(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧シリンダの給排ポートと油圧配管の間に設けられ、外部信号に応じて前記給排ポートから前記油圧配管に流出する圧油の流量を制御する配管破断制御弁装置において、
前記給排ポートに接続されるシリンダ接続室、前記油圧配管に接続される配管接続室、及び背圧室を設けたハウジングに摺動自在に配置され、前記シリンダ接続室と前記配管接続室との間を遮断及び連通可能でありかつ移動量に応じて開口面積を変化させる主弁としてのポペット弁体と、
前記ポペット弁体に設けられ、このポペット弁体の遮断位置で初期開口面積を有し、ポペット弁体の移動量に応じて開口面積を増大させるフィードバック可変絞り通路と、
前記背圧室と配管接続室との間を接続するパイロット通路に配置され、前記外部信号で作動しかつ前記外部信号に応じて開口面積を増大させ、前記シリンダ接続室から前記フィードバック可変絞り通路、背圧室及びパイロット通路を通って前記配管接続室へと流れるパイロット流量を遮断及び制御する第１の可変絞り部と、
前記シリンダ接続室と前記配管接続室との間を接続するサブ通路に配置され、前記外部信号で作動しかつ前記外部信号に応じて開口面積を増大させ、前記サブ通路を流れるサブ流量を遮断及び制御する第２の可変絞り部とを備えることを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の配管破断制御弁装置において、前記外部信号により前記第２の可変絞り部が前記第１の可変絞り部より早く開くように第１及び第２の可変絞り部の開口タイミングを設定したことを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項３】
請求項１記載の配管破断制御弁装置において、前記第１の可変絞り部と第２の可変絞り部をそれぞれ別々のスプール弁体に設けたことを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項４】
請求項１記載の配管破断制御弁装置において、前記第１の可変絞り部と第２の可変絞り部を同じスプール弁体に設けたことを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の配管破断制御弁装置において、前記ポペット弁体の開弁後に前記サブ通路を遮断する手段を設けたことを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項６】
請求項５記載の配管破断制御弁装置において、前記サブ通路を遮断する手段する手段は、前記第２の可変絞り部を設けたスプール弁体に設けられ、このスプール弁体が所定距離以上移動すると第２の可変絞り部の流路を遮断するランド部であることを特徴とする配管破断制御弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の油圧機械に設けられ、シリンダ用ホースの破断時に負荷の落下を防止する配管破断制御弁装置（ホースラプチャバルブ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧機械、例えば油圧ショベルにおいては、アーム等の負荷を駆動するアクチュエータである油圧シリンダに圧油を輸送するホース又は鋼管が万一破損した場合でも、負荷の落下を防止できるようにしたいというニーズがあり、このようなニーズに対してホースラプチャバルブと呼ばれる配管破断制御弁装置が設けられている。従来の一般的な配管破断制御弁装置を図１４に油圧回路で示し、その断面図を図１５に示す。
【０００３】
図１４及び図１５において、配管破断制御弁装置２００は２つの入出力ポート２０１，２０２及びタンクポート２０３を備えたハウジング２０４を有し、入出力ポート２０１は油圧シリンダ１０２のボトムポートに直接取り付けられ、入出力ポート２０２は油圧配管１０５にを介してコントロールバルブ１０３のアクチュエータポートの１つに接続され、タンクポート２０３はドレン配管２０５を介してタンク１０９に接続されており、ハウジング２０４内には、外部信号である手動パイロット弁１０８からのパイロット圧によって作動するメインスプール２１１、供給用のチェックバルブ２１２、メインスプール２１１に設けられたパイロット部２１３によって制御されるポペット弁体２１４、異常圧を開放するオーバーロードリリーフバルブ２１５が設けられている。
【０００４】
このような従来の配管破断制御弁装置２００において、油圧シリンダ１０２のボトム側への圧油の供給は、コントロールバルブ１０３からの圧油を弁装置２００内の供給用のチェックバルブ２１２を介して供給することにより行われる。また、油圧シリンダ１０２のボトム側からの圧油の排出は、弁装置２００のメインスプール２１１を外部信号であるパイロット圧によって作動させ、まずこのメインスプール２１１に設けられたパイロット部２１３によって制御されるポペット弁体２１４を開放状態とし、更にメインスプール２１１に設けられた可変絞り部２１１ａを開口し、圧油の流量をコントロールしながらタンク１０９に排出することによって行われる。
ポペット弁体２１４は、メインスプール２１１と直列に設けられ、油圧シリンダ１０２のボトム側の負荷圧を保持する状態で、リーク量を減少させる機能（ロードチェック機能）を有している。
【０００５】
オーバーロードリリーフバルブ２１５は、過大な外力が油圧シリンダ１０２に作用し、そのボトム側に供給する圧油が高圧となった場合に圧油を排出して配管の破損を防止するものである。
【０００６】
また、コントロールバルブ１０３から入出力ポート２０２に至る油圧配管１０５が、万一、破損した場合、チェックバルブ２１２及びポペット弁体２１４は閉じ、油圧シリンダ１０２が支える負荷の落下が防止される。このとき、手動パイロット弁１０８からのパイロット圧によりメインスプール２１１を操作し、可変絞り部２１１ａの開口面積を調整することにより、負荷の自重でゆっくりと油圧シリンダ１０２を縮め、負荷を安全な位置に移動することができる。
【０００７】
１０７ａ，１０７ｂは回路内の最大圧力を制限するメインリリーフバルブである。
【０００８】
また、特開平３−２４９４１１号公報には比例シート弁を利用して弁装置全体の小型化を図った配管破断制御弁装置が開示されている。図１６にその配管破断制御装置を示す。
【０００９】
図１６において、配管破断制御弁装置３００は入口ポート３２０、ワークポート３２１、タンクポート３２２を備えたハウジング３２３を有し、入口ポート３２０はコントロールバルブ１０３のアクチュエータポートの１つに接続され、ワークポート３２１は油圧シリンダ１０２のボトムポートに接続され、タンクポート３２２はドレン配管２０５を介してタンク１０９に接続されており、ハウジング３２３内には、供給用のチェックバルブ３２４、比例シート弁３２５、オーバーロードリリーフバルブ３２６、パイロット弁３４０が設けられている。パイロット弁３４０は外部信号である手動パイロット弁１０８（図１４参照）からのパイロット圧によって作動し、このパイロット弁３４０の作動により比例シート弁３２５が作動する。オーバーロードリリーフバルブ３２６は比例シート弁３２５に組み込まれている。
【００１０】
油圧シリンダ１０２のボトム側への圧油の供給は、コントロールバルブ１０３からの圧油を弁装置３００内の供給用のチェックバルブ３２４を介して供給することにより行われる。また、油圧シリンダ１０２のボトム側からの圧油の排出は、弁装置３００のパイロット弁３４０を外部信号であるパイロット圧によって作動させ、比例シート弁３２５を開弁し、圧油の流量をコントロールしながらタンク１０９に排出することによって行われる。また、比例シート弁３２５は、油圧シリンダ１０２のボトム側の負荷圧を保持する状態で、リーク量を減少させる機能（ロードチェック機能）を有している。
【００１１】
オーバーロードリリーフバルブ３２６は、過大な外力が油圧シリンダ１０２に作用し、そのボトム側に供給する圧油が高圧となった場合に比例シート弁３２５を開弁し、圧油を排出して配管の破損を防止する。
【００１２】
また、コントロールバルブ１０３から入口ポート３２０に至る配管１０５が、万一、破損した場合、チェックバルブ３２４及び比例シート弁３２５は閉じ、油圧シリンダ１０２が支える負荷の落下が防止される。このとき、パイロット圧によりパイロット弁３４０のスプール３４１を操作し、比例シート弁３２５の開口面積を調整することにより、負荷の自重でゆっくりと油圧シリンダ１０２を縮め、負荷を安全な位置に移動することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では圧力損失を低減しかつ弁装置全体を小型化及び製造コストの低減を図ることが困難であるという問題があった。
【００１４】
つまり、図１４及び図１５に示した従来技術では、供給用のチェックバルブ２１２、メインスプール２１１、メインスプール２１１に設けられたパイロット部２１３によって制御されるポペット弁体２１４、及びオーバーロードリリーフバルブ２１５の各部品が、それぞれの機能に対応して個別に設けられている。このため、これら部品を限られた大きさのハウジング２０４内に収めるためには、各部品の大きさが制限される。また、製造コストの低減も困難であった。
【００１５】
一方、メインスプール２１１には、油圧シリンダ１０２から排出される圧油の全油量が通過するため、大径のスプール弁体とする必要がある。また、メインスプール２１１とポペット弁体２１４は直列に設けられており、このため、大油量がこれらの２つの弁要素を通過することとなる。したがって、これら部品を限られた大きさのハウジング２０４内に収めると、各部品の大きさが小さくなって、十分な流路が確保されず、圧力損失の上昇を招く場合があった。また、直列に設けられたメインスプール２１１とポペット弁体２１４の２つを大油量が通過する構成であり、このことによっても圧力損失が不可避であった。
【００１６】
ここで、配管破断制御弁装置はブームシリンダのボトム側やアームシリンダのロッド側に装着され、ブームシリンダやアームシリンダが取り付けられるブームやアームは上下方向に回動操作される作業部材である。このため、ハウジング２０４を圧損を考慮した大きさとすると、ブームやアームの作動中に岩石等の障害物に当たって破損する恐れが増大し、適切な設計が困難であった。
【００１７】
図１６に示した特開平３−２４９４１１号公報に記載の従来技術では、パイロット弁３４０で制御される比例シート弁３２５にオーバーロードリリーフバルブ３２６を組み込むことにより、比例シート弁３２５に上記従来技術のメインスプール２１１の機能の他、ポペット弁体２１４及びオーバーロードリリーフバルブ２１５の機能を持たせている。このため、上記従来技術に比べ部品点数が減り、圧損を低減しつつある程度の小型化が達成される。しかし、この従来技術でも、供給用のチェックバルブ３２４は依然として必須の部品であり、弁装置の小型化及び製造コストの低減のため更なる改善が望まれている。
【００１８】
以上の問題点を解決するため本出願人は特願平１０−１１０７７６号（出願日：平成１０年４月２１日）にて次のような発明を提案した。
【００１９】
「油圧シリンダの給排ポートと油圧配管の間に設けられ、外部信号に応じて前記給排ポートから前記油圧配管に流出する圧油の流量を制御する配管破断制御弁装置において、前記給排ポートに接続されるシリンダ接続室、前記油圧配管に接続される配管接続室、及び背圧室を設けたハウジングに摺動自在に配置され、前記シリンダ接続室と前記配管接続室との間を遮断及び連通可能でありかつ移動量に応じて開口面積を変化させる主弁としてのポペット弁体と、前記背圧室と配管接続室との間を接続するパイロット通路に設けられ、前記外部信号で作動し、移動量に応じて前記パイロット通路を流れるパイロット流量を遮断及び制御するパイロット弁としてのスプール弁体とを備え、前記ポペット弁体に、このポペット弁体の遮断位置で初期開口面積を有し、ポペット弁体の移動量に応じて開口面積を増大させ、前記シリンダ接続室から前記背圧室へ流出する前記パイロット流量の通過流量を制御するフィードバック可変絞り通路を設けたことを特徴とする配管破断制御弁装置」。
【００２０】
このように構成した先願発明の弁装置においては、油圧シリンダのボトム側への圧油供給時は、フィードバック可変絞り通路が初期開口面積を有することから、配管接続室の圧力が上昇し負荷圧より高くなると、ポペット弁体は開弁し、油圧シリンダのボトム側に圧油が供給可能となる（従来の供給側のチェックバルブ機能）。
【００２１】
また、油圧シリンダのボトム側から圧油を排出する場合は、スプール弁体が外部信号で作動し、パイロット弁体の移動量に応じたパイロット流量が流れると、パイロット流量に応じてポペット弁体が開弁しかつその移動量が制御され、油圧シリンダのボトム側の圧油の大部分はポペット弁体を通過し、残りがフィードバック可変絞り通路、背圧室、スプール弁体を通過し、それぞれタンクに排出される（従来のメインスプール機能）。
【００２２】
更に、油圧シリンダのボトム側の負荷圧を保持する場合は、ポペット弁体が遮断位置にあり、このポペット弁体が負荷圧を保持し、リーク量を減少させる（ロードチェック機能）。
【００２３】
以上のように先願発明の弁装置では、配管破断制御弁装置として必要な最低限の諸機能（供給側のチェックバルブ機能、メインスプール機能及びロードチェック機能）を果たせる。また、先願発明の弁装置では、大流量が流れる流路に配置される部品はポペット弁体だけであり、圧力損失を低減しかつ弁装置全体の小型化及び製造コストの低減が図れる。
【００２４】
本発明の目的は、上記先願発明を改良し、配管破断制御弁装置として必要な最低限の諸機能を果たしつつ圧力損失を低減しかつ弁装置全体の小型化及び製造コストの低減を可能とすると共に、滑らかな流量制御特性が得られかつ流量制御特性を幅広く設定可能とする配管破断制御弁装置を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、油圧シリンダの給排ポートと油圧配管の間に設けられ、外部信号に応じて前記給排ポートから前記油圧配管に流出する圧油の流量を制御する配管破断制御弁装置において、前記給排ポートに接続されるシリンダ接続室、前記油圧配管に接続される配管接続室、及び背圧室を設けたハウジングに摺動自在に配置され、前記シリンダ接続室と前記配管接続室との間を遮断及び連通可能でありかつ移動量に応じて開口面積を変化させる主弁としてのポペット弁体と、前記ポペット弁体に設けられ、このポペット弁体の遮断位置で初期開口面積を有し、ポペット弁体の移動量に応じて開口面積を増大させるフィードバック可変絞り通路と、前記背圧室と配管接続室との間を接続するパイロット通路に配置され、前記外部信号で作動しかつ前記外部信号に応じて開口面積を増大させ、前記シリンダ接続室から前記フィードバック可変絞り通路、背圧室及びパイロット通路を通って前記配管接続室へと流れるパイロット流量を遮断及び制御する第１の可変絞り部と、前記シリンダ接続室と前記配管接続室との間を接続するサブ通路に配置され、前記外部信号で作動しかつ前記外部信号に応じて開口面積を増大させ、前記サブ通路を流れるサブ流量を遮断及び制御する第２の可変絞り部とを備えるものとする。
【００２６】
ポペット弁体と第１の可変絞り部を設け、ポペット弁体に初期開口面積を有するフィードバック可変絞り通路を設けることは先願発明と同じであり、これにより配管破断制御弁装置として必要な最低限の諸機能を果たしつつ圧力損失を低減しかつ弁装置全体の小型化及び製造コストの低減が可能となる。
【００２７】
また、サブ通路に第２の可変絞り部を配置することにより、第２の可変絞り部に微操作領域での流量制御機能を受け持たせ、第２の可変絞り部による微操作領域での流量制御と第１の可変絞り部によるポペット弁体の制御を分けて行うことができるようになり、滑らかな流量制御特性が得られかつ流量制御特性が幅広く設定可能となる。
【００２８】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記外部信号により前記第２の可変絞り部が前記第１の可変絞り部より早く開くように第１及び第２の可変絞り部の開口タイミングを設定する。
【００２９】
これにより上記（１）で述べたように第２の可変絞り部に微操作領域での流量制御機能を受け持たせ、第２の可変絞り部による微操作領域での流量制御と第１の可変絞り部によるポペット弁体の制御を分けて行えるようになる。
【００３０】
（３）また、上記（１）において、好ましくは、前記第１の可変絞り部と第２の可変絞り部をそれぞれ別々のスプール弁体に設ける。
【００３１】
これにより第１の可変絞り部と第２の可変絞り部は、それぞれ、可変絞り部のノッチの位置だけでなくスプール弁体に働くバネの強さによっても開口タイミングを変えれるようになり、精度良く流量制御特性を設定できる。
【００３２】
（４）更に、上記（１）において、好ましくは、前記第１の可変絞り部と第２の可変絞り部を同じスプール弁体に設ける。
【００３３】
これにより弁装置の部品点数が少なくなり、一層の小型化が可能となる。
【００３４】
（５）また、上記（１）〜（４）のいずれかにおいて、好ましくは、前記ポペット弁体の開弁後に前記サブ通路を遮断する手段を設ける。
【００３５】
上記（１）のようにパイロット通路及び第１の可変絞り部に加えサブ通路及び第２の可変絞り部を設けると、パイロット流量とサブ流量が配管接続室側で合流するため、合流部及びその下流側での流量の増加による通路圧損の増加や合流部での噴流により背圧室の圧力が上昇或いは変動し、ポペット弁体の開口面積が外部信号の指令通りの大きさまで開かず、メインの流量制御に影響を与える可能性がある。
【００３６】
ポペット弁体の開弁後にサブ通路を遮断することにより、サブ通路の遮断後はパイロット流量単独の流れとなるため、パイロット流量とサブ流量との合流による通路圧損の増加や噴流を抑え、メインの流量制御への影響を低減できる。
【００３７】
（６）更に、上記（５）において、好ましくは、前記サブ通路を遮断する手段する手段は、前記第２の可変絞り部を設けたスプール弁体に設けられ、このスプール弁体が所定距離以上移動すると第２の可変絞り部の流路を遮断するランド部である。
【００３８】
これによりスプール弁体にランド部を追加形成しただけなので、簡単な構成でサブ通路を遮断することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００４０】
図１は本発明の第１の実施形態による配管破断制御弁装置を油圧回路で示す図であり、図２及び図３はその配管破断制御弁装置の構造を示す断面図である。
【００４１】
図１において、１００は本実施形態の配管破断制御弁装置であり、この弁装置１００が備えられる油圧駆動装置は、油圧ポンプ１０１と、この油圧ポンプ１０１から吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）１０２と、油圧ポンプ１０１から油圧シリンダ１０２に供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ１０３と、コントロールバルブ１０３から伸びる油圧配管であるアクチュエータライン１０５，１０６に接続され、回路内の最大圧力を制限するメインのオーバーロードリリーフバルブ１０７ａ，１０７ｂと、手動パイロット弁１０８と、タンク１０９とを有している。
【００４２】
配管破断制御弁装置１００は、図１及び図２に示すように、２つの入出力ポート１，２を備えたハウジング３を有し、入出力ポート１は油圧シリンダ１０２のボトムポートに直接取り付けられ、入出力ポート２はアクチュエータライン１０５を介してコントロールバルブ１０３のアクチュエータポートの１つに接続されている。
【００４３】
ハウジング３内には、主弁としてのポペット弁体５と、外部信号である手動パイロット弁１０８からのパイロット圧によって作動しポペット弁体５を作動させるパイロット弁としての第１のスプール弁体６と、この第１のスプール弁体６と同じパイロット圧で作動し小流量域の流量を制御する第２のスプール弁体５０と、オーバーロードリリーフバルブの機能を有する小リリーフバルブ７とが設けられている。
【００４４】
ハウジング３内には、また、入出力ポート１に接続されるシリンダ接続室８、入出力ポート２に接続される配管接続室９、背圧室１０が設けられ、主弁としてのポペット弁体５は背圧室１０の圧力を背面で受け、シリンダ接続室８と配管接続室９との間を遮断及び連通しかつ移動量に応じて開口面積を変化させるようハウジング３内に摺動自在に配置されている。ポペット弁体５には、ポペット弁体５の移動量に応じて開口面積を増大させ、その開口面積に応じてシリンダ接続室８から背圧室１０へ流出するパイロット流量の通過量を制御するフィードバック可変絞り通路となるフィードハックスリット１１が設けられている。背圧室１０はプラグ１２により閉じられ（図２参照）、背圧室１０内にはポペット弁体５を図示の遮断位置に保持するバネ１３が配設されている。
【００４５】
ハウジング３内には、また、背圧室１０と配管接続室９との間を接続するパイロット通路１５ａ，１５ｂが設けられ、パイロット弁としての第１のスプール弁体６はこのパイロット通路１５ａ，１５ｂ間に設けられている。ここで、パイロット１５ｂは通路部分１５ｂ１，１５ｂ２の２部分からなり、通路部分１５ｂ２はサブ通路（後述）の一部を兼ねている。
【００４６】
第１のスプール弁体６はパイロット通路１５ａ，１５ｂを連通可能な複数のノッチからなるパイロット可変絞り部６ａを有し、第１のスプール弁体６の閉弁方向作動端部にはパイロット可変絞り部６ａの初期開弁力を設定するバネ１６が設けられ、第１のスプール弁体６の開弁方向作動端部には上記外部信号であるパイロット圧が導かれる受圧室１７が設けられ、この受圧室１７に導かれるパイロット圧（外部信号）による制御力とバネ１６の付勢力とによって第１のスプール弁体６の移動量が決定され、この移動量に応じてパイロット可変絞り部６ａの開口面積が変化し、パイロット通路１５ａ，１５ｂを流れるパイロット流量を遮断及び制御する。バネ１６はバネ受け１８で支えられ、このバネ受け１８にはバネ１６の初期設定力（パイロット可変絞り部６ａの初期開弁力）を調整可能とするネジ部１９が設けられている。バネ１６が配置されるバネ室２０は第１のスプール弁体６の動きをスムーズにするためドレン通路２１を介してタンクに接続されている。
【００４７】
ハウジング３内には、更に、シリンダ接続室８と配管接続室９との間を接続するサブ通路１５ｃ，１５ｄが設けられ、第２のスプール弁体５０はこのサブ通路１５ｃ，１５ｄ間に配置されている。サブ通路１５ｄはパイロット通路１５ｂの部分１５ｂ２を介して配管接続室９に接続されている。即ち、通路部分１５ｂ２はパイロット兼サブ通路となっている。
【００４８】
第２のスプール弁体５０はサブ通路１５ｃ，１５ｄを連通可能な複数のノッチからなるサブ可変絞り部５０ａを有し、第２のスプール弁体５０の閉弁方向作動端部にはサブ可変絞り部５０ａの初期開弁力を設定するバネ５１が設けられ、第２のスプール弁体５０の開弁方向作動端部には上記外部信号であるパイロット圧が導かれる受圧室５２が設けられ、この受圧室５２に導かれるパイロット圧（外部信号）による制御力とバネ５１の付勢力とによって第２のスプール弁体５０の移動量が決定され、この移動量に応じてサブ可変絞り部５０ａの開口面積が変化し、サブ通路１５ｃ，１５ｄを流れるサブ流量を遮断及び制御する。バネ５１はバネ受け５３で支えられ、このバネ受け５３にはバネ５１の初期設定力（サブ可変絞り部５０ａの初期開弁力）を調整可能とするネジ部５４が設けられている。バネ５１が配置されるバネ室５５は第２のスプール弁体５０の動きをスムーズにするためドレン通路２１を介してタンクに接続されている。
【００４９】
ハウジング３内には、また、小リリーフバルブ７の入側に位置するリリーフ通路１５ｅと出側に位置するドレン通路１５ｆとが設けられ、リリーフ通路１５ｅはシリンダ接続室８に接続され、ドレン通路１５ｆはドレン通路２１を介してタンクに接続されている。また、ドレン通路１５ｆには圧力発生手段である絞り３４が設けられ、小リリーフバルブ７と絞り３４との間から信号通路３６が分岐している。
【００５０】
上記の第１のスプール弁体６の開弁方向作動端部には、パイロット圧（外部信号）が導かれる受圧室１７に加え、もう１つの受圧室３５が設けられ、この受圧室３５に信号通路３６を接続し、絞り３４で発生した圧力を第１のスプール弁体６に外部信号であるパイロット圧と同じ側の駆動力として作用させる構成となっている。
【００５１】
受圧室１７，３５の具体的構成を図３に示す。第１のスプール弁体６は、可変絞り部６ａを形成した主スプール部６ｂと、反バネ１６側で主スプール部６ｂに接するピストン部６ｃに分割され、受圧室１７はピストン部６ｃの反主スプール部６ｂ側の端部に設けられ、受圧室３５は主スプール部６ｂとピストン部６ｃが接する部分に設けられている。このような構成により受圧室１７に導かれるパイロット圧と受圧室３５に導かれる絞り３４で発生した圧力が共に可変絞り部６ａの開方向に作用する。
【００５２】
図４はポペット弁体５の移動量（ストローク）に対するポペット弁体５の開口面積及びフィードバックスリット１１の開口面積の関係を示す図である。ポペット弁体５が遮断位置にあるとき、フィードバックスリット１１は所定の初期開口面積Ａ0を有しており、ポペット弁体５が遮断位置から開き始め、移動量が増大するにしたがってポペット弁体５及びフィードバックスリット１１の開口面積は比例的に増大する。フィードバックスリット１１が初期開口面積Ａ0を有することにより、ポペット弁体５が従来の供給用のチェックバルブの機能を果たしている（後述）。
【００５３】
図５は外部信号である手動パイロット弁１０８からのパイロット圧に対する第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの通過流量（パイロット流量）とポペット弁体５の通過流量（メインの流量）との関係、これらと第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａの通過流量（サブ流量）との関係、更にはこれらと弁装置１００の総通過流量との関係を示す図であり、Ｘ１はパイロット可変絞り部６ａの流量制御の特性線、Ｘ２はポペット弁体５の流量制御の特性線、Ｘ３はサブ可変絞り部５０ａの流量制御の特性線、Ｘ４はそれらを合計した流量制御の特性線、つまり弁装置１００の流量制御の特性線である。
【００５４】
図５において、パイロット圧が０からＰ2になるまでの範囲は第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの不感帯であり、この間はパイロット圧が上昇しても第１のスプール弁体６はバネ１６の初期設定力で停止しているか、移動したとしてもパイロット可変絞り部６ａが開くまでのオーバーラップ領域であり、パイロット可変絞り部６ａは遮断状態にある。パイロット圧がＰ2に達すると、特性線Ｘ１で示すように第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａは開き始め、パイロット圧がＰ2を越えて上昇するにしたがってパイロット可変絞り部６ａの開口面積が増大し、これに応じてパイロット可変絞り部６ａの通過流量、即ちパイロット通路１５ａ，１５ｂを流れるパイロット流量も増大する。
【００５５】
また、パイロット圧がＰ3（＞Ｐ2）でパイロット流量が所定流量となるまでの範囲はポペット弁体５の不感帯であり、この間はパイロット流量が生じてもフィードバックスリット１１による背圧室１０の圧力低下が不十分であり、ポペット弁体５はバネ１３の初期設定力により遮断位置に保たれている。パイロット圧がＰ3でパイロット流量が所定流量に達すると、特性線Ｘ２で示すようにポペット弁体５は開き始め、パイロット圧がＰ3を越えて上昇するにしたがってポペット弁体５の開口面積が増大し、これに応じてポペット弁体の通過流量、即ちメインの流量も増大する。
【００５６】
更に、パイロット圧が０からＰ1になるまでの範囲は第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａの不感帯であり、この間はパイロット圧が上昇しても第２のスプール弁体５０はバネ５１の初期設定力で停止しているか、移動したとしてもサブ可変絞り部５０ａが開くまでのオーバーラップ領域であり、サブ可変絞り部５０ａは遮断状態にある。パイロット圧がＰ1に達すると、特性線Ｘ３で示すように第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａは開き始め、パイロット圧がＰ1を越えて上昇するにしたがってサブ可変絞り部５０ａの開口面積が増大し、これに応じてサブ可変絞り部５０ａの通過流量、即ちサブ通路１５ｃ，１５ｄを流れるサブ流量も増大する。
【００５７】
また、Ｐ1＜Ｐ2であり、第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａは前記パイロット圧により開くとき、第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａよりも早く開くように開口タイミングが設定され、サブ可変絞り部５０ａに微操作領域での流量制御機能を受け持たせている。
【００５８】
以上のように第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａ、ポペット弁体５、第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａの通過流量が変化する結果、弁装置１００の総通過流量は特性線Ｘ４で示すように変化する。
【００５９】
ここで、図５において、第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの特性線Ｘ１の傾きは、パイロット可変絞り部６ａのノッチの大きさを変えることで調整でき、特性線Ｘ１の始端つまりパイロット可変絞り部６ａの開口タイミングはバネ１６の強さ（初期設定力）あるいはパイロット可変絞り部６ａのノッチの位置を調節することで調整できる。また、このように第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの特性線Ｘ１の傾きや開口タイミングを変えることでパイロット流量が所定流量となるパイロット圧が変わり、ポペット弁体５の開口タイミング（特性線Ｘ２の始端）を調整できる。更に、第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａの特性線Ｘ３の傾きは、サブ可変絞り部５０ａのノッチの大きさを変えることで調整でき、特性線Ｘ３の始端つまりサブ可変絞り部５０ａの開口タイミングはバネ５１の強さ（初期設定力）あるいは可変絞り部５０ａのノッチの位置を調節することで調整できる。
【００６０】
次に、以上のように構成した配管破断制御弁装置１００の動作を説明する。
【００６１】
まず、アクチュエータライン１０５が破断していない通常時の動作を説明する。
【００６２】
１）油圧シリンダ１０２のボトム側への圧油供給時
手動パイロット弁１０８の操作レバーを図示Ａ方向に操作し、コントロールバルブ１０３を図示左側の位置に切り換えると、油圧ポンプ１０１の圧油がコントロールバルブ１０３を介して弁装置１００の配管接続室９に供給され、この配管接続室９の圧力が上昇する。このとき、弁装置１００のシリンダ接続室８の圧力は油圧シリンダ１０２のボトム側の負荷圧になっており、フィードバックスリット１１が上記のように初期開口面積Ａ0を有することから、背圧室１０の圧力も当該負荷圧になっており、このため配管接続室９の圧力が負荷圧より低い間はポペット弁体５は遮断位置に保たれるが、配管接続室９の圧力が負荷圧より高くなると、直ちにポペット弁体５は図示上方へ移動し、シリンダ接続室８に圧油が流入可能となり、油圧ポンプ１０１の圧油は油圧シリンダ１０２のボトム側に供給される。なお、ポペット弁体５が上方へ移動する間、背圧室１０の圧油はフィードバックスリット１１を通ってシリンダ接続室８に移動し、ポペット弁体５の開弁はスムーズに行われる。油圧シリンダ１０２のロッド側からの圧油はコントロールバルブ１０３を介してタンク１０９に排出される。
【００６３】
２）油圧シリンダ１０２のボトム側から圧油をコントロールバルブ１０３ヘ排出する場合
手動パイロット弁１０８の操作レバーを図示Ｂ方向に操作し、コントロールバルブ１０３を図示右側の位置に切り換えると、油圧ポンプ１０１の圧油がコントロールバルブ１０３を介して油圧シリンダ１０２のロッド側に供給される。これと同時に、手動パイロット弁１０８からのパイロット圧が第１のスプール弁体６の受圧室１７に導かれ、パイロット圧により第１のスプール弁体６が移動し、第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａがその移動量に見合った開口面積となる。このため、上記のようにパイロット通路１５ａ，１５ｂに当該パイロット圧に応じたパイロット流量が流れ、このパイロット流量に応じてポペット弁体５が開弁しかつその移動量が制御される。また、手動パイロット弁１０８からのパイロット圧が第２のスプール弁体５０の受圧室２にも導かれ、パイロット圧により第２のスプール弁体５０が移動し、第２のスプール弁体５０のパイロット可変絞り部５０ａがその移動量に見合った開口面積となり、上記のようにサブ通路１５ｃ，１５ｄに当該パイロット圧に応じたサブ流量が流れる。このため、油圧シリンダ１０２のボトム側の圧油は弁装置１００のポペット弁体５、第１のスプール弁体６、第２のスプール弁体５０に制御されながらコントロールバルブ１０３へ排出され、更にタンク１０９へと排出される。
【００６４】
３）油圧シリンダ１０２のボトム側の負荷圧の保持
コントロールバルブ１０３の中立位置で吊り荷を保持する場合のように、油圧シリンダ１０２のボトム側の負荷圧が高圧となる状態では、遮断位置にあるポペット弁体５が従来のロードチェック弁と同様に負荷圧を保持し、リーク量を減少させる機能（ロードチェック機能）を果たす。
【００６５】
４）過大な外力が油圧シリンダ１０２に作用した場合
油圧シリンダ１０２に過大な外力が作用し、シリンダ接続室８が高圧になると、リリーフ通路１５ｅの圧力が上昇して小リリーフバルブ７が開き、絞り３４を設けたドレン通路１５ｆに圧油が流れ込む。この結果、信号通路３６の圧力が上昇し、第１のスプール弁体６を移動してパイロット可変絞り部６ａを開き、パイロット通路１５ａ，１５ｂにパイロット流量が流れる。これによりポペット弁体５も開弁し、外力により生じた高圧の圧油をアクチュエータライン１０５に接続されたオーバーロードリリーフバルブ１０７ａによりタンク１０９ヘと排出し、機器の破損を防止する。このとき、小リリーフバルブ７を通過する圧油は小流量であるので、従来のオーバーロードリリーフバルブと同等の機能を小型の小リリーフバルブ７で実現することができる。
【００６６】
また、万一、アクチュエータライン１０５が破断したときは、上述した吊り荷を保持する場合と同様に、遮断位置にあるポペット弁体５がロードチェック弁（ホールディングバルブ）として機能し、油圧シリンダ１０２のボトム側の圧油の流出を阻止し、ブームの落下を防止する。また、その状態でブームを安全な位置まで下げるときは、手動パイロット弁１０８の操作レバーを図示Ｂ方向に操作すると、上述したように手動パイロット弁１０８からのパイロット圧がスプール弁体６の受圧室１７に導かれ、パイロット圧によりスプール弁体６が開弁しポペット弁体５を開弁するため、油圧シリンダ１０２のボトム側の圧油を流量制御しながら排出でき、ブームをゆっくりと下げることができる。
【００６７】
以上のように本実施形態によれば、油圧シリンダ１０２に給排される圧油の全油量が通過する流路にポペット弁体５を設けるだけで、従来の配管破断制御弁装置の供給用のチェックバルブ、ロードチェックバルブ、オーバーロードリリーフバルブの機能を果たせるので、圧力損失の少ない弁装置が構成でき、エネルギ損失の少ない効率の良い運転が可能となる。また、弁装置１００は従来の配管破断制御弁装置に比較して小型化できるため、作業上での破損の機会が減少し、設計上の自由度も増す。更に、部品点数が少ないため故障の頻度が低減し、信頼性を向上できるとともに、低コストで製造できる。
【００６８】
また、過大な外力により生じた高圧の圧油を小リリーフバルブ７に作用させることでポペット弁体５を開弁しメインのオーバーロードリリーフバルブ１０７ａからタンクヘと開放するとき、小リリーフバルブ７を通過する圧油は小流量となるから、従来のオーバーロードリリーフバルブと同等の機能を小型の小リリーフバルブ７で実現することができる。しかも、小リリーフバルブ７からタンクに開放される圧油は従来あったドレンラインと同等のドレン通路２１を介してなされるため、弁装置１００のオーバーロードリリーフバルブ専用のドレン配管は不要となり、弁装置１００回りの配管の引き回しを簡素化できる。
【００６９】
以上の効果は本出願人の先願である特願平１０−１１０７７６号の発明によっても得られる効果である。
【００７０】
本発明の弁装置１００は、先願発明の弁装置に対しサブ通路１５ｃ，１５ｄ及び第２のスプール弁体５０を追加しており、これにより滑らかな流量制御特性が得られかつ流量制御特性が幅広く設定可能となる。以下、この点について図面を用いて詳しく説明する。
【００７１】
まず、図６に比較例として先願発明の弁装置を示し、この弁装置を説明する。図中、図１に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。
【００７２】
図６において、２００が先願発明の弁装置であり、この弁装置２００は、ハウジング２０３内に図１に示したサブ通路１５ｃ，１５ｄ及び第２のスプール弁体５０がなく、リリーフ通路１５ｅをシリンダ接続室８でなく背圧室１０に接続している点を除いて、図１に示した本実施形態の弁装置１００と同じである。
【００７３】
リリーフ通路１５ｅの接続位置の相違点に関し、リリーフ通路１５ｅをシリンダ接続室８でなく背圧室１０に接続することによっても、油圧シリンダ１０２の高圧はフィードバックスリット１１、背圧室１０を介してリリーフ通路１５ｅに伝わるため、同様のオーバーロードリリーフ機能が得られる。ただし、この場合は、油圧シリンダ１０２とリリーフ通路１５ｅ間にフィードバックスリット１１（絞り）が介在するため、小リリーフバルブ７の動作が動的に不安定になる可能性がある。図１に示した本実施形態の弁装置１００では、油圧シリンダ１０２の高圧を直接リリーフ通路１５ｅに導いているので、小リリーフバルブ７を応答良く動作させ、安定したリリーフ機能が得られる。
【００７４】
図７は図６に示した弁装置２００での外部信号であるパイロット圧に対するスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの通過流量（パイロット流量）とポペット弁体５の通過流量（メインの流量）との関係、及びこれらと弁装置２００の総通過流量との関係を示す図であり、Ｙ１はパイロット可変絞り部６ａの流量制御の特性線、Ｙ２はポペット弁体５の流量制御の特性線、Ｙ３はそれらを合計した流量制御の特性線、つまり弁装置２００の流量制御の特性線である。
【００７５】
図７において、パイロット圧が０からＰ11になるまでの範囲はスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの不感帯であり、この間はパイロット圧が上昇してもスプール弁体６はバネ１６の初期設定力で停止しているか、移動したとしてもパイロット可変絞り部６ａが開くまでのオーバーラップ領域であり、パイロット可変絞り部６ａは遮断状態にある。パイロット圧がＰ11に達すると、特性線Ｙ１で示すようにスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａは開き始め、パイロット圧がＰ12を越えて上昇するにしたがってパイロット可変絞り部６ａの開口面積が増大し、これに応じてパイロット可変絞り部６ａの通過流量、即ちパイロット通路１５ａ，１５ｂを流れるパイロット流量も増大する。
【００７６】
また、パイロット圧がＰ12（＞Ｐ11）でパイロット流量が所定流量となるまでの範囲はポペット弁体５の不感帯であり、この間はパイロット流量が生じてもフィードバックスリット１１による背圧室１０の圧力低下が不十分であり、ポペット弁体５はバネ１３の初期設定力により遮断位置に保たれている。パイロット圧がＰ12でパイロット流量が所定流量に達すると、特性線Ｙ２で示すようにポペット弁体５は開き始め、パイロット圧がＰ12を越えて上昇するにしたがってポペット弁体５の開口面積が増大し、これに応じてポペット弁体の通過流量、即ちメインの流量も増大する。
【００７７】
以上のようにスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａ、ポペット弁体５の通過流量が変化する結果、弁装置２００の総通過流量は特性線Ｙ３で示すように変化する。
【００７８】
しかしながら、上記先願発明の弁装置２００では、微操作領域（手動パイロット弁１０８のレバー操作量が小さくパイロット圧の低い領域）での流量制御とポペット弁体５の制御をスプール弁体６の同じパイロット可変絞り部６ａで行っているため、微操作領域での流量制御特性を変えると全体の流量制御幅が変化し、滑らかな流量制御特性が得られない場合がある。
【００７９】
例えば、先願発明の弁装置２００で微操作領域での操作性（微操作性）を良くするためスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの流量制御特性を変更し特性線をＹ１からＹ４のように小さな傾きに変えると、ポペット弁体５の開口タイミングがＰ12点からＰ13点にずれ、ポペット弁体５の流量制御の特性線はＹ２からＹ５に変化し、弁装置２００の総通過流量の特性はＹ６のように変化する。この場合、特性線Ｙ４の傾きが小さいので微操作性は良くなるが、弁装置２００を通過する最大流量（フルレバー操作した最高パイロット圧時の流量）が減少するため、全体の流量制御幅が小さくなり、滑らかな流量制御特性が得られない。また、スプール弁体６の開口タイミングをＰ11点からずらした場合も、ポペット弁体５の開口タイミングがＰ12点から同様にずれるため、流量制御幅が小さくなり、滑らかな流量制御特性が得られない。
【００８０】
これに対し、図１に示した本実施形態の弁装置１００では、第２のスプール弁体５０を更に設け、この第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａをポペット弁体５のパイロット通路１５ａ，１５ｂとは別のサブ通路１５ｃ，１５ｄに配置している。このため、サブ可変絞り部５０ａの流量制御特性を変えてもパイロット通路１５ａ，１５ｂのパイロット流量は変わらず、ポペット弁体５の開口タイミングは変化しない。また、パイロット圧の上昇に対しサブ可変絞り部５０ａが第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａよりも早く開くように開口タイミングを設定し、サブパイロット可変絞り部５０ａに微操作領域での流量制御機能を受け持たせている。つまり、本実施形態では、第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａを追加することで、微操作領域での流量制御とポペット弁体５の制御を分けたものである。
【００８１】
このように微操作領域での流量制御とポペット弁体５の制御を分けることで、微操作領域の流量制御に関係なくポペット弁体５の開口タイミングを設定できるようになり、微操作領域での流量制御特性を変えても全体の流量制御幅は変化せず、微操作領域での操作性を良くするため流量制御の特性線の傾きを小さくした場合でも滑らかな流量制御特性が得られる。
【００８２】
例えば、図５において、第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａの特性線が破線のＸ５であった場合、これを本実施形態のＸ３に傾きが小さくなるように変更しても、ポペット弁体５の開口タイミングのＰ3点は変わらないので、ポペット弁体５の流量制御特性も変わらず、弁装置１００の総通過流量の特性はＸ６からＸ４に変化する。つまり、微操作領域での流量制御特性は変化するが、弁装置１００を通過する最大流量の変化は僅かであり、全体の流量制御幅はほとんど変化しない。また、第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａの開口タイミングをＰ1点からずらした場合も同様であり、ポペット弁体５の開口タイミングはＰ3点から変化せず、全体の流量制御幅はほとんど変化しない。
【００８３】
また、逆に、第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの特性（特性線Ｘの傾きや開口タイミング）を変えてポペット弁体５の流量制御特性を変えても、第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａによる微操作領域での流量制御特性は変わらない。
【００８４】
以上のように微操作領域の流量制御特性とポペット弁体５の流量制御特性を個々に設定でき、微操作領域での流量制御特性を変えても全体の流量制御幅はほとんど変化しないので、微操作領域での操作性を良くするため流量制御の特性線の傾きを小さくした場合でも滑らかな流量制御特性が得られる。
【００８５】
また、第２のスプール弁体５０のサブ可変絞り部５０ａの特性の変更と第１のスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの特性の変更（ポペット弁体５の特性の変更）を任意に組み合わせることにより流量制御特性の幅広い設定が可能となる。このため、設計の自由度が増すので、要求流量制御特性の異なる多種のアクチュエータ（油圧シリンダ）に適用することができる。
【００８６】
また、本実施形態では、パイロット可変絞り部６ａとサブ可変絞り部５０ａをそれぞれ別々のスプール弁体６，５０に設けたので、パイロット可変絞り部６ａとサブ可変絞り部５０ａは、それぞれ、ノッチの位置だけでなく第１及び第２のスプール弁体６，５０に働くバネ１６，５１の強さによっても開口タイミングを変えることができ、精度良く流量制御特性を設定できる。
【００８７】
本発明の第２の実施形態を図８及び図９により説明する。図中、図１及び図２に示す部材と同等のものには同じ符号を付している。
【００８８】
図８及び図９において、１００Ａは本実施形態の配管破断制御弁装置であり、この弁装置１００Ａのハウジング３Ａ内には、外部信号である手動パイロット弁１０８からのパイロット圧によって作動する単一のスプール弁体６０が配置され、このスプール弁体６０が第１の実施形態の第１のスプール弁体６と第２のスプール弁体５０とを兼ねる構成となっている。
【００８９】
つまり、スプール弁体６０は、ピストン部６ｃと主スプール部６ｄとに分割され、主スプール部６ｄはパイロット通路１５ａとパイロット兼サブ通路１５ｈを連通可能な複数のノッチからなるパイロット可変絞り部６ａと、サブ通路１５ｃとパイロット兼サブ通路１５ｈを連通可能な複数のノッチからなるサブ可変絞り部５０ａを有し、パイロット可変絞り部６ａとサブ可変絞り部５０ａとの間にはパイロット兼サブ通路１５ｈが接続される共通の流出ポート５８が設けられている。また、主スプール部６ｄの閉弁方向作動端部にはパイロット可変絞り部６ａ及びサブ可変絞り部５０ａの初期開弁力を設定するバネ１６Ａが設けられ、ピストン部６ｃの開弁方向作動端部には上記外部信号であるパイロット圧が導かれる受圧室１７が設けられ、この受圧室１７に導かれるパイロット圧（外部信号）による制御力とバネ１６Ａの付勢力とによってスプール弁体６０の移動量が決定され、この移動量に応じてパイロット可変絞り部６ａ及びサブ可変絞り部５０ａの開口面積を変化させ、パイロット通路１５ａとパイロット兼サブ通路１５ｈを流れるパイロット流量及びサブ通路１５ｃとパイロット兼サブ通路１５ｈを流れるサブ流量を遮断及び制御する。また、主スプール部６ｄとピストン部６ｃが接する部分には受圧室３５が設けられ、小リリーフバルブ７の作動時、絞り３４で発生した圧力が受圧室３５に導かれ、オーバーロードリリーフ機能に寄与する。
【００９０】
ここで、パイロット可変絞り部６ａ、ポペット弁体５、サブ可変絞り部５０ａによる流量制御特性は第１の実施形態の図５に示したものと同じであり、サブ可変絞り部５０ａはパイロット可変絞り部６ａよりも早く開くように開口タイミングが設定され、サブ可変絞り部５０ａに微操作領域での流量制御を受け持たせている。
【００９１】
弁装置１００Ａのその他の構成は第１の実施形態の弁装置１００と実質的に同じである。
【００９２】
このように構成した本実施形態においても、パイロット可変絞り部６ａとサブ可変絞り部５０ａのそれぞれのノッチの大きさとばね１６Ａの強さ及びノッチの位置を調節することで微操作領域での流量制御に関係なくポペット弁体５の開口タイミングを調整できる。このため、微操作領域の流量制御特性とポペット弁体５の流量制御特性を個々に設定でき、微操作領域での流量制御特性を変えても全体の流量制御幅はほとんど変化せず、微操作領域での操作性を良くするため流量制御の特性線の傾きを小さくした場合でも滑らかな流量制御特性が得られる。また、流量制御特性の幅広い設定が可能となり、設計の自由度が増し、要求流量制御特性の異なる多種のアクチュエータ（油圧シリンダ）に適用することができる。
【００９３】
また、本実施形態では、パイロット可変絞り部６ａとサブ可変絞り部５０ａを同じスプール弁体６０に設けたため、第１の実施形態に比べて部品点数が少なく、弁装置をより小型化できるという効果が得られる。
【００９４】
本発明の第３の実施形態を図１０〜図１２により説明する。図中、図１、図２、図８及び図９に示す部材と同等のものには同じ符号を付している。
【００９５】
図１０及び図１１において、１００Ｂは本実施形態の配管破断制御弁装置であり、この弁装置１００Ｂのハウジング３Ａ内には、外部信号である手動パイロット弁１０８からのパイロット圧によって作動する単一のスプール弁体６０Ｂが配置され、このスプール弁体６０Ｂも第２の実施形態のスプール弁体６０と同様、第１の実施形態の第１のスプール弁体６と第２のスプール弁体５０とを兼ねる構成となっている。
【００９６】
つまり、本実施形態におけるスプール弁体６０Ｂは、ピストン部６ｃと主スプール部６ｅとに分割され、主スプール部６ｅはパイロット通路１５ａとパイロット兼サブ通路１５ｈを連通可能な複数のノッチからなるパイロット可変絞り部６ａと、サブ通路１５ｃとパイロット兼サブ通路１５ｈを連通可能な複数のノッチからなるサブ可変絞り部５０ａを有している。また、主スプール部６ｅにはサブ可変絞り部５０ａの流出側にランド部６１が設けられている。このランド部６１は、サブ通路の遮断手段として機能するものであり、主スプール部６ｅが図示の非作動位置（中立位置）にあるときは、ランド部６１はパイロット兼サブ通路１５ｈが接続される流出ポート５８内に位置し、外部信号であるパイロット圧により主スプール部６ｅが開弁方向（図示下方）に所定距離移動すると、ランド部６１はハウジング３Ａのスプール孔に嵌入し、サブ可変絞り部５０ａの流出ポート５８側の流路を閉じる。ここで、ランド部６１がサブ可変絞り部５０ａの流路を閉じる所定距離とは、主スプール部６ｅが移動してパイロット可変絞り部６ａを開口し、ポペット弁体５を開口した後の主スプール部６ｅのストローク距離である。
【００９７】
図１２に外部信号であるパイロット圧に対するパイロット可変絞り部６ａの通過流量（パイロット流量）の特性（Ｘ１）、ポペット弁体５の通過流量（メインの流量）の特性（Ｘ２）、サブ可変絞り部５０ａの通過流量（サブ流量）の特性（Ｘ３Ｂ）、それらを合計した通過流量の特性（Ｘ４）の関係を示す。
【００９８】
図１２において、パイロット圧がＰ1になるとサブ可変絞り部５０ａが開き始め、パイロット圧がＰ1を越えて上昇するにしたがってサブ可変絞り部５０ａの開口面積が増大し、これに応じてサブ可変絞り部５０ａの通過流量、即ちサブ通路１５ｃ及びパイロット兼サブ通路１５ｈを流れるサブ流量も増大する。
【００９９】
パイロット圧がＰ2に達すると、今度はパイロット可変絞り部６ａが開き始め、パイロット圧がＰ2を越えて上昇するにしたがってパイロット可変絞り部６ａの開口面積が増大し、これに応じてパイロット可変絞り部６ａの通過流量、即ちパイロット通路１５ａ及びパイロット兼サブ通路１５ｈを流れるパイロット流量も増大する。
【０１００】
パイロット圧が更に上昇しＰ3に達すると、ポペット弁体５は開き始め、パイロット圧がＰ3を越えて上昇するにしたがってポペット弁体５の開口面積が増大し、これに応じてポペット弁体５の通過流量、即ちメインの流量も増大する。
【０１０１】
以上の流量は第１及び第２の実施の形態のものと同じである。本実施の形態では、スプール弁体６０Ｂのサブ可変絞り部５０ａの流出側にランド部５１が設けられており、このランド部６１は、パイロット圧がＰ3付近に達すると、サブ可変絞り部５０ａの流出ポート５８側の流路を閉じ始め、パイロット圧がＰ3を越えて増大するにしたがって当該流路の開口面積を減らし、パイロット圧がＰ4に達するとその流路を完全に遮断する。このため、サブ可変絞り部５０ａの通過流量、即ちサブ流量はパイロット圧がＰ3付近に達すると減り始め、パイロット圧がＰ3を越えて増大するにしたがって減少し、パイロット圧がＰ4に達すると０となる。
【０１０２】
以上のように構成した本実施の形態によれば、パイロット可変絞り部６ａとサブ可変絞り部５０ａを同じスプール弁体６０Ｂに設けたので、第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０３】
また、本実施の形態では、スプール弁体６０Ｂにサブ通路の遮断手段として機能するランド部５１を設けたので、次の効果が得られる。
【０１０４】
第１及び第２の実施形態のようにパイロット通路及びパイロット可変絞り部６ａに加えサブ通路及びサブ可変絞り部５０ａを設けた場合は、パイロット流量とサブ流量が配管接続室側、例えば第１の実施の形態では通路１５ｂ２、第２の実施形態では流出ポート５８で合流するため、合流部及びその下流側で流量が増加し、それに伴って通路での圧力損失が増加する。また、パイロット流量とサブ流量の合流部では２つの流れが衝突し噴流が生じる。このような通路圧損の増加や合流部での噴流は背圧室１０に圧力の上昇或いは変動をもたらし、ポペット弁体５の開口面積が外部信号の指令通りの大きさまで開かず、メインの流量制御に影響を与える可能性がある。
【０１０５】
本実施の形態では、上記のようにポペット弁体５の開弁後にランド部６１によりサブ通路を遮断するので、サブ通路の遮断後はパイロット流量単独の流れとなるため、パイロット流量とサブ流量との合流による通路圧損の増加や噴流を抑え、メインの流量制御への影響を低減でき、スムーズなメインの流量制御が可能となる。また、圧力損失が減るため合流通路を細くでき、弁装置の一層の小型化が可能となる。また、スプール弁体６０Ｂ（主主プール部６ｅ）にランド部６１を追加形成しただけなので、簡単な構成でサブ通路を遮断することができる。
【０１０６】
上述した第３の実施の形態は、パイロット可変絞り部とサブ可変絞り部と同じパイロット弁体に設けた第２の実施の形態を変更し、そのパイロット弁体にサブ可変絞り部の流路の遮断手段を設けたが、パイロット可変絞り部とサブ可変絞り部と別々のパイロット弁体に設けた第１の実施の形態にも同様な変更を加えることができる。図１３は第１の実施の形態にそのような変更を加えた場合の第２のスプール弁体部分の拡大図である。
【０１０７】
図１３において、第２のスプール弁体５０Ｃのサブ可変絞り部５０ａの流入側であって、サブ通路１５ｃが接続される流入ポート５９の部分にランド部６１Ｃが設けられている。このランド部６１Ｃは、第２のスプール弁体５０Ｃが図示の非作動位置（中立位置）にあるときは、流入ポート５９内に位置し、外部信号であるパイロット圧により第２のスプール弁体５０Ｃが開弁方向（図示下方）に所定距離移動しポペット弁体５（図１参照）が開口すると、ハウジング３のスプール孔に嵌入し、サブ可変絞り部５０ａの流入ポート５９側の流路を閉じるように構成されている。
【０１０８】
このように構成した本実施形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られると共に、ポペット弁体の開弁後にランド部６１Ｃによりサブ通路を遮断するので、サブ通路の遮断後はパイロット流量単独の流れとなるため、パイロット流量とサブ流量との合流による通路圧損の増加や噴流を抑え、メインの流量制御への影響を低減でき、スムーズなメインの流量制御が可能となる。また、圧力損失が減るため合流通路（図１に示した通路１５ｂ）を細くでき、弁装置の一層の小型化が可能となる。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明によれば、配管破断制御弁装置として必要な諸機能を果たしつつ圧力損失を低減しかつ弁装置全体の小型化及び製造コストの低減が可能となる。また、サブ通路に第２の可変絞り部を設けるだけで、滑らかな流量制御特性が得られると共に、流量制御特性を幅広く設定可能とし、設計上の自由度が増し、多種のアクチュエータ（油圧シリンダ）に適用させることができる。
【０１１０】
また、本発明によれば、サブ通路を遮断する手段を設けることで、合流通路の圧力損失や合流部の噴流によるポペット移動量への影響を低減でき、精度の良いスムーズなメインの流量制御が可能となると共に、合流通路を細くでき、弁装置の一層の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【図２】図１に示す配管破断制御弁装置のポペット弁体と第１のスプール弁体部分の構造を示す断面図である。
【図３】図１に示す配管破断制御弁装置の小リリーフバルブ部分の構造を示す断面図である。
【図４】ポペット弁体の移動量（ストローク）に対するポペット弁体の開口面積及びフィードバックスリットの開口面積の関係を示す図である。
【図５】図１に示す配管破断制御弁装置のパイロット圧に対するパイロット可変絞り部の通過流量（パイロット流量）の特性、ポペット弁体の通過流量（メインの流量）の特性、サブ可変絞り部の通過流量（サブ流量）の特性、それらを合計した通過流量の特性の関係を示す図である。
【図６】比較例として、先願発明の配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【図７】図６に示す配管破断制御弁装置のパイロット圧に対するスプール弁体のパイロット可変絞り部の通過流量（パイロット流量）とポペット弁体の通過流量（メインの流量）との関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【図９】図８に示す配管破断制御弁装置のポペット弁体とスプール弁体部分の構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態による配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【図１１】図１０に示す配管破断制御弁装置のポペット弁体とスプール弁体部分の構造を示す断面図である。
【図１２】図１０に示す配管破断制御弁装置のパイロット圧に対するパイロット可変絞り部の通過流量（パイロット流量）の特性、ポペット弁体の通過流量（メインの流量）の特性、サブ可変絞り部の通過流量（サブ流量）の特性、それらを合計した通過流量の特性の関係を示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態による配管破断制御弁装置の要部の断面図である。
【図１４】従来の配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【図１５】図１４に示す配管破断制御弁装置のポペット弁体とスプール弁体部分の構造を示す断面図である。
【図１６】従来の配管破断制御弁装置のポペット弁体の移動量（ストローク）に対するポペット弁体の開口面積及ぴフィードバックスリットの開口面積の関係を示す図である。
【符号の説明】
１，２  入出カポート
３，３Ａ  ハウジング
５  ポペット弁体
６  第１のスプール弁体
６ｂ，６ｄ，６ｅ  主スプール
６ｃ  ピストン部
７  小リリーフバルブ
８  シリンダ接続室
９  配管接続室
１０  背圧室
１１  フィードパックスリット
１２  プラグ
１３  バネ
１５ａ，１５ｂ  パィロット通路
１５ｃ，１５ｄ  サブ通路
１５ｅ  リリーフ通路
１５ｆ  ドレン通路
１５ｈ  パイロット兼サブ通路
１６，１６Ａ  バネ
１７  受圧室
１８  バネ受け
１９ネジ部
２０  バネ室
２１  ドレン通路
３４  絞り
３５  受圧室
３６  信号通路
５０，５０Ｃ  第２のスプール弁体
５０ａ  サブ可変絞り部
５１  バネ
５２  受圧室
５８  流出ポート
８９  流入ポート
６０，６０Ｂ  単一のスプール弁体
６１，６１Ｃ  ランド部
１００，１００Ａ，１００Ｂ  配管破断制御弁装置
１０１  油圧ポンプ
１０２  油圧シリンダ
１０３  コントロールバルブ
１０５  アクチュエータライン（油圧配管）
１０６  アクチュエータライン
１０７ａ，１０７ｂ  オーバーロードリリーフバルブ
１０８  手動パイロット弁
１０９  タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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