(57)【要約】  本発明は、アクチュエータ、殊に液圧シリンダーの制御のための液圧式の制御装置であって、方向制御弁（３４）を備え、方向制御弁の弁スプール（３８）は、圧力媒体源とタンクとアクチュエータの２つの圧力室との間の圧力媒体接続部の制御のために作動可能であり、縮小する圧力室からの圧力媒体容積流の流出制御のための下降制動弁（２０）を備え、下降制動弁の制御ピストン（２２）は閉鎖方向ではばね（２４）の力によって負荷され、かつ開放方向では拡大する圧力室内の圧力によって負荷され、圧力媒体の回収のために、縮小する圧力室から流出する圧力媒体容積流は、下降制動弁（２０）の上流側で、拡大する圧力室に向かって開く逆止弁（２８）を介して回収通路内へ分岐されて、供給側の圧力媒体容積流に加えられるようになっている形式のものに関する。本発明に基づき、逆止弁（２８）は弁スプール内に組み込まれ、この場合に開放方向で下降制動弁（２０）に作用する圧力は、前記逆止弁を介して伝達されるようになっている。
2009526177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ、殊に液圧シリンダー（２）の制御のための液圧式の制御装置であって、方向制御弁（３４，１９８）を備えており、該方向制御弁の弁スプール（３８）は、圧力媒体源（４）とタンク（１６）と前記アクチュエータの２つの圧力室（８，１２）との間の圧力媒体接続部の制御のために作動されるようになっており、前記縮小する１つの圧力室（１２）からの圧力媒体容積流の流出制御のための下降制動弁（２０）を備えており、該下降制動弁の制御ピストン（２２）は閉鎖方向ではばね（２４）の力によって負荷され、かつ開放方向では前記拡大する別の圧力室（８）内の圧力によって負荷されるようになっており、圧力媒体の回収のために、前記縮小する圧力室から流出する圧力媒体容積流は、前記下降制動弁（２０）の上流側で、前記拡大する圧力室（８）に向かって開く逆止弁（２８）を介して回収通路（３０）内へ分流されて、供給側の圧力媒体容積流に加えられるようになっている形式のものにおいて、前記逆止弁（２８）は前記弁スプール（３８）内に組み込まれており、開放方向で前記下降制動弁（２０）に作用する前記圧力は、前記逆止弁（２８）を介して伝達されるようになっていることを特徴とするアクチュエータの制御のための液圧式の制御装置。
【請求項２】
下降制動弁（２０）の制御ピストン（２２）は、逆止弁（２８）に対して同軸に、弁スプール（３８）の共通の１つの受容孔（１２２）内に配置されている請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
逆止弁（２８）は閉鎖体（１２６）を含んでおり、該閉鎖体は初期荷重をかけられていて、貫通孔（１３０）を有しており、その結果、弁座（１２８）によって画定されている端面（１３２）とばね室（１３４）を画成している背面（１３６）とは、弁スプール（３８）の制御室（１３８）内の圧力で負荷されるようになっており、該圧力は、拡大する圧力室（８）内の圧力に相当している請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
制御室（１３８）は、弁スプールの周壁内の少なくとも１つの横孔（１４２）を介して、拡大する圧力室（８）内の圧力で負荷されるようになっている請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
閉鎖体（１２６）は段付ピストンとして形成されていて、弁座（１２８）に向いている側に配置されかつ開放方向に作用する環状肩部（１４６）を有しており、該環状肩部は、縮小する圧力室（１２）の圧力で負荷されるようになっている請求項３又は４に記載の制御装置。
【請求項６】
環状肩部（１４６）は逆止弁用の入口室（１５２）を画成しており、該入口室は弁スプールの周壁内の少なくとも１つの半径方向孔（１４８）を介して、弁スプール（３８）の受容ための弁孔（３６）の戻し室（６０）に接続されるようになっており、前記戻し室内には、下降制動弁（２０）の上流側の圧力が作用している請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
逆止弁（２８）の上流側に絞り（３２）を接続してある請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
絞り（３２）は、半径方向孔（１４８）内に開口する少なくとも１つの絞り切欠き（１５０）によって形成されている請求項６及び７に記載の制御装置。
【請求項９】
閉鎖体（１２６）は、圧縮ばね（１５４）の力によって弁座（１２８）に向けて初期荷重をかけられており、前記圧縮ばねは下降制動弁（２０）の制御ピストン（２２）の端面に支えられており、該制御ピストンはばね（２４）を介して、弁スプールの受容孔（１２２）内に固定された閉鎖部分（１６０）に支えられている請求項３から８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
制御ピストン（２２）の端部区分（１５６）は、閉鎖部分（１６０）の孔（１６８）内に突入していて、該孔と一緒にばね（２４）のためのばね室（１７０）を画成している請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
下降制動弁（２０）の制御ピストン（２２）は段付ピストンとして形成されている請求項１から１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
制御ピストン（２２）は軸線方向孔（１８６）を有しており、その結果、該制御ピストンの開放方向に作用する端面（１５６）と、該制御ピストンの、ばね室（１７０）を画成していて閉鎖方向に作用する背面（１８８）とは、弁スプール（３８）の制御室（１３８）内の圧力で負荷されるようになっており、該圧力は、拡大する圧力室（８）内の圧力に相当している請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
制御ピストン（２２）の軸線方向孔（１８６）内に絞り（１８７）を設けてある請求項１２に記載の制御装置。
【請求項１４】
制御ピストン（２２）の開放方向に作用する端面（１５６）は、該制御ピストンの閉鎖方向に作用する背面（１８８）に比べて大きな面積を有している請求項１２又は１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
制御ピストン（２２）の外周に周溝（１９０）を形成してあり、該周溝は、少なくとも１つの周壁孔（１９２）を介して、アクチュエータ（２）の縮小する圧力室（１２）内の圧力で負荷されていて、かつ前記制御ピストン（２２）の開放位置で、弁スプールの周壁内のタンク孔（１９４）を介して流出室（６２）と接続されるようになっており、これによって圧力媒体は、前記縮小する圧力室（１２）からタンク（１６）へ流出するようになっている請求項１から１４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１６】
受容孔（１２２）は段付孔（１２０）として形成されている請求項２から１５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１７】
連通路（８４）内に荷重保持弁（１９６）を配置してあり、回収は、軸線方向孔（２００）として形成された受容孔（１２２）を介して行われるようになっている請求項２から１５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１８】
軸線方向孔（２００）内に理論弁（２０２）を設けてある請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
理論弁（２０２）の閉鎖体（２０８）のばね室（２１４）は、弁スプール（３８）の第１の作動位置では少なくとも１つの半径方向孔（２２４）を介してタンクに向けて放圧されるようになっており、前記半径方向孔は、前記弁スプール（３８）の別の作動位置では弁孔（３６）の壁（２２６）によって閉じられるようになっており、前記理論弁（２０２）は該理論弁の閉鎖位置にロックされるようになっている請求項１８に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ、殊に液圧シリンダーの制御のための液圧式の制御装置であって、方向制御弁を備えており、該方向制御弁の弁スプールは、圧力媒体源とタンクと前記アクチュエータの２つの圧力室との間の圧力媒体接続部の制御のために作動若しくは移動されるようになっており、前記縮小する一方の圧力室からの圧力媒体容積流の流出制御のための下降制動弁を備えており、該下降制動弁の制御ピストン若しくは制御スプールは閉鎖方向ではばねの力によって負荷され、かつ開放方向では前記拡大する他方の圧力室内の圧力によって負荷されるようになっており、この場合に圧力媒体の回収のために、前記縮小する一方の圧力室から流出する圧力媒体容積流は、前記下降制動弁の上流側で、前記拡大する他方の圧力室に向かって開く逆止弁を介して回収通路若しくは回収管路内へ分流されて、供給側の圧力媒体容積流に加えられるようになっている形式のものに関する。
【０００２】
液圧式のアクチュエータ、例えば液圧シリンダーの作業速度を高めるために、公知の手段では、縮小する圧力室から流出する圧力媒体容積流の圧力媒体は、回収通路を介して、拡大する圧力室へ供給される圧力媒体容積流に加えられるようになっている。これによって、拡大する圧力室内でのキャビテーション発生は避けられて、液圧シリンダーの高い作動速度を可能にしている。
【０００３】
液圧シリンダーの制御のための液圧式の制御装置は、コマツ社のデーターパンフレット「Structure and Function CLSS, Arm regeneration circuit」により公知である。該制御装置は１つの方向制御弁を有しており、該方向制御弁の弁スプールは圧力媒体源とタンクと液圧シリンダーの２つの圧力室との間の圧力媒体接続部の制御のために作動されるようになっており、荷重の下降の場合に圧力媒体容積流を流出制御するために方向制御弁に対して軸線平行に制御装置内に配置された下降制動弁を備えており、該下降制動弁の制御ピストンは閉鎖方向ではばねの力によって負荷され、かつ開放方向では拡大する圧力室内の圧力によって負荷されるようになっている。圧力媒体の回収のために、縮小する圧力室から流出する圧力媒体容積流は、下降制動弁の外側で半径方向に配置されている、拡大する圧力室に向かって開く逆止弁を介して回収通路内へ分流されて、供給側の圧力媒体容積流に加えられるようになっている。
【０００４】
米国特許第５８３２８０８号明細書にも、液圧シリンダーの制御のための液圧式の制御装置を開示してあり、該制御装置も１つの方向制御弁を有しており、該方向制御弁の弁スプール（弁スライダー）は圧力媒体源とタンクと液圧シリンダーの２つの圧力室との間の圧力媒体接続部の制御のために作動されるようになっている。該構成でも、縮小する圧力室から流出する圧力媒体容積流は、下降制動弁の外側で半径方向に配置されていてかつ、拡大する圧力室に向かって開く逆止弁を介して回収通路内へ分流されて、供給側の圧力媒体容積流に加えられるようになっている。
【０００５】
前記形式の制御装置は欠点として、構成スペースが大きく、したがってケーシング孔の製作のための製作技術的に高い費用を必要としている。
【０００６】
本発明の課題は、制御装置を改善して、制御装置の構造がコンパクトであり、つまり構成スペースが小さく、制御装置が製作技術的に最少の費用で製造できるようにすることである。
【０００７】
前記課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた形式の制御装置において、
逆止弁は弁スプール内に組み込まれており、この場合に、開放方向で下降制動弁に作用する圧力は、前記逆止弁を介して伝達されるようになっている。これによって、制御装置の構造は極めてコンパクトになっており、制御装置は製作技術的に最少の費用で製造されるようになっている。
【０００８】
本発明の有利な実施態様では、下降制動弁の制御ピストンは、逆止弁に対して同軸に、弁スプールの共通の１つの受容孔内に配置されている。逆止弁は有利には１つの閉鎖体を備えており、該閉鎖体はばねでバイアスされ、つまり初期荷重（予負荷）をかけられていて、貫通孔を有しており、その結果、閉鎖体の、弁座によって画定（規定）されている端面と閉鎖体の、ばね室を画成している背面とは、弁スプールの制御室内の圧力で負荷されるようになっており、該圧力は、アクチュエータ（液圧シリンダー）の拡大する圧力室（シリンダー室）内の圧力に相当している。
【０００９】
有利には、弁スプールの制御室は、弁スプールの周壁内の少なくとも１つの横孔（スプールの軸線に対して横方向に延びる孔）を介して、拡大する圧力室内の圧力で負荷されるようになっている。
【００１０】
逆止弁の閉鎖体は、有利な実施態様では段付ピストンとして形成されていて、弁座に向いている側に位置しかつ開放方向に作用する環状肩部（環状段部）を有しており、該環状肩部は、アクチュエータ（液圧シリンダー）の縮小する圧力室（環状室）の圧力で負荷されるようになっている。
【００１１】
有利には閉鎖体の環状肩部は、逆止弁用の入口室の一部分を画成しており、該入口室は弁スプールの周壁内の少なくとも１つの半径方向孔を介して、弁スプールの受容ための弁孔の戻し室に接続されるようになっており、該戻し室内の圧力は下降制動弁の上流側の圧力に相当しており、つまり前記戻し室は下降制動弁の上流側の圧力を受けており、つまり前記戻し室内には、下降制動弁の上流側の圧力が作用している。有利な実施態様では、逆止弁の上流側に、回収通路内の圧力媒体容積流の制御のための１つの絞りを設けてある。特に簡単な構成では、絞りは、回収通路内に開口する少なくとも１つの絞り切欠きによって形成されている。
【００１２】
別の有利な実施態様では、逆止弁の閉鎖体は、圧縮ばねの力によって弁座に向けて初期荷重をかけられており、前記圧縮ばねは前記閉鎖体とは逆の側で下降制動弁の制御ピストンの端面に支えられており、該制御ピストンは前記端面と逆の側でばねを介して、弁スプールの受容孔内に固定された閉鎖部分に支えられている。
【００１３】
有利な実施態様に基づき制御ピストンの端部区分は、閉鎖部分の孔内に突入していて、該孔と一緒にばねのためのばね室を画成している。
【００１４】
本発明の有利な実施態様では、下降制動弁の制御ピストンは段付ピストンとして形成されている。制御ピストンは有利には軸線方向孔を有しており、これによって、該制御ピストンの開放方向に作用する端面（逆止弁側の端面）と、該制御ピストンの、ばね室を画成していて閉鎖方向に作用する背面（逆止弁と逆の側の端面）とは、弁スプールの制御室内の圧力で負荷されるようになっており、該圧力は、アクチュエータの拡大する圧力室内の圧力に相当している。制御ピストンの軸線方向孔内に、有利には絞りを設けてある。制御ピストンの開放方向に作用する端面は、該制御ピストンの閉鎖方向に作用する背面に比べて大きな面積を有しており、これによって前記制御ピストンは、弁スプールの制御室内の圧力に基づき、ばねの力に抗して該制御ピストンの開放位置へ作動されるようになっている。制御ピストンの閉鎖方向に作用する背面に基づき、ばねは弱く、つまり小さい寸法で構成できるようになっている。
【００１５】
本発明の実施態様では、制御ピストンの外周に周溝（周方向に延びる環状の溝）を形成してあり、該周溝は、弁スプールの少なくとも１つの周壁孔を介して、アクチュエータの縮小する圧力室内の圧力で負荷されていて、つまりアクチュエータの縮小する圧力室内の圧力を受けていて、かつ前記制御ピストンの開放位置で、弁スプールの周壁内のタンク孔を介して流出室と接続されるようになっており、これによって圧力媒体は、アクチュエータの縮小する圧力室からタンクへ流出するようになっている。
【００１６】
本発明に基づく制御装置の別の実施態様では、弁スプールの軸線方向の受容孔は段付孔として形成されている。
【００１７】
アクチュエータを圧力媒体が漏れない状態でロックするための本発明に基づく制御装置の別の実施態様では、１つの連通路内に荷重保持弁若しくはアクチュエータロック弁を配置してあり、この場合に圧力媒体の回収は、弁スプールの軸線方向孔として形成された受容孔を介して行われるようになっている。有利には弁スプールの軸線方向孔内に、理論弁を設けてあり、理論弁（切換弁又はロジックバルブ）の閉鎖体のばね室は、該実施態様では弁スプールの第１の作動位置では弁スプールの少なくとも１つの半径方向孔を介してタンクに向けて放圧されるようになっており、前記半径方向孔は、弁スプールの別の、つまり第２の作動位置では弁孔の壁（周壁）によって閉じられるようになっており、これによって前記理論弁は該理論弁の閉鎖位置にロック（保持）されるようになっている。
【００１８】
次に本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。図面において、
図１は、本発明に基づく液圧式の制御装置の回路図であり、
図２は、図１の制御装置の断面図であり、
図３は、図２の基準位置から弁スプールを右側へ移動させた状態で示す断面図であり、
図４は、図３の方向制御弁の、逆止弁及び下降制動弁の領域の拡大断面図であり、
図５は、図２の基準位置から弁スプールを左側へ移動させた状態で示す断面図であり、
図６は、本発明に基づく液圧式の制御装置の別の実施例の縦断面図であり、
図７は、図６の実施例の、弁スプールを右側へ移動させた状態で示す拡大断面図である。
【００１９】
図１には、アクチュエータの制御のための本発明に基づく液圧式の制御装置の制御回路を概略的に示してあり、この場合にアクチュエータは、例えば自動車用作動装置（図示省略）の往復作動式の液圧シリンダー２である。ピストンとシリンダーから成る液圧シリンダー２への圧力媒体供給は、ポンプ４を介して行われるようになっており、ポンプは供給通路（供給管路）６及び送り通路（送り管路）７を介して、液圧シリンダー２のピストン側のシリンダー室（圧力室）８に接続されている。供給通路６には、圧力媒体供給の制御のための調節可能な調量絞り１０をポンプとシリンダー室８との間に設けてある。液圧シリンダー２のピストンロッド側の環状室（圧力室）１２は、戻し通路（戻し管路）１４を介してタンク１６に接続されるようになっている。戻し通路１４内には、液圧シリンダー２の環状室１２からの圧力媒体容積流の流出制御のために絞り１８を備えた連続的に調節可能な下降制動弁２０を配置してあり、下降制動弁の制御ピストン２２は、ばね２４の力によって閉鎖方向に負荷され、かつ制御通路２６を介して液圧シリンダー２のシリンダー室８内の圧力によって、若しくは厳密に述べると送り通路７内の圧力によって開放方向に負荷されている。回収のために、環状室１２から流出する圧力媒体容積流は、下降制動弁２０の上流側で、回収通路３０内に配置されていて拡大するシリンダー室８に向かって開く逆止弁２８を介して分流されて、シリンダー室８への供給側の圧力媒体容積流に加えられるようになっている。これによって、液圧シリンダー２の走出行程時の拡大するシリンダー室８内のキャビテーション発生は避けられ、高い作動速度（作業速度）を可能にしている。回収通路３０内には逆止弁２８の上流側に調節可能な絞り３２を配置してある。
【００２０】
図２には、図１の本発明に基づく制御装置１の第１の実施例の具体的な構成を示してある。制御装置は方向制御弁３４を有しており、方向制御弁３４は、弁ケーシング３５内に形成された弁孔３６、及び該弁孔（穿孔）内に長手方向摺動可能に案内された弁スプール３８を備えている。方向制御弁３４は、方向制御部分４０及び速度制御部分４２を有しており、該方向制御部分及び速度制御部分によって、液圧シリンダーに対する圧力媒体流れ方向及び圧力媒体容積流を制御若しくは調節するようになっている。方向制御弁３４の弁孔３６は、図面で左側から右側へ順次に、流出室４４、送り室４６、概略的に示す圧力バランス部（圧力秤部）４８の下流側に配置された圧力バランス室（圧力秤室）５０、補償室５２、前記圧力バランス部４８の上流側に配置された接続室５４、流入室５６、圧力バランス部４８の上流側に配置された別の圧力バランス室５８、戻し室６０及び別の流出室６２として半径方向に拡大されている。圧力媒体容積流は、圧力バランス部４８に基づき荷重に依存することなく調量絞り１０により一定に保たれる。前記各室４４乃至６２は、弁ケーシング３５の弁孔内の環状リブ（環状隆起部又は環状ウエブ）６４乃至８２によって互いに仕切られている。両方の流出室４４，６２は、タンク接続部Ｔに接続されており、流入室５６は圧力接続部Ｐに接続されている。送り室４６は作動接続部Ａに接続されており、該作動接続部Ａから圧力媒体は、図１に示す液圧シリンダー２のシリンダー室８に送られるようになっている。戻し室６０は作動接続部Ｂに接続されており、該作動接続部Ｂから圧力媒体は、図１の液圧シリンダー２の環状室１２に送られるようになっている。両方の圧力バランス室５０，５８は連通路（バランス通路）８４を介して圧力バランス出口Ｐ″に接続されており、これによって、両方の圧力バランス室５０，５８には同じ圧力が作用するようになっている。接続室５４は圧力バランス入口Ｐ′に接続されている。
【００２１】
弁スプール３８の外周に１つの送り制御溝８６、２つの接続制御溝８８，９０及び１つの戻し制御溝９２を設けてあり、これらの溝は環状つば（環状隆起部又は環状リブ）９４〜１０２によって画成されている。戻し制御溝９２の精密制御切欠き（微細制御用切欠き）１０４によって制御縁を形成してあり、該制御縁を介して戻し室６０と圧力バランス室５８との間の接続部を開閉制御するようになっている。送り制御溝８６によって２つの制御縁１０６，１０８を形成してある。制御縁１０８を介して、送り室４６と圧力バランス室５０との間の接続部を開閉制御するようになっているのに対して、制御縁１０６を介して、送り室４６と流出室４４との間の接続部を開閉制御するようになっている。制御縁１０６，１０８は、それぞれ精密制御切欠き１１０を備えている。接続制御溝８８及び接続制御溝９０の隣接の環状端面には、流入制御縁１１２，１１４を形成してあり、該流入制御縁はそれぞれ精密制御切欠き１１６，１１８を備えており、該微精密御切欠きは環状リブ７４と一緒に、図１に示す調量絞り１０を形成しており、該調量絞りは、図示の基準位置から弁スプール３８の左側若しくは右側への軸線方向移動によって、流入室５６と接続室５４、ひいては圧力バランス部４８との間の接続部を開制御（開放制御）するようになっている。制御スプール３８の図２に示す基準位置（中間位置）では調量絞り１０は閉制御（閉鎖制御）され、つまり閉じられており、したがって流入室５６と接続室５４との間の接続部は遮断されている。
【００２２】
図３には、方向制御弁３４の弁スプール３８は図２の基準位置から右側へ移動させられた状態で、つまり１つの作動位置で示してあり、該作動位置では、圧力接続部Ｐに接続する流入室５６と接続室５４との間の接続部は、調量絞り１０（環状つば９８）によって開制御されており、この場合に該開制御は精密制御切欠き１１６を介して行われるようになっている。圧力媒体は圧力接続部Ｐから流入室５６及び開制御された調量絞り１０を介して接続室５４内に流入し、そこから圧力バランス部４８及び連通路８４を介して圧力バランス室５０，５８内に流入するようになっている。弁スプール３８の前記軸線方向移動により、環状つば９６は右側へ移動させられており、その結果、圧力バランス室５０と送り室４６との間の接続部は、送り制御溝８６を介して開制御されており、圧力媒体は、送り室４６及び作動接続部Ａを介して図１に示す液圧シリンダー２のシリンダー室８へ流れるようになっている。引っ張り作用のある下降する荷重に際して液圧シリンダー２の環状室１２からの圧力媒体容積流の流出制御のために、方向制御弁３４に下降制動弁２０を対応配置してあり、下降制動弁の制御ピストン２２はばね２４の力によって閉鎖方向に負荷され、かつシリンダー室８内の圧力によって開放方向に負荷されるようになっており、この場合に圧力媒体の回収のために、下降制動弁２０の上流側で流出する圧力媒体容積流は、シリンダー室８に向かって開く逆止弁２８を介して回収通路３０（図１、参照）内へ分流されて、送り側（供給側）の圧力媒体容積流に加えられるようになっている。逆止弁２８は本発明に基づき弁スプール３８内に組み込まれており、この場合に下降制動弁２０に開放方向で作用する圧力は、逆止弁２８を経て伝達されるようになっている。本発明の図示の実施例では、下降制動弁２０の制御ピストン２２は、逆止弁２８に対して同軸に、弁スプール３８の軸線方向（長手方向）に延びる受容孔１２２内に配置されており、該受容孔は、共通の段付の止まり孔（袋孔）１２０として形成されていて、弁スプール３８の図３で右側の端面１２４に開口している。
【００２３】
方向制御弁３４を逆止弁２８及び下降制動弁２０の領域で拡大して示す図４に示してあるように、逆止弁２８は、１つの閉鎖体１２６を含んでおり、該閉鎖体は弁スプール３８の弁座１２８に向けて初期荷重（予負荷若しくはバイアス）をかけられていて、貫通孔１３０を有しており、その結果、弁座１２８によって画定（規定）された端面１３２並びに、ばね室１３４を画成する背面１３６は、弁スプール３８の止まり孔１２０の制御室１３８内の圧力で負荷されるようになっている。制御室１３８は、弁スプール３８の周壁（弁スプール周壁）に設けられていて弁スプール３８の周溝１４０並びに圧力バランス室５８に開口する横孔１４２を介して、液圧シリンダー２のシリンダー室８内の圧力で負荷されるようになっている。弁スプール３８の右側へ移動させられた図示の作動位置では、横孔（半径方向孔）１４２によって、圧力バランス室５８と止まり孔１２０との間の接続部は開制御されている。
【００２４】
逆止弁２８の閉鎖体１２６は、段付ピストンとして形成されていてかつ、弁座１２８と向き合う側に配置され開放方向に作用する環状肩部１４６を有している。環状肩部（環状段部）１４６は、半径方向孔１４８、該半径方向孔に開口していて調節可能な絞り３２（図１）を成す絞り切欠き１５０、及び戻し室６０を介して液圧シリンダー２の環状室１２内の圧力で負荷されるようになっている。環状肩部１４６は、逆止弁の入口室１５２を画成しており、該入口室は半径方向孔１４８及び調節可能な、つまり可変式の絞り３２を介して戻し室６０に接続されるようになっており、該戻し室内は下降制動弁２０の上流側の圧力の作用を受けている。閉鎖体１２６の貫通孔１３０は、底部側に、つまり前記弁座と逆の側若しくは前記環状肩部と逆の側に半径方向の拡張部を有しており、該拡張部の半径方向の面（端面）は圧縮ばね１５４の第１の端部を支えている。圧縮ばね１５４の第２の端部は、制御ピストン２２の端面側の環状面１５６に支えられており、制御ピストン２２は、段付けされた端部区分１５８でもってばね２４内へ延びており、該ばねは一方で前記端部区分の段部に支えられかつ他方で閉鎖部分１６０に支えられている。閉鎖部分１６０は一方の端部で止まり孔１２０内にねじ込まれていて、環状のフランジ１６２でもって弁スプール３８のストッパー肩部１６４に当接させられている。
【００２５】
下降制動弁２０の制御ピストン２２は、段付ピストンとして形成されていて、端部区分１６６でもって閉鎖部分１６０の孔１６８内に突入して、該孔と一緒にばね２４のばね室１７０を画成している。制御ピストン２２は半径方向に突出するストッパーつば１７４を有しており、該ストッパーつばは、一方で弁スプール３８の半径方向肩部１７８によって、かつ他方で閉鎖部分１６０の環状端面１８２によって画成された受容室内に受容されており、したがって制御ピストン２２の軸線方向移動は、半径方向肩部１７８若しくは環状端面１８２によって規定されるようになっている。制御ピストン２２は、閉鎖方向ではばね２４によって、段付の止まり孔１２０の半径方向肩部１７８に向けて初期荷重をかけられており、この場合に制御ピストンのストッパーつば１７４のストッパー面１７６は、止まり孔１２０の半径方向肩部１７８と接触するようになっている。開放方向では、ストッパーつば１７４は別のストッパー面１８０でもって閉鎖部分１６０の環状端面１８２と接触させられるようになっている。ストッパーつば１７４のための受容室は、弁スプール３８の右側へ移動させられた図示の作動位置では、弁スプール周壁内の斜めに延びるタンク孔１８４を介して戻し室６２に接続されて、タンクに向けて負荷軽減されている。制御ピストン２２は軸線方向孔１８６を有しており、該軸線方向孔は絞り孔１８７を介してばね室１７０内に開口している。これによって、開放方向に作用する端面１５６及び、ばね室１７０を画成していて閉鎖方向に作用する段付けされた背面１８８は、弁スプール３８の制御室１３８内の圧力によって負荷されており、該圧力は、シリンダー８内の圧力に相当しており、その結果、ばね２４は、制御ピストン２２の背面１８８に作用する力によって助成されるようになっており、したがってばね室１７０内にタンク圧が作用するようになっている場合に比べて弱いばね２４を用いることができるようになっている。制御ピストン２２の開放方向に作用する端面１５６、つまり前面は、背面１８８に比べて大きな面積を有しており、これによって制御ピストン２２は、ばね２４の力に抗して開放位置へ作動させられるようになっている。制御ピストン２２の外周に周溝１９０を成形してあり、該周溝は弁スプール周壁内の周壁孔１９２を介して戻し室６０に接続されていて、制御ピストン２２を右側へ移動させた場合に、弁スプール周壁内の斜めに延びるタンク孔１９４を介して流出室６２に接続されるようになっており、その結果、圧力媒体は図１の液圧シリンダー２２の縮小する環状室１２からタンク１６内へ流出するようになっている。この場合に下降制動弁２０の絞り横断面は、周溝１９０の端面１９１によって画成（形成）された絞り縁を用いて規定されるようになっている。
【００２６】
図５には、弁スプール３８は図２の基準位置から左側へ移動させられた状態で、つまり別の作動位置で示してあり、該作動位置では、流入室５６から調量絞り１０を介して接続室５４への接続部は同様に開制御されており、その結果、圧力バランス室５０，５８は圧力媒体を供給されている。圧力バランス室５８は精密制御溝１０４を介して戻し室６０に接続されており、その結果、図１の液圧シリンダー２の環状室１２は圧力媒体を供給されている。送り室４６は精密制御切欠き１１０を介して流出室４４に接続されており、その結果、シリンダー室８はタンク１６（図１）に向かって負荷軽減（放圧）されている。液圧シリンダー２は、走入作動し、つまりピストンロッドはシリンダー内に走入するようになっている。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施例の制御装置１の機能を図２乃至図５に基づき説明する。
【００２８】
弁スプール３８の図２に示す基準位置（中間位置若しくは中立位置）では、圧力接続部Ｐ及び作動接続部Ａ，Ｂは遮断されている。いま、弁スプール３８を図２の基準位置から右側へ移動させると仮定する。右側へ軸線方向移動させられた弁スプール３８を示す図３及び図４では、弁スプール３８の前記軸線方向移動に基づき、圧力接続部Ｐに接続された流入室５６から接続室５４への接続部は、調量絞り１０（環状つば９８）によって開制御されており、この場合に開制御は精密制御切欠き１１６を介して行われている。圧力媒体は、圧力接続部Ｐから流入室５６、及び開制御された調量絞り１０を経て接続室５４内に流入して、次いで圧力バランス部４８及び連通路８４を経て圧力バランス室５０，５８内に流入するようになっている。弁スプール３８の前記軸線方向移動に基づき、環状つば９８も右側へ移動させられており、その結果、圧力バランス室５０から送り室４６への接続部は、送り制御溝８６によって開制御されており、圧力媒体は送り室４６及び作動接続部Ａを経て、図１に示す液圧シリンダー２のシリンダー室８へ流れる。液圧シリンダー２は、走出作動し、つまりピストンロッドはシリンダーから走出する。横孔１４２を介して制御室１３８内に作用している圧力が、ばね２４の力によって規定された圧力を超えると、下降制動弁２０の制御ピストン２２は、環状面（端面）１５６及び背面１８８を負荷している圧力に基づき、ばね２４の力に抗して開放位置へ移動させられ、その結果、戻し室６０は戻し制御溝９２、周壁孔１９２及び、制御ピストン２２の周溝１９０を介してタンク孔１９４に接続され、かつ該タンク孔を介して流出室６２に接続されるようになっている。液圧シリンダー２の環状室１２は、開かれた下降制動弁２０を介してタンク１６（図１）に向けて放圧され、つまり負荷軽減されている。
【００２９】
引っ張り作用の生じる荷重、つまり降下する荷重の場合に、ポンプ４は、液圧シリンダー２の拡大するシリンダー室８内へ十分な圧力媒体を吐出できず、その結果、シリンダー室８内の圧力は環状室１２内の圧力よりも低下する。シリンダー室８内の低下する圧力は、横孔１４２を介して制御室１３８内に作用しており、その結果、下降制動弁２０の制御ピストン２２はばね２４の力によって閉じられて、液圧シリンダー２の環状室１２からタンク１６への接続部を閉制御している（図１、参照）。液圧シリンダー２の縮小する環状室１２から戻される圧力媒体は、作動接続部Ｂを介して戻し室６０内に流入しており、その結果、逆止弁用の閉鎖体１２６の環状肩部１４６は、半径方向孔１４８及び入口室１５２を介して液圧シリンダー２の環状室１２内の圧力で負荷されている。閉鎖体１２６の環状肩部１４６を負荷している圧力が圧縮ばね１５４のばね力を超えると、該閉鎖体は前記ばね力に抗して開かれ、その結果、圧力媒体は戻し室６０から半径方向孔１４８、制御室１３８、横孔１４２及び圧力バランス室５８を経て、連通路８４内に流入し、ひいては液圧シリンダー２のシリンダー室８への供給側の圧力媒体容積流に加えられる（圧力媒体の回収）。これによって、降下する荷重の場合に、拡大するシリンダー室８内でのキャビテーション発生は避けられ、高い走出速度（作動速度）を可能にしている。この場合に、弁スプール３８に設けられた絞り切欠き１５０は、流量の少量範囲で、回収される圧力媒体流の流量を規定している。
【００３０】
液圧シリンダー２の走入作動のために、弁スプール３８は、図２に示す基準位置から左側へ、つまり図５に示す作動位置へ移動（軸線方向移動）させられる。該作動位置では、流入室５６から調量絞り１０を経て接続室５４への接続部は開制御されており、その結果、圧力バランス室５０，５８は圧力媒体を供給されるようになっている。圧力バランス室５８は、精密制御溝１０４及び戻り制御溝９２を介して戻し室６０に接続されており、その結果、液圧シリンダー２の環状室１２は作動接続部Ｂを介して圧力媒体を供給されるようになっている。送り室４６は送り制御溝８６及び精密制御切欠き１１０を介して流出室４４に接続されており、その結果、シリンダー室８は作動接続部Ｂを介してタンク１６に向けて放圧されている。液圧シリンダー２は、圧力媒体の回収なしに走入作動できるようになっている。
【００３１】
液圧シリンダー２を、圧力媒体が漏れない状態でロックするためには、図２乃至図５に示す本発明に基づく制御装置は、液圧シリンダー２からタンク１６への圧力媒体流を阻止する、つまり遮断するための開放可能な荷重保持弁１９６を備えていなければならない。
【００３２】
図６は、降下する荷重Ｆで負荷される液圧シリンダー２のロックのための本発明に基づく実施例の方向制御弁１９８の縦断面図である。該方向制御弁１９８の基本構成は、図２乃至図５に示す弁の構成に相応しており、つまりこの変化例の場合にも逆止弁２８と下降制動弁２０とは同軸に弁スプール３８内に配置されており、これらの構成部分は、原理的には前述の実施例と同じ構成を有している。該変化例は前記実施例と次の点で異なっており、つまり、連通路８４内には圧力バランス部４８の下流側に、液圧シリンダー２のロックのためにそれぞれ圧力バランス部４８に向かって閉じる荷重保持弁１９６を設けてある。圧力媒体の回収は、変化例では荷重保持弁（逆止弁）１９６に基づき連通路８４を介しては行われないので、変化例では弁スプール３８は、一貫して延びていて段付けされた軸線方向孔２００を備えており、弁スプール３８の左側へ移動させられた図示の作動位置では、圧力媒体は環状室１２から戻し通路１４、戻し室６０、横孔１４２並びに、理論弁２０２を介してかつ環状肩部１４６によって開かれた逆止弁２８、及び前記軸線方向孔２００を経て送り室４６に導かれるようになっている。軸線方向孔２００は送り室４６の側では、弁スプール３８内にねじ込まれた閉鎖ねじ２０４によって画成されおり、該閉鎖ねじはばね２０６を介して理論弁２０２の閉鎖体２０８を支えているのに対して、戻し室６０の側には、すでに述べてあるように、逆止弁２８及び下降制動弁２０を設けてある。理論弁２０２の閉鎖体２０８は、弁座２１０に向けて初期荷重をかけられていて、絞り孔２１２を有しており、したがって、弁座２１０によって画定された端面２１３とばね室２１４を画成している背面２１６とは、弁スプール３８の軸線方向孔２００内の圧力で負荷されている。理論弁２０２の閉鎖体２０８は、段付ピストンとして形成されていて、弁座側に配置され開放方向に作用する環状面２１８を有しており、該環状面は作動接続部Ａ及び周壁孔２２０を介して液圧シリンダー２の拡大するシリンダー室８の圧力で負荷されるようになっている。閉鎖体２０８のばね室２１４は、弁スプール３８の左側へ移動させられた図示の作動位置では、軸線方向孔２００と閉鎖ねじ２０４の外周部分との間の間隙２２２及び半径方向孔２２４を介して流出室６２に向けて放圧されており、その結果、理論弁２０２は、送り室４６若しくは軸線方向孔２００内に生じていてかつ環状面２１８及び端面２１３を負荷している圧力によって、ばね２０６の力に抗して開放位置へ移されるようになっている。
【００３３】
弁スプール３８を、右側へ移動させられた状態、つまり右側の作動位置において理論弁２０２の領域で拡大して示している図７では、半径方向孔２２４は該作動位置では弁孔３６の壁２２６によって閉じられている。したがって理論弁２０２は遮断されていて、作動接続部Ａから送り制御溝８６を経てタンク１６（図１）に向かって流出する圧力媒体容積流によって、半径方向肩部２１８を介しては開制御されないようになっている。該作動位置では、送り室４６は、送り制御溝８６に開口する精密制御切欠き２２８を介して流出室６２に接続されている。
【００３４】
アクチュエータの制御のため、殊に液圧シリンダー２の制御のための開示の液圧式の制御装置は、方向制御弁３４，１９８を備えており、該方向制御弁の弁スプール３８は、圧力媒体源４とタンク１６と前記アクチュエータ若しくは液圧シリンダ２の２つの圧力室８，１２との間の圧力媒体接続部の制御のために作動（移動）されるようになっており、前記縮小する一方の圧力室１２からの圧力媒体容積流の流出制御のための下降制動弁２０を備えており、該下降制動弁の制御ピストン２２は閉鎖方向ではばね２４の力によって負荷され、かつ開放方向では前記拡大する他方の圧力室８内の圧力によって負荷されるようになっており、圧力媒体の回収のために、前記縮小する一方の圧力室から流出する圧力媒体容積流は、前記下降制動弁２０の上流側で、前記拡大する他方の圧力室８に向かって開く逆止弁２８を介して回収通路３０内へ分流（分岐）されて、供給側の圧力媒体容積流に加えられるようになっている。本発明に基づき、逆止弁２８は弁スプール３８内に組み込まれており、開放方向で下降制動弁２０に作用させる圧力は、前記逆止弁２８を介して伝達されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に基づく液圧式の制御装置の回路図
【図２】図１の制御装置の断面図
【図３】図２の基準位置から弁スプールを右側へ移動させた状態で示す断面図
【図４】図３の方向制御弁の、逆止弁及び下降制動弁の領域の拡大断面図
【図５】図２の基準位置から弁スプールを左側へ移動させた状態で示す断面図
【図６】本発明に基づく液圧式の制御装置の別の実施例の縦断面図
【図７】図６の実施例の、弁スプールを右側へ移動させた状態で示す拡大断面図
【符号の説明】
【００３６】
１  制御装置、  ２  液圧シリンダー、  ４  ポンプ、  ６  供給通路、  ７  送り通路、  ８  シリンダー室、  １０  調量絞り、  １２  環状室、  １４  戻し通路、  １６  タンク、  １８  絞り、  ２０  下降制動弁、  ２２  制御ピストン（制御スプール）、  ２４  ばね、  ２８  逆止弁、  ３０  回収通路、  ３４  方向制御弁、  ３５  弁ケーシング、  ３６  弁孔、  ３８  弁スプール、  ４０  方向制御部分、  ４２  速度制御部分、  ４４  流出室、  ４６  送り室、  ４８  圧力バランス部、  ５０  圧力バランス室、  ５２  補償室、  ５４  接続室、  ５６  流入室、  ５８  圧力バランス室、  ６０  戻し室、  ６２  流出室、  ６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０，８２  環状リブ、  ８４  連通路、  ８６  送り制御溝、  ８８，９０  接続制御溝、  ９２  戻し制御溝、  ９４，９６，９８，１００，１０２  環状つば、  １０４  精密制御切欠き、  １０６，１０８  制御縁、  １１２，１１４  流入制御縁、  １１６，１１８  精密制御切欠き、  １２２  受容孔、  １２４  端面、  １２６  閉鎖体、  １２８  弁座、  １３０  貫通孔、  １３２  端面、  １３４  ばね室、  １３６  背面、  １３８  制御室、  １４０  周溝、  １４６  環状肩部、  １４８  半径方向孔、  １５０  絞り切欠き、  １５２  入口室、  １５４  圧縮ばね、  １５６  環状面、  １５８  端部区分、  １６０  閉鎖部分、  １６２  フランジ、  １６４  ストッパー肩部、  １６６  端部区分、  １６８  孔、  １７０  ばね室、  １７４  ストッパーつば、  １７６  ストッパー面、  １７８  半径方向肩部、  １８０  ストッパー面、  １８２  環状端面、  １８４  タンク孔、  １８６  軸方向孔、  １８７  絞り孔、  １８８  背面、  １９０  周溝、  １９２  周壁孔、  １９１  端面、  １９４  タンク孔、  １９６  荷重保持弁、  １９８  方向制御弁、  ２００  軸線方向孔、  ２０２  理論弁、  ２０４  閉鎖ねじ、  ２０６  ばね、  ２０８  閉鎖体、  ２１０  弁座、  ２１２  絞り孔、  ２１３  端面、  ２１４  ばね室、  ２１６  背面、  ２１８  環状面、  ２２０  周壁孔、  ２２４  半径方向孔、  ２２８  精密制御切欠き、  Ａ  作動接続部、  Ｐ  圧力接続部、  Ｐ′  圧力バランス入口、  Ｐ″  圧力バランス出口、  Ｔ  タンク接続部
【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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【国際調査報告】
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