WO2020044701A1 - 流体圧制御装置 - Google Patents

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WO2020044701A1
WO2020044701A1 PCT/JP2019/022001 JP2019022001W WO2020044701A1 WO 2020044701 A1 WO2020044701 A1 WO 2020044701A1 JP 2019022001 W JP2019022001 W JP 2019022001W WO 2020044701 A1 WO2020044701 A1 WO 2020044701A1
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WO
WIPO (PCT)
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passage
valve
pilot
pressure control
chamber
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/022001
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敬一 松崎
福島　亮
Original Assignee
Ｋｙｂ株式会社
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Publication date
Application filed by Ｋｙｂ株式会社 filed Critical Ｋｙｂ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor

Definitions

  • the present invention relates to a fluid pressure control device that controls the operation of a hydraulic working device or the like.
  • JPH10-246206A has a pair of actuator ports communicating with the actuators, a spool for controlling the communication between the pair of actuator ports, the hydraulic pump and the tank, and a lock provided in an oil passage on one actuator port side.
  • a fluid pressure control device including a valve mechanism is disclosed.
  • the lock valve mechanism has a seat valve that opens and closes an oil passage, and a pilot valve portion that connects a back pressure chamber of the seat valve to either the outlet side of the seat valve or the tank.
  • JP2010-127373A has a pair of actuator ports communicating with an actuator, a spool for controlling the communication between the pair of actuator ports, the hydraulic pump and the tank, and a pressure in a pressure chamber provided at both ends of the spool.
  • a fluid pressure control device including a pair of electromagnetic proportional valves is disclosed.
  • the electromagnetic proportional valve has a valve body that connects the pressure chamber to a hydraulic pump or a tank, and a solenoid that displaces the valve body.
  • An object of the present invention is to provide a compact fluid pressure control device.
  • a valve body a back pressure chamber defined on a back surface of the valve body, a switching valve for switching supply and discharge of a working fluid to and from the back pressure chamber, and the switching valve.
  • Flip anda Sabudoren passageway working fluid flows discharged from the back pressure chamber, said Sabudoren passage is connected to the main drain passage.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a hydraulic shovel to which a fluid pressure control device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the fluid pressure control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view of the fluid pressure control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG.
  • the fluid pressure control device 100 is applied to an industrial machine such as a construction machine or a machine tool having a fluid pressure cylinder for driving a load such as a movable member, and controls the expansion and contraction operation of the fluid pressure cylinder.
  • an industrial machine such as a construction machine or a machine tool having a fluid pressure cylinder for driving a load such as a movable member
  • controls the expansion and contraction operation of the fluid pressure cylinder a case where the fluid pressure control device 100 controls the expansion and contraction operation of the fluid pressure cylinder provided in the hydraulic excavator 1 which is a construction machine will be described.
  • the hydraulic excavator 1 includes a traveling unit 2 of a crawler type, a pivoting unit 3 that is pivotably provided above the traveling unit 2, and a digging unit 5 that is provided at a front center of the pivoting unit 3.
  • the swivel section 3 is provided with a cabin 3a on which an operator boards.
  • the traveling unit 2 travels the hydraulic excavator 1 by driving a pair of left and right crawlers 2a by a traveling motor (not shown).
  • the turning unit 3 is driven by a turning motor (not shown) and turns left and right with respect to the traveling unit 2.
  • the excavating portion 5 is provided with a boom 6 that is swingably mounted around a horizontal axis extending in the left-right direction of the turning portion 3, an arm 7 that is swingably mounted on a tip of the boom 6, and a swingable tip of the arm 7. And a bucket 8 for excavating earth and sand, etc., attached to the
  • the excavation unit 5 also includes a boom cylinder 10 for rotating the boom 6 up and down, an arm cylinder 11 for rotating the arm 7 up and down, and a bucket cylinder 12 for rotating the bucket 8.
  • the boom cylinder 10 is connected to the cylinder 20 through which hydraulic oil as a working fluid enters and exits, a piston rod 22 provided to be reciprocally movable within the cylinder 20, and slidably housed within the cylinder 20. And a piston 21 with a single rod.
  • the interior of the cylinder 20 is partitioned by the piston 21 into two hydraulic chambers, a rod-side chamber 20a and a non-rod-side chamber 20b as a load-side pressure chamber.
  • the boom cylinder 10 expands and contracts by supplying and discharging hydraulic oil to and from the rod-side chamber 20a and the non-rod-side chamber 20b, and displaces the boom 6, which is the load W, the arm 7 connected to the boom 6, and the like.
  • the fluid pressure control device 100 includes a pump 101 that supplies hydraulic oil to the boom cylinder 10 and a control valve 31 that controls expansion and contraction of the boom cylinder 10 by switching between supply and discharge of hydraulic oil to and from the boom cylinder 10.
  • the pump 101 is driven by an engine or an electric motor (not shown), pressurizes the hydraulic oil stored in the tank 103 to a predetermined pressure, and discharges the hydraulic oil to the supply passage 104.
  • control valve 31 and the pump 101 are connected by a supply passage 104, and the control valve 31 and the tank 103 are connected by a discharge passage 105. Further, the control valve 31 and the non-rod side chamber 20b of the boom cylinder 10 are connected by a first main passage 24 as a main passage, and the control valve 31 and the rod side chamber 20a of the boom cylinder 10 are connected by a second main passage 25. You.
  • the control valve 31 has three positions: a neutral position 31a for stopping the operation of the boom cylinder 10, an extension position 31b for extending the boom cylinder 10, and a contraction position 31c for contracting the boom cylinder 10.
  • the position of the control valve 31 depends on the pilot pressure guided from the pilot pump 102 as a working fluid supply source to the first pilot chamber 32a through the first pilot pressure control valve 71 and the pilot pressure from the pilot pump 102 through the second pilot pressure control valve 72. Switching is performed according to the pilot pressure guided to the second pilot chamber 32b.
  • the position of the control valve 31 is switched to the extended position 31b, and the hydraulic oil discharged from the pump 101 is passed through the first main passage 24 to the opposite rod side chamber.
  • the hydraulic oil in the rod side chamber 20a is supplied to the tank 103 through the second main passage 25 while being supplied to the tank 20b. Accordingly, the boom cylinder 10 extends, and the boom 6 rotates upward about the base end portion connected to the turning portion 3.
  • the expansion and contraction operation of the boom cylinder 10 is controlled by switching the position of the control valve 31 to switch the supply and discharge of the hydraulic oil to and from the boom cylinder 10.
  • a pilot pump 102 that supplies hydraulic oil to the first pilot pressure control valve 71 and the second pilot pressure control valve 72 is driven by an engine or an electric motor (not shown) together with the pump 101 to supply hydraulic oil stored in a tank 103 to a predetermined amount. And discharges to the pilot passage 106.
  • the pump 101 may also serve as the pilot pump 102.
  • the first pilot pressure control valve 71 and the second pilot pressure control valve 72 that generate the pilot pressure are proportional solenoid type electromagnetic pressure reducing valves capable of reducing the pressure of the hydraulic oil supplied from the pilot pump 102 to an arbitrary pressure. is there.
  • a drive current is supplied to the first pilot pressure control valve 71 and the second pilot pressure control valve 72 from a controller (not shown) according to the operation amount and operation speed of an operation lever (not shown) operated by a crew member.
  • the first pilot pressure control valve 71 the pressure of the hydraulic oil supplied through the first pilot passage 106a branched from the pilot passage 106 is reduced according to the drive current supplied from the controller. Specifically, the first pilot pressure control valve 71 allows or blocks communication between the first pilot passage 106a and the first pilot chamber 32a, and also allows communication between the first pilot chamber 32a and the first main drain passage 107a. The pressure of the hydraulic oil supplied from the pilot pump 102 is reduced by permitting or shutting off the pressure, and the magnitude of the pressure in the first pilot chamber 32a is set to a predetermined magnitude. Hydraulic oil discharged from the first pilot chamber 32a through the first pilot pressure control valve 71 at the time of pressure reduction is returned to the tank 103 through the first main drain passage 107a that is always in communication with the tank 103.
  • the second pilot pressure control valve 72 the pressure of the hydraulic oil supplied through the second pilot passage 106b branched from the pilot passage 106 is reduced according to the drive current supplied from the controller. Specifically, the second pilot pressure control valve 72 allows or blocks communication between the second pilot passage 106b and the second pilot chamber 32b, and also allows communication between the second pilot chamber 32b and the second main drain passage 107b. By allowing or shutting off, the pressure of the hydraulic oil supplied from the pilot pump 102 is reduced, and the magnitude of the pressure in the second pilot chamber 32b is set to a predetermined magnitude.
  • Hydraulic oil discharged from the second pilot chamber 32b through the second pilot pressure control valve 72 at the time of pressure reduction is returned to the tank 103 through the second main drain passage 107b constantly communicating with the tank 103.
  • the first main drain passage 107a and the second main drain passage 107b are integrated into one main drain passage 107 before reaching the tank 103.
  • the fluid pressure control device 100 further includes a load holding mechanism 40 interposed in the first main passage 24.
  • the load holding mechanism 40 prevents the boom cylinder 10 from contracting by the load W when the control valve 31 is at the neutral position 31a and the boom cylinder 10 is stopped, and causes the boom cylinder 10 to hold the load W. Is provided.
  • the load holding mechanism 40 includes an operation check valve 41 interposed in the first main passage 24, and a switching valve 46 for switching the operation of the operation check valve 41.
  • the operation check valve 41 includes a valve element 42 that opens and closes the first main passage 24, a seat portion 45 on which the valve element 42 is seated, a back pressure chamber 43 defined on the back surface of the valve element 42, and a back pressure chamber 43. And a spring 44 housed in the housing. The pressure in the back pressure chamber 43 and the urging force of the spring 44 act in a direction to close the valve body 42, that is, a direction in which the valve body 42 is seated on the seat portion 45.
  • the first main passage 24 is separated into the control valve-side first main passage 24a and the cylinder-side first main passage 24b. Further, when the valve element 42 is seated on the seat portion 45, the flow of hydraulic oil from the opposite rod side chamber 20b to the control valve 31 is shut off, so that the operation check valve 41 functions as a shutoff valve. As described above, the operating check valve 41 prevents the operating oil in the non-rod side chamber 20b from leaking through the first main passage 24, and the load generated in the non-rod side chamber 20b by the load of the load W acting on the boom cylinder 10. It is possible to hold the pressure.
  • the switching valve 46 is connected to the back pressure chamber 43 of the operation check valve 41 through the back pressure passage 50.
  • the switching valve 46 is connected to the cylinder-side first main passage 24b through a branch passage 24c branched from the cylinder-side first main passage 24b, and connected to the first main drain passage 107a through the sub-drain passage 51.
  • the switching valve 46 is a two-position switching valve having a first position 46a and a second position 46b, and the position of the switching valve 46 is switched according to the pilot pressure supplied to the pilot chamber 47.
  • the pilot chamber 47 is connected to a switching control valve 108 through a switching passage 109.
  • the switching control valve 108 is an electromagnetic switching valve having a first position 108a and a second position 108b, and the position of the switching control valve 108 is switched by supplying a drive current from a controller (not shown).
  • the position of the switching control valve 108 is the first position 108a, and the switching passage 109 communicates with the tank 103.
  • the pressure in the pilot chamber 47 decreases to substantially the same level as the pressure in the tank 103.
  • the position of the switching valve 46 is changed by the urging force of the spring 48. , The first position 46a.
  • the position of the switching control valve 108 becomes the second position 108b, and the switching passage 109 communicates with the third pilot passage 106c branched from the pilot passage 106.
  • the hydraulic oil discharged from the pilot pump 102 is guided to the pilot chamber 47 in this manner, the pressure in the pilot chamber 47 increases and the spring 48 is compressed. As a result, the position of the switching valve 46 becomes the second position. The position 46b is reached.
  • the switching valve 46 When the position of the switching valve 46 becomes the second position 46b, the back pressure passage 50 and the sub drain passage 51 communicate with each other. Therefore, the hydraulic oil in the back pressure chamber 43 is discharged to the tank 103 through the sub drain passage 51 and the first main drain passage 107a.
  • the switching of the position of the switching valve 46 is not limited to being performed by the pressure of the hydraulic oil guided to the pilot chamber 47, and may be performed electrically by a solenoid.
  • a throttle 52 is provided in the sub-drain passage 51.
  • the provision of the restrictor 52 prevents the hydraulic oil in the back pressure chamber 43 from being rapidly discharged, thereby preventing the valve body 42 from being rapidly opened.
  • first main drain passage 107a to which the sub-drain passage 51 is connected is always in communication with the tank 103, there is a possibility that hydraulic oil may flow back to the back pressure chamber 43 through the first main drain passage 107a and the sub-drain passage 51. Absent. Therefore, there is no need to provide a check valve or the like for preventing the backflow of hydraulic oil in the sub-drain passage 51, so that the configuration of the load holding mechanism 40 can be simplified.
  • the driving current is not supplied to the first pilot pressure control valve 71 and the second pilot pressure control valve 72, and the pressures in the first pilot chamber 32a and the second pilot chamber 32b are reduced.
  • the size is substantially equal to the pressure of the tank 103. Therefore, the control valve 31 is held at the neutral position 31a by the urging force of the centering springs 33a and 33b. At the neutral position 31a, supply and discharge of hydraulic oil to and from the boom cylinder 10 are shut off, and hydraulic oil discharged from the pump 101 returns to the tank 103.
  • the pressure receiving area of the valve element 42 in the valve closing direction (the area of the first pressure receiving surface 42a on which the pressure of the back pressure chamber 43 acts) is equal to the pressure receiving area of the valve opening direction (the cylinder-side first main passage 24b through (The area of the second pressure receiving surface 42b on which the pressure of the side chamber 20b acts), so that the valve element 42 is seated on the seat portion 45 by the pressure of the back pressure chamber 43 and the urging force of the spring 44.
  • the operating check valve 41 prevents the hydraulic oil from leaking from the opposite rod side chamber 20b, so that the boom 6 is kept stopped by the boom cylinder 10.
  • the pressure of the hydraulic oil guided from the non-rod side chamber 20b to the operation check valve 41 through the cylinder-side first main passage 24b acts on the second pressure receiving surface 42b to separate the valve body 42 from the seat portion 45.
  • Thrust As described above, the thrust for separating the valve body 42 from the seat portion 45 becomes larger, so that the valve body 42 separates from the seat portion 45, and the control valve side first main passage 24a and the cylinder side first main passage 24b are separated. It will be in the state of communication.
  • the control valve 31 may have a bleed-off passage for guiding a part of the hydraulic oil discharged from the pump 101 to the tank 103 at the contracted position 31c.
  • FIGS. 3 is a cross-sectional view of the fluid pressure control device 100
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 4
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG.
  • the fluid pressure control device 100 includes a spool valve 34 functioning as the above-described control valve 31, an operation check valve 41 of the load holding mechanism 40, a first pilot pressure control valve 71, and a second pilot pressure.
  • a main valve block 80 that accommodates the control valve 72 and a sub-valve block 90 that is coupled to the main valve block 80 and accommodates the switching valve 46 of the load holding mechanism 40 are provided.
  • the main valve block 80 includes an accommodation hole 81 that slidably accommodates the spool valve 34, a first accommodation portion 74 a that is formed in parallel with the accommodation hole 81 and accommodates the first pilot pressure control valve 71, and a first accommodation portion.
  • a second housing portion 74b provided to face the second pilot pressure control valve 72 and opposed to the housing hole 74a, and a valve housing hole 82 formed orthogonal to the housing hole 81 and slidably housing the compensator valve 35.
  • the accommodation hole 81 includes an annular recess 84 provided at the center, pump ports 83a and 83b provided symmetrically with the annular recess 84 interposed therebetween, and supply ports 85a and 85b provided outside the pump ports 83a and 83b.
  • a first cylinder port 86 and a second cylinder port 87 provided outside the supply ports 85a and 85b, and a discharge port 88 provided outside the first cylinder port 86 and the second cylinder port 87 are formed.
  • the pump ports 83a and 83b are part of the supply passage 104 and are connected to the pump 101, and the hydraulic oil discharged from the pump 101 is always guided.
  • the first cylinder port 86 is a part of the first main passage 24 and is connected to the opposite rod side chamber 20 b of the boom cylinder 10.
  • the second cylinder port 87 is a part of the second main passage 25 and is connected to the boom cylinder 10. It is connected to the rod side chamber 20a.
  • the discharge port 88 is a part of the discharge passage 105 and is connected to the tank 103.
  • the annular recess 84 and the supply ports 85a and 85b communicate with each other through the compensator valve 35, and the degree of opening that connects them changes according to the pressure of the working fluid acting on the compensator valve 35.
  • the spool valve 34 when the spool valve 34 is located at the position corresponding to the neutral position 31a, the spool valve 34 faces the first annular groove 34a formed at the position facing the annular recess 84 and the first cylinder port 86.
  • a second annular groove 34b is formed at a position, and a third annular groove 34c is formed at a position facing the second cylinder port 87.
  • a first pilot chamber 32a and a centering spring 33a are provided at one end of the spool valve 34, and a second pilot chamber 32b and a centering spring 33b are provided at the other end of the spool valve 34.
  • the spool valve 34 When the pilot pressure is guided to the first pilot chamber 32a and the spool valve 34 moves to a position (leftward in FIG. 3) corresponding to the above-described extended position 31b, the spool valve 34 communicates with the first annular groove 34a and the first annular groove 34a.
  • the pump port 83a and the annular recess 84 communicate with each other through a notch (not shown), and hydraulic oil discharged from the pump 101 is guided to the supply ports 85a and 85b.
  • the hydraulic oil guided to the supply port 85a passes through the first cylinder port 86 to the non-rod side chamber 20b of the boom cylinder 10 when the supply port 85a and the first cylinder port 86 communicate with each other through the second annular groove 34b. Heading.
  • the communication between the second cylinder port 87 and the discharge port 88 through the third annular groove 34c allows the hydraulic oil in the rod-side chamber 20a of the boom cylinder 10 to be discharged to the tank 103 through the discharge port 88. .
  • the communication between the first cylinder port 86 and the discharge port 88 through the second annular groove 34b allows the hydraulic oil in the non-rod side chamber 20b of the boom cylinder 10 to be discharged to the tank 103 through the discharge port 88.
  • the first supply passage 75a is a part of the first pilot passage 106a and is formed to penetrate the main valve block 80 in a direction perpendicular to the plane of FIG.
  • the first discharge passage 77a is a part of the first main drain passage 107, and is formed to penetrate the main valve block 80 in a direction perpendicular to the paper surface of FIG.
  • the first pilot pressure control valve 71 allows the first connection passage 76a to communicate with any of the first supply passage 75a and the first discharge passage 77a, or cuts off the communication, thereby forming the first pilot chamber. Control is performed so that the pressure in the switch 32a has a predetermined value corresponding to a drive current supplied from a controller (not shown).
  • the second storage portion 74b has a second supply passage 75b for guiding the hydraulic oil discharged from the pilot pump 102 to the second pilot pressure control valve 72, and a second pilot pressure control valve 72.
  • a second discharge passage 77b through which the hydraulic oil discharged from the second pilot chamber 32b flows, and a second connection passage 76b connecting the second storage portion 74b and the second pilot chamber 32b are open.
  • the second pilot pressure control valve 72 also allows any one of the second supply passage 75b and the second discharge passage 77b to communicate with the second connection passage 76b, or establishes communication with the second connection passage 76b. By shutting off, the pressure in the second pilot chamber 32b is controlled so as to have a predetermined magnitude corresponding to the drive current supplied from a controller (not shown).
  • the first supply passage 75a, the second supply passage 75b, the first discharge passage 77a, and the second discharge passage 77b are used when the valve block of another fluid pressure control device is superimposed on the main valve block 80. , And communicate with a supply passage and a discharge passage formed in a valve block of another fluid pressure control device.
  • the main valve block 80 is formed with an accommodation hole 86c for accommodating the operation check valve 41 of the load holding mechanism 40 branched from the first cylinder port 86.
  • the valve body 42 of the operation check valve 41 is slidably housed in the housing hole 86c.
  • the first cylinder port 86 is formed with a seat portion 45 on which the valve body 42 can be seated.
  • the open end of the accommodation hole 86c is closed by the spring receiving member 54, and the above-described back pressure chamber 43 is defined by the spring receiving member 54 and the valve body 42.
  • a spring 44 for urging the valve body 42 in the valve closing direction is housed in the back pressure chamber 43.
  • the main valve block 80 has a branch passage 86d that branches from the cylinder-side port 86b and extends toward the sub-valve block 90.
  • the sub-valve block 90 has a first cylinder passage 91 connected to the cylinder-side port 86b, a first connection passage 95 connected to the branch passage 86d, and a back pressure chamber formed at the spring receiving member 54 and having one end.
  • a second connection passage 96 that is connected to the through hole 54 a that opens into the opening 43, and an accommodation hole 92 that accommodates a part of the switching valve 46 of the load holding mechanism 40 are formed.
  • the first cylinder passage 91 is a part of the first main passage 24, and is connected to the opposite rod side chamber 20 b of the boom cylinder 10.
  • the first connection passage 95 and the second connection passage 96 are opened on the inner peripheral surface of the housing hole 92 so as to communicate with each other through the housing hole 92.
  • a fixing hole 93 having an inner diameter larger than the accommodation hole 92 is formed coaxially with the accommodation hole 92 via a step portion 94.
  • a female screw for fixing the switching valve 46 to the sub-valve block 90 is formed on the inner peripheral surface of the fixing hole 93.
  • the switching valve 46 fixed to the sub-valve block 90 is slidably fitted to the first sleeve 55 fitted in the accommodation hole 92, the second sleeve 56 screwed into the fixing hole 93, and the first sleeve 55. It has a spool 57 housed therein, a rod 59 slidably housed in the first sleeve 55 facing the spool 57 in the axial direction, and a piston 60 slidably housed in the second sleeve 56. .
  • the first sleeve 55 includes a first accommodation hole 55a that accommodates the spool 57, a second accommodation hole 55b that is formed continuously with the first accommodation hole 55a, and accommodates the rod 59, a first accommodation hole 55a, and a second accommodation hole.
  • a valve seat portion 55c provided between the first housing hole 55a and the first housing hole 55a and having an inner diameter gradually reduced from the first housing hole 55a toward the second housing hole 55b;
  • a first through hole 55d that opens to the first connection passage 95 and communicates with the first connection passage 95; and a second through hole 55e that opens to the outer peripheral surface of the first sleeve 55 while opening to the second housing hole 55b.
  • the first sleeve 55 is pressed and fixed in the housing hole 92 by the tip of the second sleeve 56 abutting on the first sleeve 55.
  • the second sleeve 56 has a first accommodation hole 56a for accommodating the piston 60, and an insertion hole 56b having a smaller inner diameter than the first accommodation hole 56a and in which a portion of the first sleeve 55 where the second accommodation hole 55b is formed is inserted. And a plurality of groove-shaped notches 56c formed along the radial direction at the distal end portion in contact with the first sleeve 55. A gap of a predetermined size is provided between the insertion hole 56b of the second sleeve 56 and the outer peripheral surface of the first sleeve 55 inserted into the insertion hole 56b.
  • the second through hole 55 e of the first sleeve 55 and the notch 56 c of the second sleeve 56 always communicate with each other through a gap between the insertion hole 56 b of the second sleeve 56 and the outer peripheral surface of the first sleeve 55. I have.
  • the opening end of the first accommodation hole 56a is sealed with a plug 62.
  • the spool 57 has a non-through passage 57a formed along the axial direction, a first through hole 57b opening to the outside passage 57a and an outer peripheral surface of the spool 57, and a frustoconical shape.
  • a valve portion 57d formed so as to be seated on the valve seat portion 55c, and a second through hole 57c provided on the valve portion 57d side of the first through hole 57b, opening to the passage 57a in the spool and opening to the outer peripheral surface of the spool 57.
  • the first through hole 57b is formed at a position where it can communicate with the first through hole 55d of the first sleeve 55 when the valve portion 57d is seated on the valve seat portion 55c.
  • the second through-hole 57c is formed so as to communicate a gap between the valve seat 55c and the valve 57d, which is generated when the valve 57d is separated from the valve seat 55c, and the spool passage 57a.
  • a spring 58 is provided between the bottom of the accommodation hole 92 and the spool 57 to bias the spool 57 in a direction in which the valve portion 57d of the spool 57 is seated on the valve seat portion 55c.
  • the valve portion 57d and the valve seat portion 55c of the spool 57 correspond to the above-described check valve 49.
  • the rod 59 has a non-through hole 59a formed along the axial direction, a first through hole 59b opening in the rod inside passage 59a and an outer peripheral surface of the rod 59, and a first through hole.
  • a second through-hole 59c which is provided on the opening end side of the rod internal passage 59a with respect to 59b and is opened on the rod internal passage 59a and has an opening on the outer peripheral surface of the rod 59.
  • the first through hole 59b is formed at a position where it can communicate with the second through hole 55e of the first sleeve 55 when the rod 59 is most displaced toward the spool 57.
  • the second through hole 59c is formed between the valve seat 55c and the valve portion 57d generated when the rod 59 is displaced toward the spool 57 and the rod 59 comes into contact with the spool 57 to separate the valve portion 57d from the valve seat portion 55c. Is formed so as to communicate with the gap between the rod and the passage 59a in the rod.
  • the piston 60 is a cylindrical member slidably housed in the first housing hole 56a, and is urged toward the plug 62 by a spring 61.
  • the piston 60 has one end face opposed to the rod 59 and the other end face opposed to the plug 62, and the above-described pilot chamber 47 is formed between the plug 62 and the piston 60.
  • the main valve block 80 and the sub-valve block 90 further include a passage for communicating a gap formed between the insertion hole 56b of the second sleeve 56 and the outer peripheral surface of the first sleeve 55 with the first discharge passage 77a. Provided.
  • the sub-valve block 90 has a discharge passage 98 which is a non-through hole opened on the connection surface with the main valve block 80, and one end opens to the step portion 94 and the other end discharges.
  • a connection passage 97 opening to the passage 98 is formed.
  • the gap formed between the insertion hole 56 b of the second sleeve 56 and the outer peripheral surface of the first sleeve 55 passes through the notch 56 c of the second sleeve 56 and the connection passage 97. It communicates with the discharge passage 98.
  • the main valve block 80 has a first connection passage 89a, which is a non-through hole opened at the connection surface with the sub-valve block 90 and provided to face the discharge passage 98, and one end opened to the first connection passage 89a. And a second connection passage 89b whose other end is open to the first discharge passage 77a.
  • the first connection passage 89a is an orthogonal passage formed so as to be orthogonal to the accommodation hole 81 that accommodates the spool valve 34, and is located closer to the discharge port 88 than the supply port 85a and the first cylinder port 86. Is provided.
  • the second connection passage 89b is a parallel passage formed parallel to the housing hole 81 that houses the spool valve 34.
  • the passage forming the sub-drain passage 51 a straight passage orthogonal or parallel to the housing hole 81, the sub-drain passage 51 can be easily formed in the main valve block 80.
  • the first connection passage 89a forming the sub-drain passage 51 is provided at a position closer to the discharge port 88 than the supply port 85a and the first cylinder port 86.
  • the first connection passage 89a is disposed near the supply port 85a through which the high-pressure hydraulic oil flows or the first cylinder port 86, the thickness between the first connection passage 89a and each of the ports 85a and 86 is sufficiently increased. Need to be secured.
  • the first connection passage 89a is disposed near the discharge port 88 through which the relatively low-pressure hydraulic oil flows as described above, the thickness between the first connection passage 89a and the discharge port 88 is reduced. It is possible to do. As a result, the fluid pressure control device 100 can be made compact.
  • the sub drain passage 51 including the first connection passage 89a and the second connection passage 89b is connected to the first discharge passage 77a, which is the first main drain passage 107a, in the main valve block 80. Therefore, there is no need to separately provide a drain pipe for guiding the hydraulic oil discharged from the back pressure chamber 43 to the tank 103. As a result, the fluid pressure control device 100 can be made compact.
  • a first discharge passage 77a to which the second connection passage 89b is connected is provided in association with the first pilot pressure control valve 71 which is a pressure reducing valve, and a first pilot pressure control valve is provided in the first discharge passage 77a.
  • the hydraulic oil discharged when the pressure of the hydraulic oil is reduced by 71 is guided. That is, the second connection passage 89b is connected to the first discharge passage 77a which is essential when the first pilot pressure control valve 71, which is a pressure reducing valve, is used as a valve device for generating pilot pressure.
  • the sub-drain passage 51 constituted by the first connection passage 89a and the second connection passage 89b is the second of the two main drain passages 107a and 107b provided near the load holding mechanism 40 in the main valve block 80. It is connected to a first discharge passage 77a, which is one main drain passage 107a.
  • the fluid pressure control device 100 controls the expansion / contraction operation of the boom cylinder 10.
  • the fluid pressure control device 100 may control the expansion and contraction operation of the arm cylinder 11 and the bucket cylinder 12.
  • the load holding mechanism 40 is connected to both the main passages. It is preferable to be interposed. Also in this case, since the sub drain passage is connected to the main drain passage, the fluid pressure control device 100 can be made compact.
  • main valve block 80 and the sub-valve block 90 are formed of different members, but the main valve block 80 and the sub-valve block 90 may be formed integrally.
  • the fluid pressure control device 100 includes a control valve 31 that switches supply and discharge of hydraulic oil to and from the boom cylinder 10 according to pilot pressures of the pilot chambers 32a and 32b, and a first pilot pressure control that controls a pilot pressure of the first pilot chamber 32a.
  • the first main passage 24 connects the valve 31 and a load holding mechanism 40 interposed in the first main passage 24 and holding the load pressure of the opposite rod side chamber 20b.
  • a valve element 42 capable of shutting off the passage 24, a back pressure chamber 43 defined on the back of the valve element 42, and supply and discharge of hydraulic oil to and from the back pressure chamber 43.
  • the fluid pressure control device 100 further includes a main valve block 80 in which a receiving hole 81 for slidably receiving the control valve 31 is formed, and the first main drain passage 107a and the sub-drain passage 51 are provided in the main valve block 80. And are connected to each other in the main valve block 80.
  • the sub-drain passage 51 is connected to the first main drain passage 107a in the main valve block 80. Therefore, there is no need to separately provide a drain pipe for guiding the hydraulic oil discharged from the back pressure chamber 43 to the tank 103 and a drain pipe for guiding the hydraulic oil discharged from the first pilot chamber 32a to the tank 103. As a result, the fluid pressure control device 100 can be made compact.
  • the main valve block 80 has cylinder ports 86 and 87 connected to the boom cylinder 10, supply ports 85a and 85b through which hydraulic oil supplied to the boom cylinder 10 is guided, and an operation discharged from the boom cylinder 10.
  • a discharge port 88 through which oil is guided is formed, and the sub-drain passage 51 is provided closer to the discharge port 88 than the cylinder ports 86 and 87 and the supply ports 85a and 85b.
  • the sub drain passage 51 is provided closer to the discharge port 88 than the cylinder ports 86, 87 and the supply ports 85a, 85b.
  • the sub-drain passage 51 is provided at a position closer to the discharge port 88 where the low-pressure hydraulic oil flows.
  • the thickness between the sub drain passage 51 and the discharge port 88 can be reduced. As a result, the fluid pressure control device 100 can be made compact.
  • the sub drain passage 51 is connected to the first main drain passage 107a via at least one of a first connection passage 89a orthogonal to the housing hole 81 and a second connection passage 89b parallel to the housing hole 81.
  • the sub-drain passage 51 includes a first connection passage 89 a orthogonal to the storage hole 81 and a second connection passage 89 b parallel to the storage hole 81.
  • the passage forming the sub-drain passage 51 a straight passage orthogonal or parallel to the accommodation hole 81, the sub-drain passage 51 can be easily formed in the main valve block 80. . As a result, the manufacturing cost of the fluid pressure control device 100 can be reduced.
  • the pilot pressure control valves 71 and 72 are pressure reducing valves that reduce the pressure of the hydraulic oil supplied from the pilot pump 102 to generate a pilot pressure having a predetermined magnitude, and are provided in the main drain passages 107a and 107b. The hydraulic oil discharged when the pressure of the hydraulic oil is reduced by the pilot pressure control valves 71 and 72 is guided.
  • the main drain passages 107a and 107b are provided in association with the pilot pressure control valves 71 and 72, which are pressure reducing valves, and hydraulic fluid is supplied to the main drain passages 107a and 107b by the pilot pressure control valves 71 and 72.
  • the hydraulic oil discharged when the pressure is reduced is guided. That is, the sub-drain passage 51 is connected to the first main drain passage 107a, which is essential when the first pilot pressure control valve 71, which is a pressure reducing valve, is used as a valve device for generating pilot pressure.
  • the first main drain passage 107a which is indispensable for the first pilot pressure control valve 71, as the drain passage of the load holding mechanism 40, an increase in the number of steps for processing the drain passage is suppressed. As a result, the manufacturing cost of the fluid pressure control device 100 can be reduced.
  • the main drain passages 107a and 107b are always in communication with the tank 103 in which the hydraulic oil is stored.
  • the main drain passages 107a and 107b are always in communication with the tank 103 in which the hydraulic oil is stored. Since the first main drain passage 107a to which the sub-drain passage 51 is connected is always in communication with the tank 103, the hydraulic oil may flow back to the back pressure chamber 43 through the first main drain passage 107a and the sub-drain passage 51. There is no. Therefore, there is no need to provide a check valve or the like for preventing the backflow of hydraulic oil in the sub-drain passage 51, and the configuration of the load holding mechanism 40 can be simplified. As a result, the manufacturing cost of the fluid pressure control device 100 is reduced. be able to.
  • the pilot pressure control valve is provided at one end of the control valve 31 and controls the pressure of the first pilot chamber 32 a at the other end of the control valve 31.
  • a second pilot pressure control valve 72 for controlling the pressure of the second pilot chamber 32b.
  • the main drain passage is a second pilot pressure control valve 72 through which the hydraulic oil discharged from the first pilot chamber 32a flows through the first pilot pressure control valve 71.
  • the sub-drain passage 51 includes a first main drain passage 107a and a second main drain passage 107b through which hydraulic oil discharged from the second pilot chamber 32b flows through the second pilot pressure control valve 72.
  • the second main drain passage 107b is connected to the one provided near the load holding mechanism 40.
  • the sub drain passage 51 is connected to one of the two main drain passages 107a and 107b which is provided near the load holding mechanism 40.

Abstract

流体圧制御装置（１００）は、パイロット室（３２ａ）のパイロット圧に応じてブームシリンダ（１０）に対する作動油の給排を切り換える制御弁（３１）と、第１パイロット圧制御弁（７１）を通じて第１パイロット室（３２ａ）から排出される作動油が流れる第１メインドレン通路（１０７ａ）と、ブームシリンダ（１０）の反ロッド側室（２０ｂ）と制御弁（３１）とを接続する第１メイン通路（２４）に介装される負荷保持機構（４０）と、を備える。負荷保持機構（４０）は、第１メイン通路（２４）を遮断可能な弁体（４２）と、弁体（４２）の背面に画成された背圧室（４３）に対する作動油の給排を切り換える切換弁（４６）と、切換弁（４６）を通じて背圧室（４３）から排出される作動油が流れるサブドレン通路（５１）と、を有し、サブドレン通路（５１）は、第１メインドレン通路（１０７ａ）に接続される。

Description

流体圧制御装置
　本発明は、油圧作業機器等の動作を制御する流体圧制御装置に関するものである。
　ＪＰＨ１０－２４６２０６Ａには、アクチュエータに連通する１対のアクチュエータポートと、これら１対のアクチュエータポートと油圧ポンプ及びタンクとの連通を制御するスプールと、一方のアクチュエータポート側の油通路に設けられたロック弁機構と、を備えた流体圧制御装置が開示されている。ロック弁機構は、油通路を開閉するシート弁と、シート弁の背圧室をシート弁の出口側とタンクとの何れかに連通させるパイロット弁部と、を有する。
　ＪＰ２０１０－１２７３７３Ａには、アクチュエータに連通する１対のアクチュエータポートと、これら１対のアクチュエータポートと油圧ポンプ及びタンクとの連通を制御するスプールと、スプールの両端に設けられる圧力室内の圧力を制御する１対の電磁比例弁と、を備えた流体圧制御装置が開示されている。電磁比例弁は、圧力室を油圧ポンプまたはタンクに連通させる弁体と、弁体を変位させるソレノイドと、を有する。
　ＪＰＨ１０－２４６２０６Ａに記載の流体圧制御装置では、背圧室内の作動油をタンクに排出するためのドレン配管を設ける必要があり、また、ＪＰ２０１０－１２７３７３Ａに記載の流体圧制御装置では、圧力室内の作動油をタンクに排出するためのドレン配管を設ける必要がある。このため、これらの流体圧制御装置を組み合わせた場合、複数のドレン配管を配索する必要があることから、流体圧制御装置をコンパクトに構成することが困難となる。
　本発明は、コンパクトな流体圧制御装置を提供することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、負荷を駆動するシリンダの伸縮作動を制御する流体圧制御装置は、パイロット室のパイロット圧に応じて前記シリンダに対する作動流体の給排を切り換える制御弁と、前記パイロット室のパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁と、前記パイロット圧制御弁を通じて前記パイロット室から排出される作動流体が流れるメインドレン通路と、前記負荷による負荷圧が生じる前記シリンダの負荷側圧力室と前記制御弁とを接続するメイン通路と、前記メイン通路に介装され前記負荷側圧力室の負荷圧を保持する負荷保持機構と、を備え、前記負荷保持機構は、前記メイン通路を遮断可能な弁体と、前記弁体の背面に画成された背圧室と、前記背圧室に対する作動流体の給排を切り換える切換弁と、前記切換弁を通じて前記背圧室から排出される作動流体が流れるサブドレン通路と、を有し、前記サブドレン通路は、前記メインドレン通路に接続される。
図１は、本発明の実施形態に係る流体圧制御装置が適用される油圧ショベルの概略図である。 図２は、本発明の実施形態に係る流体圧制御装置の油圧回路図である。 図３は、本発明の実施形態に係る流体圧制御装置の断面図である。 図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。 図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。 図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る流体圧制御装置１００について説明する。
　流体圧制御装置１００は、可動部材等の負荷を駆動する流体圧シリンダを有する建設機械や工作機械といった産業機械に適用され、流体圧シリンダの伸縮作動を制御するものである。以下では、流体圧制御装置１００が、建設機械である油圧ショベル１に設けられる流体圧シリンダの伸縮作動を制御する場合について説明する。
　まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る流体圧制御装置１００が適用される油圧ショベル１について説明する。
　油圧ショベル１は、クローラ式の走行部２と、走行部２の上部に旋回可能に設けられる旋回部３と、旋回部３の前方中央部に設けられる掘削部５と、を備える。旋回部３には、作業者が搭乗するキャビン３ａが設けられる。
　走行部２は、走行モータ（図示省略）によって左右一対のクローラ２ａを駆動することで油圧ショベル１を走行させる。旋回部３は、旋回モータ（図示省略）によって駆動され、走行部２に対して左右方向に旋回する。
　掘削部５は、旋回部３の左右方向に延びる水平軸まわりに揺動可能に取り付けられるブーム６と、ブーム６の先端に揺動可能に取り付けられるアーム７と、アーム７の先端に揺動可能に取り付けられて土砂等を掘削するバケット８と、を有する。
　また、掘削部５は、ブーム６を上下に回動させるブームシリンダ１０と、アーム７を上下に回動させるアームシリンダ１１と、バケット８を回動させるバケットシリンダ１２と、を有する。
　次に、図２を参照して、シリンダとしてのブームシリンダ１０と、ブームシリンダ１０の伸縮作動を制御する流体圧制御装置１００と、について説明する。
　ブームシリンダ１０は、作動流体としての作動油が出入りするシリンダ２０と、シリンダ２０内に往復動自在に設けられたピストンロッド２２と、シリンダ２０内に摺動自在に収容されピストンロッド２２に連結されるピストン２１と、を有する片ロッド型の油圧シリンダである。シリンダ２０の内部は、ピストン２１によってロッド側室２０ａと負荷側圧力室としての反ロッド側室２０ｂとの２つの油圧室に仕切られる。ブームシリンダ１０は、ロッド側室２０ａ及び反ロッド側室２０ｂに対して作動油が給排されることで伸縮し、負荷Ｗであるブーム６及びブーム６に連結されたアーム７等を変位させる。
　流体圧制御装置１００は、ブームシリンダ１０に作動油を供給するポンプ１０１と、ブームシリンダ１０に対する作動油の給排を切り換えることによってブームシリンダ１０の伸縮動作を制御する制御弁３１と、を備える。
　ポンプ１０１は、図示しないエンジンや電動モータによって駆動され、タンク１０３内に貯留された作動油を所定の圧力に加圧し、供給通路１０４へと吐出する。
　制御弁３１とポンプ１０１とは供給通路１０４によって接続され、制御弁３１とタンク１０３とは排出通路１０５によって接続される。また、制御弁３１とブームシリンダ１０の反ロッド側室２０ｂとはメイン通路としての第１メイン通路２４によって接続され、制御弁３１とブームシリンダ１０のロッド側室２０ａとは第２メイン通路２５によって接続される。
　制御弁３１は、ブームシリンダ１０の作動を停止させる中立位置３１ａと、ブームシリンダ１０を伸長させる伸長位置３１ｂと、ブームシリンダ１０を収縮させる収縮位置３１ｃと、の３つの位置を有する。制御弁３１の位置は、作動流体供給源としてのパイロットポンプ１０２から第１パイロット圧制御弁７１を通じて第１パイロット室３２ａに導かれるパイロット圧と、パイロットポンプ１０２から第２パイロット圧制御弁７２を通じて第２パイロット室３２ｂに導かれるパイロット圧と、によって切り換えられる。
　具体的には、第１パイロット室３２ａにパイロット圧が導かれた場合、制御弁３１の位置は伸長位置３１ｂに切り換わり、ポンプ１０１から吐出された作動油が第１メイン通路２４を通じて反ロッド側室２０ｂに供給されると共に、ロッド側室２０ａの作動油が第２メイン通路２５を通じてタンク１０３へと排出される。これにより、ブームシリンダ１０は伸長し、ブーム６は旋回部３に連結される基端部を中心として上方へ回動する。
　一方、第２パイロット室３２ｂにパイロット圧が導かれた場合、制御弁３１の位置は収縮位置３１ｃに切り換わり、ポンプ１０１から吐出された作動油が第２メイン通路２５を通じてロッド側室２０ａに供給されると共に、反ロッド側室２０ｂの作動油が第１メイン通路２４を通じてタンク１０３へと排出される。これにより、ブームシリンダ１０は収縮動作し、ブームシリンダ１０は旋回部３に連結される基端部を中心として下方へ回動する。
　第１パイロット室３２ａ及び第２パイロット室３２ｂにパイロット圧が導かれない場合、制御弁３１の位置は一対のセンタリングスプリング３３ａ，３３ｂの付勢力によって中立位置３１ａに保持され、ブームシリンダ１０に対する作動油の給排が遮断され、ブームシリンダ１０は停止した状態となる。
　このように、ブームシリンダ１０の伸縮作動は、制御弁３１の位置を切り換えてブームシリンダ１０に対する作動油の給排を切り換えることによって制御される。
　第１パイロット圧制御弁７１及び第２パイロット圧制御弁７２に作動油を供給するパイロットポンプ１０２は、ポンプ１０１とともに図示しないエンジンや電動モータによって駆動され、タンク１０３内に貯留された作動油を所定の圧力に加圧し、パイロット通路１０６へと吐出する。なお、ポンプ１０１がパイロットポンプ１０２を兼ねていてもよい。
　パイロット圧を生成する第１パイロット圧制御弁７１及び第２パイロット圧制御弁７２は、パイロットポンプ１０２から供給された作動油の圧力を任意の圧力に減圧可能な比例ソレノイド式の電磁式減圧弁である。第１パイロット圧制御弁７１及び第２パイロット圧制御弁７２には、乗務員によって操作される図示しない操作レバーの操作量や操作速度に応じて図示しないコントローラから駆動電流が供給される。
　第１パイロット圧制御弁７１では、パイロット通路１０６から分岐する第１パイロット通路１０６ａを通じて供給された作動油の圧力が、コントローラから供給された駆動電流に応じて減圧される。具体的には、第１パイロット圧制御弁７１は、第１パイロット通路１０６ａと第１パイロット室３２ａとの連通を許容または遮断するとともに第１パイロット室３２ａと第１メインドレン通路１０７ａとの連通を許容または遮断することによってパイロットポンプ１０２から供給される作動油の圧力を減圧し、第１パイロット室３２ａ内の圧力の大きさを所定の大きさとしている。減圧時に第１パイロット室３２ａから第１パイロット圧制御弁７１を通じて排出される作動油は、タンク１０３と常時連通する第１メインドレン通路１０７ａを通じてタンク１０３へと戻される。
　同様に、第２パイロット圧制御弁７２では、パイロット通路１０６から分岐する第２パイロット通路１０６ｂを通じて供給された作動油の圧力が、コントローラから供給された駆動電流に応じて減圧される。具体的には、第２パイロット圧制御弁７２は、第２パイロット通路１０６ｂと第２パイロット室３２ｂとの連通を許容または遮断するとともに第２パイロット室３２ｂと第２メインドレン通路１０７ｂとの連通を許容または遮断することによってパイロットポンプ１０２から供給される作動油の圧力を減圧し、第２パイロット室３２ｂ内の圧力の大きさを所定の大きさとしている。減圧時に第２パイロット室３２ｂから第２パイロット圧制御弁７２を通じて排出される作動油は、タンク１０３と常時連通する第２メインドレン通路１０７ｂを通じてタンク１０３へと戻される。第１メインドレン通路１０７ａと第２メインドレン通路１０７ｂとは、タンク１０３に至る前に１つのメインドレン通路１０７に統合される。
　流体圧制御装置１００は、第１メイン通路２４に介装される負荷保持機構４０をさらに備える。負荷保持機構４０は、制御弁３１が中立位置３１ａにありブームシリンダ１０が停止しているときに、負荷Ｗによってブームシリンダ１０が収縮することを防止し、ブームシリンダ１０によって負荷Ｗを保持させるために設けられる。
　負荷保持機構４０は、第１メイン通路２４に介装されたオペレートチェック弁４１と、オペレートチェック弁４１の作動を切り換えるための切換弁４６と、を有する。
　オペレートチェック弁４１は、第１メイン通路２４を開閉する弁体４２と、弁体４２が着座するシート部４５と、弁体４２の背面に画成された背圧室４３と、背圧室４３に収装されるスプリング４４と、を有する。背圧室４３の圧力とスプリング４４の付勢力とは、弁体４２を閉弁させる方向、すなわち、弁体４２をシート部４５に着座させる方向に作用する。
　弁体４２がシート部４５に着座した状態では、第１メイン通路２４は制御弁側第１メイン通路２４ａとシリンダ側第１メイン通路２４ｂとに隔てられる。また、弁体４２がシート部４５に着座した状態では、反ロッド側室２０ｂから制御弁３１への作動油の流れが遮断されるため、オペレートチェック弁４１は、遮断弁として機能する。このように、オペレートチェック弁４１は、反ロッド側室２０ｂ内の作動油が第１メイン通路２４を通じて漏れ出すことを防止し、ブームシリンダ１０に作用する負荷Ｗの荷重によって反ロッド側室２０ｂに生じる負荷圧を保持することが可能である。
　切換弁４６は、背圧通路５０を通じてオペレートチェック弁４１の背圧室４３に接続される。また、切換弁４６は、シリンダ側第１メイン通路２４ｂから分岐する分岐通路２４ｃを通じてシリンダ側第１メイン通路２４ｂに接続され、サブドレン通路５１を通じて第１メインドレン通路１０７ａに接続されている。
　切換弁４６は、第１位置４６ａと第２位置４６ｂとを有する２位置切換弁であり、切換弁４６の位置は、パイロット室４７に供給されるパイロット圧に応じて切り換えられる。パイロット室４７は切換通路１０９を通じて切換制御弁１０８に接続されている。
　切換制御弁１０８は、第１位置１０８ａと第２位置１０８ｂとを有する電磁切換弁であり、切換制御弁１０８の位置は、図示しないコントローラから駆動電流が供給されることで切り換えられる。
　切換制御弁１０８に駆動電流が供給されていないとき、切換制御弁１０８の位置は、第１位置１０８ａとなり、切換通路１０９はタンク１０３と連通する。このように切換通路１０９がタンク１０３と連通しているとき、パイロット室４７の圧力はタンク１０３の圧力と同程度に低下するため、結果として、切換弁４６の位置は、スプリング４８の付勢力によって、第１位置４６ａとなる。
　切換弁４６の位置が第１位置４６ａになると、背圧通路５０と分岐通路２４ｃとが連通する一方、背圧通路５０とサブドレン通路５１とは逆止弁４９によって連通が遮断される。このため、背圧室４３には、シリンダ側第１メイン通路２４ｂ及び分岐通路２４ｃを通じて反ロッド側室２０ｂの負荷圧が導かれることになる。
　一方、切換制御弁１０８に駆動電流が供給されると、切換制御弁１０８の位置は、第２位置１０８ｂとなり、切換通路１０９は、パイロット通路１０６から分岐する第３パイロット通路１０６ｃと連通する。このようにパイロット室４７にパイロットポンプ１０２から吐出された作動油が導かれると、パイロット室４７の圧力が上昇してスプリング４８が圧縮されるため、結果として、切換弁４６の位置は、第２位置４６ｂとなる。
　切換弁４６の位置が第２位置４６ｂになると、背圧通路５０とサブドレン通路５１とが連通する。このため、背圧室４３の作動油は、サブドレン通路５１及び第１メインドレン通路１０７ａを通じてタンク１０３へ排出されることになる。なお、切換弁４６の位置の切り換えは、パイロット室４７に導かれる作動油の圧力によって行われるものに限定されず、ソレノイドによって電気的に行われてもよい。
　また、サブドレン通路５１には絞り５２が設けられる。絞り５２を設けることによって背圧室４３の作動油が急激に排出されることが抑制されるため、弁体４２が急激に開弁することが防止される。
　また、サブドレン通路５１が接続される第１メインドレン通路１０７ａはタンク１０３に常時連通していることから、第１メインドレン通路１０７ａ及びサブドレン通路５１を通じて作動油が背圧室４３に逆流するおそれがない。このため、サブドレン通路５１に作動油の逆流を阻止する逆止弁等を設ける必要がないことから、負荷保持機構４０の構成を簡素化することができる。
　次に、流体圧制御装置１００の作動について説明する。
　乗務員によって操作レバーが操作されていない場合には、第１パイロット圧制御弁７１及び第２パイロット圧制御弁７２に駆動電流が供給されず、第１パイロット室３２ａ及び第２パイロット室３２ｂの圧力はタンク１０３の圧力にほぼ等しい大きさとなる。このため、制御弁３１はセンタリングスプリング３３ａ，３３ｂの付勢力によって中立位置３１ａに保持される。中立位置３１ａでは、ブームシリンダ１０に対する作動油の給排が遮断され、ポンプ１０１から吐出された作動油はタンク１０３へと戻る。
　また、乗務員によって操作レバーが操作されていない場合には、切換制御弁１０８に駆動電流が供給されない。このため、切換弁４６のパイロット室４７にはパイロット圧が導かれず、切換弁４６の位置は、スプリング４８の付勢力によって第１位置４６ａとなる。第１位置４６ａでは、背圧室４３と反ロッド側室２０ｂとが連通することから、背圧室４３の圧力は反ロッド側室２０ｂの圧力と同じ大きさとなる。
　ここで、弁体４２における閉弁方向の受圧面積（背圧室４３の圧力が作用する第１受圧面４２ａの面積）は、開弁方向の受圧面積（シリンダ側第１メイン通路２４ｂを通じて反ロッド側室２０ｂの圧力が作用する第２受圧面４２ｂの面積）よりも大きいため、背圧室４３の圧力とスプリング４４の付勢力とによって、弁体４２はシート部４５に着座した状態となる。このように、操作レバーが操作されていないときには、オペレートチェック弁４１によって反ロッド側室２０ｂ内の作動油の漏れが防止されるため、ブーム６はブームシリンダ１０によって停止した状態に保持される。
　乗務員によって操作レバーがブーム６を上昇させる方向に操作された場合には、第１パイロット圧制御弁７１に操作に応じた駆動電流が供給される。このため、第１パイロット室３２ａには第１パイロット圧制御弁７１を通じて所定のパイロット圧が導かれる。一方、第２パイロット圧制御弁７２には駆動電流が供給されないため、第２パイロット室３２ｂの圧力はタンク１０３の圧力にほぼ等しい大きさに維持される。これにより、制御弁３１は、第１パイロット室３２ａのパイロット圧に応じた量だけ伸長位置３１ｂへと切り換わる。
　また、乗務員によって操作レバーがブーム６を上昇させる方向に操作された場合も、乗務員によって操作レバーが操作されていない場合と同様に、切換制御弁１０８には駆動電流が供給されない。このため、切換弁４６のパイロット室４７にはパイロット圧が導かれず、切換弁４６の位置は、スプリング４８の付勢力によって第１位置４６ａとなり、背圧室４３の圧力は反ロッド側室２０ｂの圧力と同じ大きさとなる。
　制御弁３１の位置が伸長位置３１ｂに切り換わると、ポンプ１０１から吐出された作動油は、制御弁側第１メイン通路２４ａを通じてオペレートチェック弁４１に導かれ、その圧力は、弁体４２の第３受圧面４２ｃに作用し、弁体４２をシート部４５から離座させる推力となる。そして、弁体４２をシート部４５から離座させる方向に作用するポンプ１０１の吐出圧による推力が、弁体４２をシート部４５に着座させる方向に作用する背圧室４３内の圧力による推力とスプリング４４の付勢力との合計推力よりも大きくなると、弁体４２はシート部４５から離れる。
　このようにしてオペレートチェック弁４１が開弁すると、ポンプ１０１から吐出された作動油は反ロッド側室２０ｂに供給されると共に、ロッド側室２０ａの作動油はタンク１０３へ排出され、ブームシリンダ１０は伸長する。これにより、ブーム６は旋回部３に連結される基端部を中心として上方へ回動する。
　一方、乗務員によって操作レバーがブーム６を下降させる方向に操作された場合には、第２パイロット圧制御弁７２に操作に応じた駆動電流が供給される。このため、第２パイロット室３２ｂには第２パイロット圧制御弁７２を通じて所定のパイロット圧が導かれる。一方、第１パイロット圧制御弁７１には駆動電流が供給されないため、第１パイロット室３２ａの圧力はタンク１０３の圧力にほぼ等しい大きさとなる。これにより、制御弁３１は、第２パイロット室３２ｂのパイロット圧に応じた量だけ収縮位置３１ｃへと切り換わる。
　また、乗務員によって操作レバーがブーム６を下降させる方向に操作された場合には、切換制御弁１０８に駆動電流が供給される。切換弁４６のパイロット室４７にパイロット圧が導かれることによって、切換弁４６の位置は第２位置４６ｂとなり、背圧室４３内の作動油はサブドレン通路５１及び第１メインドレン通路１０７ａを通じてタンク１０３へ排出される。これにより、背圧室４３内の圧力が小さくなり弁体４２に作用する閉弁方向の推力が小さくなる。
　一方で、シリンダ側第１メイン通路２４ｂを通じて反ロッド側室２０ｂからオペレートチェック弁４１に導かれた作動油の圧力は、第２受圧面４２ｂに作用することで弁体４２をシート部４５から離座させる推力となる。このように弁体４２をシート部４５から離座させる推力の方が大きくなることでシート部４５から弁体４２が離れ、制御弁側第１メイン通路２４ａとシリンダ側第１メイン通路２４ｂとが連通した状態となる。
　このようにしてオペレートチェック弁４１が開弁すると、反ロッド側室２０ｂの作動油はタンク１０３へ排出されると共に、ポンプ１０１から吐出された作動油はロッド側室２０ａに供給され、ブームシリンダ１０は収縮する。これにより、ブーム６は旋回部３に連結される基端部を中心として下方へ回動する。
　なお、弁体４２がシート部４５から離座する速度は、サブドレン通路５１に設けられる絞り５２によって制限されるため、制御弁側第１メイン通路２４ａとシリンダ側第１メイン通路２４ｂとは徐々に連通することになる。このため、ブームシリンダ１０が急激に収縮することが抑制され、結果として、ブーム６が急激に下方へ回動することが防止される。
　また、ブームシリンダ１０が収縮する際には、ブーム６等の重量によってもブームシリンダ１０を収縮させる力が働くため、ポンプ１０１から吐出された作動油をロッド側室２０ａに全量供給すると、ブームシリンダ１０の収縮速度が大きくなり過ぎるおそれがある。そこで、制御弁３１は、収縮位置３１ｃにて、ポンプ１０１から吐出された作動油の一部をタンク１０３へと導くブリードオフ通路を有していてもよい。
　次に、図３～７を参照して、流体圧制御装置１００の構造について説明する。図３は、流体圧制御装置１００の断面図であり、図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図、図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿う断面図、図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図、図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。
　図３～７に示すように、流体圧制御装置１００は、上述の制御弁３１として機能するスプール弁３４、負荷保持機構４０のオペレートチェック弁４１、第１パイロット圧制御弁７１及び第２パイロット圧制御弁７２を収容するメインバルブブロック８０と、メインバルブブロック８０に結合され負荷保持機構４０の切換弁４６を収容するサブバルブブロック９０と、を備える。
　メインバルブブロック８０は、スプール弁３４を摺動自在に収容する収容孔８１と、収容孔８１と平行に形成され第１パイロット圧制御弁７１を収容する第１収容部７４ａと、第１収容部７４ａに対向して設けられ第２パイロット圧制御弁７２を収容する第２収容部７４ｂと、収容孔８１に直交して形成されコンペンセータバルブ３５を摺動自在に収容するバルブ収容孔８２と、を有する。
　収容孔８１には、中央に設けられる環状凹部８４と、環状凹部８４を挟んで対称的に設けられるポンプポート８３ａ，８３ｂと、ポンプポート８３ａ，８３ｂの外側に設けられる供給ポート８５ａ，８５ｂと、供給ポート８５ａ，８５ｂの外側に設けられる第１シリンダポート８６及び第２シリンダポート８７と、第１シリンダポート８６及び第２シリンダポート８７の外側に設けられる排出ポート８８と、が形成される。
　ポンプポート８３ａ，８３ｂは、供給通路１０４の一部であって、ポンプ１０１に接続されており、ポンプ１０１から吐出される作動油が常時導かれている。第１シリンダポート８６は、第１メイン通路２４の一部分であり、ブームシリンダ１０の反ロッド側室２０ｂと接続され、第２シリンダポート８７は、第２メイン通路２５の一部分であり、ブームシリンダ１０のロッド側室２０ａと接続される。排出ポート８８は、排出通路１０５の一部分であり、タンク１０３に接続されている。
　環状凹部８４と供給ポート８５ａ，８５ｂとは、コンペンセータバルブ３５を通じて連通しており、これらを連通する開度は、コンペンセータバルブ３５に作用する作動流体の圧力に応じて変化する。
　スプール弁３４は、図３に示すように、上述の中立位置３１ａに相当する位置にあるときに、環状凹部８４に向かい合う位置に形成される第１環状溝３４ａと、第１シリンダポート８６に向かい合う位置に形成される第２環状溝３４ｂと、第２シリンダポート８７に向かい合う位置に形成される第３環状溝３４ｃと、を有する。また、スプール弁３４の一端には、第１パイロット室３２ａ及びセンタリングスプリング３３ａが設けられ、スプール弁３４の他端には、第２パイロット室３２ｂ及びセンタリングスプリング３３ｂが設けられる。
　第１パイロット室３２ａにパイロット圧が導かれ、上述の伸長位置３１ｂに相当する位置（図３において左方向）にスプール弁３４が移動すると、第１環状溝３４ａと第１環状溝３４ａに連通する図示しないノッチとを通じてポンプポート８３ａと環状凹部８４とが連通し、供給ポート８５ａ，８５ｂにポンプ１０１から吐出された作動油が導かれる。供給ポート８５ａに導かれた作動油は、第２環状溝３４ｂを通じて供給ポート８５ａと第１シリンダポート８６とが連通することで、第１シリンダポート８６を通りブームシリンダ１０の反ロッド側室２０ｂへと向かう。
　また、第３環状溝３４ｃを通じて、第２シリンダポート８７と排出ポート８８とが連通することで、ブームシリンダ１０のロッド側室２０ａ内の作動油は、排出ポート８８を通り、タンク１０３に排出される。
　一方、第２パイロット室３２ｂにパイロット圧が導かれ、上述の収縮位置３１ｃに相当する位置（図３において右方向）にスプール弁３４が移動すると、第１環状溝３４ａと第１環状溝３４ａに連通する図示しないノッチとを通じてポンプポート８３ｂと環状凹部８４とが連通し、供給ポート８５ａ，８５ｂにポンプ１０１から吐出された作動油が導かれる。供給ポート８５ｂに導かれた作動油は、第３環状溝３４ｃを通じて供給ポート８５ｂと第２シリンダポート８７とが連通することで、第２シリンダポート８７を通りブームシリンダ１０のロッド側室２０ａへと向かう。
　また、第２環状溝３４ｂを通じて、第１シリンダポート８６と排出ポート８８とが連通することで、ブームシリンダ１０の反ロッド側室２０ｂ内の作動油は、排出ポート８８を通り、タンク１０３に排出される。
　第１収容部７４ａには、第１パイロット圧制御弁７１にパイロットポンプ１０２から吐出された作動油を導く第１供給通路７５ａと、第１パイロット圧制御弁７１を通じて第１パイロット室３２ａから排出される作動油が流れる第１排出通路７７ａと、第１収容部７４ａと第１パイロット室３２ａとを接続する第１接続通路７６ａと、が開口している。
　第１供給通路７５ａは、第１パイロット通路１０６ａの一部分であり、メインバルブブロック８０を図３の紙面に垂直な方向に貫通して形成される。第１排出通路７７ａは、第１メインドレン通路１０７の一部分であり、メインバルブブロック８０を図３の紙面に垂直な方向に貫通して形成される。
　第１パイロット圧制御弁７１は、第１接続通路７６ａに対して第１供給通路７５ａと第１排出通路７７ａとの何れかを連通させたり、連通を遮断したりすることによって、第１パイロット室３２ａ内の圧力が図示しないコントローラから供給される駆動電流に応じた所定の大きさとなるように制御する。
　第２収容部７４ｂにも、第１収容部７４ａと同様に、第２パイロット圧制御弁７２にパイロットポンプ１０２から吐出された作動油を導く第２供給通路７５ｂと、第２パイロット圧制御弁７２を通じて第２パイロット室３２ｂから排出される作動油が流れる第２排出通路７７ｂと、第２収容部７４ｂと第２パイロット室３２ｂとを接続する第２接続通路７６ｂと、が開口している。
　第２パイロット圧制御弁７２も、第１パイロット圧制御弁７１と同様に、第２接続通路７６ｂに対して第２供給通路７５ｂと第２排出通路７７ｂとの何れかを連通させたり、連通を遮断したりすることによって、第２パイロット室３２ｂ内の圧力が図示しないコントローラから供給される駆動電流に応じた所定の大きさとなるように制御する。
　なお、第１供給通路７５ａ、第２供給通路７５ｂ、第１排出通路７７ａ及び第２排出通路７７ｂは、メインバルブブロック８０に対して他の流体圧制御装置のバルブブロックが重ね合わせられた際に、他の流体圧制御装置のバルブブロックに形成された供給通路及び排出通路とそれぞれ連通する。
　また、メインバルブブロック８０には、図４及び図５に示すように、負荷保持機構４０のオペレートチェック弁４１を収容する収容孔８６ｃが第１シリンダポート８６から分岐して形成される。収容孔８６ｃには、オペレートチェック弁４１の弁体４２が摺動自在に収容される。また、第１シリンダポート８６には、弁体４２が着座可能なシート部４５が形成される。
　収容孔８６ｃの開口端はバネ受部材５４によって閉塞され、バネ受部材５４と弁体４２とにより上述の背圧室４３が画成される。背圧室４３内には、弁体４２を閉弁方向へと付勢するスプリング４４が収装される。背圧室４３の圧力とスプリング４４の付勢力とによって、弁体４２がシート部４５に着座することによって、第１シリンダポート８６は、スプール弁側ポート８６ａとサブバルブブロック９０に向かって延びるシリンダ側ポート８６ｂとに隔てられる。つまり、スプール弁側ポート８６ａは、上述の制御弁側第１メイン通路２４ａに相当し、シリンダ側ポート８６ｂは、上述のシリンダ側第１メイン通路２４ｂの一部分に相当する。
　また、メインバルブブロック８０には、シリンダ側ポート８６ｂから分岐し、サブバルブブロック９０に向かって延びる分岐通路８６ｄが形成される。
　一方、サブバルブブロック９０には、シリンダ側ポート８６ｂに接続される第１シリンダ通路９１と、分岐通路８６ｄと接続される第１接続通路９５と、バネ受部材５４に形成され一端が背圧室４３に開口する貫通孔５４ａと接続される第２接続通路９６と、負荷保持機構４０の切換弁４６の一部を収容する収容孔９２と、が形成される。第１シリンダ通路９１は、第１メイン通路２４の一部分であり、ブームシリンダ１０の反ロッド側室２０ｂと接続される。第１接続通路９５と第２接続通路９６とは、収容孔９２を通じて連通するように、収容孔９２の内周面において開口している。
　また、サブバルブブロック９０には、収容孔９２よりも内径が大きい固定孔９３が、段部９４を介して収容孔９２と同軸上に形成される。固定孔９３の内周面には、切換弁４６をサブバルブブロック９０に固定するための雌ネジが加工されている。
　サブバルブブロック９０に固定される切換弁４６は、収容孔９２に嵌装される第１スリーブ５５と、固定孔９３に螺合される第２スリーブ５６と、第１スリーブ５５に摺動自在に収容されるスプール５７と、スプール５７と軸方向において対向して第１スリーブ５５に摺動自在に収容されるロッド５９と、第２スリーブ５６に摺動自在に収容されるピストン６０と、を有する。
　第１スリーブ５５は、スプール５７を収容する第１収容孔５５ａと、第１収容孔５５ａに連続して形成されロッド５９を収容する第２収容孔５５ｂと、第１収容孔５５ａと第２収容孔５５ｂとの間に設けられ第１収容孔５５ａから第２収容孔５５ｂに向かって徐々に内径が小さくなる弁座部５５ｃと、第１収容孔５５ａに開口するとともに第１スリーブ５５の外周面に開口し第１接続通路９５と連通する第１貫通孔５５ｄと、第２収容孔５５ｂに開口するとともに第１スリーブ５５の外周面に開口する第２貫通孔５５ｅと、を有する。第１スリーブ５５は、第２スリーブ５６の先端部が第１スリーブ５５に当接することによって収容孔９２内に押圧固定される。
　第２スリーブ５６は、ピストン６０を収容する第１収容孔５６ａと、第１収容孔５６ａよりも内径が小さく第１スリーブ５５の第２収容孔５５ｂが形成される部分が挿入される挿入孔５６ｂと、第１スリーブ５５に当接する先端部に径方向に沿って形成される複数の溝状の切欠５６ｃと、を有する。第２スリーブ５６の挿入孔５６ｂと挿入孔５６ｂに挿入される第１スリーブ５５の外周面との間には所定の大きさの隙間が設けられる。このため、第１スリーブ５５の第２貫通孔５５ｅと第２スリーブ５６の切欠５６ｃとは、第２スリーブ５６の挿入孔５６ｂと第１スリーブ５５の外周面との間の隙間を通じて常時連通している。また、第１収容孔５６ａの開口端は、プラグ６２によって封止されている。
　スプール５７は、軸方向に沿って形成された非貫通孔であるスプール内通路５７ａと、スプール内通路５７ａに開口するとともにスプール５７の外周面に開口する第１貫通孔５７ｂと、円錐台状に形成され弁座部５５ｃに着座可能な弁部５７ｄと、第１貫通孔５７ｂよりも弁部５７ｄ側に設けられスプール内通路５７ａに開口するとともにスプール５７の外周面に開口する第２貫通孔５７ｃと、を有する円柱状部材である。第１貫通孔５７ｂは、弁部５７ｄが弁座部５５ｃに着座しているときに、第１スリーブ５５の第１貫通孔５５ｄと連通可能な位置に形成される。第２貫通孔５７ｃは、弁座部５５ｃから弁部５７ｄが離れた際に生じる弁座部５５ｃと弁部５７ｄとの間の隙間とスプール内通路５７ａとを連通するように形成される。
　収容孔９２の底部とスプール５７との間には、スプール５７の弁部５７ｄを弁座部５５ｃに着座させる方向にスプール５７を付勢するスプリング５８が設けられる。スプール５７の弁部５７ｄと弁座部５５ｃとが上述の逆止弁４９に相当する。
　ロッド５９は、軸方向に沿って形成された非貫通孔であるロッド内通路５９ａと、ロッド内通路５９ａに開口するとともにロッド５９の外周面に開口する第１貫通孔５９ｂと、第１貫通孔５９ｂよりもロッド内通路５９ａの開口端側に設けられロッド内通路５９ａに開口するとともにロッド５９の外周面に開口する第２貫通孔５９ｃと、を有する円柱状部材である。第１貫通孔５９ｂは、ロッド５９がスプール５７に向かって最も変位したときに、第１スリーブ５５の第２貫通孔５５ｅと連通可能な位置に形成される。第２貫通孔５９ｃは、ロッド５９がスプール５７に向かって変位し、ロッド５９がスプール５７に当接することで弁座部５５ｃから弁部５７ｄが離れた際に生じる弁座部５５ｃと弁部５７ｄとの間の隙間とロッド内通路５９ａとを連通するように形成される。
　ピストン６０は、第１収容孔５６ａに摺動自在に収容される円柱状部材であり、スプリング６１によってプラグ６２に向けて付勢されている。ピストン６０は、一端面がロッド５９に対向し、他端面がプラグ６２に対向して配置されており、プラグ６２とピストン６０との間には上述のパイロット室４７が形成される。
　パイロット室４７にパイロット圧が導かれていない場合には、ピストン６０はスプリング６１の付勢力によってプラグ６２の端面に当接した状態となる。
　この状態では、図５に示すように、弁部５７ｄは弁座部５５ｃに着座しているため、第１接続通路９５は、第１貫通孔５５ｄと第１貫通孔５７ｂとスプール内通路５７ａとを通じて第２接続通路９６と連通する。したがって、この状態では、シリンダ側ポート８６ｂから分岐した分岐通路８６ｄは、これらの通路を通じて背圧室４３と連通することになる。つまり、この状態は上述の切換弁４６が第１位置４６ａにあるときに相当する。
　一方、パイロット室４７にパイロット圧が導かれると、ピストン６０は、スプリング６１の付勢力に抗して移動し、ロッド５９を介してスプール５７を押圧する。スプール５７がスプリング５８の付勢力に抗して移動すると、スプール５７の弁部５７ｄは弁座部５５ｃから離れる。そして、ピストン６０が第１収容孔５６ａの底面に当接することによって軸方向へのピストン６０の移動が規制されると、ロッド５９の第１貫通孔５９ｂと第１スリーブ５５の第２貫通孔５５ｅとが連通する一方、スプール５７の第１貫通孔５７ｂと第１スリーブ５５の第１貫通孔５５ｄとの連通が遮断された状態となる。
　この状態では、第２接続通路９６は、第１接続通路９５との連通が遮断され、スプール内通路５７ａ、第２貫通孔５７ｃ、弁座部５５ｃと弁部５７ｄとの間の隙間、第２貫通孔５９ｃ、ロッド内通路５９ａ、第１貫通孔５９ｂ及び第２貫通孔５５ｅを通じて、第２スリーブ５６の挿入孔５６ｂと第１スリーブ５５の外周面との間に形成される隙間と連通する。
　第２スリーブ５６の挿入孔５６ｂと第１スリーブ５５の外周面との間に形成される隙間は、後述のように、第１排出通路７７ａと連通する。したがって、この状態では、背圧室４３はタンク１０３と連通することになる。つまり、この状態は上述の切換弁４６が第２位置４６ｂにあるときに相当する。なお、背圧室４３とタンク１０３とを連通する通路上に設けられる第１貫通孔５９ｂや第２貫通孔５９ｃといった貫通孔の何れかが上述の絞り５２に相当する。
　メインバルブブロック８０及びサブバルブブロック９０には、第２スリーブ５６の挿入孔５６ｂと第１スリーブ５５の外周面との間に形成される隙間を第１排出通路７７ａに連通させるための通路がさらに設けられる。
　図６及び図７に示すように、サブバルブブロック９０には、メインバルブブロック８０との接続面に開口する非貫通孔である排出通路９８と、一端が段部９４に開口し他端が排出通路９８に開口する接続通路９７と、が形成される。このように、サブバルブブロック９０内において、第２スリーブ５６の挿入孔５６ｂと第１スリーブ５５の外周面との間に形成される隙間は、第２スリーブ５６の切欠５６ｃと接続通路９７とを通じて排出通路９８と連通している。
　一方、メインバルブブロック８０には、サブバルブブロック９０との接続面に開口し排出通路９８と対向して設けられる非貫通孔である第１接続通路８９ａと、一端が第１接続通路８９ａに開口し他端が第１排出通路７７ａに開口する第２接続通路８９ｂと、が形成される。背圧室４３と第１メインドレン通路１０７ａである第１排出通路７７ａとを連通する排出通路９８や第１接続通路８９ａ、第２接続通路８９ｂは、上述のサブドレン通路５１の一部を構成する。
　第１接続通路８９ａは、スプール弁３４を収容する収容孔８１に対して直交するように形成された直交通路部であり、供給ポート８５ａや第１シリンダポート８６よりも排出ポート８８に近い位置に設けられる。また、第２接続通路８９ｂは、スプール弁３４を収容する収容孔８１に対して平行に形成された平行通路部である。
　このように、サブドレン通路５１を構成する通路を収容孔８１に対して直交または平行な直線状通路とすることで、メインバルブブロック８０に対してサブドレン通路５１を容易に加工することができる。
　また、サブドレン通路５１を構成する第１接続通路８９ａは、図７に示すように、供給ポート８５ａや第１シリンダポート８６よりも排出ポート８８に近い位置に設けられる。ここで、高圧の作動油が流れる供給ポート８５ａや第１シリンダポート８６の近くに第１接続通路８９ａを配置した場合、第１接続通路８９ａと各ポート８５ａ，８６との間の肉厚を十分に確保する必要がある。これに対して、上述のように比較的低圧の作動油が流れる排出ポート８８の近くに第１接続通路８９ａを配置した場合、第１接続通路８９ａと排出ポート８８との間の肉厚を薄くすることが可能となる。この結果、流体圧制御装置１００をコンパクト化することができる。
　また、第１接続通路８９ａや第２接続通路８９ｂで構成されるサブドレン通路５１は、メインバルブブロック８０内において、第１メインドレン通路１０７ａである第１排出通路７７ａに接続される。このため、背圧室４３から排出される作動油をタンク１０３へ導くドレン配管を別途設ける必要がない。この結果、流体圧制御装置１００をコンパクト化することができる。
　また、第２接続通路８９ｂが接続される第１排出通路７７ａは、減圧弁である第１パイロット圧制御弁７１に付随して設けられ、第１排出通路７７ａには、第１パイロット圧制御弁７１によって作動油の圧力が減圧される際に排出される作動油が導かれる。つまり、第２接続通路８９ｂは、パイロット圧を生成する弁装置として減圧弁である第１パイロット圧制御弁７１が用いられる際に必須となる第１排出通路７７ａに接続される。このように第１パイロット圧制御弁７１に必要不可欠な第１排出通路７７ａを負荷保持機構４０のドレン通路として利用することによって、ドレン通路を加工等する工数の増加を抑制することができる。
　また、第１接続通路８９ａや第２接続通路８９ｂで構成されるサブドレン通路５１は、メインバルブブロック８０内において、２つのメインドレン通路１０７ａ，１０７ｂのうち、負荷保持機構４０の近くに設けられる第１メインドレン通路１０７ａである第１排出通路７７ａに接続される。このように負荷保持機構４０の近くに設けられる第１メインドレン通路１０７ａにサブドレン通路５１を接続させることでサブドレン通路５１が短くなるとともに簡素化されるため、サブドレン通路５１を構成する第１接続通路８９ａや第２接続通路８９ｂの加工が容易となり、結果として流体圧制御装置１００の製造コストを低減させることができる。
　以上の本実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
　流体圧制御装置１００では、負荷保持機構４０の切換弁４６を通じて背圧室４３から排出される作動油が流れるサブドレン通路５１が、第１パイロット圧制御弁７１を通じて第１パイロット室３２ａから排出される作動油が流れる第１メインドレン通路１０７ａに接続される。このため、背圧室４３から排出される作動油をタンク１０３へ導くドレン配管と第１パイロット室３２ａから排出される作動油をタンク１０３へ導くドレン配管とを別々に設ける必要がない。この結果、流体圧制御装置１００をコンパクト化することができる。
　なお、上記実施形態では、流体圧制御装置１００は、ブームシリンダ１０の伸縮作動を制御している。これに代えて、流体圧制御装置１００は、アームシリンダ１１やバケットシリンダ１２の伸縮作動を制御するものであってもよい。アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２では、アーム７やバケット８の姿勢によって、ロッド側室と反ロッド側室との何れにも負荷圧が生じる可能性があることから、負荷保持機構４０は、両方のメイン通路に介装されることが好ましい。この場合もサブドレン通路はメインドレン通路に接続されるため、流体圧制御装置１００をコンパクト化することができる。
　また、上記実施形態では、メインバルブブロック８０とサブバルブブロック９０とが別々の部材で構成されているが、メインバルブブロック８０とサブバルブブロック９０とは一体的に形成されていてもよい。
　以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
　流体圧制御装置１００は、パイロット室３２ａ，３２ｂのパイロット圧に応じてブームシリンダ１０に対する作動油の給排を切り換える制御弁３１と、第１パイロット室３２ａのパイロット圧を制御する第１パイロット圧制御弁７１と、第１パイロット圧制御弁７１を通じて第１パイロット室３２ａから排出される作動油が流れる第１メインドレン通路１０７ａと、負荷Ｗによる負荷圧が生じるブームシリンダ１０の反ロッド側室２０ｂと制御弁３１とを接続する第１メイン通路２４と、第１メイン通路２４に介装され反ロッド側室２０ｂの負荷圧を保持する負荷保持機構４０と、を備え、負荷保持機構４０は、第１メイン通路２４を遮断可能な弁体４２と、弁体４２の背面に画成された背圧室４３と、背圧室４３に対する作動油の給排を切り換える切換弁４６と、切換弁４６を通じて背圧室４３から排出される作動油が流れるサブドレン通路５１と、を有し、サブドレン通路５１は、第１メインドレン通路１０７ａに接続される。
　この構成では、負荷保持機構４０の切換弁４６を通じて背圧室４３から排出される作動油が流れるサブドレン通路５１が、第１パイロット圧制御弁７１を通じて第１パイロット室３２ａから排出される作動油が流れる第１メインドレン通路１０７ａに接続される。このため、背圧室４３から排出される作動油をタンク１０３へ導くドレン配管と第１パイロット室３２ａから排出される作動油をタンク１０３へ導くドレン配管とを別々に設ける必要がない。この結果、流体圧制御装置１００をコンパクト化することができる。
　また、流体圧制御装置１００は、制御弁３１を摺動自在に収容する収容孔８１が形成されたメインバルブブロック８０をさらに備え、第１メインドレン通路１０７ａ及びサブドレン通路５１は、メインバルブブロック８０内に形成され、メインバルブブロック８０内において互いに接続される。
　この構成では、サブドレン通路５１は、メインバルブブロック８０内において第１メインドレン通路１０７ａに接続される。このため、背圧室４３から排出される作動油をタンク１０３へ導くドレン配管と第１パイロット室３２ａから排出される作動油をタンク１０３へ導くドレン配管とを別々に設ける必要がない。この結果、流体圧制御装置１００をコンパクト化することができる。
　また、メインバルブブロック８０には、ブームシリンダ１０に接続されるシリンダポート８６，８７と、ブームシリンダ１０に供給される作動油が導かれる供給ポート８５ａ，８５ｂと、ブームシリンダ１０から排出される作動油が導かれる排出ポート８８と、が形成され、サブドレン通路５１は、シリンダポート８６，８７及び供給ポート８５ａ，８５ｂよりも排出ポート８８の近くに設けられる。
　この構成では、サブドレン通路５１が、シリンダポート８６，８７及び供給ポート８５ａ，８５ｂよりも排出ポート８８の近くに設けられる。高圧の作動油が流れる供給ポート８５ａ，８５ｂやシリンダポート８６，８７の近くにサブドレン通路５１を設けた場合と比較し、低圧の作動油が流れる排出ポート８８に近い位置にサブドレン通路５１を設けた場合の方がサブドレン通路５１と排出ポート８８との間の肉厚を薄くすることが可能である。この結果、流体圧制御装置１００をコンパクト化することができる。
　また、サブドレン通路５１は、収容孔８１に直交する第１接続通路８９ａ及び収容孔８１に平行な第２接続通路８９ｂの少なくとも一方を介して第１メインドレン通路１０７ａに接続される。
　この構成では、サブドレン通路５１は、収容孔８１に直交する第１接続通路８９ａや収容孔８１に平行な第２接続通路８９ｂにより構成される。このように、サブドレン通路５１を構成する通路を収容孔８１に対して直交または平行な直線状通路とすることで、メインバルブブロック８０に対してサブドレン通路５１を容易に加工することが可能となる。この結果、流体圧制御装置１００の製造コストを低減することができる。
　また、パイロット圧制御弁７１，７２は、パイロットポンプ１０２から供給される作動油の圧力を減圧して所定の大きさのパイロット圧を生成する減圧弁であり、メインドレン通路１０７ａ，１０７ｂには、パイロット圧制御弁７１，７２によって作動油の圧力が減圧される際に排出される作動油が導かれる。
　この構成では、メインドレン通路１０７ａ，１０７ｂは、減圧弁であるパイロット圧制御弁７１，７２に付随して設けられ、メインドレン通路１０７ａ，１０７ｂには、パイロット圧制御弁７１，７２によって作動油の圧力が減圧される際に排出される作動油が導かれる。つまり、サブドレン通路５１は、パイロット圧を生成する弁装置として減圧弁である第１パイロット圧制御弁７１が用いられる際に必須となる第１メインドレン通路１０７ａに接続される。このように第１パイロット圧制御弁７１に必要不可欠な第１メインドレン通路１０７ａを負荷保持機構４０のドレン通路として利用することによって、ドレン通路を加工等する工数の増加が抑制されるため、結果として流体圧制御装置１００の製造コストを低減することができる。
　また、メインドレン通路１０７ａ，１０７ｂは、作動油が貯留されるタンク１０３に常時連通している。
　この構成では、メインドレン通路１０７ａ，１０７ｂが、作動油が貯留されるタンク１０３に常時連通している。このようにサブドレン通路５１が接続される第１メインドレン通路１０７ａはタンク１０３に常時連通していることから、第１メインドレン通路１０７ａ及びサブドレン通路５１を通じて作動油が背圧室４３に逆流するおそれがない。このため、サブドレン通路５１に作動油の逆流を阻止する逆止弁等を設ける必要がなく、負荷保持機構４０の構成を簡素化できることから、結果として、流体圧制御装置１００の製造コストを低減することができる。
　また、パイロット圧制御弁は、制御弁３１の一方の端部に設けられた第１パイロット室３２ａの圧力を制御する第１パイロット圧制御弁７１と、制御弁３１の他方の端部に設けられた第２パイロット室３２ｂの圧力を制御する第２パイロット圧制御弁７２と、からなり、メインドレン通路は、第１パイロット圧制御弁７１を通じて第１パイロット室３２ａから排出される作動油が流れる第１メインドレン通路１０７ａと、第２パイロット圧制御弁７２を通じて第２パイロット室３２ｂから排出される作動油が流れる第２メインドレン通路１０７ｂと、からなり、サブドレン通路５１は、第１メインドレン通路１０７ａと第２メインドレン通路１０７ｂとのうち、負荷保持機構４０の近くに設けられる方に接続される。
　この構成では、サブドレン通路５１は、２つのメインドレン通路１０７ａ，１０７ｂのうち、負荷保持機構４０の近くに設けられる方に接続される。このように負荷保持機構４０の近くに設けられる第１メインドレン通路１０７ａにサブドレン通路５１を接続させることによってサブドレン通路５１が短くなり、サブドレン通路５１を容易に加工することが可能となる。この結果、流体圧制御装置１００の製造コストを低減することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　本願は２０１８年８月３０日に日本国特許庁に出願された特願２０１８－１６２１０９に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (7)

  1. 　負荷を駆動するシリンダの伸縮作動を制御する流体圧制御装置であって、
    　パイロット室のパイロット圧に応じて前記シリンダに対する作動流体の給排を切り換える制御弁と、
    　前記パイロット室のパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁と、
    　前記パイロット圧制御弁を通じて前記パイロット室から排出される作動流体が流れるメインドレン通路と、
    　前記負荷による負荷圧が生じる前記シリンダの負荷側圧力室と前記制御弁とを接続するメイン通路と、
    　前記メイン通路に介装され前記負荷側圧力室の負荷圧を保持する負荷保持機構と、を備え、
    　前記負荷保持機構は、
    　前記メイン通路を遮断可能な弁体と、
    　前記弁体の背面に画成された背圧室と、
    　前記背圧室に対する作動流体の給排を切り換える切換弁と、
    　前記切換弁を通じて前記背圧室から排出される作動流体が流れるサブドレン通路と、を有し、
    　前記サブドレン通路は、前記メインドレン通路に接続される流体圧制御装置。
  2. 　請求項１に記載の流体圧制御装置であって、
    　前記制御弁を摺動自在に収容する収容孔が形成されたバルブブロックをさらに備え、
    　前記メインドレン通路及び前記サブドレン通路は、前記バルブブロック内に形成され、前記バルブブロック内において互いに接続される流体圧制御装置。
  3. 　請求項２に記載の流体圧制御装置であって、
    　前記バルブブロックには、前記シリンダに接続されるシリンダポートと、前記シリンダに供給される作動流体が導かれる供給ポートと、前記シリンダから排出される作動流体が導かれる排出ポートと、が形成され、
    　前記サブドレン通路は、前記シリンダポート及び前記供給ポートよりも前記排出ポートの近くに設けられる流体圧制御装置。
  4. 　請求項２に記載の流体圧制御装置であって、
    　前記サブドレン通路は、前記収容孔に直交する直交通路部及び前記収容孔に平行な平行通路部の少なくとも一方を介して前記メインドレン通路に接続される流体圧制御装置。
  5. 　請求項１に記載の流体圧制御装置であって、
    　前記パイロット圧制御弁は、作動流体供給源から供給される作動流体の圧力を減圧して所定の大きさの前記パイロット圧を生成する減圧弁であり、
    　前記メインドレン通路には、前記パイロット圧制御弁によって作動流体の圧力が減圧される際に排出される作動流体が導かれる流体圧制御装置。
  6. 　請求項１に記載の流体圧制御装置であって、
    　前記メインドレン通路は、作動流体が貯留されるタンクに常時連通している流体圧制御装置。
  7. 　請求項１に記載の流体圧制御装置であって、
    　前記パイロット圧制御弁は、前記制御弁の一方の端部に設けられた第１パイロット室の圧力を制御する第１パイロット圧制御弁と、前記制御弁の他方の端部に設けられた第２パイロット室の圧力を制御する第２パイロット圧制御弁と、からなり、
    　前記メインドレン通路は、前記第１パイロット圧制御弁を通じて前記第１パイロット室から排出される作動流体が流れる第１メインドレン通路と、前記第２パイロット圧制御弁を通じて前記第２パイロット室から排出される作動流体が流れる第２メインドレン通路と、からなり、
    　前記サブドレン通路は、前記第１メインドレン通路と前記第２メインドレン通路とのうち、前記負荷保持機構の近くに設けられる方に接続される流体圧制御装置。
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