(57)【要約】【課題】ケーシングに対してシート弁体が接触する際の衝撃に起因するケーシングおよびシート弁体の破損、磨耗および変形等の損傷を低減することができる制御弁装置の提供。【解決手段】背圧室を第１背圧室１０と第２背圧室１１とから構成し、第１背圧室１０と入口室６とを、可変絞り２１を含む流路１６により連絡し、第１背圧室１０と出口室７の間に連絡路２５を設ける。また、第１背圧室１０と第２背圧室１１の間を連絡する連絡手段と、第１背圧室１０と第２背圧室１１の間における作動油の流れに対して抵抗を与える絞り手段とを兼ねるよう隙間２２を形成した。【選択図】図１
2005344855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに形成される弁室と、この弁室に摺動可能に設けられるシート弁体と、前記弁室の一端側に設けられる開口部と、この開口部の縁に形成され前記シート弁体が接触・離反する弁座と、前記開口部に面し、前記弁室の外部から前記弁室へ作動流体を導入するとともに前記弁座に対して離れる方向の圧力を前記シート弁体に与える入口室と、前記開口部に面し、前記シート弁体が前記弁座に対して離れたときに前記入口室内の作動流体を外部へ導出するとともに前記弁座に対して離れる方向の圧力を前記シート弁体に与える出口室と、前記弁室の他端側に設けられ、前記入口室内の圧力および前記出口室内の圧力に対抗する圧力を前記シート弁体に与える背圧室と、前記入口室と前記背圧室とを連絡する流路と、この流路において作動流体の流れに対して抵抗を与えるとともに、前記弁座に対して離れる方向への前記シート弁体の移動に伴って前記抵抗を減少させ、前記弁座に対して近づく方向への前記シート弁体の移動に伴って前記抵抗を増大させる可変絞りと、前記背圧室と前記出口室とを連絡する連絡路と、この連絡路に設けられる別の弁室と、この別の弁室内に摺動可能に設けられ、前記連絡路を開閉する別の弁体とを備える制御弁装置において、
前記背圧室が、前記シート弁体の外周側に形成される第１背圧室と、前記シート弁体の他端面に面する第２背圧室とからなり、
前記流路が、前記第１背圧室と前記入口室の間に設けられ、
前記連絡路が、前記第１背圧室と前記出口室の間に設けられ、
前記第１背圧室と前記第２背圧室の間を連絡する連絡手段と、
この連絡手段に設けられ、前記第１背圧室から前記第２背圧室への作動流体の流れ、および、前記第２背圧室から前記第１背圧室への作動流体の流れの少なくとも一方に対して抵抗を与える絞り手段とを備えることを特徴とする制御弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の発明において、
前記連絡手段および前記絞り手段が、前記シート弁体の摺動部と、この摺動部が摺動する前記弁室の摺動壁の間に形成される隙間からなることを特徴とする制御弁装置。
【請求項３】
請求項１記載の発明において、
前記連絡手段および前記絞り手段が、前記シート弁体に設けられる孔からなることを特徴とする制御弁装置。
【請求項４】
請求項１記載の発明において、
前記連絡手段が、前記ケーシングに設けられる通路からなり、前記絞り手段がこの通路に設けられる固定絞りからなることを特徴とする制御弁装置。
【請求項５】
請求項１記載の発明において、
前記絞り手段が、前記弁座に対して近づく方向への前記シート弁体の移動に伴って、前記第１背圧室から前記第２背圧室へ導かれる作動流体の流れに対する抵抗を増大させる可変絞りからなることを特徴とする制御弁装置。
【請求項６】
請求項１記載の発明において、
前記絞り手段が、前記弁座に対して離れる方向への前記シート弁体の移動に伴って、前記第２背圧室から前記第１背圧室へ導かれる作動流体の流れに対する抵抗を増大させる可変絞りからなることを特徴とする制御弁装置。
【請求項７】
請求項１記載の発明において、
前記連絡手段が複数の通路からなり、前記絞り手段が前記複数の通路のそれぞれに設けられる絞りからなることを特徴とする制御弁装置。
【請求項８】
請求項１記載の発明において、
前記第１背圧室内の圧力を受ける受圧面の面積が、前記出口室内の圧力を受ける受圧面の面積以下であることを特徴とする制御弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入口室から出口室へ導かれる作動流体の流量を制御するためのシート弁と、このシート弁の背圧室内の圧力を制御する別の弁とを備える制御弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の制御弁装置は、ケーシングに形成される弁室と、この弁室に摺動可能に設けられるシート弁体と、弁室の一端側に設けられる開口部と、この開口部の縁に形成されシート弁体が接触・離反する弁座とを備えている。また、開口部に面し、弁室の外部から弁室へ作動流体を導入するとともに弁座に対して離れる方向の圧力をシート弁体に与える入口室と、開口部に面し、シート弁体が弁座に対して離れたときに入口室内の作動流体を外部へ導出するとともに弁座に対して離れる方向の圧力をシート弁体に与える出口室とを備えている。また、弁室の他端側に設けられ、入口室内の圧力および出口室内の圧力に対抗する圧力をシート弁体に与える背圧室と、入口室と背圧室とを連絡する流路と、この流路において作動流体の流れに対して抵抗を与えるとともに、弁座に対して離れる方向へのシート弁体の移動に伴って抵抗を減少させる可変絞りを備えている。また、背圧室と出口室とを連絡する連絡路と、この連絡路に設けられる別の弁室と、この別の弁室内に摺動可能に設けられ、連絡路を開閉する別の弁体とを備えている。
【特許文献１】特公平４−２７４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の制御弁装置において、シート弁体は入口室と出口室の間を閉じるときに弁座に接触し、入口室と出口室の間の開口面積を最大にするときに背圧室の端面に接触する。シート弁体のケーシング（弁座、背圧室の端面）に対して接触する際の衝撃は、シート弁体やケーシングの破損、磨耗および変形等の損傷を招く。
【０００４】
また、入口室を流体シリンダのボトム室に接続し、出口室を同流体シリンダのロッド室に接続して、作動流体の逆流を防止する方向制御（ロードチェック）を行った場合、弁座に近づく方向へのシート弁体の移動速度は、別の弁体が連絡路を閉じたときのシート弁体の移動速度よりも速いので、シート弁体が弁座に接触したときの衝撃が大きい。このため、ロードチェックが行われたときは、シート弁体やケーシングの破損、磨耗および変形等の損傷を特に招きやすい。
【０００５】
そして、シート弁体やケーシングの破損、磨耗および変形は、制御弁装置の寿命を縮め、破損により生じた破片や磨耗により生じた磨耗粉は、制御弁装置に接続される他の油圧機器の故障の原因になる。
【０００６】
本発明は、前述の実状を考慮してなされたものであって、その目的は、ケーシングに対してシート弁体が接触する際の衝撃に起因するシート弁体やケーシングの破損、磨耗および変形等の損傷を低減することができる制御弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的を達成するために、本発明は、次の〔１〕〜〔８〕のように構成した。
【０００８】
〔１〕本発明は、ケーシングに形成される弁室と、この弁室に摺動可能に設けられるシート弁体と、前記弁室の一端側に設けられる開口部と、この開口部の縁に形成され前記シート弁体が接触・離反する弁座と、前記開口部に面し、前記弁室の外部から前記弁室へ作動流体を導入するとともに前記弁座に対して離れる方向の圧力を前記シート弁体に与える入口室と、前記開口部に面し、前記シート弁体が前記弁座に対して離れたときに前記入口室内の作動流体を外部へ導出するとともに前記弁座に対して離れる方向の圧力を前記シート弁体に与える出口室と、前記弁室の他端側に設けられ、前記入口室内の圧力および前記出口室内の圧力に対抗する背圧を前記シート弁体に与える背圧室と、前記入口室と前記背圧室とを連絡する流路と、この流路において作動流体の流れに対して抵抗を与えるとともに、前記弁座に対して離れる方向への前記シート弁体の移動に伴って前記抵抗を減少させる可変絞りと、前記背圧室と前記出口室とを連絡する連絡路と、この連絡路に設けられる別の弁室と、この別の弁室内に摺動可能に設けられ、前記連絡路を開閉する別の弁体とを備える制御弁装置において、前記背圧室が、前記シート弁体の外周側に形成される第１背圧室と、前記シート弁体の他端面に面する第２背圧室とからなり、前記流路が、前記第１背圧室と前記入口室の間に設けられ、前記連絡路が、前記第１背圧室と前記出口室の間に設けられ、前記第１背圧室と前記第２背圧室の間を連絡する連絡手段と、この連絡手段に設けられ、前記第１背圧室から前記第２背圧室への作動流体の流れ、および、前記第２背圧室から前記第１背圧室への作動流体の流れの少なくとも一方に対して抵抗を与える絞り手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このように構成した本発明では、連絡手段が第１背圧室から第２背圧室へ作動流体を導く際、および、連絡手段が第２背圧室から第１背圧室へ作動流体を導く際の、少なくとも一方において、絞り手段が作動流体の流れに対して抵抗を与える。これにより、弁座に対して離れる方向へのシート弁体の移動速度、および、弁座に対して近づく方向へのシート弁体の移動速度の少なくとも一方を制限できる。したがって、第２背圧室の端面にシート弁体が接触する際の衝撃、および、弁座に対してシート弁体が接触する際の衝撃の、少なくとも一方を緩和することができ、ケーシングに対してシート弁体が接触する際の衝撃に起因するシート弁体やケーシングの破損、磨耗および変形等の損傷を低減することができる。
【００１０】
〔２〕本発明は、〔１〕記載の発明において、前記連絡手段および前記絞り手段が、前記シート弁体の摺動部と、この摺動部が摺動する前記弁室の摺動壁の間に形成される隙間からなることを特徴とする。
【００１１】
〔３〕本発明は、〔１〕記載の発明において、前記連絡手段および前記絞り手段が、前記シート弁体に設けられる孔からなることを特徴とする。
【００１２】
〔４〕本発明は、〔１〕記載の発明において、前記連絡手段が、前記ケーシングに設けられる通路からなり、前記絞り手段がこの通路に設けられる固定絞りからなることを特徴とする。
【００１３】
〔５〕本発明は、〔１〕記載の発明において、前記絞り手段が、前記弁座に対して近づく方向への前記シート弁体の移動に伴って、前記第１背圧室から前記第２背圧室へ導かれる作動流体の流れに対する抵抗を増大させる可変絞りからなることを特徴とする。
【００１４】
〔６〕本発明は、〔１〕記載の発明において、前記絞り手段が、前記弁座に対して離れる方向への前記シート弁体の移動に伴って、前記第１背圧室から前記第２背圧室へ導かれる作動流体の流れに対する抵抗を増大させる可変絞りからなることを特徴とする。
【００１５】
〔７〕本発明は、〔１〕記載の発明において、前記連絡手段が複数の通路からなり、前記絞り手段が前記複数の通路のそれぞれに設けられる絞りからなることを特徴とする。
【００１６】
〔８〕本発明は、〔１〕記載の発明において、前記第１背圧室内の圧力を受ける受圧面の面積が、前記出口室内の圧力を受ける受圧面の面積以下であることを特徴とする。なお、前記第１背圧室内の圧力を受ける前記シート弁体の受圧面の面積は、０以下の場合を含む。
【発明の効果】
【００１７】
前述したように、本発明によれば、ケーシングに対してシート弁体が接触する際の衝撃に起因するシート弁体やケーシングの破損、磨耗および変形等の損傷を低減できるので、制御弁装置の長寿命化、および、破片や磨耗粉に起因する他の油圧機器の故障の低減に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下で本発明の制御弁装置の実施形態について説明する。以下の実施形態は、例えば建設機械に備えられるアクチュエータの動作速度を制御するために、建設機械のメイン回路（図示せず）におけるメインポンプと油圧シリンダの間や、アクチュエータと作動油タンクの間に設けてある。
【００１９】
〔１〕  第１実施形態
第１実施形態について図１を用いて説明する。図１は、第１実施形態の構成を示す断面図である。図２は、図１に示す第１背圧受圧面の面積と出口圧受圧面の面積の大小関係および形状を示す図である。
【００２０】
＜１．１＞  第１実施形態の構成
図１において、１は、ケーシングであり、第１ブロック２と第２ブロック３とを結合させてなる。４は、ケーシング１に形成されたシート弁室、５は、弁室４に摺動可能に設けられたシート弁体である。６は、例えば油圧シリンダ１００（前記アクチュエータ）のボトム室１０１に接続され、このボトム室１０１内の作動油（作動流体）をシート弁室４へ導入する入口室である。７は、油圧シリンダ１００のロッド室１０２に接続され、シート弁室４内の作動油をロッド室１０２へ導出する出口室である。
【００２１】
８は、シート弁室４の一端側において入口室６と出口室７とを連絡する開口部の縁に形成され、シート弁体５の一端部９が接触・離反する弁座である。１０，１１は、シート弁室４の他端側に形成され、入口室６内および出口室７内の圧力に対抗する圧力をシート弁体５に与える第１、第２背圧室である。
【００２２】
１２は、シート弁体５の中間の摺動部１８と一端部９の段差部に形成され、入口室６内の圧力を受ける入口圧受圧面である。１３は、シート弁体５の一端面であって出口室７内の圧力を受ける出口圧受圧面である。１４は、シート弁体５の摺動部１８と摺動部２３の段差部に形成され、第１背圧室１０内の圧力を受ける第１背圧受圧面、１５は、シート弁体５の他端面であって第２背圧室１１内の圧力を受ける第２背圧受圧面である。
【００２３】
さらに、図２に示すように、第１背圧受圧面１４の面積Ａ１は、出口圧受圧面１３の面積Ａｏ以下に、例えば同じ大きさにしてある。第１背圧受圧面１４は、図２（ａ）に示すように円環状であり、その面積Ａ１は、直径Ｄｂの摺動部１８の断面積から、直径Ｄｃの摺動部の断面積Ａ２（第２背圧受圧面１５の面積）を減算した面積である。出口圧受圧面１３は、図２（ｂ）に示すように円形（破線部）であり、その面積Ａｏは、直径Ｄａの一端部９の端面の面積である。
【００２４】
図１に戻り、１６は、第１背圧室１０と入口室６とを連絡する流路である。この流路１６は、シート弁体５内部に形成され、一端が二股に分かれシート弁体５の一端部９の周側面において入口室６に対して開口する油道１７と、シート弁体５の摺動部１８の周側面に形成され油道１７の他端を第１背圧室１０に連絡する凹部１９と、摺動部１８が摺動する摺動壁２０とからなる。２１は、摺動壁２０と凹部１９から構成され、摺動壁２０に対する凹部１９の位置に応じて開口面積が変化する可変絞りである。この可変絞り２１は、流路１６において作動油の流れに対して抵抗を与えるとともに、弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動に伴って抵抗を減少させるようになっている。また、この可変絞り２１は、シート弁体５が弁座８に接触した状態において、最小の開口面積で流路１６と第１背圧室１０を連絡するよう形成してある。
【００２５】
２２は、シート弁体５の摺動部２３と、摺動壁２４の間に形成される隙間である。この隙間２２は、シート弁体５を第２ブロック３に対して摺動可能に挿入するための隙間を摺動に必要な寸法よりも大きく形成したものであって、第１背圧室１０と第２背圧室１１を連絡する連絡手段と、作動油の流れに対して抵抗を与える絞り手段とを兼ねている。
【００２６】
２５は、第１背圧室１０と出口室７を連絡する連絡路である。この連絡路２５は、シート弁室４とは別の弁室、例えばスプール弁室２６と、このスプール弁室２６に形成された油室２９と第１背圧室１０を連絡する通路２７と、スプール弁室２６に形成された別の油室３０と出口室７を連絡する通路２８とからなる。スプール弁室２６には、スプール弁体３１を摺動可能に設けてある。スプール弁体３１の中間には、ラップ部３２を形成してあり、油室２９と別の油室３０の間には、ラップ部３２が摺動する摺動壁３３を形成してある。つまり、連絡路２５は、スプール弁体３１の移動に伴ってラップ部３２が摺動壁３３に対して移動することにより、開閉および開口面積の設定が行われるようになっている。
【００２７】
３４は、スプール弁室２６の一端部に形成され、スプール弁体３１を駆動させるパイロット圧油が供給されるパイロット室である。３５は、パイロット室３４内においてパイロット圧を受けるパイロット圧受圧面である。３６は、図示しないパイロット弁が接続され、このパイロット弁から出力されたパイロット圧をパイロット室３４へ導くパイロットポートである。３７は、スプール弁室２６の他端部に形成されるばね室であり、３８は、スプール弁体３１に固定されたばね座であり、３９は、ばね座３８を押圧してスプール弁体３１を閉位置方向に付勢するばねである。
【００２８】
＜１．２＞  第１実施形態の動作
第１実施形態は、次の（１）〜（４）ように動作する。
【００２９】
（１）スプール弁体３１が連絡路２５を閉じた状態では、第１、第２背圧室１０，１１から出口室７への作動油の流動が阻止されている。入口室６と第１背圧室１０とは流路１６により連絡されており、第１背圧室１０と第２背圧室１１とは隙間２２により連絡されているので、入口室６内の圧力と第１、第２背圧室１０，１１内の圧力とは等しくなる。これらにより、スプール弁体３１が連絡路２５を閉じた状態では、シート弁体５が入口室６と出口室７の間の開口部を閉じている。
【００３０】
そして、連絡路２５と、入口室６と出口室７の間の開口部との両方が閉じられた状態では、油圧シリンダ１００のボトム室１０１とロッド室１０２の間における作動油の流動が阻止されているので、油圧シリンダ１００の伸縮が規制された状態が保持される。
【００３１】
（２）パイロット室３４にパイロット圧油が供給され、パイロット圧がパイロット圧受圧面３５を押圧する力がばね３９の弾性力よりも大きくなると、スプール弁体３１がばね３９に抗して移動し連絡路２５を開く。そして、スプール弁体３１は、パイロット圧がパイロット圧受圧面３５を押圧する力と、ばね３９の弾性力とがつり合う位置で停止する。
【００３２】
このようにスプール弁体３１が連絡路２５を開くと、第１背圧室１０と出口室７とが連絡される。この状態でロッド室１０２内の圧力が低下すると、第１背圧室１０内の作動油が連絡路２５により出口室７へ導かれ、第２背圧室１１内の作動油が隙間２２、第１背圧室１０および連絡路２５により出口室７へ導かれる。これにより第１、第２背圧室１０，１１内の圧力が低下する。
【００３３】
すると、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力のとの合計が、入口室６の圧力が入口圧受圧面１２を押圧する力と、出口室７内の圧力により出口圧受圧面１３を押圧する力との合計よりも小さくなる。これによりシート弁体５が弁座８に対して離れる方向へ移動する。
【００３４】
その後、シート弁体５は、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力と、入口室６内の圧力が入口圧受圧面１２を押圧する力と、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力とが釣り合う位置で、または、シート弁体５の第２背圧受圧面１５が第２背圧室１１の端面１１ａに接触して停止する。
【００３５】
この結果、入口室６と出口室７の間の開口面積、すなわち、油圧シリンダ１００のボトム室１０１からロッド室１０２へ導かれる作動油の流量が設定され、その流量に対応した速度で油圧シリンダ１００が縮む方向Ｂへロッド１０３が移動する。
【００３６】
シート弁体５が弁座８に対して離れる方向へ移動している間、前述のように第２背圧室１１内の作動油は、隙間２２により第１背圧室１０へ導かれる。この間、隙間２２は、第２背圧室１１から第１背圧室１０へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える。これにより、第２背圧室１１内の圧力の低下速度が制限され、これに伴って弁座８に対して離れる方向へ、すなわち第２背圧室１１の端面１１ａ側へ移動するシート弁体５の移動速度が制限される。
【００３７】
（３）パイロット圧油がパイロット室３４から排出され、これに伴ってパイロット圧がパイロット受圧面３５を押圧する力が、ばね３９がスプール弁体３１を押圧する力よりも小さくなると、ばね３９が復元し、この復元するばね３９によりスプール弁体３１が閉位置に押し戻される。つまり、スプール弁体３１が連絡路２５を閉じ、第１、第２背圧室１０，１１から出口室７への作動油の流動が阻止される。
【００３８】
すると、入口室６から第１背圧室１０へ流路１６により導かれる作動油が第１背圧室１０に蓄積し、次いで第１背圧室１０から第２背圧室１１へ隙間２２により導かれる作動油が第２背圧室１１に蓄積して、第１、第２背圧室１０，１１内の圧力が上昇する。すると、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力との合計が、入口室６内の圧力が入口圧受圧面１２を押圧する力と、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力との合計よりも大きくなる。これによりシート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動し、最終的に弁座８に接触して入口室６と出口室７の間の開口部を閉じる。
【００３９】
この結果、連絡路２５と、入口室６と出口室７の間の開口部との両方が閉じられた状態が閉じられた状態になるので、油圧シリンダ１００のボトム室１０１とロッド室１０２の間における作動油の流動が阻止され、油圧シリンダ１００の縮む動作が停止し、油圧シリンダ１００の伸縮が規制された状態となる。
【００４０】
シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動している間、前述したように第１背圧室１０内の作動油は隙間２２により第２背圧室１１へ導かれる。この間、隙間２２は、第１背圧室１０から第２背圧室１１へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える。これにより第２背圧室１１内の圧力の上昇速度が制限され、これに伴って弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動速度が制限される。
【００４１】
（４）スプール弁体３１が連絡路２５を開いた状態で、すなわち、油圧シリンダ１００のロッド１０３が縮む方向Ｂへ動作している状態で、ロッド１０３に伸びる方向Ａの負荷がかかり、これに伴って出口室７内の圧力が急激に上昇し入口室６内の圧力よりも高くなると、出口室７内の作動油が連絡路２５により第１背圧室１０へ導かれ、次いで第１背圧室１０内の作動油が隙間２２により第２背圧室１１へ導かれる。これにより第１、第２背圧室１０，１１内の圧力が急激に上昇する。
【００４２】
すると、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力との合計が、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力よりも大きくなる。これによりシート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動し、最終的に弁座８に接触して入口室６と出口室７の間の開口部を閉じる。この結果、出口室７から入口室６への作動油の逆流が阻止される。
【００４３】
シート弁体５が閉じる方向へ移動している間、前述したように第１背圧室１０内の作動油は隙間２２により第２背圧室１１へ導かれる。この間、隙間２２が、第１背圧室１０から第２背圧室１１へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える。これにより第２背圧室１１内の圧力の上昇速度が制限され、これに伴って弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動速度が制限される。
【００４４】
また、出口室７内の作動油が第１、第２背圧室１０，１１へ導かれる際、前述したように第１背圧室１０から第２背圧室１１へ導かれる作動油の流れに対して隙間２２が抵抗を与える。このため、シート弁体５を弁座８に対して近づく方向へ押圧する力は、（ａ）出口室７内の圧力が第１背圧室１０に伝達し始めた段階では第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４に与える力であり、（ｂ）出口室７内の圧力が第２背圧室１１内に伝達した段階では第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力との合計である。
【００４５】
（ａ）出口室７内の圧力が第１背圧室１０に伝達し始めた段階では、第１背圧受圧面１４の面積Ａ１と、出口圧受圧面１３の面積Ａｏが同じ大きさ（Ａ１＝Ａｏ）なので、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力が同じ大きさとなる。したがって、シート弁体５は弁座８に対して近づく方向には移動しない。
【００４６】
（ｂ）出口室７内の圧力が第２背圧室１１内に伝達した段階では、第１背圧受圧面１４の面積Ａ１と、第２背圧受圧面１５の面積Ａ２との合計（Ａ１＋Ａ２）が、出口圧受圧面１３の面積Ａｏよりも大きいので、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力との合計が、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力よりも大きくなる。これにより、シート弁体５は、弁座８に対して近づく方向へ移動する。
【００４７】
つまり、連絡路２５がスプール弁体３１により開かれた状態で出口室７内の圧力が急激に上昇して入口室６内の圧力よりも高くなったときは、出口室７内の圧力が第２背圧室１１内へ伝達される前に、シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動して第２背圧室１１の容積が増加するということがない。これにより、第２背圧室１１の容積の増加に伴う第２背圧室１１内の圧力の低下が防止される。
【００４８】
＜１．３＞  第１実施形態の効果
第１実施形態によれば、次の効果を得られる。
【００４９】
第１実施形態では、隙間２２によって第１背圧室１０と第２背圧室１１の間における作動油の流れに対して抵抗を与えて、シート弁体５が弁座８に対して離れる方向へ移動している間のシート弁体５の移動速度と、シート弁体５が弁座に対して近づく方向へ移動している間のシート弁体５の移動速度とを制限することができる。これにより、シート弁体５が第２背圧室１１の端面１１ａに接触する際の衝撃と、シート弁体５が弁座８に接触する際の衝撃とを緩和することができる。この結果、ケーシング１に対してシート弁体５が接触する際の衝撃に起因するケーシング１やシート弁体５の破損、磨耗および変形等の損傷を低減でき、制御弁装置の長寿命化、および、破片や磨耗粉による他の油圧機器の故障の低減に貢献することができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、第１背圧受圧面１４の面積Ａ１を、出口圧受圧面１３の面積Ａｏと同じ大きさにしてある。これにより、連絡路２５がスプール弁体３１により開かれた状態で出口室７内の圧力が急激に上昇して入口室６内の圧力よりも高くなったとき、出口室７内の圧力が第２背圧室１１内へ伝達される前に、シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動して第２背圧室１１の容積が増加するということがないので、第２背圧室１１容積の増加に伴う第２背圧室１１内の圧力の低下を防止できる。この結果、第２背圧室１１内におけるキャビテーションの発生を防止することができる。
【００５１】
また、第１実施形態では、シート弁体５の摺動部２３と、シート弁室５の摺動壁２４の間に形成される隙間２２が、第１背圧室１０と第２背圧室１１とを連絡する連絡手段と、第１背圧室１０と第２背圧室１１の間における作動油の流れに対して抵抗を与える絞り手段とを兼ねるようにした。これにより、ケーシング１の第２ブロック３に対してシート弁体５を摺動可能にするための隙間と、前記連絡手段および前記絞り手段とを同時に設けることができる。したがって、前記連絡手段および前記絞り手段を設けるにために製作工数を増加させずに済ませることができる。
【００５２】
なお、第１実施形態では、シート弁体５の一端部９の外周側に入口室６を配置し、シート弁体５の一端面側に出口室７を配置してあるが、本発明はこれに限るものではなく、図３に示すように出口室７と入口室６との配置を入換えてもよい。入口室６と出口室７とを入換えたものでは、入口室６と出口室７との配置に対応させて、シート弁体５の一端面で流路１６の一端を開口させ、シート弁体５の外周側で通路２８を開口させ、出口圧受圧面１３をシート弁体５の摺動部１８と一端部９との段差部に形成した円環状の受圧面とし、入口圧受圧面１２を入口室６に面するシート弁体５の一端面としてある。なお、出口圧受圧面１３の面積Ａｏは、図４に示すように、直径Ｄｂの摺動部１８の断面積から直径Ｄａ（＝Ｄｃ）の一端部９の断面積を減算した面積である。このように構成したものでも、前述と同様の効果を得られる。
【００５３】
また、第１実施形態に備えられるシート弁体５は、第１背圧受圧面１４の面積Ａ１を出口圧受圧面１３の面積Ａｏ以下にしたシート弁体の一例であって、出口圧受圧面１３の面積Ａｏと同じ大きさの第１背圧受圧面１４が形成されたものであるが、第１背圧受圧面の面積Ａ１を出口圧受圧面１３の面積Ａｏ以下にしたシート弁体の別の例としては、図５，６に示すシート弁体４０，シート弁体５０がある。なお、図５，６では、前述の図１に示すものと同等のものに、図１と同じ符号を付してある。
【００５４】
図５に示すシート弁体４０には、第１背圧受圧面を設けていない、すなわち第１背圧受圧面の面積Ａ１＝０にしてある。
【００５５】
この図５に示す構成では、連絡路２５がスプール弁体３１により開かれた状態で出口室７内の圧力が急激に上昇して入口室６内の圧力よりも高くなったとき、出口室７内の圧力が第１背圧室１０内に伝達した段階では、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力によって、シート弁体５が弁座８に対して離れる方向へ移動する。そして、出口室７内の圧力が第２背圧室１１内に伝達した段階では、第２背圧室１１内の圧力により第２背圧受圧面１５が押圧され、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力に抗して、シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動する。
【００５６】
つまり、図５に示す構成では、シート弁体４０が入口室６と出口室７の間を閉じる前に、出口室７内の圧力によりシート弁体５を弁座８に対して離れる方向に一時的に移動するので、出口室７内の圧力サージを低減できる。
【００５７】
なお、図５に示すものについても、図７に示すように、入口室６と出口室７の配置を入換えてもよい。この構成によっても前述と同様の効果を得られる。
【００５８】
また、図６に示すシート弁体５０には、第１背圧受圧面５１を形成してある。この第１背圧受圧面５１は、第１背圧室１０内の圧力がシート弁体５０を弁座８に対して離れる方向に押圧する力となるよう形成してある。言い換えると、図１に示す第１背圧受圧面１４のように第１背圧室１０内の圧力がシート弁体５を弁座８に対して近づく方向に押圧する力になる場合の受圧面の面積Ａ１を正（＞０）とすると、図６に示す第１背圧受圧面５１の面積Ａ１は負（＜０）である。
【００５９】
この図６に示す構成では、連絡路２５がスプール弁体３１により開かれた状態で出口室７内の圧力が急激に上昇して入口室６内の圧力よりも高くなったとき、出口室７内の圧力が第１背圧室１０内に伝達した段階では、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力と、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面５１を押圧する力とによって、シート弁体５０が弁座８に対して離れる方向へ移動する。そして、出口室７内の圧力が第２背圧室１１内に伝達した段階では、第２背圧室１１内の圧力により第２背圧受圧面１５が押圧され、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力と、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面５１を押圧する力とに抗して、シート弁体５０が弁座８に対して近づく方向へ移動する。
【００６０】
つまり、図６に示す構成では、入口室６と出口室７の間を閉じる前に、出口室７内の圧力によりシート弁体５０を弁座８に対して離れる方向に一時的に移動させることによって、出口室７内の圧力サージを低減できる。なお、図６に示す構成では、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面５１を弁座８に対して離れる方向に押圧するようにしてあるので、前述の図５に示す構成よりも効果的に出口室７内における圧力サージを低減できる。
【００６１】
なお、図６に示すものについても、図８に示すように、入口室６と出口室７の配置を入換えてもよい。この構成によっても前述と同様の効果を得られる。
【００６２】
また、第１実施形態に備えられるシート弁体５は、第１背圧受圧面の面積を出口圧受圧面の面積以下にしたシート弁体の一例であったが、本発明はこれに限るものではなく、図９に示すように出口圧受圧面１３の面積Ａｏよりも大きい面積Ａ１（＞Ａｏ）の第１背圧受圧面６１を有するシート弁体６０でもよい。図９では、前述の図１に示すものと同等のものに、図１に付した符号と同じ符号を付してある。
【００６３】
この図９に示す構成では、連絡路２５がスプール弁体３１により開かれた状態で出口室７内の圧力が急激に上昇して入口室６内の圧力よりも高くなったとき、出口室７内の圧力が第１背圧室１０内に伝達した段階で、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面６１を押圧する力が、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力よりも大きくなり、シート弁体６０が弁座８に対して近づく方向へ移動する。そして、出口室７内の圧力が第２背圧室１１内に伝達した段階になると、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面６１を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力とによって、弁座８に対して近づく方向へシート弁体６０が移動するようになる。
【００６４】
つまり、図９に示す構成では、第１背圧受圧面６１の面積Ａ１が出口圧受圧面１３の面積Ａｏよりも大きいことによって、すなわち、出口室７内の圧力が第１背圧室１０内に伝達した段階でシート弁体６０が弁座８に対して近づく方向へ移動するようにしたことによって、連絡路２５がスプール弁体３１により開かれた状態で出口室７内の圧力が急激に上昇して入口室６内の圧力よりも高くなったことに対するシート弁体６０の応答速度を速くすることができる。
【００６５】
なお、図９に示すものについても、図１０に示すように、入口室６と出口室７の配置を入換えてもよい。この構成によっても前述と同様の効果を得られる。
【００６６】
〔２〕  第２の実施形態
第２の実施形態について図１１を用いて説明する。図１１は、第２の実施形態の構成を示す断面図である。図１１では、前述の図１に示すものと同等のものに、図１に付した符号と同じ符号を付してある。
【００６７】
＜２．１＞  第２の実施形態の構成
図１１において、７０は、第１背圧室１０に配置されるシート弁体５の部分に形成され、第１背圧室１０と第２背圧室１１を連絡する連絡手段と、この通路へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える絞り手段とを兼ねる孔である。７１は、ケーシング１に形成され、第１背圧室１０と第２背圧室１１の間を連絡する管状の孔である。７２は、管状の孔７１に設けられ、この管状の孔７１内における作動油の流れに対して抵抗を与える固定絞りである。つまり、第２の実施形態では、第１実施形態に備えられる隙間２２に替えて、孔７０と、管状の孔７１および固定絞り７２を設けてあり、これら以外の構成は、第１実施形態と同じ構成にしてある。
【００６８】
＜２．２＞  第２の実施形態の効果
第２の実施形態では、次の効果を得られる。
【００６９】
第２の実施形態では、孔７０および固定絞り７２によって第１背圧室１０と第２背圧室１１の間における作動油の流れに対して抵抗を与えて、シート弁体５が弁座８に対して離れる方向へ移動している間のシート弁体５の移動速度と、シート弁体５が弁座に対して近づく方向へ移動している間のシート弁体５の移動速度とが制限することができる。これにより、シート弁体５が第２背圧室１１の端面１１ａに接触する際の衝撃と、シート弁体５が弁座に接触する際の衝撃とを緩和することができる。これらの結果、ケーシング１に対してシート弁体５が接触する際の衝撃に起因するケーシング１やシート弁体５の破損、磨耗および変形等の損傷を低減でき、制御弁装置の長寿命化、および、破片や磨耗粉による他の油圧機器の故障を低減することに貢献できる。
【００７０】
また、第２の実施形態でも、第１実施形態と同様に、第１背圧受圧面１４の面積Ａ１を出口圧受圧面１３の面積Ａｏ以下、例えば同じ大きさにしてあるので、第２背圧室１１内におけるキャビテーションの発生を防止することができる。
【００７１】
また、第２の実施形態では、第１背圧室１０と第２背圧室１１の間における作動油の流れに対して抵抗を与える絞り手段が、孔７０と固定絞り７２とからなる。つまり、第１背圧室１０と第２背圧室１１の間における作動油の流れに対して抵抗を与えるために、複数の絞りを設けてある。これにより、シート弁体５の移動速度を制限する度合の設定を容易にすることができる。
【００７２】
なお、第２の実施形態は、孔７０、管状の孔７１および固定絞り７２を備える構成であるが、本発明はこれに限るものではなく、孔７０のみ、または管状の孔７１および固定絞り７２のみを備える構成でもよい。
【００７３】
孔７０のみを備える構成では、孔７０がシート弁体５に形成されるので、すなわち、通路および絞りをケーシング１に設けないので、連絡手段および絞り手段を設けるにあたってケーシング１を大型化させずに済むという効果がある。
【００７４】
管状の孔７１および固定絞り７２のみを備える構成では、所望の絞り量の得るための加工が行いやすく、また、温度変化等による流体粘性の変化に通過流量が影響されにくいオリフィスとすることが容易であるという効果がある。
【００７５】
また、第２の実施形態では、管状の孔７１に固定絞り７２を設けてあるが、本発明はこれに限るものではなく、ケーシングにハンドルを設け、このハンドルの操作により絞り量を調整可能な絞りを管状の孔７１に設けてもよい。
【００７６】
また、第２の実施形態についても、図１２に示すように、入口室６と出口室７の配置を入換えてもよい。また、第１背圧受圧面１４の面積と出口圧受圧面１３の面積の大小関係を、前述の図５，６，９に示しすようにしてもよい。
【００７７】
〔３〕  第３の実施形態
第３の実施形態について図１３を用いて説明する。図１３は、第３の実施形態の構成を示す断面図である。図１３では、前述の図１に示すものと同等のものに、図１に付した符号と同じ符号を付してある。
【００７８】
＜３．１＞  第３の実施形態の構成
図１３において、８０は、第１背圧室１０と第２背圧室１１とを連絡する第１通路である。この第１通路８０は、第２ブロック３に設けられ一端が第１背圧室１０に対して開口し他端が第１背圧室１０と第２背圧室１１の間に位置する摺動壁２４において開口する油路８１と、シート弁体５の摺動部２３に形成され、油路８１の他端側の開口部８１ａに対して開口する凹部８２と、一端が凹部８２の底面において開口し他端が第２背圧室１１に対して開口する孔８３とから構成してある。
【００７９】
凹部８２の底面には、傾斜面８２ａを設けてある。この傾斜面８２ａは、弁座８側に位置する部分ほどシート弁体５の軸側に位置する面からなる。摺動壁２４と凹部８２は、摺動壁２４に対する凹部８２の位置に応じて開口面積が変化する可変絞りを構成しており、弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動に伴って、作動油の流れに対する抵抗を小さくし、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動に伴って、作動油の流れに対する抵抗を大きくするようになっている。なお、凹部８２は、油路８１に対して常時開口するよう形成してある。
【００８０】
８４は、第１通路８０に対しシート弁室４を挟んで対向する位置に設けられ、第１背圧室１０と第２背圧室１１とを連絡する第２通路である。この第２通路８４は、第２ブロック３に設けられ一端が第１背圧室１０に対して開口し他端が摺動壁２４において開口する油路８５と、シート弁体５の摺動部２３に形成され、一端が油路８５の他端側の開口部８５ａに対して開口し他端が第２背圧室１１に対して開口する貫通孔８６とから構成してある。
【００８１】
摺動壁２４と貫通孔８６は、摺動壁２４に対する貫通孔８６の位置に応じて開口面積が変化する可変絞りを構成している。また、第２背圧室１１の内壁面の一部である摺動壁１１ｂと貫通孔８６は、摺動壁１１ｂに対する貫通孔８６の位置に応じて開口面積が変化する可変絞りを構成している。なお、貫通孔８６は、油路８５に対して常時開口するよう形成してある。
【００８２】
８７は、シート弁体５の摺動部２３に形成され、一端が第１背圧室１０に対して開口し他端が第２背圧室１１に対して開口する貫通孔８８である。この貫通孔８８と摺動壁２４は、摺動壁２４に対する貫通孔８８の位置に応じて開閉する弁を構成する。
【００８３】
摺動壁２４と凹部８２から構成される可変絞り、摺動壁２４と貫通孔８６から構成される可変絞り、摺動壁１１ｂと貫通孔８６から構成される可変絞り、および、貫通孔８８と摺動壁２４から構成される弁は協働して、第１背圧室１０と第２背圧室１１の間における作動油の流れに対して抵抗を与える１つの可変絞りとして機能するようにしてある。この協働による可変絞りの機能は、弁座８に対して所定距離離れた位置から弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動中と、弁座８に対して前記所定距離よりも短い別の所定距離離れた位置から弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動中とに、シート弁体５の移動に伴って作動油の流れに対する抵抗を増大させる、というものである。
【００８４】
前述した第１、第２通路８０，８４、摺動壁２４と凹部８２から構成される可変絞り、摺動壁２４と貫通孔８６から構成される可変絞り、摺動壁１１ｂと貫通孔８６から構成される可変絞り、および、貫通孔８８と摺動壁２４から構成される弁は、第１実施形態に備えられる隙間２２に替えて設けてあり、それ以外の第３の実施形態の構成は、第１実施形態と同様の構成である。
【００８５】
＜３．２＞  第３の実施形態の動作
第３の実施形態は、次の（１）〜（４）ように動作する。
【００８６】
（１）スプール弁体３１が連絡路２５を閉じた状態では、第１実施形態と同様にして、入口室６と出口室７の間の開口部が閉じられた状態となり、油圧シリンダ１００のボトム室１０１とロッド室１０２の間における作動油の流動が阻止されて、油圧シリンダ１００の伸縮が規制された状態が保持される。
【００８７】
（２）パイロット弁体３１が連絡路２５を開くと、第１背圧室１０内の作動油が連絡路２５により出口室７へ導かれ、第２背圧室１１内の作動油が第１通路８０、第２通路８４、貫通孔８８、第１背圧室１０および連絡路２５により出口室７へ導かれる。これにより、第１、第２背圧室１０，１１内の圧力が低下する。
【００８８】
すると、シート弁体５は弁座８に対して離れる方向へ移動し、その後、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力と、入口室６内の圧力が入口圧受圧面１２を押圧する力と、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力とが釣り合う位置で、または、シート弁体５の第２背圧受圧面１５が第２背圧室１１の端面１１ａに接触して停止する。
【００８９】
この結果、入口室６と出口室７の間の開口面積、すなわち、油圧シリンダ１００のボトム室１０１からロッド室１０２へ導かれる作動油の流量が設定され、その流量に対応した速度で油圧シリンダ１００が縮む方向Ｂへロッド１０３が移動する。
【００９０】
シート弁体５が弁座８に対して離れる方向へ移動している間、前述したように第２背圧室１１内の作動油は、第１通路８０，第２通路８４および貫通孔８８によって第１背圧室１０へ導かれる。この間、摺動壁２４と凹部８２から構成される可変絞り、摺動壁２４と貫通孔８６から構成される可変絞り、摺動壁１１ｂと貫通孔８６から構成される可変絞り、および、貫通孔８８と摺動壁２４から構成される弁の協働による可変絞り機能は、第２背圧室１１から第１背圧室１０へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える。
【００９１】
前記可変絞り機能による抵抗は、シート弁体５が弁座８に対して前記所定距離離れた位置まで離れた後の、弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動に伴って大きくなる。これにより、第２背圧室１１内の圧力の低下速度が減速し、この結果、弁座８に対して離れる方向への、すなわち、第２背圧室１１の端面１１ａに対して近づく方向へのシート弁体５の移動速度が減速する。
【００９２】
（３）パイロット弁体３１が連絡路２５を閉じて第１、第２背圧室１０，１１から出口室７への作動油の流動が阻止されると、入口室６内の作動油が流路１６により第１背圧室１０へ導かれ、次いで第１背圧室１０内の作動油が、第１通路８０、第２通路８４および貫通孔８８によって第２背圧室１１へ導かれる。これにより第１、第２背圧室１０，１１内の圧力が上昇する。
【００９３】
すると、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力との合計が、入口室６内の圧力が入口圧受圧面１２を押圧する力と、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力との合計よりも大きくなる。これによりシート弁体５は弁座８に対して近づく方向に移動し、最終的に入口室６と出口室７の間の開口部を閉じる。
【００９４】
この結果、連絡路２５と、入口室６と出口室７の間の開口部との両方が閉じられた状態となるので、油圧シリンダ１００のボトム室１０１とロッド室１０２の間における作動油の流動が阻止され、油圧シリンダ１００の縮む方向Ｂの動作が停止し、油圧シリンダ１００の伸縮が規制された状態となる。
【００９５】
シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動している間、前述したように第１背圧室１０内の作動油が第１通路８０、第２通路８４および貫通孔８８により第２背圧室１１へ導かれる。この間、摺動壁２４と凹部８２から構成される可変絞り、摺動壁２４と貫通孔８６から構成される可変絞り、摺動壁１１ｂと貫通孔８６から構成される可変絞り、および、貫通孔８８と摺動壁２４から構成される弁の協働による可変絞り機能は、第１背圧室１０から第２背圧室１１へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える。
【００９６】
前記可変絞り機能による抵抗は、シート弁体５が弁座８に対して前記所定距離よりも短い別の所定距離離れた位置まで近づいた後の、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動に伴って大きくなる。これにより、第２背圧室１１内の圧力の上昇速度が減速し、この結果、弁座８に近づく方向へのシート弁体５の移動速度が減速する。
【００９７】
（４）スプール弁体５が連絡路２５を開いた状態で、油圧シリンダ１００のロッド１０３に対して伸びる方向Ａの負荷がかかり、これに伴って出口室７内の圧力が急激に上昇して入口室６内の圧力よりも高くなると、出口室７から第１背圧室１０へ、連絡路２５により作動油が導かれ、次いで第１背圧室１０内の作動油が、第１通路８０、第２通路８４および貫通孔８８により第２背圧室１１へ導かれて、第１、第２背圧室１０，１１内の圧力が急激に上昇する。
【００９８】
すると、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力との合計が、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力よりも大きくなる。これによりシート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動し、最終的に弁座８に接触して入口室６と出口室７の間の開口部を閉じる。この結果、出口室７から入口室６への作動油の逆流が阻止され、油圧シリンダ１００の伸長が阻止される。
【００９９】
シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動している間、前述したように第１背圧室１０内の作動油が第１通路８０、第２通路８４および貫通孔８８により第２背圧室１１へ導かれる。この間、摺動壁２４と凹部８２から構成される可変絞り、摺動壁２４と貫通孔８６から構成される可変絞り、摺動壁１１ｂと貫通孔８６から構成される可変絞り、および、貫通孔８８と摺動壁２４から構成される弁の協働による可変絞り機能は、第１背圧室１０から第２背圧室１１へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える。
【０１００】
前記可変絞り機能による抵抗は、シート弁体５が弁座８に対して前記別の所定距離離れた位置まで近づいた後の、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動に伴って大きくなる。これにより、第２背圧室１１内の圧力の上昇速度が減速し、この結果、弁座８に近づく方向へのシート弁体５の移動速度が減速する。
【０１０１】
また、第１実施形態と同様に、第１背圧受圧面１４の面積Ａ１と、出口圧受圧面１３の面積Ａｏが同じ大きさ（Ａ１＝Ａｏ）なので、出口室７内の圧力が第２背圧室１１内へ伝達される前に、シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動して第２背圧室１１の容積が増加するということがない。これにより、第２背圧室１１の容積の増加に伴う第２背圧室１１内の圧力の低下が防止される。
【０１０２】
＜３．３＞  第３の実施形態の効果
第３の実施形態によれば次の効果を得られる。
【０１０３】
第３の実施形態では、摺動壁２４と凹部８２から構成される可変絞り、摺動壁２４と貫通孔８６から構成される可変絞り、摺動壁１１ｂと貫通孔８６から構成される可変絞り、および、貫通孔８８と摺動壁２４から構成される弁の協働による可変絞り機能によって、弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動速度と、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動速度とを減速させることができる。これにより、ケーシング１に対してシート弁体５が接触する際の衝撃に起因するケーシング１やシート弁体５の破損、磨耗および変形等の損傷を低減できる。したがって、制御弁装置の長寿命化、および破片や磨耗粉による他の油圧機器の故障を低減することに貢献できる。
【０１０４】
また、第３の実施形態では、前記可変絞り機能による抵抗が、シート弁体５が弁座８に対して所定距離離れた位置まで離れた後の、弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動に伴って大きくなり、シート弁体５が弁座８に対して前記所定距離よりも短い別の所定距離離れた位置まで近づいた後の、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動に伴って大きくなるようにしてある。これにより、シート弁体５が第２背圧室１１の端面１１ａにも弁座８にも接触しないときは、シート弁体５の移動速度に対する制限を小さくすることができ、シート弁体５が第２背圧室１１の端面１１ａまたは弁座８に接触する際は、シート弁体５の移動速度に対する制限を大きくすることができる。この結果、ケーシング１に対してシート弁体５が接触する際の衝撃を効率よく緩和することができる。
【０１０５】
また、第３の実施形態でも、第１実施形態と同様に、第１背圧受圧面１４の面積Ａ１を出口圧受圧面１３の面積Ａｏ以下、例えば同じ大きさ（Ａ１＝Ａｏ）にしてあるので、第２背圧室１１内におけるキャビテーションの発生を防止することができる。
【０１０６】
なお、第３の実施形態についても、図１４に示すように、入口室６と出口室７の配置を入換えてもよい。また、第１背圧受圧面１４の面積と出口圧受圧面１３の面積の大小関係を、前述の図５，６，９に示したようにしてもよい。
【０１０７】
〔４〕  第４の実施形態
第４の実施形態について図１５を用いて説明する。図１５は、第４の実施形態の構成を示す断面図である。図１５では、前述の図１に示すものと同等のものに、図１に付した符号と同じ符号を付してある。
【０１０８】
＜４．１＞  第４の実施形態の構成
図１５において、９０は、第１背圧室１０と第２背圧室１１を連絡する第１通路である。この第１通路９０は、第２ブロック３に設けられ第１背圧室１０に対して一端が開口し第１背圧室１０と第２背圧室１１の間に位置する摺動壁２４において他端が開口する油路９１と、シート弁体５の摺動部２３に形成され、油路９１の他端側の開口部９１ａに対して開口する凹部９２と、一端が凹部９２の底面において開口し他端が第２背圧室１１に対して開口する孔９３とから構成してある。
【０１０９】
９４は、摺動壁２４と凹部９２から構成される第１可変絞りである。凹部９２の底面には、傾斜面９２ａを設けてある。この傾斜面９２ａは、弁座８側に位置する部分ほどシート弁体５の軸側に位置する面からなる。第１可変絞り９４は、弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動に伴って作動油の流れに対して与える抵抗を小さくし、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５移動に伴って作動油の流れに対して与える抵抗を大きくするようになっている。
【０１１０】
９５は、一端が第１背圧室１０に開口し他端が第２背圧室１１に開口する第２通路である。９６は、第２通路９５により導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える第２可変絞りである。９８は、第２通路９５に設けられ、出口室７内の圧力Ｐｏが入口室６内の圧力Ｐｉよりも大きいときに第２通路９５を閉じる閉位置９８ａに切換わり、入口室６内の圧力Ｐｉが出口室７内の圧力Ｐｏよりも大きいときに第２通路９５へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える絞り位置９８ｂに切換わる弁体９９を備える流量制御弁である。
【０１１１】
第２可変絞り９６は、第２背圧室１１の内壁面を形成する摺動壁１１ｂに設けられる凹部９７と、シート弁体５の摺動部２３とから構成してある。凹部９７の底面には、傾斜面９７ａを設けてある。この傾斜面９７ａは、第２背圧室１１の端面１１ａ側に位置する部分ほどシート弁室４側に位置する面からなる。第２可変絞り９６は、弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動に伴って、作動油の流れに対する抵抗を大きくするようになっている。
【０１１２】
第１、第２可変絞り９４，９６は協働して、第１背圧室１０と第２背圧室１１の間における作動油の流れに対する抵抗を変化させる１つの可変絞りとして機能するようにしてある。第１，２可変絞り９４，９６の協働による可変絞りの機能は、弁座８に対して所定距離離れた位置から弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動中と、弁座８に対して前記所定距離よりも短い別の所定距離離れた位置から弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動中とに、シート弁体５の移動に伴って作動油の流れに対して与える抵抗を増大させる、というものである。
【０１１３】
前述した第１、第２通路９０，９５、第１、第２可変絞り９４，９６および流量制御弁９８は、第１実施形態に備えられる隙間２２に替えて設けてあり、それ以外の第４の実施形態の構成は、第１実施形態と同様の構成である。
【０１１４】
＜４．２＞  第４の実施形態の動作
第４の実施形態は、次の（１）〜（４）のように動作する。
【０１１５】
（１）スプール弁体３１が連絡路２５を閉じた状態では、第１実施形態と同様にして、入口室６と出口室７の間の開口部が閉じられた状態となり、油圧シリンダ１００のボトム室１０１とロッド室１０２の間における作動油の流動が阻止されて、油圧シリンダ１００の伸縮が規制された状態が保持される。
【０１１６】
（２）パイロット弁体３１が連絡路２５を開くと、第１背圧室１０内の作動油が連絡路２５により出口室７へ導かれ、第２背圧室１１内の作動油が第１通路９０、第２通路９５、第１背圧室１０および連絡路２５により出口室７へ導かれる。これにより、第１、第２背圧室１０，１１内の圧力が低下する。
【０１１７】
すると、シート弁体５は弁座８に対して離れる方向へ移動し、その後、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力と、入口室６内の圧力が入口圧受圧面１２を押圧する力と、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力とが釣り合う位置で、または、シート弁体５の第２背圧受圧面１５が第２背圧室１１の端面１１ａに接触して停止する。
【０１１８】
この結果、入口室６と出口室７の間の開口面積、すなわち、油圧シリンダ１００のボトム室１０１からロッド室１０２へ導かれる作動油の流量が設定され、その流量に対応した速度で油圧シリンダ１００が縮む方向Ｂへロッド１０３が移動する。
【０１１９】
シート弁体５が弁座８に対して離れる方向へ移動している間、前述したように第２背圧室１１内の作動油は、第１通路９０，第２通路９５によって第１背圧室１０へ導かれる。この間、第１、第２可変絞り９４，９６の協働による可変絞り機能は、第２背圧室１１から第１背圧室１０へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える。
【０１２０】
前記可変絞り機能による抵抗は、シート弁体５が弁座８に対して所定距離離れた位置まで離れた後の、弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動に伴って大きくなる。これにより、第２背圧室１１内の圧力の低下速度が減速し、この結果、弁座８に対して離れる方向への、すなわち、第２背圧室１１の端面１１ａに対して近づく方向へのシート弁体５の移動速度が減速する。
【０１２１】
（３）パイロット弁体３１が連絡路２５を閉じて第１、第２背圧室１０，１１から出口室７への作動油の流動が阻止されると、入口室６内の作動油が流路１６により第１背圧室１０へ導かれ、次いで第１背圧室１０内の作動油が、第１、第２通路９０、９５によって第２背圧室１１へ導かれる。これにより第１、第２背圧室１０，１１内の圧力が上昇する。
【０１２２】
すると、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力との合計が、入口室６内の圧力が入口圧受圧面１２を押圧する力と、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力との合計よりも大きくなる。これによりシート弁体５は弁座８に対して近づく方向に移動し、最終的に入口室６と出口室７の間を閉じる。
【０１２３】
この結果、連絡路２５と、入口室６と出口室７の間の開口部との両方が閉じられた状態となるので、油圧シリンダ１００のボトム室１０１とロッド室１０２の間における作動油の流動が阻止され、油圧シリンダ１００の縮む方向の動作が停止し、油圧シリンダ１００の伸縮が規制された状態となる。
【０１２４】
シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動している間、前述したように第１背圧室１０内の作動油が第１、第２通路９０，９５により第２背圧室１１へ導かれる。この間、第１、第２可変絞り９４，９６の協働による可変絞り機能は、第１背圧室１０から第２背圧室１１へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える。
【０１２５】
前記可変絞り機能による抵抗は、シート弁体５が弁座８に対して前記所定距離よりも短い別の所定距離離れた位置まで近づいた後の、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動に伴って大きくなる。これにより、第２背圧室１１内の圧力の上昇速度が減速し、この結果、弁座８に近づく方向へのシート弁体５の移動速度が減速する。
【０１２６】
（４）スプール弁体５が連絡路２５を開いた状態で、油圧シリンダ１００のロッド１０３に対して伸びる方向Ａの負荷がかかり、これに伴って出口室７内の圧力Ｐｏが急激に上昇して入口室６内の圧力Ｐｉよりも高くなると、出口室７内の作動油が連絡路２５により第１背圧室１０へ導かれ、次いで第１背圧室１０内の作動油が第１通路９０により第２背圧室１１へ導かれて、第１、第２背圧室１０，１１内の圧力が急激に上昇する。このとき、流量制御弁９８は、出口室７内の圧力Ｐｏが入口室６内の圧力Ｐｉよりも高いので閉位置９８ａに切換わっており、したがって、第２通路９５により第１背圧室１０から第２背圧室１１へ作動油が導かれるということは行われない。
【０１２７】
すると、第１背圧室１０内の圧力が第１背圧受圧面１４を押圧する力と、第２背圧室１１内の圧力が第２背圧受圧面１５を押圧する力との合計が、出口室７内の圧力が出口圧受圧面１３を押圧する力よりも大きくなる。これにより、シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動し、最終的に弁座８に接触して入口室６と出口室７の間の開口部を閉じる。この結果、出口室７から入口室６への作動油の逆流が阻止され、油圧シリンダ１００の伸長が阻止される。
【０１２８】
シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動している間、前述したように第１背圧室１０内の作動油が第１通路９０により第２背圧室１１へ導かれる。この間、第１可変絞り９４は、第１背圧室１０から第２背圧室１１へ導かれる作動油の流れに対して抵抗を与える。
【０１２９】
第１可変絞り９４による抵抗は、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動に伴って大きくなる。これにより、第２背圧室１１内の圧力の上昇速度が減速し、この結果、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動速度が減速する。
【０１３０】
また、第１可変絞り９４の開口面積は、第１、第２可変絞り９４，９６の協働による可変絞り機能の開口面積よりも小さい。したがって、連絡路２５がスプール弁体３１により開かれた状態で出口室７内の圧力Ｐｏが急激に上昇して入口室６内の圧力Ｐｉよりも高くなったときには、連絡路２５が閉じられたことに伴うシート弁体５の移動時よりも、移動するシート弁体５に対して大きな抵抗が与えられる。
【０１３１】
また、第１実施形態と同様に、第１背圧受圧面１４の面積Ａ１と、出口圧受圧面１３の面積Ａｏが同じ大きさ（Ａ１＝Ａｏ）なので、出口室７内の圧力が第２背圧室１１内へ伝達される前に、シート弁体５が弁座８に対して近づく方向へ移動して第２背圧室１１の容積が増加するということがない。これにより、第２背圧室１１の容積の増加に伴う第２背圧室１１内の圧力の低下が防止される。
【０１３２】
＜４．３＞  第４の実施形態の効果
第４の実施形態によれば次の効果を得られる。
【０１３３】
第４の実施形態では、第１、第２可変絞り９４，９６の協働による可変絞り機能によって、弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動速度と、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動速度とを減速させることができる。これにより、ケーシング１に対してシート弁体５が接触する際の衝撃に起因するケーシング１やシート弁体５の破損、磨耗および変形等の損傷を低減できる。したがって、制御弁装置の長寿命化、および破片や磨耗粉による他の油圧機器の故障を低減することに貢献できる。
【０１３４】
また、第４の実施形態では、前記可変絞り機能による抵抗が、シート弁体５が弁座８に対して所定距離離れた位置まで離れた後の、弁座８に対して離れる方向へのシート弁体５の移動に伴って大きくなり、シート弁体５が弁座８に対して別の所定距離離れた位置まで近づいた後の、弁座８に対して近づく方向へのシート弁体５の移動に伴って大きくなるようにしてある。これにより、シート弁体５が第２背圧室１１の端面１１ａにも弁座８にも接触しないときは、シート弁体５の移動速度に対する制限を小さくすることができ、シート弁体５が第２背圧室１１の端面１１ａまたは弁座８に接触する際は、シート弁体５の移動速度に対する制限を大きくすることができる。この結果、ケーシング１に対してシート弁体５が接触する際の衝撃を効率よく緩和することができる。
【０１３５】
また、第４の実施形態では、連絡路２５がスプール弁体３１により開かれた状態において、出口室７内の圧力Ｐｏが急激に上昇して入口室６内の圧力Ｐｉよりも高くなったときに、第１可変絞り９４のみによりシート弁体５に抵抗を与えることによって、第１、第２可変絞り９４，９６の協働による抵抗よりも大きな抵抗をシート弁体５に与えることができる。これにより、緩衝性能を向上させることができる。
【０１３６】
また、第４の実施形態でも、第１実施形態と同様に、第１背圧受圧面１４の面積Ａ１を出口圧受圧面１３の面積Ａｏ以下、例えば同じ大きさ（Ａ１＝Ａｏ）にしてあるので、第２背圧室１１内におけるキャビテーションの発生を防止することができる。
【０１３７】
なお、第４の実施形態についても、図１６に示すように、入口室６と出口室７の配置を入換えてもよい。また、第１背圧受圧面１４の面積と出口圧受圧面１３の面積の大小関係を、前述の図５，６，９に示したようにしてもよい。
【０１３８】
また、第１〜第４実施形態では、連絡路２５の開口面積を設定するための弁体を、スプール弁体３１とし、このスプール弁３１を駆動させる手段をパイロット弁としたが、本発明はこれに限るものではなく、弁体は、スプール弁体以外の弁体でもよく、また、弁体を駆動させる手段は、レバー等の手動操作によるものや、ソレノイドによるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の制御弁装置の第１実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す第１背圧受圧面の面積と出口圧受圧面の面積の大小関係および形状を示す図であり、（ａ）は第１背圧受圧面の面積および形状を示す図であり、（ｂ）出口圧受圧面の面積および形状を示す図である。
【図３】図１に示す入口室と出口室の配置を入換えたもの示す断面図である。
【図４】図３に示す第１背圧受圧面の面積と出口圧受圧面の面積の大小関係および形状を示す図であり、（ａ）は第１背圧受圧面の面積および形状を示す図であり、（ｂ）出口圧受圧面の面積および形状を示す図である。
【図５】第１背圧受圧面の面積を出口圧受圧面の面積以下にしたものの別の例を示す断面図であり、（ａ）は第１背圧受圧面の面積および形状を示す図であり、（ｂ）出口圧受圧面の面積および形状を示す図である。
【図６】第１背圧受圧面の面積と出口圧受圧面の面積以下にしたものの別の例を示す断面図であり、（ａ）は第１背圧受圧面の面積および形状を示す図であり、（ｂ）出口圧受圧面の面積および形状を示す図である。
【図７】図５に示す入口室と出口室の配置を入換えたものを示す断面図であり、（ａ）は第１背圧受圧面の面積および形状を示す図であり、（ｂ）出口圧受圧面の面積および形状を示す図である。
【図８】図６に示す入口室と出口室の配置を入換えたものを示す断面図であり、（ａ）は第１背圧受圧面の面積および形状を示す図であり、（ｂ）出口圧受圧面の面積および形状を示す図である。
【図９】第１背圧受圧面の面積を出口圧受圧面の面積よりも大きくしたものの一例を示す断面図であり、（ａ）は第１背圧受圧面の面積および形状を示す図であり、（ｂ）出口圧受圧面の面積および形状を示す図である。
【図１０】図９に示す入口室と出口室の配置を入換えたもの示す断面図であり、（ａ）は第１背圧受圧面の面積および形状を示す図であり、（ｂ）出口圧受圧面の面積および形状を示す図である。
【図１１】第２実施形態の構成を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す入口室と出口室の配置を入換えたものを示す断面図である。
【図１３】第３実施形態の構成を示す断面図である。
【図１４】図１３に示す入口室と出口室の配置を入換えたものを示す断面図である。
【図１５】第４実施形態の構成を示す断面図である。
【図１６】図１５に示す入口室と出口室の配置を入換えたものを示す断面図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１      ケーシング
４      シート弁室
５      シート弁体
６      入口室
７      出口室
８      弁座
１０    第１背圧室
１１    第２背圧室
１１ａ  端面
１２    入口圧受圧面
１３    出口圧受圧面
１４    第１背圧受圧面
１５    第２背圧受圧面
１６    流路
１８    摺動部
２０    摺動壁
２１    可変絞り
２２    隙間
２３    摺動部
２４    摺動壁
２５    連絡路
２６    スプール弁室（別の弁室）
３１    スプール弁体（別の弁体）
４０    シート弁体
５０    シート弁体
５１    第１背圧受圧面
６０    シート弁体
６１    第１背圧受圧面
７０    孔
７１    管状の孔
７２    固定絞り
８０    第１通路
８２    凹部
８４    第２通路
８６    貫通孔
８８    貫通孔
９０    第１通路
９４    第１可変絞り
９５    第２通路
９６    第２可変絞り
９８    流量制御弁
【図１】
2005344855.tif 000003
【図２】
2005344855.tif 000004
【図３】
2005344855.tif 000005
【図４】
2005344855.tif 000006
【図５】
2005344855.tif 000007
【図６】
2005344855.tif 000008
【図７】
2005344855.tif 000009
【図８】
2005344855.tif 000010
【図９】
2005344855.tif 000011
【図１０】
2005344855.tif 000012
【図１１】
2005344855.tif 000013
【図１２】
2005344855.tif 000014
【図１３】
2005344855.tif 000015
【図１４】
2005344855.tif 000016
【図１５】
2005344855.tif 000017
【図１６】
2005344855.tif 000018