JPH06193604A - 油圧制御弁装置及び油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】油圧制御弁装置及び油圧駆動装置において、ス
プールタイプの流量制御弁を備えると共に、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ようにする。 【構成】スプールタイプの流量制御弁を備えた方向切換
弁装置は、フィーダ通路に補助可変絞りを形成するシー
ト弁体及び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とを有するシート弁と；フィーダ通
路の補助可変絞りより上流側を制御可変絞りを介してフ
ィーダ通路の下流側に連絡しパイロット流量によってシ
ート弁体の移動量を決定するパイロットラインと；パイ
ロットラインに配置され流量制限信号に応じてパイロッ
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
制御弁とを備え、１対の主可変絞りに供給される圧油の
流量を制限して圧油の流量を補助的に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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補助流量制御機能及びロ
ードチェ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。

【０００２】

【従来の技術】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。

【０００３】 特開昭６０−５９２８号公報 特開昭６２−３８４９６号公報 実開昭５９−５１８６１号公報 特開昭６０−１１７０６号公報 特開平２−１３４４０２号公報 特開昭５８−５０１７８１号公報 特開昭６０−５９２８号公報、特公昭６２−３８４
９６号公報、実開昭５９−５１８６１号公報にはセン
ターバイパス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。センターバイパスタ
イプの流量制御弁とは、ポンプポートをタンクに連絡す
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
びメータインの可変絞りを介して圧油がアクチュエータ
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。

【０００４】また、特開昭６０−５９２８号公報、
特公昭６２−３８４９６号公報、実開昭５９−５１８
６１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、そのうち特開昭６０−５９２８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っ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。

【０００５】特公昭６２−３８４９６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。

【０００６】実開昭５９−５１８６１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
の入口ポートに設置されるロードチェック弁に旋回用流
量制御弁の入口ポートの圧力をパイロット圧力として導
き、ロードチェック弁のポペットをパイロット圧力で押
し動かし、ロードチェック弁の通過流量を絞るようにし
ている。

【０００７】また、特開昭６０−１１７０６号公報及
び特開平２−１３４４０２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。クローズドセンタータイプ
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
圧力補償弁を設置し、負荷の変動によって複数のアクチ
ュエータ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
ードチェック弁が配置されている。

【０００８】また、特に特開平２−１３４４０２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
圧力補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。

【０００９】一方、特開昭５８−５０１７８１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。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６０−５９２
８号公報及び特開昭６２−３８４９６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、特開昭６０−１１７
０６号公報及び特開平２−１３４４０２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イ
ン流路にロー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、圧力補償弁は
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、油圧ポンプからのアクチュエータに供給される圧油
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、エネルギ損失が大きくなる
という問題がある。

【００１１】実開昭５９−５１８６１号公報に記載の
弁装置では、ロードチェック弁で流量を絞っているの
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ペット
をパイロット圧力で押し動かすだけの構成なので、ロー
ドチェ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。

【００１２】また、特開平２−１３４４０２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、また圧力補償弁の目標補
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、圧力補償機能なしのロードチェック弁
のみを備えた弁装置に比べ、バランスピストン周り及び
バランスピストン自体が大きくなって弁ブロックがバラ
ンスピ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。

【００１３】特開昭５８−５０１７８１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
シー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。

【００１４】また、特開昭６０−５９２８号公報及び
特開昭６２−３８４９６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。

【００１５】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。

【００１６】本発明の第２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、
複数のアクチュエー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補助的に制
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。

【００１７】

【課題を解決するための手段】第１及び第２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補助可
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ー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。

【００１８】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。

【００１９】また、好ましくは、前記シート弁体は前記
主スプールに直交するよう配置されている。

【００２０】また、好ましくは、前記フィーダ通路は、
前記補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。

【００２１】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。

【００２２】また、前記パイロ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。

【００２３】また、上記油圧制御弁装置において、好ま
しくは、前記パイロット流量制御手段は、前記パイロッ
ト可変絞りを形成するパイロットスプールと、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、前記パイロ
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。

【００２４】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力を外
部から調整可能とする操作手段を更に含む。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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
の油圧アクチュエータと；それぞれ操作信号に応じて操
作され、前記複数の油圧ア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；を備えることを特徴とする油圧駆動装置が提供され
る。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】

【作用】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。

【００３６】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、
フィーダ通路の上流側の圧油は大部分がメイン流量とし
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５８−５０１７８１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ロット流
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補助的に制御される。

【００３７】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、圧油が逆流しようとしたとき、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。

【００３８】このように本発明の油圧制御弁装置では、
従来ロードチェ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、補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
置は補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
回避される。

【００３９】また、本発明の油圧制御弁装置では、上記
のように補助流量制御及びロードチェックの２つの機能
を果たすシート弁は従来ロードチェック弁のあったフィ
ーダ通路に配置され、パイ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
ー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。

【００４０】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。

【００４１】また、上記主スプールにより構成される流
量制御弁をセンター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、複数のアク
チュエー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が補助的に制御され、本
発明の第２の目的が達成される。

【００４２】更に、上記主スプールにより構成される流
量制御弁をセンター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る。

【００４３】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
力補償機能が与えられる。

【００４４】シー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ロ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
クトになる。

【００４５】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、パイロ
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ェック機能が得られ
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。

【００４６】パイロ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補
償制御を行う場合、ばねのプリセット力により目標補償
差圧が設定される。このばねのプリセット力を外部から
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
より目標補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。

【００４７】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補助的に制御できる。

【００４８】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、複数のアクチュエータ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補
助的に制御でき、複合操作性が向上する。

【００４９】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
意思でアクチュエータ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。

【００５０】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、オペレータの意思と
第２の方向切換弁装置の操作信号とに応じてアクチュエ
ータ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。

【００５１】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、アクチュエータ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。

【００５２】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（対応するアクチュエータの駆動圧力）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。

【００５３】

【実施例】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１０〜第１４の実施
例は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
の実施例はパイロ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
１４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。

【００５４】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
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外部信号を用いるものである。

【００５５】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１００で示されており、この油
圧制御弁装置１００は図２に示すように、油圧アクチュ
エータ７０１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１００Ａ、油圧アクチュエータ７
０２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１００Ｂ、油圧アクチュエータ７０３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１００Ｃを有している。

【００５６】また、油圧制御弁装置１００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
００Ａ用の固定ブロック２とを有し、第１の方向切換弁
装置１００Ａ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
００Ａと、ハウジング１内に組み込まれたシート弁３０
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４００とを有して
いる。

【００５７】主スプール弁２００Ａ、シート弁３００及
びパイロットスプール弁４００はそれぞれ以下のように
構成されている。

【００５８】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２００Ａの主スプール４Ａ
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７００に接続されるポンプポート５ａ（図
２参照）を有するポンプ通路５と、油圧アクチュエータ
７０２（図２参照）に接続される負荷ポート６ａ，６ｂ
を有する負荷通路６Ａ，６Ｂと、ポンプ通路５から分岐
し負荷通路６Ａ，６Ｂ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７Ｃと、この通路部分７Ｃの両側に位置する１対
の通路部分７Ａ，７Ｂと、通路部分７Ｃと通路部分７
Ａ，７Ｂとを連絡する環状の通路部分２３とを有してい
る。以下、通路部分７Ａ〜７Ｃ及び２３をそれぞれ単に
フィーダ通路という。

【００５９】ボア３の中央付近には、ポンプポート５ａ
に連通する環状の入側センターバイパス通路７５０と、
出側センターバイパス通路７５１（図２参照）に連通す
る環状の出側センターバイパス通路７５１Ａ，７５１Ｂ
とが形成され、入側センターバイパス通路７５０と出側
センターバイパス通路７５１Ａ，７５１Ｂとの間にはそ
れぞれランド部７５２Ａ，７５２Ｂが形成されている。
またボア３には、フィーダ通路７Ａ，７Ｂの一部を成す
環状のフィーダ通路８Ａ，８Ｂ、負荷通路６Ａ，６Ｂの
一部を成す環状の負荷通路９Ａ，９Ｂ、タンクポート８
５（図２参照）に連通した環状の排出通路１０Ａ，１０
Ｂが形成され、フィーダ通路８Ａと負荷通路９Ａとの間
及び負荷通路９Ａと排出通路１０Ａとの間にはランド部
１１Ａ，１２Ａがそれぞれ形成され、フィーダ通路８Ｂ
と負荷通路９Ｂとの間及び負荷通路９Ｂと排出通路１０
Ｂとの間にはランド１１Ｂ，１２Ｂがそれぞれ形成され
ている。タンクポート８５はタンク７０４に接続されて
いる。

【００６０】主スプール４Ａにはノッチ７５３Ａ，７５
３Ｂ及び円筒部７５５が形成されている。ノッチ７５３
Ａ及び円筒部７５５は上記ランド部７５２Ａ，７５２Ｂ
と協働して入側センターバイパス通路７５０と出側セン
ターバイパス通路７５１Ａ，７５１Ｂとの間に位置する
ブリードオフ用可変絞り７５４Ａを形成し、この可変絞
り７５４Ａは、図３のＰ−Ｔに示すように、主スプール
４Ａ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７５３Ｂ及び円筒部７５５は上記ランド部７５２
Ｂ，７５２Ａと協働して入側センターバイパス通路７５
０と出側センターバイパス通路７５１Ｂ，７５１Ａとの
間に位置するブリードオフ用可変絞り７５４Ｂを形成
し、この可変絞り７５４Ｂは、図３のＰ−Ｔに示すよう
に、主スプール４Ａ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。

【００６１】また主スプール４Ａには、ノッチ１４Ａ，
１４Ｂ及びノッチ１５Ａ，１５Ｂが形成されている。ノ
ッチ１４Ａは上記ランド部１１Ａと協働してフィーダ通
路８Ａと負荷通路９Ａとの間に位置するメータインの主
可変絞り１６Ａを形成し、この可変絞り１６Ａは、図３
のＰ−Ａに示すように、主スプール４Ａ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１４Ｂは上記ランド部１１Ｂと協
働してフィーダ通路８Ｂと負荷通路９Ｂとの間に位置す
るメータインの主可変絞り１６Ｂを形成し、この可変絞
り１６Ｂ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１５Ｂは
上記ランド部１２Ｂと協働して負荷通路９Ｂと排出通路
１０Ｂとの間に位置するメータアウトの主可変絞り１７
Ｂを形成し、この可変絞り１７Ｂは、図３のＢ−Ｔに示
すように、主スプール４Ａ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１５Ａは上記ランド部１２Ａと協働して負荷
通路９Ａと排出通路１０Ａとの間に位置するメータアウ
トの主可変絞り１７Ａを形成し、この可変絞り１７Ａ
は、図３のＢ−Ｔに示すように、主スプール４Ａ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。

【００６２】また、フィーダ通路７Ｃとフィーダ通路７
Ａ，７Ｂとの接続点である環状のフィーダ通路２３の部
分にはシート弁３００の弁体（以下、シート弁体とい
う）２０が配置され、シート弁体２０はハウジング１内
に形成されたボア３に直交するボア２１内に摺動自在に
収納されている。ボア２１は、図４に拡大して示すよう
に、フィーダ通路７Ｃの一部を兼ねるボア部分２１ａ
と、ハウジング１の外壁表面に開口しボア部分２１ａよ
り大径のボア部分２１ｂと、ボア部分２１ｂに隣接して
位置しボア部分２１ａより大径でボア部分２１ｂより小
径のボア部分２１ｃとを有し、ボア部分２１ａ，２１ｃ
間に上記の環状のフィーダ通路２３が位置している。ボ
ア部分２１ｂの開口端は上記固定ブロック２で閉じら
れ、ボア部分２１ｂに油圧室２４が形成されている。油
圧室２４にはシート弁体２０を閉弁方向に付勢するばね
２５が配置されている。このばね２５は振動吸収用に設
けたものであり、このばね２５によるシート弁体２０へ
の付勢力は無視できるほど小さい。

【００６３】シート弁体２０は、ボア部分２１ａと環状
のフィーダ通路２３間のエッジ部に触座可能なシート部
２０ａ及びシート部２０ａの下側でボア部分２１ａ内に
位置する摺動部２０ｃと、ボア部分２１ｂ，２１ｃ内に
位置する摺動部２０ｂとを有し、ボア部分２１ａとボア
部分２１ｃの上記径の大小関係に対応して摺動部２０ｂ
が摺動部２０ｃより大径になっている。摺動部２０ｃ
は、図示のように中央部に凹所２６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２７が
貫通形成され、このノッチ２７はハウジング１のシート
部と協働してフィーダ通路７Ｃとフィーダ通路２３との
間に位置する補助可変絞り２８を形成している。この補
助可変絞り２８は、図５にＦ−Ｆで示すように、シート
弁体２０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。

【００６４】シート弁体２０の摺動部２０ｂの外周面に
は、フィーダ通路７Ｃとシート弁体２０の内部に形成さ
れた通路２９，３０を介して連通したパイロット流れ溝
３１が形成されている。このパイロット流れ溝３１はボ
ア部分２１ｃとボア部分２１ｂとの段部が形成するラン
ド部３２と協働してフィーダ通路７Ｃと油圧室２４との
間に位置する制御可変絞り３３を形成している。この制
御可変絞り３３はシート弁体２０が全閉位置にあるとき
にはランド部２３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２０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。

【００６５】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３５と、ハウジング１に形成された通
路３７を介してフィーダ通路２３に連通した通路３６と
が形成され、通路３５と通路３６との間にパイロットス
プール弁４００が配置されている。通路３５〜３７と上
記の油圧室２４、通路２９，３０及びパイロット流れ溝
３１は、フィーダ通路７Ｃを制御可変絞り３３を介して
フィーダ通路２３，７Ａ，７Ｂに連絡し、それを流れる
圧油の流量によってシート弁体２０の移動量すなわちス
トロークを決定するパイロットラインを形成する。

【００６６】固定ブロック２内には、一端に底部４０ａ
（図６参照）を有し他端が固定ブロックの外面に開口し
たボア４０が形成され、このボア４０内に摺動自在にパ
イロットスプール弁４００のスプール４１が配置されて
いる。ボア４０は図示のごとく主スプール弁２００Ａ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４１も主スプール４Ａに平行に配置されている。

【００６７】ボア４０には、図６に拡大して示すよう
に、その中央付近に通路３５が開口する環状の入口通路
４２及び通路３６が開口する環状の出口通路４３が形成
され、入口通路４２と出口通路４３との間に環状のラン
ド部４４が位置している。入口通路４２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４１は、ボア底部４０ａ側に位置するスプー
ル部分４１ａと、ボア４０の開口端側に位置するスプー
ル部分４１ｂと、ランド部４４付近に位置する小径部４
１ｃと、小径部４１ｃとスプール部分４１ａとをつなぐ
傾斜部分４１ｄとを有している。傾斜部分４１ｄはラン
ド部４４と協働して入口通路４２と出口通路４３との間
に位置するパイロット可変絞り４５を形成し、この可変
絞り４５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。

【００６８】また、ボア４０の開口端はスクリュー４６
で閉じられ、スクリュー４６とパイロットスプール４１
との間に、両端がこれらパイロットスプール４１とスク
リュー４６に当接しパイロットスプール４１を閉弁方向
に付勢するばね４７が配置されている。スクリュー４６
はボア４０の開口端部分に形成されたねじ孔４８に取り
付けられ、このスクリュー４６によりばね４７にプリセ
ット力が与えられる。

【００６９】ボア４０の底部４０ａとスプール部分４１
ａの端部との間には受圧室５０が形成され、上記のばね
４７が配置されるスクリュー４６とスプール部分４１ｂ
との間には受圧室５１が形成されている。固定ブロック
２には受圧室５０，５１にそれぞれ開口する通路８０
０，８０１が形成されている。通路８００は第２の方向
切換弁装置１００Ｂの主スプール弁２００Ｂの操作信号
であるパイロット圧力Ｐ２ａまたはＰ２ｂを取り出すシ
ャトル弁８０２にライン８０３を介して接続され、これ
により受圧室５０にはそのパイロット圧力Ｐ２ａまたは
Ｐ２ｂが導入され、パイロットスプール４１の閉弁方向
に印加される。通路８０１はライン８０４を介してタン
ク７０４に接続され、受圧室５１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４００は、主スプ
ール弁２００Ｂのパイロット圧力Ｐ２ａまたはＰ２ｂに
応じて上記パイロットラインを流れるパイロット流量を
制御する。

【００７０】図１に再び戻り、主スプール４Ａ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４Ａの図示左側の端部はハウジング１に取り付け
られたカバー８１０が形成する受圧室８１１内に位置
し、カバー８１０には受圧室８１１に主スプール弁２０
０Ａの操作信号であるパイロット圧力Ｐ１ａを導入する
通路８１２が形成されている。主スプール４Ａの図示右
側の端部はプラグ７６を介してセンタリングスプリング
機構７７に連結されている。センタリングスプリング機
構７７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４Ａを中立位置に保持するため、１
つのスプリング７８と２つの座がね７９，８０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７７は
ハウジング１に取り付けられたカバー８１が形成する受
圧室８１３内に位置し、カバー８１には受圧室８１３に
主スプール弁２００Ａの操作信号であるパイロット圧力
Ｐ１ｂを導入する通路８１４が形成されている。主スプ
ール４Ａはパイロット圧力Ｐ１ａが受圧室８１１に導入
されることで図示右方に移動し、パイロット圧力Ｐ１ｂ
が受圧室８１３に導入されることで図示左方に移動す
る。

【００７１】図２において、第２及び第３の方向切換弁
装置１００Ｂ，１００Ｃ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１００Ｂ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２００Ｂ及び
ロードチェック弁７７０とを有し、第３の方向切換弁装
置１００Ｃ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２００Ｃ及びロードチェッ
ク弁７７１とを有している。

【００７２】主スプール弁２００Ｂ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４Ｂを有し、この主スプール４Ｂに関連
して負荷通路７７３Ａ，７７３Ｂ、フィーダ通路７７４
（７７４Ａ，７７４Ｂ，７７４Ｃ）、メータインの主可
変絞り７７５Ａ，７７５Ｂ及びメータアウトの主可変絞
り７７６Ａ，７７６Ｂ等が形成され、また、ポンプポー
ト５ａ及び第１の方向切換弁装置１００Ａの入側センタ
ーバイパス通路７５０にそれぞれ直列に接続された入側
センターバイパス通路７７７及び出側センターバイパス
通路７７８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７７４はポンプ通路５か
ら分岐し、ロードチェック弁７７０はフィーダ通路７７
４Ｃとフィーダ通路７７４Ａ，７７４Ｂとの間に配置さ
れている。

【００７３】主スプール弁２００Ｃ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４Ｃを有し、この主スプール４Ｃに関連して負荷
通路７８３Ａ，７８３Ｂ、フィーダ通路７８４（７８４
Ａ，７８４Ｂ，７８４Ｃ）、メータインの主可変絞り７
８５Ａ，７８５Ｂ及びメータアウトの主可変絞り７８６
Ａ，７８６Ｂ等が形成され、また、第１の方向切換弁装
置１００Ａの出側センターバイパス通路７５１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７８
７及び出側センターバイパス通路７８８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７８４はポンプ通路５から分岐し、ロードチェック
弁７７１はフィーダ通路７８４Ｃとフィーダ通路７８４
Ａ，７８４Ｂとの間に配置されている。

【００７４】入側センターバイパス通路７５０及び出側
センターバイパス通路７５１、入側センターバイパス通
路７７７及び出側センターバイパス通路７７８及び入側
センターバイパス通路７８７及び出側センターバイパス
通路７８８は１本のセンターバイパスラインを形成し、
最下流のセンターバイパス通路７８８はタンクポート８
５を介してタンク７０４に接続される。

【００７５】また、図２において、第１及び第３の方向
切換弁装置１００Ａ，１００Ｃにはアクチュエータ７０
２，７０３の負荷圧力の設定値以上の上昇を防止するリ
リーフ弁７１０Ａ，７１０Ｂ及び７１１Ａ，７１１Ｂが
組み込まれている。第１の方向切換弁装置１００Ａのリ
リーフ弁７１０Ａ，７１０Ｂは図１では図示を省略して
いる。

【００７６】以上のように構成された本実施例の油圧制
御弁装置１００において、第１の方向切換弁装置１００
Ａのシート弁３００は、特開昭５８−５０１７８１号公
報に記載の原理で動作する。すなわち、シート弁体２０
に形成されたパイロット流れ溝３１のランド部３２に対
する開口面積（制御可変絞り３３の開口面積）はシート
弁体２０の移動量（ストローク）に応じて変化し、シー
ト弁体２０の移動量はパイロット流れ溝３１（制御可変
絞り３３）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４０
０の可変絞り４５の開口面積で決定される。その結果と
して、シート弁体２０の補助可変絞り２８を介してフィ
ーダ通路７Ｃからフィーダ通路２３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４００の可変絞り４５の開口面積で決定
される。

【００７７】また、パイロットスプール弁４００におい
て、可変絞り４５の開口面積は外部信号であるパイロッ
ト圧力Ｐ２ａまたはＰ２ｂ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。

【００７８】以上により、シート弁３００は、パイロッ
トライン２４，２９〜３１，３５〜３７、パイロットス
プール弁４００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１６Ａまたは１６Ｂに
供給される圧油の流量をパイロット圧力Ｐ２ａまたはＰ
２ｂ（流量制限信号）に応じて制限し、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
助流量制御機能を果たす。以下、このことを更に詳しく
説明する。

【００７９】まず、図４において、シート弁体２０のフ
ィーダ通路７Ｃに位置する摺動部２０ｃの端面の有効受
圧面積をＡｐ、環状のフィーダ通路２３に位置する環状
部部の有効受圧面積をＡｚ、油圧室２４に位置する摺動
部２０ｂの端面の有効受圧面積をＡｃとし、フィーダ通
路７Ｃの圧力（ポンプ通路５内の供給圧力）をＰｐ、フ
ィーダ通路２３内の圧力をＰｚ、油圧室２４内の圧力を
Ｐｃとすると、シート弁体２０の受圧面積Ａｐ，Ａｚ，
Ａｃの釣り合いより、 Ａｃ＝Ａｚ＋Ａｐ …（１） が成り立ち、シート弁体２０にかかる圧力の釣り合いよ
り、 Ａｐ・Ｐｐ＋Ａｚ・Ｐｚ＝Ａｃ・Ｐｃ …（２） が成り立つ。（１）式において、Ａｐ／Ａｃ＝Ｋとおけ
ば、Ａｚ／Ａｃ＝１−Ｋが得られ、（２）式より、 Ｐｃ＝Ｋ・Ｐｐ＋（１−Ｋ）・Ｐｚ …（３） が得られる。ここで、パイロット流れ溝３１の幅をｗで
一定とすると、シート弁体２０の移動量ｘにおける制御
可変絞り３３の開口面積はｗｘとなる。このときのパイ
ロット流量をｑｓとすると、 ｑｓ＝Ｃ１・ｗｘ・（Ｐｐ−Ｐｃ）^1/2 …（４） ここで、Ｃ１：制御可変絞り３３の流量係数 この（４）式に（３）式を代入すると、ｑｓ＝Ｃ１・ｗ
ｘ｛（１−Ｋ）（Ｐｐ−Ｐｚ）｝^1/2 となる。よって移
動量ｘは、 ｘ＝（ｑｓ／Ｃ１・ｗ）／｛（１−Ｋ）（Ｐｐ−Ｐｚ）｝^1/2 …（５） （５）式より、圧力Ｐｐと圧力Ｐｚの差圧が一定であれ
ば、移動量ｘはｑｓで決定されることが分かる。

【００８０】更に、パイロットスプール弁４００の可変
絞り４５の開口面積をａとおけば、パイロット流量ｑｓ
は開口面積ａを通過することから、 ｑｓ＝Ｃ２・ａ・（Ｐｃ−Ｐｚ）^1/2 …（６） ここで、Ｃ２：可変絞り４５の流量係数 （６）式を変形して、 ｑｓ＝Ｃ２・ａ・｛Ｋ・Ｐｐ＋（１−Ｋ）Ｐｚ−Ｐｚ｝^1/2 ＝Ｃ２・ａ・Ｋ^1/2 ・（Ｐｐ−Ｐｚ｝^1/2 …（７） （７）式を（５）式に代入すると、 ｘ＝（Ｃ２・ａ／Ｃ１・ｗ）｛Ｋ／（１−Ｋ）｝^1/2 ＝（Ｃ２／Ｃ１・ｗ）｛Ｋ／（１−Ｋ）｝^1/2 ・ａ …（８） よって（８）式に示すように、シート弁体２０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
００の可変絞り４５の開口面積ａで制御される。

【００８１】一方、シート弁３００の摺動部２０ｃの補
助可変絞り２８を介してフィーダ通路７Ｃからフィーダ
通路２３に流出するメイン流量をＱｓとし、摺動部２０
ｃの外径をＬとすると、摺動部２０ｃの補助可変絞り２
８の開口面積は外径Ｌと移動量ｘとの積であるから、 Ｑｓ＝Ｃ３・Ｌ・ｘ・（Ｐｐ−Ｐｚ）^1/2 …（９） ここで、Ｃ３：可変絞り２８の流量係数 この式に（５）式を代入すると、 Ｑｓ＝｛（Ｃ３・Ｌ／Ｃ１・ｗ）／（１−Ｋ）^1/2 ｝・ｑｓ …（１０） ここで、α＝（Ｃ３・Ｌ／Ｃ１・ｗ）／（１−Ｋ）^1/2
とおくと、 Ｑｓ＝α・ｑｓ …（１１） よって、メイン流量Ｑｓはパイロット流量ｑｓに比例す
ることが分かる。このため、シート弁３００を通過する
全流量Ｑｖは、 Ｑｖ＝Ｑｓ＋ｑｓ＝（１＋α）ｑｓ …（１２） で表現される。

【００８２】次に、図６に示すパイロットスプール弁４
００において、スプール４１にはばね４７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１００Ｂの主スプール弁２００Ｂの操作信号であ
るパイロット圧力Ｐ２ａまたはＰ２ｂが受圧室５０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４７のプリセット力の圧力換算値をＦ、ばね４７の
ばね定数の圧力換算値をＫ、パイロット圧力Ｐ２ａまた
はＰ２ｂをＰｉ、パイロットスプール４１の閉弁方向の
移動量をＸとすると、パイロットスプール４１にかかる
力の釣合は、 Ｐｉ＝Ｆ＋Ｋ・Ｘ …（１３） で表現される。すなわち、パイロットスプール４１の移
動量Ｘはパイロット圧力Ｐｉにより決定され、パイロッ
ト圧力Ｐｉが増加するとパイロット弁体４１の移動量Ｘ
も増加し、パイロット可変絞り４５の開口面積は減少す
る。

【００８３】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４５の開口面積で制
御されるので、パイロット圧力Ｐ２ａまたはＰ２ｂによ
りフィーダ通路７Ｃからフィーダ通路７Ａまたは７Ｂに
流入する圧油の流量Ｑｖを制御できる。すなわち、シー
ト弁３００、パイロットライン２４，２９〜３１，３５
〜３７等、パイロットスプール弁４００により、ポンプ
通路５からフィーダ通路７を介して１対の主可変絞り１
６Ａ，１６Ｂに供給される圧油の流量はパイロット圧力
Ｐ２ａまたはＰ２ｂ（流量制限信号）に応じて制限さ
れ、１対の負荷通路６Ａ，６Ｂに流入する圧油の流量が
補助的に制御される。

【００８４】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、圧油が逆流しようとしたとき、油圧室
２４の圧力も増大してシート弁体２０は閉弁方向に移動
して補助可変絞り２８は全閉し、制御可変絞り３３も全
閉する。したがって、フィーダ通路７Ａまたは７Ｂから
フィーダ通路７Ｃへの圧油の逆流は阻止され、シート弁
３００はロードチェック機能を果たすことになる。

【００８５】以上のように本実施例によれば、第１の方
向切換弁装置１００Ａにおいてシート弁３００と、パイ
ロットライン２４，２９〜３１，３５〜３７、パイロッ
トスプール弁４００との組み合わせにより補助流量制御
機能及びロー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。

【００８６】まず第一に、第１の方向切換弁装置１００
Ａは補助流量制御機能を有するので、複数のアクチュエ
ー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補助的に制御でき、複合操作
性が向上する。

【００８７】すなわち、図２において、本実施例の油圧
制御弁装置１００を油圧ショベルの油圧駆動装置に用
い、油圧アクチュエータ７０１が旋回台を回転駆動する
旋回モータ、油圧アクチュエータ７０２がアームを昇降
するアームシリンダであるとし、負荷圧力の低いアーム
シリンダ７０２と起動時の負荷圧力が高い旋回モータ７
０１の同時操作を行う場合を考える。この場合、油圧ポ
ンプ７００からの圧油はポンプポート５ａからアーム用
主スプール弁２００Ａ及び旋回用主スプール弁２００Ｂ
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１００Ａのパイロットスプール弁４００には旋回用主
スプール弁２００Ｂのパイロット圧力Ｐ２ａまたはＰ２
ｂが流量制限信号として与えられ、シート弁３００はそ
のパイロット圧力Ｐ２ａまたはＰ２ｂに応じてシート弁
体２０を絞り方向に移動し、主可変絞り１６Ａまたは１
６Ｂ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２００Ｂに供給され
る圧油の圧力が上昇して旋回モータ７０１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。

【００８８】また、シート弁３００は主スプール弁２０
０Ａのフィーダ通路７上で従来の弁装置でロードチェッ
ク弁のあった位置に組み込まれている。このため、シー
ト弁３００は目的とする主スプール弁２００Ａ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２００Ｂ，２００Ｃに対しては何ら影響を及ぼ
さない。したがって、アクチュエータ７０１とアクチュ
エータ７０３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３００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。

【００８９】第二に、本実施例の油圧制御弁装置１００
の第１の方向切換弁装置１００Ａ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６Ａ，６Ｂに
はシート弁３００と主スプール弁２００Ａの２つの弁が
配置されているだけなので、流量制御弁、ロードチェッ
ク弁、圧力補償弁の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ア
クチュエータ操作が可能となる。

【００９０】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った。
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補償差
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、圧力補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べ、バランスピス
トン周り及びバランスピストン自体が大きくなって弁ブ
ロックがバランスピストンの軸方向、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。

【００９１】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ェック弁のあっ
たフィーダ通路７の位置にロードチェック弁の代わりに
シート弁３００を配置しており、パイロットスプール弁
４００はハウジング１と別体のシート弁体２０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３００が位置する部分の高
さＬは、従来の圧力補償機能なしの弁装置のロードチェ
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１００Ｂ，１００Ｃのロードチェック弁７７０，
７７１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４１を主スプ
ール４Ａ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。

【００９２】第四に、一般に、このような弁装置のハウ
ジングは鋳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２０が摺動自在に位置するボア
２１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。

【００９３】また、ハウジング１に摺動可能なシート弁
体２０の外周面にはパイロット流れ溝３１が形成され、
シート弁体２０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３２の位置も図３に示すよ
うに油圧室２４に面する段部で与えられるので、その加
工も容易である。

【００９４】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２００Ａを備え
た油圧制御弁装置１００において、制御精度の高い補助
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
エネルギ損失でアクチュエータ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補助流量制御機能が与え
られるので、複数のアクチュエー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
補助的に制御でき、複合操作性を向上することができ
る。

【００９５】第２の実施例 本発明の第２の実施例を図８〜図１０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ロードチェック機能を果たさせる
ものである。

【００９６】図８及び図９において、本実施例の油圧制
御弁装置１０１の第１の方向切換弁装置１０１Ａはシー
ト弁３０１を有し、シート弁３０１のシート弁体２０内
には図４に示す通路２９に代え通路１２１が形成され、
この通路１２１にフィーダ通路７Ｃから油圧室２４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
１２２が配置されている。また、シート弁体２０に形成
されるパイロット流れ溝３１Ａは、図１０にＦ−Ｃで示
すように、シート弁体２０が閉弁位置にあるときに制御
可変絞り３３Ａが少し開くようにランド部３２に対する
位置関係が設定されている。

【００９７】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
油が逆流しようとしたとき、シート弁体２０が全閉位置
に移動し、この時パイロット流れ溝３１に形成される制
御可変絞り３３も全閉し、シート弁３００がロードチェ
ック機能を果たす。しかし、シート弁体２０が全閉位置
から開弁方向に移動するとき、制御可変絞り３３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
２０が開弁方向に移動したとき制御可変絞り３３もただ
ちに開くように、パイロット流れ溝３１の上端とランド
部３２との位置関係を精度よく加工しなければならな
い。

【００９８】これに対して、本実施例では、上記のよう
にシート弁体２０が全閉位置に移動したとき、制御可変
絞り３３Ａは完全には閉じられないようにパイロット流
れ溝３１Ａの上端とランド部３２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３３Ａの製作が容易となる。

【００９９】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２０内の通路１２１に逆止弁１２
２を配置したので、シート弁体２０が閉弁位置にあると
きに制御可変絞り３３Ａ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、
液密性の高いロードチェック機能が得られる。なお、こ
の逆止弁１２２はパイロットラインに配置されているた
め、これによりフィーダ通路７Ｃからフィーダ通路７Ａ
または７Ｂに流れるメイン流量の圧力損失が増大するこ
とはない。

【０１００】なお、本実施例では、シート弁体２０内に
逆止弁１２２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３６と通
路３７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。

【０１０１】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
パイロ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。

【０１０２】図１１及び図１２において、本実施例の油
圧制御弁装置１０２の第１の方向切換弁装置１０２Ａは
パイロットスプール弁４０１を有し、パイロットスプー
ル弁４０１のパイロットスプール８２０の内部には、軸
方向に伸び受圧室５１に開口する受圧室８２１が追加的
に形成され、受圧室８２１の開口端側には一端がスクリ
ュー４６に当接する摺動可能なピストン８２２が挿入さ
れている。また、パイロットスプール８２０には、受圧
室８２１を出口通路４３に連絡する径方向の通路８２３
が形成され、受圧室８２１には環状のフィーダ通路２３
及び通路３６，３７，４３，８２３を介してフィーダ通
路７Ａまたは７Ｂの圧力が導入され、その圧力がパイロ
ットスプール８２０の開弁方向に印加される。

【０１０３】以上のように構成された本実施例において
は、シート弁３０１はパイロットスプール弁４０１との
組み合わせで次のように機能する。

【０１０４】第１の実施例と同様に、ばね４７のプリセ
ット力の圧力換算値をＦ、ばね４７のばね定数の圧力換
算値をＫ、旋回用パイロット圧力Ｐ２ａまたはＰ２ｂを
Ｐｉ、パイロットスプール８２０の閉弁方向の移動量を
Ｘとし、受圧室８２１に導入されるフィーダ通路７Ａま
たは７Ｂの圧力による付勢力をＦｚとすると、パイロッ
トスプール８２０にかかる力の釣合は、第１の実施例に
係わる前述の（１３）式と同様に、 Ｐｉ＝Ｆ＋Ｋ・Ｘ＋Ｆｚ …（１４） で表現される。すなわち、パイロットスプール８２０の
移動量Ｘはパイロット圧力Ｐｉと付勢力Ｆｚにより決定
され、パイロット圧力Ｐｉが増加すればパイロットスプ
ール４１の移動量Ｘは増加してパイロット可変絞り４５
の開口面積は減少し、一方、付勢力Ｆｚが増大すればパ
イロットスプール８２０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４５の開口面積は増大す
る。

【０１０５】したがって、前述の旋回モータ７０１とア
ームシリンダ７０２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７０２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８２０が開弁方向に移動
してパイロット可変絞り４５の開口面積を増大させ、シ
ート弁３０１のシート弁体２０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。

【０１０６】したがって、本実施例によれば、アクチュ
エータ７０２の負荷圧力が低いときのみ補助流量制御機
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きる。

【０１０７】第４の実施例 本発明の第４の実施例を図１３〜図１５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。

【０１０８】図１３において、５００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５００ａにはリ
リーフ弁５０１が接続され、パイロットライン５０２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
５０２は電磁比例減圧弁５０４の一次側に接続され、電
磁比例減圧弁５０４の二次側はパイロットライン５０５
を介してパイロットスプール弁４００の通路８００に接
続されている。電磁比例減圧弁５０４は制御装置５０６
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Ｐｃを発生し、この制御圧力Ｐｃが流量制限信
号としてライン５０５及び通路８００を介して受圧室５
０に導入される。制御装置５０６はオペレータが操作す
る設定装置５０７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。

【０１０９】制御装置５０６及び設定装置５０７の構成
を図１４に示す。制御装置５０６は入力部５０６ａ、演
算部５０６ｂ、データ部５０６ｃ及び出力部５０６ｄを
有している。設定装置５０７は旋回優先スイッチ５０７
ａとアーム優先スイッチ５０７ｂとを有している。

【０１１０】前述した旋回モータ７０１とアームシリン
ダ７０２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イッチ５０７
ａをＯＮし、設定信号として旋回優先信号を制御装置５
０６に出力する。制御装置５０６はこの旋回優先信号を
入力部５０６ａを介して入力し、演算部５０６ｂでこの
旋回優先信号とデータ部５０６ｃ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
０６ｄより電磁比例減圧弁５０４に出力する。電磁比例
減圧弁５０４は制御装置５０６からのこの制御信号によ
り制御され、対応した制御圧力Ｐｃを発生し、この制御
圧力Ｐｃが流量制限信号としてパイロットスプール弁４
００の受圧室５０に導入される。パイロットスプール弁
４００はこの制御圧力Ｐｃにより、第１の実施例のパイ
ロット圧力Ｐｉの場合と同様にパイロット可変絞り４５
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４５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２００Ｂ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。

【０１１１】アームを優先したい場合はオペレータはア
ーム優先スイッチ５０７ｂをＯＮすれば、上記と同様に
アーム優先信号が制御装置５０６に出力され、電磁比例
減圧弁５０４に対応する制御信号が出力され、パイロッ
トスプール弁４００の受圧部５０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Ｐｃは比較的小さ
く、パイロット可変絞り４５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２００Ｂ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。

【０１１２】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。

【０１１３】制御圧力を生成するシステムの他の構成例
を図１５に示す。図１５において、５１０は旋回用主ス
プール弁２００Ｂの操作信号であるパイロット圧力Ｐ２
ａまたはＰ２ｂ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Ｐ２ａ，Ｐ２ｂをそれぞれ
生成するパイロット弁５１０ａ，５１０ｂを備えてい
る。パイロット弁５１０ａ，５１０ｂのパイロットライ
ンにはシャトル弁５１１が接続され、その出力ラインに
圧力検出器５１２が接続されている。制御装置５０６に
は上記の設定装置５０７からの設定信号に加えて、圧力
検出器５１２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５０６は設定装置５０７からの設定信号
と、旋回主スプール弁２００Ｂの操作信号であるパイロ
ット圧力Ｐ２ａまたはＰ２ｂの検出信号とに応じて、デ
ータ部５０６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オペレータの意思と旋回主スプー
ル弁２００Ｂの操作信号の大きさによってシート旋回ま
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。

【０１１４】第５の実施例 本発明の第５の実施例を図１６及び図１７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。

【０１１５】図１６及び図１７において、本実施例の油
圧制御弁装置１０３の第１の方向切換弁装置１０３Ａは
パイロットスプール弁４０３を有し、パイロットスプー
ル弁４０３のボア８４０には、受圧室５０と入口通路４
２との間に環状の通路８４１が追加的に形成され、固定
ブロック２には環状の通路８４１に開口する通路８４２
が形成されている。また、パイロットスプール８４３の
内部には、軸方向に伸び受圧室５１に開口する受圧室８
４４が追加的に形成され、受圧室８４４の開口端側には
一端がスクリュー４６に当接する摺動可能なピストン８
４５が挿入されている。また、パイロットスプール８４
３には、受圧室８４１を通路８４１に連絡する径方向の
通路８４６が形成されている。一方、通路８４２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８４４には通路８４２，８４１，８４６
を介してポンプポート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８４３の開弁方向に印加され
る。

【０１１６】以上のように構成された本実施例において
は、シート弁３０１とパイロットスプール弁４０３との
組み合わせで次のような機能を奏する。

【０１１７】第１の実施例と同様に、ばね４７のプリセ
ット力の圧力換算値をＦ、ばね４７のばね定数の圧力換
算値をＫ、旋回用パイロット圧力Ｐ２ａまたはＰ２ｂを
Ｐｉ、パイロットスプール８２０の閉弁方向の移動量を
Ｘとし、受圧室８４４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Ｆｐとすると、パイロットスプー
ル８４３にかかる力の釣合は、第１の実施例に係わる前
述の（１３）式と同様に、 Ｐｉ＝Ｆ＋Ｋ・Ｘ＋Ｆｐ …（１５） で表現される。すなわち、パイロットスプール８４３の
移動量Ｘはパイロット圧力Ｐｉと付勢力Ｆｐにより決定
され、パイロット圧力Ｐｉが増加すればパイロットスプ
ール４１の移動量Ｘは増加してパイロット可変絞り４５
の開口面積は減少し、一方、付勢力Ｆｐ（ポンプポート
圧力）が増大すればパイロットスプール８４３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。

【０１１８】したがって、前述の旋回モータ７０１とア
ームシリンダ７０２を同時に駆動する複合操作例におい
て、シート弁３０１の絞り作用により旋回用主スプール
弁２００Ｂ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Ｐｉとポンプポート圧力とが受圧室５０と
受圧室８４４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８４３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３０
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２００Ｂに供給される圧油の圧力は旋回用パイロッ
ト圧力Ｐｉに応じた値となり、旋回モータ７０１の駆動
圧力をパイロット圧力Ｐｉに応じて調整することができ
る。

【０１１９】以上のように、本実施例によれば、旋回用
パイロット圧力Ｐｉに応じて旋回モータ７０１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。

【０１２０】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ー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。

【０１２１】第６の実施例 本発明の第６の実施例を図１８〜図２０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。

【０１２２】図１８及び図１９において、本実施例の油
圧制御弁装置は全体的に符号１０５で示されており、こ
の油圧制御弁装置１０５は図１９に示すように、油圧ア
クチュエータ７０１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１０５Ａ、油圧アクチュエ
ータ７０２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１０５Ｂ、油圧アクチュエータ７０
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１０５Ｃを有している。

【０１２３】また、油圧制御弁装置１０５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
０５Ａ用の固定ブロック２とを有し、第１の方向切換弁
装置１０５Ａ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２０
１Ａと、ハウジング１内に組み込まれたシート弁３００
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４０５とを有してい
る。

【０１２４】主スプール弁２０１Ａ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２００
Ａと同じであり、シート弁３００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３００と全く同じ
である。

【０１２５】パイロットスプール弁４０５は、流量制限
信号として１対の主可変絞り１６Ａ，１６Ｂ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４００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
４１は、ボア底部４０ａ側に位置するスプール部分９４
１ａと、ボア４０の開口端側に位置するスプール部分９
４１ｂと、ランド部４４付近に位置する小径部９４１ｃ
と、小径部９４１ｃとスプール部分９４１ａとをつなぐ
傾斜部分９４１ｄとを有している。傾斜部分９４１ｄは
ランド部４４と協働して入口通路４２と出口通路４３と
の間に位置するパイロット可変絞り４５を形成してい
る。この可変絞り４５は、図７に示したように、パイロ
ットスプール９４１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。

【０１２６】また、スクリュー４６とパイロットスプー
ル９４１との間に配置されたばね４７のプリセット力
は、後述するごとく主スプール弁２０１Ａのメータイン
の主可変絞り１６Ａ，１６Ｂ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４７は目標補償
差圧設定手段として機能する。

【０１２７】パイロットスプール９４１には出口通路４
３を受圧室５０に連絡する通路５２，５３が形成されて
いる。受圧室５０にはフィーダ通路２３、通路３６，３
７及び出口通路４３とこの通路５２，５３を介してフィ
ーダ通路７Ａ，７Ｂの圧力が導入され、その圧力がパイ
ロットスプール９４１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５１に開口する通路５４、ハ
ウジング１に形成された通路５５，５６を介して負荷通
路６Ａ，６Ｂに連絡する通路５７，５８が形成され、通
路５４と通路５７，５８との間には通路５７，５８の高
圧側の圧力を通路５４に取り出すシャトル弁５９が配置
されている。受圧室５１にはこれら通路５５，５６、通
路５７，５８、シャトル弁５９及び通路５４を介して負
荷通路６Ａ，６Ｂ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９４１の開弁方向に印加される。
この受圧室５０，５１の構成によりパイロットスプール
弁４０５は主可変絞り１６Ａ，１６Ｂの前後差圧を流量
制限信号として、通路２９〜３１，３５〜３７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。

【０１２８】図１８に再び戻り、主スプール４Ａ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４Ａの図示左側の端部はプラグ７５を介して図
示しない操作レバーに連結され、主スプール４Ａの図示
右側の端部はプラグ７６を介してセンタリングスプリン
グ機構７７に連結されている。センタリングスプリング
機構７７はハウジング１に取り付けられたカバー８１で
覆われている。

【０１２９】図１９において、第２及び第３の方向切換
弁装置１０５Ｂ，１０５Ｃ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り、かつ第１の実施
例の方向切換弁装置１００Ｂ，１００Ｃと主スプール弁
２０１Ｂ，２０１Ｃが手動操作方式である点を除いて同
じである。

【０１３０】以上のように構成された本実施例の油圧制
御弁装置１０５において、第１の方向切換弁装置１０５
Ａのシート弁３００は、第１の実施例と同様に特開昭５
８−５０１７８１号公報に記載の原理で動作する。すな
わち、シート弁体２０に形成されたパイロット流れ溝３
１のランド部３２に対する開口面積（制御可変絞り３３
の開口面積）はシート弁体２０の移動量（ストローク）
に応じて変化し、シート弁体２０の移動量はパイロット
流れ溝３１（制御可変絞り３３）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４０５の可変絞り４５の開口面積で決
定される。その結果として、シート弁体２０の補助可変
絞り２８を介してフィーダ通路７Ｃ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４０５の可変絞
り４５の開口面積で決定される。

【０１３１】また、パイロットスプール弁４０５におい
て、可変絞り４５の開口面積は主可変絞り１６Ａまたは
１６Ｂ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。

【０１３２】以上により、シート弁３００は、パイロッ
トライン２４，２９〜３１，３５〜３７（図４参照）、
パイロットスプール弁４０５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１６Ａま
たは１６Ｂに供給される圧油の流量を主可変絞り１６Ａ
または１６Ｂ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機能を果たす。以下、こ
のことを更に詳しく説明する。

【０１３３】まず、シート弁３００に関して、第１の実
施例で説明したように前述した（１）〜（１２）式が成
立する。

【０１３４】また、パイロットスプール弁４０５におい
て、パイロットスプール９４１には目標補償差圧設定手
段としてのばね４７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７Ａまたは７
Ｂ内の圧力が受圧室５０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６Ａまたは６Ｂ内の負荷圧
力が受圧室５１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ＰＬとし、ばね４７のプ
リセット力の圧力換算値をＦとし、かつ受圧室５０，５
１におけるパイロットスプール９４１の受圧面積が等し
いとすると、フィーダ通路７Ａまたは７Ｂ内の圧力は上
記のシート弁３００のフィーダ通路２３内の圧力Ｐｚに
等しいので、パイロットスプール９４１にかかる力の釣
合は、 ＰＬ＋Ｆ＝Ｐｚ …（１６） で表現される。

【０１３５】この（１６）式を変形して、 Ｐｚ−ＰＬ＝Ｆ …（１７） また、主スプール４Ａに設けられた主可変絞り１６Ａま
たは１６Ｂの開口面積をＡとすれば、シート弁３００を
通過した流量Ｑｖが主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂを通
過するときの流量と前後差圧との関係は、 Ｑｖ＝Ｃ４・Ａ・（Ｐｚ−ＰＬ）^1/2 …（１８） で表わされる。

【０１３６】（１２）式及び（１７）式を用いて（１
８）式を変形すると、 ｑｓ＝Ｃ４・Ａ／（１＋α）・Ｆ^1/2 …（１９） が得られる。また、（１７）式を用いて（１８）式を変
形すると、 Ｑｖ＝Ｃ４・Ａ・Ｆ^1/2 …（２０） が得られる。

【０１３７】上記の（２０）式は、主スプール弁２０１
Ａの主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂを通過する流量（ポ
ンプ通路５から負荷通路６Ａまたは６Ｂに供給される流
量）Ｑｖが、ポンプ通路５内の供給圧力及び負荷通路６
Ａまたは６Ｂ内の負荷圧力と無関係に、プリセット力Ｆ
と主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂ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１６Ａ
または１６Ｂの前後差圧Ｐｚ−ＰＬの目標値は、上記
（１７）式よりプリセット力Ｆで設定された値となる。

【０１３８】したがって、シート弁３００は、パイロッ
トライン２４，２９〜３１，３５〜３７（図４参照）、
パイロットスプール弁４０５との組み合わせで、主可変
絞り１６Ａまたは１６Ｂに供給される圧油の流量を主可
変絞り１６Ａまたは１６Ｂの前後差圧（流量制限信号）
に応じて制限する補助流量制御機能を果たし、このとき
の主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂの前後差圧Ｐｚ−ＰＬ
は、負荷圧力または供給圧力の変動に係わらずばね４７
のプリセット力Ｆ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。

【０１３９】このように本実施例の油圧制御弁装置１０
５の第１の方向切換弁装置１０５Ａ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１０５Ａ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。

【０１４０】すなわち、図１９において、本実施例の制
御弁装置１０５を油圧ショベルの油圧回路装置に用い、
油圧アクチュエータ７０１が旋回台を回転駆動する旋回
モータ、油圧アクチュエータ７０２がブームを昇降する
ブームシリンダであるとし、旋回モータ７０１を駆動す
る単独の旋回操作からブームシリンダ７０２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タ７０１
の負荷圧力は比較的低くかつ方向切換弁装置１０５Ａの
操作量（主スプール４Ａの移動量）が比較的小さく旋回
モータ７０１が微速度で回転しており、複合操作でのブ
ームシリンダ７０２の負荷圧力が旋回モータ７０１の負
荷圧力よりも高い場合には、両アクチュエータの方向切
換弁装置１０５Ａ，１０５Ｂのフィーダ通路７，７７４
が並列に接続されているので、負荷圧力の低いアクチュ
エータである旋回モータ７０１により多くの圧油が流入
しようとする。このとき、もし第１の方向切換弁装置１
０５Ａに上記の圧力補償機能がなく、第１の方向切換弁
装置１０５Ａが第２の方向切換弁装置１０５Ｂ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
タ７０１の増速が開始される。このような挙動は、釣り
荷を吊っ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１０５Ｂを操作し
たときに起こり、旋回モータ７０１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。

【０１４１】本実施例においては、第１の方向切換弁装
置１０５Ａに上記の圧力補償機能が与えられているの
で、主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂを通過する流量Ｑｖ
が、ポンプ通路５内の供給圧力及び負荷通路６Ａまたは
６Ｂ内の負荷圧力と無関係に、プリセット力Ｆと主可変
絞り１６Ａまたは１６Ｂ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タ７０１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。

【０１４２】また、シート弁３００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の実施例と同
様である。

【０１４３】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２０１Ａを備えた
油圧制御弁装置１０５において、制御精度の高い補助流
量制御機能（圧力補償機能）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アクチュエータを駆動す
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。

【０１４４】第７の実施例 本発明の第７の実施例を図２１及び図２２により説明す
る。図中、図８及び図９、図１８〜図２０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１０６の第１の方向切換弁装置１０
６Ａにおいて、シート弁３０１のシート弁体２０内に図
１８に示す通路２９に代え通路１２１が形成され、この
通路１２１にフィーダ通路７Ｃから油圧室２４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１２
２が配置されている。また、シート弁体２０に形成され
るパイロット流れ溝３１Ａは、図１０にＦ−Ｃで示した
ように、シート弁体２０が閉弁位置にあるときに制御可
変絞り３３Ａが少し開くようにランド部３２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。

【０１４５】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３３Ａ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、液密性の高いロードチェック機能
が得られる。

【０１４６】第８の実施例 本発明の第８の実施例を図２３及び図２４により説明す
る。図中、図１８〜図２０及び図２１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力を外部から調
整可能としたものである。

【０１４７】図２３及び図２４において、本実施例の油
圧制御弁装置１０７の第１の方向切換弁装置１０７Ａは
パイロットスプール弁４０６を有し、パイロットスプー
ル弁４０６のボア４０の開口端はアジャスタスクリュー
１３０で閉じられ、アジャスタスクリュー１３０はボア
４０の開口端部分に形成されたねじ孔４８に取り付けら
れている。また、アジャスタスクリュー１３０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
１３１が一体に設けられている。アジャスタスクリュー
１３０とパイロットスプール９４１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９４
１とスクリュー１３０に当接したばね４７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９４１の
閉弁方向に付勢力として与えられている。

【０１４８】本実施例では、操作部１３１を回転操作す
ることによりアジャスタスクリュー１３０の挿入深さが
変化し、これに対応してばね４７のプリセット力が変化
する。前述したように、ばね４７のプリセット力は主ス
プール弁２０１Ａの主可変絞り１６Ａ，１６Ｂの前後差
圧の目標値（目標補償差圧）を設定し、主可変絞り１６
Ａ，１６Ｂの通過流量を制御するシート弁３０１の圧力
補償特性を設定する。このため、アジャスタスクリュー
１３０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３０１の圧力補償特性を調整し、第１の方向切
換弁装置１０７Ａの流量特性を調整することができる。

【０１４９】したがって、本実施例によれば、第１の方
向切換弁装置１０７Ａが駆動するアクチュエータの種
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。

【０１５０】第９の実施例 本発明の第９の実施例を図２５及び図２６により説明す
る。図中、図１８〜図２０及び図２１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補償差圧を調整可能とするもの
である。

【０１５１】図２５及び図２６において、本実施例の油
圧制御弁装置１０８の第１の方向切換弁装置１０８Ａは
パイロットスプール弁４０７を有し、このパイロットス
プール弁４０７は次のように構成されている。

【０１５２】固定ブロック２内には一端に底部１４０ａ
を有し、他端が固定ブロックの外面に開口したボア１４
０が形成され、このボア１４０内に摺動自在にパイロッ
トスプール弁４０７のスプール弁体（以下パイロットス
プールという）１４１が配置されている。ボア１４０も
先の実施例と同様に主スプール弁２０１Ａ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
スプール１４１も主スプール４Ａ（図１８参照）に平行
に配置されている。

【０１５３】ボア１４０の底部１４０ａに隣接して環状
の受圧室１５０が形成され、ボア１４０の中央付近に
は、通路３５が開口する環状の入口通路１４２及び通路
３６が開口する環状の出口通路１４３と、通路５４が開
口する環状の通路１５１とが形成され、入口通路１４２
と出口通路１４３との間及び出口通路１４３と通路１５
１との間にそれぞれ環状のランド部１４４，１５２を提
供している。また、ボア１４０の開口端側には環状の通
路１５３が形成され、ボア１４０の開口端部分にはねじ
孔１４８が形成されている。また、このねじ孔１４８に
スクリュー１４６が取り付けられ、ボア１４０の開口端
を閉じている。スクリュー１４６とパイロットスプール
１４１との間に通路１５３と連通する受圧室１５４が形
成されている。

【０１５４】パイロットスプール１４１は、ボア底部１
４０ａ側に位置するスプール部分１４１ａと、ボア１４
０の開口端側に位置するするスプール部分１４１ｂと、
ランド部１４４付近に位置する小径部１４１ｃと、小径
部１４１ｃとスプール部分１４１ａとをつなぐ傾斜部分
１４１ｄとを有している。傾斜部分１４１ｄはランド部
１４４と協働して、入口通路１４２と出口通路１４３と
の間にパイロットスプール１４１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１４５を
形成している。

【０１５５】パイロットスプール１４１の内部には、軸
方向に伸びボア底部１４０ａ側に開口する受圧室１５５
と、軸方向に伸び受圧室１５４側に開口する受圧室１５
６とが形成され、受圧室１５５の開口端側には一端がボ
ア底部１４０ａに当接する摺動可能なピストン１５７が
挿入され、受圧室１５６の開口端側には一端がスクリュ
ー１４８に当接する摺動可能なピストン１５８が挿入さ
れている。また、パイロットスプール１４１には、受圧
室１５５を出口通路１４３に連絡する径方向の通路１５
９と、受圧室１５６を通路１５１に連絡する径方向の通
路１６０とが形成されている。受圧室１５５にはシート
弁のフィーダ通路２３及び通路３６，３７と出口通路１
４３と通路１５９を介してフィーダ通路７Ａまたは７Ｂ
の圧力が導入され、その圧力がパイロットスプール１４
１の閉弁方向に印加される。受圧室１５６には通路５
５，５６、通路５７，５８、シャトル弁５９及び通路５
４を介して負荷通路６Ａ，６Ｂ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１４１の開弁方向に
印加される。受圧室１５５，１５６は内径が同一で、ピ
ストン１５７，１５８も外径が同一であり、受圧室１５
５，１５６の受圧面積及びピストン１５７，１５９の受
圧面積をそれぞれ等しくしてある。

【０１５６】また、固定ブロック２には受圧室１５４に
一定圧油を導入するための通路１６１と、通路１５０に
可変圧油を導入するための通路１６２とが形成されてい
る。受圧室１５４に導入された一定圧力はパイロットス
プール１４１の開弁方向に印加され、受圧室１５０に導
入された圧力はパイロットスプール１４１の閉弁方向に
印加される。

【０１５７】なお、受圧室１５４内には、一端がパイロ
ットスプール１４１に当接し他端がスクリュー１４６に
当接するばね１６３が配置されているが、このばね１６
３は振動吸収用に設けたものであり、このばね１６３に
よるパイロットスプール１４１への付勢力は無視できる
ほど小さい。

【０１５８】したがって、受圧室１５４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１５０に導入さ
れた可変圧力による油圧力との差が、図１８に示す実施
例の目標補償差圧設定手段としてのばね４７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１５０に導入される圧力を制御することで調
整可能である。

【０１５９】受圧室１５４に導入される一定圧力及び受
圧室１５０に導入される可変圧力を発生する構成の一例
が図１０に合わせて示されている。図２５において、５
００ａ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５０７にはリリーフ弁５０１が接続され、パイ
ロットライン５０２の圧力を一定圧力Ｐｉに保持してい
る。このパイロットライン５０２はパイロットライン５
０３を介して上記の通路１６１に接続され、一定圧力Ｐ
ｉが受圧室１５４に導入される。また、パイロットライ
ン５０２は電磁比例減圧弁５０４の一次側に接続され、
電磁比例減圧弁５０４の二次側はパイロットライン５０
５を介して上記の通路１６２に接続されている。電磁比
例減圧弁５０４は制御装置５０６Ａ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Ｐｃを発生
し、この可変圧力Ｐｃが受圧室１５０に導入される。

【０１６０】以上のように構成された本実施例において
は、シート弁３０１（図２６）はパイロットスプール弁
４０７との組み合わせで次のように機能する。

【０１６１】フィーダ通路７Ａ，７Ｂ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Ｐｚ，ＰＬとし、
受圧室１５４に導入された一定圧力Ｐｉと受圧室１５０
に導入された可変圧力Ｐｃとの差による付勢力をＦｈと
すると、パイロットスプール１４１にかかる力の釣り合
いは、第１の実施例に係わる前述の（１６）式と同様
に、 ＰＬ＋Ｆｈ＝Ｐｚ …（２１） で表現される。

【０１６２】この（２１）式を変形して、 Ｐｚ−ＰＬ＝Ｆｈ …（２２） 前述の（１２）式及びこの（２２）式を用いて、主可変
絞り１６Ａまたは１６Ｂ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（１８）式を変形すると、 ｑｓ＝Ｃ４・Ａ／（１＋α）・Ｆｈ^1/2 …（２３） が得られ、また、（２２）式を用いて（１８）式を変形
すると、 Ｑｖ＝Ｃ４・Ａ・Ｆｈ^1/2 …（２４） 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２０１Ａの主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂを通過
する流量Ｑｖが、供給圧力及び負荷圧力と無関係に付勢
力Ｆｈと主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂ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Ｐｚ−ＰＬ
は上記（２２）式より付勢力Ｆｈで指示される値とな
る。

【０１６３】したがって、本実施例においても、シート
弁３０１は主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂ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１６Ａまたは１６Ｂの前後差圧Ｐ
ｚ−ＰＬは、負荷圧力または供給圧力の変動に係わらず
付勢力Ｆｈ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３０１に圧力補償
機能とロードチェック機能を持たせるとができる。

【０１６４】また、本実施例では、圧力Ｐｃを調整する
ことにより上記付勢力Ｆｄが調整可能であり、また圧力
Ｐｃの調整は制御装置５０６Ａ、電磁比例減圧弁５０４
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、目標補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
２０１Ａの主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂを通過する流
量Ｑｖを制御し、アクチュエータの操作性を更に向上す
ることができる。

【０１６５】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。

【０１６６】第１０の実施例 本発明の第１０の実施例を図２７及び図２８により説明
する。本実施例から第１４の実施例はクローズドセンタ
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１８〜図２０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。

【０１６７】図２７及び図２８において、本実施例の油
圧制御弁装置は全体的に符号１１０で示されており、こ
の油圧制御弁装置１１０は図２８に示すように、第１及
び第２の方向切換弁装置１１０Ａ，１１０Ｂ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
１１０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１１０Ａはハウジング
１内に組み込まれクローズドセンタータイプの流量制御
弁を構成する主スプール弁２００と、ハウジング１内に
組み込まれたシート弁３００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４０５とを有している。

【０１６８】主スプール弁２００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２００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５ａ（図２８参照）
を有するポンプ通路５と、図示しないアクチュエータに
接続される負荷ポート６ａ，６ｂを有する負荷通路６
Ａ，６Ｂと、ポンプ通路５から分岐し負荷通路６Ａ，６
Ｂに連絡可能なフィーダ通路７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）と
が形成されている。

【０１６９】ボア３にはフィーダ通路７Ａ，７Ｂの一部
を成す環状のフィーダ通路８Ａ，８Ｂ、負荷通路６Ａ，
６Ｂの一部を成す環状の負荷通路９Ａ，９Ｂ、タンクポ
ート８５（図２８参照）に連通した環状の排出通路１０
Ａ，１０Ｂが形成され、フィーダ通路８Ａと負荷通路９
Ａとの間及び負荷通路９Ａと排出通路１０Ａとの間には
ランド部１１Ａ，１２Ａがそれぞれ形成され、フィーダ
通路８Ｂと負荷通路９Ｂとの間及び負荷通路９Ｂと排出
通路１０Ｂとの間にはランド１１Ｂ，１２Ｂがそれぞれ
形成されている。また、ボア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１２が形成され、ハウジ
ング１には負荷検出通路内１２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ート１３が形成されて
いる。

【０１７０】主スプール４にはノッチ１４Ａ，１４Ｂ及
びノッチ１５Ａ，１５Ｂが形成されている。ノッチ１４
Ａは上記ランド部１１Ａと協働してフィーダ通路８Ａと
負荷通路９Ａとの間に位置するメータインの主可変絞り
１６Ａを形成し、この可変絞り１６Ａ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。ノッチ１４Ｂは上記ランド
部１１Ｂと協働してフィーダ通路８Ｂと負荷通路９Ｂと
の間に位置するメータインの主可変絞り１６Ｂを形成
し、この可変絞り１６Ｂ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１５Ｂは上記ランド部１２
Ｂと協働して負荷通路９Ｂと排出通路１０Ｂとの間に位
置するメータアウトの主可変絞り１７Ｂを形成し、この
可変絞り１７Ｂ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１５Ａは上記ランド部１２Ａと協働して負
荷通路９Ａと排出通路１０Ａとの間に位置するメータア
ウトの主可変絞り１７Ａを形成し、この可変絞り１７Ａ
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。

【０１７１】シート弁３００は第１の実施例のシート弁
３００と同じであり、パイロットスプール弁４０５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４０５及び関連するパイロットラインと同じ
である。

【０１７２】第２の方向切換弁装置１１０Ｂ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１１０Ａの
構成と同じである。

【０１７３】以上のように構成された本実施例の油圧制
御弁装置１１０においては、シート弁３００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）〜
（１２）式及び第６の実施例で説明した（１６）〜（２
０）式が成り立つ。すなわち、第１の方向切換弁装置１
１Ａ０のシート弁３００において、シート弁体２０に形
成されたパイロット流れ溝３１のランド部３２に対する
開口面積（制御可変絞り３３の開口面積）はシート弁体
２０の移動量（ストローク）に応じて変化し、シート弁
体２０の移動量はパイロット流れ溝３１（制御可変絞り
３３）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４０５の
可変絞り４５の開口面積で決定される。その結果とし
て、シート弁体２０の補助可変絞り２８を介してフィー
ダ通路７Ｃからフィーダ通路２３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４０５の可変絞り４５の開口面積で決定さ
れる。

【０１７４】また、パイロットスプール弁４０５におい
て、可変絞り４５の開口面積は主可変絞り１６Ａまたは
１６Ｂ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。

【０１７５】以上により、シート弁３００は、パイロッ
トライン２４，２９〜３１，３５〜３７（図４参照）、
パイロットスプール弁４０５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１６Ａま
たは１６Ｂに供給される圧油の流量を主可変絞り１６Ａ
または１６Ｂ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機能を果たす。

【０１７６】また、シート弁３００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。

【０１７７】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２００を備えた油圧制御弁装置１１０におい
て、制御精度の高い補助流量制御機能（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
チェック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アクチュエータを駆動することが
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。

【０１７８】第１１の実施例 本発明の第１１の実施例を図２９及び図３０により説明
する。図中、図８及び図９、図２７及び図２８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１０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１１１の第１の方向切換弁装置１１１Ａ
において、シート弁３０１の通路１２１に逆止弁１２２
を設置したものである。また、シート弁体２０に形成さ
れるパイロット流れ溝３１Ａは、図１０にＦ−Ｃで示し
たように、シート弁体２０が閉弁位置にあるときに制御
可変絞り３３Ａが少し開くようにランド部３２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３３Ａ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、液密性の高いロードチェック機能が得られる。

【０１７９】第１２の実施例 本発明の第１２の実施例を図３１及び図３２により説明
する。図中、図２３及び図２４、図２７及び図２８、図
２９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１０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１１２のパイロットスプー
ル弁４０６において、ボア４０の開口端をアジャスタス
クリュー１３０で閉じ、アジャスタスクリュー１３０の
頭部に操作部１３１を設けたものである。

【０１８０】本実施例によれば、第８の実施例と同様、
油圧制御弁装置１１２が駆動するアクチュエータの種
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。

【０１８１】第１３の実施例 本発明の第１３の実施例を図３３により説明する。図
中、図２５及び図２６、図２７及び図２８、図２９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１０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補償差
圧を調整可能としたものである。

【０１８２】すなわち、図３３において、本実施例の油
圧制御弁装置１１３の方向切換弁弁装置１１３Ａはパイ
ロットスプール弁４０７を有し、このパイロットスプー
ル弁４０７は、第９の実施例とのパイロットスプール弁
４０７と同様に構成されている。

【０１８３】また、受圧室１５４に導入される一定圧力
及び受圧室１５０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２５に示すパイロットポン
プ５００、電磁比例減圧弁５０４、制御装置５０６Ａが
設けられている。

【０１８４】本実施例によれば、第９の実施例と同様に
（２１）〜（２４）式が成り立ち、第９の実施例と同様
の効果が得られる。

【０１８５】すなわち、本実施例においてもシート弁３
０１は主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂ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１６Ａまたは１６Ｂの前後差圧Ｐｚ−
ＰＬは、負荷圧力または供給圧力の変動に係わらず付勢
力Ｆｈ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３０１は圧力補償機能を果たす。すなわ
ち、シート弁３０１に圧力補償機能とロードチェック機
能を持たせるとができる。

【０１８６】また、本実施例では、圧力Ｐｃを調整する
ことにより上記付勢力Ｆｈが調整可能であり、また圧力
Ｐｃの調整は制御装置５０６、電磁比例減圧弁５０４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、目標補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
００の主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂを通過する流量Ｑ
ｖを制御し、アクチュエータの操作性を更に向上するこ
とができる。

【０１８７】第１４の実施例 本発明の第１４の実施例を図３４〜図３６により説明す
る。図中、図２７及び図２８、図２９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補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。

【０１８８】図３４及び図３５において、本実施例の油
圧制御弁装置１１４は第１の方向切換弁装置１１４Ａ及
び第２の方向切換弁装置１１４Ｂを有し、第１の方向切
換弁装置１１４Ａは主スプール弁２０４、シート弁３０
１及びパイロットスプール弁４０８とを組み合わせて構
成されている。

【０１８９】すなわち、図３４において、ハウジング１
内にはボア２２０が貫通形成され、ボア２２０内に主ス
プール弁２０４の主スプール２２１が摺動自在に挿入さ
れている。また、ハウジング１内には図示しないアクチ
ュエータに接続される負荷ポート６ａ，６ｂを有する負
荷通路６Ａ，６Ｂと、ポンプポート５ａ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６Ａ，６Ｂ
に連絡可能なフィーダ通路７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）とが
形成されている。

【０１９０】ボア２２０には、第２７図に示す実施例と
同様に、環状のフィーダ通路８Ａ，８Ｂ、環状の負荷通
路９Ａ，９Ｂ、環状の排出通路１０Ａ，１０Ｂが形成さ
れ、これらの通路の間にランド部１１Ａ，１１Ｂ及び１
１Ｂ，１２Ｂがそれぞれ形成されている。また、ボア２
２０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、ポンプ通路５のポンプポート５ａは油圧ポン
プ６００に接続されている（図３５参照）。

【０１９１】主スプール２２１にはノッチ２２４Ａ，２
２４Ｂ及びノッチ２２５Ａ，２２５Ｂが形成されてい
る。ノッチ２２４Ａは上記ランド部１１Ａと協働してフ
ィーダ通路８Ａと負荷通路９Ａとの間に位置するメータ
インの主可変絞り１６Ａを形成し、この可変絞り１６Ａ
は主スプール２２１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２２４Ｂは上記ランド部１１Ｂと協働してフィーダ通
路８Ｂと負荷通路９Ｂとの間に位置するメータインの主
可変絞り１６Ｂを形成し、この可変絞り２２５Ｂは主ス
プール２２１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２２５Ｂは上記ランド部１２Ｂと協働して負荷通路９
Ｂと排出通路１０Ｂとの間に位置するメータアウトの主
可変絞り１７Ｂを形成し、この可変絞り１７Ｂは主スプ
ール２２１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２２５
Ａは上記ランド部１２Ａと協働して負荷通路９Ａと排出
通路１０Ａとの間に位置するメータアウトの主可変絞り
１７Ａを形成し、この可変絞り１７Ａは主スプール２２
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。

【０１９２】また、フィーダ通路７Ｃとフィーダ通路７
Ａ，７Ｂとの接続点にはシート弁３０１の弁体（以下、
適宜シート弁体という）２０が配置されている。このシ
ート弁３０１の構成は図２９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。

【０１９３】また、ランド部１１Ａ，１１Ｂには負荷圧
力を検出するための環状の負荷検出室２３０Ａ，２３０
Ｂが形成され、ハウジング１には負荷検出室２３０Ａ，
２３０Ｂにつながる負荷検出通路２３１Ａ，２３１Ｂが
形成されている。負荷検出室２３０Ａは、主スプール２
２１が図示右方に移動したときに負荷通路９Ａの負荷圧
力を取り出す位置に設けられ、負荷検出室２３０Ｂは、
主スプール２２１が図示左方に移動したときに負荷通路
９Ｂ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２２１内には通路２３２Ａ，２３３Ａ，
２３４Ａが形成され、負荷検出室２３０Ａ及び負荷検出
通路２３１Ａは、主スプール２２１が中立位置に戻った
ときこれらの通路２３２Ａ，２３３Ａ，２３４Ａを介し
て排出通路１０Ａ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２３０Ｂ及び負荷検出通
路２３１Ｂに対しても主スプール２２１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２２１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。

【０１９４】一方、固定ブロック２にはパイロットスプ
ール弁４０８が組み込まれている。このパイロットスプ
ール弁４０８の構成は図２５及び図３３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３６に示す。
図中、図２５に示す部材と同等の部材には同じ符号を付
している。

【０１９５】図３６において、固定ブロック２内にはボ
ア２４０が形成され、このボア２４０内に摺動自在にパ
イロットスプール弁４０８のスプール（以下パイロット
スプールという）１４１が配置されている。

【０１９６】ボア１４０には、図２５に示した実施例と
同様に、環状の受圧室１５０、環状の入口通路１４２、
環状の出口通路１４３、環状の通路１５１、環状の通路
１５３、及びねじ孔１４８が形成されており、ねじ孔１
４８にスクリュー１４６が取り付けられ、ボア１４０の
開口端を閉じている。また、スクリュー１４６とパイロ
ットスプール１４１との間に通路１５３と連通する受圧
室１５４が形成され、受圧室１５４内に振動防止用の弱
いばね１６３が配置されている。入口通路１４２と出口
通路１４３との間に形成されるランド部１４４とパイロ
ットスプール１４１の傾斜部１４１ｄとの間にパイロッ
ト可変絞り１４５が形成されている。更に、受圧室１５
０と入口通路１４２との間には別の環状の通路２３９が
形成されている。

【０１９７】パイロットスプール１４１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１５７，１
５８が挿入された受圧室２４０，２４１が形成され、受
圧室２４０，２４１はそれぞれ径方向の通路２４２，２
４３を介して通路２３９，１５１と連通している。

【０１９８】固定ブロック２には、ハウジング１に形成
された通路２５０を介して受圧室１５０をフィーダ通路
７Ａ，７Ｂに連通させる通路２５１と、通路１５３を負
荷検出通路２３１Ａ，２３１Ｂに連通させる通路２５２
とが形成され、受圧室１５０には通路２５０，２５１を
介してフィーダ通路７Ａまたは７Ｂの圧力が導入され、
その圧力がパイロットスプール１４１の閉弁方向に印加
され、受圧室１５４には負荷検出室２３０Ａ，２３０
Ｂ、通路２３１Ａ，２３１Ｂ、通路２５２及び通路１５
３を介して負荷通路６Ａまたは６Ｂの圧力が導入され、
その圧力がパイロットスプール１４１の開弁方向に印加
される。

【０１９９】また、固定ブロック２には、通路１５１を
ポンプ通路５に連通させる通路２５３，２５４と、負荷
検出通路２３１Ａ，２３１Ｂに連通した通路２５５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２５６，２５７と、通路２３９に連通した通路２５
８，２５９，２６０とが形成され、通路２６０と通路２
５５，２５６との間には通路２５５，２５６の高圧側の
圧力を通路２６０に取り出すシャトル弁２６１が配置さ
れている。受圧室２４１にはこれら通路２５３，２５４
及び通路１５１，２４３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１４１の開弁方向に印加され
る。また、受圧室２４０には通路２５５，２５６，２５
７、シャトル弁２６１、通路２５８，２５９，２６０及
び通路２３９，２４２を介して複数のアクチュエータの
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１４１の閉弁方向に印加される。

【０２００】固定ブロック２には更に、通路２５９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２６２が形成されている。

【０２０１】また、第２の方向切換弁装置１１４Ｂは、
図３５に示すように、第１の方向切換弁装置１１４Ａ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。

【０２０２】以上のように構成された油圧制御弁装置１
１４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３５において、６００は可変容量型の油
圧ポンプであり、その押しのけ容積はロードセンシング
タイプのレギュレータ６０１により制御される。油圧ポ
ンプ６００の吐出管路６０２は油圧制御弁装置１１４の
ポンプポート５ａに接続される。また、６０３，６０４
は油圧アクチュエータであり、第１の方向切換弁装置１
１４Ａの負荷ポート６ａ，６ｂは第１のアクチュエータ
６０３にアクチュエータライン６０５Ａ，６０５Ｂを介
して接続され、第２のアクチュエータ６０４は第２の方
向切換弁装置１１４Ｂの負荷ポート６ａ，６ｂにアクチ
ュエータライン６０６Ａ，６０６Ｂ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１１４Ａ，
１１４Ｂのタンクポート８５はタンクポート８５を介し
てタンク６０７に接続されている。通路２５４には油圧
ポンプ６００の吐出圧力が導入され、通路２６０には油
圧アクチュエータ６０３，６０４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２４１，２４０に導入される。

【０２０３】また、レギュレータ６０１にはパイロット
ライン６０８を介して油圧ポンプ６００の吐出圧力が導
入され、負荷検出ポート２６２に接続されたパイロット
ライン６０９を介して最大負荷圧力が導かれる。レギュ
レータ６０１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６００の押しのけ容積を制御する。

【０２０４】したがって、パイロットスプール弁４０８
において、受圧室２４０に導入されたポンプ吐出圧力と
受圧室２４１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２７に示す第１０の実施例の目標補償差
圧設定手段としてのばね４７のプリセット力の代わりに
作用し、第１０の実施例と同様にシート弁３０１に圧力
補償機能及びロードチェック機能を持たせることができ
る。

【０２０５】すなわち、受圧室１５０，１５４の受圧面
積を同一とし、受圧室２４０，２４１の受圧面積を同一
とし、第１０の実施例と同様にフィーダ通路７Ａ，７Ｂ
内の圧力及び負荷圧力をそれぞれＰｚ，ＰＬとし、油圧
ポンプ６００の吐出圧力をＰｐ、最大負荷圧力をＰＬＳ
ｍａｘとすると、パイロットスプール１４１にかかる力
の釣り合いは、第１０の実施例に係わる前述の（１３）
式と同様に、 Ｐｐ＋ＰＬ＝Ｐｚ＋ＰＬＳｍａｘ …（２５） で表現される。

【０２０６】この（２５）式を変形して、 Ｐｚ−ＰＬ＝Ｐｐ−ＰＬＳｍａｘ＝Ｆｄ …（２６） 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Ｆｄとなる。

【０２０７】また、前述の（１２）式及びこの（２６）
式を用いて、主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂ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（１８）
式を変形すると、パイロット流量ｑｓと付勢力Ｆｄとの
関係は、 ｑｓ＝Ｃ４・Ａ／（１＋α）・Ｆｄ^1/2 …（２７） と表わされる。（２６）式を用いて（１８）式を変形す
ると、ポンプポートから負荷ポートに供給される流量Ｑ
ｖは、 Ｑｖ＝Ｃ４・Ａ・Ｆｄ^1/2 …（２８） 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２０４の主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂを通過
する流量Ｑｖが、供給圧力及び負荷圧力と無関係に付勢
力Ｆｄと主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂ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Ｐｚ−ＰＬ
は上記（２６）式より付勢力Ｆｄに相当する値となる。

【０２０８】したがって、本実施例においてもシート弁
３０１は主可変絞り１６Ａまたは１６Ｂ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１６Ａまたは１６Ｂの前後差圧Ｐｚ
−ＰＬは、負荷圧力または供給圧力の変動に係わらず付
勢力Ｆｄにより設定され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３０１に圧力
補償機能とロードチェック機能を持たせるとができる。

【０２０９】また、本実施例では、第１及び第２の方向
切換弁装置１１４Ａ，１１４Ｂ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６００の吐出圧力と最大負荷圧力との差
圧による同じ付勢力Ｆｄにより設定されるので、油圧ア
クチュエータ６０３，６０４の複合駆動中、油圧ポンプ
６００の吐出流量が不足した場合は、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６０−１１７０６号公報に記載の油圧駆
動装置と同様に、軽負荷側のアクチュエータに多くの圧
油が供給されて重負荷側のアクチュエータが駆動されな
くなる問題を解決し、適正な複合動作が可能となる。

【０２１０】

【発明の効果】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補助流量制御機
能を持たせることができる。

【０２１１】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、
複数のアクチュエー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補助的に制
御でき、複合操作性を向上することができる。

【０２１２】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。

【０２１３】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、圧力補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。

【図面の簡単な説明】

【図１】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】図１に示す油圧制御弁装置の回路図である。

【図３】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アウト可変絞りの開度特性を示す図
である。

【図４】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】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】図１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７】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】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】図８に示す油圧制御弁装置の主要部の回路図で
ある。

【図１０】図図８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１１】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１２】図１１に示す油圧制御弁装置の主要部の回路
図である。

【図１３】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１４】図１３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１５】図１３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１６】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１７】図１６に示す油圧制御弁装置の回路図であ
る。

【図１８】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１９】図１８に示す油圧制御弁装置の回路図であ
る。

【図２０】図１８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２１】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２２】図２１に示す油圧制御弁装置の主要部の回路
図である。

【図２３】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２４】図２３に示す油圧制御弁装置の主要部の回路
図である。

【図２５】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
構成の回路図である。

【図２６】図２５に示す油圧制御弁装置の主要部の回路
図である。

【図２７】本発明の第１０の実施例による油圧制御弁装
置の断面図である。

【図２８】図２７に示す油圧制御弁装置の回路図であ
る。

【図２９】本発明の第１１の実施例による油圧制御弁装
置の断面図である。

【図３０】図２９に示す油圧制御弁装置の回路図であ
る。

【図３１】本発明の第１２の実施例による油圧制御弁装
置の断面図である。

【図３２】図３１に示す油圧制御弁装置の回路図であ
る。

【図３３】本発明の第１３の実施例による油圧制御弁装
置の回路図である。

【図３４】本発明の第１４の実施例による油圧制御弁装
置の断面図である。

【図３５】図３４に示す油圧制御弁装置の回路図であ
る。

【図３６】図３４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。

【符号の説明】

１００；１０１〜１１４ 油圧制御弁装置 １００Ａ；１０１Ａ；１０２Ａ；１０３Ａ；１０５Ａ；
１０６Ａ；１０７Ａ；１０８Ａ；１１０Ａ；１１１Ａ；
１１２Ａ；１１３Ａ；１１４Ａ 方向切換弁装置 ２００Ａ；２０１Ａ；２００；２０４ 流量制御弁 ３００；３０１ シート弁 ４００；４０１；４０３；４０５；４０６；４０７；４
０８ パイロット制御弁 １ ハウジング ２ 固定ブロック ３ ボア ４Ａ；４；２２１ 主スプール ５ａ ポンプポート ５ ポンプ通路 ６ａ，６ｂ 負荷ポート ６Ａ，６Ｂ 負荷通路 ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ） フィーダ通路 １６Ａ，１６Ｂ 主可変絞り ２０ シート弁体 ２１ ボア ２３ フィーダ通路（接続点） ２４ 油圧室（パイロットライン） ２５ ばね ２９，３０ 通路（パイロットライン） ２８ 補助可変絞り ３１ パイロット流れ溝（パイロットライン） ３３ 制御可変絞り ３５，３６，３７ パイロット通路（パイロットライ
ン） ４０ ボア ４１；８２０；８４３；９４１；１４１ パイロットス
プール ４５ パイロット可変絞り ４７ ばね（第１の付勢手段） ５０，５１ 受圧室（第２の付勢手段） １２２ 逆止弁 １３０ アジャスタスクリュー（操作手段） １３１ 操作部（操作手段） １５０，１５４ 受圧室（第１の付勢手段） １５５，１５６ 受圧室（第２の付勢手段） ２４０，２４１ 受圧室（第１の付勢手段） ５０４ 電磁比例減圧弁 ５０６ 制御装置 ５０７ 設定装置 Ｐｃ 制御信号 ５００ パイロットポンプ（制御信号生成手段） ５０４ 電磁比例減圧弁（制御信号生成手段） ５０５ パイロットライン（制御信号導入手段） ５０６ 制御装置（制御信号生成手段） ５０７ 設定装置（設定信号出力手段） ５１２ 圧力検出器 ７０１〜７０３ 油圧アクチュエータ ８００；５２−５９；１５９，５４−５９；２３１Ａ，
２３１Ｂ，２５１，２５２ 通路（入力手段） ８０２ シャトル弁（信号生成伝達手段） ８０３ ライン（信号生成伝達手段） ８２１ 受圧室（第１の付勢手段） ８４４ 受圧室（第１の付勢手段） Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ パイロット圧力（流量制限信号）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 正巳 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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対の主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
   ーダ通路に補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ーダ通路の下流側
   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。
2. 【請求項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とを特徴と
   する油圧制御弁装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の油圧制御弁装置におい
   て、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ことを特徴とす
   る油圧制御弁装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の油圧制御弁装置におい
   て、前記シート弁体は前記主スプールに直交するよう配
   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、
   前記フィーダ通路は、前記補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ことを特徴とする油圧制御
   弁装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の油圧制御弁装置におい
   て、前記制御可変絞りは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することを特徴とする油圧制御弁
   装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の油圧制御弁装置におい
   て、前記逆止弁は前記シート弁体内に組み込まれている
   ことを特徴とする油圧制御弁装置。
8. 【請求項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
   切換弁手段であることを特徴とする油圧制御弁装置。
9. 【請求項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の外部で作られた
   油圧信号を入力する通路を有することを特徴とする油圧
   制御弁装置。
10. 【請求項１０】 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は、前記パイロット可
    変絞りを形成するパイロットスプールと、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、前記パイロット
    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ことを特徴とする油
    圧制御弁装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０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
    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
    ることを特徴とする油圧制御弁装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１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は、前記ばねのプリ
    セット力を外部から調整可能とする操作手段を更に含む
    ことを特徴とする油圧制御弁装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０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
    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
    の受圧室を有することを特徴とする油圧制御弁装置。
14. 【請求項１４】 請求項１０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
    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ことを特徴とする
    油圧制御弁装置。
15. 【請求項１５】 請求項１０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
    向切換弁手段の外部で作られた油圧信号を前記第２の付
    勢手段に導入する通路を有することを特徴とする油圧制
    御弁装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５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対の主可変絞りの
    入口圧力が導入される受圧室を有することを特徴とする
    油圧制御弁装置。
17. 【請求項１７】 請求項１５記載の油圧制御弁装置にお
    いて、前記第１の付勢手段は、前記ポンプ通路の圧力が
    導入される受圧室を有することを特徴とする油圧制御弁
    装置。
18. 【請求項１８】 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アクチュエー
    タと；それぞれ操作信号に応じて操作され、前記複数の
    油圧ア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請求項１記載の油圧制御弁装置と；
    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；を備えることを特徴と
    する油圧駆動装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８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ことを特徴とす
    る油圧駆動装置。
20. 【請求項２０】 請求項１８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ことを特徴とする油圧駆動装
    置。
21. 【請求項２１】 請求項１８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ことを特徴とする油圧駆動装置。
22. 【請求項２２】 請求項１８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
    ル弁であることを特徴とする油圧駆動装置。