と受圧室 1 5 0に導入された可変圧力による油圧力と の差が、 図 1 8に示す実施例の目標補償差圧設定手段と してのば ね 4 7のプリセッ ト力の代わりに付勢力と して作用し、 しかもこ の付勢力は、 受圧室 1 5 0に導入される圧力を制御することで調 整可能である。

受圧室 1 5 4に導入される一定圧力及び受圧室 1 5 0に導入さ れる可変圧力を発生する構成の一例が図 1 0に合わせて示されて いる。 図 2 5において、 5 0 0 a はパイ ロッ トポンプであり、 パ イロ ッ トポンプの吐出管路 5 0 7にはリ リーフ弁 5 0 1が接続さ れ、 パイ ロ ッ ト ライ ン 5 0 2の圧力を一定圧力 P i に保持してい る。 このパイ ロ ッ トライ ン 5 0 2はパイ ロ ッ トライ ン 5 0 3を介 して上記の通路 1 6 1 に接続され、 一定圧力 P i が受圧室 1 5 4 に導入される。 また、 パイ ロ ッ トライ ン 5 0 2は電磁比例減圧弁 5 0 4の一次側に接続され、 電磁比例減圧弁 5 0 4の二次側はパ イ ロ ッ トライ ン 5 0 5を介して上記の通路 1 6 2に接続されてい る。 電磁比例減圧弁 5 0 4は制御装置 5 0 6 Aからの制御信号に より制御され、 その制御信号に応じた可変圧力 P cを発生し、 こ の可変圧力 P cが受圧室 1 5 0に導入される。

以上のように構成された本実施例においては、 シー ト弁 3 0 1 (図 2 6 ) はパイロ ッ トスプール弁 4 0 7 との組み合わせで次の ように機能する。

フィ ーダ通路 7 A， 7 B内の圧力及び負荷圧力を第 1の実施例 と同様にそれぞれ P z , P L と し、 受圧室 1 5 4に導入された一 定圧力 P i と受圧室 1 5 0に導入された可変圧力 P c との差によ る付勢力を F h とすると、 ノ、。イ ロ ッ トスプール 1 4 1 にかかる力 の釣り合いは、 第 1の実施例に係わる前述の （ 1 6 ) 式と同様に、

P L + F h = P z - ( 2 1 ) で表現される。

この （ 2 1 ) 式を変形して、

P z - P L = F h - ( 2 2 ) 前述の （ 1 2 ) 式及びこの （ 2 2 ) 式を用いて、 主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bを通過するときの流量と前後差圧との関係を表わ す前述の （ 1 8 ) 式を変形すると、

q s = C 4 « A/ ( l + a ) · F h ^1/2 - ( 2 3 ) が得られ、 また、 （ 2 2 ) 式を用いて （ 1 8 ) 式を変形すると、

Q V = C 4 · A · F h ^1/2 - ( 2 4 ) が得られる。 すなわち、 第 6の実施例と同様に、 主スプール弁 2 0 1 Aの主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bを通過する流量 Q vが、 供給圧力及び負荷圧力と無関係に付勢力 F h と主可変絞り 1 6 A または 1 6 Bの開口面積 Aで決定され、 このときの主可変絞りの 前後差圧 P z — P Lは上記 （2 2) 式より付勢力 F hで指示され る値となる。

したがって、 本実施例においても、 シー ト弁 3 0 1は主可変絞 り 1 6 Aまたは 1 6 Bに供給される圧油の流量を制限する補助流 量制御手段と して機能し、 このときの主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bの前後差圧 P z — P Lは、 負荷圧力または供給圧力の変動に 係わらず付勢力 F hが設定する目標補償差圧に一致するよう圧力 補償制御される。 すなわち、 シー ト弁 3 0 1に圧力捕償機能と口 - ドチヱ ッ ク機能を持たせるとができる。

また、 本実施例では、 圧力 P cを調整するこ とによ り上記付勢 力 F dが調整可能であり、 また圧力 P cの調整は制御装置 5 0 6 A、 電磁比例減圧弁 5 0 4等を使用するこ とによ り容易にかつ制 御性良く行う ことができる。 したがって、 目標捕償差圧のより決 め細かい調整が可能であり、.これにより一層適切に主スプール弁 2 0 1 Aの主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bを通過する流量 Q vを 制御し、 ァクチユエ一夕の操作性を更に向上するこ とができる。

なお、 以上の実施例においては、 油圧制御弁装置を構成する複 数の方向切換弁装置のうちの 1つにシー ト弁とパイ ロ ッ トスブー ル弁との組み合わせで補助流量制御機能を付加したが、 他の方向 切換弁装置の 1つまたは全てにも同様の構成を採用し補助流量制 御機能を付加してもよ く、 これによ りその方向切換弁装置に関し て流量制御性を向上し、 同様の効果を得ることができる。 第 1 0の実施例

本発明の第 1 0の実施例を図 2 7及び図 2 8により説明する。 本実施例から第 1 4の実施例はク ローズ ドセンタ一タイプの流量 制御弁を備えた弁装置において、 流量制限信号と して自身の主可 変絞りの前後差圧を用い、 圧力補償制御をするものである。 図中、 図 1、 図 2、 図 4、 図 6、 図 1 8〜図 2 0に示す部材と同等の部 材には同じ符号を付し、 説明は省略する。

図 2 7及び図 2 8において、 本実施例の油圧制御弁装置は全体 的に符号 1 1 0で示されており、 この油圧制御弁装置 1 1 0は図 2 8に示すように、 第 1及び第 2の方向切換弁装置 1 1 O A , 1 1 0 Bを含む複数の方向切換弁装置を有している。 また、 油圧制 御弁装置 1 1 0は、 複数の方向切換弁装置に共通のハウジング 1 と、 ハウ ジング 1 に一体的に取り付けられ、 複数の方向切換弁装 置のそれぞれに対して設けらた固定ブロ ッ ク 2 とを有し、 第 1の 方向切換弁装置 1 1 0 Aはハウジング 1内に組み込まれク ローズ ドセンタ一タイプの流量制御弁を構成する主スプール弁 2 0 0 と、 ハウジング 1内に組み込まれたシー ト弁 3 0 0 と、 固定ブロ ッ ク 2内に組み込まれパイ ロ ッ ト流量制御弁を構成するパイ ロ ッ トス プール弁 4 0 5 とを有している。

主スプール弁 2 0 0は次のように構成されている。 ハウジング 1内にはボア 3が貫通形成され、 ボア 3内に主スプール弁 2 0 0 の主スプール 4が摺動自在に挿入されている。 また、 ハウジング 1内には図示しない油圧源に接続されるポンプポート 5 a (図 2 8参照） を有するポンプ通路 5 と、 図示しないァクチユエ一夕に 接続される負荷ポー ト 6 a , 6 bを有する負荷通路 6 A , 6 B と、 ポンプ通路 5から分岐し負荷通路 6 A， 6 Bに連絡可能なフィ ー ダ通路 7 ( 7 A , 7 B , 7 C ) とが形成されている。 ボア 3にはフィ ーダ通路 7 A， 7 Bの一部を成す環状のフィ 一 ダ通路 8 A， 8 B、 負荷通路 6 A, 6 Bの一部を成す環状の負荷 通路 9 A， 9 B、 タ ンクポー ト 8 5 (図 2 8参照） に連通した環 状の排出通路 1 0 A, 1 0 Bが形成され、 フィ ーダ通路 8 Aと負 荷通路 9 Aとの間及び負荷通路 9 Aと排出通路 1 0 Aとの間には ラ ン ド部 1 1 A， 1 2 Aがそれぞれ形成され、 フィ ーダ通路 8 B と負荷通路 9 Bとの間及び負荷通路 9 Bと排出通路 1 0 Bとの間 にはラ ン ド 1 1 B， 1 2 Bがそれぞれ形成されている。 また、 ボ ァ 3の中央付近には負荷圧力を検出するための負荷検出通路 1 2 が形成され、 ハウジング 1には負荷検出通路内 1 2で検出された 負荷圧力を外部に取り出すための負荷検出ポ一 ト 1 3が形成され ている。

主スプール 4にはノ ッチ 1 4 A， 1 4 B及びノ ッチ 1 5 A， 1 5 Bが形成されている。 ノ ッチ 1 4 Aは上記ラ ン ド部 1 1 Aと協 働してフィ 一ダ通路 8 Aと負荷通路 9 Aとの間に位置するメータ イ ンの主可変絞り 1 6 Aを形成し、 この可変絞り 1 6 Aは主スプ —ル 4の図示右方の移動量に応じて全閉位置から所定の最大開度 まで開口面積を変化させる。 ノ ッチ 1 4 Bは上記ラ ン ド部 1 1 B と協働してフィ ーダ通路 8 Bと負荷通路 9 Bとの間に位置するメ 一タイ ンの主可変絞り 1 6 Bを形成し、 この可変絞り 1 6 Bは主 スプール 4の図示左方の移動量に応じて全閉位置から所定の最大 開度まで開口面積を変化させる。 また、 ノ ッチ 1 5 Bは上記ラン ド部 1 2 Bと協働して負荷通路 9 Bと排出通路 1 0 Bとの間に位 置するメ ータアウ トの主可変絞り 1 7 Bを形成し、 この可変絞り 1 7 Bは主スプール 4の図示左方の移動量に応じて全閉位置から 所定の最大開度まで開口面積を変化させる。 ノ ッチ 1 5 Aは上記 ラン ド部 1 2 Aと協働して負荷通路 9 Aと排出通路 1 O Aとの間 に位置するメ ータアウ トの生可変絞り 1 7 Aを形成し、 この可変 絞り 1 7 Aは主スプール 4の図示右方の移動量に応じて全閉位置 から所定の最大開度まで開口面積を変化させる。

シー ト弁 3 0 0は第 1の実施例のシー ト弁 3 0 0と同じであり、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 5及び関連するパイ ロ ッ トライ ンは第 6の実施例のパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 5及び関連するパイ 口 ッ トライ ンと同じである。

第 2の方向切換弁装置 1 1 0 B及び他の方向切換弁装置の構成 も第 1の方向切換弁装置 1 1 O Aの構成と同じである。

以上のよ う に構成された本実施例の油圧制御弁装置 1 1 0にお いては、 シー ト弁 3 0 0に関し、 第 6の実施例と同様に第 1の実 施例で説明した （ 1 ) 〜 （ 1 2) 式及び第 6の実施例で説明した ( 1 6) 〜 （2 0 ) 式が成り立つ。 すなわち、 第 1の方向切換弁 装置 1 1 A 0のシー ト弁 3 0 0において、 シー ト弁体 2 0に形成 されたパイ ロ ッ ト流れ溝 3 1のラン ド部 3 2に対する開口面積 (制御可変絞り 3 3の開口面積） はシー ト弁体 2 0の移動量 （ス トローク） に応じて変化し、 シー ト弁体 2 0の移動量はパイ ロ ッ ト流れ溝 3 1 (制御可変絞り 3 3) を通過するパイロ ッ ト流量に 応じて決定される。 また、 パイロ ッ ト流量はパイ ロ ッ トスプール 弁 4 0 5の可変絞り 4 5の開口面積で決定される。 その結果と し て、 シー ト弁体 2 0の補助可変絞り 2 8を介してフ ィ ーダ通路 7 Cからフィ ーダ通路 2 3に流出するメ イ ン流量はそのパイロッ ト 流量に比例し、 メイ ン流量はパイロ ッ トスプール弁 4 0 5の可変 絞り 4 5の開口面積で決定される。

また、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 5において、 可変絞り 4 5の 開口面積は主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bの前後差圧を流量制限 信号と してそれに応じて変化するよう制御される。 以上により、 シー ト弁 3 0 0は、 パイ ロ ッ トライ ン 2 4 , 2 9 〜 3 1， 3 5〜 3 7 (図 4参照） 、 パイ ロッ トスプール弁 4 0 5 との組み合わせで、 ポンプ通路 5からフィ ーダ通路 7を介して主 可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bに供給される圧油の流量を主可変絞 り 1 6 Aまたは 1 6 Bの前後差圧 （流量制限信号） に応じて制限 し、 1対の負荷通路 6 A, 6 Bに流入する圧油の流量を補助的に 制御する補助流量制御機能を果たす。

また、 シー ト弁 3 0 0がロー ドチェ ッ ク機能を果たすこ と、 ハ ウジング 1 の高さ Lが増大しないこと、 構造がシンプルであるこ となどは第 1、 第 6の実施例と同様である。

したがって、 本実施例によれば、 スプールタイプでク ローズ ド センタータイプの流量制御弁であるスプール弁 2 0 0を備えた油 圧制御弁装置 1 1 0において、 制御精度の高い捕助流量制御機能 (圧力補償機能） が与えることができる。 また、 圧力補償機能及 びロー ドチヱ ッ ク機能があ にも係わらず圧力損失は増大せず、 少ないエネルギ損失でァクチユエ一夕を駆動することができる。 また、 ハウジングがコンパク トになり、 建設機械への搭載が容易 になると共に、 製作が容易になり、 弁装置の製作コス トを低減で ο

第 1 1の実施例

本発明の第 1 1の実施例を図 2 9及び図 3 0により説明する。 図中、 図 8及び図 9、 図 2 7及び図 2 8に示す部材と同等の部材 には同じ符号を付している。 本実施例は、 第 1 0の実施例に第 2 の実施例と同様の修正をし、 油圧制御弁装置 1 1 1 の第 1 の方向 切換弁装置 1 1 1 Aにおいて、 シー ト弁 3 0 1の通路 1 2 1 に逆 止弁 1 2 2を設置したものである。 また、 シー ト弁体 2 0に形成 されるパイ ロ ッ ト流れ溝 3 1 Aは、 図 1 0に F— Cで示したよう に、 シー ト弁体 2 0が閉弁位置にあるときに制御可変絞り 3 3 A が少し開く ようにラ ン ド部 3 2に対する位置関係が設定されてい る。 なお、 逆止弁の設置位置はパイロ ッ トライ ン上であればどこ でもよい。 本実施例によれば、 第 2の実施例と同様、 安定した パイ 口ッ ト流れの生成が可能となり、 流量制御精度が向上すると 共に、 制御可変絞り 3 3 Aの製作が容易となる。 また、 パイ口 ッ トライ ンからの僅かの圧油の漏れも完全に阻止し、 液密性の高い ロー ドチヱ ッ ク機能が得られる。

第 1 2の実施例

本発明の第 1 2の実施例を図 3 1及び図 3 2 によ り説明する。 図中、 図 2 3及び図 2 4、 図 2 7及び図 2 8、 図 2 9 に示す部材 と同等の部材には同じ符号を付している。 本実施例は、 第 1 0の 実施例に第 8の実施例と同様の修正をし、 油圧制御弁装置 1 1 2 のパイロッ トスプール弁 4 0 6において、 ボア 4 0の開口端をァ ジャ スタスク リ ュー 1 3 0で閉じ、 アジヤスタスク リ ュー 1 3 0 の頭部に操作部 1 3 1を設けたものである。

本実施例によれば、 第 8の実施例と同様、 油圧制御弁装置 1 1 2が駆動するァクチユエ一夕の種類、 その負荷の種類等の用途に 応じて最適の圧力補償特性及び流量特性を設定し、 操作性を向上 することができる。

第 1 3の実施例

本発明の第 1 3の実施例を図 3 3 によ り説明する。 図中、 図 2 5及び図 2 6、 図 2 7及び図 2 8、 図 2 9に示す部材と同等の部 材には同じ符号を付している。 本実施例は、 第 1 0の実施例に第 9の実施例と同様の修正をしたものであり、 パイロ ッ トスプール 弁の目標補償差圧設定手段と してばねの代わりに油圧力発生手段 を設け、 これに導入される圧力を可変にすることにより 目標捕償 差圧を調整可能と したものである。

すなわち、 図 3 3において、 本実施例の油圧制御弁装置 1 1 3 の方向切換弁弁装置 1 1 3 Aはパイロ ッ トスプール弁 4 0 7を有 し、 このパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 7は、 第 9の実施例とのパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 7 と同様に構成されている。

また、 受圧室 1 5 4に導入される一定圧力及び受圧室 1 5 0に 導入される可変圧力を発生するため、 第 9の実施例と同様に図 2 5 に示すパイ ロ ッ トポンプ 5 0 0、 電磁比例減圧弁 5 0 4、 制御 装置 5 0 6 Aが設けられている。

本実施例によれば、 第 9の実施例と同様に （ 2 1 ) 〜 （ 2 4 ) 式が成り立ち、 第 9の実施例と同様の効果が得られる。

すなわち、 本実施例においてもシー ト弁 3 0 1 は主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bに供給される圧油の流量を制限する補助流量制 御手段と して機能し、 このときの主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 B の前後差圧 P z — P Lは、 負荷圧力または供給圧力の変動に係わ らず付勢力 F hが指示する目標補償差圧に一致するよう制御され、 シー ト弁 3 0 1 は圧力補償機能を果たす。 すなわち、 シー ト弁 3 0 1 に圧力補償機能とロー ドチヱ ッ ク機能を持たせるとができる。 また、 本実施例では、 圧力 P cを調整するこ とにより上記付勢 力 F hが調整可能であり、 また圧力 P cの調整は制御装置 5 0 6、 電磁比例減圧弁 5 0 4等を使用するこ とにより容易にかつ制御性 よく行う ことができる。 したがって、 目標捕償差圧のより決め細 かい調整が可能であり、 これにより一層適切に主スプール弁 2 0 0の主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bを通過する流量 Q vを制御し、 ァクチユエ一夕の操作性を更に向上することができる。

第 1 4の実施例 本発明の第 1 4の実施例を図 3 4〜図 3 6によ り説明する。 図 中、 図 2 7及び図 2 8、 図 2 9に示す部材と同等の部材には同じ 符号を付している。 本実施例は、 パイ ロ ッ トスプール弁の目標捕 償差圧設定手段と してポンプ吐出圧力と最大負荷圧力との差の圧 力に基づく 付勢力を付与する手段を設けたものである。

図 3 4及び図 3 5において、 本実施例の油圧制御弁装置 1 1 4 は第 1の方向切換弁装置 1 1 4 A及び第 2の方向切換弁装置 1 1 4 Bを有し、 第 1の方向切換弁装置 1 1 4 Aは主スプール弁 2 0 4、 シー ト弁 3 0 1及びパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 8とを組み合 わせて構成されている。

すなわち、 図 3 4において、 ハウ ジング 1内にはボア 2 2 0力く 貫通形成され、 ボア 2 2 0内に主スプール弁 2 0 4の主スプール 2 2 1が摺動自在に挿入されている。 また、 ハウ ジング 1内には 図示しないァクチユエ一夕に接続される負荷ポー ト 6 a， 6 bを 有する負荷通路 6 A， 6 Bと、 ポンプポー ト 5 aを有するポンプ 通路 5と、 ポンプ通路 5から分岐し負荷通路 6 A， 6 Bに連絡可 能なフ ィ ーダ通路 7 ( 7 A, 7 B , 7 C ) とが形成されている。

ボア 2 2 0には、 第 2 7図に示す実施例と同様に、 環状のフ ィ ーダ通路 8 A, 8 B、 環状の負荷通路 9 A, 9 B、 環状の排出通 路 1 O A, 1 0 Bが形成され、 これらの通路の間にラ ン ド部 1 1 A, 1 1 B及び 1 1 B , 1 2 Bがそれぞれ形成されている。 また、 ボア 2 2 0の中央部には上記ポンプ通路 5が環状の通路と して形 成され、 ボンプ通路 5のポンプポー ト 5 aは油圧ポンプ 6 0 0に 接続されている （図 3 5参照） 。

主スプール 2 2 1にはノ ッチ 2 2 4 A, 2 2 4 B及びノ ッチ 2 2 5 A, 2 2 5 Bが形成されている。 ノ ッチ 2 2 4 Aは上記ラ ン ド部 1 1 Aと協働してフ ィ ーダ通路 8 Aと負荷通路 9 Aとの間に 位置するメ ータイ ンの主可変絞り 1 6 Aを形成し、 この可変絞り 1 6 Aは主スプール 2 2 1の図示右方の移動量に応じて全閉位置 から所定の最大開度まで開口面積を変化させる。 ノ ッチ 2 2 4 B は上記ラ ン ド部 1 1 Bと協働してフィ ーダ通路 8 Bと負荷通路 9 Bとの間に位置するメ ータイ ンの主可変絞り 1 6 Bを形成し、 こ の可変絞り 2 2 5 Bは主スプール 2 2 1の図示左方の移動量に応 じて全閉位置から所定の最大開度まで開口面積を変化させる。 ま た、 ノ ッチ 2 2 5 Bは上記ラ ン ド部 1 2 Bと協働して負荷通路 9 Bと排出通路 1 0 Bとの間に位置するメ ータァゥ 卜の主可変絞り 1 7 Bを形成し、 この可変絞り 1 7 Bは主スプール 2 2 1の図示 右方の移動量に応じて全閉位置から所定の最大開度まで開口面積 を変化させる。 ノ ッチ 2 2 5 Aは上記ラ ン ド部 1 2 Aと協働して 負荷通路 9 Aと排出通路 1 O Aとの間に位置するメ 一夕ァゥ トの 主可変絞り 1 7 Aを形成し、 この可変絞り 1 7 Aは主スプール 2 2 1の図示左方の移動量に応じて全閉位置から所定の最大開度ま で開口面積を変化させる。

また、 フ ィ ーダ通路 7 Cとフィ ーダ通路 7 A, 7 Bとの接続点 にはシー ト弁 3 0 1の弁体 （以下、 適宜シ一 ト弁体という） 2 0 が配置されている。 このシー ト弁 3 0 1の構成は図 2 9に示す第 2の実施例のものと同じであり、 説明は省略する。

また、 ラ ン ド部 1 1 A, 1 1 Bには負荷圧力を検出するための 環状の負荷検出室 2 3 0 A, 2 3 0 Bが形成され、 ハウジング 1 には負荷検出室 2 3 O A, 2 3 O Bにつながる負荷検出通路 2 3 1 A, 2 3 1 Bが形成されている。 負荷検出室 2 3 O Aは、 主ス プール 2 2 1が図示右方に移動したときに負荷通路 9 Aの負荷圧 力を取り出す位置に設けられ、 負荷検出室 2 3 0 Bは、 主スプ一 ル 2 2 1が図示左方に移動したときに負荷通路 9 Bの負荷圧力を 取り出す位置に設けられている。 また、 主スプール 2 2 1内には 通路 2 3 2 A , 2 3 3 A , 2 3 4 Aが形成され、 負荷検出室 2 3 O A及び負荷検出通路 2 3 1 Aは、 主スプール 2 2 1が中立位置 に戻ったときこれらの通路 2 3 2 A , 2 3 3 A , 2 3 4 Aを介し て排出通路 1 O A内に連通し、 検出した負荷圧力をタ ンク圧に低 下させる。 負荷検出室 2 3 0 B及び負荷検出通路 2 3 1 Bに対し ても主スプール 2 2 1内に同様な通路が設.けられている。 このよ うに主スプール 2 2 1の中立時に検出した負荷圧力を低下させる こ とによ り、 ロー ドセンシングタイプの油圧駆動装置に用いた場 合に、 中立時の油圧ポンプの吐出圧力の無駄な上昇を防止するこ とができる。

一方、 固定ブロ ッ ク 2にはパイロ ッ トスプール弁 4 0 8が組み 込まれている。 このパイロ ッ トスプール弁 4 0 8の構成は図 2 5 及び図 3 3に示した実施例のものに似ており、 その構成を拡大し て図 3 6に示す。 図中、 図 2 5に示す部材と同等の部材には同じ 符号を付している。

図 3 6において、 固定プロ ッ ク 2内にはボア 2 4 0が形成され、 このボア 2 4 0内に摺動自在にパイ ロ ッ トスプール弁 4 0 8のス プール （以下パイ ロッ トスプールという） 1 4 1が配置されてい る o

ボア 1 4 0には、 図 2 5に示した実施例と同様に、 環状の受圧 室 1 5 0、 環状の入口通路 1 4 2、 環状の出口通路 1 4 3、 環状 の通路 1 5 1、 環状の通路 1 5 3、 及びねじ孔 1 4 8が形成され ており、 ねじ孔 1 4 8にスク リ ュー 1 4 6が取り付けられ、 ボア 1 4 0の開口端を閉じている。 また、 スク リ ユー 1 4 6 とパイ口 ッ トスプール 1 4 1 との間に通路 1 5 3 と連通する受圧室 1 5 4 が形成され、 受圧室 1 5 4内に振動防止用の弱いばね 1 6 3が配 置されている。 入口通路 1 4 2 と出口通路 1 4 3 との間に形成さ れるラ ン ド部 1 4 4 とパイロ ッ トスプール 1 4 1 の傾斜部 1 4 1 d との間にパイ 口 ッ ト可変絞り 1 4 5が形成されている。 更に、 受圧室 1 5 0 と入口通路 1 4 2 との間には別の環状の通路 2 3 9 が形成されている。

パイロ ッ トスプール 1 4 1の内部には、 軸方向に伸び、 開口端 側に摺動可能なピス ト ン 1 5 7， 1 58が挿入された受圧室 24 0 , 24 1が形成され、 受圧室 24 0， 24 1はそれぞれ径方向 の通路 242， 24 3を介して通路 2 3 9 , 1 5 1と連通してい ο

固定ブロ ッ ク 2には、 ハウジング 1 に形成された通路 2 5 0を 介して受圧室 1 5 0をフィ ーダ通路 7 A, 7 Bに連通させる通路 2 5 1 と、 通路 1 5 3を負荷検出通路 2 3 1 A， 2 3 1 Bに連通 させる通路 2 5 2 とが形成され、 受圧室 1 5 0には通路 2 5 0， 2 5 1を介してフィ 一ダ通路 7 Aまたは 7 Bの圧力が導入され、 その圧力がパイ ロ ッ トスプール 1 4 1の閉弁方向に印加され、 受 圧室 1 5 4には負荷検出室 2 3 0 A, 2 3 0 B、 通路 2 3 1 A, 2 3 1 B、 通路 2 5 2及び通路 1 5 3を介して負荷通路 6 Aまた は 6 Bの圧力が導入され、 その圧力がパイロ ッ トスプール 1 4 1 の開弁方向に印加される。

また、 固定ブロ ッ ク 2には、 通路 1 5 1をポンプ通路 5に連通 させる通路 2 5 3 , 2 5 4 と、 負荷検出通路 2 3 1 A, 2 3 1 B に連通した通路 2 5 5 と、 図示しない方向切換弁の同様な負荷検 出通路に連通した通路 2 5 6 , 2 5 7 と、 通路 2 3 9に連通した 通路 2 5 8 , 2 5 9， 2 6 0 とが形成され、 通路 2 6 0 と通路 2 5 5 , 2 5 6 との間には通路 2 5 5 , 2 5 6の高圧側の圧力を通 路 2 6 0に取り出すシャ トル弁 2 6 1が配置されている。 受圧室 2 4 1にはこれら通路 2 5 3， 2 5 4及び通路 1 5 1， 2 4 3を 介してポンプポー トの供給圧力、 すなわち油圧ポンプの吐出圧力 が導入され、 その圧力がパイ ロ ッ トスプール 1 4 1の開弁方向に 印加される。 また、 受圧室 2 4 0には通路 2 5 5, 2 5 6, 2 5 7、 シャ トル弁 2 6 1、 通路 2 5 8， 2 5 9, 2 6 0及び通路 2 3 9, 2 4 2を介して複数のァクチユエ一夕の最大負荷圧力が導 入され、 その圧力がパイ ロ ッ トスプール 1 4 1の閉弁方向に印加 れ ο

固定ブロ ッ ク 2には更に、 通路 2 5 9に連通し最大負荷圧力を 外部に取り 出すための負荷検出ポー ト 2 6 2が形成されている。

また、 第 2の方向切換弁装置 1 1 4 Bは、 図 3 5に示すように、 第 1の方向切換弁装置 1 1 4 Aと実質的に同じ構造を しており、 同等の部材には同じ符号を付し、 説明は省略する。

以上のよ うに構成された油圧制御弁装置 1 1 4が用いられる油 圧駆動装置の回路構成を図 35に合わせて示す。 図 3 5において、 6 0 0は可変容量型の油圧ポンプであり、 その押しのけ容積は口 ― ドセンシングタイプのレギユ レ一夕 6 0 1によ り制御される。 油圧ポンプ 6 0 0の吐出管路 6 0 2は油圧制御弁装置 1 1 4のポ ンプポー ト 5 aに接続される。 また、 6 0 3， 6 0 4は油圧ァク チユエ一夕であり、 第 1の方向切換弁装置 1 1 4 Aの負荷ポー ト 6 a , 6 bは第 1のァクチユエ一夕 6 0 3にァクチユエ一夕ライ ン 6 0 5 A， 6 0 5 Bを介して接続され、 第 2のァクチユエ一夕 6 0 4は第 2の方向切換弁装置 1 1 4 Bの負荷ポー ト 6 a， 6 b にァクチユエ一夕ライ ン 6 0 6 A， 6 0 6 Bを介して接続されて いる。 更に、 第 1及び第 2の方向切換弁装置 1 1 4 A， 1 1 4 B のタ ンク ポー ト 8 5はタ ンク ポー ト 8 5を介してタ ンク 6 0 7に 接続されている。 通路 2 5 4には油圧ポンプ 6 0 0の吐出圧力が 導入され、 通路 2 6 0には油圧ァクチユエ一夕 6 0 3 , 6 0 4の 高圧側の負荷圧力が最大負荷圧力と して導入され、 更にそれぞれ 上記の受圧室 2 4 1， 2 4 0に導入される。

また、 レギユ レ一夕 6 0 1 にはパイ ロ ッ トライ ン 6 0 8を介し て油圧ポンプ 6 0 0の吐出圧力が導入され、 負荷検出ポ一 ト 2 6 2に接続されたパイロ ッ ト ライ ン 6 0 9を介して最大負荷圧力が 導かれる。 レギユ レ一夕 6 0 1 は公知のごと く、 このポンプ吐出 圧力及び最大負荷圧力に基づいてそれらの差圧が所定の値を保つ ように油圧ポンプ 6 0 0の押しのけ容積を制御する。

したがって、 パイ ロ ッ トスプール弁 4 0 8において、 受圧室 2 4 0に導入されたポンプ吐出圧力と受圧室 2 4 1 に導入された最 大負荷圧力との差の圧力による付勢力が図 2 7に示す第 1 0の実 施例の目標補償差圧設定手段と してのばね 4 7のプリセッ ト力の 代わりに作用し、 第 1 0の実施例と同様にシ一 ト弁 3 0 1 に圧力 捕償機能及びロー ドチユ ッ ク機能を持たせることができる。

すなわち、 受圧室 1 5 0， 1 5 4の受圧面積を同一と し、 受圧 室 2 4 0 , 2 4 1の受圧面積を同一と し、 第 1 0の実施例と同様 にフィ ーダ通路 7 A , 7 B内の圧力及び負荷圧力をそれぞれ P z , P L と し、 油圧ポンプ 6 0 0の吐出圧力を P p、 最大負荷圧力を P L S m a x とすると、 パイ ロ ッ トスプール 1 4 1 にかかる力の 釣り合いは、 第 1 0の実施例に係わる前述の （ 1 3 ) 式と同様に、

P p + P L = P z + P L S m a x - ( 2 5 ) で表現される。

この （ 2 5 ) 式を変形して、

P z - P L = P p - P L S m a x = F d - ( 2 6 ) したがって、 ポンプ吐出圧力と最大負荷圧力との差圧が流量設定 手段の付勢力 F d となる。 また、 前述の （ 1 2) 式及びこの （2 6) 式を用いて、 主可変 絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bを通過するときの流量と前後差圧との関 係を表わす前述の （ 1 8) 式を変形すると、 パイ ロ ッ ト流量 q s と付勢力 F dとの関係は、

q s = C 4 · AZ ( 1 + α ) · F d ^1/2 - (2 7) と表わされる。 （2 6) 式を用いて （ 1 8) 式を変形すると、 ポ ンプポー 卜から負荷ポー トに供給される流量 Q vは、

Q V = C 4 · A · F d ^1/2 - (2 8) で表わされる。 すなわち、 第 1の実施例と同様に、 主スプール弁 2 0 4の主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bを通過する流量 Q vが、 供給圧力及び負荷圧力と無関係に付勢力 F dと主可変絞り 1 6 A または 1 6 Bの開口面積 Aで決定され、 このときの主可変絞りの 前後差圧 P z — P Lは上記 （2 6) 式より付勢力 F dに相当する 値となる。

したがって、 本実施例においてもシ一 ト弁 3 0 1は主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bに供給される圧油の流量を制限する捕助流量 制御手段と して機能し、 このときの主可変絞り 1 6 Aまたは 1 6 Bの前後差圧 P z — P Lは、 負荷圧力または供給圧力の変動に係 わらず付勢力 F dにより設定される目標補償差圧に一致するよう 圧力捕償制御される。 すなわち、 シー ト弁 3 0 1に圧力補償機能 と口一 ドチヱ ッ ク機能を持たせるとができる。

また、 本実施例では、 第 1及び第 2の方向切換弁装置 1 1 4 A， 1 1 4 Bの主可変絞りの前後差圧の目標値 （目標補償差圧） が、 ロー ドセンシング制御される油圧ポンプ 6 0 0の吐出圧力と最大 負荷圧力との差圧による同じ付勢力 F dにより設定されるので、 油圧ァクチユエ一夕 6 0 3, 6 0 4の複合駆動中、 油圧ポンプ 6 0 0の吐出流量が不足した場台は、 ポンプ吐出圧力と最大負荷圧 力との差圧が減少し、 主可変絞りの前後差圧の目標値も 2つの方 向切換弁で共通に小さ く なる。 したがって、 特開昭 6 0 - 1 1 7 0 6号公報に記載の油圧駆動装置と同様に、 軽負荷側のァクチュ ェ一ダに多く の圧油が供給されて重負荷側のァクチユエ一夕が駆 動されなく なる問題を解決し、 適正な複合動作が可能となる。 産業上の利用可能性.

本発明によれば、 油圧ショベル等の建設機械に用いられる油圧 制御弁装置及び油圧駆動装置において、 長年の実績から信頼性が 高く、 設計も し易いスプールタイプの流量制御弁を用い、 圧力損 失の増大や構造の大型化を伴う ことなく制御精度の高い捕助流量 制御機能を持たせることができる。

また、 センターバイパスタイプの流量制御弁を備えた油圧制御 弁装置及び油圧駆動装置において、 複数のァクチユエ一夕を同時 に駆動する複合操作におい τ;目的とする流量制御弁のみへの供給 流量を補助的に制御でき、 複合操作性を向上することができる。 更に、 セ ンターバイパスタイプの流量制御弁を備えた油圧制御 弁装置及び油圧駆動装置において、 圧力補償機能を持ち、 複合操 作性を向上することができる。

また、 ク ローズ ドセンタータイプの流量制御弁を備えた油圧制 御弁装置及び油圧駆動装置において、 圧力捕償機能を持ちかつ圧 力損失の増大や構造の大型化を回避することができる。

Claims

請求の範囲

1. ハウジング（1) と、 前記ハウジング内に形成されたポンプ 通路（5) と、 前記ハウジング内に組み込まれた少なく とも 1つの 方向切換弁手段（ ; 1(ΠΑ; 2A; ; 105A; 6A; 7A; 10 ; 110 A; 111A;112A; 1UA; 114A)とを備え、 前記方向切換弁手段は、 1対 の主可変絞り （16A， 16B) を形成するよう前記ハウジング内に摺動 自在に配置され流量制御弁（2Q0A;2()U;2()();2M) を構成する主ス プール UA;4;221) と、 前記ハウジング内に形成され、 前記ポンプ 通路から前記 1対の主可変絞りに圧油を供給する フ ィ 一ダ通路（7 ) と、 前記ハウジング内に形成され、 前記 1対の主可変絞りを通 過した圧油がそれぞれ流入する 1対の負荷通路（6A, ) とを有す る油圧制御弁装置において、

前記方向切換弁手段（100A.; 1Q1A; 102A; 103A; 105A; 106A; 1ΠΑ; 10 ; 110A;111A; 112A; 113A; U )は、 前記ポンプ通路（5) から前記 フィ ーダ通路（7) を介して前記 1対の主可変絞り （16A, 16B) に供 給される圧油の流量を制限し、 前記 1対の負荷通路（6A， 6B) に流 入する圧油の流量を補助的に制御する補助流量制御手段を更に有 し、 前記補助流量制御手段は、

( a ) 前記フ ィ ーダ通路に配置されたシー ト弁（3 , 301) であ つて、 前記ハウジング（1) 内に移動自在に配置され、 前 記フィ 一ダ通路に補助可変絞り （28)を形成するシー ト弁 体（20)と、 前記シー ト弁体に形成され、 該シー ト弁体の 移動量に応じて開口面積を変化させる制御可変絞り （33) とを有するシー ト弁（300;301) と ；

( b ) 前記フ ィ ーダ通路の前記補助可変絞り （28)より上流側（7 C)を前記制御可変絞りを介して前記フィ 一ダ通路の下流 側（7Α， Π) に連絡し、 それを流れる圧油の流量によって 前記シー ト弁体の移動量を決定するパイロ ッ トライ ン （2 4, 29 - 31, 35 - 3 ?)と ；

( c ) 前記パイ ロ ッ ト ライ ンに配置されたパイ ロ ッ ト可変絞り U 5)及び流量制限信号を入力する手段（800 ; 52 - 59 ;159, 5 4-59;231A, 231B, 251, 252 ) を有し、 前記入力された流量 制限信号に応じてそのパイロ ッ ト可変絞りの開口面積を 変化させパイ ロ ッ ト ラ イ ンを流れる圧油の流量を制御す るパイ 口 ッ ト流量制御手段 00; 401 ;403 ;405 ;406 ;407 ;4 08) と ；

を備えることを特徴とする油圧制御弁装置。

2. 請求項 1記載の油圧制御弁装置において、 前記方向切換弁 手段（100A;101A;102A;103A;.105A;106A;107A;108A;110A;111A;112 A; 1UA; 114A)は、 前記シー ト弁体（300； 3G1) をばね （25)を介して 前記ハウジング（1) 内に保持する固定ブロ ッ ク （2) を更に有し、 前記パイ口 ッ ト流量制御手段は前記固定プロ ッ ク に組み込まれた パイ ロ ッ ト スプール弁（400； 401； 403； 405； 406； 407； 4 ) を含むこ とを特徴とする油圧制御弁装置。

3. 請求項 2記載の油圧制御弁装置において、 前記パイ 口 ッ ト スプール弁 (400 ;401 ;403 ;405 ;406 ;407 ;408) は前記主スプール (4 A； 4； 221 )と平行に配置されたパイロ ッ トスプール 1； 820； 3； 94 1;141)を含むことを特徵とする油圧制御弁装置。

4. 請求項 1記載の油圧制御弁装置において、 前記シー ト弁体 ( 300, 301 ) は前記主スプール（4A;4;221)に直交するよう配置され ていることを特徴とする油圧制御弁装置。

5. 請求項 1記載の油圧制御装置において、 前記フ ィ ーダ通路

(7) は、 前記補助可変絞り （28)より上流側に位置し前記ポンプ通 路（5) に連通する第 1の通路部分（7C)と、 前記フィ ーダ通路の前 記補助可変絞りより下流側で前記第 1の通路部分の両側に位置し それぞれ前記 1対の主可変絞り （16A, 16B) に連通する第 2及び第

3の通路部分 ΠΑ, Π) とを有し、 前記シー ト弁（300 ;301) はこの 第 1の通路部分と第 2及び第 3の通路部分との接続点（23)に配置 されているこ とを特徵とする油圧制御弁装置。

6. 請求項 1記載の油圧制御弁装置において、 前記制御可変絞 り （33)はシー ト弁（301) の全閉位置でわずかに開く ように開度特 性が設定され、 前記方向切換弁手段（ 1A; 1ϋ2Α; 3Α; 1G6A; 1ϋ7Α; 108Α;111Α;112Α;113Α;1ΠΑ) は、 前記パイロッ トライ ン （24, 29 - 3 1， 35 - 37 )に配置され、 圧油の逆流を防止する逆止弁（122) を更に 有することを特徴とする油圧制御弁装置。

7. 請求項 6記載の油圧制御弁装置において、 前記逆止弁（122 ) は前記シー ト弁体（20)内に組み込まれていることを特徵とする 油圧制御弁装置。

8. 請求項 1 〜 6のいずれか 1項記載の油圧制御弁装置におい て、 前記ハウジング（1) 内に組み込まれた複数のスプールタイプ の方向切換弁手段 UNA- 10QC;1()1A;1D2A;103A;1()5A- 1Q5C;106A; 1 07A;108A;110A, 110A; 111A, 111B; 112A, 112B;113A, 113B; 114A, 114B ) を備え、 その内の少な く と も 1つ （100A;101A;102A;103A;105A; 106A;1 A;10 ;U0A;111A;112A;113A;114A)が前記補助流量制御 手段（300, 400, etc. )を有する方向切換弁手段であるこ とを特徴と する油圧制御弁装置。

9. 請求項 1記載の油圧制御弁装置において、 前記パイロ ッ ト 流量制御手段（4 ;4()1;4Π) の入力手段は、 前記流量制限信号と して前記方向切換弁手段（10 ; 101 A ;102Α; 10 ) の外部で作られ た油圧信号を入力する通路（800 ) を有することを特徴とする油圧 制御弁装置。

1 0. 請求項 1記載の油圧制御弁装置において、 前記パイロ ッ ト流量制御手段 U05;4 ;4 ;4 ) の入力手段は、 前記流量制限 信号と して前記 1対の主可変絞りの前後差圧を導入する通路（52- 59:159, 54-59;231A, 231B, 25.1, 252 ) を有することを特徴とする油 圧制御弁装置。

1 1. 請求項 1記載の油圧制御弁装置において、 前記パイ口 ッ ト流量制御手段（400;401;4(Π;405;4()6;4(Π;408) は、 前記パイ口 ッ ト可変絞り （45)を形成するパイ ロ ッ トスプール（ ; 820 ;843 ;94 1;1 )と、 このパイロ ッ トスプールに所定の付勢力を開弁方向に 付与する第 1の付勢手段（47 ;821 ;844; 150, 154; 240, 2 )と、 前記 入力手段（800 ;52 - 59 ;159, 54- 59 ;231 A, Π1Β， 251, 252) に接続され、 前記パイ 口 ッ トスプールに前記流量制限信号に応じた付勢力を閉 弁方向に付与する第 2の付勢手段（50, 51 ;155, 156 ;150, 154) とを 含むこ とを特徴とする油圧制御弁装置。

1 2. 請求項 1 1記載の油圧制御弁装置において、 前記第 1の 付勢手段は、 前記パイ ロ ッ トスプール（41;Π0;843; 1)を所定の プリセッ ト力で開弁方向に付勢するばね （47)を有することを特徴 とする油圧制御弁装置。

1 3. 請求項 1 2記載の油圧制御弁装置において、 前記パイ口 ッ ト流量制御手段（406) は、 前記ばね（47)のプリセッ トカを外部 から調整可能とする操作手段（130, 131) を更に含むことを特徴と する油圧制御弁装置。

1 4. 請求項 1 1記載の油圧制御弁装置において、 前記第 1の 付勢手段は、 前記パイ ロ ッ トスプール （Π0; 3;141) に開弁方向 の所定の油圧力を作用させる少なく と も 1つの受圧室（Π1;844;1 50, 154:240, 241 ) を有することを特徴とする油圧制御弁装置。

1 5. 請求項 1 1記載の油圧制御弁装置において、 前記第 2の 付勢手段は、 前記パイ ロ ッ トスプール U1 ;Π0; 3 ;941； Π1)に前 記流量制限信号に基づく 閉弁方向の油圧力を作用させる少なく と も 1つの受圧室（50, 51;155, 156;150, 154) を有することを特徴と する油圧制御弁装置。

1 6. 請求項 1 1記載の油圧制御弁装置において、 前記入力手 段は、 前記流量制限信号と して前記方向切換弁手段（100Α;101Α;1 02Α;103Α) の外部で作られた油圧信号を前記第 2の付勢手段（50) に導入する通路（800) を有することを特徵とする油圧制御弁装置。

1 7. 請求項 1 6記載の油圧制御弁装置において、 前記第 1の 付勢手段は、 前記 1対の主可変絞り （ A， 1 ) の入口圧力が導入 される受圧室（821) を有することを特徴とする油圧制御弁装置。

1 8. 請求項 1 6記載の油圧制御弁装置において、 前記第 1の 付勢手段は、 前記ポンプ通路（5) の圧力が導入される受圧室（844 ) を有することを特徴とする油圧制御弁装置。

1 9. 請求項 1 1記載の油圧制御弁装置において、 前記入力手 段は、 前記流量制限信号と して前記 1対の主可変絞り （16A， 16B) の前後差圧を前記第 2の付勢手段（50, 51 ;155, 156 ;150， 154) に導 入する通路（ 52 - 59;159, 54 - 59;231Α, Π1Β, 251, 252) を有し、 前記 第 1の付勢手段（Π; 15 ΰ, 154; G, 241)が付与する所定の付勢力は 前記 1対の主可変絞りの前後差圧に対する目標補償差圧を設定す ることを特徵とする油圧制御弁装置。

2 0. 請求項 1 9記載の油圧制御弁装置において、 前記目標補 償差圧を設定する所定の付勢力は一定であることを特徴とする油 圧制御弁装置。

2 1. 請求項 1 9記載の油圧制御弁装置において、 前記目標補 償差圧を設定する所定の付勢力は可変であることを特徵とする油 圧制御弁装置。

2 2. 油圧ポンプ（ 700 ) と ； 前記油圧ポンプから吐出される圧 油により駆動される複数の油圧ァクチユエ一夕 （701-703) と ； そ れぞれ操作信号に応じて操作され、 前記複数の油圧ァクチユエ一 夕に供給される圧油の流量をそれぞれ制御するスプールタイプの 流量制御弁（20GA)を備えた少なく とも第 1及び第 2の方向切換弁 手段（1 A- 1 C;101A; 102A;103A)を備え、 少なく と も第 1の方向 切換弁手段（1 Α;1ΰ1Α;102Α;1ΠΑ) が前記補助流量制御手段（300 , 00, etc. )を有する方向切換弁手段である請求項 1記載の油圧制 御弁装置（100 ;101 ;102 ;103) と ； 前記流量制限信号を前記第 1の 方向切換弁手段の外部で生成し、 これを前記パイ ロ ッ ト流量制御 手段 U00;401 ;403) の入力手段（800) に導入する信号生成伝達手 段（ 2, 803 ;500 - 507 ) と ； を備えることを特徴とする油圧駆動装

2 3. 請求項 2 2記載の油圧駆動装置において、 前記信号生成 伝達手段は、 前記第 2の方向切換弁手段（100 B)に与えられる操作 信号を検出する手段（802) と、 この操作信号を前記流量制限信号 と して前記パイ ロ ッ ト流量制御手段（400 ;401 ;403 ) の入力手段（8 00) に導入する手段（803 ) を有するこ とを特徴とする油圧駆動 装置。

2 4. 請求項 2 2記載の油圧駆動装置において、 前記信号生成 伝達手段は、 オペレータにより操作され設定信号を出力する設定 手段（5Π) と、 前記設定信号に応じた制御信号を生成する手段（5 00 - 504, 506 ) と、 この制御信号を前記流量制限信号と して前記パ ィロ ッ ト流量制御手段（4 ) の入力手段（800) に導入する手段（5 05) とを有することを特徴とする油圧駆動装置。

2 5. 請求項 2 2記載の油圧駆動装置において、 前記信号生成 伝達手段は、 オペレータにより操作され設定信号を出力する手段 ( 507 ) と、 前記第 2の方向切換弁手段（1 B)に与えられる操作信 号と前記設定信号とに応じた制御信号を生成する手段（ 500 - 504， 5 06, 510-511) と、 この制御信号を前記流量制限信号と して前記パ ィ ロ ッ ト流量制御手段 U00) の入力手段（800) に導入する手段（5 05) とを有することを特徴とする油圧駆動装置。

2 6. 請求項 2 2記載の油圧駆動装置において、 前記流量制御 弁はセ ンタ一バイパスタイプのスプール弁（200 A)であるこ とを特 徴とする油圧駆動装置。

2 7. 油圧ポンプ（700) と ； 前記油圧ポンプから吐出される圧 油により駆動される複数の油圧ァクチユエ一夕 （701-703) と ； そ れぞれ操作信号に応じて操作され、 前記複数の油圧ァクチュエー 夕に供給される圧油の流量をそれぞれ制御するスプールタイプの 流量制御弁（201 A)を備えた少なく とも第 1及び第 2の方向切換弁 手段（105A- 105C; 106A; 107A;.10 )を備え、 少なく と も第 1の方向 切換弁手段（105A;1 A;107A;108A) が前記補助流量制御手段（300 , 00, etc.)を有する方向切換弁手段である請求項 1記載の油圧制 御弁装置（105 ;106 ;107 ;108) と ； を備え、 前記パイ ロ ッ ト流量制 御手段 U05;4 ;407) の入力手段は、 前記流量制限信号と して前 記第 1の方向切換弁手段に係わる流量制御弁の 1対の主可変絞り (16A, 16B) の前後差圧を導入する通路（ 52 - 59;159， 54- 59) を有す ることを特徴とする油圧駆動装置。

2 8. 請求項 2 7記載の油圧駆動装置において、 前記流量制御 弁はセンターバイパスタイプのスプール弁 （201A)である こ とを特 徵とする油圧駆動装置。

2 9. 油圧ポンプ（600) と ； 前記油圧ポンプから吐出される圧 油により駆動される複数の油圧ァクチユエ一夕 （ 603, 604) と ； そ れぞれ操作信号に応じて操作され、 前記複数の油圧ァクチュエー タに供給される圧油の流量をそれぞれ制御するスプールタイプの 流量制御弁（200; 2 M) を備えた少なく と も第 1及び第 2の方向切 換弁手段 (110A, 110Β;111Α, 111B;112A, 112B;113A, 113B;114A, 114B ) を備え、 これら第 1及び第 2の方向切換弁手段がそれぞれ前記 補助流量制御手段（300, 400, etc. )を有する方向切換弁手段である 請求項 1記載の油圧制御弁装置（110 ;111 ;112 ;113 ;114) と ； を備 え、 前記パイ ロ ッ ト流量制御手段（405;406;4Π;4 ) の入力手段 は、 前記流量制限信号と して対応する方向切換弁手段に係わる流 量制御弁の 1対の主可変絞り （16A, B) の前後差圧を導入する通 路（52 - 59 ;159, 54 - 59 ;231 Α， Π1Β, 251, 252 ) を有するこ とを特徴と する油圧駆動装置。

3 0. 請求項 2 9記載の油圧駆動装置において、 前記流量制御 弁はク ローズ ドセンタータイプのスプール弁（2 ;204) であるこ とを特徴とする油圧駆動装置。

3 1. 請求項 2 7または 2 9記載の油圧駆動装置において、 前 記パイロ ッ ト流量制御手段（405 ;406 ;407 ;408 ) は、 前記パイロッ ト可変絞り （45)を形成するパイロ ッ トスプール （941； 141) と、 こ のパイ ロ ッ ト スプールに所定の付勢力を開弁方向に付与する第 1 の付勢手段（47 ;150, 154 ;240, 241)と、 前記入力手段（52 - 59； 159, 5 4-59;231A, 231B, 251, 252 ) に接続され、 前記パイロ ッ ト スプール に前記 1対の主可変絞り （16 Α, 16 Β) の前後差圧に応じた付勢力を 閉弁方向に付与する第 2の付勢手段（50, 51 ;155, 156 ;150， 154) と を含むことを特徴とする油圧駆動装置。

3 2. 請求項 3 1記載の油圧駆動装置において、 可変圧力を生 成しこれを前記第 1の付勢手段に導入する手段（5 - 506 A)を更に 備え、 前記第 1の付勢手段は、 前記パイ ロッ ト スプール（U1) に その可変圧力に応じた油圧力を前記所定の付勢力と して作用させ る油圧室（154) を有することを特徴とする油圧駆動装置。

3 3. 請求項 3 1記載の油圧駆動装置において、 前記複数の油 圧ァクチユエ一夕 （603, 6 ) の負荷圧力のうちの最大負荷圧力を 検出する手段（261) と、 前記油圧ポンプ（ 600 ) の吐出圧力と前記 最大負荷圧力を前記第 1の付勢手段に導入する手段（258, 260， 253 , 254 ) とを備え、 前記第 1の付勢手段は、 前記パイ ロ ッ トスプー ルにその吐出圧力と最大負荷圧力との差圧に応じた油圧力を前記 所定の付勢力と して作用させる少なく とも 1つの油圧室（240, 241 ) を有するこ とを特徴とする油圧駆動装置。