(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプから作動油が供給されるポンプ通路と連通する供給通路と、油圧アクチュエータに接続されるアクチュエータポートとが形成される弁体と、前記弁体に切り換え自在に内設されるスプールであって、切り換わったときに前記供給通路と前記アクチュエータポートとを連通させて、前記油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポートを介して前記油圧アクチュエータに供給し、前記油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポートを介してタンク通路に戻すスプールと、を備える建設機械用流量制御弁において、
切り換え時に前記供給通路を介して流入する作動油の量が設定された流量よりも多ければ、前記スプール内において切り換わって前記一方のアクチュエータポートに接続される通路の断面積を可変制御する流量制御スプールと、
前記供給通路と連通するように前記スプールに形成される第１の通路と、
前記一方のアクチュエータポートと連通するように前記スプールに形成され、前記流量制御スプールの切り換えによって通路の断面積が可変する第２の通路と、
前記第１の通路と連通するように前記流量制御スプールに形成される第１の流量制御通路と、
前記第２の通路と連通するように前記流量制御スプールに形成される第２の流量制御通路と、
前記第１および第２の流量制御通路と連通するように前記流量制御スプールに形成される第３の通路と、
前記第１の流量制御通路と圧力室とが連通するように前記流量制御スプールに形成される第１の信号圧通路と、
前記第３の通路と背圧室とが連通するように前記流量制御スプールに形成される第２の信号圧通路と、を備えることを特徴とする建設機械用流量制御弁。
【請求項２】
油圧ポンプから作動油が供給されるポンプ通路と連通する供給通路と、油圧アクチュエータに接続されるアクチュエータポートとが形成される弁体と、前記弁体に切り換え自在に内設されるスプールであって、切り換わったときに前記供給通路と前記アクチュエータポートとを連通させて、前記油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポートを介して前記油圧アクチュエータに供給し、前記油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポートを介してタンク通路に戻すスプールと、を備える建設機械用流量制御弁において、
切り換え時に前記供給通路を介して流入する作動油の圧力が設定された圧力よりも高ければ、前記スプール内において切り換わって前記一方のアクチュエータポートに接続される通路の断面積を固定する流量制御スプールと、
前記供給通路と連通するように前記スプールに形成される第１の通路と、
前記一方のアクチュエータポートと連通するように前記スプールに形成され、前記流量制御スプールの切り換えによって通路の断面積が可変する第２の通路と、
前記第１の通路と連通するように前記流量制御スプールに形成される第１の流量制御通路と、
前記第２の通路と連通するように前記流量制御スプールに形成される第２の流量制御通路と、
前記第１および第２の流量制御通路と連通するように前記流量制御スプールに形成される第３の通路と、を備えることを特徴とする建設機械用流量制御弁。
【請求項３】
前記第３の通路に流入する作動油の圧力が上昇して前記流量制御スプールが切り換わることにより前記第２の通路が閉塞されると、前記供給通路を介して流入する作動油を前記一方のアクチュエータポートに供給するように前記スプールに形成される作動油移動通路を備えることを特徴とする請求項２に記載の建設機械用流量制御弁。
【請求項４】
油圧ポンプから作動油が供給されるポンプ通路と連通する供給通路と、油圧アクチュエータに接続されるアクチュエータポートとが形成される弁体と、前記弁体に切り換え自在に内設されるスプールであって、切り換わったときに前記供給通路と前記アクチュエータポートとを連通させて、前記油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポートを介して前記油圧アクチュエータに供給し、前記油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポートを介してタンク通路に戻すスプールと、を備える建設機械用流量制御弁において、
切り換え時に前記供給通路を介して流入する作動油の圧力が設定された圧力よりも高ければ、前記スプール内において切り換わって前記一方のアクチュエータポートに接続される通路の断面積を固定する流量制御スプールと、
前記供給通路と連通するように前記スプールに形成される第１の通路と、
前記一方のアクチュエータポートと連通するように前記スプールに形成され、前記流量制御スプールの切り換えによって通路の断面積が可変する第２の通路と、
前記第１の通路と連通するように前記流量制御スプールに形成される第１の流量制御通路と、
前記第２の通路と連通するように前記流量制御スプールに形成される第２の流量制御通路と、
前記第１および第２の流量制御通路と連通するように前記流量制御スプールに形成される第３の通路と、
前記流量制御スプールを切り換えるための信号圧を圧力室に供給するように、前記スプールに形成されて前記供給通路と圧力室とを連通させる信号圧通路と、を備えることを特徴とする建設機械用流量制御弁。
【請求項５】
前記第３の通路に流入する作動油の圧力が上昇して前記流量制御スプールが切り換わることにより前記第２の通路が閉塞されると、前記供給通路を介して流入する作動油を前記一方のアクチュエータポートに供給するように前記スプールに形成される作動油移動通路を備えることを特徴とする請求項４に記載の建設機械用流量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機などに取り付けられる油圧シリンダなどの油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を制御する建設機械用流量制御弁に係り、特に、油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を制御する際に、コントロールバルブのスプール内部において制御可能な流量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示す従来の技術による建設機械用流量制御弁は、油圧ポンプ（図示せず）から作動油が供給されるポンプ通路１と、ポンプ通路１に並列接続される供給通路２と、油圧シリンダなどの油圧アクチュエータ（図示せず）に接続されるアクチュエータポート３、４とが形成される弁体５と、弁体５に切り換え自在に内設されるスプールであって、パイロット信号圧の印加によって切り換わったときに供給通路２とアクチュエータポート３または４とを連通させて、油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポート３を介して油圧アクチュエータに供給し、同時に、油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポート４とタンク通路６を介して作動油タンクに戻すスプール７と、を備える。
【０００３】
図中、説明されていない符号１０は、油圧アクチュエータに供給される作動油の圧力が設定値を超えると作動油の一部をタンク通路６を介して作動油タンクに戻す逃がし弁である。
【０００４】
上述したように構成される流量制御弁において、弁体５の右側の信号圧ポートにパイロット信号圧が印加されて、スプール７を図中の左側方向に切り換える際に、油圧ポンプからの作動油はポンプ通路１−供給通路２−スプール７の切欠８−アクチュエータポート３をこの順に経て油圧アクチュエータに供給されて油圧アクチュエータを駆動させる。
【０００５】
これと同時に、油圧アクチュエータから排出される作動油は、アクチュエータポート４−スプール７の切欠９−タンク通路６をこの順に経て作動油タンクに戻る。
【０００６】
上述した従来の技術による流量制御弁においては、スプール７の切り換えによって、油圧ポンプからの作動油が、ポンプ通路１−供給通路２−アクチュエータポート３をこの順に経て油圧アクチュエータに供給されるように流量を制御する際に、油圧ポンプおよび油圧アクチュエータに発生する圧力と油圧ポンプの供給流量の変化によって、スプール７の切欠８を経て油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が異なってくるという問題点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、スプールの切り換えによってポンプ通路から油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を制御する際に、油圧ポンプおよび油圧アクチュエータに発生する圧力と油圧ポンプの供給流量の変化によらずに流量を一定に制御することを可能にした建設機械用流量制御弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の実施形態による建設機械用流量制御弁は、油圧ポンプから作動油が供給されるポンプ通路と連通する供給通路と、油圧アクチュエータに接続されるアクチュエータポートとが形成される弁体と、
弁体に切り換え自在に内設されるスプールであって、切り換わったときに供給通路とアクチュエータポートとを連通させて、油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポートを介して油圧アクチュエータに供給し、油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポートを介してタンク通路に戻すスプールと、を備える建設機械用流量制御弁において、
切り換え時に供給通路を介して流入する作動油の流量が設定された流量よりも多ければ、スプール内において切り換わって一方のアクチュエータポートに接続される通路の断面積を可変制御する流量制御スプールと、供給通路と連通するようにスプールに形成される第１の通路と、一方のアクチュエータポートと連通するようにスプールに形成され、流量制御スプールの切り換えによって通路の断面積が可変する第２の通路と、第１の通路と連通するように流量制御スプールに形成される第１の流量制御通路と、第２の通路と連通するように流量制御スプールに形成される第２の流量制御通路と、第１および第２の流量制御通路と連通するように流量制御スプールに形成される第３の通路と、第１の流量制御通路と圧力室とが連通するように流量制御スプールに形成される第１の信号圧通路と、第３の通路と背圧室とが連通するように流量制御スプールに形成される第２の信号圧通路と、を備える。
【００１０】
本発明の第３の実施形態による建設機械用流量制御弁は、油圧ポンプから作動油が供給されるポンプ通路と連通する供給通路と、油圧アクチュエータに接続されるアクチュエータポートとが形成される弁体と、
弁体に切り換え自在に内設されるスプールであって、切り換わったときに供給通路とアクチュエータポートとを連通させて、油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポートを介して油圧アクチュエータに供給し、油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポートを介してタンク通路に戻すスプールと、を備える建設機械用流量制御弁において、
切り換え時に供給通路を介して流入する作動油の圧力が設定された圧力よりも高ければ、スプール内において切り換わって一方のアクチュエータポートに接続される通路の断面積を設定値に固定する流量制御スプールと、供給通路と連通するようにスプールに形成される第１の通路と、一方のアクチュエータポートと連通するようにスプールに形成され、流量制御スプールの切り換えによって通路の断面積が可変する第２の通路と、第１の通路と連通するように流量制御スプールに形成される第１の流量制御通路と、第２の通路と連通するように流量制御スプールに形成される第２の流量制御通路と、第１および第２の流量制御通路と連通するように流量制御スプールに形成される第３の通路と、を備える。
【００１１】
本発明の第４の実施形態による建設機械用流量制御弁は、油圧ポンプから作動油が供給されるポンプ通路と連通する供給通路と、油圧アクチュエータに接続されるアクチュエータポートとが形成される弁体と、
弁体に切り換え自在に内設されるスプールであって、切り換わったときに供給通路とアクチュエータポートとを連通させて、油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポートを介して油圧アクチュエータに供給し、油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポートを介してタンク通路に戻すスプールと、を備える建設機械用流量制御弁において、
切り換え時に供給通路を介して流入する作動油の圧力が設定された圧力よりも高ければ、スプール内において切り換わって一方のアクチュエータポートに接続される通路の断面積を設定値に固定する流量制御スプールと、供給通路と連通するようにスプールに形成される第１の通路と、一方のアクチュエータポートと連通するようにスプールに形成され、流量制御スプールの切り換えによって通路の断面積が可変する第２の通路と、第１の通路と連通するように流量制御スプールに形成される第１の流量制御通路と、第２の通路と連通するように流量制御スプールに形成される第２の流量制御通路と、第１および第２の流量制御通路と連通するように流量制御スプールに形成される第３の通路と、ポンプ通路を介して供給される作動油の圧力を流量制御スプールを切り換える信号圧として圧力室に供給するように、スプールに形成されて供給通路と圧力室とを連通させる信号圧通路と、を備える。
【００１２】
本発明の好適な実施形態によれば、上述した建設機械用流量制御弁は、上述した第３の通路に流入する作動油の圧力が上昇して流量制御スプールが切り換わることにより第２の通路が閉塞されると、供給通路を介して第３の通路に流入する作動油を一方のアクチュエータポートに供給するようにスプールに形成される作動油移動通路を備える。
【発明の効果】
【００１３】
上述したように構成される本発明の実施形態による建設機械用流量制御弁は、下記のメリットを有する。
【００１４】
スプールの切り換えによってポンプ通路からアクチュエータポートに供給される作動油の流量を一定に制御すると、別途の流量制御弁の取り付け空間が不要になるので、コントロールバルブの製作コストを削減することができる。
【００１５】
また、スプールの切り換えによってポンプ通路から油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を制御すると、油圧ポンプおよび油圧アクチュエータに発生する圧力と油圧ポンプの供給流量の変化によらずに流量を一定に制御することができるので、装備に対する信頼性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の技術による建設機械用流量制御弁の概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による建設機械用流量制御弁の概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による建設機械用流量制御弁の要部断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による建設機械用流量制御弁の要部断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による建設機械用流量制御弁の概略断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による建設機械用流量制御弁の要部断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態による建設機械用流量制御弁の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述するが、これは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これにより本発明の技術的な思想および範疇が限定されることはない。
【００１８】
図２および図３に示す本発明の第１の実施形態による建設機械用流量制御弁は、
油圧ポンプ（図示せず）から作動油が供給されるポンプ通路１と、ポンプ通路１に並列接続される供給通路２と、ブームシリンダなどの油圧アクチュエータ（図示せず）に接続されるアクチュエータポート３、４とが形成される弁体５と、
弁体５に切り換え自在に内設されるスプールであって、パイロット信号圧の印加によって切り換わったときに供給通路２とアクチュエータポート３、４とを連通させて、油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポート３を介して油圧アクチュエータに供給し、油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポート４を介してタンク通路６に戻すスプール７と、を備える建設機械用流量制御弁において、
切り換え時に供給通路２を介して流入する作動油の流量が設定された流量よりも多ければ、スプール７内において切り換わって一方のアクチュエータポート３に接続される通路の断面積を可変制御するように、スプール７内に弁ばね２１により弾設される流量制御スプール１１と、
供給通路２と連通するようにスプール７に形成される第１の通路１２と、
一方のアクチュエータポート３と連通するようにスプール７に形成され、流量制御スプール１１の切り換えによって通路の断面積が可変する第２の通路１３と、
第１の通路１２と連通するように流量制御スプール１１に形成される第１の流量制御通路１４と、
第２の通路１３と連通するように流量制御スプール１１に形成される第２の流量制御通路１５と、
第１および第２の流量制御通路１４、１５と連通するように流量制御スプール１１に形成される第３の通路１６と、
第１の流量制御通路１４と圧力室１７とが連通するように流量制御スプール１１に形成される第１の信号圧通路１８（スロット状に形成される）と、
第３の通路１６と背圧室１９とが連通するように流量制御スプール１１に形成される第２の信号圧通路２０と、を備える。
【００１９】
図中、説明されていない符号２２は、圧力室１７と第３の通路１６とを隔離するためのブロックである。
【００２０】
以下、添付図面に基づき、本発明の第１の実施形態による建設機械用流量制御弁の動作について詳述する。
【００２１】
図２および図３に示すように、上述した弁体５の右側の信号圧ポートにパイロット信号圧が印加されて、スプール７を図中の左側方向に切り換える際に、油圧ポンプからの作動油は、ポンプ通路１−供給通路２−一方のアクチュエータポート３をこの順に経て油圧アクチュエータに供給されて油圧アクチュエータを駆動する。
【００２２】
これと同時に、油圧アクチュエータから排出される作動油は、他方のアクチュエータポート４−スプール７の切欠９−タンク通路６をこの順に経て作動油タンクに戻る。
【００２３】
上述したように、スプール７が、図中の左側方向に切り換わる際に、供給通路２に供給された作動油は、スプール７の第１の通路１２−流量制御スプール１１の第１の流量制御通路１４−流量制御スプール１１の第３の通路１６−流量制御スプール１１の第２の流量制御通路１５−スプール７の第２の通路１３をこの順に経て一方のアクチュエータポート３に供給される。
【００２４】
上述した第３の通路１６に供給される作動油の流量が設定された流量を超えると、流量制御スプール１１に形成された第１の信号圧通路１８に沿って圧力室１７に供給される作動油の圧力が上昇する。
【００２５】
このとき、圧力室１７の圧力が、弁ばね２１の弾性力と背圧室１９に形成される圧力とを合算した圧力よりも相対的に高ければ、流量制御スプール１１は、図中の右側方向に切り換わる。このとき、流量制御スプール１１の切り換えによって第２の通路１３の断面積が狭くなる。
【００２６】
このように流量制御スプール１１の切り換えによって第２の通路１３の断面積が狭くなるため、一方のアクチュエータポート３を通過する作動油の流量が減少する。
【００２７】
このため、第３の通路１６の圧力が上昇するため、第３の通路１６の作動油の一部は、流量制御スプール１１に形成された第２の信号圧通路２０を介して背圧室１９に移動する。このとき、弁ばね２１の弾性復元力と背圧室１９に形成される圧力とを合算した圧力が、圧力室１７に形成される圧力よりも相対的に高くなるため、流量制御スプール１１を図中の左側方向に移動させることになる。
【００２８】
これにより、流量制御スプール１１が第２の通路１３の断面積を広げるように切り換わるため、供給通路２を介して供給される作動油は、スプール７の第１および第２の通路１２、１３と、流量制御スプール１１の第１および第２の流量制御通路１４、１５および第３の通路１６を経て設定された流量分だけ一方のアクチュエータポート３に供給される。
【００２９】
上述したように、本発明の第１の実施形態による流量制御弁によれば、ポンプ通路１および供給通路２を経る作動油を一方のアクチュエータポート３に供給する際に、スプール７に内設された流量制御スプール１１によって、スプール７内に流入する作動油の量に応じて一方のアクチュエータポート３に接続される通路の断面積を可変制御することになる。これにより、油圧ポンプおよび油圧アクチュエータの圧力と油圧ポンプの供給流量によらずに供給通路２から一方のアクチュエータポート３への作動油の供給流量が一定になる。
【００３０】
図２および図４に示す本発明の第２の実施形態による建設機械用流量制御弁は、
油圧ポンプ（図示せず）から作動油が供給されるポンプ通路１と、ポンプ通路１に並列接続される供給通路２と、ブームシリンダなどの油圧アクチュエータ（図示せず）に接続されるアクチュエータポート３、４とが形成される弁体５と、
弁体５に切り換え自在に内設されるスプールであって、切り換わったときに供給通路２とアクチュエータポート３、４とを連通させて、油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポート３を介して油圧アクチュエータに供給し、油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポート４を介してタンク通路６に戻すスプール７と、を備える建設機械用流量制御弁において、
切り換え時に供給通路２を介して流入する作動油の量が設定された流量よりも多ければ、スプール７内において切り換わって一方のアクチュエータポート３に接続される通路の断面積を可変制御するように、スプール７内に弁ばね２１によって弾設される流量制御スプール１１と、
供給通路２と連通するようにスプール７に形成される第１の通路１２と、
一方のアクチュエータポート３と連通するようにスプール７に形成され、流量制御スプール１１の切り換えによって通路の断面積が可変する第２の通路１３と、
第１の通路１２と連通するように流量制御スプール１１に形成される第１の流量制御通路１４と、
第２の通路１３と連通するように流量制御スプール１１に形成される第２の流量制御通路１５と、
第１および第２の流量制御通路１４、１５と連通するように流量制御スプール１１に形成される第３の通路１６と、
第３の通路１６と背圧室１９とが連通するように流量制御スプール１１に形成される第２の信号圧通路２０と、
流量制御スプール１１を切り換えるための信号圧を圧力室１７に供給するように、スプール７に形成されて供給通路２と圧力室１７とを連通させる第３の信号圧通路２３と、を備える。
【００３１】
このとき、上述した流量制御スプール１１を切り換える信号圧を圧力室１７に供給するようにスプール７に形成され、供給通路２と圧力室１７とを連通させる第３の信号圧通路２３を除く構成は、本発明の第１の実施形態に係る流量制御弁の構成と同様であるため、これらの構成および作動についての詳細な説明は省略し、重複する構成要素には同じ図面符号を付する。
【００３２】
以下、添付図面に基づき、本発明の第２の実施形態による建設機械用流量制御弁の動作について詳述する。
【００３３】
図２および図４に示すように、上述したスプール７の切り換えによって供給通路２を介して流量制御スプール１１の第３の通路１６に供給される作動油の流量が設定された流量を超えると、供給通路２の作動油がスプール７に形成された第３の信号圧通路２３を介して圧力室１７に信号圧力として供給されるため、圧力室１７の作動油の圧力が上昇する。
【００３４】
これにより、圧力室１７の圧力が、弁ばね２１の弾性力と背圧室１９に形成される圧力とを合算した圧力よりも相対的に高くなるため、流量制御スプール１１を図中の右側方向に切り換える。したがって、流量制御スプール１１によって第２の通路１３の断面積が狭くなるため、第２の通路１３を介して一方のアクチュエータポート３に供給される作動油の流量を低減することができる。
【００３５】
一方、第２の通路１３の断面積が狭くなり、第２の流量制御通路１５を抜け出る流量が減少するため、第３の通路１６の圧力が上昇する。これにより、第３の通路１６の作動油の一部は流量制御スプール１１に形成された第２の信号圧通路２０を介して背圧室１９に移動する。このとき、弁ばね２１の弾性復元力と背圧室１９に形成される圧力とを合算した圧力が圧力室１７に形成される圧力よりも相対的に高くなるため、流量制御スプール１１を図中の左側方向に移動させる。
【００３６】
これにより、流量制御スプール１１が第２の通路１３の断面積を広げるように切り換わるため、供給通路２を介して供給される作動油は、スプール７の第１および第２の通路１２、１３と、流量制御スプール１１の第１および第２の流量制御通路１４、１５および第３の通路１６を経て、設定された流量分だけ一方のアクチュエータポート３に供給されうる。
【００３７】
図５および図６に示す本発明の第３の実施形態による建設機械用流量制御弁は、
油圧ポンプ（図示せず）から作動油が供給されるポンプ通路１と、ポンプ通路１に並列接続される供給通路２と、ブームシリンダなどの油圧アクチュエータ（図示せず）に接続されるアクチュエータポート３、４とが形成される弁体５と、
弁体５に切り換え自在に内設されるスプールであって、切り換わったときに供給通路２とアクチュエータポート３、４とを連通させて、油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポート３を介して油圧アクチュエータに供給し、油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポート４を介してタンク通路６に戻すスプール７と、を備える建設機械用流量制御弁において、
切り換え時に供給通路２を介して流入する作動油の圧力が設定された圧力よりも高ければ、スプール７内において切り換わって一方のアクチュエータポート３に接続される通路の断面積を固定するように、スプール７内に弁ばね２１によって弾設される流量制御スプール１１と、
供給通路２と連通するようにスプール７に形成される第１の通路１２と、
一方のアクチュエータポート３と連通するようにスプール７に形成され、流量制御スプール１１の切り換えによって通路の断面積が可変する第２の通路１３と、
第１の通路１２と連通するように流量制御スプール１１に形成される第１の流量制御通路１４と、
第２の通路１３と連通するように流量制御スプール１１に形成される第２の流量制御通路１５と、
第１および第２の流量制御通路１４、１５と連通するように流量制御スプール１１に形成される第３の通路１６と、を備える。
【００３８】
また、本発明の第３の実施形態による建設機械用流量制御弁は、上述した第３の通路１６に流入する作動油の圧力が上昇して流量制御スプール１１が切り換わることにより第２の通路１３が閉塞されると、供給通路２を介して第３の通路１６に流入する作動油を一方のアクチュエータポート３に供給するようにスプール７に形成される作動油移動通路２６を備える。
【００３９】
以下、添付図面に基づき、本発明の第３の実施形態に係る建設機械用流量制御弁の動作について詳述する。
【００４０】
図５および図６に示すように、上述したスプール７が、図中の左側方向に切り換わって供給通路２を介して流量制御スプール１１の第３の通路１６に供給される作動油の流量が設定された流量を超えると、第３の通路１６と連通する圧力室１７の圧力が上昇する。
【００４１】
このとき、圧力室１７の圧力が、弁ばね２１の弾性力と背圧室１９の圧力とを合算した圧力よりも相対的に高ければ、流量制御スプール１１は、図中の右側方向に切り換わる（このとき、背圧室１９の作動油の一部は、貫通孔３０を介して一方のアクチュエータポート３に移動する）。すなわち、流量制御スプール１１の切り換えにより第２の通路１３の断面積が狭くなるため、供給通路２から流量制御スプール１１の第３の通路１６に流入した後に第２の流量制御通路１５を抜け出る作動油の量を低減させる。
【００４２】
一方、第３の通路１６の上昇した圧力が設定値を超えて流量制御スプール１１が図中の右側方向にさらに切り換わると、スプール７の第２の通路１３が閉塞状態に変わる。
【００４３】
これにより、第３の通路１６と一方のアクチュエータポート３との間の流路は遮断されるため、第３の通路１６内の作動油は、一方のアクチュエータポート３と連通するようにスプール７に形成された作動油移動通路２６を介して一方のアクチュエータポート３に供給される（すなわち、第３の通路１６から一方のアクチュエータポート３に抜け出る通路は、作動油移動通路２６の断面積として固定される）。
【００４４】
上述した第３の通路１６内の作動油の圧力が設定値以下に下降すると、弁ばね２１の弾性復元力と背圧室１９の圧力とを合算した圧力は、圧力室１７の圧力よりも相対的に高くなるため、流量制御スプール１１は、図中の左側方向に切り換わる。
【００４５】
これにより、流量制御スプール１１の第３の通路１６−第２の流量制御通路１５−一方のアクチュエータポート３間の流路は連通するため、第３の通路１６に流入した作動油は、第２の流量制御通路１５を介して設定された流量分だけ一方のアクチュエータポート３に供給される。
【００４６】
上述したように、本発明の第３の実施形態に係る流量制御弁によれば、供給通路２を介して第３の通路１６に流入する作動油の圧力が設定値を超えると、スプール７に内設された流量制御スプール１１の切り換えによって第２の通路１３が遮断されることになる。これにより、第３の通路１６の作動油が、スプール７に形成された断面積一定の作動油移動通路２６を介して一方のアクチュエータポート３に供給される。
【００４７】
これにより、ポンプ通路１および供給通路２を介して一方のアクチュエータポート３に作動油を供給すると、油圧ポンプおよび油圧アクチュエータの圧力と油圧ポンプの供給流量によらずに供給通路２から一方のアクチュエータポート３への作動油の供給流量が一定になる。
【００４８】
図５および図７に示す本発明の第４の実施形態による建設機械用流量制御弁は、
油圧ポンプ（図示せず）から作動油が供給されるポンプ通路１と、ポンプ通路１に並列接続される供給通路２と、ブームシリンダなどの油圧アクチュエータ（図示せず）に接続されるアクチュエータポート３、４とが形成される弁体５と、
弁体５に切り換え自在に内設されるスプールであって、切り換わったときに供給通路２とアクチュエータポート３、４とを連通させて、油圧ポンプからの作動油を一方のアクチュエータポート３を介して油圧アクチュエータに供給し、油圧アクチュエータから排出される作動油を他方のアクチュエータポート４を介してタンク通路６に戻すスプール７と、を備える建設機械用流量制御弁において、
切り換え時に供給通路２を介して流入する作動油の圧力が設定された圧力よりも高ければ、スプール７内において切り換わって一方のアクチュエータポート３に接続される通路の断面積を固定するように、スプール７内に弁ばね２１によって弾設される流量制御スプール１１と、
供給通路２と連通するようにスプール７に形成される第１の通路１２と、
一方のアクチュエータポート３と連通するようにスプール７に形成され、流量制御スプール１１の切り換えによって通路の断面積が可変する第２の通路１３と、
第１の通路１２と連通するように流量制御スプール１１に形成される第１の流量制御通路１４と、
第２の通路１３と連通するように流量制御スプール１１に形成される第２の流量制御通路１５と、
第１および第２の流量制御通路１４、１５と連通するように流量制御スプール１１に形成される第３の通路１６と、
流量制御スプール１１を切り換えるための信号圧を圧力室１７に供給するように、スプール７に形成されて供給通路２と圧力室１７とを連通させる信号圧通路２７と、を備える。
【００４９】
このとき、上述した流量制御スプール１１を切り換える信号圧を圧力室１７に供給するためにスプール７に形成される、供給通路２と圧力室１７とを連通させる信号圧通路２７と、スプール７に形成される圧力室１７とを除く構成は、本発明の第３の実施形態に係る流量制御弁の構成と同様であるため、これらの構成および作動についての詳細な説明は省略し、重複する構成要素には同じ図面符号を付する。
【００５０】
以下、添付図面に基づき、本発明の第４の実施形態に係る建設機械用流量制御弁の使用例について詳述する。
【００５１】
図５および図７に示すように、上述したスプール７の切り換えによって、供給通路２を通過する作動油は、スプール７の第１の通路１２−流量制御スプール１１の第１の流量制御通路１４をこの順に経て流量制御スプール１１の第３の通路１６に流入する。これと同時に、供給通路２の作動油は、スプール７に形成された信号圧通路２７を介して圧力室１７に流入する。
【００５２】
このとき、供給通路２から流量制御スプール１１の第３の通路１６に流入する作動油の量が設定された流量を超えると、第３の通路１６内の圧力は上昇する。一方、供給通路２から信号圧通路２７を介して圧力室１７に流入する作動油は、流量制御スプール１１を切り換える信号圧として用いられる。
【００５３】
このため、圧力室１７の圧力が弁ばね２１の弾性力と背圧室１９の圧力とを合算した圧力よりも相対的に高いと、流量制御スプール１１は、図中の右側方向に切り換わる（このとき、背圧室１９の作動油の一部は貫通孔３０を介して一方のアクチュエータポート３に移動する）。すなわち、流量制御スプール１１の切り換えによって第２の通路１３が閉塞状態に変わるため、第３の通路１６と一方のアクチュエータポート３との間の流路は遮断される。したがって、第３の通路１６内の作動油は、スプール７に形成された作動油移動通路２６を介して一方のアクチュエータポート３に供給される。
【００５４】
上述した第３の通路１６内の作動油の圧力が設定値以下に下降すると、弁ばね２１の弾性復元力と背圧室１９の圧力とを合算した圧力は、圧力室１７の圧力よりも相対的に高くなる。これにより、流量制御スプール１１は、図中の左側方向に切り換わる。
【００５５】
このため、流量制御スプール１１の第３の通路１６−第２の流量制御通路１５−一方のアクチュエータポート３間の流路は連通するため、第３の通路１６に流入した作動油は、第２の流量制御通路１５を介して、設定された流量分だけ一方のアクチュエータポート３に供給される。
【００５６】
以上述べたように、本発明の第４の実施形態に係る流量制御弁によれば、供給通路２を介して第３の通路１６に流入する作動油の圧力が設定値を超えると、スプール７に内設された流量制御スプール１１の切り換えにより第２の通路１３が遮断される。これにより、第３の通路１６の作動油が、スプール７に形成された断面積一定の作動油移動通路２６を介して一方のアクチュエータポート３に供給される。
【００５７】
これにより、ポンプ通路１および供給通路２を介して一方のアクチュエータポート３に作動油を供給すると、油圧ポンプおよび油圧アクチュエータの圧力と油圧ポンプの供給流量によらずに供給通路２から一方のアクチュエータポート３への作動油の供給流量が一定になる。
【００５８】
上述した構成を有する本発明によれば、スプールの切り換えによってポンプ通路から油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を一定に制御すると、別途の流量制御弁の取り付け空間が不要になるので、コントロールバルブの製作コストを削減することができる。
【００５９】
また、油圧ポンプおよび油圧アクチュエータに発生する圧力と油圧ポンプの供給流量の変化によらずにスプールを通って油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を一定に制御することができるので、建設機械に対する信頼性が高まる。
【符号の説明】
【００６０】
１        ポンプ通路
２        供給通路
３、４    アクチュエータポート
５        弁体
６        タンク通路
７        スプール
１１      流量制御スプール
１２      第１の通路
１３      第２の通路
１４      第１の流量制御通路
１５      第２の流量制御通路
１６      第３の通路
１７      圧力室
１８      第１の信号圧通路
１９      背圧室
２０      第２の信号圧通路
２１      弁ばね
２３      第３の信号圧通路
２６      作動油移動通路
２７      信号圧通路
【図１】
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【図２】
0005764217.tif 000003
【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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