JP6417353B2 - 減圧弁ユニット - Google Patents

Description

本発明は、例えば建設機械の油圧回路内において圧力制御を行うのに好適に用いられる減圧弁ユニットに関し、特に、供給電流に対応して圧力を制御する構成とした電磁式の減圧弁ユニットに関する。

近年、油圧ショベルに代表される建設機械では、燃費低減および制御性向上を目的として、電子制御を行う機器が多く採用されている。建設機械のメインのアクチュエータ（例えば、油圧シリンダ、油圧モータ）を制御するためのコントロールバルブを、例えば、特許文献１に記載の電磁式の減圧弁ユニットにより制御された作動油圧（即ち、パイロット圧力）で遠隔操作する方法が知られている。

このような従来技術による電磁式の減圧弁ユニットでは、供給電流に比例して圧力制御されたパイロット圧力（制御一次圧）をメインスプールが受圧することにより軸方向に移動される。これによって、一次圧ポートと出力ポートとが連通，遮断され、出力ポートとメインドレイン通路（タンクポート）とが連通，遮断を繰り返す。この結果、前記制御一次圧（パイロット圧力）による荷重（例えば、一方向にスプールを押圧する力）と、出力ポートの圧力による荷重（例えば、他方向にスプールを押圧する力）およびスプリング（戻しばね等の弾性体）の付勢力とが釣合うように、出力ポートの圧力が前記制御一次圧に対する制御二次圧として制御される。

実開平３−６８６８４号公報（実用新案登録第２５３８７６４号公報）

ところで、油圧ショベルに代表される建設機械においては、車体の大きさにより、メインのアクチュエータを制御するためのコントロールバルブや配管の大きさが異なる。即ち、搭載対象の車体によっては、パイロット圧力の連通流路およびパイロット圧力室内の容積に対し非常に大きな容積を持つ要素や、ゴムホース等の壁面剛性の低い要素が出力ポートに接続されることがある。このような接続対象（前記要素）が出力ポートに対して接続された場合には、前記制御一次圧（パイロット圧力）の変化に対し出力ポートの制御二次圧は応答遅れが生じることがある。このため、制御一次圧による荷重と、出力ポート圧力（制御二次圧）による荷重およびスプリングの付勢力とを早期に釣合わせることが難しくなり、出力ポートから安定した圧力（制御二次圧）を取り出すことができない。

即ち、従来技術の減圧弁ユニットでは、供給電流に比例してパイロット圧力を圧力制御するように変化させたときに、出力ポートの圧力がパイロット圧力およびスプリングの付勢力と釣合いを保つように追従することができず、メインスプールに振動が生じることがある。また、メインスプールの振動により、パイロット圧力室内の容積変動が生じ、これによりパイロット圧力が変動する。しかも、前記出力ポート圧力はパイロット圧力に対し遅れを生じるため、パイロット圧力に変動が生じた場合、パイロット圧力による荷重、出力ポート圧力による荷重およびスプリングの付勢力は依然釣合いを保つことができず、メインスプールは振動し続ける。つまり、メインスプールには自励振動が生じ、その結果、出力ポート圧力が不安定となる。

このように、従来技術による電磁式の減圧弁ユニットは、出力ポートに大きな負荷容積を持つ要素や壁面剛性の低い要素を接続した場合に、出力ポートの圧力が応答遅れを生じることがあり、メインスプールに自励振動が発生するという問題を有している。

本発明は、このような従来技術の問題に鑑みなされたもので、その目的は、パイロット圧力に応じて変動する出力ポートの圧力を早期に安定させ、スプールの自励振動を抑制することができるようにした減圧弁ユニットを提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、一次圧ポート、タンクポートおよび出力ポートを有し、これらの各ポートに連通するようにスプール穴が設けられたハウジングと、該ハウジングのスプール穴に挿入され、前記スプール穴の軸方向に移動することにより前記一次圧ポートとタンクポートのうちいずれか一方のポートを前記出力ポートに連通させ、他方のポートを前記出力ポートに対して遮断するスプールと、前記スプールの軸方向一側に位置して前記ハウジング内に形成されたパイロット圧力室と、前記スプールの軸方向他側に位置して前記ハウジング内に設けられ、前記スプールを軸方向一側に向けて付勢する弾性体と、前記パイロット圧力室内の圧力に応じた力で前記スプールを前記弾性体に抗して軸方向他側に移動させるために前記スプールに設けられ、前記パイロット圧力室内の圧力を受圧する第１受圧部と、前記出力ポートの圧力に応じた力で前記弾性体と共に前記スプールを軸方向一側に移動させるために前記スプールに設けられ、前記出力ポートの圧力を受圧する第２受圧部と、を備えた減圧弁ユニットに適用される。

そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記スプールが前記スプール穴に沿って軸方向他側へ移動することにより、前記パイロット圧力室と前記タンクポートとを連通し前記パイロット圧力室から前記タンクポートに排出される作動油の流量を制限する絞り流路を有し、前記スプールが前記スプール穴に沿って軸方向他側へ移動することにより、前記一次圧ポートと前記出力ポートとが連通される状態、および前記出力ポートと前記タンクポートとが遮断される状態よりも先に、前記絞り流路が、前記パイロット圧力室と前記タンクポートとを連通するように構成されたことにある。

上述の如く、本発明によれば、スプールがスプール穴に沿って軸方向一側から他側へと移動するときに、出力ポートをタンクポートから遮断し一次圧ポートに連通させるよりも先に、パイロット圧力室とタンクポートとが絞り流路により連通される。これにより、一次圧ポートと出力ポートとが連通して前記出力ポートの圧力が上昇し始める前に、パイロット圧力室内の圧力が急に上昇するのを抑えることができ、パイロット圧力室の圧力上昇を緩やかにすることができる。このため、前記出力ポートの圧力が上昇し始める時点でのパイロット圧力による荷重と出力ポート圧力による荷重との差が大きくなるのを抑えることができる。

従って、前記出力ポート圧力の応答を遅らせるような大きな容積を持つ要素または壁面剛性の低い要素等を、前記出力ポートに接続した場合であっても、前記出力ポートの圧力は前記パイロット圧力室内の圧力の変化に対し釣合いを保つように追従することができ、前記メインスプールの自励振動を抑制できる。従って、本発明による減圧弁ユニットによれば、前記出力ポートに大きな容積を持つ要素や、壁面剛性の低い要素を接続した場合であっても、安定した圧力を出力ポートから取り出すことができる。

第１の実施形態による減圧弁ユニットが適用された油圧シリンダ駆動用の油圧回路図である。 図１中の減圧弁ユニットを拡大して示す非作動状態での縦断面図である。 図２中のスプール弁装置を拡大して示す非作動状態での縦断面図である。 図２中の電磁弁装置を拡大して示す非作動時の縦断面図である。 図３のスプール弁装置が作動した状態を示す縦断面図である。 第１の実施形態によるパイロット圧力室の圧力（制御一次圧）と出力ポートの圧力（制御二次圧）との関係を示す特性線図である。 比較例によるパイロット圧力室の圧力（制御一次圧）と出力ポートの圧力（制御二次圧）との関係を示す特性線図である。 第２の実施形態による減圧弁ユニットのスプール弁装置を示す非作動時の縦断面図である。 第３の実施形態による減圧弁ユニットのスプール弁装置を示す非作動時の縦断面図である。 図９のスプール弁装置が作動した状態を示す縦断面図である。 第３の実施形態によるスプール弁装置の開口特性を示す特性線図である。 第４の実施形態による減圧弁ユニットのスプール弁装置を示す非作動時の縦断面図である。 図１２のスプール弁装置が作動した状態を示す縦断面図である。 第４の実施形態によるスプール弁装置の開口特性を示す特性線図である。 変形例による減圧弁ユニットのスプール弁装置を示す非作動時の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態による減圧弁ユニットを、標準機（中型機）よりも大型の油圧ショベルに搭載される油圧シリンダの駆動用油圧回路に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図６は本発明の第１の実施形態を示している。図１において、油圧ポンプ１はタンク２と共にメインの油圧源を構成している。メインの油圧ポンプ１は、例えば大型油圧ショベルの原動機（図示せず）によって回転駆動され、タンク２内から吸込んだ作動油を高圧の圧油として吐出する。

作業用の油圧シリンダ３は油圧アクチュエータの代表例を示している。この油圧シリンダ３は、例えば油圧ショベルの作業装置に設けられるブームシリンダ、アームシリンダまたはバケットシリンダ（いずれも図示せず）等を構成する。油圧シリンダ３は、チューブ３Ａ、ピストン３Ｂおよびロッド３Ｃ等により構成されている。特に、大型の油圧ショベルに用いる油圧シリンダ３は、そのシリンダ径が大きく、油圧ポンプ１から油圧シリンダ３に給排される圧油量（作動油量）も大流量となっている。

油圧シリンダ３は、チューブ３Ａ内がピストン３Ｂにより２つの油室３Ｄ，３Ｅに画成され、ピストン３Ｂには、ロッド３Ｃの基端側が固着されている。ロッド３Ｃの先端側は、チューブ３Ａ外に突出し、油圧ポンプ１からチューブ３Ａ内の油室３Ｄ，３Ｅに給排される圧油により伸長，縮小される。なお、油圧アクチュエータは、油圧シリンダ３に限らず、例えば油圧ショベルの旋回用または走行用の油圧モータであってもよい。

方向制御弁４は油圧シリンダ３用のコントロールバルブで、油圧ポンプ１、タンク２と油圧シリンダ３との間に設けられている。この方向制御弁４は、例えば６ポート３位置の油圧パイロット式方向制御弁からなり、左，右両側には油圧パイロット部４Ａ，４Ｂが設けられている。方向制御弁４の油圧パイロット部４Ａ，４Ｂは、後述の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂにパイロット管路５Ａ，５Ｂを介して接続されている。

特に、大型の油圧ショベルに用いる方向制御弁４は、シリンダ径の大きい油圧シリンダ３に対応して大型のコントロールバルブ（方向制御弁）により構成されている。このため、方向制御弁４は、後述の如く減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂから油圧パイロット部４Ａ，４Ｂに供給すべきパイロット圧（即ち、後述の制御二次圧）の流量を増大させることが要求される。

方向制御弁４は、減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂから油圧パイロット部４Ａ，４Ｂにパイロット圧が供給されることにより、中立位置（Ｉ）から切換位置（II），（III）のいずれかに切換えられる。これにより、油圧シリンダ３の油室３Ｄ，３Ｅには、油圧ポンプ１からの圧油が一対の主管路６Ａ，６Ｂを介して給排され、油圧シリンダ３のロッド３Ｃは、チューブ３Ａから伸縮（駆動）される。このとき、油圧シリンダ３の油室３Ｄ，３Ｅに給排される圧油の流量は、方向制御弁４のストローク量（即ち、後述する操作レバー１０Ａの傾転操作量）に対応して可変に制御される。

パイロットポンプ７はタンク２と共にパイロット油圧源を構成している。このパイロットポンプ７は、前記原動機によりメインの油圧ポンプ１と一緒に回転駆動される。パイロットポンプ７の吐出側には、タンク２との間に低圧リリーフ弁８が設けられている。この低圧リリーフ弁８は、パイロットポンプ７の吐出圧力を予め決められたリリーフ設定圧以下に抑えるものである。パイロットポンプ７により発生されるパイロット圧は、後述の制御圧管路４２を介して減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂの第１，第２ポンプポート１７，１８に供給される。

メインの油圧ポンプ１には、その吐出管路１Ａとタンク２との間に高圧リリーフ弁９が設けられている。この高圧リリーフ弁９は、油圧ポンプ１に過剰圧が発生するのを防ぐため、油圧ポンプ１の吐出圧力を予め決められたリリーフ設定圧以下に抑える。このリリーフ設定圧は、低圧リリーフ弁８よりも十分に高い圧力に設定されている。

操作レバー装置１０は電気式操作装置であり、油圧シリンダ３の動きを遠隔操作する電気レバー装置として構成されている。この操作レバー装置１０は、油圧ショベルのオペレータにより手動で傾転操作される操作レバー１０Ａを有している。操作レバー装置１０は、操作レバー１０Ａの操作方向と操作量とに対応した操作信号を電磁式の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂに出力する。

ここで、操作レバー装置１０は、油圧ショベルの運転室を構成するキャブ（図示せず）内に設けられている。一方、電磁式の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂは、前記キャブから大きく離間した位置（例えば、方向制御弁４に近い位置）に配置される。即ち、操作レバー装置１０は電気式操作装置であるため、減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂとの間を電気配線（信号線）で接続すればよく、両者間の距離は、必要に応じて数メートル以上に延ばすことができる。なお、パイロット油圧配管を用いる場合（即ち、電気レバー装置ではなく、減圧弁型のパイロット操作弁を用いる場合）は、例えば１メートル以内の配管長さに制約するのが一般的である。

電磁式の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂは、操作レバー装置１０からの操作信号（即ち、制御電流）に対応（比例）したパイロット圧をパイロット管路５Ａ，５Ｂに供給する。方向制御弁４は、このときのパイロット圧（後述の制御二次圧）が油圧パイロット部４Ａ，４Ｂに供給されることにより、中立位置（Ｉ）から切換位置（II），（III）のいずれかに切換えられる。このため、油圧シリンダ３の油室３Ｄ，３Ｅには、油圧ポンプ１からの圧油が一対の主管路６Ａ，６Ｂを介して給排され、油圧シリンダ３のロッド３Ｃは伸縮動作（駆動）される。このように、油圧シリンダ３の伸縮動作は、操作レバー装置１０により電磁式の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂと方向制御弁４を介して遠隔操作される。

次に、電磁式の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂの具体的構成について、図２〜図４を参照して説明する。なお、減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂは、実質的に同様な構成を有しているので、以下の説明では、減圧弁ユニット１１Ｂを例に挙げて説明し、減圧弁ユニット１１Ａの説明を省略するものとする。

図２に示すように、減圧弁ユニット１１Ｂは、その外殻をなすハウジング１２と、該ハウジング１２に設けられたスプール弁装置２１および電磁弁装置３１とにより構成されている。スプール弁装置２１は、操作レバー装置１０からの操作信号（即ち、制御電流）に対応して電磁弁装置３１により発生される制御一次圧（パイロット圧力）の流量を増速させる流量増速装置（即ち、ブースタ）を構成している。

スプール弁装置２１は、電磁弁装置３１による制御一次圧の流量を増速させた制御二次圧（出力ポート圧力）を、方向制御弁４の油圧パイロット部４Ｂ（４Ａ）にパイロット圧として供給するものである。即ち、大型の油圧ショベルに搭載される方向制御弁４は、シリンダ径の大きい油圧シリンダ３に対応して大型のコントロールバルブにより構成されている。このため、方向制御弁４は、減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂから油圧パイロット部４Ａ，４Ｂに供給すべきパイロット圧（即ち、制御二次圧）の流量を増大させる必要がある。このような流量増速装置として、スプール弁装置２１は用いられている。

電磁式の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂは、後述の制御一次圧流通路１９およびパイロット圧力室２５内の圧力（即ち、制御一次圧としてのパイロット圧力）が電磁弁装置３１により可変に制御される。スプール弁装置２１は、この制御一次圧によってメインスプール２４が軸方向他側へと摺動変位（駆動）され、これによって、出力ポート１６の圧力（制御二次圧）が可変に制御される。

減圧弁ユニット１１Ｂのハウジング１２には、メインスプール挿入穴１３と電磁弁カートリッジ挿入穴１４とが互いに平行に延びて設けられている。メインスプール挿入穴１３は、スプール弁装置２１の一部をなすスプール穴を構成している。電磁弁カートリッジ挿入穴１４は、電磁弁装置３１の一部を構成している。電磁弁カートリッジ挿入穴１４は、軸方向の一側がハウジング１２の端面に開口し、軸方向の他側が閉塞された有底の段付穴として形成されている。

メインスプール挿入穴１３は、ハウジング１２の軸方向一側と他側との間を貫通して延びる段付穴として形成されている。メインスプール挿入穴１３は、その周壁面側に拡径穴として形成された環状溝１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅを有している。これらの環状溝１３Ａ〜１３Ｅは、メインスプール挿入穴１３の軸方向で互いに離間して配置されている。メインスプール挿入穴１３は、環状溝１３Ａ〜１３Ｅのうち軸方向両側に位置する環状溝１３Ａ，１３Ｅの開口端側が後述の閉塞栓２２，２３により着脱可能に閉塞されている。

また、ハウジング１２には、メインスプール挿入穴１３の軸方向に互いに離間して第１タンクポート１５、出力ポート１６および一次圧ポート（以下、第１ポンプポート１７という）とが設けられている。これらのポート１５，１６，１７は、メインスプール挿入穴１３を介して互いに連通する。出力ポート１６は、環状溝１３Ａ〜１３Ｅのうち中間に位置する環状溝１３Ｃの周面から径方向外向きに延びる油孔として形成されている。出力ポート１６は、方向制御弁４の油圧パイロット部４Ａ，４Ｂにパイロット管路５Ａ，５Ｂを介して接続される。

第１タンクポート１５は、環状溝１３Ａと環状溝１３Ｃとの間に位置する環状溝１３Ｂの周面から径方向外向きに延びる油孔として形成されている。第１タンクポート１５は、後述のタンク管路４３（図１参照）を介してタンク２に接続される。第１ポンプポート１７は、環状溝１３Ｃと環状溝１３Ｅとの間に位置する環状溝１３Ｄの周面から径方向外向きに延びる油孔として形成されている。第１ポンプポート１７は、後述の制御圧管路４２（図１参照）を介してパイロットポンプ７に接続され、一次圧ポートを構成している。

さらに、ハウジング１２には、電磁弁カートリッジ挿入穴１４の軸方向に互いに離間して第２ポンプポート１８、制御一次圧流通路１９および第２タンクポート２０が設けられている。これらのポート１８，２０および制御一次圧流通路１９は、電磁弁カートリッジ挿入穴１４の径方向にそれぞれ延びる油孔からなり、電磁弁カートリッジ挿入穴１４を介して互いに連通する。

ここで、制御一次圧流通路１９は、メインスプール挿入穴１３の環状溝１３Ａの周面から径方向外向きに延びる油孔として形成されている。制御一次圧流通路１９は、電磁弁カートリッジ挿入穴１４を挟んで径方向の反対側に延びる孔部１９Ａを有している。しかし、この孔部１９Ａは、制御一次圧流通路１９を加工する際に形成された捨て穴であり、プラグ（図示せず）等を用いて外部に対し閉鎖されている。なお、孔部１９Ａには、例えばパイロット圧力室２５内の圧力を検出する圧力センサ（図示せず）等を設けることができる。この場合、前記圧力センサでパイロット圧力室２５内の圧力を検出することにより、出力ポート１６の圧力をフィードバック制御することが可能となる。

スプール弁装置２１は、メインスプール挿入穴１３の両端側を閉塞する閉塞栓２２，２３と、これらの閉塞栓２２，２３間に位置してメインスプール挿入穴１３内に摺動可能に挿入されたスプールとしてのメインスプール２４と、メインスプール２４の軸方向一側（後述のランド２４Ａ）と閉塞栓２２との間に位置してハウジング１２（メインスプール挿入穴１３の環状溝１３Ａ）内に形成されたパイロット圧力室２５と、メインスプール２４の軸方向他側と閉塞栓２３との間に位置してハウジング１２（メインスプール挿入穴１３の環状溝１３Ｅ）内に形成されたフィードバック圧力室２６と、該フィードバック圧力室２６内に位置してメインスプール２４の軸方向他側（後述のランド２４Ｂ）と閉塞栓２３との間に設けられ、メインスプール２４を軸方向一側に向けて常時付勢する弾性体としての第１戻しばね２７とを含んで構成されている。

図２、図３に示すように、パイロット圧力室２５内の圧力（制御一次圧）が低い初期状態（即ち、非作動状態）では、メインスプール２４が第１戻しばね２７により軸方向一側に向けて付勢され、待機位置に戻されている。このため、メインスプール２４は、軸方向一側（即ち、第１受圧部２８）の端面が閉塞栓２２に当接し、この状態で次なる操作レバー装置１０の操作時まで待機する。

メインスプール２４は、その外周側に２つのランド２４Ａ，２４Ｂ（即ち、一側ランド２４Ａと他側ランド２４Ｂ）を有し、これらの一側ランド２４Ａと他側ランド２４Ｂとは、メインスプール２４の軸方向に互いに離間して配置されている。一側ランド２４Ａは、メインスプール挿入穴１３の環状溝１３Ａ，１３Ｂ間を遮断（閉鎖）し、環状溝１３Ｂ，１３Ｃ間を連通または遮断する位置に配設されている。

他側ランド２４Ｂは、メインスプール挿入穴１３の環状溝１３Ｃ，１３Ｄ間を遮断または連通し、環状溝１３Ｄ，１３Ｅ間を常時遮断する位置に配設されている。これにより、ハウジング１２の第１タンクポート１５と出力ポート１６との間は、メインスプール２４の一側ランド２４Ａによって連通または遮断される。出力ポート１６と第１ポンプポート１７との間は、メインスプール２４の他側ランド２４Ｂによって遮断または連通される。

メインスプール２４の一側ランド２４Ａには、環状溝１３Ｂ内に臨む軸方向他側の端面に１個または複数個の切欠き２４Ａ１が設けられている。この切欠き２４Ａ１は、例えばＵノッチ、ＶノッチまたはＫノッチからなるノッチ形状に形成されている。切欠き２４Ａ１は、第１タンクポート１５と出力ポート１６との間を一側ランド２４Ａによって連通または遮断するときの流路面積が急に変わるのを抑え、流路面積の変化を緩やかにする機能を有している。

また、他側ランド２４Ｂには、環状溝１３Ｃ側に位置する軸方向一側の端面に１個または複数個の切欠き２４Ｂ１が設けられている。この切欠き２４Ｂ１は、前記切欠き２４Ａ１と同様なノッチ形状に形成され、出力ポート１６と第１ポンプポート１７との間を他側ランド２４Ｂによって連通または遮断するときの流路面積が急に変わるのを抑え、緩やかに変化させる機能を有している。

メインスプール２４の軸方向中間部には、環状溝１３Ｃを介して出力ポート１６と常時連通する位置に径方向の貫通孔２４Ｃが形成されている。メインスプール２４の軸方向他側には、フィードバック圧力室２６（環状溝１３Ｅ）と常時連通する位置に径方向の貫通孔２４Ｄが形成されている。また、メインスプール２４には、貫通孔２４Ｃ，２４Ｄ間を連通させる連通穴２４Ｅが設けられ、この連通穴２４Ｅは、メインスプール２４の軸方向他側端面に開口し、フィードバック圧力室２６と常時連通している。これにより、フィードバック圧力室２６は、連通穴２４Ｅおよび貫通孔２４Ｃ，２４Ｄを介して出力ポート１６に常時連通し、出力ポート１６内と常に等しい圧力状態に保たれる。

第１受圧部２８は、一側ランド２４Ａの軸方向端面を含んでメインスプール２４の軸方向一側に設けられている。第１受圧部２８は、パイロット圧力室２５内の圧力を受圧径Ｄ（図３参照）で受圧し、メインスプール２４を第１戻しばね２７に抗して軸方向他側へと移動させるための受圧面となっている。これにより、メインスプール２４には、パイロット圧力室２５内の圧力（即ち、制御一次圧）に応じた油圧力Ｆ１（図５参照）の荷重が、軸方向他側のフィードバック圧力室２６側に向けて付加される。

第２受圧部２９は、出力ポート１６の圧力を受圧することにより、出力ポート１６の圧力に応じた荷重で、第１戻しばね２７と共にメインスプール２４を軸方向一側に移動させるものである。ここで、第２受圧部２９は、他側ランド２４Ｂの軸方向端面を含んでメインスプール２４の軸方向他側に設けられている。第２受圧部２９は、フィードバック圧力室２６（即ち、連通穴２４Ｅ等を介した出力ポート１６）内の圧力を受圧径Ｄ（図３参照）で受圧する受圧面となっている。これにより、メインスプール２４には、出力ポート１６の圧力に応じた油圧力Ｆ２（図５参照）で、メインスプール２４を第１戻しばね２７と一緒に軸方向一側に押し戻すための荷重が付加される。

換言すると、メインスプール２４は、第１受圧部２８がパイロット圧力室２５内の制御一次圧を受圧径Ｄで受圧し、軸方向他側に向けた油圧力Ｆ１（制御一次圧による荷重）を受ける。また、第２受圧部２９は、第１受圧部２８と等しい受圧径Ｄで、フィードバック圧力室２６内の制御二次圧（出力ポート圧力）を受圧し、軸方向一側に向けた油圧力Ｆ２（制御二次圧による荷重）を生じさせる。さらに、メインスプール２４は、第１戻しばね２７により軸方向一側に向けた付勢力ｆ（図５参照）を常に受けている。

絞り流路３０は、ハウジング１２のメインスプール挿入穴１３とメインスプール２４の一側ランド２４Ａとの間に設けられている。絞り流路３０は、例えばメインスプール２４の一側ランド２４Ａのうち軸方向一側寄りの部位に複数の切欠き溝（即ち、軸方向に延び、周方向に離間した切欠き溝）を形成することにより構成されている。絞り流路３０は、メインスプール２４がメインスプール挿入穴１３に沿って軸方向他側へと移動することにより、パイロット圧力室２５と環状溝１３Ｂ（第１タンクポート１５）とを連通させる。この状態で、絞り流路３０は、パイロット圧力室２５から環状溝１３Ｂ内を介して第１タンクポート１５に排出される作動油の流量を制限するものである。

図３に示すように、絞り流路３０は、軸方向一側がパイロット圧力室２５内に開口し、軸方向他側は一側ランド２４Ａの軸方向途中位置で閉塞された端縁３０Ａとなっている。メインスプール２４が待機位置（初期状態）にあるとき、絞り流路３０の端縁３０Ａは、環状溝１３Ｂの軸方向一側端面から寸法Ｌ１だけ離間した位置に配置されている。このとき、他側ランド２４Ｂの軸方向一側端面（より詳細には切欠き２４Ｂ１の底面）は、環状溝１３Ｄの軸方向一側端面から寸法Ｌ２だけ離間した位置に配置されている。一側ランド２４Ａの軸方向他側端面（より詳細には切欠き２４Ａ１の底面）は、環状溝１３Ｂの軸方向他側端面から寸法Ｌ３だけ離間した位置に配置されている。

ここで、前記寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、寸法Ｌ１が寸法Ｌ２より小さく（Ｌ１＜Ｌ２）、かつ寸法Ｌ１が寸法Ｌ３より小さく（Ｌ１＜Ｌ３）なる関係に設定されている。このため、メインスプール２４の軸方向一側の端部（即ち、第１受圧部２８の先端部）が閉塞栓２２に当接した待機位置（初期状態）から、メインスプール２４が軸方向他側（フィードバック圧力室２６側）ヘと移動していくときに、まず、パイロット圧力室２５と第１タンクポート１５とが絞り流路３０を介して連通される。その後に、出力ポート１６と第１ポンプポート１７とが連通され、第１タンクポート１５と出力ポート１６とは遮断される。

換言すると、前記待機位置からメインスプール２４がメインスプール挿入穴１３に沿って軸方向他側へと移動することにより、第１ポンプポート１７（一次圧ポート）と出力ポート１６とが連通される状態、および第１タンクポート１５と出力ポート１６とが遮断される状態よりも先に、絞り流路３０は、パイロット圧力室２５と第１タンクポート１５とを連通するように構成されている。

次に、スプール弁装置２１のパイロット圧力室２５に供給（発生）すべき制御一次圧（パイロット圧力）を、操作レバー装置１０からの操作信号（即ち、制御電流）に基づいて可変に制御する電磁弁装置３１について、図４を参照して説明する。

電磁弁装置３１は、例えば電磁比例ソレノイドにより構成された電磁アクチュエータ３２と、該電磁アクチュエータ３２によりプッシュロッド３２Ｃを介して切換制御される電磁作動式の圧力制御弁３３とを含んで構成されている。電磁アクチュエータ３２は、その外殻をなすアクチュエータケース３２Ａと、該アクチュエータケース３２Ａに一体に設けられ操作レバー装置１０（図１参照）に信号線等を介して接続されるコネクタ部３２Ｂと、前記アクチュエータケース３２Ａ内に変位可能に設けられたプッシュロッド３２Ｃと、前記アクチュエータケース３２Ａ内に設けられプッシュロッド３２Ｃを軸方向（図２、図４中の矢示Ａ方向または矢示Ｂ方向）に駆動するソレノイド（図示せず）とを含んで構成されている。

図１に示すように、電磁アクチュエータ３２には、操作レバー装置１０からの操作信号（即ち、制御電流）がコネクタ部３２Ｂを介して入力され、このときの電流値に対応（例えば、比例）してアクチュエータケース３２Ａからプッシュロッド３２Ｃが図２、図４中の矢示Ａ方向に伸長するように駆動される。プッシュロッド３２Ｃは、後述のパイロットスプール３６から前記ソレノイドの電磁力を上回る負荷（矢示Ｂ方向の力）を受けると、前記矢示Ａ方向とは逆向き（即ち、矢示Ｂ方向）に変位できる構成である。

即ち、電磁アクチュエータ３２のプッシュロッド３２Ｃは、アクチュエータケース３２Ａ内に設けられたソレノイド側のスプリング（図示せず）により、後述の第２戻しばね３８よりも小さな力でパイロットスプール３６側（矢示Ａ方向）に常に付勢されている。このため、前記ソレノイド側のスプリングが弾性的に撓み変形することにより、プッシュロッド３２Ｃは前記負荷で矢示Ｂ方向に変位可能となっている。また、操作レバー１０Ａが中立に戻され、操作レバー装置１０からの操作信号が電流値零となったときには、電磁アクチュエータ３２のプッシュロッド３２Ｃは、図２、図４に示す最縮小位置に戻される。

電磁弁装置３１の圧力制御弁３３は、ハウジング１２の電磁弁カートリッジ挿入穴１４内に嵌合して設けられ、電磁アクチュエータ３２のプッシュロッド３２Ｃに対して同軸となるように配置されたスリーブ３４と、該スリーブ３４の内周側に形成された段付穴３５内に挿嵌して設けられたパイロットスプール３６とを含んで構成されている。

圧力制御弁３３のスリーブ３４は、軸方向一側の外周に電磁アクチュエータ３２のアクチュエータケース３２Ａの他側開口が螺合して取付けられている。これにより、電磁弁装置３１は、電磁アクチュエータ３２、圧力制御弁３３のスリーブ３４、パイロットスプール３６および第２戻しばね３８がサブアシー化された状態で予備組立てされるカートリッジ構造となっている。この状態で、スリーブ３４は、パイロットスプール３６および第２戻しばね３８と一緒にハウジング１２の電磁弁カートリッジ挿入穴１４内に軸方向一側から他側に向けて押込むように取付けられる。これにより、スリーブ３４は、軸方向他側の端面が電磁弁カートリッジ挿入穴１４の底部側に後述の仕切板３９およびばね部材４０を介して当接されている。

換言すると、電磁アクチュエータ３２のアクチュエータケース３２Ａは、ハウジング１２の電磁弁カートリッジ挿入穴１４およびスリーブ３４のばね収容穴部３５Ａを軸方向一側から閉塞するようにハウジング１２に固定して設けられている。

スリーブ３４には、段付穴３５内と連通する径方向の油穴３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃが軸方向に互いに離間して設けられている。このうち、スリーブ３４の軸方向一側寄りに位置する油穴３４Ａは、ハウジング１２の第２ポンプポート１８に常時連通し、軸方向中間に位置する油穴３４Ｂは、制御一次圧流通路１９と常時連通している。スリーブ３４の軸方向他側寄りに位置する油穴３４Ｃは、第２タンクポート２０に常時連通し、これらの油穴３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ間は、スリーブ３４の外周側でＯリング等により互いにシールされている。

スリーブ３４の内周側に形成された段付穴３５は、その軸方向一側（開口端側）に位置するばね収容穴部３５Ａと、該ばね収容穴部３５Ａよりも小径に形成された摺動穴部３５Ｂ〜３５Ｅとを含んで構成されている。段付穴３５のばね収容穴部３５Ａは、段付穴３５の摺動穴部３５Ｂ〜３５Ｅのうち最も軸方向一側寄りに位置する摺動穴部３５Ｂよりも大きな内径を有する拡径穴として形成されている。ばね収容穴部３５Ａの端部（軸方向一側の端部）は、ハウジング１２の一側でアクチュエータケース３２Ａの他側開口内に連通（開口）する開口端となっている。

段付穴３５は、スリーブ３４の内周側に形成されたスプール摺動穴であり、パイロットスプール３６が挿嵌される複数の摺動穴部３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ，３５Ｅを有している。これらの摺動穴部３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ，３５Ｅは、スリーブ３４の軸方向一側から他側に向けて内径寸法が段階的に小さくなるように形成される。このうち、摺動穴部３５Ｂ，３５Ｃは、互いに同一の径で形成してもよく、摺動穴部３５Ｄ，３５Ｅよりも大径であればよい。摺動穴部３５Ｄ，３５Ｅは、摺動穴部３５Ｂ，３５Ｃよりも小径であれば互いに同一径に形成してもよい。

パイロットスプール３６は、スリーブ３４の段付穴３５内へと軸方向に挿嵌されている。この状態で、パイロットスプール３６は、軸方向一側の閉塞端となるボス部３６Ａが電磁アクチュエータ３２のプッシュロッド３２Ｃと常時当接するように取付けられている。パイロットスプール３６は、プッシュロッド３２Ｃがアクチュエータケース３２Ａから図４中の矢示Ａ方向に伸長または矢示Ｂ方向へと縮小するに伴って、段付穴３５内を軸方向に移動（摺動変位）する。

パイロットスプール３６には、その外周側に４つのランド３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ、３６Ｅが軸方向に互いに離間して設けられている。このうち、ボス部３６Ａ側（最も軸方向一側寄り）に位置する一側のランド３６Ｂは、パイロットスプール３６の先端側（最も軸方向他側）に位置する他側のランド３６Ｅよりも大径に形成されている。一側のランド３６Ｂと他側のランド３６Ｅとの間に位置する中間ランド３６Ｃ，３６Ｄは、環状の鍔部として形成され、その外径寸法は、一方の中間ランド３６Ｃが他方の中間ランド３６Ｄよりも大径に形成されている。一側のランド３６Ｂと大径側の中間ランド３６Ｃとは、互いに同一径に形成してもよく、小径側の中間ランド３６Ｄと他側のランド３６Ｅも同一径に形成してもよい。

パイロットスプール３６をスリーブ３４（段付穴３５）内に挿嵌した状態で、一側のランド３６Ｂは摺動穴部３５Ｂ内を軸方向に摺動変位し、他側のランド３６Ｅは摺動穴部３５Ｅ内を摺動変位するように配置される。中間ランド３６Ｃ，３６Ｄのうち大径側の中間ランド３６Ｃは、摺動穴部３５Ｃ内を摺動変位するように配置され、このときに、小径側の中間ランド３６Ｄは油穴３４Ｂを摺動穴部３５Ｄに連通させる位置に配置される。大径側の中間ランド３６Ｃが摺動穴部３５Ｃから油穴３４Ｂの位置まで移動（進出）すると、摺動穴部３５Ｃ（第２ポンプポート１８）が油穴３４Ｂを介して制御一次圧流通路１９と連通される。このときに、小径側の中間ランド３６Ｄは、摺動穴部３５Ｄ内に摺動可能に挿嵌された状態となり、油穴３４Ｂ（制御一次圧流通路１９）を第２タンクポート２０（摺動穴部３５Ｄ）に対して遮断する。

このように、大径側の中間ランド３６Ｃは、第２ポンプポート１８と制御一次圧流通路１９との間を遮断，連通するためにパイロットスプール３６に設けられたランドである。一方、小径側の中間ランド３６Ｄは、制御一次圧流通路１９と第２タンクポート２０との間を連通，遮断するためにパイロットスプール３６に設けられたランドである。

即ち、パイロットスプール３６は、大径側の中間ランド３６Ｃがスリーブ３４の摺動穴部３５Ｃ内に配置（摺接）されている状態で、油穴３４Ａ，３４Ｂ間（第２ポンプポート１８と制御一次圧流通路１９との間）を遮断している。しかし、パイロットスプール３６が軸方向他側（図４中の矢示Ａ方向）に移動して、大径側の中間ランド３６Ｃが摺動穴部３５Ｃから油穴３４Ｂの位置に進出したときには、油穴３４Ａ，３４Ｂ間（第２ポンプポート１８と制御一次圧流通路１９との間）が連通される。このため、図１に示す制御圧管路４２（第２ポンプポート１８）から供給される作動油は、スリーブ３４とパイロットスプール３６との間の空間を流れて、油穴３４Ｂから制御一次圧流通路１９を介してパイロット圧力室２５へと導入される。

このとき、小径側の中間ランド３６Ｄは、スリーブ３４の摺動穴部３５Ｄ内に挿入（摺接）され、油穴３４Ｂ，３４Ｃ間（制御一次圧流通路１９と第２タンクポート２０との間）を遮断する。このため、制御一次圧流通路１９から第２タンクポート２０に向けて作動油が流通することはない。しかし、パイロットスプール３６が軸方向一側（図４中の矢示Ｂ方向）に戻されて、小径側の中間ランド３６Ｄが摺動穴部３５Ｄから油穴３４Ｂの位置に達したとき（即ち、図４に示す状態）では、油穴３４Ｂ，３４Ｃ間（制御一次圧流通路１９と第２タンクポート２０との間）が連通される。このため、パイロット圧力室２５に供給されていた作動油は、制御一次圧流通路１９を介して油穴３４Ｂに流通し、スリーブ３４とパイロットスプール３６との間の空間を流れて、第２タンクポート２０からタンク管路４３（図１参照）へと戻っていく。

ここで、大径側の中間ランド３６Ｃと小径側の中間ランド３６Ｄとは、油穴３４Ｂを介して制御一次圧流通路１９内の圧力を受圧するときに受圧面積差が生じる。即ち、中間ランド３６Ｃ，３６Ｄ間には、スリーブ３４内でのパイロット圧力（制御一次圧）に対する受圧面積差が生じる。これにより、パイロットスプール３６は、大径側の中間ランド３６Ｃと小径側の中間ランド３６Ｄの受圧面積差分の油圧力（押圧力）を、プッシュロッド３２Ｃに対抗する向き（矢示Ｂ方向）の荷重として受ける。

また、パイロットスプール３６には、その軸方向他側の端面からボス部３６Ａに向けて軸方向に延びる有底の軸穴３６Ｆが設けられている。この軸穴３６Ｆの開口端（後述のダンピング室４１側の端部）側には、筒状のオリフィス３７が設けられ、軸穴３６Ｆは、オリフィス３７を介してダンピング室４１と常時連通している。さらに、パイロットスプール３６には、軸穴３６Ｆの径方向外側に延びる油路３６Ｇ，３６Ｈが形成され、これらの油路３６Ｇ，３６Ｈは、軸穴３６Ｆ内をスリーブ３４のばね収容穴部３５Ａ内と油穴３４Ｃ内とに常時連通させる。

スリーブ３４のばね収容穴部３５Ａ内には、第２タンクポート２０から油路３６Ｈ、軸穴３６Ｆおよび油路３６Ｇを介して低圧状態の作動油が導かれる。この作動油は、パイロットスプール３６のボス部３６Ａ外周側からプッシュロッド３２Ｃの周囲に沿って電磁アクチュエータ３２のアクチュエータケース３２Ａ内へと導かれ、アクチュエータケース３２Ａの内部を潤滑状態に保ち、前記ソレノイド等を冷却する機能を有している。

第２戻しばね３８は、パイロットスプール３６を軸方向一側に向けて常時付勢する付勢部材である。第２戻しばね３８は、スリーブ３４（段付穴３５）のばね収容穴部３５Ａとパイロットスプール３６のボス部３６Ａとの間に縮装状態で配設されている。図２、図４に示すように、パイロットスプール３６は、第２戻しばね３８の付勢力によって、電磁アクチュエータ３２のプッシュロッド３２Ｃ側に常に押圧された状態で、スリーブ３４（ばね収容穴部３５Ａ）内に収容されている。なお、電磁アクチュエータ３２のプッシュロッド３２Ｃは、アクチュエータケース３２Ａ内に設けられた前記スプリングによって、第２戻しばね３８よりも小さな力でパイロットスプール３６側に付勢されている。

仕切板３９は、電磁弁カートリッジ挿入穴１４の底部側でスリーブ３４の軸方向他側端面を閉塞している。電磁弁カートリッジ挿入穴１４の底部と仕切板３９との間には、例えば波形ワッシャ等からなるばね部材４０が設けられ、このばね部材４０は、仕切板３９をスリーブ３４の他側端面に押付けた状態に保持している。仕切板３９は、パイロットスプール３６の軸方向他側にダンピング室４１を形成している。

ダンピング室４１は、パイロットスプール３６を挟んで電磁アクチュエータ３２とは反対側に配置され、スリーブ３４の内壁面（摺動穴部３５Ｅ）と仕切板３９とにより囲まれた円形の空間である。ダンピング室４１は、パイロットスプール３６の軸穴３６Ｆにオリフィス３７を介して常時連通している。このため、パイロットスプール３６がスリーブ３４内を軸方向他側（図４中の矢示Ａ方向）に移動するときには、ダンピング室４１内の作動油がオリフィス３７を介して軸穴３６Ｆ内に排出される。オリフィス３７は、このときの排出油の流れを絞ることにより、パイロットスプール３６の急な動きを抑えて移動速度が緩やかになるように調整する。即ち、パイロットスプール３６の動き（移動速度）は、オリフィス３７の絞り径に応じて調整される。

図４に示すように、パイロットスプール３６は、例えばランド３６Ｄ，３６Ｅ側の外径が直径ｄに形成されている。ここで、パイロットスプール３６の直径ｄは、メインスプール２４の受圧径Ｄ（図３参照）よりも小さく形成されている。スプール弁装置２１の出力ポート１６からは、流量が増速された制御二次圧（出力ポート圧力）が、方向制御弁４の油圧パイロット部４Ｂ（４Ａ）にパイロット圧として供給される。

制御圧管路４２は、その基端側がパイロットポンプ７の吐出側に接続され、先端側は、減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂの第１，第２ポンプポート１７，１８に接続されている。これにより、第１，第２ポンプポート１７，１８には、パイロットポンプ７から吐出されるパイロット圧力が減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂ用の制御圧として供給される。タンク管路４３は、減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂの第１，第２タンクポート１５，２０をタンク２に常時接続している。なお、第１，第２ポンプポート１７，１８に接続されるポンプは、必ずしもパイロットポンプ７である必要はなく、互いに別系統のポンプであってもよい。

本実施の形態による電磁式の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂは、上述の如き構成を有するもので、次に、大型の油圧ショベルに搭載される油圧シリンダ３の駆動用油圧回路に対して、減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂを適用した場合の作動について説明する。

まず、減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂの電磁弁装置３１を作動させるにあたって、電磁アクチュエータ３２のコネクタ部３２Ｂは、図１に示す操作レバー装置１０に電源（図示せず）を介して接続される。前記電源は、直流または交流電源のいずれであってもよく、例えば直流電源としてはＤＣ１２ＶまたはＤＣ２４Ｖが用いられ、交流電源としてはＡＣ１００Ｖ（５０／６０Ｈｚ）またはＡＣ２００Ｖを使用することができる。

油圧ショベルのオペレータが、図１に示す操作レバー１０Ａを傾転操作するまでは、操作レバー１０Ａが中立位置にあり、電磁アクチュエータ３２に操作信号（制御電流）が出力されることはない。このように電流が供給されない初期状態では、パイロットスプール３６は、第２戻しばね３８により電磁アクチュエータ３２のプッシュロッド３２Ｃ側に付勢されている。このため、パイロットスプール３６の中間ランド３６Ｃは、第２ポンプポート１８を制御一次圧流通路１９から遮断し、制御一次圧流通路１９（即ち、パイロット圧力室２５）は、第２タンクポート２０に対して連通した状態にある。

次に、オペレータが操作レバー１０Ａを傾転操作して操作レバー装置１０からコネクタ部３２Ｂを介して電磁アクチュエータ３２に制御電流が供給されると、電磁アクチュエータ３２はアクチュエータケース３２Ａ内の前記ソレノイドが励磁され、可動鉄心がソレノイドコイル（いずれも図示せず）を流れる電流値に応じた電磁力を受ける。この電磁力は、前記可動鉄心からプッシュロッド３２Ｃを介してパイロットスプール３６を矢示Ａ方向に押圧する力として伝達される。この押圧力（電磁力）が第２戻しばね３８による付勢力を上回ると、パイロットスプール３６はダンピング室４１側へ移動（摺動変位）する。

これにより、パイロットスプール３６は、大径側の中間ランド３６Ｃが摺動穴部３５Ｃから油穴３４Ｂの位置に進出し、油穴３４Ａ，３４Ｂ間（第２ポンプポート１８と制御一次圧流通路１９との間）を連通させる。このとき、小径側の中間ランド３６Ｄは、スリーブ３４の摺動穴部３５Ｄ内へと摺動変位（進出）し、油穴３４Ｂ，３４Ｃ間（制御一次圧流通路１９と第２タンクポート２０との間）を遮断する。

このため、制御圧管路４２から第２ポンプポート１８に供給される作動油（制御圧）は、油穴３４Ａを介してスリーブ３４とパイロットスプール３６との間の空間へと流れ、油穴３４Ｂから制御一次圧流通路１９を介してパイロット圧力室２５内へと導入される。これにより、スプール弁装置２１のパイロット圧力室２５には、電磁弁装置３１から制御一次圧流通路１９を介して制御一次圧（作動油）が供給され、パイロット圧力室２５内の制御一次圧（パイロット圧力）が上昇する。

ここで、パイロットスプール３６の中間ランド３６Ｃは、中間ランド３６Ｄよりも大径に形成されているため、中間ランド３６Ｃ，３６Ｄ間にはスリーブ３４内でパイロット圧力（制御一次圧）に対する受圧面積差が生じる。これにより、パイロットスプール３６は、大径側の中間ランド３６Ｃと小径側の中間ランド３６Ｄの受圧面積差分の油圧力（押圧力）を、プッシュロッド３２Ｃに対抗する向き（矢示Ｂ方向）の荷重として受ける。

このとき、前記受圧面積差による矢示Ｂ方向の荷重（油圧力）と第２戻しばね３８の付勢力との和が、プッシュロッド３２Ｃによる矢示Ａ方向の押圧力（電磁力）よりも小さい間は、パイロットスプール３６はダンピング室４１側へと矢示Ａ方向に更に移動する。これにより、第２ポンプポート１８と制御一次圧流通路１９との間の開口量が増加し、制御一次圧流通路１９には第２ポンプポート１８から作動油が更に供給され、パイロット圧力（制御一次圧）が上昇する。

一方、前記受圧面積差による矢示Ｂ方向の荷重と第２戻しばね３８の付勢力との和が、プッシュロッド３２Ｃによる矢示Ａ方向の押圧力よりも大きくなると、パイロットスプール３６は電磁アクチュエータ３２側へと矢示Ｂ方向に押戻される。これにより、パイロットスプール３６は、大径側の中間ランド３６Ｃが摺動穴部３５Ｃ内へと摺動し、第２ポンプポート１８と制御一次圧流通路１９とを遮断する。小径側の中間ランド３６Ｄは、スリーブ３４の摺動穴部３５Ｄ内から油穴３４Ｂの位置まで戻り、制御一次圧流通路１９を第２タンクポート２０に連通させる。このため、パイロット圧力室２５内の作動油は制御一次圧流通路１９を介して第２タンクポート２０へと排出され、制御一次圧（パイロット圧力）は低下される。

このように、パイロットスプール３６は、スリーブ３４内を軸方向（矢示Ａ，Ｂ方向）に往復動するような動作を繰返し、パイロット圧力室２５内には作動油の流入，排出が繰り返される。この結果、パイロットスプール３６に付加されるプッシュロッド３２Ｃの押圧力（電磁力）、第２戻しばね３８の付勢力および前記受圧面積差による矢示Ｂ方向の荷重（油圧力）が釣合うように、パイロット圧力室２５内のパイロット圧力（制御一次圧）が調整される。換言すれば、プッシュロッド３２Ｃによる矢示Ａ方向の押圧力は、電磁アクチュエータ３２への供給電流の値によって調整されるので、パイロット圧力室２５内のパイロット圧力（制御一次圧）は、結果として電磁アクチュエータ３２への供給電流の値によって可変に制御されることになる。

なお、このようにパイロット圧力室２５内の圧力（制御一次圧）を調整する過程で、ダンピング室４１にはパイロットスプール３６の移動（軸方向変位）により容積変動が生じる。このとき、ダンピング室４１の容積変動に伴って、オリフィス３７内を作動油が流れるので、オリフィス３７は流動抵抗を発生させ、急な容積変動を抑えるようにダンピング作用を発揮する。このように、オリフィス３７およびダンピング室４１を設けることにより、パイロットスプール３６の急激な軸方向変位を抑制でき、振動を緩和することができるので、パイロット圧力（制御一次圧）を安定させることができる。

一方、オペレータが操作レバー１０Ａ（図１参照）を中立位置に戻し、電磁アクチュエータ３２への制御電流の供給を停止した場合に、電磁アクチュエータ３２は前記ソレノイドが消磁され、プッシュロッド３２Ｃが矢示Ｂ方向へと初期状態（待機位置）まで戻される。このため、パイロットスプール３６は、第２戻しばね３８の付勢力により電磁アクチュエータ３２側へと押し戻される。これにより、第２ポンプポート１８は、制御一次圧流通路１９に対して遮断され、制御一次圧流通路１９は、第２タンクポート２０に連通した状態となる。このため、パイロット圧力室２５内の作動油は、制御一次圧流通路１９を介して第２タンクポート２０へと排出され、制御一次圧（パイロット圧力）は、制御電流の停止に伴ってタンク圧まで低下する。

次に、電磁弁装置３１と共に減圧弁ユニット１１Ｂ（１１Ａ）を構成するスプール弁装置２１の作動について説明する。スプール弁装置２１は、操作レバー装置１０からの操作信号（即ち、制御電流）に対応して電磁弁装置３１により発生される制御一次圧（パイロット圧力）の流量を増速させる流量増速装置（即ち、ブースタ）を構成している。

電磁アクチュエータ３２に制御電流を供給していない初期状態（待機位置）では、パイロット圧力室２５が制御一次圧流通路１９を介して第２タンクポート２０に連通し、圧力が最も低い状態となっている。このため、メインスプール２４は第１戻しばね２７により軸方向一側に付勢され、閉塞栓２２に当接した状態となる。このとき、出力ポート１６は、第１ポンプポート１７に対して遮断され、第１タンクポート１５に対しては連通した状態となっている。

ここで、前述の如く、電磁弁装置３１の電磁アクチュエータ３２に制御電流を供給すると、図６中に一点鎖線で示す特性線４４のように、時間ｔ１でパイロット圧力室２５内の制御一次圧（パイロット圧力）が上昇し始める。メインスプール２４は、パイロット圧力室２５側に設けられた第１受圧部２８で制御一次圧（パイロット圧力）を受圧する。

この制御一次圧が図６中の時間ｔ２で圧力Ｐｆ（即ち、第１戻しばね２７の付勢力ｆに対応した圧力）以上まで上昇すると、メインスプール２４が受圧径Ｄで受ける軸方向他側に向けた油圧力Ｆ１（荷重）は、第１戻しばね２７の付勢力ｆを上回るようになる。このため、メインスプール２４は、前記油圧力Ｆ１によってフィードバック圧力室２６側へと更に移動する。

メインスプール２４がフィードバック圧力室２６側へ移動していくと、絞り流路３０の端縁３０Ａが環状溝１３Ｂの軸方向一側端面まで進出（移動）し、図６中の時間ｔ３でパイロット圧力室２５と第１タンクポート１５とが絞り流路３０を介して連通する。これによって、パイロット圧力室２５内の作動油（制御一次圧）の一部は、絞り流路３０を介して第１タンクポート１５へと排出され、パイロット圧力室２５内の圧力上昇は、一点鎖線で示す特性線部４４Ａのように緩やかとなる。

メインスプール２４が更にフィードバック圧力室２６側へ移動すると、出力ポート１６と第１ポンプポート１７とが連通すると共に、第１タンクポート１５と出力ポート１６とが遮断される。このため、出力ポート１６には、制御圧管路４２から第１ポンプポート１７を介して作動油が供給され、図６中に実線で示す特性線４５のように、時間ｔ４以降において出力ポート１６の圧力（即ち、制御二次圧）が上昇する。

このとき、出力ポート１６は、メインスプール２４の貫通孔２４Ｃ，２４Ｄおよび連通穴２４Ｅを介してフィードバック圧力室２６と連通しているので、フィードバック圧力室２６には制御二次圧が導かれる。このため、出力ポート１６の圧力（制御二次圧）は、フィードバック圧力室２６内においてメインスプール２４の第２受圧部２９側に受圧径Ｄで受圧され、メインスプール２４をパイロット圧力室２５側へと押し返す油圧力Ｆ２（荷重）を発生させる。

しかし、図６中の時間ｔ４〜ｔ５では、前記油圧力Ｆ１が前記油圧力Ｆ２と付勢力ｆの和（Ｆ２＋ｆ）よりも大きいので、メインスプール２４は、制御一次圧による荷重（油圧力Ｆ１）によって、メインスプール２４はフィードバック圧力室２６（軸方向他側）に向けて更に移動する。これにより、パイロット圧力室２５と第１タンクポート１５との間の絞り流路３０を介した開口量（流路面積）が増加し、パイロット圧力室２５から絞り流路３０を介して作動油（制御維持次圧の一部）が第１タンクポート１５へと排出される。

このため、図６中の時間ｔ４〜ｔ５では、パイロット圧力室２５内の圧力上昇は、一点鎖線で示す特性線部４４Ａのように更に緩やかになるか、あるいは降下に転じる。そして、時間ｔ５以降では、特性線部４４Ａの制御一次圧から前記圧力Ｐｆを差し引いた値が特性線４５の制御二次圧にほぼ一致するようになり、制御一次圧は制御二次圧と同様に時間ｔ６まで上昇を続ける。

図６中の時間ｔ５〜ｔ６では、出力ポート１６と第１ポンプポート１７との間の開口量（流路面積）が増加し、出力ポート１６には第１ポンプポート１７から作動油が更に供給されるため、出力ポート１６の圧力（制御二次圧）が特性線４５のように上昇する。これにより、制御一次圧は制御二次圧と共に、目標圧力Ｐｔ（即ち、操作レバー装置１０からの操作信号に対応して電磁弁装置３１により設定される制御一次圧の目標値）を超える圧力まで上昇する。

前記油圧力Ｆ２と付勢力ｆの和（Ｆ２＋ｆ）が前記油圧力Ｆ１よりも大きくなったときには、メインスプール２４の移動方向が反転され、メインスプール２４は、フィードバック圧力室２６側の油圧力Ｆ２と第１戻しばね２７の付勢力ｆとによってパイロット圧力室２５側へと軸方向一側に押し戻される。これにより、パイロット圧力室２５と第１タンクポート１５との間の絞り流路３０を介した開口量（即ち、絞り流路３０の流路面積）は減少する。

このため、絞り流路３０は、パイロット圧力室２５から第１タンクポート１５へと排出される作動油量を小さく抑えるので、パイロット圧力室２５内の圧力（制御一次圧）は再び上昇し始める。また、出力ポート１６と第１ポンプポート１７とが遮断されると共に、第１タンクポート１５と出力ポート１６とが連通されたときには、図６中の時間ｔ６以降のように、出力ポート１６から第１タンクポート１５へと作動油が排出され、出力ポート１６の圧力は降下する。

以上のような動作により、出力ポート１６内の作動油の流入，排出が繰り返され、前記油圧力Ｆ２と付勢力ｆの和（Ｆ２＋ｆ）と、前記油圧力Ｆ１とが釣合うように、出力ポート１６の圧力（制御二次圧）が調整される。出力ポート１６の圧力（制御二次圧）は、図６中に示す特性線４５の如く前記目標圧力Ｐｔに収束するように調整される。即ち、出力ポート１６の圧力（制御二次圧）は、パイロット圧力室２５内の制御一次圧から第１戻しばね２７による付勢力ｆ相当の圧力Ｐｆを差し引いた値となる。

このとき、メインスプール２４は、図３に示す寸法Ｌ３が実質的に零となる位置まで移動し、図５に示すように、一側ランド２４Ａの軸方向他側端面（即ち、切欠き２４Ａ１の底面）が環状溝１３Ｂの軸方向他側端面にほぼ一致した位置となる。また、他側ランド２４Ｂの軸方向一側端面（即ち、切欠き２４Ｂ１の底面）は、図３に示す寸法Ｌ２が実質的に零となる位置まで移動し、図５に示すように、環状溝１３Ｄの軸方向一側端面とほぼ一致する位置となって、メインスプール２４は静止する。

パイロット圧力室２５内の圧力（制御一次圧）は、電磁アクチュエータ３２への供給電流の値によって調整することができるので、本実施の形態による電磁式の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂでは、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）も電磁アクチュエータ３２への供給電流の値により結果として調整される。これにより、スプール弁装置２１は、電磁弁装置３１による制御一次圧の流量を増速させた制御二次圧（出力ポート圧力）を、方向制御弁４の油圧パイロット部４Ｂ（４Ａ）にパイロット圧として供給することができる。

即ち、大型の油圧ショベルに搭載される方向制御弁４は、シリンダ径の大きい油圧シリンダ３に対応して大型のコントロールバルブにより構成されている。このため、方向制御弁４は、減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂから油圧パイロット部４Ａ，４Ｂに供給すべきパイロット圧（即ち、制御二次圧）の流量を増大させる必要があり、このための流量増速装置としてスプール弁装置２１を用いることができる。

電磁アクチュエータ３２への電流供給を停止した場合には、パイロット圧力室２５内の作動油が制御一次圧流通路１９を介して第２タンクポート２０へと排出される。このため、メインスプール２４は、フィードバック圧力室２６において受圧径Ｄで受ける出力ポート１６の圧力による油圧力Ｆ２（荷重）と第１戻しばね２７による付勢力ｆによりパイロット圧力室２５側へと押し戻される。これにより、出力ポート１６は、第１ポンプポート１７から遮断され、第１タンクポート１５に対して連通する。この結果、出力ポート１６から第１タンクポート１５へと作動油が排出され、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）は降下する。また、パイロット圧力室２５は、絞り流路３０が閉鎖され、第１タンクポート１５に対して遮断される。

ところで、図７中に一点鎖線で示す特性線４６は、比較例によるパイロット圧力室２５内の圧力（制御一次圧）の特性である。この比較例による特性線４６は、メインスプール２４の軸方向一側に絞り流路３０を設けない場合の特性を示している。このため、特性線４６の制御一次圧は、時間ｔ２以降も上昇を続け、目標圧力Ｐｔを上，下するように変動を繰返す。

図７中に実線で示す特性線４７は、比較例による出力ポート１６の圧力（制御二次圧）の特性である。この比較例では、メインスプール２４に絞り流路３０を設けていないため、特性線４７の制御二次圧は、時間ｔ４以降で上昇した後に、制御一次圧（特性線４６）に対して応答遅れが生じ、特性線４６と相反するように目標圧力Ｐｔを上，下する変動を繰返す。

このため、比較例の場合は、供給電流に比例してパイロット圧力を圧力制御するように変化させたときに、出力ポート１６の圧力（特性線４７）が制御一次圧（特性線４６）に対して釣合いを保つように追従することができず、メインスプール２４は軸方向に振動を繰返すように自励振動する。しかも、メインスプール２４の自励振動は、電磁弁装置３１（圧力制御弁３３）のパイロットスプール３６にも影響を与え、パイロットスプール３６もスリーブ３４内で振動を繰返すことになる。この結果、図７に示す特性線４６（制御一次圧）と特性線４７（制御二次圧）とは、目標圧力Ｐｔを上，下するように変動を繰返し、出力ポート１６から安定した圧力（制御二次圧）を取り出すことが難しくなる。

そこで、このような問題を解消するために、第１の実施の形態は、メインスプール２４の軸方向一側に、常時はパイロット圧力室２５を第１タンクポート１５から遮断し、メインスプール２４がメインスプール挿入穴１３に沿って軸方向他側へ移動したときに、パイロット圧力室２５を第１タンクポート１５に連通させる絞り流路３０を設けている。この絞り流路３０は、パイロット圧力室２５を第１タンクポート１５に連通させたときに、パイロット圧力室２５から第１タンクポート１５に排出される作動油の流量を制限する絞り通路である。

しかも、絞り流路３０は、メインスプール２４がメインスプール挿入穴１３に沿って軸方向他側へ移動したときに、第１ポンプポート１７（一次圧ポート）と出力ポート１６とが連通されること、および出力ポート１６と第１タンクポート１５とが遮断されることよりも先に、パイロット圧力室２５を第１タンクポート１５に連通させる構成としている。

これにより、初期状態（図６中の時間ｔ１）から制御一次圧を上昇させ、メインスプール２４をフィードバック圧力室２６側へと移動させた際、時間ｔ３で絞り流路３０が開口して、パイロット圧力室２５内から作動油の一部を第１タンクポート１５へと排出できる。この時間ｔ３は、第１ポンプポート１７と出力ポート１６とが連通し、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）が上昇し始めるよりも前の時間である。このように時間ｔ３で絞り流路３０を開口させ、パイロット圧力室２５内から作動油の一部を第１タンクポート１５へと排出させることにより、図６中の特性線部４４Ａのように、制御一次圧（パイロット圧力）の上昇が緩やかな特性となる。

ここで、出力ポート１６と第１ポンプポート１７とが連通し、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）が直ちに上昇した場合は、メインスプール２４に作用するパイロット圧力による荷重（油圧力Ｆ１）、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）による荷重（油圧力Ｆ２）および第１戻しばね２７による付勢力ｆは直ちに釣合いの状態に転じ、メインスプール２４はこれらの力が釣合う位置で安定する。

また、出力ポート１６と第１ポンプポート１７とが連通したものの、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）の上昇がパイロット圧力室２５の圧力（制御一次圧）の上昇に対して遅れた場合であっても、図６中の特性線部４４Ａのように制御一次圧の上昇が緩やかな特性となっており、パイロット圧力による荷重（油圧力Ｆ１）と出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）による荷重（油圧力Ｆ２）の乖離が低減されている。このため、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）はパイロット圧力に対し、釣合いを保つように追従することができる。

そして、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）の上昇が制御一次圧（パイロット圧力）の上昇に対して大きく遅れた場合は、メインスプール２４は更にフィードバック圧力室２６側へと移動する。このとき、パイロット圧力室２５と第１タンクポート１５との間の開口量（流路面積）は更に増加し、出力ポート１６と第１ポンプポート１７との間の開口量も更に増加する。即ち、パイロット圧力室２５内の作動油は第１タンクポート１５へと更に排出され、パイロット圧力は降下に転じる。一方、出力ポ一ト１６へはパイロットポンプ７から制御圧管路４２、第１ポンプポート１７を介して更に作動油が供給され、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）は更に上昇を続ける。

このため、図６中に示す特性線４５の時間ｔ７以降のように、メインスプール２４には、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）をパイロット圧力室２５内の圧力と釣合うように追従させる作用が生じる。これにより、メインスプール２４に作用する制御一次圧（パイロット圧力）による荷重（油圧力Ｆ１）、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）による荷重（油圧力Ｆ２）および第１戻しばね２７による付勢力ｆを釣合わせ、メインスプール２４の動きを安定させることができる。

従って、第１の実施の形態による電磁式の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂは、出力ポート１６にパイロット管路５Ａ，５Ｂのような壁面剛性の低い要素等を接続した場合、圧力の応答を遅らせるような大きな負荷容積を持つ要素（例えば、大型な方向制御弁４の油圧パイロット部４Ａ，４Ｂ）を接続した場合でも、パイロット圧力室２５内の圧力（制御一次圧）に対して出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）を、釣合いを保つように追従させることができ、メインスプール２４の自励振動を抑制することができる。このため、本実施の形態による電磁式の減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂは、出力ポート１６から安定した圧力（制御二次圧）を出力することができる。

次に、図８は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第２の実施の形態の特徴は、絞り流路５１をメインスプール２４の外周側ではなく、その内部を軸方向と径方向とに延びる油孔により構成したことにある。

ここで、絞り流路５１は、一側ランド２４Ａよりも軸方向一側に位置するメインスプール２４の一側端部に形成されパイロット圧力室２５に常時連通する径方向の貫通孔５１Ａと、一側ランド２４Ａの外周面に開口するようにメインスプール２４の径方向に穿設された１個または複数個の貫通孔５１Ｂと、メインスプール２４の軸方向に延び貫通孔５１Ａ，５１Ｂ間を連通させる連通穴５１Ｃとにより構成されている。この連通穴５１Ｃは、メインスプール２４の軸方向一側端面に開口し、パイロット圧力室２５と常時連通している。

図８に示すように、メインスプール２４が待機位置（初期状態）にあるとき、絞り流路５１の貫通孔５１Ｂは、環状溝１３Ｂの軸方向一側端面から寸法Ｌ１だけ離間した位置に配置されている。このため、メインスプール２４が待機位置から寸法Ｌ１分だけ軸方向他側に移動したときに、貫通孔５１Ｂは環状溝１３Ｂ内と連通し始め、パイロット圧力室２５から貫通孔５１Ａ、連通穴５１Ｃおよび貫通孔５１Ｂを介して第１タンクポート１５に排出される作動油の流量を制限する絞り流路５１を構成する。

メインスプール２４が待機位置にあるとき、他側ランド２４Ｂの軸方向一側端面（即ち、切欠き２４Ｂ１の底面）は、環状溝１３Ｄの軸方向一側端面から寸法Ｌ２だけ離間した位置に配置されている。一側ランド２４Ａの軸方向他側端面（即ち、切欠き２４Ａ１の底面）は、環状溝１３Ｂの軸方向他側端面から寸法Ｌ３だけ離間した位置に配置されている。

ここで、前記寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、寸法Ｌ１が寸法Ｌ２より小さく（Ｌ１＜Ｌ２）、かつ寸法Ｌ１が寸法Ｌ３より小さく（Ｌ１＜Ｌ３）なる関係に設定されている。このため、メインスプール２４の軸方向一側の端部（即ち、第１受圧部２８の先端部）が閉塞栓２２に当接した待機位置から、メインスプール２４が軸方向他側（フィードバック圧力室２６側）ヘと移動していくときに、まず、パイロット圧力室２５と第１タンクポート１５とが絞り流路５１を介して連通される。その後に、出力ポート１６と第１ポンプポート１７とが連通され、第１タンクポート１５と出力ポート１６とは遮断される。

換言すると、絞り流路５１の貫通孔５１Ｂは、前記待機位置からメインスプール２４がメインスプール挿入穴１３に沿って軸方向他側へと移動するときに、第１ポンプポート１７（一次圧ポート）と出力ポート１６とが連通される状態、および第１タンクポート１５と出力ポート１６とが遮断される状態よりも先に、パイロット圧力室２５と第１タンクポート１５とを連通させるように構成されている。

かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、パイロット圧力室２５内の圧力（制御一次圧）に対して出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）を、釣合いを保つように追従させ、メインスプール２４の自励振動を抑制することができ、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

次に、図９ないし図１１は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、前記スプールが前記スプール穴に沿って軸方向他側へ移動することで、前記一次圧ポートと前記出力ポートとを連通することよりも後に、前記出力ポートと前記タンクポートとを遮断する構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

ここで、減圧弁ユニット１１Ｂのハウジング１２には、前記第１の実施の形態で述べたメインスプール挿入穴１３と同様に、スプール穴を構成するメインスプール挿入穴６１が設けられている。このメインスプール挿入穴６１は、その周壁面側に拡径穴として形成された環状溝６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ，６１Ｅを有している。これらの環状溝６１Ａ〜６１Ｅは、メインスプール挿入穴６１の軸方向で互いに離間している。メインスプール挿入穴６１は、環状溝６１Ａ〜６１Ｅのうち軸方向両端側に位置する環状溝６１Ａ，６１Ｅの開口端側が閉塞栓２２，２３により着脱可能に閉塞されている。

図９に示すように、メインスプール２４が待機位置にあるとき、絞り流路３０の端縁３０Ａは、環状溝６１Ｂの軸方向一側端面から寸法Ｌ１だけ離間した位置に配置される。このとき、他側ランド２４Ｂの軸方向一側端面（即ち、切欠き２４Ｂ１の底面）は、環状溝６１Ｄの軸方向一側端面から寸法Ｌ２だけ離間した位置に配置される。一側ランド２４Ａの軸方向他側端面（即ち、切欠き２４Ａ１の底面）は、環状溝６１Ｂの軸方向他側端面から寸法Ｌ３だけ離間した位置に配置される。

ここで、前記寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、寸法Ｌ１が寸法Ｌ２より小さく（Ｌ１＜Ｌ２）、かつ寸法Ｌ１が寸法Ｌ３より小さく（Ｌ１＜Ｌ３）なる関係に設定されている。しかも、メインスプール挿入穴６１の環状溝６１Ｂは、その軸方向他側端面から一側ランド２４Ａの軸方向他側端面（即ち、切欠き２４Ａ１の底面）までの距離である寸法Ｌ３が、他側ランド２４Ｂの軸方向一側端面（即ち、切欠き２４Ｂ１の底面）から環状溝６１Ｄの軸方向一側端面までの距離である寸法Ｌ２よりも大きくなる関係（Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１）に設定されている。

このため、メインスプール２４が図９に示す初期状態（待機位置）からフィードバック圧力室２６側ヘと軸方向に移動するときに、図１１中に実線で示す特性線６２のように、絞り流路３０がメインスプール２４の移動量（寸法Ｌ１以上の移動）に応じた開口量で開口され、パイロット圧力室２５は第１タンクポート１５に対し絞り流路３０を介して連通される。次に、メインスプール２４の移動量が寸法Ｌ２以上となると、他側ランド２４Ｂが切欠き２４Ｂ１を介して環状溝６１Ｄ内に連通し、点線で示す特性線６３に沿った開口量で出力ポート１６が第１ポンプポート１７（即ち、一次圧ポート）に対して連通される。

この間、メインスプール２４の一側ランド２４Ａは、軸方向他側の切欠き２４Ａ１が環状溝６１Ｂの他側端面に漸次接近し、両者間の開口量は、一点鎖線で示す特性線６４のように減少されるが、第１タンクポート１５は出力ポート１６に対して連通している。しかし、メインスプール２４の移動量が寸法Ｌ３以上になると、一側ランド２４Ａは切欠き２４Ａ１が環状溝６１Ｂ内に進入して開口量が零となり、第１タンクポート１５は出力ポート１６に対して遮断される。

即ち、メインスプール２４は、第１受圧部２８の先端部が閉塞栓２２に当接した待機位置（初期状態）から、軸方向他側（フィードバック圧力室２６側）ヘと移動してゆくときに、まず、パイロット圧力室２５と第１タンクポート１５とが絞り流路３０を介して連通される。その後に、出力ポート１６と第１ポンプポート１７とが連通され、最後に、出力ポート１６は第１タンクポート１５から遮断される。

かくして、このように構成される第３の実施の形態でも、メインスプール２４の自励振動を抑制して、出力ポート１６から安定した制御二次圧を出力することができ、前記第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態によると、メインスプール挿入穴６１の環状溝６１Ｂは、その軸方向他側端面から一側ランド２４Ａの軸方向他側端面（即ち、切欠き２４Ａ１の底面）までの寸法Ｌ３が、他側ランド２４Ｂの軸方向一側端面（即ち、切欠き２４Ｂ１の底面）から環状溝６１Ｄの軸方向一側端面までの寸法Ｌ２よりも大きくなる関係（Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１）に設定している。

これにより、メインスプール２４に作用する制御一次圧（パイロット圧力）による油圧力Ｆ１、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）による油圧力Ｆ２および第１戻しばね２７による付勢力ｆを釣合わせ、メインスプール２４の動きを安定させた状態（例えば、メインスプール２４が実質的に静止した状態）では、図１０に示すように、第１ポンプポート１７と出力ポート１６とが連通し、これと同時に出力ポート１６と第１タンクポート１５とが連通するようになる。

このため、図１０に示す釣合い状態から、次にパイロット圧力（制御一次圧）を変化させ、出力ポート圧力（制御二次圧）を変化させるときに、既に第１ポンプポート１７と出力ポート１６、および出力ポート１６と第１タンクポート１５が連通して開口している分、出力ポート１６内の制御二次圧（作動油）の流入または排出が速くなり、制御二次圧の応答速度が上昇するという効果が得られる。

なお、前記第３の実施の形態では、メインスプール挿入穴６１の環状溝６１Ａ〜６１Ｅのうち、例えば環状溝６１Ｂ，６１Ｄの形状（位置）を変えることにより、図９中に示す寸法Ｌ１〜Ｌ３を関係（Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１）に設定する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばメインスプール２４のランド２４Ａ，２４Ｂの形状（軸方向長さ）を変えることにより、寸法Ｌ１〜Ｌ３を関係（Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１）に設定する構成としてもよい。

次に、図１２ないし図１４は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、前記スプールが前記スプール穴に沿って軸方向他側へ移動することで、前記一次圧ポートと前記出力ポートとを連通することよりも先に、前記出力ポートと前記タンクポートとを遮断する構成としたことにある。なお、第４の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

ここで、減圧弁ユニット１１Ｂのハウジング１２には、前記第１の実施の形態で述べたメインスプール挿入穴１３と同様に、スプール穴を構成するメインスプール挿入穴７１が設けられている。このメインスプール挿入穴７１は、その周壁面側に拡径穴として形成された環状溝７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｅを有している。これらの環状溝７１Ａ〜７１Ｅは、メインスプール挿入穴７１の軸方向で互いに離間している。メインスプール挿入穴７１は、環状溝７１Ａ〜７１Ｅのうち軸方向両端側に位置する環状溝７１Ａ，７１Ｅの開口端側が閉塞栓２２，２３により着脱可能に閉塞されている。

図１２に示すように、メインスプール２４が待機位置にあるとき、絞り流路３０の端縁３０Ａは、環状溝７１Ｂの軸方向一側端面から寸法Ｌ１だけ離間した位置に配置される。このとき、他側ランド２４Ｂの軸方向一側端面（即ち、切欠き２４Ｂ１の底面）は、環状溝７１Ｄの軸方向一側端面から寸法Ｌ２だけ離間した位置に配置される。さらに、一側ランド２４Ａの軸方向他側端面（即ち、切欠き２４Ａ１の底面）は、環状溝７１Ｂの軸方向他側端面から寸法Ｌ３だけ離間した位置に配置される。

ここで、前記寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、寸法Ｌ１が寸法Ｌ２より小さく（Ｌ１＜Ｌ２）、かつ寸法Ｌ１が寸法Ｌ３より小さく（Ｌ１＜Ｌ３）なる関係に設定されている。しかも、メインスプール挿入穴７１の環状溝７１Ｂは、その軸方向他側端面から一側ランド２４Ａの軸方向他側端面（即ち、切欠き２４Ａ１の底面）までの距離である寸法Ｌ３が、他側ランド２４Ｂの軸方向一側端面（即ち、切欠き２４Ｂ１の底面）から環状溝７１Ｄの軸方向一側端面までの距離である寸法Ｌ２よりも小さくなる関係（Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ１）に設定されている。

このため、メインスプール２４が図１２に示す初期状態（待機位置）からフィードバック圧力室２６側ヘと軸方向に移動するときに、図１４中に実線で示す特性線７２のように、絞り流路３０がメインスプール２４の移動量（寸法Ｌ１以上の移動）に応じた開口量で開口され、パイロット圧力室２５は第１タンクポート１５に対し絞り流路３０を介して連通される。

この間、メインスプール２４の一側ランド２４Ａは、軸方向他側の切欠き２４Ａ１が環状溝７１Ｂの他側端面に漸次接近し、両者間の開口量は、一点鎖線で示す特性線７３のように減少されるが、第１タンクポート１５は出力ポート１６に対して連通している。しかし、メインスプール２４の移動量が寸法Ｌ３以上になると、一側ランド２４Ａは切欠き２４Ａ１が環状溝７１Ｂ内に進入して開口量が零となり、第１タンクポート１５は出力ポート１６に対して遮断される。

さらに、メインスプール２４の移動量が寸法Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ３）以上になったときには、他側ランド２４Ｂが切欠き２４Ｂ１を介して環状溝７１Ｄ内に連通するようになり、点線で示す特性線７４に沿った開口量で出力ポート１６が第１ポンプポート１７（即ち、一次圧ポート）に対して連通される。

即ち、メインスプール２４は、第１受圧部２８の先端部が閉塞栓２２に当接した待機位置（初期状態）から、軸方向他側（フィードバック圧力室２６側）ヘと移動していくときに、まず、パイロット圧力室２５と第１タンクポート１５とが絞り流路３０を介して連通される。その後に、出力ポート１６が第１タンクポート１５から遮断され、最後に、出力ポート１６と第１ポンプポート１７とが連通される。

かくして、このように構成される第４の実施の形態でも、メインスプール２４の自励振動を抑制して、出力ポート１６から安定した制御二次圧を出力することができ、前記第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。特に、第４の実施の形態によると、メインスプール挿入穴７１の環状溝７１Ｂは、その軸方向他側端面から一側ランド２４Ａの軸方向他側端面（即ち、切欠き２４Ａ１の底面）までの寸法Ｌ３が、他側ランド２４Ｂの軸方向一側端面（即ち、切欠き２４Ｂ１の底面）から環状溝７１Ｄの軸方向一側端面までの寸法Ｌ２よりも小さくなる関係（Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ１）に設定している。

これにより、メインスプール２４に作用する制御一次圧（パイロット圧力）による油圧力Ｆ１、出力ポート１６内の圧力（制御二次圧）による油圧力Ｆ２および第１戻しばね２７による付勢力ｆを釣合わせ、メインスプール２４の動きを安定させた状態（例えば、メインスプール２４が実質的に静止した状態）では、図１３に示すように、出力ポート１６と第１タンクポート１５とが遮断され、これと同時に第１ポンプポート１７と出力ポート１６とが遮断されるようになる。このため、出力ポート圧力（制御二次圧）を制御する際に、第１ポンプポート１７から第１タンクポート１５へ漏れ出す流量を低減することができる。

なお、前記第４の実施の形態では、メインスプール挿入穴７１の環状溝７１Ａ〜７１Ｅのうち、例えば環状溝７１Ｂ，７１Ｄの形状（位置）を変えることにより、図１２中に示す寸法Ｌ１〜Ｌ３を関係（Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ１）に設定する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばメインスプール２４のランド２４Ａ，２４Ｂの形状（軸方向長さ）を変えることにより、寸法Ｌ１〜Ｌ３を関係（Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ１）に設定する構成としてもよい。

また、前記第１の実施の形態では、メインスプール２４の一側ランド２４Ａに切欠き２４Ａ１を設け、他側ランド２４Ｂには切欠き２４Ｂ１を設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１５に示す変形例のように、メインスプール２４の一側ランド２４Ａと他側ランド２４Ｂとを切欠き（ノッチ）のない形状としてもよい。この場合、メインスプール２４が図１５に示す初期状態（待機位置）にあるときに、他側ランド２４Ｂは、軸方向一側の端面が環状溝１３Ｄの軸方向一側端面から寸法Ｌ２だけ離間した位置に配置される。一側ランド２４Ａは、軸方向他側の端面が環状溝１３Ｂの軸方向他側端面から寸法Ｌ３だけ離間した位置に配置される構成とすればよい。このような変形例の構成は、第２〜第４の実施の形態でも同様に適用可能である。

一方、前記各実施の形態では、パイロット圧力室２５に制御一次圧を発生させる電磁弁装置３１の電磁アクチュエータ３２を電磁比例ソレノイドにより構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、電磁弁装置は、電気式操作装置（例えば、操作レバー装置１０）の操作量に応じて増減される制御一次圧をパイロット圧力室２５に発生できる構成であればよいものである。

また、前記各実施の形態による減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂは、電磁弁装置３１によりパイロット圧力室２５内の制御一次圧を可変に制御する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば減圧弁型の油圧パイロット弁からなる遠隔操作装置を用いて、パイロット圧力室２５内の制御一次圧を可変に制御する構成とすることも可能である。

さらに、前記各実施の形態では、減圧弁ユニット１１Ａ，１１Ｂを、大型の油圧ショベルに搭載される油圧シリンダ３の駆動用油圧回路に適用する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば油圧モータ駆動用油圧回路に適用してもよい。また、可変容量型液圧回転機（油圧ポンプまたは油圧モータ）の傾転角制御を行う容量制御弁等にも適用できるものである。

１ 油圧ポンプ
２ タンク
３ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
４ 方向制御弁（コントロールバルブ）
４Ａ，４Ｂ 油圧パイロット部
５Ａ，５Ｂ パイロット管路
７ パイロットポンプ
１０ 操作レバー装置（電気式操作装置）
１１Ａ，１１Ｂ 減圧弁ユニット
１２ ハウジング
１３，６１，７１ メインスプール挿入穴（スプール穴）
１３Ａ〜１３Ｅ，６１Ａ〜６１Ｅ，７１Ａ〜７１Ｅ 環状溝
１４ 電磁弁カートリッジ挿入穴
１５ 第１タンクポート（タンクポート）
１６ 出力ポート
１７ 第１ポンプポート（一次圧ポート）
２１ スプール弁装置
２４ メインスプール（スプール）
２４Ａ 一側ランド
２４Ｂ 他側ランド
２５ パイロット圧力室
２６ フィードバック圧力室
２７ 第１戻しばね（弾性体）
２８ 第１受圧部
２９ 第２受圧部
３０，５１ 絞り流路
３１ 電磁弁装置
３２ 電磁アクチュエータ
３３ 圧力制御弁
４２ 制御圧管路
４３ タンク管路

Claims (4)

1. 一次圧ポート、タンクポートおよび出力ポートを有し、これらの各ポートに連通するようにスプール穴が設けられたハウジングと、
   該ハウジングのスプール穴に挿入され、前記スプール穴の軸方向に移動することにより前記一次圧ポートとタンクポートのうちいずれか一方のポートを前記出力ポートに連通させ、他方のポートを前記出力ポートに対して遮断するスプールと、
   前記スプールの軸方向一側に位置して前記ハウジング内に形成されたパイロット圧力室と、
   前記スプールの軸方向他側に位置して前記ハウジング内に設けられ、前記スプールを軸方向一側に向けて付勢する弾性体と、
   前記パイロット圧力室内の圧力に応じた力で前記スプールを前記弾性体に抗して軸方向他側に移動させるために前記スプールに設けられ、前記パイロット圧力室内の圧力を受圧する第１受圧部と、
   前記出力ポートの圧力に応じた力で前記弾性体と共に前記スプールを軸方向一側に移動させるために前記スプールに設けられ、前記出力ポートの圧力を受圧する第２受圧部と、
   を備えた減圧弁ユニットであって、
   前記スプールが前記スプール穴に沿って軸方向他側へ移動することにより、前記パイロット圧力室と前記タンクポートとを連通し前記パイロット圧力室から前記タンクポートに排出される作動油の流量を制限する絞り流路を有し、
   前記スプールが前記スプール穴に沿って軸方向他側へ移動することにより、前記一次圧ポートと前記出力ポートとが連通される状態、および前記出力ポートと前記タンクポートとが遮断される状態よりも先に、前記絞り流路が、前記パイロット圧力室と前記タンクポートとを連通するように構成されたことを特徴とする減圧弁ユニット。
2. 前記スプールは前記スプール穴に沿って軸方向他側へ移動することで、前記一次圧ポートと前記出力ポートとを連通することよりも後に、前記出力ポートと前記タンクポートとを遮断することを特徴とする請求項１に記載の減圧弁ユニット。
3. 前記スプールは前記スプール穴に沿って軸方向他側へ移動することで、前記一次圧ポートと前記出力ポートとを連通することよりも先に、前記出力ポートと前記タンクポートとを遮断することを特徴とする請求項１に記載の減圧弁ユニット。
4. 電気式操作装置の操作量に応じて増減される制御一次圧を前記圧力として前記パイロット圧力室に発生させる電磁弁装置を備え、
   前記スプールは、前記第１の受圧部が前記パイロット圧力室内の制御一次圧を受圧することにより前記スプール穴に沿って軸方向他側へ移動し、前記出力ポートからは、制御二次圧としての圧力が出力されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の減圧弁ユニット。

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