(57)【要約】【課題】油圧アクチュエータの負荷圧の変化に対する再生弁のスプールの動的な安定性を実現できる再生機能付き弁装置の提供。【解決手段】油圧ショベルに設けられ、アームシリンダ６の駆動を制御する方向切換弁１と、この方向切換弁１を介してアームシリンダ６からの戻り油を再生させて当該アームシリンダ６に供給する再生弁３０とを備え、この再生弁３０のスプール３２の小径部３２ｂの外周面に対向させるように、この再生弁３０のスプール３２を付勢するばね３７の力に抗してスプール３２を摺動させる制御圧、例えばアームシリンダ６のボトム側室６ａの負荷圧が導かれる制御室、すなわち第１油室３５を設けた。また、第１油室３５と、ドレン回路４４に連通する第２油室３９との間に位置する再生弁３０のスプール３２の小径部３２ｂの外周面に、スプール３２の摺動に際して抵抗、すなわち摩擦力を与えるシール材４１を設けた。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械に設けられ、油圧アクチュエータの駆動を制御する方向切換弁と、この方向切換弁を介して上記油圧アクチュエータからの戻り油を再生させて当該油圧アクチュエータに供給可能な再生弁とを備えた再生機能付き弁装置において、
上記再生弁のスプールの摺動に際してこのスプールに抵抗を与える抵抗付与手段を備えたことを特徴とする再生機能付き弁装置。
【請求項２】
上記抵抗付与手段が、上記再生弁のスプールの外周面、及びこの外周面に対向する当該再生弁のケーシングの内周面のうちの少なくとも一方に設けたシール材から成ることを特徴とする請求項１記載の再生機能付き弁装置。
【請求項３】
上記再生弁のスプールを、大径部と、この大径部に連設される小径部とを含む段差形状に設定するとともに、
上記小径部の近傍に、上記再生弁のスプールを付勢するばねの力に抗して当該スプールを摺動させる制御圧が導かれる制御室を設けたことを特徴とする請求項２記載の再生機能付き弁装置。
【請求項４】
上記制御室が、上記再生弁のスプールの上記小径部の外周面に対向させるように形成した油室から成ることを特徴とする請求項３記載の再生機能付き弁装置。
【請求項５】
上記制御室が、上記再生弁のスプールの上記小径部の端面に対向させるように形成した油室から成ることを特徴とする請求項３記載の再生機能付き弁装置。
【請求項６】
上記制御室を形成する油室の他に、ドレン回路に連通する別の油室を備え、これらの油室間に上記シール材を配置したことを特徴とする請求項４，５記載の再生機能付き弁装置。
【請求項７】
上記油圧アクチュエータのボトム側室の負荷圧を上記制御室に導く通路を設けたことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の再生機能付き弁装置。
【請求項８】
上記方向切換弁のスプール内に、上記油圧アクチュエータからの戻り油を導く通路を設けたことを特徴とする請求項１記載の再生機能付き弁装置。
【請求項９】
上記再生弁を上記方向切換弁の外部に設けたことを特徴とする請求項１記載の再生機能付き弁装置。
【請求項１０】
上記作業機械が油圧ショベルであることを特徴とする請求項１記載の再生機能付き弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の作業機械に設けられ、油圧アクチュエータの駆動を制御する方向切換弁を備えるとともに、戻り油を油圧アクチュエータに供給可能な再生弁を備えた再生機能付き弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術として、例えば特開平８−３５５０２号公報に記載の弁装置がある。この従来技術は、油圧シリンダの駆動制御をおこなう方向切換弁の内部に、油圧シリンダのロッド側室からの戻り油を増速用圧油として再生させ、この油圧シリンダのボトム側室に供給可能な再生弁を備えたものである。
【０００３】
この再生弁は、摺動可能なスプールと、このスプールの端部に当接するピストンと、このピストンを上述のスプール方向に付勢するばねと、ピストンを移動可能に支持する支持装置等を含んでいる。
【０００４】
油圧シリンダのボトム側室の負荷圧が所定圧より低く、上述のばねの力によってピストンが再生弁のスプール側に付勢されているときは、油圧シリンダのロッド側室からの戻り油が、再生形態となっているこの再生弁を介して油圧シリンダのボトム側室へ、方向切換弁から油圧シリンダのボトム側室に供給される主油圧ポンプの圧油に合流して供給される。すなわち、再生動作が実施される。これにより、油圧シリンダのロッドの伸長動作に際して増速がおこなわれる。
【０００５】
また、油圧シリンダのボトム側室の負荷圧が所定圧以上に高くなって、上述のばねの力に抗してピストンが移動し、このピストンに追従して再生弁のスプールがピストン側に摺動すると、再生弁が再生解除形態となり、油圧シリンダのロッド側室からの戻り油の一部あるいは全部が再生弁を介してタンクに排出され、上述の再生動作が一部解除、あるいは全面的に解除される。
【０００６】
ここで例えば、上述した油圧シリンダが、油圧ショベルに備えられるアームシリンダであって、アームを下方向に回動させるアームクラウドがおこなわれる際、アームの先端に当接されるバケットが空中にあるときは、アームを速く動かすために上述した再生動作が実施される。このときのアームシリンダのボトム側室の負荷圧は比較的低いものとなっている。アームクラウドの途中にバケットが硬い岩石等に当ってアームシリンダのボトム側室の負荷圧が瞬時に高くなると、上述した再生解除動作が実施され、アームの速度が緩められる。このような再生動作、再生解除動作によって作業の能率向上と、ブーム、アーム等のフロント作業機、あるいは各種の部品などの大きなショックによる損傷防止が実現される。
【０００７】
なお、この種の公知技術として、他に例えば特公平４−５７８８１号公報に示されるものがある。この従来技術も再生弁が上述と同様のピストンを含んでいる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術はいずれも、油圧シリンダ、すなわち油圧アクチュエータの負荷圧の変化に応じて再生弁のスプールが変位してしまい、油圧アクチュエータの負荷圧の変化に対する再生弁のスプールの動的な安定性が得られ難い問題がある。つまり、油圧アクチュエータの負荷圧のわずかな変化によっても再生弁のスプールが常に動く。これによって油圧アクチュエータの作動速度が意図に反して変動し、油圧アクチュエータの制御精度が低下し、この油圧アクチュエータを介して実施される作業の能率向上を見込めなくなる懸念がある。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、油圧アクチュエータの負荷圧の変化に対する再生弁のスプールの動的な安定性を実現できる再生機能付き弁装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、作業機械に設けられ、油圧アクチュエータの駆動を制御する方向切換弁と、この方向切換弁を介して上記油圧アクチュエータからの戻り油を再生させて当該油圧アクチュエータに供給可能な再生弁とを備えた再生機能付き弁装置において、上記再生弁のスプールの摺動に際してこのスプールに抵抗を与える抵抗付与手段を備えたことを特徴している。
【００１１】
このように構成した本発明は、再生状態から再生解除への移行に際し、あるいは再生解除状態から再生への移行に際し、再生弁のスプールの摺動に対して抵抗付与手段による摺動規制力を介在させることができる。
【００１２】
再生状態から再生解除への移行に際して、また、再生解除状態から再生への移行に際して、抵抗付与手段を設けない場合に比べて、上述の摺動規制力に相当する力が再生弁のスプールの摺動を規制するために余分に作用する。
【００１３】
したがって、再生状態に保たれているときの油圧アクチュエータの負荷圧の微小変動に際しては、上記した抵抗付与手段による摺動規制力に相当する力だけ、再生弁のスプールに余分に加えられない限りは、この再生弁のスプールは動かない。また、再生解除状態に保たれているときの油圧アクチュエータの負荷圧の微小変動に際しては、上記した摺動規制力に相当する力だけ再生弁のスプールに付与されている力から余分に減じられない限りは、この再生弁のスプールは動かない。すなわち、本発明は、抵抗付与手段によって油圧アクチュエータの微小変動に対して再生弁のスプールが動かない安定状態を作り出すことができ、油圧アクチュエータの負荷圧の変化に対する再生弁のスプールの動的な安定性を実現させることができる。
【００１４】
また本発明は、上記発明において、上記抵抗付与手段が、上記再生弁のスプールの外周面、及びこの外周面に対向する当該再生弁のケーシングの内周面のうちの少なくとも一方に設けたシール材から成ることを特徴としている。
【００１５】
このように構成した本発明は、シール材によって、油圧アクチュエータの負荷圧の変化に対する再生弁のスプールの動的な安定性を実現できるとともに、油の漏れを併せて防止することができる。
【００１６】
また本発明は、上記発明において、上記再生弁のスプールを、大径部と、この大径部に連設される小径部とを含む段差形状に設定するとともに、上記小径部の近傍に、上記再生弁のスプールを付勢するばねの力に抗して当該スプールを摺動させる制御圧が導かれる制御室を設けたことを特徴としている。
【００１７】
このように構成した本発明は、再生弁のスプールの小径部の近傍に設けられる制御室に導かれる制御圧による力がばねの力と、抵抗付与手段による力とを合わせた力よりも小さいときには、再生弁のスプールが再生動作を可能にする再生形態に保持される。これにより油圧アクチュエータからの戻り油が方向切換弁を介して、この油圧アクチュエータに増速用圧油として供給される。また、制御室に導かれる制御圧による力がばねの力と、抵抗付与手段による力とを合わせた力よりも大きくなると、再生弁のスプールが再生解除を可能にする再生解除形態となるように摺動する。これにより、油圧アクチュエータからの戻り油の一部あるいは全部が油圧アクチュエータに供給されなくなり、油圧アクチュエータはそれまでに比べて低速となる。
【００１８】
また本発明は、上記発明において、上記制御室が、上記再生弁のスプールの上記小径部の外周面に対向させるように形成した油室から成ることを特徴としている。
【００１９】
このように構成した本発明は、再生解除に際し制御圧が、再生弁のスプールの小径部の外周面に対向させるように形成した油室に導かれ、これにより再生弁のスプールが再生解除形態となるように摺動する。
【００２０】
また本発明は、上記発明において、上記制御室が、上記再生弁のスプールの上記小径部の端面に対向させるように形成した油室から成ることを特徴としている。
【００２１】
このように構成した本発明は、再生解除に際し制御圧が、再生弁のスプールの端面に対向させるように形成した油室に導かれ、これにより再生弁のスプールが再生解除形態となるように摺動する。
【００２２】
また本発明は、上記発明において、上記制御室を形成する油室の他に、ドレン回路に連通する別の油室を備え、これらの油室間に上記シール材を配置したことを特徴としている。
【００２３】
このように構成した本発明は、高圧が導かれる制御室を形成する油室と、低圧が導かれる別の油室との間にシール材を配置したことから、高圧の油の漏れの防止に有効である。
【００２４】
また本発明は、上記発明において、上記油圧アクチュエータのボトム側室の負荷圧を上記制御室に導く通路を設けたことを特徴としている。
【００２５】
このように構成した本発明は、通路を介して制御室に導かれる油圧アクチユエータのボトム側室の負荷圧による力がばねの力と、抵抗付与手段による力とを合わせたよりも小さいときには、再生弁のスプールが再生形態に保持される。また、制御室に導かれる油圧アクチュエータのボトム側室の負荷圧による力がばねの力と、抵抗付与手段による力とを合わせた力よりも大きくなると、再生弁のスプールが再生解除形態となるように摺動する。
【００２６】
また本発明は、上記発明において、上記方向切換弁のスプール内に、上記油圧アクチュエータからの戻り油を導く通路を設けたことを特徴としている。
【００２７】
このように構成した本発明は、再生弁のスプールが再生形態に保持されているときには、油圧アクチュエータからの戻り油が、方向切換弁のスプール内に設けた通路を経て増速用圧油として油圧アクチュエータに供給される。
【００２８】
また本発明は、上記発明において、上記再生弁を上記方向切換弁の外部に設けたことを特徴としている。
【００２９】
このように構成した本発明は、方向切換弁の構造の複雑化を抑制できる。
【００３０】
また本発明は、上記発明において、上記作業機械が油圧ショベルから成ることを特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下，本発明に係る再生機能付き弁装置の実施形態を図に基づいて説明する。
【００３２】
図１は本発明の再生機能付き弁装置の第１実施形態を示す断面図、図２は図１の再生弁部分の拡大図である。
【００３３】
これらの図１，２に示すように、本発明の第１実施形態は、作業機械例えば油圧ショベルに設けられるもので、油圧アクチュエータ例えばアームシリンダ６の駆動を制御する方向切換弁１と、この方向切換弁１を介してアームシリンダ６からの戻り油を再生させてアームシリンダ６に再び供給可能な再生弁３０とを含んでいる。
【００３４】
図１に示すように、方向切換弁１は、ケーシング２内に摺動自在な方向切換弁スプール３を有している。この方向切換弁スプール３は、パイロットポート４に与えられるパイロット圧により同図１の左方向に摺動し、パイロットポート５に与えられるパイロット圧により同図１の右方向に摺動する。また、パイロットポート４，５にパイロット圧が導かれなくなると、ばね２４の力により中立位置に復帰する。
【００３５】
この方向切換弁１のケーシング２内には、アームシリンダ６のボトム側室６ａに主管路７を介して接続されるシリンダポート８と、アームシリンダ６のロッド側室６ｂに主管路９を介して接続されるシリンダポート１０とを有する。
【００３６】
また、アームシリンダ６を駆動する圧油を供給する主油圧ポンプ２５からの当該圧油を導くブリッジ通路１１，１６を有する。これらのブリッジ通路１１，１６中には、それぞれ逆止弁１３，１７を配置してある。
【００３７】
方向切換弁スプール３には、この方向切換弁スプール３が同図１の左方向に摺動したときに、ケーシング２のブリッジ通路１１と、シリンダポート８に連通する通路１４とを連通可能にさせる切り欠き１８を設けてある。また、方向切換弁スプール３が同図１の右方向に摺動したときに、ケーシング２のブリッジ通路１６と、シリンダポート１０に連通する通路１４ａとを連通可能にさせる切り欠き１８ａを設けてある。
【００３８】
さらに、この方向切換弁スプール３には、外周面に開口し、ケーシング２の通路１５に連通する穴２０と、この穴２０に連通し、方向切換弁スプール３の軸心に沿うように延設され、アームシリンダ６のロッド側室６ｂからの戻り油を導くことが可能な通路２１と、この通路２１に設けた逆止弁２２と、この逆止弁２２の作動時に通路２１とブリッジ通路１１とを連通させる穴２３とを設けてある。また、この方向切換弁スプール３が同図１の左方向に摺動したときにケーシング２の通路１４ａと通路１５とを連通可能にさせる切り欠き１９を設けてある。
【００３９】
再生弁３０は、例えば方向切換弁１の外部に設けてある。すなわち、方向切換弁１のケーシング２に連設させて再生弁３０のケーシング３１を設けてある。
【００４０】
この再生弁３０のケーシング３１には、前述した通路１５の他に、方向切換弁１のケーシング２のブリッジ通路１６に連通する通路３４を設けてある。
【００４１】
再生弁３０は図２にも示すように、大径部３２ａと、この大径部３２ａに連設される小径部３２ｂとを含む段差形状に設定した再生弁スプール３２を有する。大径部３２ａと小径部３２ｂとの接続部分に段差部３２ｃが形成されている。
【００４２】
この再生弁スプール３２は、ばね室３６に収納したばね３７によって同図２の左方向に向って付勢されるようになっている。ばね室３６は、ドレン回路４４を介してタンク１２に連通させてある。
【００４３】
この再生弁スプール３２の小径部３２ｂの近傍のケーシング３１部分に、例えば小径部３２ｂの外周面に対向させるようにして、前述した通路３４に連通する制御室、すなわち第１油室３５を設けてある。また、小径部３２ｂの端部付近に第２油室３９を設けてある。
【００４４】
上述した第１油室３５に導かれる制御圧による力が、ばね３７による力と、後述の抵抗付与手段による力とを合わせた力よりも大きくなると、再生弁スプール３２が同図２の右方向に摺動する。このときの制御圧として、例えばアームシリンダ６のボトム側室６ａの負荷圧（厳密にはブリッジ通路１６の圧力）を用いるようにしてある。
【００４５】
さらに、再生弁スプール３２には、その軸心に沿うように延設され、第２油室３９とばね室３６とを連通させる通路４０を設けてある。この通路４０は、ばね室３６に連通しケーシング３１に形成した管路４０ａに連通し、再生弁スプール３２の摺動方向に垂直に設けた管路４０ｂと、この管路４０ｂに連通し、再生弁スプール３２の摺動方向に設けた管路４０ｃと、この管路４０ｃと第２油室３９とに連通し、再生弁スプール３２に垂直に設けた管路４０ｄとを含む構成にしてある。
【００４６】
また、この再生弁スプール３２には、当該再生弁スプール３２が、同図２の右方向に摺動したとき、前述した通路１５と、ケーシング３１に設けた排出通路３３とを連通させる切り欠き３８を設けてある。
【００４７】
また、この第１実施形態は、再生弁スプール３２の摺動に際して抵抗を与える上述の抵抗付与手段、例えばシール材４１を、第１油室３５と第２油室３９との間に位置する小径部３２ｂの外周面、及びこの外周面に対向するケーシング３１の内周面のうちの少なくとも一方、例えば小径部３２ｂの外周面に装着させてある。
【００４８】
このように構成した第１実施形態の動作は以下のとおりである。
【００４９】
［完全再生］
アームシリンダ６のロッドを伸長させておこなわれるアームクラウドの実施に際して、アームシリンダ６の図示しない操作装置を操作すると、図１に示すパイロットポート４にパイロット圧が与えられる。これにより、方向切換弁スプール３は同図１の左方向に摺動し、切り欠き１８を介してブリッジ通路１１と通路１４とが連通し、切り欠き１９を介して通路１４ａと通路１５とが連通する。
【００５０】
これにより、主油圧ポンプ２５の圧油が逆止弁１３、ブリッジ通路１１、切り欠き１８、通路１４、シリンダポート８を経て主管路７に導かれ、アームシリンダ６のボトム側室６ａに供給される。このとき、上述した主油圧ポンプ２５の圧油が逆止弁１７、ブリッジ通路１６、通路３４を介して再生弁３０の第１油室３５に導かれる。
【００５１】
今仮に、この第１油室３５に導かれる圧油の圧力、すなわちブリッジ通路１６の圧力である制御圧が所定圧より低いものとすると、第１油室３５に与えられる圧力による力よりもばね３７による力と、シール材４１による摩擦力とを合わせた力の方が大きくなり、図１，２に示す状態に再生弁スプール３２が保持される。このとき、図２に示す切り欠き３８と排出通路３３とは例えば遮断された状態になっている。
【００５２】
また、アームシリンダ６のロッド側室６ｂからの戻り油は、主管路９からシリンダポート１０に導かれ、さらに通路１４ａ、方向切換弁スプール３の切り欠き１９、通路１５を経て再生弁スプール３２の切り欠き３８部分に与えられる。上述のように、この切り欠き３８と排出通路３３とが今は遮断されていることから、通路１５に導かれている戻り油が、方向切換弁スプール３の穴２０、通路２１を経て逆止弁２２を押し開き、穴２３を経てブリッジ通路１１に導かれる。
【００５３】
すなわち、アームシリンダ６のロッド側室６ｂからの戻り油が増速用圧油として再生されて、主油圧ポンプ２５から供給される圧油に合流する。この合流した圧油が上述のようにアームシリンダ６のボトム側室６ａに供給される。したがって、このアームシリンダ６が増速し、比較的速い動作のアームクラウドが実施される。
【００５４】
［再生完全解除］
何らかの理由により、ブリッジ通路１６の圧力が所定圧以上に、しかも十分に高くなり、ブリッジ通路１６、通路３４を経て再生弁３０の第１油室３５に与えられる制御圧による力がばね３７の力と、シール材４１による摩擦力とを合わせた力よりも大きくなると、再生弁スプール３２が図１，２の右方向に摺動する。これによって、図１，２に示す再生弁スプール３２の大きな開口を形成する切り欠き３８を介して通路１５と排出通路３３とが連通する。
【００５５】
なお、このときの再生弁スプール３２の摺動に際し、ばね室３６の油がドレン回路４４を介してタンク１２に導かれるとともに、再生弁スプール３２の通路４０を介して、すなわち管路４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを経て第２油室３９にばね室３６の油が導かれる。
【００５６】
上述のように、再生弁スプール３２の切り欠き３８を介して通路１５と排出通路３３とが連通することにより、アームシリンダ６のロッド側室６ｂからの戻り油が、主管路９、シリンダポート１０、通路１４ａ、方向切換弁スプール３の切り欠き１９、通路１５、再生弁スプール３２の切り欠き３８、排出通路３３を経てタンク１２に戻される。したがって、例えば方向切換弁スプール３の通路２１側へは上述の戻り油は導かれなくなり、再生が完全に解除される。これにより、アームシリンダ６の作動速度がそれまでに比べて低速となる。
【００５７】
［一部再生］
なお、再生弁スプール３２の第１油室３５に与えられる制御圧が所定圧以上であるものの、比較的高くなく、このため再生弁スプール３２の切り欠き３８が排出通路３２に開口したときの開口量が小さい場合には、通路１５に導かれる戻り油のうちの一部が、方向切換弁スプール３の通路２１、逆止弁２２を経て増速用圧油として再生される。残りの戻り油が再生弁スプール３２の切り欠き３８、排出通路３３を経てタンク１２に戻される。
【００５８】
したがってこの場合には、アームシリンダ６の作動速度は、前述の完全再生のときに比べれば遅くなるものの、アームシリンダ６からの戻り油の一部が再生されるので、アームクラウドの増速を実現できる。すなわち、アームクラウドの増速に際し、ブリッジ通路１６の圧力の大きさに応じて変化する作動速度に制御可能となっている。
【００５９】
［再生完全解除から再生へ］
また、前述のように完全に再生が解除されている状態から、ブリッジ通路１６の圧力が所定圧よりも低くなり、ばね３７による力と、シール材４１による摩擦力とを合わせた力が大きくなると、右方向に摺動していた再生弁スプール３２が、今度は左方向に摺動する。これによって、再生弁スプール３２の切り欠き３８の排出通路３３に対する開口量が小さくなって上述した一部再生へと移行する。あるいは、切り欠き３８と排出通路３３とが遮断されて上述した完全再生へと移行する。
【００６０】
なお、このときの再生弁スプール３２の摺動に際し、第２油室３９の油が通路４０、ばね室３６、ドレン回路４４を介してタンク１２に戻される。
【００６１】
［シール材４１に関係する再生弁スプール３２の動作］
図３はシール材４１を備えた図２に示す再生弁３０の動作特性と、シール材４１を備えない場合の再生弁３０の動作特性を比較して示す図で、（ａ）図はブリッジ通路１６の圧力の変化に伴う再生弁スプール３２の摺動開始点及び摺動終了点を示す図、（ｂ）図は（ａ）図に示す再生弁スプール３２の摺動開始点、摺動終了点に関連させて描いた再生弁スプール３２の時間の経過に対する変位を示す図、（ｃ）図は（ａ）図に示すブリッジ通路１６の圧力の変化と、再生弁スプール３２の変位との関係を示す図である。
【００６２】
仮にシール材４１を備えないとした場合には、図３の（ａ）図の再生解除・摺動開始点Ｆ１に示すように、再生解除に際しては、ブリッジ通路１６の圧力Ｐがばね３７の設定力に相応する比較的低いＰ１のときに、図２に示す再生弁スプール３２が同図２の右方向への摺動を開始する。ブリッジ通路１６の圧力ＰがＰ２まで高くなったときに、再生解除・摺動終了点Ｆ２に示すように、再生弁スプール３２の同図２の右方向への摺動が終了する。
【００６３】
再生解除・摺動開始点Ｆ１から再生解除・摺動終了点Ｆ２の例えば中間位置にあっては、上述の一部の再生の解除、すなわち一部再生が実施され、再生解除・摺動終了点Ｆ２付近に至ると完全再生の解除へと移行する。
【００６４】
また、再生に際しては、ブリッジ通路１６の圧力Ｐが上述のＰ２のときに、再生・摺動開始点Ｆ３に示すように、図２に示す再生弁スプール３２が左方向への摺動を開始する。ブリッジ通路１６の圧力ＰがＰ１まで低くなったときに、再生・摺動終了点Ｆ４に示すように、再生弁スプール３２の左方向への摺動が終了する。
【００６５】
このときも、再生・摺動開始点Ｆ３から再生・摺動終了点Ｆ４の例えば中間位置にあっては、上述の一部再生が実施され、再生・摺動終了点Ｆ４付近に至ると完全な再生へと移行する。
【００６６】
上述した摺動動作における再生弁スプール３２の変位ｘは、同図３の（ｂ）図の破線で示したものとなる。
【００６７】
また、ブリッジ通路１６の圧力Ｐの変化に対する再生弁スプール３２の変位ｘは、同図３の（ｃ）図の破線で示したものとなる。
【００６８】
この（ｃ）図の破線で示すように、シール材４１を設けない場合には、ブリッジ通路１６の圧力Ｐの変化に応じて再生弁スプール４１の変位ｘが変動する。すなわち、再生弁スプール３２の変位ｘはばね３７の力のみに依存し、ブリッジ通路１６の圧力Ｐの変化に対する再生弁スプール４１の動的な安定性が得られ難い。アームクラウド動作にあっては、ブリッジ通路１６の圧力Ｐのわずかな変化は頻繁に生じ得る。したがって、ブリッジ通路１６の圧力Ｐのわずかな変化によっても再生弁スプール４１が常に動き、アームシリンダ６の作動速度が意図に反して変動しやすい。
【００６９】
本発明の第１実施形態は、シール材４１を設けたことにより、ブリッジ通路１６の圧力Ｐのわずかな変化に対しては、再生弁スプール４１が変位せず、これによりアームクラウド時のボトム側室６ａの負荷圧の微小変化に対するアームシリンダ６の作動速度の安定維持を実現できるものである。すなわち、ブリッジ通路１６の圧力Ｐの変化に対する再生弁スプール４１の動的な安定性を確保できるものである。
【００７０】
図２に示すように、シール材４１を備えた第１実施形態では、シール材４１が再生弁スプール３２の摺動時の抵抗となることにより、再生解除に際しては、図３の（ａ）図に示すように、ブリッジ通路１６の圧力ＰがＰ１よりも高いＰ３のときに再生解除・摺動開始点Ｆ５が形成され、Ｐ２よりも高いＰ４のときに再生解除・摺動終了点Ｆ６が形成される。
【００７１】
また、再生に際しては、ブリッジ通路１６の圧力ＰがＰ２よりも低いＰ５のときに再生・摺動開始点Ｆ７が形成され、Ｐ１よりも低いＰ６のときに再生・摺動終了点Ｆ８が形成される。
【００７２】
このときの第１実施形態における再生弁スプール３２の変位ｘは、同図３の（ｂ）図の実線で示したものとなる。すなわち再生、再生解除のいずれに際しても、上述したシール材４１を設けない場合に比べて、時間ｔ１，ｔ２の遅れをもって再生弁スプール３２が摺動する。
【００７３】
この結果、ブリッジ通路１６の圧力Ｐの変化に対する再生弁スプール３２の変位ｘは、同図３の（ｃ）図の実線で示したものとなる。
【００７４】
この図３の（ｃ）図に示すように、再生が完全に解除されるブリッジ通路１６の圧力Ｐ４と、再生が完全に解除された状態から再生が始まるときのブリッジ通路１６の圧力Ｐ５との間に、不感帯を形成する圧力の領域ＰＳを存在させることができる。したがって、アームシリンダ６のボトム側室６ａの負荷圧が、Ｐ４とＰ５の間において変動する限りにあっては、また、アームシリンダ６のボトム側室６ａの負荷圧が、Ｐ６とＰ３の間において変動する限りにあっては、再生弁スプール３２は摺動せず、これにより再生弁スプール３２の動的な安定性を実現できる。すなわち、ブリッジ通路１６の圧力Ｐの微小変動に対するアームシリンダ６の作動速度の安定維持を実現できる。
【００７５】
上述のように構成した第１実施形態にあっては、再生弁３０が、ピストン、このピストンを付勢するばね、ピストンの支持装置等の小部品を必要とすることなく、再生弁スプール３２の小径部３２ｂ部分に与える制御圧の大きさに応じて所望の再生、及び再生解除を実現でき、構造が簡単で、部品点数を少なくすることができる。これにより製作費を安くすることができる。また、組み込み作業が簡単になり、製作工数を低減できる。したがって、これによっても製作費を安くすることができる。また、ピストン等の脱落による再生弁スプール３２への噛み込みを生じる懸念がなく、このような噛み込みによる作動不良を生じることがない。
【００７６】
また、シール材４１を設けたことにより、ブリッジ通路１６の圧力Ｐの微小変化に対する再生弁スプール３２の動的な安定性を実現できる。これにより、優れた再生性能、及び再生解除性能が得られ、精度の高いアームクラウド制御を実現でき、作業の能率向上に貢献する。
【００７７】
さらに、このシール材４１により、高圧となる第１油室３５から低圧となる第２油室３９方向への油の漏れを抑制でき、このような油の漏れに伴うエネルギロスを少なくすることができる。また、第１油室３５から第２油室３９方向への油の漏れが多い場合、通路４０やドレン回路４４の寸法により、第２油室３９にある中間的な圧力がこもる可能性がある。中間的な圧力がこもると再生弁スプール３２は再生解除方向に移動する傾向となり、意図した再生流量が得られず、精度の高いアームクラウド制御を実現できないことがある。シール材４１を設ければ、このような漏れによる不具合を回避することができる。
【００７８】
また、再生弁３０を方向切換弁１の外部、すなわちケーシング２とは別体のケーシング３１内に設けてあることから、方向切換弁１の構造の複雑化を抑制でき、製作が容易である。
【００７９】
図４は本発明の第２実施形態を示す断面図、図５は図４の再生弁部分の拡大図である。
【００８０】
この第２実施形態は、方向切換弁１のケーシング２に設けられるブリッジ通路１１が連通可能な通路１４ａに連通する通路４５を、再生弁３０のケーシング３１内に設け、この通路４５を再生弁スプール３２の小径部３２ｂの近傍の第１油室３５に連通させた構成にしてある。
【００８１】
その他の構成は、例えば前述した第１実施形態と同等である。
【００８２】
このように構成した第２実施形態の場合には、アームシリンダ６のボトム側室６ａの負荷圧が制御圧として通路４５を介して再生弁３０の第１油室３５に与えられ、その制御圧による力がばね３７による力と、シール材４１による摩擦力とを合わせた力よりも小さいときには、再生状態に再生弁スプール３２が保持され、制御圧による力がばね３７による力と、シール材４１による摩擦力とを合わせた力よりも大きくなると、再生弁スプール３２が摺動して、一部再生の状態、あるいは再生完全解除の状態になる。また、第１油室３５と第２油室３９との間に、摩擦力すなわち抵抗を付与するシール材４１を設けてあるので、アームシリンダ６のボトム側室６ａの負荷圧Ｐの微小変化に対する再生弁スプール３２の動的な安定性を実現でき、前述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００８３】
なお、上記各実施形態にあっては、再生弁スプール３２の小径部３２ｂの外周面に対向するように、制御圧を導く第１油室３５を設け、小径部３２ｂの端部付近にドレン回路４４に連通する第２油室３９を設けた構成にしてあるが、本発明は、このように構成することには限られず、再生弁スプール３２の小径部３２ｂの端面に対向するように制御圧を導く第１油室３５を設け、小径部３２ｂの外周面に対向するように、ドレン回路４４に連通する第２油室３９を設ける構成にしてもよい。
【００８４】
また上記では、再生弁３０を方向切換弁１の外部、すなわちケーシング２とは別体のケーシング３１内に設けてあるが、製作の煩雑さを考慮しなければ、再生弁３０を方向切換弁１の内部に組み込んだ構成にしてもよい。
【００８５】
また上記では、再生弁３０の第１油室３５と第２油室３９との間に位置する再生弁スプール３２の小径部３２ｂ部分に、再生弁スプール３２の摺動に際し抵抗を与える抵抗付与手段を構成するシール材４１を設けてあるが、このシール材４１を設ける位置は上記の位置には限られない。例えば、図２，４の第１油室３５と通路１５との間に位置する再生弁スプール３２の大径部３２ａの部分４２にシール材４１を設ける構成にしてもよく、また、排出通路３３とばね室３６との間に位置する再生弁スプール３２の部分４３にシール材４１を設ける構成にしてもよい。
【００８６】
また、シール材４１は、弾性部材であってもよく、合成樹脂部材であってもよい。
【００８７】
上記では、シール材４１を再生弁スプール３２の外周面に装着させてあるが、再生弁スプール３２の外周面に対向するケーシング３１の内周面に装着させる構成にしてもよい。
【００８８】
油の漏れに対する懸念が少ない場合などにあっては、シール材４１に代えて油の通過を許容させる抵抗体を、再生弁スプール３２の摺動に際し抵抗を与える抵抗付与手段として設ける構成にしてもよい。
【００８９】
さらに、上記各実施形態では、前述した特開平８−３５５０２号公報等に示されるような再生弁のスプールに当接するピストンを備えていないが、このようなピストンを有するものに適用させてもよい。その場合、上述した各実施形態に備えられるシール材４１すなわち抵抗付与手段を、再生弁のスプール部分に設けた構成にしてもよく、また、ピストンの外周面、あるいはこの外周面に対向するピストン支持装置の内周面に抵抗付与手段を設けた構成にしてもよい。
【００９０】
また、適用される作業機械は上述した油圧ショベルに限られない。クレーン作業機等であってもよい。
【００９１】
また、油圧ショベルに備える場合でも、適用される油圧アクチュエータは上述したアームシリンダ６に限られず、バケットシリンダ、ブームシリンダ等であってもよい。
【００９２】
【発明の効果】
本発明によれば、再生弁のスプールの摺動に際して抵抗を与える抵抗付与手段を備えた構成にしてあることから、油圧アクチュエータの負荷圧の変化に対する再生弁のスプールの動的な安定性を実現でき、従来に比べて優れた再生性能、及び再生解除性能が得られ、精度の高い油圧アクチュエータ制御を実現でき、作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の再生機能付き弁装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の再生弁部分の拡大図である。
【図３】シール材を備えた図２に示す再生弁の動作特性と、シール材を備えない場合の再生弁の動作特性を比較して示す図で、（ａ）図はアームシリンダのボトム側室の負荷圧（ブリッジ通路の圧力）の変化に伴う再生弁スプールの摺動開始点及び摺動終了点を示す図、（ｂ）図は（ａ）図に示す再生弁スプールの摺動開始点、摺動終了点に関連させて描いた再生弁スプールの時間の経過に対する変位を示す図、（ｃ）図は（ａ）図に示すアームシリンダのボトム側室の負荷圧（ブリッジ通路の圧力）の変化と、再生弁スプールの変位との関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図５】図４の再生弁部分の拡大図である。
【符号の説明】
１　　方向切換弁
２　　ケーシング
３　　方向切換弁スプール
４　　パイロットポート
５　　パイロットポート
６　　アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
６ａ　ボトム側室
６ｂ　ロッド側室
７　　主管路
８　　シリンダポート
９　　主管路
１０　シリンダポート
１１　ブリッジ通路
１２　タンク
１４　　通路
１４ａ　通路
１５　　通路
１６　　ブリッジ通路
１８　　切り欠き
１９　　切り欠き
２０　　穴
２１　　通路
２２　　逆止弁
２３　　穴
２５　　主油圧ポンプ
３０　　再生弁
３１　　ケーシング
３２　　再生弁スプール
３２ａ　大径部
３２ｂ　小径部
３２ｃ　段差部
３３　　排出通路
３４　　通路
３５　　第１油室（制御室）
３６　　ばね室
３７　　ばね
３８　　切り欠き
３９　　第２油室
４０　　通路
４１　　シール材（抵抗付与手段）
４４　　ドレン回路
４５　　通路
【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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