特許 7360858 流体制御装置及び建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-04

(45)【発行日】2023-10-13

(54)【発明の名称】流体制御装置及び建設機械

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/00 20060101AFI20231005BHJP

   F15B 11/02 20060101ALI20231005BHJP

   F15B 11/042 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

F15B11/00 D

F15B11/02 M

F15B11/042

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019164453

(22)【出願日】2019-09-10

(65)【公開番号】P2021042800

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-08-10

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 仁

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０７９２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１５００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１７３４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１５Ｂ １１／００－１１／２２；２１／１４

Ｅ０２Ｆ ３／４２－ ３／４３； ３／８４－ ３／８５； ９／２０－ ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バルブボディと、
前記バルブボディに軸方向に沿って移動可能に保持されるとともに、アクチュエータの駆動制御を行うスプールと、
前記バルブボディに形成され、前記スプールの上流側に接続された第１流体通路と、
前記バルブボディに形成され、前記スプールの上流側に接続された第２流体通路と、
前記バルブボディに形成され、前記第１流体通路と前記第２流体通路とがそれぞれ別々に通じるとともに、前記スプールに通じる合流通路と、
少なくとも前記第１流体通路に設けられ、前記第１流体通路を通る流体と前記第２流体通路を通る流体とが前記合流通路で合流したときの合流量を電気信号に基づいて制御する流量調整弁と、
を備え、
前記第１流体通路は、前記第２流体通路と比較して負荷が軽く、
前記合流通路の流体は、前記スプールに供給される、
流体制御装置。

【請求項2】

電気信号に基づいて前記スプールの駆動制御を行う他の流量調整弁を備える請求項１又は請求項１に記載の流体制御装置。

【請求項3】

前記アクチュエータから排出される前記流体の流量を制御する調整弁を備える請求項１又は請求項２に記載の流体制御装置。

【請求項4】

バルブボディと、
前記バルブボディに軸方向に沿って移動可能に保持されるとともに、アクチュエータの駆動制御を行うスプールと、
前記バルブボディに形成され、前記スプールの上流側に接続された第１流体通路と、
前記バルブボディに形成され、前記スプールの上流側に接続された第２流体通路と、
前記バルブボディに形成され、前記第１流体通路と前記第２流体通路とがそれぞれ別々に通じるとともに、前記スプールに通じる合流通路と、
少なくとも前記第１流体通路に設けられ、前記第１流体通路を通る流体と前記第２流体通路を通る流体とが前記合流通路で合流したときの合流量を電気信号に基づいて制御する流量調整弁と、
電気信号に基づいて前記スプールの駆動制御を行う他の流量調整弁と、
を備え、
前記第１流体通路は、前記第２流体通路と比較して負荷が軽く、
前記合流通路の流体は、前記スプールに供給される、
流体制御装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の流体制御装置が搭載された車体を備える建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体制御装置及び建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベル等の建設機械は、さまざまな油圧アクチュエータによって駆動される。油圧アクチュエータは、ポンプ（油圧ポンプ）から吐出される作動油によって駆動される。油圧アクチュエータの駆動制御は、作動油の流量を調整する流体制御装置によって行われる。流体制御装置は、丸棒状のスプールを備えた制御弁等を備えている。スプールは、環状に形成された複数の凹部（環状凹所）と、凹部間に形成されたランド（隆起部）と、ランドに形成されたノッチとを備えている。制御弁は、スプールの位置を移動することによって作動油の流れる流路の幅が調整される。この結果、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が調整される。

【0003】

ここで、近年、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量制御を高精度に行うことにより、油圧アクチュエータの動作特性を向上させる要望が高まっている。スプールの凹部やランドは一体となって移動するので、スプールの位置調整のみで作動油の流量制御を高精度に行うには限界がある。このため、制御弁に、スプールに流れる作動油の流量を調整する調整弁を設ける場合がある。このように構成することで、調整弁とスプールとにより油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を高精度に制御できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開昭５０－６１７３４号公報

【文献】特開２００４－３６０７５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、建設機械にポンプを２つ設け、２つのポンプを用いて各油圧アクチュエータに作動油を供給する場合がある。このような場合、油圧アクチュエータの負荷に応じて各ポンプから吐出された作動油を合流させ、所望の油圧アクチュエータへの作動油の供給量を増大させる。これにより、建設機械の操作性を向上させている。

【0006】

しかしながら、２つのポンプから吐出される作動油を単純に合流させるだけでは、各アクチュエータに供給される作動油の流量を高精度に制御することが困難という課題があった。
２つのポンプに接続された作動油の通路に上述の従来技術の制御弁を設けることも考えられるが、流体制御装置の構成が複雑になり、かつ製造コストもかかるという課題があった。

【0007】

本発明は、２つの通路を通る流体（２つのポンプから吐出される作動油）の合流量を高精度に制御でき、かつ簡素な構造で製造コストを抑えることができる流体制御装置及び建設機械を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る流体制御装置は、バルブボディと、前記バルブボディに軸方向に沿って移動可能に保持されるとともに、アクチュエータの駆動制御を行うスプールと、前記バルブボディに形成され、前記スプールの上流側に接続された第１流体通路と、前記バルブボディに形成され、前記スプールの上流側に接続された第２流体通路と、前記バルブボディに形成され、前記第１流体通路と前記第２流体通路とがそれぞれ別々に通じるとともに、前記スプールに通じる合流通路と、少なくとも前記第１流体通路に設けられ、前記第１流体通路を通る流体と前記第２流体通路を通る流体とが前記合流通路で合流したときの合流量を電気信号に基づいて制御する流量調整弁と、を備え、前記第１流体通路は、前記第２流体通路と比較して負荷が軽く、前記合流通路の流体は、前記スプールに供給される。

【0009】

このように構成することで、流量調整弁によって第１流体通路の流体と第２流体通路の流体との合流量を高精度に制御できる。また、流量調整弁は、電気信号に基づいて駆動する。このような流量調整弁を用いて、２つの通路を通る流体の合流量を簡素な構造で高精度に制御できる。流体制御装置の製造コストも抑えることができる。

【0011】

上記構成で、電気信号に基づいて前記スプールの駆動制御を行う他の流量調整弁を備えてもよい。

【0014】

上記構成で、前記アクチュエータから排出される前記流体の流量を制御する調整弁を備えてもよい。

【0015】

本発明の他の態様に係る流体制御装置は、バルブボディと、前記バルブボディに軸方向に沿って移動可能に保持されるとともに、アクチュエータの駆動制御を行うスプールと、前記バルブボディに形成され、前記スプールの上流側に接続された第１流体通路と、前記バルブボディに形成され、前記スプールの上流側に接続された第２流体通路と、前記バルブボディに形成され、前記第１流体通路と前記第２流体通路とがそれぞれ別々に通じるとともに、前記スプールに通じる合流通路と、少なくとも前記第１流体通路に設けられ、前記第１流体通路を通る流体と前記第２流体通路を通る流体とが前記合流通路で合流したときの合流量を電気信号に基づいて制御する流量調整弁と、電気信号に基づいて前記スプールの駆動制御を行う他の流量調整弁と、を備え、前記第１流体通路は、前記第２流体通路と比較して負荷が軽く、前記合流通路の流体は、前記スプールに供給される。

【0016】

このように構成することで、流量調整弁によって第１流体通路の流体と第２流体通路の流体との合流量を高精度に制御できる。また、流量調整弁は、電気信号に基づいて駆動する。このような流量調整弁を用いて、２つの通路を通る流体の合流量を簡素な構造で高精度に制御できる。流体制御装置の製造コストも抑えることができる。

【0017】

本発明の他の態様に係る建設機械は、上記に記載の流体制御装置が搭載された車体を備える。

【0018】

このように構成することで、２つの通路を通る流体の合流量を高精度に制御でき、かつ簡素な構造で製造コストを抑えることができる建設機械を提供できる。

【発明の効果】

【0021】

上述の流体制御装置、建設機械及び流体制御装置の制御方法は、２つの通路を通る流体の合流量を簡素な構造で高精度に制御でき、かつ簡素な構造で製造コストを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施形態における建設機械の概略構成図。

【図2】本発明の第１実施形態における油圧制御装置、油圧ポンプ、及び油圧アクチュエータの概略構成図。

【図3】本発明の第１実施形態における制御弁の断面図。

【図4】本発明の第２実施形態における制御弁の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0024】

＜建設機械＞
図１は、建設機械１００の概略構成図である。
図１に示すように、建設機械１００は、例えば油圧ショベルである。建設機械１００は、旋回体（請求項における車体の一例）１０１と、走行体（請求項における車体の一例）１０２とを備えている。旋回体１０１は、走行体１０２の上に旋回可能に設けられている。旋回体１０１には、油圧ポンプ１１０と、油圧ポンプ１１０から吐出される作動油（請求項における流体の一例）の流量制御を行う油圧制御装置（請求項における流体制御装置の一例）１とが設けられている。

【0025】

旋回体１０１は、操作者が搭乗可能なキャブ１０３と、キャブ１０３に一端が揺動自在に連結されているブーム１０４と、ブーム１０４のキャブ１０３とは反対側の他端（先端）に揺動自在に一端が連結されているアーム１０５と、アーム１０５のブーム１０４とは反対側の他端（先端）に揺動自在に連結されているバケット１０６と、キャブ１０３に設けられた操作部１０７と、を備えている。走行体１０２、キャブ１０３、ブーム１０４、アーム１０５、及びバケット１０６は、種々の油圧アクチュエータ（請求項におけるアクチュエータの一例）１１１によって駆動される。油圧アクチュエータ１１１は、油圧制御装置１を介して供給される油圧ポンプ１１１０からの作動油によって駆動される。

【0026】

図２は、油圧制御装置１、油圧ポンプ１１０、及び油圧アクチュエータ１１１の概略構成図である。
図２に示すように、油圧アクチュエータ１１１は、例えば走行体１０２を走行させたりキャブ１０３を旋回させたりするための油圧モータ１１１ａと、ブーム１０４、アーム１０５、及びバケット１０６を駆動させるための油圧シリンダ１１１ｂとにより構成されている。

【0027】

油圧ポンプ１１０は、図示しない原動機によって駆動する。油圧ポンプ１１０は、いわゆるスプリットフロー型の油圧ピストンポンプである。油圧ポンプ１１０は、作動油が吐出される２つの吐出ポート１１０ａ，１１０ｂ（第１吐出ポート１１０ａ、第２吐出ポート１１０ｂ）を有している。これら２つの吐出ポート１１０ａ，１１０ｂは、油圧制御装置１に接続されている。このような油圧ポンプ１１０は、キャブ１０３に設けられた操作部１０７の操作信号に基づいて作動油の吐出量を可変させる。また、操作部１０７の操作信号に基づいて、油圧制御装置１も駆動制御される。

【0028】

［第１実施形態］
＜油圧制御装置＞
油圧制御装置１は、第１吐出ポート１１０ａに接続された第１油通路２と、第２吐出ポート１１０ｂに接続された第２油通路（請求項における第２流体通路の一例）３と、第１油通路２から分岐された第３油通路（請求項における第１流体通路の一例）４と、各油通路２～４の途中に設けられた複数（本第１実施形態では６個）の制御弁５及び電磁比例弁６ａ，６ｂとを主構成としている。なお、以下の説明では、各油通路２～４の油圧ポンプ１１０側を上流側と称し、油圧ポンプ１１０とは反対側を下流側と称して説明する。

【0029】

各油通路２～４の最下流側は、タンクＴに接続されている。このタンクＴと油圧ポンプ１１０との間の各油通路２～４に、制御弁５が接続されている。
制御弁５は、いわゆるオープンセンタ型の制御弁であり、油圧アクチュエータ１１１に供給される作動油の流量を制御する。複数の制御弁５は、センター通路である第１油通路２に直列に接続されている。また、複数の制御弁５は、シリンダポート７を有しており、このシリンダポート７に所定の油圧アクチュエータ１１１が接続されている。なお、制御弁５の詳細な構成については後述する。

【0030】

第１油通路２は、全ての制御弁５に接続されている。第１油通路２の油圧ポンプ１１０と最上流側の制御弁５との間には、切替弁８が設けられている。
第２油通路３は、切替弁８よりも上流側で分岐されて第１分岐路９と第２分岐路（請求項における第２流体通路の一例）１０とを備えている。第１分岐路９は、複数の制御弁５のうち、最上流から２番目の制御弁５と、この制御弁５よりも下流側の全ての制御弁５に接続されている。第２分岐路１０は、切替弁８を介して最上流から３番目の制御弁５と、この制御弁５よりも下流側の全ての制御弁５に接続されている。つまり、第２分岐路１０と切替弁８とタンクＴとの間で、かつ第２分岐路１０における所定の各制御弁５に対応する位置は、それぞれ分岐されて制御弁５に接続されている。

【0031】

第３油通路４は、第１油通路２の切替弁８よりも上流側から分岐されている。第３油通路４は、最上流から４番目の制御弁５と、この制御弁５よりも下流側の３個の制御弁５に接続されている。つまり、第３油通路４とタンクＴとの間で、かつ第３油通路４における所定の各制御弁５に対応する位置は、それぞれ分岐されて制御弁５に接続されている。

【0032】

このように、第３油通路４を流れる作動油は、下流側の４個の制御弁５を介してこれら制御弁５に接続された油圧アクチュエータ１１１を主に駆動させるために供される。一方、第２油通路３の第２分岐路１０を流れる作動油は、下流側の４個の制御弁５に対しては、補足的に油圧アクチュエータ１１１を駆動させるために供される。
なお、第２分岐路１０に接続されている制御弁５は、建設機械１００を走行させるための油圧モータ１１１ａ等が接続されている。これに対し、第３油通路４に接続されている制御弁５は、比較的負荷の小さい油圧シリンダ１１１ｂ等が接続されている。このため、第２分岐路１０にかかる負荷は、第３油通路４にかかる負荷よりも大きくなりやすい。

【0033】

このような下流側の４個の制御弁５のうち、最下流から４番目の制御弁５は、チェック弁１１２を介して第３油通路４に接続されている。最下流から３個の制御弁５（後述のスプール１３）と第３油通路４との間には、第１電磁比例弁（請求項における流量調整弁の一例）６ａが設けられている。また、最下流から３個の制御弁５（後述のスプール１３）と第２油通路３（第２分岐路１０）との間には、第２電磁比例弁（請求項における流量調整弁の一例）６ｂが設けられている。

【0034】

各電磁比例弁６ａ，６ｂは、第２油通路３の作動油と第３油通路４の作動油との合流量を制御する。なお、以下の説明では、第１電磁比例弁６ａ及び第２電磁比例弁６ｂを後述の電磁比例弁１４と区別するために第１合流用電磁比例弁６ａ、第２合流用電磁比例弁６ｂと称する。以下、制御弁５の詳細について説明する。

【0035】

＜制御弁＞
図３は、制御弁５の断面図である。
図３に示すように、制御弁５は、バルブボディ１１と、バルブボディ１１の一方向（図３では左右方向）に沿って形成されたスリーブ孔１２と、スリーブ孔１２内にスライド移動可能に収納された丸棒状のスプール１３とを主構成としている。以下、スプール１３の軸方向を単に軸方向と称し、スプール１３における軸方向の中央側を単に軸方向中央側と称し、スプール１３における軸方向の両端側を軸方向外側と称して説明する。

【0036】

バルブボディ１１には、スプール１３の軸方向両端側に対応する位置に、スプール駆動用の電磁比例弁（請求項における他の流量調整弁の一例、以下、スプール用電磁比例弁という）１４が設けられている。また、バルブボディ１１には、スプール１３の軸方向両端が収納される圧力室２０が形成されている。スプール用電磁比例弁１４は、操作部１０７からの操作信号を電気信号として受信し、この信号に基づいて圧力室２０に圧力を発生させる。これにより、スリーブ孔１２内でスプール１３がスライド移動される。スプール１３は、中立位置（センター位置）と、この中立位置に対して左右方向の位置との３つの位置に位置決めされる。なお、図３では、スプール１３は中立位置にある。
圧力室２０には、コイルばね３２が圧縮した状態で収納されている。コイルばね３２によって、無負荷状態ではスプール１３が中立位置に維持される。

【0037】

バルブボディ１１には、軸方向中央を挟んで両側に、シリンダポート７が設けられている。このシリンダポート７に油圧アクチュエータ１１１が接続される。
バルブボディ１１のスリーブ孔１２の周囲には、軸方向中央側に、第１ポンプ通路１５及び第２ポンプ通路１６が設けられている。第１ポンプ通路１５は、第２油通路３に接続されている。第２ポンプ通路１６は、第３油通路４に接続されている。各ポンプ通路１５，１６の一部は、スリーブ孔１２に通じている。

【0038】

また、スリーブ孔１２の周囲には、各ポンプ通路１５，１６の軸方向両外側に、第１バイパス通路１７と第２バイパス通路１８とが設けられている。各バイパス通路１７，１８もスリーブ孔１２に通じている。
さらに、スリーブ孔１２の周囲には、各バイパス通路１７，１８の軸方向両外側に、第１供給通路２１と第２供給通路２２とが設けられている。第１供給通路２１は、スリーブ孔１２から第１ポンプ通路１５の周囲に至る間に延びており、この第１ポンプ通路１５に通じている。第２供給通路２２は、スリーブ孔１２から第２ポンプ通路１６の周囲に至る間に延びており、この第２ポンプ通路１６に通じている。

【0039】

また、第１供給通路２１と第２供給通路２２とは、合流通路２３を介して通じている。第１ポンプ通路１５と第１供給通路２１と合流通路２３との合流部に、第１合流用電磁比例弁６ａが設けられている。また、第２ポンプ通路１６と第２供給通路２２と合流通路２３との合流部に、第２合流用電磁比例弁６ｂが設けられている。

【0040】

各合流用電磁比例弁６ａ，６ｂは、バルブボディ１１に一体的に設けられている。各合流用電磁比例弁６ａ，６ｂは、操作部１０７からの操作信号を電気信号として受信し、この信号に基づいて、各ポンプ通路１５，１６から対応する各供給通路２１，２２（合流通路２３）へ流れる作動油の流量を制御する。これにより、各合流用電磁比例弁６ａ，６ｂは、第２油通路３の作動油と第３油通路４の作動油との合流量を制御する。

【0041】

スリーブ孔１２の周囲には、各供給通路２１，２２の軸方向両外側に、シリンダ接続通路２４ａ，２４ｂ（第１シリンダ接続通路２４ａ、第２シリンダ接続通路２４ｂ）が設けられている。各シリンダ接続通路２４ａ，２４ｂは、スリーブ孔１２と対応するシリンダポート７とを通じさせている。
また、スリーブ孔１２の周囲には、シリンダ接続通路２４ａ，２４ｂよりも軸方向両外側にタンク通路２５が設けられている。タンク通路２５は、スリーブ孔１２を介してシリンダ接続通路２４ａ，２４ｂとタンクＴ（図２参照）とを通じさせている。
タンク通路２５には、２つのシリンダ接続通路２４ａ，２４ｂに各々対応するように、２つのリリーフ弁（請求項における調整弁の一例）２６が設けられている。リリーフ弁２６によって、シリンダ接続通路２４ａ，２４ｂに過度の高圧がかかった場合に、作動油がタンクＴに還流される。

【0042】

スプール１３は、軸方向両端に段差面１３ａを介して軸径が小さく形成された小径部３１を有している。スプール１３の段差面１３ａとバルブボディ１１の圧力室２０の壁面との間で、圧力室２０に収納されたコイルばね３２が圧縮されている。また、スプール１３の段差面１３ａ及び小径部３１の端面３１ａは、バルブボディ１１の圧力室２０の圧力が作用する受圧面である。これら段差面１３ａ及び小径部３１の端面３１ａに圧力室２０の圧力がかかることにより、コイルばね３２のばね力に抗してスプール１３がスライド移動される。

【0043】

スプール１３は、軸方向中央位置に設けられた中央ランド部３３を有している。この中央ランド部３３の軸方向両外側に、第１環状凹部３４ａ，３４ｂが設けられている。また、スプール１３には、第１環状凹部３４ａ，３４ｂの軸方向両外側に、第１ランド部３５ａ，３５ｂが設けられている。さらに、スプール１３には、第１ランド部３５ａ，３５ｂの軸方向両側に、第２環状凹部３６ａ，３６ｂが設けられている。

【0044】

また、スプール１３には、第２環状凹部３６ａ，３６ｂの軸方向両側に、第２ランド部３７ａ，３７ｂが設けられている。さらに、スプール１３には、２つの第２ランド部２７ａ，２７ｂのうちの一方の第２ランド部３７ｂにおける軸方向外側に、第３環状凹部３８が設けられている。
スプール１３の各ランド部３３，３５ａ，３５ｂ，３７ａ，３７ｂには、対応する各環状凹部３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂ，３８側の端面及び角部（エッジ）に、図示しないノッチが形成されている。これらランド部３３，３５ａ，３５ｂ，３７ａ，３７ｂ、環状凹部３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂ，３８、及び図示しないノッチは、スプール１３の移動に伴って作動油の流れを制御する役割を有している。

【0045】

＜油圧制御装置の作用＞
次に油圧制御装置１の作用について説明する。
図２に示すように、油圧ポンプ１１０が図示しない原動機によって駆動されると、油圧ポンプ１１０の各吐出ポート１１０ａ，１１０ｂから所定流量の作動油が吐出される。第１吐出ポート１１０ａから吐出された作動油は、第３油通路４に流れるとともに、切替弁８を介して第１油通路２又は第２油通路３の第２分岐路１０に流れる。第２吐出ポート１１０ｂから吐出された作動油は、第２油通路３の第１分岐路９に流れるとともに、切替弁８を介して第２分岐路１０又は第１油通路２に流れる。各油通路２～４を流れる作動油は、制御弁５に供給される。
以下では、複数の制御弁５のうち、合流用電磁比例弁６ａ，６ｂが設けられた制御弁５の作用について説明する。なお、合流用電磁比例弁６ａ，６ｂが設けられていない制御弁５も合流用電磁比例弁６ａ，６ｂ以外の制御弁５の作用は、以下で説明する制御弁５の作用と同様である。

【0046】

図３に示すように、制御弁５は、スプール１３が移動することにより、中央ランド部３３、中央ランド部３３の図示しないノッチ、及び第１環状凹部３４ａ，３４ｂによって、第１ポンプ通路１５や第２ポンプ通路１６が対応する油通路３，４と通じたり遮断されたりする。また、第１ランド部３５ａ，３５ｂ、第１ランド部３５ａ，３５ｂの図示しないノッチ、及び第２環状凹部３６ａ，３６ｂによって、第１供給通路２１と第１シリンダ接続通路２４ａとが通じたり遮断されたりするとともに、第２供給通路２２と第２シリンダ接続通路２４ｂとが通じたり遮断されたりする。これにより、合流通路２３を介して合流された第２油通路３及び第３油通路４の作動油の流れの方向、及び流量が制御される。

【0047】

制御弁５は、スプール１３の位置が中立位置である場合、供給される作動油がそのままタンクＴへと還流される。
以下では、例えば、スプール１３が中立位置に対して図３中、左方向（図３における矢印Ｙ１参照）に移動され、第２供給通路２２と第２シリンダ接続通路２４ｂとが通じる一方、第１供給通路２１と第１シリンダ接続通路２４ａとが遮断される場合についてより詳しく説明する。

【0048】

この場合、第３油通路４から第１ポンプ通路１５に流れ込む作動油は、操作部１０７の操作信号に基づいて駆動する第１合流用電磁比例弁６ａによって流量が制御され、合流通路２３へ流れ込む。また、第２油通路３（第２分岐路１０）から第２ポンプ通路１６に流れ込む作動油は、操作部１０７の操作信号に基づいて駆動する第２合流用電磁比例弁６ｂによって流量が制御され、第２供給通路２２に流れ込む。そして、この第２供給通路２２に流れ込んだ作動油に、合流通路２３に流れ込んだ作動油が合流される。つまり、操作部１０７の操作信号に基づいて各合流用電磁比例弁６ａ，６ｂが駆動され、これによって、第３油通路４（第１ポンプ通路１５）の作動油と第２油通路３（第２ポンプ通路１６）の作動油との合流量が制御される。

【0049】

合流された第３油通路４（第１ポンプ通路１５）及び第２油通路３（第２ポンプ通路１６）の作動油は、第２供給通路２２、スプール１３の第２環状凹部３６ｂ、第１ランド部３５ｂの図示しないノッチ、及び第２ランド部３７ｂの図示しないノッチを介し、第２シリンダ接続通路２４ｂに流れ込む（図３における矢印Ｙ２参照）。この後、シリンダポート７を介して油圧アクチュエータ１１１（図２参照）に作動油が供給される。これにより、油圧アクチュエータ１１１が駆動される。
ここで、例えば油圧アクチュエータ１１１に大きな負荷がかかることにより、第２シリンダ接続通路２４ｂに過度の高圧がかかった場合、リリーフ弁２６によって、第２シリンダ接続通路２４ｂの作動油がタンクＴに還流される。このように、リリーフ弁２６によって、制御弁５に過度の高圧がかかってしまうことが防止される。

【0050】

油圧アクチュエータ１１１に供給された作動油は、シリンダポート７を介して第１シリンダ接続通路２４ａに排出される。この排出された作動油は、スプール１３の第２環状凹部３６ａを介し、タンク通路２５に流れ（図３における矢印Ｙ３参照）、タンクＴ（図２参照）に還流される。つまり、油圧アクチュエータ１１１から排出される作動油は、スプール１３によって流量を制御されながらタンクＴへと還流される。

【0051】

このように、油圧アクチュエータ１１１は、この油圧アクチュエータ１１１へと供給される作動油の流量制御（メータイン制御）と、油圧アクチュエータ１１１から排出された作動油の流量制御（メータアウト制御）とにより、駆動制御が行われている。スプール１３は、スプール用電磁比例弁１４によって駆動制御されているので、油圧アクチュエータ１１１から排出された作動油は、スプール用電磁比例弁１４によって流量制御されているといえる。

【0052】

このように、上述の油圧制御装置１では、第２油通路３の第２分岐路１０と、第３油通路４と、これら第２分岐路１０及び第３油通路４を流れる作動油の合流量を制御する合流用電磁比例弁６ａ，６ｂとを備えている。換言すれば、第３油通路４を流れる作動油を主に駆動される油圧アクチュエータ１１１に対し、第２油通路３の第２分岐路１０を流れる作動油への合流部に、合流用電磁比例弁６ａ，６ｂが設けられている。このため、第２分岐路１０及び第３油通路４を流れる作動油の合流量を高精度に制御できる。また、作動油の合流量を容易に変更でき、油圧アクチュエータ１１１の動作特性を向上させることができる。

【0053】

また、合流用電磁比例弁６ａ，６ｂは、操作部１０７の操作信号（電気信号）に基づいて駆動する。このような合流用電磁比例弁６ａ，６ｂを用いて、油圧ポンプ１１０の２つの吐出ポート１１０ａ，１１０ｂから吐出される作動油の合流量を簡素な構造で高精度に制御できる。したがって、油圧制御装置１の製造コストも抑えることができる。

【0054】

また、合流用電磁比例弁６ａ，６ｂは、制御弁５の各供給通路２１，２２に設けられている。すなわち、制御弁５のスプール１３よりも上流側に合流用電磁比例弁６ａ，６ｂが設けられている。このため、合流用電磁比例弁６ａ，６ｂによって、油圧アクチュエータ１１１へと供給される作動油の流量制御（メータイン制御）を行うことができる。
合流用電磁比例弁６ａ，６ｂは、制御弁５のバルブボディ１１に一体的に設けられている。このため、油圧制御装置１全体として、作動油が流れる油通路を簡素化できる。

【0055】

油圧アクチュエータ１１１から排出された作動油の流量制御を行うスプール１３を、スプール用電磁比例弁１４を用いて駆動制御を行っている。このため、スプール用電磁比例弁１４は、操作部１０７の操作信号（電気信号）に基づいて駆動する。このようなスプール用電磁比例弁１４を用いることで、油圧制御装置１全体としては、スプール１３に直接操作部１０７のパイロット圧を導入する場合と比較して作動油が流れる油通路をさらに簡素化できる。

【0056】

また、制御弁５は、第１ポンプ通路１５と第１供給通路２１と合流通路２３との合流部、及び第２ポンプ通路１６と第２供給通路２２と合流通路２３との合流部のそれぞれに合流用電磁比例弁６ａ，６ｂを備えている。すなわち、油圧ポンプ１１０の２つの吐出ポート１１０ａ，１１０ｂから吐出されるいずれの作動油も、スプール１３の上流側で流量制御を行うので、作動油の合流量をさらに高精度に制御することができる。このため、油圧アクチュエータ１１１の動作特性を確実に向上させることができる。とりわけ、第３油通路４を流れる作動油を主に駆動される油圧アクチュエータ１１１では、第３油通路４を流れる作動油の流量制御をスプール１３の上流側で行うことにより、所望の油圧アクチュエータ１１１に対する操作部１０７の操作の応答性を向上できる。

【0057】

［第２実施形態］
次に、図４に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。

【0058】

＜制御弁＞
図４は、第２実施形態における制御弁２０５の断面図である。図４は、前述の図３に対応している。なお、上述の第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
図４に示すように、前述の第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態における制御弁５には、２つの合流用電磁比例弁６ａ，６ｂが設けられているのに対し、第２実施形態における制御弁２０５には、第１合流用電磁比例弁６ａが設けられている点にある。すなわち、制御弁２０５は、第２ポンプ通路１６（第２油通路３）と比較して負荷が小さくなりやすい第１ポンプ通路１５（第３油通路４）と第１供給通路２１と合流通路２３との合流部に設けられた第１合流用電磁比例弁６ａを備えている。制御弁２０５は、上述の第１実施形態における第２合流用電磁比例弁６ｂを備えていない。

【0059】

第２ポンプ通路１６と第２供給通路２２と合流通路２３との合流部には、チェック弁４０が設けられている。チェック弁４０は、第２ポンプ通路１６の作動油が所定の圧力に達すると、第２ポンプ通路１６と第２供給通路２２及び合流通路２３とを通じさせる。
第２油通路３の第２分岐路１０を流れる作動油は、下流側の４個の制御弁５に対しては、補足的に油圧アクチュエータ１１１を駆動させるために供される。このため、第２ポンプ通路１６と第２供給通路２２と合流通路２３との合流部にチェック弁４０を設けた場合であっても、前述の第１実施形態と同様の効果を奏する。また、上述の第１実施形態における第２合流用電磁比例弁６ｂに代えてチェック弁４０を設けることにより、制御弁２０５の構成を簡素化でき、制御弁２０５の製造コストを抑えることができる。

【0060】

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、建設機械１００は油圧ショベルである場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、さまざまな建設機械に上述の油圧ポンプ１１０を採用することができる。

【0061】

また、上述の実施形態では、油圧ポンプ１１０は、いわゆるスプリットフロー型の油圧ピストンポンプである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、第１吐出ポート１１０ａの役割を有する油圧ポンプと第２吐出ポート１１０ｂの役割を有する油圧ポンプの２つの油圧ポンプを備えてもよい。
また、上述の実施形態では、制御弁５，２０５のスプール１３は、スプール用電磁比例弁１４によって駆動される場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、スプール１３は、操作部１０７から出力されるパイロット圧によって直接駆動されるように構成してもよい。

【0062】

また、上述の実施形態では、流体として作動油を例とし、流体制御装置として油圧制御装置１を例として説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば油圧モータや油以外の流体を用いた制御装置に、上記制御弁５や各合流用電磁比例弁６ａ，６ｂの構成を適用することが可能である。
また、上述の実施形態では、第２油通路３（第２分岐路１０）の作動油と第３油通路４を流れる作動油との制御弁５，２０５への合流量を制御するために、合流用電磁比例弁６ａ，６ｂを設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、合流用電磁比例弁６ａ，６ｂに代わって、電気信号に基づいて作動油の合流量を制御するさまざまな弁を適用することができる。

【0063】

また、上述の実施形態では、タンク通路２５には、２つのシリンダ接続通路２４ａ，２４ｂに各々対応するように、２つのリリーフ弁２６が設けられている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、油圧アクチュエータ１１１から排出される作動油の流量を制御できる弁であればよい。

【符号の説明】

【0064】

１…油圧制御装置（流体制御装置）、２…第１油通路、３…第２油通路（第２流体通路）、４…第３油通路（第１流体通路）、５，２０５…制御弁、６ａ…第１合流用電磁比例弁（流量調整弁）、６ｂ…第２合流用電磁比例弁（流量調整弁）、１０…第２分岐路（第２流体通路）、１１…バルブボディ、１３…スプール、１４…スプール用電磁比例弁（他の流量調整弁）、２６…リリーフ弁（調整弁）、１００…建設機械、１０１…旋回体（車体）、１０２…走行体（車体）、１１０…油圧ポンプ（第１ポンプ、第２ポンプ）、１１０ａ…第１吐出ポート（第１ポンプ）、１１０ｂ…第２吐出ポート（第２ポンプ）、１１１…油圧アクチュエータ（アクチュエータ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】