(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプとアクチュエータとの間を接続すると共に、前記アクチュエータとタンクとを接続するように配置された方向切換弁を備えた分流補償付き方向切換弁装置において、
前記方向切換弁と前記アクチュエータとを接続する一対のアクチュエータ通路上に配置され、メータイン側ではロードチェック機能を有し、メータアウト側では分流制御機能を有するよう機能兼用する一対の制御弁と、
前記一対のアクチュエータ通路を前記一対の制御弁と前記アクチュエータとの間で接続する油圧再生回路とを備え、
前記油圧再生回路を、前記一対のアクチュエータ通路の一方がメータイン側となる前記方向切換弁の切換操作時に開位置に切り換わる再生切換弁と逆止弁とで構成し、前記再生切換弁の切り換わりによりメータアウト側となる他方のアクチュエータ通路からの圧油を前記メータイン側となる一方のアクチュエータ通路に合流して供給可能に構成したことを特徴とする方向切換弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の分流補償付きの方向切換弁装置において、前記再生切換弁を、前記メータイン側となる一方のアクチュエータ通路に配置された前記制御弁の前後差圧の変化により切り換える構成としたことを特徴とする方向切換弁装置。
【請求項３】
請求項１記載の分流補償付きの方向切換弁装置において、前記再生切換弁を、前記一方のアクチュエータ通路がメータイン側となる前記方向切換弁の切り換え用操作パイロット圧により切り換える構成としたことを特徴とする方向切換弁装置。
【請求項４】
請求項１記載の分流補償付きの方向切換弁装置において、
前記一対の制御弁は、開弁方向に第１制御圧が付与され閉弁方向に第２制御圧と第１ばねの力が付与されるノーマルクローズ形の弁であり、
前記一対の制御弁より上流側の位置で前記方向切換弁の一対のメータイン可変絞りの下流圧力を信号圧として検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段で検出された信号圧が他の信号圧よりも高いときそれを最高信号圧として検出する第２検出手段と、
前記一対のアクチュエータ通路の圧力をアクチュエータの自己圧として検出する第３検出手段と、
前記方向切換弁の切換操作時に、前記一対の制御弁の両方に前記第１制御圧として前記第１検出手段で検出した信号圧を導く第１信号切換伝達手段と、
前記方向切換弁の切換操作時に、前記一対の制御弁のうち、前記メータイン側となるアクチュエータ通路に配置された制御弁に前記第２制御圧として前記第３検出手段で検出した自己圧を導き、前記メータアウト側となるアクチュエータ通路に配置された制御弁に前記第２制御圧として前記第２検出手段で検出した最高信号圧を導く第２信号切換伝達手段とを更に備えることを特徴とする方向切換弁装置。
【請求項５】
請求項４記載の分流補償付きの方向切換弁装置において、前記第２検出手段は、前記前記第１検出手段で検出した信号圧が導かれる信号路から前記最高信号圧の検出路へのみ開放動作可能に接続され、かつ弁体を閉弁方向に付勢する第２ばねを備え圧力発生手段としても機能するチェック弁機構を有し、前記チェック弁機構の第２ばねによる開放差圧を、前記制御弁の第１ばねによる開放差圧より大きく設定すると共に、前記最高信号圧の検出路を絞りを設けたドレン通路を介してタンクへ接続し、
前記再生切換弁は、開弁方向作動の第１受圧部と、閉弁方向作動の第２受圧部及び第３ばねとを有し、前記メータイン側となるアクチュエータ通路に配置された前記制御弁の上流側圧力を前記第１受圧部に導き、前記御御弁の下流側圧力を前記第２受圧部に導く構成とし、前記再生切換弁の第３ばねによる開放差圧を前記制御弁の第１ばねによる開放差圧と同等かそれ以下に設定したことを特徴とする方向切換弁装置。
【請求項６】
請求項１記載の分流補償付きの方向切換弁装置において、前記再生切換弁及び逆止弁は、再生切換弁の弁体内に逆止弁の弁体を内蔵した再生弁装置として構成したことを特徴とする方向切換弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルや油圧クレーンなどの油圧機械の油圧駆動回路に備えられる分流補償付きの方向切換弁装置に係わり、特に、それぞれのアクチュエータ通路に備えられる一対の制御弁を、メータイン側ではロードチェック弁として、メータアウト側では分流制御弁として兼用可能とした、再生機能を有する分流補償付きの方向切換弁装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
油圧ポンプの吐出圧油を油圧アクチュエータに供給するには、油圧ポンプの吐出路に並列に複数の方向切換弁を接続し、かつこの複数の方向切換弁をアクチュエータからの圧油をタンクヘ排出可能なように接続し、この複数の方向切換弁を切り換え操作すればよい。しかし、このように複数の方向切換弁を並列接続した場合、複数のアクチュエータを同時に駆動した際には、低負荷側のアクチュエータに優先的油圧にポンプ吐出流量が供給され、高負荷側のアクチュエータの駆動が補償されなくなる。
【０００３】
そこで、これを解決する方法として、例えば、特開平４−１８５９０３号公報に開示されるような方向切換弁装置が提案されている。この方向切換弁装置では、圧力制御弁をメータアウト通路でかつ方向切換弁のメータアウト絞りの下流側に配置し、この圧力制御弁の分流機能により複合駆動が達成できる。
【０００４】
また、この方向切換弁装置では、ロードチェック弁の下流に方向切換弁が配置され、この方向切換弁のメータイン絞りの下流側がチェック弁を介して最高負荷圧（最高信号圧）の検出路に接続されると共に、この最高負荷圧の検出路に絞りを介してタンクに接続するドレン通路が形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
【０００６】
特開平４−１８５９０３号公報に記載の方向切換弁装置においては、上記のようにロードチェック弁の下流に方向切換弁が配置され、方向切換弁のメータイン絞りの下流側がチェック弁を介して最高負荷圧（最高信号圧）の検出路に接続され、更に絞りを介してタンクに接続されているので、方向切換弁を切り換え操作した状態でアクチュエータに外力が作用したときや油圧ポンプの吐出圧がアクチュエータの駆動圧レベルに達しないときなどに、アクチュエータ側からこのドレン通路を介した圧油の流出が阻止できず、アクチュエータの作動劣化及びこれらアクチュエータによって駆動する作業機械本体の作業性・安全性劣化を招く問題を生じる。
【０００７】
また、ロードチェック弁は、上記のように方向切換弁を切り換え操作した状態でアクチュエータに外力が作用したときや油圧ポンプの吐出圧がアクチュエータの駆動圧レベルに達しないときなどに、アクチュエータからの圧油がポンプ側に逆流することを防止するためのものであり、ロードチェック機能は作業機械本体の作業性・安全性を確保する上では必須の機能である。このため、上記従来技術では圧力制御弁とは別に必ずロードチェック弁を配置しており、種々の弁要素が混在し、弁装置全体が大形化すると共に、構造が複雑となり、コスト高になるという問題があった。
【０００８】
更に、上記従来技術では、油圧アクチュエータが油圧シリンダである場合、油圧シリンダが駆動するフロント装置等の可動部材の姿勢によっては、油圧シリンダにネガティブ負荷が作用し、キャビテーションが発生するおそれがある。
【０００９】
例えば、油圧ショベルのアームシリンダにあっては、作業用アームをダンプ方向（上げ方向）に操作するときは、アームシリンダのロッド側に圧油を供給してシリンダを収縮し、作業用アームをクラウド方向（下げ方向）に操作するときは、アームシリンダのボトム側に圧油を供給しシリンダを伸長する。しかし、後者の場合、作業用アームが降下する際にアームの自重落下によってアームシリンダが強制的に伸長側へ駆動されるため、メータイン側であるボトム側では圧油の供給油量が不足し、ボトム室が負圧になるキャビテーションが発生する。
【００１０】
また、他の高負荷アクチュエータとの複合駆動に際しては、低負荷側である該アーム用の方向切換弁のメータアウト配置の圧力制御弁の絞り動作によりメータアウト側のシリンダロッド室側の圧力が上昇すると共に、メータイン側のボトム室側の圧力が高負荷圧レベルとなるように分流制御されるので、上記のキャビテーションの問題はないものの、メータアウト側であるシリンダロッド室側の高エネルギーを有する高圧油が仕事することなくタンクヘ排出されており、大きなエネルギ損失を伴っていた。
【００１１】
本発明の第１の目的は、比較的簡素化された構成で最高信号圧の検出路からの圧油の流出を阻止できる分流補償付きの方向切換弁装置を提供することである。
【００１２】
本発明の第２の目的は、メータイン側が負圧になるようなアクチュエータ駆動時にはメータイン側のキャビテーションを防止し、高負荷アクチュエータとの複合駆動時にはエネルギー効率を向上する油圧再生回路を有する分流補償付き方向切換弁装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明は、油圧ポンプとアクチュエータとの間を接続すると共に、前記アクチュエータとタンクとを接続するように配置された方向切換弁を備えた分流補償付き方向切換弁装置において、前記方向切換弁と前記アクチュエータとを接続する一対のアクチュエータ通路上に配置され、メータイン側ではロードチェック機能を有し、メータアウト側では分流制御機能を有するよう機能兼用する一対の制御弁と、前記一対のアクチュエータ通路を前記一対の制御弁と前記アクチュエータとの間で接続する油圧再生回路とを備え、前記油圧再生回路を、前記一対のアクチュエータ通路の一方がメータイン側となる前記方向切換弁の切換操作時に開位置に切り換わる再生切換弁と逆止弁とで構成し、前記再生切換弁の切り換わりによりメータアウト側となる他方のアクチュエータ通路からの圧油を前記メータイン側となる一方のアクチュエータ通路に合流して供給可能に構成したものである。
【００１４】
このように一対のアクチュエータ通路上に、メータイン側ではロードチェック機能を有し、メータアウト側では分流制御機能を有するよう機能兼用する一対の制御弁を配置することにより、別途ロードチェック弁を配置する必要がないことから弁構造が簡素化される。また、ロードチェック機能を有する制御弁をアクチュエータ通路上に配置することにより、この制御弁より上流側の位置でメータイン絞りの下流圧力を信号圧として検出でき、アクチュエータに外力が作用した場合や油圧ポンプの吐出圧が駆動圧レベルに達しない場合など、アクチュエータ側から最高信号圧の検出路による圧油の流出を阻止できる。
【００１５】
また、一対のアクチュエータ通路を上記の一対の制御弁とアクチュエータとの間で接続する油圧再生回路を設けることにより、メータイン側が負圧になるようなアクチュエータ駆動時には、メータアウト側配置の制御弁の開度の遮断若しくは絞り制限状態により、メータアウト側のアクチュエータ通路からの圧油が、上記油圧再生回路の再生切換弁、逆止弁を介してメータイン側のアクチュエータ通路へ還流されて、負圧が解消されキャビテーションの発生が抑えられる。
【００１６】
また、他の高負荷アクチュエータとの複合駆動に際しては、分流制御のために作動するメータアウト側配置の制御弁の開度の絞り制限状態によるメータアウト側のアクチュエータ通路の高圧油が、油圧再生回路の再生切換弁、逆止弁を介してメータイン側のアクチュエータ通路へ還流されて、高エネルギを再生利用してエネルギ効率が向上するとともに、低負荷側アクチュエータ速度が向上して作業機の複合作業性能が改善される。
【００１７】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記再生切換弁を、前記メータイン側となる一方のアクチュエータ通路に配置された前記制御弁の前後差圧の変化により切り換える構成とする。
【００１８】
このように再生供給を行うべき場合の方向切換弁の操作状況を、直接的なスプール切り換え動作あるいは操作信号ではなく、方向切換弁のメータイン絞り下流側配置のロードチェック機能を有する制御弁の前後差圧の変化により判断し、再生切換弁を切り換えることにより、方向切換弁本体ケーシングに新たなポートを増設したり、方向切換弁スプールに再生切換ノッチを形成したりする必要はなくなり、かつ制御弁の前後差圧は方向切換弁装置の内部信号であるため、信号回路の引き回しも容易であり、このため装置全体が大型化せず、比較的簡素化された構成で再生機能を果たし得る方向切換弁装置とすることができる。
【００１９】
（３）また、上記（１）において、前記再生切換弁を、前記一方のアクチュエータ通路がメータイン側となる前記方向切換弁の切り換え用操作パイロット圧により切り換える構成としてもよい。
【００２０】
これによっても、一対のアクチュエータ通路の一方がメータイン側となる方向切換弁の切換操作時に再生切換弁を開位置に切り換えることができる。
【００２１】
（４）更に、上記（１）において、好ましくは、前記一対の制御弁は、開弁方向に第１制御圧が付与され閉弁方向に第２制御圧と第１ばねの力が付与されるノーマルクローズ形の弁であり、前記一対の制御弁より上流側の位置で前記方向切換弁の一対のメータイン可変絞りの下流圧力を信号圧として検出する第１検出手段と、前記第１検出手段で検出された信号圧が他の信号圧よりも高いときそれを最高信号圧として検出する第２検出手段と、前記一対のアクチュエータ通路の圧力をアクチュエータの自己圧として検出する第３検出手段と、前記方向切換弁の切換操作時に、前記一対の制御弁の両方に前記第１制御圧として前記第１検出手段で検出した信号圧を導く第１信号切換伝達手段と、前記方向切換弁の切換操作時に、前記一対の制御弁のうち、前記メータイン側となるアクチュエータ通路に配置された制御弁に前記第２制御圧として前記第３検出手段で検出した自己圧を導き、前記メータアウト側となるアクチュエータ通路に配置された制御弁に前記第２制御圧として前記第２検出手段で検出した最高信号圧を導く第２信号切換伝達手段とを更に備えるものとする。
【００２２】
このように第１信号切換伝達手段により一対の制御弁の両方に第１制御圧として第１検出手段で検出した信号圧を導き、第２信号切換伝達手段により方向切換弁の切換操作時に、メータイン側配置の制御弁に第２制御圧として第３検出手段で検出した自己圧を導き、メータアウト側配置の制御弁に第２制御圧として第２検出手段で検出した最高信号圧を導くことにより、方向切換弁の作動に連動して、メータイン側配置の制御弁はロードチェック機能を発揮し、メータアウト側配置の制御弁は分流制御機能を発揮し、一対の制御弁はロードチェック機能と分流制御機能とを機能兼用するものとなる。
【００２３】
（５）また、上記（４）において、前記第２検出手段は、前記前記第１検出手段で検出した信号圧が導かれる信号路から前記最高信号圧の検出路へのみ開放動作可能に接続され、かつ弁体を閉弁方向に付勢する第２ばねを備え圧力発生手段としても機能するチェック弁機構を有し、前記チェック弁機構の第２ばねによる開放差圧を、前記制御弁の第１ばねによる開放差圧より大きく設定すると共に、前記最高信号圧の検出路を絞りを設けたドレン通路を介してタンクへ接続し、前記再生切換弁は、開弁方向作動の第１受圧部と、閉弁方向作動の第２受圧部及び第３ばねとを有し、前記メータイン側となるアクチュエータ通路に配置された前記制御弁の上流側圧力を前記第１受圧部に導き、前記御御弁の下流側圧力を前記第２受圧部に導く構成とし、前記再生切換弁の第３ばねによる開放差圧を前記制御弁の第１ばねによる開放差圧と同等かそれ以下に設定する。
【００２４】
このように第１ばねと第２ばねとの関係を設定することにより、方向切換弁の単独操作時（又は複合操作時の最高負荷駆動側）のメータアウト側配置の制御弁は必ず全開放状態となって、当該メータアウト側配置の制御弁による必要以上の圧力損失の増加を防止することができる。
【００２５】
また、再生切換弁に第１及び第２受圧部と第３ばねを設け、第１及び第２ばねと第３ばねの関係を上記のように設定することにより、メータイン側が負圧になるようなアクチュエータ駆動の場合や他の高負荷アクチュエータとの複合駆動に際して、再生切換弁はメータイン側配置の制御弁の前後差圧の変化により開位置に切り換わるものとなる。
【００２６】
（６）更に、上記（１）において、好ましくは、前記再生切換弁及び逆止弁は、再生切換弁の弁体内に逆止弁の弁体を内蔵した再生弁装置として構成する。
【００２７】
これにより再生切換弁と逆止弁を小型の再生弁装置で構成でき、方向切換弁装置を更に小型化できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施形態による油圧再生回路を有する分流補償付きの方向切換弁装置を示すものである。
【００３０】
図１において、符号７０，７１は本実施形態の方向切換弁装置であり、これら方向切換弁装置７０，７１は、それぞれ、油圧ポンプの１の吐出路３からの並列油路４に設けられる方向切換弁５０，５０を有すると共に、方向切換弁５０，５０は、それぞれ、一対のアクチュエータ通路１１，１２を介してアクチュエータ（油圧シリンダ）６，７に並列接続されている。また、方向切換弁５０，５０からの排出路１０ａ，１０ｂは、共通のタンクライン１０を介してタンク５へ接続されている。方向切換弁５０，５０は操作パイロット圧（以下単にパイロット圧という）６１−１，６２−２あるいは６１−７，６２−７により切換操作されるパイロット操作方式である。以下、方向切換弁装置７０について詳細を説明するが、方向切換弁装置７１も同様である。
【００３１】
方向切換弁装置７０において、方向切換弁５０のアクチュエータ通路１１，１２上には一対の制御弁２１ａ，２１ｂが設けられ、これら制御弁２１ａ，２１ｂはアクチュエータ通路１１，１２の一部である流路１３ａ，１３ｂを介して方向切換弁５０のメータイン絞り２０ａ，２０ｂの下流側に接続されている。
【００３２】
また、方向切換弁５０は、その切り換え操作時にメータイン絞り２０ａ，２０ｂの下流側の圧力を検出する信号路１５ａ，１５ｂと、方向切換弁５０の操作中立時にタンク５に接続される信号路１５ｃとを有し、アクチュエータ６又は７の負荷圧対応の信号圧として、方向切換弁５０の切り換え操作時はメータイン絞り２０ａ，２０ｂの下流側の圧力が信号路１５ａ又は１５ｂにより信号路１４に導かれると共に、方向切換弁５０の操作中立時は信号路１５ｃによりタンク圧が信号路１４に導かれる構成となっている。更に、信号路１４には予張されたばね２６を備えるチェック弁２５が最高信号圧検出路３０側に開放動作可能なように接続され、このチェック弁２５により検出路３０で最高信号圧が検出される。検出路３０には、絞り３３を介してタンク５へ接続されるドレン通路３０ｃが形成されている。
【００３３】
検出路３０で検出された最高信号圧は油圧ポンプ１の傾転制御部２に導かれ、この傾転制御部２により油圧ポンプ１の吐出圧が当該最高信号圧（≒最高負荷圧）よりも一定圧力だけ高くなるように油圧ポンプ１の吐出容量を制御する、一般にロードセンシング制御と呼ばれる可変容量制御が行われる。また、検出路３０で検出された最高信号圧は油圧ポンプ１の吐出路３に接続されたアンロード弁７２にも導かれ、方向切換弁５０，５０の操作中立時、油圧ポンプ１の吐出圧をアンロード状態とする。更に、上記のドレン通路３０ｃにより、各方向切換弁５０の操作中立時、油圧ポンプ１のロードセンシング制御に係る最高信号圧をアンロード状態とする。
【００３４】
上記一対のアクチュエータ通路１１，１２に備えられた一対の制御弁２１ａ，２１ｂはノーマルクローズ形であって、かつ制御弁２１ａ，２１ｂの開弁方向作動の受圧部に信号路１４に接続された第１信号路２２ａ，２２ｂが接続され、開弁方向に制御力が付与されており、制御弁２１ａ，２１ｂの閉弁方向作動の受圧部に第２信号路２３ａ，２３ｂが接続され、ばね２４と共に、閉弁方向の制御力が付与される。
【００３５】
更に、パイロット圧６１−１，６２−２あるいは６１−７，６２−７により方向切換弁５０の切り換え動作に連動して作動する信号切換弁５１ａ，５１ｂが設けられており、この信号切換弁５１ａ，５１ｂにより第２信号路２３ａ，２３ｂは、方向切換弁５０の切り換え動作に伴って、上記アクチュエータ通路１１あるいは１２に接続した信号路３１あるいは３２と上記最高信号圧検出路３０に接続した信号路３０ａあるいは３０ｂとの何れか一方に選択的に接続され、このとき方向切換弁５０の切り換え作動に伴いメータイン側となったアクチュエータ通路１１あるいは１２上の制御弁２１ａあるいは２１ｂの第２信号路２３ａあるいは２３ｂには、当該アクチュエータ通路に接続された信号路３１あるいは３２を介して自己圧が導かれ、メータアウト側となったアクチュエータ通路１２あるいは１１上の制御弁２１ｂあるいは２１ａの第２信号路２３ｂあるいは２３ａには、上記最高信号圧検出路３０に接続された信号路３０ｂあるいは３０ａを介して最高信号圧が導かれる。また、方向切換弁５０の操作中立時には、これら一対の制御弁２１ａ，２１ｂの第２信号路２３ａ，２３ｂは、当該制御弁が備わるアクチュエータ通路１１，１２に接続したそれぞれの信号路３１，３２を介してそれぞれの自己圧が導かれる。
【００３６】
ここで、チェック弁２５のばね２６の予張力は、制御弁２１ａ，２１ｂのばね２４の予張力より大きくなるように設定されている。これにより制御弁２１ａ，２１ｂがノーマルクローズ形であり、閉弁方向に最高信号圧が作用する構成になっていても、信号路２２ａ，２２ｂに信号圧が導かれると制御弁２１ａ，２１ｂが確実に開くようになっている。
【００３７】
また、アクチュエータ７側の方向切換弁装置７１において、一対のアクチュエータ通路１１，１２間には、アクチュエータ通路１１，１２を連絡する再生油路５２０と、この再生油路５２０に配置された再生切換弁５２１及び逆止弁５２２からなる再生弁装置５２３とを有する油圧再生回路５１９が設けられている。再生油路５２０は、アクチュエータ、即ち油圧シリンダ７を伸長駆動する際にメータイン側となるアクチュエータ通路１１に制御弁２１ａの下流側で接続され、再生弁装置５２３の逆止弁５２２は、アクチュエータ通路１１からアクチュエータ通路１２への圧油の流れを阻止し、アクチュエータ通路１２からアクチュエータ通路１１へのみ連通可能とする構成となっている。
【００３８】
再生弁装置５２３における再生切換弁５２１の一端には開弁方向作動の受圧部５２１ａが設けられ、この受圧部５２１ａには流路１３ａに接続した信号油路５２１ｃを介して制御弁２１ａの上流側の圧力が、再生切換弁５２１の開弁方向の制御力として付与されており、再生切換弁５２１の他端には、ばね５２１ｓと閉弁方向作動の受圧部５２１ｂが設けられ、受圧部５２１ｂにはアクチュエータ通路１１に接続した信号油路５２１ｄを介して制御弁２１ａの下流側の圧力が、再生切換弁５２１の閉弁方向の制御力として付与され、これにより油圧シリンダ７の伸長駆動時、再生切換弁５２１には制御弁２１ａの前後差圧が制御信号圧として導かれる構成となっている。
【００３９】
ばね５２１ｓの予張力は、負荷圧検出用の信号路１４上に設けられたチェック弁２５のばね２６の予張力より小さな付勢力となるよう設定され、更に制御弁２１ａ，２１ｂを閉弁方向に付勢するばね２４の予張力と同等あるいはそれ以下の付勢力となるよう設定されている。一例として、圧力換算で、ばね２６の予張力が１ｂａｒ、ばね２４の予張力が０．５ｂａｒ、ばね５２１ｓの予張力が０．５ｂａｒに設定されている。これにより、再生切換弁５２１はメータイン側配置の制御弁２１ａの前後差圧の変化により開位置に切り換わるものとなる。
【００４０】
以上のように構成した本実施形態の方向切換弁装置７０，７１の動作を説明する。
【００４１】
方向切換弁５０，５０が図示の中立位置にあり、アクチュエータ６，７のいずれも駆動されていないときは、最高信号圧検出路３０の圧力はドレン通路３０ｃによりアンロードされ、タンク圧となっている。このため、油圧ポンプ１の吐出流量はレギュレータ２により最小流量（最小傾転）に制御されると共に、油圧ポンプ１の吐出圧はアンロード弁７２によりタンク圧よりアンロード設定差圧分だけ高い最小圧力に制御されている。また、制御弁２１ａ，２１ｂはばね２４の力により、アクチュエータ６，７の負荷圧がある場合には更にその負荷圧（自己圧）によって閉弁し、負荷保持機能を果たす。
【００４２】
このような状態から、油圧シリンダ７を単独で伸長方向に駆動すべく、方向切換弁装置７１の方向切換弁５０にパイロット圧６２−７を入力し、方向切換弁５０及び信号切換弁５１ｂを図示左方へ切り換え操作すると、油圧ポンプ１の吐出油は、並列油路４、方向切換弁５０のメータイン絞り２０ｂを経て流路１３ａへ導かれ、かつ信号路１５ａを介して当該メータイン絞り２０ｂの下流圧が信号路１４に導かれると共に、アクチュエータ通路１１がメータイン側、アクチュエータ通路１２がメータアウト側となり、流路１３ｂが方向切換弁５０のメータアウト絞り、排出路１０ｂ、タンクライン１０を経てタンク５へ接続される回路が形成される。
【００４３】
この方向切換弁５０の切り換え動作によりメータイン側となった制御弁２１ａの第１信号路２２ａは信号路１４と接続しており、第２信号路２３ａは信号切換弁５１ａを介してメータイン側の通路１１と接続した信号路３１と接続され、よって制御弁２１ａは、この制御弁２１ａの前後の圧力が受圧作用する構成となって、いわゆるロードチェック弁として機能可能となる。
【００４４】
これと同時に、この方向切換弁５０の切り換え動作によりメータアウト側となった制御弁２１ｂの第１信号路２２ｂは信号路１４と接続しており、第２信号路２３ｂは信号切換弁５１ｂを介して最高信号圧検出路３０に接続した信号路３０ｂと接続される。
【００４５】
ここで、この方向切換弁５０の切り換え操作の最初の時点では油圧ポンプ１の吐出圧は上記のように最小圧力にあり、アクチュエータ６を駆動できる圧力にはない。このため、ロードチェック弁として働く制御弁２１ａは閉弁したままである。
【００４６】
また、この状態で流路１３ａの圧力が信号路１５ａを介して信号路１４に導かれ、ばね２４の予張力に打ち勝って制御弁２１ｂが開弁すると同時に、ばね２６で予張されていたチェック弁２５を開き、その圧力が検出路３０に最高信号圧として検出される。この検出路３０の圧力は傾転制御装置２及びアンロード弁７２に導かれ、油圧ポンプ１の吐出圧力が上昇する。
【００４７】
このようにして油圧シリンダ７側のアクチュエータ通路１１からの圧力（負荷圧）ではなく直接油圧ポンプ１からの圧油がもたらされてロードセンシング制御に係る最高信号圧が上昇し始める。この上昇した油圧ポンプ１の吐出圧は再び流路１３ａへ導かれ、更に検出路３０で最高信号圧として検出され、油圧ポンプ１の吐出圧は更に上昇する。このことが繰り返され油圧ポンプ１の吐出圧が油圧シリンダ７を伸長駆動するに足る圧力まで上昇すると、ロードチェック弁としての制御弁２１ａを開放させて油圧シリンダ７の意図した伸長駆動ができる。
【００４８】
ここで、メータイン側配置となっている制御弁２１ａは、油圧ポンプ１からの圧油供給のためにばね２４の付勢力に打ち勝つ圧油流れに伴う圧力降下を生じており、したがって、油圧再生回路５１９におては、上記のように制御弁２１ａの上流側の圧力が開弁方向の制御力として付与され、ばね２４の予張力と同等以下に予張力を設定したばね５２１ｓの付勢力と共に、制御弁２１ａの下流側の圧力が閉弁方向の制御力として付与される再生切換弁５２１は、図示上方へ切り換わり、再生油路５２０及び逆止弁５２２を介してアクチュエータ通路１２とアクチュエータ通路１１とが連通接続可能な回路が形成される。
【００４９】
そしてこのとき、もし油圧シリンダ７が油圧ショベルのアームシリンダであり、作業用アームが自重落下するような場合は、油圧ポンプ１からの圧油供給が追いつかなくなり、シリンダ７のボトム室側であるメータイン側のアクチュエータ通路１１に負圧が発生しようとする。
【００５０】
このような場合、メータイン側配置の制御弁２１ａの上流側の圧力（つまりメータイン絞り２０ｂの下流圧）は、制御弁２１ａを開弁させる圧力差はあるが小さくなり、例えば制御弁２１ａの全開放状態で約３ｂａｒ以下となる。一方、この制御弁２１ａの上流側の圧力はチェック弁２５、検出路３０を経て絞り３３によりタンクライン１０へ接続されており、このタンクライン１０の圧力は、通常約３〜５ｂａｒの圧力に加圧されている。したがって、メータアウト側配置の制御弁２１ｂには、これらの圧力が開閉方向の制御力として付与されると共に、ばね２４が閉弁方向に付勢しているので、メータアウト側配置の制御弁２１ｂは、アクチュエータ通路１２から流路１３ｂに至る開口を絞り制限若しくは遮断し始めて、当該アクチュエータ通路１２の圧力が上昇し、この結果、逆止弁５２２が開放するので、メータアウト側のアクチュエータ通路１２からメータイン側のアクチュエータ通路１１へ直ちに圧油が還流する。したがって、メータイン側のアクチュエータ通路１１内の負圧が解消されてキャビテーションが発生することはない。
【００５１】
また、油圧シリンダ７を単独で収縮方向に駆動すべく、方向切換弁装置７１の方向切換弁５０にパイロット圧６１−７を入力し、方向切換弁５０及び信号切換弁５１ａを図示右方へ切り換え操作した場合も同様であり、油圧シリンダ７の意図した収縮駆動をすることができる。ただし、この場合は、油圧再生回路５１９の再生切換弁５２１は動作しない。
【００５２】
なお、単独操作時（又は後述する複合操作時の最高負荷駆動側）のメータアウト側配置となる制御弁２１ａ又は２１ｂは、この制御弁のばね２４とチェック弁２５のばね２６との上述の予張力の大小関係によって、必ず全開放状態となって、当該メータアウト側での制御弁による必要以上の圧力損失の増加を防止することができる。
【００５３】
次に例えば、複合駆動を意図し、油圧シリンダ７の単独での例えば伸長方向の操作状態から、更にアクチュエータ６を伸長方向に駆動すべく方向切換弁装置７０の方向切換弁５０を操作したとする。この時、アクチュエータ６の負荷圧力が、油圧シリンダ７の負荷圧力よりも高いものとする。
【００５４】
アクチュエータ６の伸長方向の駆動に対応した方向切換弁５０の切り換え操作により、方向切換弁装置７０のアクチュエータ通路１１がメータイン側、アクチュエータ通路１２がメータアウト側となって回路が構成されると共に、この切り換え操作に連動して制御弁２１ａ，２２ｂの各信号路の接続が上記の方向切換弁装置７１の場合と同様になされる。
【００５５】
また、油圧ポンプ１は上記のように低負荷側アクチュエータである油圧シリンダ７の負荷圧を基にした吐出圧にあり、したがって、アクチュエータ６側のロードチェック弁としての制御弁２１ａは、この複合操作開始直後は開放できず、よって方向切換弁５０のメータイン絞り２０ｂの下流の流路１３ａには油圧ポンプ１の吐出油が直接導かれ、流路１３ａの圧力が油圧ポンプ１の吐出圧まで上昇すると共に、この圧力は信号路１５ａ，１４、検出用チエック弁２５を介して検出路３０へも導かれるので、最高信号圧が上昇し始めて、ロードセンシング制御による油圧ポンプ１の吐出容量制御が再調整される。
【００５６】
また、このとき、アクチュエータ６のメータアウト側となるアクチュエータ通路１２に備わる制御弁２１ｂは、上述の通りばね２４とばね２６の予張力の大小関係により開放作動する。これと同時に、低負荷側であるアクチュエータ７のメータアウト側となるアクチュエータ通路１２上の制御弁２１ｂにおいては、上昇した最高信号圧が検出路３０に接続した信号路３０ｂを介して、制御弁２１ｂの閉弁方向作動の受圧部に接続した信号路２３ｂに導かれるので、当該メータアウト側のアクチュエータ通路１２からの戻り油は制御弁２１ｂで絞られ、低負荷側アクチュエータであった油圧シリンダ７の負荷圧が上記最高信号圧と概ね等しくなるように上昇制御され、結果的には、油圧ポンプ１の吐出圧が高負荷側のアクチュエータ６の駆動圧レベルまで上昇する。
【００５７】
このようにメータアウト側配置となった方向切換弁装置７１の制御弁２１ｂは、方向切換弁５０の切り換え方向に対応したメータイン絞りの下流側の圧力、すなわち油圧シリンダ７の負荷圧が概ね最高負荷圧と等しくなるようにメータアウト側で排出制御しており、これにより負荷圧の異なるアクチュエータ６，７の複合駆動の場合でも、制御弁２１ｂの作用によって低負荷側アクチュエータである油圧シリンダ７からタンクラインヘの通路面積制限により、油圧ポンプ１の吐出圧が高負荷側のアクチュエータ６の駆動圧レベルまで上昇できるので、各方向切換弁５０，５０のメータイン絞りの開口面積比に応じて油圧ポンプ１の吐出流量を分配することができる。
【００５８】
また、このとき、低負荷側アクチュエータである油圧シリンダ７のメータアウト側通路１２とメータイン側通路１１とを連絡する油圧再生回路５１９では、再生切換弁５２１は、当該弁装置７１のメータイン側配置の制御弁２１ａの前後圧力がそれぞれの信号路５２１ｃ，５２１ｄを介して導かれて連通位置に切り換わっており、メータアウト側配置の制御弁２１ｂの開口量絞り制限により高圧力となるメータアウト側通路１２から、再生油路５２０、再生切換弁５２１、逆止弁５２２を介してメータイン側通路１１へ至る回路が形成される。よって、メータアウト側通路１２の高圧油をメータイン側通路１１へ還流し、エネルギ効率が向上すると共に、油圧シリンダ７への供給流量が再生流量分増大し、油圧シリンダ７の速度が増大するので、複合駆動に伴う低負荷アクチュエータである油圧シリンダ７の速度低下が抑えられて、作業機の複合作業性能が向上する。
【００５９】
以上のように本実施形態によれば、アクチュエータ６，７に外力が作用した場合や、方向切換弁５０，５０の操作開始時に油圧ポンプ１の吐出圧がまだアクチュエータ６，７の駆動圧レベルに達しない場合などには、信号路１５ａ，１５ｂによりメータイン絞りの下流側でかつロードチェック弁となる制御弁２１ａ又は２１ｂの上流側の圧力を信号圧として検出するので、アクチュエータ側から最高信号圧検出路３０に接続したドレン通路３０ｃを介した圧油の流出が阻止でき、したがって作業機の作動劣化、作業性・安全性劣化を防止できる。
【００６０】
また、上記の通り、方向切換弁５０，５０の作動に連動し、アクチュエータ通路１１，１２上に配置した一対の制御弁２１ａ，２１ｂのうち、メータイン側となったアクチュエータ通路上の制御弁はロードチェック弁として、メータアウト側となったアクチュエータ通路上の制御弁は分流制御弁として兼用機能するので、従来あった専用のロードチェック弁が不要となり、弁構造が大幅に簡素化される。
【００６１】
更に、以上のようにメータイン側でロードチェック機能を有し、メータアウト側で分流制御機能を有するよう機能兼用する一対の制御弁２１ａ，２１ｂを有する方向切換弁装置７１において、一対の制御弁２１ａ，２１ｂとアクチュエータ７との間で一対のアクチュエータ通路１１，１２を接続する油圧再生回路５１９を設けたので、メータイン側が負圧になるようなアクチュエータ駆動時や高負荷アクチュエータとの複合駆動に際して、メータアウト側配置の制御弁２１ｂの開度の遮断もしくは絞り制限状態によるメータアウト側通路１２の高圧油を、油圧再生回路５１９を介してメータイン側通路１１へ還流することができ、したがって、キャビテーションの発生を防止するとともに、エネルギ効率ならびに作業性能を向上することができる。
【００６２】
そして、再生供給を必要とする操作状況を、方向切換弁５０の操作に連動したアクチュエータ通路１１上の制御弁２１ａの前後差圧の変化により判断して再生切換弁５２１を開放動作するので、再生要求を必要とする操作状況を判断するための特別な手段を配置する必要がなく、装置構成を簡素化できる。
【００６３】
図２に、上述した図１の油圧回路図に示す油圧再生回路５１９の再生弁装置５２３の構造の一例を示す。図中、図１に示す部材と同等部分には同一符号を付けて説明を省略する。
【００６４】
図２において、１００は方向切換弁装置７１の本体ケーシングであり、本体ケーシング１００内にスプール孔４００が設けられ、このスプール孔４００に再生切換弁５２１の弁体４１０が密封摺動可能に嵌挿されている。
【００６５】
本体ケーシング１００内のスプール孔４００の周囲には、再生油路５２０のアクチュエータ通路１１側部分である流路５２０ｂが接続されるポート４０１と、再生油路５２０のアクチュエータ通路１２側部分である流路５２０ａが接続されるポート４０２と、制御弁２１ａの上流側（流路１３ａ）と接続する油路５２１ｃが接続される信号ポート４０３とが設けられている。
【００６６】
再生切換弁５２１の弁体４１０内には孔４１１、流路４１３、流路４１４が設けられ、孔４１１内には、流路４１３から流路４１４への圧油の流れは許し、流路４１４から流路４１３への圧油の流れを阻止する逆止弁５２２の弁体４２０が挿嵌されている。また、孔４１１の図示上側の開放端にはプラグ４３０が挿入固定され、逆止弁５２２の弁体４２０との間に背圧室４１２が形成されている。背圧室４１２には弁体４２０を閉弁方向に付勢する弱いばね５２２ｓが配置されている。このように再生切換弁５２１の弁体４１０に逆止弁５２２の弁体４２０が内蔵されている。そして、再生切換弁５２１の弁体４１０の一端は信号ポート４０３に臨み、受圧部５２１ａを形成している。
【００６７】
一方、スプール孔４００は本体ケーシング１００の図示上側で開放形成され、この開放端は本体ケーシング１００に固定されたフランジ４４０により閉鎖され、固定プラグ４３０とフランジ４４０との間に信号ポート４０４が形成されている。信号ポート４０４内には、再生切換弁５２１の弁体４１０を閉弁方向に付勢するばね５２１ｓが配置されている。また、固定プラグ４３０内には油路４３１が形成され、逆止弁５２２の弁体４２０内には油路４２１が形成され、信号ポート４０４は、油路４３１、背圧室４１２、油路４２１を経て再生切換弁５２１内の流路４１４と連通している。そして、再生切換弁５２１の弁体４１０の固定プラグ４３０側の端部は信号ポート４０４に臨み、受圧部５２１ｂを形成している。
【００６８】
更に、再生切換弁５２１の弁体４１０内の流路４１４とポート４０１は常時連通接続されると共に、流路４１３とポート４０２とは、弁体４１０の図示上方への移動にともない遮断状態から連通接続状態へと切り換わり、図１に示したノーマルクローズド型の切換弁構成となる。
【００６９】
このように構成された再生切換弁５２１の弁体４１０には、ポート４０３に導かれた制御弁２１ａの上流側の圧力による開弁方向の制御力と、ばね５２１ｓとポート４０４に導かれた通路１１の圧力、即ち制御弁２１ａの下流側の圧力による閉弁方向の制御力とが付与される。そして、再生切換弁５２１の弁体４１０内には、流路４１３と流路４１４とを連通・遮断する逆止弁５２２の弁体４２０が備えられている。
【００７０】
従って、再生切換弁５２１は、再生供給を必要とする方向切換弁５０の操作状況を、再生切換弁５２１の操作に連動したメータイン通路１１上の制御弁２１ａの前後差圧により判断して開閉作動するものとなり、逆止弁５２２は通路１１から通路１２への圧油流れを阻止し、通路１２から通路１１へのみ圧油を合流供給するものとなる。
【００７１】
そして、再生弁装置５２３は、再生切換弁５２１の弁体４１０内に逆止弁５２２の弁体４２０を内蔵させたので、再生弁装置５２３が小型化し、油圧再生回路５１９を有する方向切換弁装置７１を更に小型化できる。
【００７２】
図３に、上述の図２に示した構成の再生弁装置５２３による再生油圧回路５１９を有する方向切換弁装置７１全体の構造の一例を示す。なお、図１及び図２と同等の部分には同一符号を付し詳述しない。
【００７３】
図３において、方向切換弁装置７１の本体ケーシング１００には、第１スプール孔１０１が設けられ、スプール１３１が嵌挿される。
【００７４】
また、本体ケーシング１００の第１スプール孔１０１の周囲には、油圧ポンプ１の吐出路３に接続するポンプポート１０４ａ，１０４ｂと、アクチュエータポート１０５ａ，１０５ｂと、タンクポート１０６ａ，１０６ｂと、信号圧ポート１１０とが設けられ、スプール１３１の各ランド部には、メータイン絞り１４０ａ，１４０ｂと、メータアウト絞り１４１ａ，１４１ｂとがそれぞれ形成され、メータイン絞り１４０ａ，１４０ｂはポンプポート１０４ａ，１０４ｂとアクチュエータポート１０５ａ，１０５ｂとを、メータアウト絞り１４１ａ，１４０ｂはアクチュエータポート１０５ａ，１０５ｂとタンクポート１０６ａ，１０６ｂとを、それぞれ遮断・連通接続するよう構成される。
【００７５】
また、スプール１３１内には軸方向の油孔１３２，１３３が形成され、油孔１３２には径方向の細孔１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃが、油孔１３３には径方向の細孔１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃが、それぞれ連通形成され、このうち細孔１３２ａと１３３ａは上記アクチュエータポート１０５ａと１０５ｂに、細孔１３２ｂと１３３ｂは上記信号圧ポート１１０に、細孔１３２ｃと１３３ｃは上記タンクポート１０６ａと１０６ｂに、それぞれスプール１３１の作動状況に応じて連通・遮断するよう接続される。
【００７６】
上記信号圧ポート１１０は、信号路１４を経てばね２６を備えるチェック弁２５の弁体２５ｖを介して検出孔２０６に連絡される共に、この検出孔２０６は本体ケーシング１００を貫通し、他の方向切換弁装置の本体ケーシングに形成された同様な検出孔に接続され、最高信号圧検出路３０を形成している。
【００７７】
更に、本体ケーシング１００内には一対の第２スプール孔２０１ａ，２０１ｂが設けられ、制御弁２１ａ，２１ｂの弁体２１０ａ，２１０ｂが嵌挿される。
【００７８】
本体ケーシング１００の第２スプール孔２０１ａ，２０１ｂの周囲には、上記アクチュエータポート１０５ａ，１０５ｂにそれぞれ流路１３ａ，１３ｂを介し連絡接続される第１補助ポート２０２ａ，２０２ｂと、アクチュエータ通路１１，１２にそれぞれ連絡接続される第２補助ポート２０３ａ，２０３ｂとが設けられ、それぞれの制御弁弁体２１０ａ，２１０ｂのランド部に形成される絞り部により、上記ポート２０２ａと２０３ａと、及び上記ポート２０２ｂと２０３ｂとは連通・遮断される。
【００７９】
制御弁弁体２１０ａ，２１０ｂの端部には開弁方向作動の共通の第１受圧室２０４と、ばね２４が備えられる閉弁方向作動の第２受圧室２０５ａ，２０５ｂとが設けられ、第１受圧室２０４は信号路１４を介し上記信号圧ポート１１０に連絡接続され、第２受圧室２０５ａ，２０５ｂは信号路２３ａ，２３ｂを介し、後述するそれぞれの上記信号切換ポート３０８ａ，３０８ｂに連絡接続される。
【００８０】
本体ケーシング１００の両側部にはスプール１３１用のパイロット受圧室３０３ａ，３０３ｂを形成したパイロットキャップ３００ａ，３００ｂが装着されている。また、パイロットキヤップ３００ａ，３００ｂ内にはそれぞれ第３スプール孔３０２ａ，３０２ｂが設けられ、信号切換弁スプール１５１ａ，１５１ｂがそれぞれ嵌挿される。更に、キャップ３００ａ，３００ｂ内には、信号路３１，３２を介しアクチュエータ通路１１，１２に接続されるポート３０７ａ，３０７ｂと、上記の第２信号路２３ａ，２３ｂを介し制御弁弁体２１０ａ，２１０ｂの第２受圧室２０５ａ，２０５ｂに接続されるポート３０８ａ，３０８ｂと、信号路３０ａ，３０ｂを介し最高信号圧の検出路３０に接続されるポート３０９ａ，３０９ｂとが、それぞれ形成されている。
【００８１】
スプール１５１ａ，１５１ｂの一端は、それぞれのパイロット圧６１−７，６２−７の受圧室３０３ａ，３０３ｂに信号路３０１ａ，３０１ｂを介し連絡接続される受圧室３０４ａ，３０４ｂに、他端はタンクドレンに接続したポート１５４ａ，１５４ｂに連絡接続される受圧室３０５ａ，３０５ｂに配置されると共に、スプール１５１ａのランド部にノッチ１５２ａ，１５３ａが形成され、ノッチ１５２ａはポート３０７ａとポート３０８ａとを、ノッチ１５３ａはポート３０９ａとポート３０８ａとを、スプール１５１ａの作動状況に応じて連通・遮断するよう接続し、またスプール１５１ｂのランド部にノッチ１５２ｂ，１５３ｂが形成され、ノッチ１５２ｂはポート３０７ｂとポート３０８ｂとを、ノッチ１５３ｂはポート３０９ｂとポート３０８ｂとを、スプール１５１ｂの作動状況に応じて連通・遮断するよう接続する構成となっている。
【００８２】
以上の図３に示す弁構造において、図１に示す各油路又は通路との対応関係は次のようである。
【００８３】
並列油路４：ポンプポート１０４ａ，１０４
方向切換弁８：スプール１３１
信号切換弁５１ａ：スプール１５１ａ
信号切換弁５１ｂ：スプール１５１ｂ
信号路１５ａ：細孔１３３ａ、油孔１３３、細孔１３３ｂ
信号路１５ｂ：細孔１３２ａ、油孔１３２、細孔１３２ｂ
信号路１５ｃ：細孔１３２ｃ，１３３ｃ、油孔１３２，１３３、細孔１３２ｂ，１３３ｂ
メータイン絞り２０ａ，２０ｂ：メータイン絞りノッチ１４０ｂ，１４０ａ
制御弁２１ａ，２１ｂ：制御弁弁体２１０ａ，２１０ｂ
チェック弁２５：チェック弁弁体２５ｖ
そして、図２で説明したように、本体ケーシング１００内には、再生弁装置５２３のスプール孔４００が形成され、再生切換弁５２１の弁体４１０が嵌挿されており、スプール孔４００の周囲には、油圧シリンダ７のボトム室に連絡するアクチュエータ通路１１に接続する流路５２０ｂが接続されるポート４０１と、油圧シリンダ７のロッド室に連絡するアクチュエータ通路１２に接続する流路５２０ａが接続されるポート４０２と、スプール１３１のメータイン絞り１４０ａの下流側に配置される制御弁弁体２１０ａの上流側の第１補助ポート２０２ａと接続する信号路５２１ｃが接続される信号ポート４０３とが設けられている。再生弁装置５２３のその他の構成については、図２で説明した通りであり、ここでの説明は省略する。
【００８４】
このように構成した図３の方向切換弁装置７１の動作を説明する。
【００８５】
スプール１３１が図示中立状態である時、ポート１１０は細孔１３２ｂ、油孔１３２、細孔１３２ｃを介して、また細孔１３３ｂ、油孔１３３、細孔１３３ｃを介して、ポート１０６ａ，１０６ｂと連通接続し、よって信号路１４及び制御弁２１０ａ，２１０ｂの第１受圧室２０４にはタンク圧が導かれており、スプール１５１ａのポート３０８ａはノッチ１５２ａを介しポート３０７ａと、スプール１５１ｂのポート３０８ｂはノッチ１５２ｂを介しポート３０７ｂと、それぞれ連通接続し、よって制御弁弁体２１０ａの第２受圧室２０５ａにはアクチュエータ通路１１の自己圧が、制御弁弁体２１０ｂの第２受圧室２０５ｂにはアクチュエータ通路１２の自己圧が、それぞれが導かれる。
【００８６】
したがって、中立時の信号圧をタンク圧とし、ロードセンシング御御に係る最高信号圧をアンロード状態とすることができる。また、制御弁弁体２１０ａ，２１０ｂは、それぞれに導かれた自己圧とばね２４による閉弁方向の制御力で付与されて、第１補助ポート２０２ａ，２０２ｂと第２補助ポート２０３ａ，２０３ｂとをそれぞれ遮断している。
【００８７】
このような状態から、アクチュエータ、即ち油圧シリンダ７を単独で伸長方向に駆動すべくパイロット圧６２−７を入力し、図示左方へスプール１３１をストロークしたとすると、油圧ポンプ１の吐出油は、ポート１０４ａ、メータイン絞りノッチ１４０ａを経てポート１０５ａ、流路１３ａ、第１補助ポート２０２ａへ導かれ、かつスプール１３１内の細孔１３２ａ、油孔１３２、細孔１３２ｂを介して当該メータイン絞りノッチ１４０ａの下流圧がポート１１０、信号路１４に導かれるると共に、アクチュエータ通路１１がメータイン側、通路１２がメータアウト側となり、流路１３ｂがメータアウト絞りノッチ１４１ｂ、排出路１０ｂ、タンクライン１０を経てタンク５へ接続される回路が構成される。
【００８８】
この時、スプール１３１のストロークに応じてメータイン側となった制御弁弁体２１０ａの第２受圧室２０５ａには、スプール１５１ａのノッチ１５２ａと１５３ａに対して操作中立時と同様のポート間の連通・遮断状態が維持されて、通路１１の自己圧が導かれると共に、メータアウト側となった制御弁弁体２１０ｂの第２受圧室２０５ｂには、ノッチ１５２ｂによるポート３０７ｂとポート３０８ｂとの連通が遮断され、ノッチ１５３ｂによりポート３０９ｂとポート３０８ｂとが連通することによって、検出路３０の最高信号圧が導かれる。
【００８９】
また、油圧シリンダ７を単独で収縮方向に駆動すべくパイロット圧６１−７を入力し、図示右方ヘスプール１３１をストロークした場合も同様である。
【００９０】
したがって、方向切換弁のパイロット圧６２−７，６１−７に応じた信号切換弁スプール１５１ｂ，１５１ａの切換動作により、一対の制御弁スプール２１０ａ，２１０ｂに対する信号切換が達成でき、図１に油圧回路図で示す方向切換弁装置と同等の機能が実現できるので、メータイン側制御弁スプールはロードチェック弁として、メータアウト側制御弁スプールは分流制御弁としてそれぞれ機能することができる。
【００９１】
また、油圧再生回路５１９においては、図２で説明したように、再生弁装置５２３の再生切換弁５２１に対し、図１で示したのと同様に開閉方向の制御力が付与され、更に逆止弁５２２は通路１２から通路１１への圧油の流れを許し、逆方向の流れは阻止するものとなる。
【００９２】
したがって、図１で説明したように、キャビテーションの発生を防止できるとともに、複合駆動時のエネルギ効率の向上、作業性能め向上を図ることができ、更に、図２で説明したように、逆止弁を内蔵した再生弁装置として、小型化を図った再生油圧回路を有する方向切換弁装置が提供できる。
【００９３】
図４に、本発明の第２の実施形態による再生油圧回路を有する分流補償付きの方向切換弁装置を油圧回路図で示す。図１との相違は、油圧再生回路の再生切換弁の開閉のための制御力が、方向切換弁の特定方向の操作パイロット圧による開弁方向の制御力として付与され、ばね付勢力を閉弁方向の制御力として付与される再生切換弁として構成したことである。以下、この点について説明し、その他の構成は、図１と同等であり、これらには同一の符号を付して詳述しない。
【００９４】
図４において、方向切換弁装置７１Ａの一対のアクチュエータ通路１１，１２にはこれら通路を接続する油圧再生回路５１９Ａが設けられ、油圧再生回路５１９Ａは再生油路５２０上を有し、再生油路５２０上には、再生切換弁５２１Ａと、通路１１から通路１２への圧油流れを阻止し、通路１２から通路１１へのみ連通可能な逆止弁５２２とから成る再生弁装置５２３Ａが配置されている。
【００９５】
再生切換弁５２１Ａの一端には開弁方向作動の受圧部５２１ｅが設けられ、受圧部５２１ｅには油路５２１ｆを介して方向切換弁５０を図示左方に駆動するパイロット圧６２−７が再生切換弁５２１の開弁方向の制御力として付与されており、再生切換弁５２１の他端にはばね５２１ｓが設けられ、バネ５２１ｓの付勢力が再生切換弁５２１の閉弁方向の制御力として付与されている。
【００９６】
このように再生供給されるべき方向切換弁５０の特定方向の操作状況を、当該方向切換弁５０のパイロット圧６２−７により判断し開閉動作する再生切換弁５２１Ａと、逆止弁５２２とで再生油圧回路５１９Ａの再生弁装置５２３Ａを構成したので、図１の実施形態と同様に、アーム用の油圧シリンダ７の伸長駆動に際したキャビテーションの発生を防止できるとともに、低負荷側となる複合駆動の際のエネルギ効率が向上し、アクチュエータ速度が増大して複合作業性能が改善できる油圧再生回路を有した方向切換弁装置が提供できる。
【００９７】
図５に上述の図４の構成の再生弁装置６２３Ａによる再生油圧回路５１９Ａを有する方向切換弁装置７１Ａの構造の一例を示す。図５中、図３及び図４と同等の部分には同一符号を付してある。ここで、再生油圧回路に係る構成を除く方向切換弁としての図３のものとの相違は、アクチュエータ通路に備わる一対の制御弁の閉弁方向の制御圧力の選択切換を行う信号切換弁スプール１５１ａ，１５１ｂの配置が、図３では方向切換弁のメインスプール１３１のパイロット圧が導かれるパイロットキャップ３００ａ，３００ｂに内蔵配置される構成から、図５では方向切換弁装置の本体ケーシング１００内に配置されることにある。
【００９８】
図５において、本体ケーシング１００内には、第３スプール孔１０２ａ，１０２ｂが設けられ、これらスプール孔１０２ａ，１０２ｂに信号切換弁スプール１５１ａ，１５１ｂがそれぞれ嵌挿される。
【００９９】
スプール１５１ａ，１５１ｂの一端は、それぞれのパイロット圧６１−７，６２−７の受圧室１５９ａ，１５９ｂに、他端はタンクドレンに接続したポート１５４ａ，１５４ｂに配置されると共に、スプール１５１ａのランド部にノッチ１５２ａ，１５３ａが形成され、ノッチ１５２ａは通路１１とポート１０８ａとを、ノッチ１５３ａは通路３０ａを介し検出路３０と接続するポート１０９ａとポート１０８ａとを、スプール１５１ａの作動状況に応じて連通・遮断するように接続し、またスプール１５１ｂのランド部にはノッチ１５２ｂ，１５３ｂが形成され、ノッチ１５２ｂは通路１２とポート１０８ｂとを、ノッチ１５３ｂは通路３０ｂを介し検出路３０と接続するポート１０９ｂとポート１０８ｂとを、スプール１５１ｂの作動状況に応じて連通・遮断するよう接続する構成になっている。
【０１００】
更に、本体ケーシング１００内のスプール孔１０２ａ，１０２ｂと同一軸上に形成されるスプール孔５００には、弁端部がポート１５４ａ，１５４ｂに配置されて上記スプール１５１ａ，１５１ｂの端部と当該ポート内で当接し合う再生切換弁スプール５１０が嵌挿されている。また、本体ケーシング１００内の上部壁面で開口する孔５０１には再生逆上弁の弁体５１５が嵌挿され、孔５０１の開放端は本体ケーシング１００に固定されたフランジ５１６により閉鎖されている。
【０１０１】
スプール孔５００の周囲には、油圧再生回路を構成するためのポート５０２，５０３が形成され、孔５０１の周囲にはポート５０４が形成され、ポート５０２は再生油路５２０ａを介しアクチュエータ通路１２と連絡し、ポート５０４は再生油路５２０ｂを介してアクチュエータ通路１１と連絡し、ポート５０３とポート５０４とは再生逆上弁の弁体５１５により遮断・連通される。
【０１０２】
スプール１５１ａの受圧室１５９ａ内に位置する端部はばね受け５１１ａを介してばね５１２ａのばね力が与えられ、スプール１５１ｂの受圧室１５９ｂ内に位置する端部も、同様に、ばね受け５１１ｂを介してばね５１２ｂのばね力が与えられている。
【０１０３】
このように構成した図５に示す方向切換弁装置７１Ａの作動を説明する。
【０１０４】
油圧シリンダ７の伸長駆動に際し方向切換弁装置７１Ａの方向切換弁スプール１３１に対するパイロット圧６２−７が入力されると、それに応じてスプール１３１が図示左方に切換動作し、アクチュエータ通路１１がメータイン側、アクチュエータ通路１２がメータアウト側となる回路が構成されると共に、当該パイロット圧が信号路５２１ｆを介し受圧室１５９ｂに導かれる。他方の受圧室１５９ａは操作指令されておらず、タンクドレンと連絡された状況である。したがって、スプール１５１ｂは、これとポート１５４ｂ内で当接した再生切換弁スプール５１０と共に、ポート１５４ａ内でそのスプール５１０と当接するスプール１５１ａを図示左方へ連動作動せしめ、よって、スプール１５１ｂの端部に作用した受圧力が、スプール１５１ａの受圧室１５９ａ配置の端部がばね受け５１１ａを介したばね５１２ａのばね力と対抗しながら切換動作する。
【０１０５】
この一連の図示左方への切換動作により、スプール１５１ｂのノッチ１５２ｂにより通路１２とポート１０８ｂが遮断され、ノッチ１５３ｂによりポート１０９ｂとポート１０８ｂとが連通されるから、メータアウト側となった制御弁２１０ｂの閉弁方向作動の受圧室２０５ｂが第２信号路２３ｂ、ポート１０８ｂ、ノッチ１５３ｂ、ポート１０９ｂ、信号路３０ｂを介して検出路３０と接続され、最高信号圧が導かれる。
【０１０６】
また、他方のスプール１５１ａのノッチ１５２ａにより通路１１とポート１０８ａが連通維持され、ノッチ１５３ａによりポート１０９ａとポート１０８ａとが遮断維持されるから、メータイン側である制御弁２１０ａの閉弁方向作動の受圧室２０５ａが第２信号路２３ａ、ポート１０８ａ、ノッチ１５２ａを介して通路１１と接続され、自己圧が導かれる。
【０１０７】
これにより、方向切換弁装置７１Ａのパイロット圧に応じた信号切換弁の切換動作により、一対の制御弁閉弁方向の第２信号路２３ａ，２３ｂの信号接続がなされ、メータイン側制御弁はロードチェック弁として、メータアウト制御弁は分流制御弁としてそれぞれ機能することができる。
【０１０８】
それと共に、再生切換弁スプール５１０の図示左方への切換動作により、ポート５０２とポート５０３との連通接続がなされ、逆止弁弁体５２０により、メータアウト側通路１２からメータイン側通路１１への圧油流れを許し、逆方向の通路１１から通路１２への流れを阻止する油圧再生回路が形成可能となる。
【０１０９】
また、油圧シリンダ７の縮小駆動に際し方向切換弁装置７１Ａの方向切換弁スプール１３１に対するパイロット圧６１−７が入力されると、それに応じてスプール１３１が図示右方に切換動作し、アクチュエータ通路１２がメータイン側、通路１１がメータアウト側となる回路が構成されると共に、当該パイロット圧が受圧室１５９ａに導かれる。他方の受圧室１５９ｂは操作指令されておらず、タンクドレンと連絡された状況である。したがって、スプール１５１ａは、これとポート１５４ａ内で当接した再生切換弁スプール５１０と共に、ポート１５４ｂ内でそのスプール５１０と当接するスプール１５１ｂを図示右方へ連動作動せしめ、よって、スプール１５１ａの端部に作用した受圧力が、スプール１５１ｂの受圧室１５９ｂ配置の端部がはね受け受け５１１ｂを介したばね５１２ｂのばね力と対抗しながら切換動作する。
【０１１０】
この一連の図示右方への切換動作により、スプール１５１ａのノッチ１５２ａにより通路１１とポート１０８ａが遮断され、ノッチ１５３ａによりポート１０９ａとポート１０８ａとが連通されるから、メータアウト側となった制御弁２１０ａの閉弁方向作動の受圧室２０５ａが第２信号路２３ａ、ポート１０８ａ、ノッチ１５３ａ、ポート１０９ａ、信号路３０ａを介して検出路３０と接続され、最高信号圧が導かれる。
【０１１１】
また、他方のスプール１５１ｂのノッチ１５２ｂにより通路１２とポート１０８ｂが連通維持され、ノッチ１５３ｂによりポート１０９ｂとポート１０８ｂとが遮断維持されるから、メータイン側である制御弁２１０ｂの閉弁方向作動の受圧室２０５ｂが第２信号路２３ｂ、ポート１０８ｂ、ノッチ１５２ｂを介して通路１２と接続され、自己圧が導かれる。
【０１１２】
これにより、方向切換弁装置７１Ａのパイロット圧に応じた信号切換弁の切換動作により、一対の制御弁閉弁方向の第２信号路２３ａ，２３ｂの信号接続がなされ、メータイン側制御弁はロードチェック弁として、メータアウト制御弁は分流制御弁としてそれぞれ機能することができる。
【０１１３】
それと共に、再生切換弁スプール５１０の図示右方への切換動作により、ポート５０２とポート５０３との遮断維持がなされ、再生油路５２０ａと再生油路５２０ｂとを遮断することができる。
【０１１４】
したがって、図１に係る図２及び図３の方向切換弁装置７１と同様に、方向切換弁の特定方向の操作状況に際して再生供給可能な油圧再生回路が形成でき、前述の通り、キャビテーションの発生が防止できるとともに、低負荷側となる複合駆動の際のエネルギ効率が向上し、アクチュエータ速度が増大して複合作業性能が改善できる油圧再生回路を有した方向切換弁が提供できる。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明によれば、方向切換弁の作動に連動して、メータイン側の制御弁はロードチェック機能を有し、メータアウト側の制御弁は分流制御機能を有するよう機能兼用するので、別途ロードチェック弁を配置する必要がないことから弁構造が簡素化されると共に、ロードチェック機能を有する制御弁をアクチュエータ通路上に配置するので、この制御弁より上流側の位置でメータイン絞りの下流圧力を信号圧として検出できるようになり、アクチュエータに外力が作用した場合や油圧ポンプの吐出圧が駆動圧レベルに達しない場合など、アクチュエータ側から最高信号圧の検出路による圧油の流出を阻止できる。
【０１１６】
また、一対のアクチュエータ通路を上記の一対の制御弁とアクチュエータとの間で接続する油圧再生回路を設けたので、メータイン側が負圧になるようなアクチュエータ駆動時には、メータアウト側配置の制御弁の開度の遮断若しくは絞り制限状態により、メータアウト側のアクチュエータ通路からの圧油が、上記油圧再生回路の再生切換弁、逆止弁を介してメータイン側のアクチュエータ通路へ還流されて、負圧が解消されキャビテーションの発生が抑えられる。
【０１１７】
更に、他の高負荷アクチュエータとの複合駆動に際しては、分流制御のために作動するメータアウト側配置の制御弁の開度の絞り制限状態によるメータアウト側のアクチュエータ通路の高圧油が、油圧再生回路の再生切換弁、逆止弁を介してメータイン側のアクチュエータ通路へ還流されて、高エネルギを再生利用してエネルギ効率が向上するとともに、低負荷側アクチュエータ速度が向上して作業機の複合作業性能が改善される。
【０１１８】
また、本発明によれば、再生供給を行うべき場合の方向切換弁の操作状況を、直接的なスプール切り換え動作あるいは操作信号ではなく、方向切換弁のメータイン絞り下流側配置のロードチェック機能を有する制御弁の前後差圧の変化により判断し、再生切換弁を切り換えるので、方向切換弁本体ケーシングに新たなポートを増設したり、方向切換弁スプールに再生切換ノッチを形成したりする必要はなくなり、かつ制御弁の前後差圧は方向切換弁装置の内部信号であるため、信号回路の引き回しも容易であり、このため装置全体が大型化せず、比較的簡素化された構成で再生機能を果たし得る方向切換弁装置とすることができる。
【０１１９】
更に、本発明によれば、再生切換弁の弁体内に逆止弁の弁体を内蔵し再生弁装置とするので、再生弁装置を小型化でき、方向切換弁装置を更に小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による再生油圧回路を有する分流補償付きの方向切換弁装置の油圧回路図である。
【図２】図１に示した再生弁装置の構造の一例を示す図である。
【図３】図２に示した再生弁装置による再生油圧回路を有する図１に示した方向切換弁装置の構造の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による再生油圧回路を有する分流補償付きの方向切換弁装置の油圧回路図である。
【図５】図４に示した方向切換弁装置の構造の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  油圧ポンプ
２  傾転制御装置
３  吐出路
４  並列路
５  タンク
６  アクチュエータ
７  アクチュエータ
１０  タンクライン
１０ａ，１０ｂ  排出路
１１  アクチュエータ通路
１２  アクチュエータ通路
１３ａ，１３ｂ  流路
１４  信号路
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  信号路
２１ａ，２１ｂ  制御弁
２２ａ，２２ｂ  第１信号路
２３ａ，２３ｂ  第２信号路
２４  ばね
２５  チェック弁
２６  ばね
３０  最高負荷圧検出路
３０ａ，３０ｂ  信号路
３１，３２  信号路（自己圧）
３３  絞り
５０  方向切換弁
５１ａ，５１ｂ  信号切換弁
６１−６  パイロット圧（アクチュエータ６用）
６１−７  パイロット圧（アクチュエータ７用）
６２−６  パイロット圧（アクチュエータ６用）
６２−７  パイロット圧（アクチュエータ７用）
７０，７１  方向切換弁装置
１００  本体ケーシング
１０１  第１スプール孔
１０２ａ，１０２ｂ  第３スプール孔
１０４ａ，１０４ｂ  ポンプポート
１０５ａ，１０５ｂ  アクチュエータポート
１０６ａ，１０６ｂ  タンクポート
１０８ａ，１０８ｂ  信号切換ポート
１０９ａ，１０９ｂ  最高信号圧ポート
１１０  信号圧ポート
１３１  スプール
１３２，１３３  油孔
１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ  細孔
１４０ａ，１４０ｂ  メータイン絞り
１４１ａ，１４１ｂ  メータアウト絞り
１５１ａ，１５１ｂ  信号切換弁のスプール
１５２ａ，１５２ｂ  ノッチ（切り欠）
１５３ａ，１５３ｂ  ノッチ（切り欠）
１５４ａ，１５４ｂ  タンクドレンポート
１５９ａ，１５９ｂ  受圧室
２０１ａ，２０１ｂ  第２スプール孔
２０２ａ，２０２ｂ  第１補助ポート
２０３ａ，２０３ｂ  第２補助ポート
２０４  第１受圧室（共通）
２０５ａ，２０５ｂ  第２受圧室
２０６  検出孔（最高信号圧検出路）
２１０ａ，２１０ｂ  制御弁弁体
３００ａ，３００ｂ  パイロットキャップ
３０１ａ，３０１ｂ  信号路
３０２ａ，３０２ｂ  第３スプール孔
３０３ａ，３０３ｂ  受圧室（スプール１３１用）
３０４ａ，３０４ｂ  受圧室（信号切換弁用）
３０５ａ，３０５ｂ  受圧室（信号切換弁用）
３０７ａ，３０７ｂ  自己圧ポート
３０８ａ，３０８ｂ  信号切換ポート
３０９ａ，３０９ｂ  最高信号圧ポート
４００  スプール孔
４０１  ポート
４０２  ポート
４０３  信号ポート
４０４  信号ポート
４１０  再生切換弁の弁体
４１１  孔
４１２  背圧室
４１３  流路
４１４  流路
４２０  逆止弁の弁体
４２１  信号路
４３０  プラグ
４３１  信号路
４４０  フランジ
５１９  油圧再生回路
５００  スプール孔
５０１  スプール孔
５０２  ポート
５０３  ポート
５０４  ポート
５１０  再生切換弁のスプール弁体
５１１ａ，５１１ｂ  ばね受け
５１２ａ，５１２ｂ  ばね
５１５  逆上弁の弁体
５１６  フランジ
５２０  再生油路
５２０ａ  再生油路部分
５２０ｂ  再生油路部分
５２１  再生切換弁
５２１ａ  受圧部
５２１ｂ  受圧部
５２１ｃ  信号油路
５２１ｄ  信号油路
５２１ｓ  ばね
５２２  逆止弁
５２３  再生弁装置
【図１】
0003910311.tif 000002
【図２】
0003910311.tif 000003
【図３】
0003910311.tif 000004
【図４】
0003910311.tif 000005
【図５】
0003910311.tif 000006