(57)【要約】【課題】  適用対象である複数の流体圧回路の接続関係がシリーズ回路とパラレル回路のいずれであっても、弁体の組み替えのみで対応でき、部品共通化によるコストダウンが期待できる、流量調整弁を提供する。【解決手段】  弁装置のケーシング１１における弁体の通る孔部１１ｄに三つのポート１５、１６、１７を設けて、流体圧回路の接続状態に対応して、弁体でポート間の連通の開度を調整する二つのポートの組合せを、二通りの組合せの中から選択するようにすると共に、その調整対象の二つのポートを、二つの弁体の組み替えのみで選択決定可能として、弁体の移動による圧力補償の機能が正しく発揮されるようにすることで、流体圧回路の各接続状態に共通の一種類のケーシング１１で対応でき、流体圧回路ごとに専用のケーシングを用いずに済む上、弁体の組み替えのみで適切な流路接続状態が得られ、製造や設置も容易であり、弁装置に係るコストを抑えられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の入口部及び出口部、並びに当該入口部と出口部に通じる孔部を有するケーシングと、当該ケーシングの孔部に孔部連続方向へ摺動可能に嵌挿される弁体とを備え、流体圧回路における流体の圧力差に基づいて弁体を移動させ、入口部から出口部へ向かう流体の流量を調整する、圧力補償付の流量調整弁において、
前記ケーシングの出口部が、流体圧回路の送り側流路に接続される第一の出口部と、流体圧回路の戻り側流路に接続される第二の出口部とからなり、
前記ケーシングが、
前記孔部と入口部とを連通させる第一ポートと、
当該第一のポートに対し前記孔部における前記弁体の一の移動方向側に設けられ、孔部と第一の出口部とを連通させる第二ポートと、
前記第一ポートに対し前記孔部における前記弁体の他の移動方向側に設けられ、孔部と前記第二の出口部とを連通させる第三ポートとを有し、
さらに、ケーシングは、前記第一の出口部に連通する前記流体圧回路の送り側流路における第一の所定箇所の流体圧力を、前記弁体に対し前記一の移動方向へ弁体を押すように付加可能として形成され、且つ、前記送り側流路における第一の所定箇所から所定の絞り機構を隔てた第二の所定箇所の流体圧力を、弁体に対し前記他の移動方向へ弁体を押すように付加可能として形成され、
前記弁体が、
前記第一ポートと前記第二ポートとを常に連通状態とする一の溝又は凹部を設けられると共に、第一ポートと第三ポートとを連通可能としつつ、弁体が前記一の移動方向に移動すると第一ポートと第三ポート間の連通の開度を大きくし、前記他の移動方向に移動すると第一ポートと第三ポート間の連通の開度を小さくする、他の溝又は凹部を設けられてなるシリーズ回路用弁体、又は、
前記第一ポートと第二ポートとを連通可能としつつ、前記一の移動方向に移動すると前記第一ポートと第二ポート間の連通の開度を小さくし、且つ他の移動方向に移動すると第一ポートと第二ポート間の連通の開度を大きくする、溝又は凹部を設けられてなるパラレル回路用弁体、とされることを
特徴とする流量調整弁。
【請求項２】
前記請求項１に記載の流量調整弁において、
前記パラレル回路用弁体が、前記第一ポートと前記第三ポートとを常に非連通状態とする、溝又は凹部のない所定領域を設定されて形成されることを
特徴とする流量調整弁。
【請求項３】
前記請求項１に記載の流量調整弁において、
前記ケーシングが、前記第二の出口部を流体圧回路の戻り側流路に対し閉塞して非連通状態とする、閉塞部材を取り付けられることを
特徴とする流量調整弁。
【請求項４】
前記請求項１に記載の流量調整弁において、
前記シリーズ回路用弁体である弁体が、前記一の溝又は凹部と他の溝又は凹部との間に、ケーシングにおける第一ポートと第三ポートとの間の通路部分に摺接可能な中間大径部を有し、
弁体が前記一の移動方向に移動するとケーシングにおける第一ポートと第三ポートとの間の通路部分に対し中間大径部が離れ、第一ポートと第三ポート間の連通の開度を大きくし、且つ前記他の移動方向に移動するとケーシングにおける第一ポートと第三ポートとの間の通路部分に対し中間大径部が接近して、第一ポートと第三ポート間の連通の開度を小さくするようにされ、
中間大径部の前記他の溝又は凹部に面する端部に、ケーシングに摺接する大径部分から他の溝又は凹部の底面部分に向けて先細状に径変化する曲面状のテーパ部が形成され、
弁体の少なくとも前記テーパ部に、弁体の長手方向と直交する向きに第一の貫通孔が穿設され、
弁体の少なくとも前記中間大径部に、弁体の長手方向と直交する向きで且つ前記第一の貫通孔より弁体の前記一の溝又は凹部寄りとして第二の貫通孔が穿設され、
当該第二の貫通孔が、第一の貫通孔の一部と交差して連通することを
特徴とする流量調整弁。
【請求項５】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の流量調整弁において、
前記パラレル回路用弁体である弁体が、前記溝又は凹部に隣接しつつ、ケーシングにおける第一ポートと第二ポートとの間の通路部分に摺接可能な一の大径部を有し、
弁体が前記一の移動方向に移動するとケーシングにおける第一ポートと第二ポートとの間の通路部分に対し一の大径部が接近し、第一ポートと第二ポート間の連通の開度を小さくし、且つ前記他の移動方向に移動するとケーシングにおける第一ポートと第二ポートとの間の通路部分に対し一の大径部が離隔して、第一ポートと第二ポート間の連通の開度を大きくするようにされ、
一の大径部の前記溝又は凹部に面する端部に、ケーシングに摺接する大径部分から溝又は凹部の底面部分に向けて先細状に径変化する曲面状のテーパ部が形成され、
弁体の少なくとも前記テーパ部に、弁体の長手方向と直交する向きに第一の貫通孔が穿設され、
弁体の少なくとも前記溝又は凹部の底面部分に、弁体の長手方向と直交する向きで且つ前記第一の貫通孔より弁体の一の大径部から離れた配置として第二の貫通孔が穿設され、
当該第二の貫通孔が、第一の貫通孔の一部と交差して連通することを
特徴とする流量調整弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧回路に用いられる圧力補償付きの流量調整弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧アクチュエータ、特に、ウインチ等の駆動源として用いられる油圧モータは、その正逆転の切換や停止状態への移行を、方向切換弁等を備えた油圧回路により油圧モータに対する油圧供給状態を変化させることで実現しているのが一般的である。
【０００３】
こうした油圧モータ用の油圧回路を備えた装置において、油圧を発生させる圧力源（ポンプ）から供給される作動油をそのまま方向切換弁に導入して油圧モータの作動を制御する場合、油圧モータの負荷の変動によって、油圧モータに向かう作動油の圧力も変化し、油圧モータへの作動油供給量が変化する、例えば、高負荷状態では、作動油の圧力が高くなるのに伴って作動油の流量が少なくなり、油圧モータの作動速度が低下する、という問題があった。
【０００４】
このため、方向切換弁の前段側に圧力補償付き流量調整弁を設けて、油圧モータの負荷（作動油圧力）が変化しても、油圧モータに供給される作動油の流量が方向切換弁による設定値から変化せず一定となる仕組みが導入されている。
このような圧力補償付き流量調整弁の一例として、特開平１１−６３２５０号公報に開示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−６３２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の圧力補償付き流量調整弁は以上のように構成されており、負荷（圧力）の変化に関係なく、後段側のアクチュエータ等に供給される作動油の流量を設定値から変化させず一定にできるものであった。
【０００７】
一方、こうした流量調整弁や方向切換弁でアクチュエータを制御するアクチュエータ回路は、アクチュエータを複数設けてそれぞれ使用する場合、アクチュエータごとに設けられるのが一般的であるが、設置場所やコストの制約等から、圧力源（ポンプ）を共通の一つのみとすることがあった。
【０００８】
そして、一つの圧力源を用いて複数のアクチュエータを適切に作動させるために、複数のアクチュエータ回路を相互に接続する回路方式としては、用途に応じて、シリーズ回路やパラレル回路が用いられてきた。
【０００９】
シリーズ回路では、複数のアクチュエータ回路が直列に接続され、圧力源からの油圧は最も上流側の回路に導入され、上流側回路の戻り油を下流側回路の送り油路に供給する仕組みである。また、パラレル回路では、複数のアクチュエータ回路が並列に接続され、圧力源からの油圧は各アクチュエータ回路に並列に導入される仕組みである。
【００１０】
こうしたシリーズ回路やパラレル回路とされる複数のアクチュエータ回路に、それぞれ流量調整弁を設ける場合、アクチュエータ回路同士の接続がシリーズ回路とパラレル回路とでは大きく回路構成が異なることから、流量調整弁もその弁体やケーシングをシリーズ回路用とパラレル回路用にそれぞれ対応した専用の構造とされていた。
【００１１】
このように、アクチュエータ回路において流量調整を適切に行う流量調整弁の機能は同じであるにも拘わらず、複数のアクチュエータ回路の接続方式がシリーズ回路かパラレル回路かにより、異なる構造の流量調整弁を適用していたことから、部品数などの点で流量調整弁の製造には無駄な点が多く、改善が望まれていた。
【００１２】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、弁装置を適用しようとする複数の流体圧回路の接続関係がシリーズ回路とパラレル回路のいずれであっても、弁体の組み替えのみで対応でき、部品共通化によるコストダウンが期待できる、流量調整弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る流量調整弁は、流体の入口部及び出口部、並びに当該入口部と出口部に通じる孔部を有するケーシングと、当該ケーシングの孔部に孔部連続方向へ摺動可能に嵌挿される弁体とを備え、流体圧回路における流体の圧力差に基づいて弁体を移動させ、入口部から出口部へ向かう流体の流量を調整する、圧力補償付の流量調整弁において、前記ケーシングの出口部が、流体圧回路の送り側流路に接続される第一の出口部と、流体圧回路の戻り側流路に接続される第二の出口部とからなり、前記ケーシングが、前記孔部と入口部とを連通させる第一ポートと、当該第一のポートに対し前記孔部における前記弁体の一の移動方向側に設けられ、孔部と第一の出口部とを連通させる第二ポートと、前記第一ポートに対し前記孔部における前記弁体の他の移動方向側に設けられ、孔部と前記第二の出口部とを連通させる第三ポートとを有し、さらに、ケーシングは、前記第一の出口部に連通する前記流体圧回路の送り側流路における第一の所定箇所の流体圧力を、前記弁体に対し前記一の移動方向へ弁体を押すように付加可能として形成され、且つ、前記送り側流路における第一の所定箇所から所定の絞り機構を隔てた第二の所定箇所の流体圧力を、弁体に対し前記他の移動方向へ弁体を押すように付加可能として形成され、前記弁体が、前記第一ポートと前記第二ポートとを常に連通状態とする一の溝又は凹部を設けられると共に、第一ポートと第三ポートとを連通可能としつつ、弁体が前記一の移動方向に移動すると第一ポートと第三ポート間の連通の開度を大きくし、前記他の移動方向に移動すると第一ポートと第三ポート間の連通の開度を小さくする、他の溝又は凹部を設けられてなるシリーズ回路用弁体、又は、前記第一ポートと第二ポートとを連通可能としつつ、前記一の移動方向に移動すると前記第一ポートと第二ポート間の連通の開度を小さくし、且つ他の移動方向に移動すると第一ポートと第二ポート間の連通の開度を大きくする、溝又は凹部を設けられてなるパラレル回路用弁体、とされるものである。
【００１４】
このように本発明によれば、弁装置のケーシングにおける弁体の通る孔部に三つのポートを設けて、流体圧回路の接続状態に対応して、弁体でポート間の連通の開度を調整する二つのポートの組合せを、二通りの組合せの中から選択するようにすると共に、その調整対象の二つのポートを、二つの弁体の組み替えのみで選択決定可能として、流体圧回路の接続状態のそれぞれで、適合する弁体の移動による圧力補償の機能が正しく発揮されるようにすることにより、流体圧回路の各接続状態に共通の一種類のケーシングで対応でき、流体圧回路の接続状態に対応する専用のケーシングを用いずに済む上、弁体の組み替え作業のみで、複数流体圧回路の各接続状態に対応した流路接続状態が得られ、製造や設置も容易であり、弁装置に係るコストを抑えられる。
【００１５】
また、本発明に係る流量調整弁は必要に応じて、前記パラレル回路用弁体が、前記第一ポートと前記第三ポートとを常に非連通状態とする、溝又は凹部のない所定領域を設定されて形成されるものである。
【００１６】
このように本発明によれば、弁体に溝又は凹部のない領域を設けて、弁体で第一ポートと第三ポート間を非連通とすることにより、第二の出口部や流体圧回路の戻り側流路に、入口部から流入する流体が一部向かうことで生じる影響を排除する状態を、弁体構造のみで十分に確保でき、弁装置の構成を簡略化できる
【００１７】
また、本発明に係る流量調整弁は必要に応じて、前記ケーシングが、前記第二の出口部を流体圧回路の戻り側流路に対し閉塞して非連通状態とする、閉塞部材を取り付けられるものである。
【００１８】
このように本発明によれば、ケーシングに閉塞部材を取り付けて、この閉塞部材で第二の出口部を流体圧回路の戻り側流路に対し非連通とすることにより、入口部から流入する流体が第一ポートと第三ポート及び第二の出口部を経て、戻り側流路に一部向かうことで生じる影響を排除する状態を、閉塞部材の配置のみで十分に確保でき、弁装置の構成を簡略化できる。
【００１９】
また、本発明に係る流量調整弁は必要に応じて、前記シリーズ回路用弁体である弁体が、前記一の溝又は凹部と他の溝又は凹部との間に、ケーシングにおける第一ポートと第三ポートとの間の通路部分に摺接可能な中間大径部を有し、弁体が前記一の移動方向に移動するとケーシングにおける第一ポートと第三ポートとの間の通路部分に対し中間大径部が離れ、第一ポートと第三ポート間の連通の開度を大きくし、且つ前記他の移動方向に移動するとケーシングにおける第一ポートと第三ポートとの間の通路部分に対し中間大径部が接近して、第一ポートと第三ポート間の連通の開度を小さくするようにされ、中間大径部の前記他の溝又は凹部に面する端部に、ケーシングに摺接する大径部分から他の溝又は凹部の底面部分に向けて先細状に径変化する曲面状のテーパ部が形成され、弁体の少なくとも前記テーパ部に、弁体の長手方向と直交する向きに第一の貫通孔が穿設され、弁体の少なくとも前記中間大径部に、弁体の長手方向と直交する向きで且つ前記第一の貫通孔より弁体の前記一の溝又は凹部寄りとして第二の貫通孔が穿設され、当該第二の貫通孔が、第一の貫通孔の一部と交差して連通するものである。
【００２０】
このように本発明によれば、ケーシングの第一ポートと第三ポート間の連通の開度を調整可能として配設される弁体が、中間大径部とこれに連続するテーパ部とを有して、この弁体における少なくともテーパ部を含む所定範囲に第一の貫通孔を設けられ、且つ、中間大径部を中心とする所定範囲に第二の貫通孔を設けられ、第一の貫通孔より弁体の一の溝又は凹部寄りとされる第二の貫通孔が第一の貫通孔と交差して連通し、弁体が第一ポートと第三ポートとの間の流路を閉止しようとする状態で、第一ポートに面する中間大径部にある第二の貫通孔と、第三ポートに通じる他の溝又は凹部に面する第一の貫通孔とを通じて、第一ポートから第三ポート側に流体が流通可能となり、この流通可能な状態が、第二の貫通孔が第一ポートに面する間継続することにより、流路閉止の直前で第一ポートから第三ポート側に流体が流通する向きが、弁体の移動方向とは異なるものとなり、弁体の挙動が流体の影響を受けにくくなり、弁体を圧力補償を正しく実行できるように動かせ、負荷変動に伴う流体圧力の変化によらず流体の流量を一定とする本来の調整機能を正しく発揮できると共に、弁体の不安定な挙動を抑えて、後段側でのハンチング等の異常につながる流体圧力の急激な変化を防止し、流体圧回路の安定性を高められる。
【００２１】
また、弁体の所定箇所に貫通孔を二つ設けるのみで、弁体が第一ポートと第三ポートとの間の流路を閉止しようとする状態での、第一ポートと第三ポートとの間で作動用流体を流通させる適切な通路を形成でき、容易に最適な特性の弁装置を得ることができる。
【００２２】
また、本発明に係る流量調整弁は必要に応じて、前記パラレル回路用弁体である弁体が、前記溝又は凹部に隣接しつつ、ケーシングにおける第一ポートと第二ポートとの間の通路部分に摺接可能な一の大径部を有し、弁体が前記一の移動方向に移動するとケーシングにおける第一ポートと第二ポートとの間の通路部分に対し一の大径部が接近し、第一ポートと第二ポート間の連通の開度を小さくし、且つ前記他の移動方向に移動するとケーシングにおける第一ポートと第二ポートとの間の通路部分に対し一の大径部が離隔して、第一ポートと第二ポート間の連通の開度を大きくするようにされ、一の大径部の前記溝又は凹部に面する端部に、ケーシングに摺接する大径部分から溝又は凹部の底面部分に向けて先細状に径変化する曲面状のテーパ部が形成され、弁体の少なくとも前記テーパ部に、弁体の長手方向と直交する向きに第一の貫通孔が穿設され、弁体の少なくとも前記溝又は凹部の底面部分に、弁体の長手方向と直交する向きで且つ前記第一の貫通孔より弁体の一の大径部から離れた配置として第二の貫通孔が穿設され、当該第二の貫通孔が、第一の貫通孔の一部と交差して連通するものである。
【００２３】
このように本発明によれば、ケーシングの第一ポートと第二ポート間の連通の開度を調整可能として配設される弁体が、一の大径部とこれに連続するテーパ部とを有して、この弁体における少なくともテーパ部を含む所定範囲に第一の貫通孔を設けられ、且つ、少なくとも溝又は凹部の底面部分を含む所定範囲に第二の貫通孔を設けられ、第一の貫通孔より一の大径部から離れた位置とされる第二の貫通孔が第一の貫通孔と交差して連通し、弁体が第一ポートと第二ポートとの間の流路を閉止しようとする状態で、第一ポートに面するテーパ部にある第一の貫通孔と、第二ポートに通じる溝又は凹部に面する第二の貫通孔とを通じて、第一ポートから第二ポート側に流体が流通可能となり、この流通可能な状態が第一の貫通孔が第一ポートに面する間継続することにより、閉止直前で第一ポートから第二ポート側に流体が流通する向きが、弁体の移動方向とは異なるものとなり、弁体の挙動が流体の影響を受けにくくなり、弁体を圧力補償を正しく実行できるように動かせ、負荷変動に伴う流体圧力の変化によらず流体の流量を一定とする本来の調整機能を正しく発揮できると共に、弁体の不安定な挙動を抑えて、後段側でのハンチング等の異常につながる流体圧力の急激な変化を防止し、流体圧回路の安定性を高められる。
【００２４】
また、弁体の所定箇所に貫通孔を二つ設けるのみで、弁体が第一ポートと第二ポートとの間の流路を閉止しようとする状態での、第一ポートと第二ポートとの間で作動用流体を流通させる適切な通路を形成でき、容易に最適な特性の弁装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る流量調整弁を用いた弁装置の概略構成説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る流量調整弁を含む油圧モータ駆動用油圧回路の概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る流量調整弁を用いた弁装置をシリーズ回路に適用する場合の回路構成説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る流量調整弁を用いた弁装置における方向切換弁での圧力ポートと一方の負荷側ポートの連通状態説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る流量調整弁を用いた弁装置における方向切換弁での圧力ポートと他方の負荷側ポートの連通状態説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る流量調整弁における第一ポートと第三ポート間の作動油流通許容状態説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る流量調整弁における第一ポートと第三ポート間の連通開度増大状態説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る流量調整弁の弁体における中間大径部のケーシング内周面への摺接開始状態説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る流量調整弁における第一ポートと第三ポート間の非連通状態説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る流量調整弁を用いた弁装置の概略構成説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る流量調整弁を含む油圧モータ駆動用油圧回路の概略構成図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る流量調整弁を用いた弁装置をパラレル回路に適用する場合の回路構成説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る流量調整弁を用いた弁装置における方向切換弁での圧力ポートと一方の負荷側ポートの連通状態説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る流量調整弁を用いた弁装置における方向切換弁での圧力ポートと他方の負荷側ポートの連通状態説明図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る流量調整弁における第一ポートと第二ポート間の作動油流通許容状態説明図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る流量調整弁における第一ポートと第二ポート間の連通開度増大状態説明図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係る流量調整弁のケーシングにおける第一ポートと第二ポート間の内周面への弁体の摺接開始状態説明図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る流量調整弁における第一ポートと第二ポート間の非連通状態説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る流量調整弁を前記図１ないし図９に基づいて説明する。本実施形態においては、作動油を流通させてアクチュエータを駆動する油圧回路中に設けられて、アクチュエータへの作動油の流通状態を切換えたり調整する方向切換弁を主とする弁装置に適用される圧力補償付き流量調整弁の例について説明する。
【００２７】
前記各図において本実施形態に係る流量調整弁１０は、方向切換弁２０と組み合わせて一体の弁装置９１として用いられるものであり、方向切換弁２０と共通のケーシング１１と、このケーシング１１内に組込まれるシリーズ回路用弁体としての弁体１２とを備える構成である。
【００２８】
この流量調整弁１０において、ケーシング１１内に組込まれる弁体１２を、後段の絞り機構の前後における作動油の圧力とばね１４の弾性力により位置調整し、作動油流路の開度を変えて作動油の圧力を自動的に制御して、後置の方向切換弁２０で負荷や圧力源の影響を受けることなくスプール２１位置に応じて決る流量の作動油を負荷側へ供給できるようにする、圧力補償に係る基本的な仕組みについては、公知の圧力補償付き流量調整弁と同様のものであり、詳細な説明を省略する。
【００２９】
前記弁装置９１は、方向切換弁２０と流量調整弁１０の組を一体化した構成であり、必要に応じて他の油圧機器、例えばカウンタバランス弁６５等と組み合わせた状態で、アクチュエータとしての油圧モータ５０や、圧力源３０及び低圧部４０と接続されて、油圧モータ５０の作動制御を行うものである（図２参照）。
【００３０】
この弁装置９１は、流量調整弁１０と方向切換弁２０でアクチュエータ（油圧モータ５０）の駆動を制御する油圧アクチュエータ回路が複数設けられる場合に、それら複数の回路を直列に接続してシリーズ回路とするのに適合した弁装置である。
【００３１】
こうした弁装置９１と油圧モータ５０からなる油圧回路（アクチュエータ回路）を複数設けてシリーズ回路とする場合、図３に示すように、一つの圧力源３０、及び低圧部４０に対し直列に接続されることはいうまでもない。
【００３２】
流量調整弁１０と組み合わせて用いられる方向切換弁２０は、流量調整弁１０と共通のケーシング１１内に長手方向移動自在に装着される略円筒状のスプール２１を備え、レバーによるスプールポジションの手動切換で、ケーシング１１に設けられた圧力ポート２３及び低圧ポート２４、２５と、二つの負荷側ポート２６、２７との接続状態を切換えることで、負荷側の油圧モータ５０に対する作動油の給排を切換える公知の弁である。
【００３３】
方向切換弁２０の圧力ポート２３は流量調整弁１０に、低圧ポート２４、２５は低圧部４０にそれぞれ接続される一方、負荷側ポート２６、２７は、油圧モータ側回路の正回転側と逆回転側の二つの流路６１、６２にそれぞれ接続される。
【００３４】
この方向切換弁２０は、スプールポジションの切換で、二つの負荷側ポート２６、２７がそれぞれ圧力ポート２３及び低圧ポート２４、２５のいずれにも接続しない中立状態と、圧力ポート２３が一方の負荷側ポート２６に連通し、低圧ポート２５が他方の負荷側ポート２７に連通して、油圧モータ５０を正回転方向に回転作動させる状態と、圧力ポート２３が他方の負荷側ポート２７に連通し、低圧ポート２４が一方の負荷側ポート２６に連通して、油圧モータ５０を逆回転方向に回転作動させる状態とを切換可能な３ポジションタイプとされる構成である。
【００３５】
スプール２１のうち、中立状態で圧力ポート２３に面する大径部位の両端部分には、凹部２１ｃ、２１ｄが穿設されており、方向切換弁２０が圧力ポート２３と負荷側ポート２６、２７のいずれかとを連通させる状態では、作動油が圧力ポート２３から凹部２１ｃを経て負荷側ポート２６に、又は、凹部２１ｄを経て負荷側ポート２７に達することとなる。
【００３６】
前記ケーシング１１は、方向切換弁２０のケーシングも兼ねるものであり、流量調整弁１０に対応する構成として、作動油の入口部１１ａと、作動油の出口部１１ｂ、１１ｃと、これら入口部と出口部に通じる孔部１１ｄとを有するものである。
【００３７】
入口部１１ａは、ポンプ等の圧力源３０と接続されて作動油を導入される。ただし、この弁装置９１を用いる油圧回路が、シリーズ回路の二段目以降の油圧回路になる場合は、入口部１１ａには上流側回路の作動油戻り流路が接続されることとなる。すなわち、上流側回路が同様の油圧回路の場合、上流側回路における方向切換弁２０の低圧ポートが、この入口部１１ａに接続される。
【００３８】
出口部は、流体圧回路の送り側流路（高圧側流路）としての方向切換弁２０の圧力ポート２３に接続される第一の出口部１１ｂと、流体圧回路の戻り側流路（低圧側流路）としての方向切換弁の低圧ポート２４、２５に接続される第二の出口部１１ｃとからなる。
孔部１１ｄは、弁体１２を嵌挿させる連続した孔であり、この孔部１１ｃの連続方向へ弁体１２が摺動可能とされる。
【００３９】
ケーシング１１は、さらに、前記孔部１１ｄと入口部１１ａとを連通させる第一ポート１５と、この第一ポート１５に対し孔部１１ｄにおける前記弁体１２の一の移動方向側（図１中で上側）に設けられ、孔部１１ｄと第一の出口部１１ｂとを連通させる第二ポート１６と、前記第一ポート１５に対し孔部１１ｄにおける前記弁体の他の移動方向側（図１中で下側）に設けられ、孔部１１ｄと前記第二の出口部１１ｄとを連通させる第三ポート１７とを有する。
【００４０】
また、ケーシング１１には、弁体１２の一端部に面する第一の受圧部１１ｅと、弁体１２の他端部に面する第二の受圧部１１ｆとが設けられる。第一の受圧部１１ｅは第二ポート１６及び第一の出口部１１ｂに連通しており、また、第二の受圧部１１ｆは、ケーシング１１に設けられる二次圧力通路１１ｇに連通している。
【００４１】
こうして、ケーシング１１は、前記第一の出口部１１ｂに連通する圧力ポート２３の作動油圧力を、第一の受圧部１１ｅから弁体１２に前記一の移動方向へ弁体を押すように付加可能とされ、且つ、前記圧力ポート２３から取り出した作動油圧力を、その通路上に絞りを設けられてなる二次圧力通路１１ｇを通じて第二の受圧部１１ｆから弁体１２に前記他の移動方向へ弁体１２を押すように付加可能とされる仕組みである。
【００４２】
これにより、ケーシング１１の第二ポート１６（出口部１１ｂ）に通じる方向切換弁２０の圧力ポート２３の作動油圧力が、出口部１１ｂを通じて第一の受圧部１１ｅに導入されると共に、方向切換弁２０の圧力ポート２３から負荷側ポート２６、２７に加わろうとする作動油圧力が、絞りのある二次圧力通路１１ｇを経て第二の受圧部１１ｆに導入される仕組みである。そして、二次圧力通路１１ｇの絞りより前段側となる圧力ポート２３の圧力を導入された第一の受圧部１１ｅと、二次圧力通路１１ｇの絞りより後段側の圧力を導入された第二の受圧部１１ｆとの間の圧力差とばね１４の弾性力との関係が一定に維持されるように弁体１２が移動することとなる。
【００４３】
前記弁体１２は、シリーズ回路用弁体であり、詳細には、前記第一の受圧部１１ｅ側の一端部寄りに位置してケーシング１１に摺接する第一の大径部１２ａと、前記第二の受圧部１１ｆ側の他端部寄りに位置してケーシング１１に摺接する第二の大径部１２ｂと、第一の大径部１２ａと第二の大径部１２ｂとの中間に位置してケーシング１１に摺接する中間大径部１２ｃと、第一の大径部１２ａと中間大径部１２ｃとの間に位置する第一の溝部１２ｄと、第二の大径部１２ｂと中間大径部１２ｃとの間に位置する第二の溝部１２ｅとを有する構成である。
【００４４】
弁体１２の第二の溝部１２ｅは、仮に弁体１２が移動可能範囲内で移動しても、第一ポート１５と第二ポート１６とを常に連通状態とするように設けられる。弁体１２の第一の溝部１２ｄは、ケーシング１１の第一ポート１５と第三ポート１７とを連通可能としつつ、弁体が前記一の移動方向に移動すると第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を大きくし、前記他の移動方向に移動すると第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を小さくするように設けられる。
【００４５】
弁体１２の各溝部１２ｄ、１２ｅは、弁体１２の周方向に連続する溝として設けられ、ポート間を連通させて作動油を流通させる流路とされるが、溝に限られるものでなく、例えば弁体の周方向に溝状に連続しない一又は複数の凹部としてもかまわない。
【００４６】
中間大径部１２ｃの第一の溝部１２ｄに面する側は、中間大径部１２ｃから溝部１２ｄの底部の小径円柱部分に向けて先細状に径変化する曲面状部分として形成されるテーパ部１２ｆとされる。
【００４７】
弁体１２は、ケーシング１１に摺動可能に嵌挿されて、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力と、第二の受圧部１１ｆに導入される作動油圧力及びばね１４の付勢力との力の差に基づいて移動し、入口部１１ａと第二の出口部１１ｃ間の連通の開度を調整し、圧力補償を実行する点については、公知の圧力補償付き流量調整弁と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００４８】
弁体１２は、ケーシング１１に対し弁体長手方向に摺動して、ケーシング１１における第一ポート１５と第三ポート１７との間の狭い通路部分に対し、中間大径部１２ｃを接近、摺接させたり、離したりすることで、第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を小さくしたり大きくしたりする仕組みである。この弁体１２は、第一の受圧部１１ｅからは前記一の移動方向、すなわち、弁体１２で第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を大きくする向きに押圧力を受け、第二の受圧部１１ｆ及びばね１４からは前記他の移動方向、すなわち、弁体１２で第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を小さくする向きに押圧力を受けることとなる。
【００４９】
この弁体１２には、弁体中心部で直交して（交差して）互いに連通する二つの貫通孔（第一の貫通孔１２ｇ及び第二の貫通孔１２ｈ）が穿設される。
前記第一の貫通孔１２ｇは、弁体１２の長手方向におけるテーパ部１２ｄと中間大径部１２ｃの一部にわたる所定範囲に、弁体１２の長手方向と直交する向きとして穿設される。
【００５０】
また、第二の貫通孔１２ｈは、弁体１２の長手方向においてテーパ部１２ｄの一部と中間大径部１２ｃの一部にわたり、且つ第一の貫通孔１２ｇの存在する前記所定範囲と一部重なる他の所定範囲に、弁体１２の長手方向と直交する向きで穿設される。
【００５１】
この第二の貫通孔１２ｈは、その孔のうち中間大径部１２ｃに位置する孔部分をテーパ部１２ｄに位置する孔部分より大きくするように中間大径部１２ｃ側に偏らせて穿設され、第一の貫通孔１２ｇより弁体１２の他端部寄りに位置するようにされる。そして、この第二の貫通孔１２ｈの断面積は、第一の貫通孔１２ｇの断面積より小さくされる。
【００５２】
次に、前記構成に基づく流量調整弁の圧力補償に係る作動状態について説明する。前提として、流量調整弁１０においては、ばね１４の付勢力が適切に設定されて、方向切換弁２０の中立状態で流量調整弁１０の第一ポート１５と第三ポート１７との間の連通が許容されている状態にあるものとする。
【００５３】
方向切換弁２０の圧力ポート２３と油圧モータ側回路に通じる二つの負荷側ポート２６、２７とが連通せず、作動油供給がなされないことで油圧モータ５０が停止している中立状態から、手動操作によるスプール２１のポジション切換がなされ、スプール２１が一の方向（図１中で下側）にずれ、圧力ポート２３が一方の負荷側ポート２６と連通し、且つ低圧ポート２５が他方の負荷側ポート２７に連通した状態（図４参照）になると、圧力源３０からの高圧の作動油が、第一ポート１５と第二ポート１６との間の連通が常時許容された状態にある流量調整弁１０を通じて方向切換弁２０の圧力ポート２３に進み、さらにスプール２１の凹部２１ｃを経て、一方の負荷側ポート２６に至る。そして、作動油が、一方の負荷側ポート２６からカウンタバランス弁６５を含む一方の流路６１を通じて油圧モータ５０に供給されることで、油圧モータ５０が正回転方向に駆動される。
【００５４】
この状態では、方向切換弁２０の圧力ポート２３の作動油圧力が、第一の出口部１１ｂ、第二ポート１６を通じて流量調整弁１０の第一の受圧部１１ｅに導入されると共に、一方の負荷側ポート２６と絞りのある二次圧力通路１１ｇを経て流量調整弁１０の第二の受圧部１１ｆに導入される。流量調整弁１０では、第一の受圧部１１ｅと第二の受圧部１１ｆとの間の圧力差とばね１４の弾性力との関係を一定に維持するように弁体１２が移動して、第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を調整する。
【００５５】
また、方向切換弁２０において、中立状態から手動操作によるスプール２１のポジション切換で、スプール２１が他の方向（図１中で上側）にずれ、圧力ポート２３が他方の負荷側ポート２７と連通し、且つ低圧ポート２４が一方の負荷側ポート２６と連通する状態（図５参照）では、圧力源３０からの高圧の作動油が、流量調整弁１０を通じて方向切換弁２０の圧力ポート２３に進み、凹部２１ｄを経て他方の負荷側ポート２７に至る。そして、負荷側ポート２７から出た作動油が、他方の流路６２を通じて油圧モータ５０に供給されることで、油圧モータ５０は逆回転方向に駆動される。
【００５６】
この状態では、方向切換弁２０の圧力ポート２３の作動油圧力が、第一の出口部１１ｂ、第二ポート１６を通じて流量調整弁１０の第一の受圧部１１ｅに導入されると共に、他方の負荷側ポート２７と絞りのある二次圧力通路１１ｇを経て第二の受圧部１１ｆに導入される。流量調整弁１０では、油圧モータ５０の前記正回転の場合と同様、第一の受圧部１１ｅと第二の受圧部１１ｆとの間の圧力差とばね１４の弾性力との関係を一定に維持するように弁体１２が移動して、第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を調整する。
【００５７】
流量調整弁１０においては、第一ポート１５と第二ポート１６との間の連通は常に許容されており、第一ポート１５に流入した作動油が、第一ポート１５に面する弁体１２の第二の溝部１２ｅを通って第二ポート１６に達する（図６、図７、図８、図９参照）。
【００５８】
一方、第一ポート１５と第三ポート１７との間の連通が許容されている状態で、第一ポート１５に流入した作動油の一部が、第一ポート１５に面する中間大径部１２ｃやテーパ部１２ｆ周囲の隙間部分や第一の溝部１２ｄを通って第三ポート１７に達する（図６、図７、図８参照）。
【００５９】
仮に、油圧モータ５０の負荷が増大し、油圧モータ５０への供給側となる流路における作動油の圧力が大きくなると、方向切換弁２０の負荷側ポートと連通する二次圧力通路１１ｇの作動油圧力も増大する。そして、第二の受圧部１１ｆに導入される作動油圧力とばね１４の弾性力とで弁体１２他端部を押す力が、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力で弁体１２一端部を押す力を上回るようになることで、弁体１２が第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を小さくする向き（図６中で左側）に移動する。具体的には、弁体１２が、ケーシング１１における第一ポート１５と第三ポート１７との間の狭い通路部分に対し、中間大径部１２ｃを接近させるように移動し、これに伴って、テーパ部１２ｆ周囲の隙間部分を減少させ、第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を小さくする。
【００６０】
こうして弁体１２で第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を小さくした分、流量調整弁１０の第一ポート１５から第三ポート１７を経て方向切換弁２０の低圧ポート２５に向かう作動油の割合（流量）を減らして、第二ポート１６から第一の出口部１１ｂ及び圧力ポート２３に達する作動油の圧力を増やすことができ、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力で弁体１２一端部を押す力も大きくなる。最終的には、弁体１２他端部を押す力と弁体１２一端部を押す力とが釣り合って弁体１２が停止する平衡状態となり、絞りのある二次圧力通路１１ｇの前段側と後段側との圧力差を一定に保つことで、流量調整弁１０から方向切換弁２０に流入する作動油の流量を一定にでき、これにより、方向切換弁２０を通じて油圧モータ５０に供給される作動油の流量を負荷増大によらず一定とすることができる。
【００６１】
一方、油圧モータ５０の負荷が急減した時や、油圧モータ５０の起動時など、流量調整弁１０の第一ポート１５に流入する作動油の圧力が相対的に大きくなる場合には、流量調整弁１０の第二ポート１６（出口部１１ｂ）の作動油圧力が、後段側の負荷側ポートの作動油圧力に対して増大することとなる。そして、上記の負荷増大の場合とは逆に、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力で弁体１２一端部を押す力が、第二の受圧部１１ｆに導入される作動油圧力とばね１４の弾性力とで弁体１２他端部を押す力を上回るようになることで、弁体１２が第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を大きくする向き（図６中で右側）に移動する。具体的には、弁体１２が、ケーシング１１における第一ポート１５と第三ポート１７との間の狭い通路部分に対し、中間大径部１２ｃを離隔させるように移動し、これに伴って、テーパ部１２ｆ周囲の隙間部分を増大させ、第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を大きくする（図７参照）。
【００６２】
こうして弁体１２で第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を大きくした分、流量調整弁１０の第一ポート１５から第三ポート１７、第二の出口部１１ｃを経て方向切換弁２０の低圧ポート２５に向かう作動油の割合（流量）を増やして、第二ポート１６から第一の出口部１１ｂ及び圧力ポート２３に達する作動油の圧力を小さくすることができ、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力で弁体１２一端部を押す力も小さくなる。最終的には、弁体１２他端部を押す力と弁体１２一端部を押す力とが釣り合って弁体１２が停止する平衡状態となり、絞りのある二次圧力通路１１ｇの前段側と後段側との圧力差を一定に保つことで、流量調整弁１０から方向切換弁２０に流入する作動油の流量を一定にでき、これにより、方向切換弁２０を通じて油圧モータ５０に供給される作動油の流量を一定とすることができる。
【００６３】
なお、油圧モータ５０の負荷が急激に増大した時や油圧モータ５０の急停止時など、油圧モータ５０への供給側となる流路における作動油の圧力が急激に大きくなり、方向切換弁２０の負荷側ポートと連通する二次圧力通路１１ｇの作動油圧力が、より前段側の流量調整弁１０の第二ポート１６や第一の出口部１１ｂの作動油圧力に対して著しく大きくなり、第二の受圧部１１ｆにおいて弁体１２他端部を押す力が、第一の受圧部１１ｅにおいて弁体１２一端部を押す力を大きく上回るようになる場合、弁体１２は第一ポート１５と第三ポート１７との間の流路を閉止しようとする状態となる。
【００６４】
この場合、弁体１２は、ケーシング１１における第一ポート１５と第三ポート１７との間の狭い通路部分に対し、中間大径部１２ｃを接近させ、さらに前記通路部分をなすケーシング内周面に中間大径部１２ｃを摺接させるように移動することとなる。
【００６５】
この過程において、弁体１２の中間大径部１２ｃとテーパ部１２ｆとの境界部分が第一ポート１５の端に達するまでは、作動油が第一ポート１５に面する弁体１２のテーパ部１２ｆ周囲の隙間部分と第一の溝部１２ｄを通って第三ポート１７に達する流れ状態にあるが、弁体１２の前記境界部分が第一ポート１５の端に達し、中間大径部１２ｃが第一ポート１５と第三ポート１７間のケーシング内周面に摺接し始めると（図８参照）、第一ポート１５に面する中間大径部１２ａの第二の貫通孔１２ｈと、テーパ部１２ｄとケーシング１１との間の隙間部分及び第一の溝部１２ｄに面する第一の貫通孔１２ｇとを通じて、第一ポート１５から第三ポート１７に作動油が流通する状態に移行することとなる。
【００６６】
そして、弁体１２の移動によって第二の貫通孔１２ｈが第一ポート１５に面しない位置に達するのに伴い、第一ポート１５と第三ポート１７間は全く連通せず作動油が流通しない状態となる（図９参照）。
【００６７】
こうして、弁体１２により第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を０とする直前に、第二の貫通孔１２ｈと第一の貫通孔１２ｇを通じて作動油が流通する状態が、第二の貫通孔１２ｈが第一ポート１５に面する間継続することで、流路の閉止直前における、弁体１２の不安定な挙動を抑えて、後段側でのハンチング等の異常につながる作動油圧力の急激な変化を防止し、油圧回路の安定性を高められる。
【００６８】
弁体１２の移動で、第一ポート１５と第三ポート１７間の連通が断たれ、第一ポート１５から第三ポート１７への作動油の流通がなくなると、第二ポート１６から第一の出口部１１ｂ及び圧力ポート２３に達する作動油の圧力は増大することとなり、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力で弁体１２一端部を押す力も大きくなる。これにより弁体１２はあらためて第一ポート１５と第三ポート１７間の連通の開度を大きくする向き（図６中で右側）に移動し、第一ポート１５に第二の貫通孔１２ｈが面して、第二の貫通孔１２ｈと第一の貫通孔１２ｇとを通じて、第一ポート１５から第一の溝部１２ｄ側へ作動油が流通可能な状態とするか、ケーシング１１における第一ポート１５と第三ポート１７との間の狭い通路部分に対し、中間大径部１２ｃを離隔させることで、第一ポート１５と第三ポート１７間の連通を再開させる。
【００６９】
最終的には、前記同様、弁体１２他端部を押す力と弁体１２一端部を押す力とが釣り合って弁体１２が停止する平衡状態となり、絞りのある二次圧力通路１１ｇの前段側と後段側との圧力差を一定に保つことで、流量調整弁１０から方向切換弁２０に流入する作動油の流量を一定にでき、同時に、油圧モータ５０に供給される作動油の流量を一定とすることができる。
【００７０】
このように、本実施形態に係る流量調整弁は、ケーシング１１における弁体１２の通る孔部に三つのポート１５、１６、１７を設けて、シリーズ回路の接続状態に対応して、第一ポート１５と第三ポート１７との間の連通の開度を弁体１２で調整するようにすると共に、シリーズ回路に適合する弁体１２の形状の特徴のみで、弁体１２の移動による圧力補償の機能が正しく発揮される状態を得ていることから、パラレル回路と共通のケーシング１１でも圧力補償付の流量調整の機能に対応でき、油圧回路の接続状態に対応する専用のケーシングを用いずに済む上、弁体の組み替え作業のみで、複数油圧回路の各接続状態に対応した流路接続状態が得られ、製造や設置も容易であり、弁装置に係るコストを抑えられる。
【００７１】
また、弁体１２の所定範囲に第一の貫通孔１２ｇとこれに交差する第二の貫通孔１２ｈを設け、弁体１２が第一ポート１５と第三ポート１７との間の流路を閉止しようとする状態で、第一ポート１５に面する第二の貫通孔１２ｈと、これに連通する第一の貫通孔１２ｇとを通じて、第一ポート１５から第三ポート１７側に作動油が流通可能となり、この流通可能な状態が、第二の貫通孔１２ｈが入口部１１ａに面する間継続することから、閉止直前で第一ポート１５から第三ポート１７側に作動油が流通する向きが、弁体１２の移動方向とは異なるものとなり、弁体１２の挙動が作動油の流れの影響を受けにくくなり、圧力補償を正しく実行できるように弁体１２を動かせ、負荷変動に伴う作動油圧力の変化によらず作動油の流量を一定とする本来の調整機能を正しく発揮できると共に、弁体１２の不安定な挙動を抑えて、流量調整弁より後段側でのハンチング等の異常につながる作動油圧力の急激な変化を防止し、油圧回路の安定性を高められる。
【００７２】
また、弁体１２の所定箇所に貫通孔を二つ設けるのみで、弁体１２が第一ポート１５と第三ポート１７との間の流路を閉止しようとする状態での、第一ポート１５と第三ポート１７との間で作動油を流通させる適切な通路を形成でき、容易に最適な特性の弁装置を得ることができる。
【００７３】
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る流量調整弁を前記図１０ないし図１８に基づいて説明する。
【００７４】
前記各図において本実施形態に係る流量調整弁１０は、方向切換弁２０と組み合わせて一体の弁装置９２として用いられるものであり、方向切換弁２０と共通のケーシング１１と、このケーシング１１内に組込まれるパラレル回路用弁体としての弁体１３とを備える構成である。
【００７５】
この流量調整弁１０において、ケーシング１１内に組込まれる弁体１３を、後段の絞り機構の前後における作動油の圧力とばね１４の弾性力により位置調整し、作動油流路の開度を変えて作動油の圧力を自動的に制御して、後置の方向切換弁２０で負荷や圧力源の影響を受けることなくスプール２１位置に応じて決る流量の作動油を負荷側へ供給できるようにする、圧力補償に係る基本的な仕組みについては、公知の圧力補償付き流量調整弁と同様のものであり、詳細な説明を省略する。
【００７６】
前記弁装置９２は、方向切換弁２０と流量調整弁１０の組を一体化した構成であり、必要に応じて他の油圧機器、例えばカウンタバランス弁６５等と組み合わせた状態で、アクチュエータとしての油圧モータ５０や、圧力源３０及び低圧部４０と接続されて、油圧モータ５０の作動制御を行うものである（図１１参照）。
【００７７】
この弁装置９２は、流量調整弁１０と方向切換弁２０でアクチュエータ（油圧モータ５０）の駆動を制御する油圧アクチュエータ回路が複数設けられる場合に、それら複数の回路を並列に接続してパラレル回路とするのに適合した弁装置である。
【００７８】
こうした弁装置９２と油圧モータ５０からなる油圧回路（アクチュエータ回路）を複数設けてパラレル回路とする場合、図１２に示すように、共通の一つの圧力源３０及び低圧部４０に対しそれぞれ同様に（並列に）接続されることとなる。
【００７９】
流量調整弁１０と組み合わせて用いられる方向切換弁２０は、流量調整弁１０と共通のケーシング１１内に長手方向移動自在に装着される略円筒状のスプール２１を備え、レバーによるスプールポジションの手動切換で、ケーシング１１に設けられた圧力ポート２３及び低圧ポート２４、２５と、二つの負荷側ポート２６、２７との接続状態を切換えることで、負荷側の油圧モータ５０に対する作動油の給排を切換える公知の弁である。
【００８０】
方向切換弁２０の圧力ポート２３は流量調整弁１０に、低圧ポート２４、２５は低圧部４０にそれぞれ接続される一方、負荷側ポート２６、２７は、油圧モータ側回路の正回転側と逆回転側の二つの流路６１、６２にそれぞれ接続される。
【００８１】
この方向切換弁２０は、スプールポジションの切換で、二つの負荷側ポート２６、２７がそれぞれ圧力ポート２３及び低圧ポート２４、２５のいずれにも接続しない中立状態と、圧力ポート２３が一方の負荷側ポート２６に連通し、低圧ポート２５が他方の負荷側ポート２７に連通して、油圧モータ５０を正回転方向に回転作動させる状態と、圧力ポート２３が他方の負荷側ポート２７に連通し、低圧ポート２４が一方の負荷側ポート２６に連通して、油圧モータ５０を逆回転方向に回転作動させる状態とを切換可能な３ポジションタイプとされる構成である。
【００８２】
スプール２１のうち、中立状態で圧力ポート２３に面する大径部位の両端部分には、凹部２１ｃ、２１ｄが穿設されており、方向切換弁２０が圧力ポート２３と負荷側ポート２６、２７のいずれかとを連通させる状態では、作動油が圧力ポート２３から凹部２１ｃを経て負荷側ポート２６に、又は、凹部２１ｄを経て負荷側ポート２７に達することとなる。
【００８３】
前記ケーシング１１は、前記第１の実施形態同様、方向切換弁２０のケーシングも兼ねるものであり、流量調整弁１０に対応する構成として、作動油の入口部１１ａと、作動油の出口部１１ｂ、１１ｃと、これら入口部と出口部に通じる孔部１１ｄとを有するものである。
【００８４】
入口部１１ａは、ポンプ等の圧力源３０と接続されて作動油を導入されるものである。出口部は、流体圧回路の送り側流路（高圧側流路）としての方向切換弁２０の圧力ポート２３に接続される第一の出口部１１ｂと、流体圧回路の戻り側流路（低圧側流路）としての方向切換弁の低圧ポート２４、２５に接続される第二の出口部１１ｃとからなる。
孔部１１ｄは、弁体１３を嵌挿させる連続した孔であり、この孔部１１ｄの連続方向へ弁体１３が摺動可能とされる。
【００８５】
ケーシング１１は、さらに、前記孔部１１ｄと入口部１１ａとを連通させる第一ポート１５と、この第一ポート１５に対し孔部１１ｄにおける前記弁体１３の一の移動方向側（図１０中で上側）に設けられ、孔部１１ｄと第一の出口部１１ｂとを連通させる第二ポート１６と、前記第一ポート１５に対し孔部１１ｄにおける前記弁体の他の移動方向側（図１０中で下側）に設けられ、孔部１１ｄと前記第二の出口部１１ｃとを連通させる第三ポート１７とを有する。
【００８６】
また、ケーシング１１には、弁体１３の一端部に面する第一の受圧部１１ｅと、弁体１３の他端部に面する第二の受圧部１１ｆとが設けられる。第一の受圧部１１ｅは第二ポート１６及び第一の出口部１１ｂに連通しており、また、第二の受圧部１１ｆは、ケーシング１１に設けられる二次圧力通路１１ｇに連通している。
【００８７】
こうして、ケーシング１１は、前記第一の出口部１１ｂに連通する圧力ポート２３の作動油圧力を、第一の受圧部１１ｅから弁体１３に前記一の移動方向へ弁体を押すように付加可能とされ、且つ、前記圧力ポート２３から取り出した作動油圧力を、その通路上に絞りを設けられてなる二次圧力通路１１ｇを通じて第二の受圧部１１ｆから弁体１３に前記他の移動方向へ弁体１３を押すように付加可能とされる仕組みである。
【００８８】
これにより、ケーシング１１の第二ポート１６（出口部１１ｂ）に通じる方向切換弁２０の圧力ポート２３の作動油圧力が、出口部１１ｂを通じて第一の受圧部１１ｅに導入されると共に、方向切換弁２０の圧力ポート２３から負荷側ポート２６、２７に加わろうとする作動油圧力が、絞りのある二次圧力通路１１ｇを経て第二の受圧部１１ｆに導入される仕組みである。そして、二次圧力通路１１ｇの絞りより前段側となる圧力ポート２３の圧力を導入された第一の受圧部１１ｅと、二次圧力通路１１ｇの絞りより後段側の圧力を導入された第二の受圧部１１ｆとの間の圧力差とばね１４の弾性力との関係が一定に維持されるように弁体１３が移動することとなる。
【００８９】
前記弁体１３は、パラレル回路用弁体であり、詳細には、前記第一の受圧部１１ｅ側の一端部寄りに位置してケーシング１１に摺接する第一の大径部１３ａと、前記第二の受圧部１１ｆ側の他端部寄りに位置してケーシング１１に摺接する第二の大径部１３ｂと、第一の大径部１３ａと第二の大径部１３ｂとの間に位置する溝部１３ｃとを有する構成である。
【００９０】
弁体１３の第一の大径部１３ａは、仮に弁体１３が移動可能範囲で移動しても、ケーシング１１の第一ポート１５と第三ポート１７とを常に非連通状態とする、作動油を通す溝又は凹部のない柱状部として形成される。
【００９１】
弁体１３の溝部１３ｃは、前記一の移動方向に移動すると第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を小さくし、且つ前記他の移動方向に移動すると第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を大きくするように設けられる。
【００９２】
第一の大径部１３ａの溝部１３ｃに面する側は、第一の大径部１３ａから溝部１３ｃの底部の小径円柱部分に向けて先細状に径変化する曲面状部分として形成されるテーパ部１３ｄとされる。
【００９３】
弁体１３は、ケーシング１１に摺動可能に嵌挿されて、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力と、第二の受圧部１１ｆに導入される作動油圧力及びばね１４の付勢力との力の差に基づいて移動し、入口部１１ａと第一の出口部１１ｂ間の連通の開度を調整し、圧力補償を実行する点については、公知の圧力補償付き流量調整弁と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００９４】
弁体１３は、ケーシング１１に対し弁体長手方向に摺動して、ケーシング１１における第一ポート１５と第二ポート１６との間の狭い通路部分に対し、第一の大径部１３ａを接近、摺接させたり、離したりすることで、第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を小さくしたり大きくしたりする仕組みである。この弁体１３は、第一の受圧部１１ｅからは弁体１３で第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を小さくする向きに押圧力を受け、第二の受圧部１１ｆ及びばね１４からは弁体１３で第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を大きくする向きに押圧力を受けることとなる。
【００９５】
この弁体１３には、弁体中心部で直交して（交差して）互いに連通する二つの貫通孔（第一の貫通孔１３ｇ及び第二の貫通孔１３ｈ）が穿設される。
前記第一の貫通孔１３ｇは、弁体１３の長手方向におけるテーパ部１３ｄを中心として第一の大径部１３ａと溝部１３ｃの溝底部に及ぶ所定範囲に、弁体１３の長手方向と直交する向きとして穿設される。
【００９６】
また、第二の貫通孔１３ｈは、弁体１３の長手方向においてテーパ部１３ｄの一部と溝部１３ｃの溝底部にわたり、且つ第一の貫通孔１３ｇの存在する前記所定範囲と一部重なる他の所定範囲に、弁体１３の長手方向と直交する向きで穿設される。
【００９７】
この第二の貫通孔１３ｈは、その孔のうち溝部１３ｃの溝底部に位置する孔部分をテーパ部１３ｄに位置する孔部分より大きくするように溝部１３ｃ側に偏らせて穿設され、第一の貫通孔１３ｇより弁体１３の他端部寄りに位置するようにされる。そして、この第二の貫通孔１３ｈの断面積は、第一の貫通孔１３ｇの断面積より大きくされる。
【００９８】
次に、前記構成に基づく流量調整弁の圧力補償に係る作動状態について説明する。前提として、流量調整弁１０においては、ばね１４の付勢力が適切に設定されて、方向切換弁２０の中立状態で流量調整弁１０の第一ポート１５と第二ポート１６との間の連通が許容された状態にあるものとする。
【００９９】
方向切換弁２０の圧力ポート２３と油圧モータ側回路に通じる二つの負荷側ポート２６、２７とが連通せず、作動油供給がなされないことで油圧モータ５０が停止している中立状態から、手動操作によるスプール２１のポジション切換がなされ、スプール２１が一の方向（図１０中で下側）にずれ、圧力ポート２３が一方の負荷側ポート２６と連通し、且つ低圧ポート２５が他方の負荷側ポート２７に連通した状態（図１３参照）になると、圧力源３０からの高圧の作動油が、第一ポート１５と第二ポート１６との間の連通が許容された状態にある流量調整弁１０を通じて方向切換弁２０の圧力ポート２３に進み、さらに凹部２１ｃを経て、一方の負荷側ポート２６に至る。そして、作動油が、一方の負荷側ポート１６からカウンタバランス弁６５を含む一方の流路６１を通じて油圧モータ５０に供給されることで、油圧モータ５０が正回転方向に駆動される。
【０１００】
この状態では、方向切換弁２０の圧力ポート２３の作動油圧力が、第一の出口部１１ｂ、第二ポート１６を通じて流量調整弁１０の第一の受圧部１１ｅに導入されると共に、一方の負荷側ポート２６と絞りのある二次圧力通路１１ｇを経て流量調整弁１０の第二の受圧部１１ｆに導入される。流量調整弁１０では、第一の受圧部１１ｅと第二の受圧部１１ｆとの間の圧力差とばね１４の弾性力との関係を一定に維持するように弁体１３が移動して、第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を調整する。
【０１０１】
また、方向切換弁２０において、中立状態から手動操作によるスプール２１のポジション切換で、スプール２１が他の方向（図１０中で上側）にずれ、圧力ポート２３が他方の負荷側ポート２７と連通し、且つ低圧ポート２４が一方の負荷側ポート２６と連通する状態（図１４参照）では、圧力源３０からの高圧の作動油が、流量調整弁１０を通じて方向切換弁２０の圧力ポート２３に進み、凹部２１ｄを経て他方の負荷側ポート２７に至る。そして、負荷側ポート２７から出た作動油が、他方の流路６２を通じて油圧モータ５０に供給されることで、油圧モータ５０は逆回転方向に駆動される。
【０１０２】
この状態では、方向切換弁２０の圧力ポート２３の作動油圧力が、第一の出口部１１ｂ、第二ポート１６を通じて流量調整弁１０の第一の受圧部１１ｅに導入されると共に、他方の負荷側ポート２７と絞りのある二次圧力通路１１ｇを経て第二の受圧部１１ｆに導入される。流量調整弁１０では、油圧モータ５０の前記正回転の場合と同様、第一の受圧部１１ｅと第二の受圧部１１ｆとの間の圧力差とばね１４の弾性力との関係を一定に維持するように弁体１３が移動して、第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を調整する。
【０１０３】
流量調整弁１０においては、第一ポート１５と第二ポート１６との間の連通が許容されている状態で、第一ポート１５に流入した作動油が、第一ポート１５に面する弁体１３のテーパ部１３ｄ周囲の隙間部分と溝部１３ｃを通って第二ポート１６に達する（図１５、図１６参照）。
【０１０４】
仮に、油圧モータ５０の負荷が増大し、油圧モータ５０への供給側となる流路における作動油の圧力が大きくなると、方向切換弁２０の負荷側ポートと連通する二次圧力通路１１ｇの作動油圧力も増大する。そして、第二の受圧部１１ｆに導入される作動油圧力とばね１４の弾性力とで弁体１３他端部を押す力が、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力で弁体１３一端部を押す力を上回るようになることで、弁体１３が第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を大きくする向き（図１５中で左側）に移動する。具体的には、弁体１３が、ケーシング１１における第一ポート１５と第二ポート１６との間の狭い通路部分に対し、第一の大径部１３ａを離隔させるように移動し、これに伴って、テーパ部１３ｄ周囲の隙間部分を増大させ、第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を大きくする（図１６参照）。
【０１０５】
こうして弁体１３で第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を大きくした分、流量調整弁１０の第一ポート１５と第二ポート１６間の流通に係る圧力損失を小さくして、第二ポート１６から第一の出口部１１ｂ及び圧力ポート２３に達する作動油の圧力を増やすことができ、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力で弁体１３一端部を押す力も大きくなる。最終的には、弁体１３他端部を押す力と弁体１３一端部を押す力とが釣り合って弁体１３が停止する平衡状態となり、絞りのある二次圧力通路１１ｇの前段側と後段側との圧力差を一定に保つことで、流量調整弁１０から方向切換弁２０に流入する作動油の流量を一定にでき、これにより、方向切換弁２０を通じて油圧モータ５０に供給される作動油の流量を負荷増大によらず一定とすることができる。
【０１０６】
一方、油圧モータ５０の負荷が急減した時や、油圧モータ５０の起動時など、流量調整弁１０の第一ポート１５に流入する作動油の圧力が相対的に大きくなる場合には、流量調整弁１０の第二ポート１６（出口部１１ｂ）の作動油圧力が、後段側の負荷側ポートの作動油圧力に対して増大することとなる。そして、上記の負荷増大の場合とは逆に、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力で弁体１３一端部を押す力が、第二の受圧部１１ｆに導入される作動油圧力とばね１４の弾性力とで弁体１３他端部を押す力を上回るようになることで、弁体１３が第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を小さくする向き（図１５中で右側）に移動する。具体的には、弁体１３が、ケーシング１１における第一ポート１５と第二ポート１６との間の狭い通路部分に対し、第一の大径部１３ａを接近させるように移動し、これに伴って、テーパ部１３ｄ周囲の隙間部分を減少させ、第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を小さくする。
【０１０７】
こうして弁体１３で第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を小さくした分、流量調整弁１０の第一ポート１５と第二ポート１６間の流通に係る圧力損失を大きくして、第一の出口部１１ｂ及び圧力ポート２３に達する作動油の圧力を小さくすることができ、第一の受圧部１１ｅに導入される作動油圧力で弁体１３一端部を押す力も小さくなる。最終的には、弁体１３他端部を押す力と弁体１３一端部を押す力とが釣り合って弁体１３が停止する平衡状態となり、絞りのある二次圧力通路１１ｇの前段側と後段側との圧力差を一定に保つことで、流量調整弁１０から方向切換弁２０に流入する作動油の流量を一定にでき、これにより、方向切換弁２０を通じて油圧モータ５０に供給される作動油の流量を一定とすることができる。
【０１０８】
なお、油圧モータ５０の起動時等において、流量調整弁１０の第一ポート１５に流入する作動油の圧力が急激に増大し、連通状態の第二ポート１６や第一の出口部１１ｂの作動油圧力が、より後段側の方向切換弁２０の負荷側ポートやこれと連通する二次圧力通路１１ｇの作動油圧力に対し著しく大きくなり、第一の受圧部１１ｅにおいて弁体１３一端部を押す力が、第二の受圧部１１ｆにおいて弁体１３他端部を押す力を大きく上回るようになる場合、弁体１３は第一ポート１５と第二ポート１６との間の流路を閉止しようとする状態となる。
【０１０９】
この場合、弁体１３は、ケーシング１１における第一ポート１５と第二ポート１６との間の狭い通路部分に対し、第一の大径部１３ａを接近させ、さらに第一ポート１５と第二ポート１６との間のケーシング内周面に第一の大径部１３ａを摺接させるように移動することとなる。
【０１１０】
この過程において、弁体１３の第一の大径部１３ａとテーパ部１３ｄとの境界部分が第一ポート１５の端に達するまでは、作動油が第一ポート１５に面する弁体１３のテーパ部１３ｄ周囲の隙間部分と溝部１３ｃを通って第二ポート１６に達する流れ状態にあるが、弁体１３の前記境界部分が第一ポート１５の端に達し、第一の大径部１３ａが第一ポート１５と第二ポート１６との間のケーシング内周面に摺接し始めると（図１７参照）、第一ポート１５に一部面する第一の貫通孔１３ｇと、テーパ部１３ｄとケーシング１１との間の隙間部分及び溝部１３ｃに面する第二の貫通孔１３ｈとを通じて、第一ポート１５から第二ポート１６に作動油が流通する状態に移行することとなる。
【０１１１】
そして、弁体１３の移動によって第一の貫通孔１３ｇが第一ポート１５に面しない位置に達するのに伴い、第一ポート１５と第二ポート１６間は全く連通せず作動油が流通しない状態となる（図１８参照）。
【０１１２】
弁体１３により第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を０とする直前に、第一の貫通孔１３ｇと第二の貫通孔１３ｈを通じて作動油が流通する状態が、第一の貫通孔１３ｇが第一ポート１５に面する間継続することで、流路の閉止直前における、弁体１３の不安定な挙動を抑えて、後段側でのハンチング等の異常につながる作動油圧力の急激な変化を防止し、油圧回路の安定性を高められる。
【０１１３】
弁体１３の移動に伴って、第一ポート１５と第二ポート１６間の連通が断たれ、第一ポート１５から第二ポート１６への作動油の流通がなくなることで、第二ポート１６に通じる第一の受圧部１１ｅにおいて弁体１３一端部を押す力も前記同様小さくなり、この力を第二の受圧部１１ｆにおいて弁体１３他端部を押す力が相対的に上回る。これにより、弁体１３はあらためて第一ポート１５と第二ポート１６間の連通の開度を大きくする向き（図１５中で左側）に移動し、ケーシング１１における第一ポート１５と第二ポート１６との間の狭い通路部分に対し、第一の大径部１３ａを離隔させ、第一ポート１５と第二ポート１６間の連通を再開させる。
【０１１４】
最終的には、前記同様、弁体１３他端部を押す力と弁体１３一端部を押す力とが釣り合って弁体１３が停止する平衡状態となり、絞り部の前段側と後段側との圧力差を一定に保つことで、流量調整弁１０から方向切換弁２０に流入する作動油の流量を一定にでき、同時に、油圧モータ５０に供給される作動油の流量を一定とすることができる。
【０１１５】
このように、本実施形態に係る流量調整弁は、ケーシング１１における弁体１３の通る孔部に三つのポート１５、１６、１７を設けて、パラレル回路の接続状態に対応して、第一ポート１５と第二ポート１６との間の連通の開度を弁体１３で調整するようにすると共に、パラレル回路に適合する弁体１３の形状の特徴のみで、弁体１３の移動による圧力補償の機能が正しく発揮される状態を得ていることから、シリーズ回路と共通のケーシング１１でも圧力補償付の流量調整の機能に対応でき、油圧回路の接続状態に対応する専用のケーシングを用いずに済む上、弁体の組み替え作業のみで、複数油圧回路の各接続状態に対応した流路接続状態が得られ、製造や設置も容易であり、弁装置に係るコストを抑えられる。
【０１１６】
また、弁体１３の所定範囲に第一の貫通孔１３ｇとこれに交差する第二の貫通孔１３ｈを設け、弁体１３が第一ポート１５と第二ポート１６との間の流路を閉止しようとする状態で、第一ポート１５に面する第一の貫通孔１３ｇと、これに連通する第二の貫通孔１３ｈとを通じて、第一ポート１５から第二ポート１６側に作動油が流通可能となり、この流通可能な状態が、第一の貫通孔１３ｇが第一ポート１５に面する間継続することから、閉止直前で第一ポート１５から第二ポート１６側に作動油が流通する向きが、弁体１３の移動方向とは異なるものとなり、弁体１３の挙動が作動油の流れの影響を受けにくくなり、圧力補償を正しく実行できるように弁体１３を動かせ、負荷変動に伴う作動油圧力の変化によらず作動油の流量を一定とする本来の調整機能を正しく発揮できると共に、弁体１３の不安定な挙動を抑えて、流量調整弁より後段側でのハンチング等の異常につながる作動油圧力の急激な変化を防止し、油圧回路の安定性を高められる。
【０１１７】
また、弁体１３の所定箇所に貫通孔を二つ設けるのみで、弁体１３が第一ポート１５と第二ポート１６との間の流路を閉止しようとする状態での、第一ポート１５と第二ポート１６との間で作動油を流通させる適切な通路を形成でき、容易に最適な特性の弁装置を得ることができる。
【０１１８】
なお、前記実施形態に係る流量調整弁においては、ケーシング１１の第一ポート１５と、使用していない第三ポート１７との間に、誤って作動油が流通して、弁体１３による第一ポート１５と第二ポート１６との間の連通の開度の調整に影響が及ばないようにするために、弁体１３の第一の大径部１３ａを溝又は凹部のない円柱状の領域として形成して、弁体１３が移動しても第一ポート１５と第三ポート１７との間を連通させるような流路は生じないようにする構成としているが、この他、弁体で第一ポート１５と第三ポート１７との間の連通を阻止する代わりに、ケーシングにおける、第三ポートに通じる第二の出口部と、流体圧回路の戻り側流路としての、方向切換弁の低圧ポートとの間の所定箇所に、閉塞部材を取り付けて、第二の出口部を低圧ポートに対し閉塞する構成とすることもできる。
【０１１９】
この場合、閉塞された第二の出口部に通じる第三ポートに対しては、弁体の形状に関わりなく、第一ポート１５から作動油が流通しない状態が確実に得られ、弁体とケーシング間の微細な隙間を通じての作動油の戻り側流路側へのリークを厳密に管理する必要はなくなる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０              流量調整弁
１１              ケーシング
１１ａ            入口部
１１ｂ            第一の出口部
１１ｃ            第二の出口部
１１ｄ            孔部
１１ｅ            第一の受圧部
１１ｆ            第二の受圧部
１１ｇ            二次圧力通路
１２、１３        弁体
１２ａ            第一の大径部
１２ｂ            第二の大径部
１２ｃ            中間大径部
１２ｄ            第一の溝部
１２ｅ            第二の溝部
１２ｆ            テーパ部
１２ｇ            第一の貫通孔
１２ｈ            第二の貫通孔
１３ａ            第一の大径部
１３ｂ            第二の大径部
１３ｃ            溝部
１３ｄ            テーパ部
１３ｇ            第一の貫通孔
１３ｈ            第二の貫通孔
１４              ばね
１５              第一ポート
１６              第二ポート
１７              第三ポート
２０              方向切換弁
２１              スプール
２１ｃ、２１ｄ    凹部
２３              圧力ポート
２４、２５        低圧ポート
２６、２７        負荷側ポート
３０              圧力源
４０              低圧部
５０              油圧モータ
６１、６２        流路
６５              カウンタバランス弁
９１、９２        弁装置
【図１】
2020139589.tif 000003
【図２】
2020139589.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020139589.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020139589.tif 000008
【図７】
2020139589.tif 000009
【図８】
2020139589.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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